Luận văn tốt nghiệp thiết kế mô hình mặt trời trái đất mặt trăng phục vụ giảng dạy thiên văn học cho học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ VÕ TRẦN KHOA NGUN THIẾT KẾ MƠ HÌNH MẶT TRỜI – TRÁI ĐẤT – MẶT TRĂNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY THIÊN VĂN HỌC CHO HỌC SINH TIỂU HỌC VÀ TRUNG HỌC CƠ SỞ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TP HỒ CHÍ MINH – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ VÕ TRẦN KHOA NGUYÊN THIẾT KẾ MÔ HÌNH MẶT TRỜI – TRÁI ĐẤT – MẶT TRĂNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY THIÊN VĂN HỌC CHO HỌC SINH TIỂU HỌC VÀ TRUNG HỌC CƠ SỞ Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ Mã số: 102 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC CN NGUYỄN TẤN PHÁT TP HỒ CHÍ MINH - 2018 i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến Thầy Nguyễn Tấn Phát, người hướng dẫn em xuyên suốt q trình thực khóa luận Thầy tận tâm, tận tình chia sẻ dạy thứ cho em để hồn thành thật tốt khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn từ tận đáy lịng đến Thầy Nguyễn Hồng Long ln giúp đỡ, hỗ trợ ý tưởng kỹ thuật cho mơ hình em hoạt động cách suôn sẻ tốt Bên cạnh đó, em xin gửi lời tri ân đến Thầy Nguyễn Lâm Duy Thầy Ngô Minh Nhựt động viên, quan tâm, hỗ trợ tạo động lực giúp em lúc gặp khó khăn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy, Cô giảng viên khoa Vật lý khoa trường Đại học Sư phạm Tp Hồ Chí Minh truyền dạy kiến thức, kinh nghiệm lĩnh nghề nghiệp cho em suốt chặng đường bốn năm đại học, phòng ban, tổ bảo vệ tạo điều kiện thuận lợi cho em thực khóa luận Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân thương bạn phịng thí nghiệm Vật lý đại cương nâng cao động viên, giúp đỡ, san sẻ mặt vật chất tinh thần suốt quãng thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2018 Sinh viên Võ Trần Khoa Nguyên ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH v MỞ ĐẦU .1 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .1 II MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI IV NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .3 V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN – CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 BOARD MẠCH VI XỬ LÝ ARDUINO 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Giới thiệu board mạch Arduino Uno .8 1.2 CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ VÀ CÁC CẢM BIẾN LIÊN QUAN 10 1.2.1 LCD 10 1.2.2 Module giao tiếp I2C cho LCD 10 1.2.3 Cảm biến từ Hall sensor KY 024 11 1.3 ĐỘNG CƠ DC VÀ MODULE ĐIỀU KHIỂN 12 1.3.1 Động DC chiều 12 1.3.2 Module điều khiển động L298 13 1.4 Lý luận dạy học mơ hình mơ 14 iii 1.4.1 Khái niệm phương tiện trực quan 14 1.4.2 Phương pháp dạy học trực quan 14 1.4.3 Phương tiện dạy học 15 1.4.4 Mơ hình mơ dạy học môn tự nhiên xã hội dạy học môn Vật lý .17 CHƯƠNG 2: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 20 2.1 THIẾT KẾ MƠ HÌNH .20 2.1.1 Sơ đồ khối trình thiết kế chế tạo .20 2.1.2 Hệ bánh truyền động 20 2.2 2.2.1 CHẾ TẠO MÔ HÌNH VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 25 Sơ đồ ngun lý hoạt động mơ hình mơ hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng: 25 2.2.2 2.3 Đánh giá mơ hình khóa luận thực 27 GỢI Ý CÁCH ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TRONG DẠY HỌC 28 2.3.1 Cách thức hoạt động cách áp dụng mơ hình dạy học 28 2.3.2 Soạn thảo tiến trình dạy học cấp tiểu học số có sử dụng mơ hình mơ xây dựng 31 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC 48 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Các thông số Arduino Uno R3 [1] 48 Bảng 3.2: Bảng chức chân LCD [15] .48 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mơ hình thiên văn nhà sách thiết bị trường học Hình 1.2: Hình ảnh mơ hình sáng tạo dạy học thi Hà Nội Hình 1.3: Một số board mạch Arduino .7 Hình 1.4: Sơ đồ chân Arduino Uno [6] Hình 1.5: Sơ đồ khối sử dụng Arduino thí nghiệm .9 Hình 1.6: Sơ đồ chân LCD 16x2 [15] .10 Hình 1.7: Module chuyển I2C (a) hình LCD tích hợp I2C (b) 11 Hình 1.8: Module cảm biến từ Hall KY 024 12 Hình 1.9: Sơ đồ chân IC L298 13 Hình 1.10: Tháp hiệu sử dụng phương tiện dạy học [8] 16 Hình 2.1: Tóm tắt q trình thực .20 Hình 2.2: Giao diện phần mềm Gearotic 3x 22 Hình 2.3: Sơ đồ hệ truyền động bánh sử dụng mơ hình .22 Hình 2.4: Sơ đồ hệ truyền động đầy đủ gắn vào motor DC 23 Hình 2.5: Sơ đồ khối thí nghiệm 25 Hình 2.6: Một phần hệ truyền động bánh .26 Hình 2.7: Quỹ đạo Mặt Trăng sơ đồ pha Mặt Trăng 26 Hình 2.8: Mơ hình hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng hồn chình 27 Hình 2.9: Hình ảnh hộp điều khiển 28 Hình 2.10: Mơ hình Trái Đất – Mặt Trăng (a) mơ hình Mặt Trời (b) 30 Hình 2.11: cảm biến từ Hall xác định thời điểm nguyệt thực 30 MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đất nước Việt Nam có chuyển tồn diện kinh tế, văn hóa giáo dục nhằm thực mục tiêu cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước Trong thời đại bùng nổ khoa học thông tin, tri thức thực tiễn sáng tạo yếu tố then chốt động lực để phát triển Do đó, trách nhiệm rèn luyện phát triển tương lai đất nước ngành giáo dục đào tạo vô to lớn Giáo dục đào tạo có thay đổi tích cực thơng qua hàng loạt cải cách đổi Trong Nghị Hội nghị lần thứ Ban Chấp hành Trung ương nêu rõ: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực.” [9] Trong năm qua, Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành nhiều đổi nội dung, chương trình, sách giáo khoa, sách tham khảo, dụng cụ thiết bị dạy học, tăng cường phát triển phần mềm dạy học tích cực, tăng cường đổi phương pháp dạy học bậc học khác Tuy nhiên, việc áp dụng phương pháp dạy học mới, tích cực cịn gặp nhiều hạn chế đội ngũ giáo viên chưa làm quen đào tạo phương pháp mới, trang thiết bị dạy học chưa đồng bộ, cịn nhiều khó khăn thiếu sót Hiện nay, mơ hình phục vụ giảng dạy cấp học thiếu thốn hạn chế, đặc biệt môn Vật Lý Việc giảng dạy Vật Lý thông qua dụng cụ, mơ hình phương pháp hiệu để truyền đạt kiến thức khó trừu tượng cho học sinh, đồng thời góp phần phát huy tư sáng tạo, lực tự tìm tịi, khám phá tri thức người học Trong chương trình Tự nhiên Xã hội cấp bậc tiểu học chương trình Vật Lý cấp bậc trung học sở, thiên văn học phần kiến thức quan trọng Tuy nhiên, học sinh lĩnh hội kiến thức phần thông qua đọc chép, học thuộc lý thuyết quan sát qua tranh ảnh Các dụng cụ, mơ hình phục vụ giảng dạy thiên văn học hạn chế, chủ yếu sản phẩm nước ngồi nên khơng phù hợp với điều kiện giảng dạy nước ta Từ lý nêu trên, đề tài khóa luận “THIẾT KẾ MƠ HÌNH MẶT TRỜI – TRÁI ĐẤT – MẶT TRĂNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY THIÊN VĂN HỌC CHO HỌC SINH TIỂU HỌC VÀ TRUNG HỌC CƠ SỞ” hướng đến việc xây dựng mơ hình Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng mơ hình mơ đơn giản, nhỏ gọn thiết kế với tỉ lệ phù hợp với mục đích giảng dạy người giáo viên Mơ hình thể tương đối xác tỉ lệ tốc độ quay, số vòng quay Trái Đất quanh Mặt Trời Mặt Trăng quanh Trái Đất nhờ hệ thống bánh truyền động từ động DC điều khiển board mạch vi xử lý Arduino Ngoài ra, mơ hình cịn thể rõ trục nghiêng Trái đất 23,50, từ giải thích tượng mùa năm, pha Mặt Trăng tượng nguyệt thực Với ưu điểm nhỏ gọn, trực quan, thay đổi tỉ lệ tốc độ quay thiên thể, mô hình cơng cụ đắc lực cho giáo viên việc giảng dạy kiến thức thiên văn học cho học sinh cấp bậc tiểu học trung học sở II MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Xây dựng mơ hình mơ chuyển động tương đối Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng với kích thước, vị trí, khoảng cách tốc độ quay phù hợp; mơ hình nhỏ gọn dễ quan sát cho nhóm học; có hiển thị tốc độ quay lên LCD hộp điều khiển nút nhấn giúp người sử dụng dễ thực thao tác đơn giản III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: Vi điều khiển Arduino linh kiện điện tử; động DC; hệ thống truyền chuyển động bánh răng; kiến thức chuyển động hệ Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng; tài liệu liên quan ứng dụng dạy học qua mơ hình mơ - Phạm vi nghiên cứu: Kiến thức thiên văn học chương trình dạy học tự nhiên xã hội cấp tiểu học; chương trình Vật Lý cấp trung học IV NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu kiến thức board mạch vi xử lý Arduino - Nghiên cứu kiến thức linh kiện điện – điện tử - Nghiên cứu loại động nói chung động DC nói riêng nhằm xây dựng cấu trúc mơ hình Nghiên cứu mạch điều khiển động L298 để điều khiển động DC - Mô chạy thử bảng mạch điều khiển động phần mềm mô Proteus - Nghiên cứu kỹ hệ thống truyền động bánh phần mềm Gearotic 3x nhằm tạo hệ thống quay ổn định, chắn xác - Vẽ bảng vẽ thiết kế hệ thống truyền động bánh Từ kết hợp động DC để thiết kế lắp đặt mơ hình mơ - Nghiên cứu phương pháp dạy học tích cực - Đánh giá việc ứng dụng mơ hình tiết dạy tự nhiên xã hội thông qua giáo án dạy Nêu rõ tính đổi thơng qua việc sử dụng mơ hình việc dạy học - Đánh giá tổng quan mơ hình mơ phỏng, nêu ưu nhược điểm Từ đề xuất cải tiến phù hợp 35 • Giả sử thầy có bạn Nguyên, bạn John bạn Kally • Dựa theo mơ hình, cho thầy biết nơi mà bạn Nguyên bạn Kally bạn John ban ngày hay ban đêm? Kết luận: Trái Đất hình cầu, nên Mặt Trời chiếu sáng phần Khoảng thời gian phần Trái Đất Mặt Trời chiếu sáng gọi ban ngày Và khoảng thời gian phần Trái Đất không Mặt Trời chiếu sáng gọi ban đêm Hoạt động 3: - Mục tiêu: • HS giải thích được: Khắp nơi Trái Đất có ngày đêm khơng ngừng • HS có thái độ ham học hỏi, hứng thú với tượng đời sống tự nhiên - Hình thức tổ chức: Cá nhân, nhóm đơi, tồn lớp - Phương pháp dạy - học: • Phương pháp đàm thoại • Phương pháp quan sát - Đồ dùng dạy - học: • Bút lơng • Mơ hình hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng • Phiếu học tập - Hoạt động GV HS Hoạt động giáo viên Hoạt động mong đợi học sinh - GV cho HS thực hành: Quan sát điểm A lần - HS quan sát theo nhóm lượt vào khỏi vùng chiếu sáng rút kết luận • Thầy có điểm A đánh dấu Trái Đất Các nhóm quan sát điểm A Khơng cho biết: o Có phải lúc điểm A Điểm A từ vùng sáng vào chiếu sáng không? vùng tối Vì Trái Đất tự quay 36 o Nếu khơng, cho biết quanh quay quanh Măt khác biệt nguyên nhân dẫn đến Trời khác biệt Trái Đất tự quay quanh quay quanh Mặt Trời o Sau đó, điền vào phiếu học tập - GV cho HS nhân xét Kết luận: Do Trái Đất tự quay quanh nên nơi Trái Đất Mặt Trời chiếu sáng lại vào bóng tối Vì bề mặt Trái Đất có ngày, đêm nối tiếp không ngừng Hoạt động 4: Mục tiêu: HS nêu được: Thời gian để Trái Đất quay quanh 01 ngày có 24 HS có thái độ ham học hỏi, hứng thú với tượng đời sống tự nhiên Hình thức tổ chức: Cá nhân, nhóm đơi, tồn lớp Phương pháp dạy - học: Phương pháp đàm thoại Phương pháp quan sát Đồ dùng dạy - học: Mơ hình hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng Phiếu học tập Thực hoạt động: Hoạt động giáo viên Hoạt động mong đợi học sinh - GV cho HS quan sát, dựa vào hiểu biết học - HS quan sát, dựa vào hiểu biết học sinh đưa kết luận sinh đưa kết luận: • Từ điểm A, thầy cho Trái Đất quay vịng, có nghĩa từ điểm đánh dấu trở vị trí cũ • Trong thực tế chúng ta, từ bắt - 24 • • • • • • - đầu trời sáng (khoảng 5g sáng) đến chuyển sang tối khuya trở lại bắt đầu sáng (khoảng 5g sáng) bao lâu? 37 • Và vịng Trái Đất tự quay quanh quy ước 01 ngày – 24 • Vậy Thời gian để Trái Đất quay vòng quanh có 24 - Mở rộng vấn đề: Các tưởng tượng Nơi có ngày 24 giờ, nơi Trái Đất ngừng quay quanh ngày đêm khác có đêm 24 Trái Đất nào? - Có nơi Trái Đất có ngày 24 đêm 24 • - Hoạt động 5: Mục tiêu: Củng cố nội dung học Phương pháp: Trị chơi học tập Hình thức tổ chức: Cá nhân, toàn lớp Đồ dùng day học: Bài trình chiếu trị chơi Thực hoạt động: Hoạt động giáo viên Hoạt động mong đợi học sinh Trị chơi “Ơ số may mắn” với câu hỏi: HS trả lời câu hỏi Cùng lúc, Mặt Trời chiếu sáng … bề Một phần mặt Trái Đất ngày, 24 Trái Đất quay vịng quanh bao Trái Đất ln tự quay lâu? quanh Vì bề mặt Trái Đất có ngày, đêm Ban ngày Ban đêm nối tiếp không ngừng? Khoảng thời gian phần Trái Đất Mặt Trời chiếu sáng gọi gì? Khoảng thời gian phần Trái Đất khơng Mặt Trời chiếu sáng gọi gì? Đằng sau ô số tranh gợi ý cho học sau “Năm, tháng, mùa” Hoạt động 6: 38 - Nhận xét tiết học Dặn dị: • Mang theo bút màu, giấy A4 • Chuẩn bị “Năm, tháng, mùa” Bài dạy 64: NĂM, THÁNG VÀ MÙA A Mục tiêu, hình thức tổ chức, phương pháp dạy - học, đồ dùng dạy học: Mục tiêu - HS nêu được: • Thời gian để Trái Đất chuyển động vòng quanh Mặt Trời 01 năm, 01 năm thường có 365 ngày chia thành 12 tháng, 01 năm thường có 04 mùa - HS giải thích được: • Hiện tượng ngày, tháng, năm mùa - HS hình thành số kỹ khoa học bản: • Kỹ quan sát, diễn đạt lời nói, chữ viết, hình ảnh,… • Kỹ hợp tác làm việc nhóm - HS có thái độ tích cực, ham học hỏi, hứng thú tìm hiểu tượng đời sống tự nhiên - Yêu thích học tập mơn Tự nhiên – Xã hội Hình thức tổ chức - Tiết học tổ chức lớp học - Hoạt động cá nhân, nhóm, tồn lớp Phương pháp dạy - học - Phương pháp quan sát - Phương pháp đàm thoại - Trò chơi học tập Đồ dùng dạy - học - Mơ hình Mặt trời, Trái Đất, Mặt trăng - Giáo án điện tử - Bảng phụ - Thẻ từ, Bảng câu hỏi - Phiếu học tập 39 B - Phiếu hướng dẫn Bút màu Giấy A4 Hồ dán Tranh ảnh mùa Hình ảnh học sinh Các hoạt động dạy - học chủ yếu Hoạt động 1: Mục tiêu: Kiểm tra cũ Hình thức tổ chức: Cá nhân, tồn lớp Phương pháp dạy - học: Phương pháp đàm thoại Đồ dùng dạy - học: Thẻ từ, Bảng câu hỏi Thực hoạt động: Hoạt động giáo viên Hoạt động mong đợi học sinh ➢ BƯỚC 1: Ổn định lớp: Cả lớp hát “Trái - Hát tập thể Đất chúng mình” ➢ BƯỚC 2: KIỂM TRA BÀI CŨ Chơi trị chơi “Nhà khoa học thơng thái” GV cử thành viên từ nhóm thi đua điền thẻ từ vào chỗ trống thích hợp HS gắn thẻ từ vào chỗ trống Cùng lúc, Mặt Trời chiếu sáng … bề Một phần mặt Trái Đất ngày, 24 Trái Đất quay vịng quanh … Trái Đất ln tự quay quanh Vì … nên bề mặt Trái Đất có ngày, đêm nối tiếp không ngừng Ban ngày Ban đêm Khoảng thời gian phần Trái Đất Mặt Trời chiếu sáng gọi … Khoảng thời gian phần Trái Đất không Mặt Trời chiếu sáng gọi … Các nhóm chấm chéo cho Sau đó, GV nhận xét, ghi điểm Hoạt động 2: - Mục tiêu: 40 • HS giải thích tượng Trái Đất chuyển động vòng quanh Mặt Trời 01 năm, 01 năm có 12 tháng • HS hình thành kỹ hợp tác làm việc nhóm • HS có thái độ tích cực, ham học hỏi, hứng thú tìm hiểu tượng đời sống tự nhiên - Hình thức tổ chức: Cá nhân, nhóm, tồn lớp - Phương pháp dạy - học: • Phương pháp đàm thoại • Phương pháp quan sát - Đồ dùng dạy - học: • Mơ hình hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng • Phiếu học tập - Thực hiên hoạt động: Hoạt động giáo viên Hoạt động mong đợi học sinh - GV GIỚI THIỆU BÀI MỚI: Ở học trước, biết Trái Đất thực 02 chuyển động: tự quay quanh tự quay quanh Mặt Trời Trái Đất tự quay quanh 01 vịng 01 ngày đêm Trái Đất Vậy Trái Đất quay 01 vòng xung quanh Mặt Trời có tượng xuất Trái Đất thực quay vòng xung quanh Mặt Trời, thầy mời lớp đến với học ngày hôm “Năm, tháng, mùa” - GV yêu cầu HS quan sát mơ hình Hệ Mặt Trời Trái Đất Mặt Trăng, dự đoán điền vào phiếu hoc tập Theo em, chuyển động vòng quanh Mặt Trời, Trái Đất tự quay quanh vịng? - GV gọi vài HS trả lời câu hỏi trước lớp: - HS quan sát điền vào phiếu tập - 365 366 ngày, 12 tháng 41 • Một năm thường có ngày, tháng? - GV dẫn dắt: • Thời gian Trái Đất tự quay quanh ngày (tiết học trước) • năm có 365 366 ngày Kết luận: Thời gian để Trái Đất chuyển động vòng quanh Mặt Trời năm, 12 tháng - HS lắng nghe Hoạt động - Mục tiêu: • HS giải thích được: Hiện tượng mùa • HS giải thích tượng Trái Đất chuyển động vịng quanh Mặt Trời 01 năm, 01 năm có 12 tháng • HS hình thành kỹ hợp tác làm việc nhóm • HS có thái độ tích cực, ham học hỏi, hứng thú tìm hiểu tượng đời sống tự nhiên - Hình thức tổ chức: Cá nhân, nhóm, tồn lớp - Phương pháp dạy - học: • Phương pháp đàm thoại • Phương pháp quan sát - Đồ dùng dạy - học: • Mơ hình hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng • Phiếu học tập • Quả địa cầu mơ hình xốp (đường kính khoảng 4cm có cắm trục nghiêng - Thực hoạt động: Hoạt động giáo viên - Cả lớp quan sát mơ hình Hệ Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng thảo luận nhóm điền vào phiếu học tập: + Quan sát cho biết trục Trái Đất Trái Đất chuyển động? Vẽ trục Trái Hoạt động mong đợi học sinh - HS quan sát mơ hình Hệ Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng thảo luận nhóm điền vào phiếu học tập: + Không đổi 42 Đất vào hình vẽ dựa theo quan sát từ mơ hình + Quan sát mơ hình Hệ Mặt Trời, Trái Đất Mặt Trăng: HS tô màu (vàng, cam,…) cho vùng nhận nhiều ánh sáng, nhiệt độ từ phía Mặt Trời vào địa cầu ứng với vị trí + Quan sát mơ hình Hệ Mặt Trời, Trái Đất Mặt Trăng với vòng xoay mùa HS điền vào chỗ trống từ thích hợp: Trong năm, có thời gian bán cầu Bắc nghiêng phía Mặt Trời Thời gian đó, bán cầu Bắc … ; cịn bán cầu Nam …… Ngược lại, bán cầu Nam …… bán cầu Bắc …… Khoảng thời gian chuyển mùa ……… sang …… mùa thu; ………… sang ……… mùa xuân + HS tơ màu Trong năm, có thời gian bán cầu Bắc nghiêng phía Mặt Trời Thời gian đó, bán cầu Bắc mùa hạ; bán cầu Nam mùa đông Ngược lại, bán cầu Nam mùa hạ bán cầu Bắc mùa đơng Khoảng thời gian chuyển mùa hạ sang mùa đông mùa Kết luận: Trục Trái Đất nghiêng thu; mùa đơng sang mùa phía Trong năm, có thời gian bán cầu hạ mùa xn Bắc nghiêng phía Mặt Trời Thời gian đó, bán cầu Bắc mùa hạ; bán cầu Nam mùa đông Ngược lại, bán cầu Nam mùa hạ bán cầu Bắc mùa đơng Khoảng thời gian chuyển mùa hạ sang mùa đông mùa thu; mùa đông sang mùa hạ mùa xuân 43 Hoạt động - Mục tiêu: • Củng cố nội dung học • HS giải thích tượng Trái Đất chuyển động vòng quanh Mặt Trời 01 năm, 01 năm có 12 tháng • HS hình thành kỹ hợp tác làm việc nhóm • HS có thái độ tích cực, ham học hỏi, hứng thú tìm hiểu tượng đời sống tự nhiên - Hình thức tổ chức: Cá nhân, nhóm, tồn lớp - Phương pháp dạy - học: • Phương pháp đàm thoại • Phương pháp quan sát • Trị chơi học tập - Đồ dùng dạy - học: • Mơ hình hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng • Phiếu hướng dẫn • Bút màu • Giấy A4 • Hồ dán • Tranh ảnh mùa • Hình ảnh học sinh - Thực hoạt động: Hoạt động mong đợi học sinh - GV hướng dẫn cho HS làm sản phẩm Cây bốn - HS làm sản phẩm mùa sơ đồ tư thông tin cần nhớ - Cả lớp tham gia Trò chơi “Vòng quay bốn - HS quan sát, suy luận chạy mùa”: Chia lớp học thành góc, góc ứng đến góc thể với 01 mùa Các em học sinh chia thành nhóm ứng với hình ảnh bạn nhỏ Trái Đất Khi mơ hình di chuyển dừng lại, vị trí bạn nhỏ mơ hình Trái Đất mơ hình Hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng dừng lại vị trí Hoạt động giáo viên 44 mùa – em học sinh nhóm đứng vào góc thể mùa - GV tổng kết nội dung nhận xét Hoạt động 5: - Nhận xét tiết học - Dặn dị: • Chuẩn bị “Các đới khí hậu” 45 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Mơ hình hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng tóm tắt thân lượng kiến thức tương đối đầy đủ, chi tiết cặn kẽ Mơ hình có tính ứng dụng cao dạy học tiểu học, trung học sở trung học phổ thơng, mang nhiều tính bật với khả tương tác cho người sử dụng thông qua hộp điều khiển có nút nhấn hình LCD Hiện nay, mơ hình thiên văn học hệ thống nhà sách thiết bị trường học chưa đảm bảo tính xác, lượng tri thức thu cịn hạn chế Riêng mơ hình mà tơi xây dựng, lắp đặt hệ thống truyền động bánh chi tiết tương đối xác, nên mơ hình biểu diễn cung cấp kiến thức tương đối chuẩn, trực quan hơn, dễ sử dụng giảng dạy nghiên cứu Với định hướng phát triển ứng dụng dạy học, mơ hình đáp ứng tốt nhu cầu giảng dạy môn Tự nhiên Xã hội, Vật lý, Địa lý môn học khác cấp tiểu học trung học sở Thơng qua mơ hình trực quan trên, khóa luận hy vọng góp phần đổi phương pháp dạy học đáp ứng nhu cầu phát triển lực tự học sáng tạo mà Bộ Giáo dục đề Bên cạnh đó, mơ hình mong muốn công cụ đắc lực việc phát triển nghiên cứu thiên văn học cho giới trẻ Trong tương lai, mơ hình cần chỉnh sửa hoàn thiện với việc xây dựng thêm hệ giúp quỹ đạo Trái Đất chuyển động theo elip, yếu tố giúp tăng độ xác chuẩn kiến thức Bên cạnh đó, mơ hình cần phát triển cải tiến việc xác định thời điểm quay, thời điểm nhật thực, nguyệt thực, đếm thời gian chuyển động Trái Đất Mơ hình cần xây dựng hệ phù hợp, từ phát triển thành hệ mơ hình vũ trụ - Orrery hồn chỉnh 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Arduino Uno R3 gì, http://arduino.vn/bai-viet/42-arduino-uno-r3-la-gi, truy cập ngày 28/3/2018 [2] Basic Motor Information, http://www.nidec.com/en-NA/technology/motor/basic/ 00004/, truy cập ngày29/3/2018 [3] Electricity and Magnetism, http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/ Hall.html , truy cập ngày 10/4/2018 [4] Introduction to Arduino Uno (uses AVR ATMega 328), http://www.elecrom.com/ introduction-arduino-uno-uses-avr-atmega328/, truy cập ngày 28/3/2018 [5] Know about important ways for DC motor speed control, https://www.elprocus com/what-are-the-best-ways-to-control-the-speed-of-dc-motor/, truy cập ngày 18/4/2018 [6] Overview Arduino Uno R3, https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3, truy cập ngày 29/3/2018 [7] Th.S Trương Quang Trường, Bài giảng: Nguyên lý máy-chương 9: Cơ cấu bánh răng, http://www2.hcmuaf.edu.vn/data/tqtruong/NLM_Chuong%209_3_He%20 banh%20rang.pdf, truy cập ngày 10/4/2018, [8] Bruner, J.S ((1974): Learning Through Experience and Learning Through Media, In: Olso, Media and Symbols The 73rd Yearbook of the NSSE, I, ChiKago.pp 120150 [9] Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo (2013), tr.5 [10] Ngô Quốc Thịnh, Lý luận dạy học Vật lý trường THPT, Nxb Hà Nội, tr 75 [11] Phạm Quang Huy, Nguyễn Trọng Hiếu (2016), Vi điều khiển ứng dụng Arduino dành cho người tự học, NXB Bách khoa Hà Nội 47 [12] STMicroelectronics (2000), L298 – Dual full-bridge driver, p.1 [13] Thái Tuy Duyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống đổi mới, Nxb Giáo Dục [14] Trần Đình Châu – Đặng Thu Thủy – Phan Thị Luyến, Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT - Module THPT 18:Phương pháp dạy học tích cực, tr 85-87 [15] Xiamen Amotec Display (2009), Specifications of LCD module, China 48 PHỤ LỤC Bảng 3.1: Các thơng số Arduino Uno R3 [1] ĐẶC ĐIỂM THƠNG SỐ SẢN PHẨM Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động 16 MHz Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa chân I/O 30 mA Dòng tối đa (5V) 500 mA Dòng tối đa (3.3V) 50 mA Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bootloader SRAM KB (ATmega328) EEPROM KB (ATmega328) Bảng 3.2: Bảng chức chân LCD [15] CHÂN KÝ HIỆU CHỨC NĂNG Vss Chân nối đất LCD VDD Chân nối nguồn dương V0 Chân chọn độ tương phản hình thơng qua biến trở 49 RS Chân chọn ghi LCD Cụ thể - RS=0 LCD chế độ xóa hình, bật tắt trỏ - RS=1 LCD chế độ ghi liệu R/W Chân chọn chế độ đọc ghi Khi R/W=0 LCD hoạt động chế độ ghi R/W=1 LCD hoạt động chế độ đọc E Chân cho phép (Enable) sử dụng để LCD chốt liệu có liệu truyền đến chân liệu 7-14 D0 – D7 Các chân liệu bit gửi lên LCD đọc nội dung LCD 15 Cực dương (VCC) cho đèn LCD 16 Cực âm (GND) cho đèn LCD ... thoại - Trò chơi học tập Đồ dùng dạy - học - Sách TNXH (lớp 3) - Mơ hình Hệ Mặt trời, Trái Đất, Mặt Trăng - Giáo án điện tử - Bảng nhóm, bút lơng - Hình vẽ HS dán lên mơ hình Trái Đất - Phiếu học. .. pha Mặt Trăng 26 Hình 2.8: Mơ hình hệ Mặt Trời – Trái Đất – Mặt Trăng hồn chình 27 Hình 2.9: Hình ảnh hộp điều khiển 28 Hình 2.10: Mơ hình Trái Đất – Mặt Trăng (a) mơ hình Mặt Trời. .. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ VÕ TRẦN KHOA NGUN THIẾT KẾ MƠ HÌNH MẶT TRỜI – TRÁI ĐẤT – MẶT TRĂNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY THIÊN VĂN HỌC CHO HỌC SINH TIỂU HỌC VÀ TRUNG HỌC CƠ SỞ