Notice: Undefined index: HTTP_REFERER in /home/tzxwhzpn/stemlazy.com/wp-content/themes/hello-elementor/hello-elementor.theme#archive on line 43
Cây cầu Da Vinci

Cây Cầu Da Vinci

Nội dung

Hoạt động STEM: Cây cầu Da Vinci là một buổi học tập thực tế vô cùng thú vị cho phép các học sinh có những trải nghiệm Khoa học và kiến thức về Lịch Sử về nguồn gốc của phát minh cây cầu Da Vinci này. Hãy cùng tìm hiểu về hoạt động này nhé.

Giới thiệu chung về hoạt động

Đây là một trong hoạt động STEM được thiết kế để cho phép người học sử dụng chủ đề này để bổ trợ thêm phần kiến thức trong Thiết kế & Công nghệ, Kỹ thuật và Lịch sử. Hoạt động này là một phần của hoạt động Mùa hè dành cho học sinh có thể được thực hiện ở trường hoặc ở nhà. 

Hoạt động này liên quan đến việc xây dựng một kết cấu cầu chịu lực được tạo thành từ các thanh gỗ đơn giản. Phát minh này lấy tên từ một nhà Khoa học có tên là Leonardo da Vinci.

Leonardo da Vinci sống cách đây hơn 500 năm, từ 1452 – 1519 tại Ý. Ông được coi là một trong những nhà vĩ nhân tài năng nhất lúc bấy giờ. Không hổ danh là một nghệ sĩ nổi tiếng, anh đã nghĩ ra những ý tưởng sáng tạo đi trước thời đại của mình, phát minh ra nhiều loại khái niệm mới bao gồm xe đẩy tự hành (xe hơi), dù, trực thăng, xe chiến đấu bọc thép, hiệp sĩ robot, sử dụng năng lượng mặt trời, thiết bị lặn và máy tính. 

Vào những năm 1480, ông đã thiết kế một cây cầu để binh lính có thể băng qua sông. Phát minh này đã khiến cho xã hội lúc đó trầm trồ. Điều đáng kinh ngạc về cây cầu này là nó có thể được vận chuyển ở dạng những khúc gỗ, lắp ráp trong vòng chưa đầy 10 phút và khả năng chịu lực của cây cầy này gần như là vô đối.

Chủ đề hoạt động: Thiết kế & Công nghệ, Khoa học

Khoảng thời gian: 60-90 phút

Kết quả của hoạt động

  • Hiểu cách các lực có thể tác động lên các bộ phận của kết cấu để làm cho nó đứng vững mà không cần hỗ trợ.
  • Xem tác phẩm của Kỹ sư / nhà thiết kế Leonardo Da Vinci.
  • Hiểu rằng làm việc theo nhóm có thể giúp đạt kết quả tốt hơn.

Mục tiêu của hoạt động STEM: Cây cầu Da Vinci

Đây là một dự án thực tế với thử thách cao nhằm xây dựng mô hình cây cầu da Vinci. Hoạt động này có thể được sử dụng như một bài học chính để dạy người học về việc sử dụng các kỹ thuật xây dựng đơn giản để lắp ráp một cây cầu chắc chắn, chịu được tải trọng lớn, sau đó có thể thử nghiệm độ chắc chắn của nó.

Nguyên vật liệu cần thiết

  • 16 miếng gỗ thanh chốt (hoặc que thủ công)
  • 32 dây thun nhỏ
cây cầu da vinci
Hoạt động này đề cao tinh thần làm việc nhóm và phát huy tính đồng bộ

Hướng dẫn hoạt động STEM: Cây cầu Da Vinci

Giới thiệu hoạt động (5 phút)

Giáo viên giải thích cho người học về hoạt động và hướng dẫn xây dựng, thử nghiệm để thử tải trọng của một cây cầu làm bằng các nguyên liệu đơn giản mà không cần bất kỳ phương pháp nối nào.

Thảo luận nhóm (5-10 phút)

Lớp học để thảo luận về tầm quan trọng của làm việc theo nhóm và xếp thành từng cặp. Sự cần thiết cần phải kiểm tra. Qua đó, nhấn mạnh và giải thích các thuật ngữ chính có liên quan đến hoạt động và thử nghiệm sức bền của cầu.

Hướng dẫn cụ thể (15-20 phút)

Với sự hỗ trợ của một trợ giảng, giáo viên trình bày cách xây dựng cây cầu bằng cách hướng dẫn thông qua các bước:

Bước 1: Tạo hình dạng cây cầu trong bản trình bày. Đặt hai miếng chéo cuối A1 & A2 xuống trước, sau đó đặt hai miếng bên B1 & B2 lên trên, sau đó đặt miếng chéo ở giữa C1 lên trên.

Bước 2: Giữ cẩn thận miếng trung tâm C1, nhấc miếng chéo cuối A1 lên cách vài mm. Đặt các thanh B3 và B4 qua đầu C1 và dưới A1.

Bước 3: Nhấc mảnh chữ thập A2 lên vài mm. Đặt các thanh B5 và B6 qua đầu C1 và dưới A2.

Bước 4: Đặt một miếng chéo A3 mới xuống dưới. Cẩn thận nhấc mảnh chữ thập A3 lên vài mm. Trượt các thanh gỗ B7 và B8 qua đầu A2 và dưới A3.

Bước 5: Lặp lại phương pháp trong bước 4 để kéo dài cây cầu. Sau đó, chắn một miếng chéo mới dưới phần cuối. Cẩn thận nhấc miếng chéo mới lên vài mm. Đặt các thanh bên mới lên phía trên của thanh trước đó và dưới thanh mới. Lặp lại cho đến khi bạn có ít nhất 6 thanh bắt chéo tại chỗ.

Trình bày các cách để bắt đầu kiểm tra sức bền của cây cầu, thêm trọng lượng tăng dần cho đến khi nó gãy. So sánh trọng lượng của cây cầu với trọng lượng mà nó có thể chịu được.

Thực hiện làm cầu (30-45 phút)

Giáo viên cung cấp các nguồn lực cần thiết cho nhiệm vụ của người học. Mỗi thành viên sẽ cần dây cao su ở mỗi đầu và người học có thể làm điều này ở giai đoạn này. Người học cận tự hoàn thành theo từng bước như đã hướng dẫn ở trên. Các bước thực hiện có thể được treo trên bảng như một bảng hướng dẫn hỗ trợ cho các học sinh làm việc.

Tổng kết (5-10 phút)

Kiểm tra cây cầu: Cẩn thận đặt các quả tạ nặng lên cây cầu để xem nó chịu đựng được đến đâu. Hãy nhớ rằng các phần của cấu trúc không được gắn liền với nhau!

Lưu ý dành cho giáo viên

cây cầu Da Vinci
Giáo viên nên làm gì để hoạt động được hiệu quả hơn?
  • Hoạt động này có thể được thực hiện theo cặp hoặc theo nhóm nhỏ. Tốt nhất, bạn nên chuẩn bị một cây cầu làm sẵn để học sinh có thể dễ hình dung ra hơn.
  • Các thanh gỗ cần được đánh số như A1, A2, B1, B2, C1, C2 như trên hướng dẫn và giáo viên sẽ giải thích về cách sử dụng hệ thống đánh số này.
  • Các dây cao su là cần thiết để buộc các thanh gỗ lại với nhau. Qua đó, đảm bảo các khối có liên kết chặt chẽ với nhau không bị sụp đổ trước khi đưa lên thử độ bền. Nếu bề mặt của các bộ phận kết cấu bị thô ráp và dính chặt vài nhau thì có thể các dây cao su sẽ không cần thiết lúc này. Nếu bạn đang xây một cấu trúc cầu lớn hơn được xây dựng, các thanh gỗ có thể được đánh dấu trong các thanh tại các điểm tiếp xúc để cho phép các thành viên tự thống nhất với nhau.
  • Có một kỹ thuật nhất định để xây dựng cây cầu trong các bước từ 2 đến 5 đó là nâng, trượt từng mảnh dọc theo chiều dài của từng thanh gỗ. Với một số thực hành nhất định, điều này có thể được hoàn thành rất nhanh chóng khi học sinh đã quen với điều đó, nhưng có thể mất một vài lần để làm quen với nó. Việc luyện tập trước sẽ giúp cho phần hoạt động được hoàn thành nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Ở bước 1, thứ tự lắp ráp là rất quan trọng, sử dụng lực tại các điểm mà các bộ phận kết cấu cần tiếp xúc với nhau sẽ giữ cho nó được lắp vào chặt chẽ.

Ở bước 2, B3 và B4 phải nằm ngang liên kết với các thanh B1 & B2. Khoảng 50% mỗi thanh được kéo dài qua mảnh chữ thập (A1). Mỗi thanh phải tiếp xúc với dây cao su để cố định.

Ở bước 3, B5 và B6 phải được làm phẳng với các thanh bên hiện có. Khoảng 50% mỗi thanh được kéo dài qua mảnh chữ thập (A2). Trọng tâm của cây cầu nên được dựng đứng được trên mặt đất.

Tại buổi tổng kết, trong ví dụ, một chiếc cốc được đặt lên cây cầu và từ từ đổ đầy các hạt cho đến khi cây cầu bị hỏng. Ngoài ra, có thể sử dụng các trọng số nhỏ để đo sức bền của cây cầu.

  • Ghi chép lại các tải trọng của cầu để khuyến khích bức phá giới hạn cho các học sinh khóa sau khi tham gia vào hoạt động này trong tương lai.

Hơn hết, Hoạt động STEM: Cây cầu Da Vinci là một hoạt động trải nghiệm lớn và không kém phần thú vị. Các học sinh sẽ có cơ hội để tiếp xúc nhiều hơn và ứng dụng các kiến thức đã học vào trong cuộc sống. Không những thế mà tham gia hoạt động này sẽ cho trẻ cảm giác được phát minh ra những điều mới mẻ và tạo động lực cho các học sinh trong việc học nhiều hơn.