steam

Tulevaisuudessa joka viikko on robotiikkaviikko

Tulevaisuutta odotellessa robotiikkaviikkoa vietetään vain kerran vuodessa. Se on EU Robotics-yhteisön koordinoima Euroopan laajuinen tapahtuma, jonka tarkoituksena on tuoda robotiikkaa esille erilaisissa yhteyksissä. Yksi tärkeä osa kokonaisuutta on tuoda tietoa ja kokemuksia robotiikasta koululaisille ja tukea näin STEM (Science, Technology, Engineering, Math) -aineiden oppimista.

Suomessa tapahtuman pääpriimusmoottori on Suomen robotiikkayhdistyksen puheenjohtaja Jyrki Latokartano. Juuri hänet me saimme vierailemaan Rajakylän koululla robotiikkaviikolla. Jyrkin mukana oli Oulun ammattikorkeakoululta kolme asiantuntijaa, joista yksi oli ihminen ja kaksi robottia. Ensimmäinen robotti osasi nostaa heijastinnauhan telineestä ja napsauttaa sen heijastimia jonottavan oppilaan ranteeseen ja toinen roboteista osasi tehdä ihan mitä vaan sille ohjelmoitiin tehtäväksi. Ihmisen osaaminen näytti vielä tässä vaiheessa kaikista monipuolisimmalta.

Mukana oli myös robotti, jolla ihminen pystyy olemaan läsnä paikoissa, joihin ei fyysisesti olisi mahdollista päästä. Tälllaiselle robotille oppilaat keksivät monenlaisia käyttömahdollisuuksia. Opettajan he kuitenkin halusivat paikalle mieluummin fyysisesti läsnä olevana.

Toolcamp Sneak Preview

No nyt! Vihdoin Toolcamp-keksinnöt ovat sellaisessa vaiheessa, että niitä uskaltaa hieman väläyttää! 5A-teknoluokan keksijöiden tekeminen oli innokasta, tehokasta ja taitavaa. Onnistunut työskentelyprosessi näkyy myös näissä valmiissa prototyypeissä. Luokassa syntyi lähes käden käänteessä seuraavat upeat innovaatiot:

  • Valaiden suojelualue
  • Roskarobotti
  • The MathApp -matematiikkasovellus
  • Muovinkeräysalus
  • Metsän parantaja -maatalousrobotti
  • Vesipussi -roskankerääjä

Oppilaat äänestivät näistä kolme edustamaan luokkaa Toolcamp tapahtumaan. Tervetuloa yliopistolle ensi viikolla kurkkaamaan näitä maailmaa muuttavia keksintöjä ja niiden taitavia tekijöitä.

Toolcamp in the making

Steam Oulun Toolcamp-teemapäivä lähestyy. Rajakylän teknoluokkalaiset ovat tarttuneet haasteeseen. Koulun STEAM-tilassa valmistuu keksintöjä, joiden tarkoitus on muuttaa maailmaa. Näprääminen, värkkääminen, rakentelu ja kokeilu ovat tosin tässä projektissa olleet vain pieni osa prosessia. Suurin osa ajasta on käytetty YK:n kestävän kehityksen tavoitteiden tutkimiseen, niihin liittyvään tiedonhakuun ja ideointiin. Koko maailmaa ei voi parantaa kerralla. Siksi jokainen Toolcamp-tiimi valitsi yhden haasteen, johon tarttua. Vesistöt, ihmisoikeudet, ruoka, metsät… Lähiviikkoina tullaan näkemään ainakin näihin osa-alueisiin liittyviä keksintöjä.

Alla pieniä makupaloja matkan varrelta.

Mäkiautolla maailman ääriin

Perinteinen auto tankataan fossiilisella polttoaineella. Sähköauto ladataan sähköllä. Mäkiauto vaatii myös energiaa, nimittäin potentiaalienergiaa. Mäkiauto tankataan potentiaalienergialla silloin, kun joku nostaa sen ajorampin päähän.

Rajakylän 5A-teknon insinöörihaasteena oli tällä kertaa mäkiauton rakentaminen Legoista. Tavoitteena oli tietysti saada auto liikkumaan mahdollisimman pitkälle. Auton rakenteelle ei asetettu muita rajoitteita kuin se, että kyytiin piti saada mahtumaan Lego-figuuri.

Vaikka teollisuusvaikoilua tapahtui jonkin verran, autoista tuli yllättävänkin erilaisia. Toiset satsasivat suuriin renkaisiin ja painavaan runkoon, toiset suoriin akseleihin ja pieniin renkaisiin. Joku kokeili jopa nelivetoa. Kenties paras innovaatio oli huomio, että pelkkä yksittäinen rengas rullaa pidemmälle kuin mikään varsinainen auto. Tällaisella keksinnöllä ei valitettavasti kuitenkaan voinut voittaa kisaa.

Ympäristöopin sisältöjä ei perinteisessä mielessä opiskeltu, mutta tämän haasteen jälkeen kenellekään ei liene epäselvää, mitä tarkoittavat käsitteet ”kitka”, ”massa” ja ”potentiaalienergia”.

Ilmailun iloja

Lennokkiharrastus on kevyimmillään paperilennokkien taittelua. Rajakylän 5A-teknoluokka tähtäsi yhden askeleen korkeammalle, eli aloitti rakentelun Pressprint-lennokeista. Yksinkertainen lennokki syntyy, kun leikkaa lennokin sivuprofiilin, siiven sekä korkeusperäsimen, asettaa ne oikeille paikoille ja kiinnittää koneen nokkaan 1-3 klemmaria. Tämä on kuitenkin vasta alkua. Jotta lennokki saadaan lentämään oikeasti hyvin, täytyy käyttää paljon aikaa säätämiseen, yrittämiseen ja erehtymiseen, siihen prosessiin, josta entinen pääministerimme käytti nimitystä ”iterointi”. 5A-teknon lentokoneteknikot eivät jääneet vatuloimaan, vaan säätivät siiven paikkaa, käänsivät siivekkeitä, siirsivät painopistettä ja piirsivät sydämiä koneen siipiin. Sydämien merkitys jäi epäselväksi, mutta muut, jopa pienetkin muutokset koneen muodoissa vaikuttivat paljon sen lento-ominaisuuksiin. Innokkaimmat ehtivät tehdä useita koneita eri malleilla ja moni niistä liisi upeasti koulun aulan halki.

Kevään STEAM-projekti ja Huikia-päivä

6. luokan teknoporukalla kevään viimeisenä projektina oli lyhyt STEAM-aiheinen projekti, jossa tehtävänä oli suunnitella ja rakentaa nostolaite, jonka avulla luokan maskottia eli Matti-majavaa saadaan nostettua 30 cm ylöspäin tasolta toiselle. Projektimme tehtävänanto ja vinkit napattiin materiaalipankistamme löytyvästä Rajakylätekno STEAM-kokonaisuudesta, jota muokkasimme hieman meidän tilanteeseen sopivaksi. Tällä kertaa keskityimme erityisesti mekaniikkaan ja lopputuloksena olikin monenlaisin mekanismein toimivia nostolaitteita, joista osa sisälsi robotiikkaa ja automaatiota ja toiset taas toimivat perinteisemmin ”kauramoottorin” avulla. Lisäksi kiinnitimme tässä projektissa erityistä huomiota ryhmän toimintaan ja työnjakoon sekä työskentelyn, oppimisen ja STEAM-taitojen arviointiin Qridin avulla. Saatuja tuloksia tullaan hyödyntämään tutkimuksessa, josta lisätietoa on luvassa myöhemmin.

Syksyn pakohuoneprojektista teknoluokkalaiset saivat palkkioksi yhteistyöyritykseltä seikkailupäivän Huikiassa. Vietimme Huikia-päivää yhdessä kevään viimeisellä kouluviikolla torstaina. Päivä oli täynnä riemun kiljahduksia, jännittynyttä hyrinää, kavereiden tsemppaamista sekä itsensä ylittämisen ja onnistumisen tunteita. Seikkailun jälkeen kävimme vielä täyttämässä vatsat keskustan burger-paikassa, jotta päivä sai onnistuneen päätöksen. Tästä on hyvä aloittaa kesäloma ja kutosilla loman jälkeen suunnata kohti uusia tuulia yläkoulussa. Aurinkoista kesää kaikille!

Arto Hietapelto

Perheiden avaruusseikkailu/ Rover adventure

(Link to the English language page)

Keskiviikkona 28.4. Rajakylän koululla järjestettiin teknoluokalle ja heidän vanhemmilleen avaruushenkinen seikkailu STEAM-tilassa. Seikkailun aikana perheet pääsivät tutustumaan mm. 3D-tulostukseen ja koodauksen perusteisiin (BeeBot, Sphero ja Osmot) erilaisten haastetehtävien kautta. Tapahtuman kehyskertomuksena toimi tarina, jossa NASAn avaruusalus laskeutui Marsiin 18.2.2021, mutta yhteys alukseen oli kadotettu. Osallistujien tehtävänä oli illan aikana kerätä erilaisia tehtäviä tehden koodin osia, jotka yhdistämällä saatiin aluksen automaattikorjaus käynnistettyä. Tapahtuman tavoitteena oli tutustuttaa lasten huoltajat koulun STEAM-pedagogiaan. Tehtävät on kuvattu yksityiskohtaisesti englanninkielisessä blogitekstissä.

Kuva 1: Lapset vanhempineen pääsivät kokeilemaan alkeiskoodausta mm. Spherojen ja BeeBotien avulla.

Tapahtuman suunnittelussa ja toteutuksessa keskeisessä roolissa olivat Oulun yliopiston kansainvälisen LET (Learning, Education and Technology) -maisteriohjelman opiskelijat, jotka toteuttivat avaruusseikkailun osana opintojaan. Tapahtumaan osallistui yhteensä kahdeksan perhettä, ja vanhemmilta saatu palaute oli positiivista ja kannustavaa. Vanhemmista oli mielenkiintoista nähdä ja kokea, miten koulussamme toteutetaan STEAM-pedagogiikkaa. Myös oppilaat pitivät tapahtumaa kiinnostavana ja innostavana. Tavoitteenamme onkin jatkaa tällaista avointa toimintaa koululla koronatilanteen helpotettua.

Essi ja LET-opiskelijat Filip, Galina ja Eeli

Nelosten älyvalohaaste

(Briefly in English below.)

4A -teknoluokka osallistui marraskuussa Innokas-verkoston älyvalohaasteeseen, jossa oppilaiden tehtävänä oli suunnitella ja toteuttaa valoa tuottava arjessa hyödyllinen asuste. Haasteen aikana perehdyimme e-tekstiileihin ja Microbit-alustojen ohjelmointiin. Oppilaat työskentelivät pienissä ryhmissä ideoiden, suunnitellen ja lopulta valmistaen oman älyvalon.

Projekti poiki hienoja arjen innovaatioita, kuten led-rusetin, valomaskin, valaisevan kaulahuivin, loistavan Suomen lipun, led-pipon, valohiusdonitsin sekä älyrepun, jossa ledit syttyvät automaattisesti hämärän saapuessa. Projekti innosti oppilaita luovaan ajatteluun, rohkeaan kokeiluun e-tekstiilitarvikkeiden kanssa sekä uuden tuottamiseen yhteisöllisesti. Älyvalohaasteen aikana opittiin niin tuotesuunnittelua, koodausta, sähköoppia, tiimityöskentelyä kuin luovaa ongelmanratkaisua. Ja kuinka palkitsevaa olikaan rupeaman päätteeksi nähdä omat valmiit ja toimivat tuotteet.

Esimerkkejä älyvalohaasteen lopputuloksista: älyreppu, valopipo sekä led-rusetti

4A ope Essi

FOURTH GRADERS PARTICIPATE IN ’INTELLIGENT LIGHT’ CHALLENGE

Pupils in technology-oriented class participated in a challenge by Innokas-network in which the task was to design and implement a light that helps people in their everyday life. Pupils got various e-textile components and Microbits that they could utilize in their project. Pupils worked as a groups of three, and they were free to brainstorm the product they wanted to work with. Various innovative ideas were presented, and the groups decided the final solution. In the end, groups made prototypes of e.g. intelligent backpack, led-tie and led-hat. During the project, pupils were learning various skills like problem-solving, collaboration, coding and product design. After the project it was great to see pupils’ happy faces when they got their products to work like they had planned.

9.-luokan projekteja

Koulumme ensimmäinen teknoporukka päättää peruskoulunsa ja suuntaa syksyllä kohti uusia haasteita. Tienraivaajien osa ei ole aina ollut helppo, mutta monenlaista on varmasti opittu ja yläkoulun edetessä on valmistunut hienoja projekteja, joista tässä pari.

  1. Humbucker-Single coil -Single coil

Vaihdoin sähkökitarani tallamikiksi kaksikelaisen, mutta myös yksikelaiseksi puolitettavan mikin, Seymour Duncanin Little 59 -mallisen stratocasterin tallamikin. Jotta mikin voisi puolittaa, tarvittiin myös uusi potikka/volume-kytkin. Kyseessä on siis niin sanottu HSS-kytkentä (Humbucker-Single coil-Single coil). Homma oli yllättävän haastava: juotoksia oli monia, ja ne täytyi tehdä pienessä tilassa. Erityisesti ongelmia tuotti ground-piuhojen juottaminen potikan kapeaan kylkeen. Itselläni ei mikkien vaihdosta ollut myöskään aiempaa kokemusta. Ongelmista huolimatta mikki saatiin toimimaan heti ensimmäisellä yrityksellä, ja homma pelittää.  

Humbuckerin (eli kaksikelaisen mikin) ja yksikelaisen mikin ero on se, että yksikelaiset mikit tyypillisesti kuulostavat kirkkaammilta ja terävemmiltä, ja niissä yleensä on enemmän attackia kuin kaksikelaisissa. Ensimmäiset kitaramikit olivat tosiaan yksikelaisia, ja Stratocaster-mallisissa kitaroissa (kuten omassani) on yleensä yksikelaiset mikit. Kaksikelaiset yleisesti kuulostavat lämpimämmiltä ja täyteläisimmiltä, sekä niissä on enemmän inputia kahden käämin vuoksi (mikkien toiminta perustuu siis sähkömagneettisen induktioon). Kaksikelaisissa on myös vähemmän huminaa suhteessa inputiin, koska käämit ovat kytketty vastavaiheisesti, eli toisen kelan napaisuus on käänteinen suhteessa toiseen. Vaihtamalla kitaran, jossa kaikki mikit ovat yksikelaisia, tallamikiksi humbuckerin, kitaraan saa enemmän monipuolisuutta ja erilaisia saundeja.                 – Otso Kotila –

Videolla demo mikkien soundierosta

     

      2. Pyörän uusi elämä

Koululle tarjotaan ajoittain lahjoituspyöriä kunnostettaviksi. Tässä projektissa laadukas, mutta jo hetken aikaa vähemmällä käytöllä ollut Crescentin  maasturi syntyi uudelleen sinkulana, eli yksivaihteisena pyöränä. Pyörän joustokeula oli ruostunut jumiin, liikkuvat osat kaipasivat huoltoa ja väritys päivittämistä. Konstan ideana olikin tehdä pyörästä mahdollisimman kevyt ja tyylikäs.

Projekti alkoi pyörän purkamisella sekä rungon ja osien hiomisella ja maalaamisella. Maaleina käytettiin Mastonin Decorative-sarjan maaleja, joilla osiin saatiin kullan kiiltoa ja metallinhohtavaa mustaa. Kaksi muuta isompaa kokonaisuutta oli uuden joustokeulan asennus  ja 24-vaihteisen voimansiirroon muuttaminen yksivaihteiseksi. Varsinkin voimansiirto aiheutti hieman harmaita hiuksia. Lopulta ketjunkiristysongelma ratkaistiin jättämällä alkuperäinen takavaihtaja kiristimeksi, se vain lukittiin oikeaan asentoon. Lisäksi takahammasrataskasetista rälläköitiin ylimääräiset hammasrattaat pois rumentamasta. Näin Crescent sai uuden elämän lisääntyneellä katu-uskottavuudella.

Jouni Karsikas

 

3D, valot ja ”vastukset”

Yhtenä seitsemännen tekonluokan aiheena oli tänä talvena 3D-mallinnuksessa harjaantuminen ja 3D-tulostimien käytön parempi haltuunotto. Tämä toteutettiin pienellä projektilla, jossa oppilaat suunnittelit oman pienen yö-/koristevalon. 3D-mallintaminen suoritettiin SketchUpilla ja tulostamisessa materiaalina käytettiin pääosin valkoista PLA:ta.

Valonlähteenä käytettiin erivärisiä superkirkkaita ledejä, joista osa oli vaihtuvavärisiä sateenkaariledejä tai kynttilänliekkiä matkivia loimuledejä. Samalla opittiin ledin etuvastuksen laskeminen. Sähköt ledeille saatiin USB-piuhalla.

Joukossa oli loistavia ideoita ja tässä muutamia parhaita toteutuksia. Joku saattaa tunnistaa Seinäjoelta lötyvää Aallon arkkitehtuuria oikeanpuoleisesta kuvasta.