2.2.1. Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh
(Được đính kèm trong mục 1 của phần phụ lục 3)
2.2.2. Thiết kế phiếu học tập
(Được đính kèm trong mục 1 của phần phụ lục 4)
2.2.3. Xây dựng câu hỏi kiểm tra đánh giá kết quả học tập
(Được đính kèm trong mục 1 của phần phụ lục 5)
2.2.4. Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề STEM “Xe đồ chơi sáng tạo” KẾ HOẠCH DẠY HỌC KẾ HOẠCH DẠY HỌC
CHỦ ĐỀ STEM: “XE ĐỒ CHƠI SÁNG TẠO” 1) Mục tiêu dạy học
1.1) Kiến thức
- Phân tích được phương chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện thẳng và lên khung dây;
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của motor điện một chiều (DC motor);
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe đồ chơi chuyển động bằng phản lực, bằng hệ thống truyền chuyển động;
- Trình bày được cách lắp các mạch điện một chiều: mắc nối tiếp, mắc song song; - Tính được tỉ số truyền chuyển động.
1.2) Kỹ năng
- Thiết kế bản vẽ mô hình các loại xe đồ chơi; - Mắc mạch điện một chiều song song, nối tiếp;
- Gia công, chế tạo được các loại xe đồ chơi theo phương án thiết kế; - Thuyết minh được ý tưởng thiết kế, cách thức chế tạo các loại xe đồ chơi;
- Giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong quá trình gia công, chế tạo các loại xe đồ chơi; - Vận hành thử nghiệm, cải tiến mô hình sản phẩm;
- Làm việc nhóm, thuyết trình, lắng nghe, phản biện, bảo vệ chính kiến.
1.3) Thái độ
- Hòa nhã, hợp tác làm việc nhóm;
- Tích cực, trung thực và tỉ mỉ khi gia công, chế tạo các loại xe đồ chơi;
- Giữ gìn sức khỏe bản thân, không sử dụng các loại đồ chơi có chứa chất độc hại và xuất xứ không rõ ràng.
1.4) Phát triển năng lực
- Năng lực giải quyết vấn đề; - Năng lực sáng tạo kỹ thuật.
2) Phương pháp dạy học
- Phương pháp dạy học theo nhóm;
- Phương pháp dạy học mở mang tính thiết kế.
3) Chuẩn bị
3.1) Giáo viên
Gọi a là số nhóm học sinh trong một lớp:
+ Dụng cụ: chuẩn bị a bộ dụng cụ. Mỗi bộ dụng cụ gồm: 1 súng bắn keo, 1 dao rọc giấy, 1 kéo, 1 tua-vít.
+ Vật liệu: chuẩn bị a bộ vật liệu. Mỗi bộ vật liệu gồm: giấy foam/bìa carton kích thước 20cm x 20cm, 2 căm xe đạp, 1 pin 9V, 1 jack pin 9V, 1 công tắc, dây điện 20cm, 1 keo nến, 4 bánh xe nhựa, 1 motor, 1 cánh quạt, 8 que đè lưỡi, 2 puli, 1 dây thun.
+ Sản phẩm mẫu
+ Tài liệu hướng dẫn học sinh (Mỗi nhóm 2 bản) + Phiếu học tập (Mỗi nhóm 1 phiếu)
+ Đề kiểm tra 15 phút (Mỗi học sinh 1 đề)
3.2) Học sinh
+ Dụng cụ học tập: thước kẻ, bút viết, giấy trắng.
+ Tìm hiểu các mẫu xe đồ chơi đã có, cách truyền chuyển động,…
4.1) Hoạt động 1: Đặt vấn đề thực tiễn (5 phút)
Các loại đồ chơi nói chung và đồ chơi cho học sinh trung học nói riêng hiện nay có rất nhiều loại khác nhau, vừa đa dạng về kích thước, nguồn gốc, vừa đa dạng về chủng loại và giá cả. Để đáp ứng nhu cầu vui chơi, giải trí tiết kiệm và an toàn, học sinh có thể tự làm những đồ chơi đơn giản (như các loại xe đồ chơi, mô hình máy bay, tàu thuyền,…) để chơi ở nhà, ở trường hay bất cứ nơi đâu. Tuy nhiên, việc đơn thuần mua và chơi các loại đồ chơi này chỉ mang đến tính giải trí, an toàn sức khỏe, nhưng lại hạn chế việc mở rộng kiến thức, sự hiểu biết về kỹ thuật,… thì sự trải nghiệm tự làm xe đồ chơi, đặc biệt khi mô phỏng các loại xe như môtô, ôtô tải, xe công trình, xe vượt địa hình,… là cơ hội để mở rộng kiến thức, hiểu biết về kỹ thuật, về các cơ cấu truyền động, về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của motor DC, bên cạnh đó tận dụng được các nguyên liệu thân thiện môi trường và tiết kiệm chi phí,…
4.2) Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của motor DC
(Học sinh làm việc nhóm, mỗi nhóm từ 6 – 8 thành viên có nhóm trưởng và thư ký)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Thời gian
Phát tài liệu hướng dẫn học sinh, phiếu học tập, dụng cụ và vật liệu cho mỗi nhóm.
Giới thiệu dụng cụ và vật liệu.
Nhận tài liệu, phiếu học tập, dụng cụ và vật liệu của nhóm.
Nghiên cứu tài liệu được giáo viên cung cấp.
Kiểm tra dụng cụ và vật liệu của nhóm.
15 phút DC motor là bộ phận
chủ yếu trong các xe đồ chơi motor. Vậy DC motor có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào?
Tháo DC motor để quan sát cấu tạo bên trong, xem tài liệu và vẽ lại sơ đồ cấu tạo motor.
Đọc tài liệu và quan sát sơ đồ cấu tạo vừa tìm hiểu để hiểu nguyên lý hoạt động của DC motor.
Cho học sinh đại diện nhóm (1 – 2 nhóm) lên thuyết trình cấu tạo và nguyên lý hoạt động của DC motor.
Đại diện nhóm lên thuyết trình trước cả lớp. Trả lời thắc mắc của các nhóm và phản biện với các nhóm khác.
Đưa ra nhận xét và rút ra kết luận về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của DC motor.
Lắng nghe và ghi bài.
4.3) Hoạt động 3: Thiết kế bản vẽ mô hình xe yêu thích, mắc mạch điện
(Học sinh làm việc theo nhóm)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Thời gian
Dựa trên các xe đồ chơi motor. Hãy trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe đồ chơi?
Lưu ý: Có thể gợi ý bằng lời hoặc hình ảnh các mô hình xe.
Tìm hiểu và trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xe đồ chơi vào phiếu học tập.
10 phút Để gia công, chế tạo
mô hình xe yêu thích. Chúng ta cần thiết kế bản vẽ mô hình xe đồ chơi.
Nhận nhiệm vụ thiết kế bản vẽ mô hình xe nhóm yêu thích từ nhóm trưởng.
Trong xe đồ chơi, bộ phận truyền động cho xe là DC motor. Vậy mạch điện mắc cho DC motor như thế nào?
Nhận nhiệm vụ lắp mạch điện từ nhóm trưởng.
Quan sát, cải tiến bản vẽ thiết kế, sơ đồ mạch điện của các nhóm.
Nhận xét báo cáo của các nhóm.
Trình bày bản vẽ thiết kế và sơ đồ mạch điện của nhóm vào phiếu học tập.
4.4) Hoạt động 4: Gia công, chế tạo mô hình theo phương án thiết kế, vận hành thử và cải tiến mô hình (Học sinh làm việc theo nhóm)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Thời gian
Cho học sinh gia công, chế tạo mô hình xe theo phương án thiết kế đã cải tiến.
Gia công, chế tạo mô hình xe theo phương án thiết kế đã cải tiến. Giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong quá trình gia công, chế tạo.
35 phút Giải đáp thắc mắc kỹ
thuật của các nhóm.
Tiếp nhận và giải quyết vấn đề kỹ thuật.
Cho học sinh vận hành thử mô hình, cải tiến nếu sản phẩm và ghi chép vào phiếu học tập.
Vận hành thử mô hình
(Nếu sản phẩm hoạt động không tốt thì tiến hành cải tiến)
Ghi bài vào phiếu học tập
4.5) Hoạt động 5: Thuyết trình sản phẩm, vận hành mô hình xe hoàn chỉnh và làm bài kiểm tra
(Học sinh làm việc theo nhóm)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Thời gian
Chọn 1 – 3 nhóm học sinh lên thuyết trình và vận hành mô hình xe hoàn chỉnh.
Đại điện nhóm lên thuyết trình và vận hành mô hình sản phẩm của nhóm.
25 phút
Lưu ý: nếu học sinh trong các nhóm thuyết trình thụ động trong hoạt động
này thì giáo viên nên cho học sinh bóc thăm hoặc chọn ngẫu nhiên để đảm bảo tính công bằng và khách quan.
Nhận xét, rút ra kết luận và tuyên dương những nhóm làm việc hiệu quả.
Lắng nghe và rút kinh nghiệm
Cho HS làm kiểm tra 15 phút về chủ đề: “Xe đồ chơi sáng tạo”.
Làm bài kiểm tra 15 phút.
5) Rút kinh nghiệm và chỉnh sửa giáo án
... ... ... ... ... ...
2.3. Thiết kế chủ đề STEM “Tàu Ya-ma-tô” 2.3.1. Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh
(Được đính kèm trong mục 2 của phần phụ lục 3)
2.3.2. Thiết kế phiếu học tập
(Được đính kèm trong mục 2 của phần phụ lục 4)
KẾ HOẠCH DẠY HỌC
CHỦ ĐỀ STEM: “TÀU YA-MA-TÔ” 1. Mục tiêu dạy học
1.1. Kiến thức
- Phát biểu được bản chất dòng điện trong môi trường điện phân; - Nhận biết NaCl là chất điện ly và dung dịch NaCl dẫn điện được;
- Trình bày được sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tàu Ya-ma-tô;
- Trình bày cách xác định chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện trong chất diện phân.
1.2. Kỹ năng
- Thiết kế được bản vẽ KT tàu Ya-ma-tô;
- Gia công, chế tạo và thuyết trình được cách thức chế tạo tàu Ya-ma-tô; - Vận dụng giải các bài tập tính độ lớn của lực từ trong chất điện phân; - Giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong quá trình gia công, chế tạo tàu; - Vận hành thử nghiệm, cải tiến mô hình sản phẩm;
- Làm việc nhóm, thuyết trình, lắng nghe, phản biện va bảo vệ chính kiến.
1.3. Thái độ
- Tích cực tham gia thiết kế bản vẽ KT, gia công và chế tạo sản phẩm; - Sử dụng các dụng cụ và vật liệu an toàn, hiệu quả;
- Phân chia nhiệm vụ cho nhau và làm việc nhóm có hiệu quả.
1.4. Phát triển năng lực cho học sinh
- Năng lực hợp tác; - Năng lực thuyết trình; - Năng lực sáng tạo kỹ thuật.
2. Phương pháp dạy học
- Phương pháp dạy học theo nhóm; - Phương pháp dạy học đàm thoại.
3. Chuẩn bị
3.1. Giáo viên
+ Dụng cụ: chuẩn bị a bộ dụng cụ. Mỗi bộ dụng cụ gồm: 1 dao rọc giấy, 1 súng bắn keo, 1 kéo.
+ Vật liệu: chuẩn bị a bộ vật liệu. Mỗi bộ vật liệu gồm: 1 miếng mút xốp 10cm x 15cm dày 2cm, 4 que đè lưỡi, 2 keo nến, 2 viên pin 9V, 2 jack pin 9V, 1 cuộn keo 2 mặt, 20cm dây điện, 1 công tắc điện, 2 miếng lá nhôm có kích thước 1,5cm x 10cm, 2 viên nam châm vĩnh cửu (nam châm trắng), 0.2kg muối trắng.
+ Sản phẩm mẫu
+ Tài liệu hướng dẫn học sinh (Mỗi nhóm 2 bản) + Phiếu học tập (Mỗi nhóm 1 phiếu)
3.2. Học sinh
+ Dụng cụ học tập: thước thẳng, bút viết, giấy trắng,…
+ Tìm hiểu kiến thức về lực từ tác dụng lên dòng điện thẳng đặt trong từ trường đều.
4. Tiến trình dạy học
4.1. Hoạt động 1: Đặt vấn đề (2 phút)
Thông thường các tàu di chuyển trên biển bằng chân vịt. Các chân vịt này phải dùng bằng hợp chất đặc biệt để không bị ăn mòn bởi nước biển. Vì trong nước biển có chứa rất nhiều muối, là chất đã làm ăn mòn. Do vậy, để hạn chế việc ăn mòn này trong thế chiến thứ II quân đội Nhật đã thiết kế tàu chiến hạm có thể di chuyển rất lâu trên biển mà không cần dùng chân vịt, đó là tàu Ya-ma-tô. Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và gia công, chế tạo mô hình tàu Ya-ma-tô này.
4.2. Hoạt động 2: Thiết kế bản vẽ tàu Ya-ma-tô
(Học sinh chia nhóm, mỗi nhóm 4 – 6 thành viên có nhóm trưởng và thư ký)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Thời gian
Phát tài liệu hướng dẫn, phiếu học tập, dụng cụ và vật liệu cho mỗi nhóm.
Nhận tài liệu hướng dẫn, phiếu học tập, dụng cụ và vật liệu của nhóm.
Nghiên cứu tài liệu được giáo viên cung cấp.
Giới thiệu dụng cụ và vật liệu.
Kiểm tra dụng cụ và vật liệu của nhóm.
Cho HS tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mô hình tàu Ya-ma-tô. Sau đó cho HS thuyết trình.
Nhận nhiệm vụ và thực hiện nhiệm vụ. Sau đó đại diện nhóm lên thuyết trình trước lớp.
Cho học sinh thiết kế bản vẽ tàu Ya-ma-tô theo hình dạng yêu thích.
Lưu ý: Có thể gợi ý bằng lời hoặc hình ảnh mô hình mẫu đã chuẩn bị trước.
Nhận nhiệm vụ thiết kế bản vẽ mô hình tàu Ya-ma-tô theo hình dạng nhóm yêu thích từ nhóm trưởng. 15 phút Cho học sinh lắp mạch điện Các thành viên còn lại cùng lắp mạch điện.
Quan sát, cải tiến bản thiết kế của các nhóm.
Trình bày và cải tiến bản thiết kế của nhóm.
4.3. Hoạt động 3: Gia công, chế tạo mô hình tàu Ya-ma-tô theo bản thiết kế, chuẩn bị bài thuyết trình (Học sinh làm việc theo nhóm)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Thời gian
Cho học sinh gia công, chế tạo mô hình tàu theo phương án thiết kế và chuẩn bị bài thuyết trình theo hướng dẫn trong tài liệu.
Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ thành viên nào gia công, chế tạo mô hình xe theo phương án thiết kế, thành viên nào soạn bài thuyết trình. Sau đó tiến hành làm nhiệm vụ nhóm trưởng đã được giao. Thư ký ghi chép lại nhiệm vụ của các thành viên.
Giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong quá trình gia công, chế tạo.
Giải đáp thắc mắc kỹ thuật của các nhóm.
Tiếp nhận và giải quyết vấn đề kỹ thuật.
Cho học sinh vận hành thử mô hình và ghi chép vào phiếu học tập.
Vận hành thử mô hình.
(Nếu mô hình hoạt động không tốt → tiến hành cải tiến mô hình)
Ghi bài vào phiếu học tập.
4.4. Hoạt động 4: Thuyết trình sản phẩm và vận hành mô hình tàu hoàn chỉnh
(Học sinh làm việc theo nhóm)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Thời gian
Chọn 2 - 4 nhóm học sinh lên thuyết trình và vận hành mô hình tàu hoàn chỉnh trước cả lớp.
Đại điện nhóm lên thuyết trình và vận hành sản phẩm của nhóm. Giải đáp câu hỏi của các nhóm còn lại và trả lời câu hỏi từ giáo viên.
30 phút
Nhận xét, đánh giá và tuyên dương những nhóm làm việc hiệu quả.
Lắng nghe và rút kinh nghiệm.
5 phút
5. Rút kinh nghiệm và chỉnh sửa giáo án
... ... ... ... ...
2.4. Thiết kế chủ đề STEM “Động cơ điện một chiều” 2.4.1. Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh 2.4.1. Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh
(Được đính kèm trong mục 3 của phần phụ lục 3)
2.4.2. Thiết kế phiếu học tập
(Được đính kèm trong mục 3 của phần phụ lục 4)
2.4.3. Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề STEM “Động cơ điện một chiều” KẾ HOẠCH DẠY HỌC KẾ HOẠCH DẠY HỌC
1) Mục tiêu dạy học
1.1) Kiến thức
- Trình bày được khái niệm động cơ điện một chiều;
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều; - Trình bày được cách lắp mạch điện cho mô hình động cơ điện một chiều; - Trình bày được quy trình thiết kế, chế tạo mô hình động cơ điện một chiều; - Biết được sự tồn tại của từ trường xuyên qua khung dây là nguyên nhân gây ra lực từ làm khung dây quay quanh trục.
1.2) Kỹ năng
- Thiết kế bản vẽ mô hình động cơ điện một chiều;
- Thiết kế được sơ đồ mạch điện cho mô hình động cơ điện một chiều; - Đọc hiểu tài liệu hướng dẫn chủ đề mô hình động cơ điện một chiều; - Gia công, chế tạo được mô hình động cơ điện một chiều;
- Giải quyết được các vấn đề kỹ thuật trong quá trình gia công, chế tạo mô hình động cơ điện một chiều;
- Vận hành thử nghiệm, cải tiến được mô hình sản phẩm động cơ điện một chiều; - Thuyết minh được ý tưởng thiết kế, quy trình thiết kế, chế tạo mô hình động cơ điện một chiều.
1.3) Thái độ
- Tích cực hợp tác làm việc nhóm;
- Tỉ mỉ gia công, chế tạo mô hình động cơ điện một chiều; - Có ý thức về an toàn điện.
1.4) Phát triển năng lực
- Năng lực hợp tác; - Năng lực thuyết trình; - Năng lực sáng tạo kỹ thuật.
2) Phương pháp dạy học
- Phương pháp dạy học theo nhóm; - Phương pháp dạy học giảng giải.
3.1) Giáo viên
Gọi a là số nhóm học sinh trong một lớp
+ Dụng cụ: chuẩn bị a bộ dụng cụ. Mỗi bộ dụng cụ gồm: 1 súng bắn keo, 1 kềm,