tiistai 16. joulukuuta 2014

Selaimesta luettavia sähköisiä vastauksia

Sähköisiin fysiikan vastauksiin kirjoitetaan tekstiä ja kaavoja, piirretään kuvia ja laaditaan kuvaajia. Vastausten arviointi sujuu helpoiten, jos tehtävän ratkaisu on nähtävillä selaimessa. FY2-kursseillani on tällä hetkellä käytössä kaksi menetelmää useita elementtejä sisältävään sähköiseen vastaukseen.

Käytän tehtäväalustana Peda.netiä, jonka palautuskansiossa voi valita tiedoston palauttamisen tai merkinnän luomisen. Oppilaat valitsevat itse palauttavatko he pdf-tiedoston vai kirjoittavatko vastauksen selaimessa.



Kuvassa on vasemmalla pdf-tiedosto ja oikealla Peda.netin merkintä.


FY1-kurssilla opitaan kirjoittamaan fysiikan vastaus LibreOfficella. Vastaus kirjoitetaan tekstiasiakirjaan, johon kaavat ja laskut kirjoitetaan kaavamuokkaimella Math. Piirrokset tehdään Drawilla ja kuvaajat joko Calcilla tai Logger Prolla. Kuvat ja kuvaajat kopioidaan leikepöydälle ja liitetään tekstiasiakirjaan, joka muunnetaan pdf-tiedostoksi.





FY2-kurssilla harjoitellaan vastauksen kirjoittamista selaimessa Peda.netiin. Kaavat upotetaan vastaukseen LaTeX-koodina, jonka harjoitteluun käytetään Codecogs Online LaTeX Equation Editoria. LibreOfficella ja Logger Prolla tehdyt kuvat ja kuvaajat kopioidaan Paintiin ja tallennetaan png-muodossa. Kuvat lisätään merkintään Lisää kuva -toiminnolla.


maanantai 8. joulukuuta 2014

Digikoeviikko 2/1415

2. jakson koeviikolla pidin digikokeen kolmelle FY1-ryhmälle ja yhdelle FY8-ryhmälle. Koealustana oli Peda.net, jonka lisäksi käytettiin LibreOfficea, Logger Prota ja laskinohjelmia. Kokeet tehtiin lukion atk-luokassa koulun pöytäkoneilla. Osa oppilaista käytti omaa kannettavaansa.

FY1-koe oli kaksiosainen. Sekä A- että B-osassa valittiin neljästä tehtävästä kolme. A-osan vastaukset tehtiin Peda.netiin. B-osan tehtävien vastaukset kirjoitettiin LibreOffice Writerillä. Kuvaajan sai tehdä joko Logger Prolla tai LibreOfficen Calcilla. Piirroksia tehtiin tekstiasiakirjan piirrostyökaluilla ja LibreOffice Draw:lla. B osan vastaukset palautettiin Peda.netiin yhtenä pdf-tiedostona.



FY1-kurssin kokeen A-osan ensimmäisessä tehtävässä yhdistettiin fysiikan historian henkilöitä ja saavutuksia. Toisessa tehtävässä piti tunnistaa kuvaajasta liikkeen malli ja perustella valinta. Kolmannessa tehtävässä oli kuusi monivalintaa. Neljännessä tehtävässä selitettiin radioaktiivisuuteen liittyviä käsitteitä ja tulkittiin tehtävässä ollutta aktiivisuuden kuvaajaa. Kokeen B-osan tehtävissä laadittiin kuvaaja, laskettiin, kirjoitettiin lyhyitä vastauksia ja piirrettiin.




FY8-kurssin kokeessa oli pakollinen kahdenkymmenen kohdan monivalintatehtävä, josta sai maksimissaan kymmenen pistettä. Muissa tehtävissä kirjoitettin lyhyitä vastauksia, tehtiin kuvaaja, laskettiin ja piirrettiin. Vastaustavan sai valita vapaasti. Tehtävien ratkaisuihin käytettiin Peda.netin lomakkeita ja merkintöjä, LibreOfficea, Logger Prota ja Paintia. Sallittua oli myös paperille vastaaminen.

2. jakson digikoeviikon päätavoitteena oli selvittää saavatko kaikki FY1-kurssilaiset sähköisen kokeen tehtyä. Tämä tavoite tuli saavutettua, vaikka tyylipisteet jäivät hieman vajaiksi. Muutama oppilas palautti kokeen B-osassa yhden pdf-tiedoston sijaan jopa neljä tiedostoa. Kaikki palautetut tiedostot eivät myöskään olleet pdf-muodossa.  

Abiryhmän kokeneet digikokeiden tekijät testasivat kaavojen ja laskujen kirjoittamista Peda.netin lomakkeen tekstikenttään LaTeX-koodilla. Menetelmää on harjoiteltu 3. jakson alussa FY2- ja FY5-kursseilla ja on kuulemma helppoa. Seuraavalla digikoeviikolla (wuaah!) arviointivaiheessa saattaa olla käytössä pelkkä selain ja taulukkolaskentaohjelma.

keskiviikko 26. marraskuuta 2014

TVT FY1-kursseilla 1415

FY1-kursseilla käytettiin Peda.net-oppimisalustaa, LibreOfficea, Logger Prota ja iPadin Video Physics -ohjelmaa. Ohjelmien käyttöä ei opiskeltu erikseen. TVT-taitoja opittiin fysiikan tehtäviä tehdessä.

Jokaisella ryhmällä oli oma sivu lukion Peda.net-sivuilla. Oppilaat käyttivät lisäksi Peda.netin OmaTila-palvelua, johon sai tehdä vapaasti sähköisiä ratkaisuja tehtäviin. Kurssisivulla oli mm. kurssin aikataulu, oppikirjan tehtävien malliratkaisut, sähköisiä tehtäviä ja testejä.



Taulukkolaskentaa harjoiteltiin laskemalla LibreOffice Calcilla mittaustuloksista keskiarvo, poikkeamat ja keskipoikkeama. Mittaustulokset saatiin oppilastyöstä, jossa mitattiin pallon putoamisaika kymmenen kertaa.



Kuvaajia tehtiin LibreOfficen taulukkolaskentaohjelmalla ja Logger Prolla. Ensimmäisissä kuvaajissa käytettiin mittaustuloksia työstä, jossa määritettiin punnusmateriaalin tiheys. Logger Pro osoittautui ykköskurssilaisille helppokäyttöisemmäksi.  Myöhemmin kurssilla oppilaat saivat valita käytettävän ohjelman. Kummallakin ohjelmalla tehtiin hyviä kuvaajia.

Laskutehtävien ratkaisuja kirjoitettiin LibreOfficen kaavamuokkaimella Math. Kaavamuokkainta voi käyttää tekstinkäsittelyssä, taulukkolaskennassa, esityksissä ja piirroksissa. Laskutehtävänä harjoiteltiin mm. oman koulumatkan keskinopeuden laskemista.



Liikkeen malleja tutkittiin iPadin Video Physics -ohjelmalla. Oppilaat kuvasivat iPadilla pikkuauton tasaista ja kiihtyvää liikettä. Videot analysoitiin merkitsemällä auton paikka kuva kuvalta. Paikan ja nopeuden kuvaajista tehtiin päätelmät liikkeestä.

Arvioitavana ryhmätyönä tehtiin esitykset Aurinkokunnan kohteista. Tehtävään kuului tiedonhaku, lähdeviitteet, kuviin liittyvien tekijänoikeuksien huomioiminen ja diaesityksen laatiminen. Esitykset tehtiin LibreOfficen Impressillä. Valmiiden diaesitysten avulla kerrottiin omasta kohteesta koko ryhmälle.

Voimien vektoriluonnetta ja yhteenlaskua harjoiteltiin Peda.netiin tekemälläni sähköisellä tehtävällä. Tehtävässä käytettiin HTML5 PhET-simulaatiota Forces and Motion: Basics. Oppilaat tekivät ohjeen mukaan virtuaalisen tutkimuksen ja vastasivat kysymyksiin. Tehtävän teko onnistui hyvin myös puhelimilla.

Omaa käsitystä aineen rakenteesta kerrattiin ja täydennettiin piirtotehtävällä, jossa käytettiin LibreOffice Drawta. Koneella piirtäminen oli sujuvaa. Uutena asiana opittiin objektien kiertäminen ja järjestäminen. Ainoan huonon piirroksen teki opettaja, joka innostui esittelemään vapaamuotoisen viivan käyttötaitoaan.



Kurssin toinen arvioitava tehtävä oli kokeellinen ryhmätyö liikkeen malleista. Ryhmä teki työstä yhteisen raportin, joka palautettiin pdf-muodossa Peda.netiin. Raportti kirjoitettiin LibreOffice Writerillä. Kuvaajia sai tehdä Logger Prolla tai LibreOffice Calcilla. Laskut kirjoitettiin LibreOffice Mathilla.

Kurssi päättyi digikokeeseen, jonka koealustana oli Peda.net. Kaksiosaisen kokeen A osassa vastattiin suoraan oppimisalustaan. B osan vastauksissa käytettiin LibreOfficea ja Logger Prota.

tiistai 4. marraskuuta 2014

Työkurssin vierailu Lumarts-laboratorioon

Työkurssilla haluttiin tehdä jotain, mitä omalla koululla ei voi tehdä. Valitsimme vierailukohteeksi Aalto-yliopiston ja Lumarts-laboratorion. Vierailu osui sattumalta samalle päivälle Koe Kampus! -tapahtuman kanssa. Ryhmämme pääsi mukaan tutustumiskierrokselle, jossa käytiin suurjännitehallissa ja kaiuttomassa huoneessa.

Lumarts-laboratoriossa oppilaat valmistivat titaanidioksidi-vadelma-aurinkokennon. Vadelmassa (ja esim. mustikassa) on väriainetta, joka absorboi valoa. Tällaista väriaineherkistettyä kennoa sanotaan Grätzel-kennoksi.



Työ aloitettiin tutkimalla yleismittarin avulla kumpi puoli FTO-lasista johtaa sähköä. Lasin kolme reunaa teipattiin ja lasille levitettiin ohut kerros TiO2-pastaa. Lasi asetettiin vetokaappiin lämpölevylle pastapuoli ylöspäin. Pasta muuttui ensin ruskeaksi ja sen jälkeen takaisin valkoiseksi.



Toisen FTO-lasin johtava puoli mustattiin kynttilän liekissä. Noet pyyhittiin vanupuikolla pois kolmelta reunalta. Jäähtynyt TiO2-päällysteinen lasilevy upotettiin hetkeksi vadelmasurvokseen. Levystä huuhdeltiin irtonaiset marjanosat pois vedellä. Tämän jälkeen levy huuhdeltiin etanolilla, jotta titaanioksidikerrokseen ei jäisi vettä.



Huuhdellun levyn kuivuttua FTO-lasit asetettiin pinnoitetut puolet vastakkain. Levyjen pinnoittamattomille reunoille tiputettiin jodiliuosta, joka levisi levyjen väliin. Valmiin kennon toiminta testattiin yleismittarilla.



Ryhmämme oli ensimmäinen, joka teki aurinkokennotyön. Työohje todettiin sopivaksi ja onnistuneet kennot palkitsivat oppilaat kahden tunnin uurastuksen jälkeen. Oppiainerajat ylittävä työ sopi hyvin kurssille, joka toteutetaan fysiikan ja kemian opettajan yhteistyönä. 

maanantai 20. lokakuuta 2014

Keittiöfysiikkaa työkurssilla

Työkurssilaiset toivoivat syyslomaa edeltävälle viikolle jotain hauskaa. Oma suunnitelmani oli teettää vanhojen yo-tehtävien mittauksia. Sain yhdistettyä oppilaiden toiveet omiin suunnitelmiini valitsemalla teemaksi keittiöfysiikan.

Syksyn 2014 yo-kokeen 2. tehtävässä perheenisä keittää mansikkakiisseliä. Kattilassa kuumennetaan vettä vakioteholla. Kiehuvaan veteen lisätään jäiset marjat ja kuumentamista jatketaan kunnes marjavesi kiehuu. Teimme vastaavan kokeen käyttämällä tietokoneeseen liitettyä lämpötila-anturia. Kuvaaja piirtyi mittauksen aikana suoraan LoggerProhon. Mittauksen sai halutessaan tehdä mansikoiden lisäksi jääpaloilla. Työ oli selvästi oppilaille mieleinen. Keittiövälineet ja mittaustekniikka sopivat hyvin yhteen. Mittausten aikana käytiin keskusteluja mansikkakiisselin reseptiikasta, kotitöiden jakamisesta ja sukupuolirooleista. Ohjeeseen kaivattiin perunajauhoja tai jotain liivatetta. Tehtävän perusteella jäi epäselväksi osasiko mies tehdä mansikkakiisseliä vai ei.



Kevään 1999 yo-kokeen 4. tehtävässä vedenkeitin asetetaan digitaaliselle keittiövaa'alle. Vedenkeittimeen kaadetaan vettä ja kansi jätetään auki. Keitin laitetaan päälle ja vaa'an lukema luetaan puolen minuutin välein. Vaa'an lukema on tehtävässä esitetty graafisesti ajan funktiona. Kuvaajan perusteella määritetään veden ominaislämpökapasiteetti ja ominaishöyrystymislämpö. Vedenkeitintehtävän mittausta tehdessä oppilaat kirjasivat tulokset suoraan LoggerProhon, joten tulosten analysointiin päästiin heti mittauksen päätyttyä. Omasta mittauksesta saatujen tulosten poikkeamat taulukkoarvoista oli helppo selittää, kun työ oli itse tehty ja nähty.



Keittiöfysiikan bonustehtävässä työvälineinä olivat mikroaaltouuni, lautanen ja vaahtokarkkeja. Vinkkejä fysiikkaan liittyvään kokeeseen sai hakea Youtubesta. Tiedonhaku, englannin kieli ja neuvottelutaidot näyttivät olevan hallussa, kun ryhmät suunnittelivat kokeitaan. Mikroaaltouunissa valmistui kauniisti laajentuneiden vaahtokarkkien lisäksi myös hieman kärähtäneitä. Havintoja selitettiin sekä fysiikan että kemian tiedoilla.



Oppilaiden mielestä fysiikan luokka muuttui keittiöfysiikan myötä tutkimuslaboratorioksi. Oppilaat kokivat tekevänsä jotain oikeaa työtä. Opettajaa ei tarvittu kuin tavaroiden roudaamiseen ja aloitusohjeiden antamiseen. "Me perustetaan tutkimusryhmä. Mee sää vaikka twiittaileen jotain."


maanantai 6. lokakuuta 2014

Digikoeviikko 1/1415

Kaikki 1. jakson fysiikan kokeeni olivat sähköisiä kokeita. Kokeet tehtiin fysiikan luokassa koulun langattomassa verkossa omilla tai koulun läppäreillä. Sekä verkko että koneet toimivat moitteettomasti kokeiden ajan. Verkon käyttöä ei koetilanteessa ollut teknisesti rajoitettu, joten valvoin kokeita oppilaiden takana. Yksikin väärä näkymä näytössä olisi johtanut kokeen ja koko kurssin hylkäämiseen.

FY4- ja FY7-kurssien koealustana oli Peda.net. Kokeet olivat kaksiosaisia. Osassa A oli kolme kaikille pakollista tehtävää, joihin vastattiin Peda.netissä. B osassa valittiin viidestä tehtävästä kolme. Ratkaisut palautettiin Peda.netiin pdf-tiedostona. Vastausten laatimiseen käytettävät ohjelmat olivat LibreOffice, LoggerPro, GeoGebra ja TI-Nspire CAS.



Kaksiosainen koe Peda.netissä toimi hyvin. A osan tehtävätyypit olivat oikean vaihtoehdon valitseminen ja lyhyen vastauksen kirjoittaminen. FY4-kurssilla testasin esim. kappaleeseen vaikuttavia voimia ja kuvaajan tulkintaa.


Kaksiosaisten kokeiden B osassa tehtävät olivat osin suoraan vanhoista yo-kokeista. Ratkaisut sisälsivät tekstin lisäksi tilannekuvia, voimakuvioita, kaavoja ja kuvaajia. Siistejä ja loogisesti eteneviä ratkaisuja oli helppo arvioida.


FY1-kurssin koe oli oppilaiden toiveesta paperia muistuttava html-sivu. Koetehtävien ratkaisut kirjoitettiin LibreOfficella. Kuvaajien piirtämisessä sai käyttää LoggerProta. Valmiit vastaukset palautettiin pdf-tiedostona Peda.netiin. Kaikilta onnistui kuvaajan tekeminen ja laskutehtävien kaavojen kirjoittaminen. Varaamaani lisätuntia vastausten kirjoittamiseen ei tarvittu. Pidän tätä huippusuorituksena lukio-opintojen ensimmäisellä koeviikolla.

Digikokeiden teettäminen omilla koneilla langattomassa verkossa keskeneräisellä oppimisalustalla sisältää useita tekniikkariskejä. Tällä kertaa riskien ottaminen kannatti. Sain vahvistuksen sille, että omia koneita on käytössä, verkko toimii ja tehtävien teko onnistuu.

keskiviikko 24. syyskuuta 2014

FY1-kurssin kokeellinen ryhmätyö liikkeen malleista

Lukion OPSin mukaan fysiikan opiskelun tulee kehittää opiskelijan kokeellisen työskentelyn ja yhteistyön taitoja. Fysiikan opetuksen tavoitteina on muun muassa, että opiskelija

  • hankkii ja käsittelee tietoa yhdessä muiden opiskelijoiden kanssa asiantuntijayhteisön tapaan
  • suunnittelee ja tekee yksinkertaisia mittauksia, kykenee tulkitsemaan ja arvioimaan tuloksia sekä soveltamaan niitä
  • hyödyntää erilaisia tietolähteitä tiedonhankinnassa sekä kykenee esittämään ja julkistamaan tietoja monipuolisella tavalla myös teknisiä apuvälineitä käyttäen 

Testasin FY1-kurssilla opittua kokeellisella ryhmätyöllä liikkeen malleista. Oppilaat saivat itse valita ryhmänsä. Työssä tehtiin mittaus tasaisesta ja kiihtyvästä liikkeestä. Mittauksessa käytettäviä välineitä olivat: pallo, pikkuauto, mitta, teippi, lanka, metallinen kalteva taso ja kellona omat puhelimet. Mittaukset sai tehdä luokassa tai luokan ulkopuolella. Työn aikana oppikirjan ja muiden tietolähteiden (esim. opettaja) käyttö oli sallittua. Ryhmä teki työstä yhteisen raportin. Ohjelmina käytettiin LibreOfficea ja LoggerProta. Valmis raportti palautettiin pdf-muodossa Peda.netiin.


Ennen mittausten aloittamista kerroin arviointiperusteet. Hyvään suoritukseen eli 4/6 pistettä tarvittiin yllä olevan kuvan neljä ensimmäistä kohtaa. Kaksi pistettä lisää sai tekemällä ekstran eli laskemalla jotain mittausten perusteella.

Ryhmien työskentelyä oli hauska seurata. Mittaukset suunniteltiin yhdessä. Eri ideoita punnittiin ja niistä valittiin se, joka vaikutti parhaalta. Liikkeen malleihin liittyviä faktoja tarkistettiin oppikirjasta. Joitakin pieleen menneitä kuvaajia ihmeteltiin opettajalle. Ennen kuin ehdin sanoa mitään ryhmät hävisivät luokasta tekemään mittauksensa uudestaan.

Työraportin laatimisessa tuli uutena asiana taulukon lisääminen tekstiasiakirjaan. Neuvoessani ensimmäistä tähän vaiheeseen päässyttä ryhmää tein samalla ruutukappausvideon raportin alkuosasta. Hetken päästä sain tehdä uuden ohjevideon, koska en ollut noudattanut omia ohjeitani raportin laatimisesta.


Sain arvioitavakseni hyviä ja erinomaisia työraportteja. Kiireisen työviikon takia en ehtinyt kirjoittaa palautteita Peda.netiin. Kiersin läppärini kanssa oppitunnilla kaikki ryhmät ja kerroin samalla raporttia näyttäen minkä pistemäärän annan ja miksi. Jokaisen ryhmän työssä oli jokin erityisen onnistunut kohta, jota sain kehua. Opettajan henkilökohtaisesti antamalla myönteisellä palautteella näytti olevan suuri merkitys oppilaille.

torstai 18. syyskuuta 2014

Voimakuvion piirtäminen LibreOfficella

Tein FY4-kursseilleni esimerkkivideoita voimakuvioiden piirtämisestä. Ohjelmana on LibreOfficen Draw.

Ensimmäisessä esimerkissä on vakionopeudella liikkuvan kappaleen voimakuvio.



Toisessa esimerkissä muutin vakionopeudella liikkuvan kappaleen voimakuvion hidastuvan liikkeen voimakuvioksi.



Kolmannessa esimerkissä muutin hidastuvan liikkeen voimakuvion kaltevalla tasolla olevan kappaleen voimakuvioksi.




Voimakuvioiden piirtäminen koneella on kokemattomille piirto-ohjelman käyttäjille hidasta. Koneella tehdessä kaikkea aikaisemmin piirrettyä voi kuitenkin hyödyntää, jolloin tekeminen nopeutuu. Rohkeasti kokeilemalla voi piirtämiseen löytyä myös uusia tapoja, joita ei kynä kädessä osannut ajatella.

torstai 4. syyskuuta 2014

Laskutehtävän ratkaisun kirjoittaminen LibreOfficella

FY1-kurssilla on harjoiteltu laskutehtäviä LibreOfficella. LibreOfficen kaavamuokkain Math on osoittautunut oppilaille helppokäyttöiseksi. Kaavamuokkainta voi käyttää valintansa mukaan joko graafisesti tai kaavakielellä. Oma suosikkini on kaavojen kirjoittaminen näppäimistöltä, joka on pienen harjoittelun jälkeen nopeaa.

Esimerkki laskutehtävän ohjevideosta




Numeerisia laskutoimituksia on tehty puhelinten laskimilla, koska koulumme yhteistilaus laskimista ei ole vielä saapunut. Omia malliratkaisuja kirjoittaessani olen käyttänyt eniten TI-Nspire CAS -laskinta. Tänään opin miten GeoGebrasta saa kopitua CAS-rivin LibreOffice kaavana. Juuri tällaista toimintoa kaipasin alkuviikolla yhteen FY7-kurssin malliratkaisuun.

Koeviikolla nähdään miten ykkösiltä sujuu sähköinen vastaaminen laskutehtäviin. Tein oppilaiden toiveesta perustoiminnot sisältävän ohjemonisteen.

EDIT: Ohjetta päivitetty 17.9.2014. Uusi versio on täällä.

maanantai 25. elokuuta 2014

Käsin piirretty kuvaaja koneella

FY1-kurssilla tehdään liiketutkimus Nalle Puh -pallon ihmeellisistä seikkailuista. Kymmenen oppilasta seisoo metrin välein oma puhelin kädessä ajanottajana. Kaikki käynnistävät kellon pallon lähtiessä liikkeelle. Kello pysäytetään, kun pallo on ajanottajan kohdalla. Mittaustuloksista laaditaan kuvaaja tx-koordinaatistoon. Kuvaajalta määritetään keskinopeus ja hetkellinen nopeus.

Vaihdoin tänä syksynä perinteisen millimetripaperille tehdyn kuvaajan LoggerProlla tehtyyn kuvaajaan. Ensimmäistä kertaa tässä työssä ei tullut kiire. Koneella saa tehtyä nopeammin ja helpommin samat asiat kuin käsin.

Kuvaajan piirtäminen LoggerProlla, interpolointi ja tangentti

perjantai 22. elokuuta 2014

Mittaustulosten käsittelyä LibreOffice Calcilla

FY1-kurssilla käytettiin taulukkolaskentaa kahdessa oppilastyössä. Ensimmäisessä työssä tehtiin pudotuskoe, jossa mitattiin aika kymmenen kertaa. Mittaustuloksista laskettiin keskiarvo ja poikkeamien itseisarvojen keskiarvo. Taulukkolaskenta oli oppilaiden mielestä vau! Toisessa työssä määritettiin punnusmateriaalin tiheys. Mittaustuloksista laadittiin kuvaaja Vm-koordinaatistoon. Ope kaipaili tässä kohtaa LoggerProta, jolla jatkossa tehdään kaikki kuvaajat.

Teen tässä jaksossa ohjevideot kaikista FY1-kurssin tietokonetehtävistä. Laatuun ei ole nyt aikaa panostaa, mutta asia tullee selväksi.

Taulukkolaskennalla mittaustulosten keskiarvo ja poikkeamien itseisarvojen keskiarvo



Mittaustuloksista kuvaaja Vm-koordinaatistoon

perjantai 15. elokuuta 2014

Liiketutkimuksia iPadin Video Physics -ohjelmalla

Paras tietämäni iPad-ohjelma on Vernier Video Physics. Ohjelman avulla liikeopin tutkimuksia on helppo ja nopea tehdä yhdellä laitteella. Ohjelmassa kuvataan ensin video. Videoon lisätään koordinaatisto ja mittaskaala. Liikkuvan kappaleen paikka merkitään kuva kuvalta. Ohjelmalla saadaan kuvaajat kappaleen paikasta ja nopeudesta x- ja y-akselin suunnassa.

FY1-kurssilla kuvataan video pikkuauton liikkeestä. Tavoitteena on saada videolle kiihtyvää ja tasaista liikettä.



FY4-kurssilla kuvataan video, jossa kävelevä oppilas vaihtaa liikkeen suuntaa. Toisessa työssä kuvataan liikennevaloihin saapuvien ja niistä lähtevien autojen liikettä. Luovat oppilaat ovat kuvausreissulla poikenneet myös lähikaupan kassalla. Tutkimuskohteena on ollut esim. kahvijuoma liukuhihnalla.

FY5-kurssilla heittoliikkeen käsittely aloitetaan kuvaamalla vinosti ilmaan heitetyn pallon liike. Erilaisia kappaleita heittelemällä selvitetään ilmanvastuksen vaikutus liikkeeseen.

Video Physics päivittyi 11.8. ja se on edellistä versiota hieman helppokäyttöisempi.

torstai 7. elokuuta 2014

TVT-suunnitelmia lukuvuoden alkuun

Uusi lukuvuosi alkaa vauhdikkaasti kuudella kurssilla. Opetan ensimmäisessä jaksossa 25 h fysiikkaa ja 5 h matematiikkaa viikossa. Vaikka pitkän loman jälkeen energiaa ja intoa onkin ylimäärin, rajoitan kursseilla käytettävät TVT-välineet minimiin. Kurssialustana on Peda.net, jonka dokumenteista ja moduuleista löytyy mahdollisuuksia enemmän kuin yhdellä kurssilla on järkevä käyttää.



Fysiikan tehtävien ratkaisuja tehdään sähköiseen yo-kokeeseen hyväksytyllä LibreOfficella. Ohjelmalla onnistuu piirtäminen, kirjoittaminen, kaavat ja kuvaajat eli kaikki mitä fysiikan ratkaisuun tarvitaan.



Mittaustulosten käsittelyyn ja analysointiin käytetään LoggerProta. Oppilaat voivat kerrata kesän aikana unohtuneet toiminnot keväällä tekemistäni ohjeista. Liiketutkimuksia tehdään Video Physics iPad-ohjelmalla, jonka käytöstä kerron seuraavassa postauksessa.

sunnuntai 1. kesäkuuta 2014

Lukuvuosi 1314

Hyppäsin elokuussa tyhjän päälle kokeillessani oppikirjatonta FY1-kurssia. Neljältä ryhmältä keräämäni kurssipalautteen prosessointi jatkuu vieläkin. Kurssin keskeiset asiat opittiin. TVT:tä käytettiin monipuolisesti. Oppilaat pitivät kurssista. Jostain syystä mietin vieläkin, oliko tämä askel oikeaan suuntaan.

Kehitin fysiikan kurssien arvointia uudentyyppisillä tehtävillä. Yhteistyössä äidinkielenopettajamme Annikan kanssa syntyi FY2-kurssille kirjoitustehtävä, jossa oppilaat tekivät tiivistelmän ilmatieteenlaitoksen nettisivulla olevasta paineeseen liittyvästä tekstistä. Kokeilu antoi intoa kehittää lisää molempia aineita hyödyttäviä tehtäviä.

Kurssien kokeelliset ryhmätyöt muuttuivat vapaammiksi. Kun perusasiat on hallussa, oppilaille voi antaa avoimempia tehtäviä. Fysiikan osaaminen tulee esille, vaikka kaikkea ei olisi määrätty pilkuntarkasti ennalta. Nuorten sitoutuminen, innostus ja yhteistyötaidot mykistivät minut täysin. Tilan antaminen ja sivusta seuraaminen oli hyvä valinta.

Sähköiset kurssikokeet helpottuivat, kun saimme käyttöön uuden Peda.netin. Yhdessä kemianopettaja Marikan kanssa kehitimme toimivat kokonaisuudet omiin kurssikokeisiimme. Viimeisellä koeviikolla kokeilin sähköopin kurssikoetta iPadilla. Vuoden aikana tekniikka asettui digikokeissa omalle paikalleen eli sivurooliin. 


keskiviikko 21. toukokuuta 2014

Tutkimuksia valolla

Teetin FY3-kurssilla kokeellisen ryhmätyön, jossa tehtiin tutkimuksia valolla. Työvälineinä olivat laser, astelevy, muovikappaleita (puoliympyrä, suorakulmainen kolmio ja suunnikas), mikro-optiikan elementtejä sisältävä muovikortti ja cd-levy. Työvälineitä oli käytetty aikaisemmilla oppitunneilla ja oppilaat tiesivät minkälaisia ilmiöitä niillä voi tutkia. Työohjeena oli tehdä mahdollisimman monta valon käyttäytymiseen liittyvää koetta.



Oppilaat kuvasivat tekemänsä kokeet omilla puhelimillaan tai tableteillaan. Ryhmä kirjoitti yhdessä työraportin Google Driven asiakirjaan. Raporttiin liittettiin kuvat ja niiden selitykset. Työskentely imaisi oppilaat niin, että kukaan ei käynyt välitunnilla ja kaksoistunnin päättyminen jäi huomaamatta. Opettajan opastusta ei tarvittu missään vaiheessa.



Oppilaiden työskentelytaidot ja laaditut raportit yllättivät positiivisesti. Ryhmät olivat löytäneet perinteisten kokeiden lisäksi useita luovia tapoja osoittaa valon käyttäytyminen eri tilanteissa. Yksi ryhmä teki raporttiin gif-animaation ja opasti oma-aloitteisesti tunnin päätyttyä miten opekin voi tehdä sellaisen.

Vapautta jättävä tehtävänanto toimi hyvin. Kaikki ryhmät onnistuivat erinomaisesti vähintään yhdessä kokeessa. Parhaat tuotokset mykistivät.

maanantai 5. toukokuuta 2014

Näin teen digikokeen Peda.netiin

Tein ohjeen yksinkertaisen digikokeen laatimiseen. Koe tehdään uuteen Peda.netiin. Peda.net -palvelusta voivat yksittäiset opettajat ja oppilaat ottaa käyttöönsä ns. OmaTila -palvelun. Sähköistä koetta on mahdollista kokeilla, vaikka koululla ei olisi käytössä oppimisalustaa.

Tekemässäni ohjeessa on seuraavat tehtävät:
  • monivalinta
  • lyhyt vastaus
  • laskennallinen tehtävä
Ohjediat kokeen laatimiseen.


Monivalintavastauksissa on tällä hetkellä mahdollista muokata ja poistaa vastaus. Tästä tulee kokeessa ongelma pisteiden näkyessä ensimmäisen vastauksen jälkeen.



Lyhyitä vastauksia pääsee lukemaan ja kommentoimaan valitsemalla palautukset. Olen laittanut kommentteihin myös tehtävän pisteet.

Laskennalliseen tehtävään voi vastata suoraan Peda.netiin luomalla merkinnän. Kaavaeditoria ei vielä ole, joten kaavat lisätään LaTeX-koodina. Omissa kokeissani on käytetty online editoria http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php, josta koodi on kopioitu vastaukseen.

perjantai 2. toukokuuta 2014

Fysiikan koevastaukset TI-Nspire PublishView -asiakirjana

Testasin kevään 2014 ylioppilaskokeen fysiikan tehtäviin vastaamista TI-Nspire PublishView -asiakirjana. Tekemäni vastaukset voi ladata tnsp- tai tns-tiedostona. Tns-tiedoston voi avata kämmenlaitteella tai iPadilla. Vastauksia en ole optimoinut näille laitteille.

Fysiikan tehtävien vastaukset kirjoitin Muistiinpanot-sovelluksella. Kaavat ja laskut tein Math-ruudussa. Kuvaajien piirtämiseen ja tulkintaan käytin Vernier DataQuest -sovellusta. Voimakuvion piirsin Geometria-sovelluksella. Kytkentäkaavion kuvan piirsin Paintilla ja lisäsin Muistiinpanot-sovellukseen.

Laskennallisissa tehtävissä tekniikka toimi hyvin. Määrittelin tehtävissä annetut arvot ja taulukkoarvot muuttujiksi. Muuttujien nimeämiseen kaipasin mahdollisuutta aloittaa isolla alkukirjaimella. Tällöin vastaus olisi kaikilta osin fysiikan merkintöjen mukainen.

Tehtävän 2 laskut

Tehtävä 3


Vernierin DataQuest -sovelluksella piirsin ja analysoin kuvaajat. Sovellusta ei valitettavasti tueta tällä hetkellä TI-Nspire iPad -sovelluksessa.

Tehtävän 2 kuvaaja

Voimakuvion piirtäminen Geometria-sovelluksella oli helppoa ja nopeaa. Tekstimuotoiluja en löytänyt, joten kitkavoima on F.
Tehtävän 5 a voimakuvio

Kytkentäkaavion piirtäminen toimi kokeiluna kuvan liittämisestä vastaukseen.
Tehtävän 7 kytkentäkaavio


Päivitys 2.6.2014 Tiedostolinkit tnsp ja tns muutettu toimiviksi.
Päivitys 21.4.2016 Totesin, että linkit eivät toimi, mutta enpä tätä menetelmää enää suosittelekaan.

keskiviikko 30. huhtikuuta 2014

Fysiikan tehtävä iPadilla

Tarvikkeet: iPad, TI-Nspire CAS (maksullinen App), joku piirtoapp (esim. ilmainen Doodle Buddy)

Tee näin:
Avaa TI-Nspire CAS.

Lisää uusi asiakirja ja muistiinpanot.

Kirjoita tekstiä.

Avaa piirto-ohjelma ja piirrä kuva. Ota ruutukaappaus kuvasta. (Paina samaan aikaan etualareunan kotinappia ja yläreunan virtanappia.)

Palaa TI-Nspire CASiin ja lisää valokuva kameran rullasta.

Pienennä tarvittaessa kuvaa.

Kirjoita kaavat ja laske laskut matematiikkaruudussa.

Käyttämällä muuttujia ja yksiköitä saa tulokset laskettua helpoiten.

Vinkki: Kokeile samaa tietokoneella vastaavalla ohjelmalla.

sunnuntai 27. huhtikuuta 2014

Virtapiirisimulaatio kolmella laitteella

PhET-simulaatioiden piirirakennussarjalla voi rakentaa ja tutkia yksinkertaisia virtapiirejä. TI-Nspire  -teknologialla (kämmenlaite, tietokone tai iPad) vastaavaa simulaatiota voi käyttää, kun lataa TI Science Nspired -sivustolta tns-tiedoston.



Tietokoneelle ladattu tns-tiedosto aukeaa automaattisesti TI-Nspire -ohjelmistoon. Simulaatiolla tehdystä virtapiiristä voi ottaa helposti näyttökuvan, jonka saa liitettyä esim. tekstidokumenttiin.



Kämmenlaitteeseen tns-tiedoston voi siirtää tietokoneelta joko TI-Nspire -ohjelmistolla tai käyttämällä ohjelmaa TI-Nspire Computer Link Software. Kämmenlaite yhdistetään tietokoneeseen USB-johdolla ja siirrettävä tiedosto vedetään ohjelmassa kämmenlaitteeseen.

Tiedoston siirto TI-Nspire -ohjelmistossa

Tiedoston siirto ohjelmassa TI-Nspire Computer Link Software

Simulaation käyttäminen kämmenlaitteella saattaa vaatia hieman harjoittelua, jos ei ole tottunut käyttämään kosketuslevyä. Osaavissa käsissä simulaatio toimii hienosti.

Ipadiin ladattu tns-tiedosto avataan TI-Nspire CAS Appsissa. Ennen kytkentöjen tekemistä kannattaa harjoitella lampun koon pienentämistä. Useamman lampun kytkennässä tila loppuu kesken. Valmiin virtapiirin voi esim. lähettää tns-tiedostona sähköpostiinsa tai muuttaa PDF:ksi.

maanantai 31. maaliskuuta 2014

Kokemuksia digitaalisista kokeista

Osallistuin tänään Messukeskuksessa opetushallituksen järjestämään koulutukseen Kohti digitaalisia ylioppilastutkinnon kokeita luonnontieteissä. Pidin 20 min esityksen osiossa, jossa käsiteltiin käytännön esimerkkejä lukioissa toteutetuista digitaalisista kokeista. Esitykseni diat ovat täällä.

Digitaaliset kokeet mietityttävät monia lukion opettajia. Keskusteluissa on noussut esiin mm. huoli opiskelijoiden tvt-taidoista, sopivien teknisten välineiden puuttuminen ja miksi sähköinen yo-koe tulee ennen uutta opsia. Oman kokemukseni mukaan mikään näistä ei ole ongelma.



Siirtymäni paperikokeista digitaalisiin kokeisiin on edennyt vaiheittain. Ensimmäiseksi kokeilin yhtä tehtävää tietokoneella. Kokemukset olivat positiivisia ja kannustivat laajentamaan kokonaan digitaaliseen kokeeseen. Toimivan oppimisalustan puutteessa tein offline-kokeen, jossa sai valita kynällä tai koneella vastaamisen. Kun vastaaminen koneella näytti toimivan, tein seuraavassa vaiheessa tehtävät vain sähköisessä muodossa. Offline-kokeiden jälkeen pääsin testaamaan oppimisalustaa, jonne rakennan nykyiset kokeeni.

perjantai 31. tammikuuta 2014

Ensimmäiset sähköiset kokeet Peda.netissä

Testasin uutta Peda.netiä sähköisten kokeiden alustana. Peda.netin lisäksi käytössä olivat LibreOffice, Paint ja LoggerPro. Kokeet pidin lukion atk-luokassa koulun pöytäkoneilla, joissa on verkkokaapelit. Kaksi oppilasta teki kokeen omalla kannettavalla langattomassa verkossa.

Tein kurssikokeet Peda.netin OmaTilaan. Aloitin luomalla sivun, jonka nimeksi tuli kurssin koetiedot. Kokeen aloitussivulle kirjoitin ohjeen kokeeseen. Koetehtävät olivat omina sivuinaan, joihin oli linkit aloitussivulta. Kokeen alussa annoin oppilaille kokeen nettiosoitteen ja sivulle liitymiseen tarvittavan avaimen. Saamani palautteen mukaan kokeen rakenne oli toimiva.



Yhdistelin kokeissa uutta ja vanhaa. Kokeiden alkupään tehtävissä oli monivalintoja, lyhyitä vastauksia ja videoita. Loput tehtävistä olivat perinteisiä paperikoetehtäviä, joihin sai vastata sähköisesti tai paperille. Käyttämieni tehtävien rakenteisiin voi tutustua tekemässäni Demokokeessa.

Osittaisesta keskeneräisyydestä huolimatta Peda.net oli toimiva koealusta. Sain kokeiltua erilaisia tehtävätyyppejä ja ajatukseni sähköisistä kokeista kehittyivät. Koeviikon lopulla kyselin hieman itseltäni miten sähköiset kokeet sujuivat.

K: Pidit tällä viikolla kolme sähköistä koetta. Mitä nämä kokeet olivat?
V: Kokeet olivat kolmen fysiikan kurssin FY2.1, FY2.2 ja FY5.1 kurssikokeet.

K: Kokeet pidettiin lukion atk-luokassa. Miten valvoit kokeentekijöitä?
V: Koulumme atk-luokassa näkee luokan takaa kaikkien koneiden näytöt. Oppilaat tietävät, että yksikin väärä näkymä johtaa kokeen hylkäämiseen. Kolmen kokeen aikana huomautin yhdestä vilpin yrityksestä. Kokeeseen keskittyneiden oppilaiden joukosta erottuu heti, jos ajattelee tehdä omiaan.

K: Sähköiseen kokeeseen valmistautuessa pitää testata huolellisesti kaikki tehtävät ja tehdä varasuunnitelma mahdollisten teknisten häiriöiden varalle. Miten huomioit tämän?
V: En mitenkään. Kiireessä ei ehdi kaikkea.

K: Oliko kokeiden aikana tekniikkaongelmia?
V: Yllätyksekseni uusi alusta toimi koetilanteessa hyvin ja kaikki oppilaat saivat kokeet tehtyä. FY5-kurssin kokeen aikana koulun nettiyhteys pätki. Kun yhteys lyhyen katkon jälkeen palasi, työskentely jatkui siitä mihin oli jääty. Mitään tietoa ei hävinnyt.