1. Chuẩn bị của giáo viên

Các phiếu học tập và phiếu đánh giá (xem Phụ lục).

Dụng cụ/vật liệu giáo viên cung cấp cho các nhóm học sinh:

2. Chuẩn bị của học sinh

III. Các hoạt động dạy học chủ yếu

1. Hoạt động 1: Mở đầu (Xác định vấn đề)

a) Khởi động

- Học sinh tham gia trò chơi “đoán hay, đáp giỏi” với luật chơi như sau:

• Các nhóm học sinh lần lượt nghe 4 gợi ý về 1 phát minh của loài người.
• Sau mỗi gợi ý, nếu học sinh đoán được đáp án thì có thể giành quyền trả lời.
• Nếu sau 4 gợi ý mà không có nhóm học sinh nào đoán được đáp án thì giáo viên sẽ chiếu hình ảnh của phát minh đó để cho các nhóm giành quyền trả lời.

** 4 gợi ý lần lượt như sau:

(1) Phát minh này là một bước tiến khổng lồ của nhân loại trong hoạt động thương mại.

(2) Phát minh này đã được người Ai Cập cổ đại tạo ra từ 4.000 năm trước công nguyên.

(3) Phát minh này là một phương tiện di chuyển.

(4) Phát minh này sử dụng một nguồn năng lượng tái tạo được để hoạt động.

** Đáp án: thuyền buồm

- Giáo viên dẫn dắt học sinh đến cuộc đua xe buồm thông qua hình ảnh.

- Học sinh tiếp nhận nhiệm vụ mới cho bài học là cùng thiết kế và chế tạo một xe buồm đồ chơi để tham gia cuộc đua xe buồm.

b) Giao nhiệm vụ

- Học sinh ghi nhận nhiệm vụ thực hiện thiết kế và chế tạo xem buồm với các yêu cầu cụ thể vào vở:

(1) Xe dùng năng lượng gió để di chuyển.

(2) Xe chạy được quãng đường tối thiểu 60cm.

(3) Xe có cấu trúc ổn định, di chuyển cân bằng.

(4) Chỉ sử dụng những nguyên vật liệu do giáo viên cung cấp.

2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới (Nghiên cứu kiến thức nền)

* Tìm hiểu năng lượng gió và việc khai thác sử dụng năng lượng gió:

- Học sinh xem video “Ứng dụng năng lượng gió” trong thời gian 3 phút. Sau đó một vài học sinh được mời ngẫu nhiên để trả lời các câu hỏi sau:

+ Kể tên các ứng dụng của năng lượng gió trong đời sống và sản xuất.

+ Nêu một số ưu điểm và hạn chế của năng lượng gió.

- Các học sinh khác bổ sung ý kiến (nếu có).

* Tìm hiểu về việc khai thác năng lượng gió trong chế tạo thuyền buồm

- Học sinh được chia thành nhóm 4-5 học sinh/nhóm để thảo luận và hoàn thành Phiếu học tập số 1.

- Sau khi các nhóm hoàn thành phiếu học tập, đại diện 1-2 nhóm được mời ngẫu nhiên để trình bày kết quả thảo luận. Các nhóm khác nhận xét, bổ sung.

- Học sinh được giáo viên tổng kết một số kiến thức trọng tâm về năng lượng gió và việc khai thác năng lượng gió như sau:

+ Gió là một loại năng lượng tái tạo được và đã được con người khai thác từ lâu.

+ Sử dụng năng lượng gió và các loại năng lượng tái tạo được khác sẽ không gây ô nhiễm môi trường.

+ Năng lượng gió có thể dùng để chạy thuyền buồm, làm quay turbine của máy phát điện,…

+ Thuyền buồm khai thác năng lượng gió nhờ có bộ phận buồm.

+ Buồm có thể được làm từ vải, ny lon, hay nhựa được may thành hình tam giác hoặc tứ giác. Tác dụng của lá buồm là để bắt gió và chuyển thành lực đẩy.

3. Hoạt động 3: Luyện tập và vận dụng (Tìm giải pháp, chế tạo và chia sẻ)

a) Đề xuất và lựa chọn giải pháp

- Học sinh hoạt động theo nhóm 4 – 5 học sinh/nhóm.

- Các nhóm nhận Phiếu học tập số 2 - Thiết kế xe buồm và nghe giáo viên giới thiệu về các nguyên vật liệu gồm:

- Các nhóm quan sát, nghiên cứu các nguyên vật liệu và thảo luận trong 5 phút để trả lời các câu hỏi từ 1 đến 8 trong Phiếu học tập số 2

+ Cấu tạo cơ bản của xe buồm gồm những thành phần nào?

+ Nguyên liệu nào được chọn để làm bánh xe, thân xe?

+ Nguyên liệu nào được chọn để làm cánh buồm? Vì sao?

** Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh làm thí nghiệm khám phá về khả năng cản gió của các loại vật liệu khác nhau trước khi quyết định lựa chọn vật liệu làm cánh buồm.

+ Xe buồm có thể có mấy bánh để đảm bảo sự cân bằng?

+ Thân xe có thể có hình dạng gì để đảm bảo sự cân bằng?

+ Cánh buồm có thể có hình dạng gì để đảm bảo sự cân bằng và đón gió tốt?

** Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh làm thí nghiệm khám phá về khả năng cản gió của các loại buồm với hình dạng khác nhau trước khi quyết định lựa chọn hình dạng cánh buồm.

+ Làm thế nào để gắn cánh buồm chắc chắn lên khung xe?

+ Cánh buồm có thể gắn ở vị trí nào để đón được nhiều gió?

- Các nhóm dựa trên các câu hỏi gợi ý trong Phiếu học tập số 2 để thảo luận và vẽ bản vẽ xe buồm trên giấy A3 trong vòng 10 phút.

- Giáo viên quan sát và hỗ trợ các nhóm (nếu cần) trong quá trình thiết kế.

- Mỗi nhóm học sinh lần lượt trình bày ý tưởng thiết kế xe buồm theo yêu cầu của giáo viên:

+ Thời gian trình bày: tối đa 3 phút.

+ Nội dung trình bày: Giải thích cấu tạo xe buồm được thể hiện trên bản vẽ.

+ Cách thức trình bày: 1 – 2 học sinh đại diện nhóm trình bày, các thành viên khác trong nhóm ghi chú góp ý của giáo viên.

- Giáo viên nhận xét phần trình bày của các nhóm và góp ý cho sản phẩm của các nhóm.

- Các nhóm căn cứ vào các góp ý của giáo viên để hoàn thiện bản vẽ xe buồm và ghi lại các thay đổi về thiết kế so với ý tưởng ban đầu, giải thích lí do vì sao thay đổi thiết kế.

b) Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá

- Các nhóm nhận nguyên vật liệu từ giáo viên và tiến hành kiểm tra nguyên vật liệu theo danh sách được ghi trong Phiếu học tập số 2.

- Các nhóm phân công nhiệm vụ cho các thành viên và tiến hành chế tạo xe buồm theo bản vẽ và nguyên vật liệu giáo viên cung cấp.

- Giáo viên lưu ý về tính an toàn, cẩn thận khi sử dụng súng bắn keo. Giáo viên có thể tạo 1 khu vực sử dụng súng bắn keo chung để dễ quan sát khi học sinh thực hiện sản phẩm.

- Giáo viên chuẩn bị sẵn đường băng để các nhóm tự thử nghiệm sản phẩm.

- Các nhóm nhận Phiếu học tập số 3 – Cuộc đua xe buồm, tiến hành thử nghiệm sản phẩm xe buồm theo hướng dẫn ở phần Luật chơi và ghi lại quãng đường xe chạy được qua 3 lần thử nghiệm vào bảng kết quả thử nghiệm.

- Các nhóm thảo luận trong 3 phút để ghi lại các đề xuất cải tiến xe buồm (nếu có).

- Giáo viên dặn dò học sinh điều chỉnh xe buồm sau khi thử nghiệm (nếu cần).

- Giáo viên theo dõi quá trình học sinh thực hiện để nhắc nhở và hỗ trợ khi cần thiết.

- Học sinh dựa trên các tiêu chí trong phiếu đánh giá sản phẩm (do giáo viên cung cấp) để thử nghiệm và tự đánh giá xe buồm do nhóm chế tạo.

c) Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh

- Mỗi nhóm lần lượt báo cáo kết quả chế tạo xe buồm của nhóm theo yêu cầu của giáo viên:

+ Thời gian trình bày: tối đa 5 phút.

+ Nội dung trình bày: Giới thiệu sản phẩm xe buồm và kết quả quãng đường xe buồm chạy được qua 3 lần thử nghiệm.

+ Cách thức trình bày: 1 – 2 học sinh đại diện nhóm trình bày, các thành viên khác trong nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp bằng cách cho xe buồm chạy thử.

- Giáo viên đặt một số câu hỏi làm rõ sản phẩm của học sinh:

+ Bằng cách nào xe buồm có thể di chuyển được?

+ Có thể thiết kế cánh buồm lớn hơn để đón được nhiều gió hơn không? Vì sao?

+ Nhóm đã làm thế nào để các bộ phận của xe có cấu trúc ổn định, không bị rời ra?

+ Nhóm dự kiến thay đổi gì trong cấu tạo của xe buồm để xe hoạt động tốt hơn?

- Giáo viên nhận xét về sản phẩm xe buồm và quá trình hoạt động của các nhóm.

- Giáo viên nhấn mạnh:

+ Năng lượng gió tác động lên cánh buồm làm xe di chuyển.

+ Cánh buồm càng lớn càng đón được nhiều gió nhưng xe sẽ dễ bị ngã.

+ Năng lượng gió là nguồn năng lượng “xanh” (có thể tái tạo được và không gây ô nhiễm), do đó cần được ứng dụng rộng rãi trong tương lai.

- Giáo viên tổng kết và phát thưởng cho nhóm đạt kết quả tốt nhất trong chủ đề.

1. Phiếu học tập

PHIẾU ĐÁNH GIÁ

SẢN PHẨM XE BUỒM VÀ KẾT QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH

Đánh dấu [x] mức độ đạt được của sản phẩm ở mỗi tiêu chí.

STT	Tiêu chí	Đạt	Chưa đạt
1	Cánh buồm được thiết kế với hình dạng phù hợp, được đặt ở vị trí phù hợp để đón gió.
2	Xe buồm chạy được quãng đường tối thiểu 60cm.
3	Xe buồm có cấu trúc ổn định, di chuyển cân bằng.
4	Các nhóm chỉ sử dụng nguyên vật liệu do giáo viên cung cấp để chế tạo xe buồm.
5	Kết quả thử nghiệm xe buồm gió được ghi nhận đầy đủ.
6	Các nhóm hoàn thành đầy đủ các nhiệm vụ học tập.
7	Các thành viên trong nhóm cùng nhau thực hiện bản vẽ, chế tạo xe buồm và báo cáo sản phẩm.

3. Sản phẩm minh họa

Bảng thông tin kích thước xe buồm

Thành phần	Kích thước	Thành phần	Kích thước
Chiều dài bánh xe	5cm	Chiều dài cột buồm	15cm
Chiều dài trục quay	15cm	Hình dạng khung	Hình chữ nhật
Kích thước khung	15cm x 5cm	Nguyên liệu kết nối	Keo nến

Thành phần	Kích thước	Thành phần	Kích thước
Chiều dài bánh xe	53cm	Chiều dài cột buồm	15cm
Chiều dài trục quay	15cm	Hình dạng khung	Hình tam giác
Kích thước khung	15cm	Nguyên liệu kết nối	Đất nặn