Phân loại và lựa chọn vật liệu

(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 lập kế hoạch và tiến hành nghiên cứu để quan sát và sau đó thực hiện phân loại tài liệu. Thiết kế và lắp ráp một mô hình cung cấp một vài mục đích hướng dẫn cho việc phân loại đó và một cách thú vị, trực quan để sử dụng các vật liệu được chọn. Bài học này cung cấp một ví dụ về mục đích và mô hình để truyền cảm hứng - một chuồng gà an toàn và thoải mái. Hãy khuyến khích học sinh thiết kế và lắp ráp ý tưởng của riêng mình.
Giáo viên có thể muốn chia việc lọc vật liệu theo nhóm để tiết kiệm thời gian và sau đó yêu cầu học sinh chia sẻ kết quả. Ưu tiên thời gian cho việc lọc, quan sát và phân loại.

• Nền tảng khoa học - Phân loại và lựa chọn vật liệu: Trong bài học này, học sinh lập kế hoạch và tiến hành nghiên cứu để lọc vật liệu cho một mục đích cụ thể, đó là xây chuồng gà. Trong hoạt động Chế tạo, các em có thể nghiên cứu lại để lọc vật liệu dùng làm nơi trú ẩn cho một loài vật tự chọn.
• Xây dựng kiến thức tiền đề - Phân loại và lựa chọn vật liệu: Sử dụng các tài liệu khoa học cốt lõi của giáo viên và kiến thức nền tảng được cung cấp, chia sẻ thông tin, hình ảnh và định nghĩa. Cân nhắc việc thêm vào hình ảnh chuồng gà và ví dụ về vật liệu thủ công.
  • Các vật liệu có nhiều thuộc tính (ví dụ: độ bền, độ mềm dẻo, độ cứng, kết cấu hoặc độ thấm hút). Chúng ta có thể quan sát một vài trong số đó.
  • Chuồng gà bảo vệ gà khỏi thời tiết và kẻ săn mồi. Chúng cũng là nơi gà làm ổ để ngủ và đẻ trứng. Chuồng gà cần có lối ra vào để gà ra ngoài ăn cỏ và bọ và đi vào để ngủ.
  • Từ vựng chính: thuộc tính, vật liệu, chuồng, nơi trú ẩn
• Kinh nghiệm xây dựng và lập trình: Sử dụng các đề xuất trong Kế hoạch Bài giảng. Đối với bài học này, giáo viên cũng có thể muốn
  • Củng cố lại bằng các hướng dẫn Động cơ và Cảm biến màu sắc trong menu Bắt đầu của ứng dụng SPIKE.
  • Sử dụng các mục Khối Sự kiện, Động cơ và Cảm biến màu sắc ở menu Trợ giúp>Khối biểu tượng trong ứng dụng SPIKE để hỗ trợ thêm.
• Tài nguyên:
  • Thu thập một loạt các chi tiết LEGO^® và vật liệu thủ công với nhiều thuộc tính khác nhau (độ bền, độ mềm dẻo, độ cứng, kết cấu và độ thấm hút) để học sinh thử nghiệm, đủ để các nhóm có thể thử nghiệm 10 vật liệu (lựa chọn giữa các nhóm có thể trùng nhau). Các ví dụ có thể bao gồm vật liệu chống thấm cho phần mái của chuồng (ví dụ như khối lắp ráp LEGO), vật liệu trong suốt cho cửa sổ hoặc hàng rào và vật liệu mềm như bông gòn để tượng trưng cho rơm rạ trong hộp làm tổ. Hãy chọn cách học sinh tiếp cận các tài nguyên học tập này.
  • Tìm hình ảnh chuồng gà để giúp học sinh quan sát được các đặc điểm thường thấy và xây dựng tiêu chí lọc.
  • Để hỗ trợ kết quả nghiên cứu cho học sinh nhỏ tuổi, hãy cân nhắc việc cung cấp các hộp, thùng hoặc biểu đồ treo tường có chú thích bằng các từ hoặc hình ảnh tương ứng với các thuộc tính có thể quan sát được.
  • Với phần Chế tạo, hãy tìm hoặc cung cấp thông tin về nhu cầu của các động vật khác mà con người có thể xây nơi trú ẩn cho chúng, chẳng hạn như chim, thỏ hoặc ngựa, v.v.
  • Với phần Phân hóa, hãy thu thập hình ảnh, thông tin hoặc ví dụ về những vật liệu tái chế như giấy đã qua sử dụng, cốc giấy, nhựa như ống hút hoặc chai lọ hoặc chai thủy tinh.

PHẦN A (45 phút)

• Giới thiệu (các) nhân vật chính của câu chuyện và thử thách đầu tiên: Daniel có nuôi vài chú gà. Hãy giúp Daniel xây chuồng gà để những chú gà được an toàn và thoải mái.

• SUY NGHĨ - Triển khai một cuộc thảo luận ngắn gọn về (các) chủ đề bài học, sử dụng các hình ảnh về kiến thức nền tảng và hộp vật liệu/chi tiết thu thập được.

  • Xem những hình ảnh về chuồng gà này. Gà có thể cần gì trong chuồng? Chuồng sẽ giúp gà an toàn và thoải mái bằng cách nào? (Ví dụ câu trả lời: một nơi khô ráo để ngủ, một cái ổ để đẻ trứng, không gian ăn uống, có lắp mái cho chuồng để bảo vệ trước thời tiết, hàng rào và tường chắn để bảo vệ khỏi các động vật khác, lối để đi ra ngoài lấy thức ăn và hít thở không khí trong lành; Các chú gà sẽ được an toàn nếu chuồng có thể bảo vệ chúng trước thời tiết và những loài động vật khác. Chúng sẽ cảm thấy thoải mái nếu có một cái ổ ấm áp, khô ráo, mềm mại để nghỉ ngơi hoặc ấp trứng và một khoảng không gian ngoài trời rộng lớn để hít thở không khí trong lành và đi tìm mồi.)
  • Những loại vật liệu nào sẽ giúp các em xây chuồng gà an toàn và thoải mái? (Ví dụ câu trả lời: vật liệu bền, cứng cáp và chắc chắn để làm ổ và tường chắn; vật liệu bền và không thấm nước để làm mái nhà; dây chắc chắn để làm hàng rào; vật liệu mềm để làm rơm rạ lót ổ và đất trên mặt đất.)
  • Nghiên cứu các vật liệu trong hộp. Đặc điểm của các vật liệu ấy là gì? (Ví dụ câu trả lời: chắc chắn; mềm dẻo; cứng cáp, mềm mại hoặc mấp mô; trong suốt; có thể thấm hút. Những tính chất này được gọi là thuộc tính.)
  • Hãy nghĩ cách để tìm hiểu thêm về các vật liệu này nhằm mục đích tìm ra được những thứ cần thiết cho việc xây chuồng gà an toàn và thoải mái.

• 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. Hãy làm rõ rằng hình ảnh chỉ dùng cho mục đích quan sát và phân loại vật liệu, cùng với việc đưa ra các giải pháp khác nhau để sử dụng chúng. Học sinh có thể tự chọn mục đích riêng và thiết kế ý tưởng của mình cho chuồng gà, sử dụng những lựa chọn đó để thúc đẩy kế hoạch nghiên cứu của mình.

• Yêu cầu học sinh:

  • Lên kế hoạch để thử nghiệm và lọc ra 10 vật liệu từ hộp.
  • Sử dụng những gì các em quan sát được trong phần Tham gia về các loại vật liệu, chẳng hạn như độ mềm hoặc độ bền. Các vật liệu đó mềm hay cứng? Cứng cáp hay mềm dẻo?
  • Mô tả các vật liệu, sử dụng từ ngữ hoặc hình ảnh.
  • Tiến hành phân loại các vật liệu, sử dụng từ ngữ, hình ảnh hoặc phương pháp vật lý mà giáo viên chia sẻ (xem phần Chuẩn bị).
  • Chọn những vật liệu các em muốn dùng cho chuồng gà. Thứ nào sẽ đảm bảo an toàn cho gà? Thứ nào sẽ giúp gà cảm thấy thoải mái? Tại sao?
  • Sử dụng mô hình cơ sở và các vật liệu thủ công được lựa chọn để LẮP RÁP một chuồng gà an toàn và thoải mái.
  • LẬP TRÌNH mô hình để cửa chuồng mở và đóng để giữ gà an toàn trong chuồng.

• Khi học sinh lập kế hoạch và thử nghiệm, hãy hướng dẫn các em kết nối các thuộc tính mà các em quan sát được với việc giúp cho gà an toàn và thoải mái. Điểm lại và nhấn mạnh các quy trình phân loại cần đạt - xem phần Chuẩn bị.

• Giúp các em động não về cách để làm những công việc sau:

  • Thử nghiệm vật liệu, chẳng hạn như sử dụng ngón tay hoặc mặt để cảm nhận vật liệu nào ấm áp và mềm mại nhất, hoặc sử dụng cân để đo lường khối lượng cho các vật liệu chống thấm khác nhau để xem vật liệu nào nhẹ nhất để dùng làm mái nhà.
  • Sử dụng Bộ dụng cụ SPIKE^™ Essential với các vật liệu thủ công khác nhau cho chuồng gà. Ví dụ như vật liệu chống thấm cho mái nhà, vật liệu trong suốt cho cửa sổ hoặc hàng rào, và các vật liệu mềm mại như bông gòn để tượng trưng cho rơm rạ trong hộp làm tổ.
  • Lắp ráp/lập trình một cánh cửa tự động cho chuồng gà.

• Khi đã qua một nửa thời gian thực hiện, hãy yêu cầu học sinh trao đổi ý tưởng bằng cách sử dụng một quy trình quen thuộc trong lớp học rồi cập nhật vào mô hình của các em những cảm hứng có được từ hoạt động chia sẻ.

Ý tưởng mẫu

PHẦN B (45 phút)

• Tập hợp học sinh để chia sẻ. 

• Yêu cầu từng nhóm sử dụng mô hình để chứng minh và giải thích:

  • Danh sách vật liệu.
  • Cách các em thử nghiệm và lọc các vật liệu.
  • Các thuộc tính của ba loại vật liệu khác nhau mà các em sử dụng cho chuồng gà
  • Lý do lựa chọn những vật liệu này cho chuồng gà. (Ví dụ: “Bông gòn mềm mại và ấm áp. Có thể đặt chúng trên phần sàn của chuồng để gà có thể nghỉ ngơi hoặc ấp trứng trên đó.”)

• Mời học sinh chia sẻ những thay đổi các em đã thực hiện để cải thiện hiệu suất của mô hình.

• (5 phút) Chia sẻ kiến thức nền tảng để hỗ trợ học sinh Chế tạo:

  • Cung cấp thông tin về nhu cầu của các động vật khác mà con người có thể xây nơi trú ẩn cho chúng, chẳng hạn như chim, thỏ hoặc ngựa, v.v.
  • Giúp học sinh liệt kê và lọc ra các thuộc tính của vật liệu có thể cần thiết cho một nơi trú ẩn như vậy, bổ sung vào danh sách lọc cho chuồng gà.

• (20 phút) Yêu cầu học sinh thực hiện lại và kiểm tra mô hình của các em để hoàn thành thử thách tiếp theo trong ứng dụng:

  • Chọn một loài vật khác. Loài vật này cần gì cho nơi trú ẩn?
  • Chọn vật liệu và lắp ráp nơi trú ẩn. (Khuyến khích các em sử dụng danh sách lọc của mình để chọn được vật liệu phù hợp)
  • Lập trình nơi trú ẩn sao cho loài vật được an toàn và thoải mái.

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

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

• Yêu cầu học sinh dọn dẹp các bộ dụng 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 chính (mục Hỗ trợ Giáo viên).
• Sử dụng danh sách kiểm tra để quan sát sự tiến bộ của học sinh:
  • Mô tả của các em xác định được những thuộc tính có liên quan của nhiều loại vật liệu khác nhau được cung cấp.
  • Kế hoạch thử nghiệm của các em bao gồm cách để quan sát và lọc các vật liệu theo những thuộc tính mình đã xác định.
  • Việc lọc của các em phản ánh chính xác các thuộc tính và danh sách lọc có liên quan.
  • Phần giải thích của các em phản ánh sự lựa chọn vật liệu hợp lý với thuộc tính phù hợp với các bộ phận khác nhau của chuồng gà.

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:

• Sử dụng câu hỏi lựa chọn (Vật liệu này cứng hay mềm?) để hỗ trợ học sinh trong việc phân loại và lựa chọn vật liệu cho chuồng gà (Vật liệu đó có đảm bảo an toàn cho gà không?).

Tăng độ khó bằng cách:

• Khuyến khích học sinh thảo luận về những loại vật liệu có thể tái chế và liệu các em có thể sử dụng vật liệu tái chế ấy để xây chuồng gà được không. Yêu cầu các em thử nghiệm ý tưởng của mình với một số vật liệu tái chế.

• Yêu cầu học sinh tạo các hướng dẫn xây chuồng trại với các bản vẽ được chú thích các bước và trình tự để xây chuồng gà của mình. Yêu cầu các em liệt kê danh sách vật liệu, bao gồm độ dài của bất kỳ chi tiết LEGO^® nào và cần số lượng bao nhiêu cho mỗi loại.

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