Thiết kế giáo án STEM cho trẻ mầm non, chủ đề Trái Đất & Mặt Trời

Trong mẫu thiết kế giáo án STEM cho trẻ mầm non hôm nay của chúng tôi, giáo viên có thể giúp học sinh tìm hiểu về nguồn năng lượng chính trên trái đất, đó chính là Mặt Trời.

Bài học này giúp các em mở rộng kiến thức về khoa học với những hoạt động đơn giản. Học sinh sẽ đổ đầy đất, nước và đá vào cốc, sau đó lần lượt đặt chúng dưới ánh nắng Mặt Trời và bóng râm trong một thời gian bằng nhau. Bằng cách này, trẻ sẽ học được cách Mặt Trời ảnh hưởng đến bề mặt Trái đất như thế nào một cách dễ dàng

Ngoài ra, trước khi tìm hiểu về giáo án này, bạn cần xem qua bài viết về STEM là gì? để hiểu hơn về phương pháp dạy học này

Đồ dùng cần chuẩn bị trong giáo án STEM cho trẻ mầm non

• Cốc nhựa (mỗi học sinh 1 cốc), tốt nhất nên chọn loại cốc trong suốt.
• Giấy và bút màu, keo dán để đánh dấu & phân loại từng cốc.
• Đất (với một lượng đủ để lấp đầy 1/3 cốc). Đất hoặc cát làm bầu đều được.
• Sỏi hoặc đá nhỏ, đủ để lấp đầy 1/3 cốc. 
• Nước, đủ để làm đầy 1/3 cốc.
• Khăn tắm (3) hoặc khăn giấy.
• Một nơi có ánh nắng Mặt Trời để đặt một nửa số cốc, tốt nhất là trong nhà (ví dụ: bệ cửa sổ). Nếu bạn đặt cốc bên ngoài, hãy cố gắng tìm một khu vực được bảo vệ khỏi ảnh hưởng gió. Nếu không có điều này, bạn cũng nên đặt nơi dưới nguồn sáng cao.
• Nhiệt kế.

Kiến thức của bài học

Mặt Trời là nguồn nhiệt và nguồn ánh sáng chính trên Trái đất. Nếu không có nó, chúng ta không thể tồn tại trên hành tinh.

Mặt Trời ở cách xa chúng ta khoảng 93 triệu dặm (150 triệu km), nhưng do bề mặt của Mặt trời rất nóng (khoảng 10000 ° F) và rất sáng nên dù ở trên Trái đất, chúng ta vẫn có thể nhìn thấy ánh sáng mà nó tỏa ra. Mặt Trời hoạt động giống như một ngọn lửa khổng lồ, truyền ánh sáng đến mọi hướng, kể cả tới Trái đất

Ánh sáng do Mặt Trời bức xạ mang theo năng lượng. Khi ánh sáng này đến một bề mặt, một phần của nó bị hấp thụ và chuyển hóa thành nhiệt. Đó là lý do tại sao những nơi có ánh nắng Mặt Trời cảm thấy ấm hơn những nơi trong bóng râm. Giáo án STEM cho trẻ mầm non này giúp học sinh của bạn khám phá tác động của Mặt Trời đối với các bề mặt trên Trái đất của chúng ta

Bề mặt Trái đất được bao phủ bởi nước (khoảng 70%), đất, đá, băng tuyết, và vô số vật liệu nhân tạo như bê tông. Khi bề mặt Trái Đất tiếp xúc với Mặt Trời, chúng sẽ hấp thụ một phần ánh sáng và trở nên ấm hơn. Cụ thể trong hoạt động này, học sinh của bạn sẽ cảm thấy đất, đá và nước ấm hơn như thế nào sau khi ở dưới ánh nắng Mặt Trời

Ngoài ra, nếu bạn cho phép học sinh thực hiện dự án STEM ở những thời điểm khác nhau, các bé có thể nhận thấy rằng hiệu ứng nóng lên này không xảy ra ngay lập tức, mà là dần dần. Quá trình này diễn ra nhanh hay chậm tùy thuộc vào thời tiết ngày hôm đó. Các em cũng có thể nhận thấy rằng một số vật liệu nóng lên nhanh hơn hoặc chậm hơn so những vật liệu khác.

Lưu ý kỹ thuật:

Hai vật liệu khác nhau ở cùng một nhiệt độ có thể sẽ mang lại cảm giác rất khác nhau cho con người. Ví dụ: Tay nắm cửa bằng kim loại sẽ có cảm giác lạnh hơn cửa gỗ, ngay cả khi chúng ở cùng nhiệt độ

Điều này xảy ra là do kim loại là chất dẫn nhiệt tốt hơn, vì vậy nó hấp thụ nhiệt từ tay của bạn nhanh hơn và do đó, bạn sẽ cảm thấy lạnh hơn

Vì lý do này, bạn không thể so sánh nhiệt độ của hai vật liệu khác nhau (ví dụ: đá và bụi đất) bằng cách cảm nhận chúng bằng tay. Để so sánh giữa hai vật liệu khác nhau, bạn cần đo nhiệt độ của chúng bằng nhiệt kế

Sử dụng nhiệt kế hồng ngoại nếu bạn muốn thêm các phép đo, kiến thức về nhiệt độ  hoặc hồng ngoại liên quan vào bài học này

>> Bài viết tham khảo: Giáo án STEM mẫu – Hoạt động khám phá khoa học dành cho trẻ mầm non

Giáo án bài học

Chuẩn bị trước khi bắt đầu bài học (10 phút)

Trong thiết kế giáo án STEM cho trẻ mầm non này, giáo viên cần đảm bảo rằng có một khu vực (tốt nhất là bên trong nhà) – nơi bạn có thể để khoảng một nửa cốc dưới ánh nắng, và một khu vực râm mát – nơi mà bạn có thể để một nửa cốc còn lại, khu vực này cần phải tránh  được ánh nắng trực tiếp và các nguồn nhiệt

Bạn có thể làm được điều này hay không phụ thuộc vào vị trí địa lý, thời gian trong năm và hướng, kích thước của các cửa sổ trong lớp học cũng như thời tiết ngày hôm đó. Nếu bạn không thể nhận đủ ánh sáng mặt trời trực tiếp, thì bạn có thể sử dụng bóng đèn sợi đốt để thay thế.

Bảo quản tất cả vật liệu trong bóng râm và tránh xa nguồn nhiệt trực tiếp trước khi học. Nếu bạn sử dụng một túi bầu chứa đựng đất, hãy mở nó ra trước khi học. Nếu có thể, hãy trải đất trong bầu ra để hơi ẩm có thể bay hơi nhanh hơn.

Dùng bút dạ cố định để vẽ Mặt Trời trên một nửa cốc và một nửa còn lại sẽ vẽ hình đám mây. Vẽ các ký hiệu gần mép dưới của cốc. Khi lấp đầy, đất hoặc đá phải che các biểu tượng.

Tạo ba hình ảnh khác nhau để chỉ ra các trạm làm việc. Bạn có thể sử dụng hình ảnh, bản vẽ hoặc để các bé từ vẽ hình minh họa để chỉ “đá”, “đất” và “nước”. 

>> Đồ chơi giáo dục dành cho buổi học thực hành trong lớp: xBot – Robot lập trình STEM Kit

Tương tác (15 phút)

Vào những ngày nắng, đôi khi người ta thử chiên trứng ở vỉa hè, như trong hình ảnh này:

Câu hỏi

• Bạn nghĩ gì khi xem hình ảnh này?
• Bạn nghĩ tại sao họ chiên trứng thành công?
• Họ có thể chiên trứng vào bất kỳ ngày nào hay chỉ vào một ngày cụ thể?
• Họ có thể chiên trứng trên bề mặt nào? Có phải là nó sẽ hoạt động tốt trên bất kỳ bề mặt nào không?

Bề mặt ở đây có thể là bê tông, gạch và các bề mặt nhân tạo khác hoặc gỗ vụn, lớp phủ… Nếu học sinh đề cập đến cây cối, bụi rậm hoặc các loài cây cối lớn khác, hãy giải thích rằng mặc dù những loài thực vật này mọc trên bề mặt Trái đất, nhưng chúng không phải là bề mặt của Trái đất (ví dụ: bạn không thể đi bộ trên chúng). Hãy hỏi học sinh có gì dưới những cây này có những thứ gì, bề mặt nào.

• Bạn có nghĩ rằng chúng ta có thể chiên một quả trứng trên bất kỳ bề mặt nào trong số này không? 

Lắng nghe câu trả lời của học sinh. Giải thích rằng cả lớp sẽ tìm hiểu, xem xét điều gì sẽ xảy ra với đá, nước và đất khi các bề mặt này được để dưới ánh nắng Mặt Trời một thời gian 

• Hiện giờ có chỗ nào trong lớp đang có nắng không? Nếu có, chúng ở đâu, và làm thế nào để bạn biết rằng chúng đang ở dưới ánh nắng Mặt Trời?

Lưu ý: Nếu đèn trong lớp đang bật, bạn nên tắt chúng đi. Điều này cho phép học sinh thấy rõ sự khác biệt giữa vùng nhận được ánh sáng từ Mặt Trời và vùng không nhận được ánh sáng. 

Để học sinh chỉ vào những khu vực này trong lớp. Nếu các khu vực đủ rộng, bạn có thể cho học sinh đi qua và đứng trong đó để cảm nhận.

• Bây giờ, hãy tìm một số nơi trong bóng râm.

Giải thích rằng ánh sáng Mặt Trời có thể đi xuyên qua cửa sổ nhưng không xuyên qua tường, vì vậy, gần cửa sổ kính, chúng ta thường có thể tìm thấy những nơi có ánh nắng Mặt Trời.

Khám phá (45 phút)

1. Giải thích rằng để bắt đầu thí nghiệm, học sinh sẽ đổ đầy đất, đá và nước vào cốc, đặt một số cốc dưới ánh nắng Mặt Trời và một số cốc trong bóng râm. Sau đó, họ sẽ có thể nhìn thấy và cảm nhận được tác dụng của việc ở dưới ánh nắng Mặt Trời.
2. Chứa 3 vật liệu khác nhau vào 3 cốc riêng biệt: một chứa đất, một chứa đá và một chứa nước. Các cốc này có thể đặt ở nhiều trạm khác nhauĐảm bảo rằng nơi để các cốc này không có ánh nắng mặt trời. Tại mỗi trạm, giáo viên nên chuẩn bị khăn tắm hoặc khăn giấy để học sinh lau tay.
3. Chia lớp thành ba nhóm và chỉ định mỗi nhóm vào một trạm.
4. Giải thích cho học sinh hiểu rằng các em sẽ nhận được một chiếc cốc và cần phải đổ đầy cốc như trong hình
5. Tại mỗi trạm, phát cho học sinh một chiếc cốc có vẽ biểu tượng mặt trời và cốc còn lại không có biểu tượng đó. Yêu cầu học sinh đổ các vật liệu vào đầy cốc
6. Hướng dẫn học sinh đặt cốc ngoài nắng hoặc trong bóng râm. Những chiếc cốc có biểu tượng Mặt Trời cần được đặt dưới ánh nắng mặt trời cho đến khi bạn quan sát thấy chúng, và những chiếc cốc khác cần ở trong bóng râm. Lưu ý rằng vị trí của mặt trời thay đổi trong ngày, vì vậy hãy di chuyển các cốc khi cần thiết
7. Giải thích cho cả lớp rằng tất cả các vật liệu mà họ sử dụng để làm đầy cốc đều bắt đầu ở trong bóng râm. Họ sẽ quay lại cốc sau đó trong ngày để quan sát những gì đã xảy ra. Bây giờ, cho cả lớp thảo luận theo nhóm nhỏ về những gì họ nghĩ sẽ xảy ra
8. Lắng nghe các cuộc thảo luận của học sinh và khuyến khích họ đưa ra lời giải thích

Nếu học sinh của bạn không quen với nhiệt kế, hãy cho họ xem bản minh họa nhiệt kế của bạn. Hỏi học sinh nó là gì, nó được sử dụng để làm gì và nó hoạt động như thế nào

Nếu một hoặc nhiều học sinh biết, hãy yêu cầu họ giải thích cho cả lớp và bổ sung vào phần giải thích này nếu cần

Sau phần thảo luận này, học sinh phải biết rằng nhiệt kế có thể được sử dụng để đo nhiệt độ và mực chất lỏng trong ống trung tâm tăng lên khi nhiệt kế nóng lên và hạ xuống khi nhiệt độ nguội đi

Để đánh giá mức độ hiểu biết của học sinh, hãy trình bày cách chất lỏng dâng lên khi bạn dùng tay làm ấm bình chứa và yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng vừa xảy ra

Hỏi:

• Chúng ta đã tự hỏi tại sao mọi người lại cố gắng chiên một quả trứng trên vỉa hè bê tông. Để tìm hiểu, chúng tôi quyết định thực hiện một thí nghiệm và xem điều gì sẽ xảy ra với đá, nước và đất khi chúng được để dưới ánh nắng mặt trời một thời gian
• Chúng tôi đổ đầy các cốc bằng đá, nước và đất, đặt một số cốc dưới ánh nắng mặt trời và một số trong bóng râm. Bạn nghĩ chúng ta nên làm gì tiếp theo?

Mẹo thảo luận:

Chúng ta nên quan sát (nhìn và cảm nhận) những gì đã xảy ra.

Chúng ta nên tập trung vào bề mặt vật liệu trong cốc (Bề mặt là phần tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời)

1. Dán nhãn cho trạm nơi học sinh sẽ so sánh cốc với đá, cốc với đất và cốc với nước
2. Yêu cầu học sinh nhặt một cốc và đi đến trạm. Một nửa số học sinh sẽ nhận được một cái cốc từ mặt trời và một nửa sẽ nhận được một cái từ bóng râm. Mỗi học sinh sẽ chỉ nhận được một tài liệu
3. Nếu cốc của bạn có mặt trời, hãy ghép đôi với một học sinh có cốc không có mặt trời. Bề mặt của vật liệu trong cốc của họ trông hoặc cảm thấy khác nhau? Nói cho nhau biết những gì bạn quan sát được và lý do bạn nghĩ điều này là gì

Dùng tay giấu biểu tượng trên cốc và ghép nối với một học sinh khác ở trạm của bạn. Lần lượt nhìn và cảm nhận bề mặt vật liệu trong cốc của bạn tình. Bạn có nghĩ rằng chiếc cốc này đã được phơi nắng? Làm thế nào để bạn có thể nhận biết được?

Lưu ý: Học sinh có cốc đựng nước vẫn có thể nhìn thấy kí hiệu qua mặt trong cốc. Khuyến khích họ nhìn và cảm nhận bề mặt của nước để xác nhận xem nó có ở dưới ánh nắng mặt trời hay không

Khi công việc nhóm đã kết thúc, yêu cầu học sinh để lại những chiếc cốc không có biểu tượng mặt trời tại trạm và đặt những chiếc cốc có hình mặt trời trở lại nơi có mặt trời. Đặt những cốc này lại nơi có ánh nắng mặt trời sẽ ngăn không cho các vật liệu này nguội đi quá nhiều trong khi học sinh điền vào bảng của họ. Điều này là không cần thiết nếu các vật liệu đã ở dưới ánh nắng mặt trời trong một thời gian dài, nhưng cần thiết nếu chúng không có

Yêu cầu học sinh vẽ những gì các em quan sát được trên trang tính của mình. Giải thích rằng hàng trên cùng hiển thị các cốc có hình mặt trời. Nó tượng trưng cho chiếc cốc đã được đặt dưới ánh nắng mặt trời. Tìm cái cốc đựng các vật liệu vừa quan sát được. Tô màu cho nhiệt kế để cho biết bề mặt của vật liệu này có cảm giác như thế nào. Tô màu toàn bộ nếu cảm thấy nóng, nửa chừng nếu cảm thấy ấm và chỉ một chút nếu cảm thấy lạnh

Suy ngẫm (10 phút)

• Bạn đã thấy hoặc cảm thấy gì? Nó có giống nhau cho tất cả các vật liệu không?

Học sinh có thể nhận thấy rằng cả ba vật liệu được đặt dưới ánh nắng mặt trời đều cảm thấy ấm hơn so với cùng một vật liệu được lưu trữ trong bóng râm. Có lẽ khó nhận ra sự khác biệt hơn đối với nước, bởi vì nó không nóng lên nhiều như đá hoặc bụi bẩn. Có lẽ có rất ít hoặc không có thay đổi rõ ràng trong các vật liệu. Bề mặt đất đặt dưới ánh nắng mặt trời có thể hơi khô nếu mẫu ban đầu ẩm

• Tại sao bạn nghĩ rằng điều này sẽ xảy ra?

Mặt trời phát ra ánh sáng, làm nóng bề mặt của vật liệu mà nó chạm vào. Theo thời gian, những vật liệu này có thể cảm thấy ấm hoặc thậm chí nóng. Vật liệu trong bóng râm không nhận được ánh sáng này, vì vậy chúng không nóng lên

• Thật dễ dàng để biết một chiếc cốc đã được phơi nắng hay trong bóng râm? Nước, đất hay đá có dễ dàng nhất không? Cái nào là khó nhất? Bạn nghĩ tại sao lại như vậy?

Học sinh có thể nhận thấy rằng nó khó nhất đối với nước và dễ nhất đối với đất hoặc đá. Điều này là do đá và đất nóng lên dễ dàng hơn khi đặt dưới ánh nắng mặt trời so với nước

Lưu ý rằng đất và đá cũng nguội nhanh hơn nước khi được đặt trong bóng râm sau khi phơi nắng. Điều này sẽ không thành vấn đề nếu học sinh đặt cốc lại dưới ánh nắng mặt trời trong khi điền vào bảng tính của mình. Nếu bạn không thể đặt cốc lại dưới ánh nắng mặt trời, hãy để chúng dưới nắng vài giờ trước khi bắt đầu quan sát

• Bạn nghĩ tại sao chúng ta cần đợi một thời gian trước khi có thể quan sát? Tại sao chúng ta không thể cảm nhận được vật liệu ngay khi đem phơi nắng, xem chúng có nóng lên không?

Cần có thời gian để mọi thứ ấm lên. Chúng tôi phải đợi một lúc để các vật liệu nóng lên đủ để chúng tôi cảm thấy sự khác biệt

• Bạn có nghĩ rằng điều này cũng xảy ra bên ngoài? Đất, đá hoặc nước dưới ánh nắng mặt trời có cảm thấy ấm hơn đất, đá hoặc nước trong bóng râm không?

Đúng. Mời học sinh cảm nhận lần sau khi ở ngoài đất trong vườn ấm lên khi có nắng, hoặc hồ nước ấm lên như thế nào khi ở ngoài nắng lâu. Khi mặt trời sưởi ấm vỉa hè bê tông, nó giống như những tảng đá trong dự án của bạn. Đảm bảo lặp lại mối liên hệ giữa việc phơi nắng và khởi động nhiều lần trong quá trình thảo luận

Các giáo viên cũng có thể tham khảo thêm tài liệu thiết kế giáo án STEM của chúng tôi tại đây

Tạo kết nối nghề nghiệp

Thảo luận hoặc đọc về những nghề nghiệp này có thể giúp học sinh tạo mối liên hệ quan trọng giữa bài học trên lớp và cơ hội việc làm STEM trong thế giới thực

Các nhà khoa học môi trường coi chừng môi trường của chúng ta. Các nhà khoa học này sử dụng kiến ​​thức của họ về sự ấm lên của Mặt trời đối với các bề mặt trên Trái đất để dự đoán điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta, bằng cách xây dựng một thành phố, đường xá hoặc một công viên giải trí khổng lồ, thay đổi một phần lớn bề mặt Trái đất

Các nhà phân tích biến đổi khí hậu hoặc các nhà khoa học khí hậu nghiên cứu các điều kiện thời tiết tổng thể (như nhiệt độ và lượng mưa) thay đổi như thế nào theo thời gian và những thay đổi này ảnh hưởng đến con người, động vật và môi trường như thế nào. Họ có thể xem xét các kiểu thời tiết tổng thể bị ảnh hưởng như thế nào khi Mặt trời làm ấm các phần khác nhau của bề mặt Trái đất. Hoặc, chẳng hạn, họ có thể điều tra xem việc thêm nhiều đường và làm cho các thành phố trở nên lớn mạnh.

Tổng kết

Thiết kế giáo án STEM cho trẻ mầm non chưa bao giờ đơn giản như thế với những hoạt động STEM sáng tạo của chúng tôi. Việc lồng ghép các hoạt động thực tế như vậy sẽ giúp các em học tập hiệu quả hơn, lưu trữ thông thông tin và kiến thức tốt hơn các biện pháp học tập thông thường

Bạn có thể tham khảo thêm nhiều giáo án STEM cho trẻ mầm non khác trong fanpage của chúng tôi

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