(Skkn 2023) thiết kế và tổ chức dạy học stem chủ đề “ moment lực cân bằng của vật rắn” nhằm phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NGHỆ AN ===    === SÁNG KIẾN KHOA HỌC GIÁO DỤC Đề tài: THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “ MOMENT LỰC CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN” NHẰM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC CHO HỌC SINH LĨNH VỰC: VẬT LÍ Tác giả : LÊ THỊ TÌNH Tổ : Tự nhiên Số điện thoại : 0975 745 332 Năm học: 2022 - 2023 Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Mục tiêu Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 giúp học sinh phát triển tồn diện đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ kỹ bản, phát triển lực cá nhân, tính động sáng tạo Theo Chương trình giáo dục phổ thơng 2018, giáo dục STEM mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn Giúp học sinh thấy ý nghĩa tầm quan trọng môn học, tạo hứng thú, quan tâm, thúc học sinh chủ động học tập làm việc hiệu quả, góp phần giáo dục hướng nghiệp, tạo hội để học sinh tìm hiểu xem xét lĩnh vực nghề nghiệp theo nhiều góc độ để lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với thân Vật lí có nhiều ưu việc thúc đẩy triển khai giáo dục STEM Sản phẩm, q trình cơng nghệ tạo thơng qua giáo dục STEM góp phần phát triển lực nghiên cứu theo chu trình khoa học chu trình kĩ thuật cách trọn vẹn Việc dạy học vật lí gắn với q trình thực học STEM tạo hội mở không gian thời gian, tận dụng hỗ trợ cộng đồng, hệ thống Internet, góp phần thúc đẩy, hỗ trợ giáo viên học sinh đáp ứng mục tiêu Chương trình giáo dục phổ thơng Tuy nhiên, theo khảo sát địa phương, giáo dục STEM chưa nhân rộng Nguyên nhân tài liệu tham khảo, hướng dẫn cịn hạn chế Đã có nhiều sách luận văn đề cập đến dạy học STEM mơn vật lí tài liệu chủ yếu đề cập đến dạy học theo hình thức trải nghiệm STEM, chưa sâu vào hướng dẫn thiết kế tiến trình dạy học STEM tiết học cụ thể Nội dung chủ đề “ Moment lực Cân vật rắn” tổ chức dạy học theo hình thức STEM, nhiên, theo tơi tìm hiểu, chưa có tài liệu hướng dẫn thực dạy học chủ đề theo hình thức STEM Từ lí trên, tơi mạnh dạn đề xuất sáng kiến với đề tài: “Thiết kế tổ chức dạy học STEM chủ đề “ Moment lực Cân vật rắn” nhằm phát triển phẩm chất, lực cho học sinh” Đóng góp đề tài - Về lí luận: + Làm sáng tỏ sở lí luận giáo dục STEM, vai trò giáo dục STEM Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 + Đưa quy trình xây dựng dạy STEM bước thiết kế tiến trình dạy học STEM + Đưa công cụ đánh giá để đánh giá phát triển phẩm chất, lực học sinh trình dạy học STEM - Về thực tiễn: + Đề tài góp phần đánh giá thực trạng việc giáo dục STEM dạy học Vật lí trường THPT + Xây dựng logic hình thành kiến thức quy trình dạy học STEM chủ đề “Moment lực Cân vật rắn” theo quy trình khoa học quy trình kĩ thuật + Thiết kế chuỗi hoạt động học dạy học STEM chủ đề “ Moment lực Cân vật rắn” + Đề tài bổ sung mục tiêu phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí, lực giải vấn đề sáng tạo, phát triển lực số cho học sinh thời đại công nghệ 4.0 + Tổ chức thực nghiệm dạy học STEM chủ đề “ Moment lực Cân vật rắn” + Đề số giải pháp việc nâng cao hiệu vận dụng giáo dục STEM dạy học + Thơng qua nội dung đề tài đóng góp thêm tài liệu tham khảo với bạn đồng nghiệp giảng dạy mơn Vật lí nói chung đổi PPDH nhằm giúp học sinh phát triển toàn diện đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ đáp ứng mục tiêu chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Với kết đem lại thực đề tài cho thấy việc dạy học Vật lí theo định hướng STEM giai đoạn cấp thiết khả thi Bằng trình độ tâm huyết nghề tin GV thiết kế tổ chức dạy học STEM cách có hiệu Phần 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI I Cơ sở lí luận Một số vấn đề giáo dục STEM 1.1 Một số khái niệm giáo dục STEM 1.1.1 Thuật ngữ STEM STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Toán học), thường sử dụng bàn đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Toán học quốc gia Hiện nay, thuật ngữ dùng chủ yếu hai ngữ cảnh giáo dục nghề nghiệp Trong ngữ cảnh giáo dục, đề cập tới STEM muốn nhấn mạnh đến quan tâm giáo dục lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học; trọng đến dạy học mơn học STEM theo tiếp cận tích hợp liên mơn, gắn với thực tiễn, hình thành phát triển phẩm chất, lực người học Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM sử dụng đề cập tới ngành nghề thuộc liên quan đến lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Toán học Đây ngành nghề có vai trị định tới sức cạnh tranh kinh tế, có nhu cầu cao xã hội đại 1.1.2 Giáo dục STEM a Khái niệm giáo dục STEM Với tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM hiểu triển khai theo cách khác - Một là, TƯ TƯỞNG ( chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, THÚC ĐẨY giáo dục lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Toán học với mục tiêu “định hướng chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày tăng ngành nghề liên quan tới lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh kinh tế” - Hai là, phương pháp TIẾP CẬN LIÊN MƠN (khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, tốn) dạy học với mục tiêu: (1) Nâng cao hứng thú học tập môn học thuộc lĩnh vực STEM; (2) Vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn; (3) Kết nối trường học cộng đồng; (4) Định hướng hành động, trải nghiệm học tập; (5) Hình thành phát triển lực phẩm chất người học b Mục tiêu giáo dục STEM Giáo dục STEM trường phổ thông hướng tới mục tiêu: - Thúc đẩy giáo dục lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học tất phương diện chương trình, đội ngũ giáo viên, sở vật chất sách; nâng cao nhận thức nhà trường, xã hội vai trị, ý nghĩa mơn học thuộc lĩnh vực STEM trường phổ thông - Thu hút quan tâm, nâng cao hứng thú chất lượng học tập học sinh môn học - Kết hợp với hoạt động giáo dục hướng nghiệp định hướng phân luồng, nâng cao tỉ lệ học sinh có xu hướng lựa chọn nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM, đáp ứng yêu cầu nguồn nhân lực STEM cho nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa phát triển kinh tế xã hội đất nước c Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM trường phổ thông Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi giáo dục phổ thông Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện Triển khai giáo dục STEM nhà trường, bên cạnh trì quan tâm mơn học thuộc lĩnh vực tốn, khoa học, lĩnh vực công nghệ, kĩ thuật quan tâm, đầu tư tất phương diện đội ngũ giáo viên, chương trình, sở vật chất để giáo dục STEM đạt hiệu mong muốn - Nâng cao hứng thú học tập môn học thuộc lĩnh vực STEM Các hoạt động giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh môn học thuộc lĩnh vực STEM xuất xu hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp - Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh Khi triển khai dạy STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học; làm quen với hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Các hoạt động nêu góp phần tích cực vào hình thành phát triển phẩm chất, lực cho học sinh Đó lực chung cốt lõi (tự chủ tự học, giao tiếp hợp tác, giải vấn đề sáng tạo); lực đặc thù lực toán học, lực khoa học, lực công nghệ lực tin học - Kết nối trường học với cộng đồng Để đảm bảo triển khai hiệu giáo dục STEM, sở giáo dục phổ thông cần kết nối với sở giáo dục nghề nghiệp, giáo dục đại học, sở nghiên cứu, sở sản xuất địa phương nhằm khai thác nguồn lực người, sở vật chất, tài triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thơng hướng tới giải vấn đề có tính đặc thù địa phương - Hướng nghiệp, phân luồng Hướng nghiệp phân luồng vấn đề quan trọng giáo dục phổ thông Triển khai tốt hoạt động này, không giúp học sinh lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với thân gia đình, mà cịn giúp định hướng lực lượng lao động cho ngành nghề xã hội có nhu cầu Với mục tiêu ban đầu giáo dục STEM phát triển nguồn nhân lực thuộc lĩnh vực này, giáo dục STEM trường phổ thơng phải kết nối chặt chẽ với giáo dục hướng nghiệp phân luồng Tổ chức tốt giáo dục STEM trường phổ thông, học sinh trải nghiệm lĩnh vực STEM, đánh giá phù hợp, khiếu, sở thích thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Qua đó, học sinh có lựa chọn nghề nghiệp đắn Thực tốt giáo dục STEM trường phổ thông cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, ngành nghề có nhu cầu cao nguồn nhân lực cách mạng công nghiệp lần thứ tư 1.2 Giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng 2018 1.2.1 Định hướng giáo dục STEM Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Trong Chương trình giáo dục phổ thơng 2018, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học vừa thể phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển lực phẩm chất người học Cụ thể là: *Theo tiếp cận thúc đẩy giáo dục lĩnh vực STEM - Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 có đầy đủ mơn học thuộc lĩnh vực STEM Đó mơn Tốn, mơn Khoa học tự nhiên, mơn Cơng nghệ mơn Tin học - Chương trình mơn Tốn trọng vận dụng tốn học vào thực tiễn, dành thời lượng đáng kể cho hoạt động trải nghiệm môn học Quan điểm sở tổ chức hoạt động giáo dục STEM q trình dạy học mơn Tốn - Vị trí, vai trị mơn Cơng nghệ mơn Tin học Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 nâng cao rõ rệt Điều rõ tư tưởng giáo dục STEM mà điều chỉnh kịp thời giáo dục phổ thông trước Cách mạng cơng nghiệp 4.0 - Việc hình thành nhóm môn Công nghệ Nghệ thuật giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp với quy định lựa chọn mơn học nhóm, nhóm chọn mơn đảm bảo học sinh học môn học thuộc lĩnh vực STEM *Theo tiếp cận liên môn dạy học lĩnh vực STEM - Có nhiều chủ đề STEM chương trình mơn học tích hợp giai đoạn giáo dục môn Tự nhiên Xã hội, Khoa học, Tin học Công nghệ (ở tiểu học), môn Khoa học tự nhiên (ở trung học sở) - Có chuyên đề học tập STEM, nghề nghiệp STEM lớp 10, 11, 12 lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật tốn; hoạt động trải nghiệm hình thức câu lạc nghiên cứu khoa học, có hoạt động nghiên cứu STEM - Tính mở Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 cho phép số nội dung giáo dục STEM xây dựng thông qua nội dung giáo dục địa phương, kế hoạch giáo dục nhà trường; qua chương trình, hoạt động STEM triển khai, tổ chức thông qua hoạt động xã hội hóa giáo dục 1.2.2 Định hướng giáo dục STEM mơn Vật lí cấp trung học phổ thông Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM ưu mơn Vật lí Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Giáo dục mơn Vật lí thơng qua giáo dục STEM ln mang tính tích hợp, có ý nghĩa thực tiễn, liên hệ chặt chẽ với tốn học mơn khoa học khác Đặc điểm sở để tăng cường giáo dục STEM dạy học mơn Vật lí dựa vào hoạt động nghiên cứu theo quy trình khoa học, quy trình thiết kế kĩ thuật, hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật Cơ sở thiết kế, tổ chức hoạt động giáo dục STEM 2.1 Chu trình STEM Khoa học tự nhiên, kĩ thuật cơng nghệ có mối liên hệ mật thiết với sử dụng tốn làm cơng cụ quan trọng Mối liên hệ thể thông qua chu trình STEM (Hình 1.1) Hình 1.1: Chu trình STEM 2.2 Quy trình thiết kế kĩ thuật Thiết kế kĩ thuật trình phát nhu cầu, vấn đề cần giải quyết, cần đổi thực tiễn; đề xuất giải pháp kĩ thuật, công nghệ đáp ứng nhu cầu, giải vấn đề đặt ra; thực hoá giải pháp kĩ thuật, công nghệ; thử nghiệm đánh giá mức độ đáp ứng nhu cầu, vấn đề đặt Hình 1.2: Quy trình thiết kế kĩ thuật giáo dục STEM 2.3 Phương pháp khoa học Đây phương pháp nghiên cứu vấn đề khoa học, số liệu liên quan thu thập nhằm xây dựng giả thuyết giả thuyết thực nghiệm kiểm chứng Hình 1.3: Phương pháp khoa học giáo dục STEM Một số hình thức tổ chức giáo dục STEM 3.1 Dạy học số môn khoa học theo học STEM Tổ chức hoạt động dạy học: tổ chức hoạt động dạy học thiết kế theo phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực với hoạt động cụ thể Mỗi hoạt động học thiết kế rõ ràng mục đích, nội dung sản phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành Các hoạt động học tổ chức ngồi lớp học đảm bảo mục tiêu dạy học phần nội dung kiến thức chương trình Cách thức tổ chức hoạt động dạy học thường chia thành hoạt động, bao gồm: xác định vấn đề; nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp; lựa chọn giải pháp; chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Hoạt động dành cho đối tượng học sinh 3.2 Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM: tổ chức thơng qua hình thức câu lạc bộ, ngày hội hình thức trải nghiệm thực tế; tổ chức thực theo sở thích, khiếu lựa chọn học sinh cách tự nguyện Nhà trường tổ chức khơng gian trải nghiệm STEM nhà trường; giới thiệu thư viện học liệu số, thí nghiệm ảo, mơ phỏng, phần mềm học tập để học sinh tìm hiểu, khám phá thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật thực tiễn đời sống Hoạt động dành cho học sinh tự nguyện đăng kí 3.3 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật dạng đề tài/dự án nghiên cứu cá nhân nhóm, có giáo viên hướng dẫn Dựa tình hình thực tiễn, định kì tổ chức ngày hội STEM thi khoa học kĩ thuật đơn vị, đồng thời lựa chọn đề tài/dự án nghiên cứu gửi tham gia Cuộc thi khoa học, kĩ thuật cấp Hoạt động dành cho học sinh có khiếu Xây dựng thực dạy STEM 4.1 Quy trình xây dựng dạy STEM 4.1.1 Bài học STEM theo quy trình khoa học Bài dạy STEM khoa học thiết kế dựa quy trình khoa học, nhằm hướng tới tìm tịi, khám phá chất, quy luật vật, tượng Bài dạy xây dựng theo quy trình: Bước 1: Tạo tình làm nảy sinh câu hỏi vấn đề (thí nghiệm, kiến thức cũ, kinh nghiệm… lạ thường, mâu thuẫn, bất ngờ…) Bước 2: Xây dựng câu hỏi vấn đề: Là câu hỏi mà có câu trả lời kết luận Bước 3: Giải vấn đề (Tìm câu trả lời): - Câu trả lời dự đốn (có cứ, khơng chắn) – giả thuyết - Thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra dự đốn - Thực thí nghiệm theo phương án thiết kế Bước 4: Kết luận: Nội dung kiến thức 4.1.2 Bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Bài dạy STEM kĩ thuật thiết kế dựa quy trình kĩ thuật, nhằm hướng tới phát hiện, đề xuất, giải vấn đề thực tiễn có sở ngun lí khoa học, tốn, cơng nghệ Bài dạy xây dựng theo quy trình: Bước 1: Tạo tình làm nảy sinh câu hỏi vấn đề (nhu cầu người, yêu cầu kĩ thuật…) Bước 2: Xây dựng câu hỏi vấn đề: Là câu hỏi mà có câu trả lời kết luận (Thiết bị có cấu tạo nguyên tắc hoạt động ? Thiết kế, chế tạo thiết bị ?) Bước 3: Giải vấn đề (Tìm câu trả lời): - Thiết kế: Vẽ cấu tạo mô tả nguyên tắc hoạt động - Chế tạo thiết bị (mơ hình thiết bị, đơn giản, rẻ tiền) theo thiết kế - Vận hành: để kiểm tra chức thiết bị Bước 4: Kết luận: Cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị/Bản thiết kế thiết bị 4.2 Thiết kế tiến trình dạy học Mỗi dạy STEM tổ chức theo hoạt động Mỗi hoạt động phải mô tả rõ mục tiêu, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh cách thức tổ chức hoạt động Hình 1.4: Tiến trình dạy STEM c Ít khả thi d Không khả thi Thầy/cô đánh giá mức độ khả thi việc bổ sung mục tiêu phát triển lực số ( NL tìm kiếm thơng tin, liệu; NL sử dụng phần mềm, ứng dụng thảo luận, hợp tác, trình bày báo cáo, kiểm tra, đánh giá,….) học sinh dạy học chủ đề “Moment lực Cân vật rắn”? a Rất khả thi b Khả thi c Ít khả thi d Khơng khả thi Thầy/cô đánh giá mức độ khả thi việc bổ sung mục tiêu phát triển lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí, lực giải vấn đề sáng tạo HS dạy học :“Lập luận suy hệ logic (cần kiểm chứng) quy tắc moment trường hợp xét cân vật có trục quay cố định Nhận bước thực hiện, lập kế hoạch triển khai từ việc làm thí nghiệm kiểm chứng” HS có lực môn mức Khá, Tốt? a Rất khả thi b Khả thi c Ít khả thi d Khơng khả thi Thầy/cô đánh giá mức độ khả thi việc bổ sung mục tiêu “ Phát triển lực sử dụng phần mềm Microsoft Excel xử lí số liệu, vẽ đồ thị, khớp hàm” dạy học thí nghiệm xây dựng quy tắc moment HS có lực Tin học mức độ Khá trở lên? a Rất khả thi b Khả thi c Ít khả thi d Khơng khả thi Thầy/cô đánh giá mức độ khả thi chuỗi hoạt động dạy học xây dựng kế hoạch dạy “Moment lực Cân vật rắn” trình bày đề tài? a Rất khả thi b Khả thi c Ít khả thi d Không khả thi Thầy/cô đánh giá mức độ khả thi yêu cầu nhiệm vụ thiết kế phiếu học tập, phương tiện hướng dẫn HS thực hoạt động kế hoạch dạy “Moment lực Cân vật rắn” trình bày đề tài? a Rất khả thi b Khả thi c Ít khả thi d Khơng khả thi 10 Thầy/cô đánh giá mức độ khả thi phương pháp, công cụ đánh giá trình bày đề tài (Câu hỏi, bảng kiểm, phiếu đánh giá theo tiêu chí, kiểm tra…) để đánh giá phát triển phẩm chất, lực HS trình dạy học chủ đề “Moment lực Cân vật rắn” theo chương trình GDPT 2018? a Rất khả thi b Khả thi c Ít khả thi d Không khả thi PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THU ĐƯỢC TỪ KHẢO SÁT TRÊN GOOGLE FORM PHỤ LỤC HƯỚNG DẪN HỌC SINH LƯU TRỮ HỒ SƠ HỌC TẬP SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU ***** Chủ đề: THIẾT KẾ CÂN ĐỊN HỒ SƠ HỌC TẬP CỦA NHĨM NHÓM SỐ:… …… Họ tên giáo viên hướng dẫn: Tổ chuyên môn: Tự nhiên I THIẾT KẾ SẢN PHẨM (Thực nhóm làm việc đề xuất giải pháp thiết kế cân đòn báo cáo) Hướng dẫn: - Chia sẻ kiến thức tìm hiểu với thành viên nhóm - Thảo luận đề xuất giải pháp thiết kế cân đòn từ vật liệu đơn giản (chọn vật liệu làm cân, xác định phận kiểu dáng cân đòn, xác định cách bố trí phận, cách chia thang đo đáp ứng yêu cầu sản phẩm ) - Vẽ thiết kế sản phẩm, giải thích nguyên lí hoạt động cân đòn Nguyên tắc hoạt động cân đòn a) Nguyên tắc hoạt động b) Các lực tác dụng lên đòn cân c) Ý nghĩa vạch số 0? Thiết kế vẽ cân đòn (Nêu rõ giới hạn đo cân, thực với cân 50g) (Chú ý vạch số cân) Bản vẽ thiết kế sản phẩm: Mơ tả ngun lí hoạt động cân địn: Nhận xét, góp ý giáo viên nhóm NHẬT KÍ THIẾT KẾ CÂN ĐỊN (Thực nhà) Ghi lại hoạt động thiết kế cân đòn, vấn đề gặp phải, nguyên nhân cách giải GÓP Ý VÀ CHỈNH SỬA SẢN PHẨM (Thực buổi trình bày sản phẩm)  Ghi lại góp ý, nhận xét nhóm giáo viên sản phẩm nhóm báo cáo  Đưa điều chỉnh cần thiết để hoàn thiện sản phẩm SẢN PHẨM VÀ HÌNH ẢNH MINH HỌA HOẠT ĐỘNG CỦA NHĨM Dán hình ảnh sản phẩm cân địn, hình ảnh minh hoạ hoạt động nhóm, bao gồm đường link YouTube video mô tả trình làm việc nhóm II BẢNG PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ CHO THÀNH VIÊN CỦA NHÓM TT Họ tên Vai trị Nhiệm vụ Trưởng nhóm Quản lý, tổ chức chung, phụ trách trình bày ppt Thư ký Ghi chép, Lưu trữ hồ sơ học tập nhóm Thành viên Phát ngơn viên Thành viên Photo hồ sơ, tài liệu học tập Thành viên Chụp ảnh, ghi hình minh chứng nhóm Thành viên Mua vật liệu Các nhiệm vụ dự kiến, thay đổi theo thực tế triển khai nhiệm vụ nhóm Một thành viên đảm nhận nhiều công việc KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Vấn đề/Nhiệm vụ/Dự án cần thực hiện: Kế hoạch triển khai TT Hoạt động Sản phẩm Tiêu chí đánh giá Thời gian Người phụ trách CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá sản phẩm cân địn Tiêu chí Điểm tối đa Cân địn hoạt động theo quy tắc moment Cân vật có khối lượng từ 50g đến 2000g Cân có độ xác cao Cân có hình thức đẹp Chi phí làm cân tiết kiệm Tổng điểm 10 Điểm đạt Phiếu đánh giá số 2: Đánh giá báo cáo thiết kế sản phẩm Tiêu chí Điểm tối đa Bản vẽ thiết kế cân địn vẽ rõ ràng, ngun lí; phù hợp với liệu thực nghiệm đáp ứng yêu cầu để cân vật có khối lượng từ 50g đến 2000g Bản thiết kế kiểu dáng cân đòn vẽ rõ ràng, đẹp, sáng tạo, khả thi; Giải thích rõ nguyên lí hoạt động cân địn; Trình bày rõ ràng, logic, sinh động Tổng điểm 10 Điểm đạt PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM PHỤ LỤC HỒ SƠ HỌC TẬP CỦA NHĨM Chủ đề: “CHẾ TẠO CÂN ĐỊN” – Vật lí , Lớp 10 Nhóm: Thành viên: Hồ Văn Hợp Hồ Diệu Anh Hồ Minh Phương Hoàng Thị Thúy Quỳnh Hồ Phương Anh Hồ Lê Tuấn Đạt Trần Thị Thanh Mai BẢN THIẾT KẾ CÂN ĐỊN 1.Ngun tắc hoạt động cân địn a) Nguyên tắc hoạt động Nguyên tắc hoạt động cân dựa theo quy tắc moment lực: Vật rắn có trục quay cố định nằm cân tổng momen lực làm vật quay theo chiều kim đồng hồ tổng momen lực có tác dụng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ ∑ 𝐌 trái =∑ 𝐌 phải M1 momen trục I trọng lực phần phía đầu cân; M2 momen trục I trọng lực phân phía chia vạch cân Khi P0 treo O cân thăng Ta có: M1+P1.d1=M2 +P0.d2 Treo vật trọng lượng P đĩa cân phải đặt P0 vị trí cân B Cân nằm thăng bằng, ta có : (P+P1).d1+M1=M2+P0.(d2+OB) b) Các lực tác dụng lên địn cân Có lực tác dụng lên cân địn là: -Trọng lực đĩa cân (kèm theo vật cân) (P1) -Trọng lực cân(quả dọi) (P0) -Trọng lực phần phía đầu cân đến trục quay -Trọng lực phần phía cán cân (thanh chia vạch) đến trục quay c) Ý nghĩa vạch số 0? Đưa hệ vật vị trí cân ban đầu Lúc tổng moment trọng lực lực đĩa cân (khi chưa cân vật) phần trọng lượng phần phía đầu cân tác dụng lên trục quay tổng moment trọng lực dọi phần trọng lực phía cán cân (thanh chia vạch) tác dụng lên trục quay Vậy cân vật, phần momen trọng lực vật cân trục quay cân với phần mooment trọng lực cân tăng thêm (phần moment cân vạch số 0) Thiết kế vẽ cân đòn Nguyên vật liệu: Gỗ Quả dọi Đĩa inox Dây xích nhơm Móc quần áo Đinh Kềm Cây đục gỗ Dao rọc giấy Quả cân phịng thí nghiệm Khối lượng đĩa+dây xích: 0,12 (kg) Khối lượng cân: 0,18 kg d1= cm (Khoảng cách từ trục đo-tay cầm đến điểm treo vật-cân) d2= cm (Khoảng cách từ trục đo-tay cầm đến vạch số 0) Độ dài đo: 23,6 cm Giới hạn đo: kg – ĐCNN:0,1 kg (100 g) PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ, KẾ HOẠCH THỰC HIỆN NHIỆM VỤ Nhóm: Thành viên Nhiệm vụ -Phân chia nhiệm vụ -Lên ý tưởng, tính tốn thiết kế -Vẽ thiết kế 2.Hồ Phương Anh -Tìm hiểu cân thực tế, làm báo cáo -Mua nguyên liệu 3.Hồ Minh Phương -Làm đĩa cân, dây xích -Đục nối gỗ làm tay cầm -Chỉnh sửa cân đòn -Mang dụng cụ 4.Hồ Diệu Anh -Lên ý tưởng, đục gỗ làm cán cân 5.Hoàng Thị Thúy -Làm mốc chia, mài gỗ -Đục lỗ làm móc treo, mài dọi Quỳnh 6.Hồ Lê Tuấn Đạt -Chụp ảnh, quay video thực nghiệm 1.Hồ Văn Hợp 7.Trần Thị Thanh Mai -Ghi số liệu tính tốn cân đo, sai số… -Ghi nội dung đánh giá sản phẩm, chỉnh sửa cân địn Thời gian Mức độ hồn tham thành gia ngày Tốt ngày Tốt ngày Tốt ngày Tốt ngày Tốt ngày Tốt ngày Tốt PHIẾU HỌC TẬP Chủ đề: “Chế tạo cân địn” – Vật lí , Lớp 10 Mục tiêu: Hỗ trợ định hướng thi công sản phẩm Hình thức: Hoạt động nhóm Hướng dẫn: + Hồn thiện sản phẩm cân địn theo thiết kế thống + Thực báo cáo chia sẻ theo hướng dẫn Thực sản phẩm + Tìm kiếm, chuẩn bị nguyên vật liệu, dụng cụ dự kiến + Thực sản phẩm theo thiết kế Thử nghiệm đánh giá Mỗi thành viên nhóm trải nghiệm sử dụng cân địn ghi nhận đánh giá theo tiêu chí đánh giá sản phẩm STT Tiêu chí Thao tác sử dụng Hiệu hoạt động Thiết kế, kích thước Mức độ đạt Dễ dàng Tốt Vấn đề cần cải thiện Khơng cần Khơng cần (độ xác cao) Phù hợp,hiệu Cán cân cần dài Đĩa cân cần sâu Phương án cải thiện Khơng có ý kiến Khơng có ý kiến Thiết kế lại mua dụng cụ phù hợp Đánh giá sản phẩm: - Cân đòn sử dụng Khi sử dụng, cân hoạt động ổn định, có tính xác cao Dễ dàng điểu chỉnh mốc đo phù hợp để cân - Tùy vào vật để cân Với cân vật không GHĐ= 2kg cân vật - Hình thức đẹp mắt Tuy nhiên cán cân sát so với GHĐ nên cần điều chỉnh cho dài - Ngun vật liệu dễ tìm Chi phí thực hành tiết kiệm kinh tế Dự định: Nhóm thực phương án cải tiến thời gian lại tiếp tục đánh giá, điều chỉnh **Lưu ý: Tất hình ảnh sản phẩm, kết tự đánh giá đề xuất cải tiến cần lưu lại dạng hình ảnh văn Một số hình ảnh: *Quá trình thực hành: *Sản phẩm: