Yıkıcı Doğa Olaylarına Hazırlık

(NOT: Bu ders, bir A Bölümü ve bir B Bölümü’nden oluşur. Her ikisi de standardın tam olarak öğrenilmesi için önemlidir. Zaman kısıtlıysa her iki bölümü de gözden geçirerek öğrencilerinizin ihtiyaçlarını karşılayan öğeleri seçin.)

Bu derste, depremlerin binalar ve onları kullanan insanlar üzerindeki etkilerini azaltmanın çeşitli yollarını karşılaştırarak öğrenme gerçekleşir. Bu nedenle sınıf, karşılaştırmayı desteklemek için birden fazla farklı çözüm geliştirmelidir. Örnek model/program, bazı bina tasarımı olasılıklarıyla birlikte test etmek için bir makine göstermektedir. Öğrencileri, örneklerden ilham almaya ve ardından depreme dayanıklı bir yapı için kendi fikirlerini tasarlayıp inşa etmeye yönlendirin.

• Her öğrenci grubunun bir bina tasarımı oluşturmasına dikkat edin. Gruplar daha sonra tasarımları ve sonuçları karşılaştıracaktır. Öğrencilerin, karşılaştırma ölçütleri oluşturmalarına yardımcı olun.

• Bilimsel Geçmiş - Depremler: Yer kabuğunun ani kayması veya volkanik aktivite gibi doğal yeryüzü süreçleri, depremlere neden olabilir.

• Ön Bilgi Geliştirin - Depreme Hazırlık: Temel bilim materyallerinizi (ve varsa videoları - bkz. Materyaller) kullanarak bilgi, resim ve tanımları paylaşın.

  • Depremler, Yerküre üzerindeki doğal bir süreçten kaynaklanan yıkıcı bir doğa olayıdır (sel, tsunami ve yanardağ patlamaları gibi olaylar da buna örnektir). Bir deprem sırasında yer şiddetli bir şekilde sarsılabilir, bu da binalara zarar verebilir, binaları yıkabilir ve insanların güvenliğini tehdit edebilir.
  • İnsanlar, depreme dayanıklı binalar tasarlamak gibi pek çok şekilde depremlerin etkilerini azaltabilirler. Bu binalar, tehlikeyi azaltmak için hem şekillerden hem de malzemelerden yararlanır. Ayrıca arabadaki çamurlukların, bir kazadan kaynaklanan enerjiyi emerek içerideki insanları korumak için ezilmesine benzer şekilde, tüm binanın yıkılmasını önlemek için hasar görmek üzere tasarlanan parçalar da bulunur.
  • Tehlike acil durum alarm sistemleri gibi yöntemlerle hazırlıklı olmak da insanları derhal güvenli bir yere gitmeleri için uyarır.
  • Anahtar sözcükler: Yeryüzü süreçleri, yıkıcı doğa olayı, deprem

• İnşa ve Programlama Deneyimi: Ünite Planı’ndaki önerileri gözden geçirin. Bu ders için ayrıca

  • SPIKE Uygulaması Başlat menüsündeki Motor öğretici etkinliğiyle pekiştirme yapabilirsiniz.
  • Daha fazla destek sağlamak için SPIKE uygulamasının Yardım>Sözcük Blokları menüsünün Olay ve Motor Blokları bölümlerini kullanabilirsiniz.

• Malzemeler: Deprem sarsıntısı testi videoları bulun (“depreme dayanıklı yapılar” şeklinde arama yapın). İsterseniz geçmiş temel bilgileri geliştirirken bunları paylaşabilirsiniz.

A Bölümü (45 dakika)

• Hikayenin ana karakter(ler)ini ve ilk görevi tanıtın: Leo, bazı yerlerde deprem olduğunu biliyor. İnsanları güvende tutmak için depremlerde yıkılmayacak binalar tasarlamasına yardım edin.

• DÜŞÜN—İsterseniz resimli hikayeyi kullanarak ders konusu hakkında kısa bir tartışma başlatın.

  • Hangi bina şekillerinin depremlerden hasar görme olasılığı en düşüktür? Neden? (üçgen ve piramit şekilleri; bunlar, sağlam ve en az sallanan şekillerdir.)
  • Hangi yapı malzemeleri, deprem sarsıntısı kuvvetine iyi dayanır? Neden? (çelik; güçlüdür ama kırılmak yerine eğilir.)
  • İnsanlar depremlerin etkilerini azaltmak için nasıl binalar tasarlayabilir? (Çelik + üçgen şekil gibi uygun malzemeler ve şekiller kullanın; en iyi çözümü bulmak için tasarımları test edin ve geliştirin.)

• Her gruba bir SPIKE Essential Seti ve cihazı dağıtın.

• Öğrenciler çalışırken, inşa etmeye veya programlamaya destek olmak için aşağıdaki örnekleri paylaşabilirsiniz. Depreme dayanıklı yapılar için öneriler gösterildiğini açıklayın. Öğrenci grupları, böyle bir yapı için kendi fikirlerini tasarlamalı ve inşa etmelidir.

• Öğrenciler:

  • Temel modeli kullanarak bir bina ve deprem simülasyonu yapan bir sallama makinesi İNŞA ETMELİDİR. Makineyle bina tasarımını test ederek depremlerde yıkılıp yıkılmayacağına bakmalıdır.
  • Binayı farklı motor hızlarında sallayacak şekilde modellerini PROGRAMLAMALIDIR. Farklı hızlarda (sallama kuvvetinde) ne kadar ayakta kaldığını test etmeli ve kaydetmelidir. Teste düşük bir hızda başlamayı, sonra artırmayı unutmayın (%25, %50, %75 ve %100). Hemen yıkılan bina tasarımlarını belirlemelidir. Neden?

• Test sırasında farklı davranacak modeller oluşturmak için LEGO^® parçalarını nasıl kullanabileceğinize dair beyin fırtınası yaptırın (örn. farklı boyut veya şekillerde, yüksek ve dar ya da tabanı geniş, üst kısmı ağır gibi veya eğilen ama kırılmayan esnek parçalar kullanın). Bina üzerindeki artan kuvveti temsil etmek için motor hızını nasıl kullanabileceğinizi araştırın.

• Çalışma süresinin yarısında, tanıdık bir sınıf rutini kullanarak öğrencilere fikir alışverişi yaptırın, sonra paylaşımlarından ilham alarak modellerini güncellemelerini sağlayın.

Örnek Fikirler

• Paylaşmak için öğrencileri toplayın. 

• Her gruptan, modellerini ve çizimlerini kullanarak aşağıdakileri göstermelerini ve açıklamalarını isteyin:

  • Bina tasarımları. (Boyut, taban şekli, yapı veya malzemelerin esnekliğini anlatmalarını isteyin.)
  • Test sonuçları.
  • Bina tasarım çözümünün neden işe yaradığı veya başarısız olduğu.

• Öğrencilerin, tek tek sunulan açıklamaları ve test sonuçlarını kullanarak hangi tasarım çözümünün depremlerin insanlar üzerindeki etkilerini en iyi azaltacağına karar vermelerini isteyin. Seçimlerini açıklamak için en az iki tasarımı karşılaştırmaları gerekir.

• Öğrencileri, modellerinin performansını artırmak için nasıl değiştirdiklerini paylaşmaya davet edin.

B Bölümü—Açıkla ile devam etmek istiyorsanız öğrencilerden modellerini muhafaza etmelerini isteyin veya yeniden inşa etmeleri için zaman tanıyın.

B Bölümü (45 dakika)

• A Bölümü—Açıkla adımlarını tekrarlayarak başka gruplardan da öğrendiklerini göstermelerini ve açıklamalarını isteyin.

• (5 dk.) Öğrencilerin Derinleştirmesine yardımcı olmak için geçmiş temel bilgileri paylaşın: Amerika Birleşik Devletleri'nin bazı bölgelerinde ShakeAlert^® sistemi (deprem erken uyarı sistemi), siren çalarak insanlara bir depremin başladığını ve yakında yerin sarsılacağını söyler.

• (15 dk.) Öğrencilerinizin, uygulamadaki bir sonraki hedefi tamamlamak için modellerini tekrar yapmalarını ve test etmelerini sağlayın:

  • İnsanların bir alarmla yaklaşan bir depreme karşı uyarılacağı şekilde bina modelini geliştirin ve programlayın.

• (10 dk.) Öğrencileri;

  • Görevi tamamlamalarına yardımcı olan,
  • Modeli inşa ederken öğrendikleri bilgi, fikir veya becerileri paylaşmaya davet edin.

• Öğrencilerin setleri ve çalışma alanlarını toplamalarını sağlayın.

• Öğrencilerin fikir üretirken, inşa ederken ve programlarken düşünmelerini ve karar almalarını sağlayacak yol gösterici sorular sorun.

Gözlem Kontrol Listesi

• Öğrenme hedeflerini gözden geçirin (Öğretmen Desteği kutusu).

• Öğrencilerin ilerlemesini gözlemlemek için kontrol listesini kullanın:

  • Modelleri ve programları, binanın sarsıntı direncini test etmek için birlikte çalışan bir bina ve bir deprem simülatörü içeriyor.
  • Çözümlerinin, depremin insanlar üzerindeki etkilerini azaltmada ne kadar etkili olduğunu değerlendirmek için ölçütler kullanıyorlar.
  • Açıklamaları, hangisinin en iyi sonucu verdiğine karar vermek için en az iki bina modelini karşılaştırıyor.

Öz Değerlendirme

Her öğrenciden, kendi performansını en iyi temsil ettiğini düşündüğü tuğlayı seçmesini isteyin。

• Mavi tuğla: Bir program oluşturmak üzere yönergeleri uygulayabileceğimi düşünüyorum.
• Sarı tuğla: Bir program oluşturmak üzere yönergeleri uygulayabilirim.
• Yeşil tuğla: Bir program oluşturmak için yönergeleri uygulayabilirim ve bir arkadaşıma da yardımcı olabilirim.

Akran Geri Bildirimi

Öğrencilerin kendi küçük gruplarında, birlikte çalışma deneyimleri hakkında tartışma yapmalarını sağlayın.
Tartışma sırasında aşağıdaki gibi ifadeler kullanmaya teşvik edin:

• Şöyle şöyle yapmanı beğendim.
• Şunu nasıl yaptığını merak ediyorum.

Bu dersi basitleştirmek için:

• İlk görevi değiştirin: Öğrencilere, binalarını yalnızca bir sallama hızında test ettirin. Binanın “hemen” yıkılıp yıkılmadığına karar vermek için 5 veya 10 saniye gibi bir süre sınırı sağlayın.

Bu dersin zorluğunu arttırmak için:

• Derinleştir bölümündeki görevi genişletin: Öğrencilerin, insanları yıkıcı doğa olayları tehlikesine karşı uyarmanın başka yollarını gösterecek şekilde Derinleştir modellerini değiştirmelerini isteyin.

• Eski Japon, Çinli veya Romalı inşaatçıların deprem hasarına direnç sağlamak için kullandıkları malzemeler hakkında öğrenme materyalleri sağlayın. (Eski Çin/Japon/Roma depreme dayanıklı binalar şeklinde arama yapın) Öğrencilerin bir örneği incelemelerini ve öğrendiklerinden temel kavramları ve ayrıntıları paylaşmalarını isteyin.

Bu eklenti yapılırsa 45 dakikalık dersten daha uzun sürecektir.