Teknologiakasvatus

Lautapeliprojekti

Matkalla halki Pohjolan

Tänä syksynä lähdimme 4. luokan ympäristöopin tunneilla mielikuvitusmatkalle ympäri hyisen Pohjolan. Tutustuimme Pohjoismaihin ensin yhteisesti, minkä jälkeen jokainen oppilaista sai valita itselleen mieleisen valtion vielä tarkempaa tarkastelua varten. Tarkemman tarkastelun päätteeksi oppilaat toteuttivat valitsemistaan maista tietokoneilla esitelmät. Koska hyvin kerättyä ja valmiiksi pureskeltua tietoa on mukava hyödyntää tuoreeltaan, päätimme kääriä hihat ja rakentaa aiheen ympärillä pyörivät lautapelit.

Tietoa peliin – mutta mikä ihmeen lautapeli

Tartuimme tuumasta toimeen ja tutustuimme oppilaiden kanssa heti erilaisiin lautapeleihin. Korttipeli, tietopeli, muistipeli, Twisteri… Kaikki lautapelejä. Pelaamista ja pelikavereita riitti. aKoululta löytyneet lautapelit avasivat meille lautapelaamisen maailmaa. Jokaisessa pelissä ei tarvitsekaan olla pelilautaa tai laudan koko ja pelaajien määrä voivat vaihdella huomattavasti. Jokaiselle pelille yhteistä oli käytännössä vain laatikon ja sääntöjen tarve.

Lautapelit toteutettiin ryhmissä ja jokaisen ryhmän ensimmäinen tehtävä oli luoda suunnitelma lautapelistä. Tarvitaanko lautapeliin lauta, kysymys- tai kuvakortteja, pelinappulat vai ottaisiko projekti jonkin aivan uuden lähestymiskulman lautapelien maailmaan. Entä voisiko lautapelin valmistuksessa hyödyntää tietokoneita tai vaikkapa laserleikkuria? Ja minkä valmistusprosessin palasen jokainen jäsen saisi vastuulleen.

Suunnitelmista todeksi

Suunnitelmat luotuaan ryhmien tehtävänä oli toteuttaa oma lautapeli. Valmistamiseen etsittiin pahvia, kartonkia ja paperia eri väreissä. Mahdollisuuksien mukaan kierrätysmateriaalina. Otimme lisäksi esiin maalit, siveltimet ja pensselit. Tietokoneita tarvittiin myös, sillä tiedonhaku omista esitelmistä ja internetistä osoittautuivat heti tarpeellisiksi toimenpiteiksi. Pitihän pelilaudan kartasta löytyä paikkakunnat oikeilta kohdilta.

Ryhmien tehtäväksi tuli mahdollisimman aikaisessa vaiheessa myös ilmoittaa opettajalle lasertyöstön tarpeesta ja nimetä ryhmästä yksi tai kaksi jäsentä huolehtimaan opettajan kanssa toteutuksesta. Kävimme nimettyjen jäsenten kanssa tutustumassa puutyötiloista löytyvään laseriin ja materiaaleihin. Lopputuloksena syntyi pelilautoja, laatikoita ja nappuloita mm. vanerista sekä akryylista.

Matkan päätteeksi

Pelien valmistamiseen varattiin riittävästi aikaa muutaman viikon ajalta. Pelit valmistuivatkin sopivasti ennen lomalle lähtemistä. Viimeisen kouluviikon aikana luokassa kävi tohina lautapelien ympärillä. Viimehetken korjaukset ja testaaminen ovat tärkeä osa valmistusprosessia. Korjattavaa ja lisättävää peleistä löytyi. Leikkirahapajana toiminut monistushuone takoi pelirahaa vielä viimeisten testienkin aikana.

Ryhmien valmiit tuotokset vaihtelivat tyylillisesti, mikä on mukava ajatellen tulevia pelikertoja. Jos oma Ruotsin kartan tuntemukseen pohjautuva peli on tulevaisuudessa koluttu jo ulkomuistiin saakka läpi, voi pelin vaihtaa lennosta vaikkapa Suomea käsittelevään muistipeliin. Muistipelit, tietovisailut ja perinteiset noppapelit eri valtioista auttavat poimimaan talteen tärkeimmät tiedonjyvät Pohjoismaiden jäsenistä varmasti myös tulevaisuudessa.

Lauri Nurmivuori

Teknologiapainotteinen luokanopettaja

VALOKUVIA LASERILLA

Valokuvakaiverrus on yksi mielenkiintoinen lasertyöstön soveltamistapa. Se onnistuu käytännössä kaikilla peruskoulukäytössä olevilla laserleikkureilla. Leikkureita on kuitenkin tekniikaltaan ja tehoiltaan paljon erilaisia, joten eri materiaaleille sopivia työstöarvoja ei voida yleispätevästi taulukoida. Parhaan kuvanlaadun, eli sopivien työstöarvojen löytäminen omalla laserilla vaatii jonkin verran testaamista.

Kuvien esikäsittelyyn löytyy erinomainen online-sovellus, jolla valokuvien esikättely onnistuu helposti. Pienellä harjoittelulla on mahdollista päästä ”ammattimaiselle” tasolle.

ImagR

ImagR on sivusto, jonka ilmaisohjemalla pärjää hyvin peruskoulukäytössä. Selainpohjaisena ohjelmana se sopii myös Chromebook-käyttöön.

Ilmaisversiolla onnistuu seuraavat asiat:

Valokuvan käsittely eri laserlaitetyypeille ja eri materiaaleille soveltuviksi
Laserleikkurin tarkkuuden määrittely
Palapelien tekeminen
Kuvamaskien tekeminen
Kuvan paloittelu useampaan osaan. Esim. ruutuikkuna.
Taustan poisto
Kuvien muuntaminen sarjakuvamaisiksi
Kuvan vektorointi

Tässä tutoriaalivideo perustason kuvankäsittelyyn koulujen ehkä yleisimmälle yhdistelmälle, eli Co2-laserille ja koivuvanerille.

Maksullisessa versiossa on seuraavia etuja:

Ääriviivan määrittäminen kuvasta
Kuvakoon kasvattaminen laskennallisesti interpoloimalla
Enemmän ja kehittyneempiä algoritmeja valokuvien käsittelyyn
Omien maskien teko
Ei mainoksia
Nopeampi toiminta

Materiaaleja

Valokuvakaiverrukseen voidaan käyttää monia materiaaleja. Tässä listaus yleisimmistä:

Puu
Akryyli
Nahka
Lasi
Korkki
Valkoinen laatta
Musta liuskekivi
Anodisoitu alumiini

Puu on helpoimmin saatavissa ja ihan tavallinen koivuvaneri on ihan toimiva materiaali valokuvakaiverrukseen. Kuvan kontrasti saattaa jäädä pieneksi, mutta sitä voidaan parantaa helpolla ruokasoodaliuoskäsittelyllä seuraavasti.

Sekoita liuos, jossa on 1 osa ruokasoodaa ja 10 osaa vettä
Kastele puun pinta liuoksella ja anna kuivua
Jos haluat sileämmän pinnan ja terävämmän kuvan, niin hio pinta esim. P240 karkeudella sileäksi. Muista hiominen puun syiden suuntaisesti.
Kastele pinta uudelleen liuoksella.

Tässä vielä joitain testejä eri materiaaleista siitä miten ImagR muuttaa kuvan eri materiaaleille. Oman laserin tarkkuuden optimointi oli näitä työstettäessä vielä tekemättä.

Ennen kuin aloitat

Kuvan tarkkuuden ja työstönopeuden kannalta on tärkeä määritellä oman laserin maksimitarkkuus sivustolta löytyvän SCAN GAP- ohjeen mukaan ja käyttää sitä kuvamuunnoksissa. Tässä linkki SCAN GAP-ohjeessa mainittuun RAMP TEST:iin. Säädä myös laserin CAM-ohjelman kaiverrusparametrit samaan lukemaan testituloksen kanssa. Kuva kannattaa myös ehdottomasti pienentää ImagR:issa juuri haluamaansa kokoon. Näin CAM-ohjelman kuvan prosessointiin ja itse kaiverrukseen ei mene turhaan ylimääräistä aikaa.

Kaiverrukseen sopivat työstöarvot riippuvat laserin tehosta, materiaalista ja halutusta lopputuloksesta. Koulullamme on 65 watin Co2-laser. Valokuvakaiverruksessa hyväksi havaitut aloitustyöstöarvot sillä ovat: teho 15% ja nopeus 400mm/s.

Lisää materiaalia lasertyöstöön liittyen löytyy sivuston materiaalipankista.

Jouni Karsikas

(Vain) Yrittämällä voi onnistua!

Aloitimme ysien yrittäjyyskurssin syksyllä heti koulun alkaessa. Tavoitteena oli saada oppilaiden liikelahjayrityksen tuotteet kehitettyä valmiiksi joulusesonkiin. Aikaa projektin toteuttamiseen oli 1vvh ja käytännössä se tarkoitti yhtä 75 min oppituntia viikossa aina jouluun asti. Lisäksi tuotantovaiheessa teimme kolme tuplatuntia, jotta tilatut tuotteet saatiin valmiiksi lupausten mukaisesti ennen joulua. Kurssi vedettiin puoleksi yhteiskuntaopin ja teknisen käsityön opettajan kesken.

Oppilaat jaettiin neljään kolmen oppilaan ryhmään ja jokainen ryhmä ideoi ja suunnitteli oman tuotteen. Tuotteiksi valikoituivat leikkuulauta, seinäkello, korvikset ja käsisaippua. Ideoinnin lähtökohtana oli suunnitella yleispäteviä tuotteitta, jotka sopisivat useimmille ihmisille. Niiden piti olla myös helposti kustomoitavissa yrityksen brändiin. Erilaisten kokeilujen jälkeen kustomointi tapahtui pääasiassa laserkaiverruksen avulla, eli tuotteisiin kaiverrettiin asiakkaan haluama kuva tai teksti. Korvakorujen muotoilussa käytettiin myös suoraan joidenkin asiakkaiden logoja.

Ensimmäisten prototyyppien valmistumisen jälkeen asiantuntijavierailijana koulullamme kävi startup-yrittäjä, Tecinspire Oy:n toimitusjohtaja Teemu Kivioja. Teemu piti erinomaisen katsauksen yrittämisen perusteista ja esitteli yrityksen toimintaa mielenkiintoisten esimerkkien avulla. Tapaamisen lopuksi kukin ryhmä esitteli valmistamansa liikelahjojen prototyypit, joista Teemu antoi vielä palautetta toisaalta tuotekehittelijän, ja toisaalta asiakkaan näkökulmasta.

Suunnitelluista tuotteista tehtiin yhteinen tuotekatalogi ja markkinointi tehtiin puhelinmyyntinä. Jos asiakas kiinnostui tuotteista, myyjä lähetti katalogin heti asiakaan sähköpostiin. Käytännössä suurin osa myynnistä tehtiin noin kahden tunnin aikana ja enempää markkinointia ei voitu tehdä, jotta myydyt tuotteet ehdittiin valmistaa ja toimittaa ennen joulua.

Laskutus ja kuitit hoidettiin sähköpostilla ja rahaliikenteen hallinnassa avuksi tuli koulun vanhempainyhdistys, jonka tiliä saimme käyttää rahaliikenteen hoitamiseen. Oppilaat päättivät käyttää kurssin tuoton keväämmällä kokonaisen Karting GP-kisan ajamiseen omalla porukalla sekä hyvin syömiseen luokkaretkipäivänä.

Havaintoja

Puhelinmarkkinointi antoi tuntumaa erilaisiin asiakkaisiin. Isoissa yrityksissä puhelu siirtyi aina seuraavalle ja seuraavalle ja välillä asiasta vastaavaa henkilöä ei saatu kiinni. Joskus oppilaille lyötiin jopa luuria korvaan, mutta suurin osa asiakkaista suhtautui positiivisesti oppilaiden myyntisoittoon. Ehkä noin viidesosa soitoista johti myyntiin. Harjoittelun jälkeen oppilaat hoitivat puhelinmyynnin rohkeasti.

Osa yrityksistä oli hankkinut joululahjat työntekijöille jo aikaisemmin. Seuraavalla kerralla pyrimmekin vielä aikaistamaan myyntiä parilla viikolla. Jos kurssin toteuttaisi pidempänä 2vvh:n soveltavana valinnaisena, aikaa olisi enemmän käytössä ja konsepti olisi vielä helpompi toteuttaa. Tällöin tuotoilla voisi rahoittaa huomattavan isojakin leirikouluja.

Seuraavalla kerralla todennäköisesti keskitämme myyntiä ja laskutuksen tietyille vastuuhenkilöille, jolloin varsinkin laskutus saadaan toimimaan vielä varmemmin.

Tuotteet onnistuivat hyvin ja asiakkailta on saatu positiivista palautetta. Kokonaisuutena yrittäjyyskurssi onnistui erinomaisesti ja oppilaat pääsivät harjoittelemaan laajasti erilaisia työelämätaitoja. Moni oppilas ylitti kurssin aikana erilaisia kynnyksiä ja oli hienoa seurata oppilaiden vastuunottoa. Tästä on hyvä jatkaa.

Materiaaleja

Koska aikaresurssia oli käytössä vain 1vvh, pyrimme keskittymään ydinasioihin. Kurssiin liittyvät suunnitelmat, työkalut ja lomakepohjia löytyy materiaalipankin Yrittäjyys-osiosta. Jos aikaa on enemmän, niin yksi mahdollinen apuväline on koulukäyttöön muokattu Desing sprint, jonka OP:n palvelumuotoilijat ovat kehittäneet yhteistyössä koulumme kanssa.

Yrittäjyyskasvatukseen löytyy apuja myös seuraavien linkkien takaa:

YES-verkosto

NY-vuosi yrittäjänä

Jouni Karsikas, tekninen käsityö

Atte Isola, yhteiskuntaoppi

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.

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”.

Yrittäjyyttä oppimassa

Saimme tänään ysien yrittäjyyskurssin vieraaksi startup -yrittäjän ja Tecinspire:n toimitusjohtajan Teemu Kiviojan. Teemu valaisi hienosti omien kokemustensa kautta, mitä yrittäjyys on. Samalla hän antoi oppilaille vinkkejä opiskeluun, työelämään sekä mahdollista omaa yrittäjyyttä varten.

Teemu myös sparrasi oppilaita heidän omien yritys- ja tuoteideoiden kanssa. Joulusesonkiin on valmistumassa liikelahjakuvasto, jonka tuotteita oppilaat ovat suunnitelleet syksyn. Nyt prototyypit ovat valmiit, mainoskuvat otettu ja ensi viikolla työskentely jatkuu liiketoimintasuunnitelman hiomisen ja markkinoinnin suunnittelun parissa.

Kullanarvoisia kohtaamisia. Kiitos!

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.

Esihistoriallista metsästystä

Metsästäjä-keräilijäkulttuureissa kädentaidot ja teknologinen ongelmanratkaisutaito ei ollut pelkkä painotus, vaan elinehto. Perämeren kivikautiset metsästäjät toistelivat toisilleen päivittäin: ”Joka ei ansoja rakenna, sen ei syömänkään pidä” ja ”Ansaton mies on kuin kettu käpälälaudassa”.(Lähde epäselvä!!).

Rajakylän 5A-teknoluokkalaiset eläytyivät näiden muinaisten esi-isiemme karuun elämään ja rakensivat omia versioitaan yksinkertaisista ansoista. Oli ilo huomata, että suunnittelutaitoa ja teräviä hoksottimia löytyy myös nykyajan nuorilta metsästäjiltä. Jos Kierikin bussi hajoaisi jonnekin Yli-Iin metsiin, ravinto ei loppuisi kesken.

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!