Bảo vệ khỏi sức gió

(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 so sánh nhiều giải pháp cho một vấn đề. Mỗi nhóm học sinh sẽ sáng tạo và lắp ráp một giải pháp thiết kế để làm chậm hoặc ngăn gió làm biến đổi hình dạng của đất đai (tại công viên), rồi sau đó cả lớp sẽ cùng so sánh các giải pháp.
Bài học có đi kèm một số đề xuất để truyền cảm hứng. Khuyến khích học sinh tự lắp ráp ý tưởng của riêng mình về hàng rào chắn gió hoặc phương pháp chống gió khác. Nhấn mạnh rằng không có mô hình chính xác tuyệt đối.

• Nền tảng khoa học - Bảo vệ trước gió: Trong bài học này, mô hình chắn gió có thể là các giải pháp thiết kế khác nhau, bao gồm các hàng cây hoặc bụi rậm, tường, v.v. Các mô hình cần hoạt động như một hàng rào chắn gió trước cơn gió cường độ quạt.
• Xây dựng kiến thức tiền đề - Bảo vệ trước gió: Sử dụng các tài liệu khoa học cốt lõi của giáo viên, chia sẻ thông tin, hình ảnh và định nghĩa.
  • Gió khiến bề mặt bị phong hóa bằng cách thổi các hạt vào những địa mạo như đá và vách đá. Các bề mặt từ đây dần bị ăn mòn và vỡ vụn thành những mảnh nhỏ hơn.
  • Gió làm xói mòn bề mặt bằng cách cuốn đi các hạt đất nhẹ hơn, chẳng hạn như phù sa và cát. Các hạt nặng hơn ở lại làm cho bề mặt khu đất hạ thấp và nhiều sỏi đá hơn qua thời gian.
  • Con người sử dụng rất nhiều cách khác nhau để làm chậm hoặc ngăn chặn những biến đổi địa hình của đất đai do gió hoặc nước gây ra, bao gồm thiết lập hàng rào chắn gió từ tường, cây cối hoặc bụi rậm. Đôi khi, những người nông dân ở các vùng lộng gió còn trồng các loại cây như cỏ vì chúng giúp giữ đất tránh bị thổi bay.
  • Từ vựng chính: xói mòn, ăn mòn, phong hóa (tùy chọn - hạt, địa mạo)
• Kinh nghiệm lắp ráp và lập trình: Xem xét các đề xuất trong Kế hoạch Bài giảng. Đối với bài học này, giáo viên cũng có thể muốn
  • Thử một hoặc nhiều bài học trong học phần Công viên giải trí tuyệt vời này để bổ trợ cho học sinh kỹ năng lắp ráp và lập trình cũng như giúp các em sẵn sàng vượt qua những thử thách có trong đây.
• Tài liệu
  • Tìm các tài nguyên phù hợp với lứa tuổi về phong hóa và xói mòn do gió cho phần Mở rộng, cũng như các vật liệu thủ công mà học sinh có thể sử dụng trong các mô hình bài học của mình. Quyết định cách bạn sẽ chia sẻ các tài nguyên này để học sinh được tiếp cận.

PHẦN A (45 phút)

• Giới thiệu (các) nhân vật chính của câu chuyện và thử thách đầu tiên: Daniel, Sofie, Leo và Maria cảm nhận được một luồng gió mạnh ở công viên. Cơn gió ấy thổi bay rất nhiều đất. Điều gì có thể xảy ra với các loài động vật trong công viên? Em có thể giúp nhóm bạn bảo vệ đất không?

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

  • Điều gì có thể xảy ra với đất trong công viên nếu bị gió thổi nhiều theo thời gian? Điều này sẽ thay đổi hình dạng của đất đai ra sao? (Gió có thể thổi bay đất. Theo thời gian, gió sẽ bào mòn đất, làm cho công viên có nhiều sỏi đá hơn hoặc địa hình bị biến đổi.)
  • Phong hóa là gì? Xói mòn là gì? Nguyên nhân gây ra những hiện tượng này là gì? Các loài động vật trong công viên từ đây gặp vấn đề như thế nào? (Ví dụ về câu trả lời: Phong hóa xảy ra khi nước hoặc gió phá vỡ các địa mạo hoặc đá lớn thành các hạt nhỏ dần theo thời gian. Xói mòn xảy ra khi gió hoặc nước cuốn các hạt nhẹ nhất khói bề mặt của đất. Nguyên nhân gây ra cả hai hiện tượng này có thể là gió, sóng, mưa và băng. Cả hai đều làm biến đổi địa hình của đất đai. Xói mòn cuốn đất đi tại công viên có thể gây ra vấn đề cho động vật khi nơi trú ẩn hoặc nguồn cung cấp thức ăn của chúng bị ảnh hưởng.)
  • Một số cách để bảo vệ đất tại công viên khỏi bị xói mòn do gió là gì? (Ví dụ về câu trả lời: Tạo hàng rào chắn gió, chẳng hạn như bằng hàng cây hoặc bụi rậm và/hoặc tường.)

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

• Khi học sinh thực hành, hãy làm rõ rằng các em có thể thiết kế và lắp ráp bất kỳ mô hình nào mình muốn trong bài học dự án mở này. Hàng rào chắn gió là một ý tưởng. Nguồn cảm hứng khác nữa là mô hình từ bài học Chuẩn bị cho thời tiết . Học sinh cũng có thể lấy nắp của bộ dụng cụ quạt qua lại để tạo ra gió. Nhấn mạnh rằng không có mô hình chính xác tuyệt đối.

• Yêu cầu học sinh:

  • Thiết kế một giải pháp để ngăn gió làm biến đổi công viên. Phác thảo ý tưởng của mình.
  • Trao đổi ý tưởng bằng cách sử dụng một quy trình quen thuộc trong lớp, chia sẻ các tính năng rồi sử dụng cảm hứng từ hoạt động này để chọn ra thiết kế tốt nhất để làm theo và lắp ráp.
  • Bắt đầu LẮP RÁP và LẬP TRÌNH mô hình để giúp Daniel, Sofie, Leo và Maria bảo vệ đất ở công viên trước gió.

• Giúp học sinh động não về cách sử dụng các chi tiết LEGO^® để lắp ráp một hàng rào chắn gió; ví dụ: khối lắp ráp cây màu xanh lá tượng trưng cho cây; động cơ để điều khiển hàng rào chắn gió, v.v.

• 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:

  • Các em đã chọn ý tưởng thiết kế nào để lắp ráp? Tại sao?
  • Thiết kế của các em bảo vệ công viên khỏi xói mòn do gió theo cách nào? (Thiết kế cần chặn được gió lại.)
  • Mô hình hoặc chương trình lập trình thành công hay thất bại?
  • Các em đã thực hiện những thay đổi gì để sản phẩm của mình hoạt động tốt hơn?

• Yêu cầu học sinh quan sát ghi chú về thiết kế các em nghĩ là hiệu quả nhất và đưa ra lý do. Các em sẽ so sánh các thiết kế ở phần sau của bài học.

• Yêu cầu học sinh giữ nguyên các mô hình đã hoàn thiện một phần của mình để sử dụng trong Phần B hoặc cho các em thêm thời gian để lắp ráp lại.

PHẦN B (45 phút)

• Tổ chức một phương pháp chia sẻ quen thuộc, chẳng hạn như Tham quan Triển lãm (một thành viên trong mỗi cặp trình bày thiết kế trong khi bạn còn lại đi vòng quanh để xem thiết kế của các bạn khác trong lớp. Sau một nửa thời gian, hai thành viên đổi vai trò cho nhau).

  • Học sinh nên đánh giá từng thiết kế theo tiêu chí liệu nó sẽ làm chậm hay ngăn đất bị thổi bay. (Để đạt hiệu quả, thiết kế cần chặn được gió.)

• Yêu cầu học sinh:

  • (10 phút) Tiếp tục LẮP RÁP và LẬP TRÌNH mô hình về giải pháp bảo vệ đất trước gió.
  • (10 phút) Sử dụng các mô hình đã hoàn thiện của mình để chia sẻ kiến thức của các em về các cách ngăn gió thổi bay đất trong công viên.
  • (10 phút) Sử dụng các ghi chú và quan sát trong phần Giải thích của mình để đánh giá tất cả các mô hình và bỏ phiếu có hoặc không đối với hiệu quả của từng mô hình trong việc chặn gió để bảo vệ đất khỏi bị thổi bay. Kiểm phiếu và xác định các giải pháp tốt nhất.

• (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 chính (mục Hỗ trợ Giáo viên).
• Sử dụng danh sách kiểm tra để quan sát sự tiến bộ của học sinh:
  • Ý tưởng thiết kế và bản phác thảo của các em cho thấy các giải pháp khác nhau để làm chậm hoặc ngăn gió làm biến đổi đất.
  • Mô hình và chương trình của các em thể hiện được một giải pháp thiết kế (ví dụ như hàng cây chắn gió) để bảo vệ đất trong công viên khỏi xói mòn do gió.
  • Ghi chú quan sát và phiếu bầu cuối cùng của các em về các giải pháp thiết kế trong lớp thể hiện việc học sinh đã nhận thức được rằng hàng rào chắn gió phải chặn gió mới hiệu quả trong việc ngăn chặn xói mòn do gió.

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:

• Chỉ định một giải pháp thiết kế, chẳng hạn như xây tường hoặc trồng cây.

Tăng độ khó bằng cách:

• Thử thách học sinh thiết kế cho các yếu tố cụ thể hơn, chẳng hạn như gia tăng tốc độ hoặc thời gian gió thổi. Yếu tố nào sẽ khó làm chậm hoặc ngăn chặn hơn?

• Cung cấp tài liệu học tập về những cách xói mòn do nước làm biến đổi địa hình của đất đai. Yêu cầu học sinh tìm hiểu về một ví dụ và trình bày bằng miệng một giải pháp để ngăn chặn hoặc làm chậm xói mòn.

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