Là hoạt động được thiết kế bổ trợ cho hai môn học là Thiết kế và Công nghệ cũng như Khoa học, Siêu cấu trúc sẽ mang đến cơ hội cho trẻ tự tay hoàn thành một mái vòm trắc địa. Vậy thật ra bạn có thể xác định các hình khối được sử dụng trong quá trình xây dựng và gia cố kết cấu không, bài viết này sẽ đưa ra lời giải đáp chính xác.
Giới thiệu về hoạt động Siêu cấu trúc
Siêu cấu trúc là một trong những bộ tài liệu được phát triển với mục đích hỗ trợ hoạt động giảng dạy trong chương trình tiểu học. Đồng thời được thiết kế nhằm mở rộng những chủ đề chính liên quan đến các môn học như Thiết kế và Công nghệ, Toán học và Khoa học (trong trường hợp này, chủ yếu tập trung xoay quanh bộ môn Thiết kế và Công nghệ). Bộ tài liệu này chủ yếu tập trung phát triển vào việc cung cấp kiến thức liên quan đến cấu trúc và cách tạo ra một mái vòm trắc địa để trẻ có thể nắm được.
Thật ra, cấu trúc là những điều xuất hiện xung quanh chúng ta mỗi ngày. Đây cũng là yếu tố góp phần quyết định để các tòa nhà, cây cầu hoặc xe cộ có thể chịu được áp lực tác động lên chúng mỗi ngày.
Mục tiêu của hoạt động Siêu cấu trúc
Trong hoạt động này, trẻ sẽ được thực hành làm một mái vòm trắc địa hoàn toàn từ ống hút và sợi chenille. Đây là hoạt động được đánh giá có độ khó và tính thử thách nhất định, đòi hỏi phải có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa tinh thần đồng đội cũng như sự khéo léo của đôi tay.
Siêu cấu trúc có thể được sử dụng như một hoạt động độc lập hoặc là phần mở rộng tập trung hơn vào phần kết cấu và hệ thống kết cấu. Ví dụ như, hoạt động này có thể kết hợp với hoạt động chính của tài liệu IET có tên là ‘Cấu trúc vững chắc’, liên quan đến việc kiểm tra độ bền của cấu trúc thuộc các hình dạng khác nhau.
Vật dụng cho hoạt động Siêu cấu trúc
Trước khi cho trẻ thực hành hoạt động Siêu cấu trúc, giáo viên cần chuẩn bị các vật dụng như sau:
- Ống hút
- Vải chenille
- Băng dính (nếu có)
- Kéo (nếu ống hút không được cắt sẵn)
- Thước
- Bát (nếu có)
- Bài giảng của giáo viên về hoạt động
Hướng dẫn thực hành hoạt động Siêu cấu trúc
Bước 1: Giới thiệu cho trẻ về hoạt động
Trong phần này, giáo viên có thể giới thiệu cho trẻ hiểu rõ hơn về các mái vòm trên trắc địa cũng như giải thích cặn kẽ việc chúng được làm từ các hình tam giác. Từ đó, giáo viên tiến hành mô tả khái quát các bước thực hành hoạt động Siêu cấu trúc để trẻ nắm được
Bước 2: Thu thập dụng cụ và tạo các mối liên kết
Trong bước này, giáo viên có thể cho trẻ tự do thu thập các vật dụng và dụng cụ cần thiết, bao gồm:
- 35 ống hút dài 6cm
- 30 ống hút ngắn dài 5,3cm
- 68 miếng vải chenille dài khoảng từ 7 – 8cm
Sau đó, cho trẻ sử dụng các miếng vải chenille để làm các đầu nối với số lượng lần lượt như sau:
- Xoắn hai miếng vải lại với nhau để chúng có thể gắn vào phần trung tâm với 10 đầu nối 4 chiều
- Xoắn ba miếng vải chenille lại với nhau để chúng tạo thành gút ở giữa, sau đó vặn hai đầu liền kề với nhau lại tạo thành 6 đầu nối 5 chiều
- Xoắn ba miếng vải chenille lại để chúng có thể gắn vào phần trung tâm với 10 đầu nối 6 chiều
Bước 3: Làm mái vòm trắc địa
Trong bước này, giáo viên có thể giải thích chi tiết cho trẻ nắm và sử dụng hình ảnh minh họa để trẻ có thể dễ hình dung và thực hiện theo các bước như sau:
- Tạo một ngôi sao bằng cách đẩy 5 ống hút ngắn vào cuối các nhánh của đầu nối 5 chiều.
- Lặp lại bước vừa rồi thêm 5 lần để tạo thành 6 sao.
- Lấy một ngôi sao vừa làm, sau đó lắp các đầu nối 6 chiều vào các đầu ống hút còn lại của ngôi sao.
- Dùng các đoạn ống hút dài nối các nhánh của ngôi sao lại với nhau. Sau khi hoàn thành, các đường nối sẽ tạo thành một hình ngũ giác như hình.
- Tiếp tục mở rộng hình ngũ giác vừa tạo bằng cách gắn thêm ống hút dài vào hai nhánh của mỗi đầu nối 6 nhánh phía ngoài hình ngũ giác.
- Liên kết 2 đầu ống hút bằng đầu nối 6 nhánh, mỗi cặp ống hút này được kết nối với 2 đầu nối liền kề nhau ở phía bên trong.
- Kết nối các ngôi sao 5 cánh đã làm ở bước 1 và 2 vào hình tổng thể này. Lưu ý cần kết nối 3 nhánh của ngôi sao vào các đầu nối trong hình khối, mỗi nhánh một đầu nối.
- Dùng các đầu nối 4 nhánh để kết nối các cặp ống hút còn lại của ngôi sao 5 cánh lại với nhau, mỗi cặp là kết hợp của 2 nhánh từ 2 ngôi sao liền kề.
- Hoàn thiện mái vòm bằng cách nối ống hút dài vào các nhánh còn lại của các đầu nối với nhau, các nhánh phải từ 2 đầu nối liền kề.
Bước 4: Đánh giá tổng thể
Trong bước này, giáo viên có thể cho các nhóm lần lượt trưng bày sản phẩm của mình và so sánh với các nhóm khác. Cũng như cho trẻ trình bày những việc hoặc vấn đề phát sinh trong suốt hoạt động và cách trẻ cải thiện vấn đề đó ra sao.
Hoạt động mở rộng
- Giáo viên có thể cho trẻ tiếp tục thực hành hoạt động mở rộng từ hoạt động Siêu cấu trúc vừa rồi với việc tính số hình tam giác và ngũ giác có trong mái vòm thành phẩm.
- Trong hoạt động này, giáo viên có thể hướng dẫn trẻ tạo một mái vòm trắc địa có kích thước lớn hơn bằng cách sử dụng các tờ giấy đã được cuộn lại, chẳng hạn như giấy A4 hoặc các trang tạp chí quấn quanh phía ngoài và được dính băng dính để giữ nguyên phom dáng.
- Các cuộn giấy có thể được gắn với nhau bằng cách sử dụng các lỗ đục lỗ và đai ốc, bu lông (nếu có) hoặc băng dính.
- Sau khi phần cấu trúc hoàn thành, các tấm nhựa có thể được sử dụng để làm thành tấm che mưa. Cuối cùng, giáo viên cho trẻ kiểm tra một lần nữa để chắc chắn rằng mái vòm này có thể được sử dụng như một nơi trú ẩn khẩn cấp nếu như có tình hình thời tiết nào đó, chẳng hạn như mưa, xuất hiện đột ngột hay không.
Lưu ý khi thực hành hoạt động Siêu cấu trúc
- Trong phần giới thiệu khái quát về hoạt động lần này, giáo viên có thể sử dụng thêm các hình ảnh mô phỏng mái vòm trắc địa để trẻ có thể dễ dàng hình dung hơn. Đồng thời giáo viên nên chỉ rõ các hình tam giác và ngũ giác xuất hiện trên hình để trẻ có thể nắm được.
- Trong bước chuẩn bị các vật dụng cần thiết cho hoạt động, giáo viên cần lưu ý rằng chiều dài của ống hút đóng vai trò rất quan trọng để quyết định hoạt động có thành công hay không. Ống hút ngắn phải có chiều dài bằng 0,885 x với chiều dài của ống hút dài. Ngoài ra, có thể chuẩn bị sẵn kéo để trẻ cắt ống hút. Nếu chuẩn bị đúng kích thước, trẻ sẽ dễ dàng phân biệt độ dài khác nhau của ống hút mà không cần phải sử dụng các loại ống hút khác màu để phân biệt.
- Còn về vải chenille, thật ra đây là một loại có khả năng tẩy rửa đường ống. Mỗi miếng vải được dùng trong hoạt động Siêu cấu trúc phải có chiều dài chuẩn từ 70 đến 80mm.
- Trong bước làm mái vòm trắc địa, giáo viên phải lưu ý với trẻ rằng các miếng vải chenille phải vừa khít với ống hút. Mỗi hình vuông của băng dính trên đầu nối và ống hút có thể giúp gắn chặt các bộ phận lại với nhau ngay cả khi khớp nối bị lỏng.
- Khi phần phom dáng sơ bộ được hoàn thiện, nó phải cao hơn một chút ở phần trung tâm. Và quan trọng là không được đẩy phẳng, nếu không các đầu nối sẽ bị tuột ra khỏi ống hút. Trong bước này, điều quan trọng cần lưu ý là có thể nhờ một hoặc hai thành viên trong nhóm hỗ trợ hoàn thành phần cấu trúc trong khi các bạn còn lại bổ sung các bộ phận còn thiếu.
- Ngoài ra, nếu có sẵn một chiếc bát với kích thước phù hợp, trẻ có thể sử dụng bát này để đảo ngược làm phần đỡ cấu trúc trong suốt quá trình lắp ráp.
Là hoạt động diễn ra từ khoảng 75 đến 120 phút, Siêu cấu trúc được thiết kế nhằm phục vụ các môn học Thiết kế và Công nghệ cũng như Khoa học, giúp trẻ có thể nắm rõ hơn những kiến thức liên quan đến việc hoàn thành một mái vòm trắc địa và cấu trúc của nó ra sao. Hy vọng thông qua bài viết này, các giáo viên đã nắm được cách để xây dựng một hoạt động thú vị và bổ ích dành cho trẻ.
