Theo dõi bước chân

• Bài học này khám phá động năng của người đi bộ với tốc độ không đổi. Học sinh sẽ bắt đầu đo số lượng bước chân của mình. Các em sẽ sử dụng giá trị đó để tính quãng đường đi được, giá trị tốc độ đi bộ trung bình và động năng trung bình cho chuyển động đó. Bộ não trung tâm có máy đếm bước chân bên trong có thể phát hiện chuyển động trên 3 trục (tức là trục lên-xuống, trục trái-phải, trục trước-sau). Khi kẹp Bộ não trung tâm vào hông của học sinh, Bộ não trung tâm sẽ di chuyển khi học sinh đó đi và ghi lại các giá trị gia tốc. Đồ thị thu được biểu thị các giá trị gia tốc tối thiểu và tối đa ghi nhận được. Độ chính xác của các giá trị tối thiểu và tối đa này sẽ phụ thuộc vào vị trí thẳng đứng của Bộ não trung tâm trong khi học sinh đi bộ. Độ chính xác của "số lượng bước chân" sẽ phụ thuộc vào độ chính xác của các giá trị tối thiểu và tối đa này, cũng như các giá trị hiệu chỉnh được sử dụng trong chương trình.

• 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:

• Làm cách nào để đo vận tốc đi bộ của các em?
• Làm cách nào để đo hoặc tính được mức năng lượng sinh ra của một vật thể đang chuyển động?
• Đó là loại năng lượng nào?

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

• Yêu cầu học sinh lắp ráp mô hình máy đếm bước chân có thể đếm số bước chân đi được. 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 Máy đếm bước chân.
• Yêu cầu học sinh thử chạy mô hình bằng cách sử dụng chương trình được đề xuất.
• Yêu cầu các em nhìn vào đồ thị gia tốc theo thời gian và mô tả khái niệm "bước".

• 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.

• 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 minh họa động năng khi các em đi bộ hoặc động năng theo chương trình các em đã tạo. Học sinh có thể sử dụng thiết bị đế nối để lập trình nhằm hoàn thành nhiệm vụ này.
• 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.

• 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 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.

Đơn giản hóa bài học này bằng cách:

• Yêu cầu học sinh chỉ sử dụng Bộ não trung tâm để tạo lại thử nghiệm. Đó phải là dữ liệu phù hợp để có thể ghi lại số bước chân, miễn sao Bộ não trung tâm luôn vuông góc với mặt đất.

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

• Yêu cầu học sinh tự lắp máy đếm bước chân
• Yêu cầu học sinh lặp lại thử nghiệm bằng cách sử dụng điện thoại hoặc máy tính bảng làm máy đếm bước chân, so sánh kết quả của cả hai thử nghiệm
• Nhiệm vụ này yêu cầu phải sử dụng ứng dụng có chức năng trực quan hóa các giá trị của cảm biến trên thiết bị

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

Chương trình chính

Chương trình giải pháp

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:

• Yêu cầu học sinh xác định các yếu tố trong thử nghiệm mà yêu cầu phải là giá trị gần đúng. Lưu ý học sinh rằng độ dài bước chân không phải lúc nào cũng bằng nhau và máy đếm bước chân có tỷ lệ thành công giới hạn (tức là chính xác trong phạm vi sai số).
• Yêu cầu học sinh lập phiên bản lý thuyết cho các thử nghiệm của mình bằng cách mô tả khái niệm đường cong lý tưởng biểu thị bước chân.

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 học sinh tìm hiểu kỹ cách thức ghi số lượng bước chân của đồng hồ hoặc điện thoại thông minh. Yêu cầu các em viết một đoạn giải thích ngắn gọn cách hoạt động của công nghệ, bao gồm cả tỷ lệ lỗi.
• Yêu cầu học sinh tìm hiểu xem công nghệ nhận diện quy luật, xét từ quan điểm Trí tuệ nhân tạo, giúp các thiết bị thông minh trên phát hiện được số bước chân như thế nào.

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:

• Dịch vụ trị liệu
• Công nghệ & kỹ thuật