KET QUA NGHIEN CUU
2. Nghiên cứu 2 1, Xác định phạm vi kiến thức. 10 phút
kiến thức nền
và đề xuất 2.2. Thu thập và tông hợp thông tin. 60 phút -
2 tiết
các giải pháp — —
thiết kế 2.3. Dé xuất giải pháp thiệt kê. 10 phút
3.1. Lựa chọn giải pháp. 10 phút
3. Lựa chọn 3.2. Thiết kê bản vẽ. I tuân 1 tu
og : tuần
giải pháp 3.2.1. Thiet ke bản vẽ (1 tuân). +
3.2.2. Báo cáo bản vẽ thiết kẻ (25 phút). — 25 phút
4. Chế tạo, — 4.1. Thực hiện ché tạo sản pham thiết bị thiệt mm 1 tiết
. 26 t
thir nghiệm và bị cảnh báo cháy nổ. P R
đánh giá 4.2. Thử nghiệm và đánh giá sản phâm thiết saad 1 tuân+ :
: : . tuần
sản phẩm bị cảnh báo cháy nô trong quá trình chê tạo.
5.1, Chia sẻ sản phâm thiết bị cảnh báo
5. : 20 phiit
chay no.
Chia sévà ————______,_______,_______. £5.2. Hoan thiện thiết kế san pham thiết bị 1 tiết hoàn thiện F 15 phút
me cảnh báo cháy nô.
thiết ke =....ốố cố.
5.3. Dánh giá. 10 phút (b] Tiên trình chi tiết
Hoạt động 1. Dat van đề và định hướng sản pham (45 phút)
1. Mục tiêu: (1), (2). (21).
2. Nội dung:
- HS phân thành các nhóm và bầu ra nhóm trưởng, thư kí.
- HS liệt kê những thiệt hại của những tại nạn cháy, nỗ khi xáy ra.
- HS quan sát video thống kê về thiệt hại của những tại nạn cháy, nỗ khi xảy ra nhằm ghi nhận lại số liệu thực tế.
108
pháp phòng cháy chữa cháy.
- HS đánh giá chất lượng nội dung và mức độ tin cậy của thông tin về van dé đã tiếp cận.
- HS xác định van dé không được cảnh báo kịp thời khi xảy ra cháy nỗ.
- HS nêu giải pháp khắc phục van đề không được cảnh báo kịp thời khi xảy ra cháy nô.
- HS thảo luận để liệt kê các tiêu chí đánh giá sản phẩm thiết bị cảnh báo cháy nỗ.
3. Sản phẩm học tập:
- Danh sách các nhóm đã bau ra nhóm trưởng, thư kí.
- Câu trả lời của HS liệt kê những thiệt hại của những tai nạn cháy, nỗ khi xảy ra.
- Phiếu ghi nhận số liệu thực tế thông kê vẻ thiệt hại của những tại nạn cháy, nô khi Xây
ra của HS.
- Phiếu ghi nhận kết quả phòng van của HS về về những biện pháp phòng cháy
chữa cháy.
- Câu trả lời của HS đánh giá chất lượng nội dung và mức độ tin cậy của thông tin về vẫn đè đã tiếp cận.
- Câu trả lời của HS xác định van dé không được cánh báo kịp thời khi xảy ra cháy nỗ.
- Câu trả lời của HS nêu giải pháp khắc phục van đề không được cảnh báo kịp thời khi xảy ra cháy nỗ.
- Phiếu ghi nhận các tiêu chi đáng giá sản phẩm thiết bị cảnh báo cháy nỗ đã thông nhất
của HS.
4. Tô chức thực hiện:
- GV chia lớp thành 4 nhóm, các nhóm bầu ra nhóm trưởng và thư ký.
er - GV sử dung kĩ thuật công não, yêu cầu HS liệt kê những thiệt hại của những
a 1.1. :
: tại nạn cháy, nô khi xảy ra.
Tiếp cận ; : ơơ Nờn
Án để - GV kết luận: “Chay, nô không chi gây thiệt hai nghiêm trọng về tài sản mà
van đề
__ | còn cướp đi sinh mang của con người. ”.
(15 phút) ` : a .
- GV tô chức cho HS quan sat video thông kê về thiệt hai của những tại nan
cháy, nô khi xay ra nhằm ghi nhận lại số liệu thực tế.
Pha 1.2.
Xác định
vẫn đẻ
(5 phat)
Pha 1.3.
Định hướng
sản phẩm
(7 phút)
109
- GV tô chức cho HS đề xuat những biện pháp phòng cháy chữa cháy: “Céng
tác phòng cháy chữa cháy có vai trò quan trọng trong trong đời sông, liên quan mật thiết tới sức khỏe, tính mạng và tài sản của Nhà nước và của nhân dân. Mỗi người dân cần có trách nhiệm trong công tác phòng cháy chữa
cháy. Vậy, có những biện pháp phòng cháy chữa cháy nao?”.
- GV giao nhiệm vụ | cho HS:
+ Hình thức: cá nhân.
+ Thời gian: 10 phút.
+ Yêu cau: Thực hiện cuộc phỏng van đối với tối thiêu 02 thành viên trong lớp về những biện pháp phòng cháy chữa cháy.
- GV mời 03 cá nhân HS trình bày kết quả thực biện nhiệm vụ 1.
- GV kết luận: “Trong công tác phòng cháy chữa cháy. nguyên tắc phòng cháy, nỗ là tách rời ba yếu tố: chất cháy, chất ôxy hoá và môi bắt lửa, thì cháy nô không thê xảy ra được. Bên cạnh nguyên tắc đó, việc cảnh báo cháy
nô kịp thời sẽ giúp giảm thiêu tối đa thiệt hại về người và cua.”.
- GV dan dat đặt van dé: “Phan lớn, nguyên nhân cháy, nô đến từ những tình
huống bat ngờ, không lường trước và không được cảnh báo kịp thời. Việc cảnh báo khi xảy ra cháy né là giải pháp ma con người có thé làm chú, chuẩn bị trước đó dé hạn chế thiệt hại, cũng như có thé cứu người khỏi những tai nạn hỏa hoạn nguy hiém.”.
- GV yêu cầu cá nhân HS xác định vẫn đề cần giải quyết.
- GV kết luận: “Van dé cần giải quyết là không được cảnh báo kịp thời khi
xảy ra cháy nô.”
- GV đặt câu hỏi: "Có những cách nào đề thực hiện cảnh báo kịp thời khi
xảy ra cháy nỗ khéng?”.
- GV kết luận: “Dé khắc phục. con người có thé sử dụng các thiết bị truyền, phát âm thanh hoặc ánh sáng để tìm kiếm sự trợ giúp."”,
- GV định hướng sản phâm: “Thiét bị cảnh báo cháy nô đóng vai trò vô cùng
quan trọng trong việc phát hiện nguy cơ hỏa hoạn, phát hiện chính xác vị trí
110
cháy nô và ra tín hiệu cho các đơn vị cứu hộ, chữa cháy. Đây là một mạch
điện ur được sử dụng dé xác định tai nạn và cảnh báo cháy nô. Dé dap ứng yêu cầu này, trong hoạt động trải nghiệm STEM "'Khắc tình của hoa”, các em sẽ thực hiện chế tạo thiết bị cảnh báo cháy n6.”.
- GV giao nhiệm vụ 2 cho HS:
+ Hình thức: nhóm.
Pha 1.4. ơ
+ Thời gian: 10 phút.
Xây dựng 3 _— ; v-
lần cãi + Yêu câu: Thảo luận nhăm liệt kê các tiêu chí can dam bảo (tiêu chí đánh tiêu chí ặ 5 ue
- " giá) của thiệt bị cảnh báo cháy nô (gợi ý: thiết ke, chi phi, hiệu quả đánh giá
: hoạt động,...).
sản phâm
- GV yêu cầu đại điện các nhóm trình bày tiêu chí đánh giá sản phẩm thiết
(18 phúU
bị cảnh báo cháy nô.
- GV tông hợp và thống nhất cùng cả lớp tiêu chí đánh giá thiết bị cảnh báo cháy nô.
Hoạt động 2. Nghiên cứu kiên thức nên và đề xuât các giải pháp thiết kê (80 phút) 1. Mục tiêu: (4), (5). (6), (7), (8). (9), (10), (21).
2. Nội dung:
- HS liệt kê những kiến thức đã học dé giải quyết van dé thành tổ làm cho dén chiều sáng,
còi báo kêu.
- HS nêu cách thực hiện một mạch đèn chiếu sáng, còi báo kêu.
- HS lựa chọn ít nhất 01 nguồn thông tin sẽ sử dụng dé nghiên cứu vẻ cảm biến, bộ
khuếch đại thuật toán lí tưởng. thiết bị đầu ra.
- HS trình bày theo sự phân công vẻ khái niệm cảm biến, phân loại cảm biến dựa trên nguyên lí hoạt động, phạm vi sử dụng, hiệu quả kinh tế; nguyên tắc hoạt động của cảm biến sử dụng điện trở nhiệt và điện trở phụ thuộc ánh sáng.
- HS phân biệt bộ khuếch đại thuật toán và bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng dựa vào
khái niệm.
- HS trình bày đặc điểm của bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng (op-amp).
"> HS trình bày theo sự phân công về nguyên lí hoạt động của thiết bị dau ra relays điện.
từ và mạch op-amp - relays; nguyên lí hoạt động của thiết bị đầu ra diode phát quang
(LED) và mach op-amp - LED.
- HS đánh giá chất lượng nội dung và mức độ tin cậy của thông tin về cảm biến, bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng op-amp. thiết bi dau ra.
- HS thảo luận nhằm đề xuất giải pháp thiết kế sản phẩm thiết bị đèn tự động chiếu sáng.
3. Sản phẩm học tập:
- Câu trả lời của HS liệt kê những kiến thức đã học dé giải quyết van đẻ thành tổ làm cho
đèn chiếu sáng.
- Câu trả lời của HS nêu cách thực hiện một mạch đèn chiều sáng.
- Câu trả lời của HS lựa chọn ít nhất 01 nguồn thông tin sẽ sử dung để nghiên cứu về cảm biến. bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng, thiết bị đầu ra.
- Bài báo cáo HS trình bày theo sự phan công về khái niệm cảm biến, phần loại cảm biến
dựa trên nguyên lí hoạt động. phạm vi sử dụng, hiệu quả kinh tế: nguyên tắc hoạt động của cảm bién sử dụng điện trở nhiệt và điện trở phụ thuộc ánh sáng.
- Bang phân biệt bộ khuếch đại thuật toán và bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng dựa vào
khái niệm của HS.
- Bài báo cáo của HS trình bảy đặc điểm của bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng (op-amp).
- Tranh vẽ trình bày theo sự phân công về nguyên lí hoạt động của thiết bị đầu ra relays điện từ và mạch op-amp - relays; nguyên lí hoạt động của thiết bị đầu ra diode phát quang
(LED) và mạch op-amp - LED của HS.
- Câu trả lời của HS đánh giá chất lượng nội dung và mức độ tin cậy của thông tin về cảm biến, bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng op-amp, thiết bị đầu ra.
- Câu trả lời của HS thảo luận nhằm dé xuất giải pháp thiết kế sản phẩm thiết bị đèn tự động chiếu sang.
4. Tô chức thực hiện:
Pha 2.1. | - GV định hướng cho HS phân tách van dé cân nghiên cứu: “Dé thực hiện
Xác định chế tạo thiết bị cảnh báo cháy nỗ. chúng ta cần quan tâm đến 02 van dé bao
phạm vi
kiến thức
(10 phút)
Pha 2.2.
Thu thập
và
tông hợp
thông tin (60 phút)
112
gồm: (1) làm cho dén chiêu sáng/còi báo kêu, (2) làm cho mạch ghi nhận
thông tin từ môi trường dé tự vận hành.”.
- GV đặt câu hỏi: "Đối với van đề (1), với những kiến thức đã có, em có thé giải quyết được không? Nếu có thì đó là những kiến thức nào?"
- GV kết luận: “Kiến thức đã học về dòng điện. mạch điện. ".
- GV yêu cau HS nêu cách thực hiện một mạch đèn chiều sáng/còi báo kêu.
- GV định hướng cho HS phạm vi kiến thức cần nghiên cứu thêm: “Đối với
van đề (2), dé giải quyết, chúng ta cần sử dụng tích hợp các loại linh kiện
điện tử khác. Cụ thé, trước tiên chúng ta sẽ quan tâm đến cảm bién.”.
2.2.1. Tùm hiểu về cảm biến (20 phút)
- GV yêu cầu HS lựa chọn ít nhất 01 nguồn thông tin sẽ sử đụng để nghiên cứu về cảm biến. Trong đó, GV gợi ý và chuan bị cho HS 03 nguồn thông
tin gôm: sách, tạp chí khoa học, thiết bị internet.
- GV sử dụng ki thuật mảnh ghép giao nhiệm vụ 3 cho HS:
+ Hình thức: nhóm.
+ Thời gian: 12 phút.
+ Yêu cau: Với nguồn thông tin đã lựa chọn, các nhóm lần lượt thực hiện nhiệm vụ tìm hiểu về cảm biến theo phân công vụ thể như sau:
- Nhóm 1, 2: khái niệm cảm biến, phân loại cảm biển dựa trên nguyên lí hoạt động, nguyên tắc hoạt động của cảm biến sử dụng điện trở nhiệt.
- Nhóm 3, 4: khái niệm cảm biến. phân loại cảm biến dựa trên phạm vi sử dụng. hiệu quả kinh tế, nguyên tắc hoạt động của cảm biến sử dụng
điện trở phụ thuộc ánh sáng.
Trong đó, các nhóm trích nguồn cụ thé vẻ thông tin đã tìm hiểu.
- GV yêu cầu đại điện các nhóm trình bày nội dung đã tìm hiểu về cam biến theo phân công và đánh giá thông tin đã tìm kiếm.
- GV kết luận về khái niệm, phan loại cảm biến và nguyên tắc hoạt động của cảm biến sử dụng điện trở (theo mục 2.1.4).
2.2.2. Tìm hiểu về bộ khuếch đại thuật toán (20 phút)
113
- GV dan dat: “Trong một số trường hợp, tín hiệu điện được chuyền đổi từ
cảm biến có giá trị không đủ lớn dé điều khién thiết bị điện khác. Lúc này mạch cảm biến cần có bộ khuếch đại dé tăng biên độ của tín hiệu điện. Vậy bộ khuếch đại thuật toán và bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng là gì?".
- GV yêu cầu HS lựa chọn ít nhất 01 nguồn thông tin sẽ sử dụng dé nghiên cứu về bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng. Trong đó, GV gợi ý và chuẩn bị cho HS 03 nguồn thông tin gồm: sách, tạp chí khoa học, thiết bị internet,
linh kiện IC LM3S8.
- GV giao nhiệm vụ 4 cho HS:
+ Hình thức: nhóm.
+ Thời gian: 10 phút.
+ Yêu cầu:
- Dựa vào khái niệm, phan biệt bộ khuếch đại thuật toán và bộ khuếch
đại thuật toán lí tướng.
- Trình bày đặc điểm của bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng (op-amp).
Trong đó, các nhóm trích nguồn cụ thẻ về thông tin đã tìm hiểu.
- GV yêu cầu đại diện các nhóm trình bày và đánh giá thông tin đã tìm kiếm về bộ khuếch đại thuật toán, bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng
- GV kết luận về khái niệm bộ khuếch đại thuật toán, khái niệm và đặc điểm của bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng (theo mục 2.1.4).
2.2.3. Tìm hiểu về thiết bị dầu ra (20 phút)
- GV dẫn dắt: “Tin hiệu điện đã khuếch đại (tín hiệu dau ra) sẽ sử dung dé điều khiên một loại thiết bị đầu ra nào đó. Vậy thiết bị đầu ra là gì? Có những loại thiết bị đầu ra nào? Dé thực hiện sản phẩm thiết bị cảnh báo cháy nỗ, chúng ta can tìm hiểu về thiết bị đầu ra là LED và còi báo (buzzer).”.
- GV yêu cầu HS lựa chọn ít nhất 01 nguồn thông tin sẽ sử dụng dé nghiên cứu vẻ thiết bị đầu ra. Trong đó, GV gợi ý và chuẩn bị cho HS 03 nguồn
thông tin gôm: sách. tạp chí khoa hoc, thiết bị internet, LED và Buzzer.
- GV sử dụng kĩ thuật phòng tranh giao nhiệm vụ Š cho HS:
114
+ Hình thức: nhóm.
+ Thời gian: 12 phút.
+ Yêu cầu:
- Nhóm 1, 2: Trình bày nguyên lí hoạt động của thiết bị đầu ra buzzer
và mạch op-amp - buzzer.
- Nhóm 3, 4: Trình bày nguyên lí hoạt động của thiết bị đầu ra điode
phát quang (LED) và mạch op-amp - LED.
Trong đó, các nhóm trích nguồn cụ thé vẻ thông tin đã tìm hiểu.
- GV yêu cau HS các nhóm trình bày bài tìm hiểu theo kĩ thuật phòng tranh.
Các thành viên còn lại đến các nhóm khác quan sát và đánh giá thông tin.
- GV kết luận vẻ thiết bị đầu ra và mạch op-amp sử dụng thiết bị đầu ra
(theo mục 2.1.4).
- GV dan dat: "Với các mạch sử dụng op-amp khuếch đại tín hiệu điện của
cảm biến đề điều khién thiết bị đầu ra được gọi là thiết bị cảm biến. Theo đó.
sản phẩm thiết bị cảnh báo cháy no cũng là một thiết bị cảm biến. Vậy từ
Pha 2.3.
Đề xuat
kiến thức vừa được học, có những giải pháp thiết kế nào dé thực hiện thành
công sản pham?”.
giải pháp
thiết kế
(10 phút)
- GV sử dụng ki thuật phòng tranh giao nhiệm vụ 6 cho HS:
+ Hình thức: nhóm.
+ Thời gian: 6 phút.
+ Yêu cau: Thảo luận nhằm dé xuất giải pháp thiết kế cho sản phẩm thiết bị cảnh báo cháy nô.
- GV yêu cầu HS trình bày các giải pháp đã dé xuất
Hoạt động 3. Lựa chọn giải pháp (30 phút + 1 tuần ngoài giờ lên lớp) 1. Mục tiêu: (11), (12), (21).
2. Nội dung:
- HS thảo luận nhằm phân tích ưu điểm và khuyết điểm của các giải pháp thiết kế cho san phẩm thiết bị cảnh báo cháy nô.
115
“> HS thông nhất lựa chọn giải pháp thiết kế dựa vào những phân tích ưu diem và.
khuyết điềm.
- HS thiết kế bản vẽ mô tả cấu tạo và nguyên lí hoạt động của sản phẩm thiết bị cảnh báo cháy nô.
- HS lập kế hoạch thực hiện chế tạo sản phẩm thiết bị đèn tự động chiếu sáng với phương
án thực hiện cụ thé.
- HS thực hiện báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ thiết kế bản vẽ và lập kế hoạch thực
hiện chế tạo.
- HS các nhóm phản biện, đưa ra ý kiến nhận xét.
3. Sản phẩm học tập:
- Câu trả lời của HS phân tích ưu điểm và khuyết điểm của các giải pháp thiết kế cho sản pham thiết bị cảnh báo cháy nô.
- Câu trả lời của HS thống nhất lựa chọn giải pháp thiết kế đựa vào những phân tích ưu
điểm và khuyết điềm.
- Bản vẽ thiết kế của HS mô tả cấu tạo và nguyên lí hoạt động của sản phẩm thiết bị cảnh báo cháy nô.
- Kế hoạch thực hiện chế tạo sản phâm thiết bị đèn tự động chiếu sáng với phương án thực hiện cụ thé của HS.
- Bài báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ thiết kế bản vẽ và lập kế hoạch thực hiện chế
tạo của HS.
- Câu trả lời trình bày ý kiến phan biện, nhận xét của HS.
4. Tổ chức thực hiện:
- GV tô chức cho HS phân tích ưu điểm và khuyết điểm ở nhiệm vụ 7:
+ Hình thức: nhóm.
+ Thời gian: 6 phút, Pha 3.1.
Lựa chọn `... - . . ơ a ho gad :
" + Yêu câu: Thảo luận nham phân tích ưu diém và khuyết điểm của các giải pháp
giải pháp thiết kế cho sản phẩm thiết bị cảnh báo cháy nỗ.
(10 phat)
- GV tô chức cho HS thông nhất lựa chọn giải pháp thiết kế dựa vào những phân tích ưu điểm và khuyết điểm.