Học sinh được trải nhiệm thực tế các kiến thức liên môn Toán, Lí, Công nghệ, Mỹ thuật để chế tạo máy bắt muối đơn giản. Học sinh thấy được giá trị, ý nghĩa, sự liên kết và ứng dụng thực tế của các kiến thức, kỹ năng đã học thuộc nhiều môn học trong chương trình giáo dục phổ thông nhằm giải quyết nhiều vấn đề trong thực tế, đồng thời hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.Trình bày được tập tính ưa ánh sáng của muỗi, nguyên lý bắt muỗi bằng quạt, mạch điện một chiều,…. Học sinh nắm vững các kiến thức thuộc các môn liên quan. Lập được kế hoạch chi tiết các dụng cụ thiết bị đủ để thực hiện dự án theo yêu cầu đặt ra. Thiết kế và lắp giáp hoàn thiện một chiếc máy bắt muối đơn giản, hiệu quả
Họ tên GV: Nguyễn Hữu Dũng, Tuổi 38 , Giới tính: nam Bộ mơn giảng dạy: Tốn – lý, Thâm niên công tác: 14 năm Đơn vị: Trường THCS Xã Yên Bình, số điện thoại: 0386075124 Email: huuha0312@gmail.com CHỦ ĐỀ DẠY HỌC STEM: CHẾ TẠO MÁY BẮT MUỐI THÔNG MINH 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 máy bắt muối 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 thông nhằm giải nhiều vấn đề thực tế, đồng thời hình thành phát triển lực giải vấn đề HS -Trình bày tập tính ưa ánh sáng muỗi, nguyên lý bắt muỗi quạt, mạch điện chiều,… 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 hoàn thiện máy bắt muối đơn giản, hiệu Giới thiệu chủ đề 3.1 Đặt vấn đề Hiện phương tiện thông tin đại chúng liên tục đưa tin tình hình sốt xuất huyết diễn biến ngày phức tạp Mà muỗi nguyên nhân làm dịch sốt xuất huyết lây lan nhanh chóng Trong biện pháp phịng chống dịch sốt xuất huyết, biện pháp khuyến cáo diệt muỗi thị trường có nhiều loại máy bắt muỗi giá máy bắt muỗi phù hợp với nhu cầu gia đình Trong đó, tự làm máy bắt muỗi khơng góp phần hạn chế dịch sốt xuất huyết, đồng thời học sinh lĩnh hội tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích như: tập tính ưa ánh sáng muỗi, nguyên lý bắt muỗi quạt, mạch điện chiều,… 3.2 Các kiến thức cần thiết thuộc lĩnh vực STEM mục tiêu cần đạt chủ đề Kiến thức khoa học (S) Kiến thức công nghệ (T) Kiến thức kỹ thuật (E) Kiến thức toán học (M) Mạch điện Cách sử dụng cưa, Bản vẽ kỹ thuật Đo kích lọ nhựa, chiều mắc nối tiếp, khoan, búa, súng máy bắt muỗi, quạt nhựa, ống mắc song song, nguồn pin mắc nối tiếp, tập tính ưa ánh sáng lạnh muỗi Mục tiêu lực hướng đến bắn keo, keo 502, kéo (kìm chuyên dụng) để gia công hộp nhựa, quạt tản nhiệt, Smartphone, laptop… quy trình gia cơng, lắp ráp mơ hình máy bắt muỗi nhựa cần cắt để chế tạo máy bắt muỗi Năng lực giải vấn đề thực tế học sinh 3.3 Quy trình thiết kế tổ chức dự án xây dựng Quy trình gồm giai đoạn: thiết kế ý tưởng dự án thiết kế việc thực dự án (dạy học dự án) cho học sinh 1.Đối tượng Học sinh lớp 2.Thời gian Cuối học kỳ II ( tuần tháng năm 2020) triển khai 3.Tiếp thu tốt 4.Vấn đề quan tâm Bối cảnh Học sinh Khá, Giỏi Học sinh vận dụng kiến thức liên môn để thiết kế lắp ráp hoàn thiện máy bắt muối thông minh, vừa làm đèn ngủ vưa bắt muối, di chuyển dễ dàng, sử dụng nguồn điện 12V tiêu thụ điện sử dụng nguyen vật liệu rẻ tiền hay đồ vật bỏ Bị muỗi đốt vừa gây cảm giác ngứa, khó chịu vừa gây bệnh sốt xuất huyết, nguy hiểm đến tính mạng người, đối tượng tre em Nếu sử dụng hóa chất diệt muỗi độc hại khơng thể dùng hóa chất khơng gian kín phịng ngủ, phịng bếp hay phịng khách được, cần có thiết bị bắt muối mà khơng gây hại đến thể người, giá thành rẻ, rễ làm làm đèn ngủ vào ban đêm thực tế Khoa học (S): - Tiết 4, 4: Đoạn mạch nối tiếp 6.Cácnội dung - Tiết 5, 5: Đoạn mạch song song kiến thức liên - Tiết 62, 52: Ánh sáng trắng ánh sáng màu qua - Tiết 65, 56: Các tác dụng ánh sáng Công nghệ (T): - Tiết 18, 18: Vật liệu khí - Tiết 20, 20: Dụng cụ khí - Tiết 32, 33: An toàn điện - Tiết 35, 36: Vật liệu kỹ thuật điện Kĩ thuật (E):Quy trình thiết kế kĩ thuật - Bản vẽ kĩ thuật Tốn học (T):Tính tốn đo đạc xác, dự trù kinh phí hợp lí Câu hỏi khái - Các biện pháp đễ hạn chế lây lan dịch sốt xuất huyết hiệu quát Bộ câu hỏi định hướng - Muỗi có tập tính đặc biệt với ánh sáng Câu hỏi - Nguyên lý cấu tạo hoạt động máy bắt học muỗi gì? - Chế tạo máy bắt muỗi ? Câu hỏi nội - Ánh sáng có tác dụng gì? dung - Ánh sáng màu thu hút muỗi? Kiến thức - Trình bày tập tính ưu ánh sáng lạnh muỗi - Vận dụng kiến thức mạch điện chiều để chế tạo máy bắt muỗi - Thiết kế vẽ sơ đồ cấu tạo máy bắt muỗi - Tìm kiếm vật liệu, thiết bị, dụng cụ theo bảng vẽ thiết kế Mục tiêu dự án Kỹ - Rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào đời sống - Rèn luyện kỹ lắp ráp mơ hình - Làm việc nhóm, hợp tác thành viên nhóm - Rèn luyện kỹ đánh giá, tự đánh giá sản phẩm mơ hình - Phân tích, cải tiến mơ hình để đạt kết cao - - Báo cáo trình bày kết trước lớp - - Thái độ hợp tác học tập làm việc nhóm: Thái độ - Có tinh thần trách nhiệm, hồn thành nhiệm vụ giao - Hứng thú với dự án ứng dụng vật lí - Ý thức giữ gìn sức khỏe, phịng chống dịch bệnh - Năng lực mơ hình hóa Tốn học Năng lực - Phát triển lực giải vấn đề thực tiễn -Một mơ hình “Máy bắt muỗi sáng tạo” đảm bảo: Sản phẩm - Đúng nguyên tắc cấu tạo đưa - Sản phẩm có tính sáng tạo, thử nghiệm thành công - Sản phẩm tự làm, yêu cầu kỹ thuật có tính thẩm mĩ - Sản phẩm: tạo mơ hình máy bắt muỗi - SGK vật lí 9, SGK cơng nghệ 10 Nguồn hỗ - Tài liệu dạy học dự án, dự án tham khảo trợ thực - Các tiêu chí đánh giá dự án - Tài liệu hướng dẫn sử dụng Power Point, thiết kế Website - Các từ khóa: Máy bắt muỗi, máy diệt côn trùng, … Sử dụng hình thức đánh giá: - Giáo án đánh giá kết dự án nhóm 11 Đánh giá - Đánh kết mơ hình thiết kế - Đánh giá kết thử nghiệm đánh giá kết sau cải tiến mơ hình II PHẦN TIẾNTRÌNHDẠYHỌC Thiết kế việc thực dự án cho học sinh Hoạt động Thời gian Nội dung thực Tiết - Tạo tình huống: GV đưa vấn đề, gợi ý để HS tìm ý tưởng giải 20 (phút) Hoạt động 1: - Thảo luận nhóm, đại diện nhóm nêu ý tưởng dự án thảo luận - GV sử dụng câu hỏi định hướng để gợi mở ý Giao vụ nhiệm tưởng dự án - HS làm việc theo nhóm, xác định rõ mục tiêu dự án, hình dung sản phẩm dự án mà nhóm cần đạt - HS: Lập kế hoạch thực dự án Phân cơng thành viên nhóm làm nhiệm vụ để đạt mục tiêu dự án Hoạt động 2: Nghiên cứu 25(phút) kiến thức nền, thiết kế mơ hình - GV: Hướng dẫn HS nghiên cứu thực dự án, triển khai thang điểm đánh giá - HS vận dụng kiến thức mạch điện, làm việc theo nhóm để vẽ phác thảo mạch điện cho hệ thống máy bắt muỗi sáng tạo - GV hướng dẫn HS nhà nghiên cứu thiết kế chế tạo máy băt muỗi Tiết - GV tổ chức hoạt động cho nhóm báo cáo phương án thiết kế 20 (Phút) Hoạt động 3: Báo cáo kiến thức vẽ thiết kế lần - Các nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi - GV nhận xét, đánh giá báo cáo (theo phiếu đánh giá 2) Tổng kết chuẩn hóa kiến thức liên quan - GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai thiết kế sản phẩm theo thiết kế; ghi lại điều chỉnh (nếu có) thiết kế sau hoàn thành 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) - HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến (ở nhà) - HS chế tạo lắp ráp máy bắt muỗi Hoạt động 4: 25(Phút) Lắp đặt, vận hành thử nghiệm sản phẩm - HS thử nghiệm máy bắt muỗi, so sánh với tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1) - HS điều chỉnh lại vật liệu thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lí (nếu cần phải điều chỉnh) - HS hoàn thiện bảng ghi danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm - HS đóng gói xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần trưng bày sản phẩm Tiết Hoạt động 5: Trưng bày, giới thiệu đánh giá sản 45(phút) phẩm - Xây dựng báo cáo tập trình bày, giới thiệu sản phẩm.(chuẩn bị nhà) - GV tổ chức buổi trưng bày sản phẩm - HS thuyết trình sản phẩm - HS đánh giá chéo kết qủa dự án - GV đặt câu hỏi, nhận xét công bố kết chấm sản phẩm theo tiêu chí phiếu đánh giá số - GV gợi mở việc tìm hiểu kiến thức mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS Chế tạo mơ hình mẫu thử nghiệm Sản phẩm dự án “Chế tạo máy bắt muỗi” a) Sơ đồ thiết kế mạch điện Hình Sơ đồ mạch điện máy bắt muối đơn giản a) Chuẩn bị - Vật liệu: Quạt tản nhiệt 12V lấy máy hỏng ( xin cửa hàng sửa chữa máy tính) - Đèn Led màu xanh dương ( mua 2500 đồng/ chiếc) - Hộp nhựa (tận dụng hộp nhựa bỏ gia đình) - Bộ nguồn 12V ( dùng củ xạc chung với đèn pin) - Ống hút nước mía, dây nối, cơng tắc mini - Dụng cụ: cưa, súng bắn keo, kéo, kìm, bật lửa, dao rọc giấy, ổ cắm mỏ hàn chì b) Gia cơng lắp ráp Bước 1: Gia công - Tạo mạch điện đèn Led - Khoan lỗ thơng gió cho thân hộp nhựa - Cắt lấy miệng hộp nhựa - Cắt ống nước mía dài khỏang cm - Cắt góc quạt tản nhiệt cho vừa với miệng hộp nhựa - Khoét thủng lắp hộp nhựa 1thành vòng tròn lại vành lắp - Hình Học sinh thực bước Bước 2: Lắp ráp - Đặt quạt tản nhiệt vào miệng hộp nhựa cho lực hút cánh quạt hướng phía miệng hộp - Dán lắp hộp nhựa khoét vào miệng hộp nhựa súng bắn keo lến - Vặn nắp hộp nhựa gắn miệng hộp nhựa thân hộp nhựa lại với - Dán hệ thống đèn Led vào phía nắp hộp nhựa - Gắn công tắt mini vào nắp hộp nhựa - Nối mạch điện đèn Led, công tắc quạt tản nhiệt cho với sơ đồ mạch điện - Tạo khoản cách đèn quạt cách chống ống hút nước mía cắt miệng nắp hộp - Hình Lắp phận bước Bước 3: Vận hành hoàn thành sản phẩm Hình Sản phẩm máy bắt muỗi hồn thành thử nghiệm III PHẦN 3: CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA NHÓM VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM 1.Tiêu chí đánh giá lực sáng tạo học sinh Mức độ Tiêu chí đánh giá Mức1.Khơng có Mức2.Khơng rõ ràng Mức3 Rõ ràng 1.Tìm vấn Khơng phát đề mới, tình hướng vấn đề tình thực tiễn đề xuất phương án giải đúng, hệ thống mang lại hiệu quả; [tương ứng với biểu sáng tạo (a)] Phát vấn đề, tình không đề xuất phương án giải hiệu , sáng tạo Phát vấn đề mới, tình đề xuất phương án giải đúng, hệ thống Thiết kế sơ Không đưa đồ bảng vẽ thê thiết kế nguyên lý cấu tạo ý tưởng hoạt động, vận hành hệ thống mới; [tương ứng với biểu sáng tạo (e)và(g)] Đưa thiết kế hợp lý phù hợp dựa tìm hiểu, gợi ý có sẵn bắt chước hệ thống người khác thực cải tiến mới, khắc Đưa thiết kế hợp lý phù hợp dựa tìm tì khám phá mà không dựa vào thiết kế có sẵn mang lại hiệu cao phục nhược điểm cũ Tìm giải Khơng đưa Đưa Đưa pháp khảo sát, đo giải pháp kiểm kiểm chứng rõ đặc mới, đảm bảo chứng độ ràng tính hiệu xác dễ thực hiện, đảm bảo tính xác; [tương với biểu (b)] Tìm thiết bị, vật liệu thay cho thiết bị, vật liệu cũ đảm bảo tính hiệu cao tiết kiệm; [tương ứng với biểu (b)(c) (d)] Không nắm rõ thiết bị cần sử dụng cho hệ thống, giáo viên giao vật liệu sử dụng vật liệu Nắm thiết bi cần thiết cách chế tạo Biết sử dụng vật liệu thay chấp nhận sử dụng mà tính hiệu chưa đề cao Sử dụng thiết bị thay đảm bảo tính hiệu cao, tiết kiệm có tính thẩm mỹ Đề xuất giải pháp Khơng đề xuất thiết kế cho hệ giải pháp thống kỹ thuật có, thay đổi số chi tiết thiết kế nhằm tăng hiệu cho hệ thống kỹ thuật [tương ứng với biểu (d)] Có đưa giải pháp không hiệu Đề xuất giải 6.Tiến hành thực Không tiến hành giải pháp thi thi công công, chế tạo nhằm mang lại lợi ích; [tương ứng với biểu (c) (d)] Tiến hành thi cơng cần có dẫn ban đầu giáo viên Tự tiến hành thi công nhanh, gọn, tiết kiệm hiệu Vận dụng kiến Không vận dụng thức học để giải vào thực tiễn vấn đề mới, tình thực tiễn liên quan đến ngành kỹ thuật; [tương ứng với Vận dụng Vận dụng linh giới hoạt hiệu hạn tình đơn giản giống với học pháp hiệu biểu (d)] 8.Kết hợp thao tác tư (so sánh, phân tích, đánh giá) phương pháp phán đốn, mơ hình giải quyết; [tương ứng với biểu (f)] Khơng phán đốn tình xảy q trình tiến hành dẫn đến trường hợp hư hỏng, phung phí ngun liệu hay sản phẩm cuối khơng hoạt động mong muốn Phán đốn tình hình không đưa phương hướng Lập nhiều Chỉ thực theo phương án giải phương án có sẵn cho vấn đề thực tiễn mang lại kết tối ưu; [tương ứng với biểu (b) (c)] Đưa nhiều phương án có vài khác biệt nhỏ khơng đáng kể giải Tư phán đốn tốt, giảm thiểu tối đa sai sót khơng cần thiết, hiệu tránh lãng phí xử lý tình phát sinh Tự đưa phương án thực tiễn, sáng tạo, độc đáo, hiệu đa dạng Đánh giá định lượng kết nhóm Tiến hành quan sát biểu hiện, hành vi nhóm q trình thực dự án kết hợp phiếu điều tra cá nhân sau thực xong dự án sau vấn sâu nội dung liên quan đến lực định hướng nghề nghiệp, thu kết tổng hợp thể qua bảng sau: T TT Tiêu chí Điểm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Báo cáo kiến thức (15đ) Đầy đủ nội dung kiến 10 thức Hiều nội dung kiến thức 10 10 10 5 Bản phương án thiết kế (30đ) Giải thích rõ sở khoa học 10 9.5 10 Bản vẽ thiết kế mơ hình vẽ 10 8.5 9.5 10 mơ hình dựa kiến thức 9 5 rõ ràng, đẹp, khả thi Có bảng thơng số kĩ thuật (loại 5 5 thiết bị, vật liệu sử dụng, số lượng… ) Sản phẩm (30 đ) Mơ hình vận hành thành cơng 5 Giải thích sở khoa học 10 9 Nêu lên nguyên lí hoạt động 5 9.5 4.5 9.5 mô hình Sản phẩm có hình thức đẹp, hài hịa 5 5 Sản phầm có cải tiến, sáng tạo 4 4.5 Kỹ thuyết trình (15đ) Trình bày rõ ràng, tự tin, thuyết phục Trả lời câu hỏi phản biện Tham gia đóng góp ý kiễn, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm khác 3.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 Kỹ làm việc nhóm (10đ) Kế hoạch có tiến trình, phân cơng nhiệm vụ rõ ràng hợp lí 5 4.5 Mỗi thành viên tích cực hoạt động, đong góp ý tưởng, hợp tác hiệu Tổng điểm 100 90 5 97 5 4.5 4.5 96 92 Kết thúc hoạt động dạy học STEM nhóm thực khảo sát điều tra tính khả thi hoạt động với số câu hỏi sau Câu 1: Em thích hoạt động chủ đề STEM được học vừa qua? Câu 2: Em thấy học chủ đề STEM có ích điểm Câu 3: Theo em có nên tổ chức buổi học STEM hay không? Nhận xét: Sau thực xong dự án, điểm đánh giá cho thấy hầu hết em đạt thành tích cao, nhóm có điểm cao Như vậy, đánh giá sơ thông qua việc thực dự án hình thành phát triển lực sáng tạo, giải vấn đề thực tiễn HS Bên cạnh đó, kết đồ thị thể hứng thú, ham muốn học hỏi, trải nghiệm em HS cho việc tổ chức dạy học giúp học sinh sáng tạo, thực tế hơn, biết kiến thức liên quan đến thực tiễn cịn tập cho học sinh thuyết trình, làm việc nhóm, phản biện, giúp nhớ lâu Kết luận - Đối chiếu với mục đích nghiên cứu nhiệm vụ nghiên cứu đề tài nhóm nghiên cứu đạt kết sau: -Vận dụng sở lí luận dạy học định hướng STEM vào nội dung kiến thức chương “Quang học” – Vật lí để xây dựng chủ đề “chế tạo máy bắt muỗi sáng tạo”.Trên sở tìm hiểu, điều tra tình hình dạy học chúng tơi có phương án tổ chức dạy học phù hợp với đối tượng thực nghiệm - Kết thực nghiệm cho thấy nội dung chủ đề dạy học số kiến thức chương “Quang học” – Vật lí phù hợp với đối tượng học sinh Hình thức tổ chức phương pháp hướng dẫn có tính khả thi Học sinh phát triển lực sáng tạo phát huy tính tích cực học tập -Tuy đề tài thu gom kết định song thời gian thực đề tài chưa nhiều, nên đề tài không tránh khỏi hạn chế như: - Chưa tổ chức cho nhiều lớp học sinh tham gia tiết học định hướng STEM - Chưa mở rộng cho nhiều chương kiến thức đa dạng Sản phẩm mà em thiết kế chế tạo có tính thẩm mĩ chưa cao