Siirry sisältöön

Laserturvajärjestelmän suunnittelu ja rakentaminen on LUMA-aineiden opetusta eheyttävä oppimiskokonaisuus, joka opettaa kattavasti valo-opin käsitteitä, insinörisuunnittelun periaatteita, yhteistyötaitoja sekä hieman geometriaa. Oppilaiden mieltä kutkuttava konteksti motivoi ja antaa tuntemuksen fysiikan ja matematiikan osaamisen hyödyllisyydestä.

Luokka-aste: 6-9

Arvioitu oppituntien määrä: 10-16 oppituntia (10 x 75 min, 16 x 45 min)

Kokonaisuuden kuvailu:

Laser Secure Oy suunnittelee turvajärjestelmiä, jotka suojaavat arvokkaita esineitä. Yhtiö tarvitsee oppilaiden apua uuden laserturvajärjestelmän suunnittelussa. Järjestelmän tulisi suojata ympäri maailmaa kulkevia näyttelyesineitä. Tässä insinöörityöskentelyyn pohjustautuvassa oppimiskokonaisuudessa oppilaat tutkivat valon ominaisuuksia, kuten heijastumista, taittumista, absorptiota ja valon läpäisyä. Oppilaat keräävät tuloksia ja havaintoja oppimiskokonaisuuden aikana omaan ”insinöörin muistikirjaansa” työskentelyn ohessa. Oppimiskokonaisuuden aikana kerättyjen tietojen avulla oppilaat suunnittelevat, testaavat ja kehittävät paremmaksi omaa laserturvajärjestelmäänsä.

Ainesisältö Teknologia- ja insinöörikasvatus Matematiikan linkitys
valo, aallot, näkyvän valon spektri, heijastuminen, taittuminen, absorptio ja läpäisy Insinöörisuunnittelu, laserit ja tietokonesimulaatiot Kulmat ja niiden mittaaminen

Materiaalit

Materiaali sisältää 14 sivua opettaan ohjeita, 8 sivua Galactic Games -yrityksen kirjeitä oppilaille (toimivat tehtävänantoina oppilaille) ja 9 sivua valmiita oppilaiden työmonisteita.

Suomennus ja muokkaus: Jenni Silvennoinen, Noora Luttinen & Heikki-Paavo Kurvinen

Suomennettu ja muokattu alkuperäisteoksesta: Electromagnetic Claw Game: Diggin’ For Fools’ Gold, EngrTEAMS, Patrick Crawford, Erin Fenlon, Corbin Rice, Amanda Johnston, Jeanna Wieselmann, Felicia Leammukda, Tamara Moore, Kerrie Douglas

Copyright of the original work: EngrTEAMS © 2017 University of Minnesota & Purdue University Research Foundation

Tutustu materiaaliin videoiden avulla

Esittely

Sähkömagneettikourapeli on oppimiskokonaisuus, jonka aikana oppilaat oppivat ymmärtämään magnetismia ja sähkömagneetin toimintaperiaatetta sekä teknologista ongelmanratkaisua (insinöörisuunnittelua) ja yhteistyötaitoja kiinnostavassa kontekstissa.

Kontekstina toimii seuraavanlainen ongelmanasettelu: Kourapelit ovat huijausta! Huvipuistoissa ja peliluolissa näkee kourapelejä, joissa mekaanisella kouralla pyydystetään leluja. Valitettavasti peleistä voittaa hyvin harvoin. Kuvitteellinen Galagtic Games -yhtiö pyytää oppilaiden apua pelin uudistamisessa. Kouran sijaan halutaan käyttää sähkömagneettista pyydyslaitetta, joka olisi reilumpi pelaajalle, mutta tarpeeksi haastava ja tuottoisa.

Oppilaat työskentelevät ryhmissä insinöörin tavoin. He perehtyvät ongelmaan ja tutustuvat magneetteihin, magneettisiin materiaaleihin ja sähkömagneetin toimintaa. He suunnittelevat oman sähkömagneetilla toimivan pyydylaitteen, testaavat ja parantelevat sitä. Prosessi raportoidaan ja lopullinen tuotos esitellään.

Kuvaus

KESTO 11-14 x 45 min oppituntia
KOHDERYHMÄ Yläkoulu (soveltuu myös alakoulun vuosiluokille 5-6)
AIHEET magneetit, magneettiset materiaalit, sähkömagneetit, insinöörityöskentely, kokeellinen työskentely
TAVOITTEET

 

Oppia sähkömagneetin toiminta ja eri

tekijöiden vaikutukset sen voimakkuuteen,

Magneettisuus ja magneettiset materiaalit,

Insinöörimäistä työskentelyä ja ryhmätyötä

OPS: L1, L2, L5, FY: T1-T3, T5-T9, T12

ARVIOINTI Arvioidaan yksilö- ja ryhmätyöskentelyä. Jokainen ryhmä tekee posterin, jota voi käyttää arvioinnin apuna. Posteriin kootaan joka tunnilla oppilaiden ajatukset: mitä on opittu ja testattu, ideat, kysymykset. Anna palautetta prosessin aikana, ei vain lopputuotoksesta. Hyvä liittää myös itse- ja vertaisarviointia.

Materiaalit

Materiaali sisältää 14 sivua opettaan ohjeita, 8 sivua Galactic Games -yrityksen kirjeitä oppilaille (toimivat tehtävänantoina oppilaille) ja 9 sivua valmiita oppilaiden työmonisteita.

Suomennus ja muokkaus: Petteri Mali & Hannu Partanen

Suomennettu ja muokattu alkuperäisteoksesta: Electromagnetic Claw Game: Diggin’ For Fools’ Gold, EngrTEAMS, Andrea Appel, Heather Butzlaff, Mandy Mach, Aran Glancy, Murat Akarsu, Jeanna Wieselmann

Copyright of the original work: EngrTEAMS © 2017 University of Minnesota & Purdue University Research Foundation

Tutustu materiaaliin videoiden avulla

Arkisetkin ilmiöt, kuten magnetismi, sähkö ja erilaiset aineet voivat toimia pienten luonnontieteellisten kokeiden pohjana lapsille. Alla on viisi yksinkertaisia varhaiskasvatukseen soveltuvaa luonnontieteellistä koetta. Työt ovat toteutettavissa sellaisenaan lasten kanssa:

Kaikkiin töihin tarvittavat välineet ovat kerättävissä tarvikeluettelon (pdf) avulla. Lisäksi Itä-Suomen LUMA-keskus (yhteystiedot) tarjoaa päiväkodeille mahdollisuuden lainata kaikki työt kattavan tarvikelaatikon ohjeistuksineen.

4

Viiden oppiaineen (biologia, fysiikka, kemia, maantiede ja matematiikka) opettajaopiskelijat ovat kehittäneet Ilmiölähtöisyys luonnontieteiden ja matematiikan aineenopettajakoulutuksessa  -kurssilla runsaasti toimivia materiaaleja eri koulutasoille. Alla opiskelijoiden laatimat materiaalit lukuvuodelta 2017-2018. Jokaisessa projektissa on yhdistetty vähintään kolmen tieteenalan sisältöjä ja menetelmiä:

...jatka lukemista "Ilmiölähtöisyys luonnontieteiden ja matematiikan aineenopettajakoulutuksessa -materiaaleja 17-18"

Aihe: Vesipäiväkirja
Oppiaine: Yhteiskuntatieto, luonnontieto
Ikäluokka: 7.–9. luokka

Mihin vettä käytetään ja kuinka paljon? Määrittele ensin vedenkäyttökohteet ja kulutusmäärä esim. litraa / kerta tai litraa / minuutti. Selvitä erilliselle paperille laskelmasi ja lähdetietosi. Kokoa sen jälkeen taulukkoon oma vedenkulutuksesi, kun tarkkailet vedenkäyttöä yhden viikon. Kodin yhteinen vedenkäyttö, esim. astianpesukoneen vedenkäyttö, jaetaan perheenjäsenten määrällä.

Esittely

Pelastakaa pingviinit on uusi tapa opettaa yläasteen lämpöoppia. Tämä ilmiöpohjainen projektityö on oppilaita motivoiva kokonaisuus, jossa oppilaat soveltavat kokonaisuuden aikana oppimaansa fysiikkaa konkreettisen fysiikan sovelluksen toteuttamiseksi. Ilmastonmuutosta ja pingviinien elinoloja valottava konteksti lisää oppimisen mielekkyyttä.

Kokonaisuus tukee vahvasti uutta perusopetuksen opetussuunnitelmaa. Erityisesti se tarjoaa harvinaislaatuisesti laadukkaan tavan integroida teknologista ongelmanratkaisua osaksi fysiikan opetusta, joka on yksi fysiikan uusista tavoitteista.
...jatka lukemista "Pelastakaa pingviinit"

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"