Giáo án Stem - Chủ đề: Thiết kế và chế tạo con diều

CHỦ ĐỀ: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CON DIỀU
1. Tên chủ đề: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CON DIỀU
Số tiết thực hiện: 3 tiết
 Môn: Hình học 8
2. Mô tả chủ đề
Từ kiến thức nền về đối xứng trục. Học sinh ứng dụng thiết kế con diều làm đồ chơi. Chủ đề giúp học sinh nhận thấy tầm quan trọng của kiến thức của các môn khoa học, toán, công nghệ. Mặc dù chỉ là trò chơi đơn giản nhưng sẽ giúp các em có những trải nghiệm mới,được vui chơi sảng khoái, tăng cường vận động, rèn luyện sự nhanh nhẹn và khéo léo.
Trong chủ đề này, HS sẽ thực hiện dự án thiết kế và chế tạo con diều từ những nguyên liệu sẵn có, đơn giản. Theo đó HS phải nghiên cứu và vận dụng các kiến thức liên quan như:
- Trung điểm của đoạn thẳng (Bài 10 - Hình học 6 )
- Đối xứng trục ( - Hình học 8)
- Trọng lực – Đơn vị lực (Bài 8 - Vật lý 6)
- Bản vẽ chi tiết(Bài 9 - Công nghệ 8)
3. Mục tiêu
Sau khi hoàn thành chủ đề này HS có khả năng:
a. Kiến thức:
- Mô tả được cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của con diều
- Hiểu kỹ hơn kiến thức về đối xứng trục;
- Áp dụng kiến thức hình học vào thực tiễn cuộc sống, ghi chép xác định hiện tượng trong quá trình làm thí nghiệm nghiên cứu;
- Vận dụng được các kiến thức trong chủ đề và kiến thức đã biết, thiết kế và chế tạo được con diều theo ý muốn
b. Kĩ năng: 
- Có kĩ năng đo đạc, thực hành chính xác.
- Vẽ được bản thiết kế con diều
- Chế tạo được con diều theo bản thiết kế.
- Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và phản biện ý kiến của người khác;
- Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập.
c. Phát triển phẩm chất:
– Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp;
– Yêu thích môn học, thích khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết các vấn đề thực tiễn cuộc sống;
– Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật.
d. Phát triển năng lực chung
– Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: khi thực hiện chế tạo con diều; chế tạo được con diều thân thiện với môi trường một cách sáng tạo;
– Năng lực giao tiếp và hợp tác: thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể.
– Năng lực tự chủ và tự học: học sinh tự nghiên cứu kiến thức nền và vận dụng kiến thức nền để xây dựng bản thiết kế con diều.
4. Thiết bị:
 GV sẽ hướng dẫn HS sử dụng một số thiết bị sau khi học chủ đề:
- Thước đo độ dài, bút chì, dao, kéo, keo
- 2 thanh tre (thanh gỗ nhỏ), dây cước (dây dù), Giấy (Báo, túi bóng, vải mỏng)
5. Tiến hành dạy học:
Hoạt động 1:XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ CON DIỀU
(Tiết 1 – 45 phút)
A. Mục đích:
Học sinh trình bày được kiến thức về trung điểm của một doạn thẳng, trục đối xứng của đoạn thẳng, xác định được trục đối xứng của hình; Nhận ra được khả năng tạo ra các đồ vật, trò chơi có liên quan đến trục đối xứng của hình; tiếp nhận được nhiệm vụ thiết kế con diều theo ý muốn và hiểu rõ các tiêu chí đánh giá sản phẩm.
B. Nội dung:
- GV tổ chức cho HS trình bày về nguyên tắc hoạt động của con diều.
- Từ thí nghiệm khám phá kiến thức, GV giao nhiệm vụ cho HS thực hiện dự án thiết kế dựa trên kiến thức về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của con diều.
- GV thống nhất với HS về kế hoạch triển khai dự án và tiêu chí đánh giá sản phẩm của dự án.
C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm như sau:
-Bản ghi chép kiến thức mới về khả năng hoạt động của con diều.
- Bảng mô tả nhiệm vụ của dự án và nhiệm vụ các thành viên; thời gian thực hiện dư án và các tiêu chí đánh giá sản phẩm của dự án.
D. Cách thức tổ chức hoạt động:
- Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về cấu tạo diều, cách làm, tại sao diều có thể bay, 
- Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn trong nhóm; trình bày và thảo luận chung.
- Giáo viên xác nhận kiến thức cần sử dụng và giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu trong sách giáo khoa để giải thích bằng tính toán thông qua việc thiết kế, chế tạo thước với các tiêu chí đã cho.
Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ 
XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ (HS làm việc ở nhà)
A. Mục đích của hoạt động
Học sinh hình thành kiến thức mới về đối xứng trục; đề xuất được giải pháp và xây dựng bản thiết kế thước.
B. Nội dung hoạt động
- Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:
- Trung điểm của đoạn thẳng (Bài 10 - Hình học 6 )
- Đối xứng trục ( - Hình học 8)
- Trọng lực – Đơn vị lực (Bài 8 - Vật lý 6)
- Bản vẽ chi tiết(Bài 9 - Công nghệ 8)
- Học sinh thảo luận về cách thiết kế khả thi của thước và đưa ra giải pháp có căn cứ.
Gợi ý:
Con diều được làm bằng gì, hình dạng như thế nào?
Tại sao cần xác định trục đối xứng của con diều? Nếu hai bên cánh diều có sự chênh lệch về độ dài thì diều có bay lên cao, bay thẳng được không?
Có cách nào để thiết kế và chế tạo được con diều từ những nguyên liệu đơn giản, có sẵn hay không? 
Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?
- Học sinh xây dựng phương án thiết kế thước và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint...). Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho giáo viên.
- Yêu cầu:
Bản thiết kế chi tiết có kèm hình ảnh, mô tả rõ kích thước, hình dạng của thước và các nguyên vật liệu sử dụng 
Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. 
- Học sinh xác định và ghi được thông tin về con diều.
- Học sinh đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được bản thiết kế thước đảm bảo các tiêu chí.
C. Cách thức tổ chức
- Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh:
Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: 
Xây dựng bản thiết kế thước theo yêu cầu;
Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế.
- Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm:
Tự đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên Internet 
Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án thiết kế tốt nhất;
Xây dựng và hoàn thiện bản thiết kế thước;
Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo.
- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh khi cần thiết.
Hoạt động 3.TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CON DIỀU
(Tiết 2 – 45 phút)
A. Mục đích của hoạt động
Học sinh hoàn thiện được bản thiết diều của nhóm mình.
B. Nội dung hoạt động
- Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. 
- Thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về bản thiết kế; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế nếu cần.
- Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm thước 
C. Sản phẩm của học sinh
Bản thiết kế thước sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện. 
D. Cách thức tổ chức
- Giáo viên đưa ra yêu cầu về:
Nội dung cần trình bày;
Thời lượng báo cáo;
Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận.
- Học sinh báo cáo, thảo luận.
- Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh.
Hoạt động 4: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM DIỀU(HS làm việc ở nhà )
A. Mục đích của hoạt động
- Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế tạo diều đảm bảo yêu cầu đặt ra.
- Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần. 
B. Nội dung hoạt động
- Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước:Thước đo độ dài, bút chì, dao, kéo, keo, thanh tre (thanh gỗ nhỏ), dây cước (dây dù), Giấy (Báo, túi bóng, vải mỏng)để tiến hành chế tạo diều theo bản thiết kế.
Mẫu 1
Mẫu 2
C. Sản phẩm của học sinh
Mỗi nhóm có một sản phầm là một chiếc diều đã được hoàn thiện và thử nghiệm.
D. Cách thức tổ chức
- Giáo viên giao nhiệm vụ:
Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để chế tạo thước theo bản thiết kế;
Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm. 
- Học sinh tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm.
- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh nếu cần.
Hoạt động 5. TRÌNH BÀY SẢN PHẨM CON DIỀU
A. Mục đích của hoạt động
Các nhóm học sinh giới thiệu con diều trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm. 
B. Nội dung hoạt động
- Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp.
- Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra:
Diều đúng thiết kế, vận dụng được kiến thức đã học để làm
Có tính ổn định cao khi sử dụng, dễ sử dụng.
Diều bay khi có gió.
- Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm.
Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ giáo viên và các nhóm khác;
Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm;
Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo diều.
C. Sản phẩm của học sinh
Thước đã chế tạo và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm. 
D. Cách thức tổ chức
- GV cho các nhóm trưng bày sản phẩm của nhóm (có ghi tên nhóm). Các sản phẩm để ở vị trí trung tâm, dễ quan sát.
- GV cho từng nhóm trình bày về sản phẩm của nhóm mình, giá thành sản phẩm.
- GV phụ trách chính cùng với các GV khác trong hội đồng giám khảo nhận xét và chấm điểm theo các tiêu chí đánh giá như Phiếu đánh giá số 1
- GV phụ trách chính cùng với các GV khác trong hội đồng giám khảo đặt các câu hỏi để khắc sâuiến thức bộ môn cho các em học sinh, đồng thời khuyến khích cho các nhóm khác đặt các câu hỏi cho nhóm trình bày.
- GV tổng kết chung về hoạt động của các nhóm và hướng dẫn các em cập nhật để lấy kết quả đánh giá từ hội đồng giám khảo.
GÓP Ý VÀ CHỈNH SỬA SẢN PHẨM
(được thực hiện trong buổi trình bày sản phẩm)
 - Ghi lại nhận xét và góp ý của các nhóm và của giáo viên về sản phẩm của nhóm khi báo cáo
 - Đưa ra các điều chỉnh cần thiết để cho sản phẩm hoàn thiện hơn.
PHỤ LỤC
1. Kế hoạch triển khai
Hoạt động chính
Thời lượng
Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án và tìm hiểu kiến thức nền.
Tiết 1
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và chuẩn bị bản thiết kế sản phẩm để báo cáo.
1 tuần (HS tự nghiên cứu ở nhà theo nhóm).
Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế.
Tiết 2
Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm
1 tuần (HS tự làm ở nhà theo nhóm).
Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm.
Tiết 3 
 2. BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ CHO CÁC THÀNH VIÊN CỦA NHÓM
STT
Họ và tên
Vai trò
Nhiệm vụ
1
Trưởng nhóm
Quản lý nhóm, tổ chức phân công nhiệm vụ, phụ trách trình bày ...
2
Thư kí
Ghi chép, lưu giữ hồ sơ nhóm
3
Thành viên
Chụp ảnh, ghi hình, quay video.
4
Thành viên
Chuẩn bị vật liệu, giấy, bút, photo giấy tờ
5
Thành viên
Chuẩn bị tài liệu
Nhiệm vụ có thể thay đổi tùy tình hình thực tế, điều kiện gia đình mỗi cá nhân.
Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá sản phẩm con diều
Tiêu chí
Điểm tối đa
Có kích thước cân đối
1
Có tính thẩm mĩ cao
3
Kết cấu chắc chắn.
3
Thiết kế đẹp
1
Chi phí làm cầu bập bênh tiết kiệm
2
 Tổng điểm
10
Phiếu đánh giá số 2:Đánh giá bài báo cáo và bản thiết kế sản phẩm
Tiêu chí
Điểm tối đa
Bản vẽ rõ ràng, đúng nguyên lí
 2
Giải thích rõ nguyên lí hoạt động của chiếc cầu bập bênh
 4
Bản thiết kế được vẽ rõ ràng, đẹp, sáng tạo, khả thi.
 2
Trình bày rõ ràng, logic, sinh động.
 2
 Tổng điểm
 10
3. Sản phẩm của các nhóm
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3