Vận động viên thể dục

• Xem lại tài liệu học tập trực tuyến dành cho học sinh. Sử dụng máy chiếu để chia sẻ tài liệu này với học sinh trong suốt bài học.
• Hãy cân nhắc việc lắp ráp sẵn mô hình Vận động viên thể dục sẽ sử dụng trong bài học để giúp các học sinh đang gặp khó khăn trong việc lắp ráp.
• Đảm bảo rằng bạn đã trình bày các khái niệm có liên quan (tức là ba định luật về chuyển động của Newton) trong bài học trước đó.
• Xem xét khả năng và kiến thức của tất cả học sinh. Phân hóa bài học để mọi học sinh đều dễ dàng tiếp cận. Xem phần Phân hóa bên dưới để biết các gợi ý.

• Xem video của học sinh ở đây hoặc truy cập video qua tài liệu trực tuyến dành cho học sinh.

• Dẫn dắt cuộc thảo luận nhanh về lực giúp vận động viên thể dục đu trên xà ngang.
• Đặt các câu hỏi, như:
  • Cần dùng lực nào để làm cho vận động viên thể dục di chuyển? (Vận động viên thể dục sử dụng các lực kéo và đẩy bằng cơ bắp của mình để tạo ra động lượng chuyển tiếp thắng được trọng lực đang kéo vận động viên xuống.)
  • Điều gì giữ cho vận động viên thể dục di chuyển? (Định luật đầu tiên của Newton nói rằng một vật đang chuyển động sẽ chuyển động cho đến khi bị một ngoại lực tác động. Khi cơ bắp của vận động viên ngừng đẩy, lực cản của không khí và ma sát giữa tay của vận động viên thể dục và xà sẽ kéo vận động viên dừng ở đáy xà vì trọng lực kéo vận động viên xuống).
• Nói với học sinh rằng các em sẽ lắp ráp xe hơi chạy bằng năng lượng của vận động viên thể dục.
• Phân phát một bộ công cụ học tập cho mỗi nhóm.

• Cho học sinh thực hành theo cặp để lắp ráp mô hình Vận động viên thể dục. Yêu cầu học sinh thay phiên nhau, một học sinh tìm những viên gạch xếp hình, còn học sinh kia lắp ráp, đổi vai cho nhau sau khi thực hiện xong mỗi bước.
• Chỉ nên lắp ráp mô hình này trong 15 – 20 phút. Sau khi học sinh đã lắp ráp xong, cho học sinh tìm một không gian tự do và thử nghiệm mô hình.
• Bạn có thể tìm nội dung hỗ trợ lắp ráp trong phần Mẹo dưới đây.
• Sau đó, yêu cầu học sinh thực hiện 3 lần thử nghiệm trong tài liệu học tập dành cho học sinh.

Thử nghiệm 1:

• Yêu cầu học sinh dùng một dải băng che phủ để đánh dấu một vạch và sau đó treo vận động viên thể dục trong khi gắn cần bánh cóc và quan sát những gì diễn ra.

Thử nghiệm 2:

• Tiếp theo, yêu cầu học sinh khám phá cách các em có thể làm cho xe chuyển động bằng con lắc tiến về phía trước bằng cần bánh cóc.
• Yêu cầu học sinh lật xuống cần bánh cóc trước trên xe.
• Yêu cầu học sinh đặt mô hình của mình lên trên vạch xuất phát, kéo lùi con lắc một góc 90 độ, và thả con lắc.
• Yêu cầu học sinh sử dụng một viên gạch LEGO^® để đánh dấu khoảng cách xe đã đi, và để đo lường và ghi lại khoảng cách trên bảng tính của mình (Hỗ trợ giáo viên - Tài nguyên bổ sung).
• Bây giờ, học sinh có thể dự đoán xe của mình đã đi được khoảng cách bao xa nếu kéo lùi con lăn xa nhất có thể (tức là khoảng 160 độ). Yêu cầu học sinh đặt một viên gạch khác để đánh dấu khoảng cách dự đoán (p).
• Yêu cầu học sinh kiểm tra xem dự đoán của các em có chính xác không, và ghi lại khoảng cách thực tế đã đi (a) trên bảng tính của học sinh (Hỗ trợ giáo viên - Tài nguyên bổ sung).

Thử nghiệm 3:

• Yêu cầu học sinh gắn cả hai cần bánh cóc. Giải thích rằng bây giờ, học sinh sẽ quan sát những gì xảy ra khi thả vận động viên thể dục trong khi xe đang tựa vào tay.

• Tập hợp học sinh lại để chia sẻ những gì các em đã quan sát được trong nhóm của mình.  
• Đặt các câu hỏi, như:
  • Tại sao xe hơi di chuyển qua lại khi gắn cả hai cần bánh cóc? (Xe hơi dao động qua lại vì lực tổng hợp bằng không.)
  • Lực nào đang tham gia tương tác? (Trọng lực kéo vận động viên thể dục xuống. Động lượng của lực đu gắn chặt với trục quay ở trên cùng, và có ma sát nhỏ giữa bánh xe/trục, vì thế xe di chuyển tiến và lùi một chút khi vận động viên thể dục đu. Chuyển động tiến gần như bằng chuyển động lùi, vì thế xe thực sự đứng nguyên tại chỗ.)
  • Bạn quan sát được mẫu hình nào trong chuyển động của xe? (Xe chạy chậm lại ở giữa mỗi lần đu của vận động viên thể dục.)
  • Tại sao khoảng cách đi được của xe giữa mỗi lần đu giảm? (Con lắc từ từ mất động lượng do ma sát trên bánh xe và trục, cũng như lực cản của không khí, vì thế xe sẽ dừng với con lắc ở vị trí thấp nhất.)
  • Lực chuyển động của con lắc lớn hơn có ảnh hưởng gì đến khoảng cách đã đi? (Lực chuyển động lớn hơn tạo động lượng lớn hơn, làm cho xe đi xa hơn.)
  • Bạn quan sát được gì khi thả vận động viên thể dục trong khi xe đang tựa vào tay của bạn mà không gắn cần bánh cóc? (Có một phản lực cùng độ lớn. Bạn có thể cảm nhận được lực này khi lực đè lên tay của bạn khi bạn đu xà)
  • Nếu học sinh đang gặp khó khăn khi trả lời, hãy nhắc các em bằng cách hỏi:
    • Các em có đẩy xe không?
    • Vậy thì xe di chuyển bằng cách nào?

• Nếu có đủ thời gian, hãy khuyến khích học sinh tìm hiểu xem học sinh có thể làm cho xe lùi bằng cách nào.
• Dành thời gian cho học sinh tháo rời các mô hình của mình, sắp xếp các viên gạch trở lại khay, và dọn dẹp chỗ thực hành của các em.

• Cung cấp thông tin phản hồi về kết quả của mỗi học sinh.
• Dẫn dắt quá trình tự đánh giá.
• Sử dụng các bảng đánh giá được cung cấp để đơn giản hóa quy trình.

Danh sách kiểm tra những mục cần quan sát 

• Đo lường mức độ thành thạo của học sinh trong việc mô tả khối lượng của một vật và các lực tác động lên vật có thể thay đổi chuyển động của vật như thế nào.
• Tạo một thang đo phù hợp với nhu cầu của các em, ví dụ: 
  1. Cần hỗ trợ thêm
  2. Có thể làm việc độc lập
  3. Có thể hướng dẫn người khác

Tự đánh giá 

• Yêu cầu mỗi học sinh lựa chọn một viên gạch xếp hình mà trẻ cảm thấy phù hợp nhất với kết quả của mình: 
  • Màu xanh lá cây: Em có thể trình bày về cách lực và khối lượng có thể tác động đến chuyển động của một vật như thế nào khi được giúp đỡ. 
  • Màu xanh dương: Em biết em có thể trình bày về cách lực và khối lượng có thể thay đổi chuyển động của một vật như thế nào.
  • Màu tím: Tôi có thể trình bày và giải thích cách lực và khối lượng có thể thay đổi chuyển động của một vật.

Phản hồi từ bạn bè

• Khuyến khích học sinh đánh giá bạn bè bằng cách:
  • Sử dụng thang đo bằng gạch ở trên để ghi lại kết quả của nhau
  • Trình bày ý tưởng của học sinh và đưa ra ý kiến phản hồi mang tính xây dựng

MẸO VỀ MÔ HÌNH

• Học sinh thường mắc lỗi khi lắp ráp cánh tay của vận động viên thể dục (tức là lắp ngược). Nếu học sinh mắc lỗi, hãy cho học sinh xem mô hình hoàn chỉnh và chỉ ra những điểm khác biệt trong cấu trúc lắp ráp.
• Nhắc nhở học sinh rằng đếm số lỗ trong thanh giằng và tấm nền sẽ giúp các em đặt viên gạch vào đúng vị trí.

Đơn giản hóa bài học này bằng cách:

• Chỉ cho học sinh làm thử nghiệm 1 và 3, bỏ qua phần bánh cóc

Tăng độ khó bằng cách:

• Yêu cầu học sinh tự tìm cách làm cho xe lùi, sau đó lặp lại thử nghiệm 2 (Học sinh sẽ phải gắn cần bánh cóc và hạ cần bánh cóc phía sau trên bánh răng.)
• Thử thách học sinh thiết kế lại mô hình để làm cho mô hình đi xa hơn trong khi vẫn sử dụng viên gạch có trọng lượng bằng khối lượng con lắc

(Lưu ý: Hoạt động này sẽ cần thêm thời gian.)
Để kết hợp việc phát triển kỹ năng toán học, hãy yêu cầu học sinh thử nghiệm bằng cách kéo vận động viên thể dục ra phía sau theo năm góc khác nhau khi lắp cần bánh cóc. Yêu cầu học sinh ghi lại khoảng cách đã đi từ mỗi góc. Để tăng thêm thử thách, yêu cầu học sinh vẽ sơ đồ chiều cao từ đó con lắc rơi và khoảng cách xe đã di chuyển trên trục x-y. Yêu cầu học sinh giải thích hình dạng của sơ đồ và lý do.