Etkinlik-4: Yıldızların Sonu ve Maddenin Evrendeki Yolculuğu

Etkinlik Sıra No:4
Etkinlik Adı:Yıldızların Sonu ve Maddenin Evrendeki Yolculuğu
Adı-Soyadı
Atölye Lideri Öğretmen:Selvihan BOZ GÜLER
1.Rehber Öğrenci:Egehan ODA
2.Rehber Öğrenci:Hamdi Yiğit ZAFER

Kullanılan yöntem ve teknikler:

Gözlem, deneysel uygulama, modelleme, benzetim, analoji kurma, kanıt temelli çıkarım, karşılaştırma, soru cevap, tartışma, kısa süreli ölçme değerlendirme, görev kartı ile yapılandırılmış geri bildirim.

Hedef Kitle:-Genel-Yetişkin
Etkinlik Süresi:25 dakika
Katılımcı Sayısı:10 kişi

Amacı:

Etkinliğin amacı, katılımcıların yüksek kütleli yıldızların son evrelerinde görülen süpernova patlaması, kara delik, nötron yıldızı ve bulutsu oluşumu süreçlerini bilimsel benzetimler ile kavramalarını sağlamaktır. Katılımcıların doğrudan gözlemleyemeyecekleri aşırı fizik koşullarını model ve çıkarım yoluyla anlamaları, gözlem yapma ve neden sonuç ilişkisi kurma becerilerinin desteklenmesi hedeflenir.

Kullanılacak Malzeme:

Süpernova posteri, Kara delik posteri, Nötron yıldızı posteri, Nebula posteri, şeffaf balon, hafif köpük parçaları, koruyucu gözlük, geniş leğen veya sınırlandırılmış alan örtüsü, esnek lastik kumaş veya gergi bezi, çerçeve, ağır top, metal bilyeler, iki adet şeffaf plastik şişe, su, renkli kandil yağı, gıda boyası, damlalık, mıknatıs, metal ataçlar, masa örtüsü, emici kağıt, rehber görev kartları, atık sıvı kabı

Uygulama Planı:

Hedef Kitle:
Hedef kitle genel katılımcı yetişkinlerdir.
Kullanılacak yöntem ve teknikler:
Gözlem, deneysel uygulama, modelleme, benzetim, analoji kurma, kanıt temelli çıkarım, karşılaştırma, soru cevap, tartışma, kısa süreli ölçme değerlendirme, görev kartı ile yapılandırılmış geri bildirim.
Süre ve katılımcı:
Etkinlik süresi 25 dakikadır ve aynı anda 10 katılımcı ile yürütülür. Alan, dört poster ve solucan deliği maketi görülecek biçimde düzenlenir.
Uygulama:
Atölye lideri yapılacak uygulamaların gerçek olayların birebir gösterimi değil, güvenli öğrenme amaçlı benzetimler olduğunu açıkça belirtir. Görev kartında her aşama için iki kısa ifade bulunur. Bu model hangi olayı temsil ediyor. Bu model gerçeğin hangi yönünü temsil etmiyor.
Süre yönetimi şu şekilde uygulanır. 2 dakika giriş ve güvenlik, 6 dakika süpernova benzetimi, 6 dakika kara delik yerçekimi alanı benzetimi, 5 dakika nötron yıldızı yoğunluk ve manyetik alan benzetimi, 3 dakika solucan deliği bölümü, 2 dakika bulutsu oluşumu, 1 dakika kapanış ve hızlı değerlendirme.
Süpernova benzetiminde, katılımcılar rehberlerin yönlendirmesiyle, balonun içine hafif köpük parçalarını koydurur. Atölye lideri balonu kontrollü biçimde şişirir ve sınırlandırılmış alanda patlatır. Köpük parçalarının her yöne dağılması gözlenir. Atölye lideri, iç basınç dengesi bozulduğunda maddenin çevreye saçılması fikrini vurgular ve bunun ağır elementlerin uzaya karışması ile ilişkilendirilebileceğini söyler. Bu modelin gerçek patlamanın enerji ölçeğini, şok dalgasını ve zaman ölçeklerini temsil etmediği özellikle belirtilir.
Kara delik benzetiminde, esnek kumaş çerçeveye gergin biçimde sabitlenir ve ortasına ağır top yerleştirilir. Katılımcılar, metal bilyeleri farklı uzaklıklardan bırakır. Bilyelerin eğri yollar izleyerek merkeze yaklaşması gözlenir. Rehberler bu düzenekte gösterilenin kara deliğin kendisi değil, güçlü yerçekimi alanında hareketin eğrileşmesini sezdiren bir analoji olduğunu açıklar. Sürtünme ve ölçek farkı nedeniyle düzenekteki içe düşme davranışının birebir eşitlik sağlamadığı, yalnızca sezgisel bir temsil sunduğu belirtilir. Atölye lideri, kara deliklerin doğrudan görülmediğini, etkilerinin gözlemlerle çıkarım yoluyla belirlendiğini ve bunun bir kanıt yaklaşımı olduğunu vurgular.
Nötron yıldızı benzetiminde, aynı hacimde iki kap kullanılır ve kaplardan biri daha ağır hissedilecek şekilde hazırlanır. Katılımcılar kütle farkını karşılaştırır ve yoğunluğu birim hacimdeki madde miktarı olarak doğru biçimde ifade eder. Ardından mıknatıs ve metal ataçlar ile manyetik alan çizgileri canlandırılır. Rehberler nötron yıldızlarının küçük hacimde çok büyük kütle barındırabildiğini ve güçlü manyetik alanların gözlemsel ipuçlarıyla ilişkilendirildiğini açıklar. Bu canlandırmanın manyetik alanın gerçek büyüklüğünü ve fiziksel mekanizmasını göstermediği, yalnızca alan fikrini somutlaştırdığı belirtilir.
Atölye lideri, Einstein’ın genel görelilik yaklaşımında kütlenin uzay zamanı etkileyebildiğini, bazı kuramsal çözümlerde iki bölge arasında köprü fikrinin tartışıldığını ifade eder. Solucan deliği maketi üzerinden tünel fikri gösterilir ve bunun bir kuramsal model anlatımı olduğu, doğrudan gözlemsel kanıt düzeyinin sınırlı bulunduğu açıkça belirtilir. Ardından iki şeffaf şişe ağızlarından birleştirilir, içlerine su, az miktarda renkli kandil yağı ve birkaç damla gıda boyası eklenir, rehber eşliğinde döndürülerek girdap gözlenir. Girdabın görsel bir analoji olduğu belirtilir.
Bulutsu oluşumu aşamasında şeffaf kapta suya gıda boyası damlatılır ve renklerin yayılması izlenir. Atölye lideri yıldızlardan saçılan maddenin zamanla gaz ve toz bulutlarını oluşturduğunu, bu ortamların yeni yıldızların oluştuğu bölgelerle ilişkilendirildiğini açıklar. Kapanışta atölye lideri katılımcılardan görev kartındaki iki ifadeyi bir örnekle tamamlamalarını ister ve bir dakikalık hızlı değerlendirme yapar.
Güvenlik:
Balon patlatılırken koruyucu gözlük kullanımı zorunludur.

Etkinlik Tarihi1 GÜNBaşlama SaatiBitiş Saati
21/10/202609:0009:25
21/10/202609:4010:05
21/10/202610:2010:45
21/10/202611:0011:25
21/10/202611:4012:05
21/10/202613:3013:55
21/10/202614:1014:35
21/10/202614:5015:15
21/10/202615:3015:55
21/10/202616:1016:35