Kính tiềm vọng được sử dụng trong các tàu ngầm để quan sát ra bên ngoài, tìm hướng đi cho tàu. Trong quân sự, kính tiềm vọng giúp người ta nhìn qua một bức tường cao hơn đầu mà không phải đứng lên ghế hay thang ? Kính tiềm vọng có cấu tạo và hoạt động như thế nào? Học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức đã biết: Định luật phản xạ ánh sáng (Bài 4 Vật lí 7), ảnh của vật tạo bởi gương phẳng ( Bài 5, Vật lí 7) hình thành kiến thức ảnh của một vật tạo bởi hệ gương phẳng để thiết kế và chế tạo kính tiềm vọng với những tiêu chí cụ thể. Sau khi hoàn thành, học sinh sẽ được thử nghiệm vận hành mô hình và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm.
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG THCS ………………… =====***===== BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ KÍNH TIỀM VỌNG (Chủ đề STEM) Giáo viên thực hiện: …………………… Trường: THCS …………………………… ……………… , năm 2021 BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TÊN CHỦ ĐỀ (STEM): KÍNH TIỀM VỌNG I Đặt vấn đề STEM viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Math (Toán học) Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kỹ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học Những kiến thức kỹ vừa nêu phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho giúp học sinh không hiểu biết ngun lý mà cịn áp dụng để thực hành tạo sản phẩm sống ngày Giáo dục STEM xu giáo dục đại toàn giới Ở nước ta, giáo dục STEM thức đưa vào chương trình giáo dục phổ thơng triển khai rộng rãi cấp học, bậc học để học sinh hướng đến hoạt động thực hành vận dụng kiến thức nhằm tạo sản phẩm giải vấn đề thực tế sống Năm 2020- 2021, phòng Giáo dục Đào tạo huyện Vĩnh Tường ban hành công văn Số 456/ KH-GD&Đt để hướng dẫn trường THCS triển khai thực giáo dục STEM nhà trường Thực báo cáo chuyên đề cấp huyện lần này, trường THCS Vĩnh Tường chọn báo cáo hoạt động trải nghiệm STEM: “Kính tiềm vọng” II Nội dung TÊN CHỦ ĐỀ: KÍNH TIỀM VỌNG (Số tiết: 04 – Vật lí Lớp 7) 2 MƠ TẢ CHỦ ĐỀ Kính tiềm vọng sử dụng tàu ngầm để quan sát bên ngồi, tìm hướng cho tàu Trong qn sự, kính tiềm vọng giúpngười ta nhìn qua tường cao đầu mà đứng lên ghế hay thang ? Kính tiềm vọng có cấu tạo hoạt động nào? Học sinh tìm hiểu vận dụng kiến thức biết: Định luật phản xạ ánh sáng (Bài 4- Vật lí 7), ảnh vật tạo gương phẳng ( Bài 5, Vật lí 7) hình thành kiến thức ảnh vật tạo hệ gương phẳng để thiết kế chế tạo kính tiềm vọng với tiêu chí cụ thể Sau hoàn thành, học sinh thử nghiệm vận hành mơ hình tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm Nội dung STEM liên quan: - Science: + Khoa học phản xạ ánh sáng (Vật lý 7, Bài 4: Định luật phản xạ ánh sáng) + Khoa học ảnh vật tạo gương phẳng (Vật lý 7, Bài 5: Ảnh vật tạo gương phẳng) + Khoa học tính chất vật liệu ( Công nghệ 8) - Technology: lựa chọn vật liệu theo tính chất, khoa học để thiết kế kính tiềm vọng (Công nghệ 8) - Engineering: + Bản vẽ thiết kế, quy trình kỹ thuật thiết kế kính tiềm vọng + Sử dụng phương tiện kỹ thuật lắp ráp kính tiềm vọng - Math: + Tính tốn, dự trù kinh phí + Đo chiều dài + Đo góc thước đo góc ( Tốn 6) MỤC TIÊU a Kiến thức: Vận dụng kiến thức phản xạ ánh sáng, tính chất ảnh tạo gương phẳng, quan sát ảnh tạo gương phẳng (Bài 4, – Vật lí 7) để chế tạo kính tiềm vọng theo yêu cầu, tiêu chí cụ thể b Kĩ năng: - Tính tốn, vẽ thiết kế đảm bảo tiêu chí đề ra; - Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo thử nghiệm dựa thiết kế; - Trình bày, bảo vệ thiết kế sản phẩm mình, phản biện ý kiến thảo luận; - Tự nhận xét, đánh giá trình làm việc cá nhân nhóm c Phẩm chất: - Nghiêm túc, 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 d Năng lực: - Tìm hiểu khoa học, cụ thể ứng dụng gương phẳng; - Giải nhiệm vụ thiết kế chế tạo kính tiềm vọng 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 THIẾT BỊ - Các thiết bị dạy học: giấy A0, mẫu kế hoạch, máy tính, máy chiếu… - Nguyên vật liệu dụng cụ để chế tạo thử nghiệm “kính tiềm vọng”: ● Bìa cac-tơng; ● gương phẳng ; ● Kéo, dao rọc giấy; ● Băng dính, keo; ● Thước kẻ, bút; TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KÍNH TIỀM VỌNG (15 phút) A Yêu cầu cần đạt - Thảo luận để xác định nhiệm vụ cần thực kính tiềm vọng nhìn vượt chướng ngại vật, tiêu chí đánh giá, tiến trình dự án - Phân tích tình xác định nhiệm vụ cần thực tiến hành thiết kế kính tiềm vọng hỗ trợ cho mắt với yêu cầu sau: + Giúp mắt nhìn thấy cảnh phía sau tường cao đầu mà không cần đứng lên thang hay ghế; + Sử dụng chất liệu sáng tạo, lạ thân thiện với sức khỏe người; + Thiết kế đẹp, gọn gàng, dễ sử dụng; + Khả ứng dụng thực tế cao, xoay chuyển, điều chỉnh theo ý muốn; B Nội dung dạy học - HS phân tích tình huống, đề xuất ý tưởng để giải vấn đề GV tổng hợp giới thiệu nhiệm vụ cụ thể nhiệm vụ dự án Nhiệm vụ kèm với điều kiện thực tiễn GV nêu rõ: kính phải xoay chuyển hỗ trợ nhìn tốt - GV thơng báo, phân tích thống với HS tiêu chí đánh giá khả phản xạ ánh sáng, xoay gương kính tiềm vọng sau hoàn thành - HS đề xuất thống với GV tiến trình dự án C Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt - Một ghi chép xác định nhiệm vụ phải làm nhóm: chế tạo kính tiềm vọng - Một phân cơng nhiệm vụ thành viên nhóm - Kế hoạch thực dự án với mốc thời gian nhiệm vụ rõ ràng cho thành viên nhóm D Tiến trình dạy học cụ thể Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS Thơng báo tình Phân tích tình huống, phát biểu vấn đề cần giải - Gợi ý cho HS phân tích tình câu hỏi: + Vì ta khơng thể nhìn qua vật cản? + Có cách để khơng cần cao mà nhìn qua được? + Có thể chế tạo dụng cụ giúp truyền ánh sáng từ cao xuống mắt không? - Cho HS phát biểu nhiệm vụ cần thực - Tóm tắt lại nhiệm vụ cần thực cho HS ghi nhận vào phiếu học tập Thống - Cho HS làm việc nhóm đề tiến xuất tiến trình dự án, phân trình dự án cơng nhiệm vụ - Hỗ trợ HS điều chỉnh thời gian hoạt động hợp lí Nghe ghi nội dung tình chủ đề Stem - Thảo luận, tìm hiểu, phân tích điều kiện tình - Lắng nghe gợi ý từ GV để phân tích tình xác - Ghi chép lại phân tích nhóm - Phát biểu nội dung nhiệm vụ - Ghi chép hình thành ý tưởng ban đầu cho việc thiết kế chế tạo -Thống thời gian thực dự án, nội dung công việc phân công nhiệm vụ - Ghi lại thời gian thống Công cụ hỗ trợ Phiếu học tập Giấy A4 cho nhóm ghi phân tích Bảng tiến trình dự án phiếu học tập Hoạt động NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN (30 phút) A Yêu cầu cần đạt Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Trình bày truyền ánh sáng qua hệ hai gương phẳng - Thực thí nghiệm quan sát đường truyền ánh sáng qua hệ nhiều gương phẳng - Đề xuất vị trí đặt gương phù hợp để thiết kế kính B Nội dung dạy học - Giáo viên tổ chức cho HS làm thí nghiệm khám phá hệ quang học đơn giản: gương phẳng, nguồn sáng (bút laze), êke đo góc; HS vẽ lại đường truyền ánh sáng, góc phản xạ tia sáng hai gương xoay góc lệch gương khác vào bảng kết thí nghiệm - HS đọc SGK, tìm hiểu tài liệu để tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động kính tiềm vọng + Kính tiềm vọng có cấu tạo gồm gương phẳng đặt song song với hợp với phương ngang góc 450 + Nguyên tắc hoạt động kính tiềm vọng tạo ảnh liên tiếp qua hai gương phẳng đặt song song + Ánh sáng từ vật muốn quan sát truyền đến mặt phản xạ thứ Theo định luật phản xạ ánh sáng, tia sáng bị phản xạ kính tiềm vọng bố trí mặt phản xạ thứ hai cho tia phản xạ đến mặt phản xạ thứ hai Tại bị phản xạ lần vào mắt ta + Sơ đồ tạo ảnh qua kính tiềm vọng sau:Vật AB xạ G1 → ảnh ảo A2B2 qua mặt phản xạ G2 → mắt → ảnh ảo A1B1 qua mặt phản C Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt - Một bảng kết thí nghiệm truyền ánh sáng qua hệ hai gương phẳng - Lựa chọn vị trí đặt gương có góc lệch phù hợp D Tiến trình dạy học cụ thể Nội dung Quan sát, phân tích mẫu vật kính tiềm vọng Hoạt động GV - Cho HS quan sát mơ hình kính tiềm vọng - Cho HS thảo luận, tìm hiểu chức phận kính tiềm vọng Xác định kiến - Thơng báo cho HS kiến thức cần tìm thức cần tìm hiểu để thực hiểu chủ đề Hoạt động HS - Làm việc nhóm - Lắng nghe hỗ trợ câu hỏi, hình ảnh, từ GV để xác định kiến thức - Giáo viên đặt vấn đề: có - Lắng nghe câu hỏi hai gương phẳng G1, G2 đặt song song, mặt phản xạ hướng vào Vì nhìn vào gương G2 ta lại Cơng cụ hỗ trợ Mơ hình kính tiềm vọng hình ảnh - Dụng cụ thí nghiệm truyền ánh sáng qua hệ hai gương phẳng - Phiếu hướng dẫn thực hành thí nghiệm - Bảng ghi kết thấy hình ảnh thí nghiệm gương G1? - Nêu yêu cầu cho HS khám phá thí nghiệm - Tiếp nhận yêu cầu thực - Thông báo dụng cụ thực hành thí nghiệm hành Thí nghiệm quan sát truyền ánh sáng qua hai gương phẳng Tổng kết kết thí nghiệm đề xuất vị trí gương - Hướng dẫn HS bố trí dụng cụ thí nghiệm - Phát dụng cụ thí nghiệm cho nhóm - Cho HS tiến hành thí nghiệm theo phiếu hướng dẫn, quan sát đường truyền tia sáng ghi nhận kết thí nghiệm - Quan sát, hướng dẫn bố trí thí nghiệm - Nhận dụng cụ giao Tiến hành thí nghiệm theo hướng dẫn có vẽ lại đường truyền ánh sáng, ghi nhận số đo góc qua vị trí gương - Cho HS mô tả đường - Mô tả đường truyền ánh truyền ánh sáng sáng - Cho HS trả lời câu hỏi - Dựa bảng số liệu đầu thí nghiệm hình vẽ, trả lời câu hỏi - Đề xuất vị trí đặt gương cho vùng nhìn Hoạt động LỰA CHỌN BẢN THIẾT KẾ Đề xuất giải pháp thiết kế kính tiềm vọng – 45 phút A Yêu cầu cần đạt Sau hoạt động HS có khả năng: - Giới thiệu nguyên tắc hoạt động kính tiềm vọng - Đề xuất phương án vật liệu, lắp đặt kính tiềm vọng - Thiết kế mơ hình, vẽ kính tiềm vọng B Nội dung dạy học - HS thống với GV tiêu chí vẽ thiết kế sản phẩm kính tiềm vọng - HS tiến hành làm việc nhóm thực thiết kế vẽ kính tiềm vọng theo kiến thức tìm hiểu - GV hỗ trợ HS trình thực thiết kế, vẽ sơ đồ mơ tả cấu tạo ngun lí hoạt động kính tiềm vọng C Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt - Bản thiết kế chi tiết cấu tạo, nguyên vật liệu chế tạo kính tiềm vọng - Bảng tiêu chí đánh giá thiết kế kính tiềm vọng D Tiến trình dạy học cụ thể Nội dung Hoạt động GV Thống nội - Thông báo số yêu dung tiêu chí cầu cần đạt với thiết kế đánh giá thiết kế - Cho HS đề xuất thang điểm thiết kế Hoạt động HS - Lắng nghe, phát biểu ý kiến bổ sung tiêu chí thiết kế - Đề xuất giải thích lựa chọn đánh giá thang điểm phù hợp Thiết kế vẽ - Cho HS thực thiết kế -Thực thiết kế kính tiềm vọng vẽ phương án chế vẽ, phương án chế tạo thực tạo - Đặt câu hỏi, nhờ trợ - Hỗ trợ HS với ý giúp GV cần thiết tưởng, thắc mắc, thể vẽ Tổng kết - Dặn dò HS tiếp tục hồn -Dừng hoạt động tổng dặn dị thiện, ghi nhận lại ý kết, ghi nhận lại ý kiến - Phân công thành viên - Thông báo HS mang mang dụng cụ, nguyên dụng cụ để chế tạo co biết vật liệu để tiến hành chế tạo, thi công lắp đặt tiết học sau Bảng Tiêu chí đánh giá thiết kế 10 Cơng cụ hỗ trợ Tiêu chí đánh giá thiết kế kính tiềm vọng Giấy A0 cho HS thực thiết kế vẽ Danh sách dụng cụ GV hỗ trợ cho HS STT Tiêu chí Bản thiết kế rõ ràng, chi tiết mơ tả ngun lí kính tiềm vọng Bản thiết kế có trình bày rõ ràng nguyên vật liệu sử dụng, bố trí phận kính, thích rõ ràng thơng số kĩ thuật (kích thước, số lượng) Giải thích rõ nguyên lí hoạt động kính tiềm vọng dựa phản xạ ánh sáng tạo ảnh gương phẳng Trình bày báo cáo rõ ràng, logic, sinh động Tổng cộng Điểm tối đa Điểm đạt 10 Hoạt động CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM KÍNH TIỀM VỌNG Báo cáo thiết kế tiến hành chế tạo kính tiềm vọng – 45 phút lớp tuần nhà A Yêu cầu cần đạt Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Lựa chọn giải pháp cho hình dạng, vật liệu cách lắp ráp kính tiềm vọng phù hợp - Đề xuất phương án chỉnh sửa thiết kế hợp lí B Nội dung dạy học - HS báo cáo thiết kế chế tạo, lựa chọn hình dạng, vật liệu chế tạo kính tiềm vọng nhóm thiết kế - GV nhóm khác tiến hành nhận xét góp ý chỉnh sửa thiết kế cho khả thi, phù hợp đạt hiệu cao - HS thi cơng chế tạo kính tiềm vọng theo nhóm tiết học tiếp tục hoạt động chế tạo nhà - GV theo dõi tiến trình hoạt động, chế tạo nhóm, tư vấn, hỗ trợ HS dụng cụ, phương tiện vị trí thực cần thiết C Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt - Sản phẩm kính tiềm vọng nhóm HS - Bản thiết kế sau điều chỉnh (nếu có) 11 - Báo cáo q trình, kinh nghiệm chế tạo kính tiềm vọng D Tiến trình dạy học cụ thể Nội dung Báo cáo thiết kế vẽ mô hình kính tiềm vọng Hoạt động GV - Cho HS báo cáo thiết kế - Cho HS khác nhận xét thiết kế - GV nhận xét thiết kế nhóm - GV gợi ý, hỗ trợ phát triển thiết kế nhóm Thực chế tạo kính tiềm vọng theo phương án thiết kế - Thống yêu cầu cần đạt sản phẩm cần chế tạo với HS - Thông báo thời gian hoạt động - Phát dụng cụ hỗ trợ súng bắn keo, kéo, keo, Hoạt động HS -Báo cáo thiết kế chế tạo phương án thi cơng nhóm trước tập thể lớp - Tập thể lớp nhận xét thiết kế cho ý kiến đóng góp - Lắng nghe, ghi nhận lại góp ý lớp GV - Lựa chọn phương án sử dụng vật liệu tối ưu cách lắp ráp phù hợp để tiến hành thực -Thống nhât yêu cầu cần đạt sản phẩm thang điểm đánh giá sản phẩm với GV - Nhận dụng cụ cung cấp để hỗ trợ trình chế tạo Chú ý thao tác an tồn q trình sử dụng - Thư kí nhóm ghi chép lại hoạt động nhóm suốt q trình thực Cơng cụ hỗ trợ - Nam châm - Mẫu vật kính tiềm vọng, hình ảnh thực tế Bảng 2: Tiêu chí đánh giá sản phẩm STT Tiêu chí Điểm tối đa Kính quan sát vật cao, cho hình ảnh rõ nét Thiết kế chắn, hình thức trang trí đẹp Vật liệu đơn giản, tái chế 12 3 Điểm đạt Tổng cộng 10 Hoạt động TRÌNH BÀY SẢN PHẨM VÀ ĐÁNH GIÁ (45 Phút) A Yêu cầu cần đạt Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Giới thiệu nguyên tắc hoạt động kính tiềm vọng mà nhóm thực - Giải thích thành cơng thất bại sản phẩm trình thực chế tạo - Đánh giá sản phẩm nhóm khác, tự đánh giá nhóm q trình làm việc, thiết kế sản phẩm thử nghiệm đạt kết - Đề xuất ý tưởng cải tiến sản phẩm thân nhóm khác B Nội dung dạy học - Các nhóm HS trình diễn hoạt động kính tiềm vọng thiết kế, giới thiệu cách thức hoạt động, vận hành sản phẩm kết hợp với việc giải thích kiến thức môn học liên quan - GV HS đặt câu hỏi để làm rõ vấn đề liên quan C Dự kiến sản phẩm đáp ứng yêu cầu cần đạt - Mơ hình kính tiềm vọng cách vận hành theo tiêu chí đánh giá D Tiến trình dạy học cụ thể Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS Công cụ hỗ trợ Báo cáo sản phẩm - Cho HS trình bày - Trưng bày sản Câu hỏi kiểm tra nhóm sản phẩm phẩm trình diễn kiến thức kĩ sau sản phẩm chủ để - HS lớp nhận xét - Các HS khác sản phẩm với GV kiểm tra tiêu chuẩn kĩ thuật, hồn thành bảng đánh giá sản phẩm nhóm trình bày - Cơng bố kết - Nhóm trình bày đánh giá theo bảng lắng nghe, phản biện tiêu chí nhận xét từ HS 13 khác lớp từ GV Tổng kết đánh giá - Nhận xét - Lắng nghe nhận xét Tổng kết kiến thức chủ đề lớp trình làm việc của GV cần học mở rộng nhóm sau chủ đề sản phẩm - Gợi mở việc mở -Tổng kết lại nội rộng, nâng cấp sản dung kiến thức vật lí phẩm tạo ảnh qua hệ gương phẳng - Suy nghĩ phát triển mở rộng mơ hình vừa thực III Kết luận Việc tổ chức hoạt động STEM mang lại hứng thú cho em học sinh học sinh tự tạo sản phẩm dựa kiến thức có sẵn Dưới hướng dẫn giáo viên, học sinh tham gia hoạt động tích cực, say mê Tuy nhiên, tổ chức hoạt động theo chủ đề STEM, thấy dự án dạy học nhiều thời gian cho người dạy người học STEM cịn hoạt động với người dạy Do đó, q trình thiết kế, triển khai cịn nhiều thiếu sót Vậy, tơi mong nhận đóng góp từ phía thầy để chuyên đề hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn 14 Phụ lục BẢN THIẾT KẾ Nhóm: Hình ảnh thiết kế: 15 Mô tả thiết kế giải thích: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các nguyên vật liệu dụng cụ sử dụng: STT Tên nguyên vật liệu, dụng cụ Gương phẳng vuông ( chữ nhật) Số lượng dự kiến 16 Bìa cac-tơng Keo dán ống Súng bắn keo kéo Dao dọc giấy Quy trình thực dự kiến: Các bước Thời gian Nội dung dự kiến Hoạt động XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KÍNH TIỀM VỌNG Hoạt động NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG Tiết TÂM VÀ XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ Hoạt động TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ Tiết Hoạt động CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM Tiết KÍNH TIỀM VỌNG Hoạt động TRÌNH BÀY SẢN PHẨM Tiết Phân công nhiệm vụ: STT Thành viên Nhiệm vụ Nhóm trưởng Điều khiển chung Thư kí Ghi chép Thiết kế vẽ Làm sản phẩm 17 Trình bày sản phẩm Làm sản phẩm …………… , ngày 19 tháng năm 2021 Ban giám hiệu duyệt Giáo viên thực …………………………… 18 ... chuyên đề cấp huyện lần này, trường THCS Vĩnh Tường chọn báo cáo hoạt động trải nghiệm STEM: ? ?Kính tiềm vọng? ?? II Nội dung TÊN CHỦ ĐỀ: KÍNH TIỀM VỌNG (Số tiết: 04 – Vật lí Lớp 7) 2 MƠ TẢ CHỦ ĐỀ Kính. .. động kính tiềm vọng - Đề xuất phương án vật liệu, lắp đặt kính tiềm vọng - Thiết kế mơ hình, vẽ kính tiềm vọng B Nội dung dạy học - HS thống với GV tiêu chí vẽ thiết kế sản phẩm kính tiềm vọng. .. thể Nội dung Quan sát, phân tích mẫu vật kính tiềm vọng Hoạt động GV - Cho HS quan sát mơ hình kính tiềm vọng - Cho HS thảo luận, tìm hiểu chức phận kính tiềm vọng Xác định kiến - Thông báo cho