Chủ đề Stem: Sử dụng cảm biến hiện diện để tiết kiệm điện năng chiếu sáng

Chủ đề Stem: Sử dụng cảm biến hiện diện để tiết kiệm điện năng chiếu sáng

Chủ đề dự thi: “Sử dụng cảm biến hiện diện để tiết kiệm điện năng chiếu sáng

Kiến thức cơ bản tích hợp liên môn:

Công nghệ 8:

  • Bài 48: Sử dụng hợp lý điện năng
  • Bài 55: Sơ đồ điện
  • Bài 33: An toàn điện

Sinh học 8: Bài 33: Thân nhiệt

Vật lý 8: Bài 1: Chuyển động cơ học

Mức độ của chủ đề: đơn giản;

Thời lượng của chủ đề: 2 tiết (90 phút);

Không gian thực hiện: hoạt động ngoại khóa (thực hành lắp ráp mạch đèn cơ bản)

Kiến thức, kỹ năng và nhận thức được hình thành sau bài học:

Kết hợp môn Công nghệ 8 về kiến thức thiết kế mạch điện, tiết kiệm điện năng, môn Sinh học về thân nhiệt cơ thể, môn GDCD về vệ sinh học đường, về tiết kiệm năng lượng, môn Vật lý về chuyển động cơ học cơ bản, xác định vùng hiện diện, vùng chuyển động của một vật, cảm ứng hồng ngoại, môn Toán: tính toán chi phí lắp đặt.

Ở Nhà trường:

Giúp học sinh sử dụng hợp lý điện năng: tiết kiệm điện năng ở trường học, an toàn cho sức khỏe cho các em vì không phải thường xuyên chạm vào công tắc điện, đặc biệt là công tắc tại nhà vệ sinh vì theo các nhà vệ sinh học công bố thì công tắc điện là nới chứa ổ vi trùng lây nhiểm bệnh truyền nhiễm, và đặc biệt trong thời gian hiện nay cả thế giới phòng chống dịch Covid-19.

Ở nhà:

An toàn cho trẻ em và người già khi đi vệ sinh phải mò công tắc để bật đèn cầu thang, nhà vệ sinh, tránh được các nguy cơ điện giật do rò rỉ điện hoặt tay ướt tiếp xúc với công tắc cơ truyền thống.
Tiết kiệm điện năng vì khi tránh được trường hợp quên tắt điện mỗi khi rời khỏi, đặc biệt gia đình có trẻ em.

Mở rộng:

Ngoài công tắc cảm biến hiện diện để tiết kiệm điện, thì các em có thể kết hợp van khóa mở nước cảm biến tự động thông minh nhằm tiết kiệm nước tại trường học, tại nhà.

CHỦ ĐỀ: SỬ DỤNG CẢM BIẾN HIỆN DIỆN ĐỂ TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG CHIẾU SÁNG

I. PHẦN 1: MỤC ĐÍCH YÊU CẦU

1. Mục đích

Giúp học sinh sử dụng hợp lý điện năng: tiết kiệm điện năng ở trường học, an toàn cho sức khỏe cho các em vì không phải thường xuyên chạm vào công tắc điện, đặc biệt là công tắc tại nhà vệ sinh vì theo các nhà vệ sinh học công bố thì công tắc điện là nới chứa ổ vi trùng lây nhiểm bệnh truyền nhiễm, và đặc biệt trong thời gian hiện nay cả thế giới phòng chống dịch Covid-19.

2. Yêu cầu

– Đối tượng: Học sinh lớp 8
– Kiến thức cần vận dụng và giải quyết.

STT STEM Nội dung kiến thức
1 S – Chuyển động cơ học
– Tia hồng ngoại
2 T – Thiết kế mạch điện
3 E – Lắp ráp sơ đồ điện
4 M – Tính toán chi phí thực tế khi lắp ráp

II. PHẦN 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn

a. Mục đích của hoạt động

Nhằm tăng hứng thú trong việc tiếp nhận kiến thức, nhận thức trong việc tiết kiệm điện; ứng dụng các thiết bị thông minh tại trường học, tại nhà.

b. Nội dung hoạt động

Yêu cầu:
Bạn cần thiết kế một mạch điện gồm: 01 đèn chiếu sáng với 01công tắc cảm ứng hồng ngoại.
Các nguyên vật liệu bạn có thể sử dụng:

Công tắc hồng ngoại KW-PS286
Cầu chì, hoặc cầu dao tự động (CB)
Bảng điện
Dây điện
Phích cắm
Đèn Led
Keo cách điện
Kiềm cách điện
Thước đo….

Hãy thảo luận và quyết định nhân sự vào các vị trí:

Vị trí Nhiệm vụ Thành viên
Kế toán quản lí các khoản tài chính của hoạt
động
Chuyên gia
nguyên vật liệu
hiểu rõ sự phù hợp của các nguyên vật liệu cho từng công việc, có thể lựa chọn và đánh giá hiệu quả sử dụng nguyên vật liệu cho những nhiệm vụ cụ thể
Nhà thiết kế người lập kế hoạch thực hiện giải pháp và vẽ các bản thiết kế cho giải pháp của nhóm
Nhà khoa học
truyền thông
nắm chắc các kiến thức khoa học liên quan, thông tin và truyền đạt hiệu quả những hoạt động của nhóm tới công chúng.
  Hãy bắt đầu các bước trong quy trình thiết kế kĩ thuật!

Các vấn đề thiết kế của bạn cần giải quyết là gì?

c. Dự kiến sản phẩm

Học sinh thảo luận và phân công nhiệm vụ theo mẫu:
Hãy thảo luận và quyết định nhân sự vào các vị trí:
Các vấn đề thiết kế của bạn cần giải quyết là gì?

d. Cách thức tổ chức hoạt động

Giáo viên chia lớp thành 5 nhóm.
-Phát phiếu hoạt động cho HS, yêu cầu HS đọc đoạn tình huống.
-Nhắc lại với HS nhiệm vụ của dự án là thiết kế 01 mạch điện với công tắc hồng ngoại.
-Chiếu video về cách thiết kế, nối dây để giúp học sinh định hình rõ hơn về yêu cầu thiết kế.
-Phổ biến tiêu chí đánh giá dự án cho học sinh

2. Hoạt động 2: Nghiên cứu lí thuyết nền (học kiến thức mới)

a. Mục đích của hoạt động

Rèn luyện cho học sinh:
-Năng lực giải quyết vấn đề;
-Năng lực làm việc nhóm;
-Năng lực tính toán;
-Năng lực tìm kiếm thông tin.

b. Nội dung hoạt động
Kiến thức liên quan:
Khoa học
: tìm hiểu cảm ứng hồng ngoại là gì? Cảm ứng hiện diện
Toán học: tính toán chi phí nguyên vật liệu
Kĩ thuật: Thiết kế mạch điện lắp đặt
Công nghệ: thực hành lắp ráp mạch điện
Học sinh vận dụng kiến thức được gợi ý, trao đổi thảo luận các phương án phù hợp và trả lời các câu hỏi theo yêu cầu.

2. Quan sát các nguyên vật liệu do GV cung cấp. Tìm hiểu tài liệu và viết ra các kiến
thức liên quan:
a) Công tắc cảm ứng hồng ngoại là gì?
b) Sơ đồ mạch điện: mạch đèn cơ bản, 1 công tắc điều khiển 1 đèn
c) Mạch đèn LED với công tắc cảm ứng?
d) Công tắc mắc nối tiếp hay song song với đèn?
d. Cách thức tổ chức hoạt động

Học sinh Giáo viên
Quan sát các nguyên vật liệu được cung cấp, tìm hiểu tài liệu và viết ra các khái niệm liên quan:
-Công tắc cảm ứng hồng ngoại là gì?
-Sơ đồ mạch điện: mạch đèn cơ bản, 1
công tắc điều khiển 1 đèn
-Mạch đèn LED với công tắc cảm ứng?
-Công tắc mắc nối tiếp hay song song
với đèn?
Trả lời các câu hỏi trong phần bước 2:
Nghiên cứu .
Trao đổi với GV nếu cần hỗ trợ
GV cung cấp tài liệu, hỗ trợ học sinh tìm hiểuvà trả lời các câu hỏi trong phần bước 2.

3. Hoạt động 3: Đề xuất các giải pháp khả thi

a. Mục đích của hoạt động

Rèn cho HS: Kỹ năng hoạt động nhóm, kỹ năng động não, kỹ năng lựa chọn các giải pháp khả thi
Kỹ năng chọn lọc, phân tích, phản biện.

b. Nội dung hoạt động

-HS thực hành mạch đèn cơ bản (đèn sợi đốt) theo chương trình;
-Hình dung lắp ráp mạch đèn trên với công tắc cảm ứng và đèn LED (tiết kiệm điện)

c. Dự kiến sản phẩm
-Mạch đèn hoàn chỉnh

d. Cách thức tổ chức hoạt động

Học sinh Giáo viên
Chuẩn bị lắp ráp mạch đèn cơ bản: 1 cầu
chì, 1 công tắc thường, 1 đèn tròn,
Hoạt động nhóm: động não, tìm ra các
giải pháp khả thi khi lắp công tắc cảm
ứng, đèn LED
Mô tả các giải pháp vào phiếu hoạt động
của nhóm
Nhận nhiệm vụ về nhà
Bao quát lớp
Hỗ trợ các nhóm khi cần thiết
Khuyến khích các nhóm hình dung ra nhiều
các giải pháp nhất có thể, sáng tạo và thoát ra
khỏi lối mòn
Giao nhiệm vụ về nhà: Hoàn thành bước 4:
Lựa chọn giải pháp
Gửi GV duyệt trước thiết kế đã lựa chọn.

4. Hoạt động 4: Chọn giải pháp tốt nhất

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh dựa vào bảng chi phí tính toán cho các vật liệu để lựa chọn phương án phù hợp nhất.
Từ các giải pháp khả dĩ lựa chọn phương án tối ưu nhất.

b. Nội dung hoạt động

Các nhóm: Lựa chọn một giải pháp: Tính toán chi phí cho sản phẩm

8. Liệt kê các nguyên vật liệu cần dùng để xây dựng mẫu thử vào bảng dưới

Nguyên vật liệu Giá tiền dự kiến
(đồng)
Số lượng Tổng tiền
công tắc cảm ứng
hồng ngoại
440.000đ
cầu chì 2.000đ
đèn LED (15W) 35.000đ
phích cắm 4.500đ
dây dẫn điện 12.000đ
Bảng điện 8.000đ
cuộn băng keo cách
điện
7.000đ
Tổng chi phí

10. Lắp ráp mạch điện và lưu ý: không thử tại nhà khi không có người lớn

c. Dự kiến sản phẩm

Bảng tổng chi phí.
Phương án thống nhất lựa chọn.
Bản vẽ thiết kế sản phẩm.
Dự đoán về hoạt động của sản phẩm

5. Hoạt động 5: Lắp ráp mạch điện

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh tiến hành hoạt động lắp đặt, hoàn thiện mạch đèn

b. Nội dung hoạt động

Gửi GV duyệt trước các thiết kế của bạn

11.Tập hợp các nguyên vật liệu cần thiết: lắp đặt mạch đèn.
Lập hồ sơ quá trình làm việc của nhóm bằng hình ảnh hoặc video (nếu được)

c. Dự kiến sản phẩm
Mạch đèn hoàn chỉnh

6. Hoạt động 6: Thử nghiệm và đánh giá

a. Mục đích của hoạt động

So sánh, phân tích, tổng hợp.

b. Nội dung hoạt động

Kiểm tra mạch đèn của từng nhóm
Khi đã sẵn sàng cắm điện, hãy thông báo cho GV biết.

12. Cắm điện và một học sinh di chuyển xem công tắc cảm biến hoạt động như thế nào, đèn có sáng hay không?

13. Điều chỉnh, kiểm tra mạch điện lại nếu đèn và công tắc không hoạt động

7. Hoạt động 7: Chia sẻ và thảo luận

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh rèn kỹ năng: Thuyết trình, Thảo luận nhóm, phản biện.

b. Nội dung hoạt động

Thảo luận kết quả
Thu thập và lập hồ sơ bao gồm các ghi chép, sơ đồ mạch điện hay video về quá trình thiết kế, lắp ráp mạch đèn

14. Trưng bày hồ sơ này và mạch đèn với cả lớp
15. Chuẩn bị cho phần thuyết trình giải pháp của nhóm bạn trước lớp.

Bạn có 3 phút trình bày. Hãy tập trung vào các điểm sau:

Mạch đèn có đáp ứng được yêu cầu đặt ra
Các nguyên vật liệu chính được dùng – mục đích
Tổng chi phí của thiết kế
Hiệu quả làm việc nhóm

8. Hoạt động 8: Điều chỉnh thiết kế

a. Mục đích của hoạt động

Bổ sung, điều chỉnh để hoàn thiện mạch đèn

b. Nội dung hoạt động

16. So sánh kết quả của bạn với các nhóm khác trong lớp.

17. Đánh giá sản phẩm của bạn theo bảng dưới đây

Related Post

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *