Bài 28: Hướng dẫn Lego Spike Prime 45678 : Máy theo dõi bước chân

Sử dụng bộ Lego Spike Prime 45678 để thiết kế mô hình Máy theo dõi bước chân. Học sinh sẽ phát triển những kỹ năng giải quyết vấn đề. Học sinh sẽ phân tách các vấn đề thành các phần nhỏ hơn và giải quyết chúng.

Hướng dẫn Lego Spike Prime 45678 : Máy theo dõi bước chân

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

0/ Chuẩn bị cho phần bài học

• Bài học này được thiết kế để học sinh chủ yếu sử dụng Ứng dụng SPIKE. Học sinh sẽ tạo ra mô hình mô phỏng bằng cách sử dụng các khối lập trình mà không phải kết nối với Bộ não trung tâm SPIKE Prime. Nếu muốn sử dụng Bộ công cụ học tập SPIKE Prime cho bài học này, bạn có thể tìm đọc hướng dẫn lắp ráp trong phần Tài nguyên bổ sung trên trang này.
• Nhớ xem video bài học trên trang này.
• Đọc hết tài liệu dành cho học sinh phục vụ cho bài học này qua đường liên kết trên trang này hoặc trong Ứng dụng SPIKE.
• Bạn có thể muốn xem xét:
  • Chọn đúng công cụ và địa điểm. Ví dụ, các hoạt động như xem video, đọc sách giáo khoa hoặc chuẩn bị trải nghiệm thực tế sẽ dễ thực hiện hơn khi ở nhà. Nhưng những hoạt động như thử nghiệm và thu thập dữ liệu “thực tế” sẽ dễ thực hiện hơn khi ở môi trường lớp học.
  • Sử dụng các loại công cụ khác nhau và cho phép tạo độ khác biệt lớn. Cách này giúp học sinh tham gia hăng hái hơn và cải thiện kết quả học tập.
  • Cung cấp nhiều hình thức hợp tác trực tuyến khác nhau. Dưới đây là một số ví dụ:
    • Thảo luận qua truyền hình
    • Blog, ứng dụng trò chuyện, hoặc bài đăng trên tường
    • Bảng tính của học sinh phiên bản kỹ thuật số
  • Điều chỉnh quy trình bài học từ đầu đến cuối sao cho phù hợp với nhiều môi trường, không chỉ riêng môi trường lớp học. Bên dưới là ví dụ về quy trình bài học.

• Dưới đây là những cách điều chỉnh tiến trình buổi học để đáp ứng nhu cầu của học sinh:
  • Yêu cầu học sinh xem các video để̉ biết những việc phải làm. Bạn có thể hướng học sinh đến Ứng dụng SPIKE hoặc sử dụng URL bảng tính học sinh.
  • Sử dụng bất kỳ loại học liệu nào khác mà bạn có thể đã soạn sẵn về chủ đề học.
  • Sử dụng chức năng Sổ tay Nhà phát minh học đường để yêu cầu học sinh chuẩn bị sẵn nội dung học tập và suy ngẫm về những phát hiện của các em. (xem phần Tài nguyên bổ sung)
  • Sử dụng phần Tóm tắt bài học (1 trang nội dung tổng quan về bài học dễ sử dụng có thể in ra) để truyền cảm hứng cho học sinh trước một thách thức mang tính gợi mở. (xem phần Tài nguyên bổ sung)

1/ Kết nối ( 20 phút)

• Bài học này khám phá động năng của người đi bộ với tốc độ không đổi. Học sinh sẽ bắt đầu đo số lượng bước chân của mình. Các em sẽ sử dụng giá trị đó để tính quãng đường đi được, giá trị tốc độ đi bộ trung bình và động năng trung bình cho chuyển động đó. Bộ não trung tâm có máy đếm bước chân bên trong có thể phát hiện chuyển động trên 3 trục (tức là trục lên-xuống, trục trái-phải, trục trước-sau). Khi kẹp Bộ não trung tâm vào hông của học sinh, Bộ não trung tâm sẽ di chuyển khi học sinh đó đi và ghi lại các giá trị gia tốc. Đồ thị thu được biểu thị các giá trị gia tốc tối thiểu và tối đa ghi nhận được. Độ chính xác của các giá trị tối thiểu và tối đa này sẽ phụ thuộc vào vị trí thẳng đứng của Bộ não trung tâm trong khi học sinh đi bộ. Độ chính xác của "số lượng bước chân" sẽ phụ thuộc vào độ chính xác của các giá trị tối thiểu và tối đa này, cũng như các giá trị hiệu chỉnh được sử dụng trong chương trình.

• Sử dụng nhiều loại học liệu khác nhau để thu hút học sinh tham gia vào chủ đề động năng.

Tổ chức thảo luận

Bắt đầu cuộc thảo luận bằng cách đặt câu hỏi liên quan đến bài học. Dưới đây là một vài gợi ý:

• Làm cách nào để đo vận tốc đi bộ của các em?
• Làm cách nào để đo hoặc tính được mức năng lượng sinh ra của một vật thể đang chuyển động?
• Đó là loại năng lượng nào?

Yêu cầu học sinh viết ra giả thuyết mà các em đang nghĩ đến.

2/ Khám phá ( 30 phút )

• Yêu cầu học sinh lắp ráp mô hình máy đếm bước chân có thể đếm số bước chân đi được. Các em có thể tự nghĩ ra mô hình hoặc làm theo các hướng dẫn lắp ráp trong ứng dụng để lắp ráp mô hình Máy đếm bước chân.
• Yêu cầu học sinh thử chạy mô hình bằng cách sử dụng chương trình được đề xuất.
• Yêu cầu các em nhìn vào đồ thị gia tốc theo thời gian và mô tả khái niệm "bước".

3/ Giải thích ( 15 phút )

• Cho học sinh có thời gian điều chỉnh chương trình của các em để cải thiện thành quả.
• Khuyến khích các em ghi chép dữ liệu nhiều nhất có thể trong khi làm thử nghiệm.
• Yêu cầu học sinh xuất dữ liệu thành tệp CSV để có thể xử lý tệp trong phần mềm khác nếu muốn.

4/ Chế tạo ( 20 phút )

• Nếu học sinh vẫn có thể sử dụng Bộ công cụ học tập SPIKE Prime, hãy yêu cầu các em hoàn thành nhiệm vụ qua Ứng dụng SPIKE để chế tạo thông qua hoạt động học tập thực tế, ví dụ:
  • Yêu cầu học sinh minh họa động năng khi các em đi bộ hoặc động năng theo chương trình các em đã tạo. Học sinh có thể sử dụng thiết bị đế nối để lập trình nhằm hoàn thành nhiệm vụ này.
• Nếu học sinh không thể sử dụng bộ công cụ học tập của mình, hãy yêu cầu các em hoàn thành việc ghi chép vào Sổ tay Nhà phát minh học đường hoặc giao cho các em một trong các hoạt động mở rộng nội dung được đề xuất dưới đây. Có thể triển khai hầu hết các hoạt động mở rộng nội dung bằng cách sử dụng dữ liệu thu được trong buổi thực hành
• Tổ chức một buổi chia sẻ để học sinh trao đổi thông tin. Hãy sử dụng phương thức/công cụ nào hiệu quả nhất (tức là trực tiếp hoặc trực tuyến) khi tổ chức buổi chia sẻ như vậy.

Hướng dẫn lắp ráp lego spike prime - phần 1 ( nhấn vào đây)

Hướng dẫn lắp ráp lego spike prime - phần 2 ( nhấn vào đây)

5/ Lập trình mô hình Lego Spike Prime

Lời khuyên lập trình
Sử dụng chế độ tải xuống
Bạn có thể phát bài học này ở Chế độ tải xuống. Chế độ tải xuống này cho phép Bộ não trung tâm có tỷ lệ thu thập dữ liệu mẫu cao hơn. Như vậy có nghĩa là Biểu đồ đường sẽ có độ phân giải cao hơn. Hay nói cách khác, phải nhập bộ dữ liệu sau khi chương trình dừng lại.

Sử dụng Khối dừng để truyền gửi bộ dữ liệu tự động
Nếu sử dụng khối này, chương trình sẽ dừng lại và hệ thống sẽ tự động kích hoạt chức năng tải bộ dữ liệu thu thập được từ Bộ não trung tâm lên thiết bị của bạn khi có kết nối qua Bluetooth. Bạn cần phải tải lên bộ dữ liệu theo cách thức thủ công khi sử dụng kết nối USB.

Lời khuyên sử dụng dữ liệu khoa học

Dưới đây là ví dụ về dữ liệu mà học sinh có thể mong đợi sau khi thực hiện thử nghiệm này.

6/ Đánh giá

• Góp ý về quá trình thực hiện của mỗi học sinh.
• Bạn có thể sử dụng các bảng đánh giá được cung cấp để đơn giản hóa quy trình.

7/ Chỉ số Đánh giá

Bảng liệt kê những mục giáo viên cần quan sát
Tạo thang đo đáp ứng nhu cầu của bạn, ví dụ:

• Hoàn thành một phần
• Hoàn thành toàn bộ
• Thực hiện tốt hơn mong đợi

Sử dụng các tiêu chí thành công sau đây để đánh giá sự tiến bộ của học sinh:

• Học sinh có thể lập trình cho một thiết bị để ghi lại dữ liệu lên biểu đồ đường.
• Học sinh có thể diễn giải các giá trị trên biểu đồ đường.
• Học sinh có thể giải thích mối liên quan giữa động năng và tốc độ.

Tự đánh giá
Yêu cầu từng học sinh chọn một khối gạch mà học sinh cảm thấy phù hợp nhất với hiệu quả hoạt động của mình.

• Xanh dương: Em có thể vẽ đồ thị dữ liệu bằng cách sử dụng chương trình được cung cấp trong ứng dụng.
• Vàng: Em có thể tự vẽ biểu đồ đường, sau đó tự giải thích kết quả.
• Tím: Em đã tự tạo ra những thử nghiệm mới.

Đánh giá từ bạn bè

Khuyến khích học sinh đóng góp ý kiến cho các bạn khác bằng cách:

• Yêu cầu học sinh này chấm điểm thành quả của học sinh khác bằng cách sử dụng thang điểm biểu thị bằng khối gạch màu ở trên.
• Yêu cầu học sinh đóng góp ý kiến mang tính xây dựng cho nhau để nâng cao thành tích của mình trong bài học tiếp theo. Đây là cơ hội lý tưởng để bạn sử dụng các công cụ thảo luận qua truyền hình hoặc công cụ đăng blog trong môi trường học tập phối hợp.

Đặt mua ngay bộ sản phẩm Lego Spike Prime tại Đồ Chơi STEM