Yerdeğiştirme ve Hız

Galileo Diyalog adlı kitabında arkadaşı Sagredo ve Aristoteles düşüncelerini destekleyen Simplicio ile konuşmalarını anlatıyordu. Bu konuşmalardan birinde, zaten bilinen ama akla gelmemiş olan bir konuya değinmek istedi. Eline bir kağıt kalem aldı ve iki nokta belirledi. Sonra bu noktaları birleştirecek bir doğru ve iki eğri çizdi. Sonra Sagredo ve Simplicio’ya dönerek iki nokta arasındaki mesafeyi belirleyen çizgi hangisidir diye sordu?

Sagredo’nun cevabı düz çizgiydi. Çünkü en kısa, belirli ve tek olan bu çizgiydi. Diğer çizgiler sonsuz sayıda, boyda olabilirdi, ama en kısa çizgi sadece bir tane olabilirdi.

Daha sonra Galileo kitaptaki ismiyle Salviati, sorusunu değiştirerek tekrar sordu. Bu defa birbirine paralel iki çizgi aldı. (Şekil) Bunlar arasında da birleştirecek üç çizgi çizdi. Bu iki çizgi arasındaki uzaklığı hangi çizgi gösterir.

Bu soruya da önce Simplicio cevap verdi. Ona göre aradaki mesafeyi AF çizgisi verirdi. Çünkü eğriler çalışmaya uymazdı. Sagredo da soruyu cevaplamak istiyordu. Ona göre iki çizgi arasındaki değişmez tek çizgi çizilecek bir dikme olabilirdi. Çünkü farklı uzunluklarda eğriler ve yatay çizgiler çizilebilirdi. Bir öncekindeki gibi değişmez olan sadece AC çizgisi olurdu

 

Şekil: Galileo’nun kitabında yer alan şekiller

Hız

Hareket üzerinde çalışmanın iki yolu vardır: ya hareket eden cisimler üzerinde çalışacaksınız ya da hareketin nasıl çalışacağı ile ilgili teori geliştireceksiniz. Eski Yunanda hareket eden cisimler üzerine çalışmalar yapılırdı. Aslında onların ilgilendiği hareketin ne olduğu ya da neden olduğu değil, hareketin nasıl değiştiğiydi

Yunan düşünür Aristoteles cisimlerin hareketlerini gözlemlemişti. Ona göre bir cisim ne kadar ağırsa o kadar hızlı yere ulaşırdı, yani bir cisim diğer bir cisimden iki kat daha ağırsa, aynı mesafeyi yarı sürede alırdı. Aristoteles hız ile ilgili açık olarak hiç bir şey söylememişti ama bu şekilde, 14. Yüzyıl düşünürü Bradwardine’in kulağına zaman ve konum arasındaki ilişkiyi fısıldamıştı.

Bradwardine’e göre hangi bir değişken yoğunlaşabilir ya da seyrelebilirdi. Bu değişken, ısı ya da mutluluk olabilirdi. Bradwardine harekete bir değişken olarak bakıyordu. O zaman hareket yoğunlaşabilir ya da seyrelebilirdi. Hareketin yoğunlaşması ya da seyrelmesi ne anlama gelir? Bradwardine’in bu soruya cevabı nesnelerin daha çabuk hareket etmesiydi.

Aristoteles’e göre cisimlerin uzaklıkları kat ettikleri süreler arasında bir orantı olmalıydı. Bradwardin’e düşen “hız” ı konum ve zamanla ilişkili olarak tek bir kavram olarak ele almaktı. Bradwardin kavramı oluştururken harekete etki edecek dış faktörlerden dikkatle uzak durmuştu. Alınan yolla geçen zamanın oranını hareketin hızı olarak nitelemişti. Bu kavram hızı niteliksel anlayıştan çıkarıp, niceliksel bir anlayışa taşıyordu.

Öğretmenler için öneriler

Bilim tarihi bilimsel bilgilerin ortaya çıkış aşamasında ders kitaplarındakinin aksine tam yapılandırılmamış durumları ile ilgili bilgiyi içermektedir.   Yukarıdaki hikayelerde yerdeğiştirme, konum ve hız kavramlarının ortaya çıkış süreçleri anlatılmıştır. Öğrencilere tam yapılandırılmamış (tek cevabı olmayan) sorular sorularak, otantik bağlamlar oluşturulabilir ve bu otantik bağlamların kullanımı ile öğrencilerin muhakeme yeteneklerinin geliştirilmesi ve ön bilgilerinin farkında varması sağlanabilir.

Örneğin, Galileo’nun kendi kitabından bir kesitin hikâyeleştirildiği bu kısımda öğrencilere aynı şekiller çizilerek Galileo’nun Sagredo ve Simplicio’ya sorduğu sorular sorulabilir aynı şekilde tartışma ortamı sağlanabilir.

Hız hikâyesinde de öğrencilere “Hareketin yoğunlaşması ya da seyrelmesi ne anlama gelir?” sorusu sorularak öncelikle var olan orantının öğrenciler tarafından ifade edilmesi beklenebilir.

Her iki hikâyede de vektörel skaler ayrımı bulunmamaktadır. Tarih içerisinde kavramların ilk doğuşunda bu farklılığın olmadığı belirtilerek; konum, yerdeğiştirme ve hız kavramlarının vektörel büyüklükler olduğu belirtilmelidir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir