Mạch nội dung
Nội dung
kiến thức Yêu cầu cần đạt
Môn học Điện Đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, măc song song
- Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau cho mọi điểm; trong đoạn mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dịng điện chạy trong mạch chính.
- Tính được cường độ dòng điện trong đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song, trong một số trường hợp đơn giản.
- Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc nối tiếp.
- Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc song song.
KHTN 9
Định luật Ohm
- Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật Ohm: cường độ dòng điện đi qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó.
Điện trở
- Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng cản trở dịng điện trong mạch.
- Nêu được (khơng u cầu thành lập): Cơng thức tính điện trở của một đoạn dây dẫn (theo độ dài, tiết diện, điện trở suất); cơng thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song.
- Sử dụng cơng thức đã cho để tính được điện trở của một đoạn dây dẫn, điện trở tương
KHTN 9
đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song trong một số trường hợp đơn giản.
Bảng 2.6. Tổng hợp các kiến thức có liên quan đến chủ đề
Mạch nội dung
Nội dung
kiến thức Yêu cầu cần đạt
Môn học
Điện
Nguồn điện
- Nêu được nguồn điện có khả năng cung cấp năng lượng điện và liệt kê được một số nguồn điện thông dụng trong đời sống.
KHTN 8
Mạch điện đơn giản
- Vẽ được sơ đồ mạch điện với kí hiệu mơ tả: điện trở, biến trở, chuông, ampe kế (ammeter), vôn kế (voltmeter), đi ốt (diode) và đi ốt phát quang.
- Mắc được mạch điện đơn giản với: pin, cơng tắc, dây nối, bóng đèn.
- Nêu được đơn vị đo cường độ dòng điện và đơn vị đo hiệu điện thế.
- Đo được cường độ dòng điện và hiệu điện thế bằng dụng cụ thực hành. KHTN 8 Sử dụng đèn học
- Nêu được tác dụng và mô tả được các bộ phận chính của đèn học. - Xác định vị trí đặt đèn; bật, tắt, điều chỉnh được độ sáng của đèn học. Cơng nghệ 3 Tìm hiểu thiết kế
- Nhận thức được muốn tạo ra sản phẩm công nghệ cần phải thiết kế; thiết kế là một quá trình sáng tạo.
- Kể được tên các cơng việc chính khi thiết kế. - Vẽ phác thảo, nêu được ý tưởng thiết kế một sản phẩm công nghệ đơn giản.
- Thiết kế được một sản phẩm thủ công kĩ thuật đơn giản theo hướng dẫn.
Công nghệ 5
Vẽ kĩ thuật
- Vẽ được hình chiếu vng góc của một số khối đa diện, khối tròn xoay thường gặp theo phương pháp chiếu góc thứ nhất.
Cơng nghệ 8
- Vẽ và ghi được kích thước các hình chiếu vng góc của vật thể đơn giản.
- Đọc được bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp đơn giản.
Cơ khí
- Nhận biết được một số vật liệu thông dụng. - Trình bày được một số phương pháp và quy trình gia cơng cơ khí bằng tay.
- Thực hiện được một số phương pháp gia công vật liệu bằng dụng cụ cầm tay.
Cơng nghệ 8
Thiết kế kĩ thuật
- Trình bày được mục đích và vai trị của thiết kế kĩ thuật.
- Mô tả được các bước cơ bản trong thiết kế kĩ thuật.
- Thiết kế được một sản phẩm đơn giản theo gợi ý, hướng dẫn. Công nghệ 8 Hình học phẳng và hình khối Thực hành đo, vẽ, lắp ghép, tạo hình gắn với một số hình phẳng và hình khối đã học
- Thực hiện được việc vẽ góc vng, đường trịn, vẽ trang trí.
- Giải quyết được một số vấn đề liên quan đến gấp, cắt, ghép, xếp, vẽ và tạo hình trang trí.
Tốn 4
- Giải quyết được một sốvấn đề về đo, vẽ, lắp ghép, tạo hình gắn với một số hình phẳng và hình khối đã học, liên quan đến ứng dụng của hình học trong thực tiễn, liên quan đến nội dung các môn học như Mĩ thuật, Công nghệ, Tin học. Tốn 5 Các hình khối trong thực tiễn Hình hộp chữ nhật và hình lập phương
- Giải quyết được một số vấn đề thực tiễn gắn với việc tínhthể tích, diện tích xung quanhcủa hình hộp chữ nhật, hình lập phương (ví dụ: tính thể tích hoặc diện tích xung quanh của một số đồ vật quen thuộc có dạng hình hộp chữ nhật, hình lập phương,...)
Kế hoạch dạy học chủ đề “Đèn học thay đổ cường độ sáng”
2.4.1. Mô tả chủ đề
TÊN CHỦ ĐỀ: ĐÈN HỌC THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ SÁNG
Vấn đề thực tiễn
Chúng ta biết rằng thị giác là một giác quan quan trọng trong năm giác quan của con người, khoảng 80% thông tin đến não được tiếp nhận thơng qua thị giác. Tuy nhiên, theo ước tính tồn cầu năm 2015 trong Bản đồ Thị lực của Ủy ban Phòng chống Mù lịa Quốc tế (IAPB), trên tồn thế giới có khoảng 253 triệu người suy giảm thị lực. Tại Việt Nam, hơn 2,5 triệu dân gặp tình trạng này, chiếm khoảng 2, 83% dân số. Các nhà nghiên cứu của Hãng thông tấn quốc tế (UPI) dự báo, đến năm 2050, số người bị hạn chế thị lực có thể lên đến 588 triệu người, gây ra gánh nặng cho tồn thế giới. Tình trạng suy giảm thị lực sẽ gây ra rất nhiều bất tiện trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày. Đáng chú ý khi thị lực giảm, chúng ta chỉ có thể chăm sóc mắt để duy trì chứ khơng thể làm tăng thị lực lại như lúc ban đầu.
• Tình huống dạy học
Thực tế, thị lực của chúng ta sẽ suy giảm dần do nhiều nguyên nhân. Trong đó, điều kiện chiếu sáng không đạt chuẩn cũng tác động nhiều đến suy giảm thị lực của mắt. Khi ánh sáng có cường độ lớn chiếu và phản xạ vào mắt thì đồng tử sẽ nhỏ lại để điều tiết ánh sáng và ngược lại, ánh sáng yếu, lờ mờ sẽ khiến đồng tử dãn ra để điều tiết ánh sáng. Sinh hoạt trong điều kiện thừa hay thiếu ánh sáng quá lâu cũng sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới mắt, gây các bệnh về thị lực. Vì vậy, khi bố trí ánh sáng cho khơng gian sống, cần có sự tư vấn của các chuyên gia để đạt được hiệu quả chiếu sáng tốt nhất cũng như bảo vệ mắt. Đối với mỗi cá nhân, khi học tập và làm việc thì đèn bàn chính là một vật dụng hữu ích để cung cấp ánh sáng cho chúng ta, liệu mức sáng đèn cung cấp có phù hợp cho mắt làm việc, và chúng ta có thể điều chỉnh mức sáng đó hay không?
Nhiệm vụ học tập
Thiết kế và chế tạo mơ hình đèn học điều chỉnh cường độ sáng để phù hợp với nhu cầu của người sử dụng.
Yêu cầu sản phẩm
1. Mơ hình đèn học sử dụng nguồn điện một chiều với thiết kế nhỏ gọn.
• Bối cảnh
2. Người sử dụng có thể điều chỉnh tối thiểu 02 mức sáng có thể phân biệt độ
sáng khi quan sát bằng mắt.
3. Cường độ sáng tối đa của đèn nằm trong giới hạn phù hợp để đọc sách; 4. Thiết bị hoạt động ổn định và an toàn;
5. Chi phí chế tạo mơ hình đèn học tiết kiệm (giá thành rẻ).
Sau khi xác định nội dung kiến thức cần đưa vào chủ đề, chúng tôi xây dựng các u cầu sản phẩm cho mơ hình đèn học của HS gồm 5 yêu cầu như trên. Thông qua việc tổ chức dạy học của GV, HS thực hiện nhiệm vụ chế tạo sản phẩm phù hợp với yêu cầu đề ra, từ đó chiếm lĩnh được các kiến thức và kĩ năng liên quan, góp phần phát triển năng lực cốt lõi của bản thân. Sự kết nối giữa nhiệm vụ - kiến thức – thiết kế được thể hiện hiện ở hình 2.3.
Hình 2.3. Sơ đồ thể hiện sự kết nối giữa nhiệm vụ - kiến thức - thiết kế
Để chế tạo được sản phẩm đáp ứng yêu cầu số 1, HS cần tìm hiểu về nguồn điện một chiều, một số nguồn một chiều phổ biến, từ đó lựa chọn loại nguồn điện sử dụng, đồng thời thiết kế đèn học và lắp ráp sao cho mơ hình vừa nhỏ gọn vừa phù hợp nhu cầu sử dụng.
Yêu cầu số 2 đòi hỏi HS cần hiểu được ngun lí hoạt động của đèn học, tìm hiểu
và vận dụng kiến thức điện trở, định luật Ohm, đoạn mạch song song và nối tiếp để vẽ được sơ đồ mạch điện với các thiết bị phù hợp.
Bên cạnh đó, trong q trình thiết kế, việc HS lựa chọn công suất của đèn và số lượng bóng đèn cũng ảnh hưởng đến mức độ đáp ứng yêu cầu số 2 và 3 của mơ hình. Để chế tạo được mơ hình đèn học hoạt động ổn định và an toàn như yêu cầu số 4, HS cần vận dụng kiến thức hiệu điện thế và cường độ dòng điện, định luật Ohm để
giá trị định mức, đồng thời đảm bảo sự tiếp xúc điện giữa các mối nối, độ chắn chắc của các bộ phận trong quá trình lắp ráp, chế tạo sản phẩm.
Yêu cầu số 5 đòi hỏi HS cần lựa chọn nguyên vật liệu và thiết kế tối ưu để mơ
hình vừa đảm bảo các tiêu chí sản phẩm mà GV yêu cần vừa tiết kiệm chi phí chế tạo.
2.4.2. Vị trí trong chương trình
Mơn chủ đạo: Khoa học tự nhiên Chủ đề khoa học: Chất và sự biến đổi Nội dung
Điện:
• Điện trở
• Định luật Ohm
• Đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song
Yêu cầu cần đạt
- Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng cản trở dịng điện trong mạch.
- Nêu được (không yêu cầu thành lập): Cơng thức tính điện trở của một đoạn dây dẫn (theo độ dài, tiết diện, điện trở suất); cơng thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song.
- Sử dụng cơng thức đã cho để tính được điện trở của một đoạn dây dẫn, điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song trong một số trường hợp đơn giản.
- Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật Ohm: cường độ dòng điện đi qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó.
- Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau cho mọi điểm; trong đoạn mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dịng điện chạy trong mạch chính. - Tính được cường độ dịng điện trong đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song, trong một số trường hợp đơn giản.
- Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc nối tiếp.
- Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc song song.
Các kiến thức tích hợp
Kiến thức nền:
• Dịng điện
• Nguồn điện
Nội dung tích hợp trong chủ đề: như đã đề cập ở bảng 2.4.
Thời gian thực hiện
Trong chương trình mơn KHTN, mạch nội dung Điện lớp 9 bao gồm các nội dung:
điện trở; định luật Ohm; đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song; năng lượng của dịng điện và cơng suất điện và chiếm tỉ lệ 7% trong thời lượng dành cho
môn KHTN khối 9 là 140 tiết, tương ứng với 10 tiết.
Chủ đề STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” được thiết kế trong đề tài này nhằm sử dụng để dạy học các nội dung điện trở, định luật Ohm, đoạn mạch một chiều
mắc nối tiếp, mắc song song trong mạch nội dung Điện môn KHTN lớp 9. Có thể
thấy rằng hàm lượng nội dung trên đáp ứng phần lớn nội dung trong mạch nội dung điện lớp 9, vì thế, chúng tơi đề xuất thời lượng dành cho chủ đề này là: 8 tiết + làm
2.4.3. Mục tiêu
Bảng 2.7. Mục tiêu dạy học chủ đề STEM
Năng lực chung
STT Mục tiêu Mã NL
1
Tìm kiếm thơng tin có liên quan đến vấn đề: Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các nguồn khác nhau.
GQ2.1
2 Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề: Lựa chọn phương án tối ưu,
lập kế hoạch thực hiện. GQ2.3
3 Thực hiện giải pháp: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động
ít nhất hai kiến thức, hai phép đo,… để giải quyết vấn đề. GQ3.2 4
Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết vấn đề ngay trong quá trình thực hiện: Đánh giá các bước trong quá trình thực hiện, phát hiện sai sót, khó khăn và đưa ra những điều chỉnh.
GQ3.3
Năng lực đặc thù (năng lực KHTN)
STT Mục tiêu Mã NL
5 Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng
cản trở dịng điện trong mạch. KH 2.3
6
Tính được điện trở của một đoạn dây dẫn, điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song trong mạch điện đèn học và một số trường hợp đơn giản.
KH 3.1
7
Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật Ohm: cường độ dòng điện đi qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó.
KH 2.3
8
Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau cho mọi điểm; trong đoạn mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.
KH 2.3
9
Tính được cường độ dịng điện trong đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song trong mạch điện đèn học và một số trường hợp đơn giản.
KH 3.1
10
Thiết kế được mạch điện có ít nhất 02 mức sáng sử dụng nguồn điện một chiều và các linh kiện như đèn LED, điện trở, công tắc,… đáp ứng yêu cầu của GV.
KH3.2 11 Chế tạo được đèn học thay đổi được cường độ sáng. KH3.2
2.4.4. Tiến trình hoạt động chung Bảng 2.8. Tiến trình hoạt động Bảng 2.8. Tiến trình hoạt động Pha hoạt động Thời gian Mục
tiêu Nội dung
Sản phẩm học tập dự kiến của HS Học liệu Buổi 1. Nhận nhiệm vụ + ôn tập và khám phá kiến thức 15 phút 1 + GV đưa ra tình huống học tập cụ thể, từ đó đặt ra nhiệm vụ học tập cho HS. + GV trao đổi về yêu cầu sản phẩm hướng dẫn HS về tiến trình thực hiện dự án. Bản ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân công cơng việc. Phiếu danh sách nhóm. Phiếu tiếp nhận nhiệm vụ Phiếu tiêu chí đánh giá dự án. 10 phút 1 + GV sử dụng kĩ thuật brainstorming cho HS thảo luận về những đặc điểm thiết kế, kiến thức nền cần tìm hiểu để thiết kế đèn học theo yêu cầu sản phẩm đã nêu.; Bản tổng hợp các thơng tin trình bày trên PHT1 về đèn học và yêu cầu kĩ thuật của đèn học, tiêu chuẩn chiếu sáng phòng học. PHT1 15 phút + HS thảo luận nhóm ơn tập kiến thức về phần điện đã học ở lớp 8 theo định hướng PHT 2 và trình bày kết quả trên bảng lớn.
Bản trình bày kết quả thảo luận nhóm, bài giải của các bài tập vận dụng kiến thức cũ (trình bày trên bảng nhóm). PHT2 5 phút Nhận nhiệm vụ về nhà: GV giao nhiệm vụ cho cho các nhóm PLVN1
tìm hiểu kiến thức và kĩ năng liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm. Tuần 1. Tìm hiểu kiến thức nền 1 tuần tại