STEM: Chủ đề: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CẦU THANG, PHÒNG NGỦ TIỆN LỢI - LÊ THỊ PHƯƠNG

 

Chủ đề: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CẦU THANG, PHÒNG NGỦ TIỆN LỢI

(Số tiết: 04 – Lớp 11)





1. Mô tả chủ đề

Học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức về mạch điện kín  để thiết kế và lắp  mạch điện phòng ngủ và mạch điện cầu thang với những tiêu chí cụ thể. Sau khi hoàn thành, học sinh sẽ được thử nghiệm tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm.

2. Mục tiêu

a. Kiến thức, kĩ năng:

– Vận dụng được các kiến thức về dòng điện không đổi, mạch điện kín, lắp các bộ nguồn.

– Vận dụng kiến thức (định luật Ôm cho toàn mạch, bộ nguồn, ) một cách sáng tạo để giải quyết các vấn đề tương tự.

– Tính toán, vẽ được bản thiết kế sơ đồ nguyên lí mạch điện;

– Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm dựa trên bản thiết kế;

– Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và sản phẩm của mình, phản biện được các ý kiến thảo luận;

– Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm.

b. Phát triển phẩm chất:

– Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học;

– Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao;

– Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp;

– Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi thực nghiệm.

c. Định hướng phát triển năng lực:

– Tìm hiểu khoa học, cụ thể về mạch điện kín của dòng điện không đổi;

– Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và lắp mạch điện một cách sáng tạo;

– Hợp tác với các thành viên trong nhóm để thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện;

– Tự nghiên cứu kiến thức, lên kế hoạch thiết kế, lắp đặt, thử nghiệm và đánh giá.

3. Thiết bị

– Các thiết bị dạy học: giấy A0, mẫu bản kế hoạch, …

– Nguyên vật liệu và dụng cụ để chế tạo và thử nghiệm “Mạch điện cầu thang, mạch điện phòng ngủ

·    Bóng đèn; dây nối

·    2 Công tắc 3 chân

·    Nguồn pin

·    Kéo, dao rọc giấy;

·    Băng dính, keo;

·    Thước kẻ, bút;

4. Tiến trình dạy học

 

 

 

Tiết 1, 2

Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CẦU THANG VÀ MẠCH ĐIỆN PHÒNG NGỦ

A. Mục đích

Học sinh phân tích và hiểu rõ yêu cầu “Thiết kế và lắp đặt mạch điện cầu thang và phòng ngủ” (do giáo viên cung cấp) theo các tiêu chí:so đồ nguyên lí rõ ràng, mạch điện hoạt động tốt khi điều khiển hai công tắc cho 1 bóng đèn

– Học sinh hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về mạch điện kín để thiết kế và thuyết minh thiết kế trước khi lắp mạch điện.

B. Nội dung

– Tìm hiểu về một mạch điện trong nhà tiện ích trong qua trình sinh hoạt.

Xác định nhiệm vụ thiết kế

·    Mạch điện hai công tắc cùng điều khiển 1 bóng đèn

·    Hai công tắc hoạt động độc lập tốt

·    Mạch điện gọn gàng, đẹp, đèn sáng bình thường phù hợp mô hình nhà.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

– Mô tả và giải thích được một nguyên lý làm việc của mạch điện điều khiển;

– Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế theo các tiêu chí đã cho.

+ Công suất điện

+ Ghép các nguồn thành bộ

+ Mạch điện kín

D. Cách thức tổ chức hoạt động

– Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về một mạch điện điều khiển nhà thông minh thông qua 1 mạch điện GV đã mắc sẵn trên 1 mô hình.

– Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn (nhóm đôi hoặc 4 học sinh); trình bày và thảo luận chung.

– Giáo viên xác nhận kiến thức cần sử dụng là mạch điện kín và giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu trong sách giáo khoa để giải thích, tính toán thông qua việc thiết kế mạch điện với các tiêu chí đã cho.

Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ
XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ

A. Mục đích

Học sinh hình thành kiến thức mới mạch điện kín; đề xuất được giải pháp và xây dựng bản thiết kế mạch điện điều khiển.

B. Nội dung

– Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:

·    Định luật Ôm cho toàn mạch (Vật lí 11 – Bài 9)

·    Mắc các nguồn điện thành bộ (Vật lí 11 – Bài 10);

– Học sinh thảo luận về các thiết kế đưa ra giải pháp có căn cứ. Gợi ý:

·     Điều kiện nào để có dòng điện. 

·     Khi nào 1 mạch điện có thể hoạt động được

·     Sử dụng công tắc nào, mắc mạch điện như thế nào để 2 công tắc cùng điều khiển chung 1 bóng đèn 1 cách độc lập

·     Các thiết bị,  dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?

– Học sinh xây dựng phương án thiết kế thuyền và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint...). Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho giáo viên.

– Yêu cầu:

·     Bản thiết kế chi tiết có kèm hình ảnh, các nguyên vật liệu sử dụng…

·      Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra.

                   C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Học sinh xác định và ghi được thông tin, kiến thức về mạch điện kín và bộ nguồn phù hợp công suất bóng đèn.

Học sinh đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được bản thiết kế mạch đảm bảo các tiêu chí.

D. Cách thức tổ chức hoạt động

– Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh:

·     Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: Mạch điện không đổi, công suất điện, mắc các nguồn thành bộ

·     Xây dựng bản thiết kế mạch theo yêu cầu;

·     Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế.

– Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm:

·     Tự đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên Internet…

·     Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án thiết kế tốt nhất;

·     Xây dựng và hoàn thiện bản thiết kế hiểnmạch điều ;

·     Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo.

– Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh khi cần thiết.

Tiết 3

Hoạt động 3. TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ

A. Mục đích

Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế mạch điện điều khiển của nhóm mình.

B. Nội dung

Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra.

– Thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về bản thiết kế; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế nếu cần.

Phân công công việc, lên kế hoạch thiết kế và lắp đặt mạch điện.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Bản thiết kế mạch điều khiển sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện.

D. Cách thức tổ chức hoạt động

Giáo viên đưa ra yêu cầu về:

·     Nội dung cần trình bày;

·     Thời lượng báo cáo;

·     Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận.

– Học sinh báo cáo, thảo luận.

– Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh.

Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM LẮP MẠCH ĐIỆN
ĐIỀU KHIỂN CẦU THANG VÀ MẠCH ĐIỆN PHÒNG NGỦ

A. Mục đích

– Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để lắp mạch điện đảm bảo yêu cầu đặt ra.

– Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần.

B. Nội dung

Học sinh sử dụng các dụng cụ đã chuẩn bị tiến hành lắp đặt mạch điện điều khiển theo bản thiết kế.

– Trong quá trình lắp đặt mạch các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh các loại bóng đèn, quan sát, đánh giá cho công suất phù hợp và điều chỉnh thay thế nếu cần.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Mỗi nhóm có một sản phầm là mạch điện điều khiển bởi hai công tắc trên mô hình nhà ở đã được bốc thăm.

D. Cách thức tổ chức hoạt động

Giáo viên giao nhiệm vụ:

·     Sử dụng các đồ dùng cho trước lắp đặt theo bản thiết kế;

·     Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm.

– Học sinh tiến hành lắp đặt, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm.

– Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh nếu cần.

Tiết 4

Hoạt động 5.  TRÌNH BÀY SẢN PHẨM MẠCH ĐIỆN
ĐIỀU KHIỂN CẦU THANG VÀ MẠCH ĐIỆN PHÒNG NGỦ

A. Mục đích

Các nhóm học sinh giới thiệu mạch điện điều khiển trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm.

B. Nội dung

Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp.

Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra:

·    Hai công tắc cùng điều khiển mạch điện có bóng đèn

·     Mạch điện hoạt động tốt, đèn sáng đúng với công suất của nó.

·     Mạch điện gọn đẹp, tiện lợi

– Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm.

·     Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ giáo viên và các nhóm khác;

·     Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm;

·     Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và lắp đặt mạch điện.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Mạch điện đã được lắp hoàn thiện trong mô hình và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm.

D. Cách thức tổ chức hoạt động

Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.

– Học sinh trình đóng ngắt mạch ở các vị trí công tắc bố trí khác nhau trên mạch điện gắn mô hình nhà ở

– Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và lắp đặt mạch điện.

– GV cho các nhóm tiến hành đánh giá sản phẩm và thuyết trình của từng nhóm khác, tự đánh giá thành viên trong nhóm

-  Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết.

SẢN PHẨM


BẢNG TIÊU CHÍ ĐÁNH HOẠT ĐỘNG BÁO CÁO PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ SẢN PHẨM

TT

Bản phương án thiết kế

Điểm tối đa

Điểm đạt được

 

Hình thức

 

 

1

Hình vẽ rõ ràng, hợp lí, dễ quan sát

2

 

2

Mạch điện trên mô hình gọn gàng, đẹp

2

 

3

Có chú thích đầy đủ các bộ phận của mạch điện điều khiển(Pđm, Uđm, Iđm)

2

 

4

Tính sáng tạo

1

 

 

Kĩ năng thuyết trình

 

 

5

Trình bày thuyết phục: Từ sơ đồ nguyên lí chuyển sang sơ đồ lắp đặt và trên mô hình thực tế.

5

 

6

Nêu được tiến trình thử nghiệm đánh giá để có kết quả của yêu cầu

2

 

7

Trả lời được câu hỏi phản biện.

3

 

8

Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện có chất lượng cho nhóm báo cáo.

3

 

Tổng điểm

20

 

     BẢNG MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA CÁ NHÂN TRONG NHÓM

           Mức độ

 

Tiêu chí

4

3

2

1

Quan trọng

Có ý nghĩa

Nhỏ

Không có

Nghiên cứu và thu thập thông tin

Tìm kiếm được nhiều thông tin cho chủ đề hoặc nhiệm vụ được giao

Tìm kiếm được một số thông tin có liên quan đến chủ nhưng chỉ một phần

Tìm kiếm được một vài thông tin có liên quan đến chủ nhưng chỉ một lượng nhỏ có ích

Không tìm kiếm được thông tin có liên quan đén chủ đề

Chia sẻ thông tin

Chia sẻ nhiều thông tin hữu ích cho nhóm

Chia sẻ một số thông tin hữu ích với nhóm

Chia sẻ một số ít thông tin với nhóm

Không chia sẻ thông tin với nhóm

Sự tham gia vào nhiệm vụ nhóm

Tham gia tất cả các nhiệm vụ hoặc buổi họp với nhóm

Chỉ tham gia hơn một nửa các nhiệm vụ hoặc buổi họp với nhóm

Chỉ tham gia dưới một nửa các nhiệm vụ hoặc buổi họp với nhóm

Không tham gia nhiệm vụ hoặc buổi họp nào với nhóm

Hoàn thành nhiệm vụ

Hoàn thành nhiệm vụ được giao

Hoàn thành hơn một nửa nhiệm vụ được giao

Hoàn thành ít hơn một nửa nhiệm vụ được giao

Không hoàn nhiệm vụ nào được giao

Lắng nghe ý kiến của các thành viên khác

Lắng nghe ý kiến và phản hồi của các thành viên khác trong nhóm.

Gần như lắng nghe ý kiến và phản hồi của các thành viên khác trong nhóm.

Không thường xuyên lắng nghe ý kiến và phản hồi của các thành viên khác trong nhóm.

Không lắng nghe ý kiến và phản hồi của các thành viên khác trong nhóm, tự làm theo cách của mình

Hợp tác với nhóm

Thảo luận không tranh cãi với các thành viên khác trong nhóm

Thảo luận với các thành viên khác trong nhóm nhưng chỉ vài lần tranh cãi

Thỉnh thoảng tranh cãi với các thành viên khác của nhóm

Tranh cãi với mọi người và cố gắng để họ suy nghĩ như mình

 

Đăng nhận xét

0 Nhận xét