STEM Ders Planı
Tarih: Şubat-Mart-Nisan Ders: Fizik Konu: Basınç değişkenleri Öğretmen: Murat AKSOY Sınıf: 10 Süre: 160 dk.
1. Hedef Kazanımlar: Basınca etki eden temel faktörler.(Yüzey alanı ve basınç kuvveti) 1.1 Bilişsel Süreç Kazanımları:
Merkezdeki disipline ait kazanım:
Basınç kavramını öğrenir.
Basıncı etkileyen değişkenleri öğrenir.
Yüzey alanının basınca etkisini öğrenir.
Diğer STEM disiplinine ait kazanım:
Fizik:
Ahşap materyal kullanımın ve seçimin önemini bilir.
Hazırlanan deney materyalinde çivileme ve vidalama yapmayı geliştirir.
Hesaplamalı düşünme:
Ahşap üst panelin tam karşılığına denk gelecek şekilde deliklerin düzgün şekilde açılmasını hesaplar.
Ahşap işçiliği ile matematiksel işlemleri bir arada kullanarak problem çözümüne ulaşır.
Mühendislik:
Proje çalışmasında kendisini, farklı rollerdeki (ahşap materyalin dış dizaynı, çivileme sürecindeki düzen, materyalin sağlıklı çalışması için hesaplamalar) bir takım üyesi olarak varsayarak o rolün gerektirdiği çalışmaları başarıyla tamamlar.
1.2. Sosyal Ürün Kazanımları:
Arkadaşlarıyla işbirliği içinde çalışmanın önemini fark eder.
Ürünü etkili bir şekilde sunabilmeye çalışır.
Öğrenci grup içerisinde etkin bir şekilde çalışmayı uygulamalı olarak gerçekleştirir.
Öğrenci kendisine verilen sorumlulukları grubun faydasına olacak şekilde etkin bir şekilde ve gereken sürede tamamlar.
Öğrenci kendi fikirlerini sunma, grup içi etkileşimi aktif bir şekilde kullanır.
Problem ve çözüm –odaklı fikir paylaşımlarını yürütebilme, İletişim kurma becerileri artar.
2. Kullanılan Materyaller:
İki adet 35x25x2cm boyutlarında ahşap malzeme
120-130 tane çivi ya da vida
İki adet 40cm boyunda ve 1cm çapında silindir ahşap malzeme
3. Kaynaklar:
https://www.teknolojivetasarim.org/civiyle-patlamayan-balon-bilim-fuari-projesi/
https://fizikdersi.gen.tr/basinc-basinc-kuvveti-nedir-kati-basinci-nelere-baglidir/
https://www.eba.gov.tr/video/izle/90427c649f0fae5fb4733b3d2b837cf70215281ed6003
4. Bilgi Temelli Hayat Problemi (BTHP):
4.1. Bilgi Temelli Hayat Problemi:
Projede çalışacak olan öğrenci ve ekip fizik öğretmeni ve öğrencilerinden oluşacaktır.
Onlardan yüzey alanlarının basınca nasıl etki edeceği hakkında bilgilerin incelemeleri istenecektir. Tasarım bilgisi ve teknolojisi teknoloji ile beraber bu çalışma yapılacaktır. İncelemeler sonucunda elde edilen bilgiler doğrultusunda günlük hayatta yüzey alanının basıncı nasıl değiştirdiğine ve hayatımızı nerelerde kolaylaştırıldığı araştırmasına yönlendirlecektir.
4.2. Sınırlamalar:
Süre: 160dk
Yeteri kadar çivi ya da vida kullanımı
Balonun sıkışma sırasında maksimum yüzey alanında daha küçük yüzey alanlı levha olmamalı.
Gerekli olan ahşap delici aletleri kullanmalı
4.3. Meslek, Görev ve Sorumluluklar:
El becerisi
Ölçme ve matematik bilgisi
Ahşap işçiliğine yatkınlık
Proje tasarımcısı
5. Ders İçeriği:
5.1. BTHP ve Sınırlamalar:
Dersin başlangıcında öğrenciye güncel hayatta basınç kavramlarının nerede karşımıza çıktığı sorgulanır.
Özellikle bazı hayvan türlerinin yaşadıkları coğrafyaya göre ayaklarının yüzey alanlarının boyutlarında farklılıklar olduğu bilgisi verilir ve bu durumun neyi etkilediği bilgisi tartışılır. Öğrencilere karlı bir ortamda yürümesi zor olan bir insanın kar ayakkabısı giyerek yürüdüğü videosu izlettirilir. Daha sonra bu durumu bir deney düzeneği olarak tasarlamak istersek nasıl bir yol izleneceği hakkında bilileri sorgulanır.
Sonra BTHP açıklanır. Öğrencileri gruplara ayırarak kullanılacak gerekli materyaller verilir.(hazırlanan bu materyalde delici ve kesici bir durum söz konusu olduğundan daha önceden hazırlanarak sunum ve tanıtım yapılıbilir.)
5.2. Bilgi Edinme:
Her öğrencinin BTHP çözümü ile ilgili fikri alınır. Hayal gücü değerlendirilir.
Her birine birer A4 kâğıdı verilerek deney düzeneği çizmeleri istenir..
İzlettirilen videoda basıncı doğrudan etkileyen faktör nedir?
Öğrencilerden fikirlerini söylemeleri istenir.
5.3. Fikir Geliştirme:
Bilgi edinme aşamasında öğrencilerin basıncı etkileyen faktörlerin neler olduklarının gözden geçirmeleri istenir. Bunlar için internette araştırma yapmaları ve açık kaynakları incelemeleri istenir. Daha sonra örnek deney düzeneği açıklanır ve tasarım için fikirlerinin geliştirmeleri istenir.
5.4. Ürün Geliştirme:
Öncelikle basınç konusundan özellikle katı basıncı hakkında bilgi verelim.
Basınç Nedir?
Birim yüzeye etki eden kuvvet değerine basınç denir. Birim yüzey ile ters kuvvet ile doğru orantılı olarak değişkenlik gösterir.
Birim yüzey:
Temas eden zeminin yüzey alanının değeridir. Temas yüzeyimizin değeri artış gösterirse eğer basınç değerimiz azalacaktır. Kuvvetin uygulanacağı birim yüzey alanı sayısı da artış gösterirse basınç değeri azalacaktır.
Basit şekilde ifade edecek olursak eğer şekildeki katı malzemenin zemine temas ettiği kısımlar yüzey alanı(kesit alanı) oluşturur.
Basınç Kuvveti:
Basıncı oluşturan diğer faktörümüz ise basınç kuvvetidir. Basın kuvveti birim yüzey alanına dik uygulanırsa eğer basınç oluşturur. Basınç kuvveti ile basınç doğru orantılıdır. Basınç kuvveti iki şekilde ifade edilebilir. Eğer dışarıdan bir başka kuvvet yoksa cismin kendi ağırlığı direkt olarak basınç kuvvetine eşit olur. Eğer dışarıdan uygulanan dış kuvvet değeri varsa basınç kuvveti ağırlık ve dış kuvvete göre hesaplanıp bulunur.
Önce deney düzeneğini hazırlanmış halini paylaşalım. Deney düzeneği yapım aşaması olarak delici ve kesici malzemelerden oluşmasından dolayı yapımı gerçekleştirilmiş durumu aşağıdaki
fotoğraflarda gösterilmiştir.
Deney düzeneğinin üst tablası simetrik şekilde yaklaşıl olarak 1.5 cm yarıçapında delinir.
Deney düzeneğinin alt tablasına vida ya da çiviler ile nizami bir şekilde çakılır.
Alt tablanın yan kenarlarına tahta silindirler sabitlenir. Üst tabladaki deliklere denk gelecek şekilde yapıştırılır.
5.4. Test Etme:
Tasarımı yapılan deney düzeneği aşağıdaki fotoğrafta da görüldüğü test edilmiştir. Normal koşullarda tek bir çivi ya da vidanın balonu patlacağını herkes bilir ancak 120-130 tane çivi ya da vida ile oluşturulan yüzey alanı balon üzerine etki eden kuvvet bir noktada toplamayayıp çivi ya da vidaların uçlarının tamamına dağıldığı balon hemen patlamaz.
Üzerinden uygulanan kuvvet değeri artarsa eğer balon belli bir direnç değerine kadar dayanıklılık gösterecektir.
Kuvvetin artması ile balon patlayacaktır.
5.5. Paylaşma ve Yansıtma:
Öğrencilerin öngördükleri paylaşımlar düşünülür ve bir fuar eşliğinde idare ve öğrenci velisinin de davet edilip ürünlerini sergilemeleri, kısa video çekimleri ile gerekli sosyal medya hesapları açarak insanlara yapılan çalışmaları haberdar etmek.
Okulumuz web sitesinde projeler ile ilgili sayfa oluşturularak yayınlanmasını sağlamak.
Başlangıçtan bu sürece kadar hangi noktada kendilerini geliştirdikleri neler öğrendikleri ve ilgi ve yetenekleri doğrultusunda yönelecekleri alanlar hakkında dönüt alınır.
Web sitemizden ilgili doküman ve videolara ulaşmak için aşağıdaki linki tıklayınız veya kare kodu okutunuz.
http://seferihisareml.meb.k12.tr/icerikler/bilimi-sev-tarihini-kesfet-adli-projemiz-gsb-tarafindan- desteklenecek_8611407.html
