Giáo án STEM Sinh 8: Hoạt động nguyên cứu về chất lượng không khí

Làm mới giáo án STEM Sinh 8 của bạn bằng những hoạt động thú vị mà cũng không kém phần bổ ích, đó là những gì mà chúng tôi muốn mang lại trong bài viết này. Chất lượng môi trường của chúng ta đang ngày càng xuống cấp nghiệm trọng, lượng bụi trong không khí tăng cao chưa từng có. Một phần là do những hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người. Để tăng cường kiến thức và tinh thần trách nhiệm cho học sinh, hôm nay chúng tôi mang đến một giáo án STEM Sinh 8 hoàn toàn mới lạ: Hoạt động nghiên cứu về chất lượng không khí. Để xem hoạt động này ý nghĩa như thế nào, hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây nhé!

Mục lục

Tóm lược

Trong giáo án STEM Sinh 8 này, học sinh học cách đánh giá được lượng bụi, phấn hoa và các vật chất dạng hạt khác có trong không khí xung quanh bằng cách đặt “máy phát hiện ô nhiễm” ở nhiều vị trí khác nhau và sau đó kiểm tra các hạt không khí thu được để xác định nơi nào có nhiều hoặc ít hạt trong không khí. Định lượng và mô tả các hạt này là bước đầu tiên hướng tới các phương pháp kỹ thuật loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi không khí để con người chúng ta có một môi trường sống xanh, sạch, đẹp.

Giáo án STEM Sinh 8 nghiên cứu về chất lượng không khí

Kết nối kỹ thuật

Kỹ sư của tất cả các ngành thiết kế đều mong muốn sáng tạo các công nghệ mới để giảm thiểu việc tạo ra ô nhiễm không khí. Một số kỹ sư kiểm tra các loại hóa chất thải ra trong quá trình sản xuất, sau đó thiết kế lại các cách sản xuất hoặc phương pháp mới để loại bỏ các hóa chất độc hại trước của nhà máy trước khi được thải vào bầu khí quyển. Những người khác thì lại có nhiệm vụ thiết kế lại động cơ để làm cho quá trình đốt nhiên liệu hiệu quả hơn hoặc giảm lượng khí thải hóa học.

Mục tiêu học tập trong giáo án STEM Sinh 8

Sau hoạt động này, học sinh sẽ có thể:

Nêu một số ví dụ về chất dạng hạt trong không khí.
Tạo bộ thu vật chất dạng hạt
Đặt giả thiết tại sao một số vị trí có nhiều hạt trong không khí hơn các vị trí khác.
Mô tả lý do tại sao các kỹ sư đếm hạt vật chất trong khi quan sát chất lượng không khí.

Danh sách vật liệu cần chuẩn bị

Mỗi nhóm cần chuẩn bị một số vật liệu và dụng cụ để giáo án STEM Sinh 8 này có thể diễn ra một cách thành công và tốt đẹp:

Một thẻ 3 x 5
Một cái kéo
Đoạn dây, dài ~ 20 cm
Một máy đục lỗ (đơn)
Kính hiển vi (ưu tiên) hoặc kính lúp
Một mảnh giấy vẽ đồ thị
2 bản sao của Phiếu công tác phát hiện ô nhiễm

>> Trong giáo án STEM Sinh 8 này, các thầy cô cũng có thể giới thiệu thêm cho trẻ về đồ chơi tưới cây thông minh Plant:Bit. Sản phẩm đồ chơi này vừa nâng cao khả năng sáng tạo vừa giúp bé có trách nhiệm hơn với thiên nhiên xung quanh

Giới thiệu về dự án trong giáo án STEM Sinh 8

Bạn đã bao giờ nhận thấy những hạt nhỏ li ti trong không khí? Đó là những thứ mà chúng ta hít vào cơ thể mỗi ngày, một số từ mặt đất (bụi), một số từ cơ thể hoặc quần áo của chúng ta (xơ vải, sợi tóc, những mảnh da nhỏ), và một số đến từ khói thuốc, xe cộ… Có thể bạn không biết rằng một phần tư không khí thường chứa khoảng 70.000 hạt nhỏ, và một ngôi nhà trung bình thu thập khoảng 1kg bụi mỗi tuần!

Hầu hết các thứ trong không khí của chúng ta đều rất nhỏ, kích thước trung bình nhỏ hơn một inch. Các nhà khoa học sử dụng một đơn vị đo rất nhỏ gọi là micromet để đo những thứ nhỏ như thế này. Có 25.400 micron trong một inch. Ở phần giới thiệu này, giáo viên có thể yêu cầu học sinh giữ các ngón tay cách nhau một inch để các bé hình dung rõ hơn về inch là gì. Mọi người có thể nhìn thấy những vật nhỏ khoảng 10 micron nếu ánh sáng tốt. Các hạt nhỏ hơn cần có kính hiển vi để nhìn thấy chúng. 90% các hạt trong không khí có kích thước nhỏ hơn 10 micron, vì vậy hầu hết các hạt trong không khí đều quá nhỏ để mọi người có thể nhìn thấy mà không cần kính hiển vi.

Giáo án STEM Sinh 8 giúp trẻ nhận ra ảnh hưởng của không khí đến sức khoẻ con người

Cơ thể chúng ta được thiết kế để lọc các hạt ra ngoài khi chúng ta thở, nhưng có quá nhiều hạt trong không khí có thể gây bệnh cho con người. Những người bị hen suyễn có thể nhận thấy tình trạng sức khoẻ của mình trở nên tồi tệ hơn ở những khu vực có nồng độ hạt vật chất cao trong không khí, đồng thời mắt và mũi của mọi người có thể dễ bị kích ứng hơn. Thêm vào đó, một số loại hạt còn góp phần hình thành sương mù. Vì các hạt có thể gây bệnh cho con người, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) tạo ra các quy định về lượng “chất” có thể tồn tại trong không khí. EPA đã đưa ra một quy tắc rằng không được có nhiều hơn 0,0002 gam hạt trong một mét khối không khí, tức là nhỏ hơn nhiều so với trọng lượng của nước trong một đám mây rất nhẹ!

Các kỹ sư làm việc để đảm bảo rằng các nhà máy, ô tô, lò đốt và các tòa nhà khác tạo ra các hạt nhỏ chỉ thải ra không khí sạch. Có nhiều cách khác nhau để làm sạch các phần tử ra khỏi không khí: các kỹ sư rửa không khí bằng cách cho bọt khí qua nước trong máy lọc không khí, họ hút không khí qua các túi trong bộ lọc, và thậm chí họ làm tan không khí bằng điện trong bộ lọc tĩnh điện.

Các chất gây ô nhiễm không khí đến từ nhiều nguồn khác nhau, cả tự nhiên và nhân tạo. Các nguồn tự nhiên bao gồm gió làm bay các hạt đất, muối từ sóng vỗ bờ biển và núi lửa! Các nguồn do con người tạo ra như: than phát ra từ quá trình đốt cháy (ô tô và nấu ăn), khai thác mỏ, xây dựng…

Giáo án STEM Sinh 8 với các hoạt động dễ thực hiện

Thế nhưng, không phải tất cả các hạt trong không khí đều xấu. Chẳng hạn, bụi trong không khí giúp tạo ra cảnh hoàng hôn màu đỏ rực rỡ. Bụi cũng có thể giúp hình thành các hạt mưa. Các hạt nước giúp không khí dễ thở hơn. Trên thực tế, một số hạt còn giúp con người phát triển khả năng miễn dịch với bệnh tật. Trong hoạt động này, chúng ta sẽ thử và tìm ra loại hạt nào trong không khí xung quanh chúng ta.

>> Tìm hiểu thêm: Top 5 mô hình sáng tạo bảo vệ môi trường dành cho bé

Thủ tục

Giáo viên có thể hỏi học sinh những câu hỏi sau:

Một số nguồn vật chất hạt nhân tạo là gì? (Trả lời: Carbon (than) thải ra từ ống xả và lốp xe ô tô, bụi từ quá trình xây dựng, khí thải từ các nhà máy điện…)
Làm thế nào chúng ta có thể giảm được những nguồn ô nhiễm được nêu ở trên? (Trả lời: Lái xe ít hơn (đi chung xe và đi xe buýt), lái xe chậm hơn, làm ướt mặt đất tại các công trường (đặc biệt là nơi xe tải ra vào) và sử dụng ít điện hơn)

Bắt đầu bằng việc xây dựng các bộ thu gom ô nhiễm. Phần này của hoạt động không mất nhiều thời gian và có thể hoàn thành trong 10 hoặc 15 phút trên lớp. Các cuộc thảo luận và thăm dò sâu hơn sẽ mất nhiều thời gian hơn sau khi các nhân viên thu gom ô nhiễm đã treo máy một thời gian (trong một ngày cuối tuần hoặc ít nhất là qua đêm).

Giáo án STEM Sinh 8 giúp bé nâng cao ý thức về môi trường

Xây dựng máy đo lượng bụi của không khí

Đầu tiên, hướng dẫn học sinh cắt một lỗ trên thẻ chỉ mục. Lỗ có thể là hình vuông, hình tròn hoặc bất kỳ hình dạng nào khác mà học sinh thích, nhưng nó phải có diện tích lớn bằng ô vuông 2 x 2 trên giấy kẻ ô vuông.
Đục một lỗ trên thẻ chỉ mục ở gần một đầu. Luồn chiều dài của sợi dây qua lỗ và buộc nó thành một vòng. Máy dò ô nhiễm nên treo lỏng lẻo khỏi chuỗi.
Ghi thông tin vào thẻ chỉ mục để nhận dạng trong tương lai (tức là tên, ngày tháng, tiết học). Dán nhãn thẻ chỉ mục bằng một cụm từ chẳng hạn như “Giám sát ô nhiễm – VUI LÒNG KHÔNG LẤY ĐI” để người thu gom sẽ không bị ai đó nghĩ rằng đó là thùng rác ném đi.
Đặt một miếng băng dính lên trên các lỗ lớn hơn đã cắt trên thẻ. Mặt dính của băng dính sẽ thu thập các hạt trong không khí, vì vậy học sinh nên cẩn thận không chạm vào mặt dính hoặc để băng dính vào bàn, giấy, quần áo của họ hoặc bất cứ thứ gì khác.
Treo máy dò ô nhiễm tại một vị trí mà bạn muốn điều tra. Nhiều hạt sẽ được thu thập tại các khu vực có luồng không khí lớn hơn, chẳng hạn như gần lỗ thông hơi. Những địa điểm thú vị khác có thể là lớp học gần đó, nhà ăn, nhà bếp, phòng khách của giáo viên, trạm xe buýt hoặc ở bất kỳ nơi nào khác. (Lưu ý: Nhắc học sinh không làm gián đoạn lớp học của giáo viên khác hoặc đến những nơi không được phép.) Các thiết bị dò này không chống thấm nước, vì vậy nếu học sinh đặt thiết bị phát hiện bên ngoài, các em nên đặt chúng ở những nơi an toàn để phòng trừ thời tiết xấu.
Để các thiết bị phát hiện ô nhiễm treo ít nhất 24 giờ (trong một ngày cuối tuần là tốt nhất)

Sau khi các thiết bị phát hiện ô nhiễm đã thu thập các hạt một thời gian, chúng đã sẵn sàng để được phân tích.

Giáo án STEM Sinh 8 giúp nâng cao ý thức về môi trường cho trẻ

Để phân tích các thiết bị phát hiện ô nhiễm, học sinh nên:

Cắt một hình vuông nhỏ từ một tờ giấy kẻ ô vuông (tức là 1 ô vuông hoặc hình vuông 2 x 2 inch). Mỗi nhóm nên cắt một hình vuông có cùng kích thước.
Đặt tờ giấy lên giá đỡ kính hiển vi sao cho lỗ nằm chính giữa trong trường quan sát của kính hiển vi
Đặt đầu báo ô nhiễm lên tờ giấy trên giá kính hiển vi, mặt dính lên trên. Chọn vùng có ít hạt, vùng có nhiều hạt và vùng có số hạt trung gian.
Đếm số lượng các hạt trong mỗi khu vực đã chọn (ít, nhiều và trung gian). Ghi lại số trên Phiếu công tác phát hiện ô nhiễm. Xác định ít nhất ba loại hạt (tức là phấn hoa mờ, lông và các mảnh đất nhỏ). Trên Phiếu công tác phát hiện ô nhiễm, hãy mô tả và vẽ một số hạt được nhìn thấy qua kính hiển vi.
Tính số lượng hạt trung bình trên máy dò ô nhiễm bằng cách cộng số lượng hạt đếm được trong mỗi khu vực và chia cho ba.
So sánh số lượng hạt trên mỗi máy dò ô nhiễm với các máy phát hiện ô nhiễm khác để tìm khu vực có nhiều hạt trong không khí và khu vực có ít hạt hơn trong không khí.

Đánh giá

Đánh giá trước hoạt động

Suy nghĩ: Mời học sinh suy nghĩ về những thứ có thể tạo thành “bụi”. Viết câu trả lời của các em lên bảng. Yêu cầu học sinh bỏ phiếu xem mỗi loại bụi có thể làm cho mọi người bị bệnh hay không. Ngoài ra, thảo luận về các hạt nào là kết quả của hoạt động của con người để học sinh suy nghĩ về cách giảm lượng bụi thải ra từ các hoạt động đó. Nhắc học sinh rằng không có ý tưởng hoặc đề xuất nào là “ngớ ngẩn”. Tất cả các ý kiến nên được lắng nghe một cách tôn trọng.

Đánh giá nhúng hoạt động

Worksheet: Yêu cầu học sinh hoàn thành worksheet của máy phát hiện ô nhiễm. Học sinh phải ghi lại các số đếm và quan sát được qua kính hiển vi.

Giáo án STEM Sinh 8 ý nghĩa dành cho giáo viên

Đánh giá sau hoạt động

Thảo luận và Hợp tác trong Lớp: Gợi ý, tích hợp và tóm tắt các câu trả lời của học sinh. Tổng hợp dữ liệu từ tất cả các nhóm để xác định và so sánh các khu vực có lượng hạt cao và thấp trong không khí. Khuyến khích học sinh đặt giả thuyết về vị trí các hạt trong mỗi khu vực có thể xuất phát từ đó bay lơ lửng trong không khí. Thách thức học sinh nghĩ cách để kiểm tra giả thuyết của họ. Học sinh cũng có thể thảo luận về những hạt nào là kết quả của hoạt động của con người và những cách có thể làm giảm tác động của hoạt động đó.

Lập bản đồ cho hoạt động đó: Học sinh nên lập bản đồ về vị trí đặt các bộ phận thu gom ô nhiễm, bao gồm chỉ dẫn về vị trí của bộ phận thu gom và số lượng hạt trung bình được thu thập cho mỗi vị trí. Đặt bản đồ đó trong lớp học, ngoài hành lang hoặc thư viện để mọi người cùng xem.

>> Có thể bạn sẽ cần: Thiết kế giáo án STEM online trong mùa giãn cách

Những vấn đề an toàn

Học sinh nên thận trọng khi đặt các thiết bị phát hiện ô nhiễm, đặc biệt nếu các em cần phải trèo lên để treo các thiết bị phát hiện của mình. Giáo viên nên yêu cầu trẻ suy nghĩ về những gì có thể xảy ra trước khi các bé chọn đặt máy dò ở một nơi nhất định (ví dụ, treo máy dò giấy gần bếp lò có thể gây ra nguy cơ hỏa hoạn).

Tổng kết lại

Trên đây là hướng dẫn thực hiện giáo án STEM Sinh 8: Hoạt động nghiên cứu về chất lượng không khí. Hoạt động này rất đơn giản mà lại vô cùng hữu ích, nó khiến trẻ nhận ra những vấn đề mà môi trường của chúng ta đang gặp phải và có ý thức, trách nhiệm hơn trong việc giữ gìn và bảo vệ nó. Bạn thấy giáo án STEM Sinh 8 này có thú vị và bổ ích không? Nếu có hãy theo dõi OhStem Education để có cho mình thêm nhiều ý tưởng xây dựng giáo án sáng tạo khác nhé!

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