Basit Bir Elektrik Süpürgesi Amacı : Bu öğretim materyalinin amacı, öğrencilerin elektrik enerjisinin hareket enerjisine dönüştüğünü kavramalarını ve elektrik enerjisinin bilinçli ve tasarruflu bir şekilde kullanılmasının aile ve ülke ekonomisi bakımından önemini anlamalarını sağlamaktır. Sınıf Seviyesi : 7. Sınıf Öğrenme Alanı : Fiziksel Olaylar Konu : Elektrik Enerjisi İlgili Kazanımlar : 1. Elektrik enerjisinin hareket enerjisine, hareket enerjisinin de elektrik enerjisine dönüştüğünü kavrar; 2. Elektrik enerjisinin bilinçli ve tasarruflu kullanılmasının aile ve ülke ekonomisi bakımından önemini tartışır. Gerekli Malzemeler : Pet şişe, kola kutusu, tahta çubuklar (dondurma çubukları), oyuncak araba motoru, bakır tel, pil, bant, makas, falçata. Resim 1. Gerekli malzemeler
Yapılışı : Bu öğretim materyali yapılırken öğrencilerin kendi elektrik süpürgelerini tasarlamaları istenmelidir. Böylelikle öğrencilerin hem el becerileri gelişecek hemde yaratıcılıklarını kullanarak teknolojik bir tasarım ortaya koyacaklardır. Bu nedenle aşağıda anlatılanlar sadece öğretmenlerin bu konuda bilgi ve deneyim kazanmalarını sağlamak için yazılmıştır. Öğrencilere aşağıdaki yapım aşamalarının birebir verilmesi kesinlikle önerilmemektedir. Pet şişenin kesilmesi: Pet şişenin arka tarafı bir makas yardımıyla aşağıdaki resimde görüldüğü gibi kesilmelidir. Resim 2. Pet şişenin kesilmesi (yetişkin yardımı gerektirir) Elektrik motoru ve fan tasarımı Kola veya herhangi bir teneke kutusu alınır ve makas kullanarak bir pervane tasarımı yapılır. Yapılan bu pervane elektrik motoruna plastik bant yoluyla adapte edilir. Resim 3. Pervane tasarımı - I
Resim 4. Pervane tasarımı - II Fanı test etme Fanı ve motoru kapağa takmadan önce test etmek gerekmektedir. Motora pilleri takın. Eğer fan kapağa iyice uymuşsa, küçük kağıt parçalarını çekmeye başlayacaktır. Eğer çekmek yerine dışarı doğru üflüyorsa, pildeki bağlantıların yerlerini değiştirin. Eğer fan çok büyükse devam etmeden önce fanın boyutunu ayarlamanız gerekecektir. Resim 5. Fanın test edilmesi Elektrik motorunun pet şişeye sabitlenmesi Elektrik motorunun pet şişeye sabitlemesini sağlamak için birden fazla yol bulabilirsiniz. Aşağıdaki şekilde görülen sistem sadece bir öneri olarak sunulmaktadır. Siz çok daha iyi bir yöntem geliştirebilirsiniz. Resim 6. Elektrik motorunun şişeye sabitlenmesi I
Elektrik motorunu pet şişeye sabitlemek için dondurma çubukları yukarıdaki ve aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi kullanılabilir. Resim 7. Elektrik motorunun şişeye sabitlenmesi - II Pilin sabitlenmesi ve basit bir anahtar tasarımı Yukarıdaki aşamadan sonra pilin pet şişeye sabitlenmesi gerekmektedir. Aşağıda resimde görüldüğü gibi pil şişeye sabitlenir ve bakır tel ve ataç kullanılarak basit bir anahtar oluşturulur. Resim 8. Pilin şişeye sabitlenmesi ve anahtar yapımı Elektrik süpürgesinin test edilmesi Yukarıdaki aşamaların tamamlanmasının ardından yapmış olduğunuz elektrik süpürgesini test edebilirsiniz. Öğrenciler tarafından yapılan farklı elektrik süpürgeleri test edilebilir.
Resim 9. Test aşaması Öğretim materyali hazırlanırken ve kullanılırken dikkat edilmesi gereken noktalar: Aşağıda verilen öneriler öğretim materyalinin sınıf ortamında eğlenceli bir şekilde hazırlanması ve kullanılmasını sağlaması açısından önemlidir. 1. Öğretim materyali 3 kişiden oluşacak öğrenci grupları tarafından hazırlanmalıdır 2. En iyi süpürge tasarımı ve en iyi çekiş yapan tasarımların ödül alabileceği bir ortam yaratılmalıdır. 3. Gruplar hazırlandığında kullanılacak malzemelerin öğrencilere tanıtılması ve hangi malzeme ve ekipman kullanılırken nelere dikkat etmeleri gerektiği açıklanmalıdır. 4. Öğrencilerin konuyu daha iyi anlayabilmeleri için günlük yaşamda evlerimizde kullandığımız elektrikli araçların neler olduğu ve elektrik enerjisinden tasarruf yapabilmek için neler yapılması gerektiği sorulmalıdır. 5. Öğrencilerin el becerilerini geliştirmeleri ve yaratıcılıklarını kullanmaları sağlanmalıdır. Bunun için aşağıda tanımlanan mühendislik tasarım sürecini kullanmaları sağlanmalıdır. 6. Ders sonunda tasarlanan ürünler için daha iyi çekim gücü için neler yapılabilirdi? Motorun gücü nasıl artırılabilir? Elektrik enerjisinden nasıl tasarruf sağlanabilir? gibi soruların sorulması önerilir.
MTS modeli beş basamaktan oluşmakta ve bu basamaklar aşağıda detaylandırılmıştır. Mühendislik Tasarı Süreci Basamakları Sor Basamakların Tanımları Problem durumuyla ve problemin çözümüne yönelik alternatif yöntemlerle ilgili uygun sorular sormak, Problemi tanımlamak Tasarı için (varsa) engelleri belirlemek (kullanılacak materyallerin yetersizliği vs.) Öğrencilerin önceki bilgileriyle konuyu ilişkilendirmek (fen kavramları vs.) Hayal Et Beyin fırtınası yapmak, Olası çözüm önerileri üretmek, Üretilen fikirleri yazıya dökmek ya da çizmek Planla Üretilen fikirlerden birinin uygulama yöntemlerinden birini seçmek, Seçilen bu fikri şema haline getirmek, Gerekli materyalleri tedarik etmek, Şartları belirlemek Yarat İlgili planı uygulamak, Tasarıyı oluşturmak, Oluşturulan tasarıyı test etmek Geliştir Tasarıyı daha iyi bir hale getirebilmek için fikirler üretmek, Üretilen fikirler doğrultusunda geliştirmek, Tekrar test etmek This material was designed using a funded EU Project titled ENGINEER More information can be found on the Project web site: http://www.engineer-project.eu/