lực đẩy Ác -si-met và sự nôit

Thứ tư - 14/04/2021 04:31

Dự án “Lực đẩy Ác – si – mét và sự nổi” là một ý tưởng dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho đối tượng học sinh lớp 8. Bằng việc thiết kế vật dụng để chuyên trở vật liệu qua suối sâu khi mùa mưa lũ. Học sinh sẽ được tìm hiểu công việc của nhà thiết kế từ việc lên ý tưởng đến việc nghiên cứu tìm hiểu kiến thức, thiết kế và chế tạo.

Ngày thực hiện: 12/3/2021
Người dạy: Nguyễn Thị Dung

CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

KẾ HOẠCH BÀI DẠY
BÀI 17. LỰC ĐẨY ÁC – SI – MÉT VÀ SỰ NỔI

1. Tên chủ đề: LỰC ĐẨY ÁC – SI – MÉT VÀ SỰ NỔI

(Số tiết: 05 – Lớp 8)

2. Mô tả chủ đề:

Dự án “Lực đẩy Ác – si – mét và sự nổi” là một ý tưởng dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho đối tượng học sinh lớp 8. Bằng việc thiết kế vật dụng để chuyên trở vật liệu qua suối sâu khi mùa mưa lũ. Học sinh sẽ được tìm hiểu công việc của nhà thiết kế từ việc lên ý tưởng đến việc nghiên cứu tìm hiểu kiến thức, thiết kế và chế tạo.
HS sẽ nghiên cứu những kiến thức về Lực đẩy Ác–si–mét, sự nổi của vật. Sử dụng vật liệu tái chế… để hoàn thành nhiệm vụ của mình theo những tiêu chí đã được đặt ra.
Để thực hiện được dự án này, học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức về các bài học:
Lực đẩy Ác–si–mét – Sự nổi (Bài 17– Vật lí 8) để thiết kế và chế tạo những chiếc dụng cụ chuyên chở bằng xốp với những tiêu chí cụ thể. Sau khi hoàn thành, học sinh sẽ được thử nghiệm thả dụng cụ chuyên chở xuống nước và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm.
Đồng thời, học sinh phải như huy động kiến thức của các môn học liên quan như:
+ Tin học 7: Bài 5, 6 (Bảng tính Excel);
+ Các kiến thức về tính toán (Toán học): Tính toán trọng lượng P của vật, xác định lực đẩy F_A tác dụng lên dụng cụ và vật cần chuyên trở.
+ Lắp ráp mô hình kĩ thuật (Kĩ thuật lớp 5).
+ Kết hợp bộ môn Công nghệ lựa chọn nguyên vật liệu thân thiện với môi trường để chế tạo dụng cụ.

3. Mục tiêu

a) Kiến thức:

– Vận dụng được các kiến thức về lực đẩy Ác–si–mét và sự nổi để chế tạo được Ứng dụng lực đẩy Ác-si-met theo yêu cầu, tiêu chí cụ thể;
– Vận dụng kiến thức (biểu thức tính lực đẩy Ác–si–mét và điều kiện để vật nổi, vật chìm) một cách sáng tạo để giải quyết các vấn đề tương tự.

b) Kĩ năng:

– Tính toán, vẽ được bản thiết kế ứng dụng lực đẩy Ác-si-met đảm bảo các tiêu chí đề ra;
– Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm dựa trên bản thiết kế;
– Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và sản phẩm của mình, phản biện được các ý kiến thảo luận;
– Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm.

c) Phát triển phẩm chất:

– Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học;
– Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao;
– Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp;
– Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi
thực nghiệm.

d) Định hướng phát triển năng lực:

– Tìm hiểu khoa học, cụ thể về các ứng dụng của lực đẩy Ác–si–mét;
– Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và chế tạo dụng cụ chuyên chở một cách sáng tạo;
– Hợp tác với các thành viên trong nhóm để thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện;
– Tự nghiên cứu kiến thức, lên kế hoạch thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và đánh giá.

4. Thiết bị

– Các thiết bị dạy học: giấy A0, mẫu bản kế hoạch, …
– Nguyên vật liệu và dụng cụ để chế tạo và thử nghiệm “Ứng dụng lực đẩy Ác-si-met”: Tre, nứa, vỏ chai nhựa, miếng xốp, giấy màu; Kéo, dao rọc giấy; Băng dính, keo, que tăm nhọn;Thước kẻ, bút;
Các bao vật liệu có khối lượng xác định 3kg.

5. Tiến trình dạy học

Tiết 01+02

Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
ỨNG DỤNG LỰC ĐẨY ÁC-SI-MET

A. Mục đích

– Học sinh phân tích và hiểu rõ yêu cầu “Thiết kế và chế tạo dụng cụ chuyên chở vật liệu” bằng xốp (do giáo viên cung cấp), hoặc tre, nứa theo các tiêu chí: Tải trọng của dụng cụ chuyên chở là 3 kg; Có tính ổn định cao khi nổi trên mặt nước; Có biện pháp giảm lực cản khi chuyển động.
– Học sinh hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về lực đẩy Ác–si–mét để thiết kế và thuyết minh thiết kế trước khi sử dụng nguyên vật liệu, dụng cụ cho trước để chế tạo và thử nghiệm.

B. Nội dung

– Tìm hiểu về một số phương tiện giao thông đường thuỷ để xác định kiến thức về lực đẩy Ác–si–mét được ứng dụng trong chế tạo tàu, dụng cụ chuyên chở.
– Xác định nhiệm vụ chế tạo dụng cụ chuyên chở mini với các tiêu chí:
+ Tải trọng của dụng cụ chuyên chở: 3 kg;
+ Có tính ổn định cao khi nổi trên mặt nước;
+ Có biện pháp giảm lực cản khi chuyển động.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

– Mô tả và giải thích được một cách định tính về nguyên lí chế tạo thuyền, bè, mảng, dụng cụ chuyên chở;

– Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, chế tạo dụng cụ chuyên chở mini theo các tiêu chí đã cho.

D. Cách thức tổ chức hoạt động

– Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về một tàu thuỷ (mô tả, xem hình ảnh, video…) với yêu cầu: mô tả đặc điểm, hình dạng của tàu thuỷ; giải thích tại sao tàu, thuyền nổi được trên mặt nước.
$C:\Users\Admin\Desktop\sp3-300x168.png$ $C:\Users\Admin\Desktop\chiec-thuyen-lam-tu-chai-nhua-cu.jpg$
– Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn (nhóm đôi hoặc 6 học sinh); trình bày và thảo luận chung.
– Giáo viên xác nhận kiến thức cần sử dụng là lực đẩy Ác–si–mét và giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu trong sách giáo khoa để giải thích bằng tính toán thông qua việc thiết kế, chế tạo dụng cụ chuyên chở mini với các tiêu chí đã cho.

HS chia nhóm theo sự hướng dẫn của GV và các nhóm phân công vai trò phụ trách cho các thành viên trong nhóm

Bảng phân công vai trò của các thành viên trong nhóm

TT	Họ và tên	Vai trò	Nhiệm vụ
1		Trưởng nhóm	Quản lý, tổ chức chung, phụ trách bài trình bày trên giấy hoặc powerpoint
2		Thư kí	Ghi chép, lưu trữ hồ sơ học tập của nhóm
3		Thành viên	Phát ngôn viên
4		Thành viên	Photo hồ sơ, tài liệu học tập
5		Thành viên	Chụp ảnh, ghi hình minh chứng của nhóm
6		Thành viên	Mua vật liệu

Phiếu 1. Tiêu chí đánh giá sản phẩm

TT	Tiêu chí	Điểm tối đa	Điểm đạt được
1	Thuyền hoạt động được	4
2	Thiết kế chắc chắn, hình thức trang trí đẹp	4
3	Vật liệu đơn giản, tái chế	2
	TỔNG CỘNG	10

Hoạt động chính	Thời lượng
Hoạt động 1. Xác định vấn đề	20 phút – trên lớp
Hoạt động 2. Nghiên cứu kiến thức và đề xuất giải pháp	HS thực hiện ở nhà
Hoạt động 3. Lựa chọn giải pháp	45 phút trên lớp
Hoạt động 4. Làm mẫu và thử nghiệm, đánh giá	HS thực hiện ở nhà
Hoạt động 5. Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh	45 phút trên lớp

GV thống nhất với lớp tiêu chí đánh giá bản thiết kế của nhóm để chuẩn bị cho hoạt động 3

Phiếu 2. Đánh giá bài báo cáo sản phẩm và bản thiết kế sản phẩm đèn kéo quân

TT	Tiêu chí	Điểm tối đa	Điểm đạt được
1	Bản thiết kế rõ ràng, chi tiết mô tả được thuyền nổi được	2
2	Bản thiết kế có sự trình bày rõ ràng về các nguyên vật liệu sử dụng, bố trí các phần của thuyền	3
3	Giải thích rõ nguyên lí hoạt động của thuyền	4
4	Trình bày báo cáo rõ ràng, logic, sinh động	1
	TỔNG CỘNG	10

Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ
XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ

A. Mục đích

Học sinh hình thành kiến thức mới về Lực đẩy Ác–si–mét và Sự nổi; đề xuất được giải pháp và xây dựng bản thiết kế dụng cụ chuyên chở.

B. Nội dung

– Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:
Lực đẩy Ác–si–mét . Sự nổi (Vật lí 8 – Bài 17);
Khối lượng riêng. Trọng lượng riêng (Vật lí 6).
– Học sinh thảo luận về các thiết kế khả thi của dụng cụ chuyên chở và đưa ra giải pháp có căn cứ. Gợi ý:
Điều kiện nào để chiếc dụng cụ chuyên chở nổi trên mặt nước chở được 5 kg vật liệu?
Những hình dạng, kích thước nào của chiếc dụng cụ chuyên chở có thể giúp dụng cụ chuyên chở tăng mức vững vàng và giảm lực cản khi chuyển động?
Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?
– Học sinh xây dựng phương án thiết kế dụng cụ chuyên chở và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint...). Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho giáo viên.
– Yêu cầu:
Bản thiết kế chi tiết có kèm hình ảnh, mô tả rõ kích thước, hình dạng của dụng cụ chuyên chở và các nguyên vật liệu sử dụng…
Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng minh tải trọng của dụng cụ chuyên chở bằng tính toán cụ thể.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

– Học sinh xác định và ghi được thông tin, kiến thức về Lực đẩy Ác–si–mét và
Sự nổi.
– Học sinh đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được bản thiết kế dụng cụ chuyên chở đảm bảo các tiêu chí.

D. Cách thức tổ chức hoạt động

– Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh:
Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: Lực đẩy Ác–si–mét và Sự nổi;
Xây dựng bản thiết kế dụng cụ chuyên chở theo yêu cầu;
Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế.
– Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm:
Tự đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên Internet…
Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án thiết kế tốt nhất;
Xây dựng và hoàn thiện bản thiết kế dụng cụ chuyên chở;
Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo.
– Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh khi cần thiết.
GV giao nhiệm vụ cho HS
PHIẾU HỌC TẬP
Câu1: Viết công thức tính lực đẩy Ác – si – mét.
…………………………………………………………………........
……………………………………………………............................
…………………………………………………………………........
Câu 2: Nêu điều kiện để vật nổi, vật chìm, vật lơ lửng.
…………………………………………………………………........
……………………………………………………............................
…………………………………………………………………........

Câu 3: Viết công thức tính thể tích của hình hộp chữ nhật.
……………………………………………….
…………………………………………….....
……………………………………………….

Câu 4: Viết công thức tính thể tích của
hình lăng trụ đứng tam giác.
…………………………………………………
............................................................................
…………………………………………………
…………………………………………………

Tiết 03+04

Hoạt động 3. TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ

A. Mục đích

Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế ứng dụng lực đẩy Ác-si-met của nhóm mình.

B. Nội dung

– Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng minh tải trọng của dụng cụ chuyên chở bằng tính toán cụ thể.
– Thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về bản thiết kế; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế nếu cần.
– Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm dụng cụ chuyên chở.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Bản thiết kế dụng cụ chuyên chở sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện.

D. Cách thức tổ chức hoạt động

– Giáo viên đưa ra yêu cầu về:
+ Nội dung cần trình bày;
+ Thời lượng báo cáo;
+ Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận.
– Học sinh báo cáo, thảo luận.
– Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh.
Phân công nhiệm vụ làm thuyền

Nhiệm vụ	Thời gian	Phương tiện	Người thực hiện	Kết quả
1 …………

Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM
ỨNG DỤNG LỰC ĐẨY ÁC-SI-MET

A. Mục đích

– Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế tạo chiếc thuyển đảm bảo yêu cầu đặt ra.
– Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần.

B. Nội dung

– Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước (xốp, tre, nứa băng dính, giấy màu, kéo, dao rọc giấy, thước kẻ, bút) để tiến hành chế tạo dụng cụ chuyên chở vật liệu theo bản thiết kế.
– Trong quá trình chế tạo các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh bằng việc thả dụng cụ chuyên chở của mình xuống nước, thêm các bao đá có khối lượng xác định lên dụng cụ chuyên chở, quan sát, đánh giá và điều chỉnh nếu cần.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Mỗi nhóm có một sản phầm là một chiếc dụng cụ chuyên chở đã được hoàn thiện và thử nghiệm.
D. Cách thức tổ chức hoạt động
– Giáo viên giao nhiệm vụ:
Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để chế tạo dụng cụ chuyên chở theo bản thiết kế;
Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm.
– Học sinh tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm.
– Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh (nếu cần).
Tiết 05

Hoạt động 5. TRÌNH BÀY SẢN PHẨM ỨNG DỤNG

LỰC ĐẨY ÁC-SI-MET

A. Mục đích

Các nhóm học sinh giới thiệu dụng cụ ứng dụng lực đẩy Ác-si-met trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm.

B. Nội dung

– Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp.
– Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra:
Khả năng chịu tải (tiêu chuẩn là 5 kg);
Mức vững vàng (khi có chấn động);
Khả năng linh hoạt khi di chuyển.
– Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm.
Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ giáo viên và các nhóm khác;
Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm;
Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo dụng cụ chuyên chở.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Dụng cụ chuyên chở đã chế tạo được và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm.

Phiếu 3. PHIẾU ĐÁNH GIÁ
THAM GIA HOẠT ĐỘNG NHÓM CỦA HỌC SINH

Tiêu chí	*Mức độ điểm đáp ứng tiêu chí*			Điểm
Tiêu chí	Mức 1 (1 điểm )	Mức 2 (2 điểm)	Mức 3 (3 điểm)	Điểm
Mức độ tham gia hoạt động nhóm	Ngồi quan sát các bạn thực hiện	Có tham gia Nhưng chưa tích cực	Nhiệt tình, sôi nổi, tích cực
Đóng góp ý kiến	Chỉ nghe ý kiến	Có ý kiến	Có nhiều ý kiến và ý tưởng
Tiếp thu, trao đổi ý kiến	Lắng nghe	Có lắng nghe, phản hổi	Lắng nghe ý kiến của các thành viên khác, phản hồi và tiếp thu ý kiến hiệu quả
Tổng điểm và yêu cầu của GV	- -

    D. Cách thức tổ chức hoạt động
       - Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.
       - Học sinh trình diễn thả dụng cụ chuyên chở xuống nước, thử nghiệm để đánh giá khả năng chịu tải, mức vững vàng khi có chấn động và độ linh hoạt khi di chuyển.
       - Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo dụng cụ chuyên chở.
        - Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết về hoạt động của các nhóm; Hướng dẫn các nhóm cập nhật điểm học tập của nhóm. GV có thể nêu câu hỏi lấy thông tin phản hồi:
         + Các em đã học được những kiến thức và kỹ năng nào trong quá trình triển khai dự án này?
         + Điều gì làm em ấn tượng nhất/nhớ nhất khi triển khai dự án này?