Vật chất

*(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 chiếc quạt, sử dụng (các) hình ảnh ví dụ để lấy cảm hứng. Hãy khuyến khích các em tự thiết kế và lắp ráp ý tưởng chiếc quạt của riêng mình.

• Nền tảng khoa học - Vật chất:
  • Vật chất đề cập đến các chất tạo nên vật thể.
  • Vật chất có khối lượng và chiếm không gian ở thể rắn, lỏng hoặc khí.
• Xây dựng kiến thức tiền đề cho học sinh - Vật chất: Sử dụng các tài liệu khoa học cốt lõi của giáo viên, chia sẻ thông tin, hình ảnh và định nghĩa.
  • Gió là sự di chuyển của không khí. Không khí, giống như mọi vật chất khác, được tạo thành từ các hạt vật lý rất nhỏ mà mắt thường không thấy được. (Lưu ý rằng học sinh không cần biết về các phân tử hoặc những thành phần cấu tạo của không khí.)
  • Từ vựng chính: vật chất, không khí, hạt
• Kinh nghiệm lắp ráp và lập trình: Xem lại các đề xuất trong Kế hoạch Bài giảng. Đối với bài học này, giáo cũng có thể muốn:
  • Củng cố lại bằng hướng dẫn Động cơ trong menu Bắt đầu của ứng dụng SPIKE.
  • Sử dụng các mục Khối Sự kiện và Cảm biến trong menu Trợ giúp>Khối hình chữ trong Ứng dụng SPIKE để hỗ trợ thêm.
• Tài nguyên: Làm tháp giấy theo các bước sau: 1) Cắt từng tờ giấy theo chiều dọc, chia thành ba phần. 2) Với mỗi một phần ba của tờ giấy vừa cắt, gấp cả hai cạnh dài vào trong để tạo thành hình khung. 3) Đảm bảo tháp giấy đứng thẳng khi để yên và sẽ đổ khi có gió nhẹ (xem mẫu). Nếu muốn, hãy yêu cầu học sinh tạo tháp giấy của riêng các em trong giờ học.

PHẦN A (45 phút)

• Giới thiệu (các) nhân vật chính của câu chuyện và thử thách đầu tiên: Maria nhận thấy rằng khi mở cửa sổ ra, giấy bị thổi bay quanh phòng. Vì sao lại có hiện tượng này?

• SUY NGHĨ - Triển khai một cuộc thảo luận ngắn gọn về (các) chủ đề bài học

  • Không khí là gì? Có phải không khí chỉ là khoảng không gian trống? (Không, không khí được tạo thành từ các hạt rất nhỏ không nhìn thấy được.)
  • Nêu những ví dụ hàng ngày để chứng minh không khí không chỉ là khoảng không gian trống. (Sẽ có rất nhiều ví dụ khác nhau. Học sinh có thể đề cập đến việc bơm bóng bay hoặc lốp xe, hít vào và thở ra, cảm nhận gió thổi, v.v.)

• Phát một Bộ dụng cụ học tập LEGO^® Education 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 và lập trình. Hãy làm rõ rằng các hình ảnh chỉ thể hiện một ý tưởng và học sinh nên tự thiết kế và xây dựng ý tưởng về chiếc quạt của riêng mình.

• Yêu cầu học sinh:

  • Sử dụng mô hình cơ sở để lắp ráp một chiếc quạt có thể tạo ra một làn gió thổi khiến tháp giấy đổ.
  • LẬP TRÌNH mô hình để làm cho cánh quạt quay, bắt đầu với tốc độ 100%. Các em có thể thử nghiệm và quan sát hiệu quả của hiệu suất quạt bằng cách đặt tháp giấy 1) ở phía trước, 2) ở một bên hoặc 3) ở các cự ly cách quạt những khoảng khác nhau.
  • Kiểm tra xem mô hình có thể làm đổ tháp giấy hay không.
  • Tái thiết kế và kiểm tra lại nếu cần.

• Giúp các em động não về cách sử dụng những chi tiết LEGO để tạo ra các cánh quạt hoạt động hiệu quả để thổi đổ tháp giấy.

• Khi được một nửa quá trình, 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 những cảm hứng các em có được từ hoạt động chia sẻ.

Ý tưởng mẫu

• Yêu cầu các em tập trung để chia sẻ. 

• Yêu cầu mỗi nhóm sử dụng mô hình để chứng minh và giải thích cách chiếc quạt:

  • Di chuyển được các hạt không khí.
  • Có thể thổi đổ một tháp giấy mà không cần chạm vào nó.

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

• 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 yêu cầu các nhóm khác trình bày và giải thích hiểu biết của mình.

• (5 phút) Chia sẻ kiến thức nền tảng để giúp học sinh Chế tạo: Bìa các tông hoặc các vật liệu khác có thể tạo ra cánh quạt hiệu quả hơn các mảnh LEGO vì chúng có thể đẩy nhiều không khí hơn.

• (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: Sử dụng bìa các tông hoặc các vật liệu khác để thiết kế một cánh quạt tốt hơn. Kiểm tra lại chiếc quạt. Chuyện gì đã xảy ra?

• (5 phút) Mời học sinh chia sẻ kiến thức, ý tưởng, hoặc kỹ năng:
  • Giúp các em hoàn thành thử thách hoặc học được 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 học tập (mục Hỗ trợ Giáo viên).
• Sử dụng danh sách kiểm tra để quan sát sự tiến bộ của học sinh:
  • Quạt của các em có thể thổi đổ một tháp giấy ở gần.
  • Phần giải thích của các em chứng minh được rằng các hạt không khí do quạt thổi đã đẩy tháp giấy đổ, mặc dù các hạt này rất nhỏ nên không nhìn thấy được.

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:

• Dừng lại sau thử thách đầu tiên: Lắp ráp một mô hình quạt cho thấy các hạt không khí có thể làm đổ một tháp giấy. Đặt câu hỏi có/không cho học sinh để gợi ra lời giải thích của các em.
  Tăng độ khó bằng cách:
• Yêu cầu học sinh nghiên cứu và so sánh tác động của các tốc độ động cơ khác nhau, ví dụ: mặc định 75% so với mức tối đa 100%. Yêu cầu các em vẽ và chú thích sơ đồ để giải thích việc không khí và các hạt vật chất khác bị ảnh hưởng ra sao.

• Cung cấp tài liệu học tập về thang đo Beaufort, được sử dụng để đo lực gió. Yêu cầu học sinh làm một bài báo hoặc quảng cáo cho thang đo Beaufort giải thích lý do tại sao việc sử dụng thang đo này để đo lường gió thay cho ấn tượng chủ quan sẽ hữu ích hơn.

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