ĐỀ CƢƠNG HƢỚNG DẪN SẢN PHẨM KHOA HỌC KỸ THUẬT Năm học 2014-2015 Tên sản phẩm: Kính Vạn Hoa

ĐỀ CƢƠNG HƢỚNG DẪN SẢN PHẨM KHOA HỌC KỸ THUẬT Năm học 2014-2015 Tên sản phẩm: Kính Vạn Hoa Tên sản phẩm: Kính Vạn Hoa Ngày biên soạn: 25/02/2015 Lĩnh vực: Khoa học Vật lý - Công nghệ Đối tượng dự thi Nguyễn Hồng Dịu - Sinh năm 2000 Nguyễn Diệu Linh - Sinh năm 2000 Học sinh lớp - Trường THCS Thụy Chính – Thái Thụy Số tiết hƣớng dẫn: tiết tiết LT tiết TH Phần I- Lý thuyết 1- Lịch sử phát minh Kính vạn hoa, hay kiếng vạn hoa, dụng cụ quang học thường tạo thành từ gương xếp theo hình lăng trụ, có tác dụng tạo hình ảnh phản xạ nhiều lần Kính vạn hoa ống gồm gương chứa hạt chuỗi, viên sỏi màu, vật nhỏ có màu Người xem nhìn vào đầu ánh sáng vào đầu lại, phản chiếu qua gương Loại tiêu biểu có hai gương đặt theo chiều dọc Khi đặt gương nghiêng 45 độ tạo thành ảnh vật, tạo thành ảnh đặt 60 độ, ảnh đặt 90 độ Khi ống xoay, xáo trộn vật thể nhỏ tạo nhiều màu sắc hình dạng Bất kỳ hình dạng vật thể tạo mẫu đẹp đối xứng phản chiếu qua gương Kiểu gương tạo thành mẫu mẫu ngăn cách đen, kiểu gương (hình tam giác đóng) tạo thành mẫu lắp đầy khung nhìn Kính vạn hoa phát minh Sir David Brewster năm 1816 làm thí nghiệm phân cực ánh sáng Nó cấp phát minh năm 1817 Mẫu thiết kế ban đầu làm từ ống, Brewster đặt cặp gương đầu, đầu đặt đĩa kính mờ Ở giữa, ông đặt hạt chuỗi Lúc ban đầu có dụng ý dụng cụ khoa học, nhanh chóng làm thành đồ chơi Do hình kính vạn hoa tạo cách tình cờ, nên hình nhìn thấy khác (xác suất để thu hai hình giống hệt vơ bé), nên Kính vạn hoa hiểu hình ảnh đại diện cho đa dạng, phong phú 2- Nguyên lý hoạt động - Kính vạn hoa dựa vào tượng phản xạ ánh sáng mà tia sáng đổi hướng nhiều lần nhờ kính tạo nhiều hình tam giác ghép lại lung linh viên kim cương xung quanh hình ảnh 3- Ý tưởng sáng tạo Kính vạn hoa bao loại kính khác dùng để quan sát hình ảnh đẹp mắt người dùng Song độ tuổi thích khám phá, sáng tạo đổi HS muốn lưu giữ nhình hình ảnh đẹp riêng biệt Vì HS làm sản phẩm "kính vạn hoa "để thực điều 4- Ứng dụng - Sản phẩm nghiên cứu thiết kế chế tạo dựa tổng hợp kiến thức SGK Công nghệ, Vật lý THCS số sách tham khảo, dựa trị chơi ống kính vạn hoa - Giúp người quan sát nhận nhiều hình ảnh khác nhiều góc độ - Sản phẩm thay cho mơ hình quan sát để vẽ vật thể trình học tập sinh hoạt đặc biệt giúp em có trí tưởng tượng hình học khơng gian, tăng tính thẩm mỹ sáng tạo - Là sở để em học tốt mơn học: Cơng nghệ, Vật lí Toán học - Dựa vào tượng phản xạ ánh sáng mà tia sáng đổi hướng nhiều lần, để ta quan sát nhiều hình ảnh khác nhờ kính tạo nhiều hình tam giác ghép lại lung linh viên kim cương kết hợp với bơng hoa số hình vẽ với nhiều sắc màu để ứng dụng học tập - Sản phẩm hoạt động theo nguyên lí phản xạ ánh sáng - Giúp học sinh quan sát nhiều hình ảnh dựa vào tượng phản xạ ánh sáng mà tia sáng đổi hướng nhiều lần nhờ kính tạo nhiều hình tam giác ghép lại lung linh viên kim cương xung quanh hình ảnh Để ứng dụng học tập thực tiễn - Giúp cho người quan sát thấy vui mắt, tạo tâm lý thoải mái sau trình học tập, lao động mệt mỏi 5- Hiệu - Hiệu kinh tế: đơn giản, rẻ tiền (dễ làm, nguyên liệu tận dụng đơn giản ) - Hiệu xã hội: Sản phẩm phù hợp với tâm lý tuổi thiếu niên Mang tính giáo dục thẩm mỹ sáng tạo cho thiếu nhi - Hiệu môi trường: Sản phẩm gọn nhẹ, tận dụng phế liệu xây dựng Thân thiện với môi trường, không gây độc hại - Có tính giáo dục tích cực tốt mặt xã hội giải pháp mang lại, không gây hại cho tác động mơi trường mang tính uy tín chất lượng sản phẩm đảm bảo tính mỹ quan công nghiệp mỹ quan cho xã hội Phần II- Thực hành - Hƣớng dẫn Quy trình cơng nghệ I- Vật liệu + kính hình chữ nhật (được mài vát cạnh 3cm) có kích thước 7,5cm x 23cm ghép thành hình tam giác (hình vẽ) + Giấy si phát quang (xanh, đỏ, vàng, trắng) + Những hạt đá phát quang với nhiều màu sắc + Một đĩa CD đặt bên tạo hình ( hoa, hình chữ nhật, hình bình hành, hình vng, hình trịn, hình tam giác, tam giác cân, nhọn, đường thẳng…) + Một ống nhựa dài 10cm lắp có đường kính phi 110 + Một đèn LED sử dụng với nguồn pin 9V có cơng tắc điều khiển + Một mô tơ điện với nguồn điện áp 12V Sau cho vào ống trịn II- Tiến hành lắp rắp Bước 1: Ghép kính thành lăng trụ đặt vào ống tròn, kẹp cố định đoạn dây điện theo hình trịn xung quanh gắn kết với Bước 2: Lắp hệ thống đèn LED để lấy ánh sáng màu Bước 3: Đặt mẫu vật (là hoa, hình ảnh) nắp dưới, nắp có đục lỗ để quan sát Bước 4: Hoàn thiện mạch điện, bọc vỏ kính III- Kết sản phẩm 1- Lần thứ nhất: -Ưu điểm: Đã thu hình ảnh đẹp nhiều màu sắc lung linh -Hạn chế: Thao tác sử dụng khó, hình ảnh chưa sống động, khơng chuyển động, biến đổi 2- Cải tiến, lắp rắp sản phẩm lần thức Hai: Lắp thêm đế mô tơ quay vật mẫu đế (Một giá hình trịn có đường kính 50cm lấy từ hộp bánh kẹo làm nhựa dùng để nguyên vật liệu trên) Kết quả: -Ưu điểm: Đã thu hình ảnh sống động hơn, hình ảnh chuyển động, biến đổi -Hạn chế: chưa điều khiển lăng kính quan sát 3- Cải tiến, lắp rắp sản phẩm lần thức ba: Lắp thêm công tắc để điều khiển ánh sáng lăng kính điều khiển mơtơ quay mẫu vật đèn báo Kết quả: - Khi bật cơng tắc đèn led ống kính vào hình tam giác tạo hiệu ứng đặc biệt với nhiều màu sắc, hình ảnh ta quan sát - Với thiết kế chế tạo từ mơ tơ để quay viên đá nhiều góc độ khác cho ta nhiều hình ảnh khác ống kính vạn hoa mắt người quan sát Bài học qua trình thử nghiệm: Phấn đấu hồn thành sản phẩm “Kính vạn hoa” để tham dự thi sáng tạo khoa học kỹ thật lần thứ năm học 2014-2015 Qua trình hướng dẫn góp phần giáo dục cho HS niềm say mê nghiên cứu khoa học Trong trình chế tạo lắp đặt học sinh ứng dụng kiến thức Tốn học đo đạc, tính tốn vật liệu; kiến thức vật lý để lắp lăng kính, điều khiển nguồn điện, …; kiến thức cơng nghệ trang trí, chọn mẫu vật,… Rèn cho học sinh kỹ tính tốn, đo đạc, sử dụng an toàn điện, an toàn lao động, kỹ viết nhật ký, báo cáo,… Rèn thái độ cẩn thận, kiên trì, hợp tác hoạt động nhóm Phần III- Những thuận lợi khó khăn nghiên cứu chế tạo 1- Thuận lợi: -Giáo viên học sinh say mê nghiên cứu khoa học kỹ thuật -Nhà trường tạo điều kiện thuận lợi để hồn thành nhiệm vụ học tập 2- Khó khăn: -Thời gian tổ chức nghiên cứu chế tạo HS cịn mải tập trung học văn hóa -Công cụ, dụng cụ hỗ trợ để thiết kế, chế tạo khơng có (phải nhờ hay th thợ làm giúp, phải lại nhiều) -Phụ huynh lo lắng kết học tập em nên chưa tạo điều kiện nhiều cho lĩnh vực nghiên cứu em Phần IV- Kết luận Sản phẩm “Kính vạn hoa” với hy vọng mang lại lạ, thú vị hội thi Sáng tạo KHKT lần thứ ngành GD Thái Thụy tổ chức Sản phẩm đơn giản gọn nhẹ, dễ làm có tính giáo dục thẩm mỹ, đặc biệt tạo nên phút thư giãn cho Học sinh sau trình học tập mệt mỏi Xác nhận nhà trƣờng Giáo viên hƣớng dẫn Bùi Thị Hà Tổ Vật lý - Công nghệ