Giáo án STEM CHỦ ĐỀ: MẠCH ĐIỆN CẦU THANG DÂY NỐI BẰNG THAN CHÌ

Thứ hai - 12/10/2020 11:22
1. TÊN CHỦ ĐỀ: MẠCH ĐIỆN CẦU THANG DÂY NỐI BẰNG THAN CHÌ (Số tiết: 03 – Lớp )2. MÔ TẢ CHỦ ĐỀ Học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức khái niệm toàn mạch, định luật Ôm toàn mạch vật dẫn điện và cách điện trong chương trình vật lý và nghề lớp 9 và lớp 11 và kiến thức nghề lớp 9 và 11 để thiết kế và chế tạo ra những mạch điện cầu thang với những tiêu chí cụ thể. Sau khi hoàn thành, học sinh sẽ đấu mạch điện vào nguồn điện sau đó để đóng ngắt bóng đèn cầu thang và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm.
Giáo án STEM CHỦ ĐỀ: MẠCH ĐIỆN CẦU THANG DÂY NỐI BẰNG THAN CHÌ

3. MỤC TIÊU

a. Kiến thức:

- Vận dụng được các kiến thức toàn mạch, định luật Ôm cho toàn mạch và cách lắp ghép mạch điện và cách sử dụng đồng hồ đo điện, vật dẫn điện và vật cách điện để tạo ra mạch điện cầu thang với dây dẫn bằng bút chì theo yêu cầu, tiêu chí cụ thể;
- Vận dụng kiến thức (kiến thức toàn mạch , biểu thức định luật Ôm và cách ghép mạch điện, cách sử dụng đồng hồ đo điện, vật dẫn điện và vật cách điện) một cách sáng tạo để giải quyết các vấn đề tương tự.

b. Kĩ năng:

- Tính toán, vẽ được bản thiết kế mạch điện cầu thang và vật liệu 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. 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. Năng lực:

- Tìm hiểu khoa học, cụ thể về ứng dụng định luật Ôm cho toàn mạch;
- Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và lắp được mạch điện cầu thang 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: Thùng cát tông,
- Nguyên vật liệu và dụng cụ để lắp thử nghiệm “mạch điện cầu thang”:
  • Nguồn điện 6 vôn: 4 pin tiểu 1,5V;
  • Bút chì 3B;
  • Băng dính, kéo, vòng dây thun;

5. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
MẠNG ĐIỆN CẦU THANG BẰNG DÂY CHÌ

a. Mục đích của hoạt động

- Học sinh nắm vững yêu cầu "Thiết kế và lắp ghép mạch điện cầu thang”  theo các tiêu chí: đóng tắt được ở đầu, cuối cầu thang, đèn lép 3V- 1,5W sáng ổn định.
 - Học sinh hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về toàn mạch, định luật Ôm cho toàn mạch và cách lắp ghép mạch điện cầu thang và đồng hồ đo điện 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 hoạt động

          - Tìm hiểu về một số mạch điện cầu thang và vận dụng kiến thức của bài học để lắp ghép mạng điện cho phù hợp với tình hình thực tiễn













                               HÌNH ẢNH BẢN THIẾT KẾ
- Xác định nhiệm vụ lắp ghép mạng điện cầu thang  với các tiêu chí:
  • Đèn lép có điện áp 3V-1,5W sáng ổn định;
  • Đóng và ngắt được ở đầu cầu thang và cuối cầu thang;

c. Sản phẩm học tập của học sinh

- Mô tả và giải thích được một cách định tính về nguyên lí hoạt động của mạng điện cầu thang;

- Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, chế tạo mạng điện cầu thang theo các tiêu chí đã cho.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về một mạng điện cầu thang (mô tả, xem hình ảnh, video…) với yêu cầu: mô tả đặc điểm, công dụng của mạng điện; giải thích tại sao mạng điện này lại hoạt động được như vậy;
- Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn (nhóm đôi hoặc 4 học sinh); trình bày và thảo luận chung.
- Giáo viên xác nhận kiến thức cần sử dụng đồng hồ đo điện và định luật Ôm giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu trong sách giáo khoa đo đạc, tính toán được các thông số của mạch điện đảm bảo đèn sáng  bình thường sau đó thiết kế lắp đặt mạng điện cầu thang theo các tiêu chí đặt ra.
 

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

a. Mục đích của hoạt động

     Học sinh hình thành kiến thức mới khái niệm toàn mạch, biết dùng đồng hồ đo điện, Định luật Ôm cho toàn mạch để đề xuất được giải pháp và xây dựng được bản thiết kế về mạch điện cầu thang;

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:
  • Khái niệm toàn mạch (Vật lý 11);
  • Định luật Ôm toàn mạch (Vật lý 11);
  • Vật liệu cách điện và cách điện (Vật lý 9 và 11)
  • Cách sử dụng đồng hồ đo điện (Vật lý 9, 11);
  • Mạng điện cầu thang (Nghề điện 9, 11);
- Học sinh thảo luận về các thiết kế khả dĩ của Mạng điện cầu thang và đưa ra giải pháp có căn cứ.
Gợi ý:
  • Toàn mạch là gì ?
  • Điều kiện để có dòng điện trong mạch là gì?
  • Điều kiện nào để bóng sáng bình thường?
  • Bố trí mạng điện như thế nào để đóng và tắt đèn ở đầu và cuối cầu thang mà không phải đi lên hay xuống để thực hiện;
  • Vật liệu nào là dẫn điện và vật liệu cách điện;
  • Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?
- Học sinh xây dựng phương án thiết kế thuyền 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 thuyền 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 được đèn được đóng ngắt được ở đầu và cuối cầu thang.
 c. Sản phẩm của học sinh
- Học sinh xác định và ghi được thông tin, kiến thức về toàn mạch, định luật ôm và mạng điện cầu thang.
- Học sinh đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được bản thiết kế thuyền đảm bảo các tiêu chí.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh:
  • Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: mạng điện cầu thang;
  • Xây dựng bản thiết mạng điện cầu thang theo yêu câu;
  • 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 mạng điện cầu thang;
  • Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo.
- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh khi cần thiết.
 

Hoạt động 3. TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế mạng điện cầu thang do nhóm mình.

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng minh mạch điện đóng ngắt được bóng đèn theo yêu cầu.
 - 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 lắp ghép và thử mạch điện.

c. Sản phẩm của học sinh

Bản thiết kế thuyền sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện.

d. Cách thức tổ chức

- 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.
 

Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM

MẠCH ĐIỆN CẦU THANG

a. ục đích của hoạt động

- Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn lắp ghép mạch điện  đảm bảo yêu cầu đặt ra.
- Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần.

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước (bóng đèn, nguồn điện, bút chì, giấy A4, kéo, băng dính) để tiến hành chế tạomạch điện cầu thang theo thiết kế.
HÌNH ẢNH SẢN PHẨM

- Trong quá trình chế tạo các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh bằng đấu mạch điện vào nguồn đảm bảo được sự đóng ngắt được đèn, quan sát, đánh giá và điều chỉnh nếu cần.

c. Sản phẩm của học sinh

Mỗi nhóm có một sản phầm là một mạng điện cầu thang  đã  hoàn thiện và thử nghiệm.
d. Cách thức tổ chức
-  Giáo viên giao nhiệm vụ:
  • Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để chế tạo mạch điện cầu thang 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.
 

Hoạt động 5.  TRÌNH BÀY SẢN PHẨM THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU

a. Mục đích của hoạt động

Các nhóm học sinh giới thiệu mạch điện cầu thang trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm.

b. Nội dung hoạt động

- Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp.
- Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra:
  • Khả năng đóng ngắt đèn của mạng điện;
  • Độ sáng ổn định của bóng đèn;
- 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 mạng điên cầu thang.

c. Sản phẩm của học sinh

Mạng điện đã được lắp ghép được và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.
- Học sinh trình diễn đấu mạch điện vào nguồn, thử nghiệm để đánh giá khả năng đóng ngắt của mạch điện.
- 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 mạch điện.
- Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết.
Phiếu đánh giá bản thiết kế
Tiêu chí Điểm tối đa
Vẽ được bản thiết kế mạch điện cầu thang 2 điểm
Lắp được mạch điện 2 điểm
Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điện 2 điểm
Độ thẩm mỹ của mạch điện đẹp 2 điểm
Mạch điện hoạt động ổn định 2 điểm
Tổng 10 điểm

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây