Valo

(HUOMAUTUS: Tämä oppitunti sisältää A‑ ja B-osan. Oppimistavoitteiden mukainen sisältö käsitellään kattavasti, kun molemmat osat suoritetaan. Jos aikaa on rajoitetusti, valitse osista oppilaittesi tarpeita vastaavat sisällöt.)

Tämän oppitunnin tärkeimpänä tavoitteena on havainnoida, että kohteita voi nähdä vain, kun niihin heijastuu valoa. Oppilaat rakentavat taskulamppua esittävän mallin, jonka avulla he tekevät havaintoja hauskalla ja käytännönläheisellä tavalla. Ideoinnin avuksi annetaan esimerkkejä. Kannusta oppilaita ideoimaan ja rakentamaan omia versioita taskulampusta.
Jos pimennät luokkahuoneen rakennelmien testaamisen ajaksi, kerro asiasta etukäteen oppilaille, jotka saattavat pelätä pimeää.

• Taustatietoa – Valo: Tämän oppitunnin keskeinen asia on se, että ihmissilmä tarvitsee valoa nähdäkseen kohteita.
  • Esimerkiksi aurinko, tuli, kiiltomadot, hehkulamput ja elektroniset näytöt ovat valonlähteitä, jotka pystymme näkemään niistä suoraan silmiin heijastuvan valon ansiosta.
  • Esimerkiksi kuu, planeetat, puut ja useimmat kivet eivät ole valonlähteitä, joten pystymme näkemään ne vain siksi, että jonkun valonlähteen valo heijastuu niistä silmiimme.
  • Havaitessaan valoa silmä muuttaa valon säteilyn sähkösignaaleiksi, jotka välitetään aivoille. Aivot tulkitsevat signaalit ja muodostavat näköhavainnon.
• Kokoa aiemmin opittuja tietoja – Valo: Kertaa aiemmin opittuja tietoja oppimateriaalin, kuvien ja käsitteiden avulla.
  • Ihmisten näköaisti perustuu valoon.
  • Valoa tuottavia kohteita kutsutaan valonlähteiksi. Aurinko, tähdet, salamat, nuotiot, kynttilät, lamput ja taskulamput ovat esimerkkejä valonlähteistä.
  • Asiat, jotka eivät tuota valoa, voi nähdä vain, kun niihin heijastuu valoa. Esimerkiksi Kuu, koripallo ja hiiri eivät tuota valoa.
  • Keskeinen sanasto: valonlähde
• Rakennus‑ ja ohjelmointikokemus: Ehdotukset näet jaksosuunnitelmasta. Muita ideoita tälle oppitunnille:
  • Käytä apuna Tapahtumalohkot‑ ja Valolohkot-kohtien ohjeita, jotka löytyvät SPIKE‑sovelluksen valikosta Ohje > Kuvakelohkot.
  • Tutustuta oppilaat valoon Läpinäkyvyys-oppitunnin avulla.
• Tarvikkeet: Oppimiseen ja valon testaamiseen tarvitaan pimeä tila ja erilaisia materiaaleja.
  • Pimennä luokkahuone tai muu tila, jos mahdollista.
  • Voit testata rakennelmia myös laittamalla ne ison kannellisen pahvilaatikon sisälle. Leikkaa laatikon toiseen päähän pieni kurkistusreikä.
  • Laita esine (tai aakkosten kirjainta esittävä kortti) laatikkoon.
  • Oppilaat katsovat pimeään laatikkoon kurkistusreiän kautta.
  • Leikkaa kurkistusreikä niin, että siihen ei jää teräviä suikaleita. Voit suojata reunat suojamuovilla Voit käyttää esimerkiksi neliönmuotoista suojamuovia, jonka keskeltä on leikattu pois kurkistusreiän kokoinen pala. Vaihda uusi suojamuovi kunkin katselukerran jälkeen.

A-OSA (45 minuuttia)

• Esittele tarinan päähenkilö(t) ja ensimmäinen tehtävä: Sofiesta tuntuu, että hänen sänkynsä alla on jotain. Auttaisitko häntä näkemään, mitä siellä on?

• IDEOINTI – Keskustelkaa lyhyesti yhdessä oppitunnin aiheesta ja rakennelmien testaamisesta. Voit näyttää nopeasti jonkin käytännön esimerkin tai tarinaan liittyvän kuvan:

  • Pimennä huone. Sytytä huoneeseen valot. Pimennä huone sitten uudelleen ja valaise jokin huoneen nurkista taskulampun avulla. (Kerro oppilaille tilanteesta etukäteen, jotta pimeää pelkäävät oppilaat ehtivät varautua.)
  • Mitä näit pimeässä huoneessa? Miksi? (En nähnyt paljon mitään, koska tilassa ei ollut riittävää valonlähdettä.)
  • Mitä näit, kun huone valaistiin? Miksi? Mitä valonlähteitä tilassa oli? (Näin kaiken huoneessa olevan, koska valonlähteet valaisivat kohteita. Huoneessa oli sähkövalo, ja ulkoa saattoi tulla hieman auringonvaloa.)
  • Mitä näit pimeässä huoneessa, kun taskulampun valo kohdistettiin huoneen yhteen nurkkaan? Mikä auttoi sinua näkemään? (Nurkassa olevat esineet, muu osa huoneesta oli pimeänä. Taskulamppu, koska se valaisi nurkan.)
  • Mitä Sofie tarvitsee nähdäkseen sängyn alla olevat tavarat? (Hän tarvitsee valonlähteen sänkynsä alle. Taskulamppu sopisi tarkoitukseen hyvin.)

• Jaa jokaiselle ryhmälle ”LEGO^® Education SPIKE^™ Essential – peruspakkaus” ja laite.

• Oppilaiden työskennellessä voit kertoa seuraavia esimerkkejä rakentamisen tai ohjelmoinnin tueksi.

• Selvennä, että kuvissa on taskulamppua esittäviä esimerkkejä. Kannusta oppilaita ideoimaan ja rakentamaan oma versionsa taskulampusta.

• Anna oppilaille nämä ohjeet:

  • RAKENNA esimerkin avulla taskulamppu, jonka avulla Sofie näkee sängyn alla olevat tavarat.
  • OHJELMOI taskulamppurakennelma valaisemaan huone tai kurkistusreiällä varustetun pahvilaatikon sisäpuoli.

• Keksikää ideoita, millä tavoilla valomatriisia voi käyttää taskulampussa. Minkä väristä valoa kannattaa käyttää, jotta esineet näkee selvästi? Kuinka montaa valopistettä valomatriisissa kannattaa käyttää? (Valkoinen valo toimii parhaiten, koska muut valot vaikuttavat esineiden väriin. Saat parhaan lopputuloksen, kun ohjelmoit matriisin kaikki yhdeksän valopistettä syttymään.)

Esimerkkejä ideoista

• Ohjaa oppilaita testaamaan, miten hyvin heidän taskulamppunsa valaisevat pimeän tilan. (Kerro, miten huoneen voi pimentää tai miten apuna voi käyttää kurkistusreiällä varustettua pahvilaatikkoa.)
  • Laita jokaisen ryhmän taskulamppu vuorotellen kannellisen pahvilaatikon sisälle.
  • Ohjeista oppilaita katsomaan esinettä (tai kirjainkorttia) kurkistusreiän läpi.
  • Ohjeista oppilaita kirjoittamaan tai piirtämään havaintonsa tai kertomaan niistä.
• Kun puolet oppitunnista on kulunut, ohjaa oppilaita ideoimaan yhdessä ja päivittämään mallejaan uusien ideoiden pohjalta.

Jos haluat jatkaa B-osaan – Ohjeista oppilaita säilyttämään rakennelmat ehjinä tai anna lisäaikaa rakenteluun.

B-OSA (45 minuuttia)

• Pyydä kaikki oppilaat koolle.
• Pyydä heitä kuvailemaan seuraavat asiat:
  • Mitä näit laatikon sisällä? (Tai: Mitä näit pimeässä huoneessa?)
  • Miksi testaamista varten tarvittiin pimeä tila? Miksi tarvitsit taskulamppua?
  • Miksi näit esineen taskulampun avulla?

Ohjeista oppilaita säilyttämään rakennelmat ehjinä Syvennä-osiota varten.

• (5 min) Kerro taustatietoa, jonka avulla oppilaat pystyvät syventämään taitojaan:
  • Rakentamasi taskulamppu tuotti oman valon, jonka ansiosta esineen pystyi näkemään muutoin pimeässä tilassa. Tutki, mitä tapahtuu, kun valon määrää muutetaan.
• (15 min) Kehitä ja testaa mallia, jotta saat sovelluksen seuraavan tehtävän suoritettua:
• Muodosta oppilaspareista ryhmiä, jotka jatkavat testaamista uusissa olosuhteissa. Kysy oppilailta, mitä tilanteissa tapahtuu:
  1. Esinettä valaistaan useilla taskulampuilla.
  2. Käytössä on useita valoja, joita ei ole kohdistettu esinettä kohti.
  3. Käytössä on yksi taskulamppu, jota ei ole kohdistettu esinettä kohti.
  4. Käytössä ei ole yhtäkään taskulamppua.
  • (Oppilaat huomaavat, että esineeseen kohdistuvassa kirkkaammassa valossa sen yksityiskohdat näkyvät helpommin sekä läheltä että kaukaa.)
• (5 min) Ohjaa oppilaita kertomaan muille tiedoista, ideoista tai taidoista, jotka
  • auttoivat heitä suorittamaan tehtävän
  • he oppivat rakentaessaan.
• Ohjaa oppilaita laittamaan setit paikoilleen ja siivoamaan työpisteet.

• Esitä ohjaavia kysymyksiä, joiden pohjalta oppilaat osaavat pohtia laaja-alaisemmin ideoidessaan, rakentaessaan ja ohjelmoidessaan.

Opettajan havainnot

• Kertaa oppimistavoitteet (Opettajan tuki ‑ruutu).

• Seuraa oppilaiden edistymistä:

  • Oppilaiden taskulamppu valaisee pimeässä tilassa olevan esineen.
  • He merkitsevät muistiin esineen näkemiseen liittyvät havainnot.
  • He selittävät havaintojensa perusteella, että pimeässä olevat esineet on mahdollista nähdä vain, kun niihin kohdistuu valoa.

Itsearviointi

Ohjaa oppilasta valitsemaan palikka, joka kuvaa parhaiten hänen suoriutumistaan.

• Sininen palikka: Luulen osaavani tehdä ohjelman noudattamalla ohjeita.
• Keltainen palikka: Osaan tehdä ohjelman noudattamalla ohjeita.
• Vihreä palikka: Osaan tehdä ohjelman noudattamalla ohjeita ja pystyn auttamaan siinä myös toisia oppilaita.

Vertaispalaute

Pyydä oppilaita keskustelemaan yhteistyön tekemiseen liittyvistä kokemuksistaan pienryhmissä.
Kannusta heitä käyttämään seuraavia ilmauksia:

• Pidin siitä, kun sinä…
• Haluaisin kuulla enemmän siitä, miten sinä…

Yksinkertaista oppituntia näin:

• Ohjeista oppilaita kuvailemaan kustakin testitilanteesta tekemiään havaintoja esimerkiksi elein (päätä ravistamalla tai nyökkäämällä, seisomalla tai istumalla), kyllä/ei-kysymyksin (esim. ”Näetkö kortin/esineen/kirjaimen?”), osoittamalla kuvia tai järjestämällä kuvat.
  Nosta vaikeustasoa:
• Ohjeista oppilaita lisäämään rakennelmaan antureita, joiden avulla valonlähde voidaan kytkeä päälle tai pois päältä.

• Ohjaa oppilaita pohtimaan, millaisia valonlähteitä kodin tai koulun lähistöltä löytyy illan pimetessä (esim. katuvalot, autojen ajovalot, mainoskyltit ja tähdet). Jos oppilaat mainitsevat valonlähteinä kuun, selvennä, että kuu itse asiassa heijastaa auringon valoa. Kuu ei ole valonlähde. Ohjeista oppilaita tekemään kuvitettu opas, jossa oman asuinalueen asukkaille annetaan ohjeita yön pimeydessä toimimiseen. Anna tarvittaessa esimerkkejä mahdollisista aloituksista, kuten Näen ulkona ______________. Se tuottaa valoa. Pyydä oppilaita laskemaan kaikki valonlähteet. Esitä oppilaille sitten kysymyksiä, joiden avulla he voivat luokitella ne luonnollisiin ja ihmisen tekemiin valonlähteisiin.

Tämä ei kuulu 45 minuutin pituiseen oppituntiin.