4. ÜNİTE: IŞIĞIN KIRILMASI VE MERCEKLER

Bu ünitede ortam değiştiren ışığın izlediği yolun gözlemlenerek kırılma olayının açıklanması, mercek çeşitlerinin ince ve kalın kenarlı mercek olarak çıkarım yapılması ve merceklerin günlük hayatta kullanım alanlarının örneklerle sınıflandırılması amaçlanmaktadır.
Ders Saati
14
Alan Becerileri

FBAB1. Bilimsel Gözlem, FBAB2. Sınıflandırma, FBAB8. Bilimsel Çıkarım Yapma

Kavramsal Beceriler

-

Eğilimler

E1.2. Bağımsızlık, E.3.8. Soru Sorma

Programlar Arası Bileşenler
Sosyal-Duygusal Öğrenme Becerileri

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

Değerler

D14. Saygı, D16. Sorumluluk, D19. Vatanseverlik, D20. Yardımseverlik

Okuryazarlık Becerileri

OB1. Bilgi Okuryazarlığı, OB4. Görsel Okuryazarlık, OB5. Kültür Okuryazarlığı, OB7. Veri Okuryazarlığı

Disiplinler Arası İlişkiler
Matematik, Astronomi, Mühendislik
Beceriler Arası İlişkiler
KB2.2. Gözlemleme, KB2.5. Sınıflandırma, KB2.17. Değerlendirme
Öğrenme Çıktıları ve Süreç Bileşenleri

1. Bölüm: Işığın Kırılması
FB.7.4.1.1. Ortam değiştiren ışığın izlediği yolu gözlemleyerek kırılma olayına yönelik bilimsel çıkarım yapabilme

a) Işık ışınlarının kırılmasına yönelik nitelikleri tanımlar.
b) Farklı yoğunluklara sahip ortamlarda ışığın kırılmasına yönelik verileri toplayarak kaydeder.
c) Az yoğun ortamda ve çok yoğun ortamda ışığın izlediği yolları gerekçeleri ile
açıklar.

2. Bölüm: Mercekler
FB.7.4.2.1. Mercek çeşitlerine yönelik bilimsel çıkarım yapabilme
a) Mercek çeşitlerinin niteliklerini deneyerek tanımlar.
b) Mercek çeşitlerini kullanarak özelliklerine yönelik veri kaydeder.
c) Mercekleri ince ve kalın kenarlı mercek olarak değerlendirir.

FB.7.4.2.2. Merceklerin günlük hayatta kullanım alanlarını örneklerle sınıflandırabilme
a) Merceklerin kullanım alanlarını belirler.
b) Merceklerin kullanım alanlarını niteliklerine göre ayrıştırır.
c) Merceklerin kullanım alanlarını gruplandırır.
ç) Merceklerin kullanım alanlarını niteliklerine göre etiketler.

İçerik Çerçevesi

Işığın Kırılması
Mercekler

Anahtar Kavramlar

gelen ışın, kırılan ışın, gelme açısı, kırılma açısı, kırılma, ince kenarlı mercek, kalın kenarlı mercek, odak noktası

Öğrenme Kanıtları (Ölçme ve Değerlendirme)

Öğrenme çıktılarının değerlendirilmesinde tanılayıcı dallanmış ağaç, görsel tamamlamayı içeren çalışma kâğıdı, yapılandırılmış grid, doğru-yanlış testleri, kısa cevaplı sorular, açık uçlu sorular, eşleştirme testleri ve performans görevi kullanılabilir. Ayrıca ünite sürecinde ortaya çıkan öğrenci ürünleri, bir ürün dosyasında toplanarak değerlendirme amaçlı kullanılabilir.
Merceklerin günlük hayatta kullanım alanları ile ilgili performans görevi verilebilir. Bu performans görevi analitik dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir.

Öğrenme-Öğretme Yaşantıları
Temel Kabuller

Öğrencilerin ışığın doğrusal olarak yayıldığını bildikleri kabul edilmektedir.
Cisimlerin ışığı soğurma ve yansıtma olaylarının sonuçlarını farklı şekillerde gözlemleyebildikleri kabul edilmektedir.
Farklı maddesel ortamların farklı yoğunluğa sahip olduklarını bildikleri kabul edilmektedir.
Işığın yansımasında gelen ışın, yansıyan ışın ve yüzey normali arasındaki ilişkiyi tanımlayabildikleri kabul edilmektedir.
Güneş enerjisinden yararlanma yöntemlerini bildikleri kabul edilmektedir.

Ön Değerlendirme Süreci

Öğrencilere ışığa yönelik mevcut bilgilerini ortaya çıkarmak için açık uçlu sorular yöneltilebilir.
Günlük yaşamda ışıkla ilgili olay ya da durumlar tartışmaya sunulabilir. 

Köprü Kurma

Suyun içindeki balıkların olduğundan daha yakın görünmesi, çay bardağındaki kaşığın kırılmış gibi görünmesi vb. örnekler ile ışığın kırılmasına yönelik günlük yaşamdaki olay ve durumlar arasında köprü kurulabilir.
“Uzaktaki nesneleri gözlemlemek için kullanılan araçlar nelerdir?”, “Gözle görülemeyecek kadar küçük cisimleri gözlemlemek için mikroskop kullanılmasının nedeni nedir?
Mikroskoba cisimlerin daha büyük görünmesini sağlayan özellik nedir?”, “Yakını veya uzağı görmekte zorlanan kişilerin gözlük kullanmasının nedeni ne olabilir? Kullandıkları gözlük hangi özelliği sayesinde çevrenin daha net görünmesini sağlar?” vb. sorular ile merceklerin günlük hayattaki kullanım alanlarına dikkat çekilebilir.

Öğrenme-Öğretme Uygulamaları

FB.7.4.1.1
Sınıfa getirilen bir bardak su ve kalem ile “ışığın kırılması” deneyi yapılır. Öğrencilerden su içerisindeki kalemi gözlemlemeleri ve bu gözlemlerini ifade etmeleri istenir (OB1, E1.2,KB2.2). Gözlemleri sonucunda öğrencilerden ışık ışınlarının kırılmasına yönelik nitelikleri tanımlamaları beklenir. Öğrenciler gruplara ayrılarak az yoğun saydam ortamdan çok yoğun saydam ortama, çok yoğun saydam ortamdan az yoğun saydam ortama geçen ışığın izlediği yolu gözlemleyerek verileri toplaması ve çizerek kaydetmesi beklenir (OB7, KB2.2). Topladıkları verilerden yola çıkarak yoğunlukları farklı saydam ortamlarda ışığın izlediği yolu gerekçeleri ile açıklamaları istenir (SDB1.2). Snell yasası ve matematiksel hesaplamalara girilmeden kırılma kanunları açıklanır. Çok yoğun saydam ortamdan az yoğun saydam ortama gönderilen ışık ışınları için sınır açısı ve tam yansıma olaylarına girilmez. Hava, su veya cam gibi saydam ortamların birinden diğerine dik olarak gönderilen ışığın kırılmaya uğramadığı belirtilir. Öğrencilere günlük yaşamdan karşılaştıkları olaylara ve durumlara ilişkin ışığın kırılmasına yönelik sorular yöneltilerek sınıfta tartışma ortamı oluşturulur (SDB2.1). Prizmada beyaz ışığın kırılarak renklerine ayrılmasına değinilir. Işığın kırılmasının günlük yaşamdaki kullanım alanlarına yönelik Mirim Çelebi’nin çalışmalarından söz edilerek tartışma kapsamı genişletilir (OB5). Tartışma süresince öğrencilerin düşünceleri özgürce ifade etmeleri ve kendinden farklı görüşe sahip kişilerin düşüncelerine saygı duymaları sağlanır (D14.1). Tüm sürece ilişkin değerlendirmede tanılayıcı dallanmış ağaç, görsel tamamlamayı içeren çalışma kâğıdı vb. kullanılabilir.

FB.7.4.2.1
Yapraktaki yağmur damlalarının altında bulunan damarların daha belirgin olduğu, üzerine su damlamış yazının diğerlerinden daha büyük göründüğü vb. örnekler gösterilir. Günlük hayatta karşılaşılan bu durumlar mercekler göz önüne alınarak sınıf ortamında tartışılması sağlanır (SDB2.1). Öğrenciler gruplara ayrılır ve grup içinde yardımlaşmaları istenir (D20.1,SDB2.2). Her bir gruba ince ve kalın kenarlı mercek verilerek cisimlerin görüntülerini inceleyip merceklerin benzerlik ve farklılıklarını belirlemeleri istenir. Öğrencilerden mercekleri kullanarak çevrelerini gözlemlemeleri ve gözlem sonuçlarını kaydetmeleri istenir (OB1, E1.2). Gözlemleri sonucunda öğrencilerden ince ve kalın kenarlı merceklerin niteliklerini tanımlamaları istenir (KB2.5). Öğrencilerden merceklere ışık ışınları göndererek ışığın izlediği yolu gözlemlemeleri ve gözlem verilerini kaydetmeleri istenir (OB7). Gözlemleri sonucunda, mercekleri ışığı kırma özelliğine göre ince ve kalın kenarlı mercek olarak değerlendirmeleri sağlanır (OB7, KB2.17). Özel ışınlarla görüntü çizimine ve matematiksel bağıntıya girilmeden kırılma olayı açıklanır. Ormana bırakılan cam kırıkları veya içi su dolu pet şişelerin sebep olduğu olumsuz durumlar açıklanarak çevreyi koruma ve değer verme konusunda farkındalık kazandırılır (D16.2, SDB2.3, SDB3.3). Tüm sürece ilişkin değerlendirmede kısa cevaplı sorular, açık uçlu sorular, doğru-yanlış testleri, çalışma kâğıdı vb. kullanılabilir. 

FB.7.4.2.2
Günlük yaşamda kullanılan mercek örnekleri sınıf ortamında getirilebilir. Öğrenciler gruplara ayrılarak merceklerle gözlem yapmaları istenir (OB1, OB4). Öğrencilerin merceklerin cisimleri olduğundan büyük ya da küçük gösterme özelliğinden yola çıkarak kullanım alanlarını belirlemeleri sağlanır. Öğrencilerin merceklerin kullanım alanlarını merceklerin niteliklerine göre ayrıştırmaları istenir. İnce kenarlı mercek ve kalın kenarlı mercekleri kullanım alanlarına göre gruplandırmaları sağlanır (KB2.5). Gruplandırılan mercekleri kullanım alanlarına göre etiketlemeleri beklenir. TÜBİTAK Uzay Teknolojileri Araştırma Enstitüsü çatısı altında kurulan Optik Sistemler Araştırma Laboratuvarı’nda yerli uyduların mercek, prizma gibi optik bileşenlerinin Türkiye’de üretildiğinden bahsedilir (D19.4). Merceklerin kullanım alanları ile ilgili araştırma görevi verilerek öğrencilere sunum yaptırılabilir (SDB1.2). Öğrenciler süreç içerisinde merceklerle ilgili merak ettikleri soruları sorulur (E3.8). Verilen performans görevleri çerçevesinde elde ettikleri verileri karşılaştırarak merceklerin kullanım alanlarını etkin bir şekilde açıklamaları beklenebilir (SDB2.1). Bu görev, analitik dereceli puanlama anahtarıyla değerlendirilebilir. Tüm sürece ilişkin değerlendirmede eşleştirme testi, tanılayıcı dallanmış ağaç, yapılandırılmış grid vb. ölçme araçları kullanılabilir.

Farklılaştırma
Zenginleştirme

Öğrencilerden mercekleri kullanarak teleskop, mikroskop ya da özgün bir gözlem aracı tasarlamaları istenebilir.
Görme olayı ve fotoğraf makinesinin çalışma prensibinin benzerliğinden yararlanılarak öğrencilerden karanlık oda modeli oluşturmaları istenebilir. “Serap olayı” araştırma görevi olarak verilebilir. 

Destekleme

Deney ve gözlem şartları uygun olmayan durumlarda video, animasyon vb. dijital içerikler soyut kavramların somutlaştırılmasında kullanılabilir.
Öğrencilerin bireysel ilerlemelerine olanak tanıyan animasyon, simülasyon vb. dijital öğrenme araçları kullanılabilir.
Günlük yaşamdan kolay, ulaşılabilir çeşitli malzemelerle öğrencilerin ek etkinlikler yapmaları sağlanarak konu pekiştirilebilir.

Öğretmen Yansıtmaları

Programa yönelik görüş ve önerileriniz için karekodu akıllı cihazınıza okutunuz.