7. Cấu trúc của đề tài
2.2.5. Tiến trình dạy học
2.2.5.1. Ma trận khái quát
Chủ đề được tiến hành trong 3 tiết học, có thể thực hiện theo hai phương án:
Phương án 1: Chủ đề thực hiện trong một buổi học hoàn chỉnh với thời lượng 3 giờ
Phương án 2: Chủ đề được triển khai trong 3 buổi học, mỗi buổi 45 phút Với điều kiện thực tế trong các trường THPT hiện nay, chúng tôi tập trung thiết kế tiến trình dạy học theo phương án thứ 2.
Các bước Tên hoạt động cụ thể Định hướng cách thức tổ chức (Tên PP và KTDH) Thời gian và địa điểm 1. Xác định vấn đề STEM Hoạt động 1: Xác định yêu
cầu thiết kế và chuyển giao nhiệm vụ - Tình huống đặt vấn đề - Xem video, hình ảnh thực tiễn 20 phút tại lớp 2. Nghiên cứu kiến thức nền
Hoạt động 2.1: Ôn tập kiến
thức về chuyển động tròn đều
Thông báo –đàm thoại Hoạt động nhóm
5 phút tại lớp
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu
lực hướng tâm
Thông báo –đàm thoại Hoạt động nhóm
10 phút tại lớp
Tiết 1
Xác định vấn đề STEM Nghiên cứu kiến thức nền
Tiết 2 Đề xuất giải pháp- Lựa chọn giải pháp Tiết 3 Kĩ sư lắp ráp và hoàn thành sản phẩm
Hoạt động 2.3: Tìm hiểu
chuyển động li tâm
Thông báo –đàm thoại Hoạt động nhóm 10 phút tại lớp 3. Đề xuất giải pháp và lựa chọn giải pháp Hoạt động 3.1: Đề xuất
phương án thiết kế mô hình
máy vắt quần áo Hoạt động nhóm 20 phút
Hoạt động 3.2: Trình bày và
bảo vệ phương án thiết kế Báo cáo, thảo luận 25 phút tại lớp 4. Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm, thử nghiệm và đánh giá Hoạt động nhóm 30 phút 5. Chia sẻ, thảo luận, điều
chỉnh
Hoạt động 5: Trình bày sản
phẩm, thảo luận và đánh giá Báo cáo, thảo luận
15 phút tại lớp
Bảng 2.7 Ma trận các hoạt động dạy học
2.2.5.2. Hoạt động cụ thể
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ STEM VÀ CHUYỂN GIAO NHIỆM VỤ a.Mục tiêu
- Tìm hiểu về vai trò máy vắt quần áo
- Học sinh vận dụng kiến thức các môn khoa học đã được học trong nhà trường để làm ra những đồ dùng được sử dụng trong đời sống, giảm thiểu rác thải ra môi trường. - Tạo hứng thú tìm tòi, đam mê, sáng tạo khám phá tìm hiểu cái mới, cái sáng tạo về các mô hình, dụng cụ, đồ dùng hàng ngày.
b.Nội dung hoạt động (làm những việc gì – kể tên đầu việc
- Nêu được tên chủ đề STEAM “ Máy vắt quần áo sáng tạo” - Xác định các tiêu chí và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm
c. Cách thức tổ chức
- GV ổn định lớp, kiếm diện học sinh
- GV đặt vấn đề vào bài: “Các em hãy quan sát hình ảnh sau và nêu ra vấn đề mọi người thường gặp”
GV: “ Vậy các em đã gặp trường hợp như vậy vào ngày mưa chưa”
“ Dạ, quần áo tuị em thường bị ẩm ướt”
GV: “ Các em có giải pháp gì để khắc phục điều đó?”
“ Phơi quạt xuyên đêm, dùng bàn ủi…..”
GV: “Cách giải quyết đó có mang tính lâu dài và lợi ích mang lại như thế nào?
“ Cách đó chỉ mang tính tạm thời và rất tốn tiền điện”
GV: “ Ở đây ta có thể sử dụng máy giặt tuy nhiên đối với một số hộ gia đình điều
kiện kinh tế ko cho phép. Vì vậy, hôm nay cô và các em sẽ đi tìm giải pháp tối ưu và mang lại hiệu quả cao hơn bằng cách chế tạo ra máy vắt quần áo. Vậy làm thế nào để chế tạo ra máy và nguyên lí hoạt động máy như thế nào? Chúng ta sẽ bắt đầu bài học STEM ngày hôm nay.”
- GV chia lớp thành 3 nhóm và yêu cầu các nhóm bầu ra nhóm trưởng và thư kí. - GV phát cho các nhóm phiếu học tập số 1
- GV cho học sinh quan sát video máy vắt hoạt động và mô hình chạy thử nghiệm - GV yêu cầu cả lớp quan sát máy vắt quần áo và thảo luận để trả lời cho cô các câu hỏi sau:
+ Nêu các lợi ích của máy vắt mang lại + Máy vắt quần áo hoạt động như thế nào? + Làm sao để cho máy vắt quay được?
+ Tốc độ quay là bao nhiêu để làm khô quần áo?
- GV và HS thống nhất kế hoạch thực hiện và các tiêu chí đánh giá. - GV gợi ý về các vấn đề cần giải quyết để tạo sản phẩm máy vắt quần áo Để làm được máy vắt quần áo như thế này chúng ta cần tìm hiểu các kiến thức: Chuyển động tròn đều- Lực hướng tâm- Chuyển động li tâm
Sau đó chúng ta phác thảo bản vẽ thiết kế, đưa ra danh sách các nguyên vật liệu cần dùng rồi tiến hành mua vật liệu và chế tạo sản phẩm.
d. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS:
- HS hoàn thành câu hỏi của GV liên quan đến kiến thức chủ đề.
- HS nêu được yêu cầu thiết kế sản phẩm của chủ đề, hoàn thành bản phân công nhiệm vụ các thành viên trong nhóm
- Thống nhất kế hoạch thực hiện và các tiêu chí đánh giá sản phẩm => GV đánh giá thông qua quan sát trên lớp và câu trả lời của học sinh
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
DANH SÁCH NHÂN SỰ, KẾ HOẠCH THỰC HIỆN DỰ ÁN VÀ CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ
Nhóm: ……… Lớp: ………...
Họ và tên Vị trí Mô tả nhiệm vụ
Nhóm trưởng Thư kí Thủ quỹ Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên
Thành viên Thành viên Thành viên
Tiêu chí đánh giá bài báo cáo bản vẽ thiết kế
Tiêu chí Điểm tối đa
Bản thiết kế được trình bày đủ, rõ ràng các bộ phận 2 Bản thiết kế có đầy đủ thông tin về kích thước của từng bộ
phận, vật liệu
2 Giải thích rõ ràng vì sao thiết kế mô hình máy vắt quần áo
và lựa chọn vật liệu như vậy
4
Trình bày rõ ràng, logic, sinh động 2
Tổng 10
Tiêu chí đánh giá báo cáo sản phẩm
Tiêu chí Điểm tối đa
Sản phẩm thật (100 điểm)
Tiêu chí 1: Máy vận hành được với tốc độ
quay đều phù hợp yêu cầu
10 Tiêu chí 2: Khi vận hành máy ít tạo ra tiếng
ồn to
10 Tiêu chí 3: Có tính thẩm mĩ (đẹp) 10 Tiêu chí 4: Bản vẽ mạch điện của motor được
vẽ rõ ràng, đúng nguyên lí; phù hợp với các vật liệu thực nghiệm và đáp ứng được yêu cầu của một máy vắt quần áo
10
Tiêu chí 5: Trình bày rõ ràng chức năng và
nguyên tắt hoạt động của các dụng cụ sử dụng 20
Tiêu chí 6: Giải thích rõ nguyên lí hoạt động
của máy
30 Tiêu chí 7: Trình bày rõ ràng, logic, sinh
động.
10
Tổng điểm 100
Bảng 2.8 Phiếu học tập số 1
Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN /TÁI HIỆN KIẾN THỨC a. Mục tiêu của hoạt động
- Phát biểu được các kiến thức về lực hướng tâm và chuyển động li tâm - Vẽ lại sơ đồ mạch điện một chiều
b. Nội dung hoạt động
- GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm, thảo luận tìm hiểu các kiến thức, kĩ năng liên quan tới quá trình lựa chọn và chế tạo sản phẩm bằng cách trả lời các câu hỏi sau: (Phiếu học tập)
c. Cách thức tổ chức
Hoạt động 2.1: Ôn tập kiến
thức về chuyển động tròn đều
- GV : “ Chúng ta đã được học về chuyển động tròn đều. Vậy bây giờ các em hãy thực hiện nhóm để thảo luận và nhắc lại định nghĩa chuyển động tròn, lấy ví dụ thực tế và trong từng ví dụ, chỉ ra các cách để làm vật chuyển động tròn (trong khi vật luôn có tính quán tính là có xu hướng chuyển động thẳng theo hướng của vận tốc)”
HS báo cáo kết quả thảo luận .
GV chốt kiến thức về chuyển động tròn đều.
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu
lực hướng tâm
- GV “Cho học sinh quan sát video về chuyển động của quả nặng. Các em hãy cho cô biết dạng quỹ đạo của quả nặn là gì?”
- GV “Từ quỹ đạo chuyển động của quả nặn các em hãy biểu diễn và phân tích các lực lên nó”
- Đánh giá câu trả lời của học sinh và vẽ lại các lực tác dụng.
- GV “ Từ định luật II Newton các em hãy thiết lập công thức lực hướng tâm. Từ đó phát biểu định nghĩa lực hướng tâm ”
- Đánh giá câu trả lời của học sinh và khẳng định lại kiến thức một lần nữa.
Hoạt động 2.3: Tìm hiểu
chuyển động li tâm
- GV cho HS quan sát chuyển động của bàn quay và yêu cầu HS trả lời các câu hỏi:
+ Lực nào giữ cho vật chuyển động tròn?
+ Điều gì xảy ra nếu lực hướng tâm không đủ lớn để giữ cho vật chuyển động tròn? Khi đó vật sẽ chuyển động như thế nào?
- GV yêu cầu HS trả lời các câu hỏi: + Nêu định nghĩa chuyển động li tâm
+ Những chuyển động li tâm thường gặp trong cuộc sống
+ Nêu cách phòng tránh chuyển động li tâm
- Đánh giá câu trả lời của học sinh và khẳng định lại kiến thức một lần nữa.
GV cho học sinh hoàn thành phiếu học tập số 2 theo nhóm và nộp lại vào tiết sau.
d. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS:
- HS hoàn thành phiếu học tập khảo sát kiến thức liên quan đến kiến thức chủ đề.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Hệ thống câu hỏi kiểm tra đánh giá bài học về lực li tâm 1. Nhận biết
Câu 1. Đơn vị đo lực hướng tâm là
A. N B. m/s2 C. Nm D. kg.m
Câu 2. Lực hướng tâm có độ lớn
A. Tỉ lệ với bình phương khối lượng B. Tỉ lệ với bình phương tốc độ góc C. Tỉ lệ với bình phương bán kính D. Tỉ lệ với bình phương thời gian
2. Thông hiểu
Câu 3. Lực hướng tâm là A. Một loại lực cơ học mới
B. Là hợp lực của các lực, có hướng vào tâm quay C. Là lực hấp dẫn, có hướng vào tâm quay
D. Là lực đàn hồi, có hướng vào tâm quay Câu 4. Vật chuyển động li tâm theo hướng
A. Về tâm quay B. Ra xa tâm quay
C. Tiếp tuyến với quỹ đạo D. Theo hướng bất kì
Máy giặt lồng ngang thực hiện chức năng vắt quần áo với tốc độ 800
vòng/phút. Giả sử giọt nước bị văng ra ở vị trí cách trục quay 20cm và có thể tích 0,5ml. Sử dụng dữ kiện cho câu 5, câu 6.
Câu 5. Giọt nước văng ra ở vị trí
A. thấp nhất B. cao nhất C. đang đi lên D. đang đi xuống
Câu 6. Lực hướng tâm tác động lên giọt nước khi văng ra là
A. 0,01N B. 0,7N C. 0,002N D. 0,047N
4. Vận dụng cao
Câu 7. Một tấm vải treo thẳng đứng bị ướt, phần nước trên tấm vải sẽ dồn dần xuống dưới để tạo thành các giọt nước. Giọt nước tách khỏi tấm vải khi có khối lượng 40mg. Khi dùng máy quay li tâm và giữ tấm vải cách trục quay 20 cm, muốn các giọt nước có khối lượng 5mg tách khỏi tấm vải thì máy quay cần có tốc độ tối thiểu bao nhiều vòng/phút.
Bảng 2.9 Phiếu học tập số 2
Hoạt động 3. ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP a. Mục đích của hoạt động.
- Thiết kế được sơ đồ bản vẽ chế tạo mô hình máy vắt quần áo sáng tạotheo nguyêntắc chuyển động lí tâm.
- Giải thích được sơ đồ nguyên lí, phương án chế tạo, dự kiến nguyên vật liệu - Lựa chọn được mô hình thiết kế khả thi
b. Nội dung hoạt động.
- Mô tả các cách khả thi mà nhóm thảo luận đã đưa ra
- GV cho học sinh thảo luận hoàn thành bảng, sau đó tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả thảo luận trong nhóm.
- Giải thích lí do lựa chọn các sản phẩm trên. + Mặt ưu, khuyết của các dụng cụ.
+ Cách lắp đặt, vị trí láp đặt có phù hợp với thực tiễn của lý thuyết.
c. Cách thức tổ chức
GV : Sau khi các em đã tìm hiểu về nguyên lí hoạt động của máy vắt và qua quan sát mô hình thật. Bây giờ các em hãy thảo luận trả lời cho cô biết:
TK1. Phác họa bản vẽ thiêt kế máy vắt
TK2. Có những vật liệu nào để thiết kế mô hình máy vắt áo quần?
TK3. Chọn cách lắp ghép các thành phần như thế nào để có thể sử dụng được
dễ dàng.
- Giáo viên giao nhiệm vụ:
Dựa trên các kiến thức đã học, HS thảo luận nhóm vẽ bản thiết kế máy vắt và danh sách các vật liệu, dụng cụ cần dùng vào phiếu học tập số 3
HS trình bày lại bản vẽ thiết kế máy vắt sáng tạovà danh sách các vật liệu, dụng cụ vào giấy A0 hoặc Power Point để buổi sau báo cáo
- HS làm việc theo nhóm.
- GV theo dõi, tư vấn, hỗ trợ HS (gián tiếp hoặc trực tiếp).
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
BẢN VẼ THIẾT KẾ VÀ DANH SÁCH NGUYÊN VẬT LIỆU BAN ĐẦU
Nhóm: ………. Lớp: ………...
1. Bản vẽ thiết kế
2. Giải thích nguyên tắc hoạt động (Máy vắt quần áo) (thông qua giải thích các
chức năng từng bộ phận)
3. Danh sách nguyên vật liệu
……… ……… ………
……… ……… ……… ……… ……… Bảng 2.10 Phiếu học tập số 3 d. Dự kiến sản phẩm
+ Các hình vẽ có đầy đủ kích thước, sơ đồ mạch điện của máy vắt quần áo + Cách lựa chọn vật liệu, các chi tiết của máy vắt quần áo phù hợp.
+ HS hoàn thành phiếu học tập 3
Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM a. Mục đích hoạt động
Phân tích các giải pháp đã đề xuất từ hoạt động 3 tìm ra các giải pháp tối ưu nhất thỏa mãn các tiêu chí mục đích đặt ra từ ban đầu và lí thuyết mà nhóm tìm hiểu được.
b. Nội dung hoạt động
Yêu cầu học sinh:
1. Vẽ các thiết kế của nhóm ra giấy (sử dụng bảng phụ hoặc giấy A3 rồi gắn lên bảng) 2. Liệt kê các nguyên vật liệu, dụng cụ nhóm chọn để có thể chế tạo sản phẩm thành danh mục.
3. Mô tả công dụng thực tiễn và ý nghĩa của sản phẩm máy vắt trong tình hình thực tiễn.
Sau đó phân tích tính tối ưu của các sản phẩm tìm ra sản phẩm tốt nhất để đề xuất thực hiện, sau đó hoàn thành bảng sau:
TÊN SẢN PHẨM LỰA
CHỌN
MẪU THIẾT KẾ VÀ QUY TRÌNH THI CÔNG
VẬT LIỆU VÀ CÁC DỤNG
CỤ CẦN THIẾT
Giải thích tại sao lựa chọn sản phẩm này để tiến hành thi công.
- Nhóm phải thống nhất phương án hợp lí nhất và có kèm lí giải, sử dụng các nguyên vật liệu có sẵn, tái chế hoặc giá thành rẻ.
- HS làm việc theo nhóm để chế tạo máy vắt ngoài giờ học. - GV theo dõi, tư vấn, hỗ trợ HS (gián tiếp hoặc trực tiếp).
c. Cách thức tổ chức
- Mỗi nhóm có một sản phầm là một mô hình máy vắt sáng tạođã được hoàn thiện và thử nghiệm thành công.
- Hoàn thành bảng phân công nhiệm vụ trong phiếu học tập số 4 => GV đánh giá thông qua phiếu học tập số 4 và phiếu đánh giá số
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4
HƯỚNG DẪN CHẾ TẠO MÁY VẮT SÁNG TẠO Các bước Nội dung (làm những việc gì?) Ảnh thực tế từng bước tương ứng Yêu cầu sản phẩm tương ứng từng bước 1 2 3 4
Trang trí mô hình và hoàn thiện: Trang trí máy vắt và hoàn thiện sao cho mô hình trông thật đẹp mắt.
PHIẾU ĐÁNH GIÁ 1
ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH THAM GIA DỰ ÁN CỦA CÁC THÀNH VIÊN
Họ và tên : ……… Nhóm : ………
Nội dung đánh giá Học sinh tự đánh giá Nhóm đánh giá Tham gia các buổi họp nhóm Đầy đủ Thường xuyên Một vài buổi Không buổi nào
Tham gia đóng góp ý kiến
Tích cực Thường xuyên
Thỉnh thoảng Không bao giờ
Hoàn thành công