AE-SIOD_9__Hafta4_merged Robotik Önlemler PDF

1 ÖĞRENCİ Ayça KAPUCİ Elif Melis ÖĞÜT DANIŞMAN Serbay KAPUCİ ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Teknoloji ve...

1 ÖĞRENCİ Ayça KAPUCİ Elif Melis ÖĞÜT DANIŞMAN Serbay KAPUCİ ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Teknoloji ve Tasarım TEMATİK KONUSU STEAM (Fen, Teknoloji, Mühendislik, Sanat ve Matematik) PROJE ADI Yangın ve Zehirli Gaz Zehirlenmelerine Karşı Alınabilecek Robotik Önlemler Projenin amacı oluşabilecek bir yangının ya da zehirlenmeye sebep olabilecek olan AMAÇ zehirli gazların önceden tespit edilmesi, ortamın havalandırılmasını sağlayarak temiz hava ortamını sağlanması ve görsel-sesli olarak ikaz vererek oluşabilecek bir sistem tasarlamaktır. Problemi araştırma: Projemize başlamadan önce projemizle ilgili daha önce herhangi bir tasarım yapılıp yapılmadığı araştıracağız. Duman ve alev sensörlerinin günlük hayatımızda nasıl kullanıldıklarını araştıracağız. Gereksinimleri belirleme: Projede hedeflediğimiz uyarı ve algılama sistemlerinin hangi teknolojik ekipmanları ile sorunsuz ve daha iyi çalışabileceğini belirlemeye çalışacağız. Olası çözümleri geliştirme: Kullanılacak en başarılı, faydalı ve en az maliyetli fikre karar YÖNTEM verilecektir. En iyi çözümü seçme: Benzer ürünlerin sadece uyarı verdiği bilinmekte, yapacağımız tasarımda uyarının da ötesinde ortamı acilen havalandırma özelliğinin olmasını sağlayacağız. Prototip oluşturma/yapılandırma: Tasarımımızda micro denetçi (arduino), duman sensörü, fan, yardımcı elemanlar ve uyarıcı ses, ışık sistemleri kullanarak bir modül oluşturulacak, 3 boyutlu yazıcı kullanarak sisteme bir koruyucu estetik parça üzerine entegre edilecektir. Tasarladığımız ev modeli üzerinde uygulanacaktır. Çözümleri test etme ve değerlendirme: Hazırlayacağımız prototipi test edip gerçekleştirileceğiz. Bir model üzerinde gerçekleştirilecek, akıllı ev sistemlerinin hayatımızın bir parçası olduğunun basit bir örneği olan tasarımımız başarılı bir şekilde test edilecektir. Oluşabilecek yangın veya gaz zehirlenmelerinin erken uyarı sistemi sayesinde tespit BEKLENEN SONUÇ edilerek can ve mal kaybının önüne geçilmiş daha güvenli ve sağlıklı bir şekilde yaşam ortamlarının kalitesi artırılmaya çalışılacaktır. Yasal düzenlemelerle ev, ofisler, fabrikalar, iş yerleri, alışveriş mağazaları, okul, oteller, öğrenci yurtları ve hastaneler gibi daha birçok alanda düşük maliyetli, kurulumu basit bu ürünün kullanılabilmesi hedeflenmektedir. * Bu dokümanda 10. Bilim Fuarları çağrı döneminde sunulmuş olan başarılı alt proje örnekleri yer almaktadır. Dokümanda yer alan projelerin tematik konu ve ana alan bilgileri ilgili çağrı dönemine ait olup konu listesi her çağrı döneminde güncellenmektedir. 4006 programının mevcut çağrıları için ayrıntılı bilgiye https://bilimiz.tubitak.gov.tr adresinden ulaşabilirsiniz. 2  Gökçe Nur EROĞLU ÖĞRENCİ Cihangir GÖRMÜŞ DANIŞMAN Büşra KARGACI ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Teknoloji ve Tasarım TEMATİK KONUSU Robotik ve Kodlama PROJE ADI İlaçmatik Hayatta birçok zorlukla mücadele etmek zorunda kalan görme engelli vatandaşlarımızın ilaçlarını saatinde ve kolayca içebilmelerini sağlamayı AMAÇ amaçlıyoruz. İlaçmatik bu projeyle görme engelli insanların hayatlarını kolaylaştıracaktır. İlaçmatik projemizde saate benzeyen bir tabanın üzerine birden on ikiye kadar olan rakamlar yazılarak saat şeklinde bir taslak oluşturulacaktır. Daha sonra saat başına denk gelecek şekilde uygun bir malzemeden portatif ilaç kutuları yapılacak ve buralara sabitlenecektir. Yapılan ilaç kutuları uygun saatte kolayca açılabilir olmalıdır. Hangi saatte hangi ilacı içeceği eczacısı tarafından belirlenmiş olan YÖNTEM ilaçlar uygun kutulara yerleştirilecek. Bu aşamalardan sonra robotik kodlama çalışmalardan faydalanılacak. Hastanın ilaç saati geldiğinde o saatin önünde olan kutunun kapağı açılıp ses çıkaracak ve görme engelli birey de kapağı açılan kutudaki ilacı gönül rahatlığıyla içebilecektir. İlacını içtikten sonra kapağı birey kendisi geri kapatacak böylelikle bir sonraki ilaç saatinde kutu tekrar açılacaktır. Bu proje sayesinde görme engelli bireylerin yanlış ilaç içme davranışı en aza indirilir. Sağlık alanında oldukça zorluk yaşayan bu bireylerin hayatlarını bir nebze olsun kolaylaştırmış oluyoruz. Ayrıca yalnız yaşayabilme olanaklarını daha fazla BEKLENEN SONUÇ artırmış oluyoruz. Engelsiz bir yaşam için çağımızın önde gelen alanlarından biri olan robotik ve kodlama yardımı ile projemizi destekliyoruz ve ilerleyen dönemlerde projemiz daha da geliştirilecektir. Projemizin prototipi test edilecek, eksikleri giderilecek ve ölçümlerin doğruluğu test edilecektir. 3  İhsan Emir BAKANER ÖĞRENCİ Rale Nur ÖKSÜZ Kayra KASNAK DANIŞMAN İbrahim SANALDI ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Teknoloji ve Tasarım TEMATİK KONUSU Robotik ve Kodlama PROJE ADI Akıllı Kavşak Az araç yoğunluğundaki yoldaki kırmızı ışıkta bekleme süresiyle yoğun araç yoğunluğundaki yoldaki kırmızı ışıkta bekleme süresi birbirine eşit olduğundan bir AMAÇ yolda trafik akıcı iken diğer yoldaki yoğunluk giderek artabilmektedir. Projemizde kavşakta bekleyen araç sayılarına göre trafik ışığı sürelerini düzenleyen bir sinyalizasyon sistemi tasarlıyoruz. Kamera ve yapay zeka uygulamaları maliyetli olacağından projemizde kavşaktaki araç sayısını belirlemek yerine oluşan kuyruğun büyüklüğü metre ya da km cinsinden hesaplanacaktır. Oluşan araç kuyruğu refüjlere düzenli aralıklarla yerleştirilecek mesafe sensörleriyle hesaplanacaktır. Mesafe sensörlerinden alınan veriler analiz edilerek en son yakın mesafe algılanan mesafe sensörü o yoldaki araç YÖNTEM kuyruğunun uzunluğunu verecek olup kavşağın bağladığı yollardaki araç kuyruk uzunlukları birbiriyle kıyaslanıp kırmızı ve yeşik ışık süreleri belirlenecektir. Projemizde mikro denetleyici olarak açık kaynak proje geliştirme platformu olan Arduino kullanılacaktır. Refüjlere ise düzenli aralıklarla mesafe sensörleri monte edilecektir. Trafik lambası olarak ise kırmızı, sarı ve yeşil olmak üzere üç çeşit led lamba kullanılacaktır. Gelecekte teknolojik buluş ve yeniliklerin insanın yaşam kalitesini geliştirip toplumsal sorunları kökünden çözebileceği konusunda farkındalık oluşturulacaktır. BEKLENEN SONUÇ Bu hedefle robotik ve kodlamaya olan ilginin artırılması, günlük problemlere yeni yaklaşımlar getirerek, teknolojik çözümler sunma becerisi, problem çözme ve analitik düşünme becerilerinin kazandırılması, 21.yüzyılda sahip oldukları becerilerle öne çıkan bireyler yetişmesi sağlanacaktır. 4  Eslem YILDIRIM ÖĞRENCİ Nisanur ÇİNİCİ Esma Zeynep TOKCAN DANIŞMAN Şahnaz SAMANCI ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Teknoloji ve Tasarım TEMATİK KONUSU Robotik ve Kodlama PROJE ADI Temiz Enerji Üretelim Dünyada sınırlı olan enerji kaynaklarının yerine yenilenebilir enerji kaynaklarına dikkat çekmek, okulumuz içerisinde duyarlı ve zararsız sistemler meydana getirmek AMAÇ amacımızı oluşturmaktadır. Okulumuz merdivenlerine, koridorlara vb. yerlere kuracağımız düzenek yardımıyla yürürken, inip çıkarken oluşan basınçtan dolayı sahip olduğu hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilmek için hazırlanan piezo elektrik tasarımını gerçekleştirmektir. "Çevreye zarar vermeden yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak okulumuzda duyarlı ve zararsız sistemler oluşturabilir miyiz?" probleminden yola çıktık. "Google akademik" internet sayfasını kullanarak fosil yakıtlarla enerji üreten santrallerin insan ve çevre sağlığına zararlarını okuduk. Rüzgar, güneş gibi temiz enerji kaynaklarını araştırdık. Kullanacağımız materyalleri belirledik. Fosil enerjiye alternatif kaynaklar olarak piezo elektrik çözüm olarak düşünülecek. Çözümümüzün doğruluğunu ispatlamak için model tasarlanacak, bu model YÖNTEM üzerinde oluşacak elektrik yükünün miktar ölçümü gibi deneyler yapılacaktır. 8 adet piezo seri bağlanarak, günlük yaşama uygulanabilmesi için hazırlanan bu düzenekte gerekli ihtiyacın ne kadarının karşılanabileceği ölçümlenecektir. Ölçümlerden çıkan sonuçlarla çizelgeler oluşturulacaktır. Piezo elektrik şemaları oluşturulacaktır. Bir arkadaşımızın tekrarlı hareketinden ne kadar enerji üreteceği ölçülecektir. Voltmetre kullanılarak volt cinsinden elektrik miktarı da belirlenecektir. Öncelikle bir günlük zaman diliminde okula kaç kişinin geldiği, okul zamanı boyunca kantinde, koridorlarda kaç kişinin ne kadar süre bulunduklarının verileri toplanacaktır. Veriler analiz edilerek tablolar oluşturulacaktır. Bu proje okul merdivenlerini, koridorları vb. yerleri kullanırken uyguladığı basınçtan dolayı sahip olduğu enerjiyi elektrik enerjisine çevirmek için hazırlanacaktır. İnsanların kalabalık olduğu, sürekli kullanılan ortak alanlarda örneğin caddelerde, yollarda, okul bahçelerinde, sinemalarda, parklarda, BEKLENEN SONUÇ metrolarda, statlarda, insanların yere basarken uyguladığı basınç ile sokak lambalarının, dükkanların elektrik enerjisi üretilebilecektir. Temiz ve yaşanılabilir bir ortam ve gelecek için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımında olduğu gibi piezo elektriğin kullanımı da yaygınlaştığında insanlığın yararına uygun bir tasarım modeli olacaktır. 5  Ahmet Kayra YARAN ÖĞRENCİ Ömer Faruk CÖMERT Furkan TELLİ DANIŞMAN Mehmet Emin İRİ ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Yazılım TEMATİK KONUSU Yaşamımızda İyilik, Nezaket ve Anlayış PROJE ADI Tepegöz Görme engelli bireyler ellerindeki sopayla yol kontrolünü yapabilmektedirler fakat kafa hizasındaki engeller onlar için büyük AMAÇ problemdir. Bizde bu problemi gidermek için bir şapkaya Ultrasonik mesafe sensörü monte ettik. Bu uyarı sinyali sayesinde görme engelli birey kendisine zarar verecek boy hizası nesneyi fark edip tedbir alarak kafa yaranmasının önüne geçilmiş olacaktır. Görme engelli bir bireyin anısı bizim için projemizin oluşmasında çok yardımcı oldu. Önce görme engelli bireylerin kafa darbelerini önlemek için herhangi bir alet veya aparat kullanmadıklarını tespit ettik. Özellikle kafa hizası engellerin (Pazar ve kafe şemsiyeleri, ağaç dalları, boy hizası altı kapı girişleri v.b.) onların hayatlarını zorlaştırdığını farkettik. Bunun için bir sesli uyarıcı sistemin olması gerektiği ve engelli birey kafa hizası YÖNTEM bir engelle karşılaştığında sesli uyarıcı sistemin uyarı vermesini planladık. Bunun için arduino ve ultrasonik mesafe sensörünü plastik bir kap içerisine monte ettik ve bunu şapka önüne bağladık. Mesafe ayarını yaptık uygulamalarımızda cihazımızın çalıştığını ve kafa hizasına bir engel geldiğinde sesli uyarının devreye girdiğini doğruladık. Bu hazırladığımız cihazın görme engelli bireylerin hayatlarında bir rahatlama getireceğine inanmaktayız. Görme engelli bireyler dış ortamda daha rahat dolaşacaklardır. Özellikle girmeye korktukları Pazar yerleri, parklar, dış ortam kafeler v.b. yerlerde kullandığımız bu sistemin ileride geliştirilerek daha çok sensör BEKLENEN SONUÇ kullanılarak görme engelli bireylerin hayatlarını kolaylaştıracak çok önemli projelere ışık tutacaktır. Yazılımcılar bu konu hakkında daha gelişmiş projeler yapabilirler. Görme engelli bireylere yönelik engel tespit cihazları yaygın ve kullanışlı hale gelebilir. Engelli bireyler için farkındalık arttırılabilir. 6 ÖĞRENCİ Bedirhan ÇAL Yusuf Eymen KABAK DANIŞMAN Hasan PARLAK ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Yazılım TEMATİK KONUSU Doğal Afetler ve Afet Yönetimi PROJE ADI Orman Yangını Tespit ve Söndürme Sistemi Küresel ısınmanın etkileriyle birlikte hayatımızda olumsuz anlamda birçok değişiklik oldu. Bunların başında kuraklık, sel, orman yangını vb. doğal AMAÇ afetler bulunmaktadır. Bu gibi afetlerde sorunu erken algılamak ve müdahalede bulunmak hayati derece önem taşımaktadır. Orman yangınları ile kendi yaşadığımız bölgede de mücadele ediliyor. Projemiz ile orman yangınlarını erkenden tespit ederek söndürmeyi amaçlıyoruz. Yapmayı planladığımız Erken Uyarı Sistemli Otomatik Söndürme Sistemleri ile bu soruna bir çözüm geliştirdik. Sistemimizde arduino elektronik devre ekipmanları kullanacağız. Sistemimiz ormanlık arazideki gaz, alev ve sıcaklığı algılayarak merkezi sisteme haber verecek ve sistem otomatik olarak yangının olduğu bölgeye su püskürtüp söndürme ve soğutma çalışması yapacaktır. Gaz algılayıcı sensör olarak MQ7 gaz algılama sensörünü, alev algılamak için flame sensör ve sıcaklık algılama için de LM35 sıcaklık YÖNTEM sensörünü kullanacağız. Yapacağımız platformda 4 ayrı orman bölgesi oluşturulacak. Her orman bölgesinin gaz, alev ve sıcaklık sensörleri ayrı ayrı olacak. Hangi tehlike algılanırsa o bölgenin merkezdeki uyarıcı ışığı yanacak ve sesli ve yazılı olarak uyarı bilgilendirmesi yapılacaktır. Daha sonra tehlike algılanan bölgeye ait olan mini dalgıç su pompasına elektrik gönderilerek o bölgede soğutma ve söndürme çalışması yapılacaktır. Sistemimizin genel anlamda çalışma mantığı bu şekildedir. Oluşturacağımız proje ile birlikte orman yangınlarını kısa sürede algılayıp söndüren sistem oluşturacağız. Küresel ısınmanın olumsuz etkilerini her alanda hissettiğimiz gibi doğal afetlere olan etkisini de her bölgede yaşamaktayız. Bizim bulunduğumuz bölgede de hemen hemen her sene kuraklık kaynaklı orman yangınları BEKLENEN SONUÇ yaşanmakta ve yetişmiş orman varlıklarımızı kaybetmekteyiz. Bu projemiz ile küresel ısınmanın oluşturacağı tehlikelere karşı farkındalık oluşturacak, orman yangınlarını erkenden tespit ederek otonom olarak söndürecek, orman yangınlarının orman varlıklarımızı tahribinin önüne geçecek, orman yangınları ile mücadeleye katkı sunmayı hadeflemekteyiz. 7 ÖĞRENCİ Akkaş HÜSEYİN Cemal DEMİREL DANIŞMAN Özlem ÖZCAN ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Coğrafya TEMATİK KONUSU Tarım ve Hayvancılık Teknolojileri PROJE ADI Meyvecilikten İklim Değişikliğinin Sonuçlarına Teknolojik Uyarı İklim değişikliğinin olumsuz etkileri her alanda olduğu gibi meyve yetiştiriciliğinde de görülmektedir. Meyve ağaçları çiçek açtıktan sonra hava AMAÇ şartları kış moduna geçebilmekte, ağaçlar tahribata uğramaktadır. Bu projemizde iklim değişikliğine bağlı olarak ilkbahar son donlarının meyve çiçeklerinde yaptığı tahribatı en aza indirerek çiftçilerimize dolayısıyla da ülke ekonomisine katkıda bulunmayı amaçlamaktayız. İlkbahar aylarındaki ani sıcaklık düşüşünün tespitinin ölçülmesi için periyodik aralıklarla sıcaklık ölçümünün yapılması gerekmektedir.Bunun için meteorolojik hava tahmin raporlarının takibi en önemli yöntemlerden biridir. Tahminlerin takibinin dışında sıcaklık kontrolünün periyodik aralıklarla yapılması gerekir. Bunun için gerekli araştırmaları yapıp verileri topladıktan sonra Arduino kart içeren bir devre tasarlayacağız. Devremiz yazılım ve donanım olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır. Donanım YÖNTEM kısmında; Arduino nano kart, LM35 sıcaklık sensörü, buzzer, led lamba, bağlantı kabloları, güneş paneli 6V çıkışlı, şarj edilebilir pil, dirençler bulunuyor. Yazılım kısmında arduino kütüphanesinden yararlanarak bir kod yazılacaktır. Devremiz şu şekilde çalışacaktır: Arduino devremiz meyve ağaçlarına aralıklı bir şekilde yerleştirilecektir. LM35 sıcaklık sensörü sıcaklığı okuyarak veriye dönüştürecektir.Sıcaklık belirli bir sıcaklığın altına düştüğünde buzzerdan ses çıkışı olacak ve bir lamba yanıp sönecektir. Çiftçi de bu uyarılar doğrultusunda gerek yağmurlama gerek ısı verme şeklinde don olayını en aza indirebilecektir. Çalışmamızda enerji güneş panelinden elde edilecektir. Güneş paneli oda ışığında 3,22V Güneş ışığında ise 5,64V çıkış vermektedir. Uyarı sisteminin çalışması hem zaman açısından hem de ekonomik açıdan meyvecilikle uğraşanların işini kolaylaştırdığı gibi geleceğe dönük kaygılarını da BEKLENEN SONUÇ azaltacaktır. Bu devre geliştirilip elde edilen veriler mobil cihazlara aktarılabilir.Güneş panelleri sadece arduino devresini beslemede değil ısı üretmede de kullanılacak şekilde düzenlenebilir. Bu anlamda çiftçilerin meteorolojik olayları takip etmelerini teknolojiyi her anlamda kullanmalarını hedefliyoruz. Diğer bir hedefimiz ise devrede kullandığımız enerjiyi de Güneş panelinden alarak yenilebilir enerjiye dikkat çekmektir. 8 ÖĞRENCİ Murat YILDIRIM Nidal NEBİ DANIŞMAN İlhami ÖZTÜRK ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Teknoloji ve Tasarım TEMATİK KONUSU STEAM (Fen, Teknoloji, Mühendislik, Sanat ve Matematik) PROJE ADI Zeytin Çizme Makinesi Tarımsal ticaretin içerisinde bölgemizde (Şanlıurfa) zeytin yetiştiriciliği ve kullanımı geniş yer tutmaktadır. Hasat sonrası zeytinin işlenmesi AMAÇ aşamasında işlemeyi (çizme ve kırma) kolaylaştıracak ürün geliştirmeyi amaçladık. Mekanik ve fizik derslerinde öğrendiğimiz bilgileri harmanlayarak endüstriyel tarım sektörüne özgün bir tasarım geliştirmeyi amaçlıyoruz. Zeytin hasadından sonra (yeşil zeytin) zeytinin çizilerek işlenmesi süreçleri araştırarak ortalama zeytin boyutları ölçümleri yapılarak kırma çizme makinesinin tasarım modellemesi yaptıktan sonra tasarlanacak modelde dişli çark sistemlerini hareket iletim mekanizması olarak kullanarak sabit dönme sağlayan mekanizma ortaya koyacağız. Ortalama zeytin boşluğu mesafesi kadar bırakılmış olan boşlukta birbirini karşılayan kesme bıçakları YÖNTEM sayesinde üst hazneden alt hazneye inen zeytin tanesi yüzeyinde çizikler oluşturulucak. Mekanizmanın yapımında düz dişli çarklar, paslanmaz vidalı kesme bıçakları kullanılacaktır. Tasarım modellemesini bilgisayar ortamında yaptıktan sonra talaşlı imalat yöntemleri ile makine parçalarının imalatını yapacağız. (CNC torna, CNC freze kaynak işlemleri vs.) Tasarımını yapmak istediğimiz ürün, üst hazneden işlenmemiş zeytini alacak, çizilmiş şekilde alt hazneden kullanıma hazır halde çıkaracaktır. Endüstriyel tarım dünyada önemi gitgide artan vazgeçilmez bir sektördür. Yaşadığımız bölge olan Şanlıurfa ve yakın illerde (Gaziantep, Kahramanmaraş) zeytin üretimi yapılmaktadır. Zeytin Çizme Makinesi Projesinde hedeflenen; tasarım ve mekanik bilgisini kullanıp sektörde BEKLENEN SONUÇ özgünlükler ortaya koyarak tarımda makineleşmesinin öneminin kavranmasıdır. Ayrıca eğitimini almış olduğumuz talaşlı üretim yöntemlerinin ve mekanik bilginin farklı sektörlerdeki kullanımını pekiştirmemiz ve akabinde ürün geliştirilmesinin önemini kavratabilmemiz amaçlanmıştır. 9 ÖĞRENCİ Havva Nur ARSLAN Yağmur Efsun ARSLAN DANIŞMAN Yurdagül DEMİRAL ALT PROJE TÜRÜ Araştırma ANA ALANI Fizik TEMATİK KONUSU Sorumlu Üretim ve Tüketim PROJE ADI Bahçemde Yalıtım Malzememi Yetiştiriyorum Mısır bitkisi Karadeniz Bölgesinde yaygın olarak yetiştirilen tarımsal bir üründür. Genellikle atıl durumda olan tanesiz mısır koçanının ısı yalıtımı AMAÇ üzerindeki etkisi araştırılarak sağlık açısından ve ekonomik anlamda tercih edilebilir ısı yalıtım malzemesi ortaya çıkarmak amaçlanmıştır. Projede “Sağlığa zararı olmayan ısı yalıtım malzemeleri nasıl elde edilebilir?” sorusu üzerinden hareket edildi. Geçmişten günümüze ısı yalıtımında kullanılan malzemelerin özellikleri, mısır koçanının yapısı ve kullanım alanları ile ilgili kaynak taraması yapılarak konu hakkında bilgi edinildi. Yapılan araştırmalar sonucunda “Tanesiz mısır koçanı ısı iletimini etkiler.” hipotezi oluşturuldu. Hipotezin test edilmesi için kontrollü deney grubu hazırlanarak değişkenler belirlendi. Deneyin Bağımlı Değişkeni: Sıcaklık Farkı Deneyin Bağımsız Değişkeni: Tanesiz Mısır Koçanı Deneyin YÖNTEM Kontrol Edilen Değişkeni: Ortam sıcaklığı, Bekleme süresi Kontrollü deney düzeneğinde iç içe geçmiş iki cam kavanozdan oluşan iki düzenek hazırlanacaktır. Düzeneklerin bir tanesinde kavanozlar arasında herhangi bir malzeme kullanılmazken diğer düzeneğe tanesiz mısır koçanı parçaları boşluk kalmamasına dikkat edilerek sıkıca yerleştirilecektir. Kavanozların içine aynı sıcaklıkta su ve cıva termometre koyulup dıştaki büyük kavanozun kapağı kapatılarak aynı ortamda yeterince bekletileceklerdir. Aynı süre bekletilen düzeneklerdeki suyun son sıcaklıkları ve ortam sıcaklığı belli aralıklarla ölçülerek sonuçlar raporlaştırılacaktır. Sabah, öğle ve akşam vakitlerinde ortam sıcaklığı dikkate alınarak yapılan ölçümlerde mısır koçanı parçalarının olduğu cam kavanozda sıcak suyun daha geç soğuması beklenmektedir. Böylelikle mısır koçanlarının koruyucu malzeme ile birlikte kullanım ömrü artırılarak binalarda, termoslarda BEKLENEN SONUÇ alternatif ısı yalıtımı, üşütmeyen ayakkabı tasarımı gibi farklı alanlarda değerlendirilmesi öngörülmektedir. Ayrıca yumuşak ve girintili dokusuyla iç mekan duvarlarında doğal ses yalıtım malzemesi olarak kullanımı da hedeflenmektedir. 10  Zeynep ÖZEN ÖĞRENCİ Aden AKINCI Çınar YILMAZ DANIŞMAN Esra YAZGAN ALT PROJE TÜRÜ Araştırma ANA ALANI Coğrafya TEMATİK KONUSU Çevre ve Çevreyi Koruma PROJE ADI Vermikülit ve Perlit ile Toprak Nem Oranının Uzun Süre Korunması Vermikülit bünyesine daha fazla su alır, perlit ise vermikülite göre daha az su tutar fakat daha fazla havayı içerde tutabilir. Bu projede vermikülitin su AMAÇ tutma kapasitesi ile perlitin daha iyi drenaj ve hava tutma kapasitesine bağlı olarak kurak bölgelerde suyun verimli kullanılıp toprakta nem oranının uzun süre muhafaza edilmesi amaçlanmıştır. Bu araştırma projesinde 3 saksı içerisinde yer alan karışım (deney grubu) ve 1 kontrol grubu saksı incelenecektir. Birinci deney grubu saksı içerisine yarı yarıya toprak-vermikülit konulacaktır. İkinci deney grubu saksı içerisine yarı yarıya toprak-perlit konulacaktır, üçüncü saksı içerisine sırayla yüzde %30 vermikülit, yüzde %30 oranında perlit ve %40 oranında toprak konulacaktır. YÖNTEM Kontrol grubunda yer alan saksıya ise sadece toprak konulacak ve aynı ortam içerisinde gözlem yapılacaktır. Saksılar ilk gün sulanacak ve toprağın nem oranı ölçülüp kaydedilecektir. Sırası ile 3, 4, 5, 6 ve 7 gün arayla saksılar sulanıp nem oranları kaydedilerek, saksılardaki bitkilerin boyları ölçülecek ve gözlem yapılarak karşılaştırılacaktır. Bu araştırmada deney gözlem ve karşılaştırma yöntemleri uygulanacaktır. Vermikülit ve perlit, farklı özelliklere sahip olmalarına rağmen, her ikisi de toprak nemini artırmaya yardımcı olan minerallerdir. Vermikülit, su tutma kapasitesi açısından daha üstündür ve toprak nemini daha uzun süre muhafaza edebilir, ancak perlit, toprak havalandırmasını artırır ve suyun drenajını iyileştirir. Bu projede birinci deney grubu saksı içerisine yarı yarıya toprak-vermikülit'in nem oranı ikinci deney grubu olan saksı içerisine yarı yarıya toprak-perlit'e göre yüksek olması beklenmektedir, üçüncü saksı BEKLENEN SONUÇ içerisinde sırayla yüzde %30 vermikülit, yüzde %30 oranında perlit ve %40 oranında toprak olan saksı ise 1. ve 2. deney grubundan daha fazla neme sahip olması beklenmektedir. Tamamen toprak konulan kontrol grubu ise diğer saksılardan daha az neme sahip olması beklenmektedir. Ayrıca bitki gelişiminin en az olması beklenen saksı tamamen toprak konulan kontrol grubu saksı olması beklenirken, en fazla gelişim ise yüzde %30 vermikülit, yüzde %30 oranında perlit ve %40 oranında toprak konulan saksı olması beklenmektedir. 11 ÖĞRENCİ Ecrin Nilay SARI Esma Gül AKGÜN DANIŞMAN Burcu ATABEY ÖZDEMİR ALT PROJE TÜRÜ Araştırma ANA ALANI Kimya TEMATİK KONUSU Su Okuryazarlığı Atik Elma Kabuklarindan Elde Edilen Pektin Kullanilarak Sentezlenen PROJE ADI Biyoadsorbanlarin Atik Sulardaki Cr (Vi) Üzerindeki Etkisi Temiz su kaynaklarının hızla azalması, kirlenmesi ve sulardaki ağır metal kirliliği canlı yaşamını tehdit etmektedir. Çalışmada elma kabuğu, pektin ve aljinat gibi doğal maddelerle bir biyoadsorban hazırlanması ve bu adsorbanla AMAÇ atık sulardaki Cr+6 iyon kirliliğinin azaltılması amaçlanmıştır. Bu biyoadsorban sentezlenirken atık hale gelen elma kabuklarıyla sıfır atık anlayışına destek olunacaktır. Pektin elma kabukları ve meyvelerden elde edilen bir jelleşme meyvesidir. Pektinin ağır metaller üzerine etkisi ve elde edilme yöntemlerine ilişkin literatürde pek çok çalışma mevcuttur. Bu yöntemler çok pahalı olmayan ve kurum laboratuvarında rahatlıkla uygulanabilecek prosedürler içermektedir. Aljinat kahverengi deniz yosunundan elde edilen doğal bir polisakkarittir. Piyasada satılmaktadır. Bu proje çalışmasında satın alınma yoluna gidilecektir. Akademik makalelerde aljinat küreler oluşturulması ve bu YÖNTEM kürelerin içlerine farklı maddelerin saklanmasına yönelik çalışmalar bulunmaktadır. Bu makaleler incelenerek pektin-aljinat içeren mikroküreler oluşturulacaktır. Cr+6 iyonlarının miktarı ise UV-Vis spektrofotometrede belirlenecektir. Cr+6 iyon derişimini UV spektrofotometrede belirleyebilmek için 1,5-difenilkarbazit indikatörü kullanılarak absorbans ölçümleri yapılacaktır. Proje çalışmalarında okul laboratuvarında bulunan Elektro-mag marka M 6040 model etüv, TU-1810 DASPC UV-Vıs Spektrometre, Termal marka manyetik karıştırıcılı ısıtıcı kullanılacaktır. Bu çalışmada atık meyve kabukları ve aljinat kullanılarak elde edilen biyoabsorbanlarla sulardaki Cr+6 iyonları temizlenmeye çalışılacaktır. Bu mikrokürelerle Cr+6 iyonlarının temizlenmesi beklenmektedir. Cr+6 iyonları BEKLENEN SONUÇ üzerine planlanan bu çalışma başarılı olması halinde diğer ağır metaller üzerine de denenmesi planlanmaktadır. Bu şekilde ucuz ve doğal şekilde suların ağır metallerden temizlenmesi mümkün olacaktır. 12 ÖĞRENCİ Fatimatuzzehra GÜNEŞ Burak GÜNEŞ DANIŞMAN Ummuhan ÇİMEN ALT PROJE TÜRÜ İnceleme ANA ALANI Tarih TEMATİK KONUSU Kültürel Miras PROJE ADI Kilimlerde Motiflerin Dili Projemizde birer gösterge olan motiflerin hangi manalara geldikleri, kilimler üzerinde hangi amaç ve niyetlerle kullanıldıkları incelenecek, kattıkları anlam derinliği ortaya çıkarılmaya çalışılacaktır. Motifler ve AMAÇ anlamlarına yönelik inceleme sonuçları web 2.0 araçlarından artsteps uygulaması kullanılarak sergilenecektir. Böylece kültürel mirasımızın korunması ve tanıtılmasında sorumluluk bilinci ve isteğinin kazanılması amaçlanmış olacaktır. Projenin ilk aşamasında Türklerin göçebe kültür özellikleri, sosyal kültürel yapıları, inanışları gelenek ve görenekleri ile gündelik yaşam biçimleri üzerine ön araştırmalar ve okumalar yapılacak, bu araştırma ve okumalardan ön bilgiler elde edilecektir. İkinci aşamada ise çeşitli kitap, dergi ve siteler üzerinden kilim motiflerine ulaşılacak ilk aşamada elde edilen bilgiler kullanılarak ikinci aşamada motiflerin içinde gizlenmiş YÖNTEM olan anlamların neye ve nelere karşılık geldikleri tespit edilecektir. Son aşamada ise inceleme sonunda elde edilen bilgilerin tanıtılması ve paylaşılması için artsteps uygulaması ile sanal bir müze sergisi yapılacak ve incelenen motifler sergilenecektir. Sergi günü inceleme sonuçları artsteps uygulaması ile hazırlanan sanal müze gösterimi projeksiyona yansıtılarak tüm misafirlere gösterimi yapılacaktır. Ön araştırmalarla Türklerin sanatsal, kültürel ve günlük yaşamlarının kilimlerde kullanılan motiflere nasıl bir yansıması olduğunu öğrenmeleri ve motiflerin içinde gizlenmiş olan kültürel zenginliği keşfetmeleri beklenmektedir. Motiflerin kültürel miras içindeki değeri konusunda BEKLENEN SONUÇ bilinçlenmeleri hedeflenmekte, ayrıca kültürel mirasın korunması ve tanıtılmasında görev alma isteğinin oluşması beklenmektedir. Projenin tanıtılmasında ve paylaşılmasında kullanılacak olan web 2.0 artsteps uygulamasının öğrenim ve kullanım becerisinin kazanılması hedeflenmektedir. 13 ÖĞRENCİ Muhsin AYTEKİN Alperen ÖZER DANIŞMAN Gökhan AKBULUT ALT PROJE TÜRÜ Araştırma ANA ALANI Fizik TEMATİK KONUSU Makine Öğrenmesi Parçacık Fiziğinde Kullanılan Makine Öğrenmesi Modellerinin PROJE ADI Karşılaştırılması Makine öğrenimi teknikleri, parçacık hızlandırıcılarından elde edilen büyük boyutlu verilerin analizinde parçacık tanımlama için son derece kullanışlı araçlardır. Karar ağaçları ve rastgele ormanlar, bu alanda AMAÇ kullanılan popüler iki modeldir. Bu projede, CERN tarafından açık kaynak olarak paylaşılan veri setleri kullanılarak, karar ağaçları ve rastgele orman modellerinin performansını karşılaştırmayı amaçlıyoruz Seçtiğimiz veri setini ön işleme adımlarından geçirerek analiz edeceğiz. Ön işleme seçilen veri setine bağlı olarak özellik seçimi, normalizasyon ve kategorik değişkenlerin kodlaması gibi adımlardan oluşabilir. Ardından, veri setimizi eğitim ve test setlerine ayıracağız. Eğitim setini kullanarak bir karar ağacı ve bir rastgele orman modeli eğiteceğiz. YÖNTEM Modellerimizin performansını test setinde doğrulayarak doğruluk, hassasiyet, geri çağırma ve F1 skoru gibi metriklerle değerlendireceğiz. Son olarak, karar ağacı ve rastgele orman modellerinin performanslarını karşılaştıracağız ve sonuçları analiz ederek yüksek enerji fiziğinde karar ağaçları ve rastgele orman modellerinin parçacık tanımlama için ne kadar etkili olduğuna dair sonuçlar çıkaracağız. Bu proje kapsamında, karar ağaçları ve rastgele orman modellerinin CERN tarafından paylaşılan açık kaynak veri setlerindeki parçacıkları tanımlamadaki performanslarını karşılaştırmayı hedefliyoruz. Her iki modelin de makul bir doğrulukla parçacıkları tanımlayabileceğini öngörüyoruz, ancak rastgele orman modelinin, gürültülü verilerin (noisy BEKLENEN SONUÇ data) işlenmesi ve aşırı öğrenme (overfitting) önleme konusundaki avantajları nedeniyle karar ağacından daha iyi performans göstermesini bekliyoruz. Bu proje sonuçları, karar ağaçları ve rastgele orman modellerinin parçacık tanımlamada güçlü ve zayıf yönlerini anlamamızı sağlayacaktır. 14  Abdullah Enes ÖZKAYA ÖĞRENCİ Efe Kartal YILMAZ Sinem KANT DANIŞMAN Halil YILMAZ Emrah MUŞTUOĞLU ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Matematik TEMATİK KONUSU Robotik ve Kodlama PROJE ADI Uzunluk Ölçer Projede ağaç boyları ile iklim değişikliği, toprak verimliliği, yağış alma miktarı, tür özelliği gibi konularda araştırma yapan bilim insanlarına, orman, AMAÇ tarım ve ziraat işleriyle ilgilenen, özel veya kamu kurum ve kuruluşlara yardımcı olabilecek bir cihaz geliştirilmek istenmiştir. Bu amaç doğrultusunda ağaç boylarını belirli bir mesafeden ölçebilmek için bir cihaz geliştirilecektir. Gövde analizi bir ağacın gelişimi hakkında bilgi vermekle birlikte, değişik alanlardan alınan örneklerdeki gövde analizleri o ağacın gelişimiyle ilgili genel bilgiler verebilmektedir ve deneme alanı bulunamayan durumlar için bu bilgiler önemlidir. Literatür incelendiğinde ağaç boyları ile kabuk kalınlığının tahmini için modeller, bonitet endeksi ve hacim belirleme rol alma gibi meşcere (orman parçası) parametreleri ile ilgili önemli bilgiler sunmaktadır. YÖNTEM Biyolojik sistemleri anlama ve değerlendirmede önemli bilgiler sunabilecek olan ağaç boylarının bir bakışta bilinmesini sağlayacak uygun bir araç geliştirilmek istenmiştir. Geometri ve kodlama bilgileri ışığında bir devre hazırlanarak cihaz oluşturulacaktır. Hazırlanan cihaz deneysel olarak denenecek yüksekliği bilinen yükseltiler ölçülerek doğru sonuçlar elde edip etmediği sınanacaktır. Uygun bir maliyetle ağaç boylarının ölçümü sağlamada kolaylık sağlanmış olunacaktır. Ayrıca bina gibi yüksekliklerin de ölçümü sağlanmış olunacaktır. Çeşitli yüksekler için denenecek olan sistemin tam ve doğru ölçüm yapması BEKLENEN SONUÇ beklenmektedir. Benzerlik konusunun temelinde, robotik kodlama ve elektronik bilgisiyle bir devre tasarlanacak ve oluşturulan cihaz ile gerçek yaşam problemlerinin çözümünde kullanılacak olan disiplinler arası bir çalışma ürünü ortaya koyulacaktır. 15  Melis ÖZBAHÇIVAN Zeynep Aybüke KATIRCI ÖĞRENCİ Zeynep AKPINAR Mehmet Emir ARABOĞA Şevket Eren ŞAHAN DANIŞMAN Medine ÖĞRETME ALT PROJE TÜRÜ İnceleme ANA ALANI Tarih TEMATİK KONUSU Kültürel Miras PROJE ADI Kabak Bitkisinin Kullanıldığı Alanlar Bu projede, Nazilli ilçesi Arslanlı Mahallesi'nde yoğun olarak yetişen kabak bitkisinden yola çıkılarak genel anlamda kabağın, günlük hayatımızda AMAÇ kullanım alanları değerlendirilerek, yaşayan kültürün bir parçası olması, geçmişten günümüze kültüre beslenme, ekonomik, sanatsal, edebiyat vb. alanlarda etkisinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Projeye yörede yetişen kabak ve türlerinin, beslenme, ekonomik, sanatsal, edebiyat vb. alanlarda kullanım şekillerini tespit etmek için alanyazın taramasında kullanılacak anahtar kelimelerin tespit edilmesiyle başlanılır. "kabak türleri", "kabağın kullanıldığı alanlar", "kabaktan yapılan müzik aletleri", "kabak yemekleri", "kabak tatlıları", "aksesuar olarak kabak", "içinde kabak geçen atasözleri ve deyimler", "kabağın sanayide kullanımı" vb. anahtar kelimelerle Ulusal Tez Merkezi ve Google Akademik'te bulunan makalelerde, YÖNTEM kütüphanelerde bulunan, yayınlarda araştırılacaktır. Kabakla yapılan yemekler ve tarihi süreçleri, kabakla yapılan süs eşyaları, günlük hayatta kullanılan nesneler, yöre halkı tarafından sıkça kullanılan kabakla ilgili atasözleri, deyimler ve ortaya çıkış hikayeleri incelenecektir. Yapılan çalışmalar beslenme, ekonomik, sanatsal, edebiyat başlıklarında sınıflandırılacaktır. Elde edilen sonuçlar, yazılı ve görsel materyaller halinde hazırlanıp, fuarda sergilenecektir. Sonuç olarak kabak bitkisinin ekonomik, kültürel, sanatsal, edebiyat alanlarında ve Türk mutfağındaki yeri hakkında ayrıntılı bilgi toplanıp, okulumuz öğrencileri ve fuar ziyaretçilerinin konu hakkında bilgi edinmesi sağlanacaktır. Aksesuar ve müzik aleti araştıran öğrencilerin hayal gücü ve BEKLENEN SONUÇ yaratıcılığı gelişecek ve takım çalışması içerisinde proje hazırlama konusunda yeni ortam ve olanaklarla karşılaşacaklardır. Aynı ürünün farklı alanlarda kullanımının araştırılması öğrencilerde bilimsel bilginin gelişimi ve disiplinler arası çalışma hakkında beceri kazanmalarını sağlayacaktır. 16 ÖĞRENCİ Mehmet TEZER Ömer AKÇAY DANIŞMAN Zeynep AKÇA ALT PROJE TÜRÜ İnceleme ANA ALANI Biyoloji TEMATİK KONUSU Su Okuryazarlığı Deltamethrin Etken Maddeli İnsektisitlerin Daphnia Pulex Üzerindeki PROJE ADI Etkisinin İncelenmesi Pestisitlerin yoğun ve kontrolsüz kullanımı fazla pestisitin topraktan suya geçmesine ve su kirliliğine sebep olmakta, suda yaşayan canlılara zarar vermekte ve besin zinciri yoluyla toksitite diğer canlıları da etkilemektedir. Bu AMAÇ çalışmada deltamethrin etken maddeli bir insektisitin suya karışan çeşitli konsantrasyonlarının Daphnia pulex üzerindeki etkisi incelenecek ve optimum konsantrasyon belirlenecektir Yaygın kullanılan pestisitlerden biri olan deltamethrin, tarım ürünlerini, sebze ve meyveleri akar, karınca gibi zararlılara karşı korumada kullanılan geniş spektrumlu, dibromo-piretroid insektisittir. İlçemizde görev yapan ziraat mühendisi alan uzmanı ile yapılan görüşmede bölgemizde de sıklıkla kullanıldığı belirtilmiş, kullanılan dozlarının 0.5 ml ilaç /1L su ile 1 ml ilaç/ 1L su aralığında değiştiği belirtilmiştir. Çalışmada deneysel yöntem kullanılacak olup kontrollü deney düzenekleri hazırlanacak, farklı ilaç konsantrasyonlarının YÖNTEM canlı üzerindeki tespiti için Daphnia pulex kullanılacaktır. Altı adet 250 ml’lik yeşil su içerisine 20 şer adet Daphnia Pulex alınacak, sularına önceden seyreltilen %0.000, %0.0002, %0.0004, %0.0006, %0.0008, %0.001 oranlarında ilaç yeşil su içerisine karıştırılacaktır. Birer saatlik aralıklarla su içerisindeki hareketli Daphnia pulex sayılacak 24 saat sonundaki sayı tespit edilecektir. Bu şekilde canlı üzerinde ölümcül etkisi bulunmayan doz tespit edilecek, deltamehrine alternatif olabilecek rutin vb. uygulamalar hakkında bilgiler sunulacak, sonuçlar literatürdeki diğer çalışmalarla tartışılacaktır. İlaç uygulamalarında ilaç dozunun Daphnia pulex üzerindeki etkisi bakımından en uygun konsantrasyonun belirlenmesinin sonucunda toprağa ve suya karışmasına izin verilebilecek ilaç miktarı hakkında üreticilerin ve ziraat mühendislerinin araştırma sonucundan faydalanabilecekleri düşünülmektedir. Bu değerler ilaç uygulamalarının miktarının bölgesel şartlara uygun olarak BEKLENEN SONUÇ tavsiye edilmesini sağlayabilir. Ayrıca suda Daphnia pulex sayısının azalmasının veya bulunmamasının besin zinciri üzerindeki etkileri, deltamehrine alternatif olabilecek çeşitli bitkilerde bulunan flavonoidlerin kullanılabilme durumu literatür bilgileri ile birlikte tartışılarak bu çalışmanın sonraki araştırmalar için bir potansiyel oluşturulabileceği düşünülmektedir. 17  Ece MEMİŞ ÖĞRENCİ Pelin ERGÜVEN Kaan ERGÜVEN DANIŞMAN Mustafa DEMİR ALT PROJE TÜRÜ Araştırma ANA ALANI Sosyoloji TEMATİK KONUSU Göç ve Uyum PROJE ADI Deprem Bölgesinden Fındıklı'ya Göç Yolculuğu 6 Şubat 2023 tarihinde ülkemizde meydana gelen deprem sonucunda 50 binin üstünde can kaybı yaşanmıştır. Depremin olduğu bölgelerde yaşayan birçok insan farklı illere göç etmek AMAÇ zorunda kalmıştır. Bu araştırmada Fındıklı ilçesine gelen depremzedelerin deprem anında, deprem sonrasında yaşadıkları deneyimleri ve yaşadıkları göç temelli sorunları belirlemek amaçlanmıştır. Araştırma nitel araştırma yöntemi ile yürütülecektir. Çalışma grubunu deprem dolayısı ile Fındıklı ilçesinde bulunan 30 aile oluşturmaktadır. Araştırma kapsamında gönüllük esas alınarak ve depremzede ailelerin duyarlılıkları dikkate alınarak gönüllü olan 15 aile ile yarı yapılandırılmış görüşme yapılacaktır. Görüşmelerde formunu oluşturulması için alan yazın taraması yapılmış ve 7 tane acık uçlu soru oluşturulmuştur. Soruların uygunluğu acısında nitel araştırma konusunda uzman bir akademisyenden görüş alınmış ve soru sayısı 4'e indirilmiştir. Yine psikolojik danışma alanında çalışan bir akademisyenden soruların YÖNTEM depremzedeler için uygun olup olmadığı acısında kontrol edilmesi istenmiştir. Gelen geri dönütler sonucunda gerekli düzenlemeler yapılmış ve 4 sorudan oluşan yarı yapılandırılış görüşme formuna son şekli verilmiştir. Görüşmeler danışman öğretmen ve projede yer alan 3 öğrenci ile beraber yapılacaktır. Görüşmeler katılımcının izni doğrultusunda ses kayıt cihazı ile kayıt altına alınacaktır. Daha sonra ses kayıtları Word ortamında aktarılacaktır. Verilerin analizinde tematik analiz yöntemi kullanacaktır. Analiz için öncelikle kodlar, kategoriler ve temalar oluşturulacaktır. Araştırma sonucunda deprem bölgesinden gelen ailelerin deprem esnasında, deprem anında ve deprem sonrası yaşadıkları sorunlar belirlenecektir. Özellikle depremzedelerin yaşadıkları sorunların belirlenmesi ile bu sorunları ortadan kalkması için araştırma sonuçları Fındıklı İlçe Kaymakamlığı, Fındıklı Belediyesi ve farklı paydaşlar ile paylaşılarak bir farkındalık sağlayacağı düşünülmektedir. Yine deprem bölgesinden gelen insanların ne gibi deneyimlerinin olduğu ve ne gibi sorunlar yaşadıklarının bizzat dinlemeleri deprem konusundaki farkındalıklarını artıracağı düşünülmektedir. Bu süreçte bilimsel bir araştırma BEKLENEN SONUÇ için hangi becerilere sahip olunması gerektiği, bilimsel araştırma sürecinde hangi basamakların kullanıldığı ve özellikle depremzedeler gibi özel gruplarla araştırma yaparken bilim etiği acısından nelere dikkat edilmesi gerektiğinin öğrenilmesi beklenmektedir. Ülkemizin deprem bölgesinde yer alması gelecekte birçok deprem ile karşı karşıya kalacağımızı göstermektedir. Bunun için deprem ile yaşamak için nelerin yapılması gerektiği son derece önemlidir. Bu araştırma ile öğrenciler deprem konusundaki bilinçlilik düzeylerini artacağı diğer bir kazanım olarak düşünülmektedir. 18  Eylül Gülfer AŞIK Çisem GÜL Fatma Aslı GÜL Behiye GÜNGÖR ÖĞRENCİ Elif Nur ÖKER Yaren KARACA Ecrin TURYAN Hanife Ceylin ERALP Murat KOÇOĞLU Mehmet BAĞCILAR DANIŞMAN Aslı ALTINTAŞ Hafize DARCANLI ALT PROJE TÜRÜ Tasarım ANA ALANI Teknoloji ve Tasarım TEMATİK KONUSU Robotik ve Kodlama PROJE ADI Yangın Uyarı Ağı Sık Ormanlık alanlarda dahi yangın çıkma ihtimalinin çok erken belirlenerek hızlı bir müdahale ile büyümeden söndürülmesi amaçlanmaktadır. Bu ağ belli AMAÇ bir sisteme göre ağaçlara yerleştirilecek sıcaklık sensörleri sayesinde normal değerlerin üzerindeki artışı konum bilgisi dâhil olmak üzere sisteme uyarı olarak gönderilmesi hedeflenmektedir. Projemizde ağaçlara ısı sensörleri monte ederek veri almayı amaçlamaktayız. Tüm ağaçlara ısı sensörleri takmak hem maliyetli hem de gereksiz bir işlem olacağından örnek olarak oluşturacağımız içinde 40’dan fazla ağaç bulunan prototipimizde değişik geometrik modeller kullanarak ısı sensörleri yerleştirip en az ısı sensörü ile tüm yangın ihtimallerini fark edebilen sistemi bulmaya YÖNTEM çalışacağız. Isı sensörleri modelimizde mikrodenetleyici karta sistemin altındaki bir bölmeden geçecek kablolar ile bağlanacak ısı artışını buzzer ile uyaracak ve dijital ekranda sensörün numarasını görüntüleyecek şekilde kurgulayacağız. Devamında ısı sensörleri ve mikrodenetleyici kartı kablosuz olarak haberleştirmeyi hedefliyoruz. "Yangın çıkma ihtimalini sıcaklık sensörleri ve ardunio kullanarak kuracağımız bir ağ ile çok erken öğrenebilirsek büyümeden müdahale edilebilir mi?" sorusuna cevap bulabilmek amaçlanmaktadır. Sensörler ve ardunio gibi elektronik elemanlar ve kodlama bilgisini ile dünyadaki bazı sorunları çözmek BEKLENEN SONUÇ için kullanabileceğinin farke edilmesiyle öğrenilen tüm bilgilere daha farklı bir gözle bakmak hedeflenmektedir. Isı sensörlerini en az maliyetli ve en hasas şekilde yerleştirmek için değişik geometrik şekilleri deneyerek bu geometri ve matematik alanındaki bilgileri kullanmak ve araştırma yapmak amaçlanmaktadır. 19  Murat AKGÜN ÖĞRENCİ Alya GÜR Delal AK DANIŞMAN İsmail ARİTÜRK ALT PROJE TÜRÜ Araştırma ANA ALANI Biyoloji TEMATİK KONUSU Ekolojik Denge PROJE ADI Yaprak Biti ile Biyolojik Mücadele Yaprak biti meyve ağaçlarında büyük tahribatlara yol açan ağacın zayıflamasına ya da kurumasına neden olan bir zararlıdır. Bu nedenle bu zararlı ile mücadele edilip ağaç üzerinde popülasyonunun azaltılmasına AMAÇ ihtiyaç duyulmaktadır. Bu projeyle yaprak biti ile biyolojik mücadele edilerek ağacın korunması, organik meyveler elde edilmesi ve ekolojik dengenin korunması amaçlanmaktadır. Öncelikle yaprak bitini tanıma, hangi meyve ağaçlarına zarar verdiğinin araştırılmasıyla başlandı. Çevremizde kurulu olan meyve bahçelerinin araştırılması ve bahar ayında bu zararlının incelenmesine karar verildi. Daha sonra bu zararlı ile mücadele yöntemleri tartışıldı. Tartışma sonucunda yoğurt suyu (laktik asit) bitkilere uygulanması kararlaştırıldı. Hastalık barındıran YÖNTEM bitki yapraklarına bir hafta boyu yoğurt suyu (laktik asit) uygulanacak her uygulamadan sonraki gün yapraklar üzerindeki yaprak biti popülasyonu incelenecek ve kaydedilecek. Yaprak bitine etki eden yoğurt suyunun barındırdığı laktik asit mi yoksa yoğurt suyu içinde bulunan bira mayası bakterilerimi incelenecek. Proje sonucunda benimsenen yöntemler meyve bahçesindeki hastalıklı ağaçlara belirli periyotlarla uygulanacak her uygulama sonucunda ağaçlar üzerindeki zararlının popülasyon kayıtları tutulmuş olup hangi biyolojik yöntemin daha başarılı olduğunun, hangi zaman aralıklarıyla ile bitkilere uygulanmasının doğru sonuçlar verdiğinin kayıtları tutulacaktır. Yaprak BEKLENEN SONUÇ bitine karşı biyolojik mücadele yöntemi benimsenerek hem meyve ağacının sağlığını koruma, hem organik meyveler elde edilecek hem de zararlı kimyasal tarım ilaçlarının kullanılmaması nedeni ile meyve bahçesinde mevcut olan yararlı böceklerin, örümceklerin, arıların, kuşların korunması sağlanacak, toprak ve su kirliliğinin önüne geçilerek ekolojik dengenin korunması sağlanmış olacaktır. 20  SUNUŞ Sevgili Öğrenciler, Kıymetli Öğretmenler, TÜBİTAK olarak, ülkemizin bilim ve teknoloji üretimine dayalı kalkınmasına katkıda bulunmak, milli teknoloji hamlesine destek sağlamak ve ihtiyaç duyulan nitelikli insan gücünün yetişmesine olanak tanımak amacıyla çeşitli programlar ve etkinlikler düzenlemekteyiz. Bu doğrultuda, 5-12. sınıf ortaokul ve lise öğrencilerine yönelik 4006- TÜBİTAK Bilim Fuarları Destekleme Programı'nı yürütüyoruz. Programımızın ana hedefleri arasında, öğrencilerimizi bilimsel çalışmalara yönlendirmek, günlük yaşamdaki problemlere sürdürülebilir ve yenilikçi çözümler üretmelerini sağlamak, disiplinler arası iş birliği yaparak takım çalışması becerilerini geliştirmek, temel ve ileri düzey düşünme becerileri kazandırmak, farklı bilim alanlarına yönelik kariyer bilincini oluşturmak ve onların bilim ve teknolojinin üreticileri olarak yetişmelerine destek olmak yer almaktadır. Sevgili Öğrenciler, Sizlerden ilginizi çeken bir konuda proje geliştirmek üzere arkadaşlarınız ile iş birliği içinde çalışmanızı, araştırma yapmanızı ve projenizi okulunuzda düzenleyeceğiniz bilim fuarında arkadaşlarınız, öğretmenleriniz, velileriniz ve diğer ziyaretçilerle paylaşmanızı bekliyoruz. Değerli Öğretmenler, Her zaman yaptığınız gibi, proje hazırlama ve geliştirme süreçlerinde de öğrencilere yol göstermenizi, onların gelişimlerine destek olmanızı ve bilimsel çalışmalarında onlara rehberlik etmenizi bekliyor; katkılarınız için teşekkür ediyoruz. Bu bağlamda, yapacağınız çalışmalarda sizlere destek sağlamak amacıyla Danışma ve Değerlendirme Kurulu üyeleri ve çalışma arkadaşlarımızın katkılarıyla hazırlanan bu kılavuzu istifadenize sunuyoruz. Aydınlık geleceğimizin teminatı tüm öğrencilerimizin bilim yolculuklarında yanlarında olmaktan mutluluk duyuyor, hepinizi şimdiden tebrik ediyor ve çalışmalarınızda başarılar diliyoruz. Prof. Dr. Orhan AYDIN TÜBİTAK Başkanı 1  ÖN SÖZ Bir problemin tanımlanmasından çözümüne kadar izlenmesi gereken ve belirli bir sistematik yolla yürütülen süreç “Bilimsel Proje” olarak tanımlanmaktadır. 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları Destekleme Programı kapsamında verilen destek, öğrencilerimizi bilimsel projeler üretmeye yönelik motive eden bir araçtır. Bu noktada danışman öğretmenin rehberliğinde ortaya konulan proje fikrinin büyük ölçüde öğrenciye ait olması beklenmektedir. Bu fikir, günlük yaşam problemlerini çözmeye ilişkin basit bir çözüm önerisi olabileceği gibi, ilgili konu alanında var olan bilgilerin derinlemesine incelenmesi ve yeni bilgiler üretilmesi şeklinde de olabilir. Bilim tarihinde küçük adımlarla başlayan araştırmaların büyük başarılar ile sonuçlandığına yönelik çok sayıda örnek yer almaktadır. Bilimin farklı disiplinleri arasındaki ilişkilerin erken yaşlarda fark edilmesi amacıyla tematik konuların ana alanlar ile ilişkilendirilmesi, bilim fuarı hazırlama-sergileme tecrübesine sahip okullar için bir üst aşama olarak değerlendirilebilecek 4006-B çağrısı, programa iki kurum/kuruluşun birlikte başvurmasıyla ortak bir bilim fuarı hazırlanabilmesine olanak tanınmasına dair güncellemeler bu çağrı döneminde de uygulanmaya devam etmektedir. Güncellenen tematik konular ile ilgili detaylar çağrı metni ve kılavuzlarda yer almaktadır. Bu kılavuz, 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları Destekleme Programına katılacak öğrenci, danışman öğretmen, proje yürütücüsü ve okul müdürlerine rehber olmak amacıyla hazırlanmıştır. Proje çalışması yapan öğrenci ve danışman öğretmenlerin başvuruda bulunmadan önce kılavuzu dikkatle okumaları sorunsuz bir başvuru ve değerlendirme süreci için çok önemlidir. Projelerin hazırlanma ve değerlendirilme sürecinde yararlı olabilecek genel bilgiler ve etik kurallar kılavuzda mevcuttur. Ülkemizin hedeflerine ulaşmasında önemli roller üstlenecek olan tüm öğrencilerimize proje çalışmalarında başarılar dilerken kılavuzun, proje hazırlayacak öğrencilere ve onlara rehberlik edecek danışman öğretmenlerine yararlı olacağını ümit ediyoruz. Bilim ve Toplum Başkanlığı Destek Programları Müdürlüğü 2  İÇİNDEKİLER 1. Bilimsel Bilgi ve Bilimin Doğası................................................................................... 8 2. Bilim ve Bilimsel Araştırma ile İlgili Bazı Temel Kavramlar....................................... 9 3. 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları Destekleme Programının Amaçları.......................... 11 3.1. Soru Sorma ve Problemi Tanımlama Becerisi...................................................... 11 3.2. Model Oluşturma ve Kullanma Becerisi............................................................... 12 3.3. Araştırma Planlama ve Gerçekleştirme Becerisi................................................... 13 3.4. Veri Analizi ve Yorumlama Becerisi.................................................................... 14 3.5. Matematiksel ve Bilgi İşlemsel Düşünme Becerisi............................................... 14 3.6. Kanıtlardan Argüman Oluşturma Becerisi............................................................ 16 3.7. Bilgiyi Sunma Becerisi.......................................................................................... 16 4. 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları Destekleme Programının Önemi.............................. 18 5. Alt Projeler Hazırlanırken Dikkat Edilmesi Gereken Etik Kurallar............................ 20 6. Ana Alanlar ve Tematik Konular................................................................................. 24 6.1. Aile İçi İletişim...................................................................................................... 26 6.2. Akıllı Ulaşım Sistemleri........................................................................................ 27 6.3. Algoritma Tasarımı ve Uygulamaları................................................................... 27 6.4. Artırılmış, Sanal ve Karma Gerçeklik................................................................... 29 6.5. Astronomi ve Astrofizik........................................................................................ 29 6.6. Bağımlılık ve Bağımlılıkla Mücadele................................................................... 30 6.7. Bilgisayarsız Kodlama.......................................................................................... 31 6.8. Bilim İletişimi........................................................................................................ 32 6.9. Bilim Tarihi ve Felsefesi....................................................................................... 33 6.10. Biyoçeşitlilik........................................................................................................ 35 3 6.11. Biyomedikal Cihaz Teknolojileri........................................................................ 35 6.12. Biyotaklit............................................................................................................. 36 6.13. Blokzincir............................................................................................................ 36 6.14. Büyük Veri ve Bulut Bilişim............................................................................... 37 6.15. Çevre ve Çevreyi Koruma................................................................................... 38 6.16. Çip Teknolojileri................................................................................................. 38 6.17. Değerler Eğitimi.................................................................................................. 39 6.18. Dijital İkiz............................................................................................................ 40 6.19. Dijital Oyun Tasarımı.......................................................................................... 41 6.20. Dil ve Edebiyat.................................................................................................... 41 6.21. Doğal Afetler ve Afet Yönetimi.......................................................................... 42 6.22. Doğal Miras ve Doğal Kaynaklar........................................................................ 43 6.23. E-Öğrenme.......................................................................................................... 44 6.24. Ekolojik Denge.................................................................................................... 45 6.25. Ekolojik Okuryazarlık......................................................................................... 45 6.26. Erişilebilir Yaşam Teknolojileri.......................................................................... 46 6.27. Finansal Okuryazarlık......................................................................................... 47 6.28. Genetik ve Biyoteknoloji..................................................................................... 48 6.29. Gıda ve Gıda Arzı Güvenliği............................................................................... 49 6.30. Giyilebilir Teknolojiler........................................................................................ 49 6.31. Göç ve Uyum....................................................................................................... 50 6.32. Görsel ve İşitsel Sanatlar..................................................................................... 51 6.33. Havacılık ve Uzay Bilimleri................................................................................ 51 6.34. Hidrojen Enerjisi................................................................................................. 51 6.35. İnsan Hakları ve Demokrasi................................................................................ 52 4 6.36. Jeotermal Enerji................................................................................................... 53 6.37. Kültürel Miras..................................................................................................... 54 6.38. Küresel Isınma ve İklim Değişikliği................................................................... 55 6.39. Makine Öğrenmesi.............................................................................................. 55 6.40. Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji...................................................................... 56 6.41. Medya Okuryazarlığı........................................................................................... 56 6.42. Milli Teknoloji Hamlesi...................................................................................... 57 6.43. Nörobilim ve Nöroteknoloji................................................................................ 58 6.44. Nükleer Enerji..................................................................................................... 59 6.45. Okul Dışı Öğrenme Ortamları............................................................................. 59 6.46. Orman ve Ormanları Koruma.............................................................................. 60 6.47. Oyun ve Oyunlaştırma......................................................................................... 60 6.48. Robotik ve Kodlama............................................................................................ 61 6.49. Sağlıklı Beslenme................................................................................................ 61 6.49. Sağlıklı Yaşam ve Spor....................................................................................... 62 6.50. Salgın Hastalıklar ve Salgınla Mücadele............................................................. 63 6.51. Sıfır Atık ve Geri Dönüşüm................................................................................ 64 6.52. Siber Güvenlik..................................................................................................... 65 6.53. Siber Psikoloji.................................................................................................... 65 6.54. Sorumlu Üretim ve Tüketim................................................................................ 66 6.55. STEAM (Fen, Teknoloji, Mühendislik, Sanat ve Matematik)............................ 67 6.56. Sürdürülebilir Şehirler ve Toplumlar.................................................................. 67 6.57. Tarım ve Hayvancılık Teknolojileri.................................................................... 68 6.59. Yabancı Dil Eğitimi............................................................................................. 69 6.60. Yapay Zekâ.......................................................................................................... 70 5  6.61. Yenilenebilir Enerji............................................................................................. 71 6.62. Yer ve Deniz Bilimleri........................................................................................ 71 6.63. Yoksullukla Mücadele......................................................................................... 72 7. Alt Proje Türleri........................................................................................................... 74 7.1. Araştırma Alt Projeleri Hazırlama Süreci............................................................. 74 7.1.1. Konunun Belirlenmesi........................................................................................ 74 7.1.2. Kaynak (Alan Yazını) Taraması......................................................................... 75 7.1.3. Araştırma Sorusunun Belirlenmesi/ Hipotezin Kurulması................................. 75 7.1.4. Yöntemin Belirlenmesi (Araştırmayı Planlama) ve Uygulanması..................... 76 7.1.5. Verilerin Analizi ve Bulguların Sunumu............................................................ 77 7.2. Tasarım Alt Projeleri Hazırlama Süreci................................................................ 81 7.2.1. Problem ya da İhtiyacın Belirlenmesi/Tanımlanması........................................ 81 7.2.2. Problem ya da İhtiyacın Araştırılması................................................................ 81 7.2.3. Olası Çözümler Geliştirme................................................................................. 82 7.2.4. En İyi Olası Çözümün Belirlenmesi................................................................... 82 7.2.5. Prototipi Yapılandırma....................................................................................... 82 7.2.6. Çözümü/Çözümleri Test Etme ve Değerlendirme............................................. 82 7.2.7. Çözümü/Çözümleri Sunma............................................................................... 83 7.2.8. Yeniden Tasarlama............................................................................................. 83 7.2.9. Tasarımın Tamamlanması.................................................................................. 83 7.3. İnceleme Alt Projeleri Hazırlama Süreci............................................................... 87 7.3.1. Araştırma Konusu/ Sorusu Belirleme................................................................. 87 7.3.2. Anahtar Sözcükleri Belirleme............................................................................ 87 7.3.3. Kaynak Taraması Yapma................................................................................... 87 7.3.4. Kaynakları Sentezleme....................................................................................... 87 6 8. Alt Proje Posteri Hazırlama......................................................................................... 92 9. Öğretmenlerin Görev ve Sorumlulukları..................................................................... 94 10. Öğrencilerin Görev ve Sorumlulukları....................................................................... 98 11. Okul Müdürlerinin Görev ve Sorumlulukları.......................................................... 101 11.1. Başvuru Süreci.................................................................................................. 101 11.2. Bilgilendirme..................................................................................................... 101 11.3. Farkındalık Oluşturma Çalışmaları................................................................... 102 11.4. Sergi Alanının Hazırlanması............................................................................. 102 11.5. Alt Projelerin Sergilenmesi............................................................................... 103 11.6. Ek Faaliyetlerin Organizasyonu........................................................................ 103 11.7. Katılım Belgelerinin Verilmesi......................................................................... 103 11.8. Fuar Sonrası Yapılacaklar................................................................................. 104 12. Bilim Fuarı Projelerinin Değerlendirilmesi............................................................. 105 13. İzleyicilerin Görev ve Sorumlulukları..................................................................... 107 14. Mali Hususlar........................................................................................................... 109 Kaynakça........................................................................................................................ 112 7 1. Bilimsel Bilgi ve Bilimin Doğası Bilim, doğal dünyayı anlamamızı ve doğadaki olayları açıklamamızı sağlayan insan ürünü bir etkinliktir. Bilimin en temel amaçlarından biri, bilimsel yöntem ve teknikler kullanarak araştırılabilir, test edilebilir (sınanabilir) sorulara yanıtlar arayarak geçerli ve güvenilir bilgiler oluşturmaktır. Bu amaca ulaşabilmek için sınırları kesin bir şekilde belirlenmiş ve mutlaka adım adım takip edilen tek bir bilimsel yöntem bulunmamaktadır. Ancak, bilim insanları araştırmak istedikleri bilimsel bilginin türüne göre benzer yöntemler ve uygun veri toplama teknikleri kullanabilirler. Öğrencilerin bilimsel bir araştırma yaparken bilimsel bilginin nasıl yapılandırıldığını, özelliklerinin neler olduğunu ve buna bağlı olarak bilimi, sınırlarını ve bilimsel bilginin özelliklerini yani “bilimin doğasını” anlamaları gerekmektedir. Bilimin doğası “Bilim nedir, nasıl işler, bilim insanları nasıl çalışır, sosyal ve kültürel bağlamların bilime etkisi nedir?” gibi konuları inceler. Bu nedenle öğrencilerin projeler yoluyla çeşitli bilimsel uygulamalar yaparak bilimsel bilgi ve bilimin doğası ile ilgili aşağıda verilen unsurlara yönelik bilgi ve tecrübe kazanmaları önemlidir: Bilimsel yöntem Gözlem ve deney yoluyla elde edilen verilerden çıkarımda bulunma Hipotez ve tahmin Hayal gücü ve yaratıcılık Bilimsel bilginin tarihsel gelişimi Bilim ve sorgulama Bilimsel düşünmenin çeşitliliği Bilimsel bilginin kesin doğru olmayan/değişebilir doğası Bilimsel bilginin öznelliği Bilimsel bilginin gelişimi ve disiplinler arası çalışma 8 2. Bilim ve Bilimsel Araştırma ile İlgili Bazı Temel Kavramlar Aşağıda bilimsel araştırmalarda kullanılan bazı temel kavramlar ile ilgili bilgiler verilmiştir. Bilimsel Yasalar, doğal dünyada gözlemlenen olgu ve olaylarla ilgili üretilen açıklamalar ve buradan hareketle ulaşılan genellemelerdir, olayların nedenini değil nasıl meydana geldiğini açıklar. Yasalar, matematiksel bir denklem ile ifade edilebilir. Bir başka deyişle bilimsel yasalar, doğanın belirli koşullar altında nasıl davranacağına dair açıklamalarda bulunur ve kanıtlarla desteklenir. Bilimsel Teori, doğal dünyada gözlemlenen olayların nedenini açıklar. Teoriler de tıpkı bilimsel yasalar gibi kanıtlarla desteklenir. Teoriler değişebilir, ancak bu durum uzun ve zor bir süreçtir. Bir teorinin değişmesi için teorinin açıklayamayacağı birçok gözlem veya kanıt bulunmalıdır. Bilimsel teoriler ve yasalar farklı türden bilimsel bilgilerdir. Dolayısıyla teoriler yeteri kadar kanıtla desteklendiğinde yasalara dönüşmezler. Çıkarım, gözlem ve deneylerden elde edilen verilerin araştırmacı tarafından yorumlanmasıdır. Örneğin, sabah okula giderken yerlerin ıslak olduğu görüldüğünde gece yağmur yağdığı çıkarımı yapılabilir. Araştırmacının yorumunu geçmiş deneyimleri, sahip olduğu bilgi düzeyi, kültürü, hayal gücü gibi pek çok faktör etkiler. Bu nedenle aynı deneyi yapan bilim insanları aynı sonuçlara ulaştıkları halde farklı çıkarımlar yapabilirler. Farklı gözlem ve deneyleri yapan bilim insanları da aynı çıkarımları yapabilir. Bilimsel Model, bilime dair sorularımızı cevaplarken yaptığımız açıklamaları ve çıkarımları destekleyen tasarımlardır. Animasyonlar, simülasyonlar, matematiksel denklemler/eşitsizlikler, çizimler, üç boyutlu maketler modellere örnek olarak verilebilir. Bilimsel modeller, yeni bilgiler ve bilimsel düşünceler ortaya çıktıkça değişebilir. Hipotez, deneyler veya gözlemler ile test edilebilen veriye dayalı açıklamalar ve araştırmanın olası sonucuna dair yapılan tahminlerin ifadesidir. Deney veya Gözlemdeki Değişkenler, bir deneyde değiştirebildiğimiz ya da kontrol altında tutabildiğimiz faktörlere değişken denir. Değişkenler neden-sonuç ilişkisine göre bağımlı ve bağımsız değişken olarak sınıflandırılabilir. 9 Bağımsız değişken, bir deneyde deneyin sonucuna etki edebilen bir diğer ifadeyle sebep olan değişkendir. Örneğin, sıcaklığın şekerin sudaki çözünürlüğüne etkisi araştırılıyorsa, sıcaklık burada bağımsız değişkendir. Bağımlı değişken, bağımsız değişkene göre değer alabilen değişkendir. Örneğin, sıcaklığın şekerin sudaki çözünürlüğüne etkisi araştırılıyorsa, şekerin sudaki çözünürlüğü burada bağımlı değişkendir. Kontrol değişkeni ise, araştırma sırasında kontrol edebildiğimiz sabit tutulan faktördür. Tasarım, bir ürünün tümü veya bir parçasına ait özelliklerin oluşturduğu görünümdür. Bir sorunun çözümünün geliştirilmesi için yapılan iyi bir plan ya da fikir tasarımdır. Mühendislik yaklaşımıyla üretilen bir tasarımda; elde edilen ürünün işlevselliği, güvenirliği, üretilebilirliği, rekabet gücü, kullanılabilirliği, toplam maliyeti ve pazarlanabilirliği gibi kriterler dikkate alınır. Prototip, tasarımı yapılan ürünün akışının doğru ve tutarlı olup olmadığını test etmek amacıyla geliştirilen halidir. Başka bir ifadeyle prototip, bir ürünün en basit biçimde oluşturulmasıyla elde edilen ilk erken örneği ya da son haline en yakın halidir. 10 3. 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları Destekleme Programının Amaçları 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları; bilim kültürünün geliştirilmesine yönelik olarak 5-12. sınıflar arasında eğitim-öğretim hizmeti veren resmi okullar, Özel Eğitim Uygulama Okulları (II. ve III. Kademe) ve Özel Eğitim Meslek Okulları ile Bilim ve Sanat Merkezlerinde (BİLSEM) düzenlenen, TÜBİTAK tarafından uygun görülen alt projelerin sergilendiği etkinliklerdir. 4006-A çağrısı kapsamındaki Bilim Fuarları ile 5-12. sınıf öğrencilerinin; bilimsel çalışmalar gerçekleştirme konusunda teşvik edilmeleri, bilimsel araştırma yöntemleri ve bilim etiğini öğrenmeleri, günlük hayatta karşılaşılan problemlere sürdürülebilir ve yenilikçi çözümler geliştirmeleri, takım çalışması ile disiplinler arası proje hazırlama kültürü kazanmaları, temel, bütünleşik ve üst düzey düşünme becerilerini kazanmaları, farklı bilim dallarına yönelik kariyer bilinci geliştirmeleri, bilim ve teknolojinin üreticisi olan bireyler olarak yetişmelerine destek olacak ortamlarla karşılaşmaları amaçlanmaktadır. 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları ile aşağıda belirtilen bilimsel araştırma gerçekleştirebilme ve mühendislik tasarım becerilerinin (National Research Council [NRC], 2012; TÜBİTAK, 2022a, b) öğrencilere kazandırılması hedeflenmektedir. 3.1. Soru Sorma ve Problemi Tanımlama Becerisi Bilim insanları meraklıdır ve gözlem yaparlar. Örneğin; “Gökyüzü neden mavidir?”, “Alzheimer hastalığının sebepleri nelerdir?”, “Başarılı bir futbolcunun hızı, kuvveti, oyun zekâsı, dayanıklılığı açısından diğer futbolculardan farklı yönleri nelerdir?”, “Dinozorlar neden yok oldu?”, “Mars’ta yaşam var mıdır?”, “Tarih dersinde akademik başarıyı etkileyen faktörler nelerdir?” gibi soruların yanıtlarını merak ederler. Ancak her merak edilen sorunun araştırılması mümkün olmayabilir. Bir sorunun araştırılabilmesi için tanımlanabilir, ölçülebilir, bilimsel yöntemlerle test edilebilir ve kontrol edilebilir olması gereklidir. 11 Mühendisler de meraklıdır, ancak genellikle bir şeyin nasıl ve neden çalıştığına ve insanların ihtiyaçlarına uygun çözümler tasarlamaya odaklanırlar. Mühendisler problemin çözümünün mantıklı, hızlı ve düşük maliyetli olmasına dikkat ederler. Teknolojik tasarım uygulamalarına yenilenebilir enerji kaynakları, hızlı, ucuz ve yüksek verimli ulaşım araçları, denizlerdeki geri dönüştürülebilir atıkları ayıran, markette alınan ürünleri torbalara yerleştiren ya da orman yangınlarını kolayca söndürebilen robotların tasarlanması gibi çözüm önerileri örnek olarak verilebilir. Öğrencilerin gerçekleştirdikleri projelerle aşağıda belirtilen konularla ilgili soruları sorması beklenir: Olay ve olguları, modelleri veya beklenmedik sonuçları inceleme Bir argümanın delillerini belirleme veya açıklama Bağımsız ve bağımlı değişkenler arasındaki ilişkileri belirleme veya modeldeki ilişkileri belirleme Bir modeli, bir açıklamayı ya da bir mühendislik problemini açıklığa kavuşturma veya iyileştirme Yeterli ve güvenilir deliller ile açıklama Okul dışı öğrenme ortamlarında araştırma yapma ve gözlemlere, bilimsel ilkelere dayalı bir hipotez oluşturma 3.2. Model Oluşturma ve Kullanma Becerisi Bilim insanları çoğu zaman doğal olgu ve olayları anlamak ve açıklamak için çok çeşitli bilimsel modeller ve simülasyonlar (benzetimler) oluşturur. Bilimsel modeller gerçeğin birebir kopyası değildir. Bilimsel modeller gözlem yapabilmemizin çok zor olduğu gen, DNA, kara delik gibi farklı bilimsel olguların teknolojiyi kullanarak elde edilen verilerle açıklanmasına imkân sağlar. Mühendisler ise model ve simülasyonları, var olan sistemleri, gelecekte ve gerçekleşebilecek yeni problemlere olası çözümleri, zaman, maliyet ve farklı durumlarda kullanımı açısından test edebilmek, üretilen yeni tasarımların güçlü ya da sınırlı özelliklerini ortaya koyabilmek, yeni 12 ürün geliştirmek ve yeni tasarımların kullanıcı ya da müşteriye tanıtımı (pazarlama) için kullanır. Öğrencilerin gerçekleştirdikleri projelerle; bir sistemde değişkenin veya bileşenin değişmesi durumunda delillere dayalı olarak model oluşturabilmesi veya var olan bir model üzerinde değişiklikler yapabilmesi, gözlemlenebilen olay ve olgulardan faydalanarak değişkenler arasındaki ilişkiyi göstermek için model oluşturması veya mevcut modelde iyileştirme (yenilik) yapabilmesi, olay ve olguları tahmin etmek veya tanımlamak için bir model geliştirmesi veya kullanması, doğal olay ve olgular veya tasarlanmış sistemler hakkındaki fikirleri test etmek için yeni veriler üretmek üzere bir model geliştirmesi veya kullanması beklenir. 3.3. Araştırma Planlama ve Gerçekleştirme Becerisi Bilim insanları/araştırmacılar, doğada, sahada ya da laboratuvarda araştırmalarını, bağımlı ve bağımsız değişkenlerini en iyi şekilde tanımlayarak test eder. Veri toplama sürecinde kullanılan yöntemler, var olan teorilerin ve açıklamaların test edilmesine ya da yenilerinin üretilmesine imkân sağlar. Mühendisler ise araştırmalarını, yeni tasarımları için kriter ya da parametreler belirleme, var olan tasarımları test etme, yeni teknolojiler üretme, belirli koşullarda tasarımlarının yüksek verimli, düşük maliyetli, etkili ve uzun süreli kullanım gibi farklı kriterlere uygunluğunu ortaya koyma amacıyla gerçekleştirirler. Öğrencilerin gerçekleştirdikleri projelerle; bir araştırmayı bireysel veya iş birlikli çalışarak planlamaları ve tasarlamaları; bağımlı, bağımsız ve kontrol değişkenleri tanımlamaları, verileri toplamak için 13  hangi araçlara ihtiyaç olduğunu, ölçümlerin nasıl kaydedileceğini ve bir iddiayı destekleyecek ne kadar veriye ihtiyaç olduğunu belirlemeleri, bir araştırmanın deneylerini tasarlaması ve gözden geçirmesi, değerlendirmeleri ve iyileştirmeleri, verileri toplamak için çeşitli yöntemlerin doğruluğunu değerlendirmeleri, bilimsel soruları cevaplamak için temel delilleri ortaya koyacak verileri toplamaları, önerilen bir nesnenin, aracın veya sistemin belirli koşullar altında ortaya koyduğu performansı ile ilgili verileri toplamaları beklenir. 3.4. Veri Analizi ve Yorumlama Becerisi Bilim insanları ve mühendisler araştırmalarından elde ettikleri verilere dayalı olarak sonuçlarını belirli bir düzen (tablo, grafik, şekil, şema, harita vb.) içerisinde analiz eder ve yorumlar. Öğrencilerin gerçekleştirdikleri projelerle; ilişkileri tanımlamak için verilerin grafiksel gösterimlerini (haritalar, çizelgeler, grafikler ve tablolar gibi) oluşturması, analiz etmesi ve yorumlaması, verilerde neden-sonuç ve değişkenler arasındaki ilişkiyi ayırt etmesi, olgu ve olayları kanıtlamak için verileri analiz etmesi ve yorumlaması, verileri analiz etmek için istatistik ve olasılık kavramlarını (ortalama, medyan, mod ve değişkenlik dâhil) kullanması, veri analizinin sınırlarını (ölçüm hatası gibi) göz önünde bulundurması, bulgulardaki benzerlikleri ve farklılıkları belirlemek için verileri analiz etmesi ve yorumlaması beklenir. 3.5. Matematiksel ve Bilgi İşlemsel Düşünme Becerisi Bilim ve mühendislik uygulamaları genellikle matematiksel bilgi kullanımını gerektirir. Temel bilim araştırmacıları matematikten değişkenleri ve değişkenler arasındaki ilişkileri ifade etmek, mühendisler ise tasarımı oluşturan parçaların birbirleriyle olan ilişkilerini 14 açıklamak için yararlanırlar. Bilim tarihinde çoğunlukla araç kullanmadan yapılan bu matematiksel işlemler yanlış hesaplamalara, zaman ve enerji kaybına yol açmıştır. Bu nedenle günümüzde bilim insanları ve mühendisler değişkenler arası ilişkileri ve ölçümleri bilgisayarlar, dijital programlar ya da gelişen teknolojinin yardımıyla yaparlar. Bu şekilde oldukça büyük verileri, hassas, doğru ve farklı ilişkilerle karşılaştırma imkânı elde ederek önemli sonuçlar ortaya koyarlar. Bilimsel projelerle öğrencilerin özellikle gözlem, ölçme, kayıt tutma ve bilgiyi işleme süreçlerinde, matematiksel ve bilgi işlemsel düşünme becerilerini geliştirmeleri amaçlanır. Öğrencilerden gerçekleştirdikleri projelerle; gözlem, ölçme, verileri analiz ve yorumlama becerilerini geliştirmesi, nitel ve nicel verilerin kullanım zamanına karar vermesi, çok büyük veri kümelerini analiz etmek için dijital araçlardan (bilgisayarlar, bilimsel ölçüm yapan araçlar vb.) yararlanabilmesi, bilimsel sonuçları ve tasarım çözümlerini tanımlama ve/veya destekleme için matematiksel ifadeleri kullanabilmesi, bir problemi çözmek için hangi adımları izlemesi gerektiğine karar vermesi, bir mühendislik tasarım problemine önerilen çözümleri test etmek ve karşılaştırmak için dijital araçları ve/veya matematiksel kavramları ve argümanları kullanabilmesi beklenir. Bilimin amacı doğal dünyayı anlamamızı ve doğadaki olayları açıklamamızı sağlamaktır. Açıklama, değişken ya da değişkenler arasında nasıl bir ilişki olduğunu ya da değişkenlerin birbirlerini nasıl etkilediklerini belirten iddiaları içerir. Bu iddialar genellikle bilim insanlarının bilimsel bir soruya cevap verecek şekilde tasarladığı bir araştırma sonucunda topladığı verilerden elde ettiği çıkarımlardır. Mühendislikte ise problemlere işlevsel, uyumlu, uygulanabilir, maliyeti ucuz, güvenli ve estetik çözümler tasarlamak esastır. Problemlere çözüm üretmek, problemi tanımlama, ürünü oluşturma, tasarım, test etme ve geliştirme süreçlerini içeren sistematik bir süreçtir. 15 Öğrencilerin bir mühendis gibi geliştirilen açıklamayı veya ürünü belirli kriter ya da parametrelere göre test etmesi ve geliştirmesi hedeflenir. Öğrencilerden gerçekleştirdikleri projelerle; değişkenler arasındaki niteliksel veya niceliksel ilişkileri esas alan açıklamalar oluşturması ve bu açıklamaları modeller veya farklı görseller kullanarak ifade etmesi, elde edilen verilerin ya da kanıtların açıklama ya da sonuç için neden yeterli olup olmadığını göstermek için bilimsel muhakeme yapması, bir mühendis gibi geliştirilen açıklamayı veya ürünü belirli kriter ya da parametrelere göre test etmesi ve geliştirmesi beklenir. 3.6. Kanıtlardan Argüman Oluşturma Becerisi Argümantasyon, bilimsel açıklamalar ve çözümler üzerinden bir iddiaya ulaşma sürecidir. Bilim insanları, bilimsel araştırma sürecinde verileriyle destekledikleri argümanlarını, sonuçlarını, ölçüm ve iddialarını diğer bilim insanlarıyla değerlendirir. Mühendisler ise bir tasarım problemini çözerken veya yeni bir ürün test ederken takım arkadaşlarıyla sistematik ve eleştirel bir şekilde kendi modellerini diğer modellerle maliyet, verimlilik, kullanım gibi farklı kriterler açısından karşılaştırabilmek amacıyla kanıta dayalı argümanlar oluştururlar. Öğrencilerin de gerçekleştirdikleri projelerde bilimsel bir olayı araştırma, bir tasarımı test etme veya bir açıklamayı daha iyi temsil edecek bir model oluşturma süreçlerinde, birbirlerinin fikirlerini dinlemeleri, karşılaştırmaları ve değerlendirmeleri için argümantasyon sürecini kullanmaları beklenmektedir. 3.7. Bilgiyi Sunma Becerisi Bilim insanları ve mühendisler, ürettikleri fikirleri ve yöntemleri açıkça ve ikna edici bir şekilde sunabilmelidir. Bilimsel ve teknik metinleri okuyabilme, anlayabilme, yorumlayabilme, üretebilme, açık ve ikna edici bir şekilde paylaşma bilim ve mühendislikte de temel bir gerekliliktir. Fikirleri bireysel olarak ve gruplar halinde eleştirmek ve iletmek 16 kritik bir mesleki faaliyettir. Bilim insanları ve mühendislerin sıklıkla kullandıkları bilgi iletişim araçları; tablolar, diyagramlar, grafikler, modeller, interaktif uygulamalar/görseller ve denklemlerdir. 17 4. 4006-TÜBİTAK Bilim Fuarları Destekleme Programının Önemi Teknolojik dönüşümün kritik bir rol oynadığı günümüz dünyasında üretken, girişimci ve buluş odaklı bir proje sürecine dâhil olmak oldukça önemlidir. Bu tip bir proje süreci teorik bilgilerin uygulamaya dönüştürülmesine yardımcı olma, eleştirel düşünmeyi teşvik etme, disiplinler arası bakış açısı geliştirme ve problem çözme gibi önemli beceriler kazandırırken, iş ve bilim dünyasının beklentilerine uygun becerilere sahip olma imkânını da sağlar. Bireyin kendini gerçekleştirmesi ve çağa uyum sağlaması için gerekli olan bu nitelikler 21. yüzyıl becerileri altında toplanmıştır. Bu becerilerden bazıları aşağıda verilmiştir: Problem çözme İletişim İş birliği Yaratıcılık ve yenilik Eleştirel düşünme Karar verme Bilgi, teknoloji ve medya okuryazarlığı Sorumluluk Liderlik Üretkenlik Esneklik ve uyum Girişimcilik 21. yüzyıl mesleklerine baktığımızda, gelecekte bugünkü mesleklerin yaklaşık %60’ının önemini yitireceği ve yeni mesleklerin ortaya çıkacağı öngörülmektedir. Bu meslekler büyük ölçüde STEAM [Fen (Science), Teknoloji (Technology), Mühendislik (Engineering), Sanat (Arts) ve Matematik (Mathematics)] alanlarına yönelik meslekler olacaktır. Fen alanında; uzay bilimleri, yer bilimleri, yaşam bilimleri (nanoteknoloji, moleküler biyoloji, beslenme, çevre, genetik vb.); fizik, kimya ve teknoloji alanında; bilgisayar ve bilişim bilimleri (programlama, yapay zekâ, kriptoloji, artırılmış̧ gerçeklik vb.); mühendislik alanında; endüstri, elektrik- 18 elektronik, malzeme mekanik ve inşaat mühendislikleri; matematik alanında ise cebir, geometri, istatistik ve oyun teorisi gibi alanlar yer almaktadır. Bu alanlarda yetişen bireylerin pratik çözümler üretebilen, uygulama ve inovasyonun gereksinimlerine karşılık verebilen, teknolojik gelişmeleri takip edebilen, yenilikçi ve sorgulayıcı bakış̧ açısına sahip olması beklenmektedir. Bu becerilere sahip bireyler geleceğin mesleklerinde yer alabilirler. Geleceğin mesleklerinden bazıları aşağıda listelenmiştir: 3-B Yazılım Mühendisi Bireysel Mikrobiyom Yöneticisi Dikey Çiftçi Drone Teknisyeni İklim Analisti ve Hava Moderatörü İnsan-Makine Hibrit Ortam Tasarımcısı-Yöneticisi Kripto Dedektifi Nano-Medikalci Yapay Organ İmalatçısı/Tasarımcısı Robot Tamircisi Siber Polis Sürdürülebilir İş Modeli Uzmanı Sağlıkta Robot Teknolojileri Uzmanı İnsansız Hava Aracı Operatörü 19 5. Alt Projeler Hazırlanırken Dikkat Edilmesi Gereken Etik Kurallar Öğrencilerin, yürütücü ve danışman öğretmenlerin alt proje hazırlama sürecinde aşağıda belirtilen bilimsel araştırma etik kurallarına uyması gerekmektedir. Aşağıda belirtilen etik kurallara uyulmadığı tespit edilen alt projeler desteklenmez. Öğrenci tarafından danışman öğretmen rehberliğinde planlanmalı ve yürütülmelidir. Bilimsel etik ilkeler dikkate alınarak hazırlanmalıdır. Halk sağlığı ve güvenliği için risk teşkil edecek unsurlar içermemelidir. Radyoaktif maddeler, tehlikeli deney setleri, toksik ve kanserojen vb. maddeler ile gerçekleştirilmemelidir. Bu tür çalışmaların yapıldığı alt projeler desteklenmez. Kişil