Lajittele ja kierrätä

• Lue yleiset valmisteluohjeet luvusta ”Luokkahuoneen hallinta”.
• Perehdy projektin materiaaliin, jotta tiedät, miten se etenee.
• Päätä, miten haluat esitellä projektin oppilaille: Käytä WeDo 2.0 -ohjelmiston projektivideota tai itse valitsemiasi materiaaleja.
• Määritä projektin lopputuotos sekä ohjeet projektin dokumentointiin ja esittelyyn.
• Varmista, että oppilailla on riittävästi aikaa oppitunnin tehtävien suorittamiseen.

Tärkeää
Tämä projekti on tuotesuunnittelutehtävä. Katso ”WeDo 2.0 opetussuunnitelmassa” -luvusta lisätietoja suunnittelukäytännöistä.

Esittelyvideon ohjaamana oppilaat voivat keskustella ja pohtia seuraavia ajatuksia.

Esittelyvideo
Materiaalien kierrättäminen on yksi 2000-luvun suurimmista haasteista. Kierrättäminen antaa käytetyille materiaaleille uuden elämän. Ihmisten saaminen sitoutumaan jätteiden säännölliseen kierrätykseen on haastavaa. Yksi keino kannustaa ihmisiä kierrättämään on tehdä lajittelumenetelmistä tehokkaampia.

1. Ihmisten tulee luopua ajatuksesta, että kaikki jätteet heitetään samaan paikkaan.
2. Kierrätysprosessin alussa materiaalit täytyy tyypillisesti lajitella. Silti monet kierrätettävät materiaalit tulevat kierrätyskeskuksiin sekaisin, lajittelematta. Ihmiset tai koneet voivat erotella toisistaan eri lajin jätteet, kuten paperin, muovin, metallin ja lasin. Kun kone lajittelee esineitä, sen täytyy käyttää käsittelyssä esineen jotain fyysistä ominaisuutta, kuten painoa, kokoa, muotoa tai jopa sen magneettisia ominaisuuksia.

Keskustelukysymyksiä

1. Mitä kierrättäminen tarkoittaa? Kierrättäminen on prosessi, jossa jätemateriaaleista valmistetaan jotakin uutta. Yleisesti kierrätettäviä materiaaleja ovat paperi, muovi ja lasi.
2. Miten kierrätettävät materiaalit lajitellaan omalla asuinalueellasi? Pohdi oppilaiden kanssa, lajitellaanko materiaalit käsin vai koneellisesti. Kysy oppilailta, lajittelevatko he kierrätettäviä jätteitä tai muita tavaroita kotona. Kuvittele mielessäsi laite, joka osaa lajitella jätettä sen muodon mukaan. Tämän kysymyksen vastaus ohjaa oppilaita suunnitteluprosessissa. Minne kierrättämäsi materiaali viedään? Vastaus tähän kysymykseen vaihtelee asuinpaikan mukaan, mutta todennäköisimmin materiaalit kuljetetaan paikalliseen kierrätyskeskukseen. Kierrätykseen kelpaamattomat materiaalit menevät eri paikkaan, kuten kaatopaikalle tai poltettavaksi. Pyydä oppilaita keräämään vastauksensa tekstinä tai kuvina dokumentointityökaluun.

Rakenna ja ohjelmoi auto, joka lajittelee kierrätettäviä esineitä
Oppilaat rakentavat ohjeiden mukaisen lajitteluauton ja lajiteltavia esineitä.

1. Rakenna lajitteluauto.
Projektin automallissa käytetään hihnapyörillä ja vetohihnalla toimivaa voimansiirtoa kääntämään akselia, joka kääntää auton kuormalavaa. Ensin molempien esineiden tulee mennä läpi, vaikka ne ovatkin eri muotoisia. Myöhemmin oppilaiden tehtävä on muuttaa mallia niin, että esineet lajitellaan koon mukaan.

2. Ohjelmoi auton lava.
Tämä ohjelma pyörittää moottorin yhteen suuntaan yhden sekunnin ajan. Tällä varmistetaan, että lava on kokonaan perusasennossa. Ohjelma odottaa kolme sekuntia, että oppilas lastaa laatikot lavalle, toistaa koneen äänen, ja kääntää lavan, jolloin laatikot putoavat.

Tärkeää Oppilaat voivat joutua muuttamaan moottorin tehoa, jotta tämä ohjelma toimii. Moottorit voivat olla keskenään erilaisia.

Ehdotus
Ennen kuin oppilaat alkavat suunnitella, pyydä heitä muokkaamaan ohjelmaa niin kauan, että he ymmärtävät sen toiminnan täydellisesti.

Suunnittele erilainen ratkaisu
Tässä mallissa oppilaiden tulee muuttaa auton lavan mallia siten, että laatikot lajitellaan kahteen eri ryhmään niiden muodon mukaan. Anna oppilaille paljon pelivaraa. Tähän ongelmaan on olemassa sekä yksinkertaisia että monimutkaisia ratkaisuja, jotka voivat vaatia lajittelijan mallin, ohjelman tai näiden molempien muuttamista.

Ratkaisuideoita 1. Muuta autoa siten, että saat sen avulla lajiteltua laatikot. Poistamalla auton LEGO^® takalevyn, yhden laatikon pitäisi pudota ensimmäiseen reikään, ja toisen liukua pois lavalta erilaisen muotonsa takia. Myös toisenlaiset suunnitelmat voivat toimia aivan hyvin.

2. Käytä liikeanturia lajitteluun.
Sijoittamalla liikeanturin kuorman sivulle oikeaan paikkaan ja tekemällä oikean ohjelman, anturi voi havaita esineet niiden koon perusteella.

3. Lajittele laatikot jossakin muualla kuin autossa.
Tämä ratkaisu vaatii rakentamaan myös jotakin muuta auton lisäksi tai sen tilalle. Laatikot voidaan viedä tehtaalle ja lajitella siellä jollakin toisella tavalla.

Tärkeää
On tärkeää huomioida, että tässä vaiheessa oppilaille ei ole rakennusohjeita tai malliohjelmia, vaan oppilaat saavat rakentaa sammakkonsa oman mielensä mukaan.

Suunnittele lisää ratkaisuja (valinnainen, 45–60 minuuttia)
Oppilasprojektin ”Suunnittele lisää ratkaisuja” -osio on valinnainen lisätehtävä. Muista, että nämä tehtävät käsittelevät laajemmin edellisen osion tehtäviä ja ne on suunniteltu vanhemmille tai edistyneemmille oppilaille. Pyydä oppilaita rakentamaan kolmas esine lajiteltavaksi. Oppilaiden täytyy todennäköisesti kehittää rekan tilalle jokin muu ratkaisu, jotta saisivat lajiteltua erilaisia esineitä.

1. Lajittele esineitä kuljetushihnaa käyttämällä.
2. Lajittele esineitä robottikäsivartta käyttämällä. Lajittele esineet kahta eri laitetta käyttämällä. Huomaa, että laitteen täydellinen toiminta ei ole tärkeää, eikä edes se, että oppilaat löytävät onnistuneen ratkaisun. Tärkeää on se, että oppilaat hahmottavat lajitteluun liittyvät ongelmat selkeästi ja soveltavat tuotesuunnittelun periaatteita. Yhteistyöehdotus Ryhmiä yhdistelemällä, oppilaat saavat käyttöönsä enemmän vaihtoehtoisia lajittelustrategioita. Yksi ryhmä voi lajitella esineitä ja pyytää toista jatkamaan niiden lajittelua vielä tarkemmin. Ensimmäinen ryhmä voi esimerkiksi erotella pienet esineet keskikokoisista ja suurista. Toinen ryhmä erottelee sitten keskikokoiset esineet suurista.

Viimeistele dokumentointi
Pyydä oppilaita dokumentoimaan projektiaan useilla tavoilla:
• Pyydä oppilaita ottamaan kuva jokaisesta rakentamastaan lajittelijaversiosta ja esittelemään onnistunein tai kehityskelpoisin ratkaisu
• Pyydä oppilasryhmiä vertailemaan mallejaan.
• Pyydä oppilaita sisällyttämään dokumentointiinsa selitys, miten esine saatiin lajiteltua muodon perusteella ja miten esineen muoto oli tärkeä ratkaisun kannalta.

Esittele tulokset
Oppilaiden tulee kuvailla, miten heidän ratkaisuaan käytetään esineiden lajitteluun niiden muodon perusteella. Voit ohjata oppilaita esitysten tekemisessä esim. seuraavilla tavoilla:
• Pyydä oppilaita kertomaan, miten he työskentelivät ratkaistessaan tätä ongelmaa.
• Pyydä heitä kertomaan kohtaamistaan haasteista, sekä siitä, miten he joutuivat kehittämään malliaan ja ohjelmaansa ratkaistakseen nämä haasteet.
• Pyydä heitä kuvailemaan ympäristöä, jossa heidän mallinsa voisi toimia.
• Keskustele, voisiko tätä ratkaisua soveltaa tosielämässä.

NGSS-projektinarviointikategoriat
Voit käyttää näitä arviointikategorioita ja havainnointikategoriaruudukkoa, joka löytyy ”Arviointi WeDo 2.0:n avulla” -luvusta.

Tutki-vaihe
Varmista Tutki-vaiheessa, että oppilaat osallistuvat aktiivisesti keskusteluun, esittävät kysymyksiä ja vastaavat niihin sekä osaavat selittää, miten esineen ominaisuudet auttavat heitä sen lajittelemisessa.

1. Oppilas ei kykene vastaamaan kysymyksiin, osallistumaan riittävästi keskusteluun, kuvailemaan riittävästi esineen ominaisuuksia ja lajittelua.
2. Oppilas kykenee kehotettaessa vastaamaan kysymyksiin, osallistumaan riittävästi keskusteluun tai avustettuna kuvailemaan riittävästi esineen ominaisuuksia ja lajittelua Oppilas kykenee vastaamaan riittävän tarkasti kysymyksiin, osallistumaan luokan keskusteluun tai kuvailemaan esineen ominaisuuksia ja lajittelua. Oppilas kykenee antamaan tarkkoja selityksiä keskustelussa, kuvailemaan esineen ominaisuuksia ja sen lajittelua. Luo-vaihe Varmista luomisvaiheessa, että oppilas toimii hyvin ryhmässään, osaa käyttää tuotesuunnitteluprosessia sekä kerää ja käyttää tietoja ongelmien ratkaisemiseksi. Oppilas ei kykene toimimaan hyvin ryhmässä ongelmien ratkaisemiseksi, eikä osoita kykyä käyttää tuotesuunnitteluprosessia ongelmien ratkaisemiseksi. Oppilas kykenee toimimaan ryhmässä ja ratkaisemaan ongelmia tai osoittaa kykenevänsä avustettuna käyttämään tuotesuunnitteluprosessia kerätäkseen ja käyttääkseen tietoja ongelmien ratkaisemiseksi. Oppilas kykenee toimimaan ryhmässä ja ratkaisemaan ongelmia tai osoittaa käyttävänsä tuotesuunnitteluprosessia kerätäkseen ja käyttääkseen tietoja ongelmien ratkaisemiseksi. Oppilas toimii ryhmän johtajana tai kykenee laajentamaan tuotesuunnitteluprosessin käyttöä kerätäkseen ja käyttääkseen tietoja monipuolisesti ongelmien ratkaisemiseksi. Jaa-vaihe Varmista jakamisvaiheessa, että oppilas osaa selittää, miten hän ratkaisi ongelman, ja kertoo, miten hän käytti esineiden kokoa niiden lajittelemiseksi. Oppilas ei selitä, miten hän ratkaisi ongelman eikä kerro, miten hän lajitteli esineet koon mukaan. Oppilas osaa selittää osittain, miten hän ratkaisi ongelman, ja kertoo pyydettäessä joitakin ideoita, miten hän lajitteli esineitä koon mukaan. Oppilas osaa selittää riittävän tarkasti, miten hän ratkaisi ongelman, ja kertoo, miten hän lajitteli esineet koon mukaan. Oppilas osaa selittää yksityiskohtaisesti, miten hän ratkaisi ongelman ja kertoo hyvin selkeästi ja perusteellisesti, miten hän lajitteli esineet koon mukaan. ELA-projektinarviointikriteerit Voit käyttää näitä arviointikriteereitä ja havainnointitaulukkoa, joka löytyy ”Arviointi WeDo 2.0:n avulla” -luvusta. Tutki-vaihe Varmista Tutki-vaiheen aikana, että oppilas osaa selittää monipuolisesti omia ajatuksiaan ja tuomaan esille esitettyihin kysymyksiin liittyvää ymmärrystään. Oppilas ei kykene jakamaan Tutki-vaiheen aikana esitettyihin kysymyksiin liittyviä ajatuksiaan. Oppilas kykenee pyydettäessä jakamaan Tutki-vaiheen aikana esitettyihin kysymyksiin liittyviä ajatuksiaan. Oppilas ilmaisee riittävästi Tutki-vaiheen aikana esitettyihin kysymyksiin liittyviä ajatuksiaan. Oppilas tuo esille ajatuksiaan ja selityksiään Tutki-vaiheen aikana esitettyihin kysymyksiin yksityiskohtaisesti ja laajasti. Luo-vaihe Varmista luomisvaiheen aikana, että oppilas valitsee tarkoituksenmukaisia dokumentointitapoja (esim. kuvakaappaus, kuva, video, teksti) ja noudattaa löydösten dokumentoinnille asetettuja reunaehtoja. Oppilas epäonnistuu löydösten dokumentoinnissa tutkimisvaiheen aikana. Oppilas dokumentoi havaintojaan, mutta dokumentointi on puutteellista tai ei täytä kaikkia asetettuja odotuksia. Oppilas dokumentoi tutkimuksen jokaisen vaiheen löydökset riittävällä laajuudella ja tekee valinnoissa asianmukaisia valintoja. Oppilas käyttää monipuolisia menetelmiä dokumentoinnissa ja ylittää annetut odotukset. Jaa-vaihe Varmista jakamisvaiheessa, että oppilas käyttää päättelynsä tukena todisteita tutkimisvaiheen omista havainnoistaan. Oppilas noudattaa annettuja ohjeita havaintojensa esittämisestä yleisölle. Oppilas ei käytä keräämäänsä aineistoa esitellessään ajatuksiaan. Oppilas ei noudata annettuja ohjeita. Oppilas käyttää osaa aineistostaan, mutta puutteellisin perusteluin. Annettuja ohjeita noudatetaan yleisesti, mutta yksi tai useampi osa-alue on puutteellinen. Oppilas tarjoaa riittävästi aineistoa löydöstensä tueksi ja noudattaa esittämisestä annettuja ohjeita. Oppilas keskustelee erinomaisesti löydöksistään, hyödyntää perusteellisesti asianmukaisia todisteita päättelynsä tukena ja noudattaa kaikkia annettuja ohjeita.

Anna tarvittaessa lisäohjeita rakentamiseen ja ohjelmointiin, esimerkiksi: • Anna oppilaille enemmän aikaa ottaa selville, miten ensimmäinen prototyyppi toimii. • Anna heille aikaa rakentaa useampi kuin yksi prototyyppi. • Selitä, millainen on teollisuudessa käytettävä tuotesuunnitteluprosessi. Anna tarkat ohjeet siitä, miten haluat oppilaiden esittävän ja dokumentoivan havaintonsa. Voit esimerkiksi varata tietyn ajan, jolloin ryhmät esittelevät töitään toisilleen. Suunnittele lisää ratkaisuja Voit varata kokeneemmille oppilaille lisäaikaa, jotta he voivat rakentaa ja ohjelmoida erilaisia laitteita, jotka lajittelevat esineitä muiden ominaisuuksien kuin muodon mukaan. Pyydä heitä käyttämään suunnitteluprosessia kaikkien tekemiensä versioiden selittämiseen. Oppilaiden väärinkäsityksiä Oppilaat sekoittavat usein keskenään painon, massan ja tilavuuden käsitteet. He ehkä ajattelevat, että mitä painavampi esine on, sitä suurempi se on. He eivät myöskään välttämättä osaa yhdistää painovoimaa esineen massaan. Muodosta oppilaille yhtälöitä painosta, massasta ja tilavuudesta .