Dạy học STEM môn Toán chủ đề hình học

Dạy học STEM môn Toán với hoạt động tìm hiểu về hộp nước trái cây là một hoạt động tuyệt vời để dạy trẻ về cách đo lường trong hình học. Các giáo viên hãy tham khảo hoạt động dạy học sau đây để làm cho lớp học trở nên vui nhộn và hiệu quả hơn nhé!

Mục lục

Giới thiệu

Hình học là môn học về cách sử dụng toán học để mô tả và khảo sát các điểm, đường thẳng và hình dạng khác nhau. Cách mà một hình dạng được mô tả trong hình học là với một phép tính toán học được gọi là công thức. Công thức có thể được sử dụng để mô tả mối quan hệ giữa các phần khác nhau của hình dạng, bao gồm chiều dài, chiều rộng và chiều cao của hình dạng đó.

Một hình chữ nhật được vẽ trên một mảnh giấy là một hình hai chiều. Điều này có nghĩa là nó có hai kích thước: chiều cao và chiều dài. Nhưng các vật thể trong thế giới thực là hình dạng ba chiều (đôi khi được gọi là chất rắn ). Chúng có ba kích thước: chiều cao, chiều dài và chiều rộng. Một hình hộp chữ nhật, giống như hộp nước trái cây hoặc hộp ngũ cốc, được gọi là hình lăng trụ chữ nhật trong hình học.

Nếu bạn đo chiều cao, chiều dài và chiều rộng của một hình lăng trụ hình chữ nhật, bạn có thể sử dụng thông tin đó trong công thức để tính thể tích và diện tích bề mặt của vật chứa. Thể tích là khoảng không gian mà một đối tượng lấp đầy trong không gian ba chiều. Nó cũng cho bạn biết khoảng bao nhiêu một hộp, chẳng hạn như hộp nước trái cây, có thể chứa. Diện tích bề mặt là tổng diện tích bề mặt bên ngoài của vật thể. Nó cũng cho bạn biết khoảng bao nhiêu vật liệu đã được sử dụng để tạo ra hình dạng.

Trong thí nghiệm này, bạn sẽ sử dụng hình học để tạo ra một mô hình toán học của một hộp nước trái cây. Bạn sẽ đo các lăng trụ hình chữ nhật (hộp nước trái cây) và sử dụng công thức để khám phá xem mỗi hộp có thể chứa được bao nhiêu nước trái cây (thể tích) và bao nhiêu bao bì (diện tích bề mặt) đã được sử dụng. Bạn nghĩ thương hiệu nào chứa nhiều nước trái cây nhất? Cái nào sử dụng ít bao bì nhất?

Dạy học STEM môn Toán – Các khái niệm học sinh cần nắm vững

Để thực hiện dự án dạy học STEM này, giáo viên cần nắm vững một số thuật ngữ sau:

Chiều dài (l)
Chiều rộng (w)
Chiều cao (h)
Hình dạng hai chiều
Hình dạng ba chiều
Lăng kính hình chữ nhật
Âm lượng (V)
Diện tích bề mặt (S)

Vật liệu và Thiết bị

Thước mét
Hộp nước trái cây gồm nhiều nhãn hiệu khác nhau (mỗi nhãn hiệu một hộp)
Máy tính có kết nối Internet
Sổ tay phòng thí nghiệm

Quy trình dạy học STEM môn Toán chủ đề hình học

1. Trong thí nghiệm này, bạn sẽ đo các cạnh của một số hộp nước trái cây để tính toán lượng bao bì mà mỗi hộp nước trái cây được làm (diện tích bề mặt) và lượng nước trái cây chứa (thể tích). Tạo một bảng dữ liệu trong sổ ghi chép phòng thí nghiệm của bạn để theo dõi các phép đo của bạn và các dữ liệu khác.

2. Lấy hộp nước trái cây đầu tiên và ghi vào bảng dữ liệu của bạn:

Tên thương hiệu của hộp nước trái cây.
Khối lượng nước trái cây (tính bằng ounce chất lỏng) mà nhà sản xuất cho vào hộp. Thông tin này thường được tìm thấy ở mặt trước của hộp nước trái cây gần đáy.

3. Sử dụng thước mét, đo chiều dài, chiều rộng và chiều cao của hộp nước trái cây theo đơn vị cm và ghi số đo vào bảng dữ liệu.

4. Sử dụng máy tính để tính thể tích và diện tích bề mặt của một lăng trụ hình chữ nhật.

5. Nhập các giá trị của bạn cho chiều dài, chiều rộng và chiều cao vào các hộp, chọn đơn vị của bạn (đơn vị này phải là cm) và nhấp vào nút Tính toán .

Khi bạn nhấp vào nút Tính toán, chương trình trực tuyến sử dụng các phép đo chiều dài, chiều cao và chiều rộng trong công thức về diện tích bề mặt của hình lăng trụ chữ nhật (xem Công thức 1) và thể tích của lăng trụ hình chữ nhật (xem Công thức 2).
Nếu bạn biết cách nhân, bạn có thể tự mình thử sử dụng các công thức trong Phương trình 1 và 2 và xem bạn có đồng ý với câu trả lời của máy tính trực tuyến hay không.

>> Đồ chơi thúc đẩy trí thông minh và sáng tạo cho trẻ: Máy tính lập trình Yolo:Bit

Phương trình 1

Diện tích bề mặt của hình lăng trụ chữ nhật = 2 × chiều dài × chiều cao + 2 × chiều rộng × chiều cao + 2 × chiều dài × chiều rộng

S = 2lh + 2wh + 2lw

Trong đó:

S là diện tích bề mặt tính bằng cm vuông (cm 2 )
l là chiều dài của lăng trụ tính bằng cm (cm)
h là chiều cao của lăng trụ tính bằng cm (cm)
w là chiều rộng của lăng trụ tính bằng cm (cm)

Phương trình 2

Thể tích của hình lăng trụ chữ nhật = chiều dài × chiều cao × chiều rộng

V = lhw

Trong đó:

V là thể tích tính bằng cm khối (cm 3 )
l là chiều dài của lăng trụ tính bằng cm (cm)
h là chiều cao của lăng trụ tính bằng cm (cm)
w là chiều rộng của lăng trụ tính bằng cm (cm)

6. Ghi dữ liệu về thể tích (V) và diện tích bề mặt (S) vào bảng dữ liệu của bạn. Thể tích sẽ tính bằng đơn vị khối (cm 3 ), và diện tích bề mặt sẽ tính bằng đơn vị bình phương (cm 2).

7. Lặp lại các bước 2 – 7 cho mỗi hộp trong số bốn hộp nước trái cây còn lại.

Một số kiến thức khác cần trau dồi cho học sinh

Một cách nâng cao hơn để so sánh các thương hiệu khác nhau là tính tỷ lệ Diện tích bề mặt trên Thể tích. Đôi khi tỷ lệ được viết là S:V, và đôi khi nó được biểu thị dưới dạng phân số, S/V. Dù bằng cách nào, hãy tính phép tính này bằng cách chia diện tích bề mặt cho thể tích. Nếu câu trả lời của bạn gần bằng một, diện tích bề mặt và thể tích gần như bằng nhau. Con số này càng cao, càng nhiều bao bì được sử dụng trên một khối lượng nước ép. Con số này càng thấp, thì càng ít bao bì được sử dụng trên một khối lượng nước ép. Khi bạn so sánh các tỷ lệ khác nhau, thương hiệu nào đã tối thiểu hóa tỷ lệ S:V để giảm chi phí đóng gói?
Trong dự án khoa học này, bạn đang sử dụng các thùng chứa về cơ bản có cùng kích thước và chứa nước trái cây. Còn các gói khác cho các sản phẩm khác thì sao? Hình học có thể giúp giảm thiểu chất thải trong vật liệu đóng gói như thế nào? Có ít bao bì lãng phí hơn trong một hộp lớn hay một hộp nhỏ ngũ cốc? Làm thế nào về hộp ngũ cốc sử dụng một lần chỉ có một khẩu phần? Mua những hộp nho khô đóng gói riêng lẻ hay một hộp nho khô lớn sẽ tốt hơn?

Tổng kết

Trên đây là hướng dẫn dạy học STEM môn Toán chủ đề hình học, các giáo viên có thể tham khảo để áp dụng hoạt động này trong lớp học của mình. Ngoài ra, chúng tôi còn có vô số những dự án dạy học STEM môn Toán khác, hãy truy cập website thường xuyên để cập nhật nhé!

Để tìm hiểu thêm về các đồ chơi, giáo cụ STEAM cho bé, vui lòng liên hệ OhStem qua: