ORTAÖĞRETİM 11. SINIF FİZİK DERSİ ÖĞRETİM …2004 yılında uygulanmaya balayan ilköğretim birinci kademe (4 ve 5. sınıf) ve 2005 yılında uygulanmaya baúlayan ikinci

T.C.

MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

TALİM ve TERBİYE KURULU BAŞKANLIĞI

ORTAÖĞRETİM 11. SINIF FİZİK DERSİ

ÖĞRETİM PROGRAMI

Ağustos 2011

Ankara

T.C.

MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI

TALİM ve TERBİYE KURULU BAŞKANLIĞI

FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMI

Ortaöğretim 11. Sınıf Fizik Dersi

Özel İhtisas Komisyonu

Komisyon Başkanı

Prof. Dr. Bilal GÜNEŞ

Komisyon Üyeleri

Öğretim Elemanları

Prof. Dr. Bilal GÜNEŞ Gazi Üniversitesi, Gazi Eğitim Fakültesi,

Fizik Eğitimi Ana Bilim Dalı

Prof. Dr. Ömür AKYÜZ

Boğaziçi Üniversitesi

Emekli Öğretim Üyesi

Prof. Dr. Ömer Asım SAÇLI

İstanbul Arel Üniversitesi Rektörü

Prof. Dr. Haşim MUTUŞ

İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Bölümü

Doç. Dr. Salih ATEŞ

Gazi Üniversitesi, Gazi Eğitim Fakültesi, Fen

Bilgisi Eğitimi Ana Bilim Dalı

Yard. Doç. Dr. Ali ERYILMAZ

Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Eğitim Fakültesi,


Yard. Doç. Dr. Uygar KANLI

Gazi Üniversitesi, Gazi Eğitim Fakültesi,


Dr. Gökhan SERİN

Anadolu Üniversitesi,

Eğitim Fakültesi, İlköğretim Bölümü

Öğretmenler

Ayşe ARSLAN Uzman Öğretmen Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı

Türkkan GÜLYURDU

Uzman Öğretmen

Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığı

Bülent DAYI

Uzman Öğretmen


Mesut KARAÖMER

Öğretmen


Mehmet Akif SÜTCÜ

Program Geliştirme Uzmanı


Seher ULUTAŞ

Ölçme-Değerlendirme Uzmanı


İÇİNDEKİLER

Sayfa Nu.

1. Fizik Dersi Öğretim Programının Temelleri………………………………. 2

1.1. Fizik Dersi Öğretim Programı’nın Felsefesi ve Vizyonu …………………....... 5

1.2. Fizik Dersi Öğretim Programı’nın Gerekçesi ve İhtiyaç Analizi

Çalışmaları.............................................................................................................

8

1.2.1.Fizik Dersi Öğretim Programları Uygulamalarının Tarihsel Gelişimi... 8

1.2.2. TTKB-Ortaöğretim Fizik Dersi Öğretim Programı Hakkındaki

Raporların Değerlendirilmesi…….…………………………………..

10

1.2.3.EARGED-Ortaöğretim Fizik Dersi Öğretim Programı İhtiyaç

Belirleme Analiz Raporu……………………………………………..

11

1.2.4. Dünya Ülkelerinde Fizik Dersi Öğretim Programları………………… 12

1.3. Fizik Dersi Öğretim Programı’nın Temel Yapısı…….……………………….. 14

1.4. Fizik Dersi Öğretim Programı’nın Temel Yaklaşımı…………………………. 16

1.4.1. Programın Öğrenme Yaklaşımı………………………………………. 16

1.4.2. Programın Ölçme ve Değerlendirme Yaklaşımı……………………… 19

2. Fizik Dersi Öğretim Programı’nın Öğrenme Alanları…..……………….. 20

2.1. Fizik Dersi Öğretim Programı’nda Beceri Kazanımları................……… 21

2.1.1. Problem Çözme Becerileri (PÇB).................................................. 22

2.1.2. Fizik-Teknoloji-Toplum-Çevre (FTTÇ) Kazanımları.................... 24

2.1.3. Bilişim ve İletişim Becerileri (BİB)............................................... 27

2.1.4. Tutum ve Değerler (TD)................................................................ 29

2.2. Fizik Dersi Öğretim Programında Bilgi Kazanımları……………...…… 31

3. Öğretmen ve Kitap Yazarlarından Beklentiler………………….…………. 32

4. Akademik Paylaşım…………………………………………………………… 36

5. Fizik Öğretim Programında Yapılan Değişiklikler……………………… 37

6. 11. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programının Ünite Organizasyonu…………. 39

1. Ünite: Madde ve Özelikleri ……………………………………………….. 42

2. Ünite: Kuvvet ve Hareket………………………………………..………… 48

3. Ünite: Manyetizma…………….……..………………………..................... 63

4. Ünite: Modern Fizik……………………….…………………..….……….. 70

5. Ünite: Dalgalar ……………………………………………………………… 79

6. Ünite: Yıldızlardan Yıldızsılara……………………………………………… 92

Kaynakça…………………………………………………………………………..

İletişim Bilgileri……………………………………………..……………………..

99

103

11. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı

2

Türkiye’nin çocukları, Batı’nın teknolojisinin haraçgüzarı olarak değil, kendi icat

ettikleri tekniklerle değerlerimizi yeryüzüne çıkarmalı, dünyaya duyurmalıdır.

Mustafa Kemal ATATÜRK

1. FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMININ TEMELLERİ

Günümüz dünyasında bilim ve teknolojide yaşanan hızlı gelişmeler, dünyamızı sanki

küçük bir yerleşim birimi hâline getirmiştir. Bilim ve teknolojideki yeniliklerin birbirini

tetiklemesi sonucunda baş döndürücü gelişmeler meydana gelmiştir. Bilim ve teknolojideki

bu hızlı değişim, günümüz toplumunun ihtiyaç duyduğu nitelikli insan tanımındaki değişimi

de beraberinde getirmiştir. Bu değişim, nitelikli insan yetiştirmede fizik dersine düşen görevin

ve dersin içeriğinin yeniden belirlenmesini zorunlu kılmıştır.

“Bilişim Çağı” da denilen günümüzde gelişen teknolojinin etkisiyle büyük bir bilgi

patlaması gerçekleşmiş, her yıl katlanarak artan bilginin büyük bir güç olduğu anlaşılmış ve

bunun yanı sıra bilgiye erişim de kolaylaşmıştır. Yapılan bir araştırmaya göre 2007 yılı için

bir yılda üretilen bilgi büyüklüğünün 10 exabyte (1 exabyte 1024 petabyte, 1 petabyte=1024 terabyte, 1

terabyte=1024 gigabyte) civarında olduğu tahmin edilmektedir. Bu bilginin büyüklüğünü

göstermek için dünyanın en büyük kütüphanesi ile kıyaslama yapabiliriz: ABD’nin

Washington D.C. kentinde bulunan Kongre Kütüphanesi’nde 128 milyonun üzerinde basılı

materyal bulunmaktadır. Bu materyaller yan yana dizilmiş olsa idi 850 km uzunluğa erişecek

raflarda saklanması gerekecekti. Eğer bu materyaller, dijital ortama aktarılmış olsa idi

dünyanın en büyük kütüphanesindeki bilgi büyüklüğü yaklaşık 10 terabyte yer tutacaktı. Bu

noktadan hareketle bir yılda üretilen bilgiyi kütüphanelerdeki gibi basılı materyallerde

saklamamız gerekse idi her yıl Kongre Kütüphanesi gibi bir milyon yeni kütüphane kurmamız

gerekecekti. Üretilen bilginin her yıl bir önceki yıla göre ortalama %30 arttığı gerçeği de göz

önüne alınırsa dünyada üretilen bilginin kütüphane gibi ortamlarda saklanmasının mümkün

olamayacağı ortadır. Bu bilgilerin tamamına yakını (~%92) hard diskler gibi manyetik ve

optik ortamlarda saklanmaktadır. Dünya nüfusunun yaklaşık 6,5 milyar ve her bireyin de

okur-yazar olduğunu kabul edersek sadece bir günde kişi başına üretilen bilgi miktarı yaklaşık

1,5 gigabyte olmaktadır. Bu bilgileri zihinde tutmak için her bireyin günde binlerce sayfalık

kitabı okuması gerekecekti. Bu durumda dahi her bir birey, üretilen bilginin sadece 6,5

milyarda birine sahip olacaktı. Bu çarpıcı gerçekten de anlaşılacağı gibi günümüzde üretilen


3

bilgilerin tamamını öğrenciye aktarma olanağı bulunmamaktadır. Önemli olan, anahtar

kavramları öğrencilere vererek bilgiye ulaşma yollarını öğretmektir. Bilgiye ulaşmak için de

İnternet ve bilgisayar gibi teknolojik ürünleri kullanmak kaçınılmaz hâle gelmiştir. Bu

nedenle bilişim çağının en önemli ihtiyaçlarından olan temel bilgi teknolojilerini ve iletişim

becerilerini öğrencilere kazandırmak için bilişim ve iletişim becerilerine özel önem

verilmiştir. Bu becerilere sahip öğrenci, ihtiyaç duyduğu her konuda teknolojinin tüm

olanaklarını kullanmak suretiyle sistematik bir hazırlık evresinden geçerek istediği bilgiye

ulaşacak, bu bilgileri en etkin şekilde işleyerek yorumlayacak ve sunacaktır.

Diğer taraftan öğrenme ve öğretme alanlarındaki bilimsel çalışmaların bulguları,

öğrenme sürecinde her bireyin karşımıza hazır bulunuşluk düzeyinde ve zihninde bir

kavramsal yapıya sahip olarak geldiğini göstermektedir. Öğrencinin öğrenme ortamına

getirdiği bu kavramsal yapının bireyin öğrenmesine etki eden en önemli faktörlerden biri

olduğu bilinmektedir. Ayrıca bu kavramsal yapının bireyin özelliklerinden, deneyimlerinden,

çevresinden, öğretmenlerinden ve ders kitaplarından kaynaklanan eksik ve yanlış bilgiler ile

kavram yanılgıları içerebildiği tespit edilmiştir. Özellikle kavram yanılgılarının giderilmesinin

çok kolay olmadığı ve kavram yanılgılarının öğrenmenin önündeki en büyük engellerden biri

olduğu olgusu artık çoğu araştırmacı tarafından kabul görmektedir.

Fizik dersinde anlamlı bir öğrenme; öğrencilerin ön bilgilerinin geçerliğinin kontrol

edildiği, gerçek yaşamda karşılaştıkları bağlamların temel alındığı, öğrencinin her zaman

zihinsel, çoğunlukla da fiziksel olarak etkin olduğu ve kavramsal değişmenin sağlandığı

öğrenme ortamlarında gerçekleşmelidir. Ayrıca bu öğrenme ortamlarının öğrenciye yeni

öğrenilen kavramı pekiştirebilmesi için fırsatlar sunması gerekmektedir.

Ölçme ve değerlendirme yapılırken de dönem ortası ve sonunda uygulanan, sadece

bilgiyi ve genelde sonucu ölçen geleneksel yaklaşım yerine bir hafta/bir dönem/bir yıl

boyunca süren, öğrenmenin bir parçası olarak düşünülen, bilgiyi ölçerken beceriyi de

ölçebilen bir yaklaşımın benimsenmesi zorunluluk hâlini almıştır. Ölçme ve

değerlendirmedeki amaç sadece not vermek değil; hazır bulunuşluk düzeyini belirlemek,

öğrenmenin gerçekleşip gerçekleşmediğini kontrol etmek ve öğrenme zorluklarının

sebeplerini teşhis etmek olmalıdır.

Bireysel farklılıkların belirginleştiği günümüzde öğrenmeyi ve bilgiye ulaşmayı

öğrenmiş, üretken ve yaratıcı bireyler yetiştirmek başlıca hedef hâline gelmiştir. Bütün bu

hızlı değişimler toplumsal yaşantımızı da büyük ölçüde etkilemiş, toplumumuzdaki değer


4

yargıları, toplumun bireyden ve bireyin toplumdan beklentileri büyük bir ivmeyle değişmeye

başlamıştır. Bu değişimler okullardaki derslerin öğretim programlarının da değişimini, çağa

uygun bir hâle getirilmesini ve geleceğe yönelik olmasını zorunlu kılmıştır.

Gelişmiş ülkelerde öğretim programları ortalama her beş yılda bir günün ihtiyaçları

doğrultusunda değiştirilmekte veya geliştirilmektedir. Bilindiği gibi ülkemizde Ortaöğretim

Fizik Dersi Öğretim Programı yirmi yılı aşkın bir süreden beri önemli bir değişikliğe

uğramadan uygulanmaktadır. Buna ilave olarak öğrencilere hangi düzeyde, hangi bilgi ve

becerilere sahip olacağı konusunda amaç-hedefler ile kazanımların yer aldığı bir doküman

hazırlanmamıştır. Hızlı değişimlere ayak uydurabilecek, esnek ve dinamik bir fizik dersi

öğretim programı hazırlamak kaçınılmaz olmuştur. Hâlen uygulanmakta olan lise Fizik Dersi

Öğretim Programı’nın değerlendirilmesi amacıyla Millî Eğitim Bakanlığı, Eğitimi Araştırma

ve Geliştirme Dairesi (EARGED) tarafından hazırlanan ihtiyaç belirleme çalışması ile Talim

ve Terbiye Kurulu Başkanlığı aracılığıyla illerde kurulmuş çalışma komisyonlarının

göndermiş oldukları raporların sonucunda, uygulanmakta olan Fizik Dersi Öğretim

Programında değişiklik yapılmasının zorunlu olduğu ortaya konulmuştur.

Bu gerçekler ışığında ulusal ve evrensel gelişmeler, çağdaş öğrenme, ölçme ve

değerlendirme yaklaşımları ile ülkemizde ve dünyada fizik dersi öğretim programlarına ilişkin

alan taraması yapılarak Fizik Dersi Öğretim Programı hazırlanmaya başlanmıştır.


5

1.1. Fizik Dersi Öğretim Programının Felsefesi ve Vizyonu

Giriş

Öncelikle ülkemizde fizik dersi öğretim programı geliştirme süreci irdelenmiştir. Bu

amaçla cumhuriyetten sonra 1934-1998 yılları arasında yapılmış olan tüm fizik dersi öğretim

programları incelenerek programın tarihsel gelişimi ortaya konmuştur. Bu da fizik dersi

öğretim programına daha geniş bir çerçeveden bakma olanağı vermiştir.

Ülkemizde ve dünyada fizik dersi öğretim programlarına ilişkin makale taraması

yapılarak bilimsel çalışmalarda ortaya konulan ulusal ve evrensel düzeydeki tespit ve öneriler,

ilgili komisyon tarafından incelenmiş, elde edilen sonuçlar yeni öğretim programına önemli

yansımalarda bulunmuştur.

2004 yılında uygulanmaya başlayan ilköğretim birinci kademe (4 ve 5. sınıf) ve 2005

yılında uygulanmaya başlayan ikinci kademe (6, 7 ve 8. sınıf) Fen ve Teknoloji Dersi Öğretim

Programları gözden geçirilmiştir. Bu programlarda öğrenilen anahtar kavramlar öğrencilerin

ön bilgilerine önemli bir temel oluşturduğundan, Fizik Dersi Öğretim Programındaki bilgi

kazanımları, bu kavramları dikkate alarak işlenmeye başlanacak şekilde tasarlanmıştır. Fen ve

Teknoloji dersi öğretim programındaki sarmal yaklaşımın yanı sıra Bilimsel Süreç Becerileri,

Fen-Teknoloji-Toplum-Çevre kazanımları, Tutum ve Değerler yeni Fizik Öğretim

Programına önemli yansımalarda bulunmuştur.

Millî Eğitim Bakanlığına bağlı Eğitimi Araştırma Geliştirme Dairesi (EARGED)

tarafından yapılmış olan fizik dersi ihtiyaç analiz çalışması irdelenmiştir. Bu çalışmada yer

alan öğretmen, öğrenci ve veli görüşleri yeni öğretim programına önemli katkılar sağlamıştır.

Tüm illerde müfettiş ve fizik öğretmenlerinden oluşan komisyonlar tarafından

hazırlanan raporlar, çeşitli betimsel istatistik yöntemleriyle düzenlenmiştir. Bu raporlarda yer

alan yüksek sıklıklı öneriler, programın hazırlanması esnasında dikkate alınmıştır.

30 farklı ülkede (İngiltere, İrlanda, Avusturya, Belçika, Bulgaristan, Çekoslovakya,

Ekvator, Finlandiya, Yunanistan, Almanya, Macaristan, İtalya, Hollanda, Norveç, Polonya,

Portekiz, Güney Afrika, Slovakya, İspanya, İsviçre, ABD, Yeni Zelanda, Avustralya,

Singapur, Malezya, Hong Kong, Kore, Japonya, Kanada ve Fransa) uygulanmakta olan fizik

öğretim programları çeşitli kriterler açısından incelenmiştir. Özellikle uluslararası sınavlarda

fizik ve fen alanlarında başarılı olan ülkelerin öğretim programlarında ortak olan bilgi ve

beceri kazanımları, yaklaşım ve stratejiler programa yansıtılmaya özen gösterilmiştir.


6

Fizik Dersi Öğretim Programında sarmal yapı esas alınmıştır. Dört yıllık lise boyunca

9. sınıfta tüm öğrencilerin fizik dersi alması öngörülürken; 10, 11 ve 12. sınıflarda ise sadece

uygun alanları seçen öğrenciler fizik dersi alacaklardır. Dolayısıyla 9. sınıf fizik dersi diğer

sınıflardan farklı bir yaklaşımla ele alınmıştır. Bu sınıfta tüm bireylerin yaşamları boyunca

karşılaşması olası fizik olay ve olgularına ağırlık verilmiştir. Herkes için gerekli olan fizik

konuları, yaşam bağlantıları kurularak bu sınıfta verilmeye çalışılmıştır. 10, 11 ve 12.

sınıflarda ise sarmal bir yaklaşımla ve yine yaşamla bağlantısı kurularak gerekli olduğu

düşünülen tüm fizik konuları mümkün olduğunca kavramsal düzeyde verilmeye çalışılacaktır.

Temelde Fizik Dersi Öğretim Programı’nın iki katmanı bulunmaktadır: Bunlardan

birincisi bilgi kazanımları, ikincisi ise beceri kazanımlarıdır. 11. sınıftaki bilgi kazanımları

“Madde ve Özelikleri”, “Kuvvet ve Hareket”, “Manyetizma”, “Modern Fizik”, “Dalgalar” ile

“Yıldızlardan Yıldızsılara” ünitelerinde yer almaktadır. Bu ünitelerde bilgi kazanımlarının

yanı sıra “Problem Çözme Becerileri (PÇB)”, “Fizik-Teknoloji-Toplum-Çevre (FTTÇ)”

kazanımları; “Bilişim ve İletişim Becerileri (BİB)”, “Tutum ve Değerler (TD)” ile ilgili beceri

kazanımları da bulunmaktadır. Bu beceri kazanımları yukarıda sıralanan bilgi kazanımlarına

çapraz olarak yedirilmiştir.

Fizik Dersi Öğretim Programı’nda yaşam temelli yaklaşım (real life context-based)

esas alınmıştır. 1600 yılının ortalarında Jan Amos Comenius, öğretime her birey tarafından

gerçek yaşamda karşılaşılan ve mümkün olduğunca çok sayıda duyu organımıza hitap eden

cisimlerle başlanması gerektiğini vurgulanmasına ve aradan geçen yaklaşık 400 yıllık sürede

yapılmış olan birçok bilimsel çalışmada güncel yaşam bağlantılı öğretimin etkililiği ortaya

konulmuş olmasına rağmen, yakın zamana kadar yaşam temelli yaklaşım öğretim

programlarına yansıtılmamıştı. Yaşam temelli öğretim yaklaşımı;

İngiltere (the Salters Approach ve SLIP :Supported Learning in Physics Project),

Almanya,

Finlandiya (ROSE: The Relevance of Science Education),

İsrail (STEMS: Science, Technology Environment in Modern Society),

ABD (ChemCom: American Chemical Society) ve

Hollanda (PLON: Dutch Physics Curriculum Development Project ve NiNa)’da

yapılan büyük proje ve bilimsel çalışmalarda ayrıntıları ile incelenmiştir. Bu çalışmalarda,

yaşam temelli öğretim yaklaşımının öğrencilerin derse karşı ilgi ve motivasyonunu arttırdığı


7

ortaya konmuştur. Yaşam temelli yaklaşımın fizik ve fen öğretim programına yansımasında

özellikle Avustralya ve Yeni Zelanda öncülük etmiştir. Yaşam temelli yaklaşım ve Fizik-

Teknoloji-Toplum-Çevre (FTTÇ) kazanımları birbiri ile iç içe geçmiş durumdadır. Her iki

yaklaşım da soyut gibi algılanabilen fizik kavramları ile gerçek yaşam arasında bağ

kurmaktadır. Yapılan çalışmalar sonucunda Avrupa ülkeleri daha çok yaşam temelli

yaklaşıma ağırlık verirken Amerikalıların Bilim-Teknoloji-Toplum-Çevre kazanımlarına özel

önem verdikleri sonucuna ulaşılmıştır. Bu öğretim programında yaşam temelli yaklaşım ile

FTTÇ kazanımları birbirini tamamlayacak şekilde verilmiştir.

Fizik dersinde karşılaşılan sorunların başında bilimsel hatalar ve kavram yanılgıları

yer almaktadır. Yeni öğretim programına uygun yazılacak ders kitaplarında bilimsel hata ve

kavram yanılgılarının en aza indirgenmesi için önlemler alınmıştır. Bu amaçla gerek

ülkemizde gerekse yurt dışında yapılan bilimsel çalışmalar sonucu belirlenen ve yaygın olan

kavram yanılgıları öğretim programında belirtilmiştir. Kavram yanılgıları öğrencilerin

zihninde kolayca giderilememektedir. Kavram yanılgılarının giderilebilmesi öğrencilerin

zihinsel ve fiziksel olarak aktif katılımını gerektiren kavramsal değişim süreci gerektirir.

Öğrencilerin düşeceği olası kavram yanılgıları için öğretmenler ve kitap yazarları yeni

öğretim programında belirgin şekilde uyarılmaktadır.

Fizik Dersi Öğretim Programının Vizyonu

Fiziğin yaşamın kendisi olduğunu özümsemiş, karşılaşacağı problemleri bilimsel

yöntemleri kullanarak çözebilen, Fizik-Teknoloji-Toplum ve Çevre arasındaki etkileşimleri

analiz edebilen, kendisi ve çevresi için olumlu tutum ve davranışlar geliştiren, bilişim

toplumunun gerektirdiği bilişim okuryazarlığı becerilerine sahip, düşüncelerini yansız olarak

ve en etkin şekilde ifade edebilen, kendisi ve çevresi ile barışık, üretken bireyler

yetiştirmektir. Fiziği yaşamın her alanında görebilen, fiziği vizyonda bahsedilen becerilerle

öğrenen ve becerilerini de fizik bilgisi ile geliştirebilen yaratıcı bireylerin yetiştirilmesi

hedeflenmektedir.

Bu vizyona ulaşmak için yaşam temelli yaklaşım ile bilgi ve beceri kazanımlarımız

Fizik Dersi Öğretim Programının misyonunu oluşturmaktadır. Fizik Dersi Öğretim

Programının misyonunu ayrıntılı olarak incelemek için “Fizik Dersi Öğretim Programının

Öğrenme Alanları” bölümü okunabilir.


8

1.2 . FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMININ GEREKÇESİ ve

İHTİYAÇ ANALİZİ ÇALIŞMALARI

Fizik dersi öğretim programı geliştirme komisyonu, her öğretim programının

geliştirilmesinin ilk basamağını oluşturan “ihtiyaç belirleme” çalışmasına özel bir önem

vermiştir. Bu anlamda bundan önce yapılan çalışmalar ihtiyaç analizi kapsamını oluşturacak

şekilde toplanmıştır.

1.2.1. Fizik Dersi Programları Uygulamalarının Tarihsel Gelişimi

Ülkemizde uygulanmış olan fizik dersi öğretim programları incelendiğinde

görülecektir ki ilk çalışma 1934 yılında yapılmıştır. Takip eden 1935, 1938 ve 1940 yıllarında

da fizik dersi öğretim programları hazırlanmıştır. Ancak bu programlar, yalnızca konu

başlıklarını içeren bir liste biçimindedir.

1950’lerden itibaren başta Amerika olmak üzere bazı gelişmiş ülkelerdeki öğretim

programlarını çağın gereklerine uygun hâle getirme çalışmaları başlamıştır. Bu gelişmeleri

Milli Eğitim Bakanlığı da yakından takip etmiş ve 1960’lı yıllarda fen eğitimini geliştirme

çalışmalarını başlatmıştır.

Buradan hareketle çağdaş eğitim felsefesine uygun, bilimsel yöntemlerle fen

eğitiminin yapılmasına ve lise bazındaki fen programlarının uygulanmasına Ankara Fen

Lisesi’nin 1964’te açılmasıyla başlanmıştır. 1967–1968 öğretim yılında ise bu programın

dokuz pilot lisede daha uygulamasına geçilmiştir. Bu liselerde uygulanan fen programlarının

değerlendirilmesi sonucunda, 1971-1972 öğretim yılında, 100 lise ve 89 öğretmen okulunda

söz konusu programlar uygulanmıştır. Yeni fen öğretim programları “modern fen”, eski

programlar ise “klasik fen“ olarak anılmaya başlanmıştır. Zamanla “modern fen” uygulayan

lise ve mesleki liselerin sayısı 843’e yükselmiştir. Bu aşamada “klasik fen” programı

uygulayan liselerimizin sayısı ise 1445 idi.

1985-1986 öğretim yılına kadar liselerimizde biri “modern fen”, diğeri “klasik fen”

olmak üzere iki farklı fen programı (dolayısıyla iki farklı fizik öğretim programı)

uygulanmıştır. 1985 yılında bu ayrıma son verilerek tüm liselerimizde 1985-1986 öğretim

yılından itibaren tek tip fen öğretim programlarının uygulanmasına geçilmiştir. Talim ve

Terbiye Kurulunun 11.9.1985 tarih ve 173 sayılı, Eğitim ve Öğretim Yüksek Kurulunun

26.9.1985 tarih ve 19 sayılı kararlarıyla lise ve dengi okullarda okutulan klasik ve modern fen

dersleri öğretim programlarındaki farkın kaldırılması amacı ile fizik, kimya ve biyoloji


9

programlarının 1985-1986 öğretim yılında orta öğretim kurumlarında uygulanması

kararlaştırılmıştır.

Talim ve Terbiye Kurulunun 01.05.1992 tarih ve 128 sayılı kararıyla sınıf geçme

sistemi kaldırılıp yerine ders geçme ve kredi sistemi getirilmiştir. Bu sistemle birlikte 9.

sınıflara zorunlu Fen Bilimleri dersi konulmuş, Fizik dersi 1985 programının konuları da

Fizik-1, Fizik-2 ve Fizik-3 adları ile alan dersi hâline getirilmiştir.

1992-1993 öğretim yılında kredili sisteme geçilirken lise 1. sınıflar için fen bilimleri

dersinin içinde yer alan konular yeniden belirlenmiştir. Sadece bu öğretim programı hedefli

ve davranışlı olarak yapılmıştır. Lise 2. sınıfta yer alan “Işık” konusu lise 3. sınıfa

kaydırılmıştır. Lise 3.sınıftaki “Yarı İletkenler” ve “Atom Çekirdeği (alfa, beta, gamma

ışınları, Rutherford saçılma yasası, çekirdeğin yapısı)” konuları programdan çıkarılmıştır.

Talim ve Terbiye Kurulunun 28.05.1996 tarih 260 sayılı kararıyla ders geçme ve kredi

sistemi de kaldırılıp yerine sınıf geçme sistemi getirilmiştir. Bu sistemde lise 1 ortak sınıftır,

tüm lise 1 öğrencileri aynı dersleri okumaktadır. Ders geçme ve kredili sistemde zorunlu

olarak okutulan lise 1. sınıftaki fen bilimleri dersi kaldırılıp bu dersin müfredatında yer alan

fizik konuları Fizik-1 adı altında programa alınmıştır. 1985 Programı’nda okutulan tüm fizik

konuları da lise 2 ve lise 3’ ün alan sınıflarına dağıtılmıştır.

Talim ve Terbiye Kurulunun 07.06.2005 tarih ve 184 sayılı kararı ile ortaöğretimin

yeniden yapılandırılması çalışmaları çerçevesinde liseler dört yıla çıkarılmıştır. Bu

değişiklikten dolayı uygulanmakta olan Lise Fizik Dersi Öğretim Programı, içerik açısından

hiçbir değişiklik yapılmadan belirli bir mantık çerçevesinde dört yıla yayılarak yeniden

düzenlenmiştir. Talim ve Terbiye Kurulunun 14.07.2005 tarih ve 193 sayılı kararıyla da

okullarda uygulamaya konulmuştur.

1992 yılı ve sonrasında yapılan program değişikliklerinin hemen hemen hepsi, lise

fizik dersi 1985 müfredatını esas alan, sadece konuların sınıflara dağılımını değiştiren

biçimsel değişikliklerdir. Cumhuriyet tarihi boyunca yapılan hiçbir fizik dersi öğretim

programı (Sadece 1992 yılında yapılan lise 1. sınıf fen bilimleri dersindeki fizik konuları

hedef ve davranışlar içermesine ve bazılarında genel amaçlar ve açıklamalar yer almasına

rağmen) konu başlıkları listesinden öteye geçememiştir. Günümüzde amaçları, kazanımları,

etkinlikleri, teknoloji ile ilişkisi, ölçme ve değerlendirme boyutları tanımlanmış çağdaş bir

fizik programı hazırlanmasına ihtiyaç duyulmuştur.


10

1.2.2. TTKB-Ortaöğretim Fizik Dersi Öğretim Programı Hakkındaki

Raporların Değerlendirilmesi

Hazırlanacak öğretim programından yararlanacak olanların memnuniyeti yani beklenti

ve ihtiyaçlarının karşılanma düzeyi, hazırlanmış olan programın kalitesiyle başarısını

belirleyecektir.

Bu bağlamda yeni ders programının hazırlanma aşamasında 9-11. sınıf Fizik Dersi

Öğretim Programı ile ilgili olarak 24 Ekim 2003 tarih ve 11570 sayılı TTKB tarafından

ülkemiz genelinde illerde oluşturulan komisyonlardan, kamu kuruluşları ile sivil toplum

örgütlerinden raporlar gelmiştir. 78 il ile resmî ve sivil 10 kuruluştan gelen ve açık uçlu olan

bu raporlar inceleme sonucunda, “ilave edilmesi istenen konular, çıkarılması istenen konular,

hafifletilmesi istenen konular, yer değiştirilmesi istenen konular, ders saatinin yeterliliği.”

gibi vurgular öne çıkmış ve bu kriterler ışığında raporlar değerlendirilmiştir. Elde edilen

veriler çalışmalarımızda kullanılmıştır. Bu verilerden en göze çarpanları şu şekilde

özetlenebilir (Bu veriler, çalışmanın yapıldığı 2004 yılına ait olması nedeniyle üç yıl olan Lise

Fizik Dersi Öğretim Programı ile ilgilidir. 2006-2007 öğretim yılında dört yıla çıkarılan

programdaki konu dağılımlarını kapsamamaktadır.):

Lise 1. sınıfa “Sıvıların Basıncı ve Kaldırma Kuvveti” eklenmeli (%65,9); Lise 2. sınıf

“Kuvvet” konusunun sonuna “Basit Makineler” eklenmeli (%26,1); Lise 3. sınıftaki “Işık Teorileri”,

Atom Teorisi ve Yüklerin Elektriksel Alanda Hareketi” programdan çıkarılmalı (%21,6). “Madde ve

Elektrik” konusu Lise 1. sınıftan çıkarılıp Lise 2. sınıfa konulmalı (%30,7); Lise 1. sınıfın haftalık ders

saati artırılmalı (%60,2); Lise 2. sınıf programı hafifletilmeli (%38,6); Lise 2. sınıf haftalık ders saati

artırılmalı (%23,9); Lise 3. sınıf ÖSS’ye uyumlu olmalı (%42); Fizik ve matematik dersi konuları

birbiriyle uyumlu ve eş zamanlı olmalı (%28,4); Lise 2. sınıf konuları ÖSS’ye uyumlu olmalı (%18,2).


11

1.2.3. EARGED Ortaöğretim Kurumları Fizik Programı İhtiyaç Belirleme

Analiz Raporu

Millî Eğitim Bakanlığı, Eğitimi Araştırma ve Geliştirme Dairesi (EARGED)

Başkanlığının 25.09.1996 tarih ve 10791 sayılı Bakan Onayı ile “Fizik Dersi Öğretim

Programı’nı Geliştirme Komisyonu” kurulmuştur.

İhtiyaç belirleme çalışmalarına, Ankara’da belirlenen bazı okulların öğretmenlerine

anket uygulanması ve zümre öğretmenlerinin belirlediği görüş ve önerilerin değerlendirilmesi

ile başlanmıştır. Türkiye’nin 7 coğrafi bölgesinden ikişer ilde belirlenen liselerdeki öğretmen,

öğrenci ve velilere anket uygulaması yapılmıştır. Bu çalışmalarda 342 öğretmen, 7541

öğrenci, 1500 öğrenci velisine ulaşılmıştır. Kapsam alanı içinde MEB’e bağlı 61 lise yer

almıştır. Bu görüşlerden ön plana çıkan hususlar şunlardır:

Öğretmenler; programdaki tüm konuların ele alınıp işlenişleriyle öğretmen

kılavuzunda verilmesini (%77) ve öğretmen kılavuzunda ölçme-değerlendirme çalışmasına

ünite/konu sonunda yer verilmesini (%52) istemekte; fizik derslerinin laboratuarlarda,

deneylerle işlenmemesinin en önemli nedeni olarak mekân ve araç-gereç yetersizliğini

belirterek (%52), lise fizik derslerinin haftalık ders saatini yetersiz (%70) bulmaktadırlar.

Öğrenciler; konular ilgi çekici, günlük yaşamla bağlantılı, öğrencinin seçeceği

mesleklere katkısı olduğunda ve konuları deney yaparak öğrendiklerinde fizik dersini

sevdiklerini (%49); deneylerden yeteri kadar yararlanamama nedenlerinin; deneylerin

öğretmenler tarafından yapılması olarak belirtmişlerdir (%41).

Veliler; fizik dersinin gözlem ve deneyle yapılmasını (%53) istemiş; çocuklarının fizik

dersine karşı az ilgili olduğunu ifade etmiş (%49) ve çocuklarının çevresindeki araç-

gereçlerin yapısı ve çalışma ilkelerini kısmen açıklayabildiğini belirtmiştir (%55).


12

1.2.4. Dünya Ülkelerinde Fizik Dersi Öğretim Programları

Ulusal boyutta ihtiyaç analizi çalışması; EARGED tarafından yapılan ulusal ölçekli

ihtiyaç belirleme çalışmasını, TTKB tarafından illerde oluşturulan komisyonlardan, resmî ve

sivil kuruluşlardan alınan raporları ve ulusal boyutta yapılan literatür taramasını içermektedir.

Uluslararası boyutta ihtiyaç analiz çalışması ise; uluslararası boyutta yapılan literatür taraması

ile farklı ülkelerin uygulamakta olduğu fizik öğretim programlarını kapsamaktadır.

Farklı ülkelerin uygulamakta oldukları fizik öğretim programları incelendiğinde 30

farklı ülkenin (İngiltere, İrlanda, ABD, Kanada, Avustralya, Yeni Zelanda, Singapur, Hong

Kong, Malezya, Belçika, Bulgaristan, Çek Cumhuriyeti, İspanya, Hollanda, Finlandiya,

Slovakya, Avusturya, Ekvator, Macaristan, Güney Afrika, Norveç, Almanya, Yunanistan,

Polonya, İtalya, Portekiz, İsviçre, Japonya, Kore ve Fransa) programına ulaşılmıştır. Bu

ülkelerin bir kısmının öğretim programına İngilizce olarak doğrudan ulaşılmış, bir kısmının

ise fizik dersi öğretim programı ile ilgili açıklama ya da tanıtım yazıları incelenmiştir. Fizik

dersi öğretim programını ayrıntıları ile incelediğimiz bazı ülkelerin fizik dersini uygulama ile

ilgili ortak özelikleri tablo hâlinde verilmiştir.

1995 yılından beri Kanada, Avustralya, İrlanda ve Almanya’nın birçok eyaletinde

öğretim programları yenilenirken, Malezya’da ise hâlen devam etmekte olan köklü bir reform

hareketi göze çarpmaktadır.

Aşağıdaki tabloda bu değişimleri yaşayan ülkelerin yanı sıra dünyanın farklı coğrafi

bölgelerinden (ABD, Kore vb.), TIMMS ya da PISA sınavlarında son yıllarda yüksek

performans gösteren ülkelerin (Singapur vb.) ulaşılabilen ölçüde fizik öğretim programları

çeşitli kriterler açısından değerlendirilmiştir.

Tablonun sonunda ise programlarda dikkat çeken bazı önemli yanlar vurgulanmıştır.

Tablodaki veriler, ülkelerin programla ilgili dokümanlarında ve İnternet sayfalarında yer alan

bilgilere ulaşabildiği ölçüde hazırlanmıştır.

İncelenen Kriterler Ülke

Düzey İrlanda Avustralya ABD Kore Singapur Hong Kong

Yeni

Zelanda Malezya

Öğrenciler fizik

dersini almaya ne

zaman başlıyor?

9. sınıf Fiziksel bilimler dersi

adı

altında 9. sınıfta fizik

dersi konularını

okumaya başlıyorlar.

X (14 yaş) 15 yaş

10. sınıf

11. sınıf X X X X

12. sınıf X X X X

Seçmeli fizik dersi

ne zaman başlıyor?

9. sınıf fen (fiziksel bilimler,

yeryüzü bilimi, yaşam

bilimi)

X

10. sınıf

11. sınıf X X X X X

12. sınıf X X X X X

Haftalık/yıllık ders

saati sayısı

9. sınıf 4 4/192 4/?

10. sınıf 4 4/192 4/?

11. sınıf 6 /120 3 3/102

12. sınıf 6 /120 3 3/102

Sarmal yaklaşım

Var X X X

Kısmen X X X

Yok

Herkes için

fen/isteyen

öğrenciler için fen

ayrımı

Var X Temel ve

genişletilmiş

olmak üzere

iki

bileşenden

oluşuyor.

Yok X X X X


14

1.3 . FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMI’NIN TEMEL YAPISI

Programı geliştirirken bu başlık altında temel alınan kavram, görüş ve yaklaşımlardan

bahsedilecektir.

Program, öğrencilerin hepsinin eğitilebileceğini yani eğitilemeyecek öğrencilerin

olmadığını varsayar. Öğrenciyi öğrenmekten zevk alan, bazen sahip olduğu becerileri ile

bilgilere erişebilirken bazen de sahip olduğu bilgiler ile becerilerini geliştirebilen, meraklı,

yaratıcı ve kritik düşünebilen, öğreniminden en fazla kendisini sorumlu tutan bir birey olarak

tanımlar.

Fizik konularının, bilim ve teknolojinin en temel konularından biri olduğunu ve fizik

dersini, fen ve teknoloji dersinin bir devamı olarak görür.

Fizik alanının içeriği kadar becerilerin de önemli olduğunu vurgulamak için öğrenme

alanları, bilgi ve beceri kazanımları olarak ayrılır ve bunlar birbirinin içerisine çapraz olarak

yedirilir.

Program sarmal bir yapıya sahiptir. Bu nedenle her bilgi kazanımı 9. sınıftan itibaren üst

sınıflara doğru gidildikçe basitten karmaşığa, kolaydan zora, somuttan soyuta, yakından uzağa

genişletilerek ve derinleştirilerek verilmiştir. Ancak matematik öğretim programıyla eşgüdümlü

bir çalışma olanağı yaratılamadığından bu süreç olması gerektiği kadar sağlıklı

gerçekleşememiştir.

Öğrenmenin doğal ortamlarda ve ihtiyaç olduğunda daha kolay, anlamlı ve kalıcı olarak

gerçekleşeceğini varsayar. Bundan dolayı öğrenciler klasik yaklaşımla fizik kavram ve yasalarını

öğrendikten sonra bunlara yaşamından örnekler aramak yerine direkt yaşamdaki olaylardan

başlayıp fizik kavram ve yasalarını öğrenmeyi ihtiyaç hâline getirir yani yaşam temelli bir

yaklaşımı benimser. Bu yaklaşım, fizik programının en temel anlayışıdır.

Öğrenme yöntem ve yaklaşımlarından herhangi birini merkeze almaz. Hepsinin içerik,

öğrenci, zaman ve olanaklara göre kullanılabileceğini varsayar. Anlamlı ve kalıcı öğrenmenin

olması için öğrencinin zihinsel ve fiziksel olarak aktif olması, hızlı geri bildirimlerin önemini ve

kavramsal gelişimi amaçlayan yaklaşımların kullanılması gerektiğini vurgular.

Ölçme ve değerlendirmenin öğrenme sürecinin ayrılmaz bir parçası olduğunu bilir.

Dolayısıyla otantik ölçümlerin yaygın olarak kullanılmasına çalışır. Ölçme ve değerlendirmenin

yalnızca not verme amaçlı değil; aynı zamanda gruplama, tanılama ve dönüt verme amaçlı

yapılması gerektiğini vurgular.


15

Sınıflarımızda özel becerili ve özel ihtiyacı olan öğrencilerin de bulunabileceğini

varsayıp öğrencilerin sıkılmaması ve dersten kopmaması için denge gözetilmiştir. Bu

öğrencilerin sınıfın bir parçası olarak öğrenimlerine devam etmeleri hem kendilerinin hem de

sınıfın genel başarısı için önemlidir.

Bilgi kazanımlarına beceri kazanımları çapraz olarak yedirilerek öğrencilerin bilgiyi

edinmeden önceki deneyim eksikliklerinin beceri kazanımları ile giderilmesi hedeflenmektedir.

Bu yolla cinsiyetleri ve sosyo-ekonomik seviyeleri farklı olan öğrencilerin fizik başarılarındaki

farkın ortadan kaldırılması beklenmektedir.

Eğitimde kullanılan dilin ve teknoloji kullanımının önemine vurgu yapmak için bilişim

ve iletişim beceri kazanımları oluşturulmuştur. Bu becerilerin gelişmesi sağlanırken aynı

zamanda da bu beceriler ile fizik öğrenimi zenginleştirilmiştir.


16

1.4. FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMININ TEMEL YAKLAŞIMI

1.4.1. Program’ın Öğrenme Yaklaşımı

Son yıllarda öğretim programlarında yapılan değişikliklerin ve yenilik hareketlerinin en

önemli gerekçelerinden birisi de öğrenme ve öğretme süreçlerinde teknolojik ve bilimsel

gelişmelere dayalı anlayış değişiklikleridir. Bireylerin öğrenmesi ile ilgili alanlarda yapılan

araştırmaların sonuçları, anlamlı ve verimli öğrenme süreçleri hakkındaki bilimsel görüşlerin

değişmesini sağlamıştır. Bu değişim, öğrenme kavramına yüklenen anlamın da değişmesine yol

açmıştır. Öğrenmeyi, öğrencilerin disiplinli talim ve uygulamaları sonucunda elde edilen fayda

olarak görme anlayışından; öğrenmeyi zihinsel bir süreç olarak algılayan, anlama ve bilgileri

değişik alanlara uygulayabilmenin önem kazandığı bir anlayışa geçilmiştir.

Bu anlayış değişikliğine rağmen öğrenme kuramları, bireyin nasıl öğrendiği sorusuna tam

olarak cevap bulabilmiş değildir. Fakat gelişim psikolojisi, bilişsel psikoloji ve fen bilimleri

eğitimi alanlarındaki bilimsel çalışmaların bulguları, bazı alanların örneğin tarih, matematik ve

fen bilimlerinin öğrencilere nasıl daha verimli bir şekilde öğretilebileceği konusunda ipuçları

vermektedir.

Öğrenmenin pasif bir süreç olmadığı ve bireyin öğrenme ortamına getirdiği ön bilgi

düzeyinin zihinsel bir süreç olan öğrenme üzerindeki en önemli faktörlerden biri olduğu

anlaşılmıştır. Ayrıca öğrenme, bireye özgü bir süreç olmakla birlikte her bireyin bilişsel,

duyuşsal ve fiziksel olarak etkin katılımını gerektirmektedir. Bireyin çevresi ile etkileşimi ve

aktif katılımı sonucunda sosyal olarak oluşturduğu bilgiyi benzer durumlarda uygulaması ve

kullanması öğrenmeyi pekiştirmektedir.

Hangi alanların daha verimli bir şekilde nasıl öğretilebileceği birçok faktöre bağlı

olmakla birlikte; öğretilecek alanın doğası, öğrencilerin hazır bulunuşluk düzeyi, kullanılacak

öğretim yöntemleri ve öğretmen yeterlikleri bu süreci çok yakından etkilemektedir. Genel olarak

fen bilimleri özel olarak fizik dersinin verimli bir şekilde nasıl öğretilebileceği konusu son

yıllarda en çok araştırılan konulardan biridir. Bu konudaki çalışmaların bulguları yeni Fizik

Dersi Öğretim Programı’nın öğrenme ve öğretme yaklaşımının belirlenmesinde esas teşkil

etmektedir.

Fizik dersi öğretilirken ve öğrenilirken ilk olarak öğrenmenin pasif bir süreç

olmadığının, öğrenme ve öğretme ortamına bireylerin boş zihinlerle gelmediğinin, bilginin


17

öğretmenden öğrenciye doğrudan olduğu gibi aktarılmadığının bilinmesi ve kabul edilmesi

gerekmektedir. Öğrenme sürecinde karşımızdaki her bireyin zihninde bir kavramsal yapıya sahip

olduğu ve bu kavramsal yapının bireyin kendisinden, çevreden, öğretmenden ve ders

kitaplarından kaynaklanan eksik ya da yanlış bilgiler veya kavram yanılgılarına sahip olabileceği

bilinmektedir. Özellikle kavram yanılgılarının giderilmesinin çok kolay olmadığı ve kavram

yanılgılarının öğrenmenin önündeki en büyük engellerden biri olabileceği bilgisi fizik dersinin

öğretilmesi ve öğrenilmesi sürecinde dikkate alınması gereken en önemli unsurdur.

Fizik dersinde öğrenme; öğrencilerin ön bilgilerinin geçerliğini kontrol edebileceği,

gerçek yaşamda karşılaştıkları bağlamların temel alındığı ve öğrencinin etkin olarak

katılabileceği etkinliklerden oluşan öğrenme ortamlarında gerçekleştirilmelidir. Ayrıca bu

öğrenme ortamlarının öğrenciye yeni öğrenilen kavramı pekiştirebilmesi için fırsatlar sunması

gerekmektedir.

Bu bağlamda öğrencilerin Fizik Dersi Öğretim Programı’nda belirlenmiş olan

kazanımları anlamlı bir şekilde yapılandırmaları ve bu kazanımları gerekli ortamlarda

kullanabilmelerini sağlayacak en uygun öğretim yöntem veya yöntemlerini seçmek çok

önemlidir. Bir konuda ne öğretileceği, nasıl öğretileceği ve nasıl ölçülüp değerlendirileceği

birlikte düşünülmesi gereken konulardır. Fizik dersinde neyin öğretileceği öğretim programının

bilgi ve beceri kazanımlarında belirtilmiştir. Bunların nasıl öğretilmesi gerektiği ise bu bölümde,

nasıl ölçülüp değerlendirilmesi gerektiği ise bir sonraki bölümde tartışılacaktır.

Öğretim Yöntemleri

Değişik öğrenme kuramlarının ana hatlarını temel alarak geliştirilen birçok öğretim

yöntemi bulunmaktadır. Genel olarak öğrenci ve öğretmen merkezli olarak sınıflandırılabilecek

bu yöntemlerin her birinin olumlu ve olumsuz yanları bulunmaktadır. Bu yöntemlerin içerisinde

bir konunun en verimli şekilde hangi öğretim yönteminin kullanılarak öğretilebileceği, dersin ve

konunun doğasına, öğrencilerin hazır bulunuşluk düzeyine, öğretmen yeterliliklerine ve ortamın

fiziksel şartlarına bağlıdır.

Öğrenme, öğretme ve fen bilimleri eğitimi alanlarındaki araştırmaların yanında fiziğin ve

fizik konularının doğası bu dersin öğretiminde bazı yöntemlerin kullanımını ön plana

çıkarmaktadır. Bu yöntemler öğrenme ve öğretme konusunda yukarıda belirtilen yaklaşımları

dikkate alan, bireysel farklılıkları ön plana çıkaran, laboratuar ortamında yapılan deneylere ve

sınıf etkinliklerinde grup çalışmalarına yer veren yöntemlerdir. Bilimsel araştırma sürecinde

izlenen basamakları dikkate alarak geliştirilen sorgulama ve araştırmaya dayalı öğretim

yöntemleri (buluş, keşif ve sorgulayıcı araştırma yöntemi) ve kavramsal değişimi temel alan


18

öğretim yöntemleri (kavramsal değişim metinleri, analojiler, 5E ve 7E) diğerlerine göre biraz

daha öne çıkan öğretim yöntemlerdir. Bu yöntemlerin diğerlerine göre biraz daha fazla

kullanılması fizik dersine ait kazanımların daha iyi öğrenilmesine, öğrencilerin daha düzenli

kavramsal yapılara ve becerilere sahip olmasına neden olacaktır.


19

1.4.2. Program’ın Ölçme ve Değerlendirme Yaklaşımı

Öğrenme sürecinde olduğu gibi ölçme ve değerlendirme sürecinde de kullanılmak için

birçok teknik bulunmaktadır. Bu tekniklerin her birinin olumlu yönleri ve sınırlılıkları vardır.

Öğrenme ve öğretme sürecinde en uygun ölçme tekniğinin hangisi olduğuna karar vermek

ölçmenin ne amaçla yapılacağına, dersin ve konunun doğasına, ne öğretileceğine ve nasıl

öğretileceğine bağlı olarak değişmektedir. Fizik Dersi Öğretim Programı’nın ölçme ve

değerlendirme yaklaşımı; ölçme ve değerlendirme yapılırken dönem ortası ve sonunda

uygulanan, sadece bilgiyi ve sonucu ölçen bir yaklaşımdan ziyade bir süreci ölçen, öğrenmenin

bir parçası olarak düşünülen, bilgiyi ölçerken beceriyi de ölçebilen tekniklerin yoğun

kullanılmasını gerektiren bir yaklaşımdır.

Bu bağlamda not verme dışında ölçme ve değerlendirme üç amaçla yapılmalıdır.

Bunlardan ilki ön bilgileri belirleme, planlama, gruplama ve rehberlik amacıyla yapılan tanıma

amaçlı ölçme ve değerlendirmedir. Burada amaç öğrencilerin bu derste başarılı olması için

gerekli bilgi ve beceriler niteliğindeki ön koşullara sahip olup olmadıklarını belirlemektir.

İkincisi öğrenme sürecinde düşünmeyi ve öğrenmeyi izleme amaçlı bilgilendirici ölçme ve

değerlendirmedir. Buradaki amaç eksikliklerin yeni konu ya da üniteye geçmeden önce

giderilmesidir. Son olarak da öğrencinin öğrenme zorluklarını teşhis etmek için yapılan tanılayıcı

ölçme ve değerlendirmedir. Bu ölçme ve değerlendirmeler mümkün olduğunca otantik

ortamlarda (öğrenirken) ve performansa dayalı olarak gerçekleştirilmelidir.

Ölçme ve değerlendirme tekniklerinin seçimi konusunda da öğrenilecek konunun yapısı,

öğrenme ve öğretme sürecinde kullanılan yöntemin özelikleri, ölçme ve değerlendirmenin yapılış

amacı bazı teknikleri diğerlerine göre biraz daha ön plana çıkarmaktadır. Ölçme ve

değerlendirme farklı amaçlar için yapılırken bilgiyi ölçmek için farklı, beceriyi ölçmek için

farklı, hem bilgiyi hem beceriyi aynı anda ölçmek için de farklı teknikler kullanılabilir. Genel

olarak seçme (doğru-yanlış, çoktan seçmeli, eşleştirme vb.) ve tamamlama (boşluk doldurma,

açık uçlu sorular vb.) tipi olarak iki grupta toplanabilen tekniklerin uygun amaç için uygun

olanını seçebilme ve uygulayabilme konusunda öğretmenler karar verebilmelidir. Ayrıca

öğrenmede bireysel farklılıkların dikkate alındığı, bireyin kendine has özeliklerinin ortaya

çıkarılarak ön bilgiler ile yeni bilgilerin kendine özgü biçimde yapılandırıldığı kabul

edilmektedir. Bu nedenle öğretim yöntemlerinin çeşitlendirilmesinin gerekliliğine inanarak

ölçme ve değerlendirme sürecinde de öğrencilere bilgi, beceri ve tutumlarını sergileyebilecekleri

çoklu ölçme ve değerlendirme fırsatlarının sunulması Fizik Dersi Öğretim Programı’nın ölçme

ve değerlendirme yaklaşımını yansıtmaktadır.


20

2. FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMI’NIN ÖĞRENME

ALANLARI

11. sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı’nın temel yapısı aşağıdaki modelde gösterilmiştir.

Bu modelde; öğrenci beceri kazanımları ve bilgi kazanımları sırası ile ağaç, kök ve meyve ile

temsil edilmektedir. Bilgi ve beceri kazanımlarının dönüşümlü olarak birbirini desteklediğini

göstermek için ise su damlası kullanılmıştır.

Şekil 1: 11. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı’nın Temel Yapısı


21

2.1. Fizik Dersi Öğretim Programı’nda Beceri Kazanımları

Program’da, beceriler de içeriğin bir parçası olup Fen ve Teknoloji Programı’nda olduğu

gibi kazanımların yanına kodlanmıştır. Farklı öğretim programlarındaki beceriler, farklı başlıklar

altında verilmektedir. Bu programda ise beceriler aşağıda gösterildiği gibi dört alanda

toplanmıştır:

Problem Çözme Becerileri (PÇB)

Fizik-Toplum-Teknoloji-Çevre (FTTÇ)

Bilişim ve İletişim Becerileri (BİB)

Tutum ve Değerler (TD)

Ayrıntıları aşağıda listelenen kazanımlar ünitelerdeki ilgili kazanımlara çapraz olarak

yedirilmiştir. Örneğin; “Modern Fizik” ünitesi ile ilgili olan,

“Atomun çekirdekten ve elektronlardan oluştuğunu gösteren ilk atom modelini açıklar (FTTÇ-1.b-g; BİB-

1.a-d,3.a-c).”

kazanımında amaçlanan bilgi kazanımının yanında FTTÇ kazanımlarından 1.b-g ile BİB

becerilerinden 1.a-d ve 3.a.-c’ nin de öğrencilere kazandırılması amaçlanmıştır. Bu öğretim

programına uygun yazılması beklenen kitaplarda bu minimum kazanımlar verilmelidir, yazarlar

bunun dışında uygun gördüğü beceri kazanımlarını ek süre gerektirmeyecek şekilde kitaplara

yansıtabilirler.

http://www.x-ray.gazi.edu.tr/fizik/PCB.pdf

http://www.x-ray.gazi.edu.tr/fizik/BTTC.pdf

http://www.x-ray.gazi.edu.tr/fizik/BIB.pdf

http://www.x-ray.gazi.edu.tr/fizik/TD.pdf


22

2.1.1. Problem Çözme Becerileri (PÇB)

Bilimsel süreç becerileri, yaratıcı düşünme becerileri, eleştirel düşünme becerileri,

analitik ve uzamsal düşünme becerileri, veri işleme ve sayısal işlem becerileri ve üst düzey

düşünme becerileri bu başlık altında toplanmıştır.

Problem Çözme Becerileri

1. Araştırılacak bir problem belirler ve bu problemi çözmek için plan yapar.

a. Çözülecek problemi tanımlar.

b. Ön bilgi ve deneyimlerini de kullanarak araştırmaya başlamak için çeşitli kaynaklardan

bilgi toplar.

c. Bilimsel bilgi ile görüş ve değerleri birbirinden ayırt eder.

d. Belirlediği problem için sınanabilir bir hipotez kurar.

e. Söz konusu problem veya araştırmadaki bağımlı, bağımsız ve kontrol edilen değişkenleri

belirler.

f. Değişkenlerin ölçüleceği uygun ölçüm aracını belirler.

g. Problem için uygun bir çözüm tasarlar.

2. Belirlediği problemin çözümü için deney yapar ve veri toplar.

a. Uygun deney malzemelerini veya araç-gereçlerini tanır ve güvenli bir şekilde kullanır.

b. Gerektiğinde amacını gerçekleştirecek araçlar tasarlar.

c. Kurduğu hipotezi sınamaya yönelik düzenekler kurar.

d. Hipotez sınama sürecinde kontrol edilen değişkenleri sabit tutarken, bağımsız değişkenin

bağımlı değişken üzerindeki etkisini ölçer.

e. Ölçümlerindeki hata oranını azaltmak için uygun düzenekle yeterli sayıda ve gerekli özenle

ölçüm yapar.

f. Gözlem ve ölçümleri sonucunda elde edilen verileri düzenli bir biçimde birimleriyle

kaydeder.


23

3. Problemin çözümü için elde ettiği verileri işler ve yorumlar.

a. Deney ve gözlemlerden toplanan verileri tablo, grafik, istatistiksel yöntemler veya

matematiksel işlemler kullanarak analiz eder.

b. Analiz ve modelleme sürecinde sayısal işlem yaparken hesap makinesi, hesap çizelgesi,

grafik programı vb. araçları kullanır.

c. Verilerin analizi sonucunda ulaştığı bulguları matematiksel denklemler gibi modellerle

ifade eder.

d. Bulguları veya oluşturulan modeli yorumlar.

e. Oluşturulan modeli değişik problemlerin çözümüne uyarlar.

f. Problem çözümü esnasında yapılabilecek olası hata kaynaklarının farkına varır.

g. Problem çözümlerinde gerekli matematiksel işlemleri kullanır.

h. Araştırmanın sınırlılıklarını sonucu yorumlamada kullanır.

i. Kendi bulgularını diğer bulgularla karşılaştırarak aralarında ilişki kurar.


24

2.1.2. Fizik-Teknoloji-Toplum-Çevre (FTTÇ) Kazanımları

Bu beceriler; öğrencilerin, bilim ve teknolojinin doğasını, toplum ve çevreyle etkileşimini

“fizik” bilimi çerçevesinde anlamalarını sağlayacak kazanımları içermektedir. Bu yaklaşım ile,

bilim ile fiziğin ya da diğer bilim dallarının temelde birbirinden farklı olduğu düşünülmemelidir.

Buradaki amaç; seçilen bağlamlardaki fiziğin doğrudan toplum, teknoloji ve çevre ile ilişkilerini

vurgulamaktır. Sonuç olarak; FTTÇ kazanımları, Bilim-Teknoloji-Toplum-Çevre kazanımlarının

“fizik” bilimi için uyarlanmış hali olarak algılanmalıdır.

Fizik-Teknoloji-Toplum-Çevre Kazanımları

1. Fizik ve teknolojinin doğasını anlar.

a. Fiziği tanımlar ve evrendeki olayları anlamaya yardımcı temel bilimlerden biri olduğunu

kavrar.

b. Fizik biliminin sınanabilir, sorgulanabilir, doğrulanabilir, yanlışlanabilir ve delillere

dayandırılabilir bir yapısı olduğunu anlar.

c. Fizik bilimindeki bilgilerin ivmeli bir şekilde arttığını fark eder.

d. Fizik bilimindeki bilimsel bir bilginin her zaman mutlak doğru olmadığının, belli şartlar ve

sınırlılıklar içinde geçerli olduğunun farkına varır.

e. Fizik bilimindeki bilimsel bilginin değişiminde delillerin, kuramların ve/veya

paradigmaların (bilim insanları tarafından ortaklaşa kabul edilen görüşlerin) rolünü

açıklar.

f. Fizik bilimindeki bilimsel bilginin değişiminin genellikle sürekli olduğunu fakat bazen de

paradigma kayması şeklinde olabileceğini fark eder.

g. Yeni bir delil ortaya çıktığında mevcut bilimsel bilginin sınanarak sınırlandığını,

düzeltildiğini veya yenilendiğini fark eder.

h. Anahtar fizik kavramlarının farkına varır (değişim, etkileşim, kuvvet, alan, korunum,

ölçme, olasılık, kesinlik, ölçek, denge, madde-enerji ilişkisi, uzay-zaman yapısı,

rezonans, entropi vb.).

i. Fizik ile bilim felsefesi arasındaki ilişkiyi inceler.

j. Teknolojiyi tanımlar ve teknolojik değişimin farkına varır.

k. Teknolojik tasarımın bir süreç olduğunu ve çeşitli aşamalardan (tasarım özeliklerini


25

belirlemek, ön-tasarım yapmak, iş bölümü yapmak, model ve simülasyondan

faydalanmak, deneme üretimi ve ürünün değerlendirilmesi vb.) oluştuğunu anlar.

l. Teknolojinin kendi başına ne iyi ne de kötü olduğunu, ancak ürünlerin ve sistemlerin

kullanımı hakkındaki kararların istendik veya istenmedik sonuçlara yol açabileceğini fark

eder ve örneklerle açıklar.

m. İşlev, güvenlik, maliyet, estetik ve çevresel etkiler vb. açılardan hiçbir teknolojik

tasarımın mükemmel olmadığını; kullanılan materyallerin özelikleri ve doğa yasalarının

teknoloji ürünlerini sınırlandırdığını anlar.

n. Fizik ve teknolojiye farklı kültürlerden birçok kadın ve erkeğin katkıda bulunduğunu

farkına varır.

o. Fiziğin ve teknolojinin ilerlemesinde sürekli sınamanın, gözden geçirmenin ve

eleştirmenin rolünü değerlendirir.

p. Bilimsel ve teknolojik uygulamalar açısından fiziğin diğer bilim dallarıyla bağlantısını

kurar.

2. Fizik ve teknolojinin birbirini nasıl etkilediğini analiz eder.

a. Fizik ve teknoloji arasındaki etkileşimin tarihsel gelişimini inceler.

b. Teknolojik bir yeniliğin, fizik bilimindeki bilimsel bilgilerin gelişmesine yaptığı katkıyı

örneklerle belirler ve açıklar.

c. Fizikteki, bilimsel bir bilginin teknolojinin gelişmesine yaptığı katkıyı örneklerle belirler

ve açıklar.

d. Günlük yaşamdaki problemlerin çözümünde fizik ve teknoloji arasındaki ilişkinin önemini

kavrar.

e. Günlük yaşamda kullanılan teknolojik ürünlerin çalışma prensiplerini ve/veya işlevini

bilimsel bilgiyi kullanarak açıklar.

f. Teknolojik bir tasarım yapar ve bu süreçte kullanılan bilimsel bilgiyi açıklar.

3. Fizik ve teknolojinin birey, toplum ve çevre ile etkileşimini analiz eder.

a. Bireyin, toplumun ve çevrenin fizik ve teknolojiyi nasıl etkilediğini açıklar.

b. Fizik ve teknolojinin birey, toplum ve çevre üzerindeki (sosyal, kültürel, ekonomik,

politik, ahlaki vb. konularda) geçmiş, günümüz ve gelecekteki olumlu ve olumsuz


26

etkilerini inceler.

c. Teknolojinin olumsuz etkilerine yine fizik ve teknolojideki gelişmelerle önlem

alınabileceğini, bu etkilerin azaltılabileceğini veya giderilebileceğini anlar.

d. Bireyin, toplumun ve çevrenin geleceğini etkileyebilecek fizik ve teknoloji temelli güncel

tartışmalara katılır.

e. Teknolojinin sağladığı faydaları; ekonomik ve sosyal maliyetlerle çevre maliyetlerini

dengelemesi bakımından karşılaştırır.

f. Fizik biliminin uygulamaları ile etik değerler arasındaki ilişkiyi inceler.

g. Fizik bilimindeki bilimsel fikirlerin ve uygulamalarının benimsenmesinde toplum içinde

farklı görüşlerin olabileceğini fark eder.

h. Çevre sorunlarında karar verilirken fizik bilimi ve teknolojinin toplum tarafından nasıl

kullanıldığını gözlemler.

i. Fizik bilimi ve teknolojideki araştırma projelerine kaynak sağlanmasının öneminden ve

koşullarından haberdar olur.

j. Fizik ve teknoloji temelli meslekler ile öğrendikleri fizik konuları arasında bağlantı kurar.

k. Birey, toplum ve çevre ihtiyaçlarını dikkate alarak daha iyi bir yaşam için ilgili sosyal

sorunlara fizik bilimi ve teknolojiyi kullanarak çözüm önerir.

l. Fizik ve teknolojinin; birey, toplum ve çevre ile ilgili problemlere çözüm ararken, ender

durumlarda şu anki bilgilerle çözüm bulamadığına örnekler verir.

m. Uygun iletişim ortamlarından (kongre, toplantı, seminer, İnternet, televizyon, radyo vb.)

faydalanılarak bilimsel ya da teknolojik sonuçları paylaşmanın önemini açıklar.

n. Fizik ve teknolojideki önemli bir buluş veya uygulamanın, bilim dünyasını ve toplumu

nasıl değiştirdiğini açıklar.

o. Toplumların fizik ve teknolojik gelişmelerde rekabet içinde olduğunu fark eder.

p. Fizik ve teknolojiye ülkemizin katkısını açıklar.

r. Alet ve cihazların güvenli kullanımı için gerekli temel ilkeleri bilir.

s. Ulusal ve uluslararası kalite tescil kuruluşlarının görevlerini bilir ve bunların ürünler

üzerinde kullanılan ilgili simgelerini tanır.


27

2.1.3. Bilişim ve İletişim Becerileri (BİB)

Bilişim (bilgi teknolojileri), iletişim ve temel bilgisayar becerileri bu başlık altında

toplanmıştır.

Bilişim ve İletişim Becerileri

1. Bilgiyi arar, bulur ve uygun olanı seçer.

a. Farklı bilgi kaynaklarını kullanır.

b. Bilgi kaynaklarının güvenilir ve geçerli olup olmadığını kontrol eder.

c. Çoklu arama kriterleri kullanır.

d. Amacına uygun bilgiyi arar, bulur ve seçer.

e. Bilişim becerilerini kullanacağı bir strateji geliştirir.

2. Amacına uygun bilgi geliştirir.

a. Bilgileri sentezler ve yeni bilgiler elde eder.

b. Geliştirdiği stratejileri amaca uygun şekilde uyarlar.

c. Geliştirdiği stratejinin uygulama sürecini değerlendirir.

3. Bilgiyi en etkin şekilde sunar.

a. Doğru çıktılarla amaca uygun sunumlar hazırlar.

b. Sunum hazırlarken metin, sayı, resim, grafik, şema veya tablo gibi mümkün olduğunca

farklı formatları kullanır.

c. Uygun teknolojik ortam ve ürünleri (İnternet, bilgisayar, projeksiyon, tepegöz, slayt,

hologram, video vb.) kullanarak etkili bir sunum yapar.


28

4. İletişim becerileri geliştirir.

a. Fizikle ilgili konuşmaları dikkatli bir şekilde ve ilgiyle dinler.

b. Fizik kavram, terim ve yasalarını içeren makale veya diğer yazılı materyalleri okur ve

anlar.

c. Fizikle ilgili iletişimlerinde (sözlü, yazılı, görsel vb.) uygun terminolojileri kullanır.

d. Karmaşık bilgileri açık, anlaşılır ve öz olarak ifade eder.

e. İletişim sürecinin etkililiğini değerlendirir.

5. Temel bilgisayar becerileri geliştirir.

a. Fizikle ilgili uygulamalar için gerekli olan donanım becerilerini geliştirir.

b. Fizikle ilgili yazılımların etkin bir şekilde kullanımı için işletim sistemi becerilerini

geliştirir.

c. Fizikle ilgili verileri işlemek ve sunmak için uygun ofis uygulamalarını (kelime işlemci,

hesap çizelgesi, sunumcu, veri tabanı vb.) kullanır.

d. Fiziğin öğrenilmesi ve öğretilmesi amacıyla geliştirilmiş paket programları kullanır.

e. Fizik alanında bilgiye ulaşma, geliştirme ve paylaşmada gerekli İnternet becerilerini

geliştirir.

f. Soyut kavramları somutlaştırmak; pahalı, tehlikeli ve zor olan fiziksel etkinlikleri

canlandırmak için basit simülasyon ve animasyonlar hazırlar.


29

2.1.4. Tutum ve Değerler (TD)

Kendini kontrol etme ve geliştirme becerileri, organizasyon ve çalışma becerileri ile

bilimsel tutum ve değerler bu başlık altında toplanmıştır.

Tutum ve Değerler

1. Kendine ve diğerlerine karşı olumlu tutum ve değerler geliştirir.

a. İlgili, meraklı, içten, dürüst, açık fikirli ve girişimcidir/yaratıcıdır.

b. Dışarıdan gelen yapıcı eleştirilere açıktır ve gerekeni yapar.

c. Delillere göre karar verir.

d. Kendisinin ve diğerlerinin yaptığı işi tarafsız ve eleştirel olarak değerlendirir.

e. Uzun süreli hedeflere ulaşmak için kısa süreli hedefler belirler ve bu hedeflere ulaşıp

ulaşmadığını kontrol eder.

f. Verimli çalışma becerileri geliştirir.

g. Toplu olarak nasıl çalışılacağını planlar, gelişmelerin plana uygun olup olmadığını kontrol

eder ve gerekiyorsa planları değiştirir.

h. Gerektiğinde başkalarına yardım önerir veya yardım talep eder.

i. Başkalarının görüşlerini dinler ve bu görüşlere değer verir.

j. Bilim insanlarının çalışmalarına değer verir.

k. Bireysel olarak ve/veya diğerleri ile iş birliği içerisinde çalışır.

l. Bireysel ve grup çalışmalarında kendi sorumluluklarını yerine getirir.

m. Kendisinin ve diğerlerinin güvenliğine dikkat eder ve özen gösterir.

2. Fiziğe ve dünyaya karşı olumlu tutum ve değerler geliştirir.

a. Fizikteki gelişmeleri izler ve değerini bilir.

b. Fiziğin ve teknolojinin bugünkü sınırlılıklarını bilir ve ona göre davranır.

c. Yaşamındaki olaylarla ilgili karar verirken gerektiğinde fizikte öğrendiklerini uygular.

d. Fizikteki gelişmelerin günlük yaşamımızdaki uygulamalarından dolayı bu gelişmelerin

çevresel, ekonomik ve sosyal sonuçlarından haberdar olur.


30

e. Birçok meslek dalının fizik bilgisi içerdiği gerçeğinden yola çıkarak fiziğe önem verir.

f. Ülkemizin kalkınmasında bilim ve teknolojinin önemini fark ederek bunları geliştirmek

için kendini sorumlu hisseder.

g. Çevresindeki canlı ve cansız varlıkları korur.

h. Kaynakları tasarruflu kullanır ve/veya bu konuda başkalarını uyarır.

3. Yaşam boyu öğrenmeye karşı olumlu tutum ve değerler geliştirir.

a. Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliğinin farkına vararak sürekli öğrenmeye istekli olur.

b. Yaşam boyu öğrenmeye yönelik alışkanlıklar geliştirir.

c. Bilimsel bilgininin sürekli geliştiğinin ve dolayısıyla kendi bilgilerini de sürekli

geliştirmesi gerektiğinin farkına varır.

d. Hedefine ulaşmak için yeni denemeler yapmakta ısrarcı olur.

e. Öğrenme sürecinde karşılaştığı zorlukları karamsarlığa kapılmadan aşmaya çalışır.

f. Öğrenmeyi öğrenir ve öğrenmekten zevk alır.

g. Öğrenmekten veya öğrenmemiş olmaktan öncelikle kendisini sorumlu tutar.


31

2.1. Fizik Dersi Öğretim Programı’nda Bilgi Kazanımları

Liselerin dört yıla çıkarılması ile birlikte fizik dersinin liselerin birinci ve ikinci

sınıflarında (9 ve 10. sınıflarda) haftada ikişer saat, üçüncü ve dördüncü sınıflarında (11 ve 12.

sınıflarda) ise haftada üçer saat okutulması karara bağlanmıştır. Ayrıca 9. sınıftaki haftada iki

saatlik fizik dersini bütün öğrencilerin alması; 10, 11 ve 12. sınıflardaki fizik derslerini ise ilgili

alanı seçen öğrencilerin alması kararlaştırılmıştır. Dolayısıyla 9. sınıfta fizik dersini bütün

öğrencilerin alması ve bu sınıftan sonra bazı öğrencilerin bir daha hiç fizik dersi almayacak

olması, 9. sınıf fizik dersinin diğer sınıflardan biraz daha farklı bir yaklaşımla ele alınmasını

zorunlu kılmıştır. 9. sınıfta tüm bireylerin yaşamları boyunca karşılaşması olası fizik konuları

esas alınmıştır. Herkes için gerekli olan fizik konuları, yaşam bağlantıları kurularak bu sınıfta

verilmeye çalışılmıştır. 10, 11 ve 12. sınıflarda ise sarmal bir yaklaşımla ve yine yaşam

bağlantısı kurularak gerekli olduğu düşünülen tüm fizik konuları mümkün olduğunca kavramsal

düzeyde verilmeye çalışılacaktır. Herkes için fizik yaklaşımının benimsendiği, gerçek yaşam

bağlantılarının kurulduğu ve bu sınıfta verilmeye çalışılan konu içeriklerine ait bilgi

kazanımlarına beceri kazanımlarının çapraz yedirildiği bir program oluşturulmuştur.


32

3. ÖĞRETMEN VE KİTAP YAZARLARINDAN BEKLENTİLER

Öğretmenlerden Beklenenler

Öğretim programı ne kadar iyi hazırlanmış olursa olsun, programın içerik ve felsefesi

sınıf içerisine aktarılamadığı sürece öğrencilerin hedeflenen kazanımları edinmeleri mümkün

değildir. Programın amaçlarının sınıf içerisine taşınmasında öğretmenler anahtar role sahiptir. Bu

bağlamda öğretmenlerin programın felsefesine hakim olması son derece önemlidir. Program ve

öğretmenler aynı halkanın parçalarıdır, bu parçaların her ikisinin de aynı anda güçlü olması

gerekir. Program felsefesinin etkili bir şekilde sınıfa taşınması ancak güçlü bir program ve

mükemmel bir donanıma sahip öğretmenler ile birlikte gerçekleşir. Öğretmenin program

hakkındaki tereddütlerinin giderilmesi ve programın gerektirdiği bilgi güncelleştirmesinin

sağlanması öğretmenin programı özümseyerek içselleştirmesi açısından son derece önemlidir.

Başöğretmen Mustafa Kemal Atatürk’ün ifade ettiği; “Öğretmenler! Yeni nesli, cumhuriyetin

fedakâr öğretmen ve eğitimcileri, sizler yetiştireceksiniz. Ve yeni nesil, sizin eseriniz olacaktır.

Eserin kıymeti, sizin maharetiniz ve fedakârlığınız derecesiyle mütenasip (orantılı)

bulunacaktır.” sözünden yola çıkarak fedakar öğretmenlerimizin maharetlerini sergileyebilmeleri

için çağdaş öğretim programlarının gerektirdiği bilgi,beceri ve yetkinlikler ile donatıldıklarından

emin olması gerekmektedir.

Türkiye’nin geleceğini oluşturacak nesillerin yetiştirilmesinden sorumlu olan

öğretmenlerimiz; kendilerini geliştirerek, içerisinde bulundukları şartları zorlamalı ve

kazandıkları birikimi gelecek nesilleri yetiştirmekte sistematik olarak kullanmalıdırlar.

Öğrencilerin fiziğe ve fizik dersine karşı motivasyonlarını en fazla etkileyen faktörlerin başında

öğretmenlerinin fiziğe, fizik dersine, öğrencilere ve öğretime karşı motivasyonları olduğu

akıldan çıkarılmamalıdır.

Fizik dersi öğretim programının öğrenme ve öğretme yaklaşımında da öğretmen

yeterliklerinin önemli bir yeri vardır. Yeni anlayışla fizik öğretmenlerinin pedagojik formasyon

bilgisine sahip olmasının yanında pedagojik alan bilgisine sahip olması da gerekmektedir.

Araştırmalar, bir konuda uzman olmakla o konunun birisine öğretilmesinde yardımcı olmanın

ayrı ayrı şeyler olduğunu ortaya koymaktadır. Pedagojik alan bilgisi bir alanın diğer insanlara

nasıl öğretilmesi gerektiği konusundaki bilgidir. Bu genel öğretim yöntemleri konusundaki

bilgiden farklıdır. Pedagojik alan bilgisine sahip fizik öğretmeni bireylerin farklı motivasyon,

öğrenme ve bilişsel stillere sahip olabileceklerini göz önünde bulundurmalıdır. Anlamlı

öğrenmenin gerçekleşebileceği ve öğrencilerin öğrenilecek konu ile ilgili ön bilgi veya hazır

bulunuşluk düzeylerini ortaya çıkarmalarını sağlayacak ortamlar oluşturmalıdır. Ayrıca


33

öğretmenler konunun doğasını, öğrencilerin hazır bulunuşluk düzeyleri ve özeliklerini dikkate

alarak en verimli öğrenme ve ölçme değerlendirme yöntemini seçmeli ve öğrencilerin yeni

kavramlarını farklı durumlara uygulamalarına fırsat vermelidir.

Fizik öğretmenlerimize düşen yeni bir görev ise bundan önce öğrete-geldikleri fizik

konularını yaşam temelli vermeleridir. Bu konuda ilk önce bazı zorluklar yaşanacağı açıktır.

Fakat daha sonra hem öğrencilerimiz hem de öğretmenlerimiz bu yaklaşımın neden gerekli

olduğunu kendilerindeki değişimle yaşayarak anlayacaklarını düşünmekteyiz. Aynı konu için

farklı kitaplarda kullanılan yaşam temelli bağlamları inceleyerek kendi öğrencilerinin merak

ettikleri bağlamlarla fizik konularına başlamalıdırlar.

Bunlardan belki en önemlisi öğrencileri fiziği öğrenirken pasif (edilgen) olmaktan

uzaklaştırıp aktif (etken) olmaya alıştırmaktır. Bilgiyi öğreten olmaktan uzaklaşıp “öğrenmeyi

öğreten” olmaya çalışılmalıdır. “Sahnedeki bilgin” olmaktan uzaklaşıp “kenardaki yardımcı

(guide on the side)” olmaya özen gösterilmelidir. Böylece öğrenmelerinden kendilerinin sorumlu

olduğu bir nesil yetiştirmeye başlayabiliriz.

Her bir sınıfın çekirdek öğretim programı haftada iki ders saatine göre yeniden

düzenlenmiştir. Çekirdek öğretim programını oluşturan başta kazanımlar olmak üzere tüm

bilgiler bu öğretim programında siyah yazı rengi ile yazılmıştır. Çekirdek öğretim programı

dışında kalan kazanımlar ve diğer bilgiler ise bu öğretim programında mavi yazı rengi ile

yazılmış ve ibare veya cümlenin önüne aynı renkli çıktılardan kolayca ayırt edilebilmesi

amacıyla "*" işareti eklenmiştir.

Kitap Yazarlarından Beklenenler

Öğretim programının vitrini, ders kitaplarıdır. Bu bağlamda ders kitaplarının programın

felsefesini (konu içeriği, yöntem, beceri) en iyi şekilde yansıtması anahtar role sahiptir. Kitap

yazar(lar)ına bu bakımdan çok önemli bir görev düşmektedir. Ders kitabı yazarlarının öncelikle

yapması gereken programı ayrıntıları ile inceleyip değerlendirmek, eğitim–öğretim ve ölçme-

değerlendirme felsefesini tüm bileşenleri ile kavramaktır. Yeni yazılacak ders kitapları, bu

programın eğitim-öğretim ve ölçme-değerlendirme felsefesini her boyutu ve bileşeni ile mutlaka

yansıtmalıdır.

Her ünitenin giriş kısmında öğrencilerin bugüne kadar konu ile ilgili olarak neler

öğrendikleri, ünitenin amacı, öğrenilecek bilimsel kavramlar ve bu kavramları vermek için

önerilen yaşam temelli konular programda açıkça belirtilmiştir.


34

Üniteler işlenirken konuların ve etkinliklerin yaşam temelli bir bağlam üzerinden

verilmesi büyük bir öneme sahiptir. Yaşam temelli yaklaşım programın odağını oluşturmaktadır.

Tüm kazanımlar kitapta işlenirken mutlaka yaşam temelli bir bağlamdan yola çıkılmalıdır.

Program esnek bir yapıya sahip olduğundan, bu yaşam bağlantıları programda listelenen

bağlamlar içinden seçilebileceği gibi farklı bağlamlar da seçilebilir. Ancak, programda

kazanımların bağlamlardan yola çıkılarak kazandırılması esastır ve seçilecek bağlamlar ilgili

kazanımları tam olarak kapsamalıdır. Bir ünitede olabildiğince az sayıda bağlam kullanılması

esastır, kazanım sayısına bağlı olarak ortalama ünite başına iki bağlam önerilir. Hala bazı

kazanım(lar), verilen bağlamlarla ilişkilendirilemiyorsa bu özel durumda bağlam sayısı

arttırılabilir. Ancak, hiçbir zaman bağlam sayısı kazanım sayısı kadar da olmamalıdır.

Bağlamsal yaklaşımda ders kitaplarında üniteler içerisinde konu başlıkları yerine bağlam

isimleri kullanılmalıdır. Örneğin “Elektrik Akımı”, “Direnç” ve “Gerilim” kavramları

verilecekse ve bu kavramlarla ilgili kazanımları ilişkilendirmek için bağlam olarak saç kurutma

makinesi seçilmiş ise, “Saç Kurutma Makinesi Nasıl Çalışır?” gibi bir konu başlığı tercih

edilebilir. Bağlamdan yola çıkılarak yukarıdaki kavramlar irdelenmelidir. Ancak bağlam yalnızca

konu başlığında veya konu girişinde kalmamalıdır, konu işlenişi boyunca uygun yerlerde

kavramlar mutlaka bağlam ile ilişkilendirilmelidir. Öğretmen kılavuz kitaplarının hazırlanması

durumunda her ünite başında hangi kazanımların hangi bağlam(lar) ile ilişkilendirildiği mutlaka

tablo halinde belirtilmelidir.

Sayısal ve kavramsal örnekler verilirken yaşam temelli yaklaşıma bağlı kalınmalıdır.

Örneğin, problemlerde “cismin sürati”, “cismin kütlesi”, “cismin yönü” vb. gibi ibareler yerine

günlük yaşamdan örnekler verilerek; “otomobilin hızı”, “kızağın kütlesi”, “rüzgârın yönü” vb.

gibi ibareler tercih edilmelidir.

Fizik Dersi Öğretim Programı sarmal bir yapıya sahiptir. Bu nedenle fizik konuları üst

sınıflara doğru gidildikçe basitten karmaşığa, kolaydan zora, somuttan soyuta, yakından uzağa,

genişletilerek ve derinleştirilerek ilerlemektedir. Bu nedenle yalnızca söz konusu sınıfın içeriğine

ve açıklamalar sütununda belirtilen sınırlılıklara değil, aynı zamanda alt ve üst sınıfların öğretim

programlarının içeriği ile birlikte öğretim programın genel yaklaşımlarına da mutlaka

uyulmalıdır.

Kazanımlarla ilgili olası kavram yanılgılarına açıklamalar sütununda yer verilmiştir. Ders

kitaplarında bu kavram yanılgılarını gidermek için konu anlatımlarında ve etkinliklerde gerekli

önlemler mutlaka alınmalıdır. Bu amaçla özellikle öğrencilerin sahip olabileceği bilimsel hata ve

kavram yanılgıları ile yüzleşmelerini sağlayacak etkinlik ve konu işlenişine yer verilmelidir.


35

Hiçbir kavram yanılgısı kendiliğinden veya öğrencinin uyarılması ile ortadan kaldırılamaz.

Bundan dolayı, öğretim programında “???” simgesi ile kavram yanılgısı olarak verilen önermeler

kitaplarda etiket bilgi olarak -olduğu gibi- kullanılmamalıdır. Kitaplar özellikle kavramsal

değişim metinleri ve çürütme metinleri başta olmak üzere kavramsal değişimi esas alan

yaklaşımlarla zenginleştirilmelidir. Bunun yanında ders kitaplarının öğrencilerde bilimsel hata ve

kavram yanılgılarına neden olmaması için özen gösterilmelidir.

Ünitelerdeki kavramların öğrencilere kavratılabilmesinde yeri geldiğince animasyon ve

simülasyonların kullanımına yönelik olarak öğretmenlere öneri ve yönlendirmelerde

bulunulmalıdır.

Her ünite de “Kullanılan Sabitler, Formüller ve Birimler” başlığı altında ilgili ünite ile

ilgili sabit, formül ve birimler belirtilmiştir. Öğretmenlerden ve kitap yazarlarından; bu düzeyde

verilecek formüllerin amacı kavramlar arasındaki ilişkiyi vurgulamak olduğundan, kavramı

pekiştirmek için verilen sayısal problemlerin gerçek yaşamdan uzak sadece birtakım sayısal

işlemleri gerçekleştirme amaçlı olmamasına, günlük yaşamla bağlantılı olmasına dikkat etmeleri

beklenmektedir.



bilgiler bu öğretim programında siyah yazı rengi ile yazılmıştır. 10., 11. ve 12. sınıflarda

çekirdek öğretim programı dışında kalan kazanımlar ve diğer bilgiler ise bu öğretim programında

mavi yazı rengi ile yazılmış ve ibare veya cümlenin önüne aynı renkli çıktılardan kolayca ayırt

edilebilmesi amacıyla "*" işareti eklenmiştir.

9. sınıf dışındaki 10., 11. ve 12. sınıflarda öğretim programı alternatif iki farklı ders

saatine göre düzenlenmiş olmasına karşın 9.12. sınıfların her biri için tek bir ders kitabı

yazılacaktır. Hazırlanacak tüm ders kitapları ilgili sınıfın öğretim programındaki tüm kazanımları

kapsayacak şekilde olacaktır. Ancak haftada 2 ders saati seçen ve dolayısı ile çekirdek öğretim

programını takip eden öğrencilerin sorumlu olduğu alanlar diğer alanlardan kolaylıkla ayırt

edilebilmelidir. Bu öğretim programında kullanıldığı gibi çekirdek öğretim programına ait

kazanımlara yönelik bilgilerin yazı rengi siyah, bunun dışında kalan kazanımlara yönelik bilgiler

ise önüne yıldız konularak mavi veya farklı renklerle yazılabilir. Yada kitap içerisinde çekirdek

öğretim programına dair alanlar farklı bir fon kullanılarak diğer alanlardan ayrılabilir. Bu husus

kitabın başında kolaylıkla farkedilecek şekilde uyarı olarak verilmelidir.


36

4. AKADEMİK PAYLAŞIM

Yeni fizik öğretim programı geliştirme çalışmaları başladığı andan bitişine kadar olan süreçte

ulusal ve uluslararası her türlü kongre, sempozyum gibi etkinliklere komisyon üyeleri olarak

katılmaya özen gösterilmiş ve yeni fizik öğretim programı tüm akademisyenlerin ve

araştırmacıların görüş, öneri ve eleştirilerine açılmıştır. Bu akademik etkinlikler aşağıda

listelenmiştir. Bu etkinliklere ait referans listesi kaynakçada verilmiştir.

• GIREP 2006: 20-25 Ağustos 2006, Hollanda, Bildiri

• 7. UFBMEK 2006: 7-9 Eylül 2006, Gazi Ü., Mini Sempozyum

• CASE 2008: 20-23 Şubat 2008, Tayvan, Bildiri

• 5. Fen Eğitimi Sempozyumu: 10 Mayıs 2008, İTÜ, Sempozyum

• Fen ve Fizik Eğitimi Sempozyumu: 23-24 Mayıs 2008, MEB-TFD, Mersin, Bildiri

• GIREP 2008: 18-22 Ağustos 2008, Kıbrıs, Sempozyum

• 8. UFBMEK 2008: 27-29 Ağustos 2008, Abant İzzet Baysal Ü., Mini Sempozyum

• Fen ve Fizik Eğitimi Sempozyumu: 21-22 Kasım 2008, MEB-TFD, Elazığ, Bildiri

• 16. Uluslararası Öğrenme Konferansı:1-4 Temmuz 2009, İspanya, Bildiri

• ESERA 2009: 31 Ağustos-4 Eylül 2009, İstanbul, Bildiri.

• Fen ve Fizik Eğitimi Sempozyumu: 3-4 Mayıs 2010, MEB-TFD, Adıyaman, Bildiri

• 9. UFBMEK 2010: 23-25 Eylül 2010, Dokuz Eylül Ü., Bildiri

• 27. Uluslararası Fizik Kongresi, 14-17 Eylül 2010, İstanbul, Davetli Konuşma

Program geliştirme çalışmaları tamamlandıktan sonra da akademik etkinliklerde yeni fizik

öğretim programının bilimsel dayanakları ve sonuçları sorgulanmaya devam edilmektedir.


37

5. FİZİK ÖĞRETİM PROGRAMINDA YAPILAN DEĞİŞİKLİKLER

5.1. 2011 Yılında Yapılan Değişiklik

Fizik öğretim programı geliştirme süreci, programın uygulandığı zaman dilimine yayılan

ve sonu olmayan bir süreci gerektirir. Program uygulanmaya başlandığı andan itibaren program

ile ilgili içerik ve yaklaşımda yaşanan gelişmeler, paydaş görüşleri, bilimsel çalışmaların yeni

bulguları, programın uygulama sonucu gibi birçok etkene bağlı olarak programın güncellenerek

geliştirilmesi kaçınılmazdır.

Fizik öğretim programı geliştirme komisyonu öğretim programını uygulayan başta fizik

öğretmeni olmak üzere tüm paydaşlardan dönüt almaya özen göstermiştir. Yapılan bilimsel

kongreler, hizmetiçi eğitim seminerleri ve düzenlenen diğer tüm etkinlikleri fırsat bilmiş ve

sürekli yeni öğretim programı ile ilgili dönütleri sistematik olarak toplamıştır. Ayrıca internet

üzerinde oluşturulan tartışma forumu aracılığı ile binin üzerinde öğretmen ile etkileşimde

bulunulmuş ve bu ortamdan da çok anlamlı dönütler alınmıştır.

Yeni fizik öğretim programı uygulanmaya başlandıktan sonra başta öğretmenlerimiz

olmak üzere paydaşlardan gelen dönütler doğrultusunda programda geliştirmeler ve

iyileştirmeler yapılmıştır.

TTKB, 20 Temmuz 2010 itibari ile ortaöğretim kurumlarında okutulmakta olan derslerin

haftalık ders çizelgesini değiştirmiştir. Bu değişikliğe göre fizik dersi; tüm lise türlerinin 9.

sınıflarında haftada iki saat olarak okutulmaya devam edilirken fen liseleri dışındaki okulların

10.-12. sınıflarda, birçok ders için olduğu gibi, alternatifli ders saatlerinden biri seçmeli hale

getirilmiştir.

TTKB tarafından yapılan bu düzenleme sonucu fizik dersi sadece 9. sınıfta haftada 2 saat

olarak zorunlu okutulacaktır. 10., 11. Ve 12. sınıflarda ise fizik dersi seçmelidir. Buna göre 10.

sınıfta öğrenciler 2 -3, 11. sınıfta 2-4 ve 12. sınıfta 2-3 saatlik fizik dersinden birini

seçebileceklerdir. Bu nedenle 10., 11. ve 12. sınıf öğretim programının belirlenen ders saatlerine

göre düzenlenmesi zorunluluğu doğmuştur.

Yeni düzenlemeye göre başta kazanım tabloları olmak üzere öğretim programı 10., 11. ve

12. sınıfın her biri için iki alternatifli olarak yeniden hazırlanmıştır. Her sınıf için fizik dersini

seçen bir öğrenci haftada en az iki saat fizik okuyabilecek iken 10 ve 12. sınıfta haftada üç saat,

11. sınıfta ise haftada dört saat fizik dersi okuyabilecektir.



bilgiler bu öğretim programında siyah yazı rengi ile yazılmıştır. 10., 11. ve 12. sınıflarda


38

çekirdek öğretim programı dışında kalan kazanımlar ve diğer bilgiler ise bu öğretim programında

mavi yazı rengi ile yazılmış ve ibare veya cümlenin önüne aynı renkli çıktılardan kolayca ayırt

edilebilmesi amacıyla "*" işareti eklenmiştir.

10., 11. ve 12. sınıf öğretim programlarında mavi renkle yazılmış ve önüne "*" simgesi

konulmuş olan tüm ibare ve cümleler çekirdek öğretim programının dışında kalanlardır, dolayısı

ile bunlar haftada iki saat'in üzerinde ders seçen öğrencilere hitaben yazılmıştır. Bu ibare ve

cümlelerden haftada iki ders saatlik fizik dersi seçen ve dolayısı ile çekirdek öğretim programını

takip etmesi gereken öğrenciler muaftır.

Ayrıca bazı kazanımların bir kısmından çekirdek öğretim programını takip edecek

öğrenciler muaf tutulmuştur. Bu tür kazanımın açıklamasında "Haftada iki saatlik fizik dersini

seçen öğrenciler için ..." ibaresi ile başlayan uyarı ve sınırlamalar getirilmiştir.

Sonuç olarak çekirdek öğretim programını takip edecek öğrenciler "*" simgesi ile

işaretlenmiş ve mavi renkle yazılmış kazanım ve ibarelerden muaftır, ayrıca "Haftada iki saatlik

fizik dersini seçen öğrenciler için ..." ibaresi ile getirilen sınırlamalara tabidir. 10. ve 12.

sınıflarda haftada 3 saat, 11. sınıfta haftada 4 saat fizik dersi seçen öğrenciler ise öğretim

programının tamamından sorumludurlar.


39

3. 11. SINIF FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMI

ÜNİTE ORGANİZASYONU

1. ÜNİTE: Madde ve Özelikleri

2. ÜNİTE: Kuvvet ve Hareket

3. ÜNİTE: Manyetizma

4. ÜNİTE: Modern Fizik

5. ÜNİTE: Dalgalar

6. ÜNİTE: Yıldızlardan Yıldızsılara (Kuasarlara)


40

FİZİK DERSİ ÖĞRETİM PROGRAMI

11. SINIF ÜNİTELERİ ve SÜRELERİ

ÜNİTELER

Haftalık (2) Ders Saatine Göre *Haftalık (4) Ders Saatine Göre

Kazanım

Sayısı

Ders

Saati

Kazanım Sayısı/

Ders Saati oranı

Kazanım

Sayısı

Ders

Saati

Kazanım Sayısı/

Ders Saati oranı

1. ÜNİTE Madde ve Özelikleri 6 8 0,75 9 15 0,60

2. ÜNİTE Kuvvet ve Hareket 13 18 0,72 22 38 0,58

3. ÜNİTE Manyetizma 7 10 0,70 12 20 0,60

4. ÜNİTE Modern Fizik 12 17 0,71 19 32 0,59

5. ÜNİTE Dalgalar 5 7 0,71 8 14 0,57

6. ÜNİTE Yıldızlardan

Yıldızsılara 9 12 0,75 15 25 0,60

Genel Toplam/Ortalama 52 72 0,72 85 144 0,59

KİTAP FORMA SAYILARI

a) Ortaöğretim 12. sınıf fizik ders kitabının hacmi, 19,5×27,5 boyutlu kâğıda, 20-24 forma

olarak öngörülmüştür.

b) Her üniteye tahsis edilecek sayfa sayısının kitap hacmine oranı, yukarıdaki tabloda önerilen

“Ders saati” değerinin toplam ders saati oranına uygun olmalıdır. Ancak bu oranlar esas

alınarak bulunan sayfa sayılarında, gerekli görüldüğü durumlarda ±%10 artırma/eksiltme

yapılabilir.


41

Tablolarda Yer Alan Simgeler

Tabloların “Açıklama” sütununda yer alan ifadeler aşağıdaki simgelerle ilgili konunun ya da

kazanımların içeriği hakkında önemli bilgiler içermektedir. Bu simgeler aşağıdaki şekilde

tanımlanabilir.

:Ders İçi İlişkilendirme İlgili kazanım ya da konunun diğer fizik üniteleri ile olan ilişkisini ifade eder. Örnek: 1.3 9. Sınıf Madde ve Özelikleri ünitesi (Yıldızlardan Yıldızsılara).

Bu açıklamada Yıldızlardan Yıldızsılara ünitesinin 1.3 kazanımı ile Madde ve Özelikleri Ünitesindeki

ilgili kazanım(lar) ilişkilendirilmektedir.

: Diğer Derslerle İlişkilendirme İlgili kazanım ya da konunun diğer derslerle (kimya, biyoloji, coğrafya, matematik, 6-8. sınıf fen ve

teknoloji üniteleri vb.) olan ilişkisini ifade eder. Örnek: ̀ 1.1 8. Sınıf Fen ve Teknoloji dersi 2. Ünite: Kuvvet ve Hareket. (Madde ve Özelikleri).

???:Kavram Yanılgısı

Simgeler içerisinde özellikle öğrencilere hitap etmesi açısından önemli bir simgedir. Bu simge ilgili

kazanım ya da konuda literatürde yer alan kavram yanılgılarını ifade eder. ??? simgesini takip eden

cümlelerin kavram yanılgısını içeren önermeler olduğu ve dolayısıyla bu önermelerin bilimsel olarak

kabul edilemeyeceği unutulmamalıdır. Örnek: ??? 1.2 “Manyetik alan çizgileri bir kutuptan başlayıp diğerinde sona erer” (Manyetizma).

[!]: Uyarı:

Bu simge, bir konu ya da kazanımla ilgili olarak yapılan bir etkinlikte dikkat edilmesi gereken

noktaları (örneğin, elektrik deneyleri yapılırken güvenlik uyarısı vb.) ifade etmek ve konular

işlenirken özelikle vurgulanması gereken noktalara dikkat etmek içindir. Örnek:[!] 2.2 İtme ile momentum değişimi arasındaki ilişki Newton’un ikinci hareket yasasından

yararlanılarak belirlenir. Yapışma ile sıçrama olduğu durumda momentum değişiklikleri (Pelton su

değirmeni vb) konuşulur. Aynı itmenin kısa ve uzun zaman aralıklarında etkileri örnekler üzerinde

tartışılır (Kuvvet ve Hareket Ünitesi).

: Sınırlamalar

İlgili konu ya da kazanım verilirken hangi noktalarının bu düzeyde ya da hangi noktalarının üst

sınıflara aktarılması gerektiği; yani kazanımın sınırlarının çizilmesi açısından önemlidir. Örnek: 1.1 Wien yasasından bahsedilir, ancak Rayleigh-Jeans yasasına girilmez, sadece kara

cisim ışımasında deneysel olarak elde edilen dalga boyu-ışıma gücü/şiddeti ilişkisini gösteren

grafikten yararlanarak klasik yaklaşımla ciddi çelişki oluşturduğu vurgulanır. Deneysel sonuçlara

göre eksik olan bir sabitin (Planck sabiti) olması gerektiği belirtilir (Modern Fizik)..

* Seçimlik (ve mavi renkli yazılar)

Çekirdek fizik öğretim programı dışında kalan seçimlik bilgi ve kazanımlardır. Bu bilgi ve kazanımlardan

haftada iki saat fizik dersi alan öğrenciler muaftır.


42

1.Ünite : Madde ve Özelikleri

Önerilen Süre : (8) *(15) ders saati

A. Genel Bakış

Fen ve Teknoloji dersi 8. sınıfta öğrenciler sıvıların ve gazların cisimlere yukarı doğru bir

kaldırma kuvveti uyguladığını keşfettiler. Bu kaldırma kuvvetinin büyüklüğünü cismin batan

kısmının hacmi ve sıvının özkütlesi ile ilişkilendirdiler. Yüzme-batma olaylarına cisimlerin

özkütlesine bakarak karar verdiler. Cismin batması veya yüzmesi durumunda ağırlığı ile kaldırma

kuvveti arasında ilişki kurdular. Bir cisme etki eden kaldırma kuvvetinin, cismin yer değiştirdiği

sıvının ağırlığına eşit büyüklükte ve yukarı yönde olduğunu keşfettiler. Katılarda basınç, kuvvet

ve yüzey alanı arasındaki ilişkiyi matematiksel bağıntılar olmadan örneklerle açıkladılar. Kapalı

kaplardaki sıvıların ve gazların, basıncı her yönde aynı büyüklükte ilettiğini keşfettiler.

Maddelerin sıcaklıkları arttığında genleşebileceklerini ve sıcaklıkları düştüğünde de

büzülebileceklerinin farkına vardılar.

B. Ünitenin Amacı

Bu ünitede öğrencilerin katılarda, durgun sıvı ve gazlarda basıncı ve basınç farkından

kaynaklanan kaldırma kuvvetini hesaplayabilmeleri; akışkanlarda akışkanın hızı ile basıncı

arasında ilişki kurabilmeleri; katı, sıvı ve gazların sıcaklık arttıkça veya azaldıkça nasıl

genleştiklerini veya büzüldüklerini formülleri ile birlikte örneklerle açıklayabilmeleri

beklenmektedir.

C. Kavramları Vermek İçin Kullanılabilecek Yaşamdan Örnekler (Bağlamlar)

Kazanımlar en az bir bağlamın parçası olarak verilecek yani bağlamda kavram anlam

kazanacaktır. Fakat ideali aynı kavramın birden fazla bağlam içerisinde verilmesidir.

Emme-basma tulumbaları

Denizaltılar

Tüplü dalış (SCUBA)

Everest Dağı’na ve Mariana Çukuru’na yolculuk

Elektronik tartılar

Yıllık sıcaklık değişimleri

Kışın su altında yaşam

Tren rayları

Elektrik tellerinin esnemesi ve gerilmesi

Elektrik sigortaları: Isıl çiftlerin kullanılması

Meteoroloji balonları

D. Öğrenilecek Bilimsel Kavram ve Konular

Katılarda basınç

Durgun akışkanlarda basınç ve kaldırma kuvveti

Hareketli akışkanlarda akışkan hızı ile basıncı arasındaki ilişki

Sıcaklık artması ile katılarda, sıvılarda ve gazlarda genleşme ve büzülme


43

E. Öğrenci Kazanımları

1. ÜNİTE: MADDE VE ÖZELİKLERİ KAZANIMLAR AÇIKLAMALAR

Bu ünite sonunda öğrenciler;

1. Katı, sıvı ve gazlarda basınç ile ilgili olarak,

1.1. Katıların bir yüzeye uyguladığı basıncı hesaplar (PÇB-

1.b,f, 3.a-e,i).

1.2. Durgun akışkanlarda basıncı, farklı derinliklerde

hesaplar (PÇB-1.b, 3.d,e; FTTÇ-1.h, 2.c-e;TD-1.a-l,

2.a-f, 3.a-g).

1.3. Atmosfer basıncının etkisi ile çalışan aletlerin çalışma

ilkesini açıklar (PÇB-1.b,f, 2.a,e,f, 3.a-e; FTTÇ-2.c-e).

1.4. Durgun akışkanlardaki cisimlere uygulanan kaldırma

kuvvetini hesaplar (PÇB-1.b, 3.d,e; FTTÇ-1.b,h, 2.c-e).

1.5. *Akışkanın hızı ile basıncı arasındaki ilişkiyi keşfeder

(PÇB-1.b,d,g, 2.c,d, 3.d,h,i; FTTÇ-1.b,d,o, 2.c-e,

3.b,j,n,o;TD-1.a-m, 2.a-f, 3.a-g).

2. Katı, sıvı ve gazlardaki ısı alışverişi ile ilgili olarak,

2.1. Sıcaklık, ısı ve iç enerji kavramları arasındaki ilişkiyi

örneklerle açıklar (PÇB-1.b, 3.i; BİB-1.a-e,2.a-c, 3.a-

c, 4.a-e; TD-1.a-l, 2.c, 3.a-g).

2.2. Özgül ısı ve ısı sığası kavramlarını açıklar (PÇB-1.b,

3.i; BİB-1.a-e,2.a-c, 3.a-c, 4.a-e).

2.3. *Katı, sıvı ve gazlarda genleşme ve büzülme

olaylarını karşılaştırır (PÇB-1.b, 3.d,e; FTTÇ-

1.a,b,d,h, 2.c-e, 3.b,e; TD-1.a-m, 2.a-f,h, 3.a-g).

2.4. *Suyun diğer maddelerden farklılık gösteren sıcaklık-

genleşme/özkütle grafiğini yorumlar (PÇB-3.a,d,e;

FTTÇ-3.b,j; TD-1.a-l, 2.c, 3.a-g).

1.1 8. sınıf Fen ve Teknoloji dersi 2. Ünite: Kuvvet ve Hareket.

[!] 1.1 Basınç’ın tanımı hatırlatılır. Bu tanımın katı, sıvı ve gazlarda da geçerli olduğu vurgulanır. Skaler bir büyüklük olduğu ve katıların kendilerine uygulanan

kuvveti aynı doğrultuda aynen ilettikleri halde, basıncı aynen iletmedikleri vurgulanır. Piezo elektrik olayı kısaca açıklanıp bununla çalışan basküllerin yapısı

tanıtılır.

[!] 1.2 Akışkan kavramının hem sıvıları hem de gazları içerdiği vurgulanır. SI birim sisteminde basınç birimi pascal (Pa) dır. Birimler arası (Pa, atm, Torr (mmHg),

mmH2O, bar) değişimler verilir. Su altında her 10,3 metre derinlikte basıncın 1 atm kadar artacağı belirtilir. Pascal’ın patlak fıçı gösterisi açıklanır. Sıvıların

çok az sıkışmasına rağmen sıkıştırılamaz olarak kabul edilebileceği hatırlatılır. Kapalı bir kaptaki sıvının herhangi bir noktasına uygulanan basıncın kabın iç

yüzeylerinin her noktasına aynı büyüklükte iletildiği ve buna paskal ilkesi dendiği verilir. Birleşik kap ve su cenderelerinin çalışma ilkeleri anlatılır. Bu ilkelere

göre çalışan araçlara örnekler verilir. Atmosferde, deniz seviyesine göre yükseklik değişiminin atmosferik basınç üzerindeki etkisi incelenir.

1.2 8. sınıf Fen ve Teknoloji dersi 2. Ünite: Kuvvet ve Hareket.

1.3 Toricelli deneyi açıklanarak, deney cıva yerine su ile yapılırsa kaç metrelik bir boru gerekeceği tartışılır. Yüzeydeki bir tulumba ile neden yaklaşık olarak

en fazla 10 m derinlikten su çıkarılabildiği açıklanır. Barometre, manometre, altimetre ve batimetre tanıtılır. Magdeburg yarım küreleri ile yapılan deney

anlatılır.

[!] 1.4 Arşimet ilkesi “Tamamen veya bir kısmı bir akışkana batan cisme akışkan tarafından uygulanan kaldırma kuvveti, cismin yer değiştirdiği akışkanın

ağırlığına eşittir” şeklinde verilir. Arşimet ilkesinin hem sıvılarda hem de gazlarda geçerli olduğu vurgulanır. Batma, yüzme ve askıda kalma olayları cisme

uygulanan kaldırma kuvveti ile ilişkilendirilir.

[!] 1.5 *Yalnızca düzgün akan ve türbülans yapmayan akışkanlarda konuşulur. Bernoulli ilkesi; akışkanın sürati artarsa akışkanın basıncı azalır olarak verilir fakat

formüllere girilmez. Bunun sebebinin enerji korunumu olduğu da verilir. Akışkanının basıncı ile akışkanın akmasını engelleyen cisimlere uygulayacağı basınç

değil, çepere yapılan basınç kast edilmektedir. Uçak kanadı, yan yana geçen iki araç arasında hızlanan havanın basıncı, kasırgalarda çatının uçması ve

pencerelerin dışa patlaması vb. uygulamalar verilir.

[!] 2.1 Isının sıcaklık farkından dolayı alınıp-verilen enerji olduğu ve bunun sonucunda maddenin iç enerjisinin değiştiği vurgulanır. Isının hangi yollarla yayıldığı

hatırlatılır. Mutlak sıfır sıcaklığının teorik olarak doğada ulaşılabilecek minimum sıcaklık olduğu vurgulanır. Bunun yanı sıra mutlak sıfır sıcaklığına niçin

ulaşılamayacağı da tartışılır. Evrende gözlemlenen minimum ve maksimum sıcaklık değerleri verilir. Güncel ve ilginç olaylarda gözlemlenen sıcaklık

aralıklarına vurgu yapılır. Kelvin, Fahrenheit ve Celsius dereceleri ve dönüşümleri verilir. İç enerji kavramına ilk defa girileceğinden daha fazla vurgu yapılır.

Isı ve sıcaklık ilişkisi hatırlatılır. Aynı sıcaklıkta iki farklı maddenin, dokunmayla soğuk ya da sıcak hissedilmesinin, maddelerin ısı iletim katsayıları ile ilgili

olduğu farklı maddelerin ısıl iletkenlik değerleri verilerek tartışılır. Termometre kendi sıcaklığını ölçer ile ne kastedildiği tartışılır.

[!] 2.2 Suyun özgül ısısının çok büyük olmasının etkileri verilir. Suyun ısıtma ve soğutma teknolojilerinde nasıl kullanıldığına örnekler verilir. Isı sığası kavramı ile

ısının depolanamayacağı (bir cismin ısıya sahip olamayacağı) verilir. Farklı maddelerin özgül ısı değerleri verilir.

[!] 2.3 *Genleşme ve büzülmenin katılarda boyca, alanca ve hacimce olacağı, sıvı ve gazlarda ise yalnızca hacimce olacağı verilir. Çeşitli katı ve sıvıların sıcaklığa

göre genleşme katsayıları tablo halinde sunulur. Katsayılarına göre güncel yaşamda nerelerde kullanıldıkları karşılaştırılır. Genleşme katsayısının katılar ve

sıvılar için ayırt edici bir özelik olduğu, fakat gazlar için ayırt edici bir özelik olmadığı vurgulanır. Bütün gazlarda genleşme katsayılarının aynı olduğu (1/273 oC

-1) belirtilir. Metal çiftlerin ne olduğu ve günlük hayatta nerelerde kullanıldığı verilir.

[!] 2.3 *Katı, sıvı ve gaz olma özelikleri ile genleşme ve büzülme arasındaki ilişki moleküler (yapısal) düzeyde açıklanır. Maddelerin genleşmesinden veya

büzülmesinden yola çıkarak alınan veya verilen ısının Q=mc∆T bağıntısı ile hesaplanabileceği verilir. Hal değişimleri verilmez.

2.4 *5. sınıf Fen ve Teknoloji dersi 2. Ünite: Maddenin Değişimi ve Tanınması.

[!] 2.4 *Buz ve suyun bu özeliklerinin, canlılar için önemi verilir. Bir grafik üzerinde -20 oC’den 0

oC’ye kadar buzun ve 0

oC’den 20

oC’ye kadar suyun sıcaklığa

göre özkütlesinin nasıl değiştiği gösterilir.

: Ders İçi İlişkilendirme, [N]: Nobel Fizik Ödülü, : Diğer Derslerle İlişkilendirme, ???: Kavram Yanılgısı, [!]: Uyarı, : Sınırlamalar, *: Seçimlik


44

F. Kullanılan Sabitler, Formüller ve Birimler

Bu başlık altında verilenlerin amacı, ünitede hangi formüllerin kullanılacağını vurgulamak ve

kavramları simgeleştirirken sembol birliği sağlamaktır. Buradaki formüller doğrudan

verilmemeli, kavramlar arası ilişkilerin kazandırılması amacıyla, kazanımların gerektirdiği

yerde öğrencileri ezbere yöneltmeyecek şekilde verilmelidir.

Sabitler

1 Atm = 760 mmHg = 760 torr = 10333 mmH2O = 1.013x105 Pa = 1.013 bar

1 Pa = 1 N/m2

Formüller

A

FP

P: Basınç

F: Yüzeye uygulanan dik kuvvetin büyüklüğü

A: Yüzey alanı

ghP

ρ: Sıvının özkütlesi

g: Yerçekimi ivmesi

h: Derinlik

2

2

1

1

A

F

A

F

F: Yüzeye uygulanan dik kuvvetin büyüklüğü

A: Yüzey alanı

* TmcQ

c: Özgül ısı

C: Isı sığası (mc)

T: Sıcaklık

*

TLL 0

*

TAA 02

*

TVV 03

L0: Cismin ilk boyu

A0: Cismin ilk alanı

V0: Cismin ilk hacmi

α: Katıların boyca uzama katsayısı

2α: Katıların yüzeyce genleşme katsayısı

3α: Katıların hacimce genleşme katsayısı

T: Sıcaklık

*

TaVV 0 (Sıvı ve gazlar için)

a : Sıvı ve gazların hacimce genleşme katsayısı

V0: Sıvı veya gazın ilk hacmi

T: Sıcaklık

Birimler: P: pascal


45

G. Örnek Öğretim ve Değerlendirme Etkinlikleri

Etkinlik Numarası : 1

Etkinlik Adı : Everest Dağı’na ve Mariana Çukuru’na Yolculuk

İlgili Olduğu Kazanımlar : 1.2 (su cendereleri hariç) ve 1.3

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Çoklu Zekâ Kuramı

Aşağıdaki metinler sınıfta okutulduktan sonra denizin çeşitli derinliklerinde ve atmosferin

çeşitli yüksekliklerinde basıncın nasıl ölçüldüğünü ve hesaplandığını dört farklı şekilde

öğrenebilecekleri öğrencilere söylenir. Öğrenciler, aşağıdaki öğrenme şekillerini okuduktan

sonra bunlardan birinde çalışmaya karar verirler. Her bir grup aktivitesi bir veya birden fazla

çoklu zekâ boyutunu içermektedir. Öğrenci gruplarını bu zekâ alanları isimlerine göre

gruplamak öğrencilere psikolojik olarak zarar verebileceğinden dolayı tercih edilmemelidir.

Grup 1: Ders kitabından ve farklı kaynaklardan ilgili yerleri okuyarak içinde sıvı ve

gazlarda basıncın nasıl hesaplanacağını, nasıl ölçüldüğünü ve Everest dağı ile Mariana

Çukuru’na yolculuğu anlatan bir senaryoyu ikinci gruptan gelecek ürünleri de

yedirerek hazırlarlar. Senaryo, bu yolculukta karşılarına çıkacak problemleri ve bu

problemleri fizik bilgisini kullanarak nasıl çözebileceklerini tartışmalıdır.

Grup 2: Öğrenciler ders kitabındaki aktiviteleri yapıp görselleri yorumlayarak

öğrendiklerini etraflarında bulabilecekleri malzemelerle sınıf içinde deney yaparak ve

anlaşılır görseller hazırlayarak birinci guruba senaryo hazırlamada yardımcı olurlar.

Grup 3: Bu grubun üyelerinin bir kısmı ilk ve diğer kısmı da ikinci grup ile çalışır. İki

grubun yaptıklarını ve bulgularını sorgulayarak (Ne öğrendin? Bu niye böyle? Bunu

doğrulayan örnekler verebilir misin? vb.) hem kendilerinin hem de diğer gruptaki

arkadaşlarının bilgileri savunacak kadar bilmelerine olanak hazırlarlar. Buna paralel

olarak bir sonraki grup ile birlikte çalışıp onların senaryoyu hayata geçirmeleri için

yardımcı olurlar.

Grup 4: Bu grup öğrencileri başta üçüncü grup ile birlikte hareket ederler. Senaryo

netleşmeye başladığı andan itibaren kendi aralarında iş birliği ve/veya işbölümü

yaparak senaryoyu tiyatro gibi hayata geçirmeye çalışırlar. Tiyatronun içerisinde diğer

gruptaki arkadaşlarına da kısa roller verebilirler.

Çalışma boyunca öğretmen grupların oluşmasında, sistematik olarak çalışmasında ve

ihtiyaç duyacakları bilgileri bulabilecekleri kaynaklara yönlendirmelerinde rehberlik

yapacaktır. Öğretmen her grup tarafından kazanılan bilgi, beceri ve tecrübelerin diğer gruplar

ile paylaşıldığından emin olacaktır.

Everest Dağı; Nepal, Tibet ve Çin arasında olup denizden yüksekliği 8848 m olan en

yüksek dağdır. İlk defa bir Yeni Zelandalı ve bir Nepalli oksijen desteği ile 29 Mayıs 1953

yılında dağın zirvesine erişmeyi başarmışlardır. Oksijen desteği olmadan ilk defa 8 Mayıs

1978’de bir İtalyan ve bir Avusturyalı zirveye ulaşmıştır. Everest'e çıkan ilk Türk dağcı 21

Mayıs 1995'te Nasuh Mahruki’dir. Yüksek dağlara tırmanmak, yükseklik hastalığı (basıncın

düşmesinden dolayı), rüzgâr ve iklim şartlarından dolayı çok tehlikelidir. Aynı zamanda 8000

metrenin üstü, oksijen azlığı ve donma tehlikesinden dolayı ölüm bölgesi olarak da

adlandırılır. Sözü edilen dağın tepe noktasındaki atmosfer basıncının ve oksijen oranının

deniz seviyesindekinin yaklaşık üçte biri olduğu ölçülmüştür.

Mariana Çukuru; kuzeybatı Pasifik Okyanusu’nda Endonezya, Filipin ve Japonya’ya

yaklaşık eşit uzaklıkta olup okyanuslardaki en derin çukur olduğu bilinmektedir. Derinliği

yaklaşık olarak 10920±10m olarak ölçülmüştür. Bu güne kadar bir defa insanlı ve bir defa da

http://tr.wikipedia.org/wiki/21_May%C4%B1s

http://tr.wikipedia.org/wiki/21_May%C4%B1s

http://tr.wikipedia.org/wiki/1995


46

insansız araç indirilmiştir. Trieste adı verilen insanlı araç, Amerika Birleşik Devletleri

tarafından 23 Ocak 1960’ta en derin noktaya 4 saat 48 dakikada inip 3 saat 15 dakikada

çıkmıştır. Japonlar 24 Mart 1995’te Kaiko adında insansız bir araç yollamışlardır. En derin

noktada basıncın yaklaşık 1060 atm olduğu hesaplanmıştır. Daha sonraları Trieste

parçalanmış, Kaiko ise okyanusta kaybolmuştur böylece bu derinliğe inebilen bir araç

kalmamıştır. 2006 yılında yapılan ve uzaktan kumanda ile çalışan Nereus’un bu derinlikte

çalışabileceği düşünülmüş ve ileride Mariana Çukuruna yollanılması planlanmıştır. Tüplü

dalış rekoru 2005 yılında kırılmıştır ve 330 metredir. İniş 10 dakika, çıkış ise 8 saat 49 dakika

sürmüştür.


47

*Etkinlik Numarası : 2

Etkinlik Adı : Elektrik Direklerini Azaltalım mı?

İlgili Olduğu Kazanımlar : *2.1, *2.2 ve *2.3

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Probleme Dayalı Öğrenme

Aşağıdaki cümleleri anlamlı kılacak bir resim yukarıya eklenir. Resimde yaz gününde

tren rayları, elektrik tellerinin boyu ve elektrik sigortaları: ısıl (metal) çiftlerin kullanılması

aynı anda gösterilmelidir.

Yeni kurulacak hızlı tren hattı projesinde çalışan bir mühendis ekibinde yer aldığınızı

düşünelim. Bu projede hem tren raylarının döşenmesi, hem de raylar boyunca elektrik

direkleri dikilmesi istenmektedir. Bu projeyi, daha hızlı ve daha az masraflı yapmak için

rayların uzunlukları ne olmalı ve kaç metreye bir elektrik direkleri dikilmelidir?

Bu sorulara cevap bulabilmek için şu anki değerler incelenir. Elektrik direklerinin

arasındaki mesafede (40-50 m) ne kadar uzun tel kullanıldığı, tren raylarının her birinin

uzunluğu (36 m), raylar arasında ne kadar mesafe bırakıldığı ve buralarda kullanılan

malzemenin genleşme katsayıları verilir. Kış-yaz sıcaklık farkı en fazla 50oC’e değişen bir

yerde daha hızlı rayları döşemek daha az direk dikmek için bu uzunluklar üç katına

çıkarılsaydı ne değişirdi? Elektrik devresinin fazla ısınması durumunda devre otomatik olarak

nasıl kesilir? Şehirlerarası elektrik iletiminde bakır veya alüminyum tel yerine demir veya

gümüş teller niye kullanılmaz? Bu ve bunun gibi sorulara cevap vermek için öğrenciler, grup

halinde çeşitli kaynaklardan bilgi toplar. Öğretmen rehberliğinde bu bilgiler gruplardan

alınarak sınıf olarak özetlenir. Bu bilgiler özetlenirken şu sorulara cevap aranır:

a. Genleşme veya büzülme maddenin hangi hallerinde ve ne zaman olur?

b. Genleşme için verilen şey nedir? Ne şekilde verilebilir? Cisimde neyi artırır ve

depolandığı zaman ne diye adlandırılır?

c. Sıcaklık kaç farklı ölçekte ölçülür ve sıcaklık dönüşümleri nasıl yapılır?

d. Isıl iletkenlik katı, sıvı ve gazlarda ayırt edici bir özelik midir?

e. Katı, sıvı ve gazların boyca, alanca ve hacimce genleşmelerini hesaplayabilir

miyiz? Nasıl?

f. Genleşme katsayısı katı, sıvı ve gazlarda ayırt edici bir özelik midir?

g. Belli bir maddeyi hal değiştirmeden istediğimiz büyüklükte genleştirmek için

gerekli olan enerjiyi hesaplayabilir miyim? Nasıl?

Çalışma boyunca öğretmen, rehberlik yaparak grupları bu bilgilere ihtiyaç duyacak

duruma getirmelidir. Öğrencileri bu bilgileri bulabilecekleri kaynaklara yönlendirmelidir. En

önemli kaynak ders kitabı olacaktır. Araştırmalarını özetlerken kullandıkları soruların

cevaplarını ilk baştaki güncel olayların açıklamalarında nasıl kullanacaklarını grup olarak

tartışarak öğretmen rehberliğinde çözümlerler.


48

2. Ünite : Kuvvet ve Hareket


A. Genel Bakış

Öğrenciler; 10. sınıfta kuvvetin vektörel özeliklerini, net kuvvet ile bir cismin hareketi

arasındaki ilişkiyi keşfettiler. Bir cismin hareketini ve hareketin nedenlerini Newton’un hareket

yasalarıyla açıkladılar. Yalnızca sabit kuvvetlerin etkidiği cisim ve sistemleri dikkate alarak sabit

ivmeli hareket örneklerini incelediler.

B. Ünitenin Amacı

Bu ünitede dönme hareketinin hem deneysel hem de matematiksel olarak incelenmesi,

doğrusal harekete ait bilgilerden yararlanılması, Newton’un hareket yasalarına dayalı olarak ve

dönme hareketinin nedenlerine inerek kavratılması, kuvvetin döndürme etkisinin matematiksel

olarak incelenmesi, itme ve momentum kavramlarının detaylı irdelenmesi, denge koşulları ve

basit makinelere uygulanması, cisimlerin kütle merkezinin bulunması, Newton'un genel çekim

yasası ile Kepler yasalarının açıklanması ve kuvvetin döndürme etkisi ile gezegenlerin hareketi

ve açısal momentum arasındaki ilişkinin kavratılması hedeflenmiştir.

Ayrıca iş ve enerji teoremini açıklamak, enerji dönüşümlerini bağıntılarla irdelemek bu

ünitenin amaçları arasındadır.




Dönme dolap

Sirklerde gösteri yapan motosikletler

Uçakların akrobatik hareketi

Yapay ve doğal uyduların yörünge

hareketleri

Çamaşır makineleri

*Jiroskop

*Tahterevalli

*Kapı kolu

*İngiliz anahtarı

*Binalar, köprüler

*Hacıyatmaz

*İp cambazı

Luna park treni (roller coaster)

Yo-yo

Bungee jumping

Çarpışan bilyeler

Silahların geri tepmesi

Roketler

Havai fişek

Bilardo oyunu

Trafik kazaları


Çizgisel sürat

Açısal sürat

Merkezcil ivme

*Kuvvet Momenti (Tork)

İtme(İmpuls)

Çizgisel Momentum

*Açısal momentum

*Kararlı denge

*Kararsız denge

*Ağırlık merkezi

*Kütle merkezi

Yerin çekim alanı

Esneklik potansiyel enerji

Kütleçekim kuvveti


49


2. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET KAZANIMLAR AÇIKLAMALAR


1. Cisimlerin kısa süreli etkileşmesi ile ilgili olarak,

1.1. Momentum kavramını örneklerle açıklar (BİB-1.a-d 3.a-c).

1.2. İtme (İmpuls) kavramının momentum değişimi ile ilişkisini örneklerle

açıklar (PÇB-3.a-g: FTTÇ-2.c-e).

1.3. Bir ve iki boyutta cisimlerin çarpışması esnasında momentumun

korunduğunu gösterir (PÇB-3.a-g).

2. Dönme hareketi ve nedenleri ile ilgili olarak,

2.1. Düzgün çembersel hareketi örneklerle açıklar.

2.2. Düzgün çembersel harekette çizgisel ve açısal sürat kavramlarını açıklar

(BİB-4.a-e).

2.3. Merkezcil ivmeyi çizgisel hız vektörünün yönündeki değişime bağlı

olarak açıklar (PÇB-3.a-g; BİB-4.a-e).

2.4. Düzgün çembersel harekete neden olan kuvvet ile cismin kütlesi, sürati

ve dönme yarıçapı arasındaki ilişkiyi deneyerek keşfeder (PÇB-1.a,d-g

2.a-f 3.a-i).

3. *Net bir kuvvetin etkisinde dönen bir cismin hareketi ile ilgili olarak,

3.1. Torkun (kuvvet momentinin) nelere bağlı olduğunu deneyerek gösterir

(PÇB-1.a,d-g 2.a-f 3.a-i).

3.2. Tork kavramının günlük yaşamdaki uygulamaları ile ilgili problemler

çözer (PÇB-3.a-g).

[!] 1.1 Her ikisi de kütle ve hıza bağlı olmasına rağmen momentum ile kinetik enerji arasındaki fark örneklerle vurgulanır. Büyük tankerlerin motorlarının limandan yaklaşık 25 km önce kapatılmasının sebepleri momentumu kavramsal olarak anlatmak için verilir.

[!] 1.2 İtme ile momentum değişimi arasındaki ilişki Newton’un ikinci hareket yasasından yararlanılarak belirlenir. Yapışma ile sıçrama olduğu durumda momentum değişiklikleri (Pelton su değirmeni vb) konuşulur. Aynı itmenin kısa ve uzun zaman aralıklarında etkileri örnekler üzerinde tartışılır.

[!] 1.3 Esnek ve esnek olmayan çarpışmalar incelenir. Esnek çarpışmalara örnek olması açısından Newton çarpışan topları (Newton beşiği) verilebilir. Momentumun korunup korunmadığı durumlar dış kuvvete bağlı olarak tartışılır. Momentumun yanı sıra kinetik enerjinin de korunduğu çarpışmalar esnek, momentumun korunmasına rağmen kinetik enerjinin korunmadığı çarpışmalar esnek olmayan çarpışmalar olarak adlandırılır. Ayrıca çarpışmadan önce veya sonra iki cismin birlikte hareket ettiği çarpışmalar tam esnek olmayan çarpışma olarak adlandırılır. Patlamalarda da momentumun korunduğu dikkate alınarak bu durumlara örnekler verilir.

??? 1.3. “Momentum korunumu sadece çarpışmalarda geçerlidir.” [!] 2.2 Periyot ve frekans kavramları hatırlatılarak düzgün çembersel harekete uyarlanır. Çizgisel ve açısal sürat

arasındaki ilişkiyi gösteren bağıntı verilir. Günlük yaşamdan (tren tekerleklerinin şekli ile raydan çıkmadan yaptığı hareket arasındaki ilişki vb.) kendi kendini düzelten veya bozan hareketlere örnekler verilir.

[!] 2.3 Düzgün çembersel harekette merkezcil ivmenin büyüklüğü; çizgisel ve açısal sürat cinsinden açıklanır. ??? 2.4 “Sabit süratle çembersel hareket yapan bir cismin ivmesi sıfırdır.” ??? 2.4 “Çembersel hareket yapan bir cisme etkiyen hareket doğrultusuna dik net kuvvet ortadan kalktığında cisim

çembersel hareket yapmaya devam eder.”, “Çembersel yörüngede hareket eden cisimlere merkezkaç kuvveti etki eder.”

[!] 2.4 Çembersel harekette her durumda cismin hızına dik doğrultuda net bir kuvvetin olması gerektiği fark ettirilir. Bu kuvvetin merkezcil kuvvet olarak adlandırıldığı ve net kuvvetin merkezcil kuvvet işlevi gördüğü vurgulanır. Merkezcil kuvvet duruma göre sürtünme kuvveti, kütleçekim kuvveti, gerilme kuvveti olabileceği gibi bazı durumlarda ise birden çok kuvvetin bileşkesi olabileceği vurgulanır. Keşfettirilen bu bağıntı; çizgisel sürat, açısal sürat ve periyot cinsinden de ifade edilir. Çembersel hareket sürtünmeli ortamlarda da incelenir. Kuvvet, ivme ve hız vektörlerinin yönlerinin farklı olduğu örnekler verilir.

[!] 3.1 *Kuvvet momenti ve tork benzer kavramlar olup bu ders kapsamında aynı sınırlılıkta ve aynı anlamda kullanılır. [!] 3.1 *Tork vektörünün, uygulanan kuvvetin ve kuvvet kolunun oluşturduğu düzleme daima dik olduğu, vektörel

çarpım sonucu elde edildiği ve yönünün sağ el kuralına göre bulunabileceği vurgulanır. Torkun yönü ile cismin dönme yönünün farklı olduğu vurgulanır.

3.2 *Kuvvet momentinin, cismin eylemsizlik momenti ve açısal ivmeye bağlılığına girilmez. ??? 3.2 *“Bir cisme etki eden her kuvvet dönmeye sebep olur”.



50

KAZANIMLAR AÇIKLAMALAR

4. *Net torkun sıfır olduğu durumda dönen bir cismin hareketi ile ilgili olarak,

4.1. Açısal momentum kavramını çizgisel momentum kavramı ile ilişki kurarak

açıklar (PÇB-3.a-g; BİB-4.a-e).

4.2. Açısal momentumun korunumunu örneklerle açıklar (BİB-1.a-e 2.a-c 3.a-c).

5. *Net kuvvetin ve net torkun sıfır olduğu durumda bir cismin hareketi ile ilgili

olarak,

5.1. Bir cismin dengede olması için gerekli şartları belirtir (PÇB-3.a,b,c,g; FTTÇ-

2.d,e 3.j;BİB-1.a-e).

5.2. Denge koşullarından yararlanarak bir cismin kütle merkezini gösterir (PÇB-

3.a-g;BİB-4.a-e).

5.3. Duran cisim veya sistemlerin kararlı ve kararsız denge durumlarını örneklerle

açıklar (BİB-1.a-d 3.a-c).

5.4. Denge koşullarını basit makinelere uygular (PÇB-3.a-g: FTTÇ-2.c-e).

6. Güneş sistemimini bir arada tutan kuvvet ile ilgili olarak,

6.1. Kütle çekim kuvvetini hesaplar

6.2. Güneş sistemindeki gezegenlerin hareketini açıklar.

7. İş ve enerji ile ilgili olarak,

7.1. Dönme ve dönerek öteleme hareketi yapan cismin kinetik enerjisinin nelere

bağlı olduğunu gösterir (BİB-1.a-d 3.a- c).

7.2. Yapılan iş ile kinetik enerji değişimi arasındaki ilişkiyi açıklar (PÇB-3.a-g).

7.3. Esneklik potansiyel enerjiyi örneklerle açıklar (BİB-1.a-d 3.a-c).

7.4. Mekanik enerjinin korunumu ile ilgili uygulamalara örnekler verir (PÇB-3.a-

g:FTTÇ-2.c-e; BİB-1.a-d 3.a-c).

7.5. *Mekanik enerjinin korunumundan yararlanarak kurtulma sürati ve bağlanma

enerjisini açıklar.

??? 4.1 *“Açısal momentumla çizgisel momentum aynı yöndedir.”

4.2 *Açısal momentumun korunumu ayrıntılara girilmeden kavramsal düzeyde verilir.

[!] 4.2 *Açısal momentumun korunumu açısından, eline iki ağırlık alarak dönen disk üzerine çıkan

bir kişinin kollarını açıp kapatması sonucu yaptığı hareket irdelenir.

[!] 5.1 *Denge koşulları ile ilgili matematiksel bağıntılar (Lami teoremi –Stevin bağıntısı da dahil)

verilir.

[!] 5.2 *Kütleçekim ivmesi düzgün olduğu sürece bir cisim için kütle ve ağırlık merkezlerinin aynı

kabul edilebileceği vurgulanır. Kütle merkezi, analitik yaklaşımla ve denge şartlarından

yararlanarak bulunur. Bardak, kibrit çöpü, kaşık ve çatal gibi cisimlerden oluşan ilginç denge

aktiviteleri yaptırılır veya incelenir.

??? 5.2 *“Kütle merkezi ile ağırlık merkezi aynı anlamdadır.”

[!] 5.3 *Bir cismin kararlı denge ve kararsız denge durumunu yer ile temas noktasına göre sahip

olduğu potansiyel enerji ve cismin taban alanı ile ilişkilendirilerek açıklanır. Çevremizdeki

cisimlerin kararlı denge durumunda bulunmalarının güvenliğimiz açısından önemi vurgulanır.

Duvara yakın ve dik konumda duran boyları farklı iki kişiden hangisinin elleriyle ayaklarının

baş parmaklarına daha kolay değebileceği, kütle merkezleri dikkate alınarak tartışılır.

[!] 5.4 *Eşit kollu terazideki binici problemleri ile basit makinelerden kaldıraç, sabit ve hareketli

makaralar, palangalar, eğik düzlem, çıkrık ve vidaya yer verilir. [!] 6.1 Newton’un Genel Çekim bağıntısı verilerek çekim kuvvetinin kütleye ve uzaklığa bağlılığı irdelenir.

[!] 6.2 Kepler yasaları açıklanır. Kütleçekim kuvvetinden dolayı gezegen üzerine etkiyen torkun sıfır

ve dolayısı ile açısal momentumun sabit olduğu vurgulanır. [!] 7.1 Bir kuvvetin bir cisim üzerinde yaptığı iş, bir cismin öteleme kinetik enerjisi ve bu kinetik enerjinin

nelere bağlı olduğu hatırlatılır. Eylemsizlik momenti kavramı açıklanır, ancak hesaplamalarına girilmez. Çubuk, küre ve silindir gibi düzgün geometrik cisimlerin kütle merkezlerine göre eylemsizlik momenti bağıntıları verilir ve (öteleme) kinetik enerjileri ile birlikte dönme kinetik enerjileri de hesaplanır .

??? 7.1 “Hareket etmeyen cisimler enerjiye sahip değildir”. [!] 7.2 İş-enerji teoremi verilir. ??? 7.3 “Yer çekimi potansiyel enerjisi potansiyel enerjinin tek biçimidir”. [!] 7.3 Yer çekimi potansiyel enerjisi hatırlatılır. Genel çekim potansiyel enerjisi grafik olarak da verilir.

Yerin çekim alanının çekim kuvveti ile ilişkisi açıklanır. [!] 7.3 Hooke Yasası açıklanıp, kuvvet–uzama miktarı grafiğinden yararlanarak esneklik potansiyel enerjisi

hesaplanır. [!] 7.4 *Mekanik enerjinin korunumu; serbest düşme, atış hareketleri, esnek yay içeren sistemler, basit

makineler, balistik sarkaç gibi örneklere uygulanır. ??? 7.4 “Bir cisim düşmeye bırakıldığında, yer çekimi potansiyel enerjisinin tamamı aynı anda kinetik

enerjiye dönüşür”

: Ders İçi İlişkilendirme, : Diğer Derslerle İlişkilendirme, ???: Kavram Yanılgısı, [!]: Uyarı, : Sınırlamalar, *: Seçimlik


51






Sabitler:

g: yerçekimi ivmesi 9,8 m/s2

Formüller:

f: Frekans

T: Periyot

: Çizgisel sürat

T

2

: Açısal sürat

F: Merkezcil kuvvet

r: Yörünge yarıçapı

a: Merkezcil ivme

CosxFxFW ...

W:İş

F: Kuvvetin büyüklüğü

* Fxd

τ: Tork

d: Kuvvetin uygulama noktasının

dönme eksenine olan uzaklığı

vmtF

..

t: Kuvvetin uygulanma süresi

m: Kütle

v: Hız

sonilk pp

p:Momentum

* 0

* 0F

* 3

3

2

2

1

1

Sin

F

Sin

F

Sin

F

* m

xmX km

.,

m

ymYkm

.

Xkm:Kütle merkezinin x bileşeniı

Ykm: Kütle merkezinin y bileşeni

kEW

Ek:Kinetik enerji


52

d

MmGEb

2

.

Eb: Bağlanma enerjisi

G: Genel çekim sabiti

2

2

1mvEk , )(

2

1 2

0

2 vvmE sk

2

2

1IED

I: Eylemsizlik momenti

: Açısal sürat

ED:Dönme kinetik enerjisi

Birimler:

: radyan/saniye (rad/s)

: newton.metre (N.m)

İtme: newton.saniye (N.s)

p: kilogram.metre/saniye (kg.m/s)

* ILvxrmpxrL ),(

L:Açısal momentum

r: Dönme eksenine olan uzaklık

2

.

d

MmGF

F: Kütle çekim kuvveti

*

sabitT

R

2

3

R:Gezegenin Güneş’e olan ortalama

uzaklığı

T:Gezegenin Güneş etrafındaki bir

dolanım süresi


53



Etkinlik Adı : Heyecan Treni (Roller Coaster)

İlgili Olduğu Kazanımlar : 1.2,1.3,1.4

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: 5E Öğrenme modeli

Teşvik Etme

Büyük lunaparklarda insanların korkuyla karışık

heyecan duyarak bindikleri sürat trenlerinin (Roller

Coaster) tarihsel gelişiminden yola çıkarak çalışma

ilkeleri hakkında öğrenciler çeşitli araştırmalar yapar.

Öğrencilerin ray sistemi boyunca tam bir devir

yapabilmek için gerekli hıza ulaşmaya çalışan bu

sistemi yorumlayabilmeleri için öncelikle bir ipin

ucuna küçük kütleli bir cisim bağlayıp ipi önce yatay

sonra düşey düzlemde döndürerek serbest bırakmaları

istenir. Öğrenciler her iki durumda cismin izlediği

yörüngeyi tartışır. Cismi çembersel yörüngede

tutabilmek için gerekli kuvvetin varlığını hissederler.

Cismi düşük ve yüksek hızlarda çevirme durumlarında

neler gözleneceği tartışılır.

Keşfetme

Deneyin Amacı: Çembersel yörüngede hareket eden bir cisme etkiyen merkezcil kuvvet, yarıçap ve

kütle ilişkisini incelemek.

Araç-Gereç: Cam ya da plastik boru (50 cm uzunluğunda)

c) Lastik tıpa (iki delikli-2 adet)

d) Madeni pul (25 mm çap-16 adet)

e) Çamaşır mandalı ya da ataş

f) Milimetrik kâğıt

g) Metre

h) Kronometre

i) Naylon ip/sicim

j) Krokodil


54

Deneyin yapılışı

1) Şekildeki gibi cam borunun içinden naylon ipliği geçirip bir ucuna lastik tıpa bağlanır. Naylon

ipliğin diğer ucuna madeni pulları geçirerek düşmelerini engellemek için ipin en alt ucuna ataş

bağlanır. Krokodili cam boruya yakın yerde tutturarak ipin cam boru içinde yukarı aşağı

kayması önlenir (sürtünme ihmal edilecektir).

2) Deney üç kısımda yapılır:

a. Merkezcil kuvvet ve kütle sabit iken yörünge yarıçapının

değişimi.

b. Yörünge yarıçapı ve kütle sabit iken merkezcil kuvvetin

değişimi.

c. Yörünge yarıçapı ve merkezcil kuvvet sabit iken kütlenin

değişimi.

3) Deney düzeneği hazırlandıktan sonra gruptan bir öğrenci borunun üst

ucunu baş üzerinde 15-20 cm yarıçaplı bir çembersel yörüngede

döndürür. Sistem denge haline getirildikten sonra, bir referans noktası alınıp 10 dolanım için

geçen süre başka bir öğrenci tarafından ölçülür. Bu süre 10’a bölünerek hareketin periyodu

bulunur.

4) Bu aşamada ipin ucundaki lastik tıpanın kütlesi ve ipin diğer ucundaki pul sayısı sabit tutulup

yarıçap değiştirilir. 2. adımdaki yöntemle periyot hesaplanır.

5) Bu aşamada amaç yarıçap ve kütle sabit iken merkezcil kuvvet değişimini hesaplamaktır. İpin

ucundaki lastik tıpa, yarıçap sabit tutularak döndürülmeye başlanır. Düzenek dönerken denge

hâline getirildikten sonra, bir referans noktası alınıp 10 dolanım için geçen süre belirlenir. Bu

değer 10’a bölünüp hareketin periyodu bulunur.

6) Bu ölçümler pul sayısı artırılarak 3 kez tekrarlanır.

7) Pul sayısı ve yarıçap sabit tutularak ipin ucuna iki lastik tıpa bağlanarak deney tekrarlanır.

Açıklama

Bir ipin ucuna bağlanarak döndürülen cismin yaptığı harekette merkezcil kuvvetin ipteki gerilme

kuvveti olduğu ve bu kuvvetin değerinin ipin ucundaki pulların ağırlığına eşit olduğu belirtilir.

r uzunluğunda bir ipe bağlı m kütleli bir cisim yatay çembersel bir yörüngede döndürüldüğü zaman

cisme etkiyen merkezcil kuvvet;

amF

.

bağıntısından elde edilir. Bu bağıntıda merkezcil ivme yerine

yazılırsa

2

2

rmr

mF

bağıntısı elde edileceği açıklanır. Burada yörüngeye teğet hız vektörünün büyüklüğü iken

açısal hız vektörünün büyüklüğüdür. Böylece;

T

r

2 bağıntısından dolanım sürati ve


55

2

24

T

rmF

formülünden de merkezcil kuvvet belirlenir.

Formül incelendiğinde merkezcil kuvvetin; cismin kütlesine, yörüngede dolanım yarıçapına ve

periyoduna dolayısı ile frekansına bağlı olduğu vurgulanır. Bunların değişmesi ile merkezcil

kuvvetin nasıl değişeceği tartışılır.

Genişletme

Öğrencilere yatayda yaptıkları çembersel hareketi düşeyde yapmış olsalardı merkezcil kuvvetin

yörüngenin her noktasında ipteki gerilmeye eşit olup olmayacağı sorulur. Düşeyde çembersel

hareket yapan bir cismin yörüngesini çizmeleri ve bu yörüngenin alt, üst ve yan noktalarında

cisme etkiyen kuvvetleri çizmeleri istenir. Her bir noktada cisme etkiyen merkezcil kuvvet

belirlenir.

Değerlendirme

Değerlendirme aşamasında işlem ve hesaplamaya dayalı soruların yanı sıra özellikle öğrencilerin

kavram yanılgılarını ortaya çıkaracak kavramsal düzeyde sorular sorulabilir.


56

1.Çelik bir top ipe bağlanır ve yandaki

şekilde görüldüğü gibi yere paralel düzlemde

çembersel bir yörüngede döndürülür. Şekilde

gösterilen P noktasında ip kopmaktadır. Bu

olayın yukarıdan görünüşü şekildeki gibi ise,

ip koptuktan sonra topun izleyeceği yörünge

hangisidir?

2. 3 kg kütleli bir cisim şekildeki gibi

çembersel yörüngede 10 m/s çizgisel hızla

döndürülüyor. Alt ve üst iplerdeki gerilim

kaç N olur?

3. 40 cm uzunluğundaki bir ipin ucuna

içindeki su ile birlikte kütlesi 1 kg olan bir

kova bağlanarak düşey olarak çembersel

yörüngede döndürülüyor. Buna göre;

a) Kova yörüngenin en üst noktasında iken

suyun dökülmemesi için kovanın çizgisel

sürati en az kaç m/s olmalıdır?

b) Kova yörüngenin en alt noktasında iken

ipteki gerilme kuvveti kaç N olur?


57

Etkinlik Numarası: 2

Etkinlik Adı: Virajı Dönebilir miyiz?

İlgili Olduğu Kazanımlar:1.3,1.4

Etkinlikte Kullanılan Yöntem/Teknik: Örnek olay

Bir baba ile oğlu kışın yağmurlu bir havada otomobilleriyle bir yere yetişmeye

çalışmaktadırlar. Baba bir viraja yaklaştıklarında oğluna: "Viraja çok hızlı girersek savrulup

yoldan çıkabiliriz. Yavaş girersek emniyetle yolumuza devam edebiliriz fakat bu kez de zaman

kaybederiz. Oğlum sen lisede fizik dersi okuyorsun. Bana aracımızın en fazla hangi hızla viraja

girmesi gerektiğini söyleyebilir misin? "der.

Oğlan bir an düşünür ve babasına döner:"Babacığım bunun için bazı verilere ihtiyacımız var.

Aracımızın tekerlekleri ile yol arasındaki sürtünme katsayısı, aracımızın kütlesi, virajın eğimi ve

yarıçapı bilinmeli ki sana istediğin cevabı verebileyim."der.

Baba aracı yol kenarında uygun bir yerde durdurur. Aracın torpido gözünden araca ait

kitapçıktan aracın kütlesini bulur. Daha sonra cep telefonuyla önce otomobil servisindeki yetkiliyi

arayıp lastiklerin asfalt ve ıslak yoldaki sürtünme katsayısını öğrenir. Daha sonra Karayolları

Bölge Müdürlüğü'ndeki yetkiliden önlerindeki virajın yatay olduğunu ve yarıçapını öğrenir. Hava

rüzgârsız olduğu için havanın görece küçük etkisinin ihmal edilebileceğini söyler. Sonra da oğluna

"Sana verdiğim bu bilgilerle bana emniyetli dönüş için olası en yüksek hızımı söyleyebilirsin ama

bana açıklama yapmanı da bekliyorum. Arabamızın kütlesi 900 kg olduğuna göre virajın yarıçapı

ve sürtünme katsayısı ne kadardır?" der.

Oğlan da elinde kâğıt ve kalem ile babasına şu bilgileri verir: Viraj yatay düzlemde olduğuna

göre aracın ağırlığı yerin tepkisiyle yok edilir. Bu durumda net kuvvet yatay doğrultudadır.

Havanın direnç kuvveti ihmal edildiğine göre net kuvvet sürtünme kuvvetidir. Emniyetli dönüş

için sürtünme kuvveti gerekli olan merkezcil kuvveti sağlayabilmelidir. Bu durumda virajı güvenli

bir şekilde dönebilmek için gerekli hız değerini matematiksel yoldan buluruz. Senin bana verdiğin

değerlere göre en fazla 55 km/h hızla viraja girmemiz gerektiğini ben hesapladım" der.

Baba, oğlunun verdiği bilgilerden dolayı oğluna teşekkür eder ve emniyetle virajı dönüp

yollarına devam ederler.


58

*Etkinlik No:3

Etkinlik Adı: Ağır Cisimleri Kolayca Kaldıralım

İlgili Olduğu Kazanım: *5.4

Etkinlikte Kullanılan Yöntem/Teknik: Probleme Dayalı Öğrenme

Basit makinelerin uygulamasına yönelik bu etkinlikte öğrencilerin yaratıcı düşüncelerini

öğrendikleri bilgilerle birleştirerek yeni bilgilere ulaşmaları amaçlanmıştır.

Öğretmen aşağıdaki problem durumunu öğrencilere sunar: “Ahmet köyde yaşamaktadır.

Heyelan sonucu yuvarlanan kaya parçalarından biri Ahmet’lerin bahçesine gelmiştir. Kaya

parçası bir kişinin kaldıramayacağı kadar ağırdır. Yaklaşık ağırlığı 2400 N’dur. Babası Ahmet’e

kaya parçasını bahçeden kaldırması için çalışmasını söyler. Ahmet’in uygulayabildiği maksimum

kuvvet ise 100 N’dur. Ahmet, kaya parçasını bahçeden nasıl kaldırabileceğini düşünürken aklına

basit makineler gelir. Ama basit makineleri nasıl kullanacağı konusunda kararsızdır.”

Öğrenciler beş kişilik gruplara ayrılarak Ahmet’e yardımcı olacak çözüm önerileri

bulmaya çalışır. Bu bağlamda öğretmen aşağıdaki açıklamaları yapar: “Bu maksatla tek bir basit

makine kullanabileceğiniz gibi birden fazla basit makineyi birleştirmek suretiyle bir sistem

oluşturup bu şekilde de çözüm üretebilirsiniz. Çok sayıda çözüm üretmeniz size çözüm sayınız

kadar puan getirecektir. Yaratıcı gücünüzü basit makinelerle ilgili öğrendiğiniz bilgilere

ekleyerek en fazla çözüm üreten en çok puanı alacaktır. Ayrıca herhangi bir çözümde farklı türde

çok sayıda basit makine kullanan dereceye girecektir. Çözümünde en çok farklı basit makine

kullanmış olan birinci olacaktır. Kısacası iki ayrı kategoride sıralamaya tabi olacaksınız.”

Bu açıklamalardan sonra gruplar çalışmaya başlar. Önerdikleri çözümleri taslak şekiller

halinde öğretmenlerine sunarlar. Öğretmen çözümlere puan verir. Puanlama şu şekilde yapılır:

Birinci kategori için gruplar her bir doğru çözüm yolu için bir puan kazanır. İkinci

kategoride grupların geçerli her çözümüne, çözümde kaç farklı basit makine varsa o kadar puan

verilir. Sadece bir basit makinenin (örneğin kaldıracın) bulunduğu çözüm 1 puan, birden fazla

basit makinenin (örneğin kaldıraç, çıkrık ve palanga) kullanıldığı bir çözüm ise 3 puan alır. Bu

şekilde birleşik sistemlerin puan getirisinin yüksek olacağını bilen öğrenciler yaratıcılıklarını

kullanmaya teşvik edilmiş olurlar.

Daha sonra yüksek puandan başlayarak başarı sırası ilan edilir. En yüksek üç puanı alan

grupların çözüm şekilleri temize çekilmiş olarak karton kâğıtlarda sınıf panolarında sergilenir.


59


Etkinlik Adı : Kavramları Doğru Biliyor Muyuz?

İlgili Olduğu Kazanımlar : 2.1-2.3, 7.1-7.4

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Kavramsal Test

1 ve 2. sorular yandaki şekle ve açıklamaya göre cevaplanacaktır.

Yandaki şekil çarpışan iki çelik A ve B topunun yollarını

göstermektedir.

1. Her bir topun momentumundaki değişimin yönünü ok kümelerinden hangisi en iyi göstermektedir?

2. Çarpışma sırasında A topunun B topuna uyguladığı itici kuvvetin yönünü hangi ok en iyi gösterir?

3 ve 4. sorular yandaki şekle ve açıklamaya göre cevaplanacaktır.

Şema, sürtünmesiz bir masa üzerinde iki diski göstermektedir. Disk B,

disk A’dan 4 kat daha ağırdır. Durgun halden başlayarak, diskler iki

eşit kuvvetle masanın öbür tarafına itilirler.

3. Bitiş çizgisine ulaştığında hangi diskin daha büyük kinetik enerjisi

olacaktır?

A. A

B. B

C. İkisi de aynı miktara sahip olur.

D. Cevaplamak için bilgi yetersiz.

4. Hangi diskin bitiş çizgisine ulaştığında daha büyük momentumu

olacaktır?

A) B) C) D) E)

A) B) C) D) E)


60

A. A

B. B

C. Her ikisi de aynıdır.

D. Cevaplamak için bilgi yetersiz.

5. Küçük bir kız çocuğu, kaydırağın sonunda en büyük olası hıza ulaşmak için aşağıda gösterilen

sürtünmesiz kaydıraklardan birini seçmek istiyor.

Kız, yukarıda gösterilen kaydıraklardan hangisini seçmelidir?

A) A B) B C) C D) E) Fark etmez, her birinde kızın sürati aynı

olur

6 ve 7. sorular yandaki şekile göre cevaplanacaktır.

Yandaki şekil A noktasından yukarı yönde dikey olarak atılan bir topu

göstermektedir. Top, C noktasından daha yüksek bir noktaya ulaşmaktadır. B, A ve

C’nin ortasında bulunan bir noktadır (AB=BC). Hava direnci ihmal edilirse,

6. B noktasından geçerken sahip olduğu hızla karşılaştırıldığında, C

noktasından geçerken topun hızı nedir?

A) B noktasındaki hızının yarısı

B) B noktasındaki hızından daha küçük, fakat yarısı kadar değil

C) B noktasındaki hızına eşit

D) B noktasındaki hızının iki katı

E) B noktasındaki hızından daha büyük, fakat iki katı kadar büyük değil

7. Top, C’nin üzerinde en yüksek noktaya ulaştıktan sonra, yönünü değiştiriyor ve düşey olarak

düşüyor. Aşağı düşerken topun B noktasında sahip olduğu hızın büyüklüğü, yukarı doğru

çıkarken aynı noktada sahip olduğu hızın büyüklüğüne göre nasıldır?

A) Yukarı çıkarken sahip olduğundan daha küçük

B) Yukarı çıkarken sahip olduğuna eşit

C) Yukarı çıkarken sahip olduğunun iki katı

D) Yukarı çıkarken sahip olduğundan büyük, fakat iki katından az

E) Verilen bu bilgiye göre belirlenemez


61

Etkinlik Numarası :5

Etkinlik Adı : Gezenlerin Yörüngesini Çizelim.

İlgili Olduğu Kazanımlar : 6.2

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Gösterip Yaptırma

Etkinliğe başlamadan öğrencilerden aşağıdaki malzemeleri getirmeleri istenir.

Dayanıklı pamuk iplik (en az 15cm)

Karton(en az 30x30cm)

Mukavva veya tahta levha (en az 30x30cm)

Cam çivisi (2 adet)

Kalem

Yapıştırıcı

Hesap makinesi

Öğrencilere “Gezegenlerin Güneş etrafında nasıl bir yörüngede döner?” sorusu sorulur.Alınan

cevaplar değerlendirilir.Yapılacak etkinlikle bu sorunun cevabının araştırılacağı belirtilir.Öğrenciler

4’erli ya da 5’erli gruplara ayrılır.Daha sonra aşağıdaki işlemleri sıra ile yapmaları istenir:

Her gruptan önce karton parçasını mukavva levhanın yüzeyini kaplayacak şekilde yapıştırın.

Kartonun üzerine çivileri 10cm aralıkla tutturun.

15 cm uzunluğundaki ipin iki ucu çivilere bağlayın.

Kurşun kalem ipin tam ortasından bir kez dolayın.Daha sonra kalemin ucu kartona dik olacak

şekilde çivilerin etrafında kalemin bir tur atması sağlayın.

Her bir grup elde ettiği şekli yorumlarlar. Keplerin Yörüngeler Yasası yapılan etkinliğe dayalı

olarak açıklanır.

Etkinliğin ikinci aşamasında öğrencilere Güneş’e Dünya’dan daha yakın olan gezegenlerin

Güneş çevresinde Dünya’dan daha hızlı, Güneş’e Dünya’dan daha uzak olan gezegenlerin ise Güneş

çevresinde Dünya’dan daha yavaş dolandıkları belirtilir.Bu etkinlikte ve gezegenlerin Güneş

çevresinde dolanım sürelerinin Güneş’e olan uzaklıklarına bağlı olarak nasıl değişeceğini

bulabilecekleri söylenir. Keplerin Periyotlar Yasası açıklanır. Bu yasanın açıkladığı bağıntı tahtaya

yazılır.Bu bağıntı Dünya’nın Güneş’e uzaklığı ve dolanım süresi baz alınarak aşağıdaki gibi

düzenlenir.

Tg2 =Td

2. Rg

3 /Rd

3

Gezegenlerin Güneş’e uzaklıkları çok büyük sayılarla işlem yapmamak için AU (Astronomik

Birim) cinsinden ifade edilir.AU Dünya’nın Güneş’e olan ortalama uzaklığı (yaklaşık 150 milyon km)

1AU=150 000 000 km


62

Mars’ın Güneş’e uzaklığının 1,52 AU olduğu belirtilerek İlgili bağıntı örnek olarak Mars

gezegenine uygulanır.

TM2 =1

2. (1.52)

3/ 1

2

TM= 1.87 yıl.

Diğer gezegenlerin Güneş’e olan uzaklıkları verilerek aşağıdaki gibi bir tabloya işlemeleri

istenir.

Gezegen Güneş’e Uzaklığı(AU) Periyodu

Merkür 0,387

Venüs 0,723

Jüpiter 5,2

Satürn 9,54

Uranüs 19,2

Neptün 30,1

Daha sonra öğrencilerden doğdukları günden bu tarihe kadar geçen süreyi gün olarak

hesaplamaları ve burdan hareketle Merkür’de ve Neptün’de yaşamış olsaydınız ilgili gezegenin yılına

göre kaç yaşında olurdunuz?”sorusu sorulur.


63

3. Ünite : Manyetizma


A. Genel Bakış

Öğrenciler 9. sınıfta; elektrik akımı, potansiyel farkı ve direnç kavramlarını tanımlayarak

Ohm yasasının uygulamalarını gerçekleştirdiler. Direncin nelere bağlı olduğu, dirençlerin seri ve

paralel bağlandıkları devrelerde akım-gerilim değerlerini deneyerek keşfedip kavramsal düzeyde

elektrik akımının manyetik etkisini gözlemlediler. Öğrenciler, 10. sınıfta ise elektriksel olarak

yüklü cisimler arasındaki etkileşimleri incelerken “elektriksel alan” kavramını tanımladılar.

Çeşitli modellemelerle elektriksel alan, elektriksel kuvvet, potansiyel farkı, elektriksel potansiyel

enerji gibi daha soyut kavramları mekanikte öğrendikleri kütleçekim alanı, çekim kuvveti ve

çekim potansiyel enerjisi kavramları ile benzerlik/farklılıklarını karşılaştırarak öğrendiler.

B. Ünitenin Amacı

Bu sınıfta ise manyetik alan, manyetik kuvvet, manyetik akı, manyetik alan kaynakları,

elektromanyetik indükleme ile ilgili konu ve kavramlara giriş yapılacaktır. Bu düzeyde diğer

yıllara nazaran daha fazla formül verilmektedir. Ama verilen formüllerin asıl amacı kavramlar

arasındaki ilişkiyi vurgulamak içindir. Kavramı pekiştirmek için verilen sayısal problemler ise

günlük yaşamla bağlantılı olmalı, gerçek yaşamdan uzak sadece birtakım sayısal işlemleri

gerçekleştirme amaçlı olmamalıdır.




*Kuzey Işınımları-Aurora Borealis, Güney Işınımları-Aurora Australis

*Hızlandırıcılar ve CERN laboratuarı

Uydu Davranış Kontrolü

Biomanyetizma

Manyetik Terapi

Hız trenleri

CRT televizyonları

Kalp pili

*Elektrikli diş fırçaları

*MRI (manyetik rezonans görüntüleme-magnetic resonance imaging)

Barajlardaki elektrik üretimi

Jeneratörler ve Motorlar

Elektrogitar


Manyetik alan

Manyetik kuvvet

Manyetik kutup

Manyetik geçirgenlik

Manyetik akı

İndükleme


64

E. Öğrenci Kazanımları 3. ÜNİTE: MANYETİZMA

KAZANIMLAR AÇIKLAMALAR


1. Manyetik alan ve manyetik alan kaynakları ile ilgili

olarak,

1.1 Mıknatıslar arasındaki itme ve çekme kuvvetini alan

kavramını kullanarak açıklar.

1.2 *Akım taşıyan halkanın ve solenoidin bir manyetik alan

oluşturduğunu keşfeder (PÇB-1.e,f,g 2.a,c,d,f,

3.a,b,c,d,f,h).

1.3 *Akım taşıyan iletken iki tel arasında oluşan manyetik

kuvveti keşfeder (PÇB-1.e,f,g 2.a,c,d,f, 3.a,b,c,d,f,h).

1.4 Manyetik alanda akım taşıyan dikdörtgen tel çerçeveye

etki eden kuvvetin etkisini gözlemleyerek açıklar

(FTTÇ-2.d, e).

1.5 *Yüklü parçacıkların manyetik alanda hareketlerini

açıklar (BİB-4.a-e).

1.6 Maddeleri manyetik özeliklerine göre sınıflandırır (BİB-

4.a-e).

1.7 Dünyanın manyetik alanının kaynağı hakkındaki

görüşleri irdeler (BİB-4.a-e).

2. Elektromanyetik indükleme ile ilgili olarak,

2.1 Manyetik akı değişimi ile elektrik akımı üretilebileceğini

keşfeder (PÇB-1.e,f,g 2.a,c,d,f, 3.a,b,c,d,f,h, FTTÇ-1.n).

2.2 *Öz indükleme ve karşılıklı indükleme olaylarını

örneklerle açıklar (BİB-4.a-e).

2.3 *Manyetik alan içinde hareket eden bir iletkenin uçları

arasında bir emk oluşacağını örneklerle açıklar.

2.4 Elektrik ve manyetik alanlar arasındaki ilişkiyi bir bütün

halinde yorumlar (FTTÇ-1.n, 2.a, BİB-4.a-e).

2.5 Motor ve jeneratörlerin çalışma ilkelerinin benzerlik ve

farklılıklarını karşılaştırır.

[!] 1.1 Elektrik ve manyetik olaylar arasındaki benzerlik ve farklılıklardan yola çıkarak, manyetik kutuplar arasındaki etkileşimlerde temas

gerektirmeyen bir alan kavramı kullanılacağı vurgulanır. Manyetik alanı açıklamak için manyetik alan çizgilerinin kullanılacağı vurgulanır.

Öğrenciler, elektrik alanda olduğu gibi, manyetik alan çizgilerinin de metaforik bir modelleme olduğu gerçekte böyle çizgilerin olmadığı

konusunda yanılgılara düşmemeleri için uyarılır.

??? 1.1 “Büyük mıknatıslar küçük olanlardan daha kuvvetlidir.”, “Mıknatıslar sadece çeker.”, “Kuzey ve güney manyetik kutuplar, pozitif ve negatif

yükler gibidir.”, “Sadece mıknatıslar manyetik alan oluşturur.”, “Manyetik alan ile elektriksel alan aynıdır.”, “Manyetik alanlar, kitaptaki

resimler gibi iki boyutludur; manyetik alan üç boyutlu değildir.”, “Manyetik alan çizgileri sadece mıknatısın dışında vardır”.

[!] 1.2 *Sabit bir “I" akımı taşıyan düz bir telin etrafında bir manyetik alan oluşturduğu hatırlatılır. Manyetik alan oluşturulurken halka ya da

solenoid kullanılmasının nedeni tartışılır. Akım taşıyan telden belli bir uzaklıkta, halkanın merkezinde ve solenoidin içerisinde oluşan manyetik

alan ile akım, uzaklık, sarım sayısı, ortamın manyetik geçirgenliği ve solenoidin boyu arasındaki ilişki vurgulanır. Manyetik alanın

büyüklüğünü veren formüller sadece kavramlar arasındaki ilişkiyi vurgulamak için verilir, karmaşık problem çözümlerine girilmez. Ayrıca

akım geçen tel, halka ve solenoidin oluşturduğu manyetik alanı sağ el kuralı da kullanılıp çizgiler şeklinde üç boyutlu olarak gösterilerek

yorumlanır.

1.2. *Sabit bir “I" akımı taşıyan halkanın ve solenoidin sadece merkezinde oluşturduğu manyetik alan tartışılır.

??? 1.2 *“Manyetik kutuplar izole edilebilir.”, “Manyetik alan çizgileri bir kutuptan başlayıp diğerinde sona erer.”

1.3 *Oluşacak manyetik kuvvetin akım ve teller arasındaki uzaklık ile ilişkisi vurgulanır. Akımların yönü ile kuvvetin yönünün ilişkisi tartışılır.

[!] 1.4. Akım taşıyan düz tele manyetik alanda etkiyen kuvvet hatırlatılır.

[!] 1.4.*Akım taşıyan tele etkiyen manyetik kuvvetin formülü verilir Tel çerçeveye etki eden kuvvetin döndürme etkisi ile ilgili formüller vektörel

çarpım kullanılarak verilir.

[!] 1.5 *Yüklü parçacıkların manyetik alana paralel ve dik girmesi durumları formülsel olarak diğer durumlar yalnızca kavramsal olarak tartışılır.

??? 1.5 *“Hareketsiz yüklere manyetik kuvvet etki edebilir.”, “Yükler bırakıldıkları zaman mıknatısın kutuplarından birine doğru hareket eder.”

[!]1.2, 1.3, 1.4, 1.5 Sağ el kuralının farklı durumlarda manyetik alan ve manyetik kuvvetin yönünü bulmada nasıl kullanıldığı açıklanır.

[!] 1.6 Bazı maddelerin neden mıknatıslık özeliği gösterdiği bazılarının ise göstermediği tartışmasından yola çıkılarak, maddeler manyetik

geçirgenliklerine göre paramanyetik, ferromanyetik ve diamanyetik maddeler olarak sınıflandırılır.

??? 1.6 “Bütün metaller mıknatıslar tarafından çekilir.”, “Mıknatıslar metal olmayanları iter.”

[!] *1.2, 1.7 Manyetik alanın kaynağının hareketli yükler olduğu etkinliklerle vurgulanır.

??? 1.7 “Dünyanın coğrafik ve manyetik kutupları çakışıktır.”, “Dünyanın kuzey yarım küresindeki manyetik kutup kuzey kutup ve güney

yarımküresindeki manyetik kutup ise güney kutuptur.”

[!] 2.1 Elektrik akımının manyetik alan ürettiği ve manyetik alan değişimin bir elektrik akımı üretebileceği vurgulanır. Manyetik akı tanımlanarak

Faraday’ın indükleme yasası ve Lenz yasası’nı yorumlamak için deneyler yapılır. Lenz yasası ve enerjinin korunumu arasındaki ilişki tartışılır.

Faraday’ın fiziğe katkısı tartışılır.

??? 2.1 “Akı ile alan çizgileri aynı şeylerdir.”, “Manyetik akı gerçekte manyetik alanın akışıdır.”

2.2. *Bu kavramlar akının azalması ya da artmasına bağlı olarak öncelikle kavramsal düzeyde verilir. Özindüksiyon ve karşılıklı indüksiyon

formülleri verilmez.

??? 2.2 *“İndükleme emk’sının (ε) oluşması için manyetik akı yeterlidir-değişmesi gerekmez..”, “İndükleme emk’sı (ε), sadece kapalı devrede

oluşur.”

[!]2.4 Maxwell’in fiziğe katkısından yola çıkılarak formüllere girilmeden Maxwell’in denklemleri yorumlanır.

[!] 2.5 Barajlarda elektrik enerjisinin nasıl üretildiği açıklanır. Elektrik enerjisinin üretimi ve bilinçli bir şekilde tüketimi konusunda yapılması

gerekenler tartışılır.



65






Sabitler:

ATm /10.4 7

0

Formüller

* d

IBtel

2

.0

Btel: Telin oluşturduğu manyetik

alan

I: Akım şiddeti

0 :Serbest uzayın manyetik

geçirgenliği

d: Telden olan uzaklık

* r

IBhalka

2

0

Bhalka: Halkanın merkezinde

oluşturduğu manyetik alan

I: Akım şiddeti


geçirgenliği

r: Halkanın yarıçapı

*

Il

NnIBsolenoid 00

Bsolenoid: Solenoidin merkezindeki

manyetik alan

I: Akım şiddeti


geçirgenliği

n: Birim uzunluktaki sarım sayısı

N: Sarım sayısı

l:Solenoidin boyu

* BxliF

.

F: Tele etkiyen manyetik kuvvet

I: Akım şiddeti

l: Telin uzunluğu

* BxvqF

.

F: Yüke etkiyen manyetik kuvvet

q: Yük miktarı

v: Yüklü parçacığın hızı

*

BxBxAI

τ: dikdörtgen tel çerçeveye etkiyen

tork

I: Akım şiddeti

A: Çerçevenin alanı

* CosABAB ...

Φ: Manyetik akı

A: Alan

*

)..( CosABt

Nt

N m

ε: İndüklenen Emk

Φ: Manyetik akı

t: zaman

A: Çerçeve ya da ilmeğin alanı

* Blv

ε: İndüklenen Emk

l: İletkenin uzunluğu

v: İletkenin hızı

Birimler:

F: newton (N)

B: tesla (T)

Φ: weber (Wb)

ε: volt (V)


66



Etkinlik Adı : Dünyanın Manyetik Alanı

İlgili Olduğu Kazanımlar : 1.1, *1.2, 1.7.

Kullanılan Öğrenme-Öğretme Yaklaşımı: Kavramsal Değişim Metni

Dünya’nın manyetik alanı denizcilikte, altın, gümüş ve petrol bulmak için yapılan

araştırmalarında ve haberleşme gibi çeşitli uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Bu nedenle

dünyanın manyetik alanının yüzeydeki ve yüzeyden uzaktaki büyüklüğü ve yönü yıllardır

araştırma konusu olmuştur. Dünyanın manyetik alanının kökeni tam olarak anlaşılamamıştır.

Fakat dünyanın merkezindeki, demir ve nikel içeren sıvı metalik dış çekirdeğin dönmesi ve

konvektif etkilerle oluşan elektrik akımlarıyla ilgili olduğu düşünülmektedir. Yapılan

araştırmalar dünyanın manyetik alanının büyüklüğünün ve yönünün jeolojik çağlardan bu

yana değiştiğini göstermektedir. Bilim adamları tarafından dünyanın manyetik kutuplarının,

binlerce yıl süren dönemlerin ardından, yer değiştirdiği vurgulanmaktadır. Dünyanın

merkezinde bulunan ve erimiş durumdan katılaşarak oluşan kayalar katılaşma anındaki

manyetik alan hakkında geçmişteki manyetik kutupların yönü ve büyüklüğü hakkında bize

bilgi vermektedir. Bu tip “manyetik fosiller” in incelenmesi dünyanın manyetik alanının her

milyonda yıl tersine döndüğünü ( yani kuzey kutbu güneye, güney kutbu kuzeye) göstermiştir.

Fakat bu manyetik alanın anlaşılmadığı detaylardan biridir.

Acaba herhangi bir jeolojik çağda dünya tek bir manyetik kutba sahip olmuş olabilir mi? Ya

da doğada tek bir manyetik kutup bulunabilir mi?. Öğrencilerin öğrendiklerinden yola

çıkarak; “Manyetik kutuplar birbirlerinden ayırt edilebilir (Kuzey ve Güney olarak).” ya da

“Manyetizmada tek kutup vardır.” olası kavram yanılgılarını gidermeye çalışmak için

aşağıdaki soru ve metin verilir. Öğrencilerin bu soruya hangi durumu savunuyorsa; “evet

doğrudur” ya da “hayır yanlıştır” diyerek bu durum hakkında görüş bildirmeleri istenir.

Soru: “Doğada tek bir manyetik kutup bulunur mu?”


67

Evet bulunur. Bazı öğrenciler doğada tek bir N kutbu ya da S kutbu

elde edilebileceğini düşünür. Onlara göre elektrik yüklerinde (tek

başına pozitif ve negatif yük) olduğu gibi doğada tek bir manyetik

kutup bulunabilir. Çünkü elektrik yükleri ile manyetik kutuplar

birbirine benzer özelikler göstermektedir. Her ikisinde de aynı

kutuplar birbirini itmekte, zıt kutuplar birbirini çekmekte ve her

ikisindeki kuvveti açıklamak için de alan kavramı kullanılmaktadır. Bu kadar

benzerlikten yola çıkarak elektrikte olduğu gibi manyetizmada tek kutup bulunur.

Hayır bulunmaz. Örneğin, bir çubuk mıknatıs ikiye bölündüğünde

meydana gelen her iki parçanın da bir mıknatıs olarak davrandığı

ve bu parçaların her birinin uçları bir pusulaya yaklaştırıldığında

pusulanın iğnesinin farklı şekilde saptırdığı görülür. Bölme işlemi

devam ettirildiğinde de benzer gözlem yapılır. Bu gözlemler, bu

işlemin mümkün olan en küçük parçaya kadar indirildiğinde de

yine her bir parçanın N ve S kutuplu mıknatıslar olacağı sonucuna götürür. Yani

mıknatısın N ve S kutbunun birbirinden ayrılması imkânsızdır. Sonuç olarak manyetik

kutuplar çiftler halinde bulunur. Şimdiye kadar tek bir manyetik kutup elde

edilememiştir.

Öğretmen yukarıdaki kavramsal değişim metnini öğrencilere okumaları için vermesinin yanı

sıra, kavramsal değişim yaklaşımına göre uygun bir yöntem kullanarak bir tartışma ortamı

sağlayabilir ve öğrencilerde var olabilecek kavram yanılgılarını ortaya çıkarmaya çalışmalıdır.

Bu kavramsal değişim yaklaşımına uygun yöntemi uygularken aşağıdaki soruları yöneltebilir:

Acaba bir çubuk mıknatıs ikiye bölündüğünde meydana gelen her iki parça

da bir mıknatıs olarak kalır mı?

Bu parçaları bir pusulaya yaklaştırdığımızda neler olur? Farklı uçlar

pusulanın iğnesini farklı şekilde saptırır mı?

Bölme işlemi devam ettirildiğinde de benzer gözlemler yapılır mı? Bu işlem

mümkün olan en küçük boyuta kadar sürdürüldüğünde neler

gözlemlenebilir?”


68


Etkinlik Adı : Yüzyılın Deneyi ve CERN Laboratuvarı

İlgili Olduğu Kazanımlar : *1.2, *1.5

Kullanılan Öğrenme-Öğretme Yaklaşımı: Çürütme Metni

Merkezi İsviçre'de bulunan Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü (CERN) 36 ülke ve 2 binden

fazla fizikçinin katılımıyla tarihin en büyük fizik deneyini gerçekleştirmeye çalışmaktadır.

Yerin 100 metre altında ve 27 km çevre uzunluğuna sahip tünelde gerçekleştirilecek olan

zamanın en büyük fizik deneyinde Türkiye’den Çukurova, ODTÜ, Ankara ve Boğaziçi

Üniversitelerinin fizik bölümlerinden öğretim görevlileri ve doktora öğrencileri katılmaktadır.

Bilim dünyasının 10 yıldan fazla bir süredir hazırlandığı deneyin temel amacı maddeyi

oluşturan parçacıkları inceleyerek, evrenin işleyişi hakkında daha fazla bilgiye sahip olmaktır.

Bu deneyde parçacıkların (protonlar) elektrik ve manyetik alanlar altında 0,99 c ışık hızına

yakın hızlarda hızlandırılıp belli noktalarda çarpışmaları sağlanmaktadır. Bu çarpışmalar

neticesinde açığa çıkacak diğer parçacıklardan yola çıkarak evrenin başlangıcı ve işleyişi

hakkındaki rolleri incelenecektir. Şimdiye kadar inşa edilen en büyük ve en yüksek enerjili

parçacık hızlandırıcı olan bu yapıda protonlar tünelin çevresine yerleştirilmiş yaklaşık 10 bin

adet dev süper iletken mıknatıs tarafından yönlendirilecektir. Böylece zıt yönlerde dönen iki

proton ışını üretilecektir. Bilim dünyası çarpışmalar sonunda şimdiye kadar keşfedilmemiş

yeni parçacıkların açığa çıkmasını beklemektedir.


69

Öğrencilerin “Hareketsiz yüklere manyetik kuvvet etki eder.”,“Yükler bırakıldıkları zaman

mıknatısın kutuplarından birine doğru hareket eder.” Kavram yanılgılarını gidermek için

aşağıdaki çürütme metni öğrencilerle paylaşılır.

“CERN laboratuarını ziyaret eden bir grup protonları hızlandırmak için 27 km çevre

uzunluğunda bir tünel döşenmesinin gerekli olmadığını, yeteri kadar güçlü süper iletken bir

mıknatısın kutuplarına konan yüklü parçacıklara (örneğin protonlara) bir kuvvet etki

edeceğini savunur. Yani yükler hareketsiz de olsa elektrik yüklerinde olduğu gibi bir kuvvet

etki edecektir.

Bu düşünce yanlıştır. Elektrik alanda olduğu gibi manyetizmada etkileşen kuvvetler için alan

kavramı tanımlanır. Elektrik alanında durgun bir elektrik yüküne bir kuvvet etki eder.

Manyetik alanında ise durgun yüklere herhangi bir kuvvet etki etmez. Manyetik alanda bir

kuvvet etki etmesi için yüklerin hareket halinde olması ve manyetik alana belli bir açıyla

girmesi gerekir. CERN laboratuarındaki 27 km uzunluğundaki tünelde 0,99 c ışık hızına

ulaştırmak için protonları öncelikle bir elektrik alanı uygulayarak hızlandırmak ve manyetik

alan sayesinde de belli bir yörüngede hareket etmesini sağlayacak şekilde kuvvet etki etmesini

sağlamak gerekir. O nedenle laboratuarda yapılan güçlü mıknatısın kutuplarına sadece

protonları yerleştirmek yetmeyecektir.”


70

4. Ünite : Modern Fizik


A. Genel Bakış

Öğrenciler 10. sınıfa kadar ışık hızına göre çok daha küçük hızlar için geçerli olan

fizik yasalarını öğrendiler ve bunların günlük gözlemlerimizle de uyum halinde olduğunu

gördüler. 10. sınıfta ise ışık hızına yakın hızlarda bazı doğa olaylarında fizik yasaları

değişmezken, olayların günlük gözlemlerimizden farklı olabileceğini gördüler ve bu olayları

açıklamakta kullanılan temel yaklaşımlarda değişiklikler yapılmasının gerekli olduğunu

öğrendiler.

B. Ünitenin Amacı

Bu ünitede öğrencilerin; ışığın özellikle parçacık yapısını kavramaları, elektronların

maddenin yapısındaki öneminin farkına varmaları ve atomun yapısını anlamaya çalışmaları

beklenmektedir.




Fotoseller

Otomatik kapılar ve otomatik ışıklar

Hırsız alarmı

Laser ışığı ve kullanımı

Hologramlar

Elektro-Ensefalo-Grafi (EEG)

Elektro-Kardiyo-Grafi (EKG)


*Kara Cisim Işıması

Planck Sabiti

Fotoelektrik Olay

Compton Olayı

Işığın Tanecikli Yapısı

Maddesel Parçacıkların Dalga Özeliği: de Broglie Hipotezi

Elektronların Özelikleri

*Rutherford Deneyi ve Bohr Atom Modeli

Atomun Yapısı

Laser Işığı


71


4. ÜNİTE: MODERN FİZİK KAZANIMLAR AÇIKLAMALAR


1 Işığın tanecikli özeliği ile ilgili olarak,

1.1 Kara cisim ışımasını açıklar (BİB-1.a-d).

1.2 Fotonu enerji paketi (çıkını) olarak açıklar.

1.3 Fotoelektrik olayını açıklar (BİB-1.a-d).

1.4 Fotoelektronların sahip olduğu maksimum kinetik

enerji ile durdurma gerilimi ve eşik enerjisi arasındaki

ilişkileri özetler.

1.5 *Foton-elektron etkileşiminde fotonların elektronlar

tarafından saçılmasında enerji ve momentumun

korunduğu sonucuna varır.

1.6 Işığın, madde ile etkileşmesinden yararlanarak, belirli

bir enerji paketine ve momentuma sahip olan bir

parçacık gibi davrandığı çıkarımını yapar (BİB-1.a-d).

2 Parçacıkların dalga özeliği ile ilgili olarak,

2.1 Kütlesi ve momentumu olan her cismin dalga özeliği

gösterdiğini belirtir (BİB-1.a-d).

1.1 Wien yasasından bahsedilir, ancak Rayleigh-Jeans yasasına girilmez, sadece kara cisim ışımasında deneysel

olarak elde edilen dalga boyu-ışıma gücü/şiddeti ilişkisini gösteren grafikten yararlanarak klasik yaklaşımla ciddi

çelişki oluşturduğu vurgulanır. Deneysel sonuçlara göre eksik olan bir sabitin (Planck sabiti) olması gerektiği

belirtilir.

[!] 1.1 Kara cisim ışıması ile Planck sabiti arasında ilişki kurulur.

1.1 10. sınıf Kimya dersi 1. Ünite: Atomun Yapısı.

[!] 1.3 Fotoelektrik olayında enerjinin elektron volt mertebesinde olduğu belirtilir. Işığın şiddetinin foton sayısı ile

orantılı bir büyüklük olduğu vurgulanır. Gelen ışığın şiddet ve frekansının fotoelektrik olayındaki etkisi yorumlanır.


[N] 1.3. Einstein-1921 [!] 1.4 Durdurma geriliminin elektronların sahip olduğu maksimum kinetik enerjiye bağlı olduğu, ancak ışığın

şiddetinden bağımsız olduğu açıklanır. Farklı şiddete sahip ışığın etkisi de göz önüne alınarak elektrotlar arasına

uygulanan gerilim ile devreden geçen akım şiddeti arasındaki değişim grafiği çizilerek yorumlanır.

[!] 1.4 Eşik enerjisine tarihsel olarak iş fonksiyonu da denildiği belirtilir. Eşik enerjinin ve dolayısı ile eşik frekansının

maddenin cinsine bağlı olduğu vurgulanır ve bazı metallerin (Na, Al, Cu ve Fe gibi) iş fonksiyonu değeri verilir.

[!] 1.5 *Fotonların elektronlar tarafından saçılmasının Compton olayı olarak adlandırıldığı vurgulanır. Bu olaydaki

fotonun dalga boyu değişiminin, gelen ve saçılan foton doğrultuları arasındaki açıya bağlılığı formüle edilir.

??? 1.5 *“Compton olayı kullanılarak foton ile atom (foton ile atoma bağlı elektron) etkileşimi de açıklanabilir”.

[N] 1.5. Compton-1927

[!] 1.6 Işığın tanecikli (kuantumlu) doğası yanında dalga doğası da belirtilir, fakat ışığın dalga modeli 12. sınıfta

verileceğinden bu sınıfta dalga modeline girilmez.

[!] 2.1 Kütlesi ve momentumu olan her cisme dalga eşlik eder. Bu dalga boyunun

şeklinde formüle edilen

de Broglie bağıntısı ile verilebileceği açıklanır ve bu bağıntının maddenin ikili doğasını açıkladığı vurgulanır.

Durgunluk enerjisi sıfır olmayan maddesel parçacıklara eşlik eden bu dalgalara (mekanik ve elektromanyetik

dalgalardan farklı olarak) madde dalgaları da denildiği belirtilir.

??? 2.1 “Parçacığa eşlik eden dalga elektromanyetik dalgadır”.

[N] 2.1. Louis ve De Broglie-1929




72

4. ÜNİTE: MODERN FİZİK KAZANIMLAR AÇIKLAMALAR

3 Atomun yapısı ile ilgili olarak,

3.1 Elektronun özeliklerini açıklar (FTTÇ-1.d-h, 2.c).

3.2 Atomun çekirdekten ve elektronlardan oluştuğunu

gösteren ilk atom modelini açıklar (FTTÇ-1.b-g; BİB-

1.a-d, 3.a-c).

3.3 Atomda elektronların belirli kararlı yörüngelerde

dolandığını öngören atom modelini açıklar (PÇB-3.d-i;

FTTÇ-1.b-g, 2.c).

3.4 *Bohr atom modelinden yararlanarak hidrojen

atomunun iyonlaşma enerjisi ile boyutunu hesaplar

(PÇB-3.b-i).

3.5 *Bohr atom modelinden yararlanarak hidrojen

atomunun kararlı enerji seviyelerini hesaplar (PÇB-

3.b-i).

3.6 *Atomlarla ilgili her türlü modelin deneysel

sınanmalarının atomların tayfları gözlenerek yapıldığı

çıkarımında bulunur (FTTÇ-1.b-h).

3.7 *Atomun yapısını açıklamakta kullanılan kuantum

sayılarını yorumlar (FTTÇ-1.h).

3.8 *Bir atomdaki iki elektronun dört kuantum sayı

değerlerinin hiç bir zaman aynı olamayacağının

sebebini açıklar.

3.9 Bir parçacığın konumunu ve momentumunu aynı anda

tam bir doğrulukla ölçmenin olanaksız olduğu

sonucuna varır.

3.10 *Dalga denklemlerinin çözümlerinin elektronların

fiziksel durumlarının olasılıklarını verdiğini fark eder.

3.11 Atomun boyutunu çevresindeki cisimlerin boyutu ile

karşılaştırır (BİB-1.a-d, 3.a-c).

3.12 Atomun enerji seviyelerinden yararlanarak atomun

uyarılmasını yorumlar (BİB-1.a-d, 3.a-c).

[!] 3.1 Millikan yağ damlası deneyi ile elektronun kütlesi ve yükü açıklanır.


[N] 3.1. Milikan-1923

[!] 3.2 Rutherford atom modelinin ayrıntıları açıklamakta çok başarılı olmasa da atomda özellikle yoğun pozitif yüklü bir çekirdeğin varlığını

ortaya koyması bakımından önemli olduğu vurgulanır. Rutherford atom modelinin geçersiz kaldığı yönler belirtilir.


[!] 3.3 Bohr atom modeli açıklanır. Bohr atom modelinin temel varsayımları (çekirdek ile elektron arasındaki elektriksel çekim kuvveti, kararlı

elektron yörüngeleri, elektronun yörünge değişimi sonucu yayımlanan ışıma, kararlı yörüngelerde yörüngesel açısal momentum) irdelenir.


[N] 3.3. Bohr-1922

[!] 3.4 *Elektronun enerjisinin elektriksel potansiyel ve kinetik enerjinin toplamı olduğundan hareketle elektronun toplam enerji ifadesi bulunur.

Bu ifadeden yararlanarak hidrojen atomuna ait iyonlaşma enerjisi 13.6 eV, yarıçapı ise 0.529Å olarak bulunur.

[!] 3.5 *Bohr atom modeli varsayımları kullanılarak hidrojen atomu için kararlı (izinli) enerji seviyeleri ve geçişlerde yayımlanan ışığın dalga

boyu hesaplanır. Enerji seviyeleri diyagramı çizilerek çeşitli hidrojen tayfı serileri (Lyman, Balmer, Paschen ve Bracket) gösterilir.

[!] 3.5 *Bohr atom modelinin çok elektronlu atomlar için yetersizliği ve yeni kuantum sayılarına olan ihtiyaç vurgulanır.

[!] 3.6 *Tayfların incelenmesi sonucunda yeni kuantum sayılarına ihtiyaç duyulduğu vurgulanır.

[!] 3.7 *Kuantum sayılarının; n (baş kuantum sayısı), l (yörüngesel açısal momentum -orbital- kuantum sayısı), ml (manyetik kuantum sayısı) ve ms

(spin manyetik kuantum sayısı) olduğu belirtilir.

3.7 *10. sınıf Kimya dersi 1. Ünite: Atomun Yapısı.

[N] 3.7. Schrodinger veDirac-1933

[!] 3.8 *Pauli dışarma ilkesi verilerek bu ilkenin atomun tabakalı yapısını açıkladığı ve elementlerin kimyasal özeliklerinin bu durumdan ileri

geldiği vurgulanır.

3.8 *10. sınıf Kimya dersi 1. Ünite: Atomun Yapısı.

[N] 3.8. Pauli-1945

[!] 3.9 Heisenberg Belirsizlik ilkesi açıklanır. Bunun yanı sıra bir parçacığın enerjisinin sonlu bir ölçüm süresi içerisinde tam olarak

ölçülemeyeceği de vurgulanır. Bu olgunun aynı zamanda enerjinin belirli bir süre içerisinde korunamayacağı sonucunu doğurduğu da

belirtilir. Haftada iki saatlik fizik dersini seçen öğrenciler için formüllere girilmeden kavramsal düzeyde verilir.

[!] 3.9 Belirsizlik ilkesi ile de Broglie bağıntısının boyutsal olarak benzeştiği vurgulanır.


[N] 3.9. Heisenberg-1932

[!] 3.10 *Schrödinger dalga denklemi, ayrıntılarına girilmeden, kavramsal olarak açıklanır.

[!] 2.1, 3.9 ve *3.10 de Broglie bağıntısının arkasında üst düzeyde matematiksel bir bağıntının (Schrödinger Dalga Denklemi) bulunduğu belirtilir.

Schrödinger dalga denkleminin atomun yapısını açıklamakta daha temel bir yaklaşım olduğu, Heisenberg belirsizlik ilkesinin ise bu

yaklaşımın kabaca bir özeti gibi olduğu vurgulanır.

[!] 3.11 Günlük yaşamda gözlenen cisimlerin boyutu, belirli oranda atomik boyuta kadar küçültülerek her bir boyut atom boyutu ile kıyaslanır.

Örneğin bir insan vücudundaki atom sayısı verilerek kıyaslama başlatılabilir.

[!] 3.12 Uyarılmış ve kendiliğinden ışın yayma olayları irdelenerek laser ışığı ve özelikleri açıklanır.

: Ders İçi İlişkilendirme, : Diğer Derslerle İlişkilendirme, ???: Kavram Yanılgısı, [!]: Uyarı, : Sınırlamalar, *: Seçimlik


73




verilmemeli, kavramlar arası ilişkilerin kazandırılması amacıyla, kazanımların gerektirdiği yerde

öğrencileri ezbere yöneltmeyecek şekilde verilmelidir.

Sabitler

k: Coulomb sabiti

Formüller

KmT .002898,0.max

max : Maksimum dalga boyu

T: Sıcaklık

nhvE

E: Enerji

n: Kuantum sayısı

ν: Titreşim frekansı

h: Planck sabiti

VeEmaksimumk .

maksimumkE : Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi

e: Elektronun yükü

V : Durdurma gerilimi

hEmaksimumk

maksimumkE : Fotoelektronların maksimum kinetik enerjisi

h: Planck sabiti

ν: Işığın frekansı

ϕ: Eşik enerjisi veya İş fonksiyonu

( )( )

λ: Saçılan fotonların dalga boyu

λ0: Gelen fotonların dalga boyu

me: Elektronun kütlesi

:Gelen ve saçılan foton doğrultuları arasındaki açı

h: Planck sabiti

c: Işık hızı

λ: de Broglie dalga boyu

h: Planck sabiti

m: Cismin kütlesi


74

v: Cismin hızı

p: Cismin çizgisel momentumu

h: Planck sabiti

ν: Işığın frekansı

: İlk enerji durumu

: Son enerji durumu

L: Elektronun açısal momentumu

n: Tamsayı,

: ‘Çizgili h’


v: Elektronun yörüngede dolanma hızı

r: Elektronun yörünge yarıçapı

*

(

)

: Hidrojen atomunun enerji seviyeleri

n: Tamsayı,

: ‘Çizgili h ’


k: Coulomb sabiti

e: Elektronun yükü

(

)

: Yayınlanan fotonun dalga boyu

:

Z: Atom numarası

ns: Elektronun son geçtiği enerji seviyesini gösteren kuantum sayısı

ni:: Elektronun ilk bulunduğu enerji seviyesini gösteren kuantum sayısı

*

,

: Konum ölçümündeki duyarlık

: Momentum ölçümündeki duyarlık

Enerjinin ölçümündeki duyarlık

: Zaman aralığı

h: Planck sabiti

Birimler:

E: Elektronvolt (eV)

λ: angström (Å)

f, ν: hetz (1/s)

T: kelvin (K)


75



Etkinlik Adı : Atomun Resmini Çizebilir misiniz?

İlgili Olduğu Kazanımlar : 3.2-3.3, 3.11

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Zihinsel Modelleme

“Etrafınıza baktığınız zaman birçok varlığı görebilirsiniz. Şu anda beni de

görebiliyorsunuz, istesem benim resmimi çizebilir misiniz? Masanın üstünde vazo içinde bir

çiçek olsa resmini çizebilir misiniz?” türü vb. sorularla öğrencilerin etkinlik ile tam olarak ne

istediğinizi pekiştirmelerini sağlayınız. Daha sonra örneğin en basit atom olan hidrojen atomunun

bir elektron ve bir protondan ibaret olduğunu anlatın (Hidrojen dışında başka atomlar için de aynı

etkinliği yapabilirsiniz). Şimdi öğrencilerin zihninde oluşan atom modelini öğrenmek için atomun

herhangi bir andaki görüntüsünün nasıl olacağını çizmelerini isteyiniz. Bunun için öğrencilerin

birer boş kağıt ve kalem hazırlamalarını sağlayınız. Daha sonra “Etrafınızdaki cisimleri, beni ve

vazodaki çiçeği görebildiğiniz gibi, eğer atomu da görme olanağınız olsa idi, atomun şeklini nasıl

görürdünüz? Çiziniz. Ayrıca çiziminizi açıklayan kısa bir paragraf yazınız.” şeklinde bir soru

sorunuz ve öğrencilere en az 15 dakika süre veriniz.

Daha sonra her öğrencinin çizimini toplayınız, benzer özelikte olanları gruplandırınız.

Sonuçta her grup ile ilgili örnek çizimi tahtaya çizerek atom çizimi ile ilgili olumlu ve olumsuz

tarafları ve yapılan belirgin hataları öğrencilerle tartışınız.

Bu çizimlerde sık karşılaşılabilecek hatalar: Atom ve çekirdek boyutu orantısız çizilebilir,

yörünge varmış gibi çizilebilir, çekirdekte veya atomda atomun sembolünü gösteren harf

(hidrojen için H, helyum için He harfi) varmış gibi çizilebilir, elektron ve çekirdek arasındaki

mesafe hep sabit kalıyormuş gibi algılanabilir.

Atom, gerçek anlamda üç boyutludur, oysa öğrenci çizimleri iki boyutlu olacaktır. Bu

anlamda öğrencilerin zihninde üç boyutlu olan atom modeli iki boyutlu çizime aktarılırken

birtakım yanlış çizimler ve anlaşılmalar olabilir. Bu anlamda bazı çizimler ilk bakışta çok

anlamsız da olsa öğrencilerle konuşularak ne çizmek istediği iyice anlaşılmalıdır.

Sonuçta en yeni atom teorisine en yakın çizimi de tartışınız. En sonunda aslında insan

gözünün yaklaşık 4000-8000 Angström uzaklıkları doğrudan görebileceğini, bu nedenle atomun

doğrudan hiçbir zaman görülemeyeceğini belirtiniz. İdeal atom çiziminin dahi bir model

olduğunu bu model ile gerçek atom arasında olan benzer ve farklı yönleri vurgulayarak tartışınız.

Atomun bir anlık görüntüsü ile elektronun izlediği yörüngenin görülemeyeceği, elektronların

sabit yarıçaplı yörünge izlemeyeceği, elektronların bulunma olasılığının yüksek olduğu bölgelere

orbital adı verildiği vurgulanır. Orbital kavramını kavratmak için atomun 10 kadar farklı andaki

görüntüsünü temsilen 10 farklı şeffaf kâğıda çizilen atom resmi üst üste konularak çekirdeğin üst

üste gelmesi sağlanır ve elektronların konumlarından yararlanarak orbital kavramı açıklanmaya

çalışılır.

Bu yolla atomun öğrencilerin zihninde en ideal şekilde şekillenmesine yardımcı olunur.


76

Öğrencilerin çizimleri en ideal atom modeline uygun olma durumuna göre aşağıdakine

benzer bir kontrol listesi ile değerlendirilir. Beklenen modelde olması gerekenleri sol sütuna

yazılır, çizimde olanları ise sağ sütunda (√) nir.

Model Bileşeni Var mı? ( √)

Çekirdek boyutu/Atom boyutu oranı uygun □

Yörünge çizilmiş □

Yörünge küresel □

Elektronun dalga özeliği vurgulanmış □

Yörünge yarıçapı değişebilir □

Atomun sınırı □

Çekirdeğin sınırı □

........... □

........... □

........... □


77


Etkinlik Adı : Atom Nasıldır?

İlgili Olduğu Kazanımlar : 3.1-3.3, 3.11

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Benzeşim (Analoji)

Model ve modellemeler fizik ve diğer fen alanlarında önemli bir yere sahiptir. Özellikle

atom gibi gözle görülemeyecek kadar küçük, soyut ve yapısı tam olarak açıklanamayan olguları

açıklamak için model kullanmak çoğu kez yararlı olmaktadır. Ancak tüm modellerin

kullanımında göz ardı edilmemesi gereken durumlar söz konusudur. Örneğin model kullanımında

model ile hedef arasındaki benzerliklerin yanı sıra mutlaka farklılıkların da bulunduğu

vurgulanmalı; benzeşen (paylaşılan) ve benzeşmeyen (paylaşılmayan) yönler belirtilmelidir.

Benzeşim; bilinen bir olay, olgu ve cisimden yararlanarak daha az bilinen bir kavram, olgu ve

olayı açıklamakta kullanılan bir yaklaşımdır.

Atom, öğrencilere ilk kez anlatılırken, soyut olduğu ve öğrenciler tarafından kavranması

zor olduğu için, güneş sistemi ile benzerlik kurulabilir. Atom ve güneş sistemi benzerliğinde

öğrencilerin güneş sistemini daha iyi bildiği ön kabulünden yola çıkılır.

Bu etkinlikte atomu (özellikle Bohr atom modelinin betimlediği atomu) öğrencilere

tanıtmak için güneş sistemi ile atom arasında benzeşim yapılarak paylaşılan ve paylaşılmayan

yanlar vurgulanacaktır. Model (burada benzeşim) uygun şekilde kullanılmaz ve paylaşılmayan

yönler vurgulanmazsa yeni kavram öğretmekten çok kavram yanılgılarına kaynak teşkil edebilir.

Bu nedenle model kullanırken çok dikkatli olunmalıdır.

Güneş sistemi benzeşimi ile atomun anlatılmasındaki ön kabullenmeler nelerdir?

Atom kavramı soyuttur ve atomun yapısını öğrencilerin kavraması zordur.

Atom ile güneş sistemi arasında birtakım benzerlikler mevcuttur.

Öğrenciler güneş sistemini, kısmen de olsa, bilmektedir.

Atomun yapısını güneş sistemine benzetirken yapılan modellemede atom ile güneş sistemi

arasında benzer olan ve olmayan yönleri listeleyelim.

Ortak (paylaşılan) Yönler Farklı (paylaşılmayan) Yönler

Atom, merkezde çekirdek ve etrafındaki

yörüngede dolanan elektronlardan

oluşurken, Güneş sistemi; yaklaşık

merkezinde Güneş ve etrafında dolanan

gezegen ve uydulardan oluşur.

Atom ve güneş sisteminin merkezindeki

çekirdek ve güneş tek iken, bunların

etrafında dolanan elektron ve

gezegenlerin sayısı birden çok

olabilmektedir.

Atom ve güneş sisteminin merkezinde

bulunan çekirdek ve Güneşin kütlesi,

sırası ile, elektron ve gezegenlere göre

daha büyüktür.

Atomda elektronlar üç boyutlu yaklaşık

küresel yörüngelerde dolanırken, güneş

sisteminde gezegenler yaklaşık elips

şeklinde düzlemsel yörüngelerde dolanırlar.

Atomda çekirdek etrafında dolanan

elektronlar özdeş olmasına karşın, güneş

etrafında dolanan gezegenlerin boyut ve

kütleleri farklıdır.

Atomda çekirdek boyutu atom boyutunun

yaklaşık 100000 de biri iken, güneşin

boyutu güneş sisteminin boyutunun

(Plüton’un ortalama yörünge yarıçapının)

yaklaşık 4200 de biridir.


78

Atomdaki çekirdek ve elektron arasında,

güneş sistemindeki Güneş ve gezegenler

arasında olduğu gibi, çekim kuvveti

mevcuttur.

(Bu listeye eklemeler yapılabilir)

Atomda çekirdeğin en yakın elektrona

uzaklığı çekirdek boyutunun 5000 katı iken,

güneş sisteminde güneşin en yakın

gezegene (Merkür) olan ortalama uzaklığı

güneş boyutunun 45 katıdır.

Atomda çekirdek ile elektronlar arasındaki

çekim kuvveti elektriksel Coulomb kuvveti

iken, güneş sisteminde ise Güneş ile

gezegenler arasındaki çekim kuvveti

kütleçekim kuvvetidir. Coulomb kuvveti

itme veya çekme şeklinde olabilirken,

kütleçekim kuvveti daime çekme şeklinde

olur.

Atomdaki elektronların uydusu yokken,

güneş sisteminde bazı gezegenlerin uydusu

vardır.

Elektronların çekirdeğe uzaklığı aniden

değişebilirken, gezegenlerin Güneşe uzaklık

değişimi çok yavaştır.

Atomda çekirdek ile dış yörünge

elektronları arasındaki elektriksel çekim

kuvveti diğer elektronlar tarafından

perdelenebilirken, güneş sisteminde güneş

ile gezegenler arasındaki çekim kuvvetini

diğer gezegenlerin varlığı veya yokluğu

değiştirmez.

...(Bu liste uzatılabilir)

Öğrenciler için soyut ve kavranması zor olduğu düşünülen atomun yapısını anlatmak için

güneş sistemine yapılan benzeşimde atom ile güneş sistemi arasındaki benzeşen yönlerin farklı

yönlere göre oldukça az olduğu görülür. Bu durumda yukarıda listelenen farklı yönler

belirtilmeden kullanılan benzeşim yöntemi atomun yapısını kavratmaktan ziyade atom hakkında

çok sayıda kavram yanılgısına da neden olabilmektedir. Yapılan araştırmalarda bu modellemeyle

atomun yapısını öğrenen bazı öğrencilerin, ilerleyen zamanlarda elektronlar ile atom çekirdeği

arasındaki çekim kuvvetinin diğer elektronların birbirine uyguladığı itme kuvvetinden dolayı

perdelenmesini öğrendiklerinde benzer durumun güneş sisteminde de geçerli olabileceğini iddia

ettikleri görülmüştür.

Bu durumda acaba atomun yapısını kavratmak için güneş sistemi benzetmesi

kullanılmamalı mıdır? Yukarıda verilen ön kabuller geçerli ise (özellikle öğrenciler güneş

sistemine aşina iseler) kullanılmalı, ancak atom ile güneş sistemi arasındaki benzerliklerin

yanında farklılıklar da özellikle vurgulanmalıdır. Bu tüm modellemeler için geçerli bir kuraldır.

Model kullanımı iki tarafı keskin bıçak gibidir, bir tarafta benzeşen yönler diğer tarafta ise

benzeşmeyen yönler bulunmaktadır. Her iki taraf da net bir şekilde kavratıldığı sürece model

kullanımı oldukça yararlı ve kaçınılmaz bir öğretim aracıdır.


79

5. Ünite : Dalgalar


A. Genel Bakış

10. sınıfta öğrenciler, sarmal yay ve tel üzerindeki dalgalar ile su dalgalarını incelerken

yansıma, kırılma ve girişim olaylarını öğrendiler. Bu sınıfta bu olaylar, ses dalgaları üzerinde

görülecek ve yer yer 10. sınıfta görülen dalga türleri ile ilişki kurulacaktır.

Öğrenciler, ışığın doğrusal yolla yayılması ve bunun sonucunda oluşan olayları, Fen ve

Teknoloji dersi ışık ünitelerinde öğrenilen bilgiler eşliğinde inceleyeceklerdir.

B. Ünitenin Amacı

Bu ünitenin ana amacı, ses dalgasını ve ışığın aydınlatma durumlarını öğrencilere

tanıtmaktır. Öğrencilerin bu konulara ait temel özelikleri ve günlük yaşamda bu konuların ilişkili

olduğu olayları öğrenmeleri hedeflenmektedir.

Öğrencilerin, ses dalgası fiziği ile ilgili ilkelerin yaygın teknolojik araçlarda nasıl

kullanıldığının farkına varmaları amaçlanmaktadır. Ayrıca doğada gerçekleşen çeşitli ses

olaylarının altında yatan nedenleri kavramaları hedeflenmiştir. Ses dalgalarının özellikle tıp

alanında yaygın olarak kullanıldığının öğrencilerin farkına varması ve bunun sonucunda fizik-

toplum-teknoloji-çevre ilişkisini kavramaları beklenmektedir.




Hoparlör

Böbrek taşı kırma makinesi

Hareketli araçlardan duyulan siren sesleri (ambulans, itfaiye ve polis sireni, araba kornası)

Sesin tıp alanında uygulamaları (ultrason cihazı, beyin tümor tedavisi, Doppler akış

ölçeri)

Yapıların akustik tasarımı

Yarasa ve yunusların çevrelerindeki varlıkların konumunu ve hareketini tespit etmeleri

Sonar cihazı

Denizaltıların sonardan gizlenmesi

Radyo yayınlarını yakalama

Yüksek sesi önleyici kulaklıklar

Müzik aletlerini akort etme

Antik tiyatro

*Gölge olayı

*Ay ve güneş tutulması

*Projeksiyon cihazı


Ultrasonik, infrasonik

Doppler olayı

Süpersonik

Şok dalgası

Sonik patlama

Ses dalgasında kırılma


80

Doğal frekans

Rezonans

Ses dalgasında girişim

Vuru olayı, vuru frekansı

*Işık demeti

*Işık ışını

*Saydam, yarı saydam, opak madde

*Gölge, yarı gölge

*Işık şiddeti

*Işık akısı

*Aydınlanma şiddeti

*Işık basıncı


81


5. ÜNİTE: DALGALAR KAZANIMLAR AÇIKLAMALAR


1. Ses dalgalarıyla ilgili olarak,

1.1. Sesin oluşumu ve yayılması için gerekli olan şartları

açıklar (BİB-3.a-c, 4.c,d, 5.f).

1.2. Sesleri frekansına göre sınıflar (BİB 1.a-d).

1.3. Doppler olayını açıklayarak örnekler verir (FTTÇ-

1.a,p, 2.c,e, 3.j; BİB-1.a-d; TD-1.e).

1.4. Rezonans olayını deneyle gösterir (PÇB-1.d-f,

2.a,c,d, 3.i; FTTÇ-1.h, 2.e, 3.j; BİB-4.c,d).

1.5. Yansıma, kırılma, soğurulma veya girişim olaylarını

dikkate alarak geliştirilen yaygın düzeneklerde bu

olayların nasıl kullanıldığını açıklar (PÇB-1.a,b,g,

2.b; FTTÇ-1.h,k,p, 2.f, 3.j; TD-1.a,b,d,f,h,i,k,l, 2.c,e,

3.d,e).

2. *Aydınlanma ile ilgili olarak,

2.1. Işık demeti ve ışık ışınlarını çizeceği şekil üzerinde

açıklar (BİB-3.a-c, 4.c,e; TD-1.k,l).

2.2. Işığın doğrusal yolla üç boyutta yayıldığını gösteren

deney yapar (PÇB-1.d-f, 2.a,c,d; BİB-3.c, 4.c).

2.3. Işık şiddeti, ışık akısı ve aydınlanma şiddeti

arasındaki farkı belirtir (FTTÇ-2.e; BİB-4.b,c; TD-

1.j).

1.1 Fen ve Teknoloji dersi 6. sınıf “Işık ve Ses” ünitesi ile 8. sınıf “Ses” ünitesi.

1.1 9. sınıf Dalgalar ünitesi.

??? 1.1 “Dalgalar madde taşır.”

[!] 1.1 Ses dalgasının boyuna dalga olduğu çizim ile vurgulanır. Ses yayılırken oluşan sıkışma ve genleşme bölgeleri

incelenerek bu bölgelerin enine dalgalardaki karşılıkları tartışılır. Buradan yola çıkılarak dalga boyu, frekans, periyot

ve genlik kavramları konuşulur.

[!] 1.2 Duyabildiğimiz ve duyamadığımız sesler olarak ikiye ayrılır. Duyamadığımız sesler de frekansı yüksek olanlar

(ultrasonik) ve düşük olanlar (infrasonik) diye ikiye ayrılır. Bu sesleri duyabilen canlılara örnekler verilir.

[!] 1.3 Kaynak hareketli olduğunda algılanan dalga boyu ve gözlemci hareketli olduğunda algılanan hız değiştiği için

algılanan frekansların değiştiği bir örnek üzerinde incelenir. Süpersonik, şok dalgası ve sonik patlama kavram ve

olayları açıklanır. Haftada iki saatlik fizik dersini seçen öğrenciler için formüllere girilmeden kavramsal düzeyde

verilir.

[!] 1.4 Diyapazon kullanılarak doğal frekans ve zorlamalı titreşim kavramları verilerek deney yapılır.

1.5 Fen ve Teknoloji dersi 6. sınıf “Işık ve Ses” ünitesi ile 8. sınıf “Ses” ünitesi.


[!] 1.5 Seste kırılma olayı bugüne kadar yaygın olarak işlenmemesine rağmen seste de kırılma olayının olduğu vurgulanır.

Kırılma olayıyla ilgili şimşek sesinin bazen duyulmaması, denizaltıların sonardan saklanabilmesi, deniz tabanını

tanılama çalışmalarında problem oluşması örnekleri incelenir. Yapıcı ve bozucu girişim görseller yardımıyla

incelenir. Vuru olayı ve frekansı kavramsal olarak açıklanır.

[!] 2.1 *Işın modeli verilir.

[!] 2.2 *Işığın aynı ortam içerisinde doğrusal olarak yayıldığı, ortam değişikliklerinde yayılma doğrultusunun

değişebileceği vurgulanır. Gölge ve yarı gölge oluşumu, güneş ve ay tutulması olayları deney sonucuyla

ilişkilendirilerek açıklanır. En az bir tane üç boyutlu çizim yapılır.

[!] 2.2 *İğne deliği (Pinhole) kamerası yaptırılarak burada görüntünün oluşumu irdelenir. Deliğin çapındaki değişikliğin

görüntüye etkisi incelenir. Fotoğraf makinesinde görüntü oluşumu ilkesiyle ilişki kurulur.

[!] 2.3 *Crookes radyometresi tanıtılarak, çalışma ilkesi ışık basıncı kavramı yardımıyla basit düzeyde açıklanır. Birimler

belirtilir.



82




verilmemeli, kavramlar arası ilişkilerin kazandırılması amacıyla, kazanımların gerektirdiği yerde

öğrencileri ezbere yöneltmeyecek şekilde verilmelidir.

Formüller:

*Doppler Olayı:

k

g

kgvv

vvff

gf : Gözlemcinin duyduğu sesin frekansı

kf : Ses kaynağının frekansı

kv : Ses kaynağının hızı

gv : Gözlemcinin hızı

v : Sesin hızı

* 4

: Işık akısı

I: Işık şiddeti

Birimler:

*I: candela (cd)

* :lümen (lm)


83



Etkinlik Adı : Böbrek Taşı Nasıl Kırılır?

İlgili Olduğu Kazanımlar : 1.1, 1.2, 1.5

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Düz Anlatım, Soru-Cevap, Probleme Dayalı Öğrenme

Aşağıdaki senaryo öğrencilere sunulur:

“Murat’ın babası bazı şikâyetlerinden dolayı yaptırmış olduğu tetkikler sonucunda

böbreğinde taş oluştuğunu öğrenir. Doktoru taşın kırılması gerektiğini söyler.” Öğrencilere

“Sizce böbrekteki taş nasıl kırılabilir?” sorusu yöneltilir. Öğrenci cevapları alınır. Daha sonra

Şekil 1 gösterilerek günümüzde böbrek taşlarının yaygın olarak bu tür makinelerle kırıldığı

söylenir. “Şekil 1’deki bu makinenin çalışma ilkesini tahmin edebilir misiniz?” diye sorulur.

Ayrıca bu makineyle operasyon yapılırken cerrahi müdahaleye (açık ameliyat) gerek olup

olmayacağı konusunda öğrenci fikirleri alınır.

Şekil 1’e bakarak öğrenciler fazla bir şey diyemiyorsa daha fazla ipucu vermek açısından taş

kırma seansının gerçekleştiği bir görüntü (Şekil 2) gösterilebilir. Öğrenci tahmin ve fikirleri

alındıktan sonra makinenin çalışma ilkesi ana hatlarıyla aşağıdaki gibi anlatılır.

Şekil 2

Şekil 1


84

Böbrek taşı kırma makinesinin (BTKM) 1980’de hizmete sunulmasından önce böbrek taşı

tedavisinde uygulanan tek yöntem açık ameliyat yapmaktı. Bu zamandan beri BTKM, böbrek taşı

tedavisinde üroloji doktorlarının tercih ettiği bir araç olmuştur. Açık ameliyat ve endoskopik

işlemlerle karşılaştırıldığında BTKM’nin vücuda minimum düzeyde olumsuz etkisi vardır. Ayrıca

hastalar anesteziye maruz kalmazlar.

BTKM’nin faydası, böbrek taşını böbrekte çok küçük parçalara ayırabilmesi ve bu

parçaların kendiliğinden idrar yollarından dışarı atılması şeklindedir. BTKM’nin oluşturduğu şok

dalgaları, vücutta bir nokta üzerine odaklanır.

Bu aşamada öğrencilere şok dalgasının ne olduğu ve ses ile ilişkisinin olup olamayacağı

sorulur. Öğrenci ön bilgileri alındıktan sonra sesin oluşumu ve nasıl yayıldığı, fen ve teknoloji

dersi ile 9. sınıf fizik dersine bağlantı yapılarak hatırlatılır. Ses dalgasının oluşturduğu sıkışma

ve genleşme bölgeleri Şekil 3 üzerinde gösterilir.

Jet uçakları üzerinden şok dalgasının oluşumu Şekil 4 eşliğinde

açıklanır. Uçağın her hızı için şok dalgasının oluşup

oluşmayacağı tartışılır. Bu bağlamda süpersonik kavramı

incelenir. Jet uçağının kendi çevresinde oluşturduğu bulutun

nedeni sorulur. Olayı daha somutlaştırmak için hız

motorlarının sudaki hareketinden kaynaklanan çemberlerin üst

üste binmesi sonucunda oluşan V şeklindeki dalgalarla

ilişkilendirme yapılır. Şok dalgası kulağa ulaştığında duyulacak

sesin şiddeti hakkında öğrenci fikirleri alınır. Bu kapsamda

sonik patlama olayı açıklanır. Daha sonra BTKM’nin

tanıtımına aşağıdaki gibi devam edilir.

Yumuşak dokular arasındaki özkütle farkının minimum olmasından dolayı şok dalgaları,

ihmal edilebilecek ölçüde enerji kaybı ile (yani vücuda zarar vermeden) vücutta ilerler. Şok

dalgasının akışkan ortamdan taş ortamına geçme anında varolan özkütledeki büyük fark, enerjinin

büyük ölçüde taşa aktarılmasına neden olur. Bu enerji, taşın parçalanmasına yol açar. Bu sürecin

bu şekilde tekrarlanması, böbrek taşının sonunda çok küçük parçalara ayrılmasına neden olur. Bu

parçalar idrar ile genellikle ağrısız bir şekilde vücuttan atılır.

Bu aşamada öğrencilere “eğer şok dalgaları vücutta ilerlerken enerjilerinin büyük

kısmını vücuda iletselerdi bunun vücuda etkisi nasıl olurdu?” sorusu yöneltilir. Öğretmen

rehberliğinde tartışma yapılır ve cevaba ulaşılır. Daha sonra BTKM’nin tanıtımına aşağıdaki

gibi devam edilir.

BTKM dört ana bölümden oluşmaktadır. Bunlar; şok dalga üreteci (Şekil 1’deki 1 nolu

bölüm), odaklama sistemi (Şekil 1’deki 2 nolu bölüm), bağlantı mekanizması (Şekil 1’deki 3 nolu

bölüm), görüntüleme/yerini belirleme birimi (Şekil 1’deki 4 nolu bölümler).

Şekil 4

Şekil 3


85

Şok Dalga Üreteci

Şok dalgalar üç yolla oluşturulabilir. Bu yöntemler aşağıda kısaca açıklanmıştır.

Elektrohidrolik: İçi tamamen su dolu konteyner içine yerleştirilen bir elektrotun bir

tarafından diğer tarafına yüksek voltajlı elektrik akımı geçer. Enerji boşalımı, bir buharlaşma

baloncuğu oluşturur. Bu baloncuk giderek genişler ve aniden patlar. Böylece yüksek enerjili

basınç dalgası oluşturulur.

Piezoelektrik: Piezoelektrik etki, kristal yapıdaki cisimlerin kendilerine dışarıdan

uygulanan basınç sonucu elektrik üretmesidir. Curie kardeşler bunu ilk olarak 1880 yılında

gösterdiler. Sonraki yıl Gabriel Lippman, bu etkinin tersinirliğinin teorisini kurdu ve bu teori

sonradan Curie kardeşler tarafından doğrulandı. Piezoelektrik üreteci, bu tersinirlik etkisinin

faydasını kullanır. İçi tamamen su dolu konteyner içine yerleştirilen piezoelektrik seramikler veya

kristaller, yüksek frekanslı elektriksel atmalar yoluyla uyarılır. Bu uyarılmalar nedeniyle frekansı

yüksek olan titreşimler oluşur. Bu süreç, bir şok dalgasının oluşumu ile sonuçlanır.

Elektromanyetik: Elektromanyetik üreteçte yüksek bir voltaj, bir elektromanyetik bobine

uygulanır. Oluşan etki, hoparlörde oluşan etkiye benzerdir. Bu bobin, doğrudan veya ikinci bir

bobin vasıtasıyla hemen bitişiğindeki metalik zarda yüksek frekanslı titreşim oluşturur. Daha

sonra bu titreşimler, şok dalgaları oluşturması için dalganın ilerleyeceği ortama aktarılır.

Bu aşamada öğrencilere şok dalgasını veya daha genel anlamda ses dalgasını oluşturan

etkinin ne olduğu sorulur. Öğrencilerin her üç yöntemde de şok dalgalarının titreşim sonucu

oluştuğunun ve titreşimlerin de farklı yollarla oluştuğunun farkına varması sağlanır.

Odaklama Sistemi

Odaklama sistemi, üreteç tarafından oluşturulan şok dalgalarını eşzamanlı olacak şekilde

bir odak hacimde yönlendirme amacıyla kullanılır. BTKM’lerin çoğunda kullanılan temel

geometrik ilke, elips şekline ait olanıdır. Şok dalgaları, elipsin merkezinde (F1) oluşturulur ve

pirinç yansıtıcıdan yansımaları sonucu (F2) odak noktasında yakınsarlar (Şekil 5). Hedef bölge,

F2’deki taşın bulunduğu üç boyutlu alandır. Şok dalgaları bu alana odaklanır ve bunun sonucunda

böbrek taşında parçalanma gerçekleşir.

Kullanılan şok dalga üreteci türüne göre odaklama sistemleri farklılaşır. Elektrohidrolik

sistemler, elips ilkesini kullanır. Metal bir elipsoit, elektrot tarafından oluşturulan enerjiyi

yönlendirir. Piezoelektrik sistemlerde yarı-küresel bir kap içinde yerleştirilen seramik kristaller,

oluşturulan enerjiyi odak noktasına doğru yönlendirir. Elektromanyetik sistemlerde ise şok

dalgaları, ya bir akustik lensle veya silindirik bir yansıtıcı ile hedefe odaklanır.

Şekil 5


86

Bu aşamada öğrencilere neden eliptik kapların kullanıldığı ve bu kapların şok dalgalarını

bir noktada nasıl odakladığı sorulur. F2’nin neyin odak noktası olduğu tartışılır. Şekil 5’in

yardımıyla öğrencilerin olayı açıklaması istenir.

Bağlantı Mekanizması

Dalga, bir ortamda ilerlerken özkütlesi farklı bir ortamla karşılaştığında enerji aktarımı

gerçekleşir. Bunun gibi, deri yüzeyinden geçerken şok dalgasına ait enerji kaybını, bağlantı

mekanizmasının minimum düzeyde tutması gerekmektedir. Bağlantı mekanizmasında genelde

kullanılan ortam sudur. Çünkü suyun özkütlesi yumuşak dokunun sahip olduğu özkütleye

benzerdir ve bol miktarda hali hazırda bulunmaktadır. Birinci kuşak BTKM’lerde hasta, bir su

küveti içine konuluyordu. İkinci ve üçüncü kuşak BTKM’lerde büyük su küvetleri yerine hasta

derisi ile hava temasını engellemek için üzeri silikon zarla kaplı içi su dolu küçük tamponlar

kullanılmaktadır. Bu yenilik, ilk kuşak makinelerde gerek duyulan anesteziye genellikle ihtiyaç

bırakmaz ve böbrekteki taşın tedavisini kolaylaştırmış olur.

Bu aşamada öğrencilere “Bağlantı mekanizmasında neden su kullanılır?” ve “Şok

dalgasının vücuda iletimi sırasında hava ile temas gerçekleşirse ne olur?” soruları yöneltilir.

Bağlantı mekanizmasındaki gelişim süreci dikkate alınarak fizik ve teknolojik gelişim arasındaki

ilişki irdelenir.

Görüntüleme/Yerini Belirleme Birimi

Görüntüleme sistemleri, taşın yerini belirlemek, şok dalgalarını böbrek taşı üzerine

yönlendirmek, tedavinin gidişatını izlemek ve taş parçalandıkça değişimler yapabilmek için

kullanılır. Böbrek taşının yerini belirlemede kullanılan yöntemlerden biri röntgen çekimi olarak

bilinen floroskopidir. Bu yöntemle bazı taşların görüntülenmesi mümkün olamamaktadır.

Diğer yöntem ultrason yöntemidir. Bu yöntemle yapılan taş kırma işlemi eş zamanlı

olarak görüntülenebilir. Bu görüntüleme yöntemini birçok ikinci kuşak BTKM

kullanabilmektedir. Ultrason yöntemi, bağırsaklardaki havanın araya girmesine bağlı olarak idrar

yolundaki taşların görüntülenmesinde teknik olarak kısıtlı bir yeteneğe sahiptir. Bu yöntemde

özellikle çok küçük taşların yerinin belirlenmesi zor olabilmektedir.

Bu aşamada öğrencilere bağırsaklarda hava olmasının görüntüleme yeteneğini neden

kısıtladığı sorulur. Ayrıca çok küçük taşların yerinin belirlenmesinin neden zor olduğu

konusunda öğrenci fikirleri alınır. Öğrencilerin gruplar halinde tartışması sağlanır. Birinci soru

ortam özeliklerinin şok dalgasının ilerlemesine ve yayılmasına etkisi ile ilişkilendirilir. İkinci

soru ses dalgalarının yansıma özeliği ile ilişkilendirilir.

Taş Nasıl Kırılıyor?

Şok dalgalarının sahip olduğu enerjinin taşa aktarılması sonucunda taş parçalanır.

Tamamen anlaşılamamasına rağmen parçalanmanın bazı yöntemlerin birleşimi neticesinde

olduğu düşünülmektedir. Bu yöntemler arasında sıkıştırma ve germe, erozyon, kesilme

(shearing), pul pul dökülme (spalling) ve oyuklaştırma (cavitation) yer almaktadır. Bunlardan en

önemli olanlarının sıkıştırma ve germe ile oyuklaştırma olduğu düşünülmektedir.

Bir şok dalgası, ortamda (su) ilerlerken özkütlesi farklı bir ortama gelene kadar çok az

enerji kaybeder. Karşılaşılan ortam daha yoğun

ise yeni ortam üzerinde sıkıştırma etkisi oluşur.

Benzer şekilde eğer yeni ortam, daha az yoğun

ise birinci ortam üzerinde gerginlik etkisi oluşur.

Bir şok dalgası, taşın ön yüzeyine ulaşınca farklı

özkütleye sahip bir ortama girmiş olur. Bu

durum, dalgaya ait bir kısım enerjinin taşa

aktarılması yoluyla sıkıştırma etkisi oluşturarak

parçalanmaya neden olur (Şekil 6). Şok dalgası

taşın içinden arka yüzeyine doğru ilerlerken

büyük özkütlesi büyük olan ortamdan küçük Şekil 6


87

ortama geçiş (taştan doku ortamına geçiş) şok dalga enerjisinin bir bölümünü yansıtır. Bu durum

germe etkisi oluşturur. Bu etki de taşın parçalanmasına neden olur (Şekil 6).

Oyuklaştırma olayında, bir odak noktasında uygulanan şok dalga enerjisi, su buharı

baloncuklarının oluşmasına neden olur. Bu gaz baloncukları patlayarak sönerler. Patlama sonucu

oluşan mikro-fıskiyeler taşta aşındırma ve kırılmalara neden olur.

Her seans, 45 dakika ile bir saat arasında sürer. Bu süre içerisinde taşın durumuna göre

2000-8000 şok dalgası uygulanır. Her bir şok dalgası yaklaşık 15-20 kV enerjiye sahiptir.

BTKM’lerin Gelişim Süreci

Başlangıçta süpersonik uçakların parçalarını test etmek için tasarlanan Dornier HM3 adlı

araç, 1984 yılında ilk BTKM makinesi olarak sunulmuştur. Üzerinden çok vakit geçmesine

rağmen hala en etkili BTKM’lerden biridir ve diğer makinelerin karşılaştırılabileceği bir standart

olmuştur. HM3 aracının tasarımı, bir elektrohidrolik şok dalga üretecine dayanmaktadır. Şok

dalgaları, içi su dolu elipsoit bir metal küvet yardımıyla odaklanır. Hasta ve şok dalga üreteci su

altında kalacak şekilde küvete yerleştirilir. Hedef bölgesinde parçalanmayı bekleyen böbrek

taşının yerini belirlemek için iki düzlemli floroskopi kullanılır.

İkinci kuşak BTKM makineleri genellikle enerji kaynağı olarak piezoelektrik veya

elektromanyetik üreteçler kullanır. Uygun odaklama aracıyla eşleştiklerinde bu şok dalga

üreteçleri genellikle daha küçük odak bölgesine sahip olurlar. Daha küçük odak bölge

uygulaması, çevredeki dokulara olası zararı minimum düzeye indirmesine rağmen bazı

dezavantajları da içermektedir. Nefes alıp-verme süresince taş, odak bölgesine girip çıkacaktır.

Bundan dolayı taşın parçalanma oranında düşüş olabilmektedir. İkinci kuşak BTKM’lerde

bağlantı mekanizması, silikonla kaplanmış bir su yastığıdır. Bu su yastığı, tedavi sırasında

hastanın pozisyonunu oldukça kolaylaştıracak şekilde tasarlanmıştır.

En yeni kuşak BTKM’ler, daha fazla portatif ve uyum yeteneğine sahip olacak şekilde

tasarlanmıştır. Bu sistemler, görüntüleme işleminde genellikle floroskopi ve ultrason yöntemini

beraber kullanır. Her iki görüntüleme yöntemini de kullanabilme imkânı, üroloji doktorlarına her

yöntemin kendine ait olan eksikliğini ortadan kaldırma adına önemli bir fırsat sunmaktadır.

Günümüzde birçok BTKM, elektromanyetik üreteç kullanmaktadır. Elektromanyetik

üreteçler ve onların odaklama üniteleri, özkütlesi HM3’ünküne benzer şok dalgaları

üretebilmektedir. Fakat bu şok dalgaları daha küçük bir odak bölgeye yayılabilmektedir.

Yukarıda bahsedildiği gibi bu durum, çevredeki yumuşak dokuya olabilecek zararı minimize

edebilecek bir avantaja sahiptir. Fakat odak bölgesinin daha küçük olmasından dolayı solunum

yapıldıkça, tedavinin bazı bölümlerinde taşın odak bölge dışına çıkması söz konusudur. Bunu

yenmek için daha gelişmiş yer belirleme teknikleri kullanılabilmesine rağmen taşlar hedef bölge

dışında iken uygulanan şok dalgaları parçalanmaya neden olmaz. Bu yüzden bazı ikinci ve

üçüncü kuşak BTKM makineleri daha yüksek başarısızlık oranına sahip olup bazı tedavileri

sonuçlandıramamaktadır. Dolayısıyla bu makinelerin yeniden gözden geçirilip geliştirilmesi

ihtiyacı doğmaktadır. Bu aşamada öğrencilere aşağıdaki problem durumu sunulur.

Problem 1: Siz ve ekibiniz, medikal sektörde faaliyet gösteren büyük bir firmanın

araştırma-geliştirme bölümünde çalışmaktasınız. Üroloji doktorlarından BTKM makinelerinin

yukarıda sözü edilen eksikliklerini gidermeye yönelik yoğun talepler gelmektedir. Firma yönetimi,

ekibinizden bu eksikliklerin giderildiği yeni bir BTKM model önerisi sunmanızı istemektedir. Bu

durumda çözüm öneriniz ne olur? Bu alanda faaliyet gösteren birçok ulusal ve uluslararası firma

olduğundan bu problemin çözümüyle ilgili büyük bir rekabet içinde olduğunuz ve

çalışmalarınızda buna göre hareket etmeniz firma yönetimi tarafından vurgulanmaktadır. Çözüm

öneriniz aşağıdaki ölçüt listesine göre değerlendirilecektir.

Şekil 6


88

ÖLÇÜT LİSTESİ

Ölçütler Puan

Ses dalgası fiziğine dayalı olması zorunlu

İlgili problemlerle bire bir ilişkili olması zorunlu

Ekonomik olması 10

Uygulanabilir (pratiğe dökülebilir) olması 10

Kullanılan fizik ilke ve kavram sayısı her biri 10 puan

Fizik ilke ve kavramlarının doğru kullanılması 30

Çözüm önerisinin şekil, resim, grafik vb. görsellerle desteklenmesi 10

Çözüm önerisinin anlaşılır bir şekilde sunulması 10

Çözüm önerisinin olası eksiklik ve sınırlılıklarını belirtme 10

Öğrenciler 9. sınıf fizik öğretim programında ayrıntısıyla verilen Probleme Dayalı

Öğretim Yöntemi’nin basamaklarını uygulayarak probleme çözüm önerisi sunmak için gruplar

halinde çalışırlar. Her grup bir firmayı temsil eder. Her grubun farklı ülkeden bir firmayı temsil

etmesi problem durumunu daha gerçekçi yansıtabilir. Süreç sonunda bilim ve teknolojide ilkleri

gerçekleştiren ülkelerin ne tür kazanımları olduğu/olacağı ve bu bağlamda ülkemiz adına

bireyler olarak bizlerin neler yapabileceği tartışılır.

Yukarıdaki problem durumunun sunumundan sonra, etkinlik girişinde Murat’ın babasının

böbrek rahatsızlığıyla ilgili verilen senaryoya aşağıdaki gibi devam edilir.

Problem 2:“Murat’ın babasının tedavi süresince tek şikâyeti kulaklarından oldu. Çünkü

makine çalışırken yaklaşık olarak saniyede iki kez “tık” şeklinde oldukça şiddetli ses çıkarıyordu.

Her seans 45 dakika civarında sürdüğünden kulakları bu sesten çok rahatsız olmuştu. Babasının

yanında bekleyen Murat’ın da kulakları benzer şekilde rahatsız olmuştu. Hatta Murat, ara sıra

koridora çıkıp kulaklarını dinlendiriyordu.”

Öğrenciler senaryonun bu bölümünde makineden çıkan şiddetli sesin kulakları rahatsız

etmesi problemi ile yüzleştirilir. Öncelikle makineden bu tür şiddetli sesin nasıl çıktığı, sesin nasıl

oluştuğu sorgulaması öğrenciler tarafından yapılır. Daha sonra öğrenciler gruplara ayrılarak

makineden çıkan şiddetli ses nedeniyle hastaların kulaklarında oluşan rahatsızlığı gidermeye

yönelik bir çözüm önerisi bulmaya çalışır. Gruplar, Probleme Dayalı Öğretim Yöntemi’nin

basamaklarını uygulayarak çalışmalarını sürdürür. Çözüm önerileri yukarıdaki ölçüt listesine

göre değerlendirilir. Çözüm önerisi konusunda fikir geliştiremeyen gruplara öğretmen aşağıdaki

önerileri sunarak yardımcı olabilir: Hastaya müzik dinletmek, yüksek sesi önleyici kulaklıklar

takmak, makinenin bulunduğu odayı ses enerjisini soğuracak şekilde tasarlamak, vb.


89


Etkinlik Adı : Bildiklerimizi Savunabiliyormuyuz?

İlgili Olduğu Kazanımlar : *2.2

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Kavram Yanılgılarını Ölçen Üç Aşamalı Sorular

Gölge ve düz ayna konularında öğrencilerin kavram yanılgısına sahip olup olmadığı

aşağıdaki sorularla belirlenebilir. Sorular, konuya başlamadan önce öğrencilere uygulanır.

Öğrenciler, kavram yanılgılarına sahiplerse ders işlenirken ilgili konuda kavram yanılgılarına

özel vurgu yapılır. Sorular, konu işlendikten sonra öğrencilerde herhangi bir kavram yanılgısı

oluşup oluşmadığını belirlemek amacıyla da uygulanabilir. Kavram yanılgısı tespit edilirse tekrar

o konuya geri dönülüp öğrencilerin konuyu doğru anlaması sağlanır.

1.1. Aşağıdaki şekilde farklı büyüklükte parlaklıkları özdeş dört ampul verilmiştir. Bu ampullerin

her biri şekilde belirtilen yere ayrı ayrı konulup kalemin ve perdenin yeri sabit tutulursa, her

bir ampul için perdede gölge oluşmaktadır. Gölgeleri netlikleri açısından karşılaştırınız.

a) a>b>c>d

b) a<b<c<d

c) a=b=c=d

1.2. Yukarıdaki seçeneği seçmemin sebebi;

a) Ampul büyüdükçe daha güçlü ışık verir.

b) Ampul büyüdükçe gölgenin boyu küçülür.

c) Ampuller küçülerek noktasal ışık kaynağına benzedikçe daha az yarı gölge oluşur.

d) Ampullerin kaleme olan uzaklıkları ve kalemin boyu hepsi için sabittir. Ampul

büyüklüklerinin gölgenin netliğine etkisi yoktur.

1.3. Yukarıdaki iki soruya verdiğiniz cevaptan emin misiniz?

a) Eminim b) Emin değilim


90

2.1. Eğer bu küçük yuvarlak boncuğu artı şeklindeki ışık kaynağının önüne koyarsak, ışık

yandığında perdede ne görürsün? (Boncuğun asılı olduğu ipi önemsemeyiniz).

2.2. Yukarıdaki seçeneği seçmemin sebebi;

1. Işık kaynağı boncuğa göre çok büyük olduğu için perdenin her yerine ışık

gönderebilir.

2. Işık kaynağından çıkan ışınlar perdeye doğrusal gittiği için perdede artı şeklinde bir

aydınlanma olur. Boncuğun üzerine gelen ışınları engellemesiyle artı şeklindeki

aydınlanmanın ortasında noktasal bir gölge oluşur.

3. Işık kaynağının şeklinin gölge oluşumunda etkisi yoktur. Önemli olan ışığı engelleyen

cismin şeklidir.

4. Işık kaynağının bir noktasından her yöne dağılan ışınlardan bir tanesi boncuk

tarafından engellenir. Artı ışık kaynağının her bir noktasının perdede gölgesi olur. Bu

gölgelerin perde üzerinde yan yana bulunmasıyla artı şekli olur.

2.3. Yukarıdaki iki soruya verdiğiniz cevaptan emin misiniz?

a) Eminim b) Emin değilim

Cevap Anahtarı

1.1) a 2.1) c

1.2) c 2.2) d

1.3) a 2.3) a

Öğrenciler, örneğin birinci sorunun üç aşamasını da yukarıdaki gibi cevaplandırırsa

soruyu tam olarak doğru yanıtlamış olurlar. Yani sorunun ilgili olduğu konuda kavram

yanılgısına sahip değillerdir. Eğer 1.1 doğru fakat 1.2 yanlışsa ve 1.3’e eminim denmişse; bu

durum yanlış sebepli doğru olmaktadır. Yani öğrenci savunamadığı veya doğrulayamadığı bir

bilgiye sahiptir. Eğer 1.2 doğru fakat 1.1 yanlışsa ve 1.3’e eminim denmişse; bu durum doğru

sebepli yanlış olmaktadır. Burada büyük olasılıkla öğrenci bir şeyi gözden kaçırmıştır. Bildiği bir

olayı yanlış yorumlamıştır. Eğer 1.3’e emin değilim denmişse diğer aşamaların cevaplarına

bakılmaksızın (diğer aşamalar doğru olsa bile) öğrencide bilgi eksikliği var denilebilir.


91

Kavram Yanılgılarını Gösteren Soru Seçenekleri

Öğrenciler aşağıdaki tabloda yer alan seçenekleri işaretlediğinde ise ilgili satırda belirtilen

kavram yanılgısına sahiptirler. Öğrencinin kavram yanılgısına sahip olması için bütün aşamalara

tabloda belirtildiği gibi cevap vermesi gerekir. Bunun dışındaki kombinasyonlar belli aşamalar

yanlış olsa bile ya bilgi eksikliği veya hata olarak sınıflandırılabilir ama kavram yanılgısı olarak

sınıflandırılamaz. Eğer kavram yanılgıları daha güvenilir ölçülmek isteniyorsa bir kavram

yanılgısı en az 3 adet üç-aşamalı soru ile ölçülmelidir.

Kavram Yanılgıları Soru Seçenekleri

Işık kaynağı olarak daha büyük ampul kullanıldığında

cisimlerin gölgesi daha net olur. (1.1.a, 1.2.b, 1.3.a)

Gölge sadece ışık saçmayan cisme aittir ve daima o

cisim gibi görünür.

(2.1.b, 2.2.c, 2.3.a)

(2.1.d, 2.2.c, 2.3.a)

(2.1.a, 2.2.c, 2.3.a)

Bir ışık kaynağı ve saydam olmayan bir cisim beraber

olsalar dahi gölge oluşmaz. (2.1.e, 2.2.a, 2.3.a)


92

6. Ünite :Yıldızlardan Yıldızsılara (Kuasarlara)


A. Genel Bakış

Öğrenciler 7. sınıf Fen ve Teknoloji dersinde, Dünya ve Evren Öğrenme alanının Güneş

Sistemi ve Ötesi ünitesinde uzay ve güneş sistemi hakkında bazı temel bilgileri, bazı gök

cisimlerini, güneş sistemindeki gezegenleri, gökada, yıldız ve gezegen kavramlarını ve uzay

araştırmaları konularını öğrendiler. Bu ünitede ise yıldızlar ile şimdilik gözlenebilen en uzak gök

cismi olan yıldızsılara (kuasarlara) kadar olan kısmı inceleyeceklerdir.

B. Ünitenin Amacı

Bu ünitede öğrenciler, kolayca gözlemlenebilen yıldızlardan yola çıkarak gözlemlenebilen

en uzak gök cismi olan yıldızsılara doğru yolculuğa çıkacaktır. Bu yolla fiziğin makroskopik

boyutta uğraş alanı hakkında bilgi sahibi olacaklardır. Yıldızların oluşumundan ölümüne kadar

geçen sürede yıldızların yapısını enerji kavramıyla ilişkili bir şekilde öğreneceklerdir. Yıldızların

evrimi incelenirken değişik evrelerde oluşan kocayeni (süpernova) patlaması gibi süreçler ile kara

delik ve nötron yıldızları oluşumu gibi ilginç gök olaylarını inceleyeceklerdir. Yıldızların

parlaklıklarına, sıcaklık ve ışınımlarına göre nasıl sınıflandırıldığını öğrendikten sonra evrenin

oluşumunu ve yaşını tahmin etmede kullanılan yaklaşım ve yöntemleri öğreneceklerdir. Elde

ettiği bu bilgiler ile öğrencilerin evrene ve geleceğe yönelik çıkarım yapmaları ile bakış açıları ve

hayal güçlerinin sınırlarını genişletmeleri hedeflenmektedir.




Görünmeyen ışımaların belirlenmesi

*Samanyolu gökadası

Uzaydaki parlak radyo kaynakları

Yıldızların gelişimi

Gökyüzünün keşfi


Yıldız

*Yıldız kümeleri

*Parlaklık

*Işınım Gücü

Kocayeni (süpernova)

Kara ve beyaz cüceler

Nötron yıldızları

Kara delikler

*Gökadalar

Yıldızsılar

Kozmik ardalan ışıması

Büyük patlama


93


6. ÜNİTE: YILDIZLARDAN YILDIZSILARA KAZANIMLAR AÇIKLAMALAR


1. Yıldızlar ile ilgili olarak,

1.1. Yıldızların yapısını açıklar.

1.2. Yıldızların yaşam döngüsünü; kütle, enerji, ışıma, kütleçekimi ve basınca bağlı

olarak açıklar (FTTÇ-1.h; BİB-3.a-c, 4.b,c,d).

1.3. *Yıldızlardan yayılan ışığı, yıldızlarda meydana gelen füzyon tepkimelerinde

açığa çıkan enerjinin uzayda ışınım ile yayılması şeklinde açıklar (FTTÇ-1.h; BİB-

4.b,c,d).

2. Yıldızların sınıflandırılması ile ilgili olarak,

2.1. Evrende uzaklık, kütle, sıcaklık ve yarıçap bakımından farklı birçok yıldız olduğu

çıkarımını yapar (FTTÇ-1.h; BİB-2.a).

2.2. *Yıldızların parlaklığı ve ışınım gücü arasındaki ilişkiyi yorumlar (FTTÇ-1.h;

PÇB-3.c-e).

2.3. *Yıldızları sıcaklıkları ve tayf çizgilerine göre sınıflar (PÇB-3.c-e).

2.4. Kocayeni (süpernova) sonucunda, beyaz cüceler, nötron yıldızları ve kara

deliklerin oluşumunu yıldızların kütlesine bağlı olarak açıklar (FTTÇ-1.h; BİB-

1.a-d ; 4.b,c,d, 5.e).

3. *Gökadalar (Galaksiler) ile ilgili olarak,

3.1. Gökadaları, kütleçekimi ile birbirine bağlı yıldızlar, yıldızlar arası gaz, toz ve

plazmadan oluşan yapılar olarak açıklar (BİB-4.b,c,d).

3.2. Gökadaları sınıflandırır (BİB-4.b,c,d, 5.e).

3.3. Samanyolu gökadasının özeliklerini açıklar (BİB-1.a-d, 3.a-c, 4.b-d, 5.e).

4. Yıldızsılar ile ilgili olarak,

4.1. Yıldızsıların özeliklerini açıklar (BİB-1.a-d, 3.a-c, 4.b-d, 5.e).

4.2. Yıldızsılardan daha uzakta ve yaşlı gök cisimlerinin var olup olamayacağını

sorgular (FTTÇ-1.g; TD-2.b, 3.c).

5. Evrenin genişlemesi ve yaşı ile ilgili olarak,

5.1. Doppler olayının evrenin genişlemesinin keşfinde nasıl kullanıldığını açıklar

(PÇB-3.c-e; FTTÇ-1.h; BİB-4.b,c,d).

5.2. Evrenin genişlemesi ve yaşının hesaplanması konularında çıkarımda bulunur

(PÇB-3.c-e).

5.3. Kozmik ardalan ışımasının keşfinin evrenin yaşının tahminindeki rolünü açıklar.

[!] 1.1 Güneşin, dünyamızın da içinde bulunduğu güneş sisteminin yıldızı olduğu hatırlatılır. Yıldızlarda yoğun ve ışık

yayan plazmanın varlığına dikkat çekilir.

[!] 1.1 Güneşten ışıma yoluyla dünyamıza ulaşan enerjinin dünyadaki yaşamın ve iklimin üzerindeki etkisi hatırlatılır.

??? 1.1 “Yıldız ve gezegen aynı şeydir.”

[!] 1.2 Yıldızların içinde füzyonla, hidrojenden başlayarak demire kadar elementlerin oluştuğu açıklanır. Güneşin

gelişiminin nasıl olması beklendiği verilir.

[N] 1.1. ve 1.2. Chandrasekhar-1983

[!] 1.3 *Kocayeni (süpernova) olayında patlama sonucu oluşan ağır elementlerin sonraki kuşak yıldızların bünyesinde

bulunacağı vurgulanır.

1.3* Yıldızlarda meydana gelen çekirdek tepkimelerinin ayrıntılarına girilmez.

[!] 1.3 *Yıldızlardan yayılan ışık türlerinin hepsinin insan gözü tarafından algılanamadığı vurgulanır ve görünür ışık

dışındaki ışık türleri hatırlatılır. Yıldızlara ait tayfların yıldızların içinde bulunan elementler hakkında bilgi verdiği

vurgulanır.

: 1.3 *9. sınıf Madde ve Özelikleri ünitesi.

[!] 1.3 *Güneş’in tahmini ömrü bir yıldaki kütle kaybı dikkate alınarak hesaplanır. Güneşin hangi frekanslarda ve hangi

şiddette ışık yaydığını gösterir grafikler verilir. Kullanılması gereken gözlük ve insan derisi üzerine etkileri ve

korunma yolları verilir.

2.1 Yıldızların uzaklıklarının ve sıcaklıklarının nasıl ölçüldüğüne girilir. Yıldızların kütle ve yarıçaplarının nasıl

ölçüldükleri konusuna girilmez.

[!] 2.1 Parsek ve paralaks tanımları verilerek yıldızların uzaklığı ile ıraklık açısı arasındaki ilişki verilir.

2.1 11. Sınıf Modern Fizik ünitesi.

[!] 2.1 Yıldızların sıcaklığının Wien Yasası yardımıyla bulunabileceği vurgulanır.

[!] 2.2 *Hiparkos ve Pitolemi’nin parlaklık sistemi ve “kadir”(M) birimi tarihsel gelişimine uygun olarak verilir. Güneşin

atmosfer dışında ve yeryüzünde metre kareye düşen ortalama ışınım gücü verilir. Güneş kolektörlerinin

verimlerinden bahsedilerek gerekli kolektör büyüklükleri hesaplanır.

[!] 2.2 *Görünür ve salt parlaklık ile ışınım gücü (ışıtma) kavramları açıklanır.

2.2 *Parlaklık ile ışınım gücü arasındaki matematiksel bağıntıya girilmez.

2.3 *Tayf çizgilerinin detaylı incelenmesine girilmez.

[!] 2.3 *Hertzsprung-Russell diyagramı kullanılarak yıldızlara ait özelikler belirtilir.

3 *7. sınıf Fen ve Teknoloji Dersi Güneş Sistemi ve Ötesi Ünitesi

[!] 3.2 *Gökadaları yapılarına göre normal ve aktif; şekillerine göre eliptik, sarmal ve düzensiz şeklinde sınıflandırılır.

[!] 4.1 Yıldızsıların, bir ışıma kaynağı olarak evrende gözlenebilen en uzak ve yaşlı gök cisimleri oldukları belirtilir.

Yıldızsıların yaydıkları ışık özeliklerinden, optik kırmızıya kaymasından ve uzaklıklarından bahsedilir.


[!] 5.1 Doppler yasasına ait bağıntı verilir.

[!] 5.2 Hubble yasası kullanılarak açıklanır.

[!] 5.2 Evrenin büyüklüğü hakkında tahminler verilir: Evrende en çok bulunan hidrojenin 1 gramında yaklaşık 1024

atom

olduğu, kütlesi 2x1033

gram olan Güneş’in ise 1057

, yaklaşık 100 milyar yıldızı barındıran Samanyolu gökadasının

1068

ve yaklaşık 10 milyar gökada bulunan evrenin ise 1078

atom büyüklüğünde olduğu vurgulanır.

[!] 5.3 Kozmik ardalan ışıması ile evrenin yaşı ve büyük patlama arasındaki ilişki açıklanır.


http://tr.wikipedia.org/wiki/Uzay

http://tr.wikipedia.org/wiki/I%C5%9F%C4%B1n%C4%B1m


94






Sabitler:

c: Işık hızı= 83 10 /x m s

H0: Hubble sabiti 80 / /km s Mpc

Formüller:

1

( e )( )

d pars kp açısaniyesi

d: Uzaklık

p: Iraklık açısı (paralaks)

Doppler Olayı: v

f c

Klasik Doppler Olayı (v << c için ) :

,

= gözlenen dalga boyu

= beklenen dalga boyu

z= spektrel (tayfsal) kızılakayma miktarı

Hubble Yasası:

ν: uzaklaşma hızı

H0: Hubble sabiti

d: uzaklık

Birimler:

d: parsek (pc)

p:açı saniyesi

0(1

v

c)

z

0

v

c

0

v H

0d


95



Etkinlik Adı : Yıldızları Gözlemleyelim

İlgili Olduğu Kazanımlar : 2.1, *2.2, *2.3, 2.4

Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Probleme Dayalı Öğrenme

Bütün fizik olaylarının incelenmesinde olduğu gibi yıldızlar ve yıldızların özeliklerinin

belirlenmesi etkinlikleri de gözlemle başlar. Gözlem genel olarak beş duyumuzu kullanarak

bir varlık, bir olay veya bir cisim hakkında veri toplama sürecidir. Gözlem, nicel ve nitel

olarak ikiye ayrılır. Nicel gözlemler bir ölçüm aracı kullanılarak elde edilen bir sayısal değer

ve bir birim içeren gözlemlerdir. Nitel gözlemler ise varlıklar veya cisimler hakkındaki öznel

yargılardır. Nicel ve nitel gözlemler birbirinin karşıtı değil birbirinin destekleyicisidir. Fakat

nicel gözlemler nitel gözlemlere göre daha objektif ve güvenilirdir. Biz insanlar gökyüzünü

ve yıldızları daima merak etmiş ve gözlemlemişizdir. Astronomlar temel bilimleri kullanarak

gök cisimlerini gözlemleyen ve inceleyen bilim insanlarıdır. Gök cisimlerini, evrenin yapısını

ve evrimini incelerken temel astronomik cisim ve sistemlerden olan yıldız ve yıldız

sistemlerini gözlemlemek oldukça önemli bir yere sahiptir. Yıldızlar ile ilgili gözlem ve

dolaylı ölçümlerden elde ettiğimiz değerler günlük yaşamda karşılaştığımız değerlerden biraz

farklıdır. Örneğin; yıldızımız Güneş’in yüzey sıcaklığı 5800 Kelvin’dir veya yıldızımız

Güneş’e yakın yıldız Proxima Centauri’dir ve güneşe uzaklığı 4,3 ışık yılı’dır. Başka bir ifade

ile güneş ile dünyamız arasındaki uzaklığın 300000 katı kadardır. Bu bölümde yıldızlar

hakkında daha detaylı bilgi edinirken yıldızlar ile ilgili temel büyüklüklerin neler olduğunu,

bu büyüklüklerin nasıl ölçüldüğünü ve bu büyüklükler arasında ne tür ilişkiler bulunduğunu

öğreneceğiz. Daha sonra da yıldızlara ait ortak özelikleri kullanarak hazırlanan Hertzsprung-

Russell diyagramının nasıl oluşturulduğunu ve Hertzsprung-Russell diyagramını kullanarak

yıldızlara ait özeliklerin nasıl belirlendiğini öğreneceğiz.

Sorular:

Öğrencilere ilk olarak aşağıdaki sorular sorulur:

Size göre yıldızlar ile ilgili temel büyüklükler nelerdir?

Yıldızlara ait temel büyüklüklerin nasıl ölçüldüğünü biliyor musunuz?

Bu büyüklükler arasında ne tür ilişkiler bulunduğunu merak ediyor musunuz?

Öğrencilerden alınabilecek muhtemel cevaplar: yıldızların uzaklığı, kütlesi, yarıçapı,

sıcaklığı, parlaklığı, ışınım gücü v.b.

Öğrencilerden istenen cevaplar alındıktan sonra öğretmen yıldızlara ait ölçülebilen temel

büyüklüklerden;

i. Uzaklık

ii. Parlaklık

iii. Işınım gücü

iv. Sıcaklık

v. Spektrum çizgileri

gibi yıldızlara ait kavramların nasıl ölçüldüğünü veya hesaplandığını araştırıp sınıfta sunmak

üzere gruplar oluşturur. Bunu yaparken hangi grubun hangi sırada sunum yapacağına

büyüklükler arasındaki hiyerarşiye veya yukarıda verilen sıraya göre hangi grubun ilk sunumu


96

yapacağına karar verilir ve sunumlar sırayla yaptırılır. Örneğin: Bir grup öğrenciye yıldızların

uzaklığının “Paralaks” yöntemine göre nasıl bulunduğunun araştırılıp sınıfta sunması istenir.

Diğer gruba ise yıldızların sıcaklıklarının nasıl ölçüldüğünü araştırması ve sınıfa sunması

istenir.

Her grup; araştıracağı yıldıza ait özeliğin nasıl ölçüldüğü veya belirlendiği sorusuna çözüm

bulmak için araştırma sürecine girer. Güvenilir kaynaklardan bilgi edinirler. Öğretmen kendi

ve okulun imkânları ölçüsünde gruplara kaynak sağlamada yardımcı olabilir. Edinilen bilgiler

grup içinde tekrar gözden geçirilerek sunuma hazırlanır ve uygun sunum tekniği seçilerek

sunum yapılır.

Öğretmen araştırma sürecinde öğrencilere çevrelerindeki konu alanındaki uzman kişilerin

ziyaret edilmesi veya kaynak taraması yapılabilecek yerlerin belirlenmesinde yardımcı olur.

Öğrenciler ilgili alan uzmanlarıyla görüşüp topladıkları ve sunacakları bilgilerin bilimselliğini

kontrol ettirmeleri konusunda özendirilir. Her grup araştırma sürecinde elde ettiği bilgileri

sunmaya çalışır. Sunular sınıfta tartışılır. Bu tartışma sırasında yeri geldiğinde öğretmen

programın kazanımlarına değinir. Öğrencilerin değinmediği kazanımları/konuları öğretmen

tartışmaya açar ve onlar üzerinde de konuşulmasını sağlar.


97




Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Derecelendirme Ölçeği

Yukarıdaki öğrenme etkinliğinin giriş ve merak uyandırma evresinde öğrencilere sorulan

sorulara ait öğrencilerin performansı aşağıdaki performans değerlendirme ölçeğine benzer bir

ölçekle değerlendirilebilir.

Yıldızlara ait gözlemlerde ölçülen yıldızlar ile ilgili temel büyüklükler nelerdir;

Doğru cevap (5 puan) : Olası cevapların hepsini veya bir eksikle belirtme (Uzaklık,

parlaklık, ışınım gücü, sıcaklık, yıldızların spektrum çizgileri,

kütle ve yarıçap)

Çoğunluğu Doğru (4 puan) : Olası cevaplardan iki tanesini eksik belirtme

Yarısı Doğru (3 puan) : Olası cevaplardan üç tanesini eksik belirtme Kısmen Doğru (2 puan) : Olası cevaplardan dört tanesini eksik belirtme Yanlış Cevap (1 puan) : Olası cevaplardan beş veya daha fazlasını eksik belirtme

Katılmama (0) : Sürece katılmayan

Bu etkinlik, yıldızlara ait temel büyüklüklerin belirlenmesinden sonra bu büyüklüklerin nasıl

ölçüldüğünü biliyor musunuz? sorusuyla bir üst düzeye de uyarlanabilir.


98




Etkinlikte Kullanılan Yöntem /Teknik: Performans Değerlendirme

Grupların kendisine ait yıldız özeliğinin nasıl ölçüldüğü veya belirlendiği sorusuna çözüm

bulmak için girdiği araştırma sürecinde yaptığı çalışmaları değerlendirmek için aşağıdaki

tabloda olduğu gibi bir dereceli puanlama çizelgesi hazırlanır. Bu çizelge, çalışma

başlangıcında gruplara dağıtılır. Öğretmen gerek süreç içerisinde gerekse süreç sonunda

grupları bu dereceli puanlama çizelgesine göre değerlendirir.

Mükemmel

(3)

(2)

(1)

Başarısız

(0)

Grup çalışması etkin olarak yapılmaktadır.

Grupta her bir üyenin fikrine önem verilmektedir.

Grupta her üyeye eşit işgücü olacak şekilde görev

dağılımı yapılmıştır.

Üzerinde çalışılacak yıldız özeliğini araştırmak

için uygun bir yöntem kullanırlar.

Diğer gruplarla görüş alışverişinde bulunurlar.

Bilgi kaynaklarını etkin bir şekilde kullanırlar.

Grup, yapmış olduğu çalışmaları başarılı bir

şekilde sunar.


99

Kaynakça:

A.A.A.S.(2007). Project 2061 - Science for All Americans. http://www.project2061.org/publications/

sfaa/default.htm?nav Erişim Tarihi: 27 Ekim 2007.

Ateş, S. (2005). The Effectiveness Of The Learning Cycle Method On Teaching DC Circuits To

Prospective Female And Male Science Teachers. Research in Science and Technological

Education. 23,(2), 213-227.

Avrupa-Amerika-Avustralya-Asya’ da Yer Alan Bazı Ülkelerin Programları (2007) “The Curricula

of Various Countries” http://teachers.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2001/syllabus/

syllabus.htm, Erişim Tarihi: 27 Ekim 2007.

Avustralya Öğretim Programları (Queensland Studies Authority) (2007) www.qsa.qld.edu.au Erişim

Tarihi:27 Ekim 2007.

Belt S.T., Leisvik M.J., Hyde, A.J. ve Overton T.L.,(2005), Using a context-based approach to

undergraduate chemistry teaching –a case study for introductory physical chemistry,

Chemistry Education Research and Practice, 6(3): 166-179.

Birincil Enerji Kaynakları Üretimi ve Tüketimi http://www.enerji.gov.tr-Erişim Tarihi:17 Ağustos

2007.

Brooks, J. G. ve Brooks, M. G. (2001). In Research of Understanding:The Case for Constructivist

Classrooms. New Jersey, Merril Prentice Hall.

Bybee, R. W. (2003). Why The Seven E's, http://www.miamisci.org/ph/lpintro7e. html. Erişim Tarihi:

16.06.2003.

Carin, A. A. ve Bass, J. E. (2001). Teaching Science as Inquiry. New Jersey, Prentice Hall.

Cutnell, J. D & Johnson, K. W. (2001). Physics. (5th ed.). New York: John Wiley & Sons, Inc

Domenech J. L. ve diğerleri, (2007), Teaching of Energy Issues: A Debate Proposal for a Global

Reorientation, Science & Education, 16: 43_64.

Driver, R. ve Bell, B. (1986). Students Thinking and the Learning of Science. A Constructivist View.

School Science Rewiev. 67, 443-456.

EARGED, (1997). Ortaöğretim Kurumları Fizik Programı İhtiyaç Belirleme Analiz Raporu, Ankara.

MEB.

Eisenkraft, A. (2000). Active physics/communication. Armonk, NY: It’s about time, Inc,

Eisenkraft, A. (2003). Expanding the 5E Model. The Science Teacher. September: 56-59.

Güneş, B., Bağcı, N. Gülçiçek, Ç. (2004) “Fen Bilimlerinde Kullanılan Modellerle İlgili Öğretmen

Görüşlerinin Tespit Edilmesi ", A.İ.B.Ü., Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt:4, Sayı 7, 1-14.

http://www.project2061.org/publications/%20sfaa/default.htm?nav

http://www.project2061.org/publications/%20sfaa/default.htm?nav

http://teachers.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2001/syllabus/%20syllabus.htm

http://teachers.web.cern.ch/teachers/archiv/HST2001/syllabus/%20syllabus.htm

http://www.enerji.gov.tr/

http://www.miamisci.org/ph/lpintro7e.%20html


100

Güneş, B., Gülçiçek, Ç., Bağcı, N. (2004) “Eğitim Fakültelerindeki Fen ve Matematik Öğretim

Elemanlarının Model ve Modelleme Hakkındaki Görüşlerinin İncelenmesi", Türk Fen Eğitimi

Dergisi, Yıl 1, Sayı 1, 35-48.

Gülçiçek, Ç., Güneş, B. (2004) “Fen Öğretiminde Kavramların Somutlaştırılması: Modelleme

Stratejisi, Bilgisayar Simülasyonları ve Analojiler ", Eğitim ve Bilim, Cilt: 29, Sayı 134, 36-48.

Griffith, W.T. (2001). The physics of everyday phenomena (3rd ed.). New York: McGrawHill.

Halloun, I. & Hestenes, D. (1985). The initial knowledge state of college physics students.

American Journal of Physics, 53 (11), 1043-1055.

Hestenes, D. & Wells, M. (1992). A mechanics baseline test. The Physics Teacher, 30, 141-

158.

Hewitt, P. G., (2005), Conceptual Physics, Harper Collins College Publishers, Tenth Edition,

Newyork, USA.

İngiltere Öğretim Program Ana sayfası (2007), http://www.curriculumonline.gov.uk, Erişim Tarihi:27

Ekim, 2007.

Kanlı, U. (2007) “7E Modeli Merkezli Laboratuvar Yaklaşımı İle Doğrulama Laboratuvar

Yaklaşımlarının Öğrencilerin Bilimsel Süreç Becerilerinin Gelişimine ve Kavramsal

Başarılarına Etkisi” Yayınlanmamış Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Bilimleri

Enstitüsü, Ankara.

Kutluay, Y. (2005). 11.Sınıf Öğrencilerinin Geometrik Optik Hakkındaki Kavram Yanılgılarını Ölçen

Üç-Aşamalı Test Geliştirme. Basılmamış yüksek lisans tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi,

Ankara.

Ledermann, N. G. (1999). Teacher Understanding of the Nature of Science and Classroom Practices:

Factors that Facilitate or Impedethe Relationship. Journal of Research in Science Teaching

36(8): 916-929.

NCC (1989). Non-Statutory Guidance for Science in the National Curriculum. YORK, National

Curriculum Council.

Ostdiek, V. J & Bord, D.J. (2005). Inquiry into physics. (5th ed.). Belmont, CA : Thomson

Brooks/Cole

Phillips, D. C.(2000). Constructivism in Education-Opinions and Second Opinions on Contoversial

Issues. University of Chicago Press. USA.

Science Education Group University of York (2001) “Advanced Physics: Student Book AS Level”

Salters Horners, Heinemann Educational Papers, USA

Science Education Group University of York (1999) “Advanced Physics: Student Book A2 Level”

Salters Horners, Heinemann Educational Papers, USA

http://www.amazon.co.uk/exec/obidos/search-handle-url/203-9456274-9592756?%5Fencoding=UTF8&search-type=ss&index=books-uk&field-author=Science%20Education%20Group%20University%20of%20York

http://www.amazon.co.uk/exec/obidos/search-handle-url/203-9456274-9592756?%5Fencoding=UTF8&search-type=ss&index=books-uk&field-author=Science%20Education%20Group%20University%20of%20York


101

Silk, J., (1997), A Short History of the Universe (Evrenin Kısa Tarihi), W.H. Freeman and Company,

New York, USA (Çeviri: Murat Alev-TÜBİTAK).

Singapur Programları http://www.moe.gov.sg/schdiv/sis Erişim Tarihi: 27 Ekim 2007.

Taber, K. S. (2000) “When the analogy breaks down: modelling the atom on the solar system”. Phys.

Educ. 36 222-226.

Uluslararası Bakalorya Programları http://www.ibo.org/, Erişim Tarihi: 27 Ekim 2007.

Ünsal, Y., Güneş, B., Ergin İ., " Yükseköğretim Öğrencilerinin Temel Astronomi Konularındaki Bilgi

Düzeylerinin Tespitine Yönelik Bir Araştırma ", Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, Cilt:21, Sayı: 3 ,

47-60., 2001, Ankara.

Whitelegg, E. ve Parry M., (1999), Real-Life Contexts For Learning Physics: Meanings, Issues And

Practice, Phys. Educ,. 34(2):68-72.

Faydalı Linkler:

http://college.hmco.com/education/pbl/tc/coop.html (Erişim Tarihi 25 Mart 2008)

http://ajte.education.ecu.edu.au/issues/PDF/312/Diciki.pdf (Erişim Tarihi 25 Mart

2008)

http://www.engr.uky.edu/~gedney/courses/ee468/expmnt/coulomb.html (Erişim Tarihi

25 Mart 2008)

http://www.physics.udel.edu/~bcwalker/phys208/lab1.pdf (Erişim Tarihi 25 Mart

2008)

http://physics.bu.edu/~duffy/prelabs/prelab_coulomb.html (Erişim Tarihi 25 Mart

2008)

http://ieeexplore.ieee.org/iel5/8445/26602/01185926.pdf (Erişim Tarihi 25 Mart 2008)

http://findarticles.com/p/articles/mi_qa3823/is_199804/ai_n8783828 (Erişim Tarihi 25

Mart 2008)

http://www.solcomhouse.com/tsunamis.htm (Erişim Tarihi 25 Mart 2008)

http://littlemisattitude.files.wordpress.com/2007/09/tsunami.jpg (Erişim Tarihi 25

Mart 2008)

http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.html (Erişim Tarihi 25

Mart 2008)

http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1604/es1

604page01.cfm?chapter_no=visualization (Erişim Tarihi 25 Mart 2008)

http://projects.coe.uga.edu/epltt/index.php?title=Conceptual_Change (Erişim Tarihi 25

Mart 2008)

http://www.ess.washington.edu/tsunami/images/tsunami.pdf (Erişim Tarihi 25 Mart

2008)

http://www.gitarx.com/ (Erişim Tarihi 25 Mart 2008)

http://pblchecklist.4teachers.org/ (Erişim Tarihi 25 Mart 2008)

http://w3.gazi.edu.tr/~bgunes/files/kavramyanilgilari/kavramyanilgilari.html (Erişim

Tarihi: 2 Aralık 2008)

http://www.moe.gov.sg/schdiv/sis

http://www.ibo.org/

http://college.hmco.com/education/pbl/tc/coop.html

http://ajte.education.ecu.edu.au/issues/PDF/312/Diciki.pdf

http://www.engr.uky.edu/~gedney/courses/ee468/expmnt/coulomb.html

http://www.physics.udel.edu/~bcwalker/phys208/lab1.pdf

http://physics.bu.edu/~duffy/prelabs/prelab_coulomb.html

http://ieeexplore.ieee.org/iel5/8445/26602/01185926.pdf

http://findarticles.com/p/articles/mi_qa3823/is_199804/ai_n8783828

http://www.solcomhouse.com/tsunamis.htm

http://littlemisattitude.files.wordpress.com/2007/09/tsunami.jpg

http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.html

http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1604/es1604page01.cfm?chapter_no=visualization

http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1604/es1604page01.cfm?chapter_no=visualization

http://projects.coe.uga.edu/epltt/index.php?title=Conceptual_Change

http://www.ess.washington.edu/tsunami/images/tsunami.pdf

http://www.gitarx.com/

http://pblchecklist.4teachers.org/

http://w3.gazi.edu.tr/~bgunes/files/kavramyanilgilari/kavramyanilgilari.html


102

http://www-istp.gsfc.nasa.gov/istp/outreach/auroras.html (Erişim Tarihi: 2 Aralık

2008)

http://science.nasa.gov/headlines/y2003/29dec_magneticfield.htm (Erişim Tarihi: 3

Aralık 2008)

http://www.hafif.org/yazi/kuzey-isiklari-aurora (Erişim Tarihi: 3 Aralık 2008)

http://www.healthtronics.com (Erişim Tarihi: 3 Aralık 2008)

http://www.emedicine.com/med/topic3024.htm (Erişim Tarihi: 3 Aralık 2008)

http://www.gls-lithotripsy.com/Howdoes.html (Erişim Tarihi: 3 Aralık 2008)

http://64.233.183.104/search?q=cache:Pyzab__UIp8J:www.scielo.br/scielo.php%3Fpi

d%3DS167755382006000500015%26script%3Dsci_arttext+parts+of+eswl+machine

&hl=en&ct=clk&cd=1&gl=uk (Erişim Tarihi: 3 Aralık 2008)

http://www2.sims.berkeley.edu/research/projects/how-much-info/ (Erişim Tarihi: 3

Aralık 2008)

http://www-istp.gsfc.nasa.gov/istp/outreach/auroras.html

http://science.nasa.gov/headlines/y2003/29dec_magneticfield.htm

http://www.hafif.org/yazi/kuzey-isiklari-aurora

http://www.healthtronics.com/

http://www.emedicine.com/med/topic3024.htm

http://www.gls-lithotripsy.com/Howdoes.html

http://64.233.183.104/search?q=cache:Pyzab__UIp8J:www.scielo.br/scielo.php%3Fpid%3DS167755382006000500015%26script%3Dsci_arttext+parts+of+eswl+machine&hl=en&ct=clk&cd=1&gl=uk



http://www2.sims.berkeley.edu/research/projects/how-much-info/


103

Fizik Öğretim Programı Geliştirme

Komisyon Üyeleri İletişim Bilgileri

Prof. Dr. Bilal GÜNEŞ

Gazi Üniversitesi,

Gazi Eğitim Fakültesi,

Fizik Eğitimi Ana

Bilim Dalı.

[email protected] http://www.bilalgunes.com

Prof. Dr. Ömür AKYÜZ Boğaziçi Üniversitesi

Emekli Öğretim Üyesi [email protected]

Prof. Dr. Ömer Asım SAÇLI Arel Üniversitesi

Rektörü [email protected]

Prof. Dr. Haşim MUTUŞ İstanbul Üniversitesi,

Fen Fakültesi,

Fizik Bölümü

[email protected]

Doç. Dr. Salih ATEŞ

Gazi Üniversitesi,


Fen Bilgisi Eğitimi

Ana Bilim Dalı.

[email protected]

http://websitem.gazi.edu.tr/site/s.ates

Yard. Doç. Dr. Ali ERYILMAZ

Orta Doğu Teknik

Üniversitesi, Eğitim

Fakültesi, Fizik

Eğitimi Ana Bilim

Dalı.

[email protected] http://www.metu.edu.tr/~eryilmaz/

Yard. Doç. Dr. Uygar KANLI

Gazi Üniversitesi,


Fizik Eğitimi A.B.D.

[email protected] http://www.uygarkanli.com

Dr. Gökhan SERİN

Anadolu Üniversitesi,

Eğitim Fakültesi,

İlköğretim Bölümü

[email protected] http://home.anadolu.edu.tr/~gserin/

Uzman Öğretmen

Ayşegül ARSLAN

Talim ve Terbiye

Kurulu Başkanlığı [email protected]

Uzman Öğretmen

Türkkan GÜLYURDU

Talim ve Terbiye


Uzman Öğretmen

Bülent DAYI

Talim ve Terbiye


Öğretmen

Mesut KARAÖMER

Talim ve Terbiye


İletişim Adresi:

MEB Talim Terbiye Kurulu Başkanlığı Fizik Öğretim Programı Geliştirme Komisyonu

Teknik Okullar/ANKARA

tel : (0 312) 212 65 30/4203

web: www.fizikprogrami.com

e-posta: [email protected]

mailto:[email protected]

http://w3.gazi.edu.tr/web/bgunes


http://www.metu.edu.tr/~eryilmaz/


http://www.uygarkanli.com/



Documents

ORTAÖĞRETİM 11. SINIF FİZİK DERSİ ÖĞRETİM …2004 yılında uygulanmaya balayan ilköğretim birinci kademe (4 ve 5. sınıf) ve 2005 yılında uygulanmaya baúlayan ikinci