Idea: Tavoitteena on kehittää itsenäisesti vesiviljelyprojekti, jossa kouluun perustetaan täydellinen järjestelmä.
Järjestelmä rakennetaan vaiheittain, ja se sisältää seuraavat alateemat:
- Vesiviljely ja kiertovesijärjestelmät
- Kala- ja kasvilajit
- Arduinon ohjelmointi (“ohjausjärjestelmä”)
| Tekijä | Jan Pawlowski, Martin Idzik |
| Oppiaine | Tietotekniikka, biologia, maantieto, fysiikka |
| Pituus | 45 minuuttia |
| Pedagoginen lähestymistapa | Tutkiva oppiminen |
| Kompetenssit | Ongelmanratkaisutaidot, abstraktio, uudet teknologiat |
| Ikäryhmä | Peruskoulu, 5.-6. luokka |
| Teknologiat | Täydelliset materiaalit on kuvattu liitteenä olevilla monisteilla, lyhyesti tiivistettynä tarvitset seuraavat: • Akvaario (esim. 60l) sis. pumput, kasvit, tippalautanen – Kalat • Istutin sis. kellosifoni • Valaistus • Arduino ml anturit (lämpötila, veden lämpötila, kirkkaus, …), rele MOSFET, kaapeli, kaapelinsiteet Arduino Uno -kortti, liitäntäkortti, vastukset, LEDit, liitäntäkaapeli, USB-kaapeli. Arduinon pitäisi olla jo valmiina, ja jokaisessa tietokoneessa on oltava Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software) ja Open Roberta Connector -laajennus (asennus Windows 10:lle: https://github.com/OpenRoberta/openroberta-connector/releases/download/v1.2.1/OpenRobertaConnectorSetupDE-v1.2.1.msi). Ohjelmistoympäristö löytyy osoitteesta https://lab.open-roberta.de Yhteenveto valmisteluista täällä: https://jira.iais.fraunhofer.de/wiki/display/ORInfo/Vorbereitung+Nepo4Arduino |
| Arviointi | – |
Kuvaus:
Tehtävä 1: Ensimmäisessä vaiheessa opettaja esittelee anturit lyhyesti.
Tässä yhteydessä olisi keskusteltava erityisesti kiertojärjestelmistä.
Tehtävä 2: Oppilaiden tehtävänä on tunnistaa kalojen ja kasvien jalostukseen liittyviä ongelmia. Tärkeitä ongelmia ovat esimerkiksi kasvien lannoitus ja veden puhdistus/laatu.
Tehtävä 3: Tässä vaiheessa oppilaiden tehtävänä on arvioida sopivia kala- ja kasvilajeja.
Tehtävä 4: Tässä vaiheessa oppilaiden tehtävänä on suunnitella ja luonnostella vesiviljelyjärjestelmä. He keskustelevat siitä, mitkä osat ovat välttämättömiä ja miten niitä voidaan yhdistää.
Olisi laadittava luonnoksia siitä, miten kaksi järjestelmää (akvaario ja istutin) yhdistetään ja mitä siihen tarvitaan.
Tehtävä 5: Tässä vaiheessa oppilaat saavat tehtäväkseen ohjausjärjestelmän suunnittelun.
Erilaisia antureita sisällytetään peräkkäin ja käytetään toimilaitteita (tarvikkeet valonohjaukseen).
Lisätehtävät: Skenaariota voidaan laajentaa esimerkiksi seuraaviin aiheisiin:
- Verkkopalvelimen perustaminen, jossa näytetään kuvia järjestelmästä ja tietosarjoista.
- Siirtyminen lohkokielisestä ohjelmoinnista tekstipohjaiseen ohjelmointiin
- Syöttöjärjestelmän rakentaminen 3D-tulostuksen ja servomoottorin avulla
Keskustelu: Kunkin kehittämisvaiheen jälkeen kokemukset kirjataan oppimispäiväkirjaan. Mitä saavutettiin, mikä oli sinulle helppoa ja mikä vaikeaa?
Linkki dokumenttiin: https://docs.google.com/document/d/1CdJAhxDR9-DNKBFnzQgppQsrJiKuQKLAivKb6OlTG4k/edit
Linkki dokumenttiin: https://docs.google.com/document/d/1QCxmq2W67qIQqLp2qi_2efzVNAwLruL55_Cn6nqamdU/edit
Linkki dokumenttiin: https://docs.google.com/document/d/1lZ6vJokRZfgwpa5C1XPjzKgEkof4bA4JwCxLieVG6Zg/edit
