Työntöautojen kilpa-ajot

• Tutustu verkossa oleviin oppilaan materiaaleihin. Heijasta nämä materiaalit projektorilla oppilaille oppitunnin aikana.
• Varmista, että olet käsitellyt aiheeseen liittyvät käsitteet (esim. työntäminen, vetäminen, kitka, mittausetäisyys) aiemmalla oppitunnilla.
• Raivaa kilparadalle tilaa tasaiselta lattialta jättämällä autojen eteen vähintään metrin verran tilaa, jotta oppilaat voivat testata menopelejään. Merkitse lähtöviiva teipillä.
• Huomioi kaikkien oppilaiden erityistarpeet ja osaamistaso. Tarvittaessa eriytä oppituntia siten, että kaikki oppilaat voivat osallistua. Katso ideoita Eriyttäminen-osiosta, joka löytyy alempaa.

• Esitä esimerkiksi seuraavanlaisia kysymyksiä ennen videon katsomista:
  • Miten auto saadaan liikkumaan ilman moottoria?
  • Oletteko kuulleet työntöautokilpailuista?
• Katso oppilaan video tässä tai verkossa olevien oppilaan materiaalien kautta.

• Keskustelkaa voimista, joita oppilaat havainnoivat videolla esitetyssä työntöautokilpailussa.
• Jos oppilaat tarvitsevat apua, voit esittää seuraavanlaisia kysymyksiä:
  • Mikä sai autot liikkumaan nopeasti tai hitaasti? (Työntövoima, mäet, kitka.)
  • Mitä tapahtuisi, jos ihmiset päästäisivät irti autostaan? (Se jatkaisi liikkumista.)
  • Mikä saa auton hidastamaan vauhtia? (Jarru, kitka.)
• Kerro oppilaille, että heidän tehtävänään on rakentaa työntöauto ja jousitoiminen laukaisin.
• Jaa setit kaikille ryhmille.

• Ohjaa oppilaat työskentelemään pareittain ja rakentamaan työntöautoa esittävä malli. Muistuta oppilaita rakentamaan vuorotellen: yksi voi etsiä palikoita ja toinen rakentaa. Vuoroa vaihdetaan aina, kun yksi vaihe on valmis.
• Tutustu alla olevaan Vinkit-osioon, josta saat vinkkejä ja neuvoja rakenteluun.
• Kun oppilaat ovat saaneet rakennelmansa valmiiksi, pyydä ryhmiä asettamaan laukaisimet lähtöviivalle. - Pyydä oppilaita mittaamaan auton kulkema matka, kun se on lähetetty matkaan laukaisimella. Oppilaat voivat käyttää mittaamiseen viivoitinta tai muita välineitä.
• Ohjaa oppilaita testaamisessa:
  • Vedä tai työnnä jousta eteenpäin ja pidä sitä paikallaan. Mainitse, että tällöin jousi vetäytyy takaisin ja muuttaa muotoaan.
  • Aseta auto minihahmon viereen.
    • Vinkki: Auto liikkuu pisimmälle, kun siirrät sen niin kauas taaksepäin, että se koskettaa keltaista työntöpalikkaa, ennen kuin vapautat jousen. Näytä oppilaille, miten tämä tehdään.
  • Vapauta jousi ja katso, kun auto lähtee matkaan.
  • Kokeile työntää autoa niin, että keltainen jarru on päällä. Ota se sitten pois ja katso, miten pitkälle auto liikkuu ilman jarrua.
  • Kokeile 3 kertaa jarrun kanssa ja 3 kertaa ilman jarrua. Mittaa auton kulkema matka jokaisella yrityskerralla. Laita toinen, ruutulippua pitelevä minihahmo auton pysähtymispaikalle kunkin yrityskerran jälkeen. Jos aiempi etäisyys ylitetään, siirrä minihahmo uuden pysähtymispaikan kohdalle. Muussa tapauksessa jätä se entiselle paikalleen.
• Oppilaat voivat merkitä tulokset oppilaan monisteeseen (Opettajan tuki – Lisäresurssit).

• Keskustelkaa yhdessä oppilaiden rakennelmista.
• Esitä esim. seuraavanlaisia kysymyksiä:
  • Kuinka jarru vaikuttaa auton kulkeman matkan pituuteen?
    Selitä, että jarru painaa auton rengasta vasten ja hidastaa sen nopeutta.
    Myös lattia työntää rengasta vasten. Näitä voimia kutsutaan kitkaksi.
  • Mistä syystä auto liikkui kauemmaksi joillakin yrityskerroilla?
  • Mitä havaintoja teit työntövoimasta?
• Pyydä oppilaita tarkastelemaan laukaisimessa olevia nuolia.
  • Miksi laukaisimessa on kaksi nuolta?
  • Mitä ne osoittavat (esim. työntäminen/vetäminen)?
• Voit kuvailla kitkaa tarkemmin pyytämällä oppilaita heiluttamaan käsiään ilmassa. Mainitse, että se on helppoa, koska kitkaa ei juurikaan ole. Pyydä heitä sitten vetämään kättä pöydän pinnalla. Mainitse, että mitä kovemmin he painavat kättä alaspäin, sitä vaikeampi sitä on liikuttaa. Näin siksi, koska kitka on suuri. Auton jarrut toimivat samaan tapaan.

• Pyydä oppilaita asettamaan kaikki laukaisimet lähtöviivalle ja järjestämään työntöautokilpailu. Kenen auto liikkuu kauimmas? Miksi?
• Varaa aikaa siihen, että oppilaat purkavat mallit, järjestävät palikat lajittelulokerikkoihin ja siistivät työpisteensä.

• Esitä aiheeseen johdattelevia kysymyksiä, jotka kannustavat oppilaita ajattelemaan ääneen, kuvailemaan, miten he ratkaisivat ongelmia, ja selittämään rakentamisen aikana tekemiään päätöksiä.

Opettajan havainnot

• Arvioi, miten tarkasti oppilaat osaavat kuvailla erisuuruisten voimien vaikutusta ja sitä, miten suurempi työntö tai veto saa esineet lisäämään tai hidastamaan nopeuttaan.
• 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: Luulen osaavani kuvailla, mitä ”työntäminen” ja ”vetäminen” tarkoittavat.
  • Sininen: Osaan kuvailla, mitä ”työntäminen” ja ”vetäminen” tarkoittavat.
  • Violetti: Osaan kuvailla, mitä ”työntäminen” ja ”vetäminen” tarkoittavat, ja pystyn selittämään ne myös toisille oppilaille.

Vertaispalaute

• Pyydä oppilaita keskustelemaan yhteistyön tekemiseen liittyvistä kokemuksistaan pienryhmissä.
• Kannusta heitä käyttämään seuraavia ilmauksia:
  • Pidin siitä, kun sinä…
  • Haluaisin kuulla enemmän siitä, kun sinä…

Mallivinkit

• Tämä on haastava rakennelma. Jos näet, että oppilaat tekevät rakennusvirheitä, mainitse niistä, ettei niitä pääse kertymään liikaa rakentelun edetessä. Useimmat oppilaat saavat laukaisimen valmiiksi 20 minuutissa. Kun 20 minuuttia on kulunut, pyydä oppilaita lopettamaan rakentelu ja kokeilemaan malliaan. Jos he eivät ole vielä saaneet autoa valmiiksi, he voivat työntää myös esimerkiksi kynää tai paperipalloa.
• Rakenna yksi malli valmiiksi ennen oppituntia. Voit näyttää sitä oppilaille, jos haluat havainnollistaa, miten mallin tulisi toimia.
• Kun auto laukaistaan matkaan:
  • Toinen oppilas vetää keltaista nuolta eteenpäin ja pitää laukaisimen paikallaan.
  • Toinen oppilas asettaa auton minihahmon viereen. Jotta energia siirtyy mahdollisimman hyvin, varmista, että auto koskettaa palikkaa, jolla sitä työnnetään.
  • Lähetä auto matkaan vapauttamalla jousi.

Tee oppitunnista yksinkertaisempi:

• Ohjaa oppilaita harjoittelemaan työntämistä pelkällä auton rungolla ilman keltaista laatikkoa.

Nosta vaikeustasoa:

• Anna oppilaille lisähaastetta ja pyydä heitä rakentamaan laukaisin uudelleen niin, että jousi on eri paikassa. Pyydä oppilaita havainnoimaan, parantaako tämä laukaisimen toimintaa? (Tarvitaanko laukaisimessa ylipäätään jousta?)
• Kannusta oppilaita suunnittelemaan uusia autoja, jotka liikkuvat entistä pidemmälle.

(Huomautus: Tämä vaatii lisäaikaa.)
Voit lisätä matemaattisten taitojen kehittymistä tukevan lisätehtävän. Pyydä oppilaita mittaamaan auton kulkema matka eri mittayksiköillä ja vertailemaan tuloksia. Oppilaat voivat esimerkiksi mitata, miten pitkälle auto liikkuu LEGO palikoilla, LEGO nupeilla, kengillä tai muulla mittayksiköllä mitattuna.

CCSS.MATH.CONTENT.2.MD.A