Stem eğitimi-Mühendislik uygulamaları

İAU STEM Eğitimi Proje Ekibi

Zeynep Gonca Akdemir

Mehmet Cihad Ayar

Ganime Aydın

Dilek Özalp

Ayşin Kaplan Sayı

Zeynep Türk





07 Nisan 2017

STEM eğitimi-Mühendislik uygulamaları

Protez Kuyruklar

İçindekiler Tablosu

Ünite Amaçları 2

Mühendislik Tasarım Süreci 2

Şekil 1 Mühendislik Tasarım Süreci 3

Uygulama Öncesi Bilinmesi Gereken Hususlar 3

Mühendislik Çalışma Kitabı 4

Ön Etkinlikler 4

Sözlük 4

Malzeme Listesi 5

Öğretim Programının Konu Alanları 7

Öz Değerlendirme Kontrol Liste Örneği 8

Öz Değerlendirme Kontrol Listesi 9

9

Veli Bilgilendirme 10

Mühendislik Nedir? 11

Ön-Bilgiler ve Kazanımlar 11

Ders İşlenişi 11

Ön Etkinlik-1: Mühendislik Nedir? 14

Teknoloji Nedir? 15

Ön-Bilgiler ve Kazanımlar 15

Ders İşlenişi 16

Ön Etkinlik-2: Teknoloji Nedir? 17

Etkinlik 1: Dayanıklı Bacak 18

Ön Bilgiler ve Kazanımlar 18

Dersin İşlenişi 19

Etkinlik-1: Dayanıklı Bacak 26

Ek 1.1
30

Etkinlik 2: Protez Gaga 31

Dersin İşlenişi 32

Ek 2.1 Kaya Kartal İçin Protez Gaga 35

Ek 2.2 Gaga örnekleri 37

Hasarlı Gaga Modeli Yapalım 37

Protez Gaganız Tüyleri Düzeltebiliyor Mu? 38

Protez Gaganız Yemekleri Toplayabiliyor Mu? 40

Protez Gaganızı Geliştirin 40

Etkinlik 3: Protez Kuyruk Tasarlıyorum! 41

Ön Bilgiler ve Kazanımlar 41

Dersin İşlenişi 42

Etkinlik-3: Protez Kuyruk Tasarlıyorum! 45

Ek 3.1 Örnek Protez Kuyruk-Yapboz 46

Ek 3.2 Narin’in Protez Kuyruğu 48

Ek 3.3 Balık modeli tasarlama 48

Etkinlik 4: Tasarladığım Protez Kuyruğu Geliştiriyorum! 53

Ön Bilgiler ve Kazanımlar 53

Dersin İşlenişi 54

Etkinlik- 4 Tasarladığım Protez Kuyruğu Geliştiriyorum! 56

Etkinlik 5: Kendi Balığını Oluştur! 58

Etkinlik 5: Kendi Balığını Oluştur! 59

Etkinlik 6: Sergi Etiketlerini Hazırla! 61

Mühendislik Profilim 62

Mühendislik Tasarım Süreci Poster 63

Ünite Amaçları

Bu ünite, 5-8. sınıf düzeyindeki öğrencilere biyomekanik mühendisliği alanındaki zorluklara çözüm üretmek için mühendislik ve Mühendislik Tasarım Süreci hakkında bilgi, beceri ve deneyim kazandırmayı amaçlamaktadır. Bu ünitedeki etkinliklerin uygulanması esnasında tasarım planlamasında ve oluşturulmasında sınırlılık ve ölçütler ile karşılaşacağız. Sınırlılık ve ölçütleri değerlendirerek problemlere çözüm üretmeyi, model geliştirmeyi ve test etmeyi öğreneceğiz. Model tasarımlarımızı paylaşarak daha iyi tasarımlar oluşturmayı öğreneceğiz.

Mühendislik Tasarım Süreci

Mühendislik Tasarım Süreci (MTS) Protez Kuyruklar ünitesinin omurgasını oluşturmaktadır. MTS sekiz adımdan oluşan bir süreçtir. MTS mühendislik problemlerini çözmeye yardımcı olmaktadır. Bu ünitedeki amaç öğrencilerin MTS’nin sadece mühendislikte değil aynı zamanda yaşamımızın diğer alanlarındaki problemleri çözmeye yardımcı olacak bir araç olarak anlamalarını sağlamaktır.

MTS, çözülmesi gereken bir problemi belirleme/tanımlama; daha önce yapılanları inceleme/araştırma; farklı çözümleri hayal etme ve tasarımlarını planlama; tasarımlarını oluşturma ve test etme; test sonuçlarına göre tasarımlarını geliştirme ve bulgularını başkaları ile paylaşarak iletişime geçme adımlarından oluşur (Şekil 1).

Şekil 1 Mühendislik Tasarım Süreci

Uygulama Öncesi Bilinmesi Gereken Hususlar

Mühendislik eğlencelidir. Mühendislik gerçekten problem çözme yoludur. Dünyayı anlama yolu olarak da düşünülebilir. Bu yüzden eğlenceli ve yaratıcıdır. Bir hedefe ulaşmak için bir problemi çözmek istediğinizde aslında mühendislik ile uğraşmış oluyoruz.

Doğru veya yanlış cevap aranmıyor. Aynı problemi çözmek için çok farklı yollar olabilir. Önemli olan uygun olanını seçmek ve süreçten kendimize ders çıkartmaktır.

Öğrencilere kılavuz olmak görevimizdir. Öğrenciler mühendislik uygulamalarını gerçekleştirirken tüm amacımız onlara kılavuz olmak, onları cesaretlendirmek ve düşünmelerini sağlamaktır. Öğrencilere bir problemi çözmek için çok fazla çözüm yolu olduğunu hissettirmektir.

Sorular sormak önemlidir. Etkinlikler boyunca öğrencilerinize sürecin her aşamasında sorular sorun. Sorular ile Mühendislik Tasarım Sürecini hatırlatın, sınırlılık ve ölçütler doğrultusunda sorular sorarak ilerlemelerini, başarmalarını ve kendilerine güven duymalarını sağlayın.

Kendimiz deneyelim. Etkinlikleri öğrencilere sunmadan önce kendimiz deneyelim ve nasıl çalıştıklarını görmeye çalışalım. Böylece karşılaşabilecekleri zorluk ve problemleri anlayabiliriz.

Paylaşmak ve iletişim kurmak önemlidir. Her bir etkinliğin sonunda öğrencilerin akranları ile yaptıklarını paylaşması mühendislik uygulamalarının önemli bir parçası olduğunu unutmayalım. Ne yaptıklarını, zorlukları nasıl yendiklerini, fikirlerini tartışmalarını ve ne öğrendiklerini anlamları için fırsatlar verelim. Paylaşımlar, gruplar arasındaki yarışma hırsını azaltır ve öğrencileri birbirlerine destek olmalarını sağlayan bir etmendir.