Heilureiden tutkimista valoporteilla, osa 1 (7lk)

Tänään oli ensimmäinen kerta kun 7. luokkalaiset saivat käsiinsä anturit. Yritimme selvittää valoportin avulla miten heilulin pituuden tai painon muutos vaikuttaa sen taajuuteen (työohje). Käytössämme oli vain kaksi valoporttia, joten vain kaksi paria pääsi tekemään työtä kerrallaan. Muut määrittivät itsetekemänsä heilurin taajutta käsipelillä.
Olin laskenut mielessäni, että jokainen pari ehtisi hyvin tehdä anturimittaukset yhden kaksoistunnin aikana mutta todellisuus olikin sitten aivan toinen. Kolme paria ehti tehdä mittaukset loppuun, kahdella ne jäivät kesken ja kaksi paria ei ehtinyt mitata ollenkaan.
Ehkä näin jälkikäteen ajateltuna tässä työssä yhdistyy niin moni uusi asia, että ei ihmekään että homma kesti kauemmin kuin olin ajatellut. Ensinnäkin ongelmia tuotti hahmottaa se miksi ei voinut verrata pitkää ja painavaa heiluria lyhyeen ja kevyeen. Tämän lisäksi LoggerPro oli täysin uusi ohjelma kaikille (+ piti osata ladata oikea mittaustiedosto LoggerProssa), digivaakaakaan ei osattu vielä käyttää (ei saatu grammoja esiin) jne. Eli, vaikka digivihon käyttö ja PowerPoint - tiedoston lataaminen netistä ja sen täyttäminen olivatkin jo hallussa, työssä oli paljon uutta ja outoa.
Sillä aikaa kun kaksi paria teki anturimittauksia muiden piti tehdä heiluri ja määrittää sen taajuus käsipelillä. Tämänkin työn tekeminen vaati paljon ohjausta, joten koko ajan piti neuvoa jotakin ryhmää, jopa ajanottokellon avaaminen ja käynnistäminen netistä vaati tarkkoja ohjeita (linkki PowerPointissa pitää avata hiiren oikealla näppäimellä: "avaa hyperlinkki", paina vihreää nuolta, paina start/stop).
No, ehkä pitäisi olla tyytyväinen siihen, että yksi pari sai työn tehtyä alusta loppuun. Sai jopa tallennettua tulokset digivihkoon! Muiden kanssa joudumme jatkamaan hommaa ensi viikolla.

Valoportti ja eri pituisia ja painoisia heilureita (esivalmistelut)

Mitä tästä opimme: ainakin pari valoporttia olisi pitänyt olla lisää, että koko porukka olisi ehtinyt tehdä mittaukset kaksoistunnin aikana. Tai sitten anturimittaukset olisi pitänyt tehdä yhdessä opettajan koneella, ja vain työselostukset olisi täytetty oppilaiden koneilla.

Lämpöopin töitä antureilla (8lk)

Vaikka tänä vuonna käytimmekin läppäreitä, blogeja ja antureita ja kaiken järjen mukaan aikaa olisi pitänyt kulua "ylimääräiseen sähellykseen", ehdimme käydä kaikesta huolimatta läpi myös lämpöopin asiat. Lämpöopin töissä käytimme lämpötila-antureita, jotka osoittautuivat hyvin helpoiksi ja yksinkertaisiksi käyttää.

Ensimmäinen työ oli veden ja etanolin ominaislämpökapasiteettien eron tutkiminen (työohje). Työohje olisi voinut olla hieman yksityiskohtaisempi, rautapunnusten siirtäminen yhtäaikaa ja lämpötilan mittaamisen aloittaminen ennen punnusten siirtämistä puuttuivat ohjeesta. Tässä työssä täytyi olla myös huolellinen sen kanssa kumpi anturi mittasi etanolia ja kumpi vettä (sininen vai punainen kuvaaja).

Toinen työ oli yksinkertainen vesien sekoittaminen (työohje), jonka tekemisessä antureilla ei sinänsä ollut mitään erityisroolia, työn olisi pystynyt tekemään vallan mainosti myös tavallisilla lämpömittareilla. 
  
Viimeisenä määritimme steariinihapon sulamispisteen (työohje). Tässä työssä anturit pelastavat päivän piirtämällä kuvaajan valmiiksi. Käytimme työssä kahta anturia, toinen oli streariinihapossa ja toinen vesihauteessa. Näin pystyimme lopettamaan vesihauteen lämmittäminen tarpeeksi ajoissa, eikä steariinihappo lämmennyt liian nopeasti. Tässä yhden ryhmän mittaama kuvaaja:

Sininen kuvaaja: streariinihapon lämpötila (sulaminen ja jähmettyminen vakiolämpötilassa)

Vetyraketti (7lk)

7. luokan kemian ryhmäni kanssa saimme talteen hienon videonpätkän vetyraketista. Video on kuvattu Canon PowerShot SX40 kameralla ja videon hidastus on tehty Pinnacle StudioHD 15.0:lla. Hidastuskuvassa näkyy hienosti miten pullon suusta suihkuaa keltaisena palavaa vetyä. Samoin pullon sisällä palava vety näkyy keltaisena.

WordPress - blogin "ominaisuuksia" osa 3

Blogien käyttäminen läppäreillä on alkanut sujua jo aivan mallikkaasti. Salasanoja ei ole uusittu enää moneen viikkoon ja uuden artikkelin lisääminen sivun oikean yläkulman napin kauttakin on alkanut toimia (WordPress on näemmä korjannut bugin). Niinpä uskalsin kokeilla miten blogipäivitysten tekeminen oppilailta onnistuisi iPadeillä.

Ensimmäinen vaihe sujui ilman ongelmia. Oppilaat saivat ladattua "Vesien sekoittaminen" - työohjeen iPadin Keynote - ohjelmaan virtuaalivihko2.wordpress.com sivustolta (Keynotella siksi, että QuickOfficella ei voinut aukaista PowerPointilla tehtyä taulukkoa). Käytimme tavallisia lämpömittareita työn tekemiseen, koska iPadeihin ei saa kiinni Vernierin antureita. Työ sujui ilman ongelmia ja Keynoten diakin saatiin kuvaksi vaivattomasti ottamalla "screen shot" iPadin ruudusta (painetaan virtanappia ja kotinappia yhtäaikaa). Oppilaat kirjautuivat WordPress.com sivuille iPadin Safari - selaimella ilman ongelmia ja sitten ongelmat alkoivatkin. Jos valitsi sivulle aukeavasta välilehtinäkymästä "Uusi artikkeli", liitti kuvadian ja yritti julkaista, julkaisu ei toiminut vaan jäi jumiin. Jos valitsi oikealta yläkurkasta aukeavan valikon kautta blogin nimen ja edelleen "Uusi artikkeli" aukesi perinteinen editori, jossa ei kuitenkaan voinut lisätä kuvaa, koska pop-up ikkuna ei antanut scrollata riittävän alas, että olisi voinut painaa "lisää tekstiin" - nappia. Yrityksen ja erehdyksen kautta saimme selville, että päivitys onnistui jos valitsi valikosta "Hallitse omia blogeja" ja vasta sitten valitsi "New Post" (ja teksti oli nyt todellakin englanniksi!), sitten valittiin kohdeblogi, lisättiin kuvadia jne. Toinen toimiva tapa olisi ollut painaa bloginäkymässä "Uusi artikkeli" nappia sivun yläreunasta (sitä samaa joka vähän aikaa sitten ei toiminut läppäreillä). Uskomatonta kyllä jokainen pari sai lopulta diansa blogiin (osa vahingossa jopa kahteenkin blogiin, kun blogin valinta jäi tekemättä). Huh mikä hässäkkä!

Hallitse omia blogeja: "New Post" toimii iPadillä

Pääsivun "Uusi artikkeli" ei toimi iPadillä

Sitten ryhdyimme tekemään kirjallisia tehtäviä blogiin. Tässä ilmeni uusi ongelma. Selain lakkasi aina välillä ottamasta syötettä vastaan. Jos laski näppäimistön alas, tekstin syöttö palautui taas takaisin (sama ongelma vaivaa myös websähköpostia). Ja päivitysvaiheessa törmäsimme taas samaan ongelmaan kuin edellä, muutama pari oli onnistunut aloittamaan artikkelin juuri sillä tavalla jolla päivitys jumiutuu... Opettaja jäi sitten välitunniksi setvimään jumiutuneita päivityksiä ja lopulta päätyi lähettämään oppilaiden tekeleet sähköpostipäivityksinä blogeihin. Toisen ryhmän kanssa olimme jo viisaampia ja teimme tehtävät suoraan sähköpostipäivityksinä (opettajalla oli valmiiksi tulostettuna lista oppilaiden blogien sähköpostipäivitysosoitteista, koska kaikki eivät ole aktivoineet omaansa). 

Kuvaa ei voi lisätä koska ikkunaa ei pääse selaamaan alemmaksi iPadillä

Niin. WordPress - blogin päivittäminen toki onnistuu iPadin Safariselaimella mutta helppoa, kivaa tai ongelmatonta se ei vielä ole. Saapa nähdä millä aikataululla näitä ongelmia korjataan WordPressin/Applen leireissä... Toki onhan huima parannus jo se, että kuvan voi ylipäätään liittää blogiin iPadin selaimen kautta (iOS6)!

Potentiaali- ja liike-energia (8lk)

Tässä on taas yksi hyvä esimerkki fysiikan työstä, jossa antureiden käyttö todellakin tukee fysiikan oppimista paremmin kuin vanha systeemi. Mittasimme liikeanturilla vaunun nopeutta kun se rullasi kaltevaa tasoa alaspäin (katso työohje). Valitsimme neljä tarkastelupistettä, joissa laskimme vaunun potentiaalienergian ja liike-energian. Laskimme potentiaali- ja liike-energian yhteen kaikissa neljässä pisteessä ja huomasimme, että energian yhteismäärä säilyi vakiona! Tällaista koetta ei olisi voinut toteuttaa ilman liikeanturin antamaa nopeuden arvoa! Tehtävässä konkretisoitui lisäksi se, että samalla kun potentiaalienergia pieneni, liike-energia suureni. Teimme kokeen yhdessä ja heijastin anturin mittaustulokset tykillä kaikille näkyviin. Oppilaat itse mittasivat vaunun massan ja korkeuden kaltevalla tasolla tarkastelupisteiden kohdalla.

Tällaista "energian säilymis" - koetta ei ole oikein voinut aikaisemmin tehdä koulun välineillä. Toki potentiaalienergian muuttumisen liike-energiaksi on voinut todeta aikaisemminkin mutta ei näin selvällä tavalla. Tämä työ on hyvä myös siitä syystä, että siinä liike-energian ja potentiaalienergian laskukaavoja voi käyttää aivan oikeassa, konkreettisessa yhteydessä. Näin oppilaille syntyy käsitys siitä, että kaavat eivät ole jotain irrallisia juttuja vaan että ne myös toimivat käytännössä!
     

Liikeanturi mittaa vaunun nopeutta radalla

Vetykuplien valokuvaus (7lk)

Yritimme tänään valokuvata ja videoida tilanteita, joissa erilaiset reaktionopeudet ilmenevät erilaisina määrinä vetykuplia koeputkissa. Still-kuvissa ei näyttänyt olevan kovinkaan paljon eroa eri väkevyyksillä tehdyissä kokeissa (Mg + HCl):

Mg +HCl väkevyystesti

Mutta raekoon vaikutus oli vakuuttavampi (Zn + HCl):

Zn + HCl rae ja jauhe, kuva rajattu GIMP2 - ohjelmalla

Video olisi näissä tilanteissa ollut selvästi parempi, mutta nyt kävi niin, että videot kuvattiin liian läheltä ja ne jäivät epätarkoiksi. Mitä tästä opimme: kuvaamista pitäisi ohjeistaa ja opettaa paremmin... Pitäisi lisäksi ehkä miettiä voisiko nämä työt korvata jollakin toisella vastaavalla, jossa näkyisi värinmuutos tai jotain selkeämmin valokuvassa erottuvaa?

Tässä tuli selväksi myös se, että koulun kamerat (PowerShot A2200) eivät pysty tarkentamaan kovin lähelle, joten kuvaaminen pitää tehdä melko kaukaa. Kuvien laatu ei kuitenkaan huonone kovin paljoa vaikka kuvan rajaa ja näin "zoomaa" lähemmäs. Tässä rajaamaton kuva vertailun vuoksi (rajaamalla "zoomattu" ylhäällä).

Zn + HCl rae ja jauhe, rajaamaton kuva

Magnesiumin palaminen (7lk)

7C:n kuvaama video oppitunnilta.