Neden İki Gözümüz Vardır – İki Göz Tek Gözden Neden Daha İyidir?

Neden İki Gözümüz Vardır – “Gözler ruhun penceresidir” derler. Çünkü evreni göz penceresinden seyrederiz. Nesneleri, varlıkları, evreni görüp fark ettiğimiz zaman algılarız. Uzaklığı, yakınlığı, derinliği; kısacası maddeyi gözlerimiz yoluyla beyne aktarırız.

Bu yazı bir makale değil, bir etkinlik olacak. Özellikle fizik, biyoloji gibi Fen bilimleri konusuna giren göz-görme konusuna eğileceğiz ve bu konuda bir örnek olması açısından yapılmış bir ünite planı üzerinde duracağız. Siz de aşağıdaki deneyleri deneyebilirsiniz.

Özellikle gözün gördüğü nesnelerle bulunduğumuz yer arasındaki mesafeyi, maddenin derinliğini, sağ ve sol gözle nesnelere baktığımızda nasıl algıladığımızı anlamak açısından, özellikle çocuklara verilecek en iyi deneylerden/uygulamalardan biri olarak görebilirsiniz.

Bu etkinlikte iki terminolojik tanıma yer vererek başlayalım.

1- Paralaks 

Farklı perspektiflerden bakıldığında nesnelerin görünen göreceli konumlarındaki farktır.

2- Derinlik algısı

Mesafeleri görsel olarak yargılama yeteneğidir.

Paralaks konusunda detaylı bilgi almak isterseniz sizi Tübitak Bilim Genç Dergisindeki kaynağa göndereyim.

Neden İki Gözümüz Vardır – Bu kaynaktaki bilgiler bizi Fen Bilimlerinin uzay hesaplamalarına yönlendiriyor. Bu yazıda bir ders işleme planı olarak sunacağımız deney ise daha basit bir sınıf içi etkinlik olarak değerlendirilmelidir. Bu küçük adımdan büyük adımlar atacak öğrenciler yetiştirmek ümidiyle.

İnsanların Neden İki Gözü Vardır?  Bir göz yetmez miydi?

Neden İki Gözümüz Vardır – Bu basit aktivitede öğrenciler paralaks kavramını keşfedecek ve derinlik algısını tartışmaya başlayacaklardır.

Hedefler

Öğrenciler bu çalışma sonucun da şunları yapabilecektir:

1. Paralaksın derinlik algısına nasıl katkıda bulunduğunu,
2. Paralaks olgusunun iki göze sahip olmanın sonucu olduğunu açıklayacaklardır.

Malzemeler

• Karalama A4 kağıdı
• Her öğrenciye bir kalem

Öğretmen Hazırlığı

Her öğrenci için bir karalama kağıdı getirin ve öğrencilerinizden bir kalem bulundurmalarını isteyin.

Giriş

1. Öğrencilere, hayvanların (insanlar dahil) bir yerine iki göze sahip olmasının neden yararlı olabileceğini sorarak başlayın.
2. Öğrencilerin bir gözünü kapatmasını sağlayın ve hala iyi görüp göremediklerini sorun. İki gözün tek göze sahip olmasından daha avantajlı olabileceğine dair beyin fırtınası yapmalarını sağlayın.
3. Öğrencilere, bu etkinliklerle iki gözün yararlı olabileceği nedenlerinden bazılarını öğreneceklerini söyleyin.

Bölüm 1: Elimde bir delik var!

1. Her öğrenciye bir karalama kağıdı verin ve onu boru şeklinde yuvarlamasını sağlayın.
2. Öğrencilerin ruloyu sağ ellerine almalarını, sağ gözlerine doğru tutmalarını ve sanki bir teleskopla bakıyormuş gibi bakmalarını sağlayın.
3. Şimdi öğrencilere sol ellerini uzak uçtan yaklaşık 5 cm uzakta rulonun yanına koymalarını söyleyin. Sol el avuç içi öğrencinin yüzüne bakmalı ve elin kenarı kağıt borunun kenarına temas etmelidir.
4. Öğrencilerin her iki gözünü de açık tutmasını sağlayın. Gözlerini uzak duvardaki uzak bir noktaya odaklamalarını söyleyin. Öğrenciler gözlerine odaklandıkça, aniden sol avuç içinde bir “delik” belirdiğini görmelidirler.

Öğretmen İpucu: Bazı öğrenciler illüzyonun işe yaraması için biraz yardıma ihtiyaç duyabilir. İşte bazı sorun giderme ipuçları: 

• Öğrencinin her iki gözünün de açık olduğundan ve elin kağıt borunun açıklığını kapatmadığından emin olun.
• Yanılsama odaklanana kadar sol eli yavaşça yüze yaklaştırmayı deneyin. 
• Bu işe yaramazsa, gözlerin odaklandığı yeri yeniden ayarlamayı deneyin. Odanın diğer tarafında bir nesne seçin ve öğrenciye gözlerini nesneye odaklamasını söyleyin. Hala sorun yaşıyorlarsa, daha yakın veya daha uzak bir nesne seçmelerini sağlayın.
• Bunların hiçbiri işe yaramazsa, öğrencinin gözlerini değiştirmesini sağlayın. Bazı insanlar illüzyonu bir gözle diğerine göre daha kolay görebilir.

Bölüm 2: Kalem Paralaksı

1. Öğrencilerin kalemlerini kolları uzunluğunda tutmalarını sağlayın.
2. Öğrencilere sağ gözlerini kapatmalarını ve kaleme yalnızca sol gözleriyle bakmalarını söyleyin. Kalemin arka plandaki nesnelere göre nerede olduğunu not etmelerini sağlayın.
3. Şimdi onlara gözlerini değiştirmelerini söyleyin (yani, sol gözü kapatın ve sağ gözle kaleme bakın). Onlara ne gözlemlediklerini sorun. Kalemin arka plandaki nesnelerle ilişkili olarak bir konumdan diğerine “atlıyor” göründüğünü fark etmeleri gerekir.
4. Gözlerinizi değiştirdiğinizde kalemin neden “zıplıyor” göründüğünü öğrencilerle tartışın. Her göz biraz farklı bir yerde olduğundan farklı bir görüntü görür. Gözlerinizi değiştirdiğinizde, iki görüntü arasında geçiş yaparsınız ve küçük farklılıklar fark edilir hale gelir.
5. Öğrencilerden, kalem yüze daha yakın tutulduğunda “sıçrama” nın daha geniş mi veya dar mı olacağını tahmin etmelerini isteyin. Tahminleri karşılaştırmak için dönüp arkadaşıyla tartışmasını sağlayın.
6. Şimdi öğrencilerin yüzlerine çok yakın tutulan kalemlerle alıştırmayı tekrarlayarak tahminlerini test etmelerine izin verin. Onlara ne gözlemlediklerini sorun. Sonuç tahminlerine uyuyor mu?
7. Öğrenciler, kalem yüze daha yakın olduğunda daha büyük bir görünür yer değiştirme olduğunu bulmalıdır. Bize yakın nesneler için her bir göz ile nesne arasındaki açılarda büyük bir fark vardır, bu nedenle gözlerinizi değiştirdiğinizde kalemin büyük bir mesafede “zıpladığını” görürsünüz. Daha uzaktaki nesneler için, açılar çok daha benzerdir ve göz değiştirirken “zıplama” daha az fark edilir. Beynimiz bu bilgiyi nesnelerin ne kadar uzakta olduğunu belirlemek için kullanır.

Özet

Aşağıdaki soruyu sınıf olarak tartışın:

Neden iki gözümüz var?

Neden İki Gözümüz Vardır – Normalde paralaksı fark etmesek de, beynimiz nesnelerin ne kadar uzakta olduğunu anlamak için bu fenomeni kullanır. Beyin sağ gözün gördüklerini ve sol gözün gördüklerini alır ve elimizde delik deneyinde olduğu gibi, görüntüleri birleştirir.

El yanılsaması Aynı zamanda beyin, iki görüntü arasındaki farklılıkları değerlendirir ve nesnelerin ne kadar uzakta olduğunu hesaplar.

Kol uzunluğunda bir mesafeye tutulan kalem gibi küçük bir yer değiştirme gösteren nesneler uzak olarak yorumlanıyor. Yakın tutulan kalem gibi kısa mesafeli bir yer değiştirme daha yakın olarak yorumlanıyor.

Bu bilgiyi algılama ve yorumlama yeteneğimize “derinlik algısı” denir.

ÇAPRAZ KAVRAMLAR BAĞLANTISI

Neden İki Gözümüz Vardır – Dersin bu bölümü Açıklama Yapma Pratiğine bağlanır. Çünkü öğrencilerden iki gözlerinin sol ellerinin avuçlarında bir deliğin optik illüzyonunu nasıl yarattığını açıklamaları istenir. 

Bunu yapmak için, öğrencilerin bir veya daha fazla iddiada bulunmaları ve bunları bilimsel akıl yürütme ile desteklemeleri gerekecektir. Öğrencilerin iddiaları bu noktada biraz abartılıysa endişelenmeyin. Bir sonraki etkinlik, paralaks fenomeni hakkındaki anlayışlarını geliştirmelerine yardımcı olacaktır.

Öğrenciler için Bilim Terminolojisi

Paralaks: Farklı perspektiflerden bakıldığında nesnelerin görünen göreceli konumlarındaki fark.

Derinlik algısı: mesafeleri görsel olarak yargılama yeteneği.

Eğitimciler için Arka Plan

Neden İki Gözümüz Vardır – İşte daha önce pek düşünmemiş olabileceğiniz bir soru:

Neden insanların (ve diğer birçok hayvanın) iki gözü var?

Bir gözünüzü kapatıp etrafınıza bakarsanız, her şeyi oldukça iyi görebildiğinizi göreceksiniz.

Madem, bir göz yeterli; ayrıntı, renk ve netlikle görebilir özellikte de olduğu halde ikinci bir göze sahip olmanın anlamı nedir?

Görünüşe göre sadece bir gözle iyi görebileceğimiz gibi görünse de, tek gözlü bir omurgalı (çizgi-animasyon filmleri hariç) gördünüz mü hiç?

Görünüşe göre, iki göze sahip olmanın bazı ilginç avantajları var.

Paralaks

Neden İki Gözümüz Vardır – İki göze sahip olmanın avantajı tamamen konumla ilgilidir. İki gözümüz farklı yerlerde bulunur ve sonuç olarak çevremizdeki dünyaya farklı bakış açıları vardır.

Bu etkiyi bir kalem kol mesafesinde tutarak görebilirsiniz.

Sağ gözünüz kapalı ve sol gözünüz açık olarak kaleme bakın. Sonra gözlerinizi değiştirin.

Kalemin arka plana göre konumu değişmiş gibi görünecektir.

Paralaks adı verilen bu etki, her gözün kalemi biraz farklı bir perspektiften görmesi nedeniyle oluşur. İnsanlar gibi birçok hayvanda, her iki göz de ileriye dönüktür ve birbirine oldukça yakındır, bu nedenle perspektiflerdeki fark küçüktür.

Öyle bile olsa, fark beyne bazı değerli bilgiler sağlamak için yeterlidir.

Derinlik algısı

Neden İki Gözümüz Vardır – Kalemi elinize alın ve yüzünüze çok daha yakın tutun. Sonra bir gözle, sonra diğeriyle bakma egzersizini tekrarlayın.

Kalemin yüzünüzden daha uzakta olduğu zamandan daha büyük bir pozisyon değişikliği gözlemlemelisiniz.

Bize yakın nesneler için, her bir göz ile nesne arasındaki açılarda büyük bir fark vardır, bu nedenle gözlerinizi değiştirdiğinizde kalemin büyük bir “sola veya sağa sıçrama yaptığını” görürsünüz.

Daha uzaktaki nesneler için, açılar çok daha benzerdir ve göz değiştirirken “sıçrama” daha az fark edilir. Beynimiz bu bilgiyi nesnelerin ne kadar uzakta olduğunu belirlemek için kullanır. Sol ve sağ gözlerimizin topladığı görüntüler arasındaki farkların bilinçli olarak farkında olmasak da, beynimiz gördüğümüz her nesnenin ne kadar uzakta olduğunu ve ne kadar derinlikte olduğunu hesaplamak için bilinçaltında bu farklılıkları sıralıyor.

ÇAPRAZ KAVRAMLAR BAĞLANTISI  

Neden İki Gözümüz Vardır – Bu ders “Yapı ve İşlevin” Kesişen Kavramına bağlanır, çünkü öğrencilerden hayvanlar için (insanlar dahil) tek bir göz yerine iki göze sahip olmanın neden yararlı olabileceği hakkında düşünmeleri istenir. 

Bu soru öğrencileri, belirli bir yapının (iki göz) diğerinden (sadece bir göze sahip olmak) nasıl daha iyi işleyebileceğini düşünmeye sevk eder. Bölüm 1 ve 2’de öğrenciler, iki gözün biraz farklı yerlerde olmasının neden derinlik algısı yaratan paralaks fenomeni yarattığını ilk elden yaşarlar.

Referanslar

“Eye in You” by Mike Cofrancesco, licensed and modified under CC BY 2.0; originally sourced from https://www.flickr.com/photos/29350563@N08/16502284767/