BÀI HỌC STEM –TOÁN 10A1

CHỦ ĐỀ: SẢN XUẤT THUYỀN ĐỒ CHƠI

                                                     GV hướng dẫn: Đặng Thanh Hải

                                   Lớp thực hiện: 10A1

    Thực hiện kế hoạch dạy học bộ môn Toán năm học 2021 – 2022, triển khai phương pháp dạy học theo định hướng STEM tại trường THPT Triệu Quang Phục, đồng thời áp dụng linh hoạt các hình thức tổ chức giáo dục Stem, gồm: dạy học các môn khoa học theo bài học Stem; tổ chức hoạt động trải nghiệm Stem; tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật. Trong bối cảnh dịch Covid-19 đang diễn biến phức tạp, đảm bảo thực hiện tốt công tác phòng dịch Covid- 19, nhưng vẫn tạo cơ hội để các bạn học sinh lớp 10 tìm hiểuvề những sản phẩm, sự vật trong cuộc sống áp dụng những kiến thức Toán học, Vật lý vào thực tiễn như: Vectơ; lực đẩy Ác-si-mét; nguyên lí hoạt động của motor – cánh quạt; sự nổi; khối lượng riêng; trọng lượng riêng … Với sự hướng dẫn dự án của Cô Đặng Thanh Hải – GV bộ môn toán lớp 10A1, tập thể lớp với 4 tổ cùng nhau thực hiện dự án học tập  “Sản xuất Thuyền đồ chơi”.

         Qua đó giúp các bạn học sinh làm quen với những ứng dụng thực tế, kích thích khả năng sáng tạo, cách làm việc nhóm trong thời kì dịch bệnh và góp phần hình thành năng lực GQVĐ và sáng tạo, năng lực mô hình hóa toán học, năng lực sử dụng công cụ, phương tiện  toán học…trong thực tiễn cho các bạn học sinh cấp THPT, đồng thời hình thành các phẩm chất tự chủ, tự học, trách nhiệm trong học tập.

1.Dự án của lớp được triển khai với các nhiệm vụ cơ bản như sau:

          + Phân tích và hiểu rõ yêu cầu “Thiết kế và chế tạo thuyền chạy bằng motor – cánh  

           quạt” bằng xốp, motor – cánh quạt .

           + Mô tả và giải thích được một cách định tính về nguyên lí chế tạo tàu, thuyền

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

           + Chứng minh hoạt động của các motor – cánh quạt và di chuyển của thuyền bằng       tính toán.   

           + Chế tạo sản phẩm và quay video thử nghiệm sản phẩm.

          2.Sản phẩm cần đạt được tiêu chí sau:

       3. Kết quả thu được sau dự án:

        Qua việc thực hiện dự án chúng em tìm hiểu một số kiến thức bổ ích như sau:

        3.1. Nguyên vật liệu cần chuẩn bị

         + Xốp làm nền thuyền chính và những vật dụng trang trí thuyền ví dụ ống nhựa, que...

         + Motor, cánh quạt (hoặc các vật có khả năng rẽ sóng nhưu: chân vịt....) cùng nguồn điện   xoay chiều làm động cơ của thuyền.

          + Một số dụng cụ để xử lí và gắn, nối như: dao, kéo, bút, băng dính, súng bắn keo,...

         3.2. Nguyên lí hoạt động:     

         a. Nguyên lí hoạt động của motor – cánh quạt:

         + Đầu tiên ta cần hiểu: motor là gì? Mô tơ (tiếng Pháp: Moteur, tiếng Anh: Motor) là một  thiết bị tạo ra chuyển động, như một động cơ, nó           thường được dùng để chỉ một động cơ điện hoặc một động cơ đốt trong, dùng để chuyển đổi dạng năng lượng điện sang các loại  năng lượng khác.

         + Lí do ta chọn dòng điện xoay chiều vì motor hoạt động nhờ vào dòng điện xoay chiều,  cách vận hành của motor đi kèm cánh quạt hoặc các vật rẽ sóng khác, nói đơn giản như sau:

         Khi nối hoặc bật công tắc cho dòng điện xoay chiều cấp điện sẽ khiến stato của động cơ hoạt động, tạo ra từ trường quay với tốc độ n= 60f/p (vòng/ phút), quét qua các thanh dẫn của rôto tạo ra dòng điện cảm ứng.

        + Dòng điện xuất hiện trong dây dẫn kín của rôto được đặt trong môi trường từ trường tạo ra lực điện từ đặc .

         + Tổng hợp các lực trên tạo ra môment (đại lượng thể hiện của tác động gây ra sự quay quanh một điểm hoặc một trục của một vật thể) quay với trục của rôto, làm rôto quay theo chiều từ trường. Rôto quay khiến cho cánh quạt hay vật quay được gắn dọc theo trục cũng quay theo, tạo ra lực đẩy khiến thuyền di chuyển về phía trước.     

        b. Lực đẩy Ác-si-mét, sự nổi chìm cùng trọng lượng và khối lượng riêng của thuyền:

       + Chọn xốp làm thân nền thuyền chính vì trọng lượng riêng của xốp nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước, dựa vào lực đẩy Ác-si-mét giúp thuyền nổi trên mặt nước

       + Thuyền được trang trí với các vật liệu dễ nổi trên mặt nước và trang trí cân đều hai bên giúp thuyền không bị lật cũng như không nghiêng ngả.

        c.Dựa trên hướng véc-tơ và ứng dụng “mũi pha lê”:

      + Thuyền được thiết kế với mũi nhọn để có thể dễ dàng tiến về phía trước (ứng dụng hình thức của vecto với đầu mũi tên) và thân thẳng để cân bằng lực cản của nước.

      + Mũi thuyền nhọn được vát chéo giúp thuyền triệt tiêu phần lớn lực cản của nước khi di chuyển, ngoài ra còn một số nguyên lí khác giúp thuyền di chuyển và nổi trên mặt nước dễ  dàng hơn.

     3.3. Các bước thực hiện làm sản phẩm:

      Để làm ra một chiếc thuyền như ý và đạt đầy đủ yêu cầu, ta cần phải trải qua rất nhiều bước làm cũng như công đoạn nhỏ, và em sau đây sẽ liệt kê một số công đoạn chính khi làm để giúp ai muốn làm một chiếc thuyền motor có thể phần nào dễ dàng hơn khi thực hiện:

       + Xác định mẫu thuyền ta muốn làm bằng cách tự thiết kế hoặc tham khảo từ các nguồn như youtube,...

       + Liệt kê, lên danh sách các vật liệu, vật dụng cần sử dụng để chuẩn bị.

       + Tìm hiểu nguyên lí hoạt động của các bộ phận để sắp xếp các bộ phận đó sao cho hợp lí và an toàn.

       + Bắt tay vào làm sản phẩm, đừng ngại thất bại vì đó là điều phải trải qua để có một sản phẩm hoàn chỉnh.

       + Kiểm tra hoạt động của thuyền xem có di chuyển được không, có nổi được không,...

       + Với một dự án STEM, ta cần quay lại quá trình làm sản phẩm để làm thành một video như một trải nghiệm và minh chứng cho công sức ta bỏ ra.

     Những trải nghiệm khi làm dự án STEM thực sự rất thú vị và đáng nhớ với bản thân em và có lẽ với những người chung tay làm sản phẩm. Sự thành công của sản phẩm chính là trái ngọt do chính tay ta làm ra, bỏ công sức vào. Cảm ơn cô đã tạo ra dự án STEM này, giúp học sinh bọn em có thêm nhiều trải nghiệm chưa bao giờ thử. Cuối cùng em xin chúc hoạt động của trường ta sẽ ngày càng thành công và mở rộng, chúc các thầy cô cùng các bạn luôn mạnh khỏe để đồng hành cùng chúng em tại mái trường THPT Triệu Quang Phục.

              Nhóm 1: https://www.youtube.com/watch?v=egVmgHtzxl8

Nhóm 2: https://www.youtube.com/watch?v=sRcBJuwNYXw

Nhóm 3: https://www.youtube.com/watch?v=SqrHOsHA-co

Nhóm 4: https://www.youtube.com/watch?v=Y4zmtAgJ2QA