Giải quyết vấn đề khi môi trường thay đổi

(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 chi tiết đáp ứng nhu cầu của học sinh.)

Trong bài học này, học sinh sẽ thiết kế và lắp ráp một giải pháp cho vấn đề phát sinh từ việc xây dựng các tòa nhà trong vùng đất ngập nước gây ra cho một loài vật cụ thể. Một số vấn đề được gợi ý trong phần Tham gia và một số giải pháp ví dụ được cung cấp chỉ để truyền cảm hứng. Hãy khuyến khích học sinh tự thiết kế và lắp ráp một giải pháp cho loài vật và vấn đề mà các em lựa chọn.

• Xây dựng kiến thức tiền đề - Giải quyết các vấn đề do biến đổi môi trường gây ra: Sử dụng các tài liệu khoa học cốt lõi của giáo viên, chia sẻ thông tin, hình ảnh hoặc video và định nghĩa để xây dựng kiến thức tiền đề.
  • Môi trường bao gồm tất cả các sinh vật và vật thể ở xung quanh, có ảnh hưởng đến một loài động hoặc thực vật.
  • Vùng đất ngập nước là môi trường nơi đất được bao phủ bởi nước ngọt, nước mặn hoặc cả hai trong vài tháng hoặc quanh năm.
  • Vùng đất ngập nước là nơi sinh sống của nhiều loài động, thực vật.
  • Khi xây dựng các tòa nhà ở trong hoặc gần vùng đất ngập nước, con người thường rút hết nước ở đó hoặc dùng thêm đất để lấp lại. Điều này có thể thay đổi môi trường theo nhiều cách và ảnh hưởng đến những loài động, thực vật sống ở đó.
  • 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. chứng có thể bao gồm lý do, sự thật và mối quan hệ nhân - quả hợp lý (lấp thêm đất có thể hại chết cây cối nơi chim chóc làm tổ; một tòa nhà cao tầng có thể che khuất ánh sáng mà cây cần).
  • Từ vựng chính: môi trường, vùng đất ngập nước, luận điểm, minh chứng.
• Kinh nghiệm lắp ráp và lập trình: Xem lại các đề xuất trong mục Kế hoạch Bài giảng. Đối với bài học này, giáo viên cũng có thể muốn:
  • Củng cố lại bằng hướng dẫn Động cơ trong menu Bắt đầu của ứng dụng SPIKE.
  • Sử dụng các mục Động cơ và Âm thanh trong menu Trợ giúp>Khối hình chữ trong Ứng dụng SPIKE để hỗ trợ thêm.
  • Sử dụng bài học Thuyền đầm lầy để giới thiệu cho học sinh về chủ đề vùng đất ngập nước.
• Tài liệu: Nếu muốn, hãy xác định thông tin, hình ảnh và/hoặc video về vùng đất ngập nước để sử dụng trong bài học. Tìm kiếm bằng từ khóa vùng đất ngập nước là gì và sử dụng các trang web từ các cơ quan chính phủ hoặc các tổ chức tư nhân chuyên về khám phá và bảo vệ môi trường.

PHẦN A (45 phút)

• Giới thiệu (các) nhân vật chính của câu chuyện và thử thách đầu tiên: Sofie biết chuyện người ta sẽ xây một tòa nhà cao ở vùng đất ngập nước gần nhà mình. Sofie rất lo việc này sẽ gây tổn hại cho những chú chim và các loài động vật khác sống ở đó.

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

  • Vùng đất ngập nước là gì? (đầm lầy cỏ và/hoặc đầm lầy cây thân gỗ; môi trường nơi đất được bao phủ bởi nước trong vài tháng hoặc quanh năm; trình chiếu hình ảnh và video nếu cần thiết.)
  • Kể tên những loại thực vật sinh sống ở vùng đất ngập nước. (các loại cây cao giống cỏ, các loại cây thấp giống rêu, đôi khi là cây bụi và cây thân gỗ)
  • Kể tên những loài động vật sống ở vùng đất ngập nước. (những loài động vật ở vùng đất ngập nước địa phương, có thể bao gồm vịt và các loài họ ngỗng khác, hải ly, chuột xạ hương, cá sấu, cá sấu mõm ngắn, ếch, rùa, rắn và nhiều loại côn trùng khác nhau)
  • Việc xây dựng ở một vùng đất ngập nước có thể gây biến đổi ra sao? Những thay đổi này sẽ khiến động, thực vật khó tồn tại như thế nào? (Liệt kê các ý tưởng của học sinh, chẳng hạn như việc rút cạn nước hoặc lấp thêm đất để dọn chỗ cho tòa nhà có thể làm thay đổi mực nước. Điều này có thể khiến mặt đất trở nên khô cằn hoặc cung cấp lượng nước uống ít hơn. Thay đổi về mực nước và đất còn có thể phá hủy nguồn thức ăn, nơi ẩn náu hoặc tài nguyên làm tổ (xem giải pháp ví dụ về vị trí làm tổ của chim). Bản thân tòa nhà có thể thay đổi mức độ chiếu sáng chắn mất ánh nắng mặt trời.)
  • Chọn một trong những vấn đề này đối với một loài vật ở vùng đất ngập nước của Sofie. Nghĩ cách giải quyết vấn đề ổn thỏa.

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

• Khi học sinh thực hiện,

  • cân nhắc chia sẻ các ví dụ dưới đây để hỗ trợ cho việc lắp ráp hoặc lập trình, làm rõ rằng các ví dụ chỉ thể hiện một giải pháp để thay thế các tài nguyên làm tổ chim bị phá hủy. Học sinh nên lắp ráp mô hình giải pháp cho vấn đề theo lựa chọn của mình.
  • Giúp các em động não về những vấn đề đã chọn và cách sử dụng các chi tiết LEGO^® để đưa ra giải pháp.

• Yêu cầu học sinh:

  • Thảo luận về vấn đề mà loài vật các em chọn sẽ gặp phải sau khi thay đổi vùng đất ngập nước, cũng như ý tưởng thiết kế của các em để giải quyết vấn đề đó. Loài vật sẽ cần gì?
  • Khám phá ý tưởng thiết kế của mình một cách trực quan, chẳng hạn như bằng cách phác thảo.
  • Bắt đầu LẮP RÁP và LẬP TRÌNH một mô hình giải quyết hoặc giảm thiểu vấn đề, sử dụng mô hình và chương trình cơ sở được cung cấp để lấy cảm hứng

Ý tưởng mẫu

• Yêu cầu các em tập trung để chia sẻ. 

• Yêu cầu mỗi nhóm sử dụng mô hình đang hoàn thiện và bản phác thảo của mình để chứng minh và giải thích:

  • Vấn đề các em lựa chọn, bao gồm những gì có thể thay đổi ở vùng đất ngập nước và ảnh hưởng đi kèm đối với loài vật các đã chọn.
  • Thiết kế của các em giúp hạn chế sự biến đổi đối với vùng đất ngập nước và giảm thiểu vấn đề cho loài vật ra sao.
  • Lý do các em chọn thiết kế này để giải quyết vấn đề.
  • 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.

PHẦN B (45 phút)

• Lặp lại các bước từ Phần A - Giải thích để yêu cầu các nhóm khác trình bày và giải thích hiểu biết của mình.

• 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 cải thiện giải pháp của mình để phù hợp với nhiều kích cỡ khác nhau của loài vật mình chọn (chẳng hạn như chim nhỏ và chim lớn).
  • (10 phút) Sử dụng những mô hình do mình hoàn thiện để trình bày tính hữu ích của giải pháp thiết kế mà các em đưa ra đối với sự sống sót của loài vật sau khi công trình xây dựng bắt đầu thi công ở vùng đất ngập nước nhà Sofie, củng cố bằng các lý do và dẫn chứng.

• (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).
• Cân nhắc các mục tiêu học tập và hành vi ở những cấp độ thành thạo khác nhau.
• Sử dụng danh sách kiểm tra để quan sát sự tiến bộ của học sinh:
  • Các em mô tả chính xác một vấn đề mà động vật gặp phải khi con người xây dựng trên vùng đất ngập nước, chẳng hạn như mất nguồn thức ăn, nơi ẩn náu hoặc tài nguyên làm tổ.
  • Mô hình của các em thể hiện được một giải pháp cho vấn đề.
  • Các em trình bày được cách thiết kế của mình sẽ giúp giảm thiểu vấn đề đó đối với động vật.
  • Các em củng cố lập luận của mình bằng những dẫn chứng về các vấn đề xảy ra khi vùng đất ngập nước bị biến đổi (ví dụ: lấp thêm đất đồng nghĩa với việc cây cối mà chim muông sử dụng để làm tổ sẽ không phát triển và chúng sẽ cần một nơi khác để làm tổ) và lý do thiết kế của các em giải quyết vấn đề đó cho động vật (ví dụ: nhà chim để chúng có thêm nơi làm tổ và nuôi con non).

Xem mục Tài nguyên Bổ sung: Tự đánh giá và Phản hồi từ bạn bè, để có nhiều cách Đánh giá hơn.

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 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:

• Yêu cầu tất cả học sinh thiết kế các giải pháp cho cùng một vấn đề, chẳng hạn như bằng cách sử dụng ví dụ nhà chim để giải quyết vấn đề mất tài nguyên làm tổ.
  Tăng độ khó bằng cách:
• Yêu cầu học sinh giải quyết nhiều biến số có thể xảy ra đối với vấn đề đã chọn, chẳng hạn như trong khi một số loài chim thích làm tổ trên mặt đất thì các loài khác lại thích làm tổ cao trên cây, cần thiết kế để giải quyết cả hai vấn đề.

• Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ, vùng đất ngập nước cung cấp môi trường sống cho khoảng một nửa số cá, một phần ba số chim, một phần tư số thực vật và một phần sáu số động vật có vú ở Hoa Kỳ đang bị đe dọa hoặc có nguy cơ tuyệt chủng. Yêu cầu học sinh trình bày và so sánh các phân số này bằng các ô vuông màu, tạo nhóm cho các khối hoặc một số hoạt động tương tự.

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