3.3.5.1. Phân tích
Vòng thi này có 15 đội của các lớp tham gia, tuy nhiên vì thời gian có hạn chúng tôi chỉ phỏng vấn một số đội, chủ yếu là các đội đã tham gia ngày hội khai hỏa lần trước. Hầu hết các đội thiết kế vỏ tên lửa theo quy trình sau:
Vật liệu cần gồm có: 2 chai nước ( loại 125ml, có đường kính miệng chai là 21mm), hồ, băng keo màu, băng keo trong, kéo, thước, bút lông, 4 tấm bìa cứng. Cách lắp ráp
Bước 1: Dùng dao cắt phần
đầu của chai nước
Bước 2: Dùng dao cắt phần
Bước 3: Đưa tay luồn vào trong chai nước đã cắt, cắt tiếp
phần trên của chai. Hình dáng chai nước sau khi
thực hiện xong bước 2
Bước 4: Dùng kéo tạo đường cong cho phần chai nước vừa
bị cắt. Các phần rời sau khi hoàn tất 3
bước.
Bước 5: Lấy các phần vừa mới cắt, chụp xung quanh 1 chai
nước khác cùng dung tích Hình 3.5. Các bước chế tạo vỏ tên lửa
Sau khi thực hiện 5 bước trên, dùng băng keo dán các phần nối lại với nhau. Vì thời gian có hạn, chúng tôi chỉ phỏng vấn một sốđội trong phần thi này. BGK hỏi từng đội về ý tưởng cũng như cách chế tạo tên lửa ?
Đội Tên Lửa: đội chúng em thiết kế tên lửa theo các cách làm tên lửa
đơn giản. Riêng phần cánh, đội em thiết kế theo cánh xoáy vì nếu dùng loại cánh này thì trong quá trình bay, nếu tên lửa bị lệch do trọng tâm xác định chưa chính xác thì nhờ cánh xoáy tạo mômen quay giúp tên lửa bay thẳng hơn. Tuy nhiên, khi dùng cánh xoáy thì tên lửa bay không xa bằng khi dùng cánh bằng. Vì cuộc thi mục đích không phải là tầm xa mà bay đúng mục tiêu nên đội chúng em quyết định chọn cánh xoáy. Chất liệu làm cánh là nhựa vì nhựa thì bền hơn miếng bìa cứng. Phần đầu tên lửa đội chúng em dùng giấy cho vào bên trong, lấy miếng cao su bọc phía ngoài, dùng băng keo dán chúng lại với nhau, cuối cùng là lớp giấy màu bọc bên ngoài để làm tăng tính thẩm mỹ. Khi rơi chạm đất, phần đầu tên lửa chịu lực mạnh nhất nên nếu không dùng miếng cao su thì phần đầu rất dễ bị hỏng.
Hình 3.6. Thiết kế cánh tên lửa của đội Tên Lửa
Đội Đại Bác: Đội chúng em dùng cánh bằng vì theo chúng em nghĩ
cánh bằng thì bay ổn định hơn. Phần đầu thì chúng em làm đầu tròn và có cho thêm đất sét vào bên trong để tăng khối lượng phần đầu. Vì thứ nhất nếu dùng
đầu nhọn không xác định đúng trọng tâm thì rất dễ làm tên lửa bay bị lệch, thứ hai nếu phần đầu càng nặng thì làm tên lửa bay càng chuẩn.
Hình 3.7. Thiết kế cánh tên lửa của đội Đại Bác
Đội Mực: đội chúng em thiết kế cánh xéo, vì làm cánh xéo bay vẫn tốt nhưng lại trông đẹp mắt hơn.
Hình 3.8. Thiết kế cánh tên lửa của đội Mực
Đội Sứa: cánh của nhóm em cũng giống nhóm Đại Bác. Còn phần đầu tên lửa, nhóm em lấy bông gòn và miếng cao su từ nón bơi cắt nhỏ rồi dán lên phần đầu tên lửa, dùng phim X- quang bọc phần đầu tên lửa, sau đó lấy giấy màu trang trí bên ngoài.
BGK hỏi các đội bí quyết nào đểđạt hiệu quả cao nhất?
Đội Sứa: ngoài chế tạo tên lửa ra, yếu tố giúp thành công chính là canh lượng nước, áp suất nén vào tên lửa cho phù hợp.
BGK : vậy lượng nước, áp suất bao nhiêu là phù hợp?
Đội Sứa: khoảng 1/3 thể tích chai, còn áp suất thì dựa vào đồng hồ đo áp suất trên bơm, nhưng giá trị thì chúng em không biết bao nhiêu là phù hợp
mà chỉ căn cứ vào kinh nghiệm nhiều lần bắn thử và chúng em ghi lại giá trị đó, để lần sau canh cho đúng.
Đội Tên Lửa: khi bắn cần canh góc bắn cho phù hợp, vì tùy góc bắn khác nhau mà tên lửa bay có tầm xa khác nhau.
Đội Mực: khi đưa tên lửa vào trong ống PVC 21mm thì nước sẽ chảy xuống ống bơm nên dùng van khóa ống bơm lại. Sau đó, bơm cho nước bắn hết ra bên ngoài và tiếp tục bơm khí vào tên lửa. Chúng em làm như vậy thấy hiệu quả hơn.
Đội Đại Bác: sau khi bắn xong lần 1, đầu tên lửa của đội em bị méo. Chính vì thế, lần 2 bay không tốt bằng.
BGK: các em có thể cho khán giả biết khó khăn khi chế tạo tên lửa và khi hoạt động nhóm?
Đội Sứa: khi hoạt động nhóm cần phải biết lắng nghe ý kiến của nhau, tuân thủ thời gian, vì khi chế tạo xong nhóm chúng em cần bắn thử nên cần tập trung ở sân, mà thời gian học của chúng em cũng nhiều do đó các bạn trong nhóm phải tuân thủ đúng thời gian đã hẹn.
Đội Mực: có nhiều lúc nhóm em rất nản vì thất bại liên tục nhưng sau
đó nhóm quyết tâm làm cho bằng được vì thời gian cũng có hạn. Sau khi bắn thử thành công thì cả nhóm rất vui. Dạ, lúc đó chúng em thấy được rằng qua hoạt động nhóm chúng em đoàn kết, hiểu nhau hơn.
Đội Đại Bác: thực ra đội chúng em có thiết kế tên lửa 3 nhưng do khi bắn thử không hiệu quả.
BGK: tên lửa 3 là sao?
Đội Đại Bác: chúng em dùng 3 tên lửa, cái chính giữa là tên lửa lớn, 2 cái bên cạnh là loại nhỏ, 3 tên lửa này được dán chặt với nhau và thông với nhau bằng ống dạng cây đinh ba của Trư Bát Giới. Khi chúng em bơm khí vào thì gặp sự cố là áp suất vào 3 tên lửa không cân bằng nhau, 2 cái bên
ngoài thì áp suất đủ lớn, còn cái chính giữa áp suất chưa phù hợp. Chính vì thế, có lúc tên lửa không bay ra khỏi bệ phóng.
Đội Tên Lửa: khó khăn là tài liệu hướng dẫn làm tên lửa rất sơ sài nên chúng em tự tìm tòi là chủ yếu. Nhóm em thấy rằng, trong quá trình làm cần
đề xuất nhiều ý tưởng. Nếu thất bại thì phải thử các ý tưởng khác, từ đó tìm ra phương án hay nhất cho sản phẩm.
Kết quả sau 2 lần bắn: Bảng 3.1. Kết quả bắn tên lửa Tên đội Lần 1 Lần 2 Đội Tên Lửa 40 điểm 100 điểm Đội Đại Bác 80 điểm 40 điểm Đội Mực 100 điểm 60 điểm Đội Sứa 80 điểm 100 điểm
Vòng thi bay vào vũ trụ đã phát huy cao năng lực sáng tạo của học sinh. Những biểu hiện chúng ta có thể quan sát như:
+ Học sinh biết vận dụng kiến thức về chuyển động bằng phản lực và cơ
chế hoạt động của tên lửa trong việc chế tạo tên lửa nước: để tên lửa hoạt
động thì động cơ phải có máy nén để hút và nén không khí, khi nhiên liệu cháy hỗn hợp khí sinh ra phụt về phía sau vừa tạo ra phản lực đẩy máy bay, vừa làm quay tuabin của máy nén; đối với tên lửa nước không có động cơ làm nhiệm vụ trên do đó các em thay nhiên liệu bằng nước và tạo lực đẩy tên lửa bằng áp suất khí nén đưa từ bên ngoài bằng cách bơm khí. Điều này chứng tỏ
học sinh biết chuyển tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện, hoàn cảnh mới.
+ Trong quá trình bắn thử đội Sứa nhận thấy rằng một trong những yếu tố
quan trọng trong việc bắn tên lửa là canh góc bắn, còn đội Tên Lửa thì nghĩ
học sinh đã nhận thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết và có khả năng
đưa ra các giả thuyết hay dự đoán khác nhau khi phải lí giải một hiện tượng.
+ Ngoài ra trong quá trình chế tạo học sinh đã nghĩ ra nhiều dạng cánh,
đầu tên lửa khác nhau để tìm cách nâng cao hiệu quả của tên lửa. Đội Tên Lửa thì thiết kế theo cánh xoáy vì theo các em nếu dùng loại cánh này thì trong quá trình bày, nếu tên lửa bị lệch do trọng tâm xác định chưa chính xác thì nhờ
cánh xoáy tạo mômen quay giúp tên lửa bay thẳng hơn. Còn với đội Mực cũng làm cánh xoáy nhưng chỉ khác một chút là kích thước cánh của nhóm em nhỏ
hơn vì theo các em nếu cánh có kích thước lớn quá thì tên lửa vừa bay vừa xoáy rất mạnh, dễ ảnh hưởng đến tầm xa của tên lửa. Điều này chứng tỏ học sinh đã đề xuất được các giải pháp khác nhau khi phải xử lí một tình huống, nhìn nhận một vấn đề dưới các góc độ khác nhau, xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn, tìm ra các giải pháp lạ.
+ Sau khi bắn thành công tên lửa thì đội Đại Bác đã nảy sinh ý tưởng nếu nước phụt ra càng nhiều và mạnh thì tên lửa sẽ bay tốt hơn. Dựa trên ý tưởng này các em đã chế tạo tên lửa 3 tầng. Điều này thể hiện các em luôn tìm kiếm cái mới, cách giải quyết vấn đề không theo khuôn mẫu, cách thức định sẵn.
3.3.5.2. Đánh giá
Cuộc thi diễn ra rất thành công, qua đây vừa giúp các em nhận thức
được vai trò quan trọng của vật lí trong khoa học, kỹ thuật vừa tạo được niềm
đam mê chế tạo của học sinh. Cuộc thi đã tạo được một sân chơi bổ ích, một
Sản phẩm của đội Mực Sản phẩm của đội Sứa
Sản phẩm của đội Tên Lửa Sản phẩm của đội Đại Bác Hình 3.9.Hình ảnh thực nghiệm sư phạm ngày hội Bay vào vũ trụ