Teknologiakasvatus

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

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.

Tuotemuotoilulla valoa ja tunnelmaa pimeyden keskelle

Palataanpa talveen ja aikaan, ennen etäopetusta. Talven pimeimpinä kuukausina me Pohjoisen asukit kaivataan lisää valoa ja tunnelmaa kaamoksen keskelle. Onneksi tekno-kolmoset eivät jääneet tästä neuvottomaksi, vaan yhdistivät voimansa ja aloittivat tuotesuunnitteluprosessin tunnelmallisten led-valaisinten loihtimiseksi. Materiaalina puu on meille suomalaisille tärkeä materiaali ja skandinaavisen muotoilun avainmateriaali, joten valaisimen rungon materiaaliksi valikoitui puu. Yhdistimme tuotteen työstämisen käsityöoppiaineeseen, jossa oppilaat pääsivät samalla tutustumaan puun työstämisen alkeisiin. Myös valaisimen elektroniikkaosa oli sopiva elektroniikan alkeiden opetteluun ja tuki sähköopin perusteiden hahmottamista.

Valaisimen rakenne ilman pleksiä päältä kuvattuna

Valaisimeen saadaan sähkövirta USB-johdon kautta. Lisäksi siinä on käytetty superkirkasta lediä sekä sille sopivaa vastusta. Valaisimen kotelona toimii kahdesta lankunpätkästä muodostettu kuutio, joiden väliin on rimojen avulla saatu tila ledille ja johdolle. Led heijastaa valoa akryylilevyn välityksellä, joka on sijoitettuna kotelon päälle. Tarkemmat ohjeet valaisimen tekoon löydät dokumenttikansiosta.

Käsityöoppiaineen lisäksi valaisinprojektissa hyödynnettiin kuvataiteen tunteja suunnitteluun ja tekniseen piirtämiseen. Lisäksi projektia käsiteltiin yrittäjyyskasvatuksen näkökulmasta tutustumalla yritysten toimintaperiaatteisiin ja tuotteiden valmistusprosessiin sekä suunnittelemalla oma yritys ja logo oman valaisimen ympärille. Valaisimet olivat esillä myös koulun joulujuhlassa, tuomassa valoa ja iloa juhlakansalle.

Tunnelmaa joulujuhlaan

Myös 5. luokan käsityötunneilla ollaan oltu tuotemuotoilun ja valaisinten suunnittelun äärellä. Töissä on hyödynnetty uudempaa teknologiaa perinteistä käsityötä kuitenkaan unohtamatta. Valaisinten valoa heijastavat kuvioinnit oppilaat suunnittelivat Inkscape-vektorigrafiikkaohjelmalla  ja työstivät lasertyöstökeskuksella. Rungossa oppilaat syvensivät puuntyöstön taitojaan harjoittelemalla jiiriliitoksen tekoa sekä viimeistelyä konein ja eri hiomakarheuksin. Kotelon sisällä on 4,5 voltin paristolla ja kahdella superkirkkaalla ledillä toimiva valaisinosa, mutta koteloon on helppo soveltaa oppilaan taidoista ja luokka-asteesta riippuen myös muunlaisia elektroniikkatoteutuksia. Pimeässä huoneessa valaisimen aukoista tunkeutuva valo luo mystisiä heijastuksia huoneen seiniin. Oppilaiden rajaton luovuus, erilaisten suunnitteluelementtien persoonallinen yhdistely sekä eri teknologioiden soveltaminen sai aikaan näyttävän Kajo-valaisin tuotesarjan, joista kiitos kuuluu innovatiivisille ja innokkaille designerinaluille vailla vertaa.

Kevään ryhmäläisten viittä vailla valmiita koteloita odottelemassa led-osan rakentamista ja oppilaiden paluuta kouluun.

Karoliina Nauha

Irti arjesta arjen teknologialla

Rajakylän koululla järjestettiin viime viikolla Innokas-verkoston Arjen teknologiaa -koulutuksen lähitapaaminen. Ensimmäisen päivän ajan opettajat opiskelivat Micro:bitin ja Adafruit Circuit Playgroundin käyttöä ja toisena päivänä heidän taitonsa punnittiin. Innovaatioprosessi-tehtävässä osallistujien piti valita hahmo, jolle he rakentavat keksinnön. Kullervon ongelmana on jatkuva epäonni ja synkkyys, Roope Ankalla ei ole koskaan riittävästi rahaa ja Darth Vaderilla… No, varmaan hänelläkin on ongelmansa.

Nämä henkilöt saivat ratkaisuja ongelmiinsa mitä odottamattomammilla tavoilla! Mummorobotti, Kullervon ruoka-automaatti, Roope Ankan rahantuplaaja, Ystävänalle ja Diskoservoraippa ovat keksintöjen A-luokkaa.

Opettajat ovat jo palanneet kouluihinsa. Mielenkiintoista nähdä, millaisia kutkuttavia keksintöjä heidän luokissaan syntyy kevään aikana!

Ilmasta voimaa – 5. luokan STEAM-projekti

5. teknoluokan syksyn ensimmäisessä teknologiaprojektissa perehdyttiin tuulimyllyihin ja -voimaloihin. Aloitimme työn etsimällä tietoa tuulimyllyistä ja -voimaloista ja löydettyjä tietoja esiteltiin luokassa toisille. Lopuksi kerätyt tiedot koostettiin seinälle tietopankiksi. Seuraavaksi ratkaistavaksi tuli varsinainen STEAM-haaste: Rakenna tuulimylly, joka jaksaa nostaa Lego-ukon 30 cm korkeuteen. Tätä haastetta oppilaat alkoivat ryhmissä ratkomaan hyödyntäen aiemmin tehtyä tiedonhakua.

Tuulimyllyjä lähdettiin ensin suunnittelemaan ottaen huomioon annetun haasteen tuomat reunaehdot mm. tuulimyllyn koosta. Suunnittelussa tuli huomioida myös tukevuus, toiminnallisuus ja esteettisyys. Erityisesti propellin koko, muoto ja materiaalin valinta askarruttivat aluksi, mutta kokeilujen kautta päädyttiin toimiviin ratkaisuihin. Rakentamisvaihe toteutettiin erilaisia käsityö- ja askartelumateriaaleja sekä -välineitä hyödyntäen. Kaikkien ryhmien rakentamat tuulimyllyt selvisivät annetusta haasteesta ja lisäksi ryhmät kisasivat toisiaan vastaan tuulimyllyjensä kyvystä nostaa mahdollisimman suuri punnus. Lisähaasteena oli rakentaa tuulivoimalan prototyyppi ja mitata sen tuottaman sähkön jännite yleismittarin avulla.

Kuvaesitys vaatii JavaScriptin.

Lisätietoa tästä ja muista alakoulun 3.-6. luokkien STEAM-haasteista löydät blogimme STEAM-osiosta.

Arto Hietapelto

 

ROBOTIIKAN ALKEITA JA ARJEN TEKNOLOGIAA STEAM-POLUN AVULLA

Rajakylän koululla aloitti syksyllä jälleen uusi teknologiapainotteinen 3. luokka. Syksy on alkanut uuden luokan toimintatapoihin tutustuessa sekä tekemällä yhdessä töitä toiset huomioivan, ahkeran ja positiivisen asenteen saavuttamiseksi. Oppilaat valitsivat luokallemme myös maskotin, tunturipöllön nimeltään Lumi, jonka apuna oppilaat vuoden mittaan ratkovat ongelmia eri teknologisissa pelastustehtävissä.

Oppilaat pääsivät heti lukuvuoden alkuun tutustumaan myös robotiikan ja ohjelmoinnin alkeisiin rakentamalla Lego Mindstorms -sarjalla Helppobotin ja tutustumalla EV3-ohjelmoinnin perusteisiin. Teknoluokalle pääsystä intoa puhkuvat oppilaat ottivat erilaiset robotille asetetut haasteet vastaan täynnä motivaatiota ja osoittivat olevansa täynnä tekemisen tarmoa ja janoisia oppimaan uutta. Apua etenemiseen saatiin myös 5. luokan teknoilta, jotka kokeneina ottivat ohjelmoinnin opettamisen pienemmille haltuun. Tätä ihmettelemään saimme myös joukon kiinalaisia vieraaksemme, jotka olivat tulleet tutustumaan koulumme teknologiapainotteiseen toimintaan.

Robotiikan lisäksi luokan teknotoiminta on saatu käynnistettyä arjen teknologioihin tutustumalla. Tähän apuna on ollut Rajakylän STEAM-polku, joka on toteutettu lukuvuonna 2018-2019 Opetushallituksen myöntämän STEAM-hankkeen puitteissa. STEAM-polulla on yhteensä neljä 3.-6. -luokkalaisille tarkoitettua ongelmanratkaisuhaastetta liittyen johonkin todelliseen elämäntilanteeseen, johon suunnittelun, rakentamisen, teknologian ja luonnontieteen mittausten avulla pyritään löytämään ratkaisuja perus askartelu- ja käsityövälinein sekä kehittämällä ratkaisuja prototyyppitasolta eteenpäin.

3. luokkalaisille haasteena oli Vettä janoisille -projekti, jossa oppilaiden tuli rakentaa keksintö, jonka avulla vettä saadaan kuljetettua lähteeltä kylään tai puhdistettua kosteikon vettä juomakelpoiseksi. Ensin oppilaat lähtivät kehittelemään pienoismallia vesijohtoverkostosta mehupilliputkistoineen ja vesitorneineen, jotta vesi saataisiin siirrettyä ja jaettua suoraan kylän eri taloihin. Toisena oppilaat rakensivat itse suodattimen 1,5 litran pullosta laittamalla sinne kerroksittain suodattavia materiaaleja likaisen veden puhdistamiseksi. Lopuksi projektin tuloksia testattiin liittämällä ne ympäristöopin opetussuunnitelman sisältöihin ja työtapoihin mittaamalla muun muassa, montako desilitraa puhdasta vettä pienoismalli tuotti minuutissa, tutkimalla vesinäytteitä sekä tutustumalla veteen ilmiönä. Vesiprojektin huipennuksesi saimme vielä vierailija Oulun vedeltä kertomaan alueemme vesihuollosta, jota seuraamaan saatiin 3. luokan teknojen lisäksi myös 5. luokan teknot.

Lisätietoa muista STEAM-haasteista löydät Materiaalipankin STEAM-polulta

Karoliina Nauha

Saimaan rannoille!

Innokas-tapahtuma 2019 ei olisi voinut olla paljon pidemmän matkan päässä Oulusta, mutta se ei Rajakylän teknoja haitannut. Kahdeksan tunnin bussimatka ei karsinut osallistujia, vaan päin vastoin: kisoissa oli ennätysmäärä oppilaita Oulun alueelta, jo pelkästään Rajakylästä melkein neljäkymmentä kisailijaa.

Emme tavanneet saimaannorppia. Lienevät säikähtäneet XSumo-tiimien mörssärirobotteja. XSumon lisäksi Rajakylän teknot kilpailivat Pelastus -lajin haastavammissa sarjoissa, Freestylen Lego ja Maker -sarjoissa sekä Pelinkehityksessä ja Tanssi/teatterissa. Yhden pokaalin saimme tuliaisiksi Ouluun: Roska-auto nappasi kolmannen sijan Pelastus 2 -sarjassa lähes täydellisellä, ja huomiota herättävän nopealla suorituksella.

Mahtui reissuun muutakin kuin robottikisailua: tapahtumassa päästiin kokeilemaan Minecraft-LANeja, VR-pelejä, eSportsia, pakohuonetta, Arduino-askarteluja ja monia muita oheislajeja. Kiipesimme myös Lappeenrannan linnoituksen melkein neljäsataa vuotta vanhoja vallituksia ja pääsimme katselemaan Saimaan aavaa ulappaa ikiaikaiselta tähystyspaikalta.

Upea reissu! Näitä lisää!

Pohjoismaat ja Baltian valtiot lautapeleinä

Päätimme lähteä tutustumaan ympäristöopissa aiheena oleviin Pohjoismaihin ja Baltian valtioihin hieman eri tavalla. Toteutimme ryhmissä lautapelit, joista jokaisen tuli liittyä johonkin edellä mainituista maista. Näin alkunsa saivat mm. Ruotsiin linkittyvä Candy World -peli ja Islantiin linkittyvä Pako saarelta. Lautapelejä tehdessä hyödynsimme käsityö- ja askartelutaitojen ja -materiaalien lisäksi mm. Microbit-mikrokontrolleria, TinkerCadia ja 3D-tulostusta sekä greenscreeniä ja iPadia.

Lisätietoja lautapeliprojektista löydät blogimme materiaalipankista löytyvästä projektikortista. Tässä lautapeleistä tehdyt mainokset, joissa on hyödynnetty iPadilla tehtyä greenscreen-kuvausta, musiikin tunnilla (Garagebandilla) tehtyjä taustamusiikkeja ja lopuksi vielä iMovieta mainosvideoiden editoinnissa.

Candy World
Pako saarelta
Tanskan kiertomatka
Norjaseikkailu
Viron nähtävyydet

Lautapeliprojektin ohessa painettiin jokaiselle 4A-teknoluokkalaiselle oma teknopaita, jossa teknoluokkalogon lisäksi komeilee myös jokaisen itse suunnittelema nimiteksti. Paidat puetaan ylpeänä päälle mm. kevään robotiikka- ja ohjelmointikisoihin osallistuttaessa.

4A-teknoluokkalaiset painotuoreet teknopaidat päällä joulukuussa 2018.

Arto Hietapelto

Suuri, suurempi, NOKIA!

Tämä oli pieni adjektiivien vertailumuotoharjoitus, jonka inspiraationa toimi 6A-teknoluokan vierailu NOKIA:n ruskon tehtaaseen. Tänään emme menneet katsomaan kumisaappaita tai autonrenkaita, tai edes kännyköitä, vaan tukiasemia.

Kun avaat kännykkäsi, se ottaa yhteyden lähimpään antennitorniin, jossa sijaitsee matkapuhelinoperaattorisi omistama tukiasema. Tämä tukiasema kuljettaa Snap-videosi tai IG-kuvasi kännykältäsi verkkoon sille palvelimelle, jolle se on matkalla. Kaikki tieto liikkuu radioaalloilla. NOKIA on yritys, joka valmistaa nämä tukiasemat operaattoreille ja huolehtii näin, että data siirtyy varmasti ja tehokkaasti.

Millaisia ihmisiä tarvitaan keksimään, suunnittelemaan, rakentamaan, testaamaan, myymään ja asentamaan tällaista teknologiaa? Tehtaalla meillä oli ilo tavata monenlaisia työntekijöitä: insinöörejä, testaajia, johtajia ja assistentteja. He kertoivat, mitä ovat opiskelleet, miten ovat päätyneet NOKIAlle ja millaista heidän työnsä on.

Kenties mielenkiintoisinta oli kuitenkin pukea päälle suojatakit ja staattisen sähkön poistavat kenkänauhat ja käydä kierros tuotanto- ja testaustiloissa. Kenties joku teknoluokkalaisista on kymmenen vuoden päästä täällä töissä rakentamassa 10G-protokollan mukaisia tukiasemia.