Giáo án STEM CHỦ ĐỀ: SỬ DỤNG CẢM BIẾN HIỆN DIỆN ĐỂ TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG CHIẾU SÁNG
- Thứ sáu - 16/10/2020 22:56
- In ra
- Đóng cửa sổ này
I. PHẦN 1: MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
1. Mục đích
Giúp học sinh sử dụng hợp lý điện năng: tiết kiệm điện năng ở trường học, an
toàn cho sức khỏe cho các em vì không phải thường xuyên chạm vào công tắc điện, đặc
biệt là công tắc tại nhà vệ sinh vì theo các nhà vệ sinh học công bố thì công tắc điện là
nới chứa ổ vi trùng lây nhiểm bệnh truyền nhiễm, và đặc biệt trong thời gian hiện nay
cả thế giới phòng chống dịch Covid-19
1. Mục đích
Giúp học sinh sử dụng hợp lý điện năng: tiết kiệm điện năng ở trường học, an
toàn cho sức khỏe cho các em vì không phải thường xuyên chạm vào công tắc điện, đặc
biệt là công tắc tại nhà vệ sinh vì theo các nhà vệ sinh học công bố thì công tắc điện là
nới chứa ổ vi trùng lây nhiểm bệnh truyền nhiễm, và đặc biệt trong thời gian hiện nay
cả thế giới phòng chống dịch Covid-19
2. Yêu cầu
- Đối tượng: Học sinh lớp 8
- Kiến thức cần vận dụng và giải quyết.
II. PHẦN 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn
a. Mục đích của hoạt động
Nhằm tăng hứng thú trong việc tiếp nhận kiến thức, nhận thức trong việc tiết
kiệm điện; ứng dụng các thiết bị thông minh tại trường học, tại nhà.
b. Nội dung hoạt động
Yêu cầu:
Bạn cần thiết kế một mạch điện gồm: 01 đèn chiếu sáng với 01công tắc cảm ứng
hồng ngoại.
Các nguyên vật liệu bạn có thể sử dụng:
Hãy thảo luận và quyết định nhân sự vào các vị trí:
3
Các vấn đề thiết kế của bạn cần giải quyết là gì?
c. Dự kiến sản phẩm
Học sinh thảo luận và phân công nhiệm vụ theo mẫu:
Hãy thảo luận và quyết định nhân sự vào các vị trí:
Các vấn đề thiết kế của bạn cần giải quyết là gì?
d. Cách thức tổ chức hoạt động
Giáo viên chia lớp thành 5 nhóm.
-Phát phiếu hoạt động cho HS, yêu cầu HS đọc đoạn tình huống.
-Nhắc lại với HS nhiệm vụ của dự án là thiết kế 01 mạch điện với công tắc hồng
ngoại.
-Chiếu video về cách thiết kế, nối dây để giúp học sinh định hình rõ hơn về yêu
cầu thiết kế.
-Phổ biến tiêu chí đánh giá dự án cho học sinh
2. Hoạt động 2: Nghiên cứu lí thuyết nền (học kiến thức mới)
a. Mục đích của hoạt động
Rèn luyện cho học sinh:
-Năng lực giải quyết vấn đề;
-Năng lực làm việc nhóm;
-Năng lực tính toán;
-Năng lực tìm kiếm thông tin.
b. Nội dung hoạt động
Kiến thức liên quan:
Khoa học: tìm hiểu cảm ứng hồng ngoại là gì? Cảm ứng hiện diện
Toán học: tính toán chi phí nguyên vật liệu
Kĩ thuật: Thiết kế mạch điện lắp đặt
Công nghệ: thực hành lắp ráp mạch điện
Học sinh vận dụng kiến thức được gợi ý, trao đổi thảo luận các phương án phù
hợp và trả lời các câu hỏi theo yêu cầu.
4
2. Quan sát các nguyên vật liệu do GV cung cấp. Tìm hiểu tài liệu và viết ra các kiến
thức liên quan:
a) Công tắc cảm ứng hồng ngoại là gì?
b) Sơ đồ mạch điện: mạch đèn cơ bản, 1 công tắc điều khiển 1 đèn
c) Mạch đèn LED với công tắc cảm ứng?
d) Công tắc mắc nối tiếp hay song song với đèn?
d. Cách thức tổ chức hoạt động
3. Hoạt động 3: Đề xuất các giải pháp khả thi
a. Mục đích của hoạt động
Rèn cho HS: Kỹ năng hoạt động nhóm, kỹ năng động não, kỹ năng lựa chọn các giải
pháp khả thi
Kỹ năng chọn lọc, phân tích, phản biện.
b. Nội dung hoạt động
-HS thực hành mạch đèn cơ bản (đèn sợi đốt) theo chương trình;
-Hình dung lắp ráp mạch đèn trên với công tắc cảm ứng và đèn LED (tiết kiệm điện)
c. Dự kiến sản phẩm
-Mạch đèn hoàn chỉnh
d. Cách thức tổ chức hoạt động
5
4. Hoạt động 4: Chọn giải pháp tốt nhất
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh dựa vào bảng chi phí tính toán cho các vật liệu để lựa chọn phương án phù hợp
nhất.
Từ các giải pháp khả dĩ lựa chọn phương án tối ưu nhất.
b. Nội dung hoạt động
Các nhóm: Lựa chọn một giải pháp: Tính toán chi phí cho sản phẩm
8. Liệt kê các nguyên vật liệu cần dùng để xây dựng mẫu thử vào bảng dưới
9. Vẽ sơ đồ mạch điện của bạn ra giấy
10. Lắp ráp mạch điện và lưu ý: không thử tại nhà khi không có người lớn
c. Dự kiến sản phẩm
Bảng tổng chi phí.
Phương án thống nhất lựa chọn.
Bản vẽ thiết kế sản phẩm.
Dự đoán về hoạt động của sản phẩm
5. Hoạt động 5: Lắp ráp mạch điện
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh tiến hành hoạt động lắp đặt, hoàn thiện mạch đèn
b. Nội dung hoạt động
Gửi GV duyệt trước các thiết kế của bạn
11.Tập hợp các nguyên vật liệu cần thiết: lắp đặt mạch đèn.
Lập hồ sơ quá trình làm việc của nhóm bằng hình ảnh hoặc video (nếu được)
c. Dự kiến sản phẩm
Mạch đèn hoàn chỉnh
6. Hoạt động 6: Thử nghiệm và đánh giá
a. Mục đích của hoạt động
So sánh, phân tích, tổng hợp.
b. Nội dung hoạt động
Kiểm tra mạch đèn của từng nhóm
Khi đã sẵn sàng cắm điện, hãy thông báo cho GV biết.
6
12. Cắm điện và một học sinh di chuyển xem công tắc cảm biến hoạt động như
thế nào, đèn có sáng hay không?
13. Điều chỉnh, kiểm tra mạch điện lại nếu đèn và công tắc không hoạt động
7. Hoạt động 7: Chia sẻ và thảo luận
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh rèn kỹ năng: Thuyết trình, Thảo luận nhóm, phản biện.
b. Nội dung hoạt động
Thảo luận kết quả
Thu thập và lập hồ sơ bao gồm các ghi chép, sơ đồ mạch điện hay video về quá trình
thiết kế, lắp ráp mạch đèn
14. Trưng bày hồ sơ này và mạch đèn với cả lớp
15. Chuẩn bị cho phần thuyết trình giải pháp của nhóm bạn trước lớp.
Bạn có 3 phút trình bày. Hãy tập trung vào các điểm sau:
Mạch đèn có đáp ứng được yêu cầu đặt ra
Các nguyên vật liệu chính được dùng - mục đích
Tổng chi phí của thiết kế
Hiệu quả làm việc nhóm
8. Hoạt động 8: Điều chỉnh thiết kế
a. Mục đích của hoạt động
Bổ sung, điều chỉnh để hoàn thiện mạch đèn
b. Nội dung hoạt động
16. So sánh kết quả của bạn với các nhóm khác trong lớp.
17. Đánh giá sản phẩm của bạn theo bảng dưới đây
7
ĐÁNH GIÁ SAU DỰ ÁN
c. Dự kiến sản phẩm
ĐÁNH GIÁ SAU DỰ ÁN
9
d. Cách thức tổ chức hoạt động
- Đối tượng: Học sinh lớp 8
- Kiến thức cần vận dụng và giải quyết.
| STT | STEM | Nội dung kiến thức |
| 1 | S | - Chuyển động cơ học - Tia hồng ngoại |
| 2 | T | - Thiết kế mạch điện |
| 3 | E | - Lắp ráp sơ đồ điện |
| 4 | M | - Tính toán chi phí thực tế khi lắp ráp |
1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn
a. Mục đích của hoạt động
Nhằm tăng hứng thú trong việc tiếp nhận kiến thức, nhận thức trong việc tiết
kiệm điện; ứng dụng các thiết bị thông minh tại trường học, tại nhà.
b. Nội dung hoạt động
Yêu cầu:
Bạn cần thiết kế một mạch điện gồm: 01 đèn chiếu sáng với 01công tắc cảm ứng
hồng ngoại.
Các nguyên vật liệu bạn có thể sử dụng:
| Công tắc hồng ngoại KW-PS286 Cầu chì, hoặc cầu dao tự động (CB) Bảng điện Dây điện Phích cắm |
Đèn Led Keo cách điện Kiềm cách điện Thước đo…. |
| Vị trí | Nhiệm vụ | Thành viên |
| Kế toán | quản lí các khoản tài chính của hoạt động |
|
| Chuyên gia nguyên vật liệu |
hiểu rõ sự phù hợp của các nguyên vật liệu cho từng công việc, có thể lựa chọn và đánh giá hiệu quả sử dụng nguyên vật liệu cho những nhiệm vụ cụ thể |
|
| Nhà thiết kế | người lập kế hoạch thực hiện giải pháp và vẽ các bản thiết kế cho giải pháp của nhóm |
3
| Nhà khoa học truyền thông |
nắm chắc các kiến thức khoa học liên quan, thông tin và truyền đạt hiệu quả những hoạt động của nhóm tới công chúng. |
| Hãy bắt đầu các bước trong quy trình thiết kế kĩ thuật! |
c. Dự kiến sản phẩm
Học sinh thảo luận và phân công nhiệm vụ theo mẫu:
Hãy thảo luận và quyết định nhân sự vào các vị trí:
Các vấn đề thiết kế của bạn cần giải quyết là gì?
d. Cách thức tổ chức hoạt động
Giáo viên chia lớp thành 5 nhóm.
-Phát phiếu hoạt động cho HS, yêu cầu HS đọc đoạn tình huống.
-Nhắc lại với HS nhiệm vụ của dự án là thiết kế 01 mạch điện với công tắc hồng
ngoại.
-Chiếu video về cách thiết kế, nối dây để giúp học sinh định hình rõ hơn về yêu
cầu thiết kế.
-Phổ biến tiêu chí đánh giá dự án cho học sinh
2. Hoạt động 2: Nghiên cứu lí thuyết nền (học kiến thức mới)
a. Mục đích của hoạt động
Rèn luyện cho học sinh:
-Năng lực giải quyết vấn đề;
-Năng lực làm việc nhóm;
-Năng lực tính toán;
-Năng lực tìm kiếm thông tin.
b. Nội dung hoạt động
Kiến thức liên quan:
Khoa học: tìm hiểu cảm ứng hồng ngoại là gì? Cảm ứng hiện diện
Toán học: tính toán chi phí nguyên vật liệu
Kĩ thuật: Thiết kế mạch điện lắp đặt
Công nghệ: thực hành lắp ráp mạch điện
Học sinh vận dụng kiến thức được gợi ý, trao đổi thảo luận các phương án phù
hợp và trả lời các câu hỏi theo yêu cầu.
4
2. Quan sát các nguyên vật liệu do GV cung cấp. Tìm hiểu tài liệu và viết ra các kiến
thức liên quan:
a) Công tắc cảm ứng hồng ngoại là gì?
b) Sơ đồ mạch điện: mạch đèn cơ bản, 1 công tắc điều khiển 1 đèn
c) Mạch đèn LED với công tắc cảm ứng?
d) Công tắc mắc nối tiếp hay song song với đèn?
d. Cách thức tổ chức hoạt động
| Học sinh | Giáo viên |
| Quan sát các nguyên vật liệu được cung cấp, tìm hiểu tài liệu và viết ra các khái niệm liên quan: -Công tắc cảm ứng hồng ngoại là gì? -Sơ đồ mạch điện: mạch đèn cơ bản, 1 công tắc điều khiển 1 đèn -Mạch đèn LED với công tắc cảm ứng? -Công tắc mắc nối tiếp hay song song với đèn? Trả lời các câu hỏi trong phần bước 2: Nghiên cứu . Trao đổi với GV nếu cần hỗ trợ |
GV cung cấp tài liệu, hỗ trợ học sinh tìm hiểu và trả lời các câu hỏi trong phần bước 2. |
a. Mục đích của hoạt động
Rèn cho HS: Kỹ năng hoạt động nhóm, kỹ năng động não, kỹ năng lựa chọn các giải
pháp khả thi
Kỹ năng chọn lọc, phân tích, phản biện.
b. Nội dung hoạt động
-HS thực hành mạch đèn cơ bản (đèn sợi đốt) theo chương trình;
-Hình dung lắp ráp mạch đèn trên với công tắc cảm ứng và đèn LED (tiết kiệm điện)
c. Dự kiến sản phẩm
-Mạch đèn hoàn chỉnh
d. Cách thức tổ chức hoạt động
| Học sinh | Giáo viên |
| Chuẩn bị lắp ráp mạch đèn cơ bản: 1 cầu chì, 1 công tắc thường, 1 đèn tròn, Hoạt động nhóm: động não, tìm ra các giải pháp khả thi khi lắp công tắc cảm ứng, đèn LED Mô tả các giải pháp vào phiếu hoạt động của nhóm Nhận nhiệm vụ về nhà |
Bao quát lớp Hỗ trợ các nhóm khi cần thiết Khuyến khích các nhóm hình dung ra nhiều các giải pháp nhất có thể, sáng tạo và thoát ra khỏi lối mòn Giao nhiệm vụ về nhà: Hoàn thành bước 4: Lựa chọn giải pháp Gửi GV duyệt trước thiết kế đã lựa chọn. |
5
4. Hoạt động 4: Chọn giải pháp tốt nhất
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh dựa vào bảng chi phí tính toán cho các vật liệu để lựa chọn phương án phù hợp
nhất.
Từ các giải pháp khả dĩ lựa chọn phương án tối ưu nhất.
b. Nội dung hoạt động
Các nhóm: Lựa chọn một giải pháp: Tính toán chi phí cho sản phẩm
8. Liệt kê các nguyên vật liệu cần dùng để xây dựng mẫu thử vào bảng dưới
| Nguyên vật liệu | Giá tiền dự kiến (đồng) |
Số lượng | Tổng tiền |
| công tắc cảm ứng hồng ngoại |
440.000đ | ||
| cầu chì | 2.000đ | ||
| đèn LED (15W) | 35.000đ | ||
| phích cắm | 4.500đ | ||
| dây dẫn điện | 12.000đ | ||
| Bảng điện | 8.000đ | ||
| cuộn băng keo cách điện |
7.000đ | ||
| Tổng chi phí |
10. Lắp ráp mạch điện và lưu ý: không thử tại nhà khi không có người lớn
c. Dự kiến sản phẩm
Bảng tổng chi phí.
Phương án thống nhất lựa chọn.
Bản vẽ thiết kế sản phẩm.
Dự đoán về hoạt động của sản phẩm
5. Hoạt động 5: Lắp ráp mạch điện
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh tiến hành hoạt động lắp đặt, hoàn thiện mạch đèn
b. Nội dung hoạt động
Gửi GV duyệt trước các thiết kế của bạn
11.Tập hợp các nguyên vật liệu cần thiết: lắp đặt mạch đèn.
Lập hồ sơ quá trình làm việc của nhóm bằng hình ảnh hoặc video (nếu được)
c. Dự kiến sản phẩm
Mạch đèn hoàn chỉnh
6. Hoạt động 6: Thử nghiệm và đánh giá
a. Mục đích của hoạt động
So sánh, phân tích, tổng hợp.
b. Nội dung hoạt động
Kiểm tra mạch đèn của từng nhóm
Khi đã sẵn sàng cắm điện, hãy thông báo cho GV biết.
6
12. Cắm điện và một học sinh di chuyển xem công tắc cảm biến hoạt động như
thế nào, đèn có sáng hay không?
13. Điều chỉnh, kiểm tra mạch điện lại nếu đèn và công tắc không hoạt động
7. Hoạt động 7: Chia sẻ và thảo luận
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh rèn kỹ năng: Thuyết trình, Thảo luận nhóm, phản biện.
b. Nội dung hoạt động
Thảo luận kết quả
Thu thập và lập hồ sơ bao gồm các ghi chép, sơ đồ mạch điện hay video về quá trình
thiết kế, lắp ráp mạch đèn
14. Trưng bày hồ sơ này và mạch đèn với cả lớp
15. Chuẩn bị cho phần thuyết trình giải pháp của nhóm bạn trước lớp.
Bạn có 3 phút trình bày. Hãy tập trung vào các điểm sau:
Mạch đèn có đáp ứng được yêu cầu đặt ra
Các nguyên vật liệu chính được dùng - mục đích
Tổng chi phí của thiết kế
Hiệu quả làm việc nhóm
8. Hoạt động 8: Điều chỉnh thiết kế
a. Mục đích của hoạt động
Bổ sung, điều chỉnh để hoàn thiện mạch đèn
b. Nội dung hoạt động
16. So sánh kết quả của bạn với các nhóm khác trong lớp.
17. Đánh giá sản phẩm của bạn theo bảng dưới đây
| Mạch đèn có công tắc cảm ứng | Tốt | Trung bình | Chưa đạt |
| Mạch hoạt động tốt (đèn sáng), cảm ứng nhạy |
7
ĐÁNH GIÁ SAU DỰ ÁN
| Tiêu chí | Đánh giá bằng cách khoanh tròn mức độ phù hợp 1 – Chưa đạt 5 – Tuyệt vời |
| Tự quản lí Bạn và cả nhóm quản lí tốt thời gian Bạn tham gia tích cực vào dự án |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Làm việc nhóm Mỗi thành viên đều có vị trí không thể thiếu trong nhóm Bạn lắng nghe và tôn trọng ý kiến của các thành viên khác trong nhóm |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Giải quyết vấn đề Nhóm bạn hoàn thành mọi yêu cầu đặt ra Việc tuân theo đúng quy trình thiết kế kĩ thuật giúp tìm ra giải pháp nhanh và tối ưu hơn |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Kiến thức Bạn hiểu biết hơn về chủ đề so với khi bắt đầu dự án Bạn sử dụng những kiến thức mới này để hỗ trợ nhóm vượt qua thử thách |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Giao tiếp Bài thuyết trình của nhóm bạn hấp dẫn và cung cấp nhiều thông tin hữu ích cho người nghe Bạn tiếp nhận tích cực các góp ý của nhóm khác và phản hồi hiệu quả |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Tổng điểm | /50 |
| Bạn có thích dự án này không | Không Thích Rất thích |
| Đóng góp lớn nhất của bạn trong hoạt động nhóm? | |
| Bạn đã hỗ trợ các thành viên trong nhóm khác như thế nào? | |
| Thách thức lớn nhất đối với cá nhân bạn khi thực hiện dự án? | |
| Điều thú vị và bất ngờ nhất bạn học được sau dự án? |
c. Dự kiến sản phẩm
ĐÁNH GIÁ SAU DỰ ÁN
| Tiêu chí | Đánh giá bằng cách khoanh tròn mức độ phù hợp 1 – Chưa đạt 5 – Tuyệt vời |
| Tự quản lí Bạn và cả nhóm quản lí tốt thời gian Bạn tham gia tích cực vào dự án |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Làm việc nhóm Mỗi thành viên đều có vị trí không thể thiếu trong nhóm Bạn lắng nghe và tôn trọng ý kiến của các thành viên khác trong nhóm |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Giải quyết vấn đề Nhóm bạn hoàn thành mọi yêu cầu đặt ra Việc tuân theo đúng quy trình thiết kế kĩ thuật giúp tìm ra giải pháp nhanh và tối ưu hơn |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Kiến thức Bạn hiểu biết hơn về chủ đề so với khi bắt đầu dự án Bạn sử dụng những kiến thức mới này để hỗ trợ nhóm vượt qua thử thách |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Giao tiếp Bài thuyết trình của nhóm bạn hấp dẫn và cung cấp nhiều thông tin hữu ích cho người nghe Bạn tiếp nhận tích cực các góp ý của nhóm khác và phản hồi hiệu quả |
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 |
| Tổng điểm | /50 |
| Bạn có thích dự án này không | Không Thích Rất thích |
| Đóng góp lớn nhất của bạn trong hoạt động nhóm? | |
| Bạn đã hỗ trợ các thành viên trong nhóm khác như thế nào? | |
| Thách thức lớn nhất đối với cá nhân bạn khi thực hiện dự án? | |
| Điều thú vị và bất ngờ nhất bạn học được sau dự án? |
9
d. Cách thức tổ chức hoạt động
| Học sinh | Giáo viên |
| Nhận nhiệm vụ về nhà HS làm phiếu đánh giá dự án cá nhân |
Tổng kết thảo luận. Đánh giá sơ bộ kết quả của các nhóm So sánh kết quả về mạch đèn cảm ứng nhạy (thời gian là bao nhiêu), đèn sáng tốt. Phát phiếu đánh giá dự án cho HS làm cá nhân và thu lại phiếu cuối giờ |