Õppeaine ja -valdkond: matemaatika, loodusõpetus, tehnoloogiaõpetus ja kunstiõpetus (Strawbees, 3D modelleerimine), programmeerimine (Quirkbot)
Klass, vanuse- või haridusaste: I kooliaste (3. klass)
Tunni kestvus: 1-2 (tunni kestvus peab olema vähemalt 45 minutit).
Tunni teema (sh alateemad): Geomeetrilised kujundid, 3D modelleerimine, energia tootmine (tuuleenergia), mootoril töötav generaator
Tase: algajad
Tunni eesmärgid: koostöös õppimine (rühm), sõnastada uurimisküsimus – kuidas toota ise energiat, püstitada hüpotees ning asuda seda tõestama (tuuleveski, vesiveski, tuulepark), mudeli loomine s.t 3D modelleerimise abil, ehitise loomine (geomeetrilised kujunditest tiivikud, mootor jne), programmi loomine (mõtle, loo, katseta ning analüüsi tulemust) – töötava energia tootmise atribuudi loomine ning mootoril baseeruv veski (võrdlus) s.t STEAM õpe.
Milliseid üld- ja ainepädevusi (sh läbivad teemad) toetatakse:
Loodusteaduslik pädevus
Loodusainete õpetamise eesmärk põhikoolis on kujundada õpilastes eakohane loodusteaduslik pädevus, st suutlikkus väärtustada looduslikku mitmekesisust ning vastutustundlikku ja säästvat eluviisi; oskus vaadelda, mõista ning selgitada loodus-, tehis- ja sotsiaalkeskkonnas eksisteerivaid objekte, nähtusi ning protsesse, märgata ja määratleda elukeskkonnas esinevaid probleeme, neid loovalt lahendada, kasutades loodusteaduslikku meetodit; väärtustada looduslikku mitmekesisust ning vastutustundlikku ja säästvat eluviisi; hinnata looduses viibimist.
Loodusainete õpetamise kaudu taotletakse, et põhikooli lõpuks õpilane:
-
tunneb huvi ümbritseva elukeskkonna, selle uurimise ning loodusteaduste ja tehnoloogia saavutuste vastu ning on motiveeritud edasisteks õpinguteks;
-
vaatleb, analüüsib ning selgitab elukeskkonna objekte, nähtusi ja elukeskkonnas toimuvaid protsesse, leiab nendevahelisi seoseid ning teeb järeldusi, rakendades loodusainetes omandatud teadmisi ja oskusi;
-
oskab märgata, sõnastada ja lahendada loodusteaduslikke probleeme, kasutades loodusteaduslikku meetodit ning loodusteaduslikku terminoloogiat suulises ja kirjalikus kõnes;
-
oskab esitada uurimisküsimusi, plaanida ja korraldada eksperimenti ning teha tõendusmaterjali põhjal järeldusi;
-
kasutab loodusteaduste- ja tehnoloogiaalase info hankimiseks erinevaid allikaid, sh veebimaterjale, analüüsib ning hindab neis sisalduva info tõepärasust;
-
oskab teha igapäevaelulisi elukeskkonnaga seotud otsuseid ja neid põhjendada, kasutades loodus- ning sotsiaalainetes omandatud teadmisi ja oskusi ning arvestades kujundatud väärtushinnanguid;
-
mõistab loodusteaduste tähtsust teaduse ja tehnoloogia arengus ning teab valdkonnaga seotud elukutseid;
8) väärtustab elukeskkonda kui tervikut, sellega seotud vastutustundlikku ja säästvat käitumist ning järgib tervislikke eluviise
Matemaatikapädevus
Tunneb rõõmu teadasaamisest ja oskamisest, oskab õppida üksi ja koos teistega, oskab end häälestada ülesandega toimetulemisele, oskab oma tegevusi mõtestada, suudab tekstidest leida ja mõista teavet ning seda esitada, arvutab ning oskab kasutada mõõtmiseks sobivaid abivahendeid, käitub loodust hoidvalt, oskab vaadelda, võrrelda, esemeid ja nähtuseid ühe-kahe tunnuse abil rühmitada, oskab kasutada tehnilisi seadmeid, lihtsamaid arvutiprogramme.
Tehnoloogiapädevus
-
tuleb toime tehnoloogilises maailmas ning kasutab tehnoloogiavõimalusi arukalt ja loovalt;
-
näeb ja mõistab loodusteaduste ning tehnoloogia arengu seoseid ning väljendab oma arvamust tehnoloogia arengu ja töömaailma muutumise kohta;
-
näeb käelises tegevuses ja mõttetöös võimalust igapäevaelu mitmekesistada ning praktilisi probleeme lahendada;
-
valib ja analüüsib tehnilisi ja loovaid lahendusi ning nendega kaasnevaid mõjusid ja ohte;
-
oskab lugeda ja koostada lihtsat joonist ning juhendit, on suuteline ülesannet esitlema ja oma arvamust põhjendama;
-
arvestab esemete disainiprotsessis nende kujunduse seost funktsionaalsuse, esteetilisuse ja kultuuritraditsioonidega;
-
valib oma ideede teostamiseks sobivaid materjale, töövahendeid ja töötlemise viise ning peab tähtsaks töövahendite ohutut ja materjalide säästlikku kasutamist;
-
oskab tööprotsessi käigus suhelda ja teiste õpilastega koostööd teha;
-
tuleb toime koduste majapidamistöödega;
-
omab ülevaadet valdkonnaga seotud elukutsetest ja ametitest minevikus ja tänapäeval, teab tootmise ja töötlemise valdkonnaga seotud edasiõppimise võimalusi.
Läbivad teemad:
Keskkond ja jätkusuutlik areng – energia tootmine - tuule energia, roheline energia, vajalikkus
Teabekeskkond – info otsimine energia tootmise kohta
Tehnoloogia ja innovatsioon –, Strawbees ja Quirkbot (programmeerimine)
Kodanikualgatus ja ettevõtlikkus
Loodusteadused ja tehnoloogia –ülesannete lahendamisel õpitakse kasutama tehnoloogilisi abivahendeid
Teabekeskkond - taotletakse õpilase kujunemist teabeteadlikuks inimeseks, kes tajub ja teadvustab ümbritsevat teabekeskkonda, suudab seda kriitiliselt analüüsida ning toimida selles oma eesmärkide ja ühiskonnas omaksvõetud kommunikatsioonieetika järgi
Mõtlemistasand (Bloomi taksonoomia): Meenuta, Mõista, Rakenda; Analüüsi, Loo
Seos teiste õppeainetega:
Eesti keel - Õpitulemused: funktsionaalne lugemine, info otsimine internetist
Kunstiõpetus ja IKT - Õpitulemused: joonise/kõrtest valminud energia tootmisvahendi analüüs (näit mitu ristkülikut/ruutu jne) eristab lihtsamaid geomeetrilisi kujundeid (punkt, sirge, lõik, ring, kolmnurk, nelinurk jne) ja nende põhilisi elemente, joonestab (3D) kombineeritult geomeetrilistest kujunditest.
IKT ja programmeerimine - Õpitulemused: Quirkbot programmi koostamine, eristab lihtsamaid geomeetrilisi kujundeid (punkt, sirge, lõik, ring, kolmnurk, nelinurk jne) ja nende põhilisi elemente, joonestab kombineeritult geomeetrilistest kujunditest,
Matemaatika - Õpitulemused: loogika, lõik (mõiste ning joonestamine/rakendamine), leiab ümbritsevatest õppetundides käsitletud tasandilisi ja ruumilisi kujundeid, loendab ümbritseva maailma esemeid ja liigitab ning võrdleb neid ühe-kahe tunnuse alusel.
Tööõpetus/meisterdamine - Õpitulemused: kõrte (Strawbees) ühendamine (kolmnurgad-tiivikud), märkab matemaatikaga seonduvat ümbritsevas elus ning kirjeldab seda arvude või geomeetriliste kujundite abil, loogika ja ruumitaju arendamine, leiab ümbritsevatest õppetundides käsitletud tasandilisi ja ruumilisi kujundeid, loendab ümbritseva maailma esemeid ja liigitab ning võrdleb neid ühe-kahe tunnuse alusel.
Loodusõpetus – energia, energia/elektri tootmise võimalused, roheline energia
Tuulegeneraator
I Ettevalmistus
-
Sissejuhatus
-
Tähelepanu haaramine
-
Häälestus (eesmärgipüstitus, motiveerimine)
-
Eelteadmiste väljaselgitamine
-
Vajaminevate teadmiste
Tegevuste kirjeldused
15 min
Õpetaja tegevused:
Mis on energia?
Kuidas sina saad energiat? (söök, jook jne)
Milleks on vaja energiat?
Miks on vaja elektrit?
Kuidas toota elektrit? Millega toota?
Infootsimine (suunata tuulegeneraatori ning mootoril töötav generaator)
Töölehed (jagamine)
Õpilaste tegevused
Kaasa mõtlemine, arutelus osalemine.
Infootsing (erinevad veebilehed) või suunatud infootsimine
II Põhiosa
-
Peab tagama tunni eesmärgi täitmise
-
Õppemeetodid
-
Harjutamine, kinnistamine ja/või rakendamine
Tegevuste kirjeldused
(ristkülikud, kolmnurgad)
30 min
Gruppide abistamine
1. Tuulegeneraatori/ generaatori liikumist reguleeriva mootori programmeerimine - tuulegeneraator otsib tuult (Quirkbot)
2. Mootor, selle paigutus ning tööle panek
3. Tiivikute liikumise katsetamine (kunstliku õhu liikumise teel või õues katsetamine)
4. Valminud generaatorite näitus
5. Arutelu, analüüs, kelle tuulegeneraator töötab,
6. Kuidas panna elektrit tootma?
Õpilaste hinnang oma tööle, teiste tööle
Näitus
III Lõpetav osa
-
Tunni kokkuvõte/eesmärgi saavutuse kontroll
-
Tagasiside/reflektsioon (sh uute eesmärkide püstitamine)
-
Kodutöö
20 - 30 min
Idee kujutamine Tinkercad programmi abil s.t 3D joonestamine
Tuulegeneraatori meisterdamine, kõrte ühendamine (juhend)
Arutelu juhtimine, kuhu ja miks lisada mootor?
Idee kujutamine Tinkercad (www.tinkercad.com)
programmis (väljaprint)
Õpilased alustavad rühmades tuulegeneraatori ehitamist (kõrred – Strawbees)
Õpilased arutlevad rühmades, kuidas tuulegeneraator töötab.
Kuhu ja miks lisada mootor.
Tegevuste kirjeldused
Juhendiga tutvumine
rühmatöö – valgustus
Mootor, selle paigutus ning tööle panek
Tuulegeneraatori liikumise katsetamine (mootor pöörab)
Valminud tuulegeneraatorite näitus
Arutelu, analüüs, kelle tuulegeneraator töötab, dif ülesanne tublimatele -valgustuse lisamine.
Kuidas panna elektrit tootma?
Õpilaste hinnang oma tööle (grupisisene hinnang), teiste tööle hinnangu andmine
Näide tuuleotsimiseks mootori kasutamisest
30 min
Geomeetrilised kujundid, 3D modelleerimine, energia tootmine (tuuleenergia), mootoril töötav generaator
Näide töötavast tuulegeneraatorist
Hindamine - õpilasrühmade eneserefleksioon töölehe alusel