Chủ đề STEM: Chong chóng lửa
Thời lượng: 3 tiết
Nội dung chủ đạo và tích hợp trong bài học
Khoa học
- Nhận biết được không khí chuyển động gây ra gió và nguyên nhân làm không khí chuyển động (khối không khí nóng bốc lên cao, khối không khí lạnh tới thay thế).
Toán học
- Đọc và viết được số đo độ dài trong phạm vi 100cm.
- Thực hiện được phép cộng (không nhớ) các số trong phạm vi 100.
- Thực hiện được việc đo độ dài bằng thước thẳng với đơn vị đo cm.
- Thực hiện vẽ được đường tròn.
I. Mục tiêu
1. Năng lực
- Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến sự giãn nở vì nhiệt của vật chất.
- Nhận biết được không khí chuyển động gây ra gió và nguyên nhân làm không khí chuyển động (khối không khí nóng bốc lên cao, khối không khí lạnh tới thay thế).
- Phác họa được hình ảnh “Chong chóng chạy bằng nhiệt” kèm theo chú thích.
- Lựa chọn được vật liệu và đồ dùng cần thiết để làm “Chong chóng chạy bằng nhiệt”.
- Làm được “Chong chóng chạy bằng nhiệt” và giải thích được cơ chế hoạt động của mô hình.
- Quan sát, ghi chép và rút ra được kết luận về sự giãn nở vì nhiệt của không khí, và nguyên nhân làm không khí chuyển động, không khí chuyển động gây ra gió.
- Tích cực, chủ động chia sẻ ý kiến cá nhân trong quá trình tham gia các hoạt động.
- Hợp tác được với các thành viên của nhóm; lắng nghe tích cực và góp ý chân thành trong quá trình thực hiện và hoàn thiện các sản phẩm nhóm.
- Trang trí sản phẩm “Chong chóng chạy bằng nhiệt” một cách sáng tạo.
2. Phẩm chất:
- Chăm chỉ thực hiện các hoạt động (quan sát, ghi chép, làm thí nghiệm, thảo luận nhóm).
- Có trách nhiệm với các công việc mà nhóm phân công phụ trách.
- Cẩn thận, trung thực trong việc ghi chép và báo cáo các thông tin khi thực hiện thí nghiệm.
II. Đồ dùng dạy học
1. Chuẩn bị của giáo viên
- Phiếu học tập (3 loại phiếu, mỗi loại chuẩn bị 6 phiếu)
- Phiếu đánh giá (2 loại phiếu, mỗi loại chuẩn bị 40 phiếu)
- Một số phương tiện: Giấy bìa, giấy bạc, thước kẻ, bút chì (có đầu gôm), kéo, compa, đất sét, 01 đinh ghim.
2. Chuẩn bị của học sinh:
Bút lông (xanh, đỏ), thước thẳng , kéo bút màu, giấy thủ công, keo dán.
III. Tiến trình dạy học
1. Hoạt động 1: Xác định nhiệm vụ/vấn đề
1.1. Thảo luận nhóm để giải thích được một số hiện tượng liên quan đến sự giãn nở vì nhiệt của vật chất. (Tiết 1: 20p)
- Giáo viên chia nhóm
- Giáo viên đặt câu hỏi và yêu cầu học sinh trả lời:
- - Vì sao khi đun nước sôi, người ta thường không đổ
nước đầy ấm?
- - Vì sao khi lắp đặt đường ray xe lửa, giữa các
thanh ray thường để hở 1 khe nhỏ?
- Giáo viên cùng
học sinh kết luận về sự giãn nở vì nhiệt của chất rắn và chất
lỏng.
- Giáo viên đặt câu hỏi cho học sinh: Theo em, không khí có giãn nở vì nhiệt không? Nếu có, không khí giãn nở vì nhiệt như thế nào?
- Giáo viên mời một số học sinh trả lời và nêu dự đoán về sự giãn nở vì nhiệt của không khí.
- Giáo viên dẫn dắt học sinh thực hiện thí nghiệm: Để kiểm tra khả năng giãn nở vì nhiệt của không khí, chúng ta cùng nhau làm một thí nghiệm sau: Với những phương tiện như: nước nóng, chai nhựa, bong bóng, thau/tô em hãy thảo luận nhóm để tìm cách làm phồng bong bóng (không dùng cách thổi, bơm hơi).
- Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận nhóm, đưa ra dự đoán của nhóm về cách làm và giải thích lý do nhóm có những dự đoán này.
- Học sinh làm việc theo nhóm để thử nghiệm những dự đoán của nhóm.
- Giáo viên mời các nhóm báo cáo, chốt cách thức có thể sử dụng để làm phồng bong bóng: Lấy miệng của quả bong bóng bọc lấy phần miệng chai nhựa. Đặt chai nhựa vào một thau/tô, sau đó, rót nước nóng vào thay/tô.
- Giáo viên hỏi học sinh: Trong thí nghiệm này, vì sao bong bóng có thể phồng lên.
- Học sinh trả lời, học sinh khác nhận xét.
- Giáo viên nhận xét, rút ra kết luận: Nước nóng ở thau/tô làm không khí bên trong chai nhựa nóng lên. Khi nóng lên, phần không khí này nở ra, lấp đầy chai nhựa và tràn vào bong bóng, làm bong bóng phồng lên.
- Giáo viên đặt câu hỏi: Nếu bây giờ đặt chai nhựa (có bong bóng đang phồng) vào một thau nước lạnh thì chuyện gì sẽ xảy ra.
- Học sinh trả lời dự đoán. học sinh khác nhận xét.
- Giáo viên nhận xét, rút ra kết luận: Khi đặt chai nhựa (có bong bóng đang phồng) vào một thau nước lạnh thì bong bóng sẽ xẹp.
- Giáo viên đặt câu hỏi: Theo em, vì sao bong bóng lại xẹp?
- Học sinh trả lời, học sinh khác nhận xét.
- Giáo viên nhận xét, rút ra kết luận về sự co lại vì nhiệt của không khí: Không khí nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi.
1.2. Đặt vấn đề về “Chong chóng chạy bằng nhiệt” (Tiết 1: 10p)
- Giáo viên cho học sinh xem hình ảnh một chiếc chong chóng và đặt câu hỏi: Làm thế nào để chong chóng có thể quay?
- Học sinh trả lời, học sinh khác nhận xét.
- Giáo viên nhận xét.
- Giáo viên đặt câu hỏi: Vì sao chong chóng có thể quay?
- Giáo viên đặt câu hỏi: Theo em, không khí chuyển động như thế nào và nguyên nhân nào khiến không khí chuyển động?
- Giáo viên dẫn dắt vào tính huống: Khiêm và Nguyên cùng nhau làm hai chiếc chong chóng để chơi. Khiêm đố Nguyên làm quay chong chóng nhưng không được dùng gió. Nguyên suy nghĩ mãi mà chưa biết phải làm thế nào? Nếu em là Nguyên, em sẽ dùng cách gì để làm quay chong chóng mà không dùng gió?
- Một số học sinh trình bày phương án để làm quay chong chóng mà không dùng gió.
- Giáo viên đặt vấn đề: Thiết kế và làm “Chong chóng chạy bằng nhiệt”. học
sinh đóng vai là các nhà phát minh, làm việc theo nhóm 4 – 5 học sinh và
thực hiện các nhiệm vụ cụ thể sau:
- - Từ một số vật liệu được gợi ý (giấy, nến, bút chì,
đinh ghim, kéo, bút chì, đất sét), thảo luận nhóm để thiết kế
“Chong chóng chạy bằng nhiệt” nhằm chứng minh sự giãn nở vì
nhiệt của không khí và tìm hiểu thêm về sự chuyển động của không
khí.
- - Tiến hành làm “Chong chóng chạy bằng nhiệt”, ghi
chép lại một số nội dung: vật liệu được lựa chọn, cách tiến
hành, ưu điểm của sản phẩm mà nhóm làm, hạn chế của sản phẩm mà
nhóm làm, khó khăn trong quá trình thiết kế và làm “Chong chóng
chạy bằng nhiệt”
- - Thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi:
- Trình bày cách
làm “Chong chóng chạy bằng nhiệt” mà nhóm đã xây dựng.
- Vì sao chong
chóng có thể chạy bằng nhiệt?
- Trong “Chong
chóng chạy bằng nhiệt” mà nhóm đã thực hiện, không khí
đã chuyển động như thế nào?
- Nếu thay nến
bằng một nguồn nhiệt khác thì chong chóng có hoạt động
không?
- Yêu cầu đối với các nhóm:
- Bàn báo cáo về sản phẩm: “Chong chóng chạy
bằng nhiệt” (bao gồm cả bản thiết kế đính kèm) (phiếu báo cáo số
1)
- Yêu cầu:
- (1) Chong chóng có thể quay nhờ nhiệt.
- (2) Chong chóng được trang trí một cách thẩm
mỹ.
- Bàn báo cáo về quá trình làm chong chóng
(phiếu báo cáo số 2)
- Yêu cầu: Trình
bày đầy đủ các nội dung: vật liệu được lựa chọn, cách tiến hành
làm chong chóng, cách sử dụng chong chóng ưu điểm của sản phẩm
mà nhóm làm, hạn chế của sản phẩm mà nhóm làm, khó khăn trong
quá trình thiết kế và làm “Chong chóng chạy bằng nhiệt”.
- Bản báo cáo về Cơ sở khoa học của chong chóng mà
nhóm đã thiết kếTrả lời đầy đủ và khoa học các câu hỏi
trong bản báo cáo. (phiếu báo cáo số 3)
- Yêu cầu khác: Từng học sinh trong nhóm đều
tham gia đóng góp ý kiến cho việc lên ý tưởng, hiện thực hóa ý
tưởng và trang trí chong chóng.
2. Hoạt động 2: Thực hiện nhiệm vụ/Giải quyết vấn đề
2.1. Lập nhóm, thảo luận đề xuất ý tưởng và thiết kế sơ bộ “Chong chóng chạy bằng nhiệt” (Tiết 1: 10p) (tiết 2: 10 phút)
- Giáo viên chia lớp thành các nhóm 4-5 học sinh/nhóm bằng cách chọn thẻ màu hoặc đếm số.
- Yêu cầu học sinh di chuyển về nhóm bầu trưởng nhóm, thư kí.
- Giáo viên giới thiệu các phương tiện có thể sử dụng để thiết kế “Chong chóng chạy bằng nhiệt”.
- Giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận nhóm, đề xuất ý tưởng và thiết kế sơ bộ của chong chóng; từ đó, học sinh thảo luận để lựa chọn các phương tiện mà nhóm sẽ sử dụng để làm chong chóng. (hoàn thành phiếu báo cáo số 1 - nhóm)
2.2. Lựa chọn phương tiện và tiến hành làm “Chong chóng chạy bằng nhiệt” (Tiết 2: 30 phút)
- Giáo viên yêu cầu các nhóm lên lựa chọn phương tiện để tiến hành làm chong chóng. Trong quá trình học sinh làm chong chóng, giáo viên yêu cầu học sinh thảo luận nhóm, ghi lại các nội dung theo hướng dẫn trong phiếu báo cáo (hoàn thành phiếu báo cáo số 2, phiếu báo cáo số 3- nhóm)
- Trong quá trình học sinh làm việc nhóm, giáo viên đi khắp lớp để theo dõi, hỗ trợ thêm trong trường hợp học sinh cần sự giúp đỡ.
3. Hoạt động 3: Báo cáo/Tổng kết, đánh giá (tiết 3)
3.1. Báo cáo việc thực hiện nhiệm vụ, đánh giá (tiết 3 – 25 phút)
- Giáo viên tổ chức cho các nhóm báo cáo trình bày quá trình thực hiện
chong chóng và giới thiệu chong chóng mà nhóm đã thực hiện. Giáo viên
chú ý nhắc nhở học sinh cần đảm bảo báo cáo đầy đủ các nội dung như yêu
cầu, đặc biệt làm rõ các nội dung:
- Trình bày cách làm “Chong
chóng chạy bằng nhiệt” mà nhóm đã xây dựng.
- Vì sao chong chóng có thể
chạy bằng nhiệt?
- Trong “Chong chóng chạy
bằng nhiệt” mà nhóm đã thực hiện, không khí đã chuyển động như thế
nào?
- Nếu thay đổi hình dạng
chong chóng ban đầu thành hình trôn ốc thì chong chóng có hoạt động
không? Vì sao?
- Giáo viên yêu cầu học sinh lắng nghe và thực hiện đánh giá nhóm bạn qua phiếu đánh giá nhóm (phiếu đánh giá 1, 2). Giáo viên giải thích và hướng dẫn học sinh cách đánh giá qua phiếu đánh giá nhóm.
- Sau lượt báo cáo của mỗi nhóm, giáo viên yêu cầu các nhóm khác nhận xét và đặt câu hỏi cho nhóm phụ trách.
- Sau khi các nhóm đã trao đổi, giáo viên có thể đặt thêm câu hỏi để làm rõ các tình huống khác biệt giữa các nhóm (nếu có) và giúp học sinh giải thích.
- Giáo viên đặt câu hỏi để chuẩn bị chốt nội dung:
- Trình bày cách làm
“Chong chóng chạy bằng nhiệt” mà nhóm đã xây dựng.
- Vì sao chong chóng có
thể chạy bằng nhiệt?
- Trong “Chong chóng chạy
bằng nhiệt” mà nhóm đã thực hiện, không khí đã chuyển động như
thế nào?
- Giáo viên mời học sinh trả lời, các học sinh khác nhận xét.
- Giáo viên tổng kết: Khi có nguồn nhiệt, không khí nóng lên sẽ nở ra, Khi nở ra, không khí nóng bốc lên cao, không khí lạnh đến thay thế. Quá trình này làm cho không khí chuyển động, va chạm vào các cánh của chong chóng và làm cho chong chóng quay. Khi nguồn nhiệt càng lớn, không khí càng nóng, chong chóng sẽ quay nhanh hơn.
3.2. Tìm hiểu thêm về sự chuyển động của không khí (tiết 3 – 10 phút)
- Giáo viên đặt câu hỏi và yêu cầu học sinh thảo luận nhóm và trả lời các
câu hỏi này:
- Tại sao có gió?
- Giải thích vì sao ban ngày gió từ biển thổi vào đất
liền và ban đêm gió từ đất liền thổi ra biển.
- Học sinh thảo luận nhóm và trình bày kết quả thảo luận nhóm. học sinh nhóm khác nhận xét.
- Giáo viên nhận xét, tổng kết.
3.3. Tổng kết (tiết 3 – 5 phút)
- Giáo viên đặt câu hỏi:
- Khi thay đổi nhiệt độ, không khí sẽ thay đổi như thế
nào?
- Trình bày nguyên nhân làm không khí chuyển động.
- Tại sao có gió?
- Học sinh trả lời. học sinh khác nhận xét.
- Giáo viên nhận xét, tổng kết.
IV. Phụ lục
1. Phiếu học tập
Khiêm và Nguyên cùng nhau làm hai chiếc chong chóng để chơi. Khiêm đố Nguyên làm quay chong chóng nhưng không được dùng gió. Nguyên suy nghĩ mãi mà chưa biết phải làm thế nào? Nếu em là Nguyên, em sẽ dùng cách gì để làm quay chong chóng mà không dùng gió?
Bạn hãy cùng các cộng sự của mình suy nghĩ, thiết kế và làm một chong chóng chạy bằng nhiệt với những yêu cầu sau:
(1) Chong chóng có thể quay nhờ nhiệt
(2) Chong chóng được trang trí một cách thẩm mỹ
Vẽ thiết kế của bạn bên dưới và chú thích các bộ phận của chong chóng
1. Dụng cụ
.............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
2. Cách tiến hành
.............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
3. Cách vận hành chong chóng
.............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
4. Ưu điểm
4.1. Ưu điểm có thể chạy bằng nhiệt
.............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
4.2. Ưu điểm về mặt thẩm mỹ
.............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
4.3. Các ưu điểm khác
.............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
5. Hạn chế
.............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
6. Khó khăn trong quá trình làm sản phẩm
.............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
1. Trình bày cách làm “Chong chóng chạy bằng nhiệt” mà nhóm đã xây dựng.
.............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
2. Vì sao chong chóng có thể chạy bằng nhiệt?
.............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
3. Trong “Chong chóng chạy bằng nhiệt” mà nhóm đã thực hiện, không khí đã chuyển động như thế nào?
.............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
4. Nếu thay đổi hình dạng chong chóng ban đầu thành hình trôn ốc thì chong chóng có hoạt động không? Vì sao?
.............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. ..............................................................................................................................................................................................................
2. Phiếu đánh giá
Phiếu đánh giá sản phẩm “Chong chóng chạy bằng nhiệt”
Nhóm thực hiện: ……….................................…………………….................................................................................…………………………
Thành viên đánh giá: ………........................…………………….................................................................................…………………………
| Tiêu chí | Mức độ | ||
|
|
|
|
| Chong chóng có thể chạy bằng nhiệt | |||
| Chong chóng được trang trí một cách thẩm mỹ | |||
Phiếu đánh giá phần báo cáo quá trình thực hiện sản phẩm
Nhóm thực hiện: ……….................................…………………….................................................................................…………………………
Thành viên đánh giá: ………........................…………………….................................................................................…………………………
| Tiêu chí | Mức độ | ||
|
|
|
|
|
| Bản báo cáo có đầy đủ các nội dung được yêu cầu: vật liệu được lựa chọn, cách tiến hành làm chong chóng, cách sử dụng chong chóng, ưu điểm của sản phẩm mà nhóm làm, hạn chế của sản phẩm mà nhóm làm, khó khăn trong quá trình thiết kế và làm “chong chóng chạy bằng nhiệt”. | |||
| Người trình bày báo cáo lưu loát, rõ ràng, súc tích, dễ theo dõi. | |||
| Có sự hợp tác của các thành viên trong quá trình báo cáo. | |||
| Trả lời hợp lý, khoa học các câu hỏi mà các nhóm khác đặt ra. | |||
