Fen bilimleri dersi bu ünitesinde maddelerin tanecikli, boşluklu ve hareketli yapısına göre sınıflandırılması, bu sürece yönelik deney tasarlanması, ısı ve sıcaklık arasındaki farkların açıklanması, ısı alışverişinin deney yapılarak gösterilmesi, maddelerin ısı iletimi bakımından sınıflandırılması ve ısı yalıtımı ile ilgili model oluşturulması amaçlanmaktadır.
Türkiye Fen Liseleri Taban Puanları için sayfamızı takip ediniz.
Fen Bilimleri Dersi 5. Sınıf
5. ÜNİTE: MADDENİN DOĞASI
Öğretme-Öğrenme Uygulamaları
FB.5.5.1.1
Öğrencilere çevremizdeki malzemelerin kütlesinin olduğu ve boşlukta yer kapladığı örneklerle fark ettirilebilir. Kütlesi olan ve boşlukta yer kaplayan yani hacmi olan her şeye madde dendiği belirtilir. Öğrencilere maddenin yapısı ile ilgili açık uçlu sorular yöneltilebilir. Maddenin tanecikli, boşluklu ve hareketli yapısı farklı malzemeler kullanılarak model ile gösterilebilir. Öğrenciler maddenin yapısını tanecikli, boşluklu ve hareketli olarak belirler. Öğrencilerden bu tanımlamadan elde edilen bilgiyi çözümlemeleri, maddenin yapısını sınıflandırmaları ve kendi cümleleri ile yorumlamaları istenebilir (KB2.4, OB1). Öğrencilerin günlük yaşamdan merak ettiği maddeleri tanecikli, boşluklu ve hareketli yapısı bakımından ayrıştırmaları istenir (E1.1).
Titreşim hareketini gösterebilmek için yay ve pinpon topundan oluşan bir model kullanılabilir, öteleme ve dönme hareketleri için ise seyir hâlindeki bisikletin tekerlekleri örnek olarak verilebilir (OB4). Ayrıca enjektör vb. gereçlerle gaz maddelerin sıkıştırılabilirliği incelenebilir. Katılar sıkıştırılamazlar ancak sıvıların sıkıştırılamadığı varsayılır. Sıvı ve gazların öteleme hareketi sayesinde akışkanlık özelliğine sahip olduğu belirtilir. Etkinlikler sonucunda farklı yöntemlerden elde edilen sonuçları karşılaştırarak sıkıştırılabilme, öteleme, titreşim ve dönme hareketlerini belli bir plan doğrultusunda açıklaması beklenir (D3.2).
Bu süreçte bilgi haritası, anlam çözümleme tablosu gibi teknikler kullanılarak öğrencilerin maddeleri tanecikli yapısına göre katı-sıvı-gaz olarak gruplandırmaları istenir. Hazırlanan bilgi haritalarını ve anlam çözümleme tablolarını değerlendirmek için analitik dereceli puanlama anahtarı kullanılabilir. Maddenin hâl değişimi sonucu tanecikleri arasındaki boşluk ve taneciklerinin hareketliliğinin değişebileceği konusunda işbirlikli öğrenme teknikleri kullanılarak öğrencilere sorumluluklar verilip birlikte çalışmaları ve düşüncelerini başkalarıyla tartışmaları sağlanabilir (KB2.18, D16.3, SDB2.2, SDB2.1). Öğrencilerin etkinlikler sırasında yardımlaşmaları ve çalışmalara gönüllü katılmaları teşvik edilebilir (D20.4). Öğrencilerin etkinlikler sonrasında kullanılan malzemeleri ve laboratuvar alanını temiz tutmaları beklenir (D18.2).
Öğrencilere günlük yaşamdan farklı madde örnekleri verilerek maddeleri tanecikli, boşluklu ve hareketli yapılarına göre etiketlendirmeleri istenir. Konunun somutlaştırılması için dijital içeriklerden yararlanılabilir (OB2). Maddenin tanecikli yapısı ile ilgili rol oynama tekniği uygulanarak öğrencilerin etkileşim içinde yardımlaşarak çalışmaları sağlanabilir (D20.4). Konu içinde geçen temel kavramlar ve aralarındaki ilişkiler yapılandırılmış grid vb. kullanılarak değerlendirilebilir.
FB.5.5.2.1
Isı ve sıcaklık kavramları ile ilgili günlük yaşamdan seçilen örnek olaylar ile öğrencilere açık uçlu sorular sorularak konuya ilgilerinin çekilmesi sağlanabilir. Öğrenciler gruplara ayrılarak ısı ve sıcaklık kavramlarının özelliklerini keşfetmeleri için eğlenceli ve dikkatlerini çekecek şekilde kavram karikatürleri, kart eşleştirme, analoji vb. tekniklerden faydalanılabilir (E2.5, SDB2.2, OB4).
Isı ve sıcaklık kavramlarının özelliklerini belirlemeleri istenir (KB2.13). Isının doğrudan ölçülemediği ama kalorimetre kabı yardımıyla hesaplanabildiği, sıcaklığın ise termometre ile ölçülebildiği ifade edilir. Isı birimi olarak joule (J) ve kalori (cal), sıcaklık birimi olarak derece selsiyus (oC) kullanıldığı belirtilir. Isının bir enerji çeşidi olduğundan bahsedilir. Isı ve sıcaklık kavramları ile ilgili benzerlikler ve farklılıkları Venn şeması vb. tekniklerle karşılaştırarak yorumlamaları istenir. Bu süreçte kendi kararlarını almaları beklenir (D11.2, E1.5). Kart eşleştirme etkinliğinde sorular ve eşleştirilen yanıtlar, doğru- yanlış testi olarak puanlanıp değerlendirilebilir.
FB.5.5.2.2
Öğrencilere sıcaklığı farklı olan sıvıların karıştırılması hakkında açık uçlu sorular yöneltilebilir. Sıcaklığı farklı olan sıvıların karıştırılması sonucu ısı alışverişi olduğuna yönelik doğrulama deneyleri yapılabilir. Bu süreçte öğrencilerin gözlem yapılan olaya ilişkin özellikleri nitelemeleri, sıvıların sıcaklıklarını ölçmek için araçlar belirlemeleri ve bu araçları kullanmaları beklenebilir. Farklı sıcaklıklardaki sıvılar arasında ısı alışverişi olduğunu tanımlamaları beklenir (KB2.16.2). Sıvıların karıştırılmadan önceki ve sonraki sıcaklıklarını termometre ile ölçerek ölçümlerini çalışma yapraklarına kaydetmeleri istenir (OB7, KB2.2).
Karıştırılan sıvılar arasında sıcaktan soğuğa doğru ısı akışı olduğunu yorumlamaları sağlanır (E3.10). Deneylerde aynı tür sıvılar kullanılmasına dikkat edilir. Deney verilerini TGA tekniği kullanılarak raporlaştırmaları ve bu süreçte sabırlı olmaları beklenebilir (D12.3, E3.8). Performans görevi olarak öğrenci raporları analitik dereceli puanlama anahtarı ile değerlendirilebilir. Yorumlarını desteklemek için günlük yaşamdan katı, sıvı ve gazlarla ilgili farklı örnekler verilerek maddeler arasında ısı alışverişi gerçekleşebileceğini keşfetmeleri sağlanır (SDB2.1).
Boşluk doldurma ve kavram testi kullanılarak öğrencilerin ısı alışverişi ile ilgili temel kavramları öğrenmeleri sağlanabilir. Dijital içerikler, sanal laboratuvarlar vb. üzerinden farklı etkinlikler yoluyla maddelerdeki ısı alışverişine yönelik çıkarımlar yapılabilir (OB2).
FB.5.5.3.1
Öğrencilerden günlük hayatta karşılaştıkları hâl değişimi olaylarına yönelik ısının madde üzerindeki etkilerini tahmin etmeleri ve önermelerde bulunmaları istenir (KB3.3). Öğrencilerin sınıf içinde yapılacak gösteri deneylerine dayalı gözlemlerle ısının maddeler üzerindeki etkilerini ifade etmeleri sağlanabilir. Öğrencilerin bilimsel gözleme dayalı olan (gösteri deneyleri) ve olmayan önermeleri (günlük yaşam verileri) karşılaştırmaları sağlanır (D3.3, SDB1.2).
Öğrencilerin deneyimleri günlükler yoluyla toplanabilir. Bu süreçte nicel veri kayıtlarına bağlı olarak öğrencilerin çıkarım yapmalarına ve gözlemlerine dayalı tahminlerle oluşturduğu ölçütleri azimli bir biçimde test etmelerine fırsat sağlanır (E1.3). Maddenin ısı etkisiyle hâl değiştirebileceğini temellendirmek için gözlem verilerinden nicel sonuçlar çıkarmaları, sonuçlarını matris tabloya kaydetmeleri, akış şeması ile hâl değişimini çizerek göstermeleri ve yorumlamarı istenir. Buradan hareketle erime, donma ve kaynama sırasında hal değişimi boyunca sıcaklığın sabit kalacağı sonucuna ulaşmaları beklenir. (OB1, OB4).
Bu süreçte temel kavramlar olarak erime, donma, buharlaşma, kaynama, yoğuşma, süblimleşme ve kırağılaşma kavramlarına odaklanılır. Öğrencilerin hazırladıkları akış şemaları ve raporları analitik dereceli puanlama anahtarları ile değerlendirilebilir. Öğrencilerin oluşturduğu ölçütler çerçevesinde, ısının madde üzerinde yaptığı etkilerle ilgili tahminlerinin geçerliğini sorgulamaları istenir (E3.10). Öğrencilerden arkadaşlarıyla birlikte buharlaşma ve kaynama arasındaki farkları kavrayabileceği ek bir deney tasarlamaları istenir (D4.1).
Buharlaşmanın her sıcaklıkta olabilirken kaynamanın belli bir sıcaklıkta gerçekleştiği üzerinde durulur. Süreç çalışma kâğıtları ile değerlendirilebilir.
FB.5.5.4.1
Öğrencilere günlük yaşamdan ısı iletkeni ve ısı yalıtkanı olan malzemelerle ilgili açık uçlu sorular yöneltilebilir. Öğrencilerin maddeleri ısı iletimi bakımından tanımlamaları sağlanır. Günlük yaşamda karşılaşılan maddeleri, anlam çözümleme tabloları ve bilgi haritaları vb. kavram öğretim teknikleri kullanarak ısı iletkeni veya yalıtkanı olarak ayrıştırmaları beklenir (OB7, E3.6).
Demir, bakır, alüminyum vb. malzemeler kendi içinde ısı iletkenlikleri karşılaştırması yapılmadan örnek olarak verilebilir. Binalarda kullanılan ısı yalıtım malzemelerinin türlerine değinilmeden günlük yaşamdan bir örnek olay ile maddeleri ısı iletkeni veya yalıtkanı olarak gruplandırmaları beklenir. Isı iletkeni veya yalıtkanı olarak seçilen maddeleri etiketlendirmeleri beklenir (KB2.9).
Isı yalıtımının aile ekonomisine ve ülke varlıklarının tasarruflu kullanımına yönelik önemini tartışarak topluma katkısını değerlendirmeleri sağlanır (D19.3, D17.2, SDB2.3).
Öğrenme ürünlerinin değerlendirilmesinde çalışma kâğıdı kullanılabilir.
FB.5.5.4.2
Öğrencilerden günlük yaşamda ısı kaybını önleyen örnekler vermeleri istenebilir. Bir binanın ısı kaybını önlemek için yapılacak ısı yalıtımı üzerine kurgulanan bir senaryo ile öğrencilerin model oluşturmaları sağlanır (D17.1).
Isı yalıtımının tüm mevsimlerde işlevsel olduğu üzerinde durularak öğrencilerin farklı iklimlere ait modeller üretmeleri sağlanabilir. Tasarımlarını oluştururken görseller, dijital içerikler ve günlük yaşamdaki örneklerden yararlanarak çıkarım yapmaları sağlanır (OB4). Öğrencilerin Türk-islam mimarisinde yapılmış eserleri incelemeleri sağlanır (KB2.6).
Bu eserlerdeki kültürel unsurları fark etmeleri sağlanarak öğrenciler ısı yalıtımı konusunda grup araştırmalarına yönlendirilir (OB5).
Örnek olarak başta Mimar Sinan olmak üzere Türk-İslam bilginlerinin çalışmaları ve kültürel mirasa ait eserler ısı yalıtımı açısından incelenir (D17.2).
Bu konular sosyal bilgiler dersi ile ilişkilendirilebilir. Mühendislik ve tasarım döngüsü kullanılarak öğrencilerin yaratıcı bir model oluşturmaları sağlanır (E3.3). Öğrencilerin süreci bilimsel olarak yürütmelerine yönelik yönlendirme yapılır (D3.3).
Öğrencilerin gerektiğinde teorik bilgiler temelinde ısı yalıtımı modelini geliştirmeleri sağlanabilir. Öğrencilerin aynı amaç için geliştirilmiş modelleri karşılaştırarak yeni kanıtlara göre tasarımlarını geliştirmeleri sağlanır (E3.4).
Geliştirilen tasarımların son hâllerini öğrencilerin birbirleriyle paylaşmaları istenir (SDB2.1).
Geliştirilen ısı yalıtımı modelleri analitik dereceli puanlama anahtarı yoluyla değerlendirilebilir.
ÖĞRENME ÇIKTILARI VE SÜREÇ BİLEŞENLERİ
1. Bölüm: Maddenin Tanecikli Yapısı
FB.5.5.1.1. Maddeleri tanecikli, boşluklu ve hareketli yapısına göre sınıflandırabilme
a) Maddelerin tanecikli, boşluklu ve hareketli yapısının niteliklerini belirler.
b) Maddeleri tanecikli, boşluklu ve hareketli yapısına göre ayrıştırır.
c) Maddeleri tanecikli, boşluklu ve hareketli yapısına göre katı, sıvı ve gaz olarak gruplandırır.
ç) Maddeleri tanecikli, boşluklu ve hareketli yapılarına göre farklı gruplar altında etiketler.
2. Bölüm: Isı ve Sıcaklık
FB.5.5.2.1. Isı ve sıcaklık kavramlarını karşılaştırabilme
a) Isı ve sıcaklık kavramlarının özelliklerini belirler.
b) Isı ve sıcaklık kavramlarının özelliklerine ilişkin benzerlikleri listeler.
c) Isı ve sıcaklık kavramlarının özelliklerine ilişkin farklılıkları listeler.
FB.5.5.2.2. Sıcaklığı farklı olan sıvıların karıştırılması sonucu ısı alışverişi olduğuna yönelik bilimsel çıkarım yapabilme
a) Farklı sıcaklıklardaki sıvılar arasında ısı alışverişi olduğunu tanımlar.
b) Sıvıların karıştırılmadan önceki ve sonraki sıcaklıklarını kaydeder.
c) Karıştırılan sıvılar arasında ısı alışverişi olduğunu değerlendirir.
3. Bölüm: Maddenin Hâl Değişimi
FB.5.5.3.1. Maddenin ısı etkisiyle hâl değiştirebileceğini bilimsel gözleme dayalı tahmin edebilme
a) Maddenin ısı etkisiyle hâl değiştirebileceğine ilişkin ön bilgi ve deneyimlerine dayalı önerme oluşturur.
b) Gözleme dayalı olan ve olmayan önermeleri karşılaştırır.
c) Maddenin ısı etkisiyle hâl değiştirebileceğini temellendirebilmek için gözlem verilerinden sonuç çıkarır.
ç) Gözlemlenmemiş duruma ilişkin tahminde bulunur.
d) Tahminlerinin geçerliğini sorgular.
4. Bölüm: Madde ve Isı
FB.5.5.4.1. Maddeleri ısı iletimi bakımından sınıflandırabilme
a) Maddeleri ısı iletimi bakımından belirler.
b) Maddeleri ısı iletkeni veya yalıtkanı olarak ayrıştırır.
c) Maddeleri ısı iletkeni veya yalıtkanı olarak gruplandırır.
ç) Maddeleri ısı iletkeni veya yalıtkanı olarak etiketler.
FB.5.5.4.2. Isı yalıtımını gösteren model oluşturabilme
a) Isı yalıtımı ile ilgili model önerir.
b) Yeni kanıtlarla modeli yeniler.
İÇERİK ÇERÇEVESİ
Taneciklerin Konumu
Taneciklerin Boşluklu Yapısı Taneciklerin Hareketi Isı ve Sıcaklık
Isı ve Sıcaklık Arasındaki Farklar
Maddenin Hâl Değişimi
Isı Akışı ile İlgili Temel Kavramlar
FARKLILAŞTIRMA
Zenginleştirme Günlük yaşamdan kolay ulaşılabilir çeşitli malzemeler üzerinden öğrencilerin ısının günlük yaşamda tasarruf sağlayacak biçimde kullanımına yönelik proje üretmeleri sağlanabilir. İmkânları olan okullar için robotik ve kodlama setleri üzerinden blok tabanlı kodlama yoluyla öğrencilerin maddelerin sıcaklıklarını ölçebilecekleri bir tasarım üretmeleri sağlanabilir.
“Sıcaklığı Ölçmek: Termometrenin Tarihi” isimli etkinlik ile öğrencilerin Biruni’den Galileo Galilei’ye ve günümüzde en yaygın kullanılan sıcaklık ölçeğinin (°C) mucidi isveçli bilim insanı Anders Celsius’a yolculuk yapmalarını sağlayacak bir araştırma ödevi verilebilir. Termoelektrik (peltier) soğutucular kullanarak bir ısıtma veya soğutma aracı tasarlaması istenebilir.
Câbir bin Hayyân’ın kimya bilimine katkılarından bahsedilerek Türk-islam âlimlerinin tarihe yön veren duruşlarından ve bilime verdikleri önemden bahsedilebilir.
Millî Eğitim Bakanlığı: https://meb.gov.tr
