maanantai 16. marraskuuta 2015

Voimakuvio koneella - esimerkkinä YO K2014 tehtävä 5

Voimakuvioita voidaan piirtää erityyppisillä ohjelmillla. Olen kokeillut piirtämisen bittigrafiikkaohjelmaa (Paint), vektorigrafiikkaohjelmaa (LibreOffice Draw) ja laskinohjelmistoja (GeoGebra, TI-Nspire). Aktiiviseen käyttöön on kokeiluistani jäänyt ainoastaan LibreOffice. Pidän vektorigrafiikkaohjeman perusominaisuuksia erinomaisina voimakuvion piirtämiseen. Yksinkertaisellakin tekniikalla saadaan koneella tehdessä mahdollisuuksia, joita kynällä ei ole.

Kevään 2014 ylioppilaskokeen tehtävässä 5 tarkastellaan omakotitalon katolla olevaa jääpaakkua. Tehtävän a-kohdassa jääpaakku on paikallaan. Piirretään jääpaakkuun vaikuttavat voimat oikeisiin kohtiin ja suuntiin.



Siirretään voimat peräkkäin ja säädetään tarvittaessa vektorien pituuksia. 



Siirretään vektorit oikeille paikoille.



Tehtävän b-kohdassa lumipaakku lähtee liukumaan. Kopioidaan a-kohdassa piirretty voimakuvio ja muokataan se uuteen tilanteeseen.


maanantai 19. lokakuuta 2015

FY1-kurssin digikoe Peda.netissä

Pidin ensimmäisen jakson koeviikolla FY1-kurssin digikokeen. Ensimmäinen lukiojakso ja kaikille pakollinen fysiikan kurssi vaativat harkintaa käytettävän tekniikan suhteen. Tekniikka ei saa olla liian vaikeaa, mutta sen on mahdollistettava fysiikan osaamisen riittävän monipuolinen testaaminen.

FY1-kurssilla oli käytössä Peda.net oppimisalusta, joten koe oli luontevaa teettää tutulla alustalla. Tavoitteena oli saada kaikki vastaukset luettavaksi selaimessa. Koevastauksia annettiin monivalintoina, lyhyinä vastauksina ja merkintöinä. Merkintä voi sisältää tekstiä, kaavoja, kuvia ja liitetiedostoja.


Oppilaat pitivät eniten tehtävästä, jossa piirrettiin kuvaajia Logger Prolla. Kuvaajat palautettiin liittämällä vastaukseen cmbl-tiedosto. Myöhemmillä kursseilla pyritään käytäntöön, jossa kuvaaja on liitetty vastaukseen kuvana (esim. YO S2015 t2).

Laskutehtävien vastaukset kirjoitettiin LaTeX-koodiupotuksena. Kaavojen kirjoittamisen apuna oli editori (https://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php). Laskutehtävistä pidettiin, koska niissä sai miettiä ja pääsi tekemään monta asiaa. Kukaan ei antanut palautetta kaavojen kirjoittamisen vaikeudesta.   

torstai 1. lokakuuta 2015

TVT FY1-kursseilla 1516

Ensimmäinen työkalu, johon FY1-kurssilla tutustutaan on sähköinen oppimisalusta Peda.net. Kurssisivulla on kurssin edetessä päivittyvä aikataulu, materiaaleja (esim. tehtävien ratkaisut), kyselyitä, sähköisiä tehtäviä ja töitä. Kaikkiin sähköisiin materiaaleihin ja tehtäviin on linkki kurssin aikataulussa.



Ensimmäisellä oppitunnilla teetän sähköisen kyselyn opiskelusta ja arvioinnista. Katsomme yhdessä kyselyjen yhteenvedon ja keskustelemme kurssin tavoitteiden kannalta mielekkäistä työskentely- ja arviointitavoista. Monivalinnat ja vastaustekstin kirjoittaminen sujuvat oppilailta ilman neuvontaa. Käytän kyselyitä kurssin aikana oppilaiden ajatusten selvittämiseen. Tekniikan avulla on mahdollisuus saada tietoa samanaikaisesti kaikilta oppilailta. Yhteenvedoista voin poimia asioita tarpeen mukaan lisäkäsittelyyn.


Toimisto-ohjelmistosta LibreOffice käytetään taulukkolaskentaa (Calc), vektorigrafiikkaa (Draw) ja esitysgrafiikka (Impress). Taulukkolaskentaohjelmalla käsitellään mittaustuloksia työstä, jossa tehdään toistokoe pallon putoamisajasta. Vektorigrafiikkaohjelmalla harjoitellaan yksinkertaisen voimakuvion piirtämistä. Koneella piirretään myös kuva aineen rakenteesta. Esitysgrafiikkaohjelmalla tehdään esitys Aurinkokunnan kohteesta. Esitystä tehdessä harjoitellaan myös tiedonhakua ja tekijänoikeuksia. Taulukkolaskenta- ja vektorigrafiikkaohjelmien peruskäyttö käydään lyhyesti läpi ennen tehtävien aloittamista. Esitysgrafiikkaan ei ole tarvinnut antaa ohjeistusta yhteisesti.

Kuvaajien piirtämiseen ja analysoimiseen käytetään Logger Prota. Graafinen esitys hajoitellaan ennen koneella tekemistä millimetripaperille. Ensimmäinen kuvaaja tehdään työstä, jossa määritetään kokeellisesti punnusmateriaalin tiheys. Liikeopin kokeellisissa töissä jatketaan kuvaajien piirtämistä. Ensimmäisen kurssin aikana opitaan kuvaajan piirtäminen annetuista mittaustuloksista, arvojen lukeminen kuvaajalta, kulmakertoimen määrittäminen sekä graafinen derivointi ja integrointi. Logger Prota käytetään myös liiketutkimuksissa puhelimella kuvatun videon analysoimiseen ja ultraäänianturilla tehtäviin mittauksiin.

Yksinkertaisia laskutehtäviä kirjoitetaan LaTeX-koodina. Symboliseen laskentaan tutustutaan wxMaximalla. Molemmat ovat oppilaiden mielestä WAU!



FY1-kurssin koe on sähköinen ja se tehdään Peda.netissä. Oppilaiden mieliä rauhoittaa kurssin lopussa tehtävä harjoituskoe. Kurssikokeessa on monivalintatehtäviä, lyhyitä vastauksia, kuvaajien piirtämistä ja analysoimista sekä laskutehtäviä. Vastausten tuottamisessa ei ole ilmennyt teknistä osaamattomuutta.


keskiviikko 26. elokuuta 2015

Sähköinen vastauskokeilu - YO K2004 tehtävä 7

Kokeilin sähköistä vastausta kevään 2004 fysiikan ylioppilaskokeen tehtävään 7. Käytin ratkaisun tekemiseen Peda.netiä, LibreOfficea ja wxMaximaa.

Vastauksen kirjoitin selaimessa Peda.netin merkintänä. Kaavoja lisäsin sekä kirjoittamalla suoraan LaTeX-koodina että kopioimalla LaTeX-muodossa wxMaximasta.



Symbolisen ja numeerisen laskennan tein wxMaximalla. Käytin kahta ohjelmaikkunaa, joista toisessa oli symbolinen ratkaisu ja toisessa numeerinen.




Kuvan piirsin LibreOffice Drawilla. Otin kuvasta ruutukappauksen ja muokkasin sitä Paintilla. Kuvan liitin vastaukseen png-muodossa.




Valmis vastaus näytti siistiltä. 



maanantai 3. elokuuta 2015

Kaavoja koneella - ohjelmakokeilussa TI-Nspire CAS, ClassPad Manager, GeoGebra ja wxMaxima

Kokeilin neljää sähköisen ylioppilaskokeen päätelaitteeseen hyväksyttyä ohjelmaa kaavojen kirjoittamiseen, selitystekstiin ja yhtälön ratkaisuun. Testitehtävässä on liike-energian kaava, lyhyt selitysteksti ja nopeuden ratkaiseminen symbolisesti.

TI-Nspire CAS

Kirjoitin tehtävän PublishView-asiakirjaan, johon lisäsin Muistiinpanot-sovelluksen.


Muistiinpanot-sovelluksessa kirjoitin kaavan ja laskun Math-ruudussa. Kaavan muotoiluun käytin matematiikkamalleja. (Math-ruutu tulee muistiinpanot-sovellukseen automaattisesti, jos lisää jonkin matematiikkamallin. Tyhjän Math-ruudun voi lisätä painamalla ctrl+m. Kaava säilyy kirjoitetun näköisenä, jos ei paina enteriä Math-ruudun sisällä.) 



Lyhyen selitystekstin kirjoitin suoraan muistiinpanot-sovelluksen. Kursivoin nopeuden tunnuksen käytämällä muotoilupainiketta.


Yhtälönratkaisun tein lisäämällä ensin Math-ruudun. Kirjoitin solve(. Kopioin ja liitin kirjoittamani kaavan sulkujen väliin. Lisäsin kertomerkin ja ratkaistavan suureen.

Ratkaisin yhtälön painamalla enter. Kopioin ja liitin ratkaisun uuteen Math-ruutuun. 

Muutin pienen e-kirjaimen isoksi kirjaimeksi. 



ClassPad Manager

Kirjoitin vastauksen eActivity-sovelluksella.

Kaavan kirjoitin laskutoimituksen syöttötilassa. (Näkyvillä painike, jossa on integraalimerkki.)

Kaavamuotoilut tein 2D-matematiikka näppäinpaletilla.


Kirjoitettuani kaavan laskutoimituksen syöttötilassa kokeilin tekstinsyöttötilaa. (Syöttötila vaihtuu painamalla nappia, jossa on integraalimerkki. Tekstinsyöttötilassa napissa on A-kirjain.) Kaavoista tuli samannäköiset. Kaavamuotoiluihin en löytänyt ohjelmasta alaindeksiä ja kursivointia.

Kirjoitin selitystekstin tekstinsyöttötilassa. 

Yhtälönratkaisun tein laskutoimituksen syöttötilassa. Kirjoitin solve(), kopion ja liitin sulkujen sisälle kaavan.

Lisäsin kertomerkin ja ratkaistavan suureen. Ratkaisin yhtälön painamalla enter.

Kopioin ja liitin ratkaisun seuravalle riville. Käytössä oli edelleen laskutoimituksen syöttötila.



GeoGebra

Käytin tehtävän kirjoittamiseen GeoGebran CASia.

Kirjoitin kaavan syöttöriville. (Alaindeksi _, yläindeksi ^, rivin lopussa enter)

Kirjoitin toiselle riville selitystekstin. Painoin rivin lopussa alt+enter, jolloin riviä ei evaluoida. Syöte tuli kuitenkin näkyviin.


Yhtälönratkaisun aloitin kirjoittamalla syöttöriville Rat. Valitsin listasta kohdan Ratkaise[<Yhtälö, Muuttuja>].


Kopioin kirjoittamani kaavan rivin 1 tulosriviltä Ratkaise-komennon sulkujen sisälle. Kopiointi tapahtui kaavaa klikkaamalla.


Lisäsin kertomerkin ja ratkaistavan suureen. Ratkaisin yhtälön painamalla enter.

Kopioin ratkaisun uudelle riville klikkaamalla hiirellä tulosriviä. 

Poistin negatiivisen ratkaisun ja painoin enter.



wxMaxima

Kirjoitin kaavan näppäimistöltä ja painoin shift+enter. (Kaavassa on oltava kertomerkit.)

Kirjoitin selityksen tekstisoluun.

Kirjoitin solve(. Kopioin ja liitin ensimmäiselle riville kirjoitetun kaavan solven sulkujen sisälle.

Lisäsin ratkaistavan suureen ja ratkaisin yhtälön painamalla shift+enter.

Kopioin ratkaisun ja liitin sen seuraavalle riville. Painoin shift+enter.