The Effectiveness of the Science Experimental Guidebook on the Conceptual Understanding of Students with Learning Disabilities

This study aimed to develop a science experiments guidebook (based on discussion method and enriched worksheet) for fourth grade mainstreamed students with learning disabilities and to investigate its effect on their conceptual understanding of the "Matter and its Nature", "Living Things and Life", "Physical Events" and "Earth and The Universe" learning domains. Furthermore, mixtures, sieving, filtration, magnetism (Matter and its Nature), recycling (Living Things and Life), simple electrical circuit (Physical Events), and fossil (Earth and The Universe) concepts/issues were determined. Since the aim is to investigate the conceptual understanding of five 4th grade students with learning disabilities, the case study method was used. Conceptual understanding tests, drawing tests, and semi-structured interviews were used as data collection tools. The science experiments guidebook was presented to the students in worksheet format. Besides, worksheets were enriched with avatar images, mobile applications (QR codes), hands-on experiments, and active learning techniques (brainstorming, buzz 22, aquarium, and snowball). As a result of the research, it can be said that the science experiments guidebook had a positive effect on the conceptual understanding of students with learning disabilities

Blockage assessment of buildings during emergency using multiple types of sensors

In case of an emergency in a building, first responders need to know current blockages in the building (e.g., blocked passageways and exits) and safe evacuating paths so that the occupants can be guided to the unblocked exits and safe paths toward those exits. To automatically determine blockage levels at buildings, a system that fuses data from multiple sensors and video camera was proposed. A prototype was developed and tested on an experimental model of a pilot building's hallway. A series of damage tests were conducted on the hallway model and recorded by the sensors and the video camera. Individual performances of sensors and video camera were evaluated, and a decision tree method was used to fuse sensor and video camera data for estimating the level of blockage in the hallway for different damage combinations applied on building components. The results demonstrated the technical feasibility of the proposed system and the findings of the decision tree highlight that by using less number of sensors, a cost-effective configuration can be achieved. The estimated blockage information can be used to create a topological map of the damaged building, indicating safe paths toward available unblocked exits

Binalarda çeşitli tehlikelerin yarattığı acil durumlar için eş zamanlı hasar tesbit, yerel tahliye, yönlendirme ve yönetim modeli

TÜBİTAK MAG01.09.2012Deprem, yangın ve patlama gibi ardışık tehlikelerin neden olduğu acil durumlar sırasında ve hemen sonrasında; farklı gruplar tarafından (örneğin ilk yardım ekipleri, acil durum müdahale ekipleri, bina sakinleri), binanın yapısı, hasara bağlı blokaj durumu, bina içeriği ve hassas bölgeler gibi bina içi ile ilgili çok çeşitli bilgilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bilgilerin güvenilir olması ve bilgilere hızlı bir şekilde ulaşılabilmesi, afetler ve acil durumlar sonrasında oluşan ölüm, yaralanma ve hasarların azaltılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Özellikle doğal afetler sonucu oluşan tehlikelerin %61’inin deprem kaynaklı olduğu Türkiye’de, bu tip bilgilere hızlı ve güvenilir bir şekilde ulaşmak daha da önem kazanmaktadır. Ayrıca, bir afet ya da acil durum sonrasında tetiklenebilecek ardışık tehlikelerin (deprem sonrası çıkan yangınlar, patlamalar) zararları da oldukça yıkıcı olabilmektedir. Zamanında ve etkin bir şekilde bina sakinlerinin binadan uzaklaştırılması ve binanın tekil veya ardışık tehlikelere karşı savunmasız kaldığı noktaların hızlı olarak belirlenip acil durum müdahale ekiplerinin bu noktalara yönlendirilmesi; bina yapısı ve bina içeriği hakkındaki bilgilere (örneğin patlama tehlikesi yaratacak malzemeler ve yerleri) eksiksiz ve hızlı şekilde erişilmesini gerektirmektedir. Bu proje kapsamında, (1) yaşanan bir tehlike (deprem, yangın vb.) sonrasında bir yapıda bulunan kişilerin yapı içinde bloke olan çıkışlar göz önüne alınarak güvenli bir şekilde tahliye edilmesi ve (2) yapı içinde ardışık tehlikeleri tetikleyebilecek hassas alanların belirlenerek dışarıdaki acil durum müdahale ekiplerinin öncelikle bu alanlara yönlendirilmesi hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda, yapı bilgi modelinden ve binaya yerleştirilen algılayıcılardan gelen bilgilerin birleştirildiği bütünleşik modele dayalı bir sistem geliştirilmiştir. Çalışmanın amaçları ise: (1) tekil veya ardışık tehlikeler etkisinde kalan herhangi bir yapının güvenli ve hızlı tahliyesi ile acil durum müdahale ekiplerinin ihtiyacı olan hasar görebilirlik analizi için gereken bilgilerin belirlenmesi, (2) tekil veya ardışık tehlikelerin yarattığı acil durumlar sırasında veya hemen sonrasında, hasardan dolayı yapının hangi bölgelerinin ne kadar bloke olduğunu ve hangi bölgelerin ardışık tehlikeleri tetikleyecek hassasiyete sahip olduğunu, algılayıcı verileri ve görüntü işleme teknikleri kullanarak eş-zamanlı olarak belirleyecek yerel izleme ve hasar tespit modelinin geliştirilmesi, (3) yapının hasardan kaynaklanan blokaj ve ardışık hasar olasılıklarına karşı durumunu betimleyen deforme olmuş modeline dayalı bir yönlendirme modelinin geliştirilmesi ve bu modelin yerel izleme ve hasar tespit modeliyle bütünleştirilmesi, ve (4) bütünleşik model üzerine geliştirilecek yerel izleme ve yönlendirme sisteminin maliyet analizinin yapılması olarak belirlenmiştir. Yürütülen projenin nihai çıktısı olarak ise, tehlike sonrasında yapıların güvenli tahliyesini sağlayacak bütünleşik bir model ve bir teknolojik çözüm önerisi geliştirilmiştir.Various parties, such as first responders, emergency response teams, and occupants need a wide variety of internal information about facilities, such as building structure, damage condition, building content and vulnerable locations, during and right after multi-hazard emergencies. Accuracy and reliability of such information and making it available in a timely manner plays an important role in minimizing the number of causalties and damages observed in the aftermath of disasters and emergencies. Timely access and reliability of such information is especially vital in Turkey, where only earthquakes constitute 61% of the hazards caused by natural disasters. Additionally, post-earthquake induced hazards (i.e., secondary hazards) such as post-earthquake fires and explosions, can also be very harmful. Timely and effective evacuation of occupants and vulnerability assessment of facilities against natural disasters or emergencies and secondary hazards requires timely access to accurate information about the building structure and building content (e.g., materials that can potentially cause explosions and their locations). Within the context of this study, an integrated model is developed to (1) perform rapid damage and status assessment in a facility under the thread of multi-hazard emergencies, guide the occupants to shortest and safest evacuation paths and (2) assist the emergency response teams in rescue operations by pinpointing vulnerable locations where secondary disasters can be triggered. In accordance with the goal of this study, an integrated model is developed to combine the information obtained from building information model and the sensors deployed inside the building. Objectives of this study are as follows: (a) determining the information items required by emergency response teams and occupants during a multi-hazard emergency for rapid and safe evacuation of a damaged facility, (b) a real-time damage assessment-based local monitoring model by utilizing a limited number of sensors and image processing techniques to identify which parts of the building are damaged and to determine the vulnerabilities and vulnerable locations, (c) a Building Information Model-based guidance and vulnerability assessment approach for facilities under the threat of multi-hazard emergencies, and its integration with the local monitoring model, and (d) cost analysis of this integrated system. An integrated model and a technological solution is developed as the main output of this project and it aims to assist safe evacuation of buildings in case of a disaster or an emergency