sống.
- Vận dụng các kiến thức đã biết về các mơn học STEM thiết kế, chế tạo mơ hình động cơ điện đơn giản.
- Vận dụng các kiến thức, kỹ năng của các môn học STEM, nhu cầu thực tiễn thiết kế, chế tạo được các vật dụng phục vụ trong đời sống như: máy đánh trứng, máy khoan, quạt mát mini.
- Thiết kế, vẽ ra các sản phẩm áp phích, tranh cổ động về phong trào sử dụng có hiệu quả và tiết kiệm điện năng.
- Phát triển các phẩm chất (thái độ tích cực, hợp tác, yêu thích, say mê khoa học, ý thức bảo vệ mơi trường, ý thức sử dụng có hiệu quả, tiết kiệm nguồn điệ n năng), các năng lực chung (năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, giao tiếp và hợp tác, tự chủ và tự học) cho HS.
4.4.3. Các kiến thức STEM trong chủ đề
Tên sản phẩm Khoa học (S) Cơng nghệ(T) Kỹthuật(E) Tốn học (M)
Động cơ điện, Hiện tượng Thiết kế bản vẽ Quy trình Tính tốn kích máy đánh trứng, cảm ứng điện kĩ thuật. Biết lắp ráp mô thước các chi quạt mát mini, từ. sử dụng các hình các loại tiết của sản
máy khoan. dụng cụ mỏ máy móc. phẩm.
hàn, đèn led…
4.4.4. Hướng dẫn tổ chức sinh hoạt chủ đề STEM “Động cơ điện và các ứngdụng của động cơ điện” dụng của động cơ điện”
Chủ đề STEM “ Động cơ điện và các ứng dụng của động cơ điện” được chúng tơi tổ chức dưới hình thức sinh hoạt câu lạc bộ STEM trong lớp học.
Thời điểm tổ chức: Tháng 01/2020
Thời lượng thực hiện: 01 buổi 120 phút và 01 tuần làm việc ở nhà.
Đối tượng tham gia: HS lớp 12A3.
Cụ thể tiến trình hoạt động của câu lạc bộ như sau:
Bước 1: Chuẩn bị các nội dung sinh hoạt câu lạc bộ
Cho HS lớp đăng ký thành viên tham gia, phân chia đội nhóm cụ thể thành 03 đội.
Lên kế hoạch tổ chức: thời gian, địa điểm, thành phần, nội dung.
Hướng dẫn HS chuẩn bị các nội dung sinh hoạt của CLB chủ đề “Động cơ điện và các ứng dụng của động cơ điện”:
- Chuẩn bị các kiến thức về động cơ điện: cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các ứng dụng của nó trong đời sống, thực tiễn.
- Một số sản phẩm cần trưng bày CLB: Sản phẩm 01. Mơ hình động cơ điện đơn giản
Sản phẩm 02. Máy đánh trứng sáng tạo
Sản phẩm 03. Máy cắt, máy khoan cầm tay
Sản phẩm 04. Quạt mini cầm tay
- Các hình vẽ pano, áp phích tun truyền, hướng ứng phong trào sử dụng có hiệu quả và tiết điện năng, chiến dịch giờ Trái Đất.
Lưu ý: GV yêu cầu các đội cùng thực hiện 2 dự án (cùng thực hiện sản phẩm 01và lựa chọn một trong các sản phẩm còn lại). Các đội lựa chọn các sản phẩm tham gia, lên kế hoạch thực hiện các dự án.
Bước 2. Các đội nhóm thực hiện dự án (1 tuần làm việc chuẩn bị các sản phẩm ở nhà)
Tên sản phẩm Vật liệu chuẩn bị Hình ảnh các sản
phẩm hoàn thành
Động cơ điện đơn giản 01 pin con thỏ nhỏ, các mảnh nhựa làm đế, 01 cuộn dây đồng, một số nam châm tròn, keo dán, giấy nhám, dây điện đôi.
Máy đánh trứng sáng Motor 12 V (động cơ điện),
tạo 01móc áo, 01, 01pin vỏ hộp
nhựa, cơng tắc, dây điện đôi
Máy khoan cầm tay 02 pin, Motor giảm tốc, công tác nhấn, miếng sắt trịn, ống trụ sắt, mũi khoan, dây điện đơi, ốc vít.
Quạt mini để bàn sáng Motor 12V, 01 cánh quạt,
tạo công tắc nhấn, dây điện,
nắp nhựa, miếng sắt hình trụ, keo dán
Các đội, nhóm nghiên cứu tài liệu SGK Vật lý 12 bài 18, SGK Công nghệ 12 bài 26 – Động cơ không đồng bộ ba pha và các kiến thức về động cơ điện trên sách, báo, internet… ở nhà. Từ đó đề xuất các phương án thực hiện, lựa chọn phương án khả thi chế tạo ra sản phẩm từ các vật liệu quen thuộc có giá thành thấp. Thiết kế, bản vẽ chế tạo các sản phẩm theo phương án đã lựa chọn.
+ Chuẩn bị dụng cụ và vật liệu cần thiết để chế tạo mơ hình động cơ điện đơn giản và một số sản phẩm ứng dụng của động cơ điện.
Sau đây chúng tơi xin trình bày cách chế tạo động cơ điện đơn giản và một số máy đơn giản ứng dụng của động cơ điện mà HS đã thực hiện khi học chủ đề.
Chế tạo động cơ điện đơn giản
Bước 1: Cắt dây đồng thành một đoạn dài khoảng một cánh tay, sau đó cuốn theo ống nhựa hình trịn chừa 2 đầu dây khoảng 10 cm mỗi bên rồi rút cuộn dây ra khỏi ống nhựa đã cuốn. Giữ hai đầu cuộn dây, cuốn chặt vài vòng, sao cho 2 đầu cuốn đối xứng nhau qua tâm của cuộn dây. Khi cuốn xong, chiều dài còn lại của 2 cuộn dây dài khoảng 2,5 cm như hình 28.
Dùng giấy nhám vuốt nhẹ 2 đầu, cạo sạch lớp đồng ngoài để dây dẫn điện. Bước 2:Gắn các mảnh nhựa tạo thành khung
Lấy 2 thanh thép uốn thành khung. Đầu 2 thanh thép cuộn tròn tạo thành để gác hai đầu trục của dây đồng. Hai đầu còn lại nối với 2 cực của pin hình 29.
Bước 3: Gắn một số nam châm trịn vào đáy của khung hình 30.
Vận hành động cơ điện: Nối mạch kín, dịng điện qua 2 thanh thép vào cuộn dây đặt trong từ trường của nam châm sẽ tạo ra mơmen làm khung dây quay hình 31.
Chế tạo máy đánh trứng
Bước 1: Dùng thành thép uốn thành que đánh trứng như hình 32.
Bước 2: Đục lỗ nhỏ trên nắp hộp nhựa, cho 2 đầu dây của động cơ vào lỗ. Hai đầu dây của động cơ điện nối tiếp với cơng tắc và đấu với pin hình 33.
Bước 3. Lắp que đánh trứng vào trục của động cơ ta thu được sản phẩm máy đánh trứng đơn giản hình 34.
Hình 32 Hình 33 Hình 34
Chế tạo máy khoan cầm tay
Bước 1: Cho động cơ (motor) giảm tốc vào ống trụ sao cho phần đầu trục của động cơ thông qua một lỗ của đáy ống trụ hướng ra ngoài.
Bước 2: Lắp mũi khoan cố định vào trục quay của động cơ bằng ốc vít hình 35.
Bước 3: Nối 2 đầu dây của động cơ với công tắc nhấn và nguồn điện (pin) ta thu được máy khoan cầm tay hình 36.
Hình 35 Hình 36
Chế tạo quạt mini để bàn từ các vật liệu đơn giản
Bước 1: Gắn giá kim loại vào nắp hộp nhựa. Cố định động cơ điện trên giá hình 37.
Bước 3: Lắp cánh quạt vào trục quay của động cơ điện ta thu được 1 chiếc quạt mini cầm tay gọn nhẹ, đơn giản hình 39.
Quạt mini nhỏ gọn, tiện lợi có thể di động cầm tay xua tan nóng bức của mùa hè.
Hình 37 Hình38 Hình 39
Lưu ý: Các nhóm thường xuyên báo cáo tiến độ thực hiện dự án cho GV. GV liên lạc, hướng dẫn, hỗ trợ các đội nhóm giải quyết các khó khăn trong q trình thực hiện dự án.
+ GV chuẩn bị cơ sở vật chất, các điều kiện khác cho buổi sinh hoạt CLB. Bước 3. Tổ chức sinh hoạt câu lạc bộ
Chương trình CLB gồm 4 nội dung:
- Phần 1: "Màn chào hỏi" (20 điểm): Mỗi đội có 3 phút để giới thiệu về các thành viên trong đội của mình. Đội nào thể hiện đúng thời gian quy định, hấp dẫn và sáng tạo thì sẽ được điểm tối đa.
- Phần 2: "Trị chơi mảnh ghép" (30 điểm): gồm 8 câu hỏi có kiến thức liên quan về động cơ điện và các ứng dụng của nó trong đời sống. Câu hỏi được người dẫn chương trình đưa ra, đội nào đăng ký trước sẽ được trả lời. Mỗi đội chọn một màu tương ứng với một câu hỏi.
- Phần 3. “Em yêu khoa học” (40 điểm) Mỗi đội có 07 phút để trình bày phần sản phẩm của đội mình theo dự án đã triển khai. Phần trình bày có bản thuyết trình bằng powerpoint. Giám khảo sẽ chấm điểm các sản phẩm có hình thức, chất lượng theo tiêu chí đã đề ra.
- Phần 4: “Viết khẩu hiệu, áp phích tuyên truyền” Trong khoảng thời gian 10 phút các đội hãy viết các áp phích, khẩu hiệu, vẽ tranh để tuyên truyền cho mọi người ý thức sử dụng điện tiết kiệm và an toàn. Mỗi khẩu hiệu hoặc áp phích có nội dung hấp dẫn, phù hợp với chủ đề, mang ý nghĩa tuyên truyền lớn sẽ đươc 10 điểm.
- Tổng kết câu lạc bộ, GV nhận xét, lưu ý một số kiến thức, kỹ năng mà HS cần thu nhận được và thông báo kết quả cuối cùng cho các đội, khen thưởng đội chiến thắng, động viên các đội có kết quả chưa cao.
Kết thúc cuộc thi, tổng điểm đội nào nhiều hơn thì đội đó thắng cuộc.
Hình 40. Hình ảnh sinh hoạt câu lạc bộ STEM chủ đề “Động cơ điện đơn giản và các ứng dụng của động cơ điện”