2. Ünite: Yaşamı Kolaylaştıran Kuvvet

FB.8.2.1

Öğrencilere basit makineler hakkında sorular sorulabilir. Ardından öğrencilerden günlük yaşantısında gözlemledikleri basit makinelerin örneklerini sınıf içerisinde arkadaşlarıyla paylaşmaları istenir (SDB2.1). Basit makinelerin avantajları hakkında tartışmaları sağlanır (SDB2.2, KB2.18). Öğrencilerin fiziksel anlamda yapılan iş ve enerji korunumuna yönelik ön bilgileriyle basit makineler ilişkilendirilir. Basit makineler tanımlanarak giriş ve çıkış kuvvetleri açıklanır. Verilen günlük yaşamdaki örnekler üzerinden kuvveti harekete, hareketi tekrar kuvvete dönüştüren ve günlük yaşamda iş kolaylığı sağlayan uygun basit makinelere ilişkin nitelikleri belirlemeleri öğrencilerden istenir. Belirlediği niteliklere göre basit makineleri ayrıştırmaları sağlanır. Basit makineleri niteliklerine göre kuvvetten veya yoldan kazanç sağlama, uygulanan kuvvetin yönünü değiştirme veya bir enerji türünü başka bir enerji türüne dönüştürme amaçlarına uygun olarak gruplandırmaları sağlanır. Bu gruplardan hareketle basit makineleri niteliklerine göre kaldıraç, sabit ve hareketli makara, makara sistemi, eğik düzlem, çıkrık, vida, çark ve kasnaklar şeklinde etiketlemeleri istenir. Günlük yaşantı içinden basit makinelere yönelik görseller kullanılarak örnekler sunulabilir. Öğrencilerden bu görselleri inceleyerek basit makinelerin niteliklerine, günlük yaşamda hangi amaçla kullanılabileceğine ve avantajlarına ilişkin bilimsel bir yaklaşımla akıl yürütmeleri istenebilir (OB4, D3.3, KB3.3). Basit makine çeşitlerinden kaldıraç, sabit ve hareketli makara, makara sistemi, eğik düzlem, çıkrık, vida, çark ve kasnakların günlük yaşamdaki kullanım amaçlarına uygun olarak formüllere girilmeden yalnızca oran-orantı kullanarak incelenir. Bu süreç, matematik dersi ile ilişkilendirilebilir. Bileşik makinelerin sadece günlük yaşamdaki avantajlarına, niteliklerine ve kullanım amaçlarına değinilerek matematiksel ifadelere girilmeden konu sınırlandırılır. Öğrenciler süreç içerisinde etkin bir katılım sağlayarak merak ettikleri soruları sorabilir (SDB2.1, E1.1, E3.8). Değerlendirme aracı olarak eşleştirme testi vb. kullanılabilir.

FB.8.2.2

Öğrencilerden yaşantısında iş kolaylığı sağlayacak bir basit makine modeli tasarlamalarını içeren performans görevi verilir. Basit makine tasarım sürecinde iş birlikli, sorgulayıcı ve proje tabanlı öğrenme model ve yaklaşımları kullanılabilir (SDB2.2). Öğrenciler gruplara ayrılır ve öğrencilerden düşünce ve ifadelerinde özgür seçimler yaparak grup içinde yardımlaşmaları istenir (SDB2.1, E1.2, D20.2). Basit makine modeli tasarlama sürecinde planlarını zamanında ve eksiksiz yürütmeleri öğrencilerden istenir (D3.2, D12.3, D16.3). Öğrencilerin belirledikleri araç gereçten yola çıkarak estetik bakış açısıyla özgün ve bütüncül bir anlayışla herhangi bir basit makine modeli önermeleri sağlanır (D7.2, OB1). Tasarladıkları modelleri diğer modellerle karşılaştırarak tespit edilen hata ve eksiklikleri gelişim fırsatı olarak değerlendirip modellerini yenileyerek geliştirmeleri sağlanır (SDB1.3, D16.3, KB3.3). Model tasarlanırken teknoloji ve tasarım dersi ile ilişkilendirilebilir. Ölçüt ve sınırlılıklar dikkate alınarak hazırlanan kontrol listesi veya analitik dereceli puanlama anahtarlarıyla süreç değerlendirilebilir.

Mühendislik ve tasarım sürecini kullanarak basit makinelere yönelik kodlama veya FeTeMM eğitim anlayışına uygun araç tasarımları ya da modelleri oluşturmaları öğrencilerden istenebilir. Matematik ve fiziğin uygulama sahası olarak basit makinelerin geliştirilme sürecini yansıtan ve makine teknolojisi/makine bilimi olarak da belirtilen tedbirler (hiyel) ilmi konusunda merak uyandırılır. Bu doğrultuda Philon, Arşimet, Farabi, Cezeri, Harizmi, Ali Kuşçu gibi bilim insanlarının bilime katkıları dikkate alınır. Bilim doğası anlayışı kapsamında oluşan bilimsel bilgileri sınıflandırarak zihin haritası, bilgi haritası gibi diyagramları kullanabilecekleri performans ödevi verilebilir.

Eğitsel dijital içeriklerden video, animasyon, simülasyon vb. kullanılarak soyut kavramların somutlaştırılmasında, kavramsal anlayışın kolaylaştırılmasında ve pekiştirilmesinde kullanılabilir. Araştırma problemlerine yönelik çalışma süreçlerinde öğrenci seviyelerine uygun problemler hazırlanarak tüm öğrencilerin ilgili çalışmalara katılımları sağlanabilir.