Oppimateriaalitehtävä - Mihin kynttilä katoaa, kun sitä poltetaan?

Ennakkokäsitykset ja yhteys oppilaan arkeen

Miksi valittiin kynttilä?

Haluttiin oppilaan arkeen liittyvä ongelma. Ajattelimme, että kynttilöitä löytyy joka kodista. Tutkimusongelma lähti muotoutumaan meidän omasta spontaanista ihmettelystä. Myös pistetyöskentelyssä koitettiin valita mahdollisimman oppilaan lähellä olevia asioita. Oppimismateriaalissa on sekoitettu erilaisia kemiallisia reaktioita, joissa kaikissa ei synny uusia yhditeitä. Valitsimme esimerkit kuitenkin siksi, koska ne havainnollistavat lapselle aineen muutosta mahdollisimman erilaisissa tilanteissa. 

Ennakkokäsityksien kysyminen alakoululaiselta:
Aluksi ideanamme oli tutkia kynttilän palamisreaktiota, eli aineen reagointia hapen kanssa. Kysyimme alakoululaisilta heidän ennakkokäsityksiään aiheesta, ja kaikki luulivat kynttilän haihtuvan ilmaan tai katoavan. Tämän vuoksi vaihdoimme ongelmaksemme: mihin kynttilä katoaa, kun sitä poltetaan. Tarkoituksena on, että lopuksi toteamme, ettei kynttilä katoa, vaan muuttuu toiseksi aineeksi kemiallisessa reaktiossa. Ongelmamme on esimerkki aineen häviämättömyydestä, josta päästään käsittelemään yleisemmin aineen häviämättömyyden lakia.

Taustatietoa opettajalle ja lähteet

  1. Opettaja polttaa aluksi kynttilää→ Tarkoitus herättää oppilaiden mielenkiinto, sekä orientoida tunnin aiheeseen.
  2. Itsearvioinnin kriteerien esittely → Tarkoitus on tuoda kriteerit oppilaiden tietoon, sekä kerrata hyvän ryhmätyöskentelyn periaatteet. 
  3. Ryhmäkeskustelu → T10, opettaja kiertää luokassa ja ohjaa ryhmiä työskentelyssä, pitää esimerkiksi huolta, että kaikki pääsevät kertomaan omia ajatuksiaan. Opettaja ei kuitenkaan ohjaa keskustelua oikeaan vastaukseen, vaan myös ns. vääriä vastauksia tulee kuunnella. Tärkeää luoda ilmapiiriä, joka kannustaa tutkimaan ja pohtimaan. Virheistä ei rokoteta. Esim. opettaja ei vastaa kysymyksiin, onko jokin väärin tai oikein, vaan auttaa löytämään kadoksissa olleita sanoja ja termejä. Lisäksi opettaja voi liittyä lasten ihmettelyyn ja pohdintaan. Opettajan tulee antaa avoimia kysymyksiä, joihin ei ole vain yhtä oikeaa vastausta, esim. mieluummin ‘’Mitä on tapahtunut’’ kuin ‘’Onko tämä pienentynyt’’. Opettajan tulee antaa aikaa pohdinnalle. Ajan antaminen vähentää vääriä vastauksia ja tuo enemmän erilaisia selityksiä. Lasten ennakkokäsityksien läpikäynti tuo esille heidän ajattelutapaansa ja opettaja saa samalla tietää, kuinka tieteellistä lasten ajattelu on.
  4. Hypoteesista keskustelu koko luokan kanssa. → Reflektointi suhteessa muiden käsityksiin. Lapset pystyvät muokkaamaan ja täydentämään toistensa vastauksia.
  5. Piste työskentely. Tällä pyritään siihen, että oppilaat oivaltaisivat ongelman pienellä avustuksella. Lasten tieto perustuu usein kokemuksiin ja havaintoihin. Pistetyöskentelyllä pyritään tuottamaan uusia kokemuksia ja havaintoja, joiden avulla oppilaat joutuvat uudistamaan ajatteluaan. Työskentelyllä tuotetaaan uusia malleja ja sääntöjä, joista voi analogisella päättelyllä löytää ratkaisun käsillä olevaan ongelmaan.
  6. Hypoteesiin palaaminen. Tarkoitus haastaa oppilaita soveltamaan juuri opittuja asioita.
  7. Häviämättömyydenlaki
  8. Oppilaat täyttävät itsearvioinnin. Opettaja saa tietoa oppilaiden ryhmätyöskentelytaidoista, sekä oppilaat voivat reflektoida omaa työskentelyään. 

Lähteet:

Arviointi

Tekijä: Jenni Latva-aho
Oppilaille jaetaan itsearviointilomakkeet, joiden avulla tuntia ja työskentelyä arvioidaan. Tunnin päätavoitteeksi valitsimme T10, joka liittyy tuntutyöskentelyyn. Lomakkeella olevat työskentelyyn ja käytöstapoihin liittyvät lauseet on muodostettu Bloomin taksonomian mukaisesti ja ne on rakennettu ruudukkoon niin, että ruudukon vasemmassa yläkulmassa on matalimmat tavoitteet, ja oikealla alhaalla on vaativimmat tavoitteet. Näin opettaja voi seurata oppilaan oppimista.
itsearviointilomake.pdf 40.9 kt

Open ohjeet

1. Opettaja polttaa kynttilää tunnin aluksi.
2. Esitellään oppilaille arviointikriteerit 
3. Ryhmien jako, ryhmään 4-5 hlö

→ Jokaiselle ryhmälle kaksi kynttilää, joista toista poltetaan

→ Opettaja:‘’Mitä kynttilälle tapahtuu? Kertokaa ryhmässä jokainen oma näkemyksenne, pohtikaa yhdessä ja perustelkaa näkemyksenne’’

→ Opettajan tulee painottaa ryhmätyöskentelyn tärkeyttä oppilaille.

→ Opettajan tulee antaa aikaa ajattelulle, oppiminen ei tapahdu hetkessä

→ Opettaja ei saa ohjata keskustelua oikean vastauksen suuntaan

→  Ryhmät luovat hypoteesin/oman selityksen/ennakkokäsitykset
4.Hypoteeseista keskustelu koko ryhmän kanssa
5.Työskentely ryhmissä eri pisteissä

  1. Vesi
  2. Sokeriliuoksen valmistaminen
  3. Ruoka
  4. Ruostuminen
  5. Typpi
  6. Poltetaan kynttilää ja sen päällä pidetään lasia väärin päin, katsotaan kun tulee nokea ja vesihöyryä 
6,Hypoteesiin palaaminen. Mitä yhteistä videoilla ja kokeilla oli? Mitä niissä tapahtuu, mihin aineet menevät/’’katoavat’’? Mietitään hypoteesi uudelleen. Ajan antaminen oppimiselle tärkeää.
7.Käydään läpi häviämättömyyden laki. Luonnonlaki, joka viittaa aineen pysyvyyteen. Ainetta ei synny eikä häviä, vaikka se muuttaa olomuotoaan tai muodostaisi uusia aineita kemiallisessa reaktiossa. Teoriaa voidaan havainnollistaa vielä esimerkiksi keskustelemalla ja viittaamalla aiemmin tarkasteltuihin esimerkkeihin, esimerkiksi sokerin häviämisestä veteen tai veden haihtumisesta ilmaan.
8.Yhdessä todetaan, ettei kynttilä katoa mihinkään, vaan se muuttuu toiseksi aineeksi kemiallisessa reaktiossa.
9. Oppilaat täyttävät itsearviointilomakkeen. Jokainen saa tarran täytettyään lomakkeen. 

Tunnin kesto: 90 min + ?

Tunti suunniteltu 4-6-luokkalaisille. Tunti pidetään kemian luokassa.

Tarvikkeet: kakkukynttilät, kattila, liesi, vettä, nestemäinen typpi, suojavarusteet, ipadit, sokeri, suola, lasi, lusikka, iso kynttilä, kuumuutta kestävä lasikupu