Programmis uuritakse, miks kuum õhk tõuseb ja kuidas soojuspaisumine ning tihedus mõjutavad tõstejõu tekkimist. Õpilased seostavad nähtust soojusülekande ja energia muundumise põhimõtetega ning analüüsivad, kuidas neid kasutatakse lennunduses. Arutletakse, millised tegurid muudavad lendamise turvaliseks ja kuidas energiaallikate ning materjalide valikud mõjutavad nii ohutust kui ka looduskeskkonda. Programmi lõpus kavandavad ja katsetavad rühmad ohutult soojusallikaga mini-kuumaõhupalli prototüübi, kasutades materjale teadlikult ja säästlikult.
Seos õppekavaga ja ainetevaheline lõiming:
Programm lõimib läbivalt teemat „Keskkond ja jätkusuutlik areng“, suunates õpilasi märkama, kuidas teaduslikud ja tehnoloogilised otsused mõjutavad inimest ja looduskeskkonda. Õpitakse tegema teadlikke, ohutuid ja keskkonnale säästvaid valikuid ning kasutama ressursse vastutustundlikult.
- Füüsika ja loodusõpetus – tiheduse ja tõstejõu mõistmine, energia muundumine ning soojuspaisumise seos lendamisega.
- Keemia – ainete omadused, nende ohutus ja gaaside tiheduse erinevused.
- Tehnoloogia – kavandamine, prototüübi ehitamine ja materjalide säästlik kasutamine.
Õpitulemused:
- selgitab, kuidas kuum õhk tekitab tõstejõu ja kuidas tihedus mõjutab kuumaõhupalli liikumist;
- kirjeldab kuumaõhupallide ja tsepeliinide arengut ning selgitab, kuidas energiaallika ja materjali valik mõjutavad ohutust ja keskkonda;
- katsetab ja selgitab, kuidas erinevate ainete tihedus mõjutab nende paiknemist ning seob nähtuse kuuma õhu liikumisega;
- analüüsib katsetulemusi ja arutleb, kuidas tehnoloogilised valikud mõjutavad keskkonda.
Üldpädevused:
Meetodid ja vahendid:
Meetodid:
Rühmatöö, avastusõpe, suunatud arutelu, demonstratsioon ja praktiline katsetamine.
Vahendid:
- Ajaloo osa: pildid kuumaõhupallide arengust ajajoone koostamiseks.
- Katsete osa: katseklaasid, pipetid, vedelikud (siirup, seep, õli, atsetoon), mutrid ja vatitupsud tiheduse katseks.
- Prototüübi loomine: kerge ja õhku läbilaskev paber, nöörid või pulgad kuju hoidmiseks ning kinnitused, mis võimaldavad detailid ühendada ilma liigse materjalikuluta. Kasutatakse vaid juhendaja kontrollitavat ohutut kuumaallikat; klassis on tuletekk ja järgitakse kõiki ohutusnõudeid.
Juhis õpetajale:
Enne külastust on kasulik koos õpilastega mõelda, kuidas inimene on õppinud õhku tõusma ja millised loodusseadused seda võimaldavad. Arutada, miks tänapäeval pööratakse leiutamisel tähelepanu ohutusele ja keskkonnamõjule. See loob head eelteadmised programmis tehtavateks katseteks.
Programmi ajal on õpetaja roll toetada õpilaste koostööd ja keskendumist, aidata rühmadel aruteludes osaleda ning jälgida, et töövahendeid kasutataks turvaliselt ja üksteisega arvestades. Õpetaja kohalolek ja aktiivne kaasatus aitavad tagada sujuva programmi ning turvalise ja mõtestatud õppimiskogemuse kõigile osalejatele.
Järeltegevus koolis (lisatud eraldi dokumendina):
Pärast PROTO külastust saab õpetaja kasutada eraldi materjali, mis aitab õpitut koolitunnis kinnistada. Dokumendis on kirjas programmis käsitletud teemad, aruteluküsimused ja lihtsad ülesanded, millega õpilased saavad seostada kuumaõhupalli tööpõhimõtet, tihedust ja energia kasutust oma kooliõpingutega.
Sihtrühm:
Kestus:
Grupi suurus:
Toimumise aeg:
Hind:
Lisainfo:
- Õppeprogramm toimub vaid ettetellimisel T-R (E kokkuleppel).
- Programmi algusajad: 9:30; 11:30; 13:30 (erisoovid kokkuleppel).
- Hind: 11 €/õpilane (9€/erivajadusega õpilane).
- Programmid toimuvad eesti, inglise ja vene keeles.
- Ühe grupi suurus on kuni 30 õpilast. Minimaalne grupi suurus on 10 õpilast.
Pane tähele! Kui tunnis osalev grupp on väiksem kui 10 osalejat, rakendub hind 10 õpilase eest. - Programm sisaldab kõikide eksponaatide külastust. Planeeri õppeprogrammile lisaks vähemalt tund aega, mille jooksul saavad õpilased avastada VR-maailma ja 19. sajandi leiutisi.
- Palun saabuda keskusesse mitte rohkem kui 15 minutit enne tunni algust.
- Ligipääs ratastooliga on tagatud, majas on lift ja kaldteed.
Saatjad:
- Iga 10 õpilase kohta 1 saatja tasuta.
- Erivajadusega õpilaste grupi puhul on kõik tugiisikud tasuta.
Läbiviimise koht:
Läbiviimise asukoht:
59.451845754892, 24.73034799099
Programmi läbiviija:
PROTO avastustehase haridusprogrammide juhendajad. Täpsem info dokumendis.
Keel:
Viited:
Õppeprogrammi tegevused ja ajakava:
1) Sissejuhatus (10 min)
Juhendaja tervitab rühma, tutvustab ennast ja programmi eesmärki: uurime, kuidas kuum õhk tekitab tõstejõu ning kuidas materjalide ja energia valikud mõjutavad nii lendu kui ka keskkonda. Räägitakse lühidalt Noblessneri ja PROTO ajaloost ning lepitakse kokku ohutusreeglid.
2) Teemaarendus I – ajalugu ja mõisted (20 min)
Rühmades koostatakse ajajoon kuumaõhupallide arengust, et mõista, kuidas lendamise ideed ja tehnoloogia on ajas muutunud. Ühise arutelu käigus jõutakse tsepeliini ja Hindenburgi katastroofini, mis näitavad, et vesiniku kasutamine andis küll suure tõstejõu, kuid oli ohtlik. See loob arusaama, miks hakati eelistama ohutumaid ja keskkonnasõbralikumaid lahendusi, nagu kuuma õhu ja heeliumi kasutamine tänapäeval.
3) Teemaarendus II – füüsikaline katse ja prototüüp (35 min)
Õpilastele tutvustatakse tiheduse mõistet – aine mass ruumalaühikus ja selle põhjal ainetes esinev kihistumine.
Lühikese katse käigus valatakse katseklaasi erinevad vedelikud (siirup, seep, õli, vesi, atsetoon) ja vaadeldakse, kuidas need kihtidena paiknevad. Arutletakse, miks mõned ained jäävad pinnale ja teised vajuvad põhja ning kuidas sama põhimõte kehtib ka gaaside puhul – näiteks miks kuum õhk tõuseb.
Seejärel tutvustab juhendaja kuumaõhupalli prototüübi ehitust ja ohutust: kasutatakse ainult juhendaja kontrollitavat kuumaõhuallikat ning materjalidega tegutsetakse vastutustundlikult.Õpilased ehitavad rühmades oma mini-kuumaõhupalli. Kui prototüübid on valmis, viiakse juhendaja juhendamisel läbi lühike katsetamine ning arutletakse, millised valikud mõjutasid tulemust.
4) Refleksioon ja kokkuvõte (15 min)
Rühmad jagavad oma tulemusi, mis töötas, mis mitte ja milline lahendus oli keskkonna ja ohutuse mõttes parim. Ühiselt võetakse kokku, mida uut õpiti kuuma õhu, tiheduse ja leiutamise seoste kohta ning kuidas insenertehnilisi valikuid teha vastutustundlikult.