Pelastakaa Pingviinit on yläkoulun lämpöoppia sekä ilmastonmuutosta käsittelevä oppimiskokonaisuus (ja materiaalipaketti). Koostuu useasta eri työstä, jotka voi ottaa myös erillisinä. Kesto 5×75 min tai 8-10×45 min. Kysy myös lainattavaa materiaalipakettia Itä-Suomen yliopiston LUMA-keskukselta.
Esittely
Pelastakaa pingviinit on uusi tapa opettaa yläasteen lämpöoppia. Tämä ilmiöpohjainen projektityö on oppilaita motivoiva kokonaisuus, jossa oppilaat soveltavat kokonaisuuden aikana oppimaansa fysiikkaa konkreettisen fysiikan sovelluksen toteuttamiseksi. Ilmastonmuutosta ja pingviinien elinoloja valottava konteksti lisää oppimisen mielekkyyttä.
Kokonaisuus tukee vahvasti uutta perusopetuksen opetussuunnitelmaa. Erityisesti se tarjoaa harvinaislaatuisesti laadukkaan tavan integroida teknologista ongelmanratkaisua osaksi fysiikan opetusta, joka on yksi fysiikan uusista tavoitteista.
Tehokkaaksi osoitettu materiaali:
- Perinteistä opetusta tehokkaampi tapa vähentää oppilaiden lämpöön liittyviä virhekäsityksiä (Schnittka & Bell, 2011).
- Voi tukea erityisesti oppimisvaikeuksista kärsivien oppilaiden oppimista (Schnittka, 2012).
Laajaan tutkimustietoon perustuen projektipohjainen teknologista ongelmanratkaisua integroiva LUMA-aineiden opetus
- lisää oppilaiden motivaatiota,
- kehittää yhteistyö- ja ongelmanratkaisutaitoja sekä
- lisää oppilaiden kiinnostusta opiskella ja suuntautua luonnontieteen ja tekniikan aloille.
Luokka-aste: Yläkoulu
Oppiaine: Fysiikka
Aihe: Lämpöoppi
Materiaalin tekijä: Christine G. Schnittka
Käännös: Jesse Hietala ja Risto Leinonen
Alkuperäinen materiaali löytyy osoitteesta: http://www.stemteachingkits.com
Materiaali perustuu seuraaviin Yhdysvaltojen koulujärjestelmän standardeihin:
- Next Generation Science Standards
- National Science Education Standards
- Benchmarks for Science Literacy
- Standards for Technological Literacy
Lähteet
Schnittka, C. G. (2012). Engineering education in the science classroom: A case study of one teacher’s disparate approach with ability-tracked classrooms. Journal of Pre-College Engineering Education Research, 2(1), 35–48.
Schnittka, C., & Bell, R. (2011). Engineering Design and Conceptual Change in Science: Addressing thermal energy and heat transfer in eighth grade. International Journal of Science Education, 33(13), 1861–1887.
Kuvaus
Kokonaisuuden kesto: 5 x 75 min tai 8-10 x 45 min.
Kokonaisuuden kuvaus:
- Tilanne: Kasvihuoneilmiö nostaa Maan keskilämpötilaa. Pingviinit tarvitsevat suojia kuumuudelta, jotta niiden ei tarvitse vilvoitella vedessä ja menettää sinä aikana muniaan linnuille.
- Tavoite: Rakenna pingviineille lämpösuoja
- Oppitunnit 1-3 (á 75 min): Kokonaisuuden esittely. Eristeisiin ja lämmönsiirtymistapoihin perehtymistä erilaisin luonnontieteellisin kokein.
- Oppitunnit 4-5 (á 75 min): Lämpösuojan suunnittelua, rakentamista, testaamista ja lopputestaus, jossa selvitetään, minkä ryhmän lämpösuojassa pingviinijääpala sulaa vähiten.
- Suurempi konteksti: Fysiikkaa tarvitaan myös paremmin eristävien rakennusten kehittämiseen, jotta voimme vähentää hiilidioksidipäästöjä.
Materiaalit
| Oppitunti | Tyyppi | Materiaali |
| 1-5 | Opettajan ohje PelastakaaPingviinit |
|
| 1 ja 5 | Word | Testi lämmön siirtymisestä TestiLämmönSiirtymisestä |
| 1 | PowerPoint | Pelastakaa pingviinit PelastakaaPingviinit |
| 1 | Excel | Excel-mittaustaulukko Mittaustaulukko |
| 4 | Teknologinen ongelmanratkaisuprosessi Prosessi |
|
| 4 | Mitä insinöörityö on? Insinöörityö |
|
| 5 | PowerPoint | Innovatiiviset rakennusmateriaalit InnovatiivisetRakennusMateriaalit |
| 5 | PowerPoint | Kunniakirjat Kunniakirjat |