Bài 16: Phân loại rác thải - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300
Thiết kế một thiết bị giúp phân loại rác thải bằng cách sử dụng các đặc tính vật lý của chúng, bao gồm cả hình dạng và kích thước. Cùng Đồ Chơi STEM tìm hiểu về chủ đề khoa học Phân loại rác thải với bộ Lego Wedo 2.0
Phân loại rác thải - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300
1. Chuẩn bị (15 - 30 phút)
- Đọc phần chuẩn bị chung trong chương “Quản lý lớp học”.
- Đọc về dự án để bạn có ý tưởng tốt về những việc cần làm.
- Xác định cách bạn muốn giới thiệu dự án này: Sử dụng video được cung cấp trong dự án trong Phần mềm WeDo 2.0 hoặc sử dụng tài liệu bạn chọn.
- Xác định kết quả cuối cùng của dự án này: các thông số để trình bày và tạo ra tài liệu.
- Đảm bảo thời gian cho phép đáp ứng các kỳ vọng.
Quan trọng
Dự án này là một bản tóm tắt thiết kế. Vui lòng tham khảo chương “WeDo 2.0 trong Chương trình giảng dạy” để biết thêm giải thích về các thực hành thiết kế.
2. Giai đoạn khám phá ( 60 phút)
Xem Video giới thiệu trong phần mềm đi kèm. Video có thể tạo tiền đề cho các ý tưởng sau đây được xem xét và thảo luận với học sinh cho dự án này.
Video giới thiệu
Tái chế vật liệu là một trong những thách thức lớn nhất của thế kỷ 21. Tái chế có thể mang lại cuộc sống thứ hai cho các vật liệu mà bạn sử dụng. Để nhiều người tái chế rác thải của họ một cách nhất quán là một thách thức và một cách để khuyến khích việc tái chế rộng rãi hơn là thực hiện các phương pháp phân loại hiệu quả hơn:
- Mọi người phải áp dụng hành vi không khuyến khích vứt rác thải vào cùng một nơi.
- Các vật liệu thường phải được phân loại khi bắt đầu quá trình tái chế, và nhiều vật liệu có thể tái chế đến các trung tâm tái chế, tất cả được trộn với nhau.
- Con người hoặc máy móc có thể phân loại rác thải theo loại của họ và đặt tất cả giấy, nhựa, kim loại và thủy tinh lại với nhau.
- Khi một máy được sử dụng để phân loại các đối tượng, nó cần sử dụng một trong các đặc điểm vật lý của đối tượng, chẳng hạn như trọng lượng, kích thước, hình dạng hoặc thậm chí là các đặc tính từ tính của nó, để xử lý chúng.
Phân loại rác thải - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300
Câu hỏi thảo luận
- Nó có nghĩa là gì để tái chế?
Trả lời: Tái chế là một quá trình để biến vật liệu phế thải thành một thứ gì đó mới.
Các mặt hàng thường được tái chế bao gồm giấy, nhựa và thủy tinh. - Vật liệu có thể tái chế được phân loại như thế nào trong khu vực của bạn?
Trả lời: Cùng với học sinh của bạn mô tả nếu các tài liệu được phân loại bằng tay hoặc bằng máy. Hỏi học sinh xem các em có phân loại đồ tái chế ở nhà không hoặc các em có phân loại gì khác ở nhà không. - Hãy tưởng tượng một thiết bị có thể phân loại rác thải theo hình dạng của nó.
Trả lời: Câu trả lời cho câu hỏi này sẽ hướng dẫn sinh viên đến quá trình thiết kế. - Vật liệu tái chế của bạn đi đâu?
Trả lời: Câu trả lời cho câu hỏi này sẽ khác nhau tùy theo vị trí của bạn, nhưng rất có thể, vật liệu sẽ được chuyển đến cơ sở tái chế địa phương. Vật liệu không thể tái chế sẽ được chuyển đến một địa điểm khác, chẳng hạn như bãi rác hoặc lò đốt.
Yêu cầu học sinh của bạn thu thập câu trả lời của họ bằng văn bản hoặc hình ảnh trong công cụ Tài liệu.
3. Giai đoạn Tạo sản phẩm (60 phút).
Xây dựng và lập trình một chiếc xe tải để phân loại đồ vật có thể tái chế
Học sinh sẽ làm theo hướng dẫn xây dựng để tạo ra một chiếc xe tải phân loại và
các đồ vật.
1. Xây dựng một xe tải phân loại.
Mô hình được sử dụng trong dự án sử dụng hệ thống ròng rọc để lật tải ô tô tải trên một trục. Lúc đầu, cả hai phần sẽ có thể đi qua mặc dù chúng có hình dạng khác nhau. Sau đó, học sinh sẽ được thử thách sửa đổi thiết kế để các đối tượng được sắp xếp theo kích thước.
Phân loại rác thải - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300
Chương trình này sẽ bật động cơ theo một hướng trong 1 giây, để đảm bảo thùng đựng hoàn toàn ở vị trí khởi đầu của nó. Sau đó, xe tải sẽ đợi 3 giây. Tiếp tục sẽ phát một đoạn âm thanh máy chạy, và sau đó sẽ lật thùng đựng lên để thả các hộp chất thải.
Phân loại rác thải - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300
Quan trọng
Học sinh có thể phải điều chỉnh mức công suất của động cơ để chương trình này hoạt động. Động cơ có thể thay đổi tùy theo từng loại.
Đề xuất
Trước khi học sinh của bạn bắt đầu thiết kế các giải pháp, hãy yêu cầu họ thay đổi các tham số của chương trình để họ hiểu đầy đủ về nó.
Thiết kế một giải pháp khác
Từ mô hình này, học sinh có thể thay đổi thiết kế của tải trọng xe tải để phân loại các thùng hàng thành hai nhóm khác nhau theo hình dạng của chúng. Cho phép học sinh rất linh hoạt. Có những giải pháp đơn giản và phức tạp hơn cho vấn đề này có thể liên quan đến những thay đổi đối với thiết kế của trình sắp xếp, chương trình hoặc kết hợp cả hai.
Ý tưởng giải pháp
1. Điều chỉnh xe tải để phân loại các hộp.
Bằng cách tháo tấm sau LEGO ® của xe tải, một hộp sẽ có thể rơi vào lỗ đầu tiên trong khi hộp kia trượt ra khỏi mặt sau do hình dạng của nó. Các thiết kế khác cũng có thể hoạt động.
2. Sử dụng Cảm biến chuyển động để sắp xếp.
Bằng cách đặt Cảm biến chuyển động ở bên cạnh tải ở vị trí thích hợp và bằng cách tạo chương trình phù hợp, cảm biến có thể phát hiện các đối tượng dựa trên kích thước.
3. Sắp xếp các hộp bên ngoài xe tải.
Giải pháp này sẽ yêu cầu xây dựng một cái gì đó khác ngoài hoặc thay vì xe tải. Các hộp có thể được bỏ tại nhà máy và được phân loại theo cách khác.
Quan trọng
Điều quan trọng cần lưu ý là vì mô hình học sinh sẽ thay đổi tùy theo sự lựa chọn của học sinh, không có hướng dẫn xây dựng hoặc chương trình mẫu nào được cung cấp cho học sinh cho phần này của dự án.
Thiết kế các giải pháp bổ sung (tùy chọn, 45-60 phút)
Sử dụng phần “Thiết kế các giải pháp bổ sung” của dự án sinh viên như một phần mở rộng tùy chọn. Hãy nhớ rằng những nhiệm vụ này mở rộng dựa trên những nhiệm vụ của phần trước và được thiết kế cho học sinh lớn hơn hoặc cao cấp hơn.
Yêu cầu học sinh thiết kế một đối tượng thứ ba để sắp xếp. Để phân loại các vật dụng, học sinh có thể sẽ phải di chuyển khỏi mô hình xe tải và thiết kế một loại thiết bị khác:
- Phân loại các đối tượng bằng băng chuyền.
- Sắp xếp các đối tượng bằng cách sử dụng một cánh tay robot.
- Sắp xếp các đối tượng bằng hai thiết bị khác nhau.
Lưu ý rằng điều đó không quan trọng nếu thiết bị hoạt động hoàn hảo hoặc thậm chí là học sinh tìm ra giải pháp thành công. Phần quan trọng là lý do đằng sau các nguyên tắc sắp xếp được trình bày rõ ràng khi sinh viên áp dụng các nguyên tắc thiết kế kỹ thuật.
Gợi ý cộng tác
Bằng cách nhóm các nhóm lại với nhau, học sinh sẽ có nhiều lựa chọn hơn để tạo ra các chiến lược sắp xếp. Bạn có thể yêu cầu một nhóm sắp xếp một số đồ vật và sau đó yêu cầu nhóm thứ hai sắp xếp chúng hơn nữa. Ví dụ, nhóm đầu tiên có thể sắp xếp các đồ vật nhỏ từ đồ vật vừa và đồ vật lớn. Đội thứ hai sau đó sẽ sắp xếp phương tiện từ loại lớn.
Phân loại rác thải - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300
4. Giai đoạn chia sẻ ( 45 phút)
Hoàn thành tài liệu
Yêu cầu học sinh ghi lại dự án của mình theo một số cách:
• Yêu cầu học sinh chụp ảnh mọi phiên bản họ đã tạo và yêu cầu họ giải thích giải pháp thành công nhất hoặc giải pháp có tiềm năng nhất.
• Yêu cầu các nhóm học sinh so sánh và đối chiếu các thiết kế của họ với nhau.
• Yêu cầu học sinh đưa vào tài liệu của họ lời giải thích về cách một đối tượng có thể được sắp xếp theo hình dạng và hình dạng của đối tượng đó quan trọng như thế nào đối với giải pháp.
Trình bày kết quả
Học sinh nêu cách sử dụng giải pháp để sắp xếp các đồ vật theo hình dạng của chúng.
Để nâng cao khả năng thuyết trình của học sinh:
• Yêu cầu học sinh trình bày cách họ đã làm việc để giải quyết vấn đề này.
• Yêu cầu họ giải thích những thách thức mà họ gặp phải và kết quả là họ đã làm việc như thế nào để sửa đổi các thiết kế và chương trình của họ.
• Yêu cầu họ mô tả bối cảnh xung quanh lời giải thích của họ.
• Thảo luận xem giải pháp này có thể áp dụng cho cuộc sống thực không.
----------------------
Đánh giá dự án
Các chỉ số đánh giá dự án NGSS
Bạn có thể sử dụng các thước đo đánh giá này với lưới đánh giá quan sát mà bạn sẽ tìm thấy trong chương “Đánh giá với WeDo 2.0”.
Giai đoạn khám phá
Trong giai đoạn khám phá, hãy đảm bảo rằng học sinh tham gia tích cực vào các cuộc thảo luận, hỏi và trả lời câu hỏi, đồng thời có thể giải thích cách các thuộc tính của một đối tượng giúp họ sắp xếp nó.
- Học sinh không thể cung cấp câu trả lời cho các câu hỏi hoặc tham gia vào các cuộc thảo luận mô tả đầy đủ hoặc đầy đủ các thuộc tính của đối tượng và cách nó có thể được sắp xếp.
- Học sinh có thể, với sự nhắc nhở, cung cấp câu trả lời cho các câu hỏi hoặc tham gia vào các cuộc thảo luận một cách đầy đủ hoặc, với sự trợ giúp, mô tả các thuộc tính của đối tượng và cách nó có thể được sắp xếp.
- Học sinh có thể cung cấp câu trả lời đầy đủ cho các câu hỏi và tham gia vào các cuộc thảo luận trong lớp hoặc mô tả các thuộc tính của đối tượng và cách nó có thể được sắp xếp.
- Học sinh có thể mở rộng các giải thích trong cuộc thảo luận hoặc mô tả các thuộc tính của đối tượng và cách nó có thể được sắp xếp.
Giai đoạn Tạo
Trong giai đoạn Tạo, hãy đảm bảo rằng sinh viên làm việc tốt với nhóm của mình, thể hiện việc sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật và thu thập và sử dụng thông tin để giải quyết vấn đề.
- Học sinh không thể làm việc tốt trong một nhóm để giải quyết vấn đề, không thể hiện khả năng sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để giải quyết vấn đề.
- Học sinh có thể làm việc trong một nhóm để giải quyết vấn đề hoặc với sự trợ giúp, chứng minh việc sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để thu thập và sử dụng thông tin để giải quyết vấn đề.
- Học sinh có thể làm việc trong một nhóm để giải quyết vấn đề hoặc chứng minh việc sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để thu thập và sử dụng thông tin để giải quyết vấn đề.
- Học sinh làm việc như một trưởng nhóm hoặc có thể mở rộng việc sử dụng thiết kế kỹ thuật hoặc thu thập và sử dụng thông tin để giải quyết vấn đề theo nhiều cách.
Giai đoạn Chia sẻ
Trong giai đoạn Chia sẻ, hãy đảm bảo rằng học sinh có thể giải thích cách anh / cô ấy giải quyết vấn đề và truyền đạt cách anh / cô ấy sử dụng kích thước của các đối tượng để sắp xếp chúng.
- Học sinh không giải thích cách anh / cô ấy giải quyết vấn đề và không truyền đạt cách anh / cô ấy sắp xếp các đối tượng theo kích thước.
- Học sinh có thể giải thích một phần cách anh / cô ấy giải quyết vấn đề và giao tiếp, với sự gợi ý, một số ý tưởng về cách anh / cô ấy sắp xếp các đối tượng theo kích thước.
- Học sinh có thể giải thích đầy đủ cách anh / cô ấy giải quyết vấn đề và truyền đạt cách anh / cô ấy sắp xếp các đối tượng theo kích thước.
- Học sinh có thể giải thích chi tiết cách anh / cô ấy giải quyết vấn đề và truyền đạt rất rõ ràng và cặn kẽ cách anh / cô ấy sắp xếp đồ vật theo kích thước.
Các tiêu chuẩn đánh giá dự án ELA
Bạn có thể sử dụng các tiêu chuẩn đánh giá này với lưới đánh giá quan sát mà bạn sẽ tìm thấy trong chương “Đánh giá với WeDo 2.0”.
Giai đoạn khám phá
Trong giai đoạn khám phá, hãy đảm bảo rằng học sinh có thể giải thích một cách hiệu quả các ý tưởng và hiểu biết của mình liên quan đến các câu hỏi được đặt ra.
- Học sinh không thể chia sẻ ý kiến của mình liên quan đến các câu hỏi được đặt ra trong giai đoạn Khám phá.
- Học sinh có thể, với sự gợi ý, chia sẻ ý tưởng của mình liên quan đến các câu hỏi được đặt ra trong giai đoạn Khám phá.
- Học sinh thể hiện đầy đủ ý tưởng của mình liên quan đến các câu hỏi được đặt ra trong giai đoạn Khám phá.
- Học sinh sử dụng các chi tiết để mở rộng giải thích về các ý tưởng của mình liên quan đến các câu hỏi được đặt ra trong giai đoạn Khám phá.
Giai đoạn tạo
Trong giai đoạn Tạo, hãy đảm bảo rằng học sinh đưa ra các lựa chọn thích hợp (tức là chụp màn hình, hình ảnh, video, văn bản) và tuân theo các kỳ vọng đã thiết lập đối với các phát hiện tài liệu.
- Học sinh không ghi lại những phát hiện trong suốt cuộc điều tra.
- Học sinh thu thập tài liệu về những phát hiện của mình, nhưng tài liệu không đầy đủ hoặc không tuân theo tất cả các kỳ vọng đã thiết lập.
- Học sinh ghi lại đầy đủ các phát hiện cho mỗi thành phần của cuộc điều tra và đưa ra các lựa chọn thích hợp trong các lựa chọn.
- Học sinh sử dụng nhiều phương pháp thích hợp để lập tài liệu và vượt quá những mong đợi đã thiết lập.
Giai đoạn Chia sẻ
Trong giai đoạn Chia sẻ, hãy đảm bảo rằng học sinh sử dụng bằng chứng từ những phát hiện của chính mình trong quá trình điều tra để biện minh cho lý do của mình. Học sinh tuân thủ các nguyên tắc đã được thiết lập để trình bày kết quả cho khán giả.
- Học sinh không sử dụng bằng chứng từ những phát hiện của mình liên quan đến những ý tưởng được chia sẻ trong bài thuyết trình. Học sinh không tuân theo các hướng dẫn đã được thiết lập.
- Học sinh sử dụng một số bằng chứng từ những phát hiện của mình, nhưng sự biện minh còn hạn chế. Các hướng dẫn đã được thiết lập thường được tuân thủ nhưng có thể thiếu một hoặc nhiều lĩnh vực.
- Học sinh cung cấp đầy đủ bằng chứng để biện minh cho những phát hiện của mình và tuân theo các hướng dẫn đã được thiết lập để trình bày.
- Học sinh thảo luận đầy đủ những phát hiện của mình và sử dụng triệt để bằng chứng thích hợp để biện minh cho lý lẽ của mình trong khi tuân theo tất cả các hướng dẫn đã được thiết lập.
5. Sự khác biệt
Để đảm bảo thành công, hãy cân nhắc hướng dẫn thêm về xây dựng và lập trình, chẳng hạn như:
• Dành nhiều thời gian hơn để sinh viên hiểu cách thức hoạt động của nguyên mẫu đầu tiên.
• Cho phép họ có thời gian để tạo nhiều hơn một nguyên mẫu.
• Giải thích thiết kế dựa trên kỹ thuật.
Ngoài ra, hãy nêu cụ thể về cách bạn muốn họ trình bày và ghi lại những phát hiện của họ, chẳng hạn như với một buổi chia sẻ giữa các nhóm chẳng hạn.
Thiết kế các giải pháp khác
Đối với những sinh viên có kinh nghiệm hơn, bạn có thể muốn cho họ thêm thời gian để xây dựng và lập trình để cho phép họ tạo ra các loại thiết bị khác nhau sắp xếp theo các thuộc tính khác ngoài hình dạng. Yêu cầu họ sử dụng quy trình thiết kế để giải thích tất cả các phiên bản mà họ đã thực hiện.
Quan niệm sai lầm của học sinh
Học sinh sẽ thường nhầm lẫn giữa trọng lượng, khối lượng và thể tích. Chúng sẽ tạo ra mối tương quan rằng một vật càng nặng thì nó càng lớn. Họ cũng sẽ không kết nối trọng lực với nội dung. Đảm bảo lập phương trình về trọng lượng, khối lượng và thể tích cho học sinh.
Đặt mua ngay bộ sản phẩm Lego Wedo 2.0 tại Đồ Chơi STEM
|
|
|
Xem thêm