Chuẩn bị cho thời tiết

(LƯU Ý: Bài học này bao gồm Phần A và Phần B. Cả hai đều quan trọng trong việc tiếp cận tiêu chuẩn học tập đầy đủ. Nếu thời gian có hạn, hãy xem xét cả hai phần để chọn ra các yếu tố đáp ứng nhu cầu của học sinh.)

Trọng tâm của bài học này là sử dụng một mô hình để chứng minh luận điểm rằng thiết kế cho nhà thú cưng của các em xử lý được một vấn đề cụ thể. Học sinh sẽ thiết kế và lắp ráp nhà ở cho thú cưng đó bằng cách sử dụng các hình ảnh ví dụ để lấy cảm hứng. Hãy khuyến khích các em tự thiết kế và lắp ráp ý tưởng ngôi nhà thú cưng của riêng mình.

• Nền tảng khoa học - Chuẩn bị cho thời tiết: Những giải pháp đối với các hiểm họa liên quan đến kiến trúc xây dựng luôn xem xét việc thời tiết gây nguy hại theo nhiều cách khác nhau:
  • Tốc độ và hướng gió, cũng như hình dạng, tất cả đều ảnh hưởng đến sự ổn định của kiến trúc. Liên kết chắc chắn giúp các kiến trúc chịu được gió lớn, cũng như việc đặt công trình kiến trúc phía sau thứ gì đó để chuyển hướng gió (ví dụ: một hàng cây).
  • Tuyết tích tụ rất nặng và có thể phân bố không đều, từ đó gây sập mái. Cột chống gia tăng độ chắc chắn; độ nghiêng thì giúp tuyết trượt xuống được.
  • Thiệt hại do lũ lụt có thể được giảm bớt bằng cách nâng cao các công trình kiến trúc, sử dụng những loại vật liệu có thể chịu nước và làm dốc đường đất để thoát nước.
  • Giông bão có thể chứa sét, có thể phá hỏng các kiến trúc trực tiếp hoặc đánh vào cây khiến cây đổ lên công trình kiến trúc.
• Xây dựng kiến thức tiền đề - Chuẩn bị cho thời tiết: Sử dụng các tài liệu khoa học cốt lõi của giáo viên, chia sẻ thông tin, hình ảnh và định nghĩa.
  • Các mối nguy thời tiết bao gồm thiệt hại do gió lớn, lũ lụt, sấm sét hoặc băng tuyết.
  • Vị trí và cách thức xây dựng các tòa nhà trên mặt đất có thể làm giảm tác động của thiệt hại do bão.
  • Một luận điểm trả lời câu hỏi về vấn đề với luận cứ bổ trợ đi kèm sử dụng minh chứng và lý lẽ để giải thích vì sao một giải pháp sẽ hiệu quả. Dẫn chứng có thể bao gồm lý do, sự thật và mối quan hệ nhân - quả hợp lý (mưa lớn dẫn đến lũ lụt; sấm sét gây ra hỏa hoạn).
  • Từ vựng chính: nguy hiểm, luận điểm, dẫn chứng
• Kinh nghiệm lắp ráp và lập trình: Xem lại các đề xuất trong Kế hoạch Bài giảng. Đối với bài học này, bạn cũng có thể muốn
  • Củng cố lại bằng hướng dẫn Cảm biến con quay hồi chuyển và Ánh sáng trong menu Bắt đầu của ứng dụng SPIKE.
  • Sử dụng các mục Khối Cảm biến, Âm thanh và Ánh sáng tại menu Trợ giúp>Khối hình chữ trong ứng dụng SPIKE nhằm hỗ trợ thêm việc sử dụng và lập trình các tùy chọn Cảm biến con quay hồi chuyển, Đèn ma trận và âm thanh theo nhiều cách khác nhau để mô phỏng các yếu tố của bão.
  • Sử dụng bài học Trực thăng bay lượn để bồi đắp kinh nghiệm sử dụng cảm biến góc nghiêng.

PHẦN A (45 phút)

Giới thiệu (các) nhân vật chính của câu chuyện và thử thách đầu tiên: Daniel học được rằng những cơn bão mạnh có thể phá hỏng chuồng thú cưng. Hãy giúp Daniel thiết kế một ngôi nhà thú cưng để đảm bảo an toàn cho loài vật trong thời tiết mưa bão.

• SUY NGHĨ - Triển khai một cuộc thảo luận ngắn gọn về (các) chủ đề bài học, sử dụng hình ảnh câu chuyện nếu muốn.

  • Nêu một số mối nguy mà thời tiết như bão có thể gây ra. (Lũ lụt, tuyết lớn, gió lớn, sấm sét, lốc xoáy)
  • Con người thiết kế các tòa nhà ra sao để giảm thiểu những mối nguy này? (Ví dụ về câu trả lời bao gồm việc đặt các kiến trúc trên cột nhà sàn cao hơn mặt nước lũ bằng cách sử dụng vật liệu chịu được nước, xây mái nhà đủ chắc chắn để chịu được tuyết lớn và làm mái nghiêng để tuyết trượt xuống, tránh các mặt phẳng lớn có thể bị gió thổi đổ, sử dụng cây cối để làm chệch hướng gió, dựng cột thu lôi và xây hầm trú bão phòng khi có lốc xoáy.)
  • Chọn một mối nguy do bão gây ra, thiết kế và lắp ráp một mô hình nhà thú cưng chống lại nguy hiểm đó.

• Phát một Bộ SPIKE^™ Essential và một thiết bị cho mỗi nhóm.

• Khi các em thực hiện, hãy cân nhắc chia sẻ các ví dụ dưới đây để hỗ trợ cho việc lắp ráp hoặc lập trình. Nói rõ rằng các em cần đưa ra một ngôi nhà thú cưng với bộ phận chắn gió có động cơ. Các mô hình của học sinh cần thể hiện được thiệt hại do bão mà các em lựa chọn và ý tưởng thiết kế để phòng chống.

• Yêu cầu học sinh:

  • Bắt đầu LẮP RÁP và LẬP TRÌNH nhà thú cưng cho Daniel bao gồm một tính năng thiết kế để phòng chống mối nguy do bão đã chọn, sử dụng mô hình và chương trình cơ sở được cung cấp để lấy cảm hứng nếu muốn.

• Giúp các em động não về các cách lập trình mô phỏng đặc điểm của bão và cách tạo mô hình để đảm bảo an toàn cho thú cưng trong cơn bão, chẳng hạn như sử dụng đèn ma trận và hiệu ứng âm thanh giông bão ra sao để mô phỏng sấm sét, dùng cảm biến góc nghiêng để phát hiện xem ngôi nhà có bị lật hay không, hoặc thêm bộ phận chắn gió có động cơ như trong ví dụ.

• Yêu cầu các em tập trung để chia sẻ. 

• Yêu cầu mỗi nhóm sử dụng mô hình đang hoàn thiện để chứng minh và giải thích:

  • Thiết kế của các em giải quyết được những mối nguy nào do bão gây ra (kèm dẫn chứng).
  • Thiết kế của các em làm giảm tác động của mối nguy ra sao (kèm dẫn chứng).
  • Lý do các em lựa chọn thiết kế này để giải quyết vấn đề (kèm dẫn chứng).
  • Ý nghĩa chương trình của các em.

• Khơi gợi để học sinh chia sẻ về quá trình thực hiện và khuyến khích các em lấy cảm hứng từ những ý tưởng được chia sẻ.

• Yêu cầu học sinh giữ nguyên các mô hình đã hoàn thiện được một phần của mình để sử dụng trong Phần B, khi đó các em sẽ Lắp ráp, Lập trình và Giải thích thêm. Ngoài ra, hãy cho các em thêm thời gian để lắp ráp lại.

PHẦN B (45 phút)

• Lặp lại các bước từ Phần A - Giải thích để hỗ trợ chia sẻ, động não và truyền cảm hứng thêm cho việc tiếp tục lắp ráp và lập trình mô hình.

• Yêu cầu học sinh:

  • (10 phút) Tiếp tục LẮP RÁP và LẬP TRÌNH, kết hợp cảm hứng từ hoạt động chia sẻ trong phần Giải thích. Ví dụ, các em có thể thêm và lập trình các cảm biến bổ sung để cải thiện thiết kế của mình.
  • (10 phút) Sử dụng các mô hình đã hoàn thiện để đưa ra luận điểm về việc thiết kế của các em sẽ bảo vệ thú cưng ra sao, bổ sung hoặc làm rõ bất kỳ dẫn chứng và lý do nào từ phần giải thích tiến trình thực hiện của mình.

• (5 phút) Mời học sinh chia sẻ kiến thức, ý tưởng, hoặc kỹ năng:

  • Giúp các em hoàn thành thử thách.
  • Các em học được trong khi lắp ráp.

• Yêu cầu học sinh dọn dẹp các bộ công cụ và khu vực làm việc.

• Đặt câu hỏi hướng dẫn để để gợi mở suy nghĩ và quyết định cho học sinh trong khâu lên ý tưởng, lắp ráp và lập trình.

Danh sách kiểm tra những mục cần quan sát

• Xem lại các mục tiêu học tập (mục Hỗ trợ Giáo viên).
• Sử dụng danh sách kiểm tra để quan sát sự tiến bộ của học sinh:
  • Mô hình của các em có tính năng nhằm giảm thiểu tác động của một mối nguy thời tiết cụ thể.
  • Các em đưa ra được luận điểm về một thiết kế đảm bảo an toàn cho thú cưng khỏi mối nguy.
  • Các em củng cố luận điểm bằng những dẫn chứng về các vấn đề mà mối nguy đó gây ra (ví dụ: bão mùa đông để lại tuyết dày trên mái của nhà thú cưng, có thể khiến mái sập) và cách thiết kế của các em giải quyết vấn đề đó cho ngôi nhà thú cưng (ví dụ: Mái nghiêng cho phép tuyết dày trượt xuống để mái nhà không bị gãy.)

Tự đánh giá

Yêu cầu mỗi học sinh chọn một khối lắp ráp mà em cảm thấy thể hiện đúng nhất hiệu suất của mình.

• Khối xanh dương: Em nghĩ mình em có thể làm theo hướng dẫn để tạo một chương trình.
• Khối vàng: Em có thể làm theo hướng dẫn để tạo một chương trình.
• Khối xanh lá: Em có thể làm theo hướng dẫn để tạo một chương trình và còn có thể giúp một bạn khác thực hiện.

Phản hồi từ bạn bè

Triển khai theo các nhóm nhỏ, cho học sinh thảo luận về trải nghiệm của các em khi làm việc nhóm.
Khuyến khích học sinh sử dụng các cách nói như:

• Mình thích cách bạn...
• Bạn có thể giải thích thêm cho mình về cách...

Đơn giản hóa bài học này bằng cách:

• Chỉ chọn một hoặc hai mối nguy có thể xảy ra liên quan đến bão để tìm giải pháp, chẳng hạn như bộ phận chắn gió được đề xuất bởi mô hình/chương trình cơ sở đã cung cấp. Đặt câu hỏi có/không cho học sinh để khơi gợi lời giải thích.
  Tăng độ khó bằng cách:
• Yêu cầu học sinh tìm giải pháp cho ít nhất hai mối nguy thời tiết trong thiết kế của mình.

Yêu cầu học sinh nghiên cứu cách các tòa nhà được thiết kế tại địa phương để giảm tác động của các mối nguy thời tiết. Mời các em chia sẻ nghiên cứu thông qua phương pháp tự chọn, ví dụ: bằng văn bản, bằng miệng hoặc bằng video.

Nếu có thể, hoạt động này sẽ kéo dài hơn 45 phút của bài học.