Science Fair ehk teadusmess on ameerika koolisüsteemis iga-aastane nähtus, mis annab kõikidele lastele võimaluse proovida kätt mõne huvitava eksperimendi kallal ning õpetab seeläbi esitama olulisi küsimusi, tegema järeldusi ja mis peamine: alati endas kahtlema.

Mõned aastad tagasi vaatasin oma lastega koos Disney multifilmi “Robinsonid” (originaalis “Meet the Robinsons”), mis räägib südamliku loo orvuna kasvanud poisist nimega Lewis, kes tahab kangesti saada leiutajaks. Mõistagi on iga leiutaja suurim unistus ehitada valmis töötav ajamasin ja selle kallal töötab Lewis lastekodus päevad ja ööd ega lase oma toanaabril rahus magadagi. Kooli teadusnäitusel läheb väikese poisi eelkatsena loodud mälumasina esitlus küll vussi, kuid ta leiab endale kauaigatsetud kasuvanemad, kelle toetusel saab poisist hiljem siiski kuulus leiutaja ning kauatehtud kaunikesena valmib ka ajamasin. Sellesama masinaga ajas edasi-tagasi rännates saab poiss aru, et olevikku ei ole vaja muuta ning hoolimata tagasihoidlikust minevikust võib järjepideva unistamise ja usina töö korral tulevik siiski tulla helge. Teadusnäitus võib olla üks selline koht, kust saavad alguse suured unistused ja nende täitumine.

Esimest korda seda multikat nähes ei osanud ma sellega kuidagi suhestuda: eks ole need teadusmessid omamoodi müüt ameerika popkultuuris, mis pidevalt taastoodab stereotüüpe, mille kohaselt sotsiaalsetest paariatest ülitargad nohikud teevad kodulaborites keemiakatseid, sellal, kui nende populaarsed, kuid samas üsna rumalad klassikaaslased loobivad staadionil palli või valmistuvad kisakoori peenelt koordineeritud etteasteks. Aastaid hiljem olen oma kogemusest veendunud, et teadusmessid on tõepoolest ameerika koolisüsteemi lahutamatu osa nagu ka jalgpallivõistlused ja kisakoorid. Kuid oluline vahe on selles, et kuigi nad aitavad täita erinevaid unistusi, võivad nende diametraalselt erinevate hobide harrastajad kui ka publik vabalt kattuda.

Minu lapsed käivad California südames Palo Altos algkoolis ja ameerika jalgpalli selles kooliastmes veel ei mängita. Küll aga on alates eelkoolist kuni viienda klassini kõik lapsed oodatud osalema iga-aastasel teadusnäitusel. Kui pealtnäha on tegemist väga mängulise ettevõtmisega – ei mingit tihedat eelfiltrit nagu on omane aineolümpiaadidele, kuhu pääsevad osalema vaid parimatest parimad -, siis sisuliselt õpetab see lastele nii teadusliku meetodi aluseid, projektijuhtimist kui ka oskust esineda ja esitleda. Need elus nii vajalikud oskused annavad maast-madalast omandades iseseisvalt hakkama saamiseks kindlasti olulise eelise.

Kuidas tekitada keemiat keemiaga
Minu koolipõlves algasid keemia- ja füüsikatunnid alles seitsmendas klassis ja neid aineid õpetati väga teoreetiliselt, valemite ja teoreemide põhjal. Näiteks tuupisin ma pähe Mendelejevi tabeli, ilma, et oleksin suutnud peale üksikute elementide neid ladinakeelseid nimetusi viia kokku ainetega oma argielust. Ma ei ole siiani aru saanud, miks vanaemad soovitavad söögisoodaga hõbelusikaid puhastada või kuidas libe tee täpselt autokummi haardetegurit mõjutab, sest terve kooliaja jooksul tegime mõlemas tunnis ise katseid ehk paaril-kolmel korral. Ja ma näen siiamaani õudusunenägusid sellest, et mul on keemiatunni kodutöö tegemata, sest kogu see valemite virr-varr tekitas minu kui läbi ja lõhki humanitaari peas täieliku jadaühenduse takisti. Alles täiskasvanuna olen tänu Ahhaa-sugustele teaduskeskustele ja huvitavatele telesaadetele aru saanud, et neid minu jaoks surmigavaid reaalteadusi on võimalik läbi eluliste nähtuste lastele seletada ka äärmiselt huvitavalt ja haaravalt. Aga miks ei võiks juba koolipingis kuuldu olla põnev ja eluline?

Ameerika lastel on juba eelkoolist alates eraldi õppeaine “science” – tõlkub just väga ebamääraselt “teadus” – , milles on sujuvalt põimitud kokku maateaduse, keemia, bioloogia, füüsika ja astronoomia väga praktilised küljed. Minu 8aastane poeg Gustav hakkas iseseisvalt tundma huvi keemiliste elementide vastu pärast seda, kui teise klassi alguses käisid Stanfordi ülikooli geoloogiatudengid neile klassis rääkimas kivimite – ja nende sees peidus olevate maavarade – tekkest, koostisest ja omadustest. Hiljutisel külaskäigul San Jose tehnoloogiamuuseumi pidas tema mulle pika loengu sellest, miks Silicon Valley on justnimelt Räniorg ja kuidas teiste elementidega rikastud räni kasutatakse pooljuhina elektroonikatööstuses. Asjata pole minu poja üheks suureks iidoliks ka Albert Einstein, kes ütles muude tarkuseterade seas: “Sa ei saa millestki aru enne, kui pole seda oma vanaemale ära seletanud.”

Mõistagi haaras Gustav õhinal kinni ka võimalusest valmistuda kooli teadusnäituseks. Selleks pidi iga osalemisest huvitatud laps kõigepealt kirjeldama, mida ta soovib uurida ning panema kirja hüpoteesi(d). Seejärel tuli katse kodus (vanemate valvsa pilgu all) ette valmistada ja läbi viia ning lõppeks seda protsessi ja tulemusi võimalikult täpselt kirjeldada. Katse teema võis iga laps ise valida, aga et tulemused oleks visuaalselt võrreldavad, jagati koolist igale lapsele papist alus, kuhu võis peale kirjutada eksperimendikirjelduse ja täiendada seda ka pildimaterjaliga.

Hüpotees ja analüüs
Gustavil oli tekkinud küsimus, miks vastu California rannikut mühisev Vaikne ookean erinevalt Eestimaa kaldale loksuvast Läänemerest talvel ei jäätu. Tema hüpoteesi järgi võis selle põhjuseks olla suurem soolasisaldus vees. Et oma hüpoteesi vettpidavust testida, täitis ta hulga väikeseid topse veega ning lisas igaühesse – peale ühe, kuhu jäi täiesti puhas vesi – neist erineva, väga täpselt väljamõõdetud koguse soola. Seejärel läksid veetopsid ööseks sügavkülma. Hommikuks oli muidugi kõikide topside sisu ühtviisi jäätunud ning hüpotees seega empiiriliselt ümber lükatud (nende võõrsõnadega tutvusin mina näiteks alles ülikoolipingis). Gustav kirjutas: “Järeldus: Minu külmkapp oli selle eksperimendi jaoks liiga külm!”. Seejärel otsis ta internetist üles selgituse, mille järgi ookeanivesi tõepoolest jäätub, kuigi pisut madalamal temperatuuril (-1,9 kraadi Celsiuse skaalal ehk 28,4 Fahrenheiti) kui magevesi (isegi iga nõukogude koolisüsteemi produkt teab, et jäätumispunkt on Celsiuse null kraadi ehk 32 Fahrenheiti).

Ühe kena koolinädala lõpus pididki lapsed oma katsete tulemusi kirjeldavad mapid kooli tagasi viima ja need seati reede õhtul pärast tunde kooli aulas ja raamatukogus üles. Iga noor teadlane pidi võimalusel oma töö juures seisma, et huvilistele oma eksperimenti seletada. Lisaks reporterile ja kaameramehele käisid näidiste vahel ringi Stanfordi tudengid, kes jagasid parematele töödele tunnustavaid lipikuid, millel taas üks kuulus Einsteini tsitaat: “Tähtis on mitte lõpetada kahtlemist.” See ei olnud mitte mingi tuim näitus, vaid tõeliselt interaktiivne mess.

Teadusmess ei ole selles algkoolis kindlasti mitte ainuüksi nohikute pärusmaa. Kooli 600 õpilasest olid vähemalt pooled oma eksperimendikirjeldustega üles astunud. Kui nooremates klassides võis näha palju teada-tuntud isevalmistatud söögisooda-vulkaane, siis vanemas kooliastmes esines ka täiesti tõsiseltvõetavaid teadusuuringuid. Kes oli üritanud päikesepatareide abil destilleerida vett, kes tootnud sidrunitest elektrit, kes üritas fooliumisse mähituna lõhatud õhupallide abil tõestada musta augu teooriat. Mõistagi kumas siit ja sealt läbi lapsevanemate suur õhin oma võsukeste aitamisel, kuid oluline ongi ju koostegemise rõõm ja elevus, mida vanemad saavad oma lastesse süstida.

Õhinapõhine korraldustöö
Teiste seast torkas eriti põhjaliku eeltöö ja korrektse vormistuse poolest silma mu poja klassiõe Shruthie eksperiment, milles ta mõõtis erinevate bakterite rohkust kooli territooriumi erinevatel tööpindadel. Tulemus oli üsnagi ootuspärane, kuid seda enam jahmatav: kõige vähem baktereid toimetas koolidirektori töölaual, kuid kõige enam luusis neid ringi laste lõunasöögilaudadel. Loodetavasti teeb koolikollektiiv selle eksperimendi tulemustest omad järeldused ning võtab ka midagi ette. Väike Shruthie teenis igatahes õhtu peapreemia, lükates seega ümber ka müüdi justnagu oleks tõsine teadus ainult poiste pärusmaa.

Lisaks lastele ja nende töödele olid kohal ka mitmed erinevate valdkondade teadlased. Näiteks said huvilised lahata lamba siseorganeid, vaadata hiidteleskoobiga kuud ja esitada küsimusi NASA-teadlastele, osaleda programmeerimistunnis või kuulata Palo Alto keskkooli matemaatikaklubi liikmete loengut põnevatest arvujadadest. Kolm tundi reede õhtust oli koolilastel ja nende peredel sisustatud tiheda ja põneva tegevusega.

Loomulikult ei ole õpetajatel jaksu pärast pikka ja väsitavat töönädalat nii mastaapset üritust püsti panna, vaid aastast-aastasse korraldatakse seda õhinapõhiste lapsevanemate vedamisel, kellest paljud on üht- või teistpidi seotud Stanfordi ülikooliga. Lisaks paariliikmelisele organiseerimiskomiteele aitasid õhtu jooksul pea poolsada vabatahtlikku. Külastajad ja osavõtjad pidid kohapeal maksma vaid suupistete eest.

Tulles tagasi paralleeli juurde spordivõistlustega, siis tekkis meil tuttavate ringis arutelu, et sarnaselt spordiga võiks ka teaduskatsete jaoks teha erinevad liigad, mis aitaks huvilisi innustada pürgima läbi võistluselemendi kõrgemale tasemele. Nagu Ameerikas kombeks, toimivad ka paljud laste spordiliigad justnimelt tänu lapsevanemate ennastohverdavale toetusele ja kaasaaitamisele. Näiteks puudub igasugune riiklik toetus tervet osariiki hõlmaval California Interscholastic Federeation’il ehk koolideülesel spordiliidul, kuhu kuulub 1086 riiklikku ja 403 erakooli 1,9 miljoni õpilasega. Spordiliit toimib puhtalt koolide liikmemaksudest, sponsorite annetustest ja võistluste piltetite müügist. Samamoodi võiks ju spordikauged teadusefännid aidata läbi viia teadus”trenne” ja erialavõistlusi. Näiteks robootikavõistlused ei jää kaasaelajate pinge ja põnevuse poolest alla Californias nii populaarsele maahokit meenutavale lacrosse’ile.

Igast hobikorras harrastajast võib ju heade eelduste, väikese õnne ja suure töö maagilise segu abil saada tõeline proff. Ja nii võib meil igaühel olla varsti kuuri all lisaks jalgrattale ja suuskadele ka ajamasin.

(ilmus Õpetajate Lehes 25. aprillil 2014)