Menu
Bu öğretim paketi ters yüz edilmiş bir sınıf olarak sunulabilir.
Ölçü alma gibi ilk adımlar evde hazırlanabilir. Öğrencilerden toplanan veriler daha sonra sınıfta birlikte işlenebilir.
Veri toplama uzun zaman alabilir ve günün farklı saatlerinde ölçülebilir, bu nedenle evde yapılması daha iyidir.
Mahallelerindeki hava kalitesine ilişkin araştırmalar da önceden yapılabilir.
Bu proje öğretmenle birlikte adım adım da gerçekleştirilebilir.
BİT, programlama
Derse giriş
Bu derste öğrenciler kendi hava kalitesi sensörlerini oluşturacaklar. Bu sensör bir micro:bit’e bağlanacak ve öğrenciler sonuçları bir excel dosyasında analiz edecekler. Bu projede programlama becerilerini mühendislik ve veri bilimi becerileriyle birleştirecekler.
Yıllar geçtikçe, hava kalitesi önemli ölçüde azaldı. Büyük sanayi şirketleri emisyonlarını azaltmak için girişimlerde bulunuyor, ancak daha gidilecek çok yol var. İnternette veriler içeren haritalar bulabilirsiniz, ancak daha küçük alanlar için kesin verileri bulmak zordur. Bu projede, hava kalitesini ölçebilmemiz için kendi hava kalitesi sensörümüzü oluşturup programlayarak bu sorunu çözeceğiz.
Beceri listesi ör. veri bilimi ve elektrik mühendisliği
Mühendislik: Öğrenciler sensörün tasarımı hakkında düşünmelidir. En iyi tasarım ne olacak?
Programlama: Öğrenciler bir mikrodenetleyiciyi nasıl programlayacaklarını ve verileri okunabilir bir dosyaya nasıl bağlayacaklarını öğreneceklerdir.
Problem çözme: Programlama ile öğrenciler küçük problemlerle karşı karşıya kalacaklardır. Onları düzeltmenin bir yolunu bulmaları gerekecek.
Yaratıcılık: Öğrenciler sensörü oluşturmanın kullanışlı bir yolunu düşünmelidir, kullanıcı dostu olmalıdır. Ayrıca excel dosyasını ‘okunması kolay’ hale getirmeleri gerekecek.
Analiz, Yorumlama ve Bilgi sentezleme: Öğrenciler ölçülen verileri yorumlayabilmeli ve bir sonuca çevirebilmelidir.
Kariyerle ilgili bilgiler
Mühendislik: bir mühendis olarak yeni sistemler icat etmek ve geliştirmek zorundadırlar. Bunu, farklı modelleri test ederek ve en iyisini çalışarak yaparlar.
Programlama: Programlama yaparken öğrenciler programı oluşturmanın en kolay yolunu bulmalıdır. Bu projede de bunu yapıyoruz.
BİT desteği: Öğrenciler programlama ve BİT’in temellerini öğreneceklerdir.
Web tasarımı
Dersin ilk bölümünde öğrenciler adım adım ölçüm yapabilen bir sensör inşa edecekler. Bu işin mühendislik kısmı. Bir sonraki adımda, bir excel dosyasını kendileri programlayacaklar.
– Daha zayıf olan öğrencinin diğer öğrencilerden öğrenebilmesi için karma öğrencilerle gruplarınızı oluşturabilirsiniz.
– Daha zayıf öğrencileri gruplayabilir ve onlara daha fazla koçluk desteği verebilirsiniz böylece diğer öğrenciler daha özgürce çalışabilir.
Öğrencilerin becerilerine bağlı olarak, süre 3 saat ile 3.5 saat arasında değişecektir. Mikro:bit veya başka bir mikrodenetleyici bilen öğrenciler daha hızlı yapacaktır.
Öğrenciler aşağıdaki bilgilere sahip olacaklardır:
– Öğrenciler sensörü doğru şekilde bağlayarak sensör yapmayı öğrenecek ve yapabilecektir.
– Öğrenciler, sensörü kullanıcı dostu hale getirmek için öğrenecek ve uyarlayabilecektir.
– Öğrenciler bir mikrodenetleyicide sensör verilerinin nasıl alınacağını öğrenebilecektir.
– Öğrenciler excel’de veri toplamayı öğrenebilecektir.
– Öğrenciler verileri yorumlamayı öğrenebileceklerdir.
Öğrencilerin temel bilgisayar becerilerine ve temel İngilizce’ye ihtiyaçları olacaktır. Programlama becerileri faydalı olabilir ancak gerekli değildir.
Öğrencilere, araştırma sorularına yardımcı olmaları için Bilimsel Sorgulama modelinin çıktısını ve Fikir Test Şablonunu sağlayın. Ek I. ve II’ye bakınız.
Müfredat ve/veya değerlendirme kriterlerine göre öğrenme çıktılarının listesi
Öğrenciler bilgiyi geliştirmek ve soruları yanıtlamak için bilimsel bir yöntem uygular:
– Problem ifadesine odaklanmak ve betimlemek
– Bir araştırma sorusu ve hipotez oluşturmak
– Bir araştırma planı veya deneyi formüle etmek ve yürütmek
– Verileri gözlemlemek ve toplamak
– Grafiksel olarak ve başka şekillerde görüntülenen verileri analiz etmek
– Grafiksel olarak ve diğer yollarla görüntülenen verilere dayalı sonuçları formüle etmek ve bunları hipoteze karşı test etmek
– Bir araştırma sorusuna açıklama veya cevap olarak sonuçları tartışmak
– Seçilen metodoloji ve sonuçları yansıtmak ve iletişim kurmak
Öğrenciler bilim, teknoloji ve STEM bağlamlarında ölçüm değerlerini, niceliklerini ve birimlerini uygun şekilde kullanırlar.
Öğrenciler bir soruna STEM çözümü tasarlar.
Öğrenciler, mühendislik sistemlerini ve diğer STEM çözümlerini tasarlarken ve kullanırken çeşitli perspektiflerden seçimleri tartışacaklar.
Giriş: Öğretmen, öğrencilerin zaten bildiklerini yansıtmalarına ve bilgi boşluklarını belirlemelerine yardımcı olur. Öğrencilerin öğrenmeye hazır olmaları için gelecek kavramlara ilgiyi teşvik etmek önemlidir. Öğretmenler öğrencilere açılış soruları sormaları veya konu hakkında zaten bildiklerini yazmaları konusunda görev verebilir. Bu aynı zamanda kavramın öğrencilere ilk kez tanıtıldığı zamandır.
Materyaller: bölgenizin hava kalitesi haritası (bunu google’da bulabilirsiniz)
Hazılrık: [15 ] Dakika
Öğrenme Deneyiminin Kolaylaştırılması: [10 ] Dakika
Geçiş: [20 ] Dakika
Öğretmen:
Öğrenciler:
Haritaya bir göz atacaklar ve ilk fikirlerini söyleyecekler. Bu haritanın onlara ne gösterdiğini düşünmelerine fırsat verecek.
Aşağıdaki soruları yanıtlayın:
– Hava kalitesinin daha iyi veya daha kötü olduğu yerleri görebiliyor musunuz? – Karayollarında ve sanayi bölgelerinde hava kalitesi daha kötü olacaktır.
– Günün farklı saatlerinde bir fark görebiliyor musunuz? Yoğun saatlerde hava kalitesi daha düşük olacaktır.
– Bölgenizdeki hava kalitesi nasıl?
– Evinizdeki kaliteyi nasıl bilebilirsiniz? – kendi sensörünüzü oluşturarak.
– Kötü hava kalitesinin sonuçları nelerdir? – Havadaki kirleticiler kanser ve kardiyovasküler hastalık riskini artırır.
Keşfetme: Keşif aşamasında, öğrenciler somut öğrenme deneyimleri yoluyla yeni kavramı aktif olarak keşfederler. Bilimsel yöntemden geçmeleri ve gözlem yapmak için akranlarıyla iletişim kurmaları istenebilir. Bu aşama, öğrencilerin uygulamalı bir şekilde öğrenmelerini sağlar.
Materyaller: ev yapımı sensör örneği
Hazırlık: [30 ] Dakika
Öğrenme Deneyiminin Kolaylaştırılması: [10 ] Dakika
Geçiş: [ 10] Dakika
Öğretmen:
Öğrenciler:
Öğrencilere projeden önce micro:bit’i kullanmaya başlamaları için meydan okuyabilirsiniz. Bunun için aşağıdaki aracı kullanabilirsiniz. Bu araç için micro:bit’e ihtiyacınız yok çünkü PC’deki temel bilgileri simüle edebilirsiniz.
https://makecode.microbit.org/
Bu programlama ortamında kendi projenizi başlatabilir veya ders seçebilirsiniz. Bir öğretmen olarak, öğrencilerin bir dersi takip etmelerini veya onlara düşük eşikli bir ödev vermeyi tercih edebilirsiniz (10’dan 0’a kadar bir geri sayım sayacı yapmak için).
Açıklama: Bu, öğrencilerin yeni bilgileri sentezlemelerine ve daha fazla açıklamaya ihtiyaç duyarlarsa sorular sormalarına yardımcı olan, öğretmen liderliğindeki bir aşamadır. Açıklama aşamasının etkili olması için öğretmenler, “5E Öğretim Modeli: Sorgulamaya Dayalı Fen Öğretimi için Öğrenme Döngüsü Yaklaşımı”na göre teknik bilgileri daha doğrudan bir şekilde sunmadan önce Keşfetme aşamasında öğrendiklerini öğrencilerden paylaşmalarını istemelidir. ” Bu aynı zamanda öğretmenlerin anlamayı artırmak için video, bilgisayar yazılımı veya diğer yardımcıları kullandığı zamandır.
Materyaller:
Mikro:bit için toz sensörü: https://www.sossolutions.nl/elecfreaks-micro-bit-smart-science-iot-kit-exclusief-micro-bit
Hazırlık: [15 ] Dakika
Öğrenme Deneyiminin Kolaylaştırılması :[20 ] Dakika
Geçiş: [45 ] Dakika
Öğretmen:
Öğrenciler:
Aşağıdaki adımları tamamlayacak:
Verileri kaydetmek için excel dosyasını kullanabilirsiniz, ancak daha da ileri gidebilirsiniz. Örneğin, şunları yapabilirsiniz:
| Ölçümün yapıldığı yer: | Okul | |
| Tarih | Saat | Toz miktarı (in µg/m³) |
| 25/08/2021 | 16:00 | …… |
Derinleştirme: 5E Modelinin detaylandırma aşaması, öğrencilere öğrendiklerini uygulamaları için alan vermeye odaklanır. Bu onların daha derin bir anlayış geliştirmelerine yardımcı olur. Öğretmenler, öğrencilerden yeni becerileri pekiştirmek için sunumlar hazırlamalarını veya ek araştırmalar yapmalarını isteyebilir. Bu aşama, öğrencilerin değerlendirmeden önce bilgilerini pekiştirmelerini sağlar.
Materyaller: buzzer, sensör
Hazırlık: [20 ] Dakika
Öğrenme Deneyiminin Kolaylaştırılması :[30 ] Dakika
Geçiş: [ 50] Dakika
Öğretmen:
– Örnek yapmak için aşağıdaki adımları kullanın.
– Öğrencilere örnek gösterin
Öğrenciler:
Bir micro:bit normalde yerleşik bir sesli uyarıcıya sahiptir. Bu buzzer yoksa veya yeterli değilse, her zaman bir buzzer ekleyebilirsiniz.
Sensörümüz havadaki tozu ölçer. Bu, tüm tozu ölçtüğü için PM10 değeridir. Bölgeniz için sınır değerine bakın. Bu değer aşılırsa bir alarm duyulmalıdır. Bu örnekte sınır değer 50µg/m³’tür.
Öğrencilerin bu programı nasıl oluşturacaklarını kendi kendilerine araştırmasını sağlayın. Yapamazlarsa, adım adım başlamalarına yardımcı olabilirsiniz. Çözümü onlara vermek yerine mümkün olduğunca kendi çözümlerini bulmalarına izin vermeye çalışın.
Aşağıdaki program ile değer çok yükseldiğinde alarmı tetikleyebilirsiniz. Bu örnekte, ışıklar ayrıca değerin iyi veya çok yüksek olduğunu gösterecek şekilde programlanmıştır.
Değerlendirme: 5E Modeli hem resmi hem de gayri resmi değerlendirmeye izin verir. Bu aşamada, öğretmenler öğrencilerini gözlemleyebilir ve temel kavramları tam olarak kavrayıp kavramadıklarını görebilirler. Öğrencilerin öğrendiklerine dayalı olarak sorunlara farklı bir şekilde yaklaşıp yaklaşmadıklarını not etmek de yararlıdır. Değerlendirme aşamasının diğer yararlı unsurları arasında öz değerlendirme, akran değerlendirmesi, yazma ödevleri ve sınavlar yer alır.
Materyaller: öğrencilerin sensörleri
Hazırlık: [10] Dakika
Öğrenme Deneyiminin Kolaylaştırılması :[10] Dakika
Geçiş: [15] Dakika
Öğretmen:
Öğrenciler:
– Öğrenciler sonuçlarını değiş tokuş edecekler. Herhangi bir dikkat çekici sonuç varsa, öğrenciler bir tartışma başlatabilir.
– Tüm sonuçlar tek bir sonuca varmak için bir araya getirilebilir. Bu deneyin sonucu bu olacaktır.
Bağımsız öğrenme görevleri (ILT): Öğrencilere bir sonraki dersten önce tamamlamaları için iki-üç meydan okuma önerin.
Micro:bit’in sunabileceği çok daha fazla sensör var. Yerel satış noktalarını bulmak için micro:bit sitesine bakarak bunları satın alabilirsiniz. Öğrenci benzer programlama bloklarını kullanarak farklı sensörler oluşturabilir.
Öğrenciler, hava kalitesi çok düşükse alarm vermek için bir buzzer ekleyebilir. Daha sonra, örneğin bir odayı ne zaman havalandıracaklarını bilmek için bunu kullanabilirler. Bu zili tasarımlarına dahil edebilirler.
Ders içinde öğrenci geri bildirimi için stratejiler
– Öğrencilere mevcut becerilerine değil, ilerlemelerine göre geri bildirim verin.
– Çözümü bulma konusunda koçluk yaparak, öğrencileri sorunu kendi başlarına çözmeleri için motive etmeye çalışın.
Elde edilen beceri ve bilgilerin diğer derslerle uyumlu hale getirilmesi ve ayrıca öğretmenler dersi çeşitli şekillerde genişletmek isteyebilir.
Programların programlama becerileri ve mantık yaklaşımı diğer derslerde kullanılabilir. Matematik bir örnektir. Öğrendikleri BİT becerileri, bilgisayarın veri toplamak için kullanıldığı diğer derslerde kullanılabilir.
Ders için uygun olan değerlendirme türlerini tanımlayın.
Projeden önce:
Öğrencilere projeden önce micro:bit’i kullanmaya başlamaları için meydan okuyabilirsiniz. Bunun için aşağıdaki aracı kullanabilirsiniz. Bu araç için micro:bit’e ihtiyacınız yok çünkü PC’deki temel bilgileri simüle edebilirsiniz.
https://makecode.microbit.org/
Bu programlama ortamında kendi projenizi başlatabilir veya ders seçebilirsiniz. Bir öğretmen olarak, öğrencilerin bir dersi takip etmelerini veya onlara düşük eşikli bir ödev vermeyi tercih edebilirsiniz (10’dan 0’a kadar bir geri sayım sayacı yapmak için).
Öğrenciler, aşağıdaki youtube bağlantısı yardımıyla önceden bir micro:bit programı yapabilirler: https://www.youtube.com/watch?v=XwptnVX5nys
Projeden sonra:
Öğrenciler sırayla sensörü eve götürebilir. Bu sayede evdeki hava kalitesini hem içeride hem de dışarıda farklı zamanlarda ölçebilirler. Birlikte tartışmak için bu verileri geri alabilirler.
Ders için kullanılan materyaller ve çevrimiçi kaynaklar
A micro:bit ve breakout board.
https://www.sossolutions.nl/elecfreaks-micro-bit-smart-science-iot-kit-exclusief-micro-bit
Bu, sensörü satın aldığımız siteydi, ancak bölgenizdeki her sensör çalışacak.
bilgisayar veya chromebook
Dersten önce hangi etkinliklerin hazırlanması gerektiğinin açıklaması
Öğretmenin projeyi ders başlamadan önce yapması önerilir. Excel dosyası indirebilir veya kendiniz yapılabilirsiniz.
Öğretmen tüm projeyi gözden geçirerek her şeyi daha iyi hazırlayabilir.
İş rolleriyle bağlantılı olarak kazanılan 21. yüzyıl becerilerinin tanımı.
Öğrencilerin işe dayalı senaryoları gerçekleştirirken giyebilecekleri, 21. yüzyıl becerileri mesleğine sahip yazdırılabilir yaka kartı. Öğrencilerin her bir iş rolü için gereken becerileri deneyimlemeleri için rol değiştirmesi önerilir.
Mühendislik: Mühendis
Programlama: Programcı
Problem çözme: Bilişim Teknolojileri desteği
Yaratıcılık: Mühendis
Analiz, Yorumlama ve bilgilerin sentezlenmesi: Bilim Adamı
| Bağımsız değil | Yarı Bağımsız | Tam Bağımsız | |
| Takım Çalışması | Öğretmen her zaman bir uzlaşmaya varmak için yardım etmek zorundadır, tartışmalar nedeniyle iş ilerlemez veya iş öğretmene danışmadan yapılır. | Öğrenciler birlikte çalışır, ancak bazen tartışmalar veya anlaşmazlıklar nedeniyle öğretmenin müdahalesine ihtiyaç duyulur. | Öğrenciler yapıcı bir şekilde birlikte çalışır, tartışır ve işbirliği yapar. |
| Programlama | Program çalışıyor, ancak öğretmenin çok yardımcı olması gerekiyor. | Program çalışıyor, ancak öğrencilerin bazen yardıma ihtiyacı oluyor. | The program works without the help of the teacher. Program öğretmenin yardımı olmadan çalışır. |
| Veri Deneyi | Öğrencilerin deneyde çok fazla yardıma ihtiyacı vardı veya sonuçlar akranlarıyla karşılaştırılamazdı. | Öğrencilerin deney için biraz yardıma ihtiyacı vardı ya da sonuçlar akranlarıyla karşılaştırılamazdı. | Öğrenciler deneyi tamamen kendi başlarına yaptılar ve sonuçlar akranlarıyla karşılaştırılabilirdi. |
| Zayıf | Ortalama | Harika | |
| Tutum | İlgi ve katılım yoktu. | Öğrenciler ellerinden gelenin en iyisini yaptılar, ancak çoğu zaman dikkatleri dağıldı veya zaman zaman görevde değillerdi. | Öğrenciler, konunun kendilerine uygun olup olmadığına bakılmaksızın, yeteneklerini en iyi şekilde gösterdiler. |
Ek. I.
Bilimsel Araştırma
Ek II.
Fikir Şablonunuzu Test Edin
| Fikir Düzenleyicinizi Test Etme | |
Sorunuz, manipüle edilen değişkeni yanıt veren değişkenle ilişkilendirmelidir. |
Araştırma Sorusu: Günün saatinin ölçülen değer üzerindeki etkisi nedir? Bunu nasıl açıklayabilirsiniz? |
Hipoteziniz EĞER, ÖYLEYSE, ÇÜNKÜ ifadesi olarak yazılmalıdır. |
|
|
|
İhtiyacınız olan tüm malzemelerin bir listesini oluşturun. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
