Là một trong những bộ tài liệu được phát triển để hỗ trợ việc giảng dạy chương trình tiểu học ở nhiều nước, học đòn bẩy với bập bênh sẽ cung cấp cho trẻ những kiến thức về thiết kế, công nghệ, toán học và khoa học.
Giới thiệu về hoạt động
Như chúng ta đã biết, đòn bẩy là một trong những dạng máy đơn giản nhất. Chúng được sử dụng để thay đổi kích thước (độ lớn) hoặc hướng của một lực. Và hoạt động này sẽ tập trung vào việc phát triển sự hiểu biết của trẻ về đòn bẩy.
Trong hoạt động này, trẻ sẽ tạo ra một bộ đòn bẩy đơn giản từ một kẹp giấy, thước kẻ, hai cốc giấy và băng dính. Giúp trẻ có thể tính ra lực cần thiết để di chuyển một vật bằng đòn bẩy.
Mục tiêu của hoạt động học đòn bẩy với bập bênh
Hoạt động này có thể được sử dụng như một hoạt động thực hành trong toán học cho trẻ. Giáo viên cũng có thể kết hợp hoạt động này với một hoạt động đo lường trong công nghệ thực phẩm.
Thông qua hoạt động này sẽ giúp trẻ:
- Có thể xác định được các bộ phận của một đòn bẩy.
- Hiểu về lực cân bằng lên đòn bẩy sẽ ảnh hưởng đến tải trọng của vật như thế nào.
Hướng dẫn thực hiện hoạt động học về đòn bẩy với bập bênh
Tải về bảng số liệu: Seesaw scales handout
Chuẩn bị vật dụng: Kẹp bướm, ly giấy, băng dính, vật nặng (như đai ốc bằng thép hoặc viên bi), cân bập bênh.
Bước 1 – Giới thiệu (5 – 10 phút): Giáo viên sẽ giới thiệu với trẻ về đòn bẩy là gì và kể tên về các bộ phận của đòn bẩy loại 1 thông qua bài giảng. Sau đó, cho trẻ xác định điều gì có thể xảy ra trong các tình huống khác nhau bằng cách sử dụng đòn bẩy loại 1, theo 2 trường hợp sau:
- Nếu tải trọng của vật bằng nhau ở các khoảng cách khác nhau từ điểm tựa của đòn bẩy.
- Nếu tải trọng của vật khác nhau ở khoảng cách bằng nhau từ điểm tựa của đòn bẩy.
Bước 2 – Làm đòn bẩy (10 – 15 phút): Giáo viên sẽ cho trẻ bắt đầu chế tạo một cách sắp xếp đòn bẩy đơn giản. theo các bước sau:
- Kẹp bướm (mở ra) sẽ được sử dụng làm điểm tựa của đòn bẩy. Trẻ sẽ dán kẹp vào mặt bàn bằng băng dính để ngăn nó di chuyển.
- Trẻ sử dụng một cái thước làm đòn bẩy, dùng băng dính dán các cốc giấy vào mỗi đầu thước.
Bước 3 – Kiểm tra (15 – 25 phút): Trẻ bắt đầu đặt các vật có trọng lượng khác nhau vào hai cốc. Sau đó di chuyển thước dọc theo điểm tựa cho đến khi chiếc thước cân bằng. Trẻ cần lưu ý khoảng cách từ điểm tựa đến mỗi cốc và ghi lại kết quả vừa tìm được vào vở bài tập.
Bước 4 – Thảo luận kết quả (5-10 phút): Giáo viên cho trẻ so sánh kết quả và giải thích những phát hiện của trẻ. Hoạt động này phụ thuộc vào quy mô lớp học mà có thể được thực hiện riêng lẻ từng cá nhân hoặc theo nhóm nhỏ.
Một số lưu ý khi thực hiện hoạt động
- Ở bước giới thiệu trước khi thực hành. giáo viên cần giới thiệu đầy đủ những ý chính sau:
- Có ba loại đòn bẩy sẽ được sử dụng trong hoạt động này và chỉ có các đòn bẩy loại 1 mới được xem xét thực hiện.
- Các bộ phận của đòn bẩy là: Tải trọng là trọng lượng (lực) của vật đang được di chuyển; lực cân bằng là lực dùng để di chuyển tải trọng của vật; Điểm tựa là điểm mà đòn bẩy có thể xoay.
- Để tạo đòn bẩy thành công, trẻ cần lưu ý việc sử dụng băng dính sẽ hỗ trợ ngăn kẹp bướm di chuyển và giữ các cốc ở đúng vị trí.
- Kẹp bướm có thể được sử dụng để giữ cho thước được cân bằng mà không cần phải tháo ra.
- Thước được sử dụng phải cứng (lưu ý các loại bằng nhựa dẻo sẽ không hoạt động được) và phải đảm bảo thước có thể di chuyển trên kẹp bướm khi cần thiết.
- Khi thực hiện hoạt động, giáo viên cần lưu ý cho trẻ về cách đo khoảng cách phải được đo từ điểm tựa (là điểm giữa/ tâm của cốc). Trẻ có thể sử dụng cây thước thứ hai để đo khoảng cách này dễ dàng hơn.
- Giáo viên cần chuẩn bị sẵn cho trẻ một bảng trình bày để trẻ ghi lại kết quả đo và tài liệu cầm tay về hoạt động này.
- Về cách thức đánh giá, giáo viên cần giảng kỹ cho trẻ hiểu về kiến thức đòn bẩy sẽ được cân bằng khi lực (hoặc trọng lượng) nhân với khoảng cách từ điểm tựa ở mỗi vật, có cùng giá trị, ví dụ là m1d1 = m2d2, trong đó:
- m1 là tải trọng của vật.
- d1 là khoảng cách giữa vật và điểm tựa.
- m2 là lực cân bằng và d2 là khoảng cách giữa lực cân bằng và tâm điểm của vật.
Kết quả thu được từ hoạt động học đòn bẩy với bập bênh
- Qua hoạt động này trẻ sẽ học được cách sử dụng: hệ thống đòn bẩy được lắp ráp sẵn, các cách kết hợp khác nhau của trọng lượng (ví dụ: 2 vật trong cốc tải trọng của vật, 3 vật trong cốc lực cân bằng, sau đó cho trẻ đo khoảng cách từ điểm tựa đến nới vật này được cân bằng).
- Giáo viên có thể mở rộng hoạt động bằng cách cho trẻ đặt một số vật nặng vào một cái cốc và dùng một mảnh giấy đậy lại. Sau đó cho trẻ tính khối lượng là bao nhiêu bằng cách cho vật nặng vào cốc kia và đo khoảng cách từ điểm tựa của chiếc thước.
- Trẻ học được cách xác định các vật khác nhau cần sử dụng đòn bẩy, hiểu được lực cân bằng tác động lên đòn bẩy sẽ ảnh hưởng đến tải trọng của vật như thế nào.
- Trẻ sẽ hiểu được cách các đòn bẩy được sử dụng để thay đổi độ lớn và hướng của lực trong nhiều vật dụng khác như: cân trọng lượng, bàn đạp điều khiển trên ô tô, xe vặn ốc, xe cút kít, mở chai và kéo…
Qua đó, có thể thấy hoạt động học đòn bẩy với bập bênh là một trong những buổi học thú vị nhất của trẻ, kích thích trí tuệ của trẻ trong các lĩnh vực như khoa học, thiết kế, toán học và công nghệ. Hoạt động này vừa có thể giúp trẻ thư giãn với những giờ học thực hành, vừa trang bị được cho mình những kiến thức vững chắc hơn về đòn bẩy.
