Dòng năng lượng

(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.)

Trong bài học này, học sinh sẽ lắp ráp một mô hình thể hiện mối quan hệ giữa ánh sáng mặt trời và sự phát triển của động vật. Hãy khuyến khích học sinh tự thiết kế và xây dựng ý tưởng của riêng mình và nhấn mạnh rằng không có mô hình nào là chính xác tuyệt đối.

• Nền tảng khoa học - Dòng năng lượngl:
  • Năng lượng từ mặt trời được tích trữ trong thức ăn của động vật (ví dụ như khi chúng ăn các loài thực vật đã chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học được tích trữ).
  • Động vật ăn thực vật bao gồm động vật ăn cỏ (chỉ ăn thực vật) và động vật ăn tạp (ăn thực vật- và thịt). Động vật ăn thịt chỉ ăn thịt. Hướng dẫn để học sinh không trình bày động vật ăn thịt ăn thực vật.
• Xây dựng kiến thức tiền đề - Dòng năng lượng. Sử dụng các tài liệu khoa học cốt lõi của giáo viên, chia sẻ thông tin, hình ảnh và định nghĩa:
  • Năng lượng có trong ánh sáng mặt trời, thực vật và động vật.
  • Thực vật hấp thu năng lượng từ mặt trời và sử dụng chúng để phát triển. Động vật ăn những thực vật đó sẽ nhận được năng lượng đã được tích trữ.
  • Một số loài động vật chỉ ăn thực vật (động vật ăn cỏ), một số chỉ ăn động vật khác (động vật ăn thịt) và một số ăn cả thực vật và động vật (động vật ăn tạp).
  • Động vật sử dụng năng lượng được tích trữ trong thức ăn cho các chức năng sống như sinh trưởng, vận động và giữ ấm.
  • (Không bắt buộc) Nếu học sinh quen thuộc với các thuật ngữ động vật ăn cỏ, động vật ăn thịt và _động vật ăn tạp, _hãy ôn tập một cách ngắn gọn và củng cố lại trong bài học, tức là động vật ăn thực vật trong mô hình nên là động vật ăn cỏ hoặc động vật ăn tạp.
  • Từ vựng chính: năng lượng, dòng, (động vật ăn cỏ, động vật ăn thịt, động vật ăn tạp - không bắt buộc)
• Kinh nghiệm lắp ráp và lập trình: Xem lại các đề xuất trong Kế hoạch Bài giảng. Đối với bài học này, giáo viên cũng có thể muốn:
  • Củng cố lại bằng tất cả hướng dẫn trong menu Bắt đầu của ứng dụng SPIKE.
  • Thử một hoặc nhiều bài học khác trong học phần “Những điều trong khoa học ta không thể thấy” để bồi đắp kinh nghiệm lắp ráp và làm quen với Khối hình chữ trong Ứng dụng SPIKE.

PHẦN A (45 phút)

• Giới thiệu (các) nhân vật chính của câu chuyện và thử thách đầu tiên: Daniel, Maria, Leo và Sofie biết được rằng các loài thực vật dựa vào ánh sáng mặt trời để phát triển. Có phải động vật cũng có nhu cầu tương tự để lớn lên không? Hãy lắp ráp một mô hình để giúp nhóm bạn thấy được mối quan hệ giữa ánh sáng mặt trời và sự phát triển của động vật.

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

  • Thực vật lấy năng lượng cần thiết để phát triển từ đâu? (từ mặt trời)
  • Động vật lấy năng lượng cần thiết từ đâu?(từ việc ăn thực vật hoặc những động vật ăn thực vật khác)
  • Động vật sử dụng năng lượng đó để làm gì? (để sinh trưởng, vận động và làm lành các bộ phận cơ thể; để duy trì cơ thể ấm áp đối với động vật máu nóng)
  • Giải thích cho học sinh: Năng lượng thay đổi hình thức khi nó chuyển từ mặt trời sang thực vật và động vật. Ví dụ, năng lượng trong ánh sáng mặt trời được chuyển đổi thành năng lượng hóa học được tích trữ trong thực vật.

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

• Hãy nhắc lại rằng học sinh có thể thiết kế và lắp ráp bất kỳ mô hình nào các em muốn trong bài học dự án mở này. Nhấn mạnh rằng không có mô hình chính xác tuyệt đối.
• Yêu cầu học sinh:
  • Nghiên cứu ý tưởng thiết kế của mình một cách trực quan, chẳng hạn như bằng việc phác thảo.
  • Bắt đầu LẮP RÁP và LẬP TRÌNH một mô hình để giúp nhóm bạn tìm hiểu về mối quan hệ giữa ánh sáng mặt trời và sự phát triển của động vật. Các mô hình cần thể hiện được dòng năng lượng và chứng minh cách động vật lấy và sử dụng năng lượng từ nó.
• Giúp các em động não về cách sử dụng những chi tiết LEGO để thể hiện các bộ phận của mô hình (ví dụ: sử dụng đèn ma trận để tượng trưng cho mặt trời hoặc dùng động cơ để động vật LEGO có thể di chuyển và tượng trưng cho việc sử dụng năng lượng của nó).
• 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 dự án của các em những cảm hứng có được từ hoạt động chia sẻ.

• Yêu cầu học sinh tập trung để chia sẻ. 

• Yêu cầu mỗi nhóm chia sẻ và giải thích mô hình và bản phác thảo của mình, xác định các phần vẫn đang được hoàn thiện để thể hiện:

  • Nơi có năng lượng (ví dụ: trong mặt trời, thực vật và động vật)

  • Cách năng lượng chuyển từ mặt trời sang các loài động, thực vật

  • Cách (các) động vật lấy và sử dụng năng lượng đó

• Khơi gợi học sinh chia sẻ và đưa ra đề xuất về các phần của mô hình mà các nhóm đang gặp khó khăn.

• Nếu muốn tiếp tục Phần B - Giải thích, hãy yêu cầu học sinh giữ nguyên mô hình hoặc cho thêm thời gian để các em lắp ráp lại.

PHẦN B (45 phút)

• Lặp lại các bước từ Phần A - Giải thích để hỗ trợ chia sẻ, suy nghĩ thảo luận và truyền cảm hứng thêm cho việc tiếp tục lắp ráp mô hình.

• Yêu cầu học sinh:

  • (10 phút) Tiếp tục LẮP RÁP và LẬP TRÌNH, kết hợp cảm hứng từ hoạt động chia sẻ.
  • (15 phút) Sử dụng các mô hình đã hoàn thiện để chia sẻ hiểu biết với cả lớp và trả lời câu hỏi trong phần thử thách của bài học: Có phải động vật cũng cần ánh sáng mặt trời để lớn lên không? (Không phải trực tiếp. Tuy nhiên, động vật có được năng lượng cần thiết bằng cách ăn thực vật nhận năng lượng từ mặt trời.)

• (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 dụng cụ và khu vực làm việc.

• Đặt câu hỏi hướng dẫn 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 thể hiện chính xác thực vật thu năng lượng từ mặt trời, từ đó chuyển sang động vật ăn thực vật.
  • Phần giải thích của các em mô tả chính xác rằng năng lượng trong thức ăn của động vật đã từng là năng lượng từ mặt trời, ngay cả khi nó đã biến đổi dạng thức.
  • Các em giải thích được ít nhất một cách động vật sử dụng năng lượng từ thức ăn (để sinh trưởng hoặc vận động hoặc để duy trì cơ thể ấm áp).

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 cho học sinh một loài động vật ăn thực vật quen thuộc để sử dụng trong mô hình, chẳng hạn như thỏ hoặc ngựa.

Tăng độ khó bằng cách:

• Yêu cầu học sinh thêm một dòng năng lượng bổ sung vào mô hình bằng cách thêm các loài động vật ăn thịt ăn những loài động vật ăn cỏ.

• Yêu cầu học sinh nghiên cứu cách con người sử dụng năng lượng từ mặt trời để đáp ứng nhu cầu, chẳng hạn như các tấm năng lượng mặt trời để tạo ra điện hoặc thiết kế năng lượng mặt trời thụ động để sưởi ấm ngôi nhà.

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