Elektroniikan itsenäinen harjoitustyö Kuusivahti

Elektroniikkatyö: Itsenäinen harjoitustyö

Kuusivahti

Kuusivahdin tekemisen aloitin heti lähiopetusjakson (29.-31.10.2013) jälkeen työpaikallani teknisen työn luokassa. Samalla tutustuin uudistettuun opetustilaamme ja sen välineistöön.

Kuusivahdin tekeminen sujui ongelmitta samalla jutellen koulumme uuden teknisen työn opettajan kanssa. Hän oli aloittamassa ensimmäistä elektroniikkatyötään opetuksessaan ja jännittyneenä kanssani kokeili luokkamme välineistöä ja suunnitteli neljäsluokkalaisten oppilastyötä.

Yhdessä teknisen työn opettajan kanssa  tarkasteltuamme  koululle jo tilattuja elektroniikkarakentelusarjoja, totesimme, että edellisen opettajan tilaama oppilastyö voisi olla karvan haasteellinen neljäsluokkalaisille, sillä siinä oli 38 eri juotoskohtaa, kun kuusivahdista selviää noin kahdellakymmenellä juotoksella. Päädyimme pohdiskelun jälkeen siihen, että voisi olla paikallaan kokeilla vaikeahkoksi kokemaamme  rakennussarjaa ryhmätyönä ensimmäisen kerran meidänkin koulussa.

Ohjeet Step -opetussarjan Kuusivahdissa ovat monipuoliset: laite esitellään perusteellisesti niin toiminnan kuin kokoamisenkin kannalta. Lisäksi ohjeeseen on koottu vielä vinkkejä testaukseen, mikäli laite ei jostain syystä toimi. Piirilevyn kuva ja osien sijoittelu opastavat hyvin visuaalisesti oppivaa oppilasta. Itse tein pääosin kuvanvaraisesti, koska olen visuaalisesti suuntautunut opiskelija. Jos kuvan kautta ohje ei hahmotu, niin kokoamisohjeen lukemiseen joutuu keskittämään koko tarkkaavuutensa tekstin ollessa kovin pientä. Jos kirjoittaisin ohjetta uudelleen, poimisin sieltä vain oleellisen ja liittäisin sen kuvasarjaan eri työvaiheista. Yksinkertaistamisen ja selkeyttämisen lisäksi käyttäisin isompaa tekstikokoa, jotta oppilaan itsenäinen työskentely ohjeiden hahmottamisen kautta mahdollistuisi.

Kuusivahti-opetussarja toimisi mielestäni hyvin ensimmäisenä elektroniikkatyönä kolmannella tai neljännellä luokalla. Ennen kuusivahdin kokoamisen aloittamista tosin on syytä harjoitella runsaasti komponenttien kiinnittämistä juottamalla sekä juotosten poistamista. Koulussamme ei ole tällä hetkellä tinaimulankaa, jonka olen itse todennut helpommaksi tavaksi irrottaa komponentteja ja tinaimurin käyttö jäikin kuulemani mukaan lähinnä opettajalle. Tästä ongelmasta päästäneen hankkimalla helpompikäyttöistä imulankaa, vaikkakin sen käyttökustannukset ovat korkeammat kuin tinaimurin.

Kuusivahti sopii yksilötyöskentelyyn ja motivoivin ajankohta lienee juuri ennen joululomaa. Odotan itsekin, että saan laittaa oman kuusivahtini joulukuuseemme.

Luonnollinen integrointi kuusivahti-käsityölle tapahtuu ympäristö- ja luonnontiedon kanssa. Uudistuvassa opetussuunnitelmassa tulee olemaan ympäristöoppi-niminen oppiaine, mikä sisältää samalla tavalla kuin nykyinen ympäristö -ja luonnontietokin niin biologian, maantiedon, fysiikan, kemian ja terveystiedonkin osa-alueita. Uskoakseni jossakin vaiheessa uudessakin oppiaineessa on esillä sähkö, virtapiirit ja peruskytkennät. Myös kuvataiteeseen voi integroida kuusivahdin sen kotelon osalta. Kotelon voi joko itse suunnitella ja tehdä tai tilata valmiina. Omaa suunnittelua voisi olla kotelon maalaamisessa vaikkakin se tilattaisiin valmiina.

 

Raportti ryhmätyönä toteutetusta elektroniikkatyöstä

Raportti elektroniikkatyöstä  Raumalla KäPOP2013-14 opinnoissa 31.08.201
Ryhmässä Pia Klytseroff, Tuula Orre-Aava ja Annaliisa Lamppu

Ruletti

Elektroniikkateorian jälkeen porasimme viallisiin piirilevyihin reikiä komponenttien kiinnitystä varten. Porauksessa on huomioitavaa työturvallisuus: suojalaseja on ehdottomasti käytettävä.

Porattuamme reiät piirilevyyn, tutustuimme juottimen ja tinan käyttämiseen harjoituksilla, missä kiinnitimme komponentteja  ja irrotimme ne tinaimurin avulla piirilevystä. Juotetun tinan poistamiseen on tinaimurin lisäksi olemassa tinaimulankaa, mikä kuumennettaessa imaisee tinan helposti itseensä poistaen sen näin levystä ja komponentista. Mielestämme tinaimunauha  toimi paremmin tinan poistamisessa kuin tinaimuri. Oppilaiden  kanssa käyttäisinkin ehdottomasti imunauhaa, mikäli se olisi taloudellisesti mahdollista. Tinaimuri ei juurikaan kulu käytössä, mutta tinaimulanka on imukohdastaan kertakäyttöinen.

 Ennen työn aloittamista, luimme ruletin  kokoamisohjeet. Katsoimme ja tarkistimme osaluettelon ja  aloitimme vastuksien kytkennän. Ensin juotimme R3 resistorin. Sitten kiinnitimme punaisia ledejä. Ledejä kiinnittäessä pitää olla tarkkana, että plussa (=anodi) ja miinus (=katodi) tulevat kytketyksi oikein päin, muuten virta ei kulje piirissä.

Työskenneltyämme jonkin aikaa ja useita komponentteja kiinnitettyämme, huomasimme, että aluksi olisi myös kannattanut  tarkistaa, että kaikki tarvittavat reiät löytyy valmiiksi poratusta  piirilevyyn. Reikien poraaminen on aika melko vaikeaa, jos olet jo kiinnittänyt komponentteja levyyn ja lisäksi poratessasi puuttuvia reikiä, saatat vahingoittaa jo kiinnitettyjä komponentteja.

 

Varsinkin yksin työskennellessä huomattavaa apua saa hauenleukapäillä varustetusta apukädestä. Silloin työ on koholla ja sen pystyy säätämään hyvään työskentelyasentoon. Lisäksi suurennuslasi apukädessä on tarpeellinen tarkasteltaessa juotosten onnistumista ja näin löytyvät helpommin esimerkiksi kylmät juotokset. Vaikeiden komponenttien kiinnityksessä voi käyttää lisäksi vielä apuvälineitä (tässä tinaimuri), jotta pidellessä komponenttia ei esimerkiksi sormet kuumene.

 

Työskennellessämme huomasimme, että juottaminen onnistuu paremmin parityönä;   toinen pitää juotinta ja toinen tinanauhaa. Silloin pienemmänkin oppilaan tarvitsee keskittyä vain joko juottimen kohdistamiseen tai tinalangan pitämiseen oikeassa kulmassa. Välillä kannattaa lyhentää kiinnitettyjen komponenttien johtimia. Juottaminen nopeutuu myös, jos  juottaa useampia komponentteja samalla  kerralla.

 

 

Ruletin pakkauksessa olevat valmistajan ohjeet olivat selkeät. Kaavakuva oli riittävän havainnollinen ja sen avulla ruletin eri komponentit löytyivät oikeille paikoille piirilevyllä. Alla olevassa kuvassa kaavakuva piirilevystä sekä sähköpiirustus. Ruletin piirilevy valmistumassa parityöskentelynä.

 Mietimme työtä tehdessämme, että ruletti-työn tekeminen sopisi kuudennen luokan oppilaille. Mikäli ryhmä on taidoiltaan heikko, kannattaa miettiä tarkkaan ottaako tätä työtä vai mieluummin jonkun hieman helpomman, jotta oppilaalla on realistinen mahdollisuus saada työ tehdyksi itse ilman jatkuvaa opettajan ohjausta ja vikaan menneiden komponenttien korjaamista.

Ruletin komponenttien juottaminen jäi meidän ryhmältä  vähän kesken - parin komponentin verran - vaikka mitään viivästyksiä työn tekemisessä ei ollutkaan. Onkin hyvä  oppilaselektroniikkatyötä suunnitellessa ottaa huomioon töiden eriaikainen valmistuminen varautumalla johonkin pieneen itsenäisesti toteutettavaan lisätyöhön.

Olemme tämän harjoittelukertamme perusteella täysin vakuuttuneita siitä, että ainakin osa elektroniikkatöistä koulussa kannattaa tehdä  pari- tai ryhmätyönä. Työ on ensinnäkin huomattavasti helpompi ja nopeampi tehdä yhdessä, ohjeiden lukemisessa ja tulkinnassa on useampia pohtimassa ongelmakohtia  ja lisäksi se tulee edullisemmaksi, kun jokaiselle ei tarvitse ostaa omaa tarvikepakkausta. Uskoisin myös, että pari- tai ryhmätyönä tehdyt elektroniikkatyöt valmistuessaan ovat todennäköisemmin toimivampia, kuin jokaisen yksin tehdyt ja näin säästyy myös ohjaavan opettajan työaikaa.

Elektroniikkatyön integrointi onnistuu hyvin fysiikan sähköjaksoon. Laajemmalti sähköstä ja kytkennöistä on viidennen luokan fysiikan kurssissa, mutta jo kolmannella luokalla on hyvä käydä läpi perusvirtapiiri ennen elektroniikkatyön tekemistä käsitöissä.

 

Kuva valmiista Ruletista. (Sitten kun se on valmis J )

Tätä raporttia tehdessäni seikkailin asian tiimoilta internetissä. Törmäsin  juotoskouluun, minkä linkin  liitän tähän lopuksi tulevia töitä silmällä pitäen: http://www.mattikaki.fi/~w125312/juotoskoulu/.

 

https://docs.google.com/file/d/0B1fD3GSbHgMSQm5SZ01SQXlwaWs/edit