Tuulieste

(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.)

Tällä oppitunnilla opitaan vertailemaan erilaisia ratkaisuja samaan ongelmaan. Jokainen ryhmä suunnittelee ja rakentaa rakennelman, joka heikentää tuulen voimaa tai estää maaperää muokkaavan tuulieroosion (puistossa). Sen jälkeen ryhmät vertailevat luokassa toteutettuja rakennelmia.
Oppitunnin materiaalit sisältävät ehdotuksia ideoinnin pohjaksi. Kannusta oppilaita rakentamaan itse keksimiään tuuliesteitä tai muita keinoja suojautua tuulelta. Muistuta, että ei ole olemassa yhtä oikeaa mallia.

• Taustatietoa – Tuulieste: Tällä oppitunnilla rakennettavan tuuliesteen voi toteuttaa monenlaisten suojarakenteiden avulla. Voit rakentaa malliin vaikkapa puu‑ tai pensasrivistön tai suoja-aitoja. Mallien pitäisi suojata tuulelta, jonka voimakkuus vastaa puhaltimen puhallustehoa.
• Kokoa aiemmin opittuja tietoja– Tuulieste: Kertaa aiemmin opittuja tietoja oppimateriaalin, kuvien ja käsitteiden avulla.
  • Tuuli kuluttaa maaperän pintakerrosta lennättämällä esimerkiksi hiekkaa kivenlohkareiden ja kallioiden päälle. Kun maaperän pinta kuluu, se murenee eli rapautuu.
  • Tuuli kuluttaa maaperän pintakerrosta lennättämällä esimerkiksi kevyttä ja hienojakoista silttiä ja hiekkaa. Painavampi maa-aines jää paikalleen, ja ajan myötä maasto mataloituu ja muuttuu kivikkoisemmaksi. Tätä kutsutaan eroosioksi.
  • Tuulen tai veden aiheuttamia maaperän muutoksia hidastetaan ja estetään monilla tavoilla, esimerkiksi rakentamalla tuuliesteeksi suoja-aitoja tai istuttamalla puu‑ tai pensasrivistöjä. Tuulisella alueilla viljelijät saattavat istuttaa mailleen myös esimerkiksi ruohokasveja, jotka estävät eroosiota.
  • Keskeinen sanasto: eroosio, tuulieroosio, rapautuminen (vapaaehtoiset – siltti, maaperän muodot)
• Rakennus‑ ja ohjelmointikokemus: Ehdotukset näet jaksosuunnitelmasta. Muita ideoita tälle oppitunnille:
  • Kokeile hyödyntää Hulvaton huvipuisto ‑jakson yhtä tai useampaa oppituntia oppilaiden rakennus‑ ja ohjelmointitaitojen tukena. Niiden avulla oppilaat valmistautuvat myös tämän oppitunnin tehtäviä varten.
• Tarvikkeet
  • Etsi lisätehtävää varten ikätasolle sopivia materiaaleja rapautumisesta ja tuulieroosiosta sekä askarteluvälineitä, joita oppilaat voivat hyödyntää oppitunnin malleja rakentaessaan. Voit jakaa ne oppilaiden käyttöön haluamallasi tavalla.

A-OSA (45 minuuttia)

• Esittele tarinan päähenkilö(t) ja ensimmäinen tehtävä: Kova tuulenpuuska yllätti Danielin, Sofien, Leon ja Marian puistossa. Tuuli vei mukanaan maaperän multaa ja hiekkaa. Miten tämä voi vaikuttaa puiston eläimiin? Osaatko suunnitella tiimin kanssa maaperää suojaavan tuuliesteen?

• IDEOINTI – Keskustelkaa hetken aikaa yhdessä oppitunnin aiheesta (tai aiheista). Voit näyttää oppilaille tarinaan liittyvän kuvan.

  • Mitä puiston maaperälle voi tapahtua ajan myötä, jos kovat tuulet yleistyvät? Miten tuuli muuttaisi maaperän muotoja? (Tuuli voi viedä maata mukanaan. Ajan myötä tuuli kuluttaa maaperää, muuttaa puiston kivikkoisemmaksi ja pinnanmuodoiltaan erilaiseksi.)
  • Mitä on rapautuminen? Mitä on eroosio? Mistä ne johtuvat? Millaisia ongelmia niistä saattaa aiheutua puiston eläimille? (Mahdollisia vastauksia: Rapautumista tapahtuu, kun vesi tai tuuli rikkoo ja murentaa kallio‑ tai maaperää yhä pienemmiksi kulumistuotteiksi ajan myötä. Eroosiota tapahtuu, kun tuuli tai vesi kuljettavat maanpinnan kevyintä kerrosta muualle. Tuuli, aallokko, sade ja jää voivat aiheuttaa sekä rapautumista että eroosiota. Kummassakin tapauksessa maanpinnan muoto muuttuu. Puiston maanpintaa kuluttava tuulieroosio saattaa vaikuttaa eläinten asuinalueeseen tai haitata ravinnon saantia.)
  • Millä tavoilla puiston maaperää voi suojella tuulieroosiolta? (Mahdollisia vastauksia: Rakentamalla tuuliesteitä, kuten suoja-aitoja ja/tai istuttamalla puu‑ ja pensasrivistöjä.)

• Jaa jokaiselle ryhmälle SPIKE Essential ‑pakkaus ja laite.

• Muistuta oppilaita, että tällä avoimen projektin oppitunnilla he voivat suunnitella ja rakentaa millaisen mallin tahansa. He voivat rakentaa esimerkiksi tuuliesteen. Voit katsoa esimerkkiä myös mallista, joka esitellään Varaudu säähän kuin säähän ‑oppitunnilla. Oppilaat voivat saada aikaan tuulta myös heiluttamalla pakkauksen kantta edestakaisin. Muistuta, että ei ole olemassa yhtä oikeaa mallia.

• Anna oppilaille nämä ohjeet:

  • Suunnittele ratkaisu, joka estää tuulesta aiheutuvat puiston muutokset. Piirrä kuva ideastasi.
  • Keskustele ideoista, ja pallotelkaa niitä koko ryhmän kanssa. Valitse ideoinnin pohjalta paras malli, jonka suunnittelet ja rakennat.
  • RAKENNA ja OHJELMOI malli, jonka avulla Daniel, Sofie, Leo ja Maria voivat rakentaa puistoon maaperää suojaavan tuuliesteen.

• Ohjaa oppilaita ideoimaan eri tapoja, joilla LEGO^® osista voidaan rakentaa tuulieste. Vihreitä palikoita voi käyttää puina, tuuliestettä voi ohjata moottorilla jne.

• Pyydä kaikki oppilaat koolle. 

• Ohjaa jokaista ryhmää esittämään ja kuvailemaan seuraavat asiat rakennelmansa avulla:

  • Minkä suunnittelemansa idean ryhmä päätti rakentaa? Miksi?
  • Miten malli suojaa puistoa tuulieroosiolta? (Sen pitäisi toimia tuuliesteenä.)
  • Millainen malli tai ohjelmointi toimii tuuliesteenä ja millainen ei?
  • Mitä muutoksia oppilaat tekivät, jotta malli toimisi paremmin?

• Valitse muutamia oppilaita valvomaan työtä ja tekemään muistiinpanoja siitä, mitkä mallit heidän mielestään toimivat parhaiten ja miksi. Valvojat vertailevat malleja myöhemmin tällä oppitunnilla.

• Ohjeista oppilaita säilyttämään osittain valmiit mallit ehjinä B-osaa varten tai anna lisäaikaa rakenteluun.

B-OSA (45 minuuttia)

• Järjestä mallien esittely, esimerkiksi galleriakävely (yksi oppilasparista esittelee mallin ja toinen kiertää tutustumassa muiden oppilaiden toteuttamiin rakennelmiin. Kun puolet ajasta on kulunut, oppilaat vaihtavat rooleja).

  • Oppilaiden tehtävänä on arvioida jokainen rakennelma sen mukaan, estääkö se maaperän tuulieroosion tai hidastaako se sitä. (Tulokset vastaavat odotuksia, kun rakennelma toimii tuuliesteenä.)

• Anna oppilaille nämä ohjeet:

  • (10 min) Jatka mallin RAKENTAMISTA ja OHJELMOINTIA ja toteuta maaperää tuulelta suojaava tuulieste.
  • (10 min) Kerro valmiin mallisi avulla, millaisia puiston maaperää tuulieroosiolta suojaavia tapoja olet oppinut.
  • (10 min) Arvioi kaikki mallit oppilaiden Selitä-osuudessa tekemien muistiinpanojen ja havaintojen avulla. Anna kullekin mallille ”kyllä”‑ tai ”ei”‑äänesi sen perusteella, toimiiko se tuuliesteenä, joka suojaa maaperää tuulieroosiolta. Laske annetut äänet yhteen ja valitse niiden perusteella parhaat ratkaisut.

• (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

• Tutustu tärkeimpiin tavoitteisiin (Opettajan tuki ‑ruutu).

• Seuraa oppilaiden edistymistä:

  • Oppilaat suunnittelevat erilaisia ratkaisuja, jotka estävät maaperää muokkaavan tuulieroosion.
  • Oppilaiden malli ja ohjelma muodostaa yhtenäisen ratkaisun (esim. puurivistö tuuliesteenä), joka suojaa puiston maaperää tuulieroosiolta.
  • Oppilaiden muistiinpanojen ja ryhmien malleista annettujen äänien perusteella oppilaat ymmärtävät, että vain tehokas tuulieste suojaa maaperää tuulieroosiolta.

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:

• Valitse valmiiksi suunniteltava malli, esimerkiksi suoja-aita tai puurivistö.

Nosta vaikeustasoa:

• Haasta oppilaat suunnittelemaan malliinsa entistäkin tarkempia yksityiskohtia, kuten voimakkaampaa tai pitkäkestoisempaa tuulta. Kumpaa voi olla vaikeampi hidastaa tai estää?

• Anna ryhmälle oppimateriaaleja tavoista, joilla vesi aiheuttaa eroosiota ja muokkaa maaperää. Ohjaa oppilaita tutustumaan yhteen esimerkkiin ja kertomaan ratkaisusta eroosion pysäyttämiseksi tai hidastamiseksi.

Tämä ei kuulu 45 minuutin pituiseen oppituntiin.