Chuyên đề STEM liên quan: D&T – Thiết kế và Công nghệ, Engineering – Kỹ thuật
Đối tượng học: 11 – 14 tuổi
—
Bài học đua xe chở trứng sẽ là một hoạt động thú vị giúp người học ứng dụng các kiến thức đã học của mình vào trong thực tiễn bằng cách tự tay chế tạo ra một chiếc xe có thể vận chuyển trứng an toàn chạy trên đoạn đường dốc. Đây là một trong những chương trình dạy STEM với mục tiêu giúp người học học được những kiến thức cần thiết, có tính ứng dụng cao mà chính bản thân họ còn có thể ứng dụng những kiến thức đó vào thực tiễn.
Hoạt động thiết kế sản phẩm tham gia cuộc đua xe chở trứng.
Giới thiệu về hoạt động sáng tạo cuộc đua xe chở trứng
Nội dung bài học đua xe chở trứng được thiết kế để cho phép người học ứng dụng và phát triển các kiến thức, kỹ năng của họ về Thiết kế & Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Trong hoạt động này, người học sẽ thiết kế và chế tạo một chiếc ô tô có thể chở một quả trứng sao cho toàn trong một cuộc đua xe để cạnh tranh với các mẫu thiết kế ô tô khác.
Người dạy có thể sử dụng bài học này như một bài học chính thức để dạy người học về mô hình hóa và tạo mẫu. Hoặc sử dụng bài học như một bài tập ngoại khóa để bổ trợ thêm kiến thức xoay quanh các chủ đề như khí động học, công nghệ, kỹ thuật. Qua đó òn giúp người học nắm vững các quy trình và kỹ thuật sản xuất.
Mục tiêu của hoạt động sáng tạo cuộc đua xe chở trứng
Những mục tiêu chính mà bài học đua xe chở trứng mong muốn đạt được là:
- Người học có thể thiết kế và chế tạo một chiếc xe ô tô có khả năng vận chuyển một quả trứng an toàn, ổn định khi tham gia một cuộc đua xe.
- Kết thức bài học, người học sẽ có thêm nhiều kiến thức về ‘khí động học’ và biểu hiện cũng như vai trò của nó trong thực tiễn.
Vật dụng cho hoạt động sáng tạo cuộc đua xe chở trứng
Người học cần chuẩn bị các vật dụng sau trước khi bắt tay vào thực hành bài học thiết kế sản phẩm cho cuộc đua xe chở trứng:
- Tấm bìa cát-tông
- 2 ống hút
- Trục/ thanh gỗ hình tròn, đầu bằng và có kích thước nhỏ hơn ruột ống hút.
- Bánh xe với vật liệu bằng: gỗ, bìa giấy cứng hoặc nắp chai nhựa…
- Lõi cuộn giấy vệ sinh hoặc một vật dụng bất kỳ rỗng ruột có thể đựng và bao quanh quả trứng ở bên trong.
- Băng keo
- Keo dính
- Súng bắn keo (nếu có)
- Cây kéo
- Thước đo để đo lường thời gian
- Trứng sống
Hướng dẫn thực hành hoạt động sáng tạo cuộc đua xe chở trứng
Thời lượng: tối thiểu 70 phút.
Giới thiệu
Người dạy giải thích rằng nhiệm vụ của người học là thiết kế và chế tạo một chiếc xe có thể chứa một quả trứng trên nó và vận chuyển trứng an toàn xuống một cái dốc nhỏ từ những vật liệu cho trước. Thiết kế của họ sẽ cạnh tranh với thiết kế của những bạn học khác và so sánh xem xe của ai sẽ đi nhanh nhất và giữ được quả trứng không bị vỡ.
Thực hành
Bước 1: Làm gầm xe
Sử dụng tấm bìa cát – tông làm gầm xe với kích thước 50 mm (chiều dài) x 70 mm (chiều rộng).
Làm gầm cho xe.
Bước 2: Làm trục bánh xe
Cắt hai ống hút có chiều dài mỗi ống là 70 mm. Sử dụng băng dính để dán các ống hút vào mỗi đầu của gầm xe (Cách 2 – 3 cm so với mép tấm bìa cát – tông).
Làm trục bánh xe.
Sau đó, bạn luồn trục/ thanh gỗ hình tròn vào lòng ống hút để làm trục bánh xe. Lưu ý, để thừa 2 bên đầu trục/ thanh gỗ để gắn bánh xe.
Làm trục bánh xe.
Bước 3: Thêm bánh xe
Nối bánh xe của bạn với trục bằng cách đục lỗ ngay trung tâm bánh xe. Sau đó gắn bánh xe với trục và cố định bằng cách dán kéo dính hoặc keo nến. làm tương tự với 3 bánh xe còn lại. Phải đảm bảo bánh xe được giữ cố định và dính chặt với trục bánh xe.
Gắn bánh cho xe.
Bước 4: Làm giá đỡ trứng
Bây giờ thì lật ngược chiếc xe của bạn lại. Dùng chì làm dấu ở trung tâm, đây sẽ là vị trí đặt giá đỡ trứng của bạn. Bạn hãy cắt một đoạn tầm 1/3 hoặc 1/2 của lõi giấy vệ sinh để làm giá đỡ (Căn chiều dài của lõi cuộn giấy vệ sinh sao cho phù hợp). Sau đó dùng băng dính, dính giã đỡ trứng vào vị trí mà bạn đã đánh dấu (như hình dưới)
Gắn giá đỡ quả trứng cho xe.
Người học thử sức ở vai trò là nhà thiết kế sản phẩm cho hoạt động đua xe chở trứng
Ở vị trí này, người học thử sưc với việc phác thảo ra giấy những ý tưởng ban đầu về sản phẩm của mình. Bạn có thể làm điều này bằng cách sử dụng không gian bên dưới hoặc trên một tờ giấy trắng.
Người học ở vai trò là người chế tạo ra sản phẩm cho hoạt động đua xe chở trứng
Ở vị trí này người học sẽ sử dụng các thiết bị/ vật dụng có sẵn và bản phác thảo sản phẩm để tạo ra một sản phẩm thực tế cho mình.
Đánh giá kết quả
Sau khi đã sáng tạo và thiết kế thành công sản phẩm của mình, người học sẽ tổ chức chuộc đua xe chở trứng và tìm người thắng. Sau đó nghiên cứu xem xe của mình có thể cải thiện điều gì và có thể thêm được tính năng hay không?
Hoạt động mở rộng của hoạt động sáng tạo cuộc đua xe chở trứng
Người học có thể cải thiện tính thẩm mỹ cho sản phẩm đua xe chở trứng của mình bằng cách trang trí thêm hoa văn, màu sắc cho chiếc xe…
Ngoài việc xe chỉ có thể di chuyển trên đường dốc xuống thì người học có thể cải tiến cho xe chạy trên đường bằng bằng cách bổ sung thêm “động cơ” – nguồn lực đẩy cho chiếc xe. Ví dụ, họ có thể sử dụng một sợi dây thun, một quả bóng bay hoặc thậm chí là một động cơ điện.
Chế tạo “động cơ” cho xe.
Lưu ý khi thực hành hoạt động sáng tạo cuộc đua xe chở trứng
Người dạy cần hương dẫn tuần tự các bước thiết kế sản phẩm cho hoạt động đua xe chở trứng một cách kỹ càng, đay sẽ là nền tảng để người học phát triển những ý tưởng, sáng kiến khả thi khác. Hơn hết, đối với những người học lần đầu tham gia hoạt động này thì điều này sẽ giúp họ hoàn thành hoạt động dễ dàng, hiệu quả hơn. Đặc biệt là đối với các đối tượng người học nhỏ tuổi.
Với mẫu sản phẩ xe đua được hướng dẫn thiết kế trong bài thì nguofi dạy cần chuẩn bị địa điểm thực hiện cuộc đua cho phù hợp. Bởi, thiết kế này chỉ có thể di chuyển trên mặt phẳng có độ dốc. Vì vậy, người dạy có thể bố trí cuộc đua ở ngoài trời tại khoản đất trống có độ dốc tự nhiên hoặc sử dụng một tấm ván/ mặt phẳng và tạo độ dốc cho nó.
Để thay thế cho một cuộc đua trực tiếp như ngoài thực tế, người dạy và người học có thể đánh giá và đưa ra kết quả cuộc đua dựa trên việc so sánh thời gian đi hết đoạn đường dốc của các xe (có thể cho phép tích hợp các phép toán, chẳng hạn phép tính vận tốc trung bình) hoặc chiếc xe nào chạy được xa nhất sau khi đi hết đoạn đường dốc và kè điều kiện trừng không bị đỗ vỡ.
Bài học đua xe chở trứng sẽ trở nên thú vị hơn khi được tổ chức học theo cặp và theo nhóm
Với thiết kế nội dung bài học đua xe chở trứng nhằm đem đến cho người học một môi trường vừa chơi vừa học thú vị, giúp người học nắm kiến thức nhanh hơn, dễ hiểu hơn và hiệu quả hơn. Bên cạch đó, bài học còn là nguồn tài liệu quý giá về phương pháp rèn luyện các kỹ năng khác cho người học như: làm việc nhóm, sự khéo tay, tỉ mẫn… mà còn rèn luyện được tư duy sáng tạo, logic giúp người học phát triển não bộ toàn diện.
