Giáo án STEM chủ đề thuyền chở vật liệu

Thứ sáu - 09/10/2020 21:53

1. TÊN CHỦ ĐỀ2. MÔ TẢ CHỦ ĐỀ3. MỤC TIÊU: Kiến thức, kĩ năng, phẩm chất, năng lực4. THIẾT BỊ5. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC ( Gồm 5 hoạt động)Hoạt động 1: Xác định vấn đề. + Mục đích + Nội dung + Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh + Cách thức tổ chức hoạt động.

-Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

+ Mục đích
+ Nội dung
+ Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
+ Cách thức tổ chức hoạt động.

-Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp.

-Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá.

-Họt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
1. TÊN CHỦ ĐỀ: THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
(Số tiết: 03 – Lớp 8)
2. MÔ TẢ CHỦ ĐỀ
Học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức về Lực đẩy Ác-si-mét (Bài 10 và Bài 11- Vật lí 8) và Sự nổi (Bài 12- Vật lí 8) để thiết kế và chế tạo những chiếc thuyền bằng xốp với những tiêu chí cụ thể. Sau khi hoàn thành, học sinh sẽ được thử nghiệm thả thuyền xuống nước và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm.
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 thuyền chở vật liệu theo yêu cầu, tiêu chí cụ thể;
- Vận dụng kiến thức (biểu thức tính lực đẩy Ác-si-mét và điều kiển 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 thuyền chở 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 các ứng dụng của lực đẩy Ác-si-mét;
- Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và chế tạo thuyền 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 “Thuyền chở vật liệu”:

•Các 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 (300 gam, 200 gam, 100 gam, 50 gam).
5. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
(Xác định vấn đề)
a. Mục đích của hoạt động
- Học sinh nắm vững yêu cầu "Thiết kế và chế tạo thuyền chở vật liệu” bằng xốp (do giáo viên cung cấp) theo các tiêu chí: Tải trọng của thuyền là 2 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
5. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
(Xác định vấn đề)
b. Nội dung hoạt động

-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, thuyền.

- Xác định nhiệm vụ chế tạo thuyền mini bằng xốp với các tiêu chí:

•Tải trọng của thuyền: 2 kg

•Có tính ổn định cao khi nổi trên mặt nước

Có biện pháp giảm lực cản khi chuyển động
5. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
(Xác định vấn đề)
c. Sản phẩm học tập của học sinh
- Mô tả và giải thích được một cách định tính về nguyên lí chế tạo tàu, thuyền;
- Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, chế tạo thuyền mini theo các tiêu chí đã cho.
d. Cách thức tổ chức
- 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 nổi được trên mặt nước.
- 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 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 thuyền mini với các tiêu chí đã cho.
Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ
XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ
(Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp)
a. Mục đích của hoạt động
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 thuyền.
b. Nội dung hoạt động
- Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:
+ Lực đẩy Ác-si-mét (Vật lí 8- Bài 10 và Bài 11);
+ Sự nổi (Vật lí 8- Bài 12);
+ Khối lượng riêng, trọng lượng riêng (Vật lí 6- Bài 11).

Hoạt động 3. TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ
(Lựa chọn giải pháp)
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế thuyền chở vật liệu của 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 tải trọng của thuyền bằng tính toán cụ thể.
- Thảo luận, phản biện các ý kiến về bản thiết kế; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế nếu cần.
- Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm thuyền.
c. Sản phẩm của học sinh: Bản thiết kế thuyền
d. Cách thức tổ chức
- Giáo viên đưa ra yêu cầu về: Cách trình bày, thời gian trình bày, thảo luận
- Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh.
Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
(Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá)
a. Mục đích của hoạt động
- 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 hoạt động
- Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước (xốp, tăm, băng dính, giấy màu, kéo, dao rọc giấy, thước kẻ, bút) để tiến hành chế tạo thuyền chở vật liệu theo bản thiết kế.

Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
(Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá)
b. Nội dung hoạt động
- Trong quá trình chế tạo các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh bằng việc thả thuyền của mình xuống nước, thêm các bao đá có khối lượng xác định lên thuyền, quan sát, đánh giá và điều chỉnh nếu cần.
c. Sản phẩm của học sinh
- Mỗi nhóm có một sản phầm là một chiếc thuyền đã được 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 thuyền 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
(Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh)
a. Mục đích của hoạt động
Các nhóm học sinh giới thiệu thuyền chở vật liệu 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 chịu tải (tiêu chuẩn là 2 kg), Mức vững vàng (khi có chấn động), Khả năng linh hoạt khi di chuyển.
- Chia sẻ, thảo luận 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 thuyền.
c. Sản phẩm của học sinh
Thuyền đã chế tạo 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 thả thuyền 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 thuyền.
- Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết.
Kế hoạch thực hiện chủ đề:

Hoạt động	Thời lượng	Hình thức
Hoạt động 1 Hoạt động 2 Hoạt động 3	2 Tiết	Tập trung tại lớp
Hoạt động 1 Hoạt động 2 Hoạt động 3	2 Tiết	Tập trung tại lớp
Hoạt động 4	1 Tuần	Hoạt động theo nhóm ngoài giờ
Hoạt động 5	1 Tiết	Tập trung tại lớp