Ortaöğretim Veri Seti Json Al Kilitli

Fizik

MEB Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli'ne uygun öğrenme çıktıları, süreç bileşenleri ve detaylı müfredat bilgileri.

Detayları Görüntüle

Bu derse ilişkin güncel veri setine ve içerik çerçevesine erişmek için kilidi açmanız gerekmektedir.

Giriş Yap / Üye Ol
10 Öğretim Programı Unsurları

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 16  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.14. Yorumlama, KB2.16.1. Tümevarımsal Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık

Değerler

D10. Özgürlük, D3. Çalışkanlık, D5. Duyarlılık, D12. Sabır, D14. Saygı, D17. Tasarruf

Okuryazarlık Becerileri

OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Astronomi ve Uzay Bilimleri, Görsel Sanatlar, Matematik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.10.1.1. Yatay doğrultuda sabit hızlı hareket ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Yatay doğrultuda sabit hızlı hareket eden cisimlerin konum, yer değiştirme, hız ve zaman değişkenlerini deney yaparak gözlemler.

b) Yatay doğrultuda sabit hızlı hareket eden cisimlerin hareket grafiklerinden yararlanarak ortalama hız, ortalama sürat ve yer değiştirmenin matematiksel modelini bulur.

c) Yatay doğrultuda sabit hızlı hareket eden cisimlerin hız, sürat, yer değiştirme ve alınan yol değişkenlerine ilişkin matematiksel modelleri geneller.

FİZ.10.1.2. İvme ve hız değişimi arasındaki ilişkiye yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) İvme ve hız değişimi arasındaki ilişkiyi keşfeder.

b) İvme ve hız değişimi arasındaki ilişkiyi geneller.

FİZ.10.1.3. Yatay doğrultuda sabit ivmeyle hareket eden cisimlerin hareket grafiklerinden elde edilen matematiksel modelleri yorumlayabilme

a) Yatay doğrultuda sabit ivmeli hareket grafiklerini inceler.

b) Yatay doğrultuda sabit ivmeli hareket grafiklerini birbirine dönüştürerek matematiksel modellere ulaşır.

c) Yatay doğrultuda sabit ivmeyle hareket eden cisimlerin hareketine ilişkin grafikleri ve matematiksel modeller arasındaki ilişkiyi kendi cümleleriyle yeniden ifade eder.

FİZ.10.1.4. Serbest düşme hareketi yapan cisimlerin ivmesine yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Serbest düşme hareketi yapan cisimleri gözlemleyerek ivme ve hız değişimleri arasındaki ilişkiyi bulur.

b) Serbest düşme hareketi yapan cisimlerin ivmesi hakkında genelleme yapar.

FİZ.10.1.5. Serbest düşme hareketi ile ilgili kanıt kullanabilme

a) Serbest düşme hareketi ile ilgili verileri toplayarak kaydeder.

b) Serbest düşme hareketi ile ilgili veri setleri oluşturur.

c) Serbest düşme hareketini verilere dayalı olarak açıklar.

FİZ.10.1.6. İki boyutta sabit ivmeli hareket ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme

a) İki boyutta sabit ivmeli hareketin bileşenleri ile sabit hızlı ve sabit ivmeli hareket arasındaki ilişkiyi bulur.

b) İki boyutta sabit ivmeli hareketine yönelik genelleme yapar.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: KUVVET VE HAREKET
Konu:

Sabit Hızlı Hareket

Bir Boyutta Sabit İvmeli Hareket

Serbest Düşme

İki Boyutta Sabit İvmeli Hareket

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; çalışma yaprağı, çıkış kartı, bilgi görseli, poster ve kısa rapor kullanılarak değerlendirilebilir.

Yatay doğrultuda sabit hızlı harekete yönelik konum, yer değiştirme, hız ve zaman hesaplamaları için açık uçlu maddelerden oluşan bir çalışma yaprağı verilebilir. Çalışma yaprağı dereceli puanlama anahtarıyla değerlendirilebilir. Öğrencilere ivme ve hız değişimi arasındaki hesaplamalar ve bunların yorumları hakkında bir çıkış kartı verilebilir. Çıkış kartı dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Öğrenciler grafik çizimi, grafik dönüşümü, grafikten değer bulma ve matematiksel hesaplamaları içeren bir bilgi görseli hazırlayarak sunabilir. Bilgi görsellerinin ve sunumların değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarı, öz değerlendirme ve akran değerlendirme formlarından biri kullanılabilir. Öğrencilerden serbest düşme hareketi yapan cisimlerin ivme ve hız değişimlerini gösteren bir poster hazırlaması istenebilir. Bu poster dereceli puanlama anahtarı ve öz değerlendirme formu ile değerlendirilebilir. Matematiksel model kullanılarak yapılan hesaplama, grafik çizimi, grafikten değer bulma ve grafik verilerini yorumlayabilmeleri amacı ile öğrencilere sınıfta kısa rapor yazdırılabilir. Rapor analitik dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin hız, konum, yer değiştirme, ivme ve ağırlık kavramlarını bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Hız, yer değiştirme ve ivme kavramlarına yönelik olarak büyük grup tartışmasında soru cevap etkinliği yapılır.

Köprü Kurma

Hız, sürat ve ivme kavramlarına yönelik önceki öğrenmelerde yer alan kavramsal bilgiler soru cevap etkinliği ile hatırlatılır. Bu kavramların gündelik yaşantıdaki karşılıkları örneklendirilerek bu örnekler sabit hızlı ve sabit ivmeli hareket ile ilişkilendirilir.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.10.1.1

Öğrenciler yatay doğrultuda sabit hızlı hareket eden araçların görüntülerini izleyerek hız, zaman, konum ve yer değiştirme değişkenlerini tartışabilir. Öğretmen, öğrencilerden yatay doğrultuda sabit hızlı hareket eden cisimlerin konum, yer değiştirme, hız ve zaman değişkenlerini gözlemleyip veri toplayabilecekleri bir deney tasarlamalarını ya da simülasyon veya animasyon kullanmalarını ister. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplar oluşturarak (SDB2.1) tasarladıkları deneyi (SDB1.2) gerçekleştirir; konum, yer değiştirme, hız ve zaman değişkenleriyle ilgili tekrarlanan (D12.3,E1.3) sistematik (E3.7) ölçümler yapar ve verileri kaydederek hız-zaman ve konum-zaman grafiklerini çizer. Öğretmen soru cevap tekniğini kullanarak öğrencilerin grafiklerin altında kalan alan ve eğim hesaplamalarına odaklanmasını (E3.2), deneysel değerlerin sonuçlarıyla ilgili çıkarım yapmasını sağlar. Öğrenciler arkadaşlarıyla tartışarak (SDB2.2) grafikler üzerinden (OB7) matematiksel modellere ulaşır. Matematiksel modelleri ve grafik bilgisini kullanarak yatay doğrultuda sabit hızla hareket eden cisimler için konum, yer değiştirme, hız ve zaman değişkenlerine ilişkin genellemeler yapar. Öğrenciler deney sürecinin basamaklarındaki işlem süreçleri hakkında bir çalışma yaprağı ile değerlendirilebilir.

FİZ.10.1.2

Öğretmen, yatay doğrultuda sabit ivmeli hareket yaparak farklı yönlerde hızlanan ve yavaşlayan farklı cisimlerin hız ve zaman değerlerini hazır veri seti olarak verebilir. Öğrencilere ivme kavramına ilişkin ön bilgi hatırlatılarak öğrencilerin ivme ve hız değişimi arasında ilişki kurmaları sağlanır (SDB1.1). Öğrenciler farklı hız değişimi durumlarına ilişkin ivmenin yönü ve büyüklüğü hakkında iddialar ortaya koyar ve bu iddiaları sınıf arkadaşları ile tartışır (E3.5). Kendi gözlemlerini ifade eder (SDB2.1) ve karşıt görüşlere açık davranırlar. Tartışma sürecinde öğrencilerden iddialarını veriye dayalı olarak desteklemeleri (OB7), varsa akranlarının karşıt iddialarını saygı çerçevesinde çürütmeleri (D3.3, SDB2.3) istenir. nıftaki öğrenciler, tartışma sürecinin sonunda akranlarıyla uyumlu olarak, ivme ve hız değişimi arasındaki ilişkiyi keşfeder ve geneller. Öğrencilere ivme ve hız değişimi arasındaki hesaplamalar ve yorumları hakkında bir çıkış kartı verilebilir.

FİZ.10.1.3

Öğretmen güncel hayattan örnekler vererek otomobillerin sık durup hareket etmeleri ve ani değişen hızlarla kullanımını ivmeli hareket kavramı ile ilişkilendirebilir. Öğrencilerden topluma olumlu katkıda bulunmak için fazla yakıt sarfiyatının sonuçlarını ve bunu önleme yollarını tartışmaları istenir (D5.2, D17.2, SDB2.3). Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır ve gruplar takım çalışmasıyla (SDB2.2) simülasyon kullanarak ya da öğretmen tarafından verilen hazır veri setinden faydalanarak yatay doğrultuda sabit ivmeyle hareket eden cisimler için konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafiklerini çizer ve inceler (OB7). Konum-zaman, hız-zaman ve ivme-zaman grafiklerini birbirine dönüştürerek (OB4) ve hız değişimi ile yer değiştirme hesaplamaları yaparak matematiksel modellere ulaşır (E3.4). Öğretmen soru cevap tekniğini kullanarak öğrencilerin grafik değerleri ve matematiksel modeller arasındaki ilişkiyi kendi cümleleri ile ifade etmesini (E3.1) sağlar. Öğretmen; öğrencilerden grafik çizimi, grafik dönüşümü, grafikten değer bulma ve matematiksel hesaplamaları içeren bir bilgi görseli hazırlayarak sunmalarını isteyebilir.

FİZ.10.1.4

Öğretmen video, animasyon ya da simülasyon gibi dijital içeriklerden birini kullanarak hava direncinin ihmal edildiği ortamda serbest düşen farklı kütleli cisimlere örnek olacak görselleri hazır veri seti ile ilişkilendirerek sunar. Öğrencilerden görsellerdeki cisimlerin hareketini gözlemleyerek (OB4) sınıf tartışması ile serbest düşen cisimlerin ivmesine ilişkin açıklama getirmesini istenir. Öğrenciler tartışma sırasında kendi iddialarını ve destekleyicilerini açıklar (D3.1, SDB2.1) varsa akranlarının karşıt iddialarına yönelik çürütücülerini belirterek (E3.10) yer çekimi ivmesi ile hız değişimi arasındaki ilişkiye yönelik fikir birliği (D3.3, SDB2.2) ile çıkarımda bulunur. Serbest düşme hareketi yapan cisimlerin ivmeleriyle ilgili genelleme yapar. Yer çekimi ivmesi sabit kabul edilir. Öğrencilerden serbest düşme hareketi ile ilgili poster hazırlayarak sunmaları istenebilir.

FİZ.10.1.5

Öğrenciler, deney ya da dijital içerikler yolu ile düşey düzlemde ilk hızı sıfır olan ve ilk hızı sıfırdan farklı olan serbest düşen cisimlerin hareketlerini gözlemleyerek hız, ivme, konum, zaman ve yer değiştirme ile ilgili verileri toplayıp kaydeder. Hava direncini ihmal ederek hız, ivme, konum, yer değiştirme ve zaman değişkenleri ile ilgili veri setleri oluşturur. Ön öğrenmelerindeki ivmeli hareket grafiklerini dikkate alarak oluşturduğu veri setleri üzerinden hız-zaman, ivme-zaman ve konum-zaman grafiklerini çizer. Düşeyde serbest şen cisimlerin hareketini grafiklere (OB4) ve veriye dayalı olarak açıklar (OB7). Hareket türü ifade edilirken serbest düşmenin sadece yer çekimi etkisindeki tüm hareketlerin ortak adı olduğu vurgulanır ve ‘’düşey atış hareketi’’ şeklinde hareket türü tanımından kaçınılır. Öğrenciler düşey düzlemde ilk hızı sıfır olan ve ilk hızı sıfırdan farklı olan serbest düşen cisimlerin hareketlerini açıklayacakları kısa rapor hazırlayabilir.

FİZ.10.1.6

Öğrenciler, iki boyutta sabit ivmeyle hareket eden cisimlerin hareketlerini animasyon, simülasyon ya da video gibi dijital içerikler yolu ile gözlemler (OB4). Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplar oluşturup (SDB2.1) küçük grup tartışmalarında akranlarıyla iletişim kurarak (SDB2.1) hareketin bileşenlerini yatay ve düşey eksende ayrı ayrı ele alır. Öğretmen, öğrencilerin trigonometrik hesaplamalara yönelik ön bilgisini hatırlatarak hız vektörünün bileşenlerinin trigonometrik hesaplamalar ile bulunabileceğine yönelik farkındalık kazandırır. Öğrenciler, vektörlerin bileşenlerine ayrılarak toplanmasıyla ilgili problem çözümlerinde de trigonometrik hesaplamaları kullanabileceğini fark eder. Öğrenciler, yalnızca yer çekimi ivmesi etkisi altında iki boyutta sabit ivmeyle hareket eden cisimlerin hareketini gözlemler. Bu hareketi yapan cisimlerin hız, ivme ve yer değiştirme değişkenlerini inceleyerek hareket bileşenlerini eksenlere göre sabit hızlı ve sabit ivmeli hareket ile ilişkilendirir (E3.6). Öğretmen, her gruptan bir temsilcinin iki boyutta sabit ivmeyle hareket eden cisimlerin hareketine yönelik gruplarının iddialarını ve gerekçelerini sunmaları isteyebilir. Grup temsilcileri, hareketin farklı boyutlardaki hız, ivme ve yer değiştirme değişkenlerine yönelik kendi gruplarının iddialarını ve gerekçelerini ifade eder, varsa akranlarının karşıt iddialarına yönelik çürütücü fikirlerini etki altında kalmadan sunar (D3.1, E3.5). Büyük grup tartışması neticesinde öğrenciler iki boyutta sabit ivmeli hareket eden cisimlerin hareketi ile ilgili genellemelere ulaşır. Hareket türü ifade edilirken serbest düşmenin sadece yer çekimi etkisindeki tüm hareketlerin ortak adı olduğu vurgulanır. ‘’Yatay atış” ve “eğik atış” şeklinde hareket türü tanımından kaçınılır. Yazılı yoklama ile öğrencilerin iki boyutta sabit ivmeli harekete yönelik matematiksel hesaplamalar ve grafiklere dayalı yorumlar yapmaları istenir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Farklı çekim ivmesine sahip uydu ve gezegenlerdeki serbest düşme hareketine yönelik problem durumları ele alınabilir. Serbest düşme hareketinde farklı yüksekliklerdeki konumlardan çeşitli açılarla atılan cisimlerin hareketleriyle ilgili hesaplamalar yapılabilir. Hareketli referanslardan farklı açılarla atılan cisimlerin hareketine yönelik problem durumları ele alınabilir.

*Farklı açılarla atılan cisimlerin hareketini dikkate alan basit malzemeleri kullanarak bir oyun tasarlamaları istenebilir.

*Trigonometrik hesaplamaların kullanıldığı bileşenlerine ayırarak toplama işleminde sık kullanılan açı değerlerinin dışında başka açılar verilerek hesap makinesi ya da dinamik matematik uygulamalarının kullanımı teşvik edilebilir. Trigonometrik hesaplamaların kullanıldığı bileşenlerine ayırarak toplama işleminde en az iki vektörün toplanması sağlanabilir.

Destekleme

Öğrencilere sabit hızlı hareketin temel kavramlarına yönelik görsel ve işitsel simülasyonlar, interaktif animasyonlar ve basit deneyler sunulabilir. Serbest düşme gibi konular için basit veri toplama etkinlikleri ve bu verileri kullanarak temel matematiksel modellere ulaşmaları için basılı öğretim materyalleri sağlanabilir. Trigonometrik hesaplamaların kullanıldığı bileşenlerine ayırarak toplama işleminde sadece bir vektör kullanılabilir. Bu vektörün bileşenleri trigonometrik hesaplamalar ile bulunabilir. Bu bileşenler toplanarak vektörün kendisine ulaşılabilir. Trigonometrik hesaplamalarda sadece özel üçgenlerden yararlanılan vektörler kullanılabilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 16  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.4. Çözümleme, KB2.7. Karşılaştırma, KB2.10. Çıkarım Yapma

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık

Değerler

D4. Dostluk, D14. Saygı, D16. Sorumluluk, D17. Tasarruf, D18. Temizlik, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB3. Finansal Okuryazarlık, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı, OB8. Sürdürülebilirlik Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Matematik, Görsel Sanatlar
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.10.2.1. Kuvvet-yer değiştirme grafiği kullanılarak iş ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Kuvvet, yer değiştirme ve iş arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak modeller.

b) Kuvvet, yer değiştirme ve iş arasındaki ilişki hakkında genelleme yapar.

FİZ.10.2.2. İş, enerji ve güç kavramlarına ilişkin çıkarım yapabilme

a) İş, enerji ve güç kavramları hakkında mevcut bilgisi dâhilinde hipotez kurar.

b) İş, enerji ve güç kavramlarına yönelik ilişkileri listeler.

c) İş, enerji ve güç kavramlarını karşılaştırır.

ç) İş ve güç kavramları arasındaki ilişkiye yönelik önermelerde bulunur.

d) Önermelerini matematiksel modele dönüştürerek değerlendirir.

FİZ.10.2.3. Enerji biçimlerini karşılaştırabilme

a) Enerji biçimlerine ilişkin özellikleri belirler.

b) Enerji biçimlerine ilişkin benzerlikleri listeler.

c) Enerji biçimlerine ilişkin farklılıkları listeler.

FİZ.10.2.4. Mekanik enerjiyi çözümleyebilme

a) Mekanik enerjiye ilişkin bileşenleri belirler.

b) Mekanik enerjiyle ilgili bileşenler arasındaki matematiksel ilişkiyi belirler.

FİZ.10.2.5. Yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynaklarını karşılaştırabilme

a) Yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynaklarına ilişkin özellikleri belirler.

b) Yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynaklarının avantajlarını listeler.

c) Yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynaklarının dezavantajlarını listeler.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: ENERJİ
Konu:

İş, Enerji ve Güç

Enerji Biçimleri

Mekanik Enerji

Enerji Kaynakları

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; kavram haritası, çalışma yaprağı, sanal pano veya bülten panosu, test, rapor, bilgi görseli, performans görevi kullanılarak değerlendirilebilir.

Net kuvvet-yer değiştirme grafiklerinden yararlanarak iş hesabı yapmak için çalışma yaprağı kullanılabilir. Benzer şekilde işin yapılma süresi ile güç kavramı arasındaki ilişki hakkında matematiksel hesaplar için çalışma yapraklarından faydalanılabilir. İş, enerji ve güç kavramlarına ilişkin yapılan çıkarımları bir sanal pano veya bülten panosuna yazmaları istenebilir. Enerji biçimlerinin karşılaştırılması açık uçlu sorular, eşleştirme ve boşluk doldurma gibi farklı madde türlerinden oluşan test ile değerlendirilebilir. Hazırlanan panolar dereceli puanlama anahtarları ve öz değerlendirme formları ile değerlendirilebilir. Performans görevi olarak enerji biçimlerinin karşılaştırılmasına yönelik bir rapor hazırlanması ve hazırlanan raporun bilgi görseli biçiminde sunumu istenebilir. Hazırlanan rapor ve sunumun değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarı ve öz değerlendirme formlarından yararlanılabilir. Performans görevi olarak elektrikli eşya satın alınırken dikkat edilmesi gereken hususlar ile ilgili sürdürülebilirlik ve küresel ısınma konuları, tasarruf ve millî servet bilinci dikkate alınarak broşür, poster, afiş vb. hazırlamaları istenebilir. Öğrenciler ürünleri dereceli puanlama anahtarı ve öz değerlendirme formu ile değerlendirilebilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin iş ve enerji kavramları hakkında temel düzeyde bilgiye sahip olduğu kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilerin iş ve enerji kavramları hakkında ön bilgilerinin belirlenmesi amacıyla soru cevap tekniği kullanılır.

Köprü Kurma

İş ve enerji kavramları arasındaki ilişkilere yönelik günlük hayattaki uygulamaları ile ilişki kurulur. Bu amaçla öğrencilerde, çevrelerinde gördüğü yenilenebilen enerji, yenilenemeyen enerji gibi olay ve olgular hakkında farkındalık sağlanır.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.10.2.1

Tahmin et-gözle-açıkla, beyin fırtınası gibi yöntem ve tekniklerden biri kullanılarak öğrencilere sunulan günlük hayat örneklerine ilişkin görsellerden kuvvetin yer değiştirmeye olan etkileri hakkında tahminde bulunmaları istenebilir. Öğrenciler, tahminlerini gözlemlemek ve pratik etmek için simülasyon kullanarak kuvvetin yer değiştirmeye etkisini anlamaya yönelik çalışmalar yapar (SDB1.2). Simülasyondan elde ettikleri verileri veya hazır veri seti kullanarak kuvvet-yer değiştirme grafiğini çizer (OB7). Öğrenciler, elde ettikleri grafikleri analiz ederek öğretmen yönlendirmesiyle kuvvet, yer değiştirme ve arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak modeller. Öğretmen, kuvvetin sabit olmadığı durumlara ilişkin kuvvet-yer değiştirme grafiklerini gösterebilir. Öğrenciler, çizdikleri kuvvet-yer değiştirme grafikleri ile kendilerine verilen grafikleri analiz ederek grafikler üzerinden açıklamalar yapar. Kuvvet-yer değiştirme grafikleri yardımıyla kavramına ilişkin genellemeler yapar (OB7). Öğretmen, farklı kuvvet-yer değiştirme grafikleri ile ilgili sorular içeren bir çalışma yaprağı verebilir.

FİZ.10.2.2

Öğrenciler tahmin et-gözle-açıkla ve beyin fırtınası gibi öğretim yöntem ve tekniklerinden birinin kullanıldığı ortamda transfer edilen enerjiyi dikkate alıp yapılan iş, birim zamanda yapılan iş ve enerjiye ilişkin sorgulamalar yapar. İş, enerji ve güç kavramlarına ilişkin tahminde bulunur (E3.4). Öğrenciler, kavramı ile ilgili mevcut bilgisini kullanarak verdiği cevapları ilişkilendirir ve iş, enerji ve güç kavramları ile ilgili hipotezlerini ifade eder. Simülasyon veya animasyon üzerinden gözlem yaparak verdikleri cevapları tekrar yapılandırır ve iş, enerji ile güç kavramları arasındaki ilişkileri listeleyerek karşılaştırır (OB7). Öğrenciler, ve işin yapılma süresini ilişkilendirerek güç kavramı hakkında önermede bulunur. Öğrenciler ve güç kavramları arasındaki ilişkiden yararlanarak matematiksel model oluşturur. Öğrenciler, matematiksel modeli kullanarak evlerindeki elektrikli araçların güç etiketlerini okuyup kullanım süresine göre cihazların harcadığı enerjiyi hesaplar. Bunları aile bütçesinde tasarruf yapma (D17.2,OB3) ve topluma olumlu katkıda bulunma (SDB2.3) açısından değerlendirir. Öğrencilerden iş, enerji ve güç kavramlarına ilişkin çıkarımlarını bir sanal pano veya bülten panosuna yazmaları istenebilir.

FİZ.10.2.3

Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır (SDB2.2). Grup üyeleri mekanik enerji, kimyasal enerji, nükleer enerji, ısı, ışık, ses ve elektrik enerjisi biçimlerini araştırır. Gruplar bulgularını tartışarak (SDB2.2) enerji biçimlerinin özelliklerini belirler (OB1). Öğrenciler birlikli öğrenme yöntemlerinden ayrılıp birleşme tekniğine göre asıl ve uzman gruplarına ayrılabilir. Öğrenciler asıl gruplarında uzmanlaşmak istedikleri enerji biçimini belirleyebilir. Her öğrenci sorumlu olduğu enerji biçimine ilişkin uzman grubu ile bir araya gelerek enerji  biçiminin özelliklerini müzakere eder (D4.1,D14.1,SDB2.2). Uzman grup üyeleri araştırılan enerji biçimine ilişkin benzerlik ve farklılıkları listeler. Tekrar asıl grubuna dönen öğrenciler grup arkadaşları ile belirledikleri enerji biçimine ilişkin benzerlik ve farklılıkları paylaşır. Öğrenciler açık uçlu test, eşleştirme ve boşluk doldurma gibi farklı madde türlerinden oluşan test ile değerlendirilebilir. Öğrenciler, performans görevi olarak yaşadıkları çevrede bulunan farklı enerji biçimlerini araştırıp kullanılan enerji kaynaklarına yönelik kısa bir rapor hazırlayabilir.

FİZ.10.2.4

Öğretmen, derse bir topla girip topu farklı yüksekliklerden serbest bırakarak topun sahip olduğu enerjinin değişimi hakkında öğrencilerin düşüncelerini sorabilir. Sorgulama sürecinin sonunda öğrenciler mekanik enerjinin bileşenlerini belirler. Öğrenciler, simülasyon veya animasyon ile mekanik enerjinin korunumunu deneyimleyebilir ve ortaya çıkan enerjideki değişimleri not alabilir. İlgili değişimlere yönelik elde ettikleri verileri karşılaştırabilir. Öğrenciler, simülasyondaki veya animasyondaki kinetik ve potansiyel enerji değişimleri ile mekanik enerjinin korunumuna yönelik matematiksel ilişkiyi belirler (OB7). Öğrencilerden bu kavramları ve aralarındaki ilişkiyi göstermeleri için bilgi görseli hazırlamaları istenebilir. Öğretmen, öğrencilerin hazırladıkları bilgi görselini dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirebilir.

FİZ.10.2.5

Enerji kaynakları ile ilgili video ve benzer içerikleri izleyen öğrenciler konuşma halkası (SDB2.1), vızıltı grupları, düşün-eşleş-paylaş gibi öğretim tekniklerinden biri ile yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynaklarına ilişkin özellikleri belirler. Türkiye’de yürütülen yenilenebilen enerji projeleri, vampir cihazlar, tasarruflu (CFL) ampul, LED lambalar ile akkor ampullerin karşılaştırılması, enerji etiketlerinin anlamı gibi konularda metinler verilir ya da videolar üzerinden enerji tasarrufu hakkında farkındalık kazanmaları sağlanır (D16.2,D17.1,E2.2,OB4). Öğrencilerin enerji kaynaklarının avantajlarını ve dezavantajlarını, çevresel temizlik ve sürdürülebilirlik (D18.3) konularını ile küresel ısınma bağlamında zıt panel, münazara, altı şapkalı düşünme gibi yöntem ve tekniklerden biri kullanılarak saygı çerçevesinde tartışmaları (SDB2.2) sağlanır. Öğrenciler, belirledikleri özelliklerden yola çıkarak enerji kaynaklarının avantaj ve dezavantajlarını listeler. Performans görevi olarak öğrencilerden elektrikli cihaz alınırken dikkat edilmesi gereken hususlar ile ilgili millî servet bilinci, sürdürülebilirlik, küresel ısınma ve tasarruf konularında topluma olumlu katkıda bulunmak için (SDB2.3) farkındalık kazanmaları hedeflenerek broşür, poster, afiş vb. hazırlayarak sunar (D16.2,D17.2,D19.4,OB8). Performans görevi dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Öğrenciler, enerji tasarrufu hakkında anket yoluyla veri toplayarak raporlaştırabilir. Öğrenciler kendi okullarında enerji tasarrufu konusunda yapılabilecek faaliyetleri araştırıp önerilerini bir rapor hâlinde okul yönetimine sunabilir.

*Öğrenciler, yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynaklarının OECD’nin hazırlamış olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları’ndaki yeri ve önemi konusunda bir araştırma yapabilir.

*Öğrenciler, STEM yaklaşımına uygun enerji tasarruflu binalar veya aydınlatmalara ilişkin modeller hazırlayabilir.

Destekleme

Deneylerde öğrencilere yönlendirici kılavuz kitapçıklar hazırlanabilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 20  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.4. Çözümleme, KB2.6. Bilgi Toplama, KB2.8. Sorgulama, KB2.16.3. Analojik Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.1. İletişim, SDB2.2 İş Birliği

Değerler

D1. Adalet, D3. Çalışkanlık, D4. Dostluk, D13. Sağlıklı Yaşam, D16. Sorumluluk

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Görsel Sanatlar, Kimya, Matematik, Türkçe
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.10.3.1. Basit elektrik devresinde potansiyel fark, elektrik akımı ve direnç kavramlarının tanımına ilişkin analojik akıl yürütebilme

a) Basit elektrik devresi ile su tesisatının bileşenlerini gözlemler.

b) Basit elektrik devresi ile su tesisatının bileşenleri arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları tespit eder.

c) Benzerliklere dayalı olarak basit elektrik devresindeki potansiyel fark, elektrik akımı ve direncin tanımı hakkında çıkarım yapar.

FİZ.10.3.2. Elektrik yükünün hareketi üzerinden elektrik akımı kavramını çözümleyebilme

a) Bir iletkende elektrik akımı oluşması ile ilgili değişkenleri belirler.

b) Elektrik akımını oluşturan değişkenler arasındaki ilişkiyi belirler.

FİZ.10.3.3. Ohm Yasası ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Elektrik akımı, direnç ve potansiyel fark arasındaki ilişkiyi deney yoluyla keşfederek Ohm Yasası'nın matematiksel modeline ulaşır.

b) Ohm Yasası'nın matematiksel modeli üzerinden genelleme yapar.

FİZ.10.3.4. Dirençlerin bağlanma türüne göre eşdeğer direncin büyüklüğüne ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme

a) Dirençlerin seri, paralel ve birleşik bağlanma türlerini tanımlar.

b) Dirençlerin seri, paralel ve birleşik bağlanması ile eşdeğer direncin büyüklüğü arasındaki ilişkiyi belirlemek üzere veri toplar ve kaydeder.

c) Elde ettiği verileri yorumlayarak ulaştığı çıkarımları matematiksel modellemeleri kullanarak test eder.

FİZ.10.3.5. Üreteçlerin bağlanma türüne göre devreye sağladıkları potansiyel farka ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme

a) Üreteçlerin seri ve paralel bağlanma türlerini tanımlar.

b) Üreteçlerin seri ve paralel bağlanması durumunda devrenin potansiyel fark, ana kol akımı ve üreteçlerin tükenme süreleri arasındaki ilişkiyi belirlemek üzere veri toplayarak kaydeder.

c) Elde ettiği verileri yorumlayarak değerlendirir.

FİZ.10.3.6. Elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı alınması gereken önlemlerle ilgili bilgi toplayabilme

a) Elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı alınması gereken önlemlere ilişkin bilgiye ulaşmak için kullanacağı araçları belirler.

b) Belirlediği aracı kullanarak elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı alınması gereken önlemler ile ilgili bilgileri bulur.

c) Elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı alınması gereken önlemler hakkında ulaşılan bilgileri doğrular.

ç) Elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı alınması gereken önlemler hakkındaki ulaştığı bilgileri kaydeder.

FİZ.10.3.7. Topraklama olayının önemini sorgulayabilme

a) Topraklama olayını tanımlar.

b) Topraklama olayıyla ilgili sorular sorar.

c) Topraklama olayı hakkında bilgi toplar.

ç) Topraklama olayı ile ilgili topladığı bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir.

d) Topraklama olayının önemi hakkında çıkarım yapar.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: ELEKTRİK
Konu:

Basit Elektrik Devreleri

Elektrik Akımı

Ohm Yasası

Dirençlerin Bağlanması

Üreteçlerin Bağlanması

Elektrik Akımının Oluşturabileceği Tehlikelere Karşı Alınması Gereken Önlemler

Topraklamanın Önemi

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; çalışma yaprağı, kavram haritası, poster, grafik çizimi, bilgi görseli, deney tasarlama, afiş, sınıf içi sunum ve açık uçlu madde kullanılarak değerlendirilebilir.

Potansiyel fark, elektrik akımı ve direnç kavramlarının su tesisatı analojisi yoluyla açıklanması hakkında eşleştirmeli, boşluk doldurmalı ya da açık uçlu sorular içeren bir çalışma yaprağı kullanılabilir. Bir iletken içerisinde elektrik akımı oluşması ile ilgili değişkenleri (zaman ve yük miktarı) ve bu değişkenler arasındaki ilişkileri göstermek için kavram haritası hazırlanması istenebilir. Kavram haritasının değerlendirilmesinde kullanılan kavram sayısı, ilişkiler, örnekler vb. ölçütler kullanılarak oluşturulan analitik dereceli puanlama anahtarı kullanılabilir. Potansiyel fark ve elektrik akımı arasındaki ilişkiyi veren grafiğin çizilmesi istenebilir. Grafiğin değerlendirilmesi kontrol listesi ile yapılabilir. Öğrencilerden laboratuvar ya da bilgisayar ortamında elektrik akımı, direnç ve potansiyel fark arasındaki ilişkilerin irdelenebileceği bir deney yapmaları ve yapılan deneyle ilgili bir poster hazırlamaları istenebilir. Poster ve sunumun değerlendirilmesi için dereceli puanlama anahtarından yararlanılabilir. Açık uçlu sorular puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Elektrik akımı, direnç ve potansiyel fark kavramlarına ait ulaştıkları matematiksel model ile ilgili açık uçlu madde türünden oluşan sorular verilebilir. Açık uçlu madde soruları ve çalışma yaprağı puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Öğrenciler dirençlerin seri, paralel ve birleşik bağlanmaları hakkındaki bilgi görseli ile değerlendirilebilir. Dereceli puanlama anahtarı ve öz ya da akran değerlendirme formlarından biri kullanılabilir. Üreteçlerin seri ve paralel bağlanma nedenlerini açıklamak için bir deney tasarımı yapmaları ve ardından tasarımlarını sunmaları şeklinde bir performans görevi verilebilir. Deney tasarımı ve sunum için dereceli puanlama anahtarı kullanılabilir. Direnç ve üreteçlerin farklı şekillerde bağlı olduğu elektrik devreleri ile ilgili açık uçlu sorular yolu ile matematiksel işlemler yaptırılır. Yapılan işlemler puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Elektrik akımı tehlikelerine karşı alınacak önlemler ile topraklamanın önemi hakkında daha önce toplanan bilgilerin grup çalışması hâlinde bir sunumunun hazırlanması istenir.

Sunumlar öğretmen tarafından dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin; direnç ve bağlı olduğu faktörleri, devre elemanlarını temsil eden sembolleri, iletken ve yalıtkan malzemeleri bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilerin direnç ve bağlı olduğu faktörleri açıklayabilmeleri amacıyla ön bilgilerine dayalı kavram haritası hazırlanır.

Köprü Kurma

Basit elektrik devrelerinin kullanıldığı örneklerden yola çıkarak bu devrelerin günlük hayattaki kullanımının gelişimini ve değişimini fark etmeleri sağlanır. Birleşik elektrik devrelerinde direnç ve üreteçlerin seri veya paralel bağlanmalarının gerekçelerine ulaşmaları sağlanarak bu devrelerin yapısı hakkında çıkarımlar yapılır.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.10.3.1

Öğretmen, öğrencilerin elektrik akımının oluşumunu anlamaları için su analojisinden yararlanır (E1.1). Elektrik akımının elektronların küçük hızlarla sürüklenmesi sonucu oluştuğuna vurgu yapar. Öğrenciler elektrik devresindeki elemanları ve devredeki rollerini, su tesisatındaki elemanları ve tesisattaki rollerini gözlemler. Bu gözlem ve öğretmenin soru cevap tekniğindeki yönlendirici sorularına dayalı olarak öğrenciler basit elektrik devresi ve su tesisatının elemanlarına ilişkin düşünceleri arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları belirler (SDB2.2). Öğrenciler analojide yer alan suyun akışı sırasında tesisat elemanlarının rolleri ile elektrik akımının oluştuğu basit elektrik devresindeki elemanların rolleri arasında ilişki kurar (OB4,SDB1.1). Suyun akışı ile elektrik akımına yönelik çıkarımlar yapar ve çıkarımlarını arkadaşları ile paylaşır. Basit elektrik devrelerinin temel kavramları olan potansiyel fark, elektrik akımı ve dirence yönelik çıkarımlar yapar. Öğrencilere potansiyel fark, elektrik akımı ve direnç kavramlarıyla ilgili bir çalışma yaprağı verilebilir.

FİZ.10.3.2

Öğrencilerden su analojisindeki su akışının debisini açıklamaları istenebilir. Öğrenciler, analoji görselinden ve yönlendirici sorulardan faydalanarak elektrik akımını, su debisi üzerinden çözümleyerek elektrik akımını oluşturan etmenleri belirler. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplar oluşturur (SDB2.2). Öğrenciler elektrik akımı, yük miktarı ve zaman arasındaki ilişkiyi belirler. Öğrencilerden bir iletkende elektrik akımı oluşması ile ilgili değişkenleri ve bu değişkenler arasındaki ilişkilere yönelik kavram haritası hazırlanması istenebilir. Elektrik akımının katı, sıvı ve gazlardaki iletimine değinilir.

FİZ.10.3.3

Öğretmen, basit elektrik devresinde potansiyel fark, elektrik akımı ve direnç arasındaki ilişkinin ortaya konulabilmesi için örnek olay veya problem çözme gibi yöntemlerden birinden ya da 5E öğrenme döngüsünden faydalanabilir. Potansiyel fark, elektrik akımı ve direnç arasındaki ilişki hakkında öğrencilerin görüşleri alınabilir. Öğrenci görüşleri not edilir. Potansiyel fark, elektrik akımı ve direnç arasındaki ilişkiye yönelik hipotezler kurulur. Benzer hipotezlere odaklanan (E3.2) öğrenciler öğretmen rehberliğinde aynı gruplara dâhil edilebilir. Öğretmen bir devre elemanının uçları arasındaki potansiyel farkın ve üzerinden geçen akımın ölçüm yöntemini açıklar. Gruplar potansiyel fark ve elektrik akımı arasındaki ilişkiyi gözlemleyebilecekleri deneyler tasarlar (SDB1.2). Deneyden önce sağlığını olumsuz etkileyecek risk faktörlerine karşı gerekli güvenlik tedbirlerini alır (D13.4). Öğrenciler direncin sabit tutulduğu deney setinde, potansiyel farkı değiştirerek ölçtükleri elektrik akı değerlerini tablo şeklinde not eder. Potansiyel fark, elektrik akımı ve direnç arasındaki ilişkileri ortaya koyan grafikleri çizerek analiz eder. Yaptığı analizden yararlanarak elektrik akımı, potansiyel fark ve direnç arasındaki ilişkiyi veren matematiksel modele ulaşır. Elde ettiği matematiksel modeli basit elektrik devreleri için kullanarak genelleme yapar. Yapılacak işlemlerde reosta ve katı iletkenin direncinin bağlı olduğu değişkenlerden yararlanılır. Üreteçlerin iç direnci ile ilgili matematiksel hesaplamalardan kaçınılır. Elektromotor kuvvet kavramına girilmez. Öğrencilerden benzer bir deney tasarlamaları ve bu tasarımı poster hâlinde sunmaları istenebilir. Öğretmen ulaşılan matematiksel modelle ilgili açık uçlu sorular sorabilir.

FİZ.10.3.4

Öğretmen, öğrencilerin heterojen ve dengeli gruplar oluşturmalarını sağlayarak onları çalışmalarda aktif rol almak ve birbirlerine destek olmak konularında teşvik eder (D1.3,D3.1,D4.1,E2.2,SDB2.1).Öğretmen bir direnç yerine en az üç direnç olması durumunda  bu dirençlerin kaç farklı şekilde bağlanabileceğini sorar. Öğrenciler dirençlerin farklı bağlandığı devrelerin şematik olarak çizimlerini yapar ve farklı bağlama türlerini tanımlar. Grupların oluşturdukları farklı bağlamaların isimlerinin seri, paralel ve birleşik (seri ve paralel bağlı dirençlerin bir arada bulunduğu devre) bağlama olduğu ifade edilir. Öğretmen, dirençlerin seri veya paralel bağlandığı durumlarda devrenin eşdeğer direncinin ve ana koldaki akımın büyüklüklerine ilişkin öğrencilerin ön bilgilerine dayalı tahminlerini sorabilir. Gruplar, verdikleri cevaplar sonucunda kendi hipotezlerini oluşturabilir. Gruplara hipotezlerini test etmeleri için en az üç direnç, bağlantı kabloları, üreteç, ampermetre, voltmetre ve ohmmetre verilebilir. Öğrenciler seri, paralel ve birleşik bağlanma türlerine yönelik deney tasarlar (SDB1.2). Öğrenciler, deneysel gözlemlerden çıkardıkları sonuçlara dayanarak voltmetre ve ampermetrenin bağlama şekillerinin ve kısa devre oluşmasının nedenlerini ifade eder (E1.5,E3.4). Gruplar seri ve paralel bağlı dirençlerin eşdeğer direncini, ana koldaki akımı ve dirençlerin uçları arasındaki gerilimi ölçerek verileri toplayıp kaydeder. Gruplarda aktif rol alan öğrenciler, elde ettikleri veriler ışığında çıkarımlar yaparak eşdeğer direncin büyüklüğü ile ilgili matematiksel modelleri kullanarak test eder (E3.6). Gruplar dirençlerin seri, paralel ve birleşik bağlama konusunda sorumluluklarını yerine getirirken özverili davranarak ve yardımlaşarak (D16.3,SDB2.2) hazırladıkları bilgi görseli çalışmasını sınıfa sunar. Öğrencilerden açık uçlu sorularla eşdeğer direnç hesaplamayla ilgili matematiksel işlem yapmaları istenir. Dirençli devrelerle ilgili yapılan hesaplamalarda Kirchoff'un potansiyel fark ile ilgili ikinci yasasına girilmez.

FİZ.10.3.5

Kumanda, oyuncak, el feneri gibi üreteç kullanılan elektrikli aletler gösterilerek buradaki üreteçlerin bağlanma şekilleri ile ilgili tartışma yapılabilir. Tartışmada öğrencilerin üreteçlerin farklı şekilde bağlanmasının gerekçeleri hakkındaki düşüncelerini bağlama uygun şekilde ifade ederek (SDB2.1) beyin fırtınası yapmaları sağlanır. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplar oluşturabilir. Gruplardan üreteçlerin seri veya paralel bağlanmasının gerekçelerini açıklayabilecekleri deney tasarlamaları (SDB1.2) istenir. Tasarlanacak deneyde üreteçlerin seri olarak düz ve ters bağlanmasına da girileceği belirtilir. Öğrenciler, üreteçlerin seri ve paralel bağlama türlerini tanımlar. Öğrenciler, tasarladıkları deneyde akım ve potansiyel fark ölçümü yapar ve ölçümler sonucu elde ettikleri verileri toplayarak kaydeder (E3.7). Toplanan verilerin analizine dayalı olarak devredeki potansiyel fark ve üreteçlerin tükenme süreleri hakkında çıkarımlar yapar. Üreteçlerin farklı şekillerde bağlanmaları ile ilgili matematiksel işlemler yapar. Üreteçlerin farklı bağlanmalarına dayalı problem çözümlerinde üreteçlerin direnci ihmal edilir. Paralel bağlamalarda da sadece özdeş üreteçler kullanılır. Öğrencilerden üreteçlerin seri ve paralel bağlanma nedenlerini açıklamak için yapılan deney tasarımı hakkında sunum yapmaları istenebilir. Açık uçlu sorular ile öğrencilerin üreteçlerin farklı şekillerde bağlanmaları ile ilgili matematiksel lemler yapması sağlanır.

FİZ.10.3.6

Öğretmen elektrik akımının günlük hayattaki önemine vurgu yapabilir. Günlük hayatta elektrik akımının ciddi tehlikeler oluşturabileceğini ifade edebilir. Bu tehlikelerin neler olabileceğini  sorarak konu ile ilgili tartışma ortamı oluşturabilir. Elektrik akımı ile ilgili şu tür sorulardan faydalanılabilir: Elektriği kullanırken ne tür tehlikeler vardır, elektrik kullanırken karşılaşılabilecek tehlikelere karşı ne tür tedbirler alınmalıdır, elektrik çarpmasında tehlikenin boyutunu elektrik potansiyeli mi yoksa elektrik akımı mı belirler, insan vücudunun kuru iken veya ıslak iken ya da terliyken direnci kaç ohmdur, elektrik tesisatlarındaki kablolar tutuşabilir mi, bununla ilgili ne tür tedbirler alınmaktadır, banyo gibi ıslak zeminlerle diğer ortamlarda elektrik kullanımının tehlikeleri benzer midir (D13.4,D16.2)? Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır ve elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı alınması gereken önlemler ile ilgili sunum hazırlar. Grupların konu hakkındaki bilgilere ulaşabilmek için kullanacağı genel ağ, kütüphaneler, dergiler, uzmanlar gibi kaynakları belirlemesi sağlanır. 

Gruplar belirledikleri kaynaklar yoluyla gerekli bilgilere ulaşır (OB1,OB7). Elektriğin kullanımıyla ilgili tehlikeler ve alınması gereken tedbirler hakkında derlenen bilgiler sınıfla paylaşılır. Öğrenciler tartışma ortamında toplanan bilgilerin doğruluklarını test eder (OB1). Öğrenciler, doğruluğu teyit edilen bilgilerden elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı alınması gereken önlemler ile ilgili sunum hazırlar (OB1). Öğrenci sunumları dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir.

FİZ.10.3.7

Öğrencilere, yıldırım düşme ihtimaline karşı binalarda kullanılan paratonerlerin veya elektrik akımının oluşturabileceği tehlikelere karşı elektrik tesisatında kullanılan topraklı prizlerin çalışma sistemleri hakkında sorular sorularak öğrencilerde konu hakkında merak duygusu oluşturulur (E1.1). Öğrenciler soru cevap tekniği ile topraklamayı tanımlar. Öğrenciler 5N1K sorularından yararlanarak topraklamanın işlevi, topraklama yöntemleri ve türleri hakkında sorular sorar (E3.8). Öğrenciler gelen cevaplar doğrultusunda topraklama hakkında güvenilir kaynaklardan araştırma yapar. Araştırma yapmak üzere hedefine uygun strateji, yöntem veya teknikleri seçer (SDB1.2). Elektrik akımı hakkında önceden öğrendiği konularla topraklama hakkında topladığı bilgileri değerlendirir (SDB1.1). Elektrik kaçağı olan topraklı ve topraklanmamış bir buzdolabına dokunulduğunda insan üzerinden geçebilecek elektrik akımı ile ilgili hesaplama yapılabilir. Öğrenciler, topraklama hakkında elde ettikleri bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir. Öğrenciler, doğruluğu teyit edilen bilgiler ışığında topraklamanın güvenli elektrik kullanımındaki önemine yönelik çıkarım yapar. Öğrenciler elektrik akımı tehlikelerine karşı alınacak önlemler (D13.4) ile topraklamanın önemi hakkında topladıkları bilgilerle grup çalışması hâlinde bir sunum hazırlayabilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Katı bir iletkenin direncinin sıcaklığa bağlı olarak değişimi incelenebilir. Öğrencilerden dirençlerin renk kodları ile hesaplama yapmaları istenebilir. Öğrencilerin batarya üzerinde bulunan değerleri yorumlayarak bataryaların şarj olma veya tükenme süreleri hakkında çıkarımlarda bulunması sağlanabilir. Dirençlerin bağlanmasında Wheatstone köprüsüyle ilgili matematiksel işlemler yapılabilir.

*Elektromotor kuvvet kavramını açıklayarak iç dirençleri olan üreteçler ile ilgili matematiksel işlemler yapılabilir.

*Programlama ile sanal deney hazırlama ve paylaşma yapılabilir.

Destekleme

Bileşenler ve bileşenlerin rolleri hakkında yönlendirici sorular kullanılabilir. Deney tasarlama, veri toplama, veri işleme ve sonuca varma süreçlerinde deneyin yapılışına dönük, adım adım yönergeler ve hazır veri toplama şablonları geliştirilebilir. Deney tasarlama, veri toplama, veri işleme ve sonuca varma süreçlerinde deneyin yapılışına dönük adım adım yönergeler ve hazır veri toplama şablonları geliştirilebilir. Dirençlerin birleşik bağlanması ve üreteçlerin seri bağlandığı devrelerde ters bağlanma işlemleri verilmeyebilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 16  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.8. Sorgulama, KB2.15. Yansıtma, KB2.16.1. Tümevarımsal Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB1.3. Kendine Uyarlama (Öz Yansıtma), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık, SDB3.2. Esneklik, SDB3.3. Sorumlu Karar Verme

Değerler

D3. Çalışkanlık, D4. Dostluk, D5. Duyarlılık, D16. Sorumluluk, D20. Yardımseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlığı, OB7. Veri Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Coğrafya, Görsel Sanatlar, Matematik, Müzik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.10.4.1. Dalgaların temel kavramlarına ilişkin operasyonel tanımlama yapabilme

a) Dalgaların temel kavramlarına ilişkin nitelikleri tanımlar.

b) Dalgaların temel kavramlarına ilişkin niteliklerin ölçümünü yapar.

c) Dalgaların temel kavramlarını niteliklerine bağlı olarak tanımlar.

FİZ.10.4.2. Dalgaları özelliklerine göre sınıflandırabilme

a) Dalgaların özelliklerini belirler.

b) Dalgaları titreşim doğrultusu ve taşıdığı enerjiye göre gruplandırır.

c) Dalgaları enine, boyuna, hem enine hem boyuna, mekanik ve elektromanyetik olarak adlandırır.

FİZ.10.4.3. Dalgaların yayılma süratini etkileyen etmenlere ilişkin bilimsel gözleme dayalı tahmin yapabilme

a) Dalgaların yayılma süratine etki eden etmenleri tahmin eder.

b) Dalgaların farklı ortamlardaki yayılma süratini karşılaştırır.

c) Dalgaların farklı ortamlardaki yayılma süratlerine ilişkin sonuç çıkarır.

ç) Elektromanyetik dalgaların yayılma sürati ile ilgili tahminlerde bulunur.

d) Elektromanyetik dalgaların yayılma sürati ile ilgili tahminlerinin geçerliliğini sorgular.

FİZ.10.4.4. Periyodik hareketlere ilişkin deneyimlerini yansıtabilme

a) Periyodik hareketlere ilişkin deneyimlerini gözden geçirir.

b) Periyodik hareketlere ilişkin deneyimlerinden çıkarım yapar.

c) Periyodik hareketlere ilişkin deneyimlerinden ulaştığı çıkarımı değerlendirir.

FİZ.10.4.5. Su dalgalarında yansıma ve kırılma ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Su dalgalarında yansıma ve kırılma olaylarına ilişkin gözlemler yapar.

b) Su dalgalarında yansıma ve kırılma olayları sırasındaki açılar arasında ilişki kurar.

c) Su dalgalarında yansıma ve kırılma olaylarına ilişkin genellemeler yapar.

FİZ.10.4.6. Rezonans ve depreme ilişkin kavramlar üzerinden depremi sorgulayabilme

a) Rezonans ve depremle ilişkili olan kavramları tanımlar.

b) Rezonans ve depremle ilişkili olan kavramlar ile ilgili sorular sorar.

c) Rezonans ve depremle ilişkili olan kavramlar hakkında bilgi toplar.

ç) Rezonans ve depremle ilişkili olan kavramlar ile ilgili toplanan bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir.

d) Rezonans ve depreme ilişkin kavramlar üzerinden depreme yönelik çıkarımlar yapar.

FİZ.10.4.7. Depremle ilgili bilimsel model oluşturabilme

a) Depremle ilgili bir model önerir.

b) Depremle ilgili önerilen modeli geliştirir.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: DALGALAR
Konu:

Dalgaların Temel Kavramları

Dalgaların Sınıflandırılması

Dalgaların Yayılma Süratini Etkileyen Etmenler

Periyodik Hareketler

Su Dalgalarında Yansıma ve Kırılma

Rezonans ve Deprem

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; açık uçlu, kısa ve uzun cevaplı, eşleştirme, boşluk doldurma soruları madde türlerinden oluşan test; öz değerlendirme formu, yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç, doğru yanlış sorularından oluşan çalışma yaprağı, ürün veya model geliştirme kavram haritası ve slogan ile değerlendirilebilir.

Dalga tepesi, dalga çukuru, dalga boyu, frekans, periyot, genlik ve dalgaların yayılma sürati kavramlarını içeren bir çalışma yaprağı ve çeşitli dalga örneklerini sınıflandırmaları için farklı soru türlerinden oluşan test verilebilir. Dalgaların yayılma süratinin ortama bağlılığını yansıtacak slogan oluşturmaları istenebilir. Öğrenciler, öz veya grup değerlendirme formları kullanılarak değerlendirilebilir. Dalgaların temel kavramları, dalgaların sınıflandırılması ve ortamların dalgaların yayılma süratine etkisi ile ilgili kavram haritası hazırlayıp öğrencilerin sunum yapmalarına yönelik bir performans görevi verilir. Bu görev için daha önce verilen çalışma yaprağı, test ve slogan oluşturma çalışmalarını yaparken karşılaştıkları kavramları kaydetmeleri ve not almaları hatırlatılır. Hazırladıkları kavram haritası ve sunumlar dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Öz ve akran değerlendirme formları kullanılabilir. Öğrencilerin öz değerlendirmeleri için kullanılan form puanlama anahtarı ile değerlendirme yapılabilir. Testlerin değerlendirilmesi puanlama anahtarı ile yapılabilir. Su dalgalarının yansıma ve kırılma olaylarına ilişkin farklı madde türlerinden oluşan çalışma yaprağı kullanılabilir. Çalışma yaprağının değerlendirilmesinde puanlama anahtarı kullanılabilir. Öğrencilerden depremle ilişkili kavramlar ile kavram haritası oluşturmaları istenebilir. Kavram haritasının değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarı kullanılabilir. Öğrencilere STEM yaklaşımına uygun olarak depremle ilişkili bir probleme çözüm olabilecek bir ürün veya model geliştirebilecekleri performans görevi verilir. Hazırlanan ürün veya model analitik dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Değerlendirmelerde öz ve akran değerlendirmesi yapılarak çeşitlilik sağlanabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin dönme, öteleme ve titreşim gibi hareket çeşitlerinin özelliklerini bildiği, ses dalgalarının yayılma süratinin ortamın özelliklerine göre değiştiği bilgisine sahip olduğu, uzunluk ve zaman ölçümü yapabildiği ve süratin matematiksel modelini kullanabildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Hareket çeşitleri, ses dalgalarının özellikleri, uzunluk ve zaman ölçümlerine ilişkin soru cevap tekniği kullanılır. Günlük hayatta karşılaştığı dalga olaylarına ilişkin sorular sorulur.

Köprü Kurma

Maçlardaki Meksika dalgası, bayrağın dalgalanması, gitarda ses çıkaran telin hareketi, yağmur yağarken durgun su yüzeyinde oluşan dairesel dalgalar gibi günlük hayatta karşılaşılan olaylar ile dalga hareketi arasında köprü kurulur. Bisiklet, motosiklet, araba gibi araçlar ve kalem, kapı kolu, zımba gibi aletlerde kullanılan yay çeşitleri, zemberek ve sarkaçlı saatlerin çalışma prensipleri, deniz ve göllerde su dalgalarının yayılması ve deprem gibi günlük hayattan olaylar ile köprü kurulur.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.10.4.1

Öğrenciler dönme, öteleme ve titreşim hareketlerini önceki öğrenme-öğretme yaşantılarına bağlı olarak tanımlayabilir. Öğretmen, çeşitli dalga hareketlerine ilişkin maçlardaki Meksika dalgası, bayrağın dalgalanması, yağmur yağarken durgun su yüzeyinde oluşan dairesel dalga örneklerini paylaşır ya da video, simülasyon, animasyon ve dijital öyküleme gibi materyallerden birini kullanarak çeşitli dalga örnekleri gösterilebilir. Öğrencilerin yaratıcı drama veya rol oynama (D3.3,E2.5,OB9) gibi yöntem ve tekniklerden biri ile dalga bağlamına ilişkin olarak aşağı-yukarı ve sağa-sola hareketlerini arkadaşları ile yapması sağlanır (SDB2.1). Öğrencilerden, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak dalga hareketinin niteliklerini gözlemlemek için sınıfta yapabilecekleri bir çalışma planlamaları (SDB1.2) istenir. Öğrenciler grup arkadaşları ile yapacakları çalışmaların niteliğine uygun olarak kullanacakları ip, yay, küçük tahta bloklar gibi malzemelere karar vererek hedefleriyle ilgili çalışmalar yapmak için gerekli araç gereçleri temin eder (SDB1.2). Öğrenciler, planladıkları çalışmayı zamanında ve eksiksiz yaparak (D16.3) dalga hareketi ile ilişkili kavramları gözlemler. Bu çalışmalara dayanarak öğrenciler dalga boyunu dalga tepesi ve dalga çukuru kavramları ile açıklar. Öğretmen genlik kavramından bahseder. Öğrenciler dalga boyu, frekans ve periyot kavramlarını kendi cümleleri ile (OB1) tanımlar. Öğrenciler dalga boyunun uzunlukla, periyot ve frekansın ise zamanla ilişkisini keşfederek bu kavramlar için uygun ölçme araçlarını (E3.4,OB1) belirler. Öğrenciler, ölçüm araçlarını veya simülasyonları kullanarak dalga boyu, frekans ve periyot ölçümlerini yapar (OB7). Alınan yol, zaman ve rat arasındaki ilişkiye yönelik ön bilgi ve yaptığı ölçümlere dayalı olarak dalga sürati kavramını dalga boyu, frekans ve periyot etmenleri üzerinden ilişkilendirerek (SDB1.1) tanımlar. Dalgaların temel kavramları ile ilgili matematiksel işlemler yaptırılır. Öğretmen; dalga tepesi, dalga çukuru, dalga boyu, frekans, periyot, genlik ve dalga sürati kavramlarını içeren bir çalışma yaprağı verebilir. Performans görevi olarak öğrenciler hazırlayacakları kavram haritasının ilk bölümüne dalgalarla ilgili temel kavramları kaydedebilir.

FİZ.10.4.2

Öğretmen, dalgaları farklı özelliklerine göre sınıflandırmaları için su, ses, yay, deprem ve elektromanyetik dalga içeren fotoğraf veya video gibi öğretim materyallerini sınıf ortamında göstererek (OB4) öğrencilerin dikkatlerini çeker. Mimar Sinan'ın bazı eserlerinde akustiğe verdiği önem hakkında bilgi verilebilir. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır ve bu dalgaların ilişkili olduğu etmenleri odaklanarak (E3.2) belirler. Öğretmen, dalgaların titreşim doğrultusuna ve enerji biçimlerine göre sınıflandırıldığını açıklar ve öğrencilerden dalgalara ilişkin günlük hayattan örnekler vermelerini ister (OB1). Öğrenciler, grup arkadaşları ile tartışarak (SDB2.2) dalgaları titreşim doğrultusu ve taşıdığı enerjiye göre gruplandırır. Gruplandırma yapıldıktan sonra öğretmen dalgaları açıklayarak adlandırır. Öğrenciler, grup içi iletişimle (SDB2.1) zihin haritası, kavram haritası, sınıflandırma tablosu veya anlam çözümleme tablosu (E3.7) gibi araçlardan birini seçer. Seçtikleri aracı dalgaları sınıflandırma hedefine uygun şekilde planlayarak (SDB1.2) oluşturur (D3.4). Eşleştirme tablosu, boşluk doldurma ve açık uçlu sorulardan oluşan bir test kullanılarak verilen çeşitli dalga örneklerini öğrencilerin sınıflandırmaları istenir. Öğrenciler, performans görevi olarak hazırlayacağı kavram haritasının ikinci bölümünde yer alacak kavramları kaydedebilir.

FİZ.10.4.3

Öğretmen, dalgaların yayılma süratini etkileyen etmenlere ilişkin gözlem yaptırmak için 5E öğrenme döngüsü, argümantasyon, örnek olay, gezi-gözlem veya beyin fırtınası gibi öğretim yöntem ve tekniklerden birini kullanabilir. Öğretmen, öğrencilerin ön bilgileri ile dalgaların yayılma sürati arasında ilişki kurmalarını sağlayacak (SDB1.1) video ve simülasyon gibi materyaller veya dijital öyküleme (OB4) kullanarak dikkatlerini çeker. Öğrenciler su ve ses dalgalarında yayılma süratini etkileyen etmenleri sınıf arkadaşlarının bakış açılarını da dikkate alarak (SDB2.1) tahmin eder. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak su ve ses dalgalarının yayılma süratini test edebileceği ortamları planlayarak (SDB1.2) tartışır (D3.3,E1.5). Su ve ses gibi mekanik dalgaların yayılması için maddesel ortamın gerekliliği vurgulanarak sesin boşlukta yayılmadığına değinilir. Sesin yayılma sürati ile ortamın katı, sıvı ve gaz hâli arasında ilişki kurulur. Su dalgalarının hareketi farklı derinlikte ortamlar oluşturularak gözlemlenir. Öğrenciler, su ve ses dalgalarının farklı ortamlardaki yayılma süratlerini karşılaştırırlar. Öğrenciler, yaptıkları gözlemler ile dalgaların yayılma süratini etkileyen etmenlere ilişkin bir sonuca ulaşır (E3.4). Grup üyeleri kendi aralarında tartışarak (SDB2.2) elektromanyetik dalgaların farklı ortamlarındaki yayılma sürati ile ilgili tahminlerde bulunurlar ve diğer gruplar ile tahminlerini paylaşırlar. Öğrenciler, tahminlerinin geçerliliğini sınıf ortamında arkadaşlarıyla tartışarak (SDB2.2) sorgular. Öğretmen, öğrencilerden dalga süratinin ortama bağlılığını yansıtacak şekilde slogan oluşturmalarını isteyebilir. Öğrencilerin performans görevi olarak hazırlayacağı kavram haritasının üçüncü bölümünde yer alacak kavramları kaydetmesi sağlanabilir. Öğrenciler bu ünite kapsamında ele alınan ilk üç öğrenme çıktısında kaydettiği kavramları kullanarak kavram haritası oluşturup sunabilir.

FİZ.10.4.4

Öğretmen zaman ve zamanın ölçülmesi (zemberekli ve sarkaçlı saatlerin çalışma prensipleri) ile ilgili sorular sorar. Yay sarkacı ve basit sarkaçta periyot kavramına ilişkin simülasyon, görsel, gösteri deneyi veya videolar ile Galileo’nun ilk basit sarkacı kullanarak yaptığı deneylere ilişkin hikâyeleri kullanarak merak uyandırır (E1.1). Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır (SDB2.2). Öğretmen, öğrencilerin periyot kavramını yakından deneyimleyebilmeleri için sınıfa farklı uzunlukta ipler, farklı sertlikte yaylar ve fark kütlelerde cisimler getirebilir. Öğrenciler yay sarkacının ve basit sarkacın periyoduna ilişkin deneyimlerini grup hâlinde tartışarak (SDB2.2) gözden geçirir. Grup arkadaşları ile birlikte alternatif fikirler ortaya koyarak (SDB2.1) yay sarkacının ve basit sarkacın periyodunu belirleyen özellikleri tahmin eder. Arkadaşlarıyla dayanışma içinde (D4.1) periyodu etkileyen değişkenleri belirler ve bu değişkenlerin periyoda etkisine ilişkin çıkarımlar yapar. Deneyimlerinden yola çıkararak yay sarkacının ve basit sarkacın periyodunu etkileyen etmenler ile periyot arasındaki ilişkiyi yorumlayarak periyodik hareketlerin yapısını değerlendirir (OB7). Öğretmen öğrencilerin değerlendirmelerini doğal titreşim frekansı kavramı ile ilişkilendirir. Günlük hayattan doğal titreşim frekansına örnekler verir. Yay sarkacı ve basit sarkacın periyoduna ilişkin matematiksel modelden ve matematiksel işlemlerden kaçınılır. Öğrenciler bir form ile deneyimlerine ilişkin öz değerlendirmelerini ve kendi öğrenmelerini geliştirmeye yönelik paylaşım yapabilir (SDB1.3). Yay sarkacı ve basit sarkacın periyodunu etkileyen etmenler ile ilgili eşleştirme, açık uçlu ve boşluk doldurma soruları ile oluşturulmuş test kullanılabilir.

FİZ.10.4.5

Öğretmen su dalgalarında yansıma ve kırılma olaylarını fark ettirmek için argümantasyon ve tahmin et-gözle-açıkla gibi öğretim yöntemlerinden birini kullanabilir. Öğrencilerin su dalgalarının farklı derinlikteki ortamlarda yansıma ve kırılma olayları sırasında yayılma doğrultusu, yönü ve süratinin değişimine ilişkin tahminler yapması sağlanabilir. Öğrencilerden tahminleri ile ses ve yay dalgalarının yayılma süratinin ortama bağlılığı ön bilgisi ve günlük hayattaki deneyimleri arasında ilişki kurması istenir (SDB1.1). Deney, simülasyon veya video gibi öğretim materyallerinden biri ile dalgaların hareketlerini gözlemler (OB4). Öğretmen doğrusal su dalgalarını kullanarak yansıma ve kırılma olaylarını açıklar. Öğrencilere ses dalgalarının bir engelden yansımasına özel bir isim verildiğinden bahsederek yan olayını günlük hayattan örnekler kullanarak açıklar. Doğrusal su dalgalarının oluşumunu simülasyon ve görsel gibi materyaller kullanarak gösterebilir. Doğrusal dalgaların düz engelden yansıma ve farklı derinliklere geçişi sırasındaki kırılma olaylarında gelme açısı, yansıma açısı, kırılma açısı kavramlarına bağlı olarak yansıma ve kırılma yasalarını açıklar. Öğrencilerin, doğrusal su dalgalarının doğrusal engelden yansımasını ve farklı derinlikteki ortamlarda kırılmasını çizim yaparak (OB4) karşılaştırması sağlar. Öğrenciler doğrusal su dalgalarının doğrusal engelden yansıması sırasında gelme açısı ile yansıma açısı, farklı derinlikteki ortamlar arasındaki kırılması sırasında gelme açısı ile kırılma açısı hakkında tartışarak (SDB2.2) kavramlar arasında ilişki kurar. Öğrenciler yapılan gözlem ve ilişkilerden sonra su dalgalarında derinliğin yayılma doğrultusu, yönü ve süratine etkisi üzerine genelleme yapar. Öğretmen, öğrencileri yapılandırılmış grid ve tanılayıcı dallanmış ağaç sorularından oluşan çalışma yaprağı ile değerlendirebilir.

FİZ.10.4.6

Frekansları aynı iki diyapozondan birinin titreşiminin diğerinde de titreşime neden olduğu gösteri deneyi veya dijital içerikler gösterilebilir. Köprülerin rezonans ile salınımı üzerine videolar izletilebilir. Öğretmen depremin odak noktası, merkez üssü, şiddeti ve büyüklüğü ile ilgili eğitsel dijital içerikler gösterir. Öğrenciler bu kavramları kendi cümleleri ile tanımlar. Öğretmen tartışma, soru cevap veya beyin fırtınası tekniklerini kullanarak öğrencilerin açık fikirlilikle (E3.5) sorular sormasını sağlar (E3.8). Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplar oluşturabilir (SDB2.2). Gruplar soruların cevaplarını ve depremle ilişkili kavramları planlama yaparak araştırır (D3.3,OB1). İş birlikli öğrenme yöntemiyle (SDB2.2) her grup kendi içinde topladığı bilgilerin güvenilirliği ve doğruluğu ile ilgili fikir alışverişinde bulunarak sonuçları değerlendirir. Gruplar sorumlu oldukları araştırmaları sınıf arkadaşlarına sunar (E2.2,OB1). Öğrenciler depremin merkez üssü ve büyüklüğü kavramlarından yola çıkarak depreme yönelik çıkarımlar yapar. Öğretmen öğrencilerden kavram haritası hazırlamalarını isteyebilir. Kavram haritaları dereceli puanlama anahtarı kullanılarak değerlendirilebilir.

FİZ.10.4.7

Öğretmen sismograf ve izolatör gibi depremle ilişkili aygıtların fotoğraf ya da videoları ile öğrencilerin dikkatini çeker (OB4). Öğretmen sismograf ve izolatörün çalışma prensibine ilişkin açıklamalarda bulunabilir. Öğrenciler STEM yaklaşımına uygun depremin büyüklüğünü ölçebilen, depremin etkisini azaltan veya depreme yönelik bir hayat problemini tanımlayarak çözüm olabilecek ihtiyaca yönelik bir ürün (D5.3,D16.2,D20.3) veya model önerir (E3.1,E3.3,SDB1.2,SDB2.3). Öğrenciler bu süreçte problemi saptayıp probleme ilişkin alternatif çözümler üretir, en uygun çözümü belirler ve uygular (SDB3.3). Öğrenciler bu süreçte karşı karşıya kaldığı zor durumlarla baş edebilmek için önünde farklı birçok seçeneğin olacağını fark eder (SDB3.2). Önerdikleri modeli sınıf arkadaşları ile paylaşarak modelin geliştirilmesine yönelik tartışma (SDB2.2) yapar (D3.3). Öğrenciler aktif rol alarak önerdikleri modeli geliştirir. Öğretmen oluşturulan modelleri dereceli puanlama ölçeği ile değerlendirilebilir. Öğrencilerden performans görevi olarak grup çalışması şeklinde ürün veya model geliştirmeleri istenebilir. Bu performans görevinde STEM yaklaşımına uygun basamaklar izlenebilir. Depreme yönelik bilgi temelli hayat problemi belirlenebilir. Bu problem durumu bağlamında araştırma yapılır ve sınırlılıklar belirlenebilir. Problemin çözümüne ilişkin bir fikir geliştirilip bu fikre bağlı olarak bir ürün tasarlanabilir. Tasarlanan ürün test edilerek sınıfta sunum veya sergi şeklinde paylaşılabilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Öğrenciler, yaylarda (tellerde) dalgaların yayılma süratinin yayın birim uzunluğunun kütlesi ile yaya etki eden kuvvetin büyüklüğüne bağlı olduğunu ifade eden matematiksel modele araştırma yaparak ulaşabilirler. Müzik aletlerinde kullanılan tellerin cinsi, gerginlikleri ve uzunlukları ile oluşan ses dalgalarının frekansı arasındaki ilişki araştırılabilir. Öğrenciler, geçmişten bugüne kullanılan zaman ölçümünde periyot kavramını kullanan saatlerin çalışma prensipleri hakkında araştırma yaparak saatlerin değişimini gösteren bir tarih şeridi hazırlayıp paylaşabilir. Yay ve basit sarkacın periyodu ile ilgili matematiksel model verilerek hesaplamalar yaptırılabilir. Öğrencilerin yay dalgalarında yaptıkları etkinliklere yapıcı ve yıkıcı girişim durumları eklenebilir. Su dalgalarında ayrılma olayına ilişkin araştırmalar yapılabilir. Ses dalgalarının sağlık alanında uygulanmasına örnek olarak böbrek taşının rılmasında kullanılan aletin çalışma prensibi araştırılarak rapor hazırlanabilir. Öğrenciler, Türkiye'de ve Dünya'daki rasathaneler hakkında araştırma yapıp okul ortamında paylaşabilir. Rasathanelerin ve deprem üzerine yapılan çalışmaların deprem bilincine katkısı üzerine sunum hazırlayabilir. Öğrencilerin deprem konusunda yapacakları araştırmalara cisim ve yüzey dalgalarının (P ve S, Rayleigh ve Love) özellikleri ile deprem öncesi ve sonrasında Türkiye’deki acil yardım kurumlarının faaliyetleri eklenebilir. Depremin frekansı ile bina uzunluğu arasındaki ilişkiden, bina titreşimlerinin karşılaştırılabileceği maket yapılabilir.

*Depreme dayanıklı yapılar ile ilgili araştırma yapılabilir ve araştırma sonuçlarını öğrencilerin derste öğrendiği konu ve kavramlar ile ilişkilendirerek depreme dayanıklı bir yapı modeli fikri ortaya konulabilir.

*Fizik ve diğer derslerinden edindiği bilgi ve becerilerinden hareketle deprem bilinci, uyarı sistemleri veya dayanışma platformu gibi mobil uygulamalar geliştirilebilir.

Destekleme

Öğrenciler dalga boyunun bulunmasında ölçeklenmiş milimetrik kâğıt üzerine çizilmiş enine dalga görseli kullanabilir, deprem dalgalarında sismograf modeli geliştirmek yerine modelin çizimini yapabilir.

11 Öğretim Programı Unsurları

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 46  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.7. Karşılaştırma, KB2.14. Yorumlama, KB2.16.3. Analojik Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık

Değerler

D4. Dostluk, D12. Sabır, D14. Saygı

Okuryazarlık Becerileri

OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı, OB9. Sanat Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Astronomi ve Uzay Bilimleri, Beden Eğitimi, Görsel Sanatlar, Matematik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.11.1.1. Newton Hareket Yasaları ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Bileşke kuvvet ile cisimlerin hareketi arasındaki ilişkileri keşfeder.

b) Newton Hareket Yasaları'na yönelik genellemeler yapar.

FİZ.11.1.2. Newton Hareket Yasaları'nı serbest cisim diyagramını kullanarak yorumlayabilme

a) Bir cisme etki eden kuvvetleri belirler.

b) Bir cisme etki eden kuvvetleri serbest cisim diyagramı üzerinde gösterir.

c) Serbest cisim diyagramını kullanarak Newton Hareket Yasaları'nı yeniden ifade eder.

FİZ.11.1.3. Statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerini karşılaştırabilme

a) Statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerine ilişkin özellikleri belirler.

b) Statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerine ilişkin benzerlikleri listeler.

c) Statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerine ilişkin farklılıkları listeler.

FİZ.11.1.4. Sürtünme kuvvetinin matematiksel modeline ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Sürtünme kuvvetinin bağlı olduğu değişkenler arasındaki ilişkiyi keşfederek matematiksel modeline ulaşır.

b) Farklı veri setleri ile hesaplamalar yaparak sürtünme kuvvetinin matematiksel modelini geneller.

FİZ.11.1.5. Limit hızı etkileyen değişkenler ile ilgili bilimsel çıkarım yapabilme

a) Limit hız ve limit hızı etkileyen değişkenleri tanımlar.

b) Limit hız ve limit hızı etkileyen değişkenlerle ilgili verileri toplayarak kaydeder.

c) Limit hız ve limit hızı etkileyen değişkenlerle ilgili verileri yorumlayarak değerlendirir.

FİZ.11.1.6. Çembersel hareket yapan cisimlerin yörüngeleri ve hız vektörleri hakkında analojik akıl yürütebilme

a) Çembersel hareket yapan farklı cisimlerin hareketlerini gözlemler.

b) Çembersel hareket yapan farklı cisimlerin hareketlerinin özelliklerini tespit eder.

c) Çembersel hareket yapan farklı cisimlerin hareketlerinin benzerliklerinden yola çıkarak yörüngeleri ve hız vektörü hakkında çıkarım yapar.

FİZ.11.1.7. Çembersel hareketin değişkenleri arasındaki ilişkilerin matematiksel olarak modellenmesine ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Çembersel hareketin değişkenlerini keşfederek aralarındaki ilişkileri matematiksel olarak modeller.

b) Farklı veri setleri ile hesaplamalar yaparak çembersel hareketin değişkenleri arasındaki ilişkilere yönelik matematiksel modelleri geneller.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: KUVVET VE HAREKET
Konu:

Newton Hareket Yasaları

Sürtünme Kuvveti

Limit Hız

Çembersel Hareket

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; çıkış kartı, çalışma yaprağı, açık uçlu maddelerden oluşan test, yapılandırılmış grid, bilgi görseli, kısa film veya animasyon, kavram haritası kullanılarak değerlendirilebilir.

Newton Hareket Yasaları'na örnek verebilmesi için çıkış kartı verilebilir. Newton Hareket Yasaları'nı serbest cisim diyagramını kullanarak yorumlayabilmeleri için bir çalışma yaprağı verilebilir. Statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerine yönelik karşılaştırabilme yapmaları için yapılandırılmış grid verilebilir. Sürtünme kuvvetinin hesaplanmasına yönelik farklı soru türlerinden oluşan bir test verilebilir. Çıkış kartı, çalışma yaprağı, test ve yapılandırıl- mış grid puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Limit hızı etkileyen faktörler hakkında bilgi görseli hazırlanması ve çembersel hareket ile vektörler hakkında kavramları gös- termek için kısa bir film çekilmesi ya da animasyon hazırlanması performans görevleri olarak verilebilir. Performans görevleri dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Kavramlar ile ilgili kavram haritası da kullanılabilir. Kavram haritası dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Matematiksel hesaplamaları yapmaları için açık uçlu test verilebilir. Açık uçlu test dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Değerlendir- melerde öz değerlendirme, akran değerlendirme veya grup değerlendirmesi yapılarak çeşitlilik sağlanabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin hız ve ivme kavramlarını bildikleri, ilgili hesaplamaları yapabildikleri, periyot ve frekans kavramlarını bildikleri kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

İvme ve hız kavramına yönelik soru cevap etkinliği yapılarak ivme ve hız kavramları hatırlatılır.

Köprü Kurma

Hareketli araçlar içindeki yolcuların hız değişimi sırasında yaşadıkları, aynı kuvvet etkisinde kalan farklı kütleli cisimlerin hızlanması ya da yavaşlamasındaki farklılıklara yönelik gözlemler ve futbolda topa vurma sonucunda ayağa etki eden kuvvet gibi yaşantılar üzerinden Newton Hareket Yasaları'na giriş yapılır.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.11.1.1

Öğretmen, İbni Sina’nın mekanik konusundaki çalışmalarını anlatan hazır metni kullanarak çalışmaları hakkında farkındalık oluşturur. Öğrencilere Newton'ın Hareket Yasaları ile ilgili deney yaptırılır ya da animasyon, simülasyon veya video gösterimi gibi dijital içeriklerden biri kullanılabilir. Öğrenciler deney veya dijital içeriklerdeki hareket veya olayları tartışma yöntemi ile yorumlar (OB4). Görselde temsil edilen hareket veya olaylara ilişkin iddialarını, destekleyicilerini ve varsa akranlarından farklı düşündüğü durumlarda çürütücülerini sunar (E1.2,E3.5,E3.11,SDB2.2). Öğrencilerin iddialarını ortaya koyarken (SDB2.2) ön öğrenmelerinde yer alan ivme kavramı ile ilişki kurması sağlanır (SDB1.1). Öğrenciler, sınıf tartışması (SDB2.2) neticesinde bileşke kuvvet ve cisimlerin hareketleri arasındaki ilişkileri keşfeder. Öğrenciler, soru cevap veya beyin fırtınası gibi tekniklerle desteklenen tartışma ortamında keşfettiği ilişkiler üzerinden Newton Hareket Yasaları'na yönelik genellemeler yapar. Öğrencilere Newton Hareket Yasaları'nı kendi ifadeleri ile yazmaları ve örnekler vermeleri için çıkış kartı verilebilir.

FİZ.11.1.2

Öğretmen, birden fazla kuvvetin etkisinde kalan cisimlerle ilgili görselleri gösterir. Öğrenciler görselleri yorumlayarak cisimler üzerine etki eden tüm kuvvetleri belirler (OB4). Öğrenciler belirledikleri kuvvetleri serbest cisim diyagramını kullanarak gösterir. Öğretmen, sınıfta soru cevap etkinliğini kullanarak öğrencilerin Newton Hareket Yasaları'nı hatırlamalarına yardımcı olabilir. Öğrenciler, serbest cisim diyagramını kullanarak Newton Hareket Yasaları'nı kendi cümleleriyle yeniden ifade eder. Serbest cisim diyagramı kullanmanın bir cisme etki eden net kuvvetin hesaplanması ile ilgili matematiksel problemlerin çözümündeki işlevini analitik bakış açısıyla tartışır (E3.6). Farklı büyüklükteki ivmeyle hareket eden cisimlerin bir arada olduğu sistemlerle ilgili matematiksel hesaplamalardan kaçınılır. Serbest cisim diyagramları hakkında farklı soru türleri içeren bir çalışma yaprağı verilebilir.

FİZ.11.1.3

Öğretmen, örnek olay ya da dijital içeriklerde yer alan görselleri yorumlayarak (OB4) öğrencilerin harekete zorlanmasına rağmen duran, kayarak öteleme hareketi yapan ve nerek öteleme hareketi yapan cisimlere etki eden sürtünme kuvvetini fark etmesini sağlar. Öğrenciler, statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerinin özelliklerini belirleyerek bunları ifade eder. Öğrenciler, soru cevap tekniğinin kullanıldığı etkileşimli ortamda görsellerde yer alan sürtünme kuvvetinin temel bileşenlerini, statik ve kinetik sürtünme kuvvetinin benzerliklerini ve farklılıklarını sorgulayarak listeler. Öğrencilere, statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerini karşılaştırabilmeleri için yapılandırılmış grid verilebilir.

FİZ.11.1.4

Öğrenciler, simülasyon gibi dijital içerikler yoluyla ya da deney yardımıyla kayarak öteleme hareketinde zorlanmasına rağmen duran ve sabit hızla hareket eden cisimlere etki eden sürtünme kuvvetinin bağlı olduğu değişkenleri gözlemler (OB4). Öğrenciler, sınıf tartışması yolu ile gözlemlerine yönelik çıkarımlarını simülasyon veya deney yoluyla elde ettiği verilerle destekleyerek ifade eder (OB7,SDB2.1). Tartışma sonucunda sürtünme kuvvetinin matematiksel modeline ulaşır. Öğretmen, sürtünmeli ortamda hareket eden cisimlere yönelik problemler sunabilir. Öğrencilerden dijital içerik ya da deney verilerini kullanarak uygulanan kuvvet-sürtünme kuvveti grafiğini çizmeleri istenebilir. Öğrenciler, matematiksel model kullanarak statik ve kinetik sürtünme kuvvetleriyle ilgili hesaplamalar yapar ve modeli geneller. Kayarak öteleme hareketi yapan cisimlere etki eden sürtünme kuvvetinin hareket yönü ile aynı yönde olduğu durumlara günlük hayattan örnekler verir. Öğrencilere, sürtünme kuvveti ile ilgili hesaplamalar yapmaları için farklı soru türlerinden oluşan bir test verilebilir.

FİZ.11.1.5

Profesyonel bir paraşütçünün uçaktan atlama deneyimine yönelik video üzerinden öğrencilerin paraşütçünün hareketini ve hareketine etki eden değişkenleri tartışıp yorumlaması sağlanır (OB4). Öğrencilerin yorumları alındıktan sonra öğretmen özdeş kâğıtlardan birini yatay, diğerini buruşturulmuş olmak üzere iki farklı şekilde serbest bırakarak basit gösteri deneyi gerçekleştirebilir. Yatay ve buruşturulmuş olarak bırakılan özdeş kâğıtların havada kalma süreleri arasındaki ve düşey hızları arasındaki farklılıkların nedenleri soru cevap etkinliğiyle sorgulanabilir. Sınıf tartışmasında öğrenciler kendi iddialarını ve destekleyicilerini paraşüt hareketini de kullanarak ortaya koyabilir. Yapılan tartışmalar neticesinde, öğrencilerin limit hızı ve limit hıza etki eden değişkenleri sürtünme kuvveti ile ilişkilendirerek tanımlamaları sağlanır. Öğretmen, öğrencileri simülasyon kullanarak limit hıza etki eden değişkenlerle ilgili veri toplamaya yönlendirebilir. 

Öğrenciler, cisimlerin yüzey alanı, akışkanın özellikleri gibi değişkenlerin büyüklüğünü değiştirerek limit hızın aldığı değerleri kaydeder (OB7). Öğrenciler kendi iddialarını, tekrar eden gözlemleri (D12.3,E1.3) ve gözlemler esnasında kaydettikleri verileri kullanarak (E3.6) gerekçelendirir. Kendi iddialarını ve gerekçelerini, varsa arkadaşlarının karşıt iddialarına yönelik çürütücülerini saygı çerçevesinde (D4.4) ve yapıcı olarak (SDB2.3) ifade eder (SDB2.1), limit hız ve limit hızı etkileyen değişkenleri değerlendirir. Öğrenciler limit hızı etkileyen faktörler hakkında bilgi görseli hazırlayabilir.

FİZ.11.1.6

Öğretmen, öğrencilerin ön bilgilerinde yer alan Türksat uydularının Dünya etrafındaki dolanımı ya da lunaparklardaki dönme dolap gibi çeşitli eğlence araçlarının hareketlerini yorumlamaları için çembersel hareket yapan farklı cisimleri görsel içerikli dijital araçlar (OB4) ile gösterir. Öğrenciler görsellere odaklanarak (E3.2), görsellerde yer alan hareketleri inceler. Öğrenciler, soru cevap tekniği yardımıyla görsellerde yer alan hareketlilerin yörüngeleri, yörüngelerinin merkez noktaları ve hızları hakkında görüşlerini ifade ederek (SDB2.1) çembersel hareket yapan farklı cisimlerin hareketlerinin özelliklerini tespit eder. Öğretmen, öğrencilerin vektörel niceliklerle ilgili ön bilgilerini hatırlamalarına yardımcı olur ve birbirinden farklı çembersel hareket yapan cisimlerin herhangi bir konumdaki hız vektörlerinin yönlerini çizmelerini ister. Öğrenciler, çembersel hareket yapan cisimlerin hareketlerindeki benzerliklerden yola çıkarak hız vektörü ile yörüngelerinin yarıçap vektörünün yönlerine yönelik çıkarımda bulunur.

FİZ.11.1.7

Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılabilir. Öğretmen, öğrencilerden çembersel hareketin temel değişkenlerinden en az iki tanesinin karşılıklı etkileşimini gösteren drama etkinliği yapmalarını (OB9) ister. Öğrencilerden, akranlarına değişkenleri doğru aktarabilmek için hazırlayacakları senaryo üzerinde tartışarak (SDB2.2) görüş birliğine varmaları istenir (D4.1,E3.3). Öğretmen, canlandırma etkinliği öncesinde gruplar tarafından hazırlanan bütün senaryoları inceleyerek temel değişkenlerin tamamının senaryolar kapsamında yer aldığından emin olur. Öğrenciler hazırladıkları senaryoları canlandırır (E2.5). Öğrenciler, canlandırma etkinlikleri sonrasında gruplar arası tartışma (SDB2.2) yolu ile değişkenlere ve değişkenler arasındaki ilişkiye yönelik iddialarını, gerekçelerini ve varsa karşıt iddialara sahip olan arkadaşlarına yönelik çürütücülerini saygı çerçevesinde (D14.4) ifade eder (SDB2.1). Gruplar arası tartışma ile öğrenciler değişkenler arasındaki ilişkileri keşfederek bu ilişkileri matematiksel olarak modeller. Drama etkinliği sırasında grup üyeleri arasında sağlanan etkileşim (SDB2.1) sonucu ulaştıkları değişkenler arasındaki ilişkilere yönelik matematiksel modelleri; yatay düzlemde düzgün çembersel hareket, düşey düzlemde çembersel hareket, ray sisteminde çembersel hareket, yatay ve eğimli virajlardaki çembersel hareket problemlerinin çözümlerinde kullanarak geneller. Çembersel hareket ile ilgili değişkenleri göstermek için bir kısa film çekilmesi ya da animasyon hazırlanması performans görevi olarak verilebilir. Değişkenler arasındaki ilişkileri görmek için kavram haritası verilebilir. Matematiksel hesaplamalar yapabilmeleri için açık uçlu test kullanılabilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Eğimli virajda yol alan araçlara etki eden statik sürtünme kuvvetinin matematiksel hesaplamaları yapılabilir. Türkiye’de ve dünyada araç kazalarının sebepleri arasında “viraj güvenliği”nin yeri ve kazalardaki istatistik oranları araştırılabilir. Araçlarda kullanılan fren sistemleri incelenerek ABS fren sisteminin avantajlarının, statik ve kinetik sürtünme kuvvetleri arasındaki farklarla ilişkilendirilerek açıklanması istenebilir.

*Virajlarda güvenli sürüş yapmak için gereken önlemler ile Newton Hareket Yasaları, sürtünme kuvveti ve çembersel hareket konu başlıkları ilişkilendirilerek araba lastiği tasarım önerisi oluşturulabilir.

*Newton Hareket Yasaları, Bernoulli İlkesi, sürtünme kuvveti ve çembersel hareket konuları ile ilişkilendirerek yarış arabası tasarımı yapılabilir.

Destekleme

Newton Hareket Yasaları'na yönelik problem çözümlerinde yalnızca tek cisim içeren örnekler tercih edilebilir. Sürtünme kuvvetinin hesaplanmasına yönelik örnek problem durumlarında yatay zemindeki cisimlere kendi ağırlıkları ve zemin tarafından uygulanan tepki kuvvetleri dışında herhangi bir düşey kuvvetin uygulanmadığı örnekler kullanılabilir. Limit hız ile ilgili örnek ve açıklamalarda yağmur damlasının ve paraşütle atlayan kişinin hareketi ile sınırlı kalınarak limit hız konusu sadece kavramsal düzeyde verilebilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 46  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.4. Çözümleme, KB2.6. Bilgi Toplama, KB2.15. Yansıtma

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3 Sosyal Farkındalık

Değerler

D17.Tasarruf, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı, OB8. Sürdürülebilirlik

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Biyoloji, Görsel Sanatlar, Matematik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.11.2.1. Elektrik yükleri arasındaki elektriksel kuvvetin matematiksel modeline yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Elektrik yükleri arasındaki elektriksel kuvvetin bağlı olduğu değişkenler arasındaki keşfettiği ilişkiyi matematiksel olarak modeller.

b) Elektrik yükleri arasındaki elektriksel kuvvetin matematiksel modeli üzerinden genellemeler yapar.

FİZ.11.2.2. Elektriksel alanın matematiksel modeline yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Elektrik yüklerinin oluşturduğu elektriksel alana ilişkin keşfettiği etmenler arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak modeller.

b) Elektrik yüklerinin oluşturduğu elektriksel alanın matematiksel modeli üzerinden genellemeler yapar.

FİZ.11.2.3. Faraday kafesi ve Faraday kafesinin kullanım alanları ile ilgili bilgi toplayabilme

a) Faraday kafesi ve Faraday kafesinin kullanım alanları ile ilgili bilgiye ulaşmak için kullanacağı kaynakları belirler.

b) Belirlediği kaynağı kullanarak Faraday kafesi ve Faraday kafesinin kullanım alanları ile ilgili bilgileri bulur.

c) Faraday kafesi ve Faraday kafesinin kullanım alanları ile ilgili ulaşılan bilgileri doğrular.

ç) Faraday kafesi ve Faraday kafesinin kullanım alanları ile ilgili ulaşılan bilgileri kaydeder.

FİZ.11.2.4. Mıknatısların birbiriyle etkileşimine yönelik bilimsel gözlem yapabilme

a) Mıknatısların birbiriyle etkileşimiyle ilgili nitelikleri tanımlar.

b) Mıknatısların birbiriyle etkileşimiyle ilgili verileri toplayarak kaydeder.

c) Mıknatısların birbiriyle etkileşimiyle ilgili verileri manyetik alan çizgileriyle açıklar.

FİZ.11.2.5. Üzerinden akım geçen düz bir iletken telin oluşturduğu manyetik alana ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Üzerinden akım geçen düz bir iletken telin oluşturduğu manyetik alana ilişkin matematiksel modeli bulur.

b) Üzerinden akım geçen düz bir iletken telin oluşturduğu manyetik alana ilişkin matematiksel modeli geneller.

FİZ.11.2.6. Akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alanın matematiksel modeline ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alana ilişkin keşfettiği ilişkiyi matematiksel olarak modeller.

b) Akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alanın matematiksel modeli üzerinden genelleme yapar.

FİZ.11.2.7. Elektromıknatısların kullanım alanlarına ilişkin bilgi toplayabilme

a) Elektromıknatısların kullanım alanlarıyla ilgili bilgiye ulaşmak için kullanacağı kaynakları belirler.

b) Belirlediği kaynağı kullanarak elektromıknatısların kullanım alanlarıyla ilgili bilgileri bulur.

c) Elektromıknatısların kullanım alanlarıyla ilgili ulaştığı bilgilerin doğru olup olmadığını belirler.

ç) Elektromıknatısların günlük hayattaki kullanım alanlarıyla ilgili ulaştığı bilgileri kaydeder.

FİZ.11.2.8. Manyetik alanda akım geçen düz bir tele etki eden kuvvete ilişkin matematiksel modele yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Manyetik alanda akım geçen düz bir tele etki eden kuvvetin etmenleri arasındaki keşfettiği ilişkiyi matematiksel olarak modeller.

b) Manyetik alanda akım geçen düz bir tele etki eden kuvvete ilişkin matematiksel model üzerinden genelleme yapar.

FİZ.11.2.9. Manyetik alanda akım geçen düz bir tele etki eden kuvvet ile ilgili deneyimini elektrik motorlarının çalışma prensibine yansıtabilme

a) Manyetik alanda akım geçen düz bir tele etki eden kuvvet ile ilgili deneyimini gözden geçirir.

b) Deneyimine dayalı olarak manyetik alanda akım geçen dikdörtgen telin bir eksen etrafında dönmesi hakkında çıkarım yapar.

c) Yaptığı çıkarımları elektrik motorlarının çalışma prensibi açısından değerlendirir.

FİZ.11.2.10. Manyetik akıya etki eden etmenleri çözümleyebilme

a) Manyetik akıya etki eden etmenleri belirler.

b) Manyetik akıya etki eden etmenler arasındaki ilişkiyi belirler.

FİZ.11.2.11. İndüksiyon geriliminin matematiksel modeline ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) İndüksiyon geriliminin oluşmasında keşfettiği etmenler arasındaki ilişkiyi matematiksel olarak modeller.

b) İndüksiyon geriliminin matematiksel modeli üzerinden genellemeler yapar.

FİZ.11.2.12. İndüklenme sonucu oluşan alternatif (değişken akım) hakkında bilimsel çıkarım yapabilme

a) İndüklenme sonucu oluşan alternatif akımı etkileyen etmenleri belirler.

b) İndüklenme sonucu oluşan alternatif akımı etkileyen etmenler arasındaki ilişkiyi belirlemek üzere veri toplayarak kaydeder.

c) İndüklenme sonucu oluşan alternatif akımı topladığı verilerden yola çıkarak yorumlayıp değerlendirir.

FİZ.11.2.13. Transformatörün yapısı ve kullanım alanlarına yönelik bilimsel çıkarım yapabilme

a) Transformatörün niteliklerini deney yaparak tanımlar.

b) Transformatörlerin kullanım alanlarına yönelik topladığı verileri kaydeder.

c) Elde ettiği verilerden yola çıkarak transformatörün kullanım alanlarındaki rolünü yorumlar ve değerlendirir.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: ELEKTRİK VE MANYETİZMA
Konu:

Elektriksel Kuvvet ve Elektriksel Alan

Manyetik Alan ve Manyetik Kuvvet

İndüksiyon Akımı

Transformatörler

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; soru kutusu, test (açık uçlu maddeler), sunu, çıkış kartı, deney tasar- lama, çalışma yaprağı, basit elektrik motoru tasarlama, bilgi görseli kullanılarak değerlendirilebilir.

Elektrik yükleri arasındaki kuvvetin matematiksel modeline ulaşmaları için farklı madde türlerinden oluşan bir soru kutusu hazırlama ve elektriksel alanın matematiksel modelini tanımlayabilmeleri için açık uçlu maddelerden oluşan bir test verilebilir. Faraday kafesi ve kullanım alanları ile ilgili bir performans görevi verilebilir. Mıknatısların oluşturduğu manyetik alan ve özellikleri manyetik alan çizgileriyle sorgulamak için bir çıkış kartı verilebilir. Ørsted'in deneyi gibi bir deney tasarlama performans görevi verilebilir. Akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alan ve elektromıknatısların kullanım alanları ile ilgili farklı soru maddelerinden oluşan bir çalışma yaprağı verilebilir. Manyetik alanda akım geçen tele etki eden manyetik kuvvet ve büyüklüğünü etkileyen faktörler hakkında deney ve basit bir elektrik motoru tasarlamaları ile ilgili performans görevleri verilebilir. Manyetik akı ile değişkenleri ve indüksiyon akımının matematiksel modeline ulaşabilmeleri için açık uçlu maddelerden oluşan bir test verilebilir. İndüksiyon akımı ile alternatif akım arasındaki ilişkiye yönelik grafik ve açık uçlu maddelerden oluşan bir çalışma yaprağı verilebilir. Transformatörün yapısı ve kullanım alanlarına yönelik bilgi görseli hazırlamaları performans görevi olarak istenebilir. Öğrenciler soru kutusu, test, çıkış kartı, çalışma yaprağı, puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Performans görevleri dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Değerlendirmelerde öz/akran/grup değerlendirmesi yapılarak çeşitlilik sağlanabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin elektriklenme çeşitlerini ve yüklü cisimler ile elektroskop arasındaki etkileşimi, mıknatısların kutuplarını, mıknatısların etkileşimini ve pusula kullanımını bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencinin elektrik yüklerinin etkileşimini ve çeşitlerini açıklayabilmeleri amacıyla ön bilgilerine dayalı kavram haritası hazırlanır. Soru cevap tekniği ile öğrencilerin mıknatısların kutuplarının davranışı ile ilgili hazır bulunuşluk düzeyleri tespit edilir. Dünya'nın manyetik alanı yardımıyla yapılabilecek etkinlikler ve manyetik alan yardımıyla yön bulabilen canlıların varlığı ile ilgili ön bilgilerini ölçmek amacıyla eşleştirme soruları sorulur.

Köprü Kurma

Öğrencilerin fen bilimleri dersinde öğrendikleri elektrostatikle ilgili bilgileri elektriksel kuvvet ve elektriksel alan ile ilişkilendirilir. Öğrenciler fen bilimleri dersinde öğrenmiş oldukları mıknatısların etkileşimini manyetik alan çizgileriyle modeller. Dünya'nın manyetik alanını da manyetik alan çizgileriyle inceler.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.11.2.1

Öğretmen bu çıktının öğretiminde 5E öğrenme döngüsünden yararlanabilir. Öğretmen, öğrencilere otomobillerin üretim aşamasında homojen olarak boyanması veya fotokopi makinelerinde bir metnin çoğaltılması ile ilgili sorular sorabilir. Öğretmen elektriksel kuvvetin günlük hayattaki rolünden bahsederek bu tür uygulamalarda elektriksel kuvvetin önemini vurgulayabilir. Öğrencilerin konuya yönelik ilgileri çekilir ve yeni öğreneceği bilgilere ihtiyaçları olduğunu fark etmeleri sağlanır (E1.1,SDB1.1). Öğretmen rehberliğinde öğrenciler gruplara ayrılır (SDB2.2). Öğrencilere elektriksel kuvvetin büyüklüğününe bağlı olduğu faktörlere yönelik sorular sorularak gruplardan birliği (SDB2.2) ile hipotezler oluşturmaları istenir. Gruplar etkileşimli bir simülasyon aracılığıyla veri toplayarak tablo şeklinde kaydedebilir. Gruplardan tablodaki verilere dayalı olarak grafikler oluşturmaları, grafikleri kullanarak hipotezlerini desteklemeleri veya yanlışlamaları istenebilir. Gruplar simülasyon, tablo ve grafikler üzerinden topladıkları verilerden yararlanarak ve fikir alışverişinde bulunarak (SDB2.1) elektriksel kuvvetin bağlı olduğu faktörler arasındaki ilişkiyi keşfeder ve bu ilişkiyi matematiksel olarak modeller (E3.6,OB7). Öğretmen Coulomb sabitinden bahsederek öğrencilerin yaptıkları çıkarımları açıklayan matematiksel modelin Coulomb Yasası olarak adlandırıldığını belirtir. Gruplar elektrik yüklü bir yalıtkanı belli mesafelerde elektroskoba yaklaştırarak yapraklarının açılma mesafelerini gözlemleyebilir. Gözlemlerini Coulomb Yasası'yla matematiksel hesaplamalara girmeden açıklayabilir. Öğrenciler, Coulomb Yasası ile ilgili farklı problem durumlarında matematiksel hesaplamalara girmeden uygulamalar yaparak matematiksel modeli geneller. Öğrencilerin Coulomb Yasası'nı kavrama durumları, farklı madde türlerinden oluşan bir soru kutusu hazırlanarak değerlendirilebilir.

FİZ.11.2.2

Öğretmen elektrik yüklerinin oluşturduğu elektriksel alanı açıklamak için 5E öğrenme döngüsünden yararlanabilir. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak (SDB2.1) elektriksel alanın bağlı olduğu faktörler hakkında sorular sorar (E1.1). Gruplar hipotezlerini oluşturarak not edebilir. Öğrenciler hipotezlerini test edebilecekleri bir simülasyon aracılığıyla ölçümler yaparak verileri tablo şeklinde kaydeder. Öğrenciler, toplanan verilerle oluşturulan grafikleri kullanarak elektriksel alanın bağlı olduğu faktörleri keşfeder ve elektriksel alana ilişkin buldukları ilişkileri öğretmen rehberliğinde matematiksel olarak modeller. Gruplar elektrik yüklü yalıtkan çubuğu belli mesafelerde elektroskoba yaklaştırarak yapraklarının açılma mesafelerini gözlemleyebilir. Öğrenciler gözlemlerini elektriksel alan ile matematiksel hesaplamalara girmeden matematiksel model ile ilişkilendirerek açıklayabilir. Öğrenciler, matematiksel hesaplara girmeden elektriksel alanla ilgili farklı problem türleri üzerinden uygulamalar yaparak matematiksel modeli geneller. Öğrencilerin elektriksel alanı kavrama durumları, farklı madde türlerinin bulunduğu soru kutusu yardımıyla değerlendirilebilir.

FİZ.11.2.3

Öğretmen, yolculuk sırasında uçaklara ve kara ulaşım araçlarına yıldırım çarpınca yolcuların etkilenmemesinin, cep telefonlarının asansör içerisinde genellikle çekmemesinin ya da MR cihazlarının bulunduğu odaların metal kaplı olmasının nedenleri gibi günlük hayattan örneklerle öğrencilerin dikkatlerini çekebilir. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır (SDB2.1). Öğrenciler konu hakkındaki bilgilere ulaşabilmek için kullanacağı kaynakları (genel ağ, kütüphaneler, dergiler, vb.) belirler. Gruplar belirledikleri kaynaklar yoluyla gerekli bilgilere ulaşır (SDB1.2). Faraday kafesi ve kullanım alanları hakkında derlenen bilgiler sınıfla paylaşılır. Öğrenciler tartışma (SDB2.2) ortamında topladıkları bilgileri doğrular. Doğruluğu teyit edilen bilgilerden yararlanarak Faraday kafesi ve kullanım alanları ile ilgili sunum hazırlayabilir (OB1). Öz değerlendirme veya akran değerlendirme formu ile değerlendirme yapılabilir.

FİZ.11.2.4

Öğretmen öğrencilere kuşların göç yollarındaki önemli uğrak noktalarından birinin de Türkiye olduğunu vurgulayarak (D19.3), göç sırasında kuşların veya balina ve yunus gibi hayvanların yön bulma yetenekleri hakkında sorular sorar. Cevaplardan sonra insanların yönlerini bulma yöntemleri hakkında da sorular sorabilir. Bilim ve medeniyet tarihinde yer alan bilim insanlarının pusula ile ilgili yaptıkları çalışmalar hakkında bilgi verebilir. Öğrenciler pusulanın çalışma prensibinden yola çıkarak mıknatısların birbirleriyle etkileşimi ile ilgili nitelikleri tanımlar. Mıknatıs isminin Manisa ili ile olan ilişkisi de vurgulanabilir. Öğrenciler mıknatısların etkileşimlerinin manyetik alan çizgileriyle temsil edilebileceğini gözlemleyebilecekleri bir deney tasarlar (SDB1.2). Öğrenciler, tasarladıkları deney düzeneği üzerinden manyetik alan büyüklüğüyle alan çizgilerinin sıklığı arasındaki ilişkiyle ilgili verileri toplayıp kaydeder. Öğrenciler mıknatısların birbirleriyle etkileşimiyle ilgili verileri manyetik alan çizgileriyle açıklar. Dünya'nın manyetik alanı ve manyetik alan büyüklüğü de manyetik alan çizgileriyle açıklanabilir. Mıknatısların oluşturduğu manyetik alan ve özelliklerini sorgulamak için bir çıkış kartı verilebilir.

FİZ.11.2.5

Öğretmen okul bahçesinde öğrencilere pusula kullanılan oryantiring (yönbul) gibi bir yarış veya arama kurtarma çalışmasına dayalı bir etkinlik yaptırabilir. Öğrencilere bu tür yarışlarda veya arama kurtarma faaliyetlerinde pusulaların her yerde doğru çalışıp çalışmadığı sorulabilir. Ørsted’in üzerinden akım geçen bir iletken ve pusula ile yaptığı çalışmalardan bahsedilebilir. Öğretmen rehberliğinde öğrenciler gruplara ayrılarak (SDB2.1) Ørsted’in deneyi gibi bir deney tasarlar (SDB1.2). Manyetik alanın iletkene olan uzaklığı ve elektrik akımının büyüklüğünün değişimi hakkında öğrenci görüşleri alınarak hipotezler kurulur. Öğretmen manyetik alan katsayısı ile ilgili bilgi verir. Öğrenciler, deney düzeneği üzerinden hipotezlerini test eder. Manyetik alanın, iletkene olan uzaklığı ve elektrik akımının değişimi ile ilişkisini keşfeder ve matematiksel olarak modeller. Öğrenciler matematiksel hesaplamalara girmeden ulaştıkları matematiksel modelle ilgili problem çözümleri yaparak modeli geneller. Öğrencilere, tasarladıkları deneyle ilgili öz değerlendirme formu verilebilir.

FİZ.11.2.6

Öğretmen, düz bir iletken yerine akım makarası kullanılması durumunda oluşacak manyetik alanın yönü ve büyüklüğüne yönelik sorular sorabilir. Akım makarasından geçen akım, sarım sayısı ve akım makarasının boyunda yapılacak değişiklikler sonucu manyetik alanda oluşan değişim hakkında Sokratik sorgulama yöntemini kullanarak öğrencilerin görüşlerini alabilir ve hipotezlerini yazabilir. Öğretmen rehberliğinde öğrenciler gruplara ayrılarak (SDB2.1) ve hipotezlerini test edecekleri deneyler tasarlayarak (SDB1.2) veri toplar. Öğrenciler veri analizine dayalı olarak manyetik alanın büyüklüğünün akım ve uzunlukla olan ilişkisini keşfederek matematiksel modele ulaşır. Matematiksel modele dayanarak akım makarasının merkezinde oluşan manyetik alana yönelik genelleme yapar.

FİZ.11.2.7

Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılabilir. Gruplar konu hakkındaki bilgilere ulaşabilmek için kullanacağı genel ağ, kütüphaneler, dergiler ve uzman kişiler gibi kaynakları belirler. Gruplar belirledikleri güvenilir kaynaklar yoluyla elektromıknatısların kullanım alanlarına yönelik bilgilere ulaşır (OB1). Öğrenciler, elektromıknatısların kullanım alanları hakkındatopladıklarıbilgileriakranlarıylapaylaşır. Öğretmenyönlendiricisorulariçerentartışma ortamı sağlayabilir. Öğrenciler toplanan bilgilerin doğru olup olmadıklarını tartışarak belirler (SDB2.2). Öğretmen, öğrencilerden yönlendirici sorular yardımıyla doğruluğu belirlenen bilgileri kaydederek elektromıknatısların kullanım alanları ile ilgili sunum hazırlamalarını ister. Akım makarasının merkez ekseninde oluşan manyetik alanla ve elektromıknatısların kullanım alanlarıyla ilgili farklı soru maddelerinden oluşan bir çalışma yaprağı verilebilir.

FİZ.11.2.8

Öğrencilere, üzerinden akım geçen bir telin çevresinde manyetik alan oluşturduğu hatırlatılır. Öğrencilere, üzerinden akım geçen düz bir tel manyetik alana bırakıldığında manyetik alanın tele etkileri sorulur (E1.1). Öğretmen manyetik alan içerisindeki akım geçen tele etki eden manyetik kuvvetin telin içerisinde hareketli yüklü parçacıklara etki eden kuvvetten kaynaklandığını vurgular. Öğrencilere iletken bir tel üzerinde manyetik kuvvet oluşmasını sağlayan etmenler hakkında sorular sorulur (E1.1). Gruplar manyetik alanda akım geçen tele etki eden manyetik kuvvet ve büyüklüğünü etkileyen faktörler hakkında deneyler tasarlayarak (SDB1.2) veri toplar. Veri analizine dayalı olarak manyetik kuvvet ve büyüklüğünü etkileyen etmenler arasındaki ilişkiyi keşfeder ve matematiksel modele ulaşır. Öğrenciler manyetik alanda akım geçen tele etki eden manyetik kuvvetin büyüklüğünü etkileyen değişkenlere bağlı matematiksel modeli oluşturabilir. Öğretmen manyetik kuvvetin vektörel olduğundan bahsederek sağ el kuralını açıklar. Öğrenciler her bir değişkeni ayrı ayrı değiştirerek çözdüğü problemler üzerinden, manyetik kuvvet ile değişkenler arasındaki ilişkiyi geneller. Öğrencilerin grup içindeki performanslarını ölçmek üzere öz veya akran değerlendirme formu verilebilir.

FİZ.11.2.9

Öğretmen öğrencilere fosil yakıtlı araçların yerlerini elektrikli araçların almaya başladığı ve Türkiye’nin de bu alanda girişimleri (D19.4) olduğunu söyler. Bu konuda güncel ve dikkat çekici gazete haberleri öğrencilere gösterilebilir. Öğrencilere elektrikli motorların çalışma prensibi hakkında fikirleri olup olmadığı sorulabilir. Manyetik alandaki akım geçen düz tele etki eden kuvvet ile ilgili önceki bilgi ve deneyimleri hatırlatılır. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır (SDB2.1). Gruplara elektrik motorlarının yapıları ile ilgili görseller dağıtılabilir. Öğrenciler inceledikleri görsellere (OB4) ve deneyimine dayalı olarak manyetik alanda akım geçen dikdörtgen şeklindeki telin bir eksen etrafında dönmesi hakkında çıkarım yapar. Öğrenciler çıkarımlara dayanarak basit bir elektrik motoru tasarlayıp çalıştırır. Görsellerden faydalanarak veya yaptıkları tasarımı kullanarak elektrik motorlarını, çalışma prensibi açısından değerlendirir.

FİZ.11.2.10

Öğretmen manyetik akı kavramını kavramsal olarak açıklar. Püskürtme boya ile kâğıt üzerine bir kez boya püskürterek manyetik akı ve püskürtülen boyanın tanecik yoğunluğu arasında analoji kurulabilir. Öğrencilerin analojideki boyanın tanecik yoğunluğunu etkileyebilecek etmenler üzerine düşünmeleri istenebilir. Öğrenciler analojiden yola çıkarak manyetik akıya etki eden etmenleri belirler. Öğrenciler manyetik akının manyetik alanın büyüklüğü ve yüzey alanının büyüklüğü ile olan ilişkisini belirler (OB4).

FİZ.11.2.11

Öğretmen öğrencilere Türkiye’de Atatürk Barajı ve Keban Barajı gibi elektrik üreten hidroelektrik santrallerin olduğunu belirterek suyun mekanik enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesine yönelik sorular sorar (D19.4). Öğretmen barajlarda olduğu gibi öğrencilerin de mekanik enerjiyle elektrik üretebileceklerini belirtebilir. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılabilir. Öğrenciler mekanik enerjiden elektrik üretebilecekleri basit araç gereçlerle yapılabilen bir düzenek tasarlar (SDB1.2). Tasarladığı düzenek üzerinden indüksiyon akımı oluşturabilir ve indüksiyon akımını etkileyen etmenleri tespit edebilir. Öğrenciler birim zamandaki manyetik akı değişiminin indüksiyon akımını oluşturduğunu fark eder. İndüksiyon akımının indüksiyon gerilimi ile birlikte oluştuğunu keşfederek indüksiyon geriliminin matematiksel modeline ulaşır. Oluşturduğu matematiksel modeli örnekler üzerinden geneller. Manyetik akı ve indüksiyon geriliminin matematiksel modeline yönelik açık uçlu maddelerden oluşan bir test verilebilir.

FİZ.11.2.12

Öğrencilere indüksiyon akımıyla ilgili önceki öğrenmeleri hatırlatılabilir. Öğrencilerin manyetik alandaki tel çerçeve bir tam turunu tamamlarken akımın büyüklüğü ve yönünün değişimini sorgulaması sağlanır. Öğretmen zamanla değişkenlik gösteren bu akımın alternatif (değişken) akım olarak adlandırıldığını ifade eder. Öğrenciler alternatif akımı etkileyen etmenleri öğretmenin yönlendirici soruları yardımıyla belirler. Öğrenciler indüksiyon akımının oluşturulabileceği bir deney tasarlar (SDB1.2). Deney sırasında LED lambanın parlaklığını gözlemleyerek indüklenme sonucu oluşan alternatif akımı etkileyen etmenler arasındaki ilişki ile ilgili verileri kaydeder. Kaydettikleri verilere dayalı olarak öğrenciler indüklenme sonucu oluşan alternatif akımı yorumlayarak değerlendirir (OB7). İndüksiyon akımı ile alternatif akım arasındaki ilişkiye yönelik grafik ve açık uçlu maddelerden oluşan bir çalışma yaprağı verilebilir.

FİZ.11.2.13

Öğretmen, elektrik üretim santrallerinde üretilen elektriğin taşınması sırasında harcanan elektrik enerjisi miktarının iletkenlerin direncine bağlı olarak değiştiğini belirtir (OB8). Öğrencilere bu kaybı azaltmanın en verimli yolları sorularak verilen cevaplar doğrultusunda toplum yararına (SDB2.3) en verimli yolun, elektriğin en düşük akımlarla taşınması olduğu sonucuna varmaları sağlanır (D17.2). Öğretmen transformatörü tanıtarak tartışma ortamı oluşturur. Tartışma sonucunda öğrenciler transformatörün birincil gerilim, birincil akım, ikincil gerilim, ikincil akım ve sarım sayısı gibi niteliklerini tanımlar. Öğrenciler bu nitelikler arasındaki ilişkileri deneylerle veri toplayarak ortaya koyar (SDB1.2). Öğrenciler transformatörlerin şarj aleti veya otomobillerdeki alternatörler gibi cihazlarda da kullanıldığını araştırarak fark edebilirler. Transformatörün kullanım alanlarındaki rolünü yorumlayarak değerlendirir. Öğrencilerden transformatörün yapısı ve kullanım alanlarına yönelik bilgigörseli hazırlamaları istenebilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Ferromanyetik, diyamanyetik ve paramanyetik maddelerin özellikleri ve manyetik alanla etkileşimleri araştırılabilir. Yüksek gerilim hatları ve trafoların etrafında oluşan manyetik alanın veya elektrikli cihazlar kullanılırken oluşan manyetik alanın sağlığa etkileri araştırılabilir.

*Elektrik jeneratörlerinde manyetik akı değişimiyle elektrik elde edilmesine ve cevher tespitinde metal dedektörlerin kullanılmasına yönelik uygulamalara yer verilebilir.

*STEM basamaklarını uygulayarak transformatörlerde elektrik gerilimini yükseltip alçaltma işlemine dayalı bir düzenek kurulabilir.

Destekleme

Deney tasarlama, veri toplama, veri işleme ve sonuca varma süreçlerinde deneyin yapılışına dönük adım adım yönergeler ve hazır veri toplama şablonları kullanılabilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 10  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.8. Sorgulama

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB2.1. İletişim, SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık

Değerler

D3. Çalışkanlık, D9. Merhamet, D17. Tasarruf

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB2. Dijital Okuryazarlık, OB3. Finansal Okuryazarlık, OB8. Sürdürülebilirlik Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Tarih
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.11.3.1. Yarı iletkenlerin kullanım alanları ve önemi ile ilgili sorgulama yapabilme

a) Yarı iletkenleri tanımlar.

b) Yarı iletkenler hakkında sorular sorar.

c) Yarı iletkenler hakkında bilgi toplar.

ç) Yarı iletkenlerle ilgili toplanan bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir.

d) Yarı iletkenlerle ilgili toplanan bilgiler üzerinden yarı iletkenlerin kullanım alanları ve önemine yönelik çıkarım yapar.

FİZ.11.3.2. Süper iletkenlerin kullanım alanları ve önemi ile ilgili sorgulama yapabilme

a) Süper iletkenleri tanımlar.

b) Süper iletkenler hakkında sorular sorar.

c) Süper iletkenler hakkında bilgi toplar.

ç) Süper iletkenlerle ilgili toplanan bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir.

d) Süper iletkenlerle ilgili toplanan bilgiler üzerinden süper iletkenlerin kullanım alanları ve önemine yönelik çıkarım yapar.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: MADDE VE DOĞASI
Konu:

Yarı İletkenlik

Süper İletkenlik

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; yapılandırılmış grid, poster, çalışma yaprağı yardımıyla değerlendirilebilir.

Yarı iletken devre elemanlarının görselleri, simgeleri veya kullanım alanlarını kapsayan yapılandırılmış grid kullanılabilir. Yarı iletken malzemelerin tarihsel gelişimi konulu bir poster hazırlayıp sunmaya yönelik performans görevi verilebilir. Poster ve sunumun değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarı kullanılabilir. Süper iletkenlerin kullanım alanları hakkında farklı soru türlerinden oluşan çalışma yaprağı verilebilir. Değerlendirmelerde öz, akran veya grup değerlendirme formu kullanılarak çeşitlilik sağlanabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin iletkenlik ve yalıtkanlık kavramlarını, bu kavramların hangi koşullarda tanımlandığını ve sürtünme kuvvetini bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilerin elektriksel olarak iletkenlik ve yalıtkanlık kavramlarına ilişkin ön bilgilerinin belirlenmesi amacıyla sorular sorulur.

Köprü Kurma

Günlük hayattaki iletken ve yalıtkan malzemeler ile yarı iletken ve süper iletken malzemeler arasında ilişki kurulur.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.11.3.1

Sınıfa diyot, transistör, tristör, bütünleşik (entegre) devre gibi yarı iletken malzemelerden üretilmiş devre elemanlarının örnekleri getirilebilir. Öğrencilerin bu devre elemanlarını inceleyerek bunları devre kartı veya devre kartı görseli üzerinde göstermeleri sağlanabilir. Devre kartlarının kullanıldığı bilgisayarlar, cep telefonları, televizyonlar gibi elektronik aygıtların içinde yer alan bu devre elemanlarının yapıldığı malzemelerin yarı iletken olduğu belirtilir. Öğrenciler yarı iletkenlere ilişkin tahminlerine dayalı olarak tanımlama yapar. Öğrenciler, yarı iletken kavramı ve yarı iletken malzemelerin kullanım alanları ile ilgili sınıf içinde ortaya atılan tahminleri temel alarak merak ettikleri konular hakkında sorular sorar (E3.8). Öğretmen rehberliğinde öğrenciler gruplara ayrılır (SDB2.2). Öğrenciler sordukları sorulara cevap bulmak için farklı dijital kaynaklardan grup hâlinde bilgi toplar (OB1,OB2,SDB1.2). Bilgi toplarken diyot ve transistörlerin devredeki simgeleri, kullanım alanları ve devredeki işlevleri konusunda kavramsal düzeyde bilgilere de ulaşmaları istenir. İş birlikli öğrenme yöntemiyle her grup topladığı bilgilerin güvenilirliğini ve doğruluğunu eleştirel bakış açısıyla öğretmen rehberliğinde fikirlerini ifade ederek (D3.3,E3.10,OB1,SDB2.1) değerlendirir. Gruplar topladıkları bilgileri sınıflandırır, değerlendirir ve diğer gruplara sunar. Öğrenciler, sunumlar sırasında yapılan tartışmalardan yarı iletken malzemelerin kullanım alanları ve günlük hayattaki önemi hakkında çıkarımlarda bulunur. Yarı iletkenlerle ilgili bilgilerin kapsamı, kavramsal düzeyde ve günlük hayata etkileri ile sınırlandırılır. Öğrencilere yarı iletken devre elemanları hakkında yapılandırılmış grid verilebilir. Gruplar, tarih disiplini ile ilişki kurarak yarı iletken malzemelerin tarihsel gelişimi konulu bir posteri performans görevi olarak hazırlayıp sunabilir. Poster hazırlanmasında istasyon tekniği kullanılabilir.

FİZ.11.3.2

Öğretmen rehberliğinde öğrenciler, toplu taşımanın önemini (D3.3) daha ekonomik (D17.2,OB3), daha çevreci (D9.3) ve sürdürülebilir (OB8) olmasıyla ilişkilendirerek beyin fırtınası yaparlar. Toplu taşımada kullanılan trenlerin görselleri gösterilerek süratlerini karşılaştırmaları istenebilir. Demir yolu taşıtlarının daha süratli gitmesini engelleyen etmenler ve bu etmenlerin en aza indirilmesinin yollarını tartışmaları (SDB2.2) ve akranları ile kendi düşünceleri arasındaki benzerlik ve farklılıkları belirlemeleri (SDB2.3) istenir. Manyetik kaldırma destekli (maglev) trenler tanıtılır. Manyetik kaldırma destekli trenlerin çalışma prensiplerine ilişkin öğrencilerin tahminde bulunmaları istenebilir. Öğrenciler, manyetik kaldırma destekli trenlerde kullanılan teknolojinin süper iletken adında bir malzemeye dayandığı bilgisi üzerinden düşün-eşleş-paylaş tekniği ile tartışarak süper iletkenin tanımını yapar. Öğrenciler, tahminleri temel alarak süper iletken kavramı ve süper iletken malzemelerin MR cihazları, süper iletken kablolar gibi kullanım alanları ile ilgili merak ettikleri konulara ilişkin sorular sorar (E3.8). Öğretmen rehberliğinde öğrenciler gruplara ayrılır (SDB2.2). Öğrenciler sordukları sorulara cevap bulmak için sınıf ortamında farklı kaynaklardan grup hâlinde bilgi toplar. İş birlikli öğrenme yöntemiyle her grup topladığı bilgilerin güvenilirliğini ve doğruluğunu eleştirel bakış açısıyla fikir alışverişinde bulunarak (D3.3,E3.10,OB1,SDB2.1) değerlendirir. Her grup topladığı bilgileri diğer gruplara sunabilir. Öğrenciler, sunulan bilgiler çerçevesinde süper iletken malzemelerin kullanım alanları ve önemi hakkında tartışarak çıkarımlarda bulunur. Süper iletkenlerle ilgili bilgilerin kapsamı, kavramsal düzeyde ve günlük hayata etkileri ile sınırlandırılır. Süper iletken malzemeler hakkında farklı madde türlerinden oluşan bir çalışma yaprağı kullanılarak değerlendirme yapılabilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Öğrenciler, yarı iletken malzemelerin hangileri olduğunu ve bu malzemelerin türlerini araştırabilir. P ve N tipi yarı iletkenler ve bunların eklemlenmesi (PN, NP, PNP ve NPN) hakkında araştırma yapılabilir. Eklemlemelerle oluşan devre elemanlarının devredeki kullanımı ve rolü hakkında poster hazırlanabilir. Yarı iletken malzemelerin mikroelektronik teknolojilerin gelişimine etkisi farklı açılardan araştırılabilir. CERN’de kullanılan parçacık hızlandırıcılarda kullanılan süper iletken teknolojisi ile ilgili araştırma yapılabilir. Ham maddelerden yarı iletken malzemelerin oluşturulma sürecini araştırmaları ve paylaşmaları istenebilir.

*STEM eğitim yaklaşımı temelinde devre geliştirme kartları kullanılarak günlük hayat problemlerinin çözümüne yönelik ürün geliştirilebilir.

*STEM basamakları uygulanarak süper iletken aracılığı ile manyetik kaldırmaya dayalı bir düzenek kurulabilir.

Destekleme

Diyotun devreye düz ve ters bağlandığı durumda meydana gelen değişimi gösterebilecek bir gösteri deneyi yapılabilir. Diyotun devredeki rolü hakkında öğrencilerin deneyim kazanması sağlanabilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 36  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.6. Bilgi Toplama, KB2.7. Karşılaştırma

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB1.3. Kendine Uyarlama (Öz Yansıtma), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB3.1. Uyum, SDB3.2. Esneklik, SDB3.3. Sorumlu Karar Verme

Değerler

D1. Adalet, D3. Çalışkanlık, D10. Mütevazılık, D16. Sorumluluk, D17. Tasarruf, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Görsel Sanatlar, Matematik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.11.4.1. Işık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma kavramlarına ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme

a) Işık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma kavramlarının tanımlarını yapar.

b) Işık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma kavramları ile ilgili veri setlerini inceler.

c) Veri setlerini kullanarak ışık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma kavramlarını yorumlayarak değerlendirir.

FİZ.11.4.2. Düzlem aynaları kullanarak bilimsel model oluşturabilme

a) Düzlem aynaları kullanarak bir model önerir.

b) Düzlem aynaları kullanarak önerdiği modeli yeni durumlara uyarlayarak geliştirir.

FİZ.11.4.3. Küresel aynaların özelliklerine ilişkin karşılaştırma yapabilme

a) Küresel aynaların fiziksel özelliklerini ve ışınların küresel aynalarda yansıdıktan sonra izlediği yolu belirler.

b) Çukur ve tümsek aynaların benzer özelliklerini listeler.

c) Çukur ve tümsek aynaların farklı özelliklerini listeler.

FİZ.11.4.4. Küresel aynalarda görüntü oluşumu ile ilgili deney yapabilme

a) Küresel aynalarda görüntü oluşumu ile ilgili bir deney tasarlar.

b) Küresel aynalarda görüntü oluşumu ile ilgili tasarladığı deney düzeneğinden veri toplayarak analiz eder.

FİZ.11.4.5. Işığın saydam ortamlardaki davranışını kullanarak deney yapabilme

a) Işığın saydam ortamlardaki davranışı ile ilgili deney tasarlar.

b) Işığın saydam ortamlardaki davranışı ile ilgili tasarladığı deney düzeneğinden veri toplayarak analiz eder.

FİZ.11.4.6. Saydam ortamlarda görünür derinliğin, gerçek derinlik ve ortamların ışığı kırma indislerine bağlı olarak değiştiğine ilişkin bilimsel gözlem yapabilme

a) Görünür derinliği etkileyen gerçek derinlik ve ortamların ışığı kırma indisini tanımlar.

b) Görünür derinliğin gerçek derinlik ve ortamların ışığı kırma indisine bağlı olarak değiştiğini gözlemleyerek kaydeder.

c) Gözlemlerine dayalı olarak görünür derinliğin gerçek derinlik ve ortamların ışığı kırma indisine bağlı olarak değişimini açıklar.

FİZ.11.4.7. Fiber optik malzemelerin yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanlarına ilişkin bilgi toplayabilme

a) Fiber optik malzemelerin yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları ile ilgili bilgiye ulaşmak için kullanacağı kaynakları belirler.

b) Fiber optik malzemelerin yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları ile ilgili bilgiye ulaşmak için belirlediği araçları kullanarak bilgi toplar.

c) Fiber optik malzemelerin yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları hakkında toplanan bilgiyi doğrular.

ç) Fiber optik malzemelerin yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları hakkında ulaşılan bilgileri kaydeder.

FİZ.11.4.8. Prizmalar ve prizmalar ile kurulan birleşik sistemlerde ışığın izlediği yola ilişkin tümdengelimsel akıl yürütebilme

a) Kırılma yasalarının prizmalar için kullanılabilir olduğuna dair hipotez kurarak test eder.

b) Geçerli hipotezleri kullanarak prizmalar ile oluşturulmuş birleşik sistemlerde tek renkli ışığın izleyeceği yolu açıklar.

FİZ.11.4.9. Merceklerin özelliklerine ilişkin karşılaştırma yapabilme

a) Merceklerin fiziksel özelliklerini ve ışınların merceklerde kırıldıktan sonra izlediği yola ilişkin özellikleri belirler.

b) Yakınsak ve ıraksak merceklerin benzer özelliklerini listeler.

c) Yakınsak ve ıraksak merceklerin farklı özelliklerini listeler.

FİZ.11.4.10. Merceklerde görüntü oluşumu ile ilgili deney yapabilme

a) Yakınsak ve ıraksak merceklerde görüntü oluşumu ile ilgili deney tasarlar.

b) Yakınsak ve ıraksak merceklerde görüntü oluşumu ile ilgili tasarladığı deney düzeneğinden veri toplayarak analiz eder.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: OPTİK
Konu:

Işık Şiddeti, Işık Akısı ve Aydınlanma

Düzlem Aynalar

Küresel Aynalar

Kırılma

Görünür Derinlik

Fiber Optik

Prizmalar

Mercekler

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; çalışma yaprağı, ürün veya model tasarlama, çizimler, tablo oluşturma, farklı madde türleri içeren testler, poster veya slayt gösterisi kullanılarak değerlendirilebilir.

Işık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma kavramlarını veri setini kullanarak tanımlamaya yönelik kavram haritası hazırlama ve bu kavramların operasyonel tanımlarını açıklamaya yönelik açık uçlu sorular içeren bir çalışma yaprağı verilebilir. Düzlem aynada yansıma ve görüntü oluşumunun kurallarını kullanarak bir günlük hayat problemine çözüm olabilecek ürün ya da model tasarlamaya yönelik bir performans görevi verilebilir. Öz ve akran değerlendirme formu ve problem tanımlama, bilgi toplama, sınırlılıkları belirleme, özgün ürün ortaya koyma basamaklarını içeren dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Küresel aynaların yapılarına ilişkin yapılan karşılaştırmaları listelemek için kullanılabilecek nitelik sıralama, anlam çözümleme veya sınıflandırma tabloları ile yapılan çizimlerin değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarından yararlanılabilir. Küresel aynalardaki deney sürecine yönelik kontrol listesi, öz ve akran değerlendirme formları ile küresel aynalarda farklı yerlerde olan cisimlerin görüntü özelliklerini açıklamaya yönelik farklı madde türlerinden oluşan bir test ile değerlendirme yapılabilir. Işığın saydam ortamlardaki davranışını açıklamaya yönelik deney düzeneği tasarlanması istenir. Hazırlanan deney düzeneğinin değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarından yararlanılabilir. Görünür derinlikte cismin bulunduğu gerçek derinlik ile görünür derinliğin ortamların kırıcılık indislerine bağlı olarak farklı olduğunu değerlendirmede açık uçlu maddelerden oluşan bir test kullanılabilir. Açık uçlu maddeler puanlama anahtarlarıyla değerlendirilebilir. Fiber optik malzemelerin yapısı ve kullanım alanlarına ilişkin bilgi toplayıp poster veya slayt gösterisi hazırlamaya yönelik bir performans görevi verilebilir. Posterin veya slayt gösterisinin değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarından yararlanılabilir. Prizmalarda tek renkli ışığın izlediği yola ilişkin hipotezlerin olduğu çalışma kâğıdının değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarından yararlanılabilir. Gözlemlere dayanarak merceklerde ışının hareketine ilişkin çizimler yapmaları; nitelik sıralama, anlam çözümleme tablosu veya sınıflandırma tablosu kullanılarak yakınsak ve ıraksak merceklerin benzer ve farklı özelliklerini listelemeleri istenebilir. Hazırlanan çizim ve listelerin değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarından yararlanılabilir. Merceklerde farklı yerlerde olan cisimlerin görüntülerinin özelliklerini içeren farklı türde sorulardan oluşan testi kullanarak değerlendirme yapılabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin fen bilimleri dersinde geçen ışın, ışık ve aydınlanma kavramlarını bildiği, düzlem ayna, küresel ayna ve mercekleri temel özelliklerine göre sınıflandırabildiği ve yansıma, kırılma ve odak noktası kavramlarını bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Işın, ışık ve aydınlanma kavramlarına ilişkin ve düzlem ayna, küresel ayna ve merceklerin temel özellikleri hakkında sorular sorulur.

Köprü Kurma

Günlük hayatta kullanılan düzlem ayna, küresel ayna, mercek ve optik araçlarla kurulan sistemler ile köprü kurulur.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.11.4.1

Öğrenciler günlük hayatta gördükleri olaylardan ve geçmiş öğrenmelerinden yararlanarak ışın, ışık ve aydınlanma kavramlarını kendi cümleleri ile ifade eder (SDB1.1). Öğretmen ışık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanmanın ölçülebilen nicelikler olduğunu belirtebilir. Öğretmen öğrencilere evde, okulda sınıf veya koridorlarda bulunan mevcut ışık kaynakları ile daha fazla aydınlanmanın sağlanmasına ilişkin sorular sorarak aydınlanma kavramını öğrencilerin tartışmalarını sağlar (D16.2,D17.2,D19.4). Öğretmen sınıfa üzerinde ampulün lümen değerinin yazılı olduğu bir ampul kutusu getirerek, lümen niceliğini gösterip bu niceliğin anlamını sorabilir. Öğretmen, öğrencilere elektrik konusundaki ampulün gücü ile enerjisi arasındaki ilişkiye yönelik ön bilgilerini hatırlatabilir. Püskürtme boya ve kâğıt kullanarak analojik bir etkinlik yapabilir. Etkinlikte belli uzaklıklardan kâğıt üzerine boya püskürtülerek boyanın kâğıt üzerinde oluşturduğu koyuluk gözlemlenebilir. Öğrenciler ışık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma kavramlarını tanımlar. Öğrenciler simülasyon veya deney düzenekleri kullanarak bu kavramlarla ilgili veri setleri oluşturur veya öğretmen hazır veri setleri verebilir. Öğrenciler ışık şiddetinin ışık akısı ve aydınlanma kavramları ile ilişkisi ve bu kavramların bağlı olduğu etmenleri belirlemek için veri setlerini analitik bakış açısıyla inceler (E3.6,OB7). Öğrenciler ışık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma kavramlarını bağlı oldukları etmenlere göre yorumlar ve değerlendirir (OB1). Öğretmen farklı veri setleri üzerinden ışık akısı, ışık şiddeti ve aydınlanma hakkında açık uçlu sorulardan oluşan bir çalışma kâğıdı kullanarak değerlendirme yapabilir. 

FİZ.11.4.2

Öğrenciler günlük hayatta veya geçmiş öğrenmelerinde karşılaştıkları bilgiyi kullanarak düzlem aynada yansıma ve görüntü oluşumunun kurallarını açıklar (SDB1.1). Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak performans görevi çerçevesinde düzlem aynalarda STEM yaklaşımına uygun bilgi temelli hayat problemi (E1.1) belirler (SDB3.3).  Problemin çözümüne ilişkin bir ürün veya model tasarlamak (SDB1.2) için bilgi toplar ve sınırlılıklarını belirler. Öğrenciler modeller ile ilgili özgün (E3.11) ve yaratıcı (E3.3) fikirlerini çizim yaparak (OB4) grup arkadaşları ile tartışırlar (SDB2.2). Grup üyeleri sorumluluklarını yerine getirerek (SDB2.2) ortaklaşa karar verdikleri ürünü sınıf arkadaşlarına bir model olarak önerir (D3.4). Önerilen modelin günlük hayattaki farklı problem durumlarının çözümüne yönelik geliştirilmesi üzerine sınıf tartışması yaparlar (E3.5,SDB3.1,SDB3.2). Öğrenciler sınıf tartışmasında (SDB2.2) yapılan dönütler doğrultusunda ürünü yeni durumlara da  uyarlanacak şekilde geliştirmek üzere etkileşim kurar (D3.3,SDB2.1). Öğretmen öğrencilerden model veya ürünü geliştirme sırasında öz değerlendirme (SDB1.3) yapabilecekleri ve kendi öğrenme durumlarını geliştirmeye (SDB1.2) yönelik bir formu doldurmalarını isteyebilir (D10.1,E3.10)

FİZ.11.4.3

Öğretmen öğrencilere küresel ve silindirik yansıtıcı yüzeye sahip cisimlerin (çanak anten, araba farı, arabaların dikiz aynası, elektrikli ısıtıcının yansıtıcı yüzeyi, termosun yüzeyi vb.) fotoğraflarını gösterir. Bu süreçte soru cevap veya beyin fırtınası gibi yöntem ve tekniklerle öğrencilerin etkileşim (SDB2.1) kurmaları sağlanarak yüzeyler arasındaki farkları belirlemeleri istenir (OB4). Belirlenen benzerlikler ve farklılıklar not edilebilir. Öğrencilerin küresel aynaların silindirik aynalardan farklı özelliklere sahip olduğu çıkarımını yapmaları sağlanabilir. Öğretmen küresel aynaların çukur ve tümsek aynalar olmak üzere ikiye ayrıldığını belirtir. Öğrenciler simülasyon, animasyon veya deney düzeneklerini kullanarak asal eksen, tepe noktası, odak noktası ve merkez noktası çizimlerini kararlılıkla hareket ederek yapar (E1.3,OB4). Öğrenciler ışınların küresel aynalardan yansıdıktan sonra izledikleri yolu, ilgili çizimleri yaparak belirler (OB4). Öğrenciler küresel aynaların yapılarına ve küresel aynalarda yansıma yasalarına ilişkin özellikleri belirler. Nitelik sıralama, anlam çözümleme veya sınıflandırma tablolarını kullanarak çukur ve tümsek aynaların benzer ve farklı özelliklerini listeler (E3.7). Öğretmen öğrencilerin yaptıkları çizim ve tabloları dereceli puanlama anahtarı kullanarak değerlendirebilir.

FİZ.11.4.4

Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır (SDB2.2). Öğrenciler grup hâlinde adil görev paylaşımı yaparak (D1.2) küresel aynalarda cismin bulunduğu yere göre görüntünün yeri ve özelliklerini belirleyebilecekleri bir deney tasarlar (SDB1.2). Simülasyon, animasyon veya hazır görseller kullanılarak görüntü oluşumu gösterilebilir. Öğrenciler deney düzeneklerindeki cisim ve görüntü yerlerine göre çizimlerini yapar, elde ettiği verileri kullanarak tablo oluşturur. Öğrenciler deney düzenekleri, simülasyon, animasyon veya tablo üzerinden küresel aynalarda cismin yerine göre görüntünün yeri ve özellikleri hakkında analizler yapar (E3.6,E3.7). Öğretmen küresel aynalardaki deney sürecine yönelik kontrol listesi ve küresel aynalarda farklı yerlerde olan cisimlerin görüntü özelliklerini açıklamaya yönelik farklı madde türlerinden oluşan bir test ile değerlendirme yapabilir.

FİZ.11.4.5

Serap olayı ve su dolu bardağın içindeki kaşığın kırık görünmesine ilişkin görsel ve sorular ile öğrencilerin dikkati çekilebilir. Öğrenciler bu olaylara ilişkin sorular sorar (E3.8). Öğretmen deney düzenekleri kullanarak ortamın ışığı kırma indisini tanımlayabilir, kırılma olayı ve Snell Yasası ile sınır açısı ve tam yansıma olaylarını açıklar. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılabilir (SDB2.2). Grup üyeleri yardımlaşarak kırılma yasalarına ilişkin farklı bir deney tasarlar (E3.3,SDB1.2). Oluşturulan deney düzeneğinde saydam ortamın özellikleri ve tek renkli ışığın gelme açısına ilişkin araştırma problemi belirlenebilir. Farklı saydam ortamlar için gelme açısı ve kırılma açısı değişkenlerine ilişkin veriler toplanarak tablo oluşturulabilir. Kırılma açısının bağlı olduğu değişkenler tablodaki veriler kullanılarak analiz edilir (OB7). Öğretmen deney düzeneklerini dereceli puanlama anahtarını kullanarak değerlendirebilir.

FİZ.11.4.6

Günlük hayattan görünür derinliğe ilişkin örneklerin fotoğraf ya da videoları sınıf ile paylaşılabilir. Öğrenciler kullanılan görsellerdeki cisimlerin gerçek derinlikleri ile görünür derinliklerinin farklı olmasının nedenlerini sorgular (E1.1,E3.8,OB4). Işığı kırma indisleri farklı olan ortamlardaki cisimlerin görünür derinlikleri üzerine yapılan tahminler, soru cevap veya beyin fırtınası gibi tekniklerden biri kullanılarak not edilebilir. Öğrenciler görünür derinliği etkileyen ortamların sahip oldukları farklı kırıcılık indisleri ve cismin bulunduğu gerçek derinlik değişkenlerini tanımlar. Görünür derinliğe ilişkin düzenekler su, yağ, cam gibi ortamlar; bozuk para ve kalem gibi malzemeler kullanılarak sınıf ortamında kurulabilir. Öğrenciler bu düzeneklerdeki cismin bulunduğu gerçek derinlik ile görünür derinlik arasındaki ilişkiyi gözlemleyerek kaydeder. Yapılan gözlemler üzerinden öğrenciler ortamların ışığı kırma indisi ve cismin bulunduğu gerçek derinlik ile görünür derinlik arasındaki ilişkiyi açıklar (OB7). Görünür derinliğe ilişkin matematiksel model ve işlemlerden kaçınılır. Öğretmen açık uçlu sorulardan oluşan bir test veya gözlem formu ile değerlendirme yapabilir.

FİZ.11.4.7

Öğretmen genel alt yapısında fiber optik malzemelerin kullanıldığını belirtilebilir. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak (SDB2.1) fiber optik malzemelerin yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları ile ilgili araştırma planlar. Öğrenciler uygun düşünme ve öğrenme stratejisi seçip (SDB1.1) kütüphane, genel ağ, uzman kişiler ve kurumlar gibi kaynaklardan birini belirler (E3.4). Öğrenciler fiber optik malzemelerin yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları hakkında bilgi toplar (OB7) ve kaydeder. Yaptıkları araştırma sonuçları ile poster veya slayt gösterisi şeklinde bir sunum hazırlayabilir. Gruplar fiber optik malzemelerin tam yansıma olayı ile çalışmasına odaklanıp sunumlarını nıf arkadaşları ile paylaşarak toplanan bilgileri tartışır (E1.5,SDB2.2). Grupların ulaştıkları bilgiler tartışma sırasında birbirleri ile karşılaştırılarak doğrulanır (OB1). Öğrencilerin fiber optik kabloların yapısı, çalışma prensibi ve kullanım alanları ile ilgili hazırladıkları sunum dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir.

FİZ.11.4.8

Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır (SDB2.2). Öğretmen gruplara birer çalışma yaprağı dağıtabilir. Öğrencilerin kırılma yasaları sırasında ışığın davranışını listelemeleri için çalışma yaprağında nitelik sıralama yapması, sınıflandırma tablosu oluşturması veya anlam çözümleme tablosu hazırlaması istenebilir. Öğretmen, öğrencilere prizma dağıtıp öğrencilerden prizmaları şekil, büyüklük ve yapıldığı malzeme gibi özelliklerini dikkate alarak incelemelerini isteyebilir. Öğrenciler çalışma yaprağındaki ilgili bölüme prizmanın özelliklerini yazabilir ve şeklini çizebilir. Gruplar ekip çalışması (SDB2.2) ile ışığın prizma içinde izlediği yola ilişkin hipotezlerini çizerek gösterir veya yazar (OB4). Öğrenciler hipotezlerini simülasyon veya deney düzeneği ile test eder. Hipotezlerinin doğru olup olmadığına karar vererek sonuçlarını çalışma kâğıdına yazar (E1.5,OB7). Prizmalar ile oluşturulmuş birleşik sistemlere geçiş yapılabilir. Öğrenciler geçerli hipotezlerden yola çıkarak birden fazla prizmadan oluşan sistemlerde tek renkli ışığın izleyeceği yolu belirler (OB7). Gruplar, süreci sınıf arkadaşlarına anlatır. Öğretmen çalışma kâğıdını dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirebilir.

FİZ.11.4.9

Öğrencilere merceklerin kullanıldığı fotoğraf makinesi, kamera, gözlük, büyüteç gibi aygıtların görselleri sunularak ilgileri çekilir. Öğretmen merceklerin yakınsak ve ıraksak olmak üzere ikiye ayrıldığını belirterek yapıları hakkında bilgiler verebilir. Merceklerin asal ekseni, optik merkezi ve odak noktalarını simülasyon, animasyon veya deney düzeneklerini kullanarak öğrencilerin keşfetmelerini sağlar. Öğrenciler ışınların merceklerde kırıldıktan sonra izledikleri yolları çizimler yaparak belirler (OB4). Merceklerin yapılarına ve merceklerde kırılma yasalarına ilişkin özellikleri belirler. Öğrenciler nitelik sıralama, anlam çözümleme tablosu veya sınıflandırma tablosu kullanarak yakınsak ve ıraksak merceklerin benzerlik ve farklılıklarını listeler (OB4,OB7). Öğretmen, yapılan çizim ve listeleri dereceli puanlama anahtarı kullanarak değerlendirebilir.

FİZ.11.4.10

Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak (SDB2.2) merceklerde cismin yerine göre görüntünün yeri ve özelliklerini bulabilecekleri bir deney tasarlar (SDB1.2). Öğretmen simülasyon veya animasyon kullanarak ışınlarla görüntü oluşumunu gösterebilir. Öğrenciler deney düzeneklerindeki cisimlerin bulunduğu yere göre görüntü çizimlerini yapar. Elde edilen sonuçları kullanarak tablo oluşturur (E3.7). Öğrenciler deney düzenekleri, simülasyon, animasyon veya tablo üzerinden merceklerde görüntü oluşumunu analiz eder (E3.6,OB7). Öğretmen merceklerde asal eksen üzerinde ve herhangi bir noktadaki cisimlerin görüntülerinin özelliklerini içeren farklı madde türlerinden oluşan testi kullanarak değerlendirme yapabilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Kırılma olayında paralel ortamlarda kayma miktarını belirleyen değişkenler incelenebilir. Aydınlatma sistemlerinde kırılmanın kullanımı, refraktometre cihazının çalışma prensibi ve kullanım alanları araştırılabilir. Fiber optik hatlarda yaşanan sorunlara ilişkin araştırma yaparak çözüm önerileri geliştirilebilir. İbnülheysem'in optik bilimi adına yapmış olduğu çalışmalar ve “optik ve mekanik analojisi” araştırılabilir.

*Mercek ve ayna sistemlerinin bütünleşik kullanıldığı sistemler araştırılarak bu sistemlere ilişkin bir model geliştirilebilir.

*Teleskop, mikroskop, dürbün gibi optik sistemlerden birini belirleyerek bunların tarihsel serüvenleri, diğer bilim alanlarındaki kullanımları ve çalışma ilkeleri hakkında sunum hazırlanabilir. Sunumlarda Kemaleddin Farisi ile Freibergli Theodoric'in yaptıkları çalışmalara yer vermeleri istenebilir.

Destekleme

Küresel aynalarda hazır verilen model üzerinde incelemeler yapılabilir. Kırılma yasalarına ilişkin hazır deney düzeneği verilebilir. Fiber optik sistemler için bilgiler öğretmen tarafından verilebilir. Prizmalar ve merceklerde hazır modeller üzerinden incelemeler yapılabilir.

12 Öğretim Programı Unsurları

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 48  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.12. Mevcut Bilgiye/Veriye Dayalı Tahmin Etme, KB.2.16.1. Tümevarımsal Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık

Değerler

D14. Saygı, D20. Yardımseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB2. Dijital Okuryazarlık, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Astronomi ve Uzay Bilimleri, Beden Eğitimi, Görsel Sanatlar, Matematik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.12.1.1. Torkun matematiksel modeline yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Torkun kuvvet, dönme noktasına uzaklık ve kuvvetin uygulama açısı ile ilişkisini matematiksel olarak modeller.

b) Torkun matematiksel modelini geneller.

FİZ.12.1.2. Denge, kütle merkezi ve ağırlık merkezi ile ilgili kanıt kullanabilme

a) Denge, kütle merkezi ve ağırlık merkezi ile ilgili verileri toplayarak kaydeder.

b) Denge, kütle merkezi ve ağırlık merkezi ile ilgili veri setleri oluşturur.

c) Denge, kütle merkezi ve ağırlık merkezi kavramlarını veriye dayalı olarak açıklar.

FİZ.12.1.3. İtme (impuls) ve momentum değişimi arasındaki ilişkiye yönelik bilimsel çıkarım yapabilme

a) İtme ve momentum değişimi arasındaki ilişkiye yönelik bileşenleri tanımlar.

b) İtme ve momentum değişimi arasındaki ilişkiye yönelik verileri toplayarak kaydeder.

c) İtme ve momentum değişimi arasındaki ilişkiye yönelik verileri yorumlar.

FİZ.12.1.4. Momentumun korunumunu veriye dayalı tahmin edebilme

a) Momentumun korunumuna ilişkin verileri toplar.

b) Veriler üzerinden momentumun korunumuna ilişkin hesaplamalar yapar.

c) Momentumun farklı uygulamalardaki korunumuna ilişkin yargıda bulunur.

FİZ.12.1.5. Eylemsizlik momentine yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Eylemsizlik momentinin etkilerini birden fazla durumda gözlemler.

b) Eylemsizlik momentinin bağlı olduğu değişkenler ile ilişkisini bulur.

c) Eylemsizlik momentinin bağlı olduğu değişkenler ile ilişkisini geneller.

FİZ.12.1.6. Açısal momentumun korunumuna yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Açısal momentumun bağlı olduğu değişkenleri gözlemler.

b) Açısal momentum ile bağlı olduğu değişkenler arasındaki ilişkiyi bulur.

c) Açısal momentumun korunumunu bağlı olduğu değişkenler üzerinden geneller.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: KUVVET VE HAREKET
Konu:

Tork

Denge

İtme (impuls)

Momentum

Momentumun Korunumu

Eylemsizlik Momenti

Açısal Momentum

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; soru kutusu, rapor hazırlama, çalışma yaprağı, sunum, test, zihin haritası kullanılarak değerlendirilebilir.

Torkun farklı uygulama alanlarına yönelik soru kutusu kullanılabilir. Soru kutusunun değerlendirilmesi öz değerlendirme formu ile yapılabilir. Öğrencilerden denge, kütle ve ağırlık merkezi kanıtlarına yönelik kısa bir rapor hazırlamaları istenebilir. Raporun değerlendirilmesi dereceli puanlama anahtarı ile yapılabilir. İtme ve momentum değişimi arasındaki ilişkiye yönelik ve eylemsizlik momentine etki eden değişkenler arasındaki matematiksel ilişkiyi değerlendirmeleri için açık uçlu sorulardan oluşan çalışma yaprağı ve test verilebilir. Çalışma yaprağının ve testin değerlendirilmesi puanlama anahtarı ile yapılabilir. Öğrencilerden momentum korunumuna örnek oluşturacak hareketler ile ilgili sunum hazırlamaları istenebilir. Sunumun değerlendirilmesi analitik dereceli puanlama anahtarı ile yapılabilir. Açısal momentumun korunumuna yönelik zihin haritası kullanılabilir. Zihin haritasının değerlendirilmesi öz değerlendirme formu veya kontrol formu ile yapılabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin kuvvetin döndürme etkisini, Newton Hareket Yasaları'nı, bileşke kuvvetin hesaplama yöntemlerini ve dönme hareketini bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Bileşke kuvvet ve bileşke kuvvetin hareket üzerindeki etkileri Newton Hareket Yasaları ile ilişkilendirilerek soru cevap etkinliği ile hatırlatılır.

Köprü Kurma

Ön öğrenmelerde yer alan kuvvetin döndürme etkisi, günlük hayattaki kapı açma, tahterevalli gibi örneklerle ilişkilendirilerek torkun uygulama alanları hakkında farkındalık oluşturulur.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.12.1.1

Öğrenciler günlük hayatta karşılaştıkları kapı açma ve maden suyu şişesinin kapağını açma gibi örnekler ile ön bilgilerindeki kuvvetin döndürme etkisini ilişkilendirir (SDB1.1). Öğretmen, öğrencilerde tork ile ilgili farkındalık oluşturabilir. Soru cevap tekniğini kullanarak öğrencilerin torkun niteliklerini tanımlamasını sağlayabilir. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara (SDB2.2) ayrılır. Gruplar simülasyon deneyinde kuvvetin büyüklüğü, kuvvetin dönme noktasına uzaklığı ve kuvvetin uygulama açısı değişkenlerini değiştirerek bu değişkenlerin torka etkisine yönelik ölçümler yapabilir. Öğretmen torkun matematiksel modeline ulaşabilmeleri için gruplar arası tartışma etkinliği başlatır. Grup liderleri kendi gruplarının iddialarını, destekleyicilerini ve varsa arkadaşlarının karşıt iddialarını saygı çerçevesinde çürütür (D14.1,E3.5,SDB2.1,SDB2.3). Öğrenciler, gruplar arası tartışma sonunda ölçüm sonuçlarına dayanarak torkun bağlı olduğu değişkenler ile ilişkisini matematiksel olarak modeller (OB7). Öğretmen, öğrencilere torkun günlük hayattaki farklı uygulama alanlarına yönelik problem durumlarını gösterir. Öğrenciler, torkun matematiksel modelini kullanarak problemlere çözüm bulur (E3.1) ve torkun farklı uygulama alanlarına yönelik matematiksel modelini geneller. Torkun farklı uygulama alanlarına yönelik sorular hazırlanarak soru kutusuna atılabilir. Öğrenciler bir soru çekerek cevap verebilir.

FİZ.12.1.2

Öğretmen 5E öğrenme döngüsünden yararlanarak günlük hayatta ağırlık merkezinin göz önüne alındığı uygulamaların örnekleri veya görselleri üzerinden ağırlık merkezinin önemine dikkat çekebilir. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılır (SDB2.1). Öğretmen, her gruba farklı cisimler ve destek noktaları verebilir ya da öğrencilerin simülasyon kullanmalarını sağlayabilir. Öğrenciler, gruplar hâlinde destek noktasını kullanarak cisimlerin dengede kalmasına yönelik denemeler yapar (SDB1.2). Öğrenciler denge, kütle merkezi ve ağırlık merkeziyle ilgili ölçümler yaparak verileri toplar ve kayıt altına alır. Öğrenciler, grup içi tartışmalar ile topladıkları verileri kütle merkezi ve ağırlık merkezi ile ilişkilendirir. Gruplar, bu ilişkiye dair verileri tablolaştırarak veri setine dönüştürür (OB7). Öğretmen, gruplar arasında tartışma başlatabilir. Öğrenciler denge, kütle merkezi ve ağırlık merkezine yönelik kendi iddialarını, destekleyicilerini ve varsa karşıt görüşe sahip arkadaşlarının fikirlerine yönelik çürütücülerini saygı çerçevesinde ifade edebilir (D14.1,SDB2.3). Tartışma sonucunda öğrenciler; denge, kütle merkezi ve ağırlık merkezi kavramlarını veriye dayalı olarak açıklar ve öğrenmelerini derinleştirir (E3.6). Lami Teoremi’nin kullanımından kaçınılır. Öğrencilerden tartışmadan çıkardıkları denge, kütle ve ağırlık merkezi ile ilgili kanıtlara yönelik kısa bir rapor hazırlamaları istenebilir.

FİZ.12.1.3

Öğretmen farklı kütle ve hızlardaki cisimlerin çarpışma esnasında yaptıkları etkiler üzerinden günlük hayattan örnekler verebilir. Soru cevap tekniğini kullanarak öğrencilerin cisimlerin kütlelerinin ve çarpma hızlarının çarpışma üzerindeki etkisini sorgulamasını sağlayabilir. Cevapları dikkate alarak momentumun kütle ve hız ile ilişkisini matematiksel model üzerinden açıklar. Newton’ın ikinci yasası ve matematiksel modeli hatırlatılır. Öğrenciler, momentumun matematiksel modeli ve Newton'ın ikinci yasasına odaklanarak (E3.2) itme (impuls) ile momentum değişimi arasındaki ilişkiye ait değişkenleri tanımlar. Öğrenciler arkadaşlarıyla yardımlaşarak (D20.1) itme ve momentum değişimi arasındaki ilişkiyi gözlemleyecek bir deney gerçekleştirir (SDB1.2). Deney düzeneği üzerinden kütle, hız, kuvvet ve zaman değişkenleri ile ilgili verileri toplayarak kaydeder ya da hazır veri seti kullanır. Deney ya da veri setindeki değişkenlerle ilgili verileri kuvvet-zaman grafiğine dönüştürür (OB7). Sınıf tartışmasıyla itme ve momentum değişimi arasındaki ilişkiyi grafiklerden ve verilerden faydalanarak yorumlar (E3.1,E3.6). Öğrencilere itme ve momentum değişimi arasındaki ilişkiye yönelik açık uçlu sorulardan oluşan bir çalışma yaprağı verilebilir.

FİZ.12.1.4

Öğretmen, örnek olay ya da problem çözme gibi yöntem veya stratejilerden birisini kullanabilir. Öğretmen sınıf dışı öğrenme ortamı olarak okul bahçesinde öğrencilere momentumun korunumuna yönelik taş, top, oyuncak araba gibi materyaller ile bir gösteri deneyi sunabilir. Öğretmen, örnek olayların gösteriminden önce öğrencilerden cisimlerin momentumlarına odaklanmalarını (E3.2) ister. Öğrenciler gösterimler sonrasında soru cevap tekniğiyle momentumun korunumuna ilişkin gözlemlerini cisimlerin hızlarını dikkate alarak açıklar (SDB2.1). Öğretmen momentumun korunum şartını belirtir. Öğrenciler, sınıf ortamında simülasyon veya animasyon kullanarak bir ve iki boyutta esnek olan ve esnek olmayan çarpışmalarda, patlamalarda ve roket hareketinde momentumun korunumunu gözlemleyebilir. Farklı örnek olaylarda momentumun korunumuna yönelik ölçüm (OB7) ve hesaplamalar yapar. Sınıf içi tartışma yöntemiyle çarpışmalar ve patlamalar gibi farklı örnek olaylarda ve doğada momentumun korunduğuna yönelik yargıda bulunur (E3.1). Öğrencilerden performans görevi olarak web 2.0 araçlarını kullanarak farklı hareket olaylarını momentumun korunumu ile ilişkilendirebileceği bir sunum hazırlayıp sunmaları (OB2) istenebilir.

FİZ.12.1.5

Öğrenciler örnek olaylar ya da animasyon ve video gibi dijital içeriklerde sunulan olayları inceleyerek eylemsizlik momentini yorumlar (OB4). Öğretmen soru cevap tekniği kullanarak eylemsizlik momentine etki eden değişkenlerin neler olabileceğini sorabilir. Öğrenciler, görsellerde yer alan farklı cisimlerin dönme hareketine odaklanarak (E3.2) kütle ve yarıçap veya uzunluk değişkenlerinin etkisini fark eder. Öğretmen matematiksel model kullanımından kaçınarak soru cevap tekniğiyle değişen kütle ve yarıçap veya uzunluk değerlerinin eylemsizlik momenti üzerindeki etkisini sorgulatabilir. Öğrenciler, eylemsizlik momentine etki eden değişkenlerle ilgili orantısal çıkarımlarını genelleyerek ifade eder. Öğrencilere eylemsizlik momentine etki eden değişkenler arasındaki orantısal çıkarımlarını değerlendirebilmeleri için açık uçlu sorulardan oluşan bir test verilebilir.

FİZ.12.1.6

Soru cevap tekniği ile öğrencilerin momentum, açısal hız ve eylemsizlik momenti ile ilgili ön bilgileri hatırlatılabilir. Öğretmen, animasyon ve video gibi dijital içerikler ile buz pateni sporcusunun dönme hareketi gibi örnekleri kullanarak farklı cisim ve hareketlilerin açısal momentumunun korunduğunu gösteren görselleri sunar (OB4). Öğrenciler açısal momentumun bağlı olduğu değişkenleri gözlemler. Öğrencilerin soru cevap tekniği ile açısal momentuma etki eden değişkenleri tanımlamaları ve değişkenlerin büyüklükleri hakkında yargıda bulunmaları sağlanır. Öğrenciler, soru cevap tekniği ile açısal momentumun bağ olduğu değişkenlerin büyüklüklerini karşılaştırarak aralarındaki ilişkiyi bulur. Öğretmen matematiksel model kullanımından kaçınır. Öğrenciler açısal momentumun korunumuna ilişkin farklı örnekleri tartışır (SDB2.2) Öğrenciler, gözleme dayalı olarak (E3.6) açısal momentumun korunumunu genelleyerek ifade eder. Öğretmen açısal momentumun korunumuna yönelik zihin haritası kullanabilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Öğrenciler balistik sarkacın kullanım alanlarını ve fizik bilimi bağlamında hangi niceliklere ait matematiksel hesaplamaların yapıldığını araştırabilir. Astronotların uzay boşluğundaki hareketleri itmemomentum ve momentumun korunumu ile ilişkilendirilebilir. Öğrenciler lunaparklarda çalışan eğlence araçlarını fotoğraflayarak kullanım amacı ile birlikte her bir araç için fotoğraflar üzerinde fiziksel yasa, kavram ve olguları açıklayan dijital bir içerik oluşturabilir. Öğrencilere açısal ve çizgisel momentum kullanılarak uçan cisim tasarımı yaptırılabilir.

*Öğrencilere su roketi tasarımı yaptırılabilir.

*Astronot kıyafetlerinin geçmişten günümüze teknolojik gelişimi incelenebilir. Bu incele- me sonucunda elde edilen bilgilerin ve itme ile momentum kavramlarının dikkate alındığı bir astronot kıyafeti tasarım önerisi hazırlanabilir. Hazırlanan bu tasarım, öneri olarak astronotlara sunulabilir.

Destekleme

Kuvvet koluna dik uygulanan kuvvetlerin uygulandığı tork problemleri ile sınırlı kalınabilir. Düzgün geometrik şekle sahip tek cismin kütle ve ağırlık merkezleri ile ilgili problemlere çözüm getirilebilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 38  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.8. Sorgulama, KB2.16.1. Tümevarımsal Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB1.3 Kendine Uyarlama (Öz Yansıtma), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB3.3. Sorumlu Karar Verme

Değerler

D1. Adalet, D3. Çalışkanlık, D6. Dürüstlük, D13. Sağlıklı Yaşam, D15. Sevgi, D16. Sorumluluk, D17. Tasarruf, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı, OB8. Sürdürülebilirlik Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Biyoloji, Görsel Sanatlar, Kimya, Matematik, Tarih
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.12.2.1. Yay sabitini tanımlamak için deney yapabilme

a) Farklı yaylardaki kuvvet ve uzanım değişkenlerine göre yay sabitinin büyüklüğünü bulabileceği bir deney tasarlar.

b) Farklı yaylar için kuvvet ve uzanım grafiklerini oluşturarak analiz eder.

FİZ.12.2.2. Yay sabitinin matematiksel modeline ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Yay sabitine ilişkin kuvvet ile uzanım değişkenleri arasındaki örüntüyü matematiksel olarak modeller.

b) Yay sabitine ilişkin oluşturulan matematiksel model üzerinden genelleme yapar.

FİZ.12.2.3. Yayın Esneklik potansiyel enerjisinin matematiksel modeline ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Kuvvet-uzanım grafiğinden yararlanarak yayın esneklik potansiyel enerjisinin matematiksel modeline ulaşır.

b) Farklı veri setleri ile hesaplamalar yaparak yayın esneklik potansiyel enerjisinin matematiksel modelini geneller.

FİZ.12.2.4. Sürtünme kuvvetinin yaptığı işe yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş ile ilgili gözlem yapar.

b) Sürtünme kuvvetinin yaptığı işi matematiksel olarak modeller.

c) Sürtünme kuvvetinin yaptığı işi matematiksel modelden yararlanarak geneller.

FİZ.12.2.5. Enerjinin dönüşümü ve korunumuna ilişkin bilimsel çıkarım yapabilme

a) Enerjinin dönüşümü ve korunumuna ilişkin özellikleri tanımlar.

b) Enerjinin dönüşümü ve korunumuna ilişkin veri toplayarak kaydeder.

c) Enerjinin korunumunu matematiksel modelleri kullanarak yorumlar ve değerlendirir.

FİZ.12.2.6. Mekanik sistemlerin verimi ile ilgili tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Mekanik sistemlerin verimi ile ilgili değişkenleri sistemden alınan enerji, sisteme verilen enerji olarak belirler.

b) Mekanik sistemlerin verimi ile ilgili değişkenlerin arasındaki ilişkiyi belirler.

c) Mekanik sistemlerin verimi ile ilgili hesaplamalar yaparak değişkenler arasındaki ilişkiyi geneller.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: ENERJİ
Konu:

Yay Sabiti

Yayın Esneklik Potansiyel Enerjisi

Sürtünme Kuvvetinin Yaptığı İş

Enerjinin Korunumu

Verim

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; model tasarlama, test (açık uçlu, kısa cevaplı eşleştirme maddeleri), poster sunumu, çalışma yaprağı ve performans görevi kullanılarak değerlendirilebilir.

Testlerin değerlendirilmesi puanlama anahtarı ile yapılabilir. STEM döngüsü çerçevesinde esneklik potansiyel enerjisini kullanarak hareket eden araba, gemi gibi bir model tasarlanabilir. Model örnekleri dereceli puanlama anahtarı kullanılarak değerlendirilebilir. Matematiksel hesaplamalar için açık uçlu maddelerden oluşan test verilebilir. Kışlık ve yazlık lastiklerin mevsimlere göre kullanımlarına ilişkin bireysel poster sunumu hazırlanabilir. Sınıf içerisinde yapılan poster sunumlar öğretmen tarafından kontrol listesi ile değerlendirilebilir. Matematiksel hesaplamalar için açık uçlu maddelerden oluşan test kullanılabilir. Öğretmen enerji dönüşümleri ile ilgili farklı soru tiplerinden oluşan bir ça- lışma yaprağı ile öğrencileri değerlendirebilir. Öğrenciler verim konusu ile ilgili yaptıkları tasarımları akran değerlendirme formu ile değerlendirip en verimli sistemi seçerek tasarımlarını okulda sergileyebilir. Matematiksel hesaplamalar için açık uçlu maddelerden oluşan test kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin, iş ve sürtünme kuvvetinin hesaplanması, mekanik enerji ve enerji türleri, dalga boyu, frekans hakkında ön bilgilerinin olduğu kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilerin mekanik enerji, dalga boyu ve frekans ile ilgili ön bilgilerinin belirlenmesi amacıyla soru cevap tekniği kullanılır.

Köprü Kurma

Araba ve bisiklet amortisörleri gibi günlük hayatta kullanılan yaylı sistemlere örnekler verilir. Örnekler esnek cisimlerde depolanan esneklik potansiyel enerjisi ile ilişkilendirilir.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.12.2.1

Öğretmen öğrencilere bisiklet, motosiklet, araba gibi araçların amortisörleri ile kalem, kapı kolu, zımba gibi aletlerin görsellerini göstererek günlük hayatta farklı yaylara ihtiyaç duyulmasının nedenleri üzerine sorular sorar (OB4). Probleme dayalı öğrenme, beyin fırtınası, tartışma ya da soru cevap gibi öğretim yöntem veya tekniklerinden birini kullanarak öğrencilerin etkileşim (SDB2.1) kurmasını sağlar. Görsellerle ilgili merak ettiği soruları sormaları noktasında öğrencileri teşvik eder (E3.8). Öğretmen farklı sertlikteki yayların karşılaştırılabileceği araçlar ve aletler ile ilgili problem durumu içeren bir senaryoyu öğrenciler ile paylaşabilir. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak (SDB2.2) belli bir süre içinde kuvvet, yayın sertliği ve yaydaki uzanım miktarı değişkenlerine yönelik arkadaşları ile fikir alışverişi yaparak senaryoya uygun bir problem cümlesi belirler. Öğrenciler grup üyeleriyle ortak görev bilinci içinde (D16.3), problem durumuna ilişkin kuvvet ve yaydaki uzanım miktarı değişkenlerini kullanarak yay sabitinin büyüklüğünü bulabileceği bir deney tasarlar (SDB1.2). Hipotez kurar ve deney düzeneğini kullanarak veri toplar. Toplanan veriyi tablo ve grafikler yardımıyla analiz eder (E3.6,OB7). Öğretmen farklı sertlik ve uzunlukta yaylar ile tasarlanabilecek deneyler ve kuvvet ile uzanım grafiklerinin analizlerini açık uçlu, kısa cevaplı, eşleştirmeli sorulardan oluşan test ile değerlendirebilir.

FİZ.12.2.2

Öğrenciler deney verilerini veya hazır veri setlerini analiz ederek kuvvet ile uzanım arasındaki örüntüyü bulur ve Hooke Yasası'nı matematiksel olarak modeller. Model üzerinden farklı verilerle hesaplamaları tekrar ederek genelleme yapar (E1.3). Öğretmen yay sabitine ilişkin matematiksel hesaplamalar için açık uçlu sorulardan oluşan test verebilir.

FİZ.12.2.3

Öğretmen, Türkiye'yi okçuluk dalında temsil eden Türk millî sporcularının okçuluk dalında şampiyon olduğu bir videoyu (D13.2,D19.2) izletir veya bu konuda görseller sunar. Öğrenciler beyin fırtınası ve soru cevap gibi tekniklerden birinin kullanıldığı ortamda video görüntülerinden veya görsellerden yola çıkarak bir yay ile oku en uzağa atabilmek için sistemde ne gibi değişiklikler yapılması gerektiği konusunda fikir yürütebilir. Öğrencilerden kurmalı oyuncaklarda kullanılan kurma mekanizmasının kurulma miktarının oyuncağın hareketinde oluşturacağı değişikliklere yönelik açıklama yapmaları istenebilir. Öğrenciler yayın uzama veya sıkışma miktarına etki eden değişkenleri belirleyebilmek için bir deney tasarlar (SDB1.2) ya da simülasyondan faydalanır. Aynı yay üzerine farklı kuvvetler uygulanarak yayın boyunda meydana getirdiği değişimler hakkında veri toplayabilir. Deney veya simülasyondan elde ettiği verileri kullanarak kuvvet-uzanım grafiğini çizer (OB7). Öğrenciler Hooke Yasası'nı ve kuvvet-uzanım grafiğini kullanarak yayın esneklik potansiyel enerjisinin matematiksel modeline ulaşır. Farklı veri setleri ile hesaplamalar yaparak esneklik potansiyel enerjisi ile ilgili matematiksel modeli geneller. Öğrenciler performans görevi olarak bireysel ya da ikili gruplar hâlinde iş birliği içerisinde (SDB2.2) STEM döngüsü çerçevesinde esneklik potansiyel enerjisini kullanarak hareket eden araba veya gemi gibi bir model tasarlar (D3.3,SDB1.2). Öğrencilerden bu mekanizmayı hazırlama süreci ile ilgili öz değerlendirme formları doldurmaları ve kendi öğrenme durumlarını geliştirmeye yönelik görüşlerini paylaşmaları istenebilir (SDB1.3). Matematiksel hesaplamalar için açık uçlu maddelerden oluşan test verilebilir.

FİZ.12.2.4

Tahmin et-gözle-açıkla yöntemi kullanılarak öğrencilerden aynı yolda giden araçların frene basıldığında durma mesafelerini etkileyen etmenler konusunda tahmin yürütmeleri istenebilir. Öğrenciler mevcut bilgilerinden yola çıkarak düşüncelerini ifade edebilir. Öğrencilerin, tahta blok gibi bir cismin yatay zeminde farklı ilk hızlarla ilerlerken aldığı yolları gözlemlemesi sağlanabilir. Öğrenciler cismin kinetik enerji değişimi hakkında beyin fırtınası yapabilir. Cismin durma nedeni ile ilgili benzer örnekler vererek düşüncelerini birbirleriyle paylaşabilir (D15.1,SDB2.1). Öğrenciler simülasyon veya animasyon yardımıyla sürtünme kuvvetinin yaptığı işi gözlemler. Öğrenciler gözlemleri sonucunda, cisimlerin kinetik enerjileri ile sürtünme kuvvetinin yaptığı arasında ilişki kurar ve bu işi matematiksel olarak modeller. Öğrenciler hazır veri setlerini kullanarak sürtünme kuvvetinin yaptığı işi matematiksel modelden yararlanarak geneller (OB7). Sürtünme kuvvetinin yaptığı işin azaltılmasına yönelik araştırma yaparak bireysel poster sunumu hazırlayabilir. Bu poster sunumunda günlük hayatta tasarruf (D17.2) sağlanmasının sürdürülebilirlik bilinci kazandırılması (OB8) açısından önemine vurgu yapılması istenir. Matematiksel hesaplamalar için açık uçlu maddelerden oluşan test kullanılabilir.

FİZ.12.2.5

Öğretmen örnek olay, grup çalışması, küçük grupla tartışma gibi yöntem ve tekniklerden birini kullanabilir. Öğrenciler sürtünmenin ihmal edildiği ve edilmediği bir eğik düzlemin tepesinden bırakılan cismin aşağı kayarken enerjisinin dönüşümü ve korunumu hakkında tartışır (SDB2.2). Tartışma sonucunda öğrenciler enerji dönüşümünün özelliklerini tanımlar. Enerji dönüşümleri, güneş enerji sistemleri ve elektrikli arabalar üzerinden örneklendirilir. Elektrik enerjisinin diğer enerji türlerine dönüşümü, elektrik enerjisiyle çalışan ısıtıcılar gibi örnekler üzerinden açıklanabilir. Öğrenciler enerjinin bir türden başka bir türe dönüşümü ile ilgili simülasyondan veya animasyondan faydalanarak enerjinin korunumuna yönelik veri toplar ve kaydeder. Öğrenciler, ön bilgilerinden faydalanıp simülasyona veya animasyona odaklanarak (E3.2) enerjinin dönüşümünü gözlemler ve günlük hayattaki bir problemle ilişkili bir olay üzerinden enerji dönüşümü hakkında gerekçeli yargıda (SDB3.3) bulunur. Enerjinin korunumunu matematiksel modeller kullanarak yorumlar ve değerlendirir (OB7). Öğretmen enerji dönüşümleri ile ilgili farklı soru tiplerinden oluşan bir çalışma yaprağı ile öğrencileri değerlendirebilir.

FİZ.12.2.6

Öğretmen 5E öğrenme döngüsü, örnek olay, problem çözme gibi yöntem veya stratejilerinin birinden yararlanarak Fatih Sultan Mehmet’in İstanbul’u fethi sırasında gemileri Haliç’e indirmek için kullandığı yöntemleri içeren görseller sunar veya bu konuda bir video izletir (D19.2,OB4). Günlük hayatta çeşitli mekanik sistemlerin verimini artırmak için uygulanan yöntemlerle ilgili fotoğraf veya videolar gibi görseller üzerinden örnekler verebilir. Öğrenciler benzer örnekler vererek mekanik sistemlerin verimini etkileyen değişkenleri sistemden alınan enerji, sisteme verilen enerji olarak belirler. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılıp bir cismi yüksek bir yere çıkarmak için basit makinelerin kullanıldığı verimli bir düzenek tasarlar (E3.11,SDB1.2). Tasarımlarında verimi artırmak için kullandıkları yöntemleri gerekçelendirerek açıklar. Tasarımlarından yola çıkarak mekanik sistemlerin verimi ile ilgili değişkenler arasındaki orantısal ilişkiyi belirler. Tasarımının ve farklı sistemlerin verimini hesaplayarak genelleme yapar. Öğrenciler verim konusu ile ilgili yaptıkları tasarımları akran değerlendirme formu ile tarafsız davranarak değerlendirip (D1.3,D6.2) en verimli sistemi seçer veya tasarımlarını okulda sergiler. Öğretmen matematiksel hesaplamalar için açık uçlu maddelerden oluşan test kullanabilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Öğrencilerin yay sabitini incelediği deneyler yayların seri, paralel ve karışık bağlanması ile genişletilebilir. Birden fazla yaydan oluşan sistemde esneklik potansiyel enerjisi hesaplanabilir. Günümüzde sürtünme kuvveti ile ilgili çalışan Türk bilim insanları ve bunların çalışmaları araştırılarak rapor hazırlanabilir. Öğrencilerden enerji verimliliği ve eko-verimlilik ile ilgili ulusal ve uluslararası alanda yapılan çalışmalara yönelik araştırma raporu hazırlamaları istenebilir. Devridaim makineleri ile ilgili bir panel düzenlenebilir.

*Elektrikli araçlar ile benzinli araçların enerji verimliliğinin karşılaştırıldığı bir görsel tasarım ürünü hazırlanarak sergilenebilir.

*Öğrenciler enerji dönüşüm sistemleri ile ilgili dijital ortamda animasyon ya da simülasyon tasarlayıp arkadaşlarına sunabilirler.

Destekleme

Öğrencilerin yay sabitini incelediği deneyler yerine hazır veri setleri üzerinden analizler yapılabilir. Poster tasarımı, grup çalışmaları akran veya öğretmen rehberliğinde yapılabilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 26  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.8. Sorgulama, KB2.16.1. Tümevarımsal Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB3.3. Sorumlu Karar Verme

Değerler

D3. Çalışkanlık, D8. Mahremiyet, D11. Özgürlük, D16. Sorumluluk, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Görsel Sanatlar, Matematik, Müzik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.12.3.1. Doğrusal su dalgalarında kırınım olayına ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Doğrusal su dalgalarında kırınım olayını gözlemler.

b) Doğrusal su dalgalarında kırınım olayını frekans, dalga boyu ve yarık genişliği değişkenleri ile ilişkilendirir.

c) Doğrusal su dalgalarında gerçekleşen kırınım olayına ilişkin genelleme yapar.

FİZ.12.3.2. Işıkta kırınım ile ilgili deney yapabilme

a) Işığın kırınımı ile ilgili deney tasarlar.

b) Işığın kırınımı ile ilgili deney düzeneğinden veri toplayarak analiz eder.

FİZ.12.3.3. Dairesel su dalgalarında girişim olayına ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Dairesel su dalgalarında girişim olayını gözlemler.

b) Dairesel su dalgalarında girişim olayını frekans, dalga boyu ve kaynaklar arası mesafe değişkenleri ile ilişkilendirir.

c) Dairesel su dalgalarında gerçekleşen girişim olayına ilişkin genelleme yapar.

FİZ.12.3.4. Işıkta girişim ile ilgili deney yapabilme

a) Işığın girişimi ile ilgili deney tasarlar.

b) Işığın girişimi ile ilgili deney düzeneğinden veri toplayarak analiz eder.

FİZ.12.3.5. Elektromanyetik dalgaları sınıflandırabilme

a) Elektromanyetik dalgaların niteliklerini belirler.

b) Elektromanyetik dalgaları niteliklerine göre gruplandırır.

c) Elektromanyetik dalgaları adlandırır.

FİZ.12.3.6. Işık renklerinin dalga boyları hakkında tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Işık renkleri ve dalga boyları arasındaki ilişkiyi bulur.

b) Tüm ışık renklerinin ana ışık renkleri ile ilişkisine yönelik genelleme yapar.

FİZ.12.3.7. Mekanik veya elektromanyetik dalgaların kullanıldığı cihazlardaki dalga türlerini sorgulayabilme

a) Mekanik veya elektromanyetik dalgaların kullanıldığı cihazlardan merak ettiği cihazı belirler.

b) Mekanik veya elektromanyetik dalgaların kullanıldığı cihazlardan merak ettiği cihaz hakkında sorular sorar.

c) Mekanik veya elektromanyetik dalgaların kullanıldığı cihazlardan merak ettiği cihaz ile ilgili bilgi toplar.

ç) Mekanik veya elektromanyetik dalgaların kullanıldığı cihazlardan merak ettiği cihaz ile ilgili topladığı bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir.

d) Mekanik veya elektromanyetik dalgaların kullanıldığı cihazlardan merak ettiği cihaz ile ilgili topladığı bilgiler üzerinden çıkarım yapar.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: DALGALAR
Konu:

Su Dalgalarında Kırınım

Işıkta Kırınım

Su Dalgalarında Girişim

Işıkta Girişim

Elektromanyetik Dalgalar

Işık Renkleri

Mekanik veya Elektromanyetik Dalgaların Kullanıldığı Cihazlar

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; farklı madde türleri içeren çalışma kâğıdı, çıkış kartı, yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç ve açık uçlu maddeler kullanılarak değerlendirilebilir.

Kırınım olayı ile ilgili yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç, açık uçlu maddeler içeren bir çalışma kâğıdı ile değerlendirme yapılabilir. Işıkta kırınım deneyini tasarlayıp yapmaya yönelik tahmin et-gözle-açıkla yönteminin aşamalarını içeren bir çalışma yaprağı kullanılabilir. Dairesel su dalgalarında gerçekleşen girişim olayına yönelik genellemeler; yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç, açık uçlu maddeler içeren çıkış kartları gibi ölçme araçları ile değerlendirme yapılabilir. Işıkta girişim deneyi tasarlayıp yapma, tahmin et-gözle-açıkla yönteminin aşamalarını içeren bir çalışma yaprağı ile değerlendirilebilir. Elektromanyetik dalgaları sınıflandırabilme; tanılayıcı dallanmış ağaç, yapılandırılmış grid ya da açık uçlu soruların olduğu çalışma yaprağı ile değerlendirilebilir. Çalışma yaprağının değerlendirilmesinde puanlama anahtarlarından yararlanılabilir. Işık renklerinin dalga boyları hakkındaki genellemeler yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç ve açık uçlu sorulardan yararlanarak değerlendirilebilir. Mekanik veya elektromanyetik dalgaların kullanıldığı cihazlardan birinin çalışma prensiplerine yönelik araştırma yaparak poster ve sunum hazırlanması istenebilir. Çalışma yaprağı, çıkış kartı, yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç ve açık uçlu maddelerin değerlendirilmesinde puanlama anahtarlarından yararlanılabilir. Poster ve sunumun değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarları ile öz ve akran değerlendirme formlarından yararlanılabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin frekans, dalga boyu, genlik, ivme, enerji, ışık prizması, kırılma ve mekanik dalgalar kavramlarını bildikleri kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilere soru cevap tekniği ile frekans, dalga boyu, genlik, ivme, enerji, ışık prizması, kırılma ve mekanik dalgalar kavramlarına ilişkin sorular sorulur.

Köprü Kurma

Limanları büyük dalgaların etkisinden korumak için kurulan dalga kıranlar ile kırınım olayı, durgun su yüzeylerinde birden fazla taşın aynı anda atılması sırasında oluşan dalga deseni ile girişim olayı; günlük hayatta kullanılan cep telefonu, kablosuz ağ, radyo, televizyon, uzaktan kumanda ve mikrodalga fırınlar ile elektromanyetik dalgalar arasında köprü kurulur.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.12.3.1.

Doğrusal su dalgalarında kırınım olayına ilişkin resim, video veya simülasyonlar gibi materyaller kullanılabilir. Öğrenciler kırınım olayına ilişkin gözlemler yapar. Öğrenciler kırınım olayına ilişkin gözlemledikleri durum hakkında özgün çizimler yapar (D3.1,OB4). Çizimlerde dalga boyu ve yarık genişliğini gösterir. Öğrenciler frekansın, dalga boyunun ve yarık genişliğinin değişiminin kırınım olayına etkisine yönelik tahminler yapar. Öğrencilerin simülasyon, animasyon veya deney düzenekleri kullanarak tahminlere ilişkin gözlemler yapmaları sağlanır. Öğrenciler, doğrusal su dalgalarında kırınım olayını frekans, dalga boyu ve yarık genişliği değişkenleri ile ilişkilendirerek açıklar (OB1). Değişkenler üzerinden kırınım olayına ilişkin genellemeler yapar. Öğretmen; kırınım olayı ile ilgili yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç, açık uçlu maddeler içeren çalışma yaprağı ile değerlendirme yapabilir.

FİZ.12.3.2

Öğretmen; su dalgalarındaki kırınımın diğer dalga türlerinde de olup olamayacağını sorar, kırınım ağı hakkında bilgi verir, ses ve ışık dalgalarında da kırınım olayının geçerli olduğunu söyler. Işıkta kırınım olayına ilişkin süreci tahmin et-gözle-açıkla yöntemini kullanarak hazırladığı çalışma kâğıdı ile sürdürebilir. Çalışma yaprağında öğrencilerden ışıkta kırınım olayını etkileyebilecek değişkenleri tahmin etmeleri istenebilir. Öğrenciler kırınım olayını etkileyen yarık genişliği ve ışığın dalga boyu ile ilgili hipotezler kurabilir. Öğrenciler ışıkta kırınımı etkileyen yarık genişliği ve ışığın dalga boyu değişkenlerinin etkisini test edebilecekleri deney düzeneklerini tasarlar (E3.4,SDB1.2). Öğrenciler, çalışma yaprağına tasarladıkları deney düzeneklerine ilişkin gözlemlerini çizer (OB4). Öğrenciler, yaptıkları çizimlere ilişkin ulaştıkları sonuçları analiz ederek düşüncelerini bağlama uygun şekilde açıklar (SDB2.1) ve bunları sınıf arkadaşları ile paylaşır (E1.5,OB1). Öğretmen, çalışma kâğıdını dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirebilir.

FİZ.12.3.3

Dairesel su dalgalarında girişim olayına ilişkin resim, video veya simülasyon gibi materyaller kullanılabilir. Öğrenciler girişim olayına ilişkin gözlemler yapar. Öğrenciler, girişim olayına ilişkin gözlemledikleri durum hakkında kendi çizimlerini yapar (E1.4,OB4). Çizimlerde dalga boyu ve kaynaklar arası mesafeyi gösterilebilir. Öğretmen, dalga katarı ve düğüm çizgileri ile ilgili matematiksel modellere girmeden frekans, dalga boyu ve kaynaklar arası mesafe değişiminin girişim desenine etkisini öğrencilerin tahmin etmesini ister. Öğrencilerin simülasyon veya deney düzenekleri kullanarak tahminlerine ilişkin gözlemler yapmaları sağlanır. Öğrenciler dairesel su dalgalarında girişim olayını frekans, dalga boyu ve kaynaklar arası mesafe değişkenleri ile ilişkilendirerek açıklar (OB1). Değişkenler üzerinden girişim olayına ilişkin genellemeler yapar. Öğretmen, girişim olayı ile ilgili yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç, açık uçlu maddeler içeren çıkış kartları gibi ölçme araçlarından biri ile değerlendirme yapabilir.

FİZ.12.3.4

Öğretmen; su dalgalarındaki girişim olayının diğer dalga türlerinde de olup olamayacağını sorar, müzikte armoni hakkında bilgi verebilir, ses ve ışık dalgalarında da girişim olayının geçerli olduğunu söyleyebilir. Öğretmen ışıkta girişim olayının anlatımı için tahmin et-gözle-açıkla yöntemini kullanmak üzere hazırladığı çalışma kâğıdını kullanabilir. Öğrencilerden, düşün-eşleş-paylaş, vızıltı gibi küçük grup tartışma tekniklerinden biri ile ışıkta girişim olayını etkileyebilecek değişkenleri tahmin etmeleri istenebilir. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak girişim olayını etkileyen yarık genişliği ve ışığın dalga boyu ile ilgili hipotezler oluşturur (D3.3). Öğrenciler, ışıkta girişimi etkileyen yarık genişliği ve ışığın dalga boyunu değiştirebilecek deney düzeneğini tek renkli ışık kullanarak tasarlar (E3.4,SDB1.2). Öğrenciler çalışma kâğıdına yaptıkları deneye ilişkin gözlemlerini çizebilir. Öğrenciler, yaptıkları çizimlere ilişkin ulaştıkları sonuçları analiz ederek düşüncelerini bağlama uygun şekilde açıklar ve bunları sınıf arkadaşları ile paylaşır (E1.5,OB1,SDB2.1). Öğretmen çalışma kâğıdını değerlendirebilir.

FİZ.12.3.5

Öğrencilerin gözle görülemeyen ışıkların olup olmadığı hakkında düşünmeleri istenerek dikkatleri çekilebilir. Öğrenciler ön bilgilerinden faydalanarak sürat, frekans ve dalga boyu arasındaki ilişkiyi tanımlar (SDB1.1). Öğretmen elektromanyetik dalgaların yayılımını açıklar ve genel özelliklerini listeler. Tüm elektromanyetik dalgaların boşlukta ışık sürati ile yayıldığını vurgular. Soru cevap veya beyin fırtınası gibi tekniklerden biri ile elektromanyetik dalgaların niteliklerini öğrencilerin tahmin etmelerini sağlayabilir. Elektromanyetik dalgaların frekans, sürat, dalga boyu ve enerji değişkenlerini içeren hazır veri seti verebilir. Öğrenciler veri seti üzerinden frekans ve dalga boyu değişkenleri ile

elektromanyetik dalgaların enerjisini ilişkilendirir. Elektromanyetik dalgaların enerji, frekans ve dalga boyu niteliklerini belirler. Hazır veri seti üzerinden farklı ortamların elektromanyetik dalgaların süratine etkisini belirler (OB1,OB7). Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak elektromanyetik dalga spektrumunda bulunan radyo dalgaları, mikrodalga, görünür ışık, x ışınları, gama ışınları gibi dalga türlerini araştırır. Her grup ayrı bir dalga türünü araştırmak üzere grup üyeleriyle görev paylaşımı yapar (SDB2.2). Araştırma sonucu sınıfta paylaşılarak öğrencilerin dalga türlerini gruplandırmaları sağlanır (OB1). Öğrenciler elektromanyetik spektrumu oluşturan dalgaları adlandırır. Öğretmen; tanılayı dallanmış ağaç, yapılandırılmış grid ya da açık uçlu soruların olduğu çalışma yaprağı ile değerlendirme yapabilir.

FİZ.12.3.6

Öğretmen, Newton’ın ışığın prizmada renklere ayrılmasına ilişkin yaptığı çalışmaları ve günlük hayatta gökkuşağının oluşumu gibi olayları kullanarak öğrencilerin dikkatini çekebilir. Öğrenciler simülasyon, deney veya görseller kullanarak ışık renklerinin dalga boyuna göre değiştiğini bulur (OB1). Öğretmen cisimlerin farklı renklerde görünme nedenlerini ışığın yansıması ile ilişkilendirerek açıklar. Işık spektrumunu oluşturan renklerin dalga boyuna ilişkin hazır veri setini kullanarak açıklamalar yapar. Öğrenciler, ışıktaki renkleri araştırarak ana ve ara ışık renklerini bulur (E3.4). Renklerin birleşimi ile ilgili sınıf içi etkinlikler yapabilir. Öğrenciler ana ışık renklerinin birleşiminden tüm renkli ışıkların oluşabileceğine ilişkin genelleme yapar (OB1). Öğretmen yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç veya açık uçlu sorulardan yararlanarak değerlendirme yapabilir.

FİZ.12.3.7

Öğretmen, mekanik ve elektromanyetik dalga türlerinin günlük hayatta kullanıldıkları yerlere ilişkin görsellerde kullanılan dalga türlerini öğrencilerin ön bilgilerinden faydalanarak belirtmelerini isteyebilir. Öğrenciler mekanik ve elektromanyetik dalga türlerinin kullanıldığı cihazlardan bir tanesine ilişkin araştırmalarında kullanacakları kaynaklara arkadaşları ile fikir alışverişi yaparak karar verir (SDB1.2) ve bu kararını uygular (D11.2,D16.1). Araştırmalarında sağlık alanında kullanılan ultrason, tomografi ve MR, askerî alanda kullanılan sonar ve radar, astronomi alanında kullanılan radyo teleskobu ve güvenlik alanında kullanılan x-ray ve metal dedektörü ile sınırlı kalınır. Öğrenciler, belirledikleri cihazın kullanım alanlarına, yöntemlerine ve bu cihazlarda kullanılan dalga türlerine ilişkin birbirlerine sorular sorar (E3.8). Öğrenciler belirledikleri sorulara ilişkin bilgi toplar. Öğrenciler topladığı bilgilerin doğru olup olmadığını farklı kaynakları kullanarak değerlendirir (OB1). Topladığı bilgiler ile belirledikleri cihaza ilişkin poster hazırlayarak sınıf arkadaşlarına sunum yapabilir. Öğrenciler araştırdıkları cihazı, insan ve çevre sağlığı, kişisel mahremiyet (D8.2), askeri alanda Türkiye'nin bağımsızlığı ve korunması konularıyla ilişkilendirerek çıkarımda bulunur (SDB3.3) ve bu çıkarımlarına sunumlarında yer verir (D3.1,D19.4,OB1). Öğrenciler, belirledikleri cihazın kullanım alanlarına ve cihazlarda kullanılan dalga türlerine ilişkin çıkarımlar yapar. Öğretmen, performans görevi olarak mekanik veya elektromanyetik dalgaların kullanıldığı cihazlara ilişkin öğrencilerin hazırladıkları ve sundukları posterleri değerlendirebilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Elektromanyetik spektrumda frekans sınırlarının net olmadığı, bazı dalgaların iki bölgede birden yer aldığı örnekleri araştırmaları istenebilir.

*Mekanik veya elektromanyetik dalgaların uygulamalarına ilişkin araştırmaya cihazın çalışma prensipleri eklenebilir.

*Elektromanyetik dalgaların polarizasyonu ve tıbbi görüntüleme cihazlarının çalışmalarında elektromanyetik ve mekanik dalgaların birbirine transdüserler ile dönüşümü hakkında araştırma yapılabilir.

Destekleme

Girişim ve kırınım ile ilgili deney düzenekleri öğrencilere hazır verilebilir. Girişim olayının incelenmesinde mekanik dalgalar ile ilişkili analoji kullanılabilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 26  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.4. Çözümleme, KB2.8. Sorgulama, KB2.13. Yapılandırma, KB2.16.1. Tümevarımsal Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.2. İş Birliği, SDB3.3 Sorumlu Karar Verme

Değerler

D3. Çalışkanlık, D4. Dostluk, D5. Duyarlılık, D13. Sağlıklı Yaşam, D15. Sevgi, D17. Tasarruf

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB2. Dijital Okuryazarlık, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı, OB8. Sürdürülebilirlik Okuryazarlığı, OB9. Sanat Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Görsel Sanatlar, Kimya, Matematik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.12.4.1. Planck sabitinin modern fiziğin doğuşundaki etkisini çözümleyebilme

a) Planck sabitinin modern fiziğin ortaya çıkışındaki etkisini siyah cisim ışıması olgusu üzerinden belirler.

b) Planck sabiti ile fotoelektrik etkinin ilişkisini belirler.

FİZ.12.4.2. Fotoelektrik etkinin bağlı olduğu koşullar ve foton kavramına ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Fotoelektrik etkinin bağlı olduğu değişkenleri gözlemler.

b) Fotoelektrik etkinin matematiksel modeline ulaşır.

c) Fotoelektrik etki ve foton kavramı arasındaki ilişkiyi geneller.

FİZ.12.4.3. Fotoelektrik etkinin uygulamaları ile ilgili sorgulama yapabilme

a) Fotoelektrik etkiyi tanımlar.

b) Fotoelektrik etki hakkında sorular sorar.

c) Fotoelektrik etkinin uygulamaları hakkında bilgi toplar.

ç) Fotoelektrik etkinin uygulamaları ile ilgili toplanan bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir.

d) Fotoelektrik etkinin uygulamaları ile ilgili toplanan bilgiler üzerinde çıkarım yapar.

FİZ.12.4.4. Standart modelin bileşenlerini çözümleyebilme

a) Standart modelde yer alan temel parçacıkları belirler.

b) Temel parçacıklar ve temel kuvvetler arasındaki ilişkileri belirler.

FİZ.12.4.5. Modern Atom Teorisi ile ilgili bilgileri yapılandırabilme

a) Atomun yapısındaki temel parçacıkları inceleyerek aralarındaki ilişkileri ortaya koyar.

b) Temel parçacıklarla ilgili bilgilerini kullanarak atomun yapısını ortaya koyar.

FİZ.12.4.6. Nükleer enerjiyi sorgulayabilme

a) Nükleer enerjiye ilişkin merak ettiği konuyu tanımlar.

b) Nükleer enerjiye ilişkin sorular sorar.

c) Nükleer enerji hakkında bilgi toplar.

ç) Nükleer enerjiye ilişkin bilgilerin doğruluğunu değerlendirir.

d) Nükleer enerjiye ilişkin toplanan bilgiler üzerinden çıkarımlar yapar.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: MADDE VE DOĞASI
Konu:

Siyah Cisim Işıması

Fotoelektrik Etki

Standart Model

Modern Atom Teorisi

Nükleer Enerji

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; çıkış kartı (açık uçlu sorular), tanılayıcı dallanmış ağaç, yapılandırılmış grid, görsel tasarım (yapboz) aracılığıyla değerlendirilebilir.

Işığın tanecik modeli, Planck sabitinin anlamı ve fotoelektrik etkinin uygulamaları hakkında açık uçlu sorulardan oluşan bir çıkış kartı verilebilir. Temel parçacıklar ve temel kuvvetler hakkındaki bilgileri içeren yapılandırılmış grid ve tanılayıcı dallanmış ağaç gibi araçlar kullanılabilir. Atomu oluşturan parçacıkların kuarklarla nükleonları, nükleonlarla ve elektronlarla atomu, bozonlar yardımıyla etkileşimini görselleştiren bir yapboz tasarlamaları performans görevi olarak istenebilir. Test, yapılandırılmış grid ve tanılayıcı dallanmış ağaç puanlama anahtarı ile; performans görevi ise dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin elektrik akımı ile ilgili temel bilgileri ve atom modellerini bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilerin elektrik akımı ile ilgili temel bilgilerinin ve atom modellerine ilişkin ön bilgilerinin belirlenmesi amacıyla sorular sorulur.

Köprü Kurma

Klasik fiziğin yetersiz kaldığı durumları açıklayabilmek için yapılan çalışmalar sonucunda modern fiziğin ortaya çıktığı ifade edilir. Günlük hayatta modern fiziğin uygulamalarından örnekler verilir.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.12.4.1

Öğrencilere klasik fizik ve modern fizik ayrımı hatırlatılabilir. Klasik fiziğin cevap veremediği olgulardan kavramsal düzeyde söz edilebilir. Bu olgulardan ilkinin siyah cisim ışıması olduğu belirtilip öğrenciler bu konuda siyah cisim ışıması olgusunun çözüm öyküsünü ve kavramsal önemini içeren bir okuma parçasına yönlendirilebilir. Öğrenciler okuma parçası aracılığıyla ulaştıkları bilgileri yorumlayarak siyah cisim ışıması olgusu ile modern fizik ilişkisini fark eder (OB1). Öğrencilerin siyah cisim ışıması olgusunun modern fiziğe etkisi ve termal kameralar gibi uygulamaları hakkında tartışmaları (SDB2.2) sağlanır. Öğrenciler, okuma parçası üzerinden özellikle Planck’ın siyah cisim ışıması olgusuna yaklaşımını ve Planck sabitini ortaya atarak olguyu çözmedeki etkisini belirler. Öğrenciler fotoelektrik etkinin varlığından haberdar edilebilir. Planck sabitinin fotoelektrik etkide kullanıldığını görmeleri sağlanabilir. Öğrenciler, Planck sabitinin fotoelektrik etkideki rolünü yüzeye gönderilen ışığın frekansı ile akım arasındaki ilişkiyi gösteren simülasyonlar veya animasyonlar üzerinden belirler. Planck sabitinin modern fizikte birçok alanda kullanıldığı vurgulanarak Planck sabitine yönelik verilen örneklerde kavramsal düzeyle sınırlı kalınır.

FİZ.12.4.2

Öğrenciler, simülasyon veya animasyon gibi dijital içerikler yardımıyla (OB2) farklı metaller için fotoelektrik etkiyi ve eşik enerjisinin değişimini gözlemler. Simülasyon üzerinde aynı ve farklı frekanslarda ışık gönderilen aynı ve farklı tür yüzeylerdeki fotoelektrik etkiyi gözlemleyebilecekleri denemeler yapabilir. Öğretmen rehberliğinde topladıkları verilerden yararlanarak (OB7) fotoelektrik etkinin enerji ile ilgili olan matematiksel modeline ulaşır. Bulgularını ışığın tanecik modeli ile ilişkilendirerek foton kavramına ilişkin çıkarım yapar ve çıkarımlarını kullanarak fotoelektrik etkinin matematiksel modelini geneller. Foton kavramı, ışığın tanecik modeli bağlamında ele alınır ve fotonun kuantum özelliklerinin verilmesinden kaçınılır.

FİZ.12.4.3

Öğrencilere üzerine ışık düştüğünde dönen bir radyometre gösterilebilir. Örnek üzerinde öğrencilerin tartışmaları ve bu olay ile fotoelektrik etkiyi ilişkilendirmeleri sağlanabilir. Öğrenciler, deneyimleri ile fotoelektrik etki arasında ilişki kurarak (SDB1.1) fotoelektrik etkiyi kendi cümleleriyle tanımlar. Öğrenciler, fotoelektrik etkiye ilişkin merak ettikleri konular hakkında sorular sorar (E3.8). Öğretmen rehberliğinde öğrenciler gruplara ayrılır (SDB2.2). Her grup fotoelektrik etkinin güneş pilleri, fotoselli lambalar, alarm sistemleri, yangın ve duman dedektörleri gibi harekete veya ışığa duyarlı sistemleri içeren günlük hayattaki uygulamalarına ve fotoelektrik devrelerin çalışma prensipleri ile bunların hesaplamalarına ilişkin farklı kaynaklardan bilgi toplar (D3.3). Gruplardan, güneş pillerindeki ve çevreci enerji üretmede kullanılan (D5.2,OB8) güneş panellerindeki fotoelektrik etkiye ilişkin bilgisini yarı iletkenler ile ilişkilendirmeleri (SDB1.1) istenir. Öğrenciler fotoselli lambalar ve benzeri tasarruf amaçlı (D17.2) fotoelektrik sistemlerin sürdürülebilirlik açısından önemini tartışır (SDB2.2). İş birlikli öğrenme yöntemiyle her grup topladığı bilgilerin doğruluğunu (OB1) ve güvenilirliğini eleştirel bir yaklaşımla (D3.3,E3.10) yorumlar ve fikir alışverişinde bulunur (D4.4). Her grup topladığı bilgileri diğer gruplara sunabilir. Fotoelektrik etkinin günlük hayattaki rolüne yönelik çıkarımlarda bulunur. Öğrencilere ışığın tanecik modelini, fotoelektrik etkinin uygulamalarını ve Planck sabitinin anlamını yorumlayabilecekleri açık uçlu sorulardan oluşan bir çıkış kartı verilebilir.

FİZ.12.4.4

Evrenin oluşumu ile ilgili Büyük Patlama Teorisi'ne ilişkin bilgi büyük patlamadan sonra temel parçacıkların oluştuğundan söz edilebilir. Evreni oluşturan temel parçacıklar hakkında bilgi edinmeye odaklanan CERN ve benzeri araştırma merkezlerinde yapılan deneylerle ilgili genel bilgi verilebilir. Bu deneylerin Büyük Patlama Teorisi ile ilişkisinden söz edilebilir. Öğrencilere deneylerle tespit edilen temel parçacıkların ve bu parçacıklar arası ilişkilerin Standart Model adında bir modelin unsurları olduğu bilgisi verilir. Öğrenciler Standart Model’i güvenilir kaynaklardan araştırır (SDB1.2) ve modelde geçen temel parçacıkları belirleyerek şematize eder (OB4). Öğrencilerin maddelerin temelde aynı parçacıklardan oluştuğu bilgisine ulaşması beklenir. Temel parçacıkların adları ve sınıflandırmaları ile sınırlı kalınır. Kuarkların birleşmesiyle oluşan hadronların türleriyle ilgili ayrıntıya girmeden varlığından söz edilir. Öğrenciler, ön bilgilerinde var olan doğadaki dört temel kuvvet ile bozonlar arasında ilişki kurup (SDB1.1) bu ilişkiye yönelik güvenilir kaynaklardan (D3.3) bilgi toplayarak temel kuvvetlerin maddenin oluşumundaki rolüne ilişkin çıkarımda bulunur (OB1). Muhammed Abdüsselam’ın bu konuda çalışmalar yaptığı vurgulanır (D15.2). Öğrencilere temel parçacıklar ve temel kuvvetleri içeren yapılandırılmış grid ve tanılayıcı dallanmış ağaç verilebilir.

FİZ.12.4.5

Maddenin temel parçacıklardan oluştuğu vurgulanarak atomun yapısı hakkında öğrencilerin düşünmeleri sağlanır. Atomu oluşturan temel parçacıklar arasındaki ilişki hakkında güvenilir kaynaklardan (D3.3) araştırma yapmaları (SDB1.2) istenir. Öğrenciler ön bilgileri ve araştırmalarından edindikleri bilgileri kullanarak temel parçacıklar arasında ilişki kurup (SDB1.1) bu ilişkiyi ortaya koyar (OB1). Atomun kuantum mekaniksel özelliklerinden, Bohr atom modelinden ve matematiksel modellerden kaçınılır. Feza Gürsey ve Asım Orhan Barut’un atom fiziği konusunda çalışmalar yaptığı vurgulanır (D15.2). Atomu oluşturan temel parçacıkların etkileşimlerini keşfederek Modern Atom Teorisi'ne göre atomun yapısını kimya disipliniyle de ilişki kurarak açıklar. Bu ilişkiyi ortaya koyarken yaratıcı drama, rol oynama gibi tekniklerden biri (E2.5,OB9) kullanılır. Öğrencilerden atomu oluşturan parçacıkların kuarklardan atoma kadar olan etkileşimini yapboza dönüştürerek görselleştiren bir tasarım içeren performans görevi istenebilir.

FİZ.12.4.6

Öğretmen, Câbir bin Hayyân’ın atomun parçalanması ile ilgili öngörüsünü veya Einstein’ın atom bombasının kullanımı konusundaki düşüncelerini paylaşarak dikkat çekilir. Öğretmen, Behram Kurşunoğlu’nu ve çalışmalarını tanıtır (D15.2). Öğretmen, Sokrat semineri öğretim tekniği ile Einstein’ın Özel Görelilik Teorisi'nin sonuçlarından biri olan kütle-enerji eşdeğerliği ve radyasyon ilişkisi hakkında öğrencilere makale dağıtır veya bir video izletebilir. Öğrencilerden video ve makale hakkında saygı çerçevesinde tartışarak (SDB2.2) kütle-enerji eşdeğerliğine ve radyasyonun oluşumuna yönelik çıkarımlarda bulunmaları ister (OB1). Öğretmen kimyasal reaksiyonlarda kütle korunurken nükleer reaksiyonlarda kütlenin korunmadığını belirterek öğrencilerden bu farklılığın sebeplerini tahmin etmelerini isteyebilir. Öğrenciler nükleer enerjiye ilişkin merak ettiği konuları tanımlar. Öğretmen tartışma, soru cevap veya beyin fırtınası tekniklerini kullanarak öğrencilerin açık fikirlilikle (E3.5) sorular sormasını sağlar (E3.8). Öğretmen öğrencilerin nükleer enerji konusunda farklı fikirlerini altı şapkalı düşünme tekniğini kullanarak paylaşmalarını sağlar (SDB2.1). Öğretmen rehberliğinde öğrenciler gruplara ayrılır (SDB2.2). Gruplar nükleer santrallerin avantaj ve dezavantajları, radyasyondan korunma yolları ve sağlık için alınabilecek tedbirler (D13.4), iyonize ve iyonize olmayan radyasyonlar hakkında tartışarak fikirlerini öne sürer. Bu konularla ilgili problemleri saptar ve alternatif çözüm yolları önerir (SDB3.3). Öğrenciler sordukları sorulara ve tartışma sonuçlarının doğruluğuna ilişkin cevap bulmak için farklı kaynaklardan grup hâlinde bilgi toplar (SDB1.2). İş birlikli öğrenme yöntemi ile (SDB2.2) her grup kendi içinde topladıkları bilgilerin güvenilirliği ve doğruluğu ile ilgili fikir alışverişinde bulunarak değerlendirme yapar (OB1). Gruplar sorumlu oldukları araştırmaları sınıf arkadaşlarına sunar (E2.2). Öğrenciler nükleer enerjiye ilişkin toplanan bilgiler üzerinden avantaj ve dezavantajları ile ilgili yargılarını temellendirir ve çıkarımlar yapar (SDB3.3). Öğrencilere nükleer enerjinin elde edilme yöntemi, Türkiye ve diğer ülkelerdeki kullanımının yaygınlığı, ekonomiye katkısı, avantajları ve dezavantajları ile ilgili performans görevi verilerek öğrencilerin rapor hazırlamaları istenebilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Öğrencilerden Higgs bozonu hakkında araştırma yapmaları istenebilir.

*Öğrencilerden atom teorilerinin tarihî gelişim sürecini değerlendirerek bunun Modern Atom Teorisi ile benzerlik ve farklılıklarını belirleyerek bir poster veya maket oluşturmaları istenebilir.

*Fotoelektrik etki ile çalışan bir düzenek tasarlamaları istenebilir.

Destekleme

Fotoelektrik etkideki, eşik enerjisi GSM faturalardaki minimum ödeme miktarına benzetilerek analoji yapılabilir. Planck sabiti, her türlü alışverişte ödenebilecek en küçük miktar olan para birimindeki 1 kuruşa benzetilerek analoji yapılabilir.

9 Öğretim Programı Unsurları

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 8  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.8. Sorgulama, KB2.15. Yansıtma

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB1.3. Kendine Uyarlama (Öz Yansıtma), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık, SDB3.3. Sorumlu Karar Verme

Değerler

D3. Çalışkanlık, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Astronomi ve Uzay Bilimleri, Biyoloji, Görsel Sanatlar, Kimya, Matematik, Müzik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.9.1.1. Fizik biliminin tanımına yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Fizik biliminin diğer disiplinlerle arasındaki ilişkileri belirler.

b) Fizik bilimini belirlediği ilişkilerden yararlanarak tanımlar.

 

FİZ.9.1.2. Fizik biliminin alt dallarını sınıflandırabilme

a) Fizik biliminin alt dallarının niteliklerini belirler.

b) Fizik biliminin alt dallarını niteliklerine göre gruplandırır.

c) Fizik biliminin alt dallarını çalışma alanlarıyla ilişkilendirerek etiketler.

 

FİZ.9.1.3. Fizik bilimine katkıda bulunmuş bilim insanlarının deneyimlerini yansıtabilme

a) Fizik bilimine katkıda bulunmuş bilim insanlarının bilime bakış açılarını, çalışma biçimlerini ve çalışmalarının bilime etkilerini inceler.

b) Fizik bilimine katkıda bulunmuş bilim insanlarının bilime bakış açıları, çalışma biçimleri ve çalışmalarının bilime etkileri hakkında deneyimlerine dayalı çıkarım yapar.

c) Fizik bilimine katkıda bulunmuş bilim insanlarının bilime bakış açıları, çalışma biçimleri ve çalışmalarının bilime etkileri hakkında ulaşılan çıkarımları değerlendirir.

 

FİZ.9.1.4. Bilim ve teknoloji alanında faaliyet gösteren kurum veya kuruluşlarda fizik bilimi ile ilişkili kariyer olanaklarını sorgulayabilme

a) Bilim ve teknoloji alanında faaliyet gösteren kurum veya kuruluşlarda fizik bilimi ile ilişkili çalışmalara ve mesleklere yönelik merak ettiği konuları belirler.

b) Bilim ve teknoloji alanında faaliyet gösteren kurum veya kuruluşlarda fizik bilimi ile ilişkili çalışmalara ve mesleklere yönelik sorular sorar.

c) Bilim ve teknoloji alanında faaliyet gösteren kurum veya kuruluşlarda fizik bilimi ile ilişkili çalışmalar ve meslekler hakkında bilgi toplar.

ç) Bilim ve teknoloji alanında faaliyet gösteren kurum veya kuruluşlarda fizik bilimi ile ilişkili çalışmalara ve mesleklere yönelik topladığı bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir.

d) Fizik biliminin çalışma alanlarından yararlanan meslekler hakkında çıkarım yapar.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: FİZİK BİLİMİ VE KARİYER KEŞFİ
Konu:

Fizik Bilimi

Fizik Biliminin Alt Dalları

Fizik Bilimine Yön Verenler

Fizik Bilimi İle İlgili Kariyer Keşfi

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; zihin haritası, test (eşleştirme madde soruları), sunum, bilgi görseli, afiş ve poster kullanılarak değerlendirilebilir.

Öğrencilerden fizik bilimini tanımlamaya yönelik bir zihin haritası hazırlamaları istenebilir. Bu haritalar dereceli puanlandırma anahtarıyla değerlendirilebilir. Öğrencilerden fizik biliminin alt dalları hakkında bir testi cevaplamaları istenebilir. Öğretmen, öğrencilerin bilim insanları hakkında hazırladıkları sunum çalışmalarını dereceli puanlandırma anahtarıyla değerlendirilebilir. Öğrencilere fizik bilimi ve mesleklere yönelik bilgi görseli, afiş, poster şeklinde bir görsel ya da kariyer odaklı yol haritası ile ilgili bir performans görevi verilebilir. Bu görsel ve yol haritası dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Değerlendirmelerde öz/akran/ grup değerlendirmesi yapılarak çeşitlilik sağlanabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin fen bilimleri dersinde yer alan fizik, kimya ve biyoloji gibi farklı disiplinlerin varlığını ve ayrımlarını bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilerin fen bilimleri dersindeki konuların fizik, kimya ve biyoloji bilimi ile ilişkisini fark etmelerini sağlamak amacıyla günlük hayatta karşılaşabilecekleri güncel olay veya olgularla ilgili soru cevap yöntemi kullanılır.

Köprü Kurma

Günlük hayatta karşılaşılan ve fizik bilimi ile ilişkilendirilen doğa olayları ve sistem örnekleri verilir. Fizik biliminde öne çıkan bilim insanlarının yaptıkları çalışmalar hakkında sorular sorularak doğa olayları ile fizik bilimi arasında ilişki kurulur.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.9.1.1

Öğrencilerden fizik bilimi ile diğer disiplinler arasında ilişki kurması amacıyla grup oluşturmaları (SDB2.2) ve grup üyelerinin seçtiği bir disiplinin fizik bilimi ile ilişkisi hakkında tahminde bulunmaları istenir. Gruplara matematik, kimya, biyoloji, müzik gibi disiplinlerin fizik bilimi ile ilişkisi ve astronomi ve uzay bilimlerinin gelişiminde fizik biliminin kullanılmasına yönelik açıklamalar içeren bilgi kartları dağıtılabilir. Bilgi kartlarında ele alınan disiplinler evrende gerçekleşen olaylarla ve günlük hayatla ilişkilendirilerek verilebilir. Öğrencilerden materyaller üzerindeki bilgileri (OB1) incelemeleri, mevcut bilgilerini ve deneyimlerini kullanarak (SDB1.1) bu bilgilerin ait olduğu disiplini belirlemeleri istenir. Öğrencilerden fizik bilimi ile ilişkili konuları ve evrende gerçekleşen olayları dikkate alarak belirledikleri disiplinleri fizik bilimi ile ilişkilendirmeleri istenir. Her bir disiplinin fizik bilimi ile ilişkisinden yararlanarak fizik bilimini tanımlamaları istenir. Öğrencilerden fizik biliminin diğer disiplinle ilişkisini ve tanımını görselleştiren zihin haritası oluşturmaları istenebilir. Bu süreçte birbirlerini etkin şekilde dinlemeleri ve iletişime katılmaları istenir (SDB2.1). Öğretmen öğrencilerin hazırladıkları zihin haritalarını dereceli puanlama anahtarıyla değerlendirebilir.

FİZ.9.1.2

Öğretmen fizik biliminin alt dallarının her birine ait en az iki görsel sunar. Öğrencilerden görselleri; ayrılıp birleşme, beyin fırtınası, örnek olay veya sınıf içi tartışma (SDB2.1) gibi yöntem ve tekniklerden birini kullanarak yorumlamaları (OB4) istenir. Öğrencilerin fizik biliminin alt dalları ile ilgili görsellerdeki olgu veya olaylarla benzerlik gösteren örnekler vermeleri sağlanabilir. Öğrenciler görsellerdeki olgu veya olayları birbirinden ayıran özellikleri belirler. Öğretmen fizik bilimini oluşturan alt dalları isimleriyle sınırlı kalarak ifade eder. Öğrenciler görselleri birbirinden ayıran özellikler hakkındaki gerekçelerini belirterek gruplandırır. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde beyin fırtınası veya tartışma gibi öğretim yöntem ve teknikleri ile elde ettikleri verileri kullanarak fizik biliminin alt dallarını adlandırır ve alt dalların ilgilendiği konuları açıklar. Öğretmen, öğrencileri fizik biliminin alt dallarıyla verilen bilgileri eşleştirebilecekleri bir test kullanarak değerlendirebilir.

FİZ.9.1.3

Öğrencilere geçmişte İbnülheysem, Hazini, Isaac Newton ve Albert Einstein gibi bilime katkı sağlamış birden fazla bilim insanının hayatını, yaşadıkları dönemi, yaptıkları bilimsel çalışmaları, çalışmalarının bilim dünyasına etkilerini, fiziğe ve bilime olan bakış açılarını, çalışma biçimlerini, azim ve gayretlerini konu alan kısa film veya belgesel izletilebilir ya da günümüzdeki bilim insanları konuşmacı olarak okula davet edilebilir. Öğrencilere bilim insanları hakkındaki düşünceleri ve bilim insanlarının ortak özellikleri sorulur (SDB1.1). Öğrencilerden bilim insanlarının bilime bakış açılarını, çalışma biçimlerini ve çalışmalarının bilime etkilerini incelemeleri, bu çalışmaları eleştirmeleri ve gerekçelerini kendi cümleleri (SDB3.3) ile özgürce açıklamaları istenir. Soru cevap tekniğindeki yönlendirici sorular kullanılarak bilim insanlarının deneyimleri hakkında çıkarımda bulunmaları ve çıkarımlarını not etmeleri sağlanır. Öğrencilerden çıkarımlarını kararlılık, tutku, bilimsel erdem, ilke, eğitim, laboratuvar deneyimi ve araştırma becerileri gibi unsurlar açısından değerlendirmeleri istenir. Öğrenciler bilim insanlarının hedeflerini gerçekleştirme sürecini (E1.4), çalışmalarının bilim dünyasına ve günlük hayata etkilerini geçmişten bugüne yansıtan bir sunum hazırlayabilir ve paylaşabilir. Öğrencilerden sunumdaki bilim insanlarının kendileri olduğunu hayal etmeleri istenebilir. Öğrenciler azim ve kararlılıkla yapılan bilimsel çalışmaların kendilerine (D3.3) ve Türkiye'ye etkilerini kendilerine ve Türkiye'ye olan sorumlulukları bakımından (D19.2) değerlendirmeleri istenebilir (SDB2.3,SDB3.3).

FİZ.9.1.4

Türkiye ve dünyada bilim ve teknoloji alanında faaliyet gösteren kurum veya kuruluşlardan biri seçilerek burada bulunan fizik bilimi ile ilişkili araştırmalar ve meslekler hakkında bir metin okunabilir. Okunan metin üzerinden ASELSAN, MTA, TENMAK, TUA, TÜBİTAK, CERN, ESA ve NASA gibi kurum veya kuruluşlarda fizik bilimi ile ilgili çalışmalara ve mesleklere yönelik merak uyandırıcı sorular sorulabilir. Bu kurum ve kuruluşlarla sınırlı kalınır. Öğrencilerin ön bilgilerini yoklamak amacıyla Cezeri, Nikola Tesla ve Marie Curie gibi bilim insanlarının görev alabilecekleri günümüze ait kurum veya kuruluş ile meslek hakkında tahminde bulunmaları istenebilir. Öğrencilerden bilim ve teknoloji alanında faaliyet gösteren kurum veya kuruluşlarda fizik bilimi ile ilişkili çalışmalara yönelik merak ettiği konular ve meslekler hakkında güvenilir kaynaklardan önceden araştırma yapmaları (SDB1.2) ve kaynak bilgisini belirterek notlar almaları istenir (OB1). Öğretmen rehberliğinde öğrencilerin araştırmalarını paylaşmalarına yönelik gruplar oluşturmaları sağlanır (SDB2.2). Her grup için farklı kurum veya kuruluşların seçilmesine özen gösterilir. Öğrencilerden ziyaret ettikleri, fikir sahibi oldukları veya araştırma yaptıkları kurum veya kuruluşta fizik bilimi ile ilişkili çalışmalar ve meslekler hakkında merak ettikleri konuyu belirlemeleri ve buna yönelik sorular (E3.8) oluşturmaları istenir. Farklı kurum veya kuruluşları araştıran gruplar birbirlerine araştırma sonuçlarını sunar. Tüm grupların meslekler hakkında bilgi sahibi olmaları sağlanır. Öğrencilerden bilgilere ait kaynakların güvenilir olup olmadığını öğretmen rehberliğinde kontrol ederek (OB1) değerlendirmeleri ve notlar almaları istenir. Öğrenciler fizik bilimi ile ilişkili kariyer olanaklarını sorgulayarak çalışma alanlarından yararlanan meslekler hakkındaki çıkarımlarını açıklar. Gruplar çıkarımlarını fizik bilimi ve mesleklerle ilişkilendiren bilgi görseli, afiş ve poster gibi materyallerden birini kullanarak sunar ya da fizik alanında çalışmalar yapan bir mesleğe yönelik kariyer odaklı yol haritası çizebilir. Öğrencilerden araştırma ve çıktı hazırlama süreci ile ilgili öz değerlendirme formları doldurmaları ve kendi öğrenme durumlarını geliştirmeye yönelik görüşlerini paylaşmaları istenebilir (SDB1.3).

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

HAVELSAN ve ROKETSAN'da fizik bilimi ile ilişkili yapılan çalışmaların yer aldığı bir broşür oluşturabilir. Hazırlanan broşürü konu edilen kurum veya kuruluş ile paylaşmaları istenebilir. Benzer nitelikteki kurum ve kuruluşlarda çalışmak için gerekli koşullar hakkında tablo hazırlayabilir ve okul panosunda paylaşabilir.

*Öğrenciler bilim insanları ve bu bilim insanlarının fizik bilimine katkılarını içeren kitapçık hazırlayıp paylaşabilir.

*Öğrenciler yapay zeka, nanoteknoloji ve mikroelektronik gibi bilim ve teknoloji alanındaki uygulamalarda fizik biliminin kullanımı ile ilgili tanıtıcı bilgi görseli, afiş veya poster gibi materyalleri dijital ortamda hazırlayarak paylaşabilir.

Destekleme

Öğrencilere bilim insanları veya fizik bilimi ile ilişkili kurum veya kuruluşlar hakkında hazır bilgi kartları verilebilir. Hazırlanan zihin haritası, sunum ya da yol haritası etkinliklerini akranları ile yapmaları sağlanabilir. Fizik biliminin alt dallarının sınıflandırılması öğretmen rehberliğinde yapılabilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 24  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.7. Karşılaştırma

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık

Değerler

D3. Çalışkanlık, D4. Dostluk, D7. Estetik, D16. Sorumluluk, D17. Tasarruf, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı, OB8. Sürdürülebilirlik Okuryazarlığı, OB9. Sanat Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Biyoloji, Görsel Sanatlar, Kimya, Matema
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.9.2.1. SI birim sisteminde birimleri verilen temel ve türetilmiş nicelikleri sınıflandırabilme

a) Birimleri SI birim sisteminde verilen temel ve türetilmiş niceliklerin niteliklerini tanımlar.

b) Birimleri SI birim sisteminde verilen temel ve türetilmiş nicelikleri niteliklerine göre gruplandırır.

c) Birimleri SI birim sisteminde verilen nicelikleri temel ve türetilmiş nicelikler olarak adlandırır.

 

FİZ.9.2.2. Skaler ve vektörel nicelikleri karşılaştırabilme

a) Skaler ve vektörel niceliklerin özelliklerini belirler.

b) Skaler ve vektörel niceliklerin benzerliklerini listeler.

c) Skaler ve vektörel niceliklerin farklılıklarını listeler.

 

FİZ.9.2.3. Aynı doğrultu üzerinde yer alan farklı vektörlerin yön ve büyüklüklerine yönelik bilimsel çıkarım yapabilme

a) Aynı doğrultu üzerinde yer alan farklı vektörlerin yön ve büyüklüklerini tanımlar.

b) Aynı doğrultu üzerinde yer alan farklı vektörlerin yön ve büyüklükleri ile ilgili verileri toplayarak kaydeder.

c) Verileri yorumlayarak eşit vektör, zıt vektör ve reel sayıyla çarpılmış vektörlere ilişkin değerlendirmeler yapar.

 

FİZ.9.2.4. Vektörlerin toplanmasında kullanılan uç uca ekleme ve paralel kenar yöntemi ile bileşenlerine ayırma işlemine ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Vektörlerin toplanmasında kullanılan uç uca ekleme ve paralel kenar yöntemi ile bileşenlerine ayırma işlemini inceleyerek toplama yöntemlerinde kullanılan örüntüleri bulur.

b) Vektörlerin toplanmasında kullanılan uç uca ekleme ve paralel kenar yöntemi ile bileşenlerine ayırma işlemine ilişkin genelleme yapar.

 

FİZ.9.2.5. Doğadaki temel kuvvetleri karşılaştırabilme

a) Doğadaki temel kuvvetlere ilişkin özellikleri belirler.

b) Doğadaki temel kuvvetlere ilişkin benzerlikleri listeler.

c) Doğadaki temel kuvvetlere ilişkin farklılıkları listeler.

 

FİZ.9.2.6. Hareketin temel kavramlarının tanımlarına yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Hareketin temel kavramlarına yönelik örnekleri gözlemleyerek görseller arasındaki benzerlikleri bulur.

b) Hareketin temel kavramlarına ilişkin genellemeler yapar.

 

FİZ.9.2.7. Hareket türlerini sınıflandırabilme

a) Hareket türlerinin niteliklerini belirler.

b) Hareket türlerini ortak özelliklerine göre gruplandırır.

c) Hareket türlerine göre oluşturduğu grupları adlandırır.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: KUVVET VE HAREKET
Konu:

Temel ve Türetilmiş Nicelikler

Skaler ve Vektörel Nicelikler

Vektörler

Doğadaki Temel Kuvvetler

Hareket ve Hareket Türleri

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; yapılandırılmış grid, çalışma yaprağı, açık uçlu sorulardan oluşan test, çıkış kartı, poster, broşür, öz değerlendirme, akran değerlendirme ve sanal pano ya da bülten panosu kullanılarak değerlendirilebilir.

Öğrencilerin fiziksel nicelikleri temel-türetilmiş ve skaler-vektörel olarak sınıflandırmaları için yapılandırılmış grid kullanılabilir. Öğrencilere vektörlerin toplanması ve reel sayı ile çarpılması konularında bir çalışma yaprağı verilebilir. Doğadaki temel kuvvetler ile bunların özellikleri, benzerlikleri ve farklılıkları konusunda çıkış kartları dağıtılıp ders sonunda toplanabilir. Yapılandırılmış grid, açık uçlu sorulardan oluşan test, çalışma yaprağı ve çıkış kartları puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Hareketin temel kavramlarıyla ilgili bir poster veya broşür hazırlama etkinliği bir performans görevi olarak verilebilir. Bu performans görevi dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Performans sonrasında bir sınıf içi tartışma planlanıp gözlem formu, öz ve akran değerlendirme formu ile değerlendirme yapılabilir. Öğrencilerden hareket türlerinin sınıflandırılması kapsamında sanal panoya ya da bülten panosuna hareket örnekleri ve kısa açıklamalar gibi yazılar yazmaları istenebilir. Kısa açıklamalar dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirme yapılabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin fen bilimleri ve matematik derslerinde geçen kuvvet, hareket, sürat, hız ve alınan yol kavramlarını ve birimlerini bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilere kuvvet, hareket, sürat, hız ve alınan yol kavramlarına yönelik kelime ilişkilendirme testi verilir. Fen bilimleri dersindeki ön öğrenmelerinde bulunan kavramların sembolleri ve birimleri arasında eşleştirme yapılır. Ön öğrenmelerde karşılaşılan kavramsal eksiklikler giderilir.

Köprü Kurma

Öğrencilere ön öğrenmelerinde yer alan fen bilimleri, kimya, biyoloji ve matematik derslerinde kullanılan fiziksel nicelikler ve birimleri soru cevap etkinliği ile hatırlatılır. Öğrencilerin günlük hayatlarında karşılaştıkları fiziksel nicelikler ve bu niceliklerin birimlerini kuvvet ve hareket konusu ile ilişkilendirmeleri sağlanır ve bunların sınıflandırılmasına geçilir.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.9.2.1

Öğretmen SI birim sistemi ile ilgili bilgilendirme yapar. Öğrenciler SI birim sistemi hakkında farkındalık kazanır. Öğretmen soru cevap tekniği kullanarak öğrencilerin fen bilimleri, fizik, kimya ve biyoloji derslerinde görmüş olduğu fizik bilimi ile ilgili nicelikleri ve bu niceliklerin birimlerini tablo üzerinde listelemesini sağlar. Öğrenciler, listelerde yer alan birimleri ve nicelikleri SI birim sistemini kullanarak (E3.2) eşleştirir, temel ve türetilmiş niceliklerin niteliklerini tanımlar. Düşün-eşleş-paylaş, vızıltı gibi küçük gruplarla sağlanan tartışma ortamında akranlarıyla etkileşim kurarak (SDB2.1) listelenen nicelikleri ve birimleri niteliklerine göre gruplandırır. Elde edilen fiziksel niceliklere ilişkin gruplamaları, temel ve türetilmiş nicelikler adlarıyla eşleştirir (OB1). Öğrencilerin temel ve türetilmiş nicelikleri sınıflandırabilmeleri için yapılandırılmış grid kullanılabilir.

FİZ.9.2.2

Öğretmen, vektörel ve skaler nicelikler ile ilgili örnek metin ya da görsel içeren örnek olay gibi teknik ve yöntemden biri kullanılabilir. Öğrenciler örnek metin veya örnek olayda (OB4) sunulan ve ön öğrenmelerinde yer alan fiziksel niceliklere ilişkin bilgilerle skaler ve vektörel niceliklerin özelliklerini ilişkilendirerek (SDB1.1) belirler (OB1). Öğretmen, soru cevap tekniğini kullanarak öğrencilerin örnek olay ya da örnek metinde geçen skaler ve vektörel niceliklerin benzerlik ve farklılıklarını listelemesini sağlar. Öğrencilerin skaler ve vektörel nicelikleri ya da farklı vektörleri karşılaştırmaları için yapılandırılmış grid kullanılabilir.

FİZ.9.2.3

Öğretmen kareli düzlem üzerinde eşit, zıt ve reel sayı ile çarpılmış vektörleri görseller kullanarak gösterebilir. Öğrenciler, görsellerde yer alan tüm vektörleri inceleyerek (OB4) bunların yön ve büyüklüklerini tanımlar. Vektörlerin yön ve büyüklüklerine yönelik elde ettiği verilerden faydalanarak soru cevap tekniğinin kullanıldığı etkileşimli ortamda arkadaşlarına düşüncelerini ifade eder (D4.2, SDB2.1). Öğrenciler, verileri analiz ederek (E3.6) eşit vektör, zıt vektör ve reel sayı ile çarpılmış vektöre ilişkin değerlendirmeler yapar. Öğrencilerin farklı vektörleri karşılaştırmaları için açık uçlu sorulardan oluşan bir test kullanılabilir.

FİZ.9.2.4

Öğrenciler simülasyon ve animasyon gibi dijital içerikler ya da görseller yardımıyla kareli düzlem üzerinde farklı doğrultulardaki iki vektörün toplanmasında kullanılan uç uca ekleme ve paralelkenar yöntemleri ile bileşenlerine ayırma işlemini ve görsellerde yer alan bileşke vektörleri inceler (OB7). Her yöntemin işlem basamaklarını ve sonuçlarını karşılaştırarak toplama işlemleri arasındaki ilişkiyi bulur (E3.4). Sistematik bir şekilde farklı vektörler ve farklı yöntemlerle yapılan toplama işlemleri neticesinde bulunan bileşke vektörlere dayanarak (E3.7) vektörlerin bir boyutta ve iki boyutta toplanmasına yönelik yöntemlerin temel özelliklerini ve farklı yöntemlerle bulunan sonuçları geneller. Trigonometrik hesaplamalardan kaçınılır. Bileşenlerine ayırma işleminde dik kartezyen koordinat sistemi ile sınırlı kalınır. Öğrencilere vektörlerin toplanması konusunda doğru yanlış, boşluk doldurma, eşleştirme sorularından oluşan bir çalışma yaprağı verilebilir.

FİZ.9.2.5

Öğretmen soru cevap tekniği ile kuvvetin harekete etkilerini hatırlattıktan sonra animasyon, video ya da fotoğraf gibi içeriklerden birini kullanarak doğadaki temel kuvvetlerin etkilerini gösteren görseller sunabilir. Öğrenciler, soru cevap tekniği ile görsellerde yer alan kuvvetlerin temel özelliklerini belirler (OB4). Öğrenciler temel kuvvetlerin benzerliklerini ve farklılıklarını ifade eder, benzerliklere ve farklılıklara odaklanarak (E3.2) doğadaki dört temel kuvveti matematiksel model kullanmadan karşılaştırır. Öğrencilere doğadaki temel kuvvetlerin benzerlikleri ve farklılıkları konusunda bir çıkış kartı verilebilir.

FİZ.9.2.6

Öğrenciler, hareketin temel kavramlarının (referans noktası, konum, alınan yol, yer değiştirme, sürat, anlık sürat, ortalama sürat, hız, anlık hız, ortalama hız, ivme) her birine ilişkin öğretmen tarafından sunulan birden fazla görseli inceler. İlgili kavrama ilişkin görsellerdeki benzerlikleri bulur. Öğrenciler bu benzerliklerden yararlanarak hareketin temel kavramlarını tanımlar. Öğrenciler öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılabilir. Öğretmen; drama, rol oynama, dramatizasyon gibi yöntem ve tekniklerden birini kullanabilir. Gruplardan hareketin temel kavramlarından üç tanesini sürat cezaları ya da trafikteki yeşil dalga ile ilişkilendirerek bu kavramlara yönelik veriler içeren eğlenceli senaryolar oluşturmaları (E2.5) istenir. Bu süreçte öğrencilerden hareketin temel kavramlarını vektörel ve skaler niceliklerle ilişkilendirmesi sağlanır. Öğrenciler, farklı bakış açılarına sahip akranlarını dikkatle dinler (SDB2.3), düşünceler arasındaki ayrım noktalarını belirleyerek (D4.4) alternatif  fikirler öne sürer (SDB2.2, E2.3), temel kavramlardan üç tanesini içeren özgün senaryolar oluşturur (D3.3). Öğretmen, canlandırma etkinliği öncesinde gruplar tarafından hazırlanan bütün senaryoları inceleyerek temel kavramların tamamının senaryolarda yer aldığından emin olur. Öğrenciler, akran gruplarının canlandırmalarını gözlemler (OB9) ve canlandırmalarda sunulan verileri kaydeder. Bilimsel tartışma yöntemiyle gözlem verilerinden yararlanarak temel kavramların tanımlarına ilişkin genellemeler yapar. Yorumlar ışığında trafiği düzenleyen sürat sınırlamalarına uymanın can güvenliği (D16.2) ve trafikteki yeşil dalga sisteminin yakıt tasarrufu (D17.2,D19.4,OB8) açısından önemini tartışır. Hareketin temel kavramlarına yönelik grafiklerden kaçınılır. Öğretmen, öğrencilerden performans görevi olarak hareketin temel kavramlarını tanımlarını ve bu kavramların günlük hayatla ilişkili örneklerini içeren renk, desen ve doku gibi görsel unsurları kullanarak (D7.1) broşür veya poster hazırlamalarını ister. Öğretmen, öğrencilerden kendileri ve arkadaşları açısından öğrenme sürecinin gelişimini, süreçte zorlandığı aşamaları, bu zorlanma anlarında kendilerini motive etme durumlarını değerlendirmeleri (SDB1.2) için öz ve akran değerlendirme formlarını doldurmalarını isteyebilir.

FİZ.9.2.7

Öğretmen, hareket türlerinin (öteleme, dönme ve titreşim) niteliklerini belirlemeye yönelik olarak iş birlikli öğrenmenin gerçekleştirilebileceği tartışma ortamı oluşturabilir. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde heterojen gruplar oluşturur (SDB2.2). Grup içi tartışma ortamında (SDB2.1) hareket türlerinin niteliklerini belirler. Öğrenciler hareket türlerini benzerliklerine ve farklılıklarına göre gruplandırır. Gruplar, tartışma sonucunda çıkarımlar yaparak hareket türlerini adlandırır. Öğretmen, soru cevap tekniğini kullanarak öğrencilerin birden fazla hareket türünü aynı anda yapan cisimlere örnekler vermesini isteyebilir. Matematiksel modellerden kaçınılır. Öğrencilerden hareket türleri konusunda sanal pano veya bülten panosuna kısa açıklamalar yazmaları istenebilir.

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Bileşke vektör hesaplanırken reel sayı ile çarpılmış vektörlerin toplanmasına yönelik uygulamalar yapılabilir.

*Performans ödevi olarak verilen drama etkinliklerinin senaryolarında üçten fazla kavram senaryolara dâhil edilebilir.

*Arabaların sürat göstergelerini hız göstergesine dönüştürmek için teknolojik model önerisi hazırlanabilir.

Destekleme

Bileşke vektörün bulunmasında iki vektörün toplanması ile sınırlı kalınabilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 18  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.8. Sorgulama, KB2.10. Çıkarım Yapma

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık

Değerler

D3. Çalışkanlık, D4. Dostluk, D5. Duyarlılık, D9. Merhamet, D13. Sağlıklı Yaşam, D18. Temizlik, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB2. Dijital Okuryazarlık, OB3. Finansal Okuryazarlık, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı, OB8. Sürdürülebilirlik Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Coğrafya, Görsel Sanatlar, Matematik, Tarih, Türkçe
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.9.3.1. Basınca yönelik çıkarımlarda bulunabilme

a) Basınca etki eden etmenleri tanımlar.

b) Basınç ile ilgili topladığı verileri kaydeder.

c) Basınç ile ilgili topladığı verilerden ulaştığı matematiksel modeli kullanarak basınca ilişkin çıkarımlar yapar.

FİZ.9.3.2. Durgun sıvılarda basınca yönelik çıkarımlarda bulunabilme

a) Durgun sıvılarda basınca etki eden etmenleri tanımlar.

b) Durgun sıvılarda basınç ile ilgili topladığı verileri kaydeder.

c) Durgun sıvılarda basınç ile ilgili topladığı verilerden ulaştığı matematiksel modeli kullanarak durgun sıvılarda basınca ilişkin çıkarımlar yapar.

FİZ.9.3.3. Sıvılarda basıncın kullanıldığı günlük hayat örneklerine ilişkin sorgulama yapabilme

a) Günlük hayatta sıvılarda basıncın kullanılmasına ilişkin merak ettiği konuyu belirler.

b) Günlük hayatta sıvılarda basıncın kullanılmasına ilişkin merak ettiği konu ile ilgili sorular sorar.

c) Günlük hayatta sıvılarda basıncın kullanılmasına ilişkin merak ettiği konu hakkında bilgi toplar.

ç) Günlük hayatta sıvılarda basıncın kullanılmasına ilişkin merak ettiği konu ile ilgili topladığı bilgilerin doğru olup olmadığını değerlendirir.

d) Günlük hayatta sıvılarda basıncın kullanılmasına ilişkin merak ettiği konu ile ilgili topladığı bilgiler üzerinden çıkarımda bulunur.

FİZ.9.3.4. Açık hava basıncına ilişkin çıkarım yapabilme

a) Sıvı basıncına ilişkin bilgilerinden yararlanarak açık hava basıncına yönelik hipotez kurar.

b) Sıvı basıncıyla açık hava basıncı arasındaki ilişkileri listeler.

c) Sıvı basıncıyla açık hava basıncını karşılaştırır.

ç) Açık hava basıncına ilişkin önermeler sunar.

d) Açık hava basıncına ilişkin bilgilerini farklı durumlarda değerlendirir.

FİZ.9.3.5. Kaldırma kuvvetini etkileyen değişkenleri belirlemeye yönelik deney yapabilme

a) Kaldırma kuvveti ile kaldırma kuvvetini etkileyen değişkenleri belirlemeye yönelik bir deney tasarlar.

b) Kaldırma kuvveti ile ilgili deney düzeneğinden veri toplayarak kaldırma kuvvetinin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.

FİZ.9.3.6. Kaldırma kuvveti ile sıvılardaki basınca neden olan kuvvet arasındaki ilişkiye yönelik çıkarım yapabilme

a) Kaldırma kuvveti ile yer değiştiren sıvının ağırlığı arasındaki ilişkiye dair hipotez kurar.

b) Kaldırma kuvveti ile ilgili yaptığı deneyden elde ettiği verileri kullanarak matematiksel modeli bulur.

c) Kaldırma kuvveti ve sıvı basıncına ait matematiksel modelleri karşılaştırır.

ç) Kaldırma kuvveti ve sıvılardaki basınca neden olan kuvvet arasındaki ilişkiye dair önermede bulunur.

d) Kaldırma kuvveti ve sıvılardaki basınca neden olan kuvvet arasındaki ilişkiye dair değerlendirme yapar.

FİZ.9.3.7. Akışkanın geçtiği borunun kesit alanı ile akışkanın sürati ve boru çeperlerine yaptığı basınç arasındaki ilişkiye yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Akışkanların sürati ile basıncı arasındaki ilişkiyi gözlemleyerek aralarındaki ilişkiyi tespit eder.

b) Akışkanın sürati ile basıncı arasındaki ilişkiyi günlük hayat örnekleri üzerinden geneller.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: AKIŞKANLAR
Konu:

Basınç

Sıvılarda Basınç

Açık Hava Basıncı

Kaldırma Kuvveti

Bernoulli İlkesi

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; çalışma yaprağı, zihin haritası, açık uçlu test, afiş, poster, sunum, metin ve deney düzeneği analizi kullanılarak değerlendirilebilir.

Öğrencilere basıncı ve basıncın bağlı olduğu etmenleri ölçmeyi amaçlayan bir çalışma yaprağı verilebilir. Öğrencilere durgun sıvılarda basınç ve basınca etki eden etmenleri belirleyerek çıkarımda bulunabilecekleri açık uçlu, farklı madde türlerinden oluşan bir test verilebilir. Çalışma yaprağı ve testin değerlendirilmesinde puanlama anahtarı kullanılabilir. Sıvılarda basınçtan yararlanılan sistemlerde sıvı basıncının rolü hakkında oluşturdukla metinlerle ilgili afiş, poster ya da sunum gibi çalışmalardan birini kullanarak hazırlamaları istenebilir; öğrencilere Arşimet ve Kral Hiero’nun Altın Tacı öyküsünü ve tasarladıkları deney düzeneğini analiz etmeleri ile ilgili performans görevleri verilebilir. Performans revleri dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Değerlendirmelerde öz ve grup değerlendirmesi yapılarak çeşitlilik sağlanabilir. Açık hava basıncına ilişkin verilen açık uçlu maddelerden oluşan çalışma yaprağı dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Öğrencilere kaldırma kuvvetinin bağlı olduğu değişkenler ve sıvılardaki basınca neden olan kuvvetin ilişkisine yönelik bir çalışma yaprağı verilebilir. Çalışma yaprağının değerlendirilmesinde dereceli puanlama anahtarı kullanılabilir. Akışkanların sürati ile basıncı arasındaki ilişkiye yönelik farklı türde soruların bulunduğu bir çalışma yaprağı verilebilir. Performans görevi olarak Bernoulli İlkesi’nin günlük hayattaki örneklerine ilişkin bilgilerden ortak olan ve olmayan özelliklerine göre yaptığı sınıflamayı görsel içeriklerle zenginleştirerek zihin haritası oluşturmaları istenebilir. Öğretmen, zihin haritalarını kontrol listesi kullanarak değerlendirilebilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılabilir.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencinin yoğunluk kavramını, katı ve sıvıların özelliklerini bildiği kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilere yoğunluk kavramına ve katı ile sıvıların temel özelliklerine ilişkin ön bilgilerinin belirlenmesi amacıyla sorular sorulur.

Köprü Kurma

Basınç ve akışkanların basıncı ile günlük hayattaki uygulamaları arasında ilişki kurulur. Bu amaçla öğrencilerin çevrelerinde gördükleri olaylar ve olgularla (topuklu ayakkabı ve düz ayakkabı, baraj duvarları vb.) basınç arasında nedensel ilişki kurması sağlanır. Yoğunluk ve kaldırma kuvveti kavramları günlük hayattan örneklerle (gemiler, denizaltılar, denizlerdeki plastik adaları vb.) ilişkilendirilir.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.9.3.1

Öğrencilerden basıncın etkili olduğu durumlarla ilgili günlük hayattan örnekler vermeleri istenebilir. Öğrencilerin örneklerdeki durumları konfor, kolaylık ve işe yararlık gibi açılardan değerlendirmeleri sağlanabilir. Örnek durumların daha kolay, rahat, işe yarar hâle getirilmesi için yapılabilecekler konusunda öğrencilerden fikir üretmeleri istenebilir. Öğrencilerde konunun günlük hayatla ilişkisine yönelik bir farkındalık oluşturulur. Basınç ile ilgili sistemlerin işleyişinde basıncın rolü öğrencilerle birlikte açıklanabilir. Basınç ile ilgili basit gösteri deneyleri yapılır veya basınca etki eden etmenlerin tanımlanabileceği dijital ve görsel içerik gibi araçlardan biri kullanılarak öğrencilerin bu etmenleri belirlemesi sağlanır. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplar oluşturarak takım hâlinde (SDB2.2) ve dostluk bilincinin gereği olarak dayanışma içinde (D4.1) çalışır. Öğrenciler deneyimlerini dikkate aldıkları (SDB1.1) bir tartışma ortamında (SDB2.1) deney düzenekleri, simülasyonlar veya animasyonlar kullanarak basınç, basınca neden olan kuvvet ve yüzey alanı ile ilgili verileri toplar. Elde edilen verileri yorumlayarak (OB7) basıncın matematiksel modelini oluştururlar ve matematiksel modelden yararlanarak basınca ilişkin çıkarımda bulunurlar. Matematiksel model ile ilgili örneklerde basıncın bağlı olduğu değişkenlerin ilişkilerine yönelik yorumlamalarla sınırlı kalınır. Öğrenciler, basınç ve basınca etki eden etmenler konusunda çıkarımlarda bulunabilecekleri bir çalışma yaprağı ile değerlendirilebilir.

FİZ.9.3.2

Öğrencilerden Türk millî sporcularının serbest dalışta rekor kırdığı (D19.2) görüntü üzerinden suda derine dalmanın zor olmasının nedenlerini, dalış yapan sporcunun yerinde kendileri olsalar bu durum karşısındaki duygularını sorgulamaları (SDB1.1) istenebilir. Öğrencilere dalınan derinliğe uygun teknik ve teçhizat ile dalmak gerektiğini anlatan bir metin verilebilir. Uygun olmayan koşullarda dalmanın vücutta oluşturabileceği sorunlardan ve vurgun kavramından söz edilebilir. Benzer örneklerle konuya ve konu bağlamında su altı sporları yapılırken sağlık ile ilgili risklere (D13.2) dikkat çeker. Öğrenciler, durgun sıvı basıncına etki eden etmenleri dijital veya görsel içeriklerden yararlanarak tanımlar. Öğretmen rehberliğinde öğrenciler gruplara ayrılabilir. Öğrenciler, takım hâlinde çalışarak (SDB2.2) durgun sıvılarda basıncı etkileyen değişkenleri belirlemeye yönelik deney tasarlayıp tasarladıkları deneyi yaparak (SDB1.2) elde ettikleri verileri (OB7) kaydeder. Öğrenciler elde ettikleri verileri analiz ederek durgun sıvı basıncının matematiksel modelini oluşturur ve matematiksel modelden yararlanarak durgun sıvılarda basınca ilişkin çıkarımda bulunur. Matematiksel model ile ilgili örneklerde basıncın bağlı olduğu değişkenlerin ilişkilerine yönelik yorumlamalarla sınırlı kalınır. Örneklerde kabın yan yüzeylerine etki eden basınca neden olan kuvvete ilişkin matematiksel işlemlerden kaçınılır. Öğrenciler, durgun sıvılarda basınç ve basınca etki eden etmenleri belirleyerek çıkarımlarda bulunabilecekleri açık uçlu sorulardan oluşan bir test ile değerlendirilebilir.

FİZ.9.3.3

Sıvı basıncı ile çalışan sistemlerin görselleri sınıfta gösterilir ve öğrencilerle birlikte işleyişleri incelenir (OB4). Öğrencilere dijital veya görsel içeriklerden yararlanılarak günlük hayatta sıvı basıncının kullanıldığı su cendereleri, hidrolik sistemler gibi örnekler sunulur ve öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılan öğrenciler bu örnekler arasından merak ettiklerini belirler. Sınıf içinde sıvı basıncının günlük hayatta kullanımına ilişkin merak ettikleri soruları (E3.8) özgürce sorarlar. Öğrenciler, bu sorulara cevap bulmak için kullanılacak araçlara karar vererek (SDB1.2) sistematik bir şekilde (E3.7) bilgi toplar. Öğrenciler, öğretmenlerinin rehberliğinde toplanan bilgileri bilimsel açıdan doğruluk, güvenilirlik, amaca uygunluk ve açıklık ilkelerine göre (D3.3) kontrol eder. Doğruluğunu teyit ettikleri bilgiler üzerinden (D3.3) her grup belirledikleri alanda sıvı basıncının kullanımı ile ilgili çıkarımlarını paylaşabilir. Gruplardan görev paylaşımı yaparak ve yardımlaşarak (SDB2.2) elde edilen bilgiler sayesinde sıvılarda basıncın kullanıldığı sistemlerde sıvı basıncının rolü hakkında metin oluşturmaları; oluşturdukları metni fotoğraf, resim, tablo, şekil veya grafiklerden birini kullanarak desteklemeleri istenir. Öğrenciler, çalışmaları doğrultusunda çıkarımlarda bulunur. Elde edilen sonuçları afiş, poster ve slayt gösterisi gibi sunum araçlarından birini kullanarak sunabilir.

FİZ.9.3.4.

Öğrencilere sıvı içindeki bir yerde oluşan basınca neden olan kuvvetin sıvının ağırlığından kaynaklandığı hatırlatılır. Öğrencilerin havanın da sıvı gibi bir akışkan olduğundan sıvı basıncına benzer bir durumun hava için de söz konusu olduğunu farketmeleri sağlanır (SDB1.1). Bu bilgiden hareketle beyin fırtınası yapılarak öğrenciler bağlama uygun düşüncelerini açık fikirlilikle (E3.5) ifade eder (SDB2.1) ve açık hava basıncına ilişkin hipotezler kurar. Açık havanın etkisiyle meydana gelen basınç ile sıvı basıncı arasındaki benzerlik ve farklılıklar tartışılır. Sıvının homojen dağıldığı ancak havanın yoğunluğunun homojen olmadığı vurgulanır. Sıvılarda derinlik ile açık havadaki yükseklik kavramları basınç kavra ile ilişkilendirilir. Atmosferin en üst noktasından deniz seviyesine kadar olan mesafe yükseklerde daha az olacağı için açık hava basıncının daha az olması gerektiği vurgulanır. Açık hava basıncının ilk kez Torricelli tarafından ölçüldüğü ve ölçme yöntemi açıklanır. Bu sırada cıva sütununun ağırlığı ile açık hava basıncına ait basınca neden olan kuvvetin birbirini nasıl dengelediği üzerinden sıvı basıncı ve açık hava basıncı karşılaştırılır. Atmosfer (atm) birimi tanıtılarak temel birimler cinsinden hesaplanması sağlanır. Açık hava basıncının sıcaklık ile genleşme ve hava yoğunluğunun yerel olarak değişmesine bağlı olarak yeryüzünde değişiklik gösterebileceği ve buna atmosfer basıncı dendiği vurgulanır. Alçak basınç ve yüksek basınç bölgeleri arasında havanın yer değiştirmesiyle rüzgârın oluştuğu belirtilerek coğrafya disipliniyle ilişki kurulur. Ayrıca rüzgâr oluşumunun yenilenebilen enerji kaynakları sağlamada önemli olduğu belirtilir (OB8). Öğrenciler, alçak basınç ve yüksek basınç üzerinden önermeler sunar. Bu süreçte öğrencilerden günlük hayatta açık hava basıncına yönelik karşılaştığı durumlara eleştirel bakarak örnekler vermesi istenir (E3.10). Öğrenciler, verilen örneklerden yararlanarak günlük hayatta açık hava basıncının etkisini görebilecekleri farklı durumları değerlendirir.

FİZ.9.3.5

Arşimet ve Kral Hiero’nun Altın Tacı öyküsü görsel içeriklerle desteklenerek ve tarih disiplini ile ilişki kurularak sınıfta anlatılabilir. Öğrencilere öykünün metni verilebilir. Öğrenciler öyküdekine benzer bir deney düzeneğini tasarlamaları istenebilir (E3.4,OB1). Öğrenciler, gruplar hâlinde kaldırma kuvveti ile kaldırma kuvvetinin bağlı olduğu değişkenler arasındaki ilişkiyi belirlemek için deney tasarlar (SDB1.2) ve tasarladıkları deney ile ölçümler yapar. Yaptıkları deneyden elde ettikleri verileri (OB7) kullanarak kaldırma kuvvetinin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder (E3.6). Öğrencilerden tasarladıkları deney düzeneğindenelde ettikleri sonuçları öğretmenin verdiği metin ile ilişkilendirerek bir araştırma raporu biçiminde hazırlayıp sunmaları istenebilir.

FİZ.9.3.6

Öğrenciler, kaldırma kuvveti ile ilgili yaptıkları deneyden elde ettikleri verileri yorumlayarak kaldırma kuvvetinin büyüklüğü ile yer değiştiren sıvının ağırlığının büyüklüğü arasındaki ilişkiye dair hipotezler kurar. Deneyden elde ettikleri verilerle kaldırma kuvvetinin matematiksel modeline ulaşır (OB7). Matematiksel model pekiştirilirken modeldeki nicelikler arasındaki orantısal ilişkilerle sınırlı kalınır. Öğrenciler, sıvı basıncı ve kaldırma kuvveti arasındaki ilişkiyi fark edebilecekleri görsel veya dijital içeriklerden yararlanarak kaldırma kuvveti ve sıvı basıncına ait matematiksel modelleri karşılaştırır. Bu karşılaştırmada sıvılardaki kaldırma kuvveti ile sınırlı kalınır. Öğrenciler karşılaştırmalardan elde ettikleri bilgiyi kullanarak kaldırma kuvveti ile sıvılardaki basınca neden olan kuvvet arasındaki ilişkiye dair önermelerde bulunurlar. Öğrencilere Arşimet İlkesi’ni pekiştirmeleri için Türkiye’nin millî çıkarları doğrultusunda geliştirdiği (D19.3) gemi, denizaltı gibi deniz araçları üzerinden kaldırma kuvvetinin uygulamaları hakkında bilgilendirici bir metin verilir. Görsellerle desteklenen bu araçların Türkiye’nin ekonomik kalkınması için tasarruf ve yatırım stratejileri kapsamında geliştirildiği belirtilir (OB3). Denizlerdeki plastik atıklardan kaynaklanan kirliliğin oluşturduğu çöp adaları hakkında görsel ögeler kullanılarak öğrencilere bilgi verilir (OB8). Bu plastik atıkların suyun yüzeyinde kaldırma kuvvetinden dolayı yüzdüğü vurgulanır. Öğrencilerden beyin fırtınası tekniği ile topluma olumlu katkıda bulunmak için bu atık sorununa kaldırma kuvvetinden yararlanarak çözüm üretmeleri (D5.2,D9.3,D18.3,SDB2.3) istenir. Öğrenciler, verilen örneklerden yararlanarak kaldırma kuvveti ile ilgili yaptıkları deneyden elde ettikleri verileri Arşimet İlkesi kapsamında değerlendirir. Öğrenciler, kaldırma kuvvetinin bağlı olduğu değişkenler ve kaldırma kuvvetinin sıvılardaki basınca neden olan kuvvet ile ilişkisine dair bir çalışma yaprağı ile değerlendirilebilir.

FİZ.9.3.7

Öğretmen konunun anlatımında tahmin et-gözle-açıkla tekniğini kullanabilir. Öğrencilerden akışkanların geçtiği borunun kesit alanının azaltılması ile akış süratinde oluşan değişimi tahmin etmelerini isteyebilir. Öğrencilerin akış modelini görsel veya dijital içerikler (OB2) ve gösteri deneyinden yararlanarak gözlemlemesi sağlanır. Görsel veya dijital içeriklerde bahçe hortumundan akan suyun, hortumun ucu sıkıldığında akış süratinin değiştiği örneği verilebilir. Saç kurutma makinesi ile masa tenisi topunun havada tutulduğu bir gösteri deneyi yapılabilir. Öğrenciler tahmin ve gözlem sonuçlarını karşılaştırarak gerekçelendirebilir. Düşüncelerini sınıf ortamında düşün-eşleş-paylaş veya vızıltı grupları gibi tartışma teknikleri ile ifade ederek (SDB2.1) tartışır (SDB2.2). Akışkanın geçtiği borunun kesit alanı ile akışkanın sürati ve boru çeperlerine yaptığı basınç arasındaki ilişkiyi belirler. Akışkanın sürati ile akışkanın basıncı arasında tespit ettikleri ilişkiyi genelleyerek Bernoulli İlkesi’ne ulaşırlar (OB7). Öğretmen, öğrencilerin verilen örnekleri Bernoulli İlkesi ile açıklamalarına rehberlik eder. Öğrencilere; rüzgârlı havalarda çatıların uçması, sprey püskürtücülerde sıvının yükselmesi, hızla hareket eden araçların yakınındaki nesneleri çekmesi, yelkenlilerin rüzgâra karşı gidebilmesi, yarış arabalarının aerodinamiğe uygun olarak tasarlanması gibi olaylar ve durumlar örnek olarak verilir. Öğrenciler Bernoulli İlkesi’ne ilişkin verilen örneklerin amaca göre (havaya kaldırma, havalanmasını engelleme, yön değiştirme vb.) ortak olan ve olmayan özelliklerini farklı bakış açılarını dikkatle dinleyerek (SDB2.3) belirler (D3.3,E3.10,OB2). Akışkanın sürati ile basıncı arasındaki ilişkiyi bu örnekler üzerinden geneller. Uçakların havalanması ve uçmasında yalnızca Bernoulli İlkesi'nin etkili olmadığı vurgulanır. Bu ilkeye ilişkin genelleme, kavramsal olarak verilir ve matematiksel modelden kaçınılır. Öğrenciler, akışkanların sürati ile basıncı arasındaki ilişkiye yönelik bir çalışma yaprağı aracılığıyla değerlendirilebilir.

 

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Öğrenciler, STEM döngüsü basamaklarıyla kolay bulunabilecek malzemeler (serum hortumu, şırınga vb.) kullanarak bir hidrolik sistem tasarlayabilirler. Tasarladıkları sistemi sunabilirler. Bu sistemlerde eşit büyüklüklerde kuvvet kullanılarak daha fazla yük kaldırılmasına yönelik bir yarışma düzenlenebilir ve öğrencilerin rekabet ortamı içinde tasarımlarını daha fazla geliştirmeleri teşvik edilebilir. Öğrenciler mermer gibi malzemelerin basınçlı suyla kesimi konusunda araştırma yapabilir ve benzer biçimde Bernoulli İlkesi’nin sanayideki kullanımları ile ilgili poster hazırlayabilir. Uçak, helikopter, insansız hava araçları gibi araçların uçmalarında ve manevralarında Bernoulli İlkesi’nin etkisi görsellerle desteklenerek tartışılabilir. Öğrencilerden Torricelli deneyine benzer bir sistem tasarlamaları istenebilir. Su gibi farklı sıvıların Torricelli deneyinde kullanılması durumunda sıvı yüksekliğini hesaplamaları istenebilir. Bununla ilişkili olarak yüksek binalarda üst katlara suyun ulaştırılması ile pompa kullanımının ilişkilendirerek sınıfta paylaşmaları istenebilir. Sörf, sal yarışı, yelkenli vb. spor etkinliklerinde kaldırma kuvvetinin etkisini dikkate alarak öğrenciler STEM döngüsünden yararlandıkları bir spor aleti geliştirebilirler.

*Balıkların vücutlarında bulunan hava keselerinin işlevini tartışmaları sağlanabilir ve öğrencilerden bu ilke ile çalışan aygıt tasarlamaları istenebilir.

*Öğrencilerden gruplar hâlinde, motorsuz bir model uçağı Bernoulli İlkesi'ni kullanarak tasarlamaları istenebilir. Tasarlanan model uçaklar için en uzun menzil yarışması yapılabilir. Öğrenciler Bernoulli İlkesi’ni temel alan bir oyuncak tasarlayabilirler.

Destekleme

Kaldırma kuvveti ile ilgili su içinde yüzen bir plastik bardağa teker ve madenî para ekleyerek plastik bardağın batan hacminin arttığı ve hâlâ yüzdüğü gözlemlenebilir. Kaldırma kuvvetinin plastik bardak ve içindeki madenî paraların toplam ağırlığına eşit büyüklükte olduğu vurgulanarak toplam ağırlık ile yer değiştiren sıvının ağırlığı büyüklük açısından ilişkilendirilebilir. Öğretmen, düşeyde asılı ve birbirine yakın duran iki kâğıdın arasına üflendiğinde kâğıtların birbirine yaklaştığının gözlemlenebildiği bir gösteri deneyi yaparak bu durumu Bernoulli İlkesi’yle açıklayabilir. Öğrencilerden Bernoulli İlkesi’nin uygulamalarına yönelik yapmaları istenen araştırmalarda, bu uygulamalar öğretmenin yönlendirmesi ile buldurulabilir veya öğretmen tarafından verilebilir.

DERS SAATİ / SÜRE
Saat: 18  
KAVRAMSAL BECERİLER

KB2.5. Sınıflandırma, KB2.10. Çıkarım Yapma, KB2.15. Yansıtma, KB2.16.1. Tümevarımsal Akıl Yürütme

PROGRAMLAR ARASI BİLEŞENLER
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

SDB1.1. Kendini Tanıma (Öz Farkındalık), SDB1.2. Kendini Düzenleme (Öz Düzenleme), SDB1.3. Kendine Uyarlama (Öz Yansıtma), SDB2.1. İletişim, SDB2.2. İş Birliği, SDB2.3. Sosyal Farkındalık, SDB3.3. Sorumlu Karar Verme

Değerler

D5. Duyarlılık, D14. Saygı, D17. Tasarruf, D19. Vatanseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB3. Finansal Okuryazarlık, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB7. Veri Okuryazarlığı, OB8. Sürdürülebilirlik Okuryazarlığı

DİSİPLİNLER ARASI İLİŞKİLER
Coğrafya, Görsel Sanatlar, Kimya, Matematik
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
Öğrenme Çıktıları:

FİZ.9.4.1. İç enerjinin ısı ve sıcaklık ile arasındaki ilişki hakkında tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Isı, sıcaklık ve iç enerji ile ilgili görselleri inceler.

b) İç enerjinin ısı ve sıcaklık ile ilişkisini bulur.

c) İç enerjinin ısı ve sıcaklık ile arasındaki ilişkiyi geneller.

FİZ.9.4.2. Isı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkı arasındaki matematiksel modele ilişkin tümevarımsal akıl yürütebilme

a) Isı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkı arasındaki ilişkiyi deney yoluyla keşfederek matematiksel modeline ulaşır.

b) Isı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkı arasındaki matematiksel modeli farklı durumlar için hesaplamalar yaparak geneller.

FİZ.9.4.3. Hâl değiştirme sıcaklığında bulunan saf bir maddenin hâl değiştirmesi için alınan veya verilen ısı miktarının bağlı olduğu değişkenler hakkında bilimsel çıkarım yapabilme

a) Hâl değişimini etkileyen nitelikleri tespit eder.

b) Hâl değişimini etkileyen niteliklerle ilgili veri toplayıp kaydeder.

c) Saf maddelerde hâl değişimini etkileyen nitelikler ile ilgili topladığı verileri yorumlayarak matematiksel model aracılığıyla değerlendirir.

FİZ.9.4.4. Isıl denge durumu hakkında bilimsel gözlem yapabilme

a) Isıl dengede olma durumu ile ilgili nitelikleri tanımlar.

b) Farklı sıcaklıktaki maddelerin ısıl dengeye ulaşma sürecine ilişkin veri toplayarak kaydeder.

c) Isıl dengeye ulaşma süreci ile ilgili elde ettiği verileri açıklar.

FİZ.9.4.5. Isı aktarım yollarını sınıflayabilme

a) Isı aktarım yollarının niteliklerini belirler.

b) Niteliklerine göre ısı aktarım yollarını benzerlik ve farklılıklarına göre ayrıştırır.

c) Isı aktarım yollarını benzerliklerine göre gruplandırır.

ç) Gruplandırdığı ısı aktarım yollarını adlandırır.

FİZ.9.4.6. Günlük hayattaki deneyimlerinden yola çıkarak katı maddelerdeki ısı iletim hızını etkileyen etmenlere yönelik yansıtma yapabilme

a) Katı maddelerde ısı iletim hızı ile ilgili deneyimlerini gözden geçirir.

b) Katı maddelerde ısı iletim hızını etkileyen etmenlere ilişkin çıkarım yapar.

c) Katı maddelerde ısı iletim hızını etkileyen etmenlere ilişkin çıkarımlarını değerlendirir.

İÇERİK ÇERÇEVESİ
Tema/Ünite: ENERJİ
Konu:

İç Enerji, Isı ve Sıcaklık Arasındaki İlişki

Isı, Öz Isı, Isı Sığası ve Sıcaklık Farkı Arasındaki İlişki

Hâl Değişimi

Isıl Denge

Isı Aktarım Yolları

Isı İletim Hızı

ÖĞRENME KANITLARI (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktıları; açık uçlu soru, kısa bir rapor yazma, kavram haritası, proje ödevi kullanılarakdeğerlendirilebilir.

İç enerji, ısı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkı kavramlarına yönelik açık uçlu maddelerdenoluşan testler kullanılabilir. Bu soruların değerlendirilmesi dereceli puanlama anahtarı ile yapılabilir. Isı, sıcaklık, hâl değişimi ve ısıl denge konularında çıkarım ve gözlem yapmaya yönelik kısa bir araştırma raporu hazırlanması istenebilir. Bu rapor, dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Değerlendirmelerde öz ve grup değerlendirmesi yapılarak çeşitlilik sağlanabilir. Isı aktarım yollarının sınıflandırılabilmesi için kavram haritası hazırlanması istenebilir. Kavram haritası analitik dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Katı maddelerdeki ısı iletim hızını etkileyen etmenlerin tespit edilmesi için performans görevi olarak ürün tasarlamaya yönelik bir proje hazırlanıp sunulması istenebilir. Ürün ve sunumun değerlendirilmesi için analitik dereceli puanlama anahtarı veya öz değerlendirme formu kullanılabilir.

Performans görevi ile yazılı yoklamalar sonuç değerlendirmede kullanılır.

ÖĞRENME-ÖĞRETME YAŞANTILARI
Temel Kabuller

Öğrencilerin maddenin hâlleri, ısı ve sıcaklık kavramları hakkında ön bilgilerinin olduğu kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilerin ön bilgilerini ölçmek için kelime ilişkilendirme testi ya da zihin haritası uygulaması yapılır. Çeşitli medya araçları kullanılarak ısı ve sıcaklık kavramlarının bilimsel açıdan doğru ve yanlış kullanıldığı örneklerden faydalanılarak öğrencilerin mevcut kavram yanılgıları giderilir.

Köprü Kurma

Isı, sıcaklık, hâl değişimi, ısı yalıtımı, ısı aktarım yolları kavramlarının günlük hayattaki uygulamaları arasında bağ kurulur. Ayrıca öğrencilerin çevrelerinde gördükleri iklim değişikliğine neden olan olay ve olgulara yönelik konu bağlamında ilişki kurması sağlanır.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FİZ.9.4.1

Öğretmen dijital içerikler ve görseller yardımıyla (E3.8) öğrencilerin enerji, ısı ve sıcaklık kavramlarını mevcut bilgileri ile ilişki kurarak (SDB1.1) tartışmalarını (SDB2.2) sağlar. Öğrenciler enerjinin ısı ve sıcaklık kavramları ile arasındaki ilişkiye yönelik hipotezler kurar (D14.1,OB1). Öğretmen Sokratik sorgulama veya yönlendirici sorular ile öğrencilerin ısı, sıcaklık ve iç enerji kavramlarını ilişkilendirmelerini sağlar. Öğrenciler anlam çözümleme veya sınıflama tablolarını kullanarak enerji, ısı ve sıcaklık kavramları arasındaki ilişkiyi geneller. Öğretmen, enerjinin ısı ve sıcaklık kavramları ile ilişkisini ortaya çıkarabilecek açık uçlu maddelerden oluşan bir test ile öğrencileri değerlendirebilir.

FİZ.9.4.2

Öğretmen, hazır metin veya görseller kullanarak sıcaklık ölçümünde kullanılan farklı termometre türlerinden, ölçeklendirmelerinden ve kullanım amaçlarından bahseder. Öz ısı ve ısı sığası kavramlarını açıklar. Öğrenciler, öğretmen rehberliğinde gruplara ayrılarak (SDB2.2) ve takım hâlinde çalışarak (SDB2.1) ısı, öz ısı, ısı sığası ve sıcaklık farkı arasındaki ilişkiyi belirlemeye yönelik deney tasarlar (SDB1.2). Özdeş ısı kaynakları ile farklı kütleli suyu ısıtarak sıcaklığını ölçebilir. Alınan veya verilen ısı miktarı, maddenin cinsi ve kütlesini değiştirebileceği deneyler tasarlar. Elde edilen verileri analiz ederek ısı, sıcaklık, öz ısı ve ısı sığası arasındaki ilişkinin matematiksel modeline ulaşır (OB1). Bu model yardımıyla farklı kütle, madde ve sıcaklık değişkenlerine göre yeni durumları hesaplayarak bu etmenler arasındaki ilişkiyi geneller. Öğretmen, ısı ve sıcaklık değişimine etki eden etmenler hakkında çıkarımlarda bulunabilecekleri açık uçlu maddelerden oluşan bir test ile öğrencileri değerlendirebilir.

FİZ.9.4.3

Öğretmen, öğrencilere buzulların erimesiyle ilgili küresel ısınmayı konu alan video veya belgesel izletir ya da, konuyla ilgili haber okuyarak konu üzerine düşünmelerini sağlar (OB4). Öğrenciler buzulların erimesinin çevreye etkileri ve muhtemel çözüm yolları (D5.2) konusundaki fikirlerini farklı bakış açılarına sahip akranlarını dikkatle dinleyerek tartışır (SDB2.3). Öğrencilerin beyin fırtınası ve altı şapkalı düşünme gibi yöntem ve tekniklerden (E3.5) biriyle buzulların erimesi ile oluşabilecek problemlere ilişkin değişkenleri belirlemeleri istenir (SDB3.3). Öğrenciler, buz kütlelerinin büyüklüğü ile erime süresi arasındaki ilişkiyi tahmin edebilir. Maddelerin hâl değişimini etkileyen değişkenler (basınç, saflık vb.) üzerine tartışabilir. Günlük hayatta karşılaştıkları hâl değişimiyle ilgili farklı olaylar hakkında birbirlerine saygı çerçevesinde soru sorar ve gözlemledikleri olayları tartışarak (SDB2.2) hâl değişimini etkileyen nitelikleri tespit eder (E3.5, E3.8). Öğrenciler, hâl değişiminde etkili olan nitelikleri gözlemlemek için sorumluluk alarak (E2.2) deney tasarlar (SDB1.2) ya da simülasyon veya animasyon kullanabilir. Deney süresince sıcaklığı ölçerek kütle miktarı ve maddenin cinsinin hâl değişimine etkisini gözlemleyebilir. Deneyden, simülasyondan veya animasyondan elde ettikleri veriler ve çıkarımlardan yararlanarak sıcaklığın verilen ısı ile değişimini gösteren bir grafik çizer. Öğrenciler, grafik üzerinden hâl değişimi ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi açıklar (OB7). Hâl değişimi ile ilgili matematiksel modeli keşfeder ve modeli kullanarak grafik üzerinden hesaplamalar yapar.

FİZ.9.4.4

Öğretmen, derse bir bardak sıcak su ve termometre ile girip bir öğrenciden suyun sıcaklığını ölçmesini isteyebilir. Tahmin et-gözle-açıkla, düşün-eşleş-paylaş gibi yöntem ve tekniklerden birini kullanarak öğrencilerden sıcak suyu soğutmak için yapılabilecekleri tartışarak (SDB2.2) tahminde bulunmalarını istenir. Öğrenciler, tahminlerinden yola çıkarak ısıl dengeyi ve ısıl dengeye ilişkin nitelikleri tanımlar (E1.1,OB1). Öğrenciler ısıl denge ile ilgili madde miktarı, maddenin cinsi ve sıcaklık değişkenlerini değiştirebilecekleri deneyler tasarlayabilir ya da simülasyon veya animasyon kullanabilir. Öğrenciler, deney, simülasyon veya animasyonda kullanılan maddelerin ilk sıcaklık, son sıcaklık, kütle miktarı ve öz ısı değişkenlerine ilişkin verileri bir tabloya kaydeder. Öğrenciler, elde ettikleri verileri tartışarak ısıl denge hakkında yorum yapar (OB7). Öğretmen, dersin başında sıcaklığı ölçülen suyu dersin sonunda bir öğrenciye tekrar ölçtürüp öğrencilerin suyun son sıcaklığı ile sınıfın ortam sıcaklığını karşılaştırmalarını sağlayabilir. Öğrenciler deney, simülasyon veya animasyondaki verileri kullanarak ısıl dengeye ulaşan cisimlerin son sıcaklıkları hakkında çıkarımlar yapar ve bu çıkarımları açıklar. Öğrencilerden takım çalışması şeklinde arkadaşları ile yardımlaşarak (SDB2.2) ısı, sıcaklık, hâl değişimi ve ısıl denge konularındaki çıkarım ve gözlemlerini ortaya koymaları için kısa bir rapor hazırlamaları istenebilir.

FİZ.9.4.5

Öğretmen, günlük hayattan örnekler içeren sorular ile öğrencilerin ısı aktarım yollarıyla ilgili beyin fırtınası yaparak alternatif fikirler ortaya koymalarını (SDB2.2) sağlar. Öğrenciler; “Soba yanan odanın tavanı ile tabanının sıcaklıklarının farklı olmasının nedeni nedir, yemek pişirirken yemeği metal kaşıkla karıştıran birisinin elinin yanmasının nedeni nedir, soğuk havalarda metal banka oturan kişinin tahta banka oturan kişiden daha fazla üşümesinin nedeni nedir, Güneş ile Dünya arasında gerçekleşen ısı aktarımı hangi yolla gerçekleşir, havası boşaltılmış bir odada yanan rezistanslı, elektrikli ısıtıcı odayı ısıtabilir mi, havası boşaltılmış bir odada kalorifer peteği odayı ısıtabilir mi; dışarının soğuk, içerinin sıcak olduğu bir günde pencere açıldığında sıcak-soğuk hava giriş-çıkışı nasıl olur?” gibi sorular üzerinden ısı aktarım yollarını tartışır. Öğrenciler, tartışmalar doğrultusunda öğretmen yönlendirmesiyle ısının aktarımında, maddesel olan (akışkan olan ve akışkan olmayan) ve maddesel olmayan ortam niteliklerini belirler. Öğrenciler, belirledikleri nitelikleri benzerlik ve farklılıklarına göre ayrıştırır. Benzer nitelikler taşıyan ısı aktarım yollarını gruplandırır. Gruplandırılan ısı aktarım yolları adlandırılır. Öğretmen, konu ile ilgili bilimsel bir makale vererek öğrencilerin bilgiyi sentezleyip (OB1) sera etkisi ve ısının ışıma yoluyla aktarımı arasında ilişki kurmalarını sağlar. Öğrencilerden kavram ve olaylar arasındaki ilişkileri kullanarak kavram haritası oluşturmaları istenebilir.

FİZ.9.4.6

Öğretmen öğrencilerin sınıfta farklı cisimlere dokunmalarını ve cisimlerin sıcaklıklarına yönelik hissettiklerini soru cevap tekniği ile ifade etmelerini isteyebilir. Öğrenciler yemek yapılırken kullanılan tahta kaşık ve metal kaşığın sıcaklıklarının değişim hızını karşılaştırabilir. Öğrenciler günlük hayatlarındaki ısı iletim hızı ile ilgili deneyimlerini arkadaşları ile paylaşır. Öğrenciler ısı iletim maşası ile veya ısı iletim hızını gözlemleyebileceği farklı bir düzenek ile deney tasarlar. Deneyden elde edilen gözlemlere dayalı olarak ısı iletim hızını etkileyen etmenlere ilişkin çıkarım yapar. Çıkarımlarını yalıtım kavramı ile ilişkilendirebilir. Öğretmen, öğrencileri gruplara ayırarak farklı bina fotoğrafları gösterebilir. Fotoğraflardaki ısı yalıtımını etkileyebilecek etmenleri tespit etmelerini isteyebilir. Bir inşaat mühendisi olsalardı yaz mevsiminin sıcak geçtiği bir bölgede yapacakları binanın yaz mevsiminde serin kalması için ısı iletimi ve aile bütçesini bilinçli harcama bakımından (OB3) tercih edecekleri binayı gerekçelendirerek açıklamalarını ister. Binalar yapılırken ısı yalıtım malzemesi kullanımının enerji tasarrufuna katkılarının beyin fırtınası tekniği ile ortaya konması isteyebilir. Öğrenciler, Türkiye kaynaklarının verimli kullanılmasını Türkiye ekonomisine katkı ve sürdürülebilirlik konuları bağlamında değerlendirir (OB8,SDB3.3). Öğrencilerden ekonomik ve çevresel etmenleri göz önünde bulundurarak farklı malzemelerle Türkiye ve toplum yararına (SDB2.3) katkı sağlamak, yer altı ve yer üstü kaynaklarını sürdürülebilir kılmak amacıyla ısı yalıtımı örnekleri oluşturmaları istenir (D5.1,D17.2,D19.4). Öğretmen, bazı maddelerin ısı iletim katsayılarını içeren tabloyu öğrencilere gösterebilir. Öğrenciler gerekçelerini sınıfça tartışarak katı maddelerde ısı iletim hızını etkileyen etmenlere yönelik çıkarımlarını ısı yalıtımı açısından değerlendirir. Öğrencilerden enerji tasarrufu sağlamak amacıyla ısı yalıtımı konusunda performans görevi olarak proje geliştirmeleri ya da ısı yalıtımını kullanarak STEM döngüsü çerçevesinde termos gibi bir ürün tasarlamaları istenebilir. Proje analitik dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Proje ile ilgili öz değerlendirme formu kullanılabilir. Öğrencilerden projeyi yeniden tasarlaması talep edilirse yapacağı değişiklikleri listelemesi, yaptığı proje için süreci ve yaşanan zorlukları değerlendirmesi istenebilir (SDB1.2,SDB1.3)

FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme

Öğrenciler, ulusal yayın yapan üç farklı haber kaynağında ısı ve sıcaklık kavramlarının bilimsel açıdan doğru veya yanlış kullanımına yönelik araştırma yaparak bir rapor hazırlayabilir. Öğrenciler kendi termometrelerini yaparak ölçeklendirebilir. Öğrenciler termostatın çalışma prensibini araştırarak kullanım alanlarına yönelik farklı fikirler geliştirebilir. Ders kapsamında ele alınan kavramlar çerçevesinde küresel ısınmanın nedenleri ve sürecin nasıl ilerlediği ile ilgili bir afiş hazırlamaları istenebilir.

*Binaların ısıtılmasında kullanılan pasif ısıtma sistemleri ve ısı pompaları hakkında araştırma yaparak bir rapor hazırlayabilir.

*Günlük hayat sorunlarından hareketle STEM yaklaşımına uygun “ısının yayılma yolları” ile ilişkili bir ürün veya model geliştirebilir.

Destekleme

Öğrencilerin kendilerinin deney tasarlaması yerine öğretmen tarafından deney hazır verilebilir.

Ders Bilgileri
  • Kademe Ortaöğretim
  • Ders Adı Fizik
  • Müfredat Uyumu Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli
Sıfırdan Plan Hazırlayın

Seçtiğiniz dersin kazanımlarını otomatik çekerek, saniyeler içinde MEB uyumlu yıllık veya günlük plan oluşturun.

Yıllık Plan'a Başla Günlük Plan'a Başla