STEM dụng cụ cầm tay đa năng

- Học sinh trình bày được phương án thiết kế mô hình dụng cụ cầm tay đa năng (sơ đồ nguyên lý làm việc và bản vẽ thiết kế sản phẩm) và sử dụng các kiến thức nền để giải thích nguyên lý[r]

Chủ đề CHẾ TẠO MÔ HÌNH DỤNG CỤ CẦM TAY ĐA NĂNG

(TỈNH LONG AN) Nhóm giáo viên thực hiện:

1 Hồ Ngọc Thuận – THCS Đức Lập (Trưởng nhóm)

2 Nguyễn Thị Kiến Trúc – Phòng GD&ĐT Thạnh Hóa

3 Trần Hồng Ngọc – THCS Tân Chánh

4 Nguyễn Thị Bích Duyên – THCS Hậu Nghĩa

5 Huỳnh Đăng Khoa – THCS Thuận Bình

6 Lê Tuấn Anh – THCS TT Vĩnh Hưng

7 Phạm Bạch Liên – THCS Võ Duy Dương

8 Nguyễn Thị Tuyết Mai – THCS Cần Đước

9 Mai Thị Hạnh – THCS Phước Lâm

10 Đặng Thị Thúy Hoa – THCS Nguyễn Trung Trực

11 Lê Thanh Hoài – THCSTH&THCS Lê Minh Xuân

12 Trần Văn Cảnh – THCS Nguyễn Trung Trực

13 Trần Đình Tuệ - THCS Thống Nhất

1.Tên chủ đề

CHẾ TẠO MÔ HÌNH DỤNG CỤ CẦM TAY ĐA NĂNG

(Số tiết: 02 tiết – Vật lí – Lớp 9)

2 Mô tả chủ đề

Dự án “Chế tạo mô hình dụng cụ cầm tay đa năng” là một

ý tưởng dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho nhu cầu đối tượng HS THCS Từ nhu cầu thực tiễn trong cuộc sống, các cụ già hay chăm sóc tỉa cành cây kiểng nhưng cành cây ở cao lại làm khó các cụ Mặt khác, những buổi trưa hè nóng nực cúp điện, tay cầm quạt nan phe phẩy làm mất giấc ngủ trưa Với chủ đề này, HS sẽ

thực hiện dự án “Chế tạo mô hình dụng cụ cầm tay đa năng”

giúp các cụ phần nào giảm được những phiền toái trên

Để thực hiện đề tài HS cần học tập chiếm lĩnh kiến thức Vật lý như:

- Lực điện từ (Vật lý 9)

- Động cơ điện một chiều (Vật lý 9)

Đồng thời, HS phải vận dụng kiến thức liên quan như:

- Môn Công nghệ: Kiến thức về thiết kế và bản vẽ kĩ thuật (Công nghệ 8)

- Môn Toán:

+ Độ dài đoạn thẳng (Toán 6) + Tính chất ba đường trung trực của tam giác (Toán 7) + Góc nội tiếp (Toán 9)

- Môn Tin học:

+ Vẽ hình ảnh bằng công cụ Paint (Tin học 6) + Soạn thảo báo cáo Word (Tin học 6)

+ Tính toán bằng bảng tính Excel (Tin học 7)

3 Mục tiêu

Sau khi hoàn thành học sinh có khả năng:

a Kiến thức, kĩ năng

- Vận dụng được các kiến thức về nguồn điện, dòng điện, sơ đồ mạch điện để thiết kế mô hình dụng cụ cầm tay đa năng

- Tính toán, thiết kế vẽ được mạch điện; chế tạo, lắp ráp được

mô hình dụng cụ cầm tay đa năng

- Ứng dụng tốt CNTT trong thiết kế và chế tạo mô hình dụng cụ

- Thuyết trình, phản biện và tranh biện về bản thiết kế và sản phẩm

c Phát triển phẩm chất

- Có thái độ tích cực, hợp tác khi làm việc nhóm

- Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học

- Thể hiện sự đồng cảm, chia sẻ với thành viên nhóm và cộng đồng

d Phát triển năng lực

- Năng lực khoa học tự nhiên khi tìm hiểu về nguồn điện, dòng điện, động cơ điện, đọc hiểu số liệu kỹ thuật của động cơ

- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, cụ thể chế tạo được

mô hình dụng cụ cầm tay đa năng

- Năng lực giao tiếp và hợp tác để thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể tạo ra mô hình dụng cụ cầm tay đơn giản

4 Thiết bị

Tổ chức dạy học theo chủ đề, GV sẽ hướng dẫn học sinh sử dụng một số thiết bị sau:

- Pin; động cơ điện một chiều, cánh quạt, lưỡi cưa…

- Dây điện, công tắc

- Các loại ống nhựa để làm tay cầm

- Máy tính, máy chiếu,

5 Tiến trình dạy học

Hoạt động 1 XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ

MÔ HÌNH DỤNG CỤ CẦM TAY ĐA NĂNG

(Tiết 1-45 phút)

A Mục đích

- HS nêu được hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của lực đẩy Ác-si-mét

- HS biết được công thức tính độ lớn của lực đẩy Ác-si-mét

- HS giải thích được các hiện tượng vật nổi trong đời sống

- HS có sự tự tin trước khi bắt tay vào triển khai dự án

-HS tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế mô hình nhà thích ứng với lũ

B Nội dung

- Tổ chức học sinh thực hành thiết kế mô hình qua các thiết bị, dụng cụ đã chuẩn bị

- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm HS thực hiện dự án “Chế tạo

mô hình dụng cụ cầm tay đa năng”

- GV thống nhất với HS về kế hoạch triển khai dự án và tiêu chí đánh giá sản phẩm của dự án

C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

- Bản ghi chép tiêu chí sản phẩm của dự án

- Bảng mô tả nhiệm vụ của dự án, nhiệm vụ của từng thành viên

và thời gian thực hiện dự án

D Cách thức tổ chức hoạt động

- Bước 1: Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ

- Bước 2: HS làm thí nghiệm khám phá kiến thức ghi lại kết quả

thí nghiệm và hoàn thành phiếu học tập

- Bước 3: Giao nhiệm vụ cho HS và xác lập tiêu chí đánh giá sản

phẩm

- Bước 4: GV thống nhất kế hoạch thực hiện dự án “Chế tạo mô

hình dụng cụ cầm tay đa năng”

GV PHÁT CHO NHÓM HS PHIẾU HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Bước 1: Lắp mạch điện như hình vẽ.

Bước 2: Lắp các thiết bị:

Bước 3: Giao nhiệm vụ cho HS và xác lập tiêu chí đánh giá sản phẩm

Bước 4: GV thống nhất kế hoạch triển khai tiếp theo

Hoạt động 2: NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI

PHÁP THIẾT KẾ MÔ HÌNH

A Mục đích

Để thực hiện được bản vẽ thiết kế sản phẩm hoàn chỉnh HS phải nghiên cứu, tìm hiểu các kiến thức về nguồn điện, dòng điện, mạch điện, lực điện từ, động cơ điện Đồng thời HS cần vận dụng được các kiến thức đã học từ môn Toán, Tin học, Công nghệ, để tra cứu, đưa ra bản vẽ sơ đồ nguyên lí, bản thiết kế sản phẩm phù hợp với nguyên lý và tính khả thi khi chế tạo mô hình

B Nội dung:

- HS tự học, làm việc theo nhóm, thảo luận thống nhất các kiến thức về nguồn điện, dòng điện, mạch điện, lực điện từ, động cơ điện và kiến thức liên quan vận dụng làm thí nghiệm, vẽ bản

vẽ thiết kế mô hình dụng cụ cầm tay đa năng

- GV đôn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho các nhóm khi cần thiết

C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

- Bản ghi chép của cá nhân về các kiến thức nền liên quan đến thiết kế mô hình

- Bản vẽ thiết kế mô hình dụng cụ cầm tay đa năng

- Bài thuyết trình về thiết kế

D Cách thức tổ chức hoạt động

- Các thành viên trong nhóm tìm hiểu kiến thức cơ bản

- HS vận dụng kiến thức về sơ đồ mạch điện để vẽ sơ đồ mạch điện của sản phẩm cần chế tạo

- HS trao đổi và tìm sự hỗ trợ của GV các môn liên quan

- HS tự hoàn thiện bản báo cáo về thiết kế mô hình sản phẩm

Hoạt động 3: TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁNTHIẾT KẾ

MÔ HÌNH DỤNG CỤ CẦM TAY ĐA NĂNG

(Tiết 2 – 45 phút)

A Mục đích

- Học sinh trình bày được phương án thiết kế mô hình dụng cụ cầm tay đa năng (sơ đồ nguyên lý làm việc và bản vẽ thiết kế sản phẩm) và sử dụng các kiến thức nền để giải thích nguyên lý hoạt động của sản phẩm cũng như phương án thiết kế sản phẩm mà nhóm đã chọn

- Thông qua các hoạt động phản biện, vấn đáp, GV giúp HS thấy được các ưu điểm cũng như sai lầm (nếu có) và có ý tưởng điều chỉnh phương án

- Học sinh có kỹ năng thiết kế, thuyết trình, phản biện, cải tiến…

B Nội dung

- GV tổ chức cho từng nhóm trình bày ý tưởng phương án thiết kế

- GV tổ chức cho HS thảo luận, đặt câu hỏi, bảo vệ ý tưởng, tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế (nếu cần) của các nhóm

- GV hoàn thiện các kiến thức nền cho HS, ghi lại các kiến thức vào vở

C Dự kiến sản phẩm đạt được sau hoạt động của HS

Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm:

- Bản thiết kế hoàn chỉnh cho việc chế tạo mô hình dụng cụ cầm tay đa năng

- Bài ghi kiến thức hoàn chỉnh của HS

D Cách thức tổ chức hoạt động

- Bước 1: Lần lượt từng nhóm trình bày phương án thiết kế Các nhóm còn lại chú ý nghe

- Bước 2: GV tổ chức cho các nhóm còn lại nêu câu hỏi, nhận xét

về phương án thiết kế của nhóm bạn, nhóm trình bày bảo vệ, thu nhận góp ý

- Bước 3: GV nhận xét, tổng kết và hoàn thiện kiến thức

- Bước 4: GV giao nhiệm vụ các nhóm về nhà triển khai chế tạo

mô hình sản phẩm

Hoạt động 4:CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM

MÔ HÌNH DỤNG CỤ CẦM TAY ĐA NĂNG

A Mục đích

- Chế tạo được mô hình sản phẩm căn cứ trên bản thiết kế đã chỉnh sửa

- HS học được nguyên tắc an toàn khi chế tạo và sử dụng sản phẩm

B Nội dung

- Học sinh làm việc theo nhóm và ghi chép công việc đã làm, các điều chỉnh, lí do điều chỉnh trong thời gian 1 tuần để chế tạo mô hình

- GV đôn đốc, nhắc nhở, hỗ trợ HS trong quá trình chế tạo sản phẩm (nếu cần)

C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được là mô hình dụng cụ cầm tay đa năng đáp ứng được các tiêu chí đã đặt ra

D Cách thức tổ chức hoạt động của học sinh

- Bước 1: HS tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu cần thiết

- Bước 2: HS lắp ráp các chi tiết của mô hình theo bản thiết kế

- Bước 3: HS thử nghiệm hoạt động của mô hình và so sánh theo các tiêu chí đánh giá sản phẩm

- Bước 4: HS điều chỉnh lại thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh

và giải thích lí do (nếu cần phải điều chỉnh)

- Bước 5: HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm

- Bước 6: HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị bài giới thiệu sản phẩm

GV đôn đốc, hỗ trợ các nhóm trong quá trình chế tạo sản phẩm

Hoạt động 5: TRÌNH BÀY SẢN PHẨM

“MÔ HÌNH DỤNG CỤ CẦM TAY ĐA NĂNG” VÀ THẢO LUẬN

A Mục đích

- HS giới thiệu và vận hành sản phẩm đã hoàn thành

- HS phản biện, giải thích các thắc mắc bằng các kiến thức có liên quan

- Hoàn thiện kiến thức nền sau khi đã thực hiện

- HS đưa ra cải tiến, phát triển sản phẩm

B Nội dung

- Các nhóm trưng bày, vận hành sản phẩm; báo cáo và trả lời các câu hỏi của nhóm khác, của GV (nếu có)

- HS đề xuất phương án cải tiến sản phẩm

C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh.

Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm là mô hình dụng cụ cầm tay đa năng hoạt động được theo các tiêu chí đã đề ra

và bài thuyết trình giới thiệu sản phẩm

D Cách thức tổ chức hoạt động:

- Bước 1: Tổ chức cho HS chuẩn bị và trưng bày sản phẩm cùng lúc

- Bước 2: Các nhóm lần lượt báo cáo trình bày hoạt động;

- Bước 3: Các nhóm khác đặt câu hỏi; GV nhận xét và công bố kết quả đánh giá sản phẩm theo các tiêu chí

- Bước 4: GV gợi mở về việc tìm hiểu kiến thức và mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS

Phiếu học tập số 1 Bảng phân công nhiệm vụ

TT Họ và tên Vai trò Nhiệm vụ

1 ……… Trưởng nhóm ………

2 ……… Thư ký ………

3 ……… Thành viên ………

4 ……… Thành viên ………

5 ……… Thành viên ………

6 ……… Thành viên ………

Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá thiết kế

1 Trình bày rõ bản vẽ sơđồ nhà thích ứng với lũ

và mô hình sản phẩm 2

2

Giải thích rõ cách “Chế

tạo mô hình dụng cụ

cầm tay đa năng”; chỉ

lực đẩy acsimet, điều

kiên để vật nổi trên mặt

nước

3

3

Nêu rõ được vai trò, đặc

điểm các bộ phận của

mô hình dụng cụ cầm

tay đa năng

3

4 Trình bày báo cáo sinhđộng, hấp dẫn. 2

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ LÀM THÍ

NGHIỆM

Bước 1: Lắp mạch điện như hình vẽ

Bước 2: Tiến hành thí nghiệm để tìm điều kiện xuất hiện lực điện

từ tác dụng lên dây dẫn có

Đoạn dây dẫn không chuyển động

1 Đoạn dây dẫn có dòng điện chạyqua, không đặt trong từ trường.

2

Đoạn dây dẫn có dòng điện chạy

qua, đặt trong từ trường và song

song với các đường sức từ

3

Đoạn dây dẫn có dòng điện chạy

qua, đặt trong từ trường và không

song song với các đường sức từ

Bước 3: Tìm hiểu về cấu tạo, hoạt động của động cơ điện một

chiều

Học sinh quan sát hình vẽ và nêu các bộ phận chính, nguyên tắc

hoạt động của động cơ điện một chiều

- Cấu tạo của động cơ điện một chiều gồm:

- Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện một chiều:

Phiếu học tập số 2 : Sưu tầm vật liệu thiết bị

Tên nguyên

vật liệu

Vai trò (dùng làm

Sơ đồ mạch điện:

Sơ đồ mô hình:

Phiếu số 4 : ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM

1 Sử dụng nguồn điện một chiều tối

đa 3V

Sử dụng nguồn điện một chiều tối

đa 3V

2 Độ cao của cành bị cắt ≥ 3 m Độ cao của cành bị cắt < 3 m

Mạch điện được đấu nối đúng

nguyên lý nhưng còn lỏng lẻo,

thiếu an toàn

Mạch điện được đấu nối đúng nguyên lý, chắc chắn, an toàn (mối nối kín) và gọn gàng, đẹp

4 Chi phí để làm ra mô hình từ40.000 đến 50.000 đồng 50.000 đồngChi phí để làm ra mô hình dưới

HƯỚNG DẪN TÌM HIỂU KIẾN THỨC NỀN

(Thực hiện ở nhà)

Nhiệm vụ:

Nghiên cứu kiến thức liên quan về:

 Nguồn điện - Dòng điện - Lực điện từ - Động cơ điện một chiều

 Thiết kế và bản vẽ kĩ thuật

 Độ dài đoạn thẳng - Tính chất ba đường trung trực của tam giác - Góc nội tiếp

 Vẽ hình ảnh bằng dụng cụ Paint - Soạn thảo văn bản bằng Word - Tính toán bảng tính bằng Excel

 Thiết kế ngôi nhà

Hướng dẫn thực hiện:

 Phân chia mỗi thành viên trong nhóm tìm hiểu một nội dung trong nhiệm vụ;

 Các thành viên đọc sách giáo khoa về vấn đề được phân công

và ghi tóm tắt lại

 Chia sẻ với các thành viên trong nhóm về kiến thức tìm hiểu được

THIẾT KẾ SẢN PHẨM

(Thực hiện đề xuất giải pháp chế tạo mô hình dụng cụ đa năng

cầm tayvà báo cáo)

Hướng dẫn:

 Chia sẻ kiến thức nền đã tìm hiểu với các thành viên trong nhóm.

 Thảo luận đề xuất giải pháp thiết kế mô hình

 Vẽ sơ đồ nguyên lý và thiết kế sản phẩm, giải thích nguyên lí

Bản vẽ mô hình dụng cụ đa năng cầm tay:

Bản thiết kế sản phẩm và giải thích các suy luận để chế tạo mô hình

Nhận xét, góp ý của giáo viên và các nhóm

NHẬT KÍ THIẾT KẾ MÔ HÌNH DỤNG CỤ CẦM TAY ĐA NĂNG

(Thực hiện ở nhà)

Ghi lại các hoạt động thiết kế nhà, các vấn đề gặp phải, nguyên

giải quyết

GÓP Ý VÀ CHỈNH SỬA SẢN PHẨM

(Thực hiện trong buổi trình bày sản phẩm)

 Ghi lại góp ý, nhận xét của các nhóm và giáo viên về sản phẩm của nhóm khi báo cáo

 Đưa ra các điều chỉnh cần thiết để hoàn thiện sản phẩm