Harika bir çalışma konusu! Merhaba sevgili öğrencilerim, ben sizin Fen Bilimleri öğretmeninizim. Şimdi birlikte bu “Tasarlayalım” etkinliğini yapacağız. Bu etkinlik, sadece bilgiyi öğrenmekle kalmayıp, o bilgiyi kullanarak günlük hayattaki bir soruna çözüm üretmemizi sağlar. Tıpkı gerçek bir bilim insanı veya mühendis gibi düşüneceğiz.
Görseldeki tablo, projemizi adım adım nasıl ilerleteceğimizi gösteren bir yol haritası gibi. Konumuz **BASINÇ**. Şimdi bu haritayı takip ederek, basınçla ilgili harika bir proje tasarlayalım. Ben size örnek bir proje ile rehberlik edeceğim.
KONU: BASINÇ
Sorunu araştırma, tartışma ve çözüm yolları üretme
Adım 1: Sorunu Belirleme
Günlük hayatta karşılaştığımız bir sorunu düşünelim. Mesela, yağmurlu bir günde bahçede veya tarlada yürürken ayakkabılarımızın çamura batması ve yürümenin zorlaşması oldukça can sıkıcı bir durumdur, değil mi? İşte sorunumuz bu: Çamurlu arazide yürürken çamura batmak.Adım 2: Sorunun Nedenini Tartışma
Peki, neden çamura batıyoruz? Hatırlayalım, katı basıncı neye bağlıydı? Kuvvete ve yüzey alanına. Bizim ağırlığımız (kuvvet) ayakkabımızın tabanı kadar küçük bir yüzey alanına etki ediyor. Yüzey alanı küçüldükçe basınç artar. İşte bu yüksek basınç, bizim çamurun içine gömülmemize neden oluyor.Adım 3: Çözüm Yolları Üretme
Madem sorun yüksek basınç, o zaman çözümüz basıncı azaltmak olmalı. Basınç formülümüz neydi? Basınç = Kuvvet / Yüzey Alanı. Ağırlığımızı (kuvveti) aniden değiştiremeyeceğimize göre, tek bir çaremiz kalıyor: Yere temas ettiğimiz yüzey alanını artırmak! Eğer ayakkabımızın taban alanını genişletirsek, aynı ağırlıkla yere daha az basınç uygularız ve çamura batmayız.
Hayal etme ve tasarım önerisi geliştirme
Haydi şimdi bir model geliştirelim. Ayakkabılarımızın altına kolayca takıp çıkarabileceğimiz, geniş tabanlı bir aparat tasarlayabiliriz. Tıpkı karda yürümek için kullanılan kar ayakkabıları (hedikler) gibi! Bu aparat sayesinde yüzey alanımız artacak.
- Modelin Adı: “Çamur Paleti”
- Modelin Amacı: Ayakkabının taban alanını genişleterek çamurlu zeminde basıncı azaltmak ve batmayı önlemek.
- Kullanılacak Malzemeler: Maliyeti düşük ve kolay bulunabilir malzemeler seçelim. Mesela;
- Geniş yüzey için: İnce ve hafif bir tahta parçası, sert plastik levha veya kalın strafor köpük.
- Ayakkabıya bağlamak için: Cırt cırtlı şeritler, eski kemer veya sağlam ayakkabı bağcıkları.
Planlama ve tasarım geliştirme
Şimdi modelimizi nasıl yapacağımızı adım adım planlayalım ve basit bir çizim yapalım.
Adım 1: Ayakkabımızın tabanından daha geniş olacak şekilde (örneğin her kenarından 5-6 cm daha geniş) tahta veya plastik levhayı kesiyoruz. Şekli, ayak tabanımıza benzer ama daha geniş olmalı.
Adım 2: Kestiğimiz bu parçanın üzerine, ayakkabıyı sabitleyeceğimiz bağcık veya şeritleri geçirmek için karşılıklı delikler açıyoruz.
Adım 3: Bağcıkları veya şeritleri bu deliklerden geçirerek ayakkabıyı üzerine sabitleyebileceğimiz bir düzenek hazırlıyoruz.
(Bu aşamada defterinize, tasarladığınız “Çamur Paleti”nin basit bir teknik çizimini yapabilirsiniz. Deliklerin yerini, boyutlarını ve bağlama şeklini bu çizimde gösterebilirsiniz.)
Ürün oluşturma ve test etme
Planımıza sadık kalarak malzemeleri birleştirip “Çamur Paleti” prototipimizi, yani ilk örneğimizi oluşturuyoruz.
Test Aşaması:
Okul bahçesinde veya güvenli bir alanda küçük bir çamur birikintisi hazırlıyoruz.
- 1. Deney: Önce normal ayakkabımızla çamura basıyoruz ve ne kadar battığımızı bir cetvel yardımıyla ölçüyoruz.
- 2. Deney: Sonra ayakkabımıza “Çamur Paleti”ni takarak aynı çamura basıyoruz ve batma miktarını tekrar ölçüyoruz.
Gözlem ve Eksikler: Test sonucunda, palet sayesinde çok daha az battığımızı görmeyi bekliyoruz. Ancak test sırasında bazı sorunlar yaşayabiliriz. Örneğin; bağcıklar gevşeyebilir, palet ayakkabıdan çıkabilir veya kullandığımız malzeme (örneğin strafor) ağırlığımızla kırılabilir. Gördüğümüz tüm bu eksik yönleri not alıyoruz.
Değerlendirme, geliştirme, değişiklik
Şimdi not aldığımız eksikleri giderme zamanı!
Değerlendirme: Modelimiz temel amacına ulaştı, basıncı azaltarak batmayı engelledi. Ancak dayanıksız ve kullanışsız. Bağlama sistemi yetersiz.
Geliştirme Fikirleri:
- Bağlama sistemi için bağcık yerine, ayarlanabilir plastik tokalı kayışlar kullanabiliriz. Bu daha sağlam bir tutuş sağlar.
- Malzeme olarak kırılgan strafor yerine, hem hafif hem de daha dayanıklı olan ince bir plastik levha (örneğin eski bir plastik kesme tahtası) kullanabiliriz.
Bu değişiklikleri yaparak modelimizi daha iyi ve kullanışlı hale getiriyoruz ve gerekirse tekrar test ediyoruz.
Yayınlama ve Tanıtım
Harika projemizi artık başkalarıyla paylaşma zamanı!
Projemizin tüm aşamalarını (sorun, çözüm, tasarım, test sonuçları, son hali) anlatan bir sunum veya poster hazırlayabiliriz. Bu postere projemizin fotoğraflarını da ekleriz. Hazırladığımız bu çalışmayı okulumuzun panosunda sergileyebilir, bir bilim şenliğinde arkadaşlarımıza sunabilir veya okul gazetesinde yayınlayabiliriz. Böylece, bilimsel bir bilgiyi kullanarak nasıl bir ürün geliştirilebileceğini herkese göstermiş oluruz.