Tietokonepohjaista mittausvälineistöä käytetään fysiikan ja kemian opetuksessa usein. Uuteen oppimistilaan luodaan töiden tekemiseen työkortit, ja toivottavasti myös oppilastöistä saadaan aikaiseksi videokirjasto yhteistyössä laitoksien kanssa.

Fysiikan ykköskurssilla käytetään opetusalustana peda.netiä. Työalustana peda.net tarjoa oivan mahdollisuuden materiaalin jakamiseen, kotitehtävien jättämiseen ja palautteen antamiseen. Tavoitteena on löytää iPadeille toimiva konsepti työselostusten tekemiseen lukiofysiikassa.

Tablettitietokoneen sovelluksista löytyy fysiikan opetukseen mielekkäitä vaihtoehtoja mutta kemian opetukseen vastaavien löytäminen on vaikeampaa. Käytettyjä sovelluksia ovat esimerkiksi Decibel 10^th, The Oscillator, Socrative, ChemDoodle Mobile, Planets, NASA, Pages, AccelVisu, LuxMeter, UpCode, Exoplanets, CoasterPhysics, Molecules ja Coach’s Eye. Materiaalien jakamiseen käytetään peda.netiä, Dropboxia ja Showbietä.

Tutkimuksia ja pienmuotoisia kokeiluja iPadien käytöstä sekä oppimistilanteista on tehty yhteistyönä harjoittelijoiden kanssa. Antti Lehtinen teki gradun käyttäen Educreation-sovellusta. Tutkittiin lukiolaisten kineettisen kaasuteorian oppimista ja mikroskooppista mallentamista iPadia käyttäen. Saara Alatalo teki tutkimuksen tähtitieteen kurssilla. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miten laajasti yläkoulun oppilaat käsittelevät aiheitaan tutkivan oppimisen keinoin ja miten he käyttävät kurssin aikana oppilaille avattua blogia/foorumia työalustanaan. Toinen tutkimus iPadejä käyttäen toteutetaan loppuvuoden aikana Hanna Kronholmin kanssa. Tutkimuksen yhteydessä käytämme RippleTank ja Educreations -nimisiä sovelluksia.

Tom Nevanpää

Kursseilla KE1, KE4 ja KE5 ja FY1 on käytetty oppimisalustana uutta Peda.net-sivustoa ja KE1-kurssilla kaikki oppimateriaali on Peda.netissa.

Kurssien tärkeänä vuorovaikutuskanavana on kurssipohja, jossa on esim. kurssipäiväkirja, johon kirjataan muun muassa kotitehtävät ja mahdolliset opetusta täydentävät linkit. Tärkeänä osana kurssin etenemisen seurannassa ovat palautuskansiot, joihin oppilaat laittavat kotitehtävänsä. Oppilaat ottavat vihostaan kuvan iPadilla ja laittavat kuvan palautuskansioon. Näin siksi, että fysiikan ja kemian laskutehtäviä on melko hankala tehdä koneella. Palautettujen tehtävien avulla opettaja pystyy seuraamaan kunkin oppilaan kotitehtävien suorittamista paremmin kuin vanhalla tavalla, jossa oikeastaan saa tietoa kerrallaan vain yhden oppilaan kotitehtävän teon laadusta.

Harjoittelijat on liitetty kurssialustalle täysivaltaisiksi ylläpitäjiksi, jolloin he pystyvät näkemään oppilaiden suoritukset ja antavat palautetta omalla harjoittelujaksollaan. Lisäksi he pystyvät jakamaan tekemänsä kurssimateriaalin esim. PP-diat kurssin opiskelijoille kurssipohjalla.


Peda.net on oppimisalustana laitevapaa eli sitä voi käyttää tietokoneella, millä tahansa tabletilla tai älypuhelimella.

Helena Muilu

Termodynamiikan kurssilla otettiin yhteiseksi alustaksi Edmodo ja tavoitteena oli löytää erilaisia toimivia ratkaisuja ja korvata perinteisempää oppimisen ja opettamisen tapaa fysiikan opinnoissa. Hyväksi koettiin kurssilla seuraavanlaiset asiat: Tehdyt demot tallennettiin ja niihin oli mahdollista palata. Keskustelua voi käydä ns. omalla ajalla eli voi osallistua ajasta ja paikasta riippumatta. Kotitehtävät voi jokainen tallentaa opelle, joka voi kommentoida vuorovaikutteisesti. Ilmiöihin tutustuminen etukäteen lisääntyy, koska ope lataa motivointitekstejä/tehtäviä. Omaehtoinen ideoitten esittely ja lisäkysymysten teko näkyy kaikille. Huonona taas koettiin se, että kaikki eivät halua tekstejään ja mielipiteitään näkyviin, fysiikan merkkikieli ei taivu helposti julkaistavaan muotoon ja käyttäjinä kurssilla oltiin vielä kaikki raakileita vaikkakin uteliaita.

Opettajan kannalta voisi sanoa, että TVT:n voimallinen tulo kouluumme on ollut oman opettajaurani yksi merkittävä innostaja. Koulu on mahdollistanut oman työn kehittämisen uudesta vinkkelistä käsin johtoajatuksena tulevaisuuden koulu.

Kirsti Koski

Kuusi FY5-kurssin perinteisesti luokassa tehdyistä oppilastöistä tehdään luokkahuoneen ulkopuolella liikunta- ja telinesalissa tai Mäki-Matin ja Lounaispuiston perhepuistoissa. Tutkittavana ja liikuteltavana kappaleena on opiskelijan oma keho. Mittausaineisto kerätään ja analysoidaan iPadeilla ja siihen soveltuvilla sovelluksilla.

Kurssilla tehtävät työt

1. Kulmakiihtyvyys ympyräliikeessä

Opiskelija liikkuu kaksi kierrosta liikuntasalin keskiympyrässä. Pari mittaa iPadilla väliaikoja neljäsosakierrosten välein. Opiskelija lähtee kävellen liikkeelle ja tavoitteena on kiihdyttää vauhti kahden kierroksen aikana reippaaseen juoksuun. Opiskelijat tekevät aineistosta iPadilla kuvaajan (aika, kiertokulma) ja pohtivat kuvaajan kulmakertoimen (kulmanopeuden) käyttäytymistä. Tästä johdetaan uusi suure, kulmakiihtyvyys.

2. Normaalikiihtyvyys ympyräliikkeessä

Tehdään hiekkakentälle n. 100 metriä pitkä ympyrärata, jonka säde mitataan rullamitalla. Opiskelijat yrittävät kiertää radan mahdollisimman tasaisella nopeudella, juosten, pyörällä tai mopolla. Nopeutta kontrolloidaan älypuhelimen Sport Tracker -sovelluksella tai iPadin ilmaisella Speedmeter-sovelluksella, joka mittaa GPS:n avulla nopeutta. Saatujen tietojen avulla opiskelijat laskevat oman normaalikiihtyvyytensä ja miettivät heihin ympyräradalla kohdistuvia voimia. Koe voidaan toistaa uudestaan siten, että mitataankin ratanopeuden sijaan kiihtyvyyttä iPadin antureilla.

3. Hitausmomentin määritys

Rakennetaan telisaliin lähtölava, josta oppilas lähtee keinumaan joko renkaiden tai köyden varassa. Mietitään, miten köyden tai renkaiden pituus voitaisiin mitata, ja selvitetään opiskelijan massakeskipisteen etäisyys ripustuspisteestä. Lisäksi mitataan opiskelijan massakeskipisteen korkeusero radan alimman ja ylimmän pisteen välillä. Opiskelijat selvittävät Vernier Video Physics -ohjelman avulla keinujan nopeuden radan alimmassa pisteessä. Lisäksi lasketaan teoreettisesti energiaperiaatteen avulla nopeus alimmassa pisteessä. Lisäksi opiskelijat vertaavat köyden varassa keinuvaa opiskelijaa fysikaaliseen heiluriin ja mittaavat heilahdusajan T ja selvittävät internetistä fysikaalisen heilurin hitausmomentin kaavan ja laskevat hitausmomentin. Lisäksi lasketaan hitausmomentti taulukkokirjan pistemäisen massapisteen kaavalla. Lisätehtävä on saada iPad keinujan mukaan (esim. reppuun tai syliin) ja mitata kiihtyvyyttä heiluriliikkeessä iPadin omilla kiihtyvyysantureilla. Miten kiihtyvyys muuttuu liikkeen aikana? Milloin keinujalla on tangentiaalista kiihtyvyyttä ja milloin normaalikiihtyvyyttä?

4. Hitausmonetin määritys

Opiskelijat vierivät "tukkeina" telinesaliin patjasta valmistetun kaltevan tason. Mitataan tason pituus, korkeus ja vierimiseen kulunut aika. Niistä selvitettään loppunopeus tason alapäässä. Vertailun vuoksi selvitetään loppunopeus myös iPadille kuvatun videon perusteella Vernier video Physics -sovelluksella. Loppunopeuden avulla voidaan energiaperiaatteen kaavoista johtaa vierivän opiskelijan hitausmomentti.

5. Pyörimismäärän säilymisperiaate karusellissa

Mennään lähileikkipuiston karuselliin pyörimään. Kaksi opiskelijaa menee ensin karusellin ulkokehälle etäisyydelle r1. Annetaan karusellille vauhtia ja mitataan pyörimisnopeus n1. Opiskelijat vetävät itsensä lähemmäksi etäisyydelle r2 ja mitataan muuttunut pyörimisnopeus n2. Koe videoidaan iPadille, ja ainakin toisella karusellissa olevalla opiskelijalla on iPad kiihtyvyysanturina. Analysoidaan tulokset ja selvitetään, toteutuuko pyörimismäärän säilymislaki. Jos kokeelliset tulokset eivät vastaa teoriaa, mietitään syitä siihen.

6. Heittoliike

Hypitään telinesalin trampoliinilta volttimonttuun. Lentoratoja kuvataan iPadeilla ja plottataan kuvaajat Vernier Video Physics -sovelluksella. Kuvaajista saadaan kantama, lähtönopeus, loppunopeus, lähtökulma ja lentoaika. Luokassa lasketaan tunnetun alkunopuden avulla teoreettinen kantama ja katsotaan, vastaako käytäntö teoriaa. Lisätehtävänä on mitata kiihtyvyyksiä suorituksen aikana eli hyppääjällä on iPadi sylissä. Miten kiihtyvyys muuttuu suorituksen aikana?

Arvosteltava kurssityö: Miten viedä kurssin asiat omien harrastusten pariin?

Opiskelijat valmistavat lyhyen videon käyttämällä esim. Explain Everything ja iMovie-sovelluksia. Esim. tanssia harrastavat tytöt ja pojat pohtivat, miten pyörimismäärän säilymislakia ja tasapainolakeja voisi hyödyntää piruetin tekemissä. Samat lait vaikuttavat myös lumilautailussa, akrobatiassa ja missä tahansa, missä pyöritään ja heitetään voltteja. Muutamalla pojalla on tuunattu mopo. He voisivat esitellä esimerkiksi, miten kurssin asia eli momentti toteutuu mopon moottorissa. Pojat, jotka tykkäävät pelata iPadeillaan Angry Birdsiä, voisivat esitellä linnun heittoa heittoliikkeiden lakien näkökulmasta. Jokainen opiskelija etsii kiinnostuksen kohteen, josta tehdään lyhyt opetusvideo. Opetusvideo arvostellaan pistein 0-6 ja suoritus vastaa kurssikokeen yhtä tehtävää.

Hannu Moilanen

Socrativea käytettiin kertaavan "monisteen" tekemisessä. Kysely onnistui hyvin, ja kun ohjelma vielä lopuksi lähetti opettajalle exelin, josta näki, mitkä asiat olivat hanskassa ja mitkä hukassa, pystyi tekemään paikkauksia korjaavassa opetuksessa. Loistava ohjelma kurssin alkuun, keskivaiheille ja loppuun!

Kimmo Torkkola