Đây là giáo án (kế hoạch) chủ đề STEM môn Toán và Tin học : Chủ đề: xây cầu và lập trình game cơ bản . Giáo án được soạn theo chủ đề công văn hướng dẫn của Bộ giáo dục. kế hoạch theo 5 bước mới nhất. Từng phần có bảng mô tả chủ đề. Từng bước được soạn chi tiết cụ thể: Hoạt động khởi động, hoạt động hình thành kiến thức, hoạt động luyện tập, hoạt động mở rộng, hoạt động tìm tòi mở rộng...
Ngày soạn: Ngày giảng: GIÁO ÁN STEM MƠN TỐN CHỦ ĐỀ STEM : XÂY CẦU (2 tiết) CHỦ ĐỀ STEM 2: LẬP TRÌNH GAME CƠ BẢN VỚI SCRATCH CHỦ ĐỀ STEM : XÂY CẦU (2 tiết) I Mô tả chủ đề - Vấn đề thực tiễn: Trong giao thơng, xây dựng, kỹ thuật có nhiều vị trí cần phải bắc cầu cho xe qua thiết kế dầm chịu lực cho hệ thống thiết bị, nhà máy - Kiến thức STEM cần giải quyết: TT Tên sản phẩm/hoạt động Xây cầu Khoa học (S) Kiến thức lực, áp suất chương trình vật lí lớp 7,8 Cơng nghệ (T) Kỹ thuật (E) Tốn học (M) Đặc tính tăm tre, đất nặn Kiến thức đa giác Kích thước viên đất chương nặn trình hình Sử dụng điểm nối học lớp tăm tre, đất 7,8 nặn + Kiến thức đa giác chương trình hình học lớp 7,8 + Kiến thức lực, áp suất chương trình vật lí lớp 7,8 II Mục tiêu chủ đề Stem: Kiến thức: - Vận dụng kiến thức lực, áp lực, áp suất thiết kế cầu - Vận dụng kiến thức đa giác cách sáng tạo để giải vấn đề Kĩ năng: - Thiết kế cầu tăm tre đất nặn - Sử dụng dạng hình học thiết kế cầu - Tự nhận xét, đánh giá trình làm việc cá nhân nhóm - Đánh giá, phân tích ưu điểm, nhược điểm thiết kế nhóm; đối chiếu với cầu, lan can chịu lực thực tiễn Phát triển phẩm chất: - Nghiêm tức, chủ động, tích cực tham gia hoạt động học; - Yêu thích khám phá, tìm tịi vận dụng kiến thức học vào giải nhiệm vụ giao; - Có tinh thần trách nhiệm, hịa đồng, giúp đỡ nhóm, lớp; - Có ý thức tuân thủ tiêu chuẩn kĩ thuật giữ gìn vệ sinh chung thực nghiệm Định hướng phát triển lực - Tìm hiểu khoa học, cụ thể ứng dụng lực, áp lực, áp suất - Giải nhiệm vụ thiết kế xây cầu cách sáng tạo; - Hợp tác với thành viên nhóm để thống thiết kế phân công thực hiện; - Tự nghiên cứu kiến thức, lên kế hoạch thiết kế, chế tạo, thử nghiệm đánh giá - Bộ câu hỏi định hướng chủ đề Stem: + Trọng lực có phương, chiều nào” + Áp lực gì? + Áp suất phụ thuộc vào yếu tố nào? + Chiếc cầu chịu tác dụng lực nào? Phương, chiều lực này? + Chiếc cầu có hình dạng nào? + Các hình đa giác học gì? (Các câu hỏi sử dụng chung cho lớp trước giao nhiệm vụ sử dụng trình nhận xét đánh giá kết làm sở cho việc đánh giá) III Chuẩn bị Mỗi nhóm: 40 que kem, 02 lo keo, 01 kéo Cả lớp: 20 cân; IV Tiến trình: Hoạt động 1: Xác định yêu cầu thiết kế - Mục đích: Thiết lập tiêu chí đánh giá cho sản phẩm bè - Nội dung: đề tiêu chí đánh giá, thảo luận, thống bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm - Dự kiến sản phẩm: Tiêu chí đánh giá sản phẩm: Tiêu chí Nội dung Điểm Tiêu chi Cầu chịu khối lượng vật lớn 3đ Tiêu chí Sẩn phẩm kích cỡ yêu cầu (Dài 3đ tối thiểu 20cm, cao tối thiểu 2cm) Tiêu chí Sản phậm sử dụng dụng cụ 2đ Tiêu chí Sẩn phẩm đẹp 2đ - Tiến trình: Giáo viên Học sinh Nội dung/Sản phẩm GV cho Hs theo dõi đoạn video máy chiếu (Video em học Học sinh theo dõi Chủ đề Stem: Xây sinh khơng có cầu phải vượt suối cầu học - Qua video em có suy nghĩ gì? Chúng ta thấy em học sinh học nguy hiểm Để bạn không gặp nguy hiểm ta phải làm gì? Ngày hơm vận dụng kiến thức học để thực xây cầu giúp em học sinh bơi qua song Dụng cụ để em làm bè sau: Que kem: 40 02 lo keo, 01 kéo Các em thiết kế xây cầu theo yêu cầu sau: (Gv chiếu tiêu chí lên - Xây cầu Học sinh theo dõi, ghi chép nhiệm vụ nháp bảng) - Yêu cầu nhóm đưa ý kiến thống tiêu chí Lưu ý: Chỉ sử dụng vật liệu cấp Hoạt động 2: Xác định kiến thức đề xuất giải pháp - Mục đích: Các nhóm hồn thiện Bản vẽ thiết kế sản phẩm - Nội dung: Nghiên cứu kiến thức liên quan, vẽ thiết kế sản phẩm - Dự kiến sản phẩm: Bản thiết kế nhóm giấy A3 - Tiến trình: Giáo viên Học sinh Nội dung/Sản phẩm GV:Xác định kiến thức môn học để tạo Trọng lực có phương bè thẳng đứng, chiều từ Gv đưa câu hỏi: xuống KHTN:+ Trọng lực có - Áp lực lực tác phương, chiều nào” dụng bề mặt vật + Áp lực gì? + Áp lực phụ thuộc vào - Áp lực phụ thuộc vào độ lớn lực yếu tố nào? + Chiếc cầu chịu tác dụng tác dụng lên vật lực nào? Phương, diện tích bề mặt tiếp xúc với vật chiều lực này? Toán: Tính tốn vật liệu Cơng nghệ: Lụa chọn vật liệu, vẽ thiết kế Mỹ Thuật: tính thẩm mỹ cầu ? Em đề xuất giải pháp làm cầu Gép que kem với Thảo luận nhóm để tạo thành cầu HS thiết kế mơ hình sản Bản vẽ phác thảo phương án xây cầu thống nhóm phẩm giấy A3 (Theo Phân cơng nhiệm vụ nhóm) Báo cáo hồn thành Bản phân công nhiệm thiết kế, phân công vụ nhóm trưởng nhiệm vụ Hoạt động 3: Trình bày, bảo vệ thiết kế - Mục đích: Các nhóm trao đổi hoàn thiện Bản vẽ thiết kế sản phẩm - Nội dung: trình bày, thảo luận vẽ thiết kế sản phẩm - Dự kiến sản phẩm: nhóm chỉnh sử hồn thiện Bản thiết kế - Tiến trình: Giáo viên Học sinh Nội dung/Sản phẩm GV tổ chức cho nhóm - Mỗi nhóm cử hs báo cáo nhanh phương lên báo cáo án thiết kế GV nhận xét, đánh giá báo cáo: Tổng kết chuẩn hóa kiến thức liên quan Hoạt động 4: Hồn thành sản phẩm - Mục đích: Chế tạo sản phẩm - Nội dung: Các nhóm chế tạo sản phẩm theo vẽ, thử nghiệm sản phẩm - Dự kiến sản phẩm: Chiếc cầu hoàn chỉnh - Tiến trình: Giáo viên Học sinh Nội dung/Sản phẩm Gọi nhóm trưởng nhận dụng cụ Học sinh nhận dụng cụ Yêu cầu học sinh thực hành xây cầu theo phương Học sinh hoạt động án thiết kế nhiệm vụ nhóm thi cơng cầu Mơ hình cầu hồn phân công theo phương án thành học sinh thiết kế Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm - Mục đích: Thuyết phục khách hàng sản phẩm bè nhóm - Nội dung: Các nhóm giới thiệu thực nghiệm sản phẩm sản phẩm - Dự kiến sản phẩm: Cầu hoàn chỉnh thiết kế đảm bảo tiêu chí đánh giá - Tiến trình: Giáo viên Học sinh - Giáo viên yêu cầu học sinh mang sản phẩm lên bàn trưng bày; Học sinh mang sản Bảng phụ: phẩm lên bàn trưng Nhóm Chịu bày tải số Học sinh thực hành cân đặt chai nước lên cầu - Gọi nhóm lên đặt cân lên cầu - Thư ký ghi bảng phụ số cân mà cầu nhóm Học sinh chịu tải ghi kết - Xếp hạng kết lên bảng phụ nhóm theo quy định nêu Học sinh phần giao hoạt động nhiệm vụ xếp hạng thứ tự sản phẩm - Sau nhóm hoàn thành kiểm tra Nội dung/Sản phẩm Chiều dài, chiều cao Sử Sản Xếp dụng phẩm hạng đẹp dụng cụ tải trọng bè, Gv chọn số nhóm: - Trình bày lại điểm cách tính tốn, xây dựng phương án nhóm mình, việc vận dụng yếu tố toán học, khoa học, công nghệ kĩ thuật - Giáo viên chốt lại số vấn đề việc sử dụng dạng hình học thiết kế kết cấu thép Hướng dẫn nhà: - Thực hành làm lại cầu tăm tre đất nặn cơm với kết cấu hình học khác nhau, so sánh kết chịu tải mơ hình làm (Nội dung khác theo học thực tế) CHỦ ĐỀ STEM I II CHỦ ĐỀ: LẬP TRÌNH GAME CƠ BẢN VỚI SCRATCH LẬP TRÌNH GAME CƠ BẢN VỚI SCRATCH: (Game Flappy Bird) ( tiết – Khối THCS) MÔ TẢ CHỦ ĐỀ: Ngơn ngữ lập trình Scratch phát triển theo hướng tương tác trực quan, đồ họa sống động, sản phẩm liền tay mà đảm bảo tính khoa học, tính liên thông tri thức sau Khi sử dụng Scratch, thay phải viết dịng lệnh logic dễ gặp lỗi bạn cần nắm kéo khối lệnh đầy màu sắc có sẵn để lắp ghép thành kịch điều khiển đối tượng sân khấu biểu diễn Đối với người bắt đầu học ngơn ngữ lập trình Pascal, C, PHP, khó hiểu với việc sử dụng Biến, Hàm, Thủ tục, Danh sách Điều kiện, Vịng lặp, sử dụng Scratch khái niệm trở nên trực quan, dễ hiểu dễ vận dụng tình cụ thể Với đặc điểm dễ học, dễ sử dụng hiệu vậy, Scratch xem ngôn ngữ tảng trước học ngơn ngữ khác Và thế, đến có hàng triệu dự án chia sẻ trang chủ nhà thiết kế Rất nhiều trường học khắp giới, từ trường Tiểu học đến Đại học sử dụng Scratch mơn học thức Đầu Scratch hỗ trợ công nghệ ứng dụng CNTT – ICT, ứng dụng Scratch phong phú Scratch hồn tồn miễn phí, mơi trường tốt để học sinh làm quen với tư máy tính, khoa học máy tính từ lứa tuổi Tiểu học Flappy Bird trò chơi điện tử Android iOS Nguyễn Hà Đông phát triển vào tháng 5/2015 Mục tiêu trò chơi điều khiển chim bay qua ống Nếu chim chạm vào chướng ngại vật rơi xuống đất trị chơi kết thúc Mỗi chim vượt qua cặp ống người chơi nhận điểm III MỤC TIÊU: Sau học xong chủ đề, học sinh có khả Kiến thức - Biết ngơn ngữ lập trình lập trình Scratch thực thao tác kéo thả - Biết giao diện chương trình nhận biết nhóm lệnh để lập trình - Biết thao tác biên tập nhóm lệnh để lập trình Kĩ - Trình bày bước để lập trình chủ đề - Xây dựng thuật toán để giải chủ đề - Biên tập lập trình hồn chỉnh sản phẩm - Biết chọn lọc thử nghiệm ý tưởng - Biết phân chia, phối hợp làm việc nhóm - Biết xửu lí lỗi tìm giải pháp để thay - Thuyết trình, phản biện sản phẩm Thái độ - Có thái độ tích cực, hợp tác làm việc nhóm - u thích, say mê nghiên cứu khoa học Định hướng phát triển lực - Năng lực thực nghiệm, nghiên cứu kiến thức ngơn ngữ lập trình - Năng lực giải vấn đề để hoàn thành sản phẩm theo yêu cầu - Năng lực giao tiếp hợp tác nhóm, thuyết trình - Năng lực diễn đạt ý tưởng, suy nghĩ cách chặt chẽ, logoc IV PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC: - Phần mềm Scratch, máy tính, phịng thực hành, phiếu đánh giá V TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: A Hoạt động 1: GIỚI THIỆU NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH SCRATCH Mục đích: - Giúp học sinh biết hiểu phần mềm Scratch 3.0, thành phần giao diện khối chức phần Nội dung: - GV giới thiệu phần mềm thơng qua trình chiếu thao tác mẫu trực tiếp để học sinh quan sát - GV yêu cầu học sinh khởi động chương trình để trải nghiệm tìm hiểu tập nhỏ: “Em thực thao tác kéo thả, để làm cho nhân vật di chuyển quanh khu vực sân khấu” Dự kiến sản phẩm học sinh: - Kết thúc hoạt động học sinh làm cho nhân vật di chuyển quanh khu vực sân khấu Các bước thực hiện/cách thức hoạt động: Bước 1:Giới thiệu ngơn ngữ Scratch - Trình chiếu giới thiệu ngôn ngữ Scratch thông qua Net Supporrt, Tivi: + Scratch mơi trường lập trình ứng dụng đặc biệt, việc “viết” lệnh thực thao tác “kéo thả” + Đầu Scratch hỗ trợ công nghệ ứng dụng CNTT – ICT(Information & Communication Technologies), ứng dụng Scratch phong phú + Scratch hồn tồn miễn phí, mơi trường tốt để học sinh làm quen với tư máy tính, khoa học máy tính từ lứa tuổi Tiểu học + Giao diện phần mền Bước 2:Học sinh thực hành - GV chia lớp từ đến 10 nhóm (1 nhóm từ – bạn) - Yêu cầu học sinh khởi động chương trình tìm hiểu thao tác chèn nhân vật nhóm lệnh chức - Từ HS hiểu ngơn ngữ Scratch để thực tìm hiểu tập nhỏ “Em thực thao tác kéo thả, để làm cho nhân vật di chuyển quanh khu vực sân khấu” - Ngồi ý tưởng trên, nhóm cịn có cách giải khác ưu việt khơng? Bước 3: Học sinh trình bày kết thực - u cầu đại diện nhóm trình bày kết sản phẩm vừa tạo được, nhóm sử dụng lệnh để lập trình cho nhân vật Ý tưởng khác ưu việt - Ngoài ý tưởng trên, nhóm cịn có cách giải khác ưu việt khơng? Tiêu chí đánh giá hoạt động Tiêu chí Thực việc chèn nhân vật Thực việc kéo thả nhóm lệnh để nhân vật di chuyển theo yêu cầu Nêu ý tưởng ưu việt sáng tạo Điểm tối đa Điểm đạt B Hoạt động 2: HƯỚNG DẪN LẬP TRÌNH CHƯƠNG TRÌNH GAME Mục đích: - Học sinh tham gia trải nghiệm chơi Game Flappy Bird để nhận biết thao tác tương tác với trò chơi, nhân vật trò chơi di chuyển để hiểu rõ tiêu chí đánh sản phẩm - Học sinh biết hiểu bước tiến hành biên tập chương trình Game Nội dung: - GV cho học sinh tham gia trò chơi Flappy Bird để tìm hiểu thao tác tương tác với trò chơi cách nhân vật di chuyển nêu ý tưởng lập trình - Hướng dẫn bước thực lâp trình chương trình Game Dự kiến sản phẩm học sinh - Kết thúc hoạt động học sinh hồn thành sản phẩm theo yêu cầu Các bước thực hiện/cách thức hoạt động Bước 1: Trải nghiệm thơng qua trị chơi - GV cho học sinh trải nghiệm thơng qua trị chơiFlappy Bird để hiểu cách tương tác với trò chơi, cách nhân vật di chuyển tính điểm Bước 2: Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ - GV yêu cầu học sinh nêu tiêu chí bước để thực lập trình chương trình game Flappy Bird - Nêu nhóm lệnh cần sử dụng để lập trình Bước 3: Hướng dẫn học sinh thực biên tập game a) Hướng dẫn học sinh chuẩn bị hình ảnh, âm cần biên tập cho game b) Chèn nhân vật, phông c) Hướng dẫn học sinh biên tập cho nhân vật: + Biên tập cho nhân vật Flappy Bird Tạo cho nhân vật nhấn phím trắng nhấp chuột di chuyển liên tục theo hướng Tung độ chiều dương lượng thích hợp, không nhấn di chuyển theo hướng Tung độ chiều âm lượng thích hợp, tạo hiệu ứng vỗ cánh + Biên tập cho nhân vật Floor Tạo cho nhân vật Floor di chuyển liên tục theo hướng Hồnh độ lượng thích hợp, di chuyển đến vị trí