Giáo án Vật lí Lớp 8 - Tiết 5+6: Chế tạo đài phun nước mini - Năm học 2020-2021

Ngµy so¹n: 29/9/2020
Ngµy gi¶ng: 8/10/2020
Tiết 5+6: Chủ đề STEM
CHẾ TẠO ĐÀI PHUN NƯỚC MINI
 - Tên sản phẩm: Đài phun nước mini
 - Đối tượng: Học sinh lớp 8
 - Thời gian tổ chức chủ đề: Học kì I
 I) Vấn đề thực tiễn: Hiện nay các gia đình, các nhà hàng, công viên thường trang trí tiểu cảnh có đài phun nước. Những yếu tố nào làm cho nước phun lên được như vậy? Có thể tự chế tạo đài phun nước để trang trí cho ngôi nhà của mình không?
II) Hình thành ý tưởng chủ đề
 Đài phun nước -> Đài phun nước mini
III) Kiến thức STEM trong chủ đề
Tên sản phẩm
Khoa học
(S)
Công nghệ (T)
Kĩ thuật
(E)
Toán học (M)
Chế tạo đài phun nước từ vỏ chai
Kiến thức về áp suất chất lỏng, áp suất chất khí, bình thông nhau.
Chế tạo, cắt ghép, nối.
Bản vẽ và quy trình lắp ráp.
Ba điểm thẳng hàng. Đo độ dài
IV) Mục tiêu của chủ đề
1. Kiến thức
- HS phát biểu được nguyên lý bình thông nhau.
- HS nêu được trong bình thông nhau, khi nào chất lỏng chuyển động, khi nào chất lỏng đứng yên?
- HS nêu được dụng cụ, cách chế tạo và giải thích được hoạt động của đài phun nước mini.
2. Kỹ năng
- Làm được thí nghiệm Hình 16.8 trong sách hướng dẫn và rút ra được kết luận.
- Vẽ được bản thiết kế đài phun nước mini. Bảo vệ được bản thiết kế của nhóm mình.
- Chế tạo được đài phun nước dựa vào kiến thức áp suất chất lỏng, chất khí và nguyên lý bình thông nhau.
3. Thái độ
- Yêu thích môn học, cẩn thận khi làm thí nghiệm, chính xác khi báo cáo kết quả.
- Cẩn thận, khéo léo, khoa học khi làm sản phẩm stem.
- Hứng thú học tập làm sản phẩm stem. Có ý thức bảo vệ môi trường 
- Cẩn thận, tỉ mỉ, kiên trì.
- Hòa nhã, hợp tác, có tinh thần trách nhiêm với nhiệm vụ chung của nhóm.
V) Bộ câu hỏi định hướng
- Ở đài phun nước, có những yếu tố nào làm cho nước có thể phun lên được?
- Trong bình thông nhau, khi nào nước chuyển động? Khi nào nước đứng yên?
- Để nước chuyển động (Phun lên được) ta phải làm như thế nào?
- Nếu không có động cơ thì làm thế nào để nước có thể phun lên được?
- Để chế tạo đài phun nước cần có mấy bình? Các bình được nối với nhau như thế nào?
VI) Tổ chức dạy và học chủ đề 
1. Thời gian tổ chức: 90 phút
2. Chuẩn bị
a. Giáo viên
Như H16.8; 4 khay to cho 4 nhóm. Máy tính, máy chiếu.
b. Học sinh
- Mỗi nhóm chuẩn bị: 4 vỏ chai nhựa có nắp, súng bắn keo, keo nến, kéo, 3 ống hút, bút dạ, giấy A3, A4, khăn, bình nước màu.
3. Tổ chức các hoạt động
. Ổn định 
. Bài giảng
Hoạt động 1
Xác định yêu cầu thiết kế chế tạo sản phẩm
- Các em quan sát ở công viên, ở nhà em hay xung quanh em xem có vấn đề gì liên quan đến vòi phun nước không?
- GV chiếu video đài phun nước. Có những yếu tố nào làm cho nước phun lên được như vậy?
- Vậy nguyên lí hoạt động chính của đài phun nước như thế nào. Chúng ta cùng tìm hiểu các kiến thức liên quan để có thể chế tạo được đài phun nước.
- HS: Có đài phun nước ở gần quảng trường mới; Tiểu cảnh, bể cá trong nhà,...
- Dự kiến TL: Có động cơ; có máy bơm, máy tăng áp; tự phun;...
Hoạt động 2
Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
- GV chiếu hình ảnh và giới thiệu đây là bình thông nhau. Em hiểu biết như thế nào về bình thông nhau.
- GV giới thiệu chiếc bình thông nhau ở trên bàn (Chuẩn bị sẵn). Trong thực tế bình thông nhau còn có nhiều hình dạng khác, về nhà các em hãy tìm hiểu thêm.
- GV chiếu H 16.8: Em đã nghiên cứu thí nghiệm ở nhà, em hãy cho biết mục đích của thí nghiệm này là gì?
- Để kiểm tra được thì em dùng dụng cụ gì và bằng cách nào?
- GV chốt cách làm và lưu ý HS: Rót từ từ, tránh nước tràn ra ngoài, không để nước vượt quá vạch trên cùng.
- GV gọi 1 HS lên làm thí nghiệm. Cả lớp quan sát và trả lời cho cô câu hỏi: khi nào nước chuyển động, khi nào nước đứng yên.
- GV gọi 1 HS trả lời. Gv chốt kết luận và GV nhâng 1 nhánh bình thông nhau lên để nêu rõ hơn cho HS.
- GV: Tất cả các chất lỏng khác cũng có kết quả tương tự.
- Từ đó em hãy hoàn thiện kết luận trên bảng. GV chiếu.
- GV chiếu 2 ấm nước A, B và câu hỏi.
- GV chiếu yêu cầu so sánh áp suất tại A với B; tại C với D.
- GV: Ở hình b, trong bình thông nhau có sự chênh lệch áp suất nên nước chuyển động. Vậy khi nào nước chuyển động?
- GV chốt và nhấn mạnh lại.
- GV chiếu lại video đài phun nước ban đầu: Đài phun nước này nếu không có động cơ thì làm thế nào để nước phun lên được?
- GV chốt: Đây là nguyên lí chính để chế tạo đài phun nước.
- Qua tìm hiểu ở nhà mà cô đã giao cộng với kiến thức vừa tìm hiểu em hãy nêu để chế tạo đài phun nước em dùng mấy bình? Các bình nối với nhau như thế nào? Để tạo ra cái gì?
- GV vẽ phác trên bảng.
- Trên định hướng bạn vừa nêu, các em hãy thiết kế đài phun nước đảm bảo các tiêu chí sau. GV chiếu tiêu chí. 
- GV chiếu yêu cầu khi trình bày bản thiết kế. Yêu cầu HS HĐ nhóm 5 phút xây dựng bản thiết kế trên giấy A3.
1. Bình thông nhau
- HS: Là bình gồm 2 hay nhiều nhánh mà đáy thông với nhau.
- HS: Kiểm tra xem trong bình thông nhau khi nào nước chuyển động, khi nào nước đứng yên.
+ Dụng cụ: 1 bình thông nhau, 1 giá đỡ, 1 cốc nước.
+ Tiến hành: Đổ nước vào 1 nhánh của bình thông nhau.
- Cả lớp quan sát
- Khi mực nước trong 2 nhánh của bình thông nhau chưa bằng nhau thì nước trong bình thông nhau chuyển động,...
- Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh luôn ở cùng một độ cao.
- HS vận dụng lên chỉ hình và trả lời. HS chia sẻ.
- HS vận dụng công thức p = d.h để giải thích. Kết quả: pA=pB; pC<pD
- HS: Khi có sự chênh lệch áp suất.
- HS: Tạo sự chênh lệch áp suất.
2. Chủ đề Stem: Chế tạo đài phun nước mini
- HS: 3 bình nới với nhau bằng ống hút để tạo ra bình thông nhau.
- HS nêu ý tưởng thiết kế.
- HS HĐ nhóm xây dựng bản thiết kế.
Tiêu chí
Nội dung
Điểm
Tiêu chí 1
Đài phun được nước
5
Tiêu chí 2
Nước phun mạnh
2
Tiêu chí 3
An toàn, vệ sinh, thẩm mĩ
2
Tiêu chí 4
Bền, chắc, nguyên vật liệu ít nhất
1
Hoạt động 3
Trình bày bản thiết kế
- GV cho đại diện 4 nhóm lên treo bảng thiết kế.
- GV gọi đại diện khoảng 2-3 nhóm lên chia sẻ bản thiết kế, các nhóm khác nhận xét, chia sẻ.
- Các nhóm chia sẻ, điều chỉnh bản thiết kế nếu cần.
Hoạt động 4
Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
- Dựa trên ý tưởng mà các em vừa xây dựng, các em hãy chế tạo đài phun nước. Em cần lưu ý nhất điều gì trong khi chế tạo?
- GV chiếu lại tiêu chí. GV yêu cầu HS HĐ nhóm (30’) chế tạo sản phẩm theo bản thiết kế, đảm bảo các tiêu chí.
- GV quan sát, hướng dẫn các kĩ năng cho HS.
- Cẩn thận với dùng đồ điện, đầu súng bắn keo nóng, keo cần gắn kín, cẩn thận không để nước rớt ra bàn, đảm bảo các tiêu chí,...
- HS thực hiện theo nhóm. Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho các thành viên. 
+ Thử nghiệm kiểm tra theo các tiêu chí của sản phẩm.
+ Tự đánh giá
+ Điều chỉnh và hoàn thiện
Hoạt động 5
Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
- CTHĐTQ lên điều hành cho các nhóm trưng bày sản phẩm. 
- CTHĐTQ mời ban giám khảo chấm sản phẩm theo phiếu điểm.
+ Cho HS xuất ý tưởng ứng dụng, phát triển cho sản phẩm của mình.
- Qua bài học ngày hôm nay, để chế tạo đài phun nước em đã áp dụng kiến thức của những môn học nào?
- Các em hãy tích cực vận dụng những kiến thức của các môn học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.
+ HS mang sản phẩm lên trưng bày và chia sẻ thảo luận.
+ HS đưa ra câu hỏi cho các nhóm, chia sẻ góp ý, tìm ra nguyên nhân của những sai lầm, biện pháp khắc phục những thất bại.
* Phát triển ý tưởng:
- Dùng trang trí bể cá, tiểu cảnh, làm đồ chơi. Có thể làm bằng vật liệu ống tre, gỗ, dùng bằng ti ô, làm nhiều tầng cho đẹp hơn. Mua thêm máy tăng áp mini gắn vào đài phun nước để trang trí nhà.
- HS:
+ Vật lí: Áp suất chất lỏng, chất khí, bình thông nhau.
+ Toán: Các điểm thẳng hàng, đo độ dài.
+ Công nghệ: Chế tạo, lắp ráp, mối nối cố định.
+ Mĩ thuật: Sản phẩm đảm bảo tính thẩm mĩ.
+ GDCD: Tái chế phế liệu, bảo vệ môi trường.
V. CỦNG CỐ DẶN DÒ
1. Bài cũ: 
- Học hiểu nguyên tắc bình thông nhau.
- Ghi nhớ cách chế tạo đài phun nước mini; Hoàn thiện cho sản phẩm hoàn chỉnh hơn để trưng bày sản phẩm tại trường.
2. Bài mới:
- Soạn mục B5 và mục C bài 16.
PHIẾU CHẤM ĐIỂM NHÓM 
Tiêu chí
Điểm
Tiêu chí 1
Tiêu chí 2
Tiêu chí 3
Tiêu chí 4
Tổng điểm
BẢNG TỔNG HỢP ĐIỂM
Tiêu chí
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
Nhóm 4
Tiêu chí 1
Tiêu chí 2
Tiêu chí 3
Tiêu chí 4
Tổng điểm