GIAO AN CHE TAO PHUONG TIEN CHO HANG BANG VAT LIEU TAI CHE (1)

Họ tên giáo viên: Phạm Công ThànhTrườngTH-THCS-THPT Nguyễn Bỉnh KhiêmTP Hạ Long Tiết theo PPCT: 14,15,16 Lớp: 8A1 Ngày soạn : 15/01/2019 MÔN VẬT LÝ CHỦ ĐỀ: CHẾ TẠO PHƯƠNG TIỆN CHỞ HÀNG ĐƯỜNG THỦY BẰNG VẬT LIỆU TÁI CHẾ I XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT + Tìm hiểu nội dung lực đẩy Ác – si – mét điều kiện để vật chìm lơ lửng chất lỏng + Chế tạo phương tiện chở hàng đường thủy vật liệu tái chế dựa kiến thức lực đẩy Ác – si – mét vật + Tính lực đẩy Ác – si – mét tối đa tác dụng lên phương tiện chở hàng đường thủy nhóm thiết kế + Tìm thể tích tối đa phương tiện chở hàng II XÂY DỰNG NỘI DUNG CHỦ ĐỀ + Dạy học theo định hướng Stem mơn Vật lí lớp tiết 14, 15, 16 gồm nội dung hai LỰC ĐẨY ÁC SI MÉT; SỰ NỔI thông qua chủ đề “CHẾ TẠO PHƯƠNG TIỆN CHỞ HÀNG ĐƯỜNG THỦY BẰNG VẬT LIỆU TÁI CHẾ” III MỤC TIÊU BÀI HỌC Kiến thức + HS nhận biết lực đẩy Ác – si – mét + Chỉ đặc điểm lực đẩy Ác – si – mét: điểm đặt, phương, chiều, độ lớn + HS viết biểu thức lực đẩy Ác – si – mét, rõ đại lượng có cơng thức + HS nêu điều kiện để vật nổi, chìm lơ lửng chất lỏng Kĩ + Sử dụng thành thạo công thức FA = d.V để giải tập đơn giản có liên quan đến lực đẩy Ác– si–mét giải thích số tượng đơn giản thường gặp thực tế + Đề xuất phương án thí nghiệm sở dụng cụ thực hành có + Giải thích tượng vật thường gặp đời sống Thái độ + Nghiêm túc, tự giác, có tinh thần hợp tác theo nhóm u thích mơn Định hướng phát phát triển lực + Năng lực Tự học: HS tự nghiên cứu kiến thức lực đẩy Ác – si – mét nhà thông qua SGK, mạng internet + Năng lực Giải vấn đề: HS dựa vật liệu tái chế để chế tạo phương tiện chở hàng đường thủy đạt tải trọng tối đa + Năng lực Sáng tạo: HS sáng tạo ý tưởng thiết kế hình dáng, kết cấu phương tiện chở hàng + Năng lực Giao tiếp, Tự quản lý, Hợp tác: HS trao đổi, nêu ý kiến đưa đến thống nhất, lựa chọn phương án tối ưu để giải nhiệm vụ trình học chun đề Ngồi ra, HS thuyết trình sản phẩm nhóm sau chế tạo + Năng lực Tính tốn: HS dự tốn vật liệu phù hợp để chế tạo phương tiện chở hàng HS vận dụng công thức FA = d V để tính lực đẩy FA tối đa tác dụng lên phương tiện tìm thể tích tối đa phương tiện Giáo dục đạo đức: Giáo dục tính hợp tác, tơn trọng bạn nhóm, cụ thể: + Trong q trình chế tạo phương tiện chở hàng đường thủy, thành viên nhóm phải có hợp tác, phân cơng nhiêm vụ rõ ràng trước bắt đầu công việc + Trong q trình tiến hành thí nghiệm, thành viên nhóm phải thể tính tơn trọng, đồn kết: biết lắng nghe, chia sẻ bảo vệ ý kiến thân + Rèn tính trung thực, thận trọng làm thí nghiệm báo cáo kết + Giáo dục tính tiết kiệm, ý thức bảo vệ mơi trường thông qua việc sử dụng vật liệu tái chế Với mục tiêu dạy học theo định hướng STEM đặt chủ đề: “ Chế tạo phương tiện chở hàng đường thủy sử dụng vật liệu tái chế”, nội dung STEM thể cụ thể sau: - Khoa học (S): + HS nhận biết lực đẩy Ác – si – mét + Chỉ đặc điểm lực đẩy Ác – si – mét: điểm đặt, phương, chiều, độ lớn + HS viết biểu thức lực đẩy Ác – si – mét, rõ đại lượng có công thức + HS nêu điều kiện để vật nổi, chìm lơ lửng chất lỏng + HS tính tải trọng tối đa phương tiện chở hàng thông qua lực đẩy Ác – si – mét + HS tìm thể tích tối đa phương tiện + Giải thích số tượng đơn giản có liên quan đến lực đẩy Ác – si – mét - Công nghệ (T): + Rèn luyện kĩ sử dụng thiết bị súng bắn keo, kéo, thước kẻ, cân - Kỹ thuật (E): + HS biết cách thiết kế phương tiện chở hàng vật liệu tái chế, lựa chọn phương án thiết kế tối ưu - Toán học (M): + HS vận dụng biểu thức FA = d.V để tính tốn lực đẩy Ác – si – mét phương tiện đạt tải trọng tối đa thể tích tối đa phương tiện IV XÁC ĐỊNH VÀ MÔ TẢ MỨC ĐỘ YÊU CẦU CỦA BÀI TẬP SỬ DỤNG TRONG KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH Nội dung Nhận biết Thông hiểu Vận dụng thấp Vận dụng cao chủ đề Nhận biết Chỉ điểm Vận dụng Nêu phương án tính Lực đẩy xuất đặt, phương, công thức FA = d.V tải trọng tối đa Ác – si - lực đẩy Ác – si – chiều, độ lớn Mối liên hệ định phương tiện chở hàng mét mét tác dụng lực tính biểu thức Tính lực đẩy FA tối đa đẩy Ác – si – mét d = P/V Tính thể tích tối đa phương tiện Sự Nêu số Nêu điều kiện để Khi phương tiện đạt ví dụ nổi, vật tải trọng tối đa chìm, lơ lửng chìm lơ lửng phương tiện trạng thực chất lỏng thái lơ lửng: FA = P V HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP MINH HỌA CHO CÁC CẤP ĐỘ ĐÃ MÔ TẢ a Câu hỏi hình thành kiến thức Câu 1: Lực đẩy Ác – si – mét xuất nào? Trả lời: Lực đẩy Ác – si – mét xuất vật nhúng chất lỏng Câu 2: Nêu đặc điểm lực đẩy Ác – si – mét? Trả lời: Lực đẩy Ác – si – mét có đặc điểm: + Điểm đặt: Tại tâm vật + Phương: Thẳng đứng + Chiều: Từ lên + Độ lớn: FA = d.V đó: d trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) V thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3) Câu 3: Nêu điều kiện để vật chìm lơ lửng chất lỏng Trả lời: + Vật chuyển động lên (nổi mặt thoáng): FA > P + Vật chuyển động xuống (chìm xuống đáy bình): FA < P + Vật đứng yên (lơ lửng chất lỏng): FA = P b Câu hỏi sử dụng “Nhanh chớp” Nhóm 1: Trong vật lí trọng lượng riêng vật kí hiệu chữ gì? (d) Tồn thể tích tảng băng trơi hoàn toàn lên mặt nước, hay sai?(Sai) kg sắt kg nặng (Bằng nhau) Thể tích phần vật chìm chất lỏng lớn lực đẩy Ác – si – mét lớn Đúng hay sai? (đúng : FA = d.V => V tăng FA tăng) Bạn An có khối lượng 30 kg, hỏi trọng lượng bạn An bao nhiêu? (P = 10.m = 10.30 = 300 N) Nhóm 2: Đơn vị đo chuẩn thể tích là? (m3) Lực đẩy Ác – si – mét xuất vật nhúng dầu ăn hay sai? (Đúng) Sắt nặng hay sai? (Đúng) Các phương tiện chở hàng đường thủy nhờ lực nào? (Lực đẩy Ác – si – mét) Một vật tích 0,5 m bị nhúng chìm hồn tồn nước Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên vật bao nhiêu? Biết dnước = 10 000 N/m3 (FA = d.V = 10 000 0,5 = 5000 N) Nhóm 3: Muốn đo thể tích vật rắn khơng thấm nước ta dùng dụng cụ nào? (bình tràn, bình chia độ) Trọng lượng riêng tỉ lệ nghịch với thể tích vật, hay sai? (đúng d = P/V, d giảm V tăng) Đây tên vùng biển mà người tự thả lên mặt nước khơng sợ chìm kể khơng biết bơi (Biển chết) Ưu điểm vận tải đường biển: An toàn, giá thành rẻ, chở hàng hóa khối lượng lớn Đúng hay sai? (đúng) Một vật có trọng lượng 40N vật có khối lượng bao nhiêu? ( m = P/10 = 40 / 10 = 4kg) Nhóm 4: N/m3 đơn vị đo đại lượng vật lí nào? (trọng lượng riêng) Khi thả vật rắn không thấm nước vào bình nước mực nước bình thay đổi nào? (tăng lên) “Ơ-rê-ka! Ơ-rê-ka!” câu nói tiếng gắn với tên nhà khoa học cổ đại nào? (Ác-si-mét) Khi thả sắt vào nước, sắt hay chìm? (tùy vào hình dạng miếng sắt) Lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên vật chìm nước có độ lớn 000 N Thể tích vật Biết dnước = 10 000 N/m3 (V = FA/d = 2000/ 10 000 = 0.2 m3) c Phiếu học tập CHỦ ĐỀ: CHẾ TẠO PHƯƠNG TIỆN CHỞ HÀNG BẰNG VẬT LIỆU TÁI CHẾ Group name: ……………………………………………School: ………Class: ………… Nội dung 1: Các thành viên nhóm thảo luận, dự toán vật liệu sử dụng để chế tạo phương tiện chở hàng đường thủy đạt tải trọng tối đa (khối lượng hàng hóa tối đa) Vật liệu Đơn vị tính Giá tiền Số lượng Thành tiền Bìa giấy 20 cm x 20 cm Bìa 10.000 đ Cốc nhựa Chiếc 12.000 đ Vỏ chai Chiếc 20.000 đ Que đè lưỡi Chiếc 4.000 đ Que xiên Bó (5 que) 5.000 đ Giấy bạc 30 cm x 30 cm Miếng 25.000 đ Kéo Chiếc Cho mượn 02 Thước kẻ Chiếc Cho mượn 02 Súng bắn keo Chiếc Cho mượn 01 Nhựa keo Chiếc Miễn phí 01 Băng dính Cuộn Miễn phí 01 Tổng tiền không vượt 100.000 đ Yêu cầu: Chỉ có nhóm trưởng quyền mang phiếu lên để nhận học liệu Các nhóm có quyền đổi trả lại học liệu với tình trạng học liệu cịn ngun vẹn, chưa sử dụng Hàng hóa phương tiện chở hàng mặc định cát nhỏ Sau hồn thiện, nhóm cử đại diện thuyết trình sản phẩm thời gian phút với tiêu chí sau:Ý tưởng (30đ); Tính thẩm mỹ (20đ); Tải trọng (50đ) Tổng: 100đ Hãy vẽ phương tiện chở hàng đường thủy mà nhóm bạn thiết kế Nội dung 2: Các thành viên thảo luận để trả lời câu hỏi sau: Câu 1: Dựa dụng cụ cân, cốc nhựa, cát nhỏ, chậu chứa đầy nước, nhóm nêu phương án thực nghiệm để tìm tải trọng tối đa (khối lượng cát tối đa) mà phương tiện chở hàng đường thủy nhóm bạn đạt được? Trả lời: Câu 2: Khi phương tiện chở hàng đạt tải trọng tối đa, tìm độ lớn lực đẩy Ác – si – mét tác dụng lên phương tiện chở hàng nhóm Lưu ý tới trọng lượng vật liệu chế tạo phương tiện Trả lời: Câu 3: Tìm thể tích tối đa phương tiện chở hàng nhóm bạn thiết kế Biết dnước = 10 000 (N/m3) Trả lời: Câu 4: Hãy nêu vật liệu sử dụng phương án thiết kế để phương tiện chở hàng đường thủy nhóm bạn chuyển động được? Trả lời: Câu 5: Nếu lần thiết kế lại phương tiện chở hàng đường thủy nhóm bạn, bạn thay đổi những chi tiết thiết kế mình? Trả lời: VI THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Xác định vấn đề nghiên cứu 1.1 Thời gian: phút 1.2 Mục tiêu: HS hiểu vấn đề nghiên cứu, xác định nhiệm vụ cuối chủ đề học đồng thời tạo hứng thú cho HS 1.3 Phương pháp: Kĩ thuật dạy học “Động não” 1.4 Phương tiện: Video thuyền Ác – si – mét giây thứ 24 đến 4p18s link: https://www.youtube.com/watch?v=0v86Yk14rf8 1.5 Phương thức tổ chức và sản phẩm: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh + GV trình chiếu lại tồn kiến thức mà HS nghiên cứu + Cho HS xem video từ giây thứ 24 tới phút + Xem vieo 18 giây + Hứng thú với nhiệm vụ nội dung học + Nêu vấn đề: Hôm nay, bạn giống + HS ý lắng nghe nhà khoa học cổ đại, chế tạo phương tiện chở hàng đường thủy có tải trọng tối đa + Những kiến thức mà Ác – si – mét dùng để chế tạo tàu chở hàng vĩ đại gì? Chúng ta tìm hiểu hơm nay: “Chế tạo phương tiện chở hàng đường thủy + Nhóm trưởng lên nhận học liệu thống vật liệu tái chế” ý kiến thành viên nhóm Hoạt động 2: Tìm hiểu lực đẩy Ác si mét, nổi, đề xuất giải pháp thiết kế phương tiện chở hàng vật liệu tái chế 2.1 Thời gian: 30 phút 2.2 Mục tiêu: + Tìm hiểu kiến thức cần thiết cho “Lực đẩy Ác – si – mét” + HS nắm kiến thức lực đẩy Ác – si – mét, điều kiện để vật nổi, chìm, lơ lửng chất lỏng 2.3 Phương pháp: Vấn đáp, diễn giảng 2.4 Phương tiện: Powerpoint 2.5 Phương thức tổ chức và sản phẩm: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh + GV đưa câu hỏi yêu cầu HS chuẩn + HS thảo luận trả lời: bị nhà đồng thời làm thí nghiệm kiểm chứng Câu 1: Lực đẩy Ác – si – mét xuất Trả lời: Lực đẩy Ác – si – mét xuất nào? Câu 2: Nêu đặc điểm lực đẩy Ác – si – mét? + Khi ta nói đến lực, ta ý tới đặc điểm lực Câu 3: Nêu điều kiện để vật chìm lơ lửng chất lỏng + Quan sát chuyển động vật cho biết vật hay chìm? + Vật chịu tác dụng lực nào? + Giới thiệu gameshow “Nhanh chớp”: Mỗi nhóm có phút vừa nghe vừa trả lời câu hỏi Trong nhóm thảo luận câu trả lời chấp nhận nhóm trưởng đưa Mỗi câu trả lời nhận 10 điểm Mỗi câu hỏi trả lời lần, bỏ qua quyền trả lời lại + GV tuyên dương nhóm trả lời tốt + GV đọc nội dung yêu cầu phiếu học tập, đồng thời hướng dẫn HS sử dụng súng bắn keo vật dụng cách an tồn + Nhắc nhở HS có quyền đổi học liệu + Cho HS nhận học liệu, dụng cụ yêu cầu HS dọn vệ sinh sẽ, trả lại học liệu dùng xong GV cho thời gian phút để HS thảo luận thông qua phần mềm đếm ngược thời gian vật nhúng chất lỏng Trả lời: Lực đẩy Ác – si – mét có đặc điểm: + Điểm đặt: Tại tâm vật + Phương: Thẳng đứng + Chiều: Từ lên + Độ lớn: FA = d.V đó: d trọng lượng riêng chất lỏng (N/m3) V thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ (m3) Trả lời: + Vật chuyển động lên (nổi mặt thoáng): FA> P + Vật chuyển động xuống (chìm xuống đáy bình): FA< P + Vật đứng yên (lơ lửng chất lỏng): FA = P + Lắng nghe + Lần lượt nhóm trưởng đứng trước hình lớn trả lời câu hỏi +Nhóm trưởng lên nhận học liệu thống ý kiến thành viên nhóm + HS có phút để thảo luận, dự toán vật liệu sử dụng để chế tạo phương tiện chở hàng đường thủy đạt tải trọng tối đa Hoạt động 3: Trình bày bảo vệ phương án thiết kế phương tiện chở hàng đường thủy vật liệu tái chế 3.1 Thời gian: 10 phút 3.2 Mục tiêu: + HS trình bày ý tưởng, ưu - nhược điểm, dự đốn tình xảy thử nghiệm phương tiện chở hàng đường thủy + Đo khối lượng phương tiện? 3.3 Phương pháp: Thực nghiệm 3.4 Phương tiện: Vật liệu tái chế, chậu nước đầy 3.5 Phương thức tổ chức và sản phẩm: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh + u cầu đại diện nhóm lên thuyết trình + Từng nhóm lên thuyết trình sản phẩm sản phẩm nhóm thời gian 2p/ nhóm + GV chấm điểm ý tưởng cho nhóm + GV hướng dẫnHS xác định khối lượng + HS đưa phương tiện lên cân để xác định khối phương tiện, kiểm tra xem phương tiện có lượng phương tiện (m0) khơng? + HS trình bày theo ý tưởng + GV hỏi câu hỏi số phiếu học tập Hoạt động 4: Chế tạo thử nghiệm phương tiện chở hàng đường thủy vật liệu tái chế 4.1 Thời gian: 25 phút 4.2 Mục tiêu: + HS chế tạo thử nghiệm phương tiện chở hàng đường thủy vật liệu tái chế + HS tính tốn thử nghiệm tải trọng tối đa mà tàu đạt 4.3 Phương pháp: Thực nghiệm 4.4 Phương tiện: + Phiếu học tập, học liệu chuẩn bị theo phiếu học tập + Mặc định hàng hóa cát nhỏ, chậu nước, cân nhỏ, cốc nhựa 4.5 Phương thức tổ chức và sản phẩm: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh + HS có 15 phút để bắt tay vào chế tạo phương + HS lựa chọn phương án tối ưu để thiết kế sản tiện chở hàng đường thủy đạt tải trọng tối đa phẩm nhóm + Trong trình HS làm thực nghiệm, GV đặt vấn đề xảy để HS tìm phương án giải + HS có 10 phút để nêu phương án thử nghiệm tiến hành thử nghiệm sản phẩm + Cho HS thời gian 1,5 phút để thảo luận câu hỏi số phiếu học tập Câu 1: Dựa dụng cụ cân, cốc nhựa, cát nhỏ, chậu chứa đầy nước, nhóm nêu phương án thực nghiệm để tìm tải trọng tối đa (khối lượng cát tối đa) mà phương tiện chở hàng đường thủy nhóm bạn đạt được? + Nhắc nhở HS đổ từ từ cát lên thuyền, không chạm tay để giữ thuyền + u cầu nhóm thực nghiệm, tính tốn tải trọng tối đa phương tiện chở hàng + HS nêu phương án tiến hành thử nghiệm sản phẩm Trả lời: B1: Đong đầy cát vào cốc nhựa đem lên cân Ta m1 B2: Đổ cát từ từ vào phương tiện phương tiện bị chìm (Không chạm tay vào phương tiện) B3: Đem cân số cát lại cốc nhựa Ta m2 B4: Trọng tải phương tiện: M = m1 – m2 + N.m1 Trong N số cốc chứa đầy cát nguyên vẹn mà thuyền chở Hoạt động 5: Thảo luận, lựa chọn phương án cải tiến, vận dụng 5.1 Thời gian: 18 phút 5.2 Mục tiêu: + HS thảo luận lựa chọn phương án tối ưu + HS vận dụng kiến thức học để trả lời câu hỏi số 2, phiếu học tập 5.3 Phương pháp: Thực nghiệm 5.4 Phương tiện: Vật liệu tái chế 5.5 Phương thức tổ chức và sản phẩm: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh + Trong q trình HS làm thực nghiệm, GV có + HS đổi học liệu với nhóm khác để đặt vấn đề xảy để HS tìm nhóm đồng ý phương án giải quyết.thảo luận 1,5 phút Câu 2: Khi phương tiện chở hàng đạt tải trọng Trả lời: Tải trọng tối đa phương tiện liên tối đa, tìm độ lớn lực đẩy Ác – si – mét tác quan mật thiết tới lực đẩy Ác – si – mét dụng lên phương tiện chở hàng nhóm Khi phương tiện đạt tải trọng tối đa, lúc Lưu ý tới trọng lượng vật liệu chế tạo phương tiện trạng thái lơ lửng nước phương tiện Nghĩa là: Lực đẩy Ác – si – mét = (Trọng lượng 10 phương tiện + trọng lượng cát) Ta có: FA = Pphương tiện + Pcát = 10.(m0 + M) m0: khối lượng phương tiện M: khối lượng cát mà phương tiện chở Câu 3: Tìm thể tích tối đa phương tiện chở Trả lời: FA = d.V => V=FA/d hàng nhóm bạn thiết kế Biết dnước = 10 000 (N/m3) + GV chốt lại: Thực tế nhà thiết kế không nhúng chìm tàu để xác định tải trọng tàu mà xác định dựa khối hình tàu, từ xác định thể tích tối đa mà tàu chìm nước Hoạt động 6: Tổng kết, kết luận, giao nhiệm vụ nhà 6.1 Thời gian: phút 6.2 Mục tiêu: Tổng kết kiến thức liên quan tới học, cơng bố nhóm thắng cuộc, giao nhiệm vụ nhà 6.3 Phương pháp: 6.4 Phương tiện: Powerpoint 6.5 Phương thức tổ chức và sản phẩm: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh + Củng cố nội dung kiến thức mong muốn + Nắm kiến thức khoa học lực đẩy Ác + Nêu ưu điểm vận tải giao thông đường – si – mét thủy + HS nghiên cứu chế tạo phương tiện giao thơng đường thủy chở người (kích thước tối đa 1,2 m x 0,7 m), sử dụng vật liệu tre, bìa giấy, túi nilong dày, băng keo, vỏ chai nhựa - Tổ chức thi đua thuyền bể bơi trường TH – THCS – THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm vào 14h00’ ngày 25/04/2019 - Cơng bố nhóm thắng - HS đọc trước 13 - Sưu tầm hình ảnh loại máy 11 RÚT KINH NGHIỆM 12 ... Cho mượn 02 Thước kẻ Chiếc Cho mượn 02 Súng bắn keo Chiếc Cho mượn 01 Nhựa keo Chiếc Miễn phí 01 Băng dính Cuộn Miễn phí 01 Tổng tiền khơng vượt 100.000 đ Yêu cầu: Chỉ có nhóm trưởng quyền mang... súng bắn keo vật dụng cách an toàn + Nhắc nhở HS có quyền đổi học liệu + Cho HS nhận học liệu, dụng cụ yêu cầu HS dọn vệ sinh sẽ, trả lại học liệu dùng xong GV cho thời gian phút để HS thảo luận... nước Hoạt động 6: Tổng kết, kết luận, giao nhiệm vụ nhà 6.1 Thời gian: phút 6.2 Mục tiêu: Tổng kết kiến thức liên quan tới học, cơng bố nhóm thắng cuộc, giao nhiệm vụ nhà 6.3 Phương pháp: 6.4