Leo dốc

• Chủ đề trong bài học này là biến đổi năng lượng. Học sinh sẽ hiểu được rằng, để người đi xe đạp duy trì tốc độ không đổi (tức là động năng không đổi) khi leo dốc (tức là để đạt thế năng), người đó cần bổ sung năng lượng. Bài học này sử dụng mô hình xe đạp điện. Năng lượng sinh ra khi mức tiêu thụ điện của động cơ tăng lên. Trong tình huống thực tế, năng lượng sinh ra khi người đi xe đạp nỗ lực hơn.
• Sử dụng nhiều loại học liệu khác nhau để thu hút học sinh tham gia vào chủ đề biến đổi năng lượng.

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:

• Tốc độ của các em sẽ như thế nào khi leo dốc?
• Các em sinh ra loại năng lượng nào khi lên cao?
• Các em cần làm gì để duy trì mức năng lượng đều như khi đạp xe (toàn thân)?
• Tại sao các em nghĩ như vậy?

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

• Yêu cầu học sinh lắp ráp một chiếc xe đạp thông minh có thể ghi lại độ dốc và mức tiêu thụ điện của động cơ. 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 Xe đạp thông minh.
• Yêu cầu học sinh thử mô hình trên bề mặt phẳng bằng cách sử dụng chương trình được đề xuất trong Ứng dụng SPIKE.
• Yêu cầu các em nhìn vào đồ thị và ghi lại những điều các em quan sát thấy:
  • Tại sao hai đường trên đồ thị lại có dạng như vậy?

• Yêu cầu học sinh sử dụng đường dốc để lặp lại thử nghiệm này. Các em có thể dùng hộp SPIKE Prime và ván để tạo thành đường dốc.
• Yêu cầu học sinh giải thích nguyên lý bổ sung năng lượng cho động cơ xe đạp thông minh để duy trì tốc độ không đổi.
• Yêu cầu học sinh giải thích mối quan hệ giữa mức tiêu thụ điện năng của động cơ và độ dốc.
• Yêu cầu học sinh xuất dữ liệu thành tệp CSV để có thể xử lý tệp trong phần mềm khác nếu muốn.

• 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:
  • Thử thách học sinh tự tạo ra con đường của chính mình. Yêu cầu các em tạo ra những con đường có một bề mặt phẳng và các đường dốc lên xuống.
  • Yêu cầu các em vẽ một đồ thị mà các em nghĩ rằng đó là đồ thị thể hiện mức tiêu thụ điện năng của động cơ. Sau đó yêu cầu các em cho xe đạp chạy dọc con đường đó để xác nhận dự đoán.
• 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 các em học sinh có cơ hội trao đổi suy nghĩ và kết quả thử nghiệm. 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.

• 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.

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 quá trình biến đổi năng lượng bằng những thuật ngữ chuyên môn.

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.

Đơn giản hóa bài học này bằng cách:

• Dành thời gian cùng học sinh mô tả khái niệm tỷ lệ thuận.
• Yêu cầu học sinh đưa ra các ví dụ về tỷ lệ thuận mà các em nhận thấy trong cuộc sống thường ngày.

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

• Yêu cầu học sinh tự lắp ráp xe đạp thông minh
• Thử thách học sinh tự tạo đề cương khoa học và quyết định xem (những) giá trị nào cần theo dõi và cách thức theo dõi như thế nào

Mẹo lắp ghép

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 trung tâm được truyền phát trực tiếp tới thiết bị của bạn và được vẽ theo thời gian thực trên Biểu đồ đường.

Chương trình chính

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.

Mở rộng kỹ năng toán học

Để kết hợp phát triển các kỹ năng toán học:

• Để học sinh nhận ra rằng hai giá trị vẽ trên đồ thị trong bài học này là hai giá trị ghi nhận được theo thời gian (tức là độ dốc theo thời gian và điện năng của động cơ theo thời gian)
• Yêu cầu học sinh xử lý dữ liệu để vẽ đồ thị điện năng của động cơ theo độ dốc, bằng cả công cụ trực tuyến và theo cách thủ công.

Lưu ý: Điều này sẽ cần thêm thời gian.

Mở rộng kỹ năng ngôn ngữ

Để kết hợp phát triển các kỹ năng ngôn ngữ:

• Yêu cầu mỗi học sinh viết một bài khám phá khoa học trình bày giả thuyết và kết luận thu được giống như một nhà khoa học thực thụ.
• Yêu cầu mỗi học sinh viết một bản tin tường thuật một khám phá khoa học mới quan trọng. Yêu cầu các em ghi lại đề cương khoa học đã sử dụng, như một nhà báo thực thụ.
• Cho học sinh xem mẫu bản tin khoa học và bài báo khám phá khoa học. Yêu cầu học sinh so sánh hai bản này và ghi lại những điều quan sát thấy.

Lưu ý: Điều này sẽ cần thêm thời gian.

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:

• Khoa học y tế
• Đào tạo & giáo dục
• Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật & Toán học
• Vận tải, Phân phối & Kho vận