Ohminlain tutkimista antureilla (9lk)

Viime vuonna tein Ohminlaki-mittaukset opettajan koneella mutta tänä vuonna uskaltauduin antamaan mittalaitteet oppilaille. Koulullamme on nyt neljät virta- ja jänniteanturit, joten saimme tehtyä mittaukset 3-4 hengen ryhmissä. Oppilailta meni työn suorittamiseen yksi oppitunti ja lopputuloksena blogeihin ilmestyi hienoja virta/jännite-kuvaajia. Tämä anturimittaus on erityisen hyvä siksi, että oppilas näkee välittömästi tietokoneen ruudulta miten jännitteen nostaminen kasvattaa sähkövirtaa. Nopeimmat ryhmät ehtivät mitata jopa kaksi vastusta!

Erään ryhmän työseloste

Tässä linkki työohjeeseen.

Linkkejä fyke - materiaaleihin

Tässä kollegoiltani saamia vinkkejä hyvistä fyke - nettisivustoista:

Edumol yläkoulun kemian materiaali
- tekstiä, videoita ja tehtäviä yläkoulun kemiasta

Tislaus Edumol:in sivuilta

PhET.Colorado.edu
- fysiikan ja kemian simulaatioita (Java - pohjainen)

PhET - simulaatio köydenvedosta

Avogadro - molekyylien piirrosohjelma
- tietokoneelle asennettava ohjelmalla, jolla voi piirtää molekyylejä (ilmainen)

Avogadrolla piirretty molekyyli

ChemSketch - rakennekaavojen piirto-ohjelma
- tietokoneelle asennettava ohjelma, jolla voi piirtää molekyylien rakennekaavoja
- ohjelma on Freeware, mutta sen lataaminen vaatii rekisteröitymisen sivustolle

ChemSketch:llä piirretty molekyyli

Moottorin tehon mittaaminen antureilla (9lk)

Mittasimme 9.-luokan fysiikan tunnilla tavallisen 1,5 - 3,0V tasavirtamoottorin tehon antureilla (työohje). Teimme mittaukset yhdessä opettajan koneella, koska en ole ehtinyt askarrella useampaan moottoriin kokeessa tarvittavaa "pidennettyä akselia". Kokeilimme mitä vaikutusta käytetyllä jännitteellä sekä moottorin nostokuormalla oli moottorin tehoon, energian kulutukseen sekä nostonopeuteen.
Moottorimme nosti 20-50g ja saimme tehoksi n. 3 wattia. Ainoa hämminki saattui siinä kun kytkin vahingossa jänniteanturin väärinpäin ja saimme negatiivisia lukuja tulokseksi. Onneksi tämän virheen pystyi korjaamaan helposti vaihtamalla hauenleuat oikeinpäin.
Jaoin oppilaille tekemäni mittaukset blogin kautta ja he tekivät itse työselostuksen. Päädyin siihen, että oppilaat laskivat itse käsin energian määrän (tehon ja ajan avulla), vaikka LoggerPro antaa energian arvon myös suoraan tehon kuvaajasta integroimalla. En vielä ollut niin rohkea, että olisin lähtenyt selittämään 9.-luokkalaisille integroimisen saloja...

Mottoriin tarvittava "lisävarsi" punnuksen narulle

Linssien tutkimista (7lk)

Tutkimme 7. luokan fysiikan ryhmän kanssa linssejä kahden kaksoistunnin ajan. Ensin latasimme työohjeen blogista (linssitehtäviä) ja sitten pareittain oppilaat etenivät omassa tahdissaan linssien parissa. Taas kerran sain huomata miten parien vaihtaminen on hyvää harjoitusta parityöskentelyn opettelemisessa. Nytkin osalla pareista oli ihan hukassa yhdessä tekemisen meininki, ja eihän siitä mitään tule jos yksi ihminen yrittää tutkia linssejä, kirjoittaa tietokoneella ja ottaa vielä valokuvaakin.
Vesilinssien kanssa tapahtui se, mitä nyt yleensäkin, kun 7. luokkalaisille antaa pipetit... Onneksi yksikään läppäri ei saanut sentään vettä sisäänsä...

Vesilinssejä

Koverien ja kuperien linssien tutkiminen valo-opin laitteistolla sujui jo paremmin, vaikka jälleen sain ihmetellä miksi sitä valokuvaa ei vieläkään osata siirtää kamerasta USB - kaapelin avulla läppärille? Annoin siis periksi ja annoin luvan irrottaa kameran muistikortin ja laittaa sen suoraan läppärin muistikortin lukijaan. Tunnin jälkeen huomasinkin sitten, että kuusi korttia seitsemästä oli edelleen läppärin sisällä. Enpä tiedä sitten mikä auttaisi tähän...
Viime vuonna olin näköjään tehnyt työohjeeseen hienon tehtävän, ja ajattelin että oppilaat kätevästi piirtävät valonsäteiden kulun kuvaan PowerPointin piirtotyökaluilla. Tämä oli kuitenkin yllättävän hidasta, ja mietinkin että olisiko sittenkin parempi monistaa tehtävä paperille jatkossa... Kaikki parit saivat kuvan kuitenkin tehtyä, ja yksi pari keksi oivan keinon piirtää koveran linssin valonsäteet ensin tulemaan valepolttopisteestä ja sitten lyhentää ne oikean mittaisiksi.

Oppilaiden täydentämä linssitehtävä

Kuvan muodostuminen varjostimelle sujui onneksi ilman ongelmia, pieniä ja isoja kuvia saatiin aikaiseksi ja oppilaat näyttivät myös hoksaavan milloin kuvasta muodostui iso ja milloin pieni. Lopuksi PowerPoint diat tallennettiin kuvina digivihkoihin ja ainakin tämä vaihe sujui ilman mitään ongelmia. 

Norstedtsin tasavirtamoottorit, JES!

Jokavuotinen taistelu IS-VET:in tasavirtamoottorin mallien kanssa on nyt osaltani ohi. Sain kollegalta loistavan vinkin käyttää Norstedtsin vanhoja (mutta hyviä) demolaitteita ja todellakin, vanhat välineet toimivat paljon paremmin kuin nämä uudet!

Näin toimii IS-VET:in tasavirtamoottorin malli:



Näin toimii Nordstedtsin tasavirtamoottorin malli:



Nordstedtsin välineillä voi rakentaa myös sähkösoittokellon, joka toimii myös loistavasti!



Harmittaa oikein todella, että meni monta vuotta ennenkuin tajusin näiden demolaitteiden arvon. Laitteet makasivat luokan kaapissa purettuina, ja toki niiden uudelleen kokoamiseen meni muutama tunti (ohjeet ruotsiksi), mutta ilo oli sitäkin suurempi, kun ne lopulta lähtivät toimimaan. Sain koottua toimivan tasavirtageneraattorin kestomagneetilla, tasavirtageneraattorin sähkömagneetilla, vaihtovirtageneraattorin sähkömagneetilla, kaksi tasavirtamoottoria (erilaiset käämitykset) sekä sähkösoittokellon. 

Tasavirtamoottori 1

Tasavirtamoottori 2

Tasavirtageneraattori sähkömagneetilla

Sähkösoittokello

Vaihtovirran tutkimista antureilla (9lk)

Katsoimme tänään 9.-luokan fysiikan ryhmän kanssa miltä näyttää vaihtovirran jännite antureilla mitattuna (työohje). Jotta kuvaajan saa näkymään oikein, mittausasetukset pitää säätää kohdalleen LoggerProssa: Experiment --> Data Collection (Sampling rate: 100/s, Duration: 1s). Näillä asetuksilla ruudulle saadaan hienosti näkyviin vaihtovirran 50Hz värähtely.

Vaihtovirran jännitteen mittaus (50 värähdystä sekunnissa)

Koska Vernierin jänniteanturissa on kiinteät hauenleukapäät, jouduin käyttämään pieniä metallinuppia apuna, että sain ne kiinni jännitelähteen napoihin.

"Apunupit"

Blogit.tampere.fi virtuaalivihkoalustana (8lk)

Joulun jälkeen siirryimme käyttämään Tampereen kaupungin omaa blogit.tampere.fi - palvelinta.
Siirtyminen oli melko vaivaton sisänsä, olihan kyse vain siirtymisestä yhdestä WordPressistä toiseen. Muutama pieni ero palveluissa kuitenkin on.

Suurin ero on se, että blogien avaaminen on keskitetty eVarikolle. Pyysinkin siis jokaiselle 8.-luokan oppilaalleni oman fyke-blogin. Minusta tehtiin blogien pääkäyttäjä ja siitä jatkoin eteenpäin. Ennenkuin pystyin lisäämään oppilaan blogin kirjoittajaksi, hänen piti kirjautua blogit.tampere.fi - palveluun opetusverkkon tunnuksilla. Ensimmäisellä kirjautumiskerralla hänelle syntyy käyttäjäprofiili. Profiiliin on lisättävä sähköpostiosoite. Profiilin luominen vaatii hyväksymisen sähköpostin kautta, sama toimintalogiikka oli WordPress.comissakin.  Kun oppilas on saanut profiilinsa kuntoon, voin lisätä hänet ja hänen parinsa blogin kirjoittajiksi. Tämäkin kutsu piti molempien vielä hyväksyä sähköpostin kautta. Käyttöohjeen mukaan blogit.tampere.fi - blogiin pitäisi pystyä lisäämään käyttäjä ilman sähköpostihyväksyntääkin, tosin tämä ei vielä ole ainakaan minulla toiminut. Käytännössä blogien avaaminen ja profiilien tekeminen oli siis aivan yhtä vaivalloista kuin WordPress.comissakin. Ainoa helpotus oli se, että blogit olivat nyt varmasti privaatteja, kun eVarikko oli ne sellaisiksi tehnyt. 

Toinen ero oli sähköpostipäivityksen puuttuminen. Tämä asia kiusasi ainakin niitä oppilaita, jotka olivat jo tottuneet lähettämään kotitehtävänsä kännykällä blogiin. Yritimme saada yhden oppilaan kännykkään asennettua WordPress - sovellusta toimimaan blogit.tampere.fi:n kanssa mutta jostain syystä homma ei vain toiminut (toisella puhelimella homma toimi vallan hyvin). Blogia pystyy katselemaan toki kännykän selaimen kautta mutta kirjoittaminen vaatii erillisen sovelluksen).

Kolmas ero on ehkäpä jopa positiivinen, palveluun voi tallentaa videon! Blogin tilarajoitus on kuitenkin niin pieni (100Mt), että video ei voi olla kovin kummoinen. Tämä on kuitenkin pieni parannus WordPress.comiin nähden. Tarkoitus on kai tallentaa videot Koppaan ja jakaa pelkkä linkki blogissa.

Neljäs ero on siinä, että pystyin tekemään RSS-fiidin omasta blogistani oppilaiden blogiin. Tämä tietysti toimii WordPress.comissakin julkisille blogeille mutta blogit.tampere.fi tukee sitä myös privaattiblogeille. Nyt pystyn siis julkaisemaan artikkeleita omassa blogissani ja oppilaat näkevät nämä oman bloginsa sivupalkissa RSS-fiidin kohdalla. Eli, pystyn lisäämään esim. demovideon blogiini ja jakamaan tämän videon linkin oppilailleni automaattisesti RSS:in avulla.

Viides ero on se, että minun pitäisi pystyä lisäämään Koppa - videoita upotuskoodin avulla artikkeliin, mutta jostain kumman syystä tämä ei vielä ole toiminut. eVarikon - ylläpitäjät pystyvät tähän mutta rivikäyttäjän upotuskoodista joku nappaa osan pois, ja näinhän tapahtuu myös WordPress.comissa...

Kuudes ero on se, että blogit.tampere.fi - palvelussa on huomattavasti vähemmän teemoja, mutta se ei oppilaita haitannut, he vaihtoivat blogin otsikkokuvan ja taustakuvan yhtä näppärästi kuin WordPress.comissakin ja olivat tyytyväisiä (Justin Bieber komeilee taas useammassakin blogissa).

iPadellä blogi toimii yhtähyvin/huonosti kuin WordPress.cominkin kanssa. Kuvia voi lisätä näppärästi vaikka lennossakin (kesken kirjoittamisen voi napata kuvan iPadin kameralla, ja kuva tulee artikkeliin suoraan). Tekstin syöttö kuitenkin jumiutuu aina välillä. Tämä ongelma kuulemma korjautuu lähiaikoina, kun WordPress julkaisee iPadejä tukevan editorin.

No, kannattiko palvelimen vaihtaminen? Kyllä kannatti. Pienistä ongelmista huolimatta opettajan työtä helpottaa se, että oppilaat pääsevät palveluun opetusverkon tunnuksilla. RSS - feed on myös mukava asia, ja aioin yrittää upotettuja Koppa - videoitakin, jahka ongelma saadaan korjattua. Vielä kun Koppaan saisi sellaisen playerin, joka tukisi mobiililaitteita. Nyt videon katselu iPadillä ja puhelimilla tyssää flashin puuttumiseen.