Trong giáo án STEM vật lý 7 lần này, giáo viên sẽ cho các em học sinh tham gia một hoạt động thí nghiệm cực kỳ thú vị. Đó là xây dựng một quả bóng chạy từ giấy và băng dính, từ đó các em có thể rút ra được những kiến thức cần thiết về năng lượng động học và các loại năng lượng khác. Giáo án STEM vật lý mà chúng tôi gợi ý trong bài viết này khá đơn giản và thiết thực. Quý thầy cô hãy cùng tham khảo để làm phong phú hơn những tiết dạy của mình nhé!
Mục lục
Thông tin cơ bản dành cho giáo viên
Thí nghiệm trong giáo án STEM vật lý 7 lần này có các tên gọi khác nhau như: bóng chạy, máy chạy bóng, hoặc tác phẩm nghệ thuật bóng lăn. Thí nghiệm này bắt đầu với ít nhất một quả bóng ở trên cùng và quả bóng hoạt động theo cách của nó xuống phía dưới khi nó lăn, nảy và di chuyển qua các chướng ngại vật khác nhau.
Bạn có thể sử dụng dự án này để khám phá một số chủ đề trong vật lý và kỹ thuật. Thay vì giải thích chi tiết từng chủ đề, phần thông tin cơ bản này sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng quan về bài học ngày hôm nay.
Động học là nghiên cứu về chuyển động. Các đại lượng như quãng đường, thời gian và vận tốc liên quan như thế nào? Chúng có liên quan gì đến đường đi của quả bóng và thời gian di chuyển của bóng là bao lâu?
Khi chuyển động, quả bóng sử dụng các dạng năng lượng khác nhau. Quả bóng có thế năng hấp dẫn khi nó được đặt ở đầu máy. Một phần năng lượng này được chuyển thành động năng (năng lượng của chuyển động) khi quả bóng tăng tốc độ. Một phần năng lượng này bị mất do ma sát và chuyển thành nhiệt năng (nhiệt) khi quả bóng chuyển động. Khi quả bóng va chạm hoặc bật ra khỏi vật gì đó, một phần động năng được chuyển đổi sang các dạng khác, như năng lượng âm thanh.
Bạn có thể sử dụng những mô hình khác nhau để thử nghiệm như đòn bẩy, mặt phẳng nghiêng (đường dốc) hoặc thậm chí là bánh xe và trục. Vậy làm thế nào bạn có thể kết hợp các máy móc đơn giản khác nhau vào thiết kế đường chạy bóng của mình? Làm thế nào để có thể làm chậm tốc độ di chuyển của quả bóng? Đó là những gì mà chúng tôi sẽ bật mí trong giáo án STEM vật lý 7 ngày hôm nay.
Các khái niệm giáo viên cần giới thiệu cho học sinh
- Động học.
- Khoảng cách.
- Thời gian.
- Vận tốc.
- Năng lượng.
- Thế năng hấp dẫn.
- Động năng.
- Lực ma sát.
- Năng lượng nhiệt.
- Năng lượng âm thanh.
- Máy móc đơn giản.
- Đòn bẩy.
- Mặt phẳng nghiêng.
- Bánh xe và trục.
- Chùm tia.
Câu hỏi trước buổi học
Làm thế nào các em có thể xây dựng một đường chạy bóng cơ bản với giấy và băng keo?
Làm thế nào các em có thể làm chậm quả bóng, hoặc mất nhiều thời gian hơn để di chuyển trong đường chạy của quả bóng?
Tiến hành thí nghiệm
Chuẩn bị vật liệu và Thiết bị cho giáo án STEM vật lý 7
Vật liệu:
- Giấy (tối đa 30 tờ). Được phép sử dụng máy in, giấy dựng, đồ thị và sổ ghi chép (khổ letter hoặc A4, giấy xây dựng 9 “x 12” hoặc 22 x 30 cm).
- Băng keo (tối đa một cuộn), rộng tối đa 2,5 cm. Không được phép sử dụng băng keo hai mặt, băng keo và băng dính đóng gói .
- Bề mặt phẳng, chẳng hạn như sàn, bàn hoặc mặt bàn.
Công cụ:
- Cây kéo.
- Cái thước.
- Cây bút chì.
- Thước dây hoặc que đo.
- Đồng hồ bấm giờ.
- Quả bóng bàn .
- Sổ tay phòng thí nghiệm.
Quy trình thí nghiệm – Giáo án STEM vật lý 7
Mục tiêu của giáo án STEM vật lý 7 lần này là xây dựng một đường chạy bóng mất nhiều thời gian nhất, có thể để bóng đi từ lối vào đến lối ra của đường chạy.
Quy tắc
Trước khi tiến hành thí nghiệm, giáo viên nhắc nhở học sinh cẩn thận về những quy tắc cần thiết khi thực hiện thí nghiệm.
- Bài chạy phải đứng trên một mặt phẳng nằm ngang như sàn nhà hoặc bàn, mặt bàn, mảnh bìa cứng. Nó có thể được dán vào bề mặt này. Nó không được dán vào hoặc được hỗ trợ bởi bất kỳ thứ gì khác như trần nhà, tường, đồ nội thất…
- Đường chạy phải có cả điểm vào và điểm ra của bóng.
- Điểm vào là nơi đặt bóng vào đường chạy. Nó phải cao hơn bề mặt đỡ ít nhất 25 cm
- Điểm thoát là nơi bóng thoát ra khỏi đường chạy. Nó phải cao hơn bề mặt ít nhất 2,5 cm
- Quả bóng không thể được sửa đổi theo bất kỳ cách nào hoặc có bất kỳ thứ gì gắn vào nó
- Bóng phải được đặt nhẹ nhàng vào đường chạy để bắt đầu. Nó không thể được thả từ phía trên khi chạy, ném,..
- Thời gian bắt đầu khi bóng được đặt trong đường chạy và kết thúc khi bóng ra khỏi đường chạy
- Sau khi bóng đã vào đường chạy, bạn không được chạm vào bóng hoặc đường chạy, hoặc ảnh hưởng đến chuyển động của chúng theo bất kỳ cách nào (ví dụ: bằng cách thổi vào bóng, lắc bàn hoặc nghiêng đường chạy,…).
- Nếu bóng bị kẹt trong đường chạy, bạn phải lấy bóng ra và bắt đầu lại. Một quả bóng được coi là bị mắc kẹt nếu nó không chuyển động trong hơn 10 giây.
Thiết kế
Ở mục này, giáo viên nên khuyến khích học sinh làm việc theo nhóm để đưa ra những thiết kế mà các em mong muốn cho mô hình của mình. Sau đó yêu cầu các em phác thảo thiết kế của nhóm trên giấy. Giáo viên sẽ đưa ra những nhận xét và góp ý để bài làm của các em được hoàn hảo nhất.
Lưu ý rằng mô hình hoàn hảo nhất là mô hình làm cho bóng di chuyển mất nhiều thời gian mà vẫn không tốn quá nhiều giấy. Số lượng giấy được sử dụng sẽ được liệt kê và tính điểm.
Xây dựng
Khi các nhóm đã hoàn thành xong bản thiết kế, đã đến lúc bắt đầu xây dựng. Các bạn nhỏ có thể xây dựng mô hình theo ý thích cũng như sự sáng tạo của bản thân nhưng cần đảm bảo đường bóng phải rộng để bóng không bị kẹt, đường chạy bóng chắc chắn. Thiết kế của các nhóm có thể không hoạt động như bạn dự định, và điều này không sao cả! Không phải lúc nào các kỹ sư cũng hoàn thành công việc ngay trong lần thử đầu tiên. Nếu đường chạy bóng của các nhóm không hoạt động như mong muốn, bạn có thể giúp các em sửa đổi nó hoặc thậm chí “quay lại bàn vẽ” và bắt đầu lại với một thiết kế mới. Chỉ giấy được sử dụng trong thiết kế cuối cùng mới được tính khi tính điểm.
>> Đồ chơi thông minh các bé nên có: Học điện tử đơn giản cho trẻ với Phys:bit.
Bài kiểm tra
Khi các nhóm đã hoàn thành cú chạy bóng của mình, hãy kiểm tra nó bằng cách nhẹ nhàng đặt quả bóng bàn vào lối vào, sau đó buông tay. Hãy quan sát quả bóng để biết nó có đi hết đường ra của quả bóng mà không bị kẹt quá 10 giây hay không. Bạn quan sát thấy gì? Có những nơi nào mà bạn có thể thêm hoặc thay đổi những thứ để làm chậm quả bóng hơn nữa không? Khi bạn kiểm tra xong, hãy đảm bảo rằng bạn đếm tổng số tờ giấy được sử dụng trong thiết kế cuối cùng của các nhóm.
Thử nghiệm chính thức giáo án STEM vật lý 7
Khi các nhóm đã sẵn sàng làm bài kiểm tra chính thức, giáo viên hãy làm theo các bước sau:
Chuẩn bị sẵn đồng hồ bấm giờ. Một bạn học sinh tình nguyện viên có thể giúp thực hiện bước này.
Đặt bóng vào đường chạy bóng. Khởi động đồng hồ bấm giờ ngay sau khi bạn buông bóng.
Quan sát quả bóng cẩn thận. Dừng đồng hồ bấm giờ ngay khi bóng ra khỏi đường chạy của bóng.
Sau đó hãy cho học sinh tìm ra vận tốc, quãng đường, thời gian chạy của quả bóng theo công thức: S= v.t
Trong đó:
S là quãng đường mà quả bóng đi được
v là vận tốc trung bình
t là thời gian di chuyển
Chấm điểm
Giáo viên sử dụng công thức sau đây để tính điểm cho từng nhóm:
Kết quả cuối cùng = (60 × thời gian chạy của bóng) – số tờ giấy
Hãy nhớ rằng số lượng tờ giấy bằng số lượng được sử dụng trong thiết kế cuối cùng của nhóm, được làm tròn đến cả tờ gần nhất. Giấy được sử dụng trong các nguyên mẫu trước đó hoặc cho các bản phác thảo không được tính.
Nếu quá trình chạy bóng kéo dài hơn một phút, bạn sẽ cần chuyển đổi từ phút sang giây trước khi tính điểm.
>> Ngoài giáo án STEM vật lý 7 được gợi ý ở trên, quý bạn đọc cũng có thể tham khảo Tài liệu dạy học vật lý 9, THCS.
Tổng kết
Trên đây là gợi ý của chúng về bài học liên quan đến động lực học mà quý thầy cô có thể áp dụng trong giáo án STEM vật lý 7 của mình. Việc kết hợp các hoạt động thực hành trong bài học vật lý sẽ giúp các em dễ dàng hình dung và hứng thú hơn với môn học khô khan này. OhStem Education rất mong nhận được phản hồi, nhận xét từ quý thầy cô và quý bạn đọc để chúng tôi ngày càng hoàn thiện hơn!
Để tìm hiểu thêm về các đồ chơi, giáo cụ STEAM cho bé, vui lòng liên hệ OhStem qua:
- Fanpage: https://www.facebook.com/ohstem.aitt
- Hotline: 08.6666.8168
- Youtube: https://www.youtube.com/c/ohstem
OhStem Education – Đơn vị cung cấp công cụ và giải pháp giáo dục STEAM cho mọi lứa tuổi tại Việt Nam
