Siirry sisältöön

Maol:n syyskoulutuspäivillä pidettiin työpaja argumentointia painottavasta luonnontieteiden kouluopetuksesta. Työpajassa tarkasteltiin argumentoinnin perusteita ja argumentoinnin painottamista alla olevan tehtävän avulla.

Tehtävässä osallistujien tuli muodustaa argumentti siitä, mihin kohtaan puhallusputkea ammus tulee asettaa, jotta se lentää mahdollisimman pitkälle. Osallistujat ratkaisivat tehtävän 4-6 henkilön ryhmissä, ja ryhmien käytössä oli alla näkyvät välineet havaintoaineiston keräämistä varten.

Lähes kaikki ryhmät päätyivät käyttämään erilaisia tapoja havaintoaineiston keräämiseksi. Osa ryhmistä vaihteli vanupuikon paikkaa puhallusputkena toimivassa mehupillissä peräkkäisten puhalluskertojen välillä ja mittasivat, kuinka kauaksi eri puhalluskerroilla vanupuikko lensi. Osa ryhmistä käytti kahta puhallusputkea samanaikaisesti siten, että putket olivat vierekkäin, jotta niihin molempiin pystyttiin puhaltamaan yhdellä kertaa. Vanupuikot asetettiin putken eri päihin, jolloin yhdellä puhalluksella oli mahdollista nähdä kumpi puikoista lensi pidemmälle, vai oliko lentomatkat yhtä pitkät.

Osa ryhmistä lähestyi tehtävää fysiikan sisältötietoa (teoriaa) pohtimalla.

Mittaustulosten perusteella osallistujat laativat ryhmissä argumentin, joiden läpi käynti jouduttiin ajan puutteen vuoksi jättämään väliin.

Loppukeskustelussa kuitenkin todettiin, että kahta puhallusputkea käyttämällä saadaan parempaa havaintoaineistoa, sillä tällä tavoin puhalluskertojen välillä olevat erot eivät pääse vaikuttamaan tulokseen.

Kaikki ryhmät havaitsivat, että lähempänä puhaltajan suuta oleva vanupuikko lensi pidemmälle kuin putken suuaukolle oleva vanupuikko. Fysiikan sisältötiedon näkökulmasta tämä tulos voidaan ymmärtää impulssi-liikemäärä periaatteeen avulla. Lisätietoja kokeen taustalla olevasta fysiikan sisältötiedosta löytyy mm. artikkelista Cotton Buds, Momentum, and Impulse (Berg, et al., 2000).

Moni osallistuja koki työpajan ja sen aikana toteutetun työn mielenkiintoiseksi ja hyödylliseksi. Työpajan kokonaiskesto oli 45 minuuttia, joka osoittautui liian lyhyeksi ajaksi työn toteuttamiselle ja sen huolelliselle läpi käynnille.

Yläkoululaisille suunnatussa tehtäväkokonaisuudessa oppilaat tutustuvat erilaisiin sähköntuotantotapoihin.

Tehtäväkokonaisuuden tavoitteena on

  • laajentaa oppilaiden tietämystä eri sähköntuotantotapojen eduista ja haitoista.
  • auttaa oppilaita ymmärtämään, mitkä tekijät vaikuttavat sähköntuotantotapojen valintaan.
  • kehittää oppilaiden argumentoinnin ja kriittisen ajattelun taitoja.

Tehtäväkokonaisuuteen laadittua materiaalia voi käyttää lukemattomin eri tavoin. Alla on esitelty eräs käyttötapa, jota tukevat materiaalit löydät myös tämän sivun alaosasta.

...jatka lukemista "Sähköntuotantotapojen valinta"

Piilotetut virtapiirit -tehtäväkokonaisuudessa tarkastellaan tasavirtapiirejä, joiden komponentit ovat näkyvissä, mutta niiden kytkennät on piilotettu. Piirien toiminta on esitetty videolla ja tehtävänäsi on päätellä, mikä ehdotetuista kytkentäkaavioista vastaa parhaiten piilotetun virtapiirin kytkentöjä.

...jatka lukemista "Piilotetut virtapiirit"

Tehtävä

Katso alla oleva video ja tarkastele vaunun liikettä.


...jatka lukemista "Liikkeen tutkiminen – vaunu myötä- ja vastamäessä"

Tehtäväkokonaisuudessa oppilaille näytetään videot erilaisten tankojen liikkeestä. Oppilaiden tehtävänä on päätellä, millaisessa liikkeessä tangot ovat. Lisäksi heitä pyydetään tarkastelemaan tankojen kulkemia matkoja ja nopeuksien sekä kiihtyvyyksien suuruuksia. Apuna on niin videoita liikkeestä kuin videoanalyysejä sekä niiden mukaisia kuvaajia.

...jatka lukemista "Liikkeen tutkiminen – vierivät tangot"

Tehtäväkokonaisuus käsittelee kuvan muodostumista tasopeilistä. Tehtävissä tarkastellaan peilissä muodostuvan valekuvan paikkaa ja sen havaitsemista erilaisissa tilanteissa. Tavoitteena on havainnollistaa, kuinka peilistä näkeminen voidaan selittää valon suoraviivaisen kulun ja heijastuslain avulla. ...jatka lukemista "Geometrisen optiikan perusteet – peilikuva"

Tehtäväkokonaisuudessa tarkastellaan valaistujen alueiden muodostumista. Tehtävien tavoitteena on syventää oppilaiden ymmärrystä valon suoraviivaisesta kulusta. Vaikka valon suoraviivainen kulku on hyvin yksinkertainen periaate, sen soveltaminen tuottaa oppilaille usein vaikeuksia. Vaikeuksien vähentämiseksi tehtäväkokonaisuudessa käsitellään valon suoraviivaista kulkua tilanteissa, joissa oppilaat voivat keskittyä valon suoraviivaisen kulun soveltamiseen, eikä heidän tarvitse miettiä heijastus- tai taittumislakia samanaikaisesti, kuten linssien ja peilien tapauksessa.

...jatka lukemista "Geometrisen optiikan perusteet – valaistun alueen muodostuminen"

Yläkoululaisille suunnatussa lampöopin tehtäväkokonaisuudessa käsitellään eri olomuodossa olevien aineiden jäähtymistä ja faasimuutoksia. Tehtäväkokonaisuus koostuu kolmesta tehtävästä:

  • Veden jäähtyminen
  • Veden jäätyminen
  • Jäiden kalastelua

Tehtävät löytyvät sivulta ja tulostettavina sivun alalaidasta työohjeina.

...jatka lukemista "Lämpöoppi"

Tehtäväkokonaisuudessa tarkastellaan benji-hyppääjän, tai yleisemmin köyteen kytketyn kappaleen putoamisliikettä. Tehtäväkokonaisuuden tavoitteena on syventää ymmärrystä kappaleiden putoamisliikkeestä.

Katso kuvaus tehtäväkokonaisuuden käytöstä: Benji-kokeilu 9-luokkalaisten kanssa ja työohje oppilaille.

...jatka lukemista "Benji-hyppääjän putoamisliike"

Alle on kuvattu opetuskokeilu, jossa 9-luokkalaiset pehrehtyivät benji-hyppääjän liikeeseen ja luonnontieteille ominaiseen argumentointiin Itä-Suomen yliopiston LUMA-labroratoriossa.

Kokeilun aluksi oppilaiden kanssa pohdittiin, millaisia vaiheita benji-hypystä voi tunnistaa hyppääjän liikkeen perusteella. Pohdinnan perusteella oppilaat tunnistivat ainakin seuraavat kolme vaihetta.
- Vaihe 1: Hyppääjä liikkuu alaspäin siten, että hän on kiihtyvässä liikkeessä
- Vaihe 2: Hyppääjä liikkuu alaspäin siten, että hänen vauhtinsa hidastuu
- Vaihe 3: Hyppääjä liikkuu ylöspäin
Tämän jälkeen oppilaille kerrottiin, että näistä kolmesta vaiheesta tehtäväkokonaisuus keskittyy ensimmäiseen, jossa hyppääjä liikkuu alaspäin vauhtiaan kasvattaen.

...jatka lukemista "Benji-kokeilu 9-luokkalaisten kanssa"