Ders Planı | Aktif Metodoloji | Elektrik: Elektrik Devreleri

Varsayımlar: Bu Aktif Ders Planı şu varsayımları içerir: 100 dakikalık bir ders, öğrencilerin hem Kitabı hem de Projenin başlangıç gelişimini önceden çalışmış olmaları ve derste yalnızca bir etkinliğin (üç öneri arasından) seçilip uygulanacağı, çünkü her etkinlik mevcut zamanı önemli ölçüde doldurmak için tasarlanmıştır.

Hedef

Süre: (5 - 10 dakika)

Ders planının bu aşaması, öğrencilerin pratik etkinlikler sırasında kendilerinden beklenenleri anlamaları açısından oldukça önemlidir. Belirlenen hedefler, elektrik devrelerinin teorik anlayışını pratik uygulamalar ve problem çözme yoluyla pekiştirmeyi amaçlamakta, öğrencilerin sınıfta geçirdikleri zamanı evde daha önce edindikleri bilgileri derinleştirmek ve sağlamlaştırmak için etkili bir şekilde kullanmalarını sağlamaktadır.

Hedef Utama:

1. Elektrik devreleri ile ilgili sorunları çözme becerisini geliştirmek, potansiyel farklar, akımlar ve direnç hesaplamalarına odaklanmak.

2. Elektrik konusundaki ön bilgileri pratikte uygulamak, bileşenleri kullanarak ölçümler yaparak teoriyi anlamak.

Hedef Tambahan:

1. Karmaşık problemleri analiz etme ve çözme yeteneğini geliştirerek mantıklı ve eleştirel düşünmeyi teşvik etmek.

Giriş

Süre: (20 - 30 dakika)

Giriş aşaması, öğrencileri elektrik devresi kavramları hakkında eleştirel düşünmeye yönlendiren problem temelli durumlarla etkileşime geçirmeyi hedefler; ön bilgilerini kullanarak pratik zorlukları çözmelerine yardımcı olur. Ayrıca, bağlam oluşturma, elektrik devrelerinin günlük yaşamda ve teknolojideki önemini ve uygulanabilirliğini göstererek öğrencilerin konuya olan ilgisini artırır.

Problem Durumu

1. Bir laboratuvar ortamında olduğunuzu düşünün, 12V'luk bir pil ve bir dizi direnç kullanarak bir devre kurmanız gerekiyor. Dirençleri nasıl seçecek ve her birinin üzerinden geçen akımı nasıl hesaplayacaksınız?

2. Elektrik devresinde bir sigortanın attığı ve bunun değiştirilmesi gerektiği bir senaryo düşünün. Direnç ve akım, uygun sigorta seçimini nasıl etkiler?

Bağlamsallaştırma

Elektrik devreleri, modern teknolojinin temel taşlarındandır. Evlerimizi aydınlatmaktan karmaşık iletişim ve bilgisayar sistemlerine kadar her şey verimli elektrik devrelerine dayanır. Voltaj, akım ve dirençlerin devrelerde nasıl davrandığını anlamak, bu sistemlerin inşası ve bakımı için yalnızca bir gereklilik değil, aynı zamanda yenilikçiliği teşvik ederek toplumu doğrudan etkileyen yeni teknolojilerin yaratılmasını sağlar.

Gelişim

Süre: (70 - 80 dakika)

Gelişim aşaması, öğrencilerin evde öğrendikleri elektrik devreleri teorik kavramlarını pratik ve işbirlikçi bir şekilde uygulamaları için tasarlanmıştır. Eğlenceli ve zorlu etkinlikler aracılığıyla, dirençler, akımlar, Ohm'un yasaları ve paralel devreler konusundaki anlayışlarını derinleştireceklerdir. Ayrıca, etkinlikler problem çözme becerilerinin, takım çalışmasının ve eleştirel düşünmenin gelişimini teşvik eder; bu da iyi bir bilim insanı veya mühendis yetiştirmek için gereklidir.

Etkinlik Önerileri

Sadece önerilen etkinliklerden birinin gerçekleştirilmesi tavsiye edilir

Etkinlik 1 - Bilinmeyen Bileşenlerin Gizemi

> Süre: (60 - 70 dakika)

- Hedef: Direnç, akım ve Ohm'un yasası kavramlarını pratik bir elektrik devresi problemini çözmek için uygulamak, ölçüm ve hesaplama becerilerini geliştirmek.

- Açıklama: Öğrenciler 5 kişilik gruplara ayrılacak ve bir elektronik bileşen kiti alacaklar. Kitin içinde dirençler, LED'ler, kapasitörler ve teller bulunacak. Zorluk, bileşenlerin tam değerlerini bilmeden bir LED'i yakabilen bir devre kurmaktır. Her grup, her dirençteki direnci ölçmek için bir multimetre kullanacak ve bu değerlere dayanarak LED'in yanması için gereken akımı hesaplayacaktır.

- Talimatlar:

• Sınıfı 5 öğrenciden oluşan gruplara ayırın.

• Her gruba bir elektronik bileşen kiti dağıtın.

• Her grubun dirençlerin direncini ölçmek için multimetreyi kullanması gerektiğini açıklayın.

• Öğrencilerin Ohm'un yasasına (V = R * I) dayanarak LED'i yakmak için gerekli akımı hesaplamalarını isteyin.

• Her gruptan devreyi kurmalarını ve LED'in yanıp yanmadığını test etmelerini isteyin.

• Her grup, hesaplamalarını sunmalı ve kullanılan bileşenlere göre sonuçlardaki farklılıkları tartışmalıdır.

Etkinlik 2 - Paralel Devre Yarışması

> Süre: (60 - 70 dakika)

- Hedef: Paralel devreler kavramını anlamak ve uygulamak, devrenin farklı dallarındaki akımları hesaplamak ve devre montajında enerji verimliliğini teşvik etmek.

- Açıklama: Bu etkinlikte, öğrenciler gruplar halinde bir dizi pil, direnç ve tel alacaklar. Zorluk, mümkün olan en az sayıda pil kullanarak bir LED'i yakan bir paralel devre kurmaktır. Toplam akımı ve devrenin her bir dalındaki akımı hesaplamaları gerekecek.

- Talimatlar:

• Öğrencileri 5 kişiden fazla olmayan gruplara organize edin.

• Her gruba gerekli malzemeleri dağıtın.

• Paralel devreler kavramını ve toplam akımın nasıl hesaplanacağını açıklayın.

• Öğrencileri devreyi kurarken ve her dalda akımı belirlemek için hesaplamalar yaparken yönlendirin.

• Her grup, devrelerini, aldıkları ölçümleri ve yaptıkları hesaplamaları sınıfın geri kalanına sunmalıdır.

Etkinlik 3 - Devre Kurucuları: Gizemli Devreler Maratonu

> Süre: (60 - 70 dakika)

- Hedef: Problem çözme ve takım çalışması becerilerini geliştirmek, ayrıca elektrik devreleri ve bileşenler hakkında pratik bilgileri pekiştirmek.

- Açıklama: Öğrenciler, belirli işlevleri yerine getiren devreler kurmaya teşvik edilecek, örneğin farklı renklerdeki LED'leri sırayla yakmak. Ek zorluk, hangi bileşenlerin kullanıldığını tam olarak bilmemeleri, bu nedenle test ve ölçüm yapmaları gerekecek.

- Talimatlar:

• Sınıfı 5 kişilik gruplara ayırın.

• Her gruba çeşitli elektronik bileşenler ve bir devre hedefi verin.

• Gruplar, bileşenlerin özelliklerini keşfetmek ve devrede nasıl uygulanabileceğini anlamak için test yapmalıdır.

• Öğrencileri devreyi kurmaya ve önerilen hedefe ulaşmak için testler yapmaya yönlendirin.

• Her grup, kullandıkları bileşenleri, aldıkları ölçümleri ve devreyi nasıl kurduklarını belgelemelidir.

Geri Bildirim

Süre: (10 - 20 dakika)

Ders planının bu aşaması, öğrencilerin pratik ve teorik öğrenmelerini pekiştirmek için kritik öneme sahiptir. Grup tartışması, öğrencilerin öğrendiklerini ifade etmelerine ve düşünce süreçlerini yansıtmalarına olanak tanır; ayrıca, akranlarının deneyimlerinden öğrenmelerini sağlar. Ayrıca, bu tartışma öğretmenin öğrencilerin anlayışını değerlendirmesine ve ek gözden geçirme gerektirebilecek öğrenme boşluklarını belirlemesine yardımcı olur.

Grup Tartışması

Pratik etkinliklerin sonunda, tüm öğrencileri büyük bir dairede toplayın ve bir grup tartışması başlatın. Her gruptan, etkinlikler sırasında keşfettiklerini ve tartıştıklarını kısaca paylaşmalarını isteyin. Öğrencileri, karşılaştıkları zorlukları nasıl aştıklarını ve buldukları en yaratıcı çözümleri açıklamaya teşvik edin. Bu, herkesin birbirinden öğrenmesi ve aynı probleme farklı yaklaşımların çeşitliliğini takdir etmesi için bir fırsattır.

Anahtar Sorular

1. Devreleri kurarken grubunuzun karşılaştığı en büyük zorluklar nelerdi ve bunları nasıl aştınız?

2. Evde daha önce çalıştığımız elektrik devreleri teorisi pratik etkinlikler sırasında size nasıl yardımcı oldu?

3. Devrelerde akımları ölçerken ve hesap yaparken herhangi bir sürpriz ya da ilginç bir keşif oldu mu?

Sonuç

Süre: (5 - 10 dakika)

Sonuç aşaması, öğrencilerin derste sunulan elektrik devreleri temel kavramlarını pekiştirmelerini sağlamak amacıyla tasarlanmıştır. Ayrıca, bu kavramların pratikteki önemini göstererek öğrencilerin edindikleri bilgileri gerçek yaşam durumlarında uygulamaya teşvik etmeyi amaçlamaktadır.

Özet

Sonuç olarak, bugün elektrik devreleri hakkında ele aldığımız temel kavramları gözden geçirelim. Ohm'un yasalarını, potansiyel farkları, elektrik akımlarını, dirençleri ve bu unsurların birbirleriyle ilişkisini ve pratik devrelerde nasıl uygulandığını inceledik.

Teori ile Bağlantı

Bugünkü ders, teoriyi pratiğe bağlamak için titizlikle tasarlanmıştır. Etkinlikleri tamamlayarak öğrenciler, teorik kavramları görselleştirme ve doğrudan deneyimleme fırsatı bulmuşlardır; bu da anlayışı kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda daha derin ve kalıcı bir öğrenme sağlar.

Kapanış

Elektrik devrelerini anlamak, sadece akademik başarı için değil, mühendislik ve teknoloji gibi çeşitli alanlarda profesyoneller için de hayati öneme sahiptir. Bu kavramların günlük cihazlar ve sistemlerde doğrudan uygulanabilirliği, bu bilgiyi ustaca kavramanın önemini pekiştirir.