Pallonlyönti

• Tutustu verkossa oleviin oppilaan materiaaleihin. Heijasta nämä materiaalit projektorilla oppilaille oppitunnin aikana. Tämä oppitunti voidaan jakaa kahdeksi 45 minuutin oppitunniksi. Osa A sisältää osion 1 ja osa B sisältää osion 2.
• Varmista, että olet käsitellyt Newtonin kolme liikelakia aiemmalla oppitunnilla.
• Huomioi kaikkien oppilaiden erityistarpeet ja osaamistaso. Tarvittaessa eriytä oppituntia siten, että kaikki oppilaat voivat osallistua. Katso ideoita Eriyttäminen-osiosta, joka löytyy alempaa.

Osa A (45 minuuttia)

• Katso oppilaan video tässä tai verkossa olevien oppilaan materiaalien kautta.

• Keskustelkaa lyhyesti siitä, minkä voimien avulla pallo osuu toiseen palloon pöytäpallopeleissä, miten seurauksena olevat voimavektorit vaikuttavat liikkeeseen ja miten pelaajat voivat hyödyntää voimiin, vuorovaikutussuhteisiin ja kulmiin liittyvää ymmärrystään.
• Esitä esim. seuraavanlaisia kysymyksiä:
  • Mitä eroa videolla näkemissä pallopeleissä on muihin tuntemiisi pallopeleihin verrattuna? (Yksi pallo osuu toiseen ja lyö sen pussiin.)
  • Mitä tapahtuu, kun kaksi palloa törmää toisiinsa eri kulmissa? Miksi näin tapahtuu? (Newtonin kolmas laki: voima ja vastavoima.)
  • Mitä havaintoja teit törmäyksistä, joita näit videossa? (Kun pallot törmäävät toisiinsa, kyseessä on kimmoisa törmäys. Kovat pallot kimpoavat toisistaan niin, että kineettistä energiaa/liikettä [ei juurikaan] häviä.)
  • Kerro oppilaille, että heidän tehtävänään on suunnitella mekanismi, joka lyö yhden pallon toista palloa vasten osuen kehikkoon eri kulmista.

• Ohjaa oppilaat työskentelemään pareittain ja rakentamaan pelialuetta esittävä malli.

• Kuvaile tehtävä:
  • Kerro oppilaille, että heidän tehtävänään on suunnitella pelialueelle pallonlyöntimekanismi, jonka avulla pallon voi lyödä jompaankumpaan kehikkoon.
  • Kerro pistelaskennan kriteerit:
    • Kehikko 1 (2 pistettä)
    • Kehikko 2 (4 pistettä)
    • Yksi pallo molempiin kehikkoihin, kun pallo A lyödään palloa B vasten (6 pistettä)
    • Ei pisteitä, jos kumpikaan palloista ei jää kehikkoon (vihreät kehikot)
    • Pelialueelle laitettuihin palloihin ei saa koskea käsin.
  • Pallonlyöntimekanismin on oltava kiinni sinisessä rakennuslevyssä (pelkkää pitkää ristiakselia ei saa käyttää minikokoisena biljardikeppinä), ja siinä on oltava vähintään kaksi liikkuvaa osaa.
• Pyydä oppilaita keskustelemaan ratkaistavista ongelmista, ja luonnostelemaan sitten ideansa ja nimeämään mallinsa osat ennen rakentamisen aloittamista.
• Oppilaat voivat luonnostella ideoitaan kynällä ja paperilla tai kolmiulotteisesti palikoiden avulla.

• Keskustelkaa yhdessä oppilaiden ideoista.
• Esitä esim. seuraavanlaisia kysymyksiä:
  - Miten mallisi työntää palloa?
  - Mitkä rakennusohjeiden mallit inspiroivat sinua eniten?
  - Mitä samaa siinä on mallisi kanssa? Mitkä asiat ovat eri tavalla?
  - Mitä voisit muuttaa?
• Oppilaat voivat laittaa rakentamansa mallit talteen laatikoihin seuraavaa oppituntia varten. Jos käytät settejä myös toisen ryhmän kanssa, ota oppilaiden rakennelmista kuvat ja pyydä oppilaita sitten purkamaan mallinsa. Kun oppilaat rakentavat mallit uudelleen ja kehittävät niitä edelleen, malleista tulee entistä parempia!

Osa B (45 minuuttia)

• Jaa oppilaiden luonnokset, kuvat ja/tai mallit oppitunnin osasta A.
• Pyydä oppilaita kertomaan, miten he aikovat kehittää mallia eteenpäin tai viimeistellä sitä.
• Jos oppilaastasi tuntuu, että tehtävä ei etene, ohjaa häntä pyytämään apua toiselta ryhmältä. Oikeassa elämässä insinöörit ja suunnittelijat kehittävät ideoitaan yhdessä! Oppilaat voivat etsiä ideoita myös rakennusohjeista.
• Muistuta oppilaita, että heidän tulee käyttää vain omaan settiinsä sisältyviä osia. Muilta ryhmiltä ei saa lainata osia.

• Ohjaa jokainen ryhmä rakentelun alkuun ja pyydä oppilaita testaamaan pallonlyöntimekanismin prototyyppiä.
• Tutustu alla olevaan Vinkit-osioon, josta saat vinkkejä ja neuvoja rakenteluun.

• Pyydä oppilaita kuvailemaan mallejaan muille oppilaille.
• Esitä esim. seuraavanlaisia kysymyksiä:
  • Miten hyvin mallisi toimi?
  • Miten onnistuit saamaan pallon kehikkoon tietyssä kulmassa?

• Pyydä oppilaita kertomaan, mikä luokkatovereiden malleista inspiroi heitä eniten.
• Varaa aikaa siihen, että oppilaat purkavat mallit, järjestävät palikat lajittelulokerikkoihin ja siistivät työpisteensä.

• Anna jokaiselle oppilaalle henkilökohtaista palautetta työskentelystä.
• Ohjaa oppilaita arvioimaan omaa toimintaansa.
• Voit helpottaa arviointia käyttämällä mukana tulevia arviointiohjeita.

Opettajan havainnot

• Arvioi, kuinka tarkasti oppilaat osaavat kuvailla, miten esineeseen vaikuttavat voimat muuttavat sen liikettä.
• Laadi tarpeisiisi sopiva arviointiasteikko. Esimerkiksi:
  1. Tarvitsee lisätukea
  2. Osaa työskennellä itsenäisesti
  3. Pystyy opettamaan muita

Itsearviointi

• Pyydä oppilasta valitsemaan palikka, joka kuvaa parhaiten hänen suoriutumistaan:
  • Vihreä: Jos saan hieman apua, osaan kuvailla, kuinka voima ja massa muuttavat esineen liikettä.
  • Sininen: Osaan kuvailla, kuinka voima ja massa muuttavat esineen liikettä.
  • Violetti: Osaa kuvailla ja selittää, kuinka voima ja massa muuttavat esineen liikettä.

Vertaispalaute

• Kannusta oppilaita antamaan palautetta toisilleen seuraavasti:
  • Oppilaat voivat arvioida toistensa suoriutumista käyttämällä yllä olevaa väripalikka-asteikkoa.
  • Oppilaat voivat antaa toisilleen ideoita ja rakentavaa palautetta.

Mallivinkit

• Jos oppilaastasi tuntuu, että ideointi ei etene, neuvo häntä:
  • Kysy, ovatko oppilaat jo rakentaneet mitään, millä pallon saisi liikkumaan.
  • Näytä oppilaille rakennusohjeiden sivulla 1 oleva esimerkkikuva, jota voi käyttää hyvänä lähtökohtana.
  • Joidenkin oppilaiden ideat saattavat olla liian monimutkaisia toteutettavaksi annetussa ajassa. Kannusta oppilaita miettimään ennen seuraavaa oppituntia, millä tavoin he voisivat yksinkertaistaa ideaansa. Kannusta oppilaita ideoimaan rohkeasti ja kerro, että monet suunnittelijat ottavat hieman etäisyyttä projektiinsa miettiäkseen sitä uudelta kantilta ja tarkistaakseen suunnitelmansa.
  • Tässä kuvassa näkyy rakennusohjeiden sivulta 1 otettu esimerkkiratkaisu. Suosittelemme, että näytät nämä kuvat oppilaille vain, jos heillä on hankaluuksia keksiä ideaa. Muuten kuvat saattavat rajoittaa luovuutta.

Tee oppitunnista yksinkertaisempi:

• Ohjaa oppilaita testaamaan ensin rakennusohjeiden sivulla 1 olevaa hammastankomekanismia.

Nosta vaikeustasoa:

• Anna oppilaille lisähaastetta ja pyydä heitä suunnittelemaan jotakin, joka näyttää automaattisesti, kun pallo osuu kehikkoon.
• Pyydä oppilaita koristelemaan mallinsa setin muilla osilla.

(Huomautus: Tämä vaatii lisäaikaa.)
Voit lisätä matemaattisten taitojen kehittymistä tukevan lisätehtävän. Pyydä oppilaita käyttämään settiin sisältyvää kulmanmittaustyökalua ja mittaamaan, mistä kulmista pallot lyödään. Pyydä heitä merkitsemään jokainen kulma muistiin ja mainitsemaan myös, saivatko he pisteitä vai eivät. Pyydä oppilaita sitten analysoimaan näitä tietoja selvittääkseen, mikä kulma toimi parhaiten.

CCSS.MATH. CONTENT.6. SP.B.5. A