Jimnastikçi

• Çevrimiçi öğrenci materyalini inceleyin. Bu materyali ders sırasında projektör kullanarak öğrencilerinizle paylaşın.
• Modelleri inşa etmekte zorlanan öğrencilere yardımcı olmak için Jimnastikçi modelini ders sırasında kullanmak üzere önceden inşa edebilirsiniz.
• İlgili kavramları (örn. Newton’un hareket yasalarını) önceki derslerde işlediğinizden emin olun.
• Tüm öğrencilerinizin beceri ve bilgi düzeylerini göz önünde bulundurun. Dersleri herkesin anlayabileceği şekilde farklılaştırın. Öneriler için aşağıdaki Farklılaşım bölümüne bakabilirsiniz.

• Öğrenci videosunu buradan izleyin ya da çevrimiçi öğrenci materyalinden erişin.

• Bir jimnastikçinin barfikste sallanmasına yardımcı olan kuvvet hakkında kısa bir tartışma başlatın.
• Aşağıdaki gibi sorular sorabilirsiniz:
  • Jimnastikçiyi hareket ettirmek için hangi kuvvet gereklidir? (Jimnastikçiler, kendilerini aşağı çeken yer çekimi kuvvetini aşmak için kaslarıyla itme ve çekme kuvvetlerini kullanarak ileriye doğru momentum oluşturur.)
  • Jimnastikçinin hareketini devam ettiren nedir? (Newton’un hareket yasalarından ilki (eylemsizlik), hareket halindeki bir cismin dışarıdan bir kuvvet uygulanıncaya kadar hareket etmeye devam edeceğini belirtir. Kaslarıyla itmeyi bıraktığında, elleriyle barfiks arasındaki sürtünme ve hava direnci, yer çekiminin de aşağıya çekmesiyle, en nihayetinde jimnastikçinin barfiksin altında durmasına neden olacaktır.)
• Öğrencilere jimnastikçi gücüyle çalışan bir araba inşa edeceklerini söyleyin.
• Her gruba birer set dağıtın.

• Öğrencilerinizin ikili gruplar halinde çalışarak Jimnastikçi modelini inşa etmelerini sağlayın. Öğrencilere, sırayla çalışarak birinin tuğlaları ararken diğerinin inşa etmesini, bir adımı tamamladıktan sonra diğerine geçerken rolleri değiştirmelerini söyleyin.
• Bu modeli inşa etmek yalnızca 15 – 20 dakika sürecektir. Modeli yaptıktan sonra öğrencilerin açık bir alan bulup denemelerini isteyin.
• İnşa konusunda aşağıdaki İpuçları bölümünden yardım alabilirsiniz.
• Ardından öğrenci materyalinde bulunan 3 deneyi yapmalarını isteyin.

1. Deney:

• Öğrencilerin maskeleme bandıyla bir çizgi çizmelerini, sonra cırcır kollar kapalı haldeyken jimnastikçiyi sallamalarını ve ne olduğunu gözlemlemelerini isteyin.

2. Deney:

• Daha sonra sarkaçlı arabayı cırcır kolları kullanarak nasıl ileriye doğru hareket ettirebileceklerini araştırmalarını sağlayın.
• Öğrencilerden arabalarındaki ön cırcır kolu aşağı indirmelerini isteyin.
• Modellerini başlangıç çizgisine koymalarını, sarkacı 90 derece geri çekmelerini ve bırakmalarını isteyin.
• Arabalarının kat ettiği mesafeyi LEGO^® tuğlasıyla işaretlemelerini, ayrıca mesafeyi ölçerek çalışma kağıtlarına kaydetmelerini söyleyin (Öğretmen Desteği - Ek kaynaklar).
• Şimdi sarkacı gidebildiği kadar geriye (yani yaklaşık 160 derece) çekerlerse arabalarının ne kadar uzağa gidebileceğini tahmin etmelerini isteyin. Tahmin edilen mesafeyi (p) başka bir tuğlayla işaretlemelerini söyleyin.
• Tahminlerinin doğru olup olmadığını test etmelerini ve kat edilen gerçek mesafeyi (a) çalışma sayfalarına kaydetmelerini sağlayın (Öğretmen Desteği - Ek kaynaklar).

3. Deney :

• Öğrencilerin iki cırcır kolu da içe katlamalarını isteyin. Şimdi araba ellerine dayalıyken jimnastikçiyi bıraktıklarında ne olduğunu gözlemleyeceklerini söyleyin.

• Öğrencilerinizi bir araya toplayarak gruplarında gözlemlediklerini birbirleriyle paylaşmalarını sağlayın.  
• Aşağıdaki gibi sorular sorabilirsiniz:
  • Her iki cırcır kol içeri katlanmış haldeyken araba neden ileri geri hareket ediyordu? (Net kuvvet sıfır olduğu için ileri geri salınır.)
  • Hangi kuvvetler etki ediyor? (Yer çekimi kuvveti, jimnastikçiyi aşağı çeker. Salınımın momentumu üstteki mile sıkıca bağlıdır ve tekerleklerde/akslarda sürtünme düşüktür, bu nedenle jimnastikçi sallandıkça araba biraz ileri geri hareket eder. İleri hareket yaklaşık olarak geri harekete eşittir, bu nedenle araba bir yere gitmez.)
  • Arabanın hareketinde nasıl bir örüntü gözlemledin? (Araba, jimnastikçinin her salınımı arasında yavaşlar.)
  • Arabanın gittiği uzaklık her salınımda neden gittikçe azalıyor? (Tekerlekler ve akslardaki sürtünme ve hava direnci nedeniyle sarkaç yavaş yavaş momentumunu kaybeder, böylece sonunda sarkaç en alçak noktadayken durur.)
  • Sarkacın daha geniş salınımı, kat edilen mesafe üzerinde nasıl bir etki gösterdi? (Daha geniş salınım daha fazla momentum üretti, bu da arabanın daha ileri gitmesini sağladı.)
  • Cırcır kolları devreye almadan arabalı jimnastikçiyi eline dokunacak şekilde bıraktığında ne gözlemledin? (Eşit ve zıt bir kuvvet olduğunu, ittirirken eline bastırdığını hissedebilirsin.)
  • Öğrenciler yanıt vermekte zorlanıyorsa aşağıdaki soruları sorarak onları yönlendirin:
    • İttirdin mi?
    • O zaman nasıl hareket etti?

• Zaman kalırsa öğrencileri arabalarını nasıl geri hareket ettirebileceklerini araştırmaya teşvik edin.
• Öğrencilerinizin modellerini bozmaları, tuğlaları sınıflandırıp tepsiye geri koymaları ve masalarını toparlamaları için zaman ayırın.

• Her öğrenciye performansı hakkında geri bildirim verin.
• Öz değerlendirme yaptırın.
• Bu işlemi kolaylaştırmak için size sunulan dereceli puanlama cetvellerini kullanın.

Gözlem Kontrol Listesi 

• Öğrencilerinizin bir cismin kütlesinin ve ona etkiyen kuvvetlerin o cismin hareketini nasıl değiştirebileceğini anlatmadaki yeterliklerini ölçün.
• İhtiyaçlarınızı karşılayan bir ölçek oluşturun, örneğin: 
  1. Ek desteğe ihtiyacı var.
  2. Bağımsız çalışabilir.
  3. Başkalarına öğretebilir.

Öz Değerlendirme 

• Her öğrenciden, kendi performansını en iyi temsil ettiğini düşündüğü tuğlayı seçmesini isteyin: 
  • Yeşil: Kuvvet ve kütlenin bir cismin hareketini nasıl değiştirebileceğini biraz yardımla anlatabilirim. 
  • Mavi: Kuvvet ve kütlenin bir cismin hareketini nasıl değiştirebileceğini anlatabileceğimi biliyorum.
  • Mor: Kuvvet ve kütlenin bir cismin hareketini nasıl değiştirebileceğini anlatabilir ve açıklayabilirim.

Akran Değerlendirmesi

• Öğrencilerinizi, aşağıdaki şekillerde arkadaşlarını değerlendirmeye teşvik edin:
  • Birbirlerinin performansını puanlamak için yukarıdaki tuğla ölçeğini kullanarak
  • Fikirlerini sunarak ve yapıcı geri bildirimde bulunarak

Model İpuçları

• Öğrenciler jimnastikçinin kollarını yaparken hata yapabilirler (kollarını ters yapabilirler). Böyle bir şey olursa onlara tamamlanmış bir modeli gösterin ve yapımındaki farklılıklara işaret edin.
• Öğrencilerinize kirişlerdeki ve plakalardaki delikleri saymanın, tuğlaları doğru yerleştirmelerine yardımcı olacağını hatırlatın.

Bu dersi basitleştirmek için:

• Cırcır kolları atlayarak öğrencilerinize yalnızca 1. ve 3. deneyleri yaptırabilirsiniz.

Bu dersin zorluğunu arttırmak için:

Öğrencilerin arabayı nasıl geri hareket ettirebileceklerini kendi başlarına bulmalarını, sonra 2. deneyi tekrarlamalarını sağlayabilirsiniz (Ön cırcır kolu içeri katlamaları ve arka cırcır kolu dişlinin üzerine indirmeleri gerekir.)

• Öğrencilerinize, sarkaç kütlesi olarak aynı tuğla ağırlığını kullanırken modelin daha uzağa gitmesini sağlayacak şekilde tasarımı değiştirme hedefi verebilirsiniz.

(Not: Bunun için ekstra süre gerekecektir.)
Matematik becerileri gelişimini de desteklemek için öğrencilerinizden cırcır kollardan biri devreye alınmış halde jimnastikçiyi beş farklı açıda geri çekerek deney yapmalarını isteyin. Her açıda kat edilen mesafeyi kaydetmelerini sağlayın. Daha da zorlaştırmak için sarkacın düştüğü yüksekliği ve arabanın ne kadar uzağa gittiğini bir x-y ekseni üzerinde çizmelerini isteyin. Çizimin nasıl göründüğünü, neden böyle göründüğünü açıklamalarını isteyin.

Hibrit öğrenme kaynaklarından Kişisel Öğrenme Seti ders planını indirin.