Vận động viên cử tạ

• 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 cử tạ sẽ sử dụng trong suốt 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 trọng lượng, tăng tốc độ và giảm tốc độ) 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 những lực tham gia tương tác mà học sinh đã thấy khi xem các loại cử tạ trong video.
• Đặt các câu hỏi, như:
  • Các lực nào giúp một vận động viên cử tạ nâng tạ? (Cơ bắp kéo để di chuyển cơ thể của chúng ta, và họ đẩy hoặc kéo để nâng và hạ tạ.)
  • Lực làm cho các quả tạ xuống trở lại? (Trọng lực)
  • Ròng rọc là gì, và hệ thống ròng rọc là gì? Làm cách nào để giúp một vận động viên cử tạ rèn luyện? (Ròng rọc là bánh xe có cuộn dây thừng hoặc cáp lên trên. Hệ thống ròng rọc là hệ thống gồm hai ròng rọc trở lên có xỏ dây thừng hoặc cáp giữa chúng, có thể đạt được lợi thế cơ học khi kéo tải.)
• Nói với học sinh rằng các em sẽ lắp ráp một mô hình vận động viên cử tạ, sau đó thử nghiệm để khám phá các lực cân bằng và không cân bằng.

• Cho học sinh thực hành theo cặp để lắp ráp mô hình Vận động viên cử tạ. 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.
• Các bước lắp ráp 21-29 có thể mang tính thử thách đối với học sinh. Trong các bước này, học sinh sẽ bắt đầu kết hợp thêm các chi tiết LEGO^® Technic vào cấu trúc lắp ráp của mình, và chứng minh các kỹ năng định tuyến chuỗi một cách chính xác. Sử dụng mô hình tham chiếu mà bạn đã lắp ráp sẵn để giúp học sinh tự xác định bất kỳ lỗi lắp ráp nào.
• Bạn có thể tìm nội dung hỗ trợ lắp ráp trong phần Mẹo dưới đây.

Thử nghiệm 1:

• Yêu cầu học sinh thử nghiệm mô hình bằng cách dùng vị trí ròng rọc 1 theo hướng dẫn lắp ráp để nâng thanh tạ.
• Yêu cầu học sinh ghi lại những gì các em quan sát được vào Bảng tính học sinh (Hỗ trợ giáo viên - Tài nguyên bổ sung). (Mô hình này không có lợi thế cơ học do không giúp tăng hoặc giảm tốc độ hoặc lực cần thiết. Mô hình chỉ thay đổi hướng chuyển động.)
  • Mô hình này không "đủ mạnh" trong cấu hình này để nâng thanh tạ với tất cả 4 tạ (bánh xe) trên thanh. Mô hình này chỉ có thể nâng ít bánh xe hơn.
• Yêu cầu học sinh mỗi lần lấy một bánh xe ra khỏi thanh tạ, lặp lại thử nghiệm với ít bánh xe hơn, và ghi lại những gì xảy ra.

• Tập hợp học sinh lại để chia sẻ những gì các em đã học được.
• Hỏi: Lực tác động lên vận động viên cử tạ cân bằng hay không cân bằng? (Lực cân bằng bởi vì mô hình đã không di chuyển cho đến khi dùng tay đẩy/kéo mô hình lên và xuống.)

Thử nghiệm 2:

• Chỉ cho học sinh cách thay đổi mô hình đến vị trí ròng rọc 2.
• Yêu cầu học sinh thử nghiệm mô hình tại vị trí này và ghi lại những gì quan sát được trên Bảng tính học sinh.

• Tập hợp học sinh lại để đánh giá và thảo luận về thử nghiệm.
• Đặt các câu hỏi, như:
  • Các em đã nhận thấy điều gì về chuyển động của vận động viên cử tạ khi thay đổi vị trí dây thừng? (Dễ dàng di chuyển tạ hơn, tạ tự di chuyển và tạ không di chuyển khi vị trí dây thừng cao.)
  • Điều gì làm cho vận động viên cử tạ nâng tạ? (Trọng lực [tức là lực trọng trường] kéo viên gạch nặng xuống, và ròng rọc chuyển đổi chuyển động đi xuống thành lực đẩy lên.)
  • Tại sao vị trí ròng rọc 2 có kết quả khác với vị trí ròng rọc 1? (Vị trí 2 mang đến cho mô hình lợi thế cơ học 2:1. Điều này có nghĩa là không những mô hình giảm một nửa lực cần thiết để nâng tải mà còn giảm một nửa chiều cao nâng tải. Các em sẽ cần phải kéo hai lần chiều dài của dây thừng để nâng tải lên cùng một chiều cao khi ở vị trí ròng rọc 1.)
• 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.

• Đặt các câu hỏi "tại sao" và "như thế nào" trong suốt bài học để giúp học sinh suy nghĩ về những khái niệm mà các em đang học.
• Đặt ra câu hỏi hướng dẫn để khuyến khích học sinh của bạn "nói ra suy nghĩ" và giải thích các quá trình tư duy và lý luận của học sinh trong các quyết định giải quyết vấn đề mà các em đã đưa ra khi lắp ráp mô hình.

Danh sách kiểm tra những mục cần quan sát

• Đo lường mức độ thành thạo của học sinh trong việc mô tả các lực cân bằng và không cân bằng đang tham gia tương tác trong mô hình.
• 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 nghĩ rằng em có thể trình bày về các lực cân bằng và không cân bằng.
  • Màu xanh dương: Em biết rằng em có thể trình bày về các lực cân bằng và không cân bằng.
  • Màu tím: Em có thể trình bày về các lực cân bằng và không cân bằng, và em cũng có thể giúp bạn bè hiểu được điều đó.

Phản hồi từ bạn bè

• Cho các học sinh thảo luận về kinh nghiệm của các em khi tham gia cùng nhau trong nhóm của các em.
• Khuyến khích học sinh sử dụng các cách nói như:
• Mình thích khi bạn...
  • Mình muốn nghe thêm về cách bạn...

Mẹo về mô hình

• Có thể bố trí các ròng rọc như thế này:
  • Vị trí 1

• Vị trí 2

Đơn giản hóa bài học này bằng cách:

• Yêu cầu học sinh thử nghiệm mô hình trước mà không có "tạ" bằng cách dùng một tay đẩy xuống trục màu vàng và tựa tay kia lên đầu các viên gạch nặng
• Yêu cầu học sinh trình bày những gì các em nhìn thấy và cảm nhận khi các em đẩy xuống trục màu vàng

Tăng độ khó bằng cách:

• Yêu cầu học sinh dùng viên gạch hoặc các bánh xe khác trong bộ công cụ học tập để thêm tạ vào cả thanh tạ và các tạ phía sau, sau đó thử thách nhau làm cho mô hình cân bằng lại
• Yêu cầu học sinh dùng các viên gạch trong bộ công cụ học tập để thêm nhân vật vào các mô hình

(Lưu ý: Hoạt động này sẽ cần thêm thời gian.)
Để kết hợp việc phát triển kỹ năng toán học, lắp ráp mô hình Vận động viên cử tạ bằng cách sử dụng vị trí ròng rọc 1 với mô-đun tạ được nâng lên cao nhất có thể. Mô hình sẽ vẫn cân bằng. Yêu cầu học sinh tính toán số bánh xe mà các em sẽ cần phải loại bỏ để cho phép vận động viên cử tạ nâng lên, và hạ tạ xuống (tức là lực không cân bằng).

Sau đây là tạ cho mỗi phần của mô hình Vận động viên cử tạ:

• Mô-đun tạ 121 g
• Vận động viên cử tạ 40 g
• Bánh xe 23 g (mỗi cái)

Liên kết ròng rọc và lực ma sát lên ròng rọc sẽ có tác động nhỏ đến tạ, do đó trọng lượng của mỗi bên sẽ thay đổi.