Tähtää tarkasti

• Tällä oppitunnilla tutkitaan liike-energian suhdetta nopeuteen ja massaan. Oppilaat suorittavat kokeen, jossa mitataan tietyllä aikavälillä kuljettua matkaa laskemalla pyörän kierroksia. Oppilaat tutkivat kuvaajaa, joka kuvaa pyörän kierroksia tietyllä aikavälillä. Sen perusteella he laativat kuvaajan, joka esittää tietyllä aikavälillä kuljettua matkaa ja nopeutta. Lopuksi oppilaat laskevat maksiminopeuden avulla liike-energian käyttämällä tätä yhtälöä: E_k = ½mv² m = 305 g
• Esittele oppilaille liike-energiaa erilaisten materiaalien avulla.

Sytykkeitä keskusteluun
Avaa keskustelu esittämällä oppituntiin liittyviä kysymyksiä. Tässä on muutamia ehdotuksia:

• Miltä näyttää kuvaaja, jossa esitetään tietyllä aikavälillä kuljettu matka?
• Miltä näyttää kuvaaja, jossa esitetään nopeus tietyllä aikavälillä?
• Miltä näyttää kuvaaja, jossa esitetään liike-energia tietyllä aikavälillä?

Ohjaa oppilaita kirjoittamaan kokeesta muistiinpanot ja muodostamaan niiden avulla hypoteesin.

• Ohjaa oppilaat rakentamaan ajoneuvo, jossa on vapaasti pyörivät pyörät ja joka osaa laskea pyöriensä kierrokset. Oppilaat voivat keksiä omia mallejaan tai rakentaa Curlingkivi-mallin sovelluksen rakennusohjeiden avulla.
• Ohjaa oppilaita testaamaan mallejaan ehdotetulla ohjelmalla.
• Ohjaa heitä laatimaan kuvaaja tietyllä aikavälillä kuljetusta matkasta, ja kuvailemaan havaintojaan:
  • Mitä kuvaajan huiput tarkoittavat?
  • Miksi huippujen väli kasvaa ajan myötä?

• Ohjaa oppilaita jatkamaan testiä seuraavasti:
  • Kierrosluku (kierrosta sekunnissa) muunnetaan etäisyydeksi
  • Tietyllä aikavälillä kuljettu matka muunnetaan nopeudeksi
• Varaa oppilaille aikaa parannella ohjelmiaan.
• Ohjaa heitä kirjoittamaan muistiin mahdollisimman paljon tietoa testien aikana.
• Ohjaa oppilaita viemään tiedot CSV-tiedostoksi, jota he voivat halutessaan käsitellä muilla ohjelmilla.

• Jos oppilailla on edelleen käytössään SPIKE Prime ‑setit, Ohjaa heitä suorittamaan SPIKE-sovelluksen sisältämät tehtävät, jotka edistävät toiminnallista oppimista. Esimerkkejä tehtävistä:
  • Ohjaa oppilaita pelaamaan peliä ja kirjaamaan curlingkiven heittotuloksensa muistiin. Ohjaa heitä heittämään curlingkiveä niin, että mallin etureuna pysähtyy mahdollisimman lähelle pesän keskustaa. Selitä, että jokaisella oppilaalla tai joukkueella on käytössään 3 heittoyritystä. Jokaisen heiton jälkeen heidän on mitattava etäisyys pesän keskustasta mallinsa etureunaan. Pelin voittaa se oppilas tai joukkue, jonka 3 heittoyrityksen yhteenlaskettu etäisyys on pienin!
• Jos oppilailla ei ole settiä käytössään, Ohjaa heitä kirjoittamaan tiedot omaan keksijän muistikirjaansa tai anna heille jokin alla ehdotetuista lisätehtävistä. Suurimman osan lisätehtävistä voi suorittaa soveltamalla toiminnallisen oppitunnin aikana kerättyjä tietoja.
• Ohjaa oppilaita keskustelemaan tekemistään havainnoista. Voit valitsemaasi menetelmää/työkalua (eli henkilökohtaisesti tai verkossa).

• Anna jokaiselle oppilaalle henkilökohtaista palautetta työskentelystä.
• Voit käyttää arviointiapuna mukana tulevia arviointiohjeita.

Opettajan havainnot
Laadi tarpeisiisi sopiva arviointiasteikko, esimerkiksi:

• Osittain suoritettu
• Täysin suoritettu
• Tavoite ylitetty

Arvioi oppilaiden edistymistä seuraavien kriteereiden avulla:

• Oppilaat osaavat ohjelmoida laitteen niin, että se kirjaa tietoja viivakaavioon.
• Oppilaat osaavat tulkita viivakaavion sisältämiä arvoja.
• Oppilaat osaavat kuvailla liike-energian ja nopeuden välistä suhdetta.

Itsearviointi
Ohjaa oppilasta valitsemaan palikka, joka kuvaa parhaiten hänen suoriutumistaan.

• Sininen: Osaan laatia kuvaajan sovelluksen ohjelmalla.
• Keltainen: Osaan laatia oman viivakaavion ja kertoa tuloksistani.
• Violetti: Olen kokeillut itse keksimiäni koeasetelmia.

Vertaispalaute

Kannusta oppilaita antamaan palautetta toisilleen seuraavasti:

• Oppilaat voivat arvioida toistensa suoriutumista käyttämällä yllä olevaa väripalikka-asteikkoa.
• Oppilaat voivat antaa rakentavaa palautetta toisilleen, jotta ryhmä suoriutuisi paremmin seuraavassa tehtävässä. Tämä on hyvä tilaisuus kokeilla teknologiatuettua oppimista videoneuvotteluihin ja blogijulkaisuihin tarkoitettujen työkalujen avulla.

Yksinkertaista oppituntia näin:

• Rajaa koe koskemaan ainoastaan tietyllä aikavälillä kuljettua matkaa.

Vie oppitunti seuraavalle tasolle:

• Ohjaa oppilaita suunnittelemaan ja rakentamaan omia, pyörillä vapaasti liikkuvia ajoneuvojaan ja curlingkiviään, toistamaan testi niillä ja vertaamaan tuloksiaan muiden mallien suorituksiin (esim. toisen oppilaan tuloksiin).
• Ohjaa oppilaita suunnittelemaan ja rakentamaan omia työntölaitteitaan, joilla voidaan parantaa heittojen tasalaatuisuutta. Ohjaa heitä kirjaamaan muistiin suunnitteluprosessin vaiheet.

Rakennusvinkkejä

Ohjelmointivinkkejä

Tämä oppitunti suoritetaan, kun keskusyksikkö on yhdistetty USB:n tai Bluetoothin kautta. Kun yhteys on muodostettu, keskusyksikön keräämät tiedot näkyvät heti laitteessasi, ja niistä laaditaan reaaliaikainen viivakaavio.

Pääohjelma

Ratkaisuohjelma

Tieteellisiin mittaustuloksiin liittyviä vinkkejä
Oppilaat saavat tästä testistä tämän esimerkin tyyppisiä mittaustuloksia.

Matematiikan lisätehtävä

Tämä lisätehtävä kehittää oppilaiden matemaattisia taitoja:

• Ohjaa oppilaita tutkimaan, mitä tapahtuu, kun he muuttavat curlingkiven massaa lisäämällä siihen osia (esim. moottoreita) tai painavan esineen (esim. vesipullon). Ohjaa heitä päivittämään mallinsa, suorittamaan testi uudelleen ja vertaamaan kuvaajia, jotka esittävät eri massojen nopeutta tietyllä aikavälillä.

Huomautus: Tähän tarvitaan lisäaikaa.

Kielitaidon lisätehtävä

Tämä lisätehtävä kehittää oppilaiden kielitaitoa:

• Ohjaa oppilaita keksimään markkinointikampanja, jossa mainostetaan heidän malliensa keskeisiä ominaisuuksia. Kampanjassa on kerrottava mallin teknisistä ominaisuuksista, joiden etuja on korostettava käyttämällä nopeuden ja energian käsitteisiin liittyviä tieteellisiä yksityiskohtia.

Huomautus: Tähän tarvitaan lisäaikaa.

Urapolut

Jos oppilas piti tästä oppitunnista, häntä saattaisivat kiinnostaa seuraavat urapolut:

• Koulutus
• Terveystiede