1 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 CHỦ ĐỀ: CHẾ TẠO MƠ HÌNH QUẠT GIĨ VỚI ĐỘNG CƠ ĐƠN GIẢN Tên tác giả: Phạm Xuân Hà – THCS Tống Phan I PHẦN MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Mục đích - Học sinh trải nhiệm thực tế kiến thức liên mơn Tốn, Lí, Cơng nghệ, Mỹ thuật để chế tạo quạt gió với động đơn giản - Học sinh thấy giá trị, ý nghĩa, liên kết ứng dụng thực tế kiến thức, kỹ học thuộc nhiều mơn học chương trình giáo dục phổ thơng nhằm giải nhiều vấn đề thực tế Yêu cầu - Học sinh nắm vững kiến thức thuộc môn liên quan - Lập kế hoạch chi tiết dụng cụ thiết bị đủ để thực dự án theo yêu cầu đặt - Thiết kế lắp giáp hồn thiện quạt gió với động đơn giản Giới thiệu chủ đề(Xem chủ đề tài liệu tập huấn) Đối tượng HS Thời gian triển khai Học lực tiếp thu tốt Vấn đề quan tâm Lớp Cuối HK I(tuần 15) Khá, giỏi Học sinh vận dụng kiến thức liên mơn để thiết kế lắp giáp hồn thiện mơ hình quạt gió với động đơn giản, di chuyển dễ dàng Bối cảnh thực tế Hiện quạt điện dụng cụ cần thiết, thông dụng, khơng thể thiếu gia đình, ngày nắng nóng Tuy nhiên, số trường hợp, việc sử dụng quạt điện gặp nhiều khó khăn điện, cần mang quạt theo nơi khơng có điện, v.v Từ đặt u cầu thiết kế quạt gió tiện dụng, mang theo vào nơi khơng có điện https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 Liên mơn Vật lí, Cơng nghệ, Mỹ thuật, Tốn II PHẦN TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Xác định vấn đề nhu cầu thực tiễn a Mục đích hoạt động Tạo hứng thú việc áp dụng kiến thức liên môn học vào việc chế tạo quạt gió động đơn giản có tính ứng dụng cao thực tế b Nội dung hoạt động * Yêu cầu: Mỗi nhóm học sinh(thường nhóm) thiết kế quạt động đơn giản cách sử dụng dụng cụ, thiết bị sau: Dây đồng; Cánh quạt; Giá đỡ; Nam châm vĩnh cửu; Pin ăc qui; dây nối; công tắc * Phân công nhiệm vụ nhóm Vị trí Nhà chun mơn Tên thành viên A B Nhà thiết kế C D Chun gia vật liệu thi cơng Kế tốn c Dự kiến sản phẩm Nhiệm vụ Nắm kiến thức liên mơn Tính tốn phù hợp Vẽ thiết kế chi tiết Tìm kiếm, gia cơng ngun vật liệu, tạo mơ hình Dự trù kinh phí, thu chi - Bảng phân công nhiệm vụ - Bảng dự trù vật liệu, dụng cụ kinh phí cần có - Bản vẽ thiết kế mơ hình d Cách thức tổ chức hoạt động - GV chia lớp thành nhóm - Nêu vấn đề, giao nhiệm vụ - Thông báo thời gian hồn thành nhiệm vụ - Thơng báo tiêu chí đánh giá sản phẩm Hoạt động 2: Nghiên cứu lý thuyết (kiến thức cũ học kiến thức mới) a Mục đích hoạt động Rèn cho HS: https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 - Năng lực tự học, giải vấn đề - Năng lực làm việc nhóm - Năng lực tính tốn - Năng lực tìm kiếm thông tin b Nội dung hoạt động * Tìm hiểu kiến thức liên quan: Cơng nghệ - Tiết 9, 9: Bản vẽ chi tiết - Tiết 20, 20: Dụng cụ khí - Tiết 25, 27: Mối ghép động - Tiết 35, 36: Vật liệu kỹ thuật điện Vật lí - Tiết 22, 21: Nam châm vĩnh cửu - Tiết 27, 29: Lực điện từ - Tiết 28, 30: Động chiều Mỹ thuật - Vẽ phác mơ hình sản phẩm Tốn: Tính tốn số liệu Tốn: Tính tốn đo đạc xác, dự trù kinh phí hợp lí; Cơng nghệ: Thiết kế mơ hình, vật liệu dụng cụ Vật lí: Ứng dụng nam châm vĩnh cửu, lực điện từ, động chiều đơn giản Mỹ thuật: Vẽ thiết kế, màu sắc, kiểu dáng * Về kiến thức trọng tâm: Khi ta cung cấp điện cho động cơ, dòng điện chạy khung dây dẫn Vì khung dây dẫn đặt từ trường nam châm (hình vẽ), nên có lực từ ur F1 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 tác dụng lên đoạn AB, lực từ uur tác dụng F2 lên đoạn CD Kết lực từ ur , uur làm cho khung dây quay Vậy động điện F1 F2 đơn giản hoạt động, trục động làm quay cánh quạt Ta tạo khung dây hình trịn * Định hướng mơ hình, kiểu dáng, vật liệu HS thảo luận đưa dự kiến tìm kiếm phận mơ hình sản phẩm c Dự kiến sản phẩm - Sơ đồ nguyên lý hoạt động động - Vẽ chi tiết mơ hình sản phẩm dự kiến - Các câu trả lời chi tiết cho câu hỏi GV d Cách thức tổ chức hoạt động - GV cung cấp tài liệu địa tìm tài liệu(nếu cần) cho nhóm - GV đưa câu hỏi chuẩn bị trước sau: + Nhóm em sử dụng mẫu thiết kế khung dây, giá đỡ, chỗ lắp pin nào? Giải thích? + Các em sử dụng dây kim loại để quấn khung dây? Tại em lại chọn loại dây đó? + Khung giây quấn vòng? Tại sao? + Sử dụng loại pin, ắc qui nào? vơn? dịng A? + Vật liệu làm giá đỡ(gỗ, nhựa, kim loại? ) + Các mối khớp trục quay xử lí để cánh quạt quay hiệu nhất? Điều khiển tốc độ quay nào? - GV giữ vai trị tư vấn, giúp đỡ để HS hồn thành sản phẩm Hoạt động 3: Đề xuất giải pháp thực a Mục đích hoạt động Rèn cho HS kỹ năng: https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 - Hoạt động nhóm, hợp tác, chia sẻ - Trình bày, chọn lọc, phân tích, phản biện b Nội dung hoạt động - Thảo luận phân tích vật liệu tìm - Thảo luận phương án gia công, lắp ghép thiết bị, có ghi chép mơ tả tranh ảnh, hình vẽ - Thống chọn giải pháp, mơ hình tốt - Mời GV tư vấn, nhận xét c Dự kiến sản phẩm - Báo cáo phân tích vật liệu - Sơ đồ lắp ráp - Các giải pháp nhóm d.Cách thức tổ chức hoạt động - HS thảo luận nhóm theo nội dung giám sát tư vấn GV - Đại diện nhóm trình bày báo có vận hành sản phẩm - Các nhóm nhận xét, đặt câu hỏi cho nhóm vừa trình bày - GV tư vấn, giám sát chốt hoạt động Hoạt động 4: Chọn giải pháp tốt a Mục đích hoạt động - Chọn giải pháp tốt để làm mơ hình sản phẩm vận hành tốt nhất, hiệu nhóm - Có bảng chi phí hiệu nhất, tiết kiệm b Nội dung hoạt động - Các nhóm thống lựa chọn mơ hình đại diện cho nhóm - Các nhóm hồn thành bảng chi phí vật liệu, dự kiến sau: Nguyên vật liệu Dây kim loại (thường đồng, đường Địa tìm kiếm Cửa hàng điện dân dụng Giá thiết bị (VN đồng) 40 000 – 120 000 Số lượng 100 -300 g Thành tiền https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 kính 0.3mm) Nam châm vĩnh cửu loại Cánh quạt Phịng thí nghiệm, cửa hàng Cửa hàng điện dân dụng Giá đỡ gỗ Cơ sở sản xuất đồ gỗ Bạc lót Cửa hàng điện dân dụng Pin ăc qui Cửa hàng điện 12V dân dụng Dây nối Phịng thí nghiệm Công tắc Cửa hàng điện dân dụng c Dự kiến sản phẩm 01 01 01 01 01 cái 01 - Bảng chi phí tổng thể - Giải pháp tốt - Bản vẽ thiết kế sơ - Dự đốn hình thức hoạt động sản phẩm d Cách thức tổ chức hoạt động - GV: Phỏng vấn nhóm lí chọn giải pháp tốt nhóm - HS: Lập luận, giải thích chọn giải pháp nhóm Hoạt động 5: Chế tạo mơ hình mẫu thử nghiệm a Mục đích hoạt động - Mỗi nhóm có mơ hình để thử nghiệm - Biết phân tích ưu, nhược điểm mơ hình để có phương án cải tạo cho sản phẩm hoạt động tốt b Nội dung hoạt động - Chế tạo, trang trí giá đỡ - Tạo ống dây: hình trịn, vng - Tạo trục cho động - Lắp ráp phận c Dự kiến sản phẩm https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 - Mơ hình sản phẩm hồn thiện nhóm - Video ghi lại trình chế tạo ống dây giá đỡ d Cách thức tổ chức HĐ - GV cho HS nhóm tập trung sử dụng dụng cụ, thiết bị để tạo hình ống dây, trục quay, đóng khung gỗ tạo giá đỡ - Các nhóm lắp ráp sản phẩm Hoạt động 6: Thử nghiệm đánh giá a Mục đích hoạt động - Thử nghiệm nhằm so sánh, phân tích đánh giá chất lượng ổn định sản phẩm b Nội dung hoạt động - Vận hành thử hệ thống lần, lần phút - Quan sát, kiểm tra mẫu thử về: Tốc độ quay cánh quạt, độ thăng giá đỡ, độ nóng vịng dây, nhiệt độ khớp nối, tượng khác - Nhận xét, đánh giá tổng thể sản phẩm c Dự kiến sản phẩm - Báo cáo kết kiểm tra lần chạy thử nghiệm - Bảng đánh giá mẫu thử - Video ghi lại trình thử nghiệm d Cách thức tổ chức hoạt động - Nhóm trưởng cho hệ thống vận hành thử lần chạy thử, lần phút - Kiểm tra đánh giá mẫu thử theo phiếu: Nội dung ĐG Tốc độ quay cánh quạt Nhận xét https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 Độ thăng giá đỡ Độ nóng vòng dây Nhiệt độ khớp nối Tiếng ồn động - Nhóm trưởng cho nhóm quan sát đánh giá, nhận xét theo phiếu - GV quan sát hỗ trợ cần Hoạt động 7: Chia sẻ thảo luận a Mục đích hoạt động - HS rèn kỹ năng: thuyết trình, thảo luận, chia sẻ, phản biện b Nội dung hoạt động - Chạy thử sản phẩm tất nhóm - Thảo luận nhận xét chéo - Chia sẻ kinh nghiệm chế tạo c Dự kiến sản phẩm - Các chia sẻ kinh nghiệm chế tạo sản phẩm d Cách thức tổ chức hoạt động - Các nhóm trưng bày, thuyết minh chạy thử sản phẩm nhóm trước lớp(mỗi nhóm phút) - Các nhóm thảo luận nhận xét nhóm khác(Mỗi nhóm có phút để đặt câu hỏi, nhận xét phản biện) - Chia sẻ kinh nghiệm chế tạo Hoạt động 8: Điều chỉnh thiết kế a Mục đích hoạt động - Điều chỉnh nhằm có sản phẩm hoạt động tốt b Nội dung hoạt động - Điều chỉnh thiết kế nhóm(nếu cần) c Dự kiến sản phẩm - Bảng ghi điều chỉnh sản phẩm nhóm d Cách thức tổ chức hoạt động https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 GV tổ chức cho nhóm tự điều chỉnh sản phẩm nhóm cho sản phẩm có chất lượng tốt HS điều chỉnh thiết kế III PHẦN 3: CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA NHÓM VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM Tiêu chí đánh giá sản phẩm nhóm Tiêu chí Động chạy mạnh mẽ Tiếng ồn động hoạt động mức nhỏ Giá đỡ thăng cố định Nhiệt độ vòng dây ổn định mức thấp Thiết kế gọn, đẹp Tổng Phân loại sản phẩm Điểm tối đa 30 30 Điểm GV đánh giá 20 10 10 100 Tốt Khá Trung bình 90 - 100 điểm 70 - 80 điểm 50 - 60 điểm Đánh giá hoạt động thành viên Chưa đạt Dưới 50 điểm GV cho thành viên đánh giá thành viên khác tổ(các tiêu chí dựa vào CV 5555 Bộ GD&ĐT) Tiêu chí Tổng điểm Họ tên (100đ) Sự tiếp nhận sẵn sàng thực nhiệm vụ (25đ) Sự tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác (25đ) Tích cực tham gi trình bày, trao đổi, thảo luận (25đ) Có ý kiến phản biện đắn, xác, phù hợp (25đ) Nguyễn Văn A Nguyễn Văn B Nguyễn Văn C Nguyễn Văn D Nguyễn Văn E Nguyễn Văn G https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 10 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 Sau thu phiếu đánh giá, GV lấy điểm trung bình em phiếu đánh cộng với điểm GV tự cho, chia đơi để có điểm đánh giá cuối cho HS nhóm Phân loại đánh giá mức độ hoạt động cua HS Rất tích cực Tích cực Bình thường Khơng tích cực 90 - 100 điểm 70 - 80 điểm 50 - 60 điểm Dưới 50 điểm (xem tài liệu phát, chủ đề 3, cịn mẫu tiêu chí khác, tùy môn dạy) IV PHẦN 4:TÀI LIỆU KÈM THEO - SGK Vật lí 9, NXB Giáo Dục - SGK Công nghệ 8, NXB Giáo Dục - Video Tự Làm Động điện đơn giản.mp4 - https://youtu.be/20kUa0jaODA - https://youtu.be/DI0O47pKqJA - https://youtu.be/1HUk0zfexo8 10 https://www.facebook.com/groups/giaoducstem4.0 ... Giá thiết bị (VN đồng) 40 000 – 1 20 000 Số lượng 100 - 300 g Thành tiền https://www .facebook. com/groups/giaoducstem4 .0 https://www .facebook. com/groups/giaoducstem4 .0 kính 0. 3mm) Nam châm vĩnh cửu... loại sản phẩm Điểm tối đa 30 30 Điểm GV đánh giá 20 10 10 100 Tốt Khá Trung bình 90 - 100 điểm 70 - 80 điểm 50 - 60 điểm Đánh giá hoạt động thành viên Chưa đạt Dưới 50 điểm GV cho thành viên đánh... mức độ hoạt động cua HS Rất tích cực Tích cực Bình thường Khơng tích cực 90 - 100 điểm 70 - 80 điểm 50 - 60 điểm Dưới 50 điểm (xem tài liệu phát, chủ đề 3, cịn mẫu tiêu chí khác, tùy mơn dạy)