Bài 9: Lực kéo - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300

Từ thời xưa con người đã cố gắng di chuyển các vật thể lớn. Từ các nền văn minh cổ đại đến thời hiện đại, nhiều công cụ khác nhau đã được sử dụng để đẩy hoặc kéo các vật thể. Cùng Đồ Chơi STEM tìm hiểu về chủ đề khoa học Lực kéo với bộ Lego Wedo 2.0

Lực kéo - 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.

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.

Từ thời xưa con người đã cố gắng di chuyển các vật thể lớn. Từ các nền văn minh cổ đại đến thời hiện đại, nhiều công cụ khác nhau đã được sử dụng để đẩy hoặc kéo các vật thể.

1. Khi bạn không thể kéo một thứ gì đó, đó là bởi vì nó đang bị kéo theo hướng ngược lại với cùng một lực hoặc lực lớn hơn.
2. Khi vật bắt đầu chuyển động, điều này có nghĩa là có một lực lớn hơn theo hướng chuyển động.
3. Trên trái đất, lực ma sát có tác động trong việc kéo 1 vật.
4. Trên bề mặt có ít ma sát hơn, việc kéo cùng một trọng lượng sẽ dễ dàng hơn so với bề mặt gồ ghề có nhiều ma sát.

Chủ đề về lực và chuyển động này đã được khám phá và giải thích chi tiết bởi Ngài Isaac Newton vào thế kỷ 17. Bạn trải nghiệm các định luật vật lý mà ông ấy đã xác định và chứng minh.

Lực kéo - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300

Câu hỏi thảo luận

1. Một số cách bạn có thể làm cho một vật di chuyển là gì?
   Trả lời: Để làm cho nó di chuyển, hãy kéo hoặc đẩy nó, hay nói chung là tác dụng một lực lên nó.
2. Bạn có thể giải thích ma sát? Kéo một vật trên bề mặt bình thường có dễ hơn kéo trên bề mặt trơn không?
   Trả lời: Dễ dàng di chuyển một vật trên bề mặt trơn trượt hơn là trên bề mặt gồ ghề. Tùy thuộc vào khối lượng của một vật, việc di chuyển vật trên bề mặt trơn trượt cũng có thể khó khăn hơn vì có ít lực bám hơn để đẩy hoặc kéo.
3. Dự đoán điều gì sẽ xảy ra nếu lực kéo về một hướng lớn hơn hướng khác.
   Câu trả lời này nên dựa trên dự đoán của học sinh ngay từ đầu.
   Điều này có nghĩa là tại thời điểm này, câu trả lời của học sinh có thể không chính xác.
   Sau bài học, học sinh sẽ có thể thảo luận về thực tế là chuyển động của vật sẽ có hướng của lực đẩy hoặc lực kéo lớn nhất.
4. Em hãy suy ra mối quan hệ giữa lực cân bằng và cơ năng chuyển động của vật?
   Trả lời: Các lực không cân bằng có thể gây ra sự thay đổi chuyển động của vật thể (tăng tốc, giảm tốc độ, v.v.)

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 robot kéo
Học sinh sẽ làm theo hướng dẫn xây dựng để tạo robot kéo. Robot kéo này sẽ kéo một số đồ vật được đặt trong giỏ của mình. Việc kiểm tra này có thể được thực hiện trên nhiều loại bề mặt khác nhau, như gỗ hoặc thảm. Sử dụng cùng một bề mặt trong toàn bộ dự án.

1. Xây dựng một robot kéo.
Mô-đun lắc lư được sử dụng trong dự án sử dụng một bánh răng côn. Bánh răng côn này thay đổi trục quay, từ phương thẳng đứng sang phương ngang, đưa chuyển động từ động cơ đến các bánh xe. Rổ có một số viên gạch trượt để giảm ma sát.

Lực kéo - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300

Lực kéo - Dự án khoa học bộ Lego Wedo 2.0 - Robot Milo 45300

Đề xuất
Trước khi học sinh của bạn bắt đầu kiểm tra, hãy yêu cầu họ thay đổi các tham số của chương trình để họ hiểu đầy đủ về nó.

4. Giai đoạn chia sẻ ( 45 phút)

Hoàn thành tài liệu
Yêu cầu học sinh ghi lại dự án của họ theo nhiều cách (các đề xuất có thể
bao gồm):

• Yêu cầu họ chụp màn hình kết quả của họ.
• Yêu cầu họ so sánh những hình ảnh này với hình ảnh ngoài đời thực.
• Mời các em quay video các em mô tả dự án của mình cho cả lớp xem.

Gợi ý
Học sinh có thể thu thập dữ liệu dưới dạng biểu đồ hoặc trên bảng tính.
Học sinh cũng có thể vẽ biểu đồ kết quả bài kiểm tra của mình.

Trình bày kết quả
Vào cuối dự án này, học sinh nên trình bày kết quả điều tra của họ.

Để nâng cao khả năng trình bày của học sinh:

• Đảm bảo học sinh sử dụng các từ như lực cân bằng, lực không cân bằng, đẩy, kéo, ma sát và trọng lượng.
• Yêu cầu họ sử dụng mũi tên để biểu diễn lực.
• Yêu cầu họ đưa lời giải thích của họ vào ngữ cảnh.
• Yêu cầu họ phân tích dự án của họ trong các tình huống thực tế, trong đó họ đã quan sát thấy các lực cân bằng và không cân bằng.
• Thảo luận về mối liên hệ giữa những phát hiện của họ và những tình huống cụ thể này.

----------------------

Đánh giá dự án

Các tiêu chuẩn đánh giá dự án NGSS
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 học sinh tham gia tích cực vào cuộc thảo luận, hỏi và trả lời câu hỏi, đồng thời sử dụng chính xác các thuật ngữ đẩy và kéo, lực và ma sát.

1. 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 ý tưởng về lực đẩy và kéo hoặc liên hệ rằng chúng là lực.
2. 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 và mô tả lực đẩy và kéo như một ví dụ về lực.
3. Học sinh có thể trả lời đầy đủ cho các câu hỏi và tham gia vào các cuộc thảo luận trong lớp hoặc mô tả lực đẩy và lực kéo.
4. Học sinh có thể mở rộng các giải thích trong thảo luận hoặc mô tả chi tiết khái niệm lực đẩy và kéo.

Giai đoạn Tạo sản phẩm
Trong giai đoạn Tạo, hãy đảm bảo rằng học sinh đang làm việc như một phần của nhóm, có thể đưa ra dự đoán về những gì sẽ xảy ra và có thể sử dụng thông tin thu thập được trong giai đoạn Khám phá.

1. Học sinh không thể làm việc nhóm tốt, đưa ra dự đoán về những gì sẽ xảy ra hoặc sử dụng thông tin thu thập được.
2. Học sinh có thể làm việc theo nhóm và dự đoán, với sự trợ giúp, những gì có thể xảy ra trong cuộc điều tra.
3. Học sinh có thể thu thập và sử dụng thông tin với sự hướng dẫn, làm việc theo nhóm và đóng góp vào các cuộc thảo luận nhóm, đưa ra dự đoán và thu thập thông tin để sử dụng trong một bài thuyết trình để giải thích nội dung.
4. Học sinh có thể làm việc theo nhóm, đóng vai trò là người lãnh đạo, và đưa ra các dự đoán để giải thích các lực đẩy và kéo bằng thông tin.

Giai đoạn Chia sẻ
Trong giai đoạn Chia sẻ, hãy đảm bảo rằng học sinh có thể giải thích những gì đang xảy ra với mô hình về mặt lực lượng, đã thử nghiệm các kết hợp khác nhau và có thể dự đoán những kết hợp khác, và có thể sử dụng thông tin quan trọng từ dự án của họ để tạo báo cáo cuối cùng.

1. Học sinh không thể tham gia thảo luận về cuộc điều tra, giải thích mô hình bằng cách sử dụng khái niệm lực, hoặc sử dụng thông tin để tạo ra một dự án cuối cùng.
2. Học sinh có thể, với sự gợi ý, tham gia vào cuộc thảo luận về các lực, hoàn thành nhiều tình huống thử nghiệm để đưa ra dự đoán và sử dụng thông tin hạn chế để tạo ra một dự án cuối cùng.
3. Học sinh có thể tham gia vào các cuộc thảo luận về điều tra lực lượng và sử dụng thông tin thu thập được từ thử nghiệm để tạo ra một dự án cuối cùng.
4. Học sinh có thể tham gia nhiều vào các cuộc thảo luận trong lớp về chủ đề và sử dụng thông tin thu thập được để tạo ra một dự án cuối cùng bao gồm các yếu tố cần thiết bổ sung.

Các tiêu chí 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.

1. Học sinh không thể chia sẻ ý kiến ​​của mình liên quan đến các câu hỏi được đặt ra trong giai đoạn Khám phá.
2. 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.
3. Học sinh thể hiện đầy đủ ý tưởng của mình liên quan đến các câu hỏi được đặt ra trong giai đoạn Khám phá.
4. 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.

1. Học sinh không ghi lại những phát hiện trong suốt cuộc điều tra.
2. 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.
3. 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.
4. Học sinh sử dụng nhiều phương pháp thích hợp để lập tài liệu và vượt quá 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 và tuân thủ các nguyên tắc đã thiết lập để trình bày kết quả cho khán giả.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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:

• Giải thích công dụng của động cơ.
• Giải thích các chuỗi chương trình đơn giản.
• Giải thích cách tiến hành một cuộc phân tích.
• Xác định các yếu tố cần tập trung vào, chẳng hạn như lực kéo và lực ma sát.

Ngoài ra, hãy trình bày cụ thể về cách bạn muốn họ trình bày và ghi lại những phát hiện của họ (ví dụ: hãy nghĩ đến việc tổ chức một buổi chia sẻ giữa các nhóm).

Điều tra thêm
Như một thách thức bổ sung, hãy dành thêm thời gian để thử nghiệm với thiết kế, xây dựng và lập trình do sinh viên tạo ra. Điều này sẽ cho phép họ khám phá các quy luật bổ sung của đẩy và kéo. Ngoài ra, để tìm hiểu thêm, hãy yêu cầu học sinh của bạn so sánh sức mạnh của robot của họ bằng cách ghép nối chúng trong một cuộc thi kéo co. Hãy sẵn sàng cho sự phấn khích!

Quan niệm sai lầm của học sinh
Học sinh thường tin rằng nếu vật gì đó không chuyển động thì không có lực nào tác động lên vật đó. Một ví dụ điển hình có thể kể đến là khi bạn cố gắng di chuyển một chiếc xe với phanh tay. Vì chiếc xe không chuyển động, học sinh nghĩ rằng không có lực nào tham gia, nhưng vẫn có. Về mặt khoa học, người ta hiểu rằng một số lực cân bằng đang hoạt động.

Đặt mua ngay bộ sản phẩm Lego Wedo 2.0 tại Đồ Chơi STEM