Giáo án stem chế tạo phao bơi

Chủ đề minh hoạ cấp THCS Chủ đề: CHẾ TẠO PHAO BƠI Môn: Vật lý Bài 10: Lực đẩy Ac-si mét; Bài 11: Thực hành: Nghiệm lại lực đẩy Ác- si mét; Bài 12: Sự Nhóm trường Tên chủ đề: CHẾ TẠO PHAO BƠI (Số tiết: 03 tiết – Mơn Vật lí Lớp 8) Mơ tả chủ đề: Hiện nay, vấn đề tai nạn thương tích, tai nạn đuối nước đưa vào tuyên truyền giáo dục nhà trường Từ thực tế địa phương vùng có điều kiện kinh tế khó khăn hồn cảnh sống có sơng lớn chảy qua, nhiều hoạt động sinh hoạt người dân thường gắn liền với môi trường sông nước Tuy nhiên, điều kiện kinh tế khó khăn nhận thức hạn chế nên việc trang bị vật dụng phao bơi, áo bơi… để bảo vệ thân chưa có khơng đảm bảo an tồn Thông qua chủ đề, Hs nâng cao nhận thức phòng chống tai nạn đuối nước áp dụng kiến thức môn Vật lý (như Lực đẩy Ác-si-mét; Thực hành: Nghiệm lại lực đẩy Ác-si-mét, Sự …) mơn học khác Tốn, Sinh, Địa, GDCD… để hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động chế tạo phao bơi phục vụ thân cộng đồng Mục tiêu: a Kiến thức: – HS nghiên cứu kiến thức Lực đẩy Ác-si -mét, Thực hành: Nghiệm lại lực đẩy Ác-si -mét, Sự – Vận dụng kiến thức Lực đẩy Ác-si -mét, để thiết kế hệ thống phao bơi b Kĩ năng: – Tính tốn, thiết kế, lắp ráp hồn thành phao bơi – Tra cứu thơng tin nhờ việc sử dụng công nghệ thông tin; – Sử dụng rơi xuống nước, vận dụng vật chất lỏng - Vận dụng kiến thức môn liên môn để chế tạo vật dụng cần thiết để phục vụ đời sống ngày c Thái độ: Giáo dục HS nâng cao nhận thức phịng chống tai nạn thương tích nói chung tai nạn đuối nước nói riêng d Phát triển phẩm chất lực: *Phát triển phẩm chất: – Có tinh thần trách nhiệm, hịa đồng, hợp tác nhóm, giúp đỡ lớp học; – u thích mơn học, thích khám phá, tìm tịi vận dụng kiến thức học vào giải vấn đề thực tiễn sống; – Có ý thức tuân thủ tiêu chuẩn kĩ thuật * Định hướng phát triển lực: – Năng lực nghiên cứu kiến thức khoa học thực nghiệm, vận dụng kiến thức Lực đẩy Ác-si -mét, Sự – Năng lực giải vấn đề, cụ thể chế tạo “Chế tạo phao bơi” cách sáng tạo; – Năng lực giao tiếp hợp tác nhóm để thống thiết kế phân công thực phần nhiệm vụ cụ thể tạo sản phẩm hệ thống bơi Thiết bị: Tổ chức dạy học chủ đề, GV hướng dẫn HS sử dụng số thiết bị sau: – Tái sử dụng ruột xe ơtơ (có bơm hơi), can nhựa, chai nhựa… số vật liệu sẵn có địa phương chuối, lồ ô… – Một số vật liệu, thiết bị phổ thơng như: Dây, keo dán, giấy A0, máy tính, máy chiếu Tiến trình dạy học Hoạt động XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ CHẾ TẠO PHAO BƠI (Tiết – 45 phút) A Mục đích: – HS củng cố phần kiến thức ban đầu kiến thức Lực đẩy Acsimet, Thực hành: Nghiệm lại Lực đẩy Ác-si -mét, Sự – HS nhận thấy cần thiết ý nghĩa phao bơi sống thân từ thực tiễn quan sát được; – HS bước đầu có tự tin trước bắt tay vào triển khai dự án; – HS tiếp nhận nhiệm vụ Chế tạo phao bơi, xác định cấu tạo, nguyên lý hoạt động sản phẩm tiêu chí đánh giá sản phẩm (HS xác định rõ nhiệm vụ cần phải làm phao bơi theo tiêu chí GV đưa mức độ hoàn thành sản phẩm đánh giá theo bảng tiêu chí đánh giá) B Nội dung: – GV tổ chức cho HS làm thí nghiệm xem clip khám phá tái sử dụng ruột xe ôtô (có bơm hơi), can nhựa, chai nhựa, thân chuối, thân lồ ô Thông qua việc ghi chép nhận xét, HS củng cố hiểu biết Lực đẩy Ác-si -mét – GV tổ chức cho HS thảo luận để hình thành ý tưởng thiết kế phao bơi GV giao nhiệm vụ cho HS thực dự án học tập “Chế tạo phao bơi” dựa kiến thức lực đẩy Ac-si-mét, mà HS tìm hiểu từ hoạt động thí nghiệm 11: Thực hành nghiệm lại định luật Ac-si-mét Kết thảo luận, phân công nhiệm vụ thành viên nhóm ghi vào Phiếu học tập Bản ghi chép nhiệm vụ nhóm – Các tiêu chí: (1) đánh giá thiết kế, (2) đánh giá sản phẩm Chế tạo phao bơi, (3) đánh giá kế hoạch triển khai dự án GV tự thiết kế xây dựng chủ đề dạy học, trước triển khai dạy lớp Trong hoạt động này, GV giải thích thống để HS hiểu yêu cầu nội dung nhiệm vụ gắn với tiêu chí nêu C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: – Một ghi chép xác định nhiệm vụ phải làm nhóm: Chế tạo phao bơi - Một phân công nhiệm vụ thành viên nhóm theo phiếu học tập số – Kế hoạch thực dự án với mốc thời gian nhiệm vụ rõ ràng D Cách thức tổ chức hoạt động: Bước Đặt vấn đề Giáo viên nêu câu hỏi đặt vấn đề: Các em có biết ruột xe có hơi, can, chai nhựa đậy nắp kín lại mặt nước? Để trả lời cho câu hỏi thực thí nghiệm sau Bước HS làm thí nghiệm khám phá kiến thức – GV tổ chức chia HS theo nhóm thống vai trị, nhiệm vụ thành viên nhóm (chia nhóm); – GV nêu rõ yêu cầu cho HS làm thí nghiệm khám phá (Độ lớn lực đẩy lên vật nhúng chất lỏng trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ Vật lên lực đẩy Ác-si -mét lớn trọng lượng vật.Vật chìm xuống lực đẩy Ác si mét nhỏ trọng lượng vật) – Mỗi nhóm nhận số vật liệu dụng cụ gồm: - lực kế; - vật nặng nhơm tích khoảng 50 cm3 - bình chia độ; - giá đỡ; - Mẫu báo cáo thực hành (Những vật liệu GV chuẩn bị từ trước phân chia theo nhóm) – GV phát cho nhóm HS “Phiếu hướng dẫn tự làm thí nghiệm” bảng ghi kết thí nghiệm theo phiếu học tập Cụ thể: Đo trọng lượng P vât đặt khơng khí 2 Đo hợp lực F trọng lực lực đẩy FA tác dụng lên vật vật nhúng chìm nước Tính độ lớn lực đẩy FA tác dụng lên vật vật nhúng chìm nước: FA = d.V Đo trọng lượng phần nước bị vật chiếm P N chỗ ba lần, lấy kết ghi vào bảng 11.2 (SGK)của báo cáo Sau tính giá trị trung bình PHIẾU HỌC TẬP Lần đo Trọng P1(N) lượng Trọng lượng P2(N) Trọng lượngphần nước bị vật chiếm chỗ PN = P1 – P2 (N) Trọng lượng phần nước bị vật chiếm chỗ PN tính: PN =P2 - P1 Bước Giao nhiệm vụ cho HS xác lập tiêu chí đánh giá sản phẩm GV nêu vấn đề: Với nguyên lý Lực đẩy Ác-si-mét, vật., theo em, thay đổi độ lớn lực đẩy Ác-si-mét ứng dụng để tạo sản phẩm nào? Các nhóm phải thiết kế sản phẩm thoả mãn số tiêu chí sau: Dựa nguyên lý Lực đẩy Ác-si-mét, - Một vật nhúng chất lỏng bị chất lỏng tác dụng lực đẩy hướng từ lên - Độ lớn lực đẩy lên vật nhúng chất lỏng trọng lượng phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ – Sản phẩm gọn, đẹp; không ảnh hưởng đến mơi trường – Chi phí sản xuất hợp lí Với tiêu chí trên, nhóm giới thiệu sản phẩm phao bơi “nhà đầu tư” đánh giá theo Phiếu đánh giá số 1, sô Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá thiết kế Phiếu sử dụng để đánh giá nhóm báo cáo phương án thiết kế sản phẩm TT Tiêu chí Điểm tối đa Trình bày thiết kế chế tạo phao bơi mơ hình sản phẩm nguyên lý Giải thích rõ nguyên lý hoạt động sản phẩm: dựa nguyên lý Lực đẩy Ác-si-mét, vật Nêu rõ vai trò, đặc điểm phận hệ thống phao bơi (xăm ôtô, chai nhựa, can nhựa) Trình bày báo cáo sinh động, hấp dẫn Điểm đạt Hiệu làm việc nhóm Tổng điểm 10 Phiếu đánh giá số 2: Đánh giá sản phẩm Phiếu sử dụng để đánh giá nhóm giới thiệu sản phẩm TT 1,0 điểm 2,0 điểm 2,5 điểm Tái sử dụng ruột xe Tái sử dụng can Tái sử dụng chai nhựa ôtô, sử dụng bơm nhựa Lực nâng lên Lực nâng lên Lực nâng lên phao phao bơi 500N phao bơi bơi 1500N 1000N Làm nguyên lý Làm nguyên thiếu an lý, an tồn, tồn chắn Chi phí để làm phao Chi phí để làm phao bơi từ 20.000 bơi 40.000đ đến 40.000đ An toàn, khơng ảnh hưởng đến mơi trường Chi phí để làm phao bơi 20.000đ Hoạt động NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC VỀ SỰ NỔI CỦA VẬT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHẾ TẠO PHAO BƠI (HS tự học, tự nghiên cứu xây dựng thiết kế nhà tuần) A Mục đích: Từ kiến thức liên uan HS thực nghiệm đưa thiết kế phao bơi nhóm phù hợp với tiêu chí giáo viên đưa B Nội dung: Từ yêu cầu tiêu chí đánh giá sản phẩm, HS tự tìm hiểu kiến thức liên quan từ sách giáo khoa, tài liệu tham khảo hay tìm hiểu internet từ có kiến thức để thiết kế, chế tạo phao bơi HS trình bày kiến thức tự học thơng qua việc trình bày báo cáo bảo vệ thiết kế sản phẩm đáp ứng tiêu chí đánh giá Phiếu đánh giá số C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: – Hồ sơ thiết kế: + Sơ đồ vẽ phao bơi bao gồm giải chi tiết thành phần phao bơi nhóm vở hồ sơ học tập nhóm + Bản thiết kế mơ hình sản phẩm ( (hình dáng, kích thước, cấu tạo….) phao bơi danh mục vật liệu kèm - Bản thiết kế trình bày giấy A0 D Cách thức tổ chức hoạt động: – HS theo nhóm tự đọc 10,11,12 SGK Vật lý hoàn thành câu hỏi, tập hồ sơ học tập nhóm Các cá nhân hồn thành nội dung phiếu trước thảo luận để ghi kết vào hồ sơ chung nhóm – HS vận dụng kiến thức lực đẩy Acsimet, vật, làm việc theo nhóm để vẽ Sơ đồ vẽ phao bơi nhóm ; hình vẽ sản phẩm phao bơi kèm thơng số (hình dáng, kích thước, vật liệu… dự kiến) – HS trao đổi tìm hỗ trợ GV mơn liên quan (nếu cần) sau: HS tham khảo ý kiến giáo viên ý tưởng thiết kế sản phẩm -> Tự trao đổi, thống lựa chọn ý tưởng – HS tự hoàn thiện báo cáo thiết kế chế tạo phao bơi giấy A0 tập luyện cách thức trình bày; chuẩn bị câu hỏi câu trả lời để bảo vệ quan điểm nhóm Hoạt động TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ GIẢI PHÁP CHẾ TẠO PHAO BƠI (Tiết – 45 phút) A Mục đích: – HS trình bày thiết kế chế tạo phao bơi giải thích ngun lí hoạt động hệ thống – Thơng qua hoạt động phản biện, vấn đáp, giáo viên giúp HS nhận sai lầm (nếu có) tự nghiên cứu kiến thức củng cố giúp HS hiểu rõ việc ứng dụng kiến thức việc thiết kế sơ đồ chế tạo phao bơi GV gợi ý để HS có ý tưởng điều chỉnh, cải tiến thiết kế phù hợp – HS có kỹ phản biện; hình thành ý thức cải tiến, phát triển thiết kế sản phẩm B Nội dung: – GV yêu cầu nhóm trình bày phương án thiết kế (đã chuẩn bị ở nhà) giải thích nguyên lí hoạt động sản phẩm thiết kế; – GV tổ chức HS thảo luận, nêu câu hỏi bảo vệ ý kiến thiết kế; tiếp thu điều chỉnh thiết kế (nếu cần); – GV yêu cầu HS chỉnh sửa lại thiết kế ( Nếu cần) C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: – Hồ sơ thiết kế phao bơi hồn thiện theo góp ý D Cách thức tổ chức hoạt động: Bước GV tổ chức cho nhóm báo cáo phương án thiết kế; Bước Các nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi; Bước GV nhận xét, đánh giá báo cáo (theo phiếu đánh giá 2) Tổng kết, chuẩn hoá kiến thức liên quan Bước GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà hồn thiện sản phẩm ghi giải thích; gợi ý nhóm tham khảo thêm tài liệu phục vụ cho việc chế tạo thử nghiệm sản phẩm (SGK, internet ) tham khảo thêm ý kiến tư vấn GV môn (nếu thấy cần thiết) Hoạt động CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM PHAO BƠI (HS tự làm nhà tuần) A Mục đích: – HS chế tạo phao bơi vẽ thiết kế thông qua; –Xác định vật liệu phù hợp, đảm bảo sơ đồ vẽ phao bơi với giá thành hợp lí; – Học nguyên tắc an toàn chế tạo, lắp đặt sản phẩm – Bổ sung thêm kiến thức thông qua việc giải vấn đề nảy sinh trình chế tạo sản phẩm B Nội dung: – HS làm việc theo nhóm ở nhà; ghi chép lại công việc thành viên, điều chỉnh thiết kế (nếu có) giải thích lí điều chỉnh – GV đơn đốc, hỗ trợ HS (nếu cần) q trình nhóm chế tạo sản phẩm C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: Phao bơi yêu cầu, đáp ứng tiêu chí đánh giá phiếu đánh giá số D Cách thức tổ chức hoạt động: Bước HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến; Bước HS lắp đặt thành phần hệ thống theo thiết kế vật liệu có; Bước 3.HS thử nghiệm hệ thống, so sánh với tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1) Bước HS điều chỉnh lại vật liệu thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lí (nếu cần phải điều chỉnh); Bước HS hoàn thiện bảng ghi danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm; Bước HS đóng gói xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần triển lãm sản phẩm; Xây dựng báo cáo tập trình bày, giới thiệu sản phẩm Trong q trình chế tạo sản phẩm, GV đơn đốc, hỗ trợ, ghi nhận hoạt động nhóm HS Hoạt động 5: TRÌNH BÀY SẢN PHẨM “CHẾ TẠO PHAO BƠI” VÀ THẢO LUẬN (Tiết – 45 phút) A Mục đích: – HS giới thiệu chứng minh phù hợp sản phẩm phao bơi với điều kiện thực tế đáp ứng tiêu chí đánh giá sản phẩm đặt (Phiếu đánh giá số 1) – HS thực hành kỹ thuyết trình phản biện kiến thức liên quan; rèn luyện thói quen bảo vệ mơi trường; hình thành ý thức cải tiến, phát triển sản phẩm – HS hoàn thiện kiến thức sau có thực nghiệm B Nội dung: – Các nhóm HS giới thiệu cách thức hoạt động, vận hành sản phẩm kết hợp với việc giải thích kiến thức mơn học liên quan – GV HS đặt câu hỏi để làm rõ nội dung C Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: Phao bơi vận hành theo tiêu chí đánh giá D Cách thức tổ chức hoạt động: Bước Các nhóm HS mơ tả thực hành phao bơi mơ hình hồ bơi nhân tạo ( Giáo viên tự thiết kế vật liệu sẵn) Bước Các nhóm báo cáo, trình diễn hoạt động phao bơi: – Nhóm trình bày cách thức hoạt động sản phẩm; điều chỉnh trình chế tạo sản phẩm giải thích lí (nếu có); giải thích cách tính giá thành sản phẩm; - GV kiểm tra tiêu chuẩn kĩ thuật: Lực nâng lên phao bơi 1500N, an tồn, khơng ảnh hưởng đến mơi trường Chi phí để làm phao bơi 20.000đ Trong thời gian này, nhóm HS khác hồn thành phiếu đánh giá dành cho HS Bước GV nhóm khác đặt câu hỏi, nhận xét GV cơng bố kết chấm sản phẩm theo tiêu chí phiếu đánh giá số (kết đánh giá nên trình chiếu hình để lớp dễ quan sát); GV tổng kết nhận xét kết chung nhóm GV cần lưu ý hạn chế, điểm cịn bất cập, chưa xác nhóm, đặc biệt lưu ý nhóm khai thác giải thích kiến thức giới thiệu sản phẩm ghi chép phiếu học tập Bước Tổng kết, đánh giá - GV tổng kết đánh giá chung dự án: Kiến thức, kĩ năng, q trình thiết kế thi cơng sản phẩm, kĩ làm việc nhóm, kĩ trình bày thuyết phục, hiệu sử dụng sản phẩm - GV yêu cầu HS thực nhiệm vụ cuối dự án: Hoàn thành hồ sơ dự án - GV gợi mở việc tìm hiểu kiến thức mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS Ví dụ: * Với nguyên lý Lực đẩy Ác-si-mét, vật, theo em, phát triển sản phẩm phao bơi khác nào? ... giải vấn đề, cụ thể chế tạo ? ?Chế tạo phao bơi? ?? cách sáng tạo; – Năng lực giao tiếp hợp tác nhóm để thống thiết kế phân công thực phần nhiệm vụ cụ thể tạo sản phẩm hệ thống bơi Thiết bị: Tổ chức... nâng lên Lực nâng lên phao phao bơi 500N phao bơi bơi 1500N 1000N Làm nguyên lý Làm ngun cịn thiếu an lý, an tồn, tồn chắn Chi phí để làm phao Chi phí để làm phao bơi từ 20.000 bơi 40.000đ đến 40.000đ... thiết) Hoạt động CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM PHAO BƠI (HS tự làm nhà tuần) A Mục đích: – HS chế tạo phao bơi vẽ thiết kế thông qua; –Xác định vật liệu phù hợp, đảm bảo sơ đồ vẽ phao bơi với giá thành