Bộ công cụ Học tập SPIKE™ Prime

Nhắm mục tiêu

Khám phá động năng trong chuyển động bằng cách sử dụng tốc độ biến thiên.

45-90 phút
Nâng cao
Lớp 6-8
Aim for it - Lesson Header

Tham gia

(Trước khi vào học, 20 phút)

  • Bài học này tìm hiểu mối quan hệ giữa động năng với tốc độ và khối lượng. Học sinh sẽ thử nghiệm tập trung vào việc đo quãng đường đi được theo thời gian bằng cách quay bánh xe. Học sinh sẽ dựa trên đồ thị vẽ vòng quay của bánh xe theo thời gian để vẽ đồ thị thể hiện quãng đường đi được theo thời gian, sau đó cố gắng vẽ đồ thị biểu thị tốc độ theo thời gian. Cuối cùng, các em sẽ sử dụng giá trị tốc độ tối đa để tính toán động năng bằng công thức: Ek = ½mv2 m = 305 g
  • Sử dụng nhiều loại học liệu khác nhau để thu hút học sinh tham gia vào chủ đề động năng.

Tổ chức thảo luận
Bắt đầu cuộc thảo luận bằng cách đặt câu hỏi liên quan đến bài học. Dưới đây là một vài gợi ý:

  • Đồ thị biểu thị quãng đường đi được theo thời gian có dạng như thế nào?
  • Đồ thị biểu thị tốc độ theo thời gian có dạng như thế nào?
  • Đồ thị biểu thị động năng theo thời gian có dạng như thế nào?

Yêu cầu học sinh viết ra giả thuyết mà các em đang nghĩ đến.

Khám phá

(Trong giờ học, 30 phút)

  • Yêu cầu học sinh lắp ráp một chiếc xe có bánh chuyển động tự do và có thể đếm được số vòng quay của bánh xe. Các em có thể tự nghĩ ra mô hình hoặc làm theo các hướng dẫn lắp ráp trong ứng dụng để lắp ráp mô hình Bi đá trên băng.
  • Yêu cầu học sinh thử chạy mô hình bằng cách sử dụng chương trình được đề xuất.
  • Yêu cầu học sinh vẽ đồ thị thể hiện quãng đường đi được theo thời gian và mô tả những điều các em quan sát thấy:
    • Những chóp nhọn trên đồ thị biểu thị điều gì?
    • Tại sao khoảng cách giữa các chóp nhọn tăng lên theo thời gian?

Giải thích

(Trong giờ học, 15 phút)

  • Yêu cầu học sinh tiếp tục thử nghiệm bằng cách:
    • Đổi số vòng quay/giây thành quãng đường
    • Đổi quãng đường đi được theo thời gian thành tốc độ
  • Cho học sinh có thời gian điều chỉnh chương trình của các em để cải thiện thành quả.
  • Khuyến khích các em ghi chép dữ liệu nhiều nhất có thể trong khi làm thử nghiệm.
  • Yêu cầu học sinh xuất dữ liệu thành tệp CSV để có thể xử lý tệp trong phần mềm khác nếu muốn.

Chế tạo

(Sau giờ học, 20 phút)

  • Nếu học sinh vẫn có thể sử dụng Bộ công cụ học tập SPIKE Prime, hãy yêu cầu các em hoàn thành nhiệm vụ qua Ứng dụng SPIKE để chế tạo thông qua hoạt động học tập thực tế, ví dụ:
    • Yêu cầu học sinh tham gia một trò chơi và ghi lại thành tích của các em. Yêu cầu học sinh đẩy những viên bi đá trên băng, cố gắng để đưa mũi mô hình dừng càng gần hồng tâm càng tốt. Giải thích rằng mỗi học sinh hoặc mỗi nhóm có 3 lượt, và phải đo khoảng cách từ hồng tâm tới mũi mô hình sau mỗi lượt. Học sinh hoặc nhóm nào có tổng khoảng cách ít nhất sau 3 lượt sẽ chiến thắng!
  • Nếu học sinh không còn có thể sử dụng bộ công cụ học tập của mình, hãy yêu cầu các em hoàn thành việc ghi chép vào Sổ tay Nhà phát minh học đường hoặc giao cho các em một trong các hoạt động mở rộng nội dung được đề xuất dưới đây. Có thể triển khai hầu hết các hoạt động mở rộng nội dung bằng cách sử dụng dữ liệu thu được trong buổi thực hành
  • Tổ chức một buổi chia sẻ để học sinh trao đổi thông tin. Hãy sử dụng phương thức/công cụ nào hiệu quả nhất (tức là trực tiếp hoặc trực tuyến) khi tổ chức buổi chia sẻ như vậy.

Đánh giá

  • Góp ý về quá trình thực hiện của mỗi học sinh.
  • Bạn có thể sử dụng các bảng đánh giá được cung cấp để đơn giản hóa quy trình.

Cơ hội đánh giá

Danh sách kiểm tra những mục cần quan sát
Tạo thang đo đáp ứng nhu cầu của bạn, ví dụ:

  • Hoàn thành một phần
  • Hoàn thành toàn bộ
  • Thực hiện tốt hơn mong đợi

Sử dụng các tiêu chí thành công sau đây để đánh giá tiến bộ của học sinh:

  • Học sinh có thể lập trình cho một thiết bị để ghi lại dữ liệu lên biểu đồ đường.
  • Học sinh có thể diễn giải các giá trị trên biểu đồ đường.
  • Học sinh có thể giải thích mối liên quan giữa động năng và tốc độ.

Tự đánh giá
Yêu cầu từng học sinh chọn một khối gạch mà các em cảm thấy thể hiện đúng nhất kết quả của mình.

  • Xanh dương: Em có thể vẽ đồ thị dữ liệu bằng cách sử dụng chương trình được cung cấp trong ứng dụng.
  • Vàng: Em có thể tự vẽ biểu đồ đường, sau đó tự giải thích kết quả.
  • Tím: Em đã tự tạo ra những thử nghiệm mới.

Phản hồi từ bạn bè

Khuyến khích học sinh đóng góp ý kiến cho các bạn khác bằng cách:

  • Yêu cầu học sinh chấm điểm thành quả của học sinh khác bằng cách sử dụng thang điểm biểu thị bằng khối gạch màu ở trên.
  • Yêu cầu học sinh đóng góp ý kiến mang tính xây dựng cho nhau để nâng cao thành tích của mình trong bài học tiếp theo. Đây là cơ hội lý tưởng để bạn sử dụng các công cụ thảo luận qua trực tuyến hoặc công cụ đăng blog trong môi trường học tập phối hợp.
assessment-general.png

Phân hóa

Đơn giản hóa bài học này bằng cách:

  • Không quá chú trọng đến các biến thể về quãng đường đi được theo thời gian

Đưa bài học này lên cấp độ cao hơn bằng cách:

  • Yêu cầu học sinh thiết kế và tự lắp ráp những chiếc xe có bánh xoay tự do và bi đá, lặp lại thử nghiệm và so sánh dữ liệu với kết quả từ mô hình khác (ví dụ: từ dữ liệu của học sinh khác).
  • Yêu cầu học sinh thiết kế và lắp ráp những thiết bị đẩy có thể phóng ra nhiều cú ném hơn và ghi lại quá trình thiết kế
DIFF.png

Lời khuyên

Mẹo lắp ghép

45678_Science_36.png

Mẹo lập trình

Bài học này được thiết kế để được phát trong khi bộ não được kết nối qua USB hoặc Bluetooth. Khi được kết nối, dữ liệu thu được qua Bộ não được truyền phát trực tiếp tới thiết bị của bạn và được vẽ theo thời gian thực trên Biểu đồ đường.

Chương trình chính

SPIKE Prime Science Aim for It - Step03 - vi-vn

Chương trình giải pháp

SPIKE Prime Science Aim for It - Solution - en

Lời khuyên sử dụng dữ liệu khoa học
Dưới đây là ví dụ về dữ liệu mà học sinh có thể thấy được sau khi thực hiện thử nghiệm này.

DATA-Sample.png

Phần mở rộng

Mở rộng kỹ năng toán học

Để kết hợp phát triển các kỹ năng toán học:

  • Yêu cầu học sinh khám phá những điều sẽ xảy ra khi gắn thêm thành phần (như động cơ) hoặc vật thể nặng (như chai nước) để thay đổi khối lượng của bi đá. Yêu cầu các em cập nhật mô hình, chạy lại thử nghiệm và so sánh các đồ thị biểu diễn tốc độ theo thời gian với các khối lượng khác nhau.

Lưu ý: Điều này sẽ cần thêm thời gian.

MATH.png

Mở rộng kỹ năng ngôn ngữ

Để kết hợp phát triển các kỹ năng ngôn ngữ:

  • Yêu cầu học sinh tạo chiến dịch tiếp thị quảng cáo những tính năng chính của mô hình do các em tạo ra. Gợi ý các em trình bày cả đặc điểm kỹ thuật của mô hình và sử dụng dữ kiện khoa học liên quan đến các khái niệm về tốc độ và năng lượng để nêu bật lợi ích của mô hình.

Lưu ý: Điều này sẽ cần thêm thời gian.

LA.png

Định hướng nghề nghiệp

Những học sinh yêu thích bài học này có thể sẽ quan tâm đến việc khám phá các con đường nghề nghiệp sau đây:

  • Đào tạo & giáo dục
  • Khoa học y tế

Hỗ trợ giáo viên

Các em học sinh sẽ:

  • Tính toán tốc độ ban đầu để giảm tốc dựa trên đồ thị vẽ quãng đường đi được theo thời gian
  • Sử dụng giá trị tốc độ gần đúng để tính động năng trung bình

Bộ công cụ học tập LEGO® Education SPIKE Prime
Thiết bị cài đặt Ứng dụng LEGO Education SPIKE

LỚP 9
KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BÀI HỌC NĂNG LƯỢNG

• Động năng và thế năng
• Cơ năng
• Công và công suất

YÊU CẦU

• Viết được biểu thức tính động năng của vật.
• Viết được biểu thức tính thế năng của vật ở gần mặt đất.
• Nêu được cơ năng là tổng động năng và thế năng của vật.
• Vận dụng khái niệm cơ năng phân tích được sự chuyển hoá năng lượng trong một số trường hợp đơn giản.
• Phân tích ví dụ cụ thể để rút ra được: công có giá trị bằng lực nhân với quãng đường dịch chuyển theo hướng của lực, công suất là tốc độ thực hiện công.
• Liệt kê được một số đơn vị thường dùng đo công và công suất.
• Tính được công và công suất trong một số trường hợp đơn giản.

LỚP 7
KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BÀI HỌC TỐC ĐỘ

• Tốc độ chuyển động
• Đo tốc độ
• Đồ thị quãng đường – thời gian

YÊU CẦU

• Nêu được ý nghĩa vật lí của tốc độ, xác định được tốc độ qua quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian tương ứng, tốc độ = quãng đường vật đi/thời gian đi quãng đường đó.
• Liệt kê được một số đơn vị đo tốc độ thường dùng.
• Mô tả được sơ lược cách đo tốc độ bằng đồng hồ bấm giây và cổng quang điện trong dụng cụ thực hành ở nhà trường; thiết bị “bắn tốc độ” trong kiểm tra tốc độ các phương tiện giao thông.
• Vẽ được đồ thị quãng đường – thời gian cho chuyển động thẳng.
• Từ đồ thị quãng đường – thời gian cho trước, tìm được quãng đường vật đi (hoặc tốc độ, hay thời gian chuyển động của vật).
• Dựa vào tranh ảnh (hoặc học liệu điện tử) thảo luận để nêu được ảnh hưởng của tốc độ trong an toàn giao thông.

TIN HỌC

LỚP 8 – THÔNG TIN VỚI GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Biết được chương trình là mô tả một thuật toán để máy tính “hiểu” và thực hiện được.
Chủ động tìm kiếm được thông tin để thực hiện nhiệm vụ (thông qua bài tập cụ thể).
Đánh giá được lợi ích của thông tin tìm được trong giải quyết vấn đề, nêu được ví dụ minh hoạ.

LỚP 8 – XỬ LÍ VÀ TRỰC QUAN HOÁ DỮ LIỆU BẰNG BẢNG TÍNH ĐIỆN TỬ
Thực hiện được các thao tác tạo biểu đồ, lọc và sắp xếp dữ liệu.
Nêu được một số tình huống thực tế cần sử dụng các chức năng đó của phần mềm bảng tính.

CÔNG NGHỆ

LỚP 8 – THIẾT KẾ KĨ THUẬT
Trình bày được mục đích và vai trò của thiết kế kĩ thuật.
Mô tả được các bước cơ bản trong thiết kế kĩ thuật.
Thiết kế được một sản phẩm đơn giản theo gợi ý, hướng dẫn.

Tài liệu dành cho học sinh

Bảng tính học sinh

Tải xuống, xem hoặc chia sẻ dưới dạng trang HTML trực tuyến hoặc PDF có thể in được.

LEGO, the LEGO logo, the Minifigure, DUPLO, the SPIKE logo, MINDSTORMS and the MINDSTORMS logo are trademarks and/or copyrights of the LEGO Group. ©2022 The LEGO Group. All rights reserved. Use of this site signifies your agreement to the terms of use.