2.3.1. Môn Vật Lý
Bài 17 (Vật Lý lớp 6): Sự nở vì nhiệt của chất rắn. Chất rắn nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau. Bài 18 (Vật Lý lớp 6): Sự nở vì nhiệt của chất lỏng.
Chất lỏng nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi. Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau. Bài 20 (Vật Lý lớp 6): Nhiệt kế và nhiệt giai.
Nhiệt kế là dụng cụ để đo nhiệt độ.
Nhiệt kế hoạt động dựa trên nguyên lý sự nở vì nhiệt của các chất.
Có nhiều loại nhiệt kế như nhiệt kế y tế, nhiệt kế treo tường, nhiệt kế phòng thí nghiệm, …
o Nhiệt kế y tế dùng để đo nhiệt độ cơ thể.
o Nhiệt kế treo tường để đo nhiệt độ không khí.
o Nhiệt kế phòng thí nghiệm để đo nhiệt độ các thí nghiệm.
Có các loại nhiệt giai như nhiệt giai Celsius, nhiệt giai Fahrenheit, nhiệt giai Kelvin.
o Trong nhiệt giai Celsius, đơn vị nhiệt độ được ký hiệu là 0C. Nhiệt giai này quy ước nhiệt độ của nước đá đang tan là 00C và nhiệt độ của hơi nước đang sôi là 1000C.
o Trong nhiệt giai Fahrenheit, đơn vị nhiệt độ được ký hiệu là 0F. Nhiệt giai này quy ước nhiệt độ của nước đá đang tan là 320F và nhiệt độ của hơi nước đang sôi là 2120F.
o Trong nhiệt giai Kelvin, đơn vị nhiệt độ được ký hiệu là K. Nhiệt giai này quy ước nhiệt độ của nước đá đang tan là 273K và nhiệt độ của hơi nước đang sôi là 373K.
Công thức chuyển đổi nhiệt độ giữa các nhiệt giai.
o Từ 0C sang 0F: t (0F) = [t (0C) x 1,8] + 32
o Từ 0F sang 0C: t (0C) = [t (0F) – 32] : 1,8
o Từ 0C sang K: T (K) = t (0C) + 273
o Từ K sang 0C: t (0C) = T(K) – 273
Bài 18 (Vật Lý lớp 8): Các chất được cấu tạo như thế nào? Thuyết cấu tạo chất.
o Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là nguyên tử và phân tử.
o Phân tử là nhóm các nguyên tử kết hợp lại.
o Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
Các nguyên tử có kích thước rất nhỏ, 1 mm có 10 triệu nguyên tử. Vì thế, mắt thường không thể nhìn thấy nên chúng ta thấy chúng như liền một khối.
Bài 19 (Vật Lý lớp 8): Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
Chuyển động Brown là chuyển động hỗn loạn không ngừng của các hạt rất nhỏ (có đường kính cỡ micromét) trong chất lỏng và chất khí.
Các nguyên tử, phân tử của các chất chuyển động hỗn loạn không ngừng.
Nguyên nhân gây ra chuyển động Brown của các hạt nhỏ trong chất lỏng, chất khí là do các phân tử chất lỏng, chất khí luôn chuyển động hỗn loạn không ngừng. Khi các chất lỏng, chất khí chuyển động, chúng có thể va chạm vào các hạt nhỏ từ nhiều phía khác nhau. Các va chạm này không cân bằng nên các hạt nhỏ cũng chuyển động hỗn loạn không ngừng.
Nhiệt độ của một vật càng cao thì chuyển động hỗn loạn không ngừng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật càng nhanh.
Do có liên quan chặt chẽ với nhiệt độ nên chuyển động hỗn loạn không ngừng của các phân tử, nguyên tử còn được gọi là chuyển động nhiệt. Bài 20 (Vật Lý lớp 8): Nhiệt năng.
Nhiệt năng của một vật là tổng động năng phân tử cấu tạo nên vật đó. Nhiệt năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ của vật đó.
Nhiệt độ càng cao thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động hỗn loạn không ngừng càng nhanh, tổng động năng phân tử càng lớn nên nhiệt năng của vật càng cao.
Nhiệt năng của một vật có thể thay đổi bằng hai cách là thực hiện công và truyền nhiệt.
o Thực hiện công là chà xát, tác dụng lực lên vật.
o Truyền nhiệt là làm nóng hay làm lạnh vật.
Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Nhiệt lượng ký hiệu bằng chữ Q.
Đơn vị của nhiệt năng và nhiệt lượng là Jun (J). Bài 21 (Vật Lý lớp 8): Dẫn nhiệt.
Nhiệt năng có thể truyền trực tiếp từ phần này sang phần khác của một vật, từ vật này sang vật khác bằng hình thức dẫn nhiệt.
Các chất khác nhau có khả năng dẫn nhiệt khác nhau.
Trong các chất thường gặp trong cuộc sống thì kim loại là chất dẫn nhiệt tốt, còn nước và không khí là các chất dẫn nhiệt kém.
Bài 22 (Vật Lý lớp 8): Đối lưu và bức xạ nhiệt.
Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí. Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng.
Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không.
Khả năng hấp thụ tia nhiệt của một vật phụ thuộc vào tính chất bề mặt của vật. Vật có bề mặt càng xù xì, màu càng sẫm thì hấp thụ tia nhiệt càng nhiều.
Phân biệt các cách truyền nhiệt chủ yếu trong các chất rắn, lỏng, khí và chân không.
o Cách thức truyền nhiệt trong chất lỏng và chất khí gồm cả dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt nhưng chủ yếu là đối lưu.
o Trong chân không, chỉ có một cách thức truyền nhiệt là bức xạ nhiệt.
2.3.2. Môn Công nghệ
Bài 1 (Công nghệ lớp 8): Vai trò của bản vẽ kỹ thuật trong sản xuất và đời sống.
Bản vẽ kỹ thuật là một phương tiện thông tin dùng trong sản xuất và đời sống.
Học vẽ kỹ thuật để ứng dụng vào sản xuất và đời sống. Bài 2 (Công nghệ lớp 8): Hình chiếu.
Trên bản vẽ kỹ thuật, các hình chiếu diễn tả hình dạng các mặt của vật thể theo các hướng chiếu khác nhau.
o Hình chiếu đứng có hướng chiếu từ trước tới.
o Hình chiếu bằng có hướng chiếu từ trên xuống.
o Hình chiếu cạnh có hướng chiếu từ trái sang. Bài 9 (Công nghệ lớp 8): Bản vẽ chi tiết.
Bản vẽ chi tiết bao gồm các hình chiếu, các kích thước và các thông tin cần thiết khác để xác định chi tiết đó.
Bài 18 (Công nghệ lớp 8): Vật liệu cơ khí.
Muốn chọn được vật liệu hợp lý, phù hợp với điều kiện chế tạo sản phẩm, cần nắm rõ các tính chất cơ bản của từng loại vật liệu. Nhìn chung, các loại vật liệu cơ khí có 4 tính chất cơ bản sau:
o Tính chất cơ học: tính cứng, tính dẻo và tính bền.
o Tính chất vật lý: nhiệt độ nóng chảy, tính dẫn điện, dẫn nhiệt, khối lượng riêng.
o Tính chất hóa học: Tính chịu axit và tính chống ăn mòn.
o Tính chất công nghệ: tính đúc, tính hàn, tính rèn và khả năng gia công cắt gọt.
2.3.3. Môn Toán học
Lục giác đều.
Phần Hình học – Chương 1 – Bài 5 (Toán lớp 8 tập 1): Dựng hình bằng thước và compa. Dựng hình thang.
Vẽ hình mà chỉ dùng hai dụng cụ là thước và compa. Cách dựng hình thang bằng thước và compa.
Cách dựng hình lục giác đều bằng thước và compa.
Phần Hình học – Chương 1 – Bài 6 (Toán lớp 8 tập 1): Đối xứng trục. Hình có trục đối xứng.
Phần Hình học – Chương 1 – Bài 8 (Toán lớp 8 tập 1): Đối xứng tâm.
Hình có tâm đối xứng.
2.4.Tổng quan các hoạt động dạy học.
Chủ đề tích hợp STEM “Truyền nhiệt” gồm 2 chủ đề nhỏ:
Bảng 2.1. Bảng tóm tắt hoạt động của chủ đề tích hợp STEM “Truyền nhiệt”
Tên chủ đề Hoạt động Thời
gian
Nhiệt kế - Xác định yêu cầu thiết kế và chế tạo nhiệt kế.
- Nghiên cứu kiến thức trọng tâm và xây dựng bản thiết kế nhiệt kế.
- Trình bày bản thiết kế nhiệt kế. - Chế tạo và thử nghiệm nhiệt kế. - Trình bày sản phẩm nhiệt kế.
4 tiết
Đèn kéo quân - Xác định yêu cầu thiết kế và chế tạo đèn kéo quân. - Nghiên cứu kiến thức trọng tâm và xây dựng bản thiết kế đèn kéo quân.
- Trình bày bản thiết kế đèn kéo quân. - Chế tạo và thử nghiệm đèn kéo quân. - Trình bày sản phẩm đèn kéo quân.
4 tiết
2.4.1. Chủ đề “Nhiệt kế” 2.4.1.1. Mục tiêu 2.4.1.1. Mục tiêu
HS nắm vững yêu cầu “Thiết kế và chế tạo nhiệt kế” theo các tiêu chí: Dễ quan sát.
Sử dụng vật liệu tối ưu. Thẩm mỹ.
Chính xác.
HS hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức sau để thiết kế và thuyết trình bản thiết kế nhiệt kế:
Nhiệt độ, nhiệt kế, nhiệt giai, sự nở vì nhiệt của các chất và sự dẫn nhiệt. Vật liệu cơ khí.
HS hình thành kiến thức trọng tâm về:
Nhiệt độ, nhiệt kế, nhiệt giai, sự nở vì nhiệt của các chất và sự dẫn nhiệt. Vật liệu cơ khí.
HS nêu ý tưởng cho bản thiết kế nhiệt kế.
HS hoàn thiện bản thiết kế nhiệt kế của nhóm mình.
HS dựa vào bản thiết kế đã hoàn chỉnh để chế tạo nhiệt kế đảm bảo tiêu chí đã đặt ra.
HS thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh sản phẩm nhiệt kế.
HS giới thiệu nhiệt kế của nhóm mình trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phẩm.
2.4.1.2. Thiết bị, dụng cụ và tư liệu kèm theo
Hoạt động 1: Xác định yêu cầu thiết kế và chế tạo nhiệt kế. Phiếu học tập – HĐ 1.1
Khay dụng cụ gồm:
o Nhiệt kế y tế thủy ngân.
o Nhiệt kế y tế điện tử.
o Nhiệt kế treo tường.
o Nhiệt kế phòng thí nghiệm.
o Ly nước ấm.
o Ly nước lạnh.
o Ly nước để nguội.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức trọng tâm và xây dựng bản thiết kế nhiệt kế. Phiếu học tập – HĐ 1.2
o Tranh mẫu.
o Keo sữa.
o Cọ vẽ.
o Hạt mút xốp (màu trắng, xanh lá, vàng, hồng và xanh dương). Hoạt động 3: Trình bày bản thiết kế nhiệt kế.
Phiếu học tập – HĐ 1.3
Hoạt động 4: Chế tạo và thử nghiệm nhiệt kế. Các dụng cụ theo bản thiết kế của HS. Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm nhiệt kế.
Phiếu học tập – HĐ 1.5
2.4.1.3. Tiến trình dạy học
Bảng 2.2. Tiến trình dạy học chủ đề “Nhiệt kế”. Mục đích hoạt động Nội dung hoạt động Sản phẩm của HS Cách thức tổ chức hoạt động Hoạt động 1. Xác định yêu cầu thiết kế và chế tạo nhiệt kế. (30 phút)
- HS nắm vững yêu cầu “Thiết kế và chế tạo nhiệt kế” theo các tiêu chí: + Dễ quan sát. + Sử dụng vật liệu tối ưu. + Thẩm mỹ. + Chính xác. - HS hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức sau để thiết kế và thuyết trình bản thiết kế nhiệt kế: + Nhiệt độ, nhiệt - HS xác định được nhiệm vụ chế tạo nhiệt kế theo các tiêu chí: + Dễ quan sát. + Sử dụng vật liệu tối ưu. + Thẩm mỹ. + Chính xác. - HS tìm hiểu về nhiệt độ, về một số nhiệt kế và nhiệt giai. - HS mô tả và giải thích được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nhiệt kế. - HS xác định các kiến thức cần sử dụng để thiết kế và chế tạo nhiệt kế. - GV giao cho HS tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nhiệt kế. - HS thảo luận nhóm, điền vào phiếu học tập, trình bày và phản biện trước lớp. - GV xác nhận các kiến thức cần sử dụng để thiết kế và chế tạo nhiệt kế. - GV quan sát và hỗ trợ HS khi cần.
Mục đích hoạt động Nội dung hoạt động Sản phẩm của HS Cách thức tổ chức hoạt động kế, nhiệt giai, sự nở vì nhiệt của các chất và sự dẫn nhiệt. + Vật liệu cơ khí.
Hoạt động 2. Nghiên cứu kiến thức trọng tâm và xây dựng bản thiết kế nhiệt kế. (60 phút) - HS hình thành kiến thức trọng tâm về: + Nhiệt độ, nhiệt kế, nhiệt giai, sự nở vì nhiệt của các chất và sự dẫn nhiệt. + Vật liệu cơ khí. - HS nêu ý tưởng cho bản thiết kế nhiệt kế. - HS nghiên cứu phiếu học tập và trả lời câu hỏi về các kiến thức trọng tâm.
- HS xây dựng bản thiết kế và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp. Yêu cầu về bản thiết kế: có hình ảnh, có ghi rõ vật liệu sử dụng và phù hợp với các tiêu chí - HS xác định và ghi lại thông tin về các kiến thức trọng tâm. - HS đề xuất phương án thiết kế có căn cứ và xây dựng được bản thiết kế đảm bảo các tiêu chí. - GV giao nhiệm vụ cho HS:
+ Nghiên cứu kiến thức thông qua phiếu học tập. + Xây dựng bản thiết kế theo yêu cầu. + Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế. - HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm: + Đọc và nghiên cứu tài liệu, SGK, phiếu học tập và các nguồn khác. + Đề xuất và thảo luận các ý tưởng, thống nhất một phương án thiết kế
Mục đích hoạt động Nội dung hoạt động Sản phẩm của HS Cách thức tổ chức hoạt động đã đề ra. tốt nhất. + Xây dựng và hoàn thiện bản thiết kế.
+ Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo. - GV quan sát, hỗ trợ HS khi cần.
Hoạt động 3. Trình bày bản thiết kế nhiệt kế. (45 phút)
- HS hoàn thiện bản thiết kế nhiệt kế của nhóm mình. - HS trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đã đề ra. - HS thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về bản thiết kế; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế cho phù hợp.
- Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm nhiệt kế.
- HS điều chỉnh và hoàn thiện bản thiết kế.
- GV đưa ra yêu cầu về nội dung, thời lượng và cách thức trình bày bản thiết kế.
- HS báo cáo, thảo luận và phản biện. - GV điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ HS.
Hoạt động 4. Chế tạo và thử nghiệm nhiệt kế. (30 phút)
- HS dựa vào bản thiết kế đã hoàn - HS sử dụng vật liệu và dụng cụ đã - Mỗi nhóm có một sản phẩm là một - GV giao nhiệm vụ cho HS:
Mục đích hoạt động Nội dung hoạt động Sản phẩm của HS Cách thức tổ chức hoạt động chỉnh để chế tạo nhiệt kế đảm bảo tiêu chí đã đặt ra. - HS thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh sản phẩm nhiệt kế. được chuẩn bị sẵn để tiến hành chế tạo nhiệt kế theo bản thiết kế. - Trong quá trình chế tạo, các nhóm đồng thời thử nghiệm, điều chỉnh thang đo nhiệt độ cho dễ quan sát và chính xác.
nhiệt kế được hoàn thiện và thử nghiệm. + Sử dụng các vật liệu và dụng cụ được chuẩn bị sẵn để chế tạo nhiệt kế theo bản thiết kế. + Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm. - HS tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm. - GV quan sát và hỗ trợ HS khi cần.
Hoạt động 5. Trình bày sản phẩm nhiệt kế. (15 phút)
- HS giới thiệu nhiệt kế của nhóm mình trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phẩm. - HS trình bày sản phẩm của nhóm mình trước lớp. - Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra. - Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm: + Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình, tiếp thu góp ý, nhận xét - Nhiệt kế đã chế tạo được và nội dung trình bày sản phẩm của các nhóm. - GV giao nhiệm vụ các nhóm trình bày sản phẩm trước lớp, tiến hành thảo luận và chia sẻ.
- HS thử nghiệm nhiệt kế bằng cách đo nhiệt độ của cốc