Aineet

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

Tällä oppitunnilla oppilaat rakentavat puhaltimen. Esimerkkikuvia voi käyttää apuna ideoinnissa. Kannusta heitä suunnittelemaan ja rakentamaan ikioma puhallinmalli.

• Taustatietoa – Aine (materia):
  • Kaikki esineet ja asiat, joilla on fyysinen muoto, koostuvat aineesta eli materiasta.
  • Aineella on massa, ja se esiintyy joko kiinteässä, nestemäisessä tai kaasumaisessa muodossa.
• Kokoa aiemmin opittuja tietoja – Aineet: Kertaa aiemmin opittuja tietoja oppimateriaalin, kuvien ja käsitteiden avulla.
  • Tuuli liikuttaa ilmaa. Ilma, kuten kaikki aine, koostuu hyvin pienistä hiukkasista, joita ei voi erottaa silmällä. (Oppilaiden ei tarvitse tuntea molekyylejä tai kaasuja, joista ilma muodostuu.)
  • Keskeinen sanasto: aine, materia, ilma, hiukkanen
• Rakennus‑ ja ohjelmointikokemus: Ehdotukset näet jaksosuunnitelmasta. Muita ideoita tälle oppitunnille:
  • Ohjaa oppilaita kokeilemaan Moottori-opetustehtävää, joka löytyy SPIKE-sovelluksen Aloita-valikosta.
  • Käytä apuna Tapahtumalohkot‑ ja Sensorilohkot-kohtien ohjeita, jotka löytyvät SPIKE‑sovelluksen valikosta Ohje > Sanalohkot.
• Tarvikkeet: Paperitornin taitteluohje: 1) Leikkaa paperiarkit pituussuunnassa kolmeksi saman levyiseksi suikaleeksi. 2) Taita jokaisen suikaleen molempia pitkiä sivuja sisäänpäin niin, että suikaleeseen tulee kaksi kulmaa. 3) Varmista, että paperi pysyy pystyssä mutta kaatuu kevyellä puhalluksella (katso taittelumalli). Voit ohjata oppilaita taittelemaan omat paperitorninsa oppitunnin aikana.

A-OSA (45 minuuttia)

• Esittele tarinan päähenkilö(t) ja ensimmäinen tehtävä: Kun Maria avaa ikkunan, hänen paperinsa lennähtävät ympäri huonetta. Miksi niin käy?

• IDEOINTI – Keskustelkaa hetken aikaa yhdessä oppitunnin aiheesta (tai aiheista).

  • Mitä ilma on? Onko se pelkkää tyhjää tilaa? (Ei, vaan ilma koostuu hiukkasista, jotka ovat niin pieniä, että silmä ei erota niitä.)
  • Millaisissa tilanteissa voi havaita, että ilma ei ole pelkkää tyhjää tilaa? (Esimerkkejä on vaikka miten paljon. Oppilaat voivat mainita esimerkiksi ilmapallojen tai renkaiden täyttämisen, sisään‑ ja uloshengityksen, tuntemansa tuulenvireen jne.)

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

• Oppilaiden työskennellessä voit kertoa seuraavia esimerkkejä rakentamisen ja ohjelmoinnin tueksi. Kerro, että kuvassa esitellään vain yksi esimerkki. Oppilaiden tehtävänä on suunnitella ja rakentaa oma versio puhaltimesta.

• Anna oppilaille nämä ohjeet:

  • RAKENNA esimerkissä näkyvä puhallin, jonka puhallusteho kaataa paperitornin.
  • OHJELMOI malli niin, että puhaltimen lavat pyörivät ensin 100 % nopeudella. Oppilaat voivat testata puhallinta sijoittamalla paperitornin puhaltimen 1) eteen, 2) toiselle puolelle tai 3) eri etäisyyksille tuulettimesta.
  • Testaa, pystyykö oma puhallin kaatamaan paperitornin.
  • Tarvittaessa kehitä puhallinta eteenpäin ja testaa sitä uudelleen.

• Keksikää tapoja, joilla LEGO osista voidaan rakentaa niin tehokkaita puhaltimien siipiä, että niiden puhallusteho kaataa paperitornin.

• Kun puolet oppitunnista on kulunut, ohjaa oppilaita ideoimaan yhdessä ja päivittämään mallejaan uusien ideoiden pohjalta.

Esimerkkejä ideoista

• Pyydä kaikki oppilaat koolle. 

• Ohjaa jokaista ryhmää esittämään ja selittämään seuraavat asiat puhallinrakennelmansa avulla:

  • Miten se pystyy liikuttamaan ilmahiukkasia.
  • Miten se kaataa paperitornin koskematta siihen.

• Ohjaa oppilaita kertomaan, miten he muokkasivat malliaan parantaakseen sen toimintaa.

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

B-OSA (45 minuuttia)

• Toista A-osan vaiheet – Selitä tehtävä ja ohjaa ryhmiä esittelemään ja kuvailemaan oppimaansa.

• (5 min) Kerro taustatietoa, jonka avulla oppilaat pystyvät syventämään taitojaan: Pahvista tai muista tarvikkeista rakennetut puhaltimen lavat saattavat olla tehokkaampia kuin LEGO osista rakennetut lavat, sillä ne liikuttavat enemmän ilmaa.

• (20 min) Ohjaa oppilaita kehittämään mallejaan edelleen ja testaamaan niitä, jotta he saavat sovelluksen seuraavan tehtävän suoritettua: Suunnittele parempi puhaltimen lapa pahvista tai muista tarvikkeista. Testaa puhallintasi uudelleen. Mitä tapahtuu?

• (5 min) Ohjaa oppilaita kertomaan muille tiedoista, ideoista tai taidoista, jotka
  • auttoivat heitä suorittamaan tehtävän tai jotka 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:

  • Heidän puhaltimensa kaataa lähellä seisovan paperitornin.
  • He osaavat kertoa, että puhaltimen puhaltamat ilmahiukkaset kaatoivat paperin, vaikka silmä ei erotakaan näitä hiukkasia.

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:

• Syvenny vain ensimmäiseen tehtävään: Rakenna puhallin, joka todistaa, että ilmahiukkaset voivat kaataa paperitornin. Esitä oppilaille kyllä/ei-kysymyksiä, joiden pohjalta he voivat muodostaa selityksensä.
  Nosta vaikeustasoa:
• Ohjaa oppilaita tutkimaan ja vertaamaan eri moottorinopeuksien vaikutusta, esimerkiksi oletusarvoista 75 prosentin nopeutta suurimpaan sallittuun 100 prosentin nopeuteen. Ohjaa oppilaita piirtämään kaavio, jonka avulla he voivat havainnollistaa, miten moottorin pyörimisnopeus vaikuttaa ilmahiukkasiin ja muiden aineiden hiukkasiin.

• Jaa oppilaille oppimateriaaleja boforiasteikosta, jolla kuvataan tuulen voimakkuutta sen vaikutusten mukaan. Ohjaa oppilaita kirjoittamaan artikkeli tai mainos, jossa perustellaan, miksi boforiasteikkoa kannattaa hyödyntää tuulen voimakkuuden arviointiin sen sijaan, että sitä kuvailtaisiin ihmisten subjektiivisen arvion perusteella.

Tämä ei kuulu 45 minuutin pituiseen oppituntiin.