Yer Çekimi

(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 öğrenciler, örnek resimlerden ilham alarak dengede duran bir kuş inşa edecekler. Onları, kendi dengede duran kuş fikirlerini tasarlayıp inşa etmeye teşvik edin.

• Bilimsel Geçmiş - Yer Çekimi:
  • Bir nesnenin ağırlık merkezi, ağırlığının dengelendiği yerdir. Alçak bir ağırlık merkezi, nesnelerin dengede kalmasına yardımcı olur.
  • Öğrenciler kuş modelini eğdikçe ortalama ağırlığı yükselir ve daha az dengeli hale gelir.
  • Yer çekiminin aşağı yönlü kuvveti, kuşu her zaman geri çeker, böylece ağırlık merkezi mümkün olduğunca alçak kalır.
  • Kuş ne kadar eğilirse eğilsin, üzerine uygulanan yer çekimi kuvveti doğrudan Dünya'nın merkezine doğru çeker.
• Ön Bilgi Geliştirin - Yer Çekimi: Temel bilim malzemelerinizi ve verilen geçmiş temel bilgileri kullanarak bilgi, resim ve tanımları paylaşın.
  • Kuvvetler, belirli bir yönde hareket eden itme veya çekmelerdir.
  • Yer çekimi, Dünya'nın uyguladığı, nesneleri gezegenin merkezine doğru çeken bir kuvvettir.
  • Argüman, doğada meydana gelen bir şey hakkında bir iddiayı veya ifadeyi destekler (örneğin, Dünya'nın nesnelere uyguladığı yer çekimi kuvveti aşağı yönlüdür). Argümanlar; nedenler gibi kanıtları, gerçekler gibi verileri ve/veya gözlemleri gösteren bir modeli içermelidir.
  • Anahtar sözcükler: kuvvet, yer çekimi
• İnşa ve Programlama Deneyimi: Ünite Planı’ndaki önerileri gözden geçirin. Bu ders için ayrıca:
  • SPIKE Uygulaması Başlat menüsündeki Jiroskop Sensörü öğretici etkinliğiyle pekiştirme yapabilirsiniz.
  • Daha fazla destek sağlamak için SPIKE Uygulamasının Yardım>Sözcük Blokları menüsünün Olay ve Ses Blokları bölümlerini kullanabilirsiniz. Temel model dinlenirken Hub’ın dengeli olmasını sağlayan bu sensör hakkında Sensör Bloğu>Eğildi mi? bölümünden bilgi alabilirsiniz.
  • Olay Bloğu ile deneyim kazandırmak için Teknolojik Oyun Parkı dersini kullanabilirsiniz.

A Bölümü (45 Dakika)

• Hikayenin ana karakter(ler)ini ve ilk görevi tanıtın: Daniel’ın dengede duran bir kuş modeli inşa etmesine yardım edin.

• DÜŞÜN—Ders konusu hakkında kısa bir tartışma başlatın:

  • Bir nesneyi havaya kaldırıp bıraktığınızda ne olur? Neden? (Yer çekimi kuvveti aşağı doğru çektiği için nesne yere düşer.)
  • Bir salıncağı veya sarkacı geri çekip bıraktığınızda ne olur? Neden? (Yer çekimi kuvveti aşağı çektiği için salıncak, en alçak dinlenme konumuna geri döner.)

• Her gruba bir SPIKE Essential Seti ve cihazı dağıtın.

• Öğrenciler çalışırken, inşa etmeye ve programlamaya destek olmak için aşağıdaki örnekleri paylaşabilirsiniz. Resimlerin yalnızca tek bir fikri gösterdiğini ve öğrencilerin kendi dengede duran kuş fikirlerini tasarlamaları ve inşa etmeleri gerektiğini açıklayın.

• Öğrenciler:

  • Temel modeli kullanarak Daniel için dengede duran bir kuş modeli İNŞA ETMELİ, kuş eğildiğinde yer çekiminin aşağı yönlü kuvvetinin onu eski dik konumunda tuttuğunu göstermelidir.
  • Entregre Jiroskop Sensörü’nü kullanarak, sola veya sağa eğildiğinde ve dik durduğunda farklı kuş sesleri çıkaracak şekilde modellerini Olay ve Ses Bloklarıyla PROGRAMLAMALIDIR.

• Eğildiğinde eski dik konumuna dönen bir kuş modeli oluşturmak için LEGO parçalarını nasıl kullanabileceğinize dair beyin fırtınası yapın. Gerektiğinde, temel modelin Hub'ının bir pivot noktasından (örn. bir konnektör veya aks) nasıl asıldığını, böylece eğilip bırakıldığında hareket ederek eski dik konumuna geri dönebildiğini gösterin. Öğrenciler, Hub tek bir pivot noktasından asıldığı sürece temel modeli değiştirebilir.

• 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 kullanarak aşağıdakileri göstermelerini ve açıklamalarını isteyin:

  • Kuşları üzerindeki yer çekimi kuvvetinin yönü (“yere doğru”)
  • Yer çekiminin, eğildiğinde modellerini eski konumuna nasıl geri getirdiği.
  • Programlarının, kuşun çeşitli konumlarını göstermek için sesleri nasıl kullandığı.

• B Bölümü—Açıkla ile devam etmek istiyorsanız öğrencilere modellerini bozdurmayın ya da 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 ve bilgilerini geliştirin.
• Öğrencilerin kuşlarını 160 derece (neredeyse baş aşağı) döndürüp bırakmalarını isteyin.
• Gerekirse ne keşfedeceklerini yeniden belirtin:
  • Kuş modelinin çalışması için Hub, pivot noktasının üzerinde olmalıdır çünkü doğal olarak pivot noktasının altında asılı duracak şekilde en dengeli konumuna geri döner. Yer çekimi kuvveti Hub'ı geri çektiği için pivot noktasının üzerindeki büyük ağırlık, dengeli değildir.
• (10 dk.) Öğrencilerin, uygulamadaki bir sonraki hedefi tamamlamak için modellerini tekrar yapmalarını ve test etmelerini sağlayın:
  • Hub içermeyen ama eğildiğinde bile dik kalan bir dengede duran kuş modeli inşa edin. (İpucu: Modellerde, kuşun pivot noktasının altında kalan kısmı, yukarısında kalan kısmından daha ağır olmalıdır.)
  • Kuşun alt kısmının üst kısmından daha ağır olduğunu gösterin ve yer çekimi kuvvetleri açısından bunun neden böyle olması gerektiğini açıklayın. (Kuşun üst kısmı alt kısmından daha ağır olsaydı yer çekimi kuvveti, daha ağır olan üst kısmı aşağı çekerek kuşu baş aşağı döndürürdü.)
• (15 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).

• Dünya'nın nesnelere uyguladığı yer çekimi kuvvetinin aşağı yönlü olduğu argümanını destekliyorlar.

• Öğrencilerin ilerlemesini gözlemlemek için kontrol listesini kullanın:

  • Modelleri, kendi kendine düzelen bir kuş içeriyor.
  • A Bölümü: Açıklamaları, modelin üzerindeki yer çekimi kuvvetinin aşağı doğru hareket ettiğini gösteriyor. Ağır olan hub, yer çekimi tarafından aşağı çekilirken kuşun daha hafif kısımları yukarıda kalıyor.
  • B Bölümü: Açıklamaları, yeni kuşun dik kalabilmesi için kuşun alt yarısının üst yarısından daha ağır olması gerektiğini gösteriyor. Derinleştir bölümünün kuşu, Açıkla bölümünün kuşundan önemli bir şekilde farklıdır: Dik durması için pivot noktasının altında ağır bir hub bulunmaz.

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 görevden sonra durun: Alt yarısında Hub’ı içeren bir dengede duran kuş modeli inşa edin. Açıklamalarını ortaya çıkarmak için öğrencilere evet/hayır soruları sorun.

Bu dersin zorluğunu arttırmak için:

• A Bölümü—Keşfet görevini genişletin: Öğrencilerin, A Bölümündeki gibi Hub’ı kullanan ve eğildiğinde kendi kendine düzelen (kuştan başka) farklı bir hayvan inşa etmelerini ve programlamalarını isteyin. Örneğin sincap veya maymun gibi hayvanlar olabilir.

• Yarış arabaları ve bebekler için su bardakları gibi çeşitli nesnelerin, devrilmeyi önleyecek şekilde nasıl tasarlandığı hakkında öğrenme materyalleri sağlayın. Öğrencilerin bir örnek hakkında bilgi edinmelerini, sonra örneğin bir ürünün video reklamı metnini hazırlayarak yazılı olarak paylaşmalarını isteyin.

Bu eklenti yapılırsa 45 dakikalık dersten daha uzun sürecektir.