Giáo án Vật lí Lớp 8 - Chủ đề: Thuyền chở vật liệu

Chủ đề: THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
1. Tên chủ đề: THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
 (Số tiết: 03 – Lớp 8)
2. Mô tả chủ đề:
Học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức về Lực đẩy Ác-si-mét (Bài 10 và Bài
11- Vật lí 8) và Sự nổi (Bài 12- Vật lí 8) để thiết kế và chế tạo những chiếc thuyền bằng xốp với những tiêu chí cụ thể.Sau khi hoàn thành, học sinh sẽ được thử nghiệm thả thuyền xuống nước và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm.
3. MỤC TIÊU
a) Kiến thức:
- Vận dụng được các kiến thức về lực đẩy Ác-si-mét và sự nổi để chế tạo được 
 thuyền chở vật liệu theo yêu cầu, tiêu chí cụ thể;
- Vận dụng kiến thức (biểu thức tính lực đẩy Ác-si-mét và điều kiển để vật nổi, vật chìm) một cách sáng tạo để giải quyết các vấn đề tương tự.
b) Kĩ năng:
- Tính toán, vẽ được bản thiết kế thuyền chở vật liệu đảm bảo các tiêu chí đề ra;
- Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm dựa trên bản thiết kế;
- Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và sản phẩm của mình, phản biện được
 các ý kiến thảo luận;
- Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm.
c)Phẩm chất:
- Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học;
- Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải
 quyết nhiệm vụ được giao;
- Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp;
- Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi thực
 nghiệm.
d) Năng lực:
- Tìm hiểu khoa học, cụ thể về các ứng dụng của lực đẩy Ác-si-mét;
- Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và chế tạo thuyền một cách sáng tạo;
- Hợp tác với các thành viên trong nhóm để thống nhất bản thiết kế và phân 
công thực hiện;
- Tự nghiên cứu kiến thức, lên kế hoạch thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và đánh giá.
4. THIẾT BỊ
- Các thiết bị dạy học: giấy A0, mẫu bản kế hoạch, 
- Nguyên vật liệu và dụng cụ để chế tạo và thử nghiệm “Thuyền chở vật liệu”:
+ Các miếng xốp, giấy màu;
+ Kéo, dao rọc giấy;
+ Băng dính, keo, que tăm nhọn;
+ Thước kẻ, bút;
+ Các bao vật liệu có khối lượng xác định (300 gam, 200 gam, 100 gam, 50 gam).
5. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THUYỀN
CHỞ VẬT LIỆU
a. Mục đích của hoạt động
- Học sinh nắm vững yêu cầu "Thiết kế và chế tạo thuyền chở vật liệu” bằng xốp (do giáo viên cung cấp) theo các tiêu chí: Tải trọng của thuyền là 2 kg; Có tính ổn định cao khi nổi trên mặt nước; có biện pháp giảm lực cản khi chuyển 
động.
- Học sinh hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về lực đẩy Ác-si-mét để thiết kế
 và thuyết minh thiết kế trước khi sử dụng nguyên vật liệu, dụng cụ cho trước 
để chế tạo và thử nghiệm
b. Nội dung hoạt động
 Tìm hiểu về một số phương tiện giao thông đường thuỷ để xác định kiến thức về 
lực đẩy Ác-si-mét được ứng dụng trong chế tạo tàu, thuyền.
 - Xác định nhiệm vụ chế tạo thuyền mini bằng xốp với các tiêu chí:
 + Tải trọng của thuyền: 2 kg
 + Có tính ổn định cao khi nổi trên mặt nước
 + Có biện pháp giảm lực cản khi chuyển động
c. Sản phẩm học tập của học sinh
- Mô tả và giải thích được một cách định tính về nguyên lí chế tạo tàu, thuyền;
- Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, chế tạo thuyền mini theo các 
tiêu chí đã cho.
d. Cách thức tổ chức
- Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về một tàu thuỷ (mô tả, xem hình ảnh, video ) với yêu cầu: mô tả đặc điểm, hình dạng của tàu thuỷ; giải thích tại sao
 tàu nổi được trên mặt nước.
- Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn (nhóm đôi
 hoặc 4 học sinh); trình bày và thảo luận chung.
- Giáo viên xác nhận kiến thức cần sử dụng là lực đẩy Ác-si-mét 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 thuyền mini với các tiêu chí đã cho.
Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ
XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ 
(Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp)
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh hình thành kiến thức mới về Lực đẩy Ác-si-mét và Sự nổi; đề xuất được
 giải pháp và xây dựng bản thiết kế thuyền.
b. Nội dung hoạt động
- Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức 
trọng tâm sau:
+ Lực đẩy Ác-si-mét (Vật lí 8- Bài 10 và Bài 11);
+ Sự nổi (Vật lí 8- Bài 12);
+ Khối lượng riêng, trọng lượng riêng (Vật lí 6- Bài 11).
- HS thảo luận về các thiết kế khả dĩ của thuyền và đưa ra giải pháp có căn cứ. Gợi ý:
 + Điều kiện nào để chiếc thuyền nổi trên mặt nước chở được 2kg vật liệu
 + Những hình dạng, kích thước nào của chiếc thuyền có thể giúp thuyền tăng mức vững vàng và giảm lực cản khi chuyển động?
 + Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?
- HS xây dựng phương án thiết kế thuyền và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp. Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) nộp cho GV
- Yêu cầu:
 + Bản thiết kế chi tiết có kèm hình ảnh, mô tả rõ kích thước, hình dạng của thuyền và các nguyên vật liệu sử dụng
 + Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng minh tải trọng của thuyền bằng tính toán cụ thể.
c. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
- HS xác định và ghi được thông tin, kiến thức về lực đẩy Ác-si-mét và sự nổi.
- HS đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được bản thiết kế thuyền đảm bảo các tiêu chí
d. Cách thức tổ chức hoạt động
- GV giao nhiệm vụ cho học sinh
 + Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: lực đẩy Ác-si-mét và sự nổi
 + Xây dựng bản thiết kế thuyền theo yêu cầu
 + Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế
- HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
 + Tự đọc và nghiên cứu SGK và 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 thuyền.
 + Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo
- GV quan sát hỗ trợ HS khi cần thiết
Hoạt động 3. TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ
a. Mục đích của hoạt động
Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế thuyền chở vật liệu 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.
 Chứng minh tải trọng của thuyền bằng tính toán cụ thể.
- Thảo luận, phản biện các ý kiến về bản thiết kế; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết
 kế nếu cần.
- Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm thuyền.
c. Sản phẩm của học sinh: 
Bản thiết kế thuyền
d. Cách thức tổ chức
- Giáo viên đưa ra yêu cầu về: 
 + Nội dung cần trình bày
 + Thời lượng báo cáo
 + Cách trình bày bản thiết kế và thảo luận
- HS 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 THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
a. Mục đích của hoạt động
- Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế tạo chiếc thuyển 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 (xốp, tăm, băng
 dính, giấy màu, kéo, dao rọc giấy, thước kẻ, bút) để tiến hành chế tạo thuyền
 chở vật liệu theo bản thiết kế.
- Trong quá trình chế tạo các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh bằng việc
 thả thuyền của mình xuống nước, thêm các bao đá có khối lượng xác định 
lên thuyền, quan sát, đánh giá và điều chỉnh nếu cần.
c. Sản phẩm của học sinh
- Mỗi nhóm có một sản phầm là một chiếc thuyền 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 thuyền 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 THUYỀN CHỞ VẬT LIỆU
a. Mục đích của hoạt động
Các nhóm học sinh giới thiệu thuyền chở vật liệu 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: Khả năng chịu tải (tiêu chuẩn 
là 2 kg), mức vững vàng (khi có chấn động), khả năng linh hoạt khi di chuyển.
- Chia sẻ, thảo luận 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 thuyền.
c. Sản phẩm của học sinh
Thuyền đã chế tạo được và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm.
d. Cách thức tổ chức
- Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.
- Học sinh trình diễn thả thuyền xuống nước, thử nghiệm để đánh giá khả năng chịu tải, mức vững vàng khi có chấn động và độ linh hoạt khi di chuyển.
- Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo thuyền.
- Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết.
Kế hoạch thực hiện chủ đề:
Hoạt động
Thời lượng
Hình thức
Hoạt động 1
Hoạt động 2
Hoạt động 3
2 Tiết
Tập trung tại lớp
Tập trung tại lớp
Hoạt động 4
1 Tuần
Hoạt động theo nhóm ngoài giờ
Hoạt động 5
 1 Tiết