ORTAÖĞRETİM. Fizik 9 DERS KİTABI YAZARLAR. Celâlettin KALYONCU Abdullah TÜTÜNCÜ. Engin PEKTAŞ

Transkript

1 ORTAÖĞRETİM Fizik 9 DERS KİTABI YAZARLAR Celâlettin KALYONCU Abdullah TÜTÜNCÜ Ali DEĞERMENCİ Yaşar ÇAKMAK Engin PEKTAŞ DEVLET KİTAPLARI BEŞİNCİ BASKI..., 2012

2 M LLÎ E T M BAKANLI I YAYINLARI...: 4559 DERS K TAPLARI D Z S...: ?.Y Her hakkı saklıdır ve Millî Eğitim Bakanlığına aittir. Kitabın metin, soru ve şekilleri kısmen de olsa hiçbir surette alınıp yayımlanamaz. EDİTÖR Prof. Dr. Salih ÇEPNİ BİLGİSAYAR TASARIM UZMANI Mustafa KÜÇÜK DİL UZMANI Kibar BAYRAKTAR GÖRSEL TASARIM UZMANI İbrahim BOZ Adem Yavuz HIZAL PROGRAM GELİŞTİRME UZMANI Vedat UZUNER ÖLÇME DEĞERLENDİRME UZMANI Yurdagül GÜNAL ISBN: Millî Eğitim Bakanlığı, Talim Terbiye Kurulunun gün ve 145 say l kararı ile ders kitab olarak kabul edilmifl, Destek Hizmetleri Genel Müdürlüğünün gün ve 3398 say l yaz s ile beşinci defa adet bas lm flt r.

3

4

5

6

7 ÖN SÖZ Birçok ülkede öğretim programları günün ihtiyaçları doğrultusunda yaklaşık beş yılda bir, uzmanların bir araya gelmesi ile köklü değişimlere uğratılmakta veya değiştirilmektedir. Örneğin; Avrupa Birliği (AB), üye ülkelerinin her biri başarılı ve deneyimli olduğu konuları bir araya getirebilecek komisyonlar oluşturmakta ve AB içerisinde ortak bir eğitim sistemini gerçekleştirmeye çalışmaktadır. Bu süreçte program birliği, üst düzey yetenekler, bilgi ve iletişim teknolojileri, yaşam temelli öğrenme gibi fikirler öğretim programlarında yeni eğilimler ve ortak kavramlar olarak tanıtılmaktadır. Ülkemiz açısından bakıldığında Ortaöğretim Fizik Dersi Öğretim Programı, yirmi yılı aşkın bir süredir önemli bir değişikliğe uğratılmadan uygulanmaktadır. Daha önce hazırlanan fizik ders kitapları, davranışçı öğrenme kuramını temel almıştır. Çağımızda ise öğrencinin aktif olduğu, yaparak-yaşayarak bilgiye ulaştığı, öğrencinin zekâ türüne uygun öğretilerle kavramların irdelendiği; değerlendirmede, alternatif ölçmedeğerlendirme yaklaşımının birçok tekniğinin kullanıldığı ve performans gelişimine odaklanan öğrenme kuramlarının savunulduğu fikirler ön plana çıkmaktadır. Çağa uygun bu teorilere paralel olacak şekilde, hızlı değişimlere ayak uydurabilecek, esnek ve dinamik bir Fizik Dersi Öğretim Programı 2007 yılında geliştirilmiştir Fizik Dersi 9. Sınıf Öğretim Programı nın temel yapısı aşağıdaki modelde gösterilmiştir. Bu modelde, öğrencinin beceri ve bilgi kazanımları sırası ile ağaç, kök ve meyve ile temsil edilmektedir. Bu kazanımların dönüşümlü olarak birbirini desteklediğini göstermek için de su damlası modeli kullanılmıştır. VE %12,5 %14,0 %25,0 %14,0 %12,5 %22, Fizik Dersi 9. Sınıf Öğretim Programı nın Temel Yapısı (MEB, 2007) Etkili fizik öğretimi için, Fizik Dersi Öğretim Programlarımıza yeni giren Yaşam (Bağlam) Temelli Öğrenme Yaklaşımı, Yapısalcı Öğrenme Yaklaşımı, Problem Çözme Becerileri (PÇB), Bilişim ve İletişim Becerileri (BİB), Fizik-Teknoloji-Toplum-Çevre (FTTÇ), Tutum ve Değerler (TD) ve Alternatif Ölçme ve Değerlendirme Yaklaşımı gibi kavramlar özellikle öğretmenler tarafından doğru bir şekilde anlaşılmalıdır. Aşağıda bu kavramlar özetlenerek verilmiştir. A. Yaşam (Bağlam) Temelli Öğrenme Yaklaşımı Bağlam; bireyin güncel hayatta karşılaştığı olgu, olay veya kullanmış olduğu teknolojinin fizik kavramları ile ilişkilendirilmesidir. Böylelikle öğrenme soyut bir yapıdan somut bir yapıya dönüştürülmüş olur. Okul bilgisi ile yaşam bilgisinin birbiriyle olan ilişkileri fizik müfredatlarına çok az yansıtıldığından, ülkemizde birçok öğrenci, fizik derslerini sıkıcı bulmakta ve haklı olarak Bu dersleri bizlere niçin okutuyorlar? veya Bu derslerde anlatılan bilgileri gerçek yaşantımızda hangi sorunlarımızı çözerken kullanabiliriz? gibi sorular sormaktadır. Geleneksel fizik derslerinde bu soruların cevaplarını bulamayan öğrencilerin fizik 7

8 derslerine ilgileri azalmakta ve bu dersteki başarıları her geçen gün düşmektedir. Bağlam temelli yaklaşım, öğrencilerin günlük hayatta karşılaştıkları bir olayı veya yakından tanıdıkları teknolojik bir aracı temel alır. Ünitede geçen konu veya kavramların bu olay ya da araç ile olabilecek bağlantılarını kurar. Daha çok yapılandırmacı öğrenme kuramı ile birlikte kullanılır. Gerçek olayları anlatan hikâyelerle desteklenir. Bu yaklaşımın başarılı olmasında öğretmenlerin öğrencilere etkili bir rehberlik yapmaları, öğrencilere zengin öğrenme ortamlarının sunulması, öğrencilerin deneyim ve becerilerini, okul bilgilerini ilişkilendirebilecekleri sosyal, kültürel ve teknolojik çevreleri büyük önem taşır. Bağlama dayalı materyaller sayesinde fiziğin günlük yaşamdaki yeri, hayatla olan iç bağlantıları, nerede hangi sorunların çözümünde kullanıldığı çeşitli bağlamlar (günlük hayattan hikâyeler, gerçek yaşam olayları ve günlük hayatta kullanılan bir teknolojik araç vb.) gösterilerek her birinin altında yatan teorik temeller öğrencilere kavratılmalıdır. Bu kitap hazırlanırken, öğrencilerin öğrenirken zevk almaları, bazen sahip oldukları becerileri kullanarak bilgilere ulaşırken bazen de sahip oldukları bilgileri kullanarak becerilerini geliştirmeleri gözetilmiştir. Ayrıca öğrencilerin meraklı ve yaratıcı olma, kritik düşünebilme ve öğreniminden kendini sorumlu tutma gibi özelliklerinin geliştirilmesi göz önünde tutulmuştur. Kitapta, üniteler Fizik Dersi Öğretim Programı nın kazanımları doğrultusunda bir veya birkaç bağlamla işlenmiş, konular günlük hayattan alınan olaylarla desteklenmiştir. B. Yapısalcı Öğrenme Yaklaşımının 5E Modeli Girme Aşaması: Öğrencilerin konu hakkındaki birikimlerinin farkında olmalarının sağlanması amacıyla, konu hakkında bildiklerini tanımlamalarına yardımcı olunur. Bu aşamada eğlendirici ve merak uyandırıcı bir girişle derse başlanır ve öğrencilere anlatılacak olayın nedeni hakkında sorular sorulur. Burada önemli olan öğrencilerin doğru cevabı bulmaları değil; değişik fikirler ileri sürmeleri, soru sormalarıdır. Keşfetme Aşaması: Öğrenciler birlikte çalışarak, deneyler yaparak, öğretmenin yönlendirebileceği bilgisayar, video ya da kütüphane ortamında çalışarak sorunu çözmek için düşünceler üretirler. Bu düşünceler öğretmenin süzgecinden geçtikten sonra olayı çözümlemek için beceriler ve çözüm yollarına dönüştürülür. Bu aşama öğrencilerin en aktif oldukları aşamadır. Açıklama Aşaması: Bu basamakta öğretmen öğrencilerin yetersiz olan eski düşüncelerini daha doğru olan yenileriyle değiştirmelerine yardımcı olur. Modelin öğretmen merkezli olan evresidir. Öğretmen formal olarak tanımları ve bilimsel açıklamaları yapar. Öğrencilere karşılaştıkları durumlarla ilgili düşüncelerini açıklamaları ve problemleri çözmeleri için yardımcı olur. Çözüm yolları ile ilgili açıklamalarda bulunmalarını sağlar. Gerektiği durumlarda öğrencilere temel bilgi düzeyinde açıklamalarda bulunarak yardımcı olur. Derinleşme Aşaması: Bu aşamada öğrenciler kazandıkları bilgileri veya problem çözme yaklaşımını yeni olaylara ve günlük hayatta karşılaştıkları problemlere uygularlar. Bu yolla zihinlerinde daha önce var olmayan yeni kavramları öğrenmenin yanında, yeni elde ettikleri bilgileri, formal terimleri, tanımları kullanmaları ve yeni durumlarda anlayışlarını sergilemeleri yönünde teşvik edilirler. Değerlendirme Aşaması: Öğretmenin öğrencileri problem çözerken veya çeşitli etkinlikler yürütürken izlediği ve gerektiğinde onlara açık uçlu sorular sorduğu bir aşamadır. Bu aynı zamanda yeni kavram ve becerileri öğrenmede öğrencilerin kendi gelişmelerini değerlendirdikleri evredir. C. Problem Çözme Becerileri (PÇB) Problem, öğrencinin karşılaştığı bir olayı sahip olduğu mevcut bilgi ile açıklayamaması olarak ifade edilebilir. Problem çözme sürecinde öğrenci karşılaştığı durumu tanımlar, çözüm için öneriler geliştirir, bunları test eder ve sonuca ulaşır. Bu özelliklerden dolayı problem çözme bir öğretim yaklaşımı olarak kullanılabileceği gibi araştırma yöntemi olarak da kullanılabilir. Problem çözme yaklaşımının kullanılması için öğrencilerin bazı yeterliliklere sahip olmaları gerekmektedir. Öğrencilerin problemi çözebilecek ön bilgi, beceri ve zihinsel yeterliliğe sahip olmaları problem çözme becerilerine sahip olduklarının bir göstergesi olarak kabul edilebilir. Öğrencilerin problem çözme becerilerinin geliştirilmesini sağlamak için aşağıda verilen altı basamak takip edilebilir: 8 1. Problemi tanımlama 2. Geçici hipotezler oluşturma 3. Probleme çözüm yolu oluşturma 4. Veri toplama 5. Sonuç çıkarma

9 6. Sonuçları test etme Bu yaklaşımda üründen ziyade öğrencilerin problem çözme sürecinde kazandıkları deneyim ve becerilere önem verilmelidir. Bununla birlikte öğretmene problem çözme sürecinde düşen görev ve sorumluluklar şu şekilde sıralanabilir: 1. Öğrencileri problem çözmeye hazırlama a. Öğrencinin ilgisini çekebilecek etkinlikler tasarlama b. Problemin algılanmasını sağlayacak düzeyde etkinlikler tasarlama c. Problemin çözüm yolunu öğrencilerin öncelikle zihinlerinde canlandırmalarını sağlama d. Problem çözümünde takip edilebilecekleri işlem basamaklarını tasarlama 2. Benzer problemlerle öğrencileri karşılaştırma 3. Problemi öğrencilerin seviyelerine göre sunma 4. Problemin öneminin farkında olmalarını sağlama 5. Problemin çözümünün sağlayabileceği katkılardan haberdar etme 6. Gerekli araç-gereci kolay temin etmelerini sağlama 7. Gerektiğinde uzmanlarla iletişime geçmelerine yardımcı olma 8. Öğrencilerin ulaştıkları çözümü diğer problemlerin çözümünde kullanabileceklerini fark ettirme 9. Problemin çözüm sürecini değerlendirme Dokuzuncu Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı nda yer alan problem çözme becerileri bu kitabın sonunda EK-1 de verilmiştir. D. Bilişim ve İletişim Becerileri (BİB) Günümüzde bilgiye ulaşmada İnternet ve bilgisayar gibi teknolojik ürünler önemli bir yer tutmaktadır. Bu nedenle 9. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı nda bilişim çağının en önemli gereksinimlerinden olan temel bilgi teknolojilerini ve iletişim becerilerini öğrencilere kazandırmak için bilişim ve iletişim becerilerine özel önem verilmiştir. Bu becerilere sahip öğrenciler ihtiyaç duydukları her konuda teknolojinin tüm olanaklarını kullanmak suretiyle sistematik bir hazırlık evresinden geçerek istedikleri bilgiye ulaşabilme, bu bilgileri en etkin şekilde işleyerek yorumlayabilme ve sunabilme becerilerine sahip olacaklardır. Bilişim ve iletişim beceri kazanımlarının gelişmesini sağlayabilmek amacıyla etkinlikler hazırlanmış ve kitap içerisinde farklı yerlerde metin-görsel ilişkisi kurularak sunulmuştur. 9. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı nda yer alan bilişim ve iletişim becerileri bu kitabın sonunda EK-2 de verilmiştir. E. Fizik-Teknoloji-Toplum-Çevre Becerileri (FTTÇ) Bu beceriler; Fizik ile toplum, teknoloji ve çevre arasındaki ilişkileri anlama, yorumlama ve geliştirmeyi sağlayan kazanımları içermektedir. 9. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programında yer alan FTTÇ kazanımları bu kitabın sonunda EK-3 te verilmiştir. F. Tutum ve Değerler (TD) Bu beceriler; öğrencileri bilimsel ve teknolojik bilgiler edinmeye, bu bilgilerin sadece kendisi için değil, karşılıklı olarak toplumun ve çevrenin yararına yönelik kullanılmasını destekleyen tutum ve değerleri geliştirmeye teşvik etmektedir. 9. Sınıf Fizik Dersi Öğretim Programı nda yer alan TD kazanımları bu kitabın sonunda EK-4 te verilmiştir. G. Alternatif Ölçme-Değerlendirme Yaklaşımları Alternatif ölçme ve değerlendirme; tek bir doğru cevabı bulunan çoktan seçmeli testlerin de içinde bulunduğu geleneksel değerlendirme tekniklerinin dışında kalan ve öğrenme ürünü ile birlikte öğrenme sürecinin de değerlendirildiği ölçme ve değerlendirme yaklaşımıdır. Alternatif ölçme ve değerlendirmede en temel amaç, öğrencilerin istenilen bir alandaki bilgi ve becerilerini ölçmek için o alanla ilgili kendilerine bir görev verip o görevdeki etkililiğini, geçerlik ve güvenirlikleri sağlanmış ölçme araçları kullanarak tespit etmektir. Performans değerlendirme; ürün seçki dosyası (portfolyo), kavram haritaları, yapılandırılmış grid, tanılayıcı dallanmış ağaç, bulmaca, kelime ilişkilendirme, proje, drama, görüşme, rapor, gösteri, poster, matris bulmaca, grup ve/veya akran değerlendirmesi, kendi kendini değerlendirme alternatif ölçmedeğerlendirme teknikleri olarak ifade edilebilir. 9

10 Kitap hazırlanırken bilgiyi ölçmenin yanında beceriyi de ölçebilen alternatif ölçme-değerlendirme tekniklerinin kullanılması benimsenmiş ve içerikte mümkün olduğunca bu tekniklerden faydalanılmıştır. Bununla birlikte açık uçlu soru, çoktan seçmeli test, boşluk doldurma, doğru-yanlış, eşleştirme gibi ölçmedeğerlendirme tekniklerinden de yararlanılmıştır. Yeni 9. sınıf fizik dersi kitabı ile öğrenim gören bir öğrencinin aşağıdaki özellikleri kazanması beklenmektedir: - Öğrencilerin Dünya hakkında meraklı olmaları ve Dünya yı anlamaya yönelik araştırmalar yapmaları, - Öğrencilerin bilimsel ve teknik konularla ilgilenmeleri; fiziğe karşı ilgi, hayranlık ve olumlu tutum geliştirmeleri, - Öğrencilerin bilimsel araştırmaların süreçlerini anlamaları, fiziğin açıklayıcı yapısı ve önemli fikirleri hakkında genel bir fikir elde etmeleri, - Bu fikirlerin niçin önemli olduğunu fark etmeleri, - Şimdiki ve daha sonraki bağlamlarında günlük içerikte almak istedikleri kararların altında yatan mantığın farkına varmaları, - Bilimsel bir konuyla ilgili raporları eleştirel olarak inceleyebilmeleri ve anlayabilmeleri, - Fen konuları ile ilgili sürece aktif bir şekilde katılmaları ve sorunlar hakkında kişisel bakış açılarını ifade edebilmeleri, - Hem ilgileri hem de mesleki amaçları için gerektiğinde başka bilgileri elde edebilmeleri şeklinde sıralanabilir. - Daha geniş öğrenci kitlesini teşvik etmek için fiziğin ayrıntılı bir uygulamasını sağlamak, - 9. sınıftan sonra fizik dersi görmeyecek veya çalışmayacak olan öğrenciler için temel düzeyde bilgiler sağlamak amacıyla hazırlanmıştır. Bu kitapta öğretim yöntemi olarak; 1. Bilgi vermenin yerine bilgiye ulaşma yolları etkinlikler, projeler, posterler ve performans ödevleri yardımıyla öğretilmeye çalışılmıştır. 2. İnternet ve bilgisayardan faydalanmak, bu alandaki deneyimleri artırmak için öğrenci birçok durumda bilişim teknolojilerine yönlendirilmiştir. Bu yolla öğrencilerin bilgiye en kısa zamanda ve etkili olarak ulaşmaları amaçlanmıştır. 3. Kavram yanılgısını giderme ve kavramsal değişimi sağlamak için her bir ünitede olası kavram yanılgılarına özel vurgu yapılarak bunların etkinlikler yolu ile giderilmesi amaçlanmıştır. 4. Ünitelerdeki kazanımlar bağlam temelli olacak şekilde yapısalcı öğrenme kuramında yer alan 5E modeli ile iç içe işlenerek öğrencilerin, becerileri ve tutumlarında arzu edilen değişimlerin ve gelişimlerin sağlanmasına çalışılmıştır. Bu yolla fizikte amaçlanan konu ve kavramların öğretimi, hem bağlamla ilişkilendirilmiş hem de öğrenciyi merkeze alan çağdaş öğretim, yöntem ve teknikleri ile öğretilmesi sağlanmıştır. 5. İlköğretim fen ve teknoloji öğretim programlarında olduğu gibi 9. sınıf fizik dersinde yer alan üniteler, disiplinler ve sınıflar arasında sarmal yapının doğasına uygun ilişkilendirmeler yapılmıştır. 6. Klasik ölçme-değerlendirmeyi dışlamamakla birlikte asıl vurgu alternatif ölçme-değerlendirmeye yapılmış ve performans gelişimi odaklı ölçme ve değerlendirmeye özel vurgu yapılmıştır. Editör Prof. Dr. Salih ÇEPNİ 10

11 KİTABIMIZI TANIYALIM Binalardaki enerji kaybını azaltmak için ne tür çalışmalar yapıldığını ve bu iş için kullanılan teknolojik ürünlerin özelliklerini araştırınız. Araştıralım Öğrenilen kavramlar derinlemesine irdelenerek günlük hayatla bağlantıları için farklı kaynaklardan da araştırılır ve elde edilen sonuçlar sınıfla paylaşılır. Etkinlik Öğrencilerin, verilen araç-gereçleri kullanarak istenilen bilgiyi kendi gayretleriyle keşfetmeleri için yapmış oldukları faaliyetlerdir. Araç ve Gereçler Etkinliklerin gerçekleştirilmesinde kullanılacak araçlar sıralanır. Dikkat İşareti Etkinlik yapılırken dikkat edilmesi gerektiğini belirtir. 4. Etkinlik Araç ve Gereçler İspirto ocağı Üçayak Su Beherglas Termometre Suyun Kaynama Sıcaklığının Ölçülmesi Etkinlikteki ispirto ocağının kullanımı sırasında dikkatli olunuz. Nasıl Bir Yol İzleyelim? 1. Beş veya altı kişilik gruplar oluşturunuz ve aşağıdaki etkinlik basamaklarını dikkate alarak görev paylaşımı yapınız. 2. Şekildeki deney düzeneğini kurunuz. 3. Termometreyi beherglastaki suyun içine daldırarak ispirto ocağını yakınız. 4. Kaynamaya başladığı anda suyun sıcaklık değerini okuyarak defterinize kaydediniz. Sonuca Varalım 1. Su kaç O C de kaynamaya başlamıştır? 2. Grupların ölçme sonuçları arasında farklılık var mı? Varsa bunun sebepleri neler olabilir? Kilogram, 1889 dan önce +4 C ta 1 dm³ saf suyun kütlesi olarak kabul edilirdi yılında, iridyum ve platinden yapılmış, çapıyla yüksekliği 39 mm olan silindir şeklindeki etalon cismin kütlesine eşit kabul edilmiştir. Bu cisim, Fransa nın başkenti Paris teki Milletlerarası Ağırlıklar ve Ölçüler Bürosunda bulunmaktadır. Bunları Biliyor musunuz? Öğrenilen konularla ilgili dikkat çekici öz bilgilerin sunulduğu bölümdür. Örnek Öğrencilere keşfettikleri bilgileri kullanma yeteneği kazandırılır. Aşağıdaki dönüşümleri yapınız g =..kg t =..kg mg =.. g 11

12 Bu projede kullanacağınız elektrik 9-12 V olmalıdır. İğneleri takarken ve raptiyeleri yerlerine yerleştirirken ellerinizin zarar görmemesi için eldiven kullanmalısınız. Proje Keşfedilen bilgiler öğrencilerce bir sistem içinde uygulamaya dönüştürülür. Bu Üniteden Neler Öğreneceğiz? Ünitenin ana konularını ve elde edilecek kazanımları içerir. Elektrik olmasaydı yaşantımız nasıl olurdu? konusuyla ilgili bir kısa bir kompozisyon yazınız veya bir resim yapınız. Bu şekilde ortaya koyduğunuz ürünlerinizi sınıf panosunda sergileyebilirsiniz. Evde Uğraş Öğrencilerin bazı kazanımları genişletmek amacı ile sınıf dışında yaptığı çalışmaları ve bu çalışmaların gerektiğinde sınıf ortamında sergilendiği bölüm. Tartışalım Bazı yasa ve teorilerin gelişim süreçlerinin tartışıldığı bölüm. Archimedes in sıvıların dengesi kanununu açıklarken bilimsel yöntemin hangi aşamalarını kullanmıştır? 1. Ünite İle İlgili Sorular Değerlendirme Soruları Klasik ve yeni yaklaşımlarla oluşturulmuş ölçme ve değerlendirmelerdir. Öğrencilerin üniteyle ilgili öğrendikleri bilgiler anlam çözümleme tabloları, dallanmış ağaçlar, doğru-yanlış soruları, açık uçlu ve boşluk doldurmalı sorular yoluyla değerlendirilir. 12

13 Problem Durumu Problem Çözelim Günlük hayatta karşılaşılabilecek sorunlara çözüm aranır. 9. sınıftaki öğrencilerden biri çevresindeki kişilerle iletişim problemi yaşamaktadır. Sınıf öğretmeni, rehber öğretmenden bu öğrenciye yardımcı olmasını ister. Rehber öğretmenin yerinde siz olsaydınız bu öğrenciye yardımcı olmak için nasıl bir çözüm önerisinde bulunurdunuz? Hiç Düşündünüz mü? Ünite boyunca işlenecek konularla ilgili hazırlık için dikkat çekecek nitelikte ünitedeki ana amaçları içeren soruları kapsamaktadır. DİKKAT İnsan vücudundan geçen elektrik akımı, iki şekilde tehlike oluşturur. Düşük gerilimli akımlar, sinir sisteminin elektro-kimyasal yapısını bozarak elektrik şoku meydana getirir. Yüksek gerilimli akımlar ise şok etkisine ek olarak dokuda yanma ve tahribata da sebep olur. Genellikle 40 V luk doğru akım ve alternatif akım, tehlike sınırı olarak kabul edilir. Bu nedenle laboratuvarlara güç kaynağı alırken güç kaynağının üretebileceği maksimum gerilime dikkat edilir.. Dikkat Bazı etkinliklerin ve araştırmaların gerçekleştirilmesi esnasında doğabilecek tehlikelere karşı alınması gereken tedbirleri içerir. 13

14 Ünitenin Bağlamı Ünitede geçen kavramların günlük hayatta karşılaştığımız olay veya teknolojik araçgereçlerle ilişkilendirilmesidir. Bir damla suyun doğada nasıl seyahat ettiğini hiç merak ettiniz mi? Bu soruya en iyi cevap, bir damla suyun doğadaki dönüşüm olayı gözlemlenerek verilebilir. Bu olayı anlatmaya, dönüşümün herhangi bir yerinden başlayabiliriz. Ancak doğru başlangıç yeri, suyun en büyük bölümünün bulunduğu okyanuslardır. Okyanustaki minik su damlası, Güneş ten aldığı ısı ile su buharına dönüşür. Bu minik su buharı, yerden kilometrelerce yükseğe çıkar ve bulutları oluşturur. Çok yükseklerde hava soğuktur. Soğuk bölgelere ulaşan minik su buharı soğuyarak yoğunlaşır. Hava burada yeterince soğuksa minik su damlası kar veya doluya dönüşür ve yeryüzüne doğru harekete geçer. Bu damla belki bir ağacın yaprağına, belki bir okyanusa, belki de bir kara parçasının üzerine düşecektir. Yeryüzüne düşen bu minik su damlası, yeniden buharlaşacağı gibi yer altı suları yardımı ile tekrar başlangıç noktası olan okyanuslara da dönebilir. Minik su damlacığı bu serüveni süresince kütlesinin, dolayısıyla hacminin varlığını koruma başarısını göstermiştir. Aşağıdaki çizelgede bazı erime ve kaynama sıcaklıkları verilmiştir. Bu çizelgeye benzer bir çizelgeyi defterinizde oluşturarak doldurunuz. Örnek Erime noktası -100 C olan bir madde Kullanılabilecek Termometre Neden? Erime noktası 1400 C olan bir madde Kaynama noktası 4800 C olan bir madde Kaynama noktası 70 C olan bir madde Kaynama noktası 110 C olan bir madde Kaynama noktası 100 C olan bir madde Donma noktası -30 C olan bir madde (Örnek çizelgedir.) Pekiştirelim Ünitede öğrenilen kavramların daha kalıcı hâle getirilmesinin hedeflendiği bölüm. 14

15 İÇİNDEKİLER 1. Ünite: Fiziğin Doğası Geçmişten Günümüze...20 Naz ın Gözlemi...22 Ölçme Neden Önemli?...24 Kaç Kilogram Pirinç?...26 Koşu Yarışı Rekoru...28 Boyunuz Ne Kadar?...29 Ne Kadar Sıcak?...31 Akım Şiddetini Nasıl Ölçeceğim?...32 Sonuçlar Neden Farklı Çıkıyor?...34 Her Büyüklüğün İfade Edilmesinde Sayılar Yeterli midir?...36 Taç Gerçekten Altın mı?...37 Bilimsel Teoriler Zamanla Yasa Olur mu?...40 Ayşe Nine Ne Yapmalı?...41 Nereden Nereye? Ünite ile İlgili Sorular Ünite: Madde ve Özellikleri Maddeler Sınıflandırılabilir mi?...52 Sıvıların Hacmi Ölçülebilir mi?...57 Akıllı Karga...59 Gazların Hacmi Sabit midir?...65 Taş Neden Battı?...66 Büyük Keşif...71 Her Değişim Zararlı mıdır?...71 Mert in İlginç Sorusu Ünite ile İlgili Sorular...77 Okuma Parçası Ünite: Kuvvet ve Hareket Yolculuk...86 Hangisi Hareket Ediyor?...87 Kime Göre Neredeyiz?...88 Hareket...91 Otobüsün Fren ve Gaz Pedallarının Gerçekleştirdikleri Önce Yukarı Sonra Neden Aşağı? Futbol Topu Neden Yere Düşer? Hareket Belirli Yasalara Bağlı mıdır? Newton un 1. Hareket Yasası (Eylemsizlik Yasası) Newton un 2. Hareket Yasası (Temel Yasa) Newton un 3. Hareket Yasası (Etki-Tepki Yasası) Otobüs Neden Savruldu? Ünite ile İlgili Sorular Okuma Parçası

16 4. Ünite: Enerji Vinç Aynı İşi İnsanlar Yapamaz mı? Hayat Kaynağı Neden Makineler? Mazottan Elektirik, Işık ve Harekete Hangi Durumda Kazançlıyız? Hayat Kaynağı Nereden Karşılanmakta? Site Sakinlerine Öneri Fırın Hangisi Doğru? Ünite ile İlgili Sorular Ünite: Elektrik ve Manyetizma Elektrik Yükleri Hareket Eder mi? Priz Saç Kurutma Makinesi İçin Ne İfade Eder? Kademe Düğmeleri Ne İşe Yarar? Elektrik Sobası Dirençler Farklı Şekillerde Bağlanabilir mi? Pervane Nasıl Döner? Elektirik Motorunu Döndüren Nedir? Ünite ile İlgili Sorular Ünite: Dalgalar Havuz Keyfi Titreşimin Yayılması Titreşim Doğrultusuna Göre Dalgalar Taşıdığı Enerjiye Göre Dalgalar Mekanik Dalgalar Türkiye de Depremlerde 100 bin Kişi Öldü Richter Ölçeği Anka Kuşu Ünite ile İlgili Sorular Cevap Anahtarı Ekler Sözlük Kaynakça

17

18

19

20 Geçmişten Günümüze İlk çağlarda kabileler hâlinde yaşayan ilkel insanlar, çevrelerinde gerçekleşen doğa olaylarını tanrılarının bir mesajı kabul ederlerdi. Tanrılarının onların kötü davranışlarını sel, deprem, fırtına, şimşek gibi doğa olayları ile cezalandırdığını düşünürlerdi. Bu doğa olaylarının yol açtığı kayıplar arttıkça olaylar üzerinde daha çok düşünüp bunların zararlı etkilerinden korunmak için çeşitli önlemler almak zorunda kaldılar. Bunun bir sonucu olarak da doğa olaylarını, inançlarının gölgesinden uzaklaştırarak sorgulamaya başladılar. Doğa olayları üzerinde yapılan araştırmalar arttıkça farklı varsayımlar ortaya atıldı ve yeni bilgiler elde edildi. İnsanlar, yıllar sonra doğa olaylarına bilimin ışığında bakmayı öğrendiler. Elde ettikleri bilgilerin her zaman mutlak doğru olmadığını ve sorgulanabilir olduğunu gördüler. İlk çağlarda insanlar yıldırım düşmesini tanrının kızgınlığı olarak değerlendirirken günümüzde bu ve benzeri olaylar bilimsel yöntemlerle açıklanabilmektedir. İnsanların uzaya çıkma isteği de önceleri hayalperestlik ve tanrılara başkaldırma şeklinde yorumlanırken günümüzde bu istek gerçekleşmiş ve uzaya gitmek turistik bir seyahat hâline gelmiştir. Bu kitap için düzenlenmiştir. İçinde bulunduğunuz doğal ortamlarda hangi doğa olaylarının meydana geldiğini biliyor musunuz? Bu doğa olaylarına birkaç örnek verebilir misiniz? Bu sorulara cevap vermeden önce aşağıdaki resimleri dikkatlice inceleyiniz ve çizelgeyi doldurunuz. Daha sonra siz de benzer bir çizelgeyi defterinize çiziniz. Bu çizelgeyi çevrenizde meydana gelen farklı doğa olayı örnekleriyle doldurunuz. Bildiğim Doğa Olayları Ne Sıklıkla Gerçekleştiği? Sık Sık Nadiren (Örnek çizelgedir.) Çizelgede sıraladığınız, sık sık veya nadiren gerçekleşen diye belirttiğiniz bu doğa olaylarının sebeplerini ve sonuçlarını hiç düşündünüz mü? Bu doğa olaylarının sebep ve sonuçlarının bilinmesi niçin önemlidir? Bu soruyla insanın her zaman doğaya ihtiyaç duyması arasında bir bağlantı kurulabilir mi? İnsanoğlu da barınma ve beslenme gibi en temel ihtiyaçlarını doğadan karşılar. İnsanoğlunun, kendi yaşam kalitesini artırmak ve tehlikelerden korunmak için karşılaştığı doğa olaylarından anlamlı sonuçlar çıkarıp gerekli tedbirleri almak zorunda olduğunu biliyor musunuz? Doğa olaylarından canlı varlıklarla ilgili olanlar biyolojinin, maddenin yapısal özellikleriyle ilgili olanlar kimyanın, maddenin yapısal özellikleri dışında kalan özellikler ve bunlar üzerinde gerçekleşen olaylar ise fiziğin konusudur. Fizik, madde ve enerji arasındaki etkileşimi inceleyen ve doğada gerçekleşen olaylarla ilgili mantıklı açıklamalar üretmeye çalışan uygulamalı bir bilim dalıdır. Bu bilim dalında çalışan bilim insanları, fizikçi adını alırlar. Bir fizikçi, fizik biliminin sınanabilir, sorgulanabilir, yanlışlanabilir ve delillere dayandırılabilir olduğunu bilir. Aynı zamanda bilimsel bir bilginin her zaman mutlak doğru olmadığını unutmadan doğada 20

21 gerçekleşen olayları inceleyerek bu olayların hem sebeplerini hem de sonuçlarını açıklamaya çalışır. Fizik, insan yaşamının her anında vardır. Bir arabanın veya uçağın hareket etmesinin, elektrik anahtarına dokunduğunuzda lambanın ışık vermesinin, şimşek çaktığında çok şiddetli bir sesin duyulmasının, bazı kimyasal maddelerin radyoaktif ışınlar yaymasının, radyoaktif bir madde atomunun çekirdeğinin parçalanması durumunda büyük miktarlarda nükleer enerjinin ortaya çıkmasının vb. birçok olayın nedenini, fizik biliminin incelediğini biliyor muydunuz? Bütün bu olaylar, fiziğin değişik alt alanlarında incelenir. Bu alt alanların neler olduğu ve inceledikleri konular, aşağıdaki şemada kısaca tanıtılmıştır. Fiziğin her bir alt alanının hayatımızı ne şekilde etkilediğinin farkında mısınız? Hızlı trenlerin ve kapı zillerinin yapımında, telefondaki seslerin iletilmesinde manyetizma alanının ortaya koyduğu bilgilerden yararlanılır. Astronomide yeni gezegenlerin, yıldızların, galaksilerin keşfedilmesinde ve bunların hareketlerinin incelenmesinde, tıpta görme kusurlarının düzeltilmesinde optik alanından yararlanılır. Nükleer enerji santrallerinde nükleer fizikle ilgili bilgilerden, ısının evlerinizdeki kalorifer peteklerinin içinde ve doğal ortamda yayılmasında da termodinamikle ilgili bilgilerden yararlanıldığını hiç düşündünüz mü? 21

22 Fiziğin diğer bilim dalları arasında da önemli bir yeri vardır. Fizik bilimiyle ilgili kanun ve teoriler kimya, biyoloji ve diğer bilim dallarındaki birçok olayı açıklamada da kullanılır. Fen ve teknoloji derslerinde ışığın kırılma ve yansıma olayları ile görme olayının nasıl gerçekleştiğini öğrenmiştiniz. Bu olaylar arasındaki ilişkiye dikkat ettiniz mi? Fen ve teknoloji derslerinden pozitif ve negatif elektrik yükleri arasında bir çekim kuvveti oluştuğunu biliyorsunuz. Bu durumun kimyada bileşik oluşumunun açıklanmasında kullanıldığını biliyor musunuz? Metallerle ametaller arasında, metallerin elektron vermesi ametallerin elektron almasıyla bir bağ oluşur. Metaller elektron vererek (+), ametaller elektron alarak (-) değerlikli olurlar. Bu şekilde oluşan (+) ve (-) yükler birbirini büyük bir kuvvetle çeker. Bu çekim, iyonik bağın oluşmasına sebep olur. Benzer şekilde, biyolojide bir ağacın, kökleri yardımı ile aldığı su ve madensel tuzları fotesentez yapabilmek için yapraklarına nasıl taşıdığı bir fizik kuralı olan akışkanlar basıncın yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere doğru akar ilkesi ile açıklanabilir. Ağacın yapraklarında hızlı buharlaşma nedeni ile düşük basınç vardır. Bu nedenle su, basıncın fazla olduğu köklerden yapraklara doğru yükselir. Şimdi, siz de fizik bilimiyle ilgili bazı kanun ve teorilerin kimya, biyoloji ve diğer bilim dallarındaki olayların açıklanmasında nasıl kullanıldığına dair benzer örnekler bulabilir misiniz? Rüzgârın oluşumu, fizik bilimiyle ilgili hangi kanun veya teoriyle açıklanmaktadır? Araştırınız. Elde ettiğiniz bilgileri bir sonraki derste arkadaşlarınızla ve öğretmeninizle paylaşınız. Naz ın Gözlemi Naz, okula gitmek için hazırlanmaktadır. Evden çıkmadan önce pencereden dışarıya bakar ve havayı kontrol eder. Hava bulutludur ama henüz yağmur yağmamaktadır. Naz yine de şemsiyesini yanına alarak okula gitmek üzere evden çıkar. Bu kitap için hazırlanmıştır. Peki, hava yağmurlu olmamasına rağmen sizce Naz neden şemsiyesini yanına almış olabilir? Naz ın yerinde siz olsaydınız şemsiyenizi yanınıza alır mıydınız? Niçin? Tartışınız. Burada Naz, havadaki bulutlara bakarak bir gözlem yapmıştır ve bundan hareketle havanın durumuyla ilgili elde ettiği verileri kullanarak bir tahminde bulunmuştur. Bu tahmin, şu anda olmasa bile günün ilerleyen saatlerinde havanın bozubileceği ve dolayısıyla yağmurun yağabileceği şeklindedir. Bu nedenle Naz, yaptığı tahminin gerçekleşme olasılığını dikkate almış ve ıslanmamak için şemsiyesini yanına almıştır. Naz, burada hangi duyu organını kullanarak bir gözlem yapmıştır? Bu şekildeki bir gözlemle toplanacak verilerden çıkarılabilecek sonuçların kesinliği ile ilgili neler söyleyebilirsiniz? Yandaki resmi inceleyiniz. Bilim insanı sizce ne 22