Toisen luokan kokonaisuuden aiheena on aurinkoenergia. Tarkoituksena on, että oppilaat saavat itsenäisesti kokeilla, kehittää ja ideoida uutta eli innovoida. Oppilailla tulee olla käsitys sähköstä ennen kuin he pystyvät toteuttamaan tämän innovointia vaativan tehtävän. Tehtävää on hyvä lähteä suunnittelemaan jo jaksoa aloiteltaessa sen vaativan suuren tuntimäärän takia. Yhteisen havainnointiosuuden lisäksi projektiksi on valittavana kaksi vaihtoehtoa, joista on tarkoitus toteuttaa jompikumpi.
Tehtävän tavoitteet:
- Tehdään havaintoja auringosta tulevasta energiasta
- Tutustutaan aurinkokennoon
- Mittaaminen ja mittausten tulkitseminen
- Luovuuden, kekseliäisyyden ja ideoinnin kehittäminen tuotteeksi
- Yhteistyötaidot
- Oman tuotoksen esittely toisille
- Oman työn arvostaminen
Arvioitu kesto: 4-6h
Tehtävän kuvaus:
YHTEINEN ALOITUS: HAVAINNOINTI
Havainnoidaan päivittäin auringonpaistetta ja tehdään havaintoja auringosta tulevasta energiasta. Kirjoitetaan tulokset lomakkeeseen (liitteenä). Dataa aurinkoenergiasta on saatavilla myös esimerkiksi https://www.fingrid.fi/sahkomarkkinainformaatio/aurinkovoima/ tai puhelinsovelluksella “Valomittari”.
Jos koululla on käytössä Voimala-paketti, voidaan asettaa luokan ikkunalle pieni aurinkokeräin mittareineen. Sen avulla voidaan kokeillaan ladata vaikkapa kännykän akkua tai käyttää led valoa aurinkoenergialla
Tarvikkeet:
- Kouluun voidaan hankkia aurinkoenergian havainnoimiseksi Voimala, joka on energian oppimispaketti. https://stek.fi/opettajalle/voimala/voimala-oppimispaketti/
- Lomake havainnointia varten (liitteenä)
Tehtävän kuvaus:
Vaihtoehto 1: Aurinkoenergialla toimiva laite
Oppilaat suunnittelevat ja toteuttavat ryhmissä materiaalipaketin sisällöstä aurinkoenergialla toimivan laitteen ja esittelevät sen toisille ryhmille. Esittely tapahtuu tekemällä työstä esimerkiksi mainoksen, animaation, julisteen, runon tai tarinan. Esittely voidaan järjestää myös näyttelynä/messuina, jossa jokainen ryhmä esittelee omaa työtään. Esittelyyn osallistuu kaikki ryhmän jäsenet. Jokainen ryhmän jäsen valmistautuu kertomaan miten ideat syntyivät ja oman osuutensa työn tekemisestä.
Tarvikkeet:
Materiaalipaketin sisältö ryhmää kohti:
- wc-rulla 2kpl
- viili/raejuusto/jugurttipurkki 2kpl + mahdollisesti kannet
- maitopurkki 1kpl
- maitopurkin korkit 4kpl
- villalankaa tai narua n. 1m
- puutikkuja (tulitikun kokoisia) 10kpl
Lisäksi voi käyttää koululta löytyviä ylijäämäpaloja seuraavista:
- paperia
- kartonkia
- huopakangasta
- nahkaa
- sanomalehtiä
- puunpaloja, riman pätkiä yms.
työvälineet
- sakset
- maalarinteippi
- liimaa
- kuumaliimaa
- pullovärit
- tussit/liidut
Ohje:
- Pohditaan yhdessä, mihin kaikkeen aurinkoenergiaa voisi käyttää. Todetaan, että monet laitteet tarvitsevat energiaa toimiakseen.
- Kerrotaan oppilaille, että ryhmä suunnittelee laitteen, joka voisi saada energiansa auringosta. Laitteessa tulee olla askarreltu aurinkokenno/aurinkokeräin.
- Jaetaan oppilaat pareihin tai pieniin ryhmiin.
- Materiaalit esitellään oppilaille.
- Ensin laitteesta piirretään/kirjoitetaan suunnitelma. Aikaa suunnitteluun on hyvä varata 30-45min. Kannustetaan oppilaita kekseliäisyyteen.
- Kun opettaja on hyväksynyt suunnitelman, ryhmille jaetaan materiaalipaketti ja toteutus voi alkaa.
- Toteutukseen varataan aikaa 2-3 tuntia.
- Laitteesta tehdään pieni seinäjuliste/mainos.
- Pidetään luokassa pieni näyttely/messut aurinkoenergialla toimivista laitteista ja esitellään niitä toisille.
- Katsotaan tehtyä havainnointilomaketta aurinkoenergiasta ja keskustellaan kuinka kauan/pitkälle oma laite tämän projektin havainnointijakson energialla pääsisi. Huomioidaan aurinkokeräimen suuruus ja laitteen vaatima energiamäärä (esim. laitteen koko ja massa).
Tehtävän kuvaus
Vaihtoehto 2: Korkea kukka
Projektissa tarvitaan noin viikon ajalta havainnoitua aurinkoenergian määrää. Apuna käytetään aiemmin kerättyä tietoa havainnointilomakeesta, joka kopioidaan jokaiselle oppilasryhmälle. Ryhmien tarkoituksena on toteuttaa kukka, joka kasvaa havainnoidun aurinkoenergian määrän mukaan.
Tarvikkeet:
Materiaalit: munakennot, sanomalehdet, talous/wc-paperihylsyt, puutikut, kankaan ja kartongin ylijäämäpalat, teippi, liima, pullovärit,
Ohje:
Aluksi keskustellaan siitä, mitä kasvit tarvitsevat elääkseen (vesi, ravinteet, hiilidioksidi, auringon valo ja sopiva lämpötila). Kiinnitetään erityistä huomiota auringon tärkeään rooliin. Videolla havainnollistetaan kasvin kasvua https://areena.yle.fi/1-50605634.
- Jaetaan oppilaat pareihin tai pieniin ryhmiin. Kerrotaan, että tarkoituksena on rakentaa mahdollisimman korkea kukka saatavilla olevista materiaaleista.
- Opettaja kertoo, että ryhmä ansaitsee lisää rakennusmateriaalia kukkaansa suhteessa auringosta tulevaan energiaan. Mitä enemmän auringosta on saatu energiaa, sitä enemmän/monipuolisempia materiaaleja ryhmä saa käyttöönsä:
- Aurinkoista/selkeää = 5 materiaalia
- Lähes selkeää = 4
- Puolipilvistä = 3
- Lähes pilvistä = 2
- Pilvistä = 1
- Opettaja esittelee materiaalit.
- Ensin ryhmät tekevät kukalleen jalustan wc-paperirullasta ja munakennon palasta.
- Ryhmä tutkii havainnointilomakettaan ja hakee opettajalta materiaalia yhden havaintokerran aurinkoenergiamäärän mukaan. Esimerkiksi ryhmän ensimmäisessä havaintokerrassa on rasti kohdassa “puolipilvistä”, joten opettaja antaa luvan ottaa laatikosta kolme materiaalia.
- Opettaja merkitsee ryhmän lomakkeeseen, kun havainnointikerran materiaalit on annettu.
- Ryhmä suunnittelee ja rakentaa kukkaansa saamillaan materiaaleilla.
- Näin kukka kasvaa jokaisen havainnointikerran myötä yhä suuremmaksi.
- Yritetään saada kukka kurkottamaan mahdollisimman korkealle kohti aurinkoa ja pysymään pystyssä.
- Lopuksi pystyssä pysyvät tuotokset mitataan
Osana laaja-alaista osaamista:
(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7)
Integroitavat oppiaineet:
(YM, KU, AI, KS, MA)
Mukana hankkeessa
Lapuan kaupunki sekä Opetushallitus
