Đề xuất chủ đề giảng dạy STEM: Thiết kế một số vật dụng hình nón, hình nón cụt

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết đề xuất một chủ đề giảng dạy STEM vận dung kiến thức về hình nón, hình nón cụt ở chương trình Hình học lớp 11,12 vào thiết kế một số vật dụng như nón vải trang trí, chụp đèn vải hình nón cụt và chậu hoa hình nón cụt theo tinh thần của Chương trình giáo dục phổ thông môn Toán năm 2018, sử dụng phần mềm Geogebra để mô hình hóa sản phẩm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề xuất chủ đề giảng dạy STEM: Thiết kế một số vật dụng hình nón, hình nón cụt

ĐỀ XUẤT CHỦ ĐỀ GIẢNG DẠY STEM: THIẾT KẾ MỘT SỐ VẬT DỤNG HÌNH NÓN, HÌNH NÓN CỤT Nguyễn Thị Kim Ngân 1 1. Khoa Sư phạm, Đại học Thủ Dầu Một TÓM TẮT Bài viết đề xuất một chủ đề giảng dạy STEM vận dung kiến thức về hình nón, hình nón cụt ở chương trình Hình học lớp 11,12 vào thiết kế một số vật dụng như nón vải trang trí, chụp đèn vải hình nón cụt và chậu hoa hình nón cụt theo tinh thần của Chương trình giáo dục phổ thông môn Toán năm 2018, sử dụng phần mềm Geogebra để mô hình hóa sản phẩm. Từ khóa: Geogebra , hình nón, hình nón cụt, STEM. 1. GIỚI THIỆU Chương trình giáo dục phổ thông môn Toán -Ban hành kèm thông tư số 32/2018/TT- BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ giáo dục và đào tạo (Bộ giáo dục và đào tạo, 2018) có nêu việc chú trọng tính ứng dụng, gắn kết với thực tiễn, thể hiện qua các hoạt động thực hành và trải nghiệm trong giáo dục Toán học. Một trong những mục tiêu của chương trình là giúp học sinh “có kiến thức, kĩ năng toán học phổ thông, cơ bản, thiết yếu; phát triển khả năng giải quyết vấn đề có tính tích hợp liên môn giữa môn Toán và các môn học khác như Vật lí, Hoá học, Sinh học, Địa lí, Tin học, Công nghệ, Lịch sử, Nghệ thuật,...; tạo cơ hội để học sinh được trải nghiệm, áp dụng toán học vào thực tiễn”. Vì vậy hoạt động giáo dục STEM (Science-Technology-Engineering-Mathematics) được khuyến khích triển khai ở trường phổ thông thông qua các hoạt động thực hành trải nghiệm hoăc tìm hiểu các chuyên đề. Bộ giáo dục và đào tạo cũng ban hành công văn hướng dẫn thực hiên giáo dục STEM trong giáo dục trung học (tài liệu [5]). Trong bài viết này, tác giả đề xuất một chủ đề giảng dạy STEM vận dung kiến thức về hình nón, hình nón cụt ở chương trình Hình học lớp 12 (Trần Văn Hạo và nnk.,2014) vào thiết kế một số vật dụng như nón vải trang trí, chụp đèn vải hình nón cụt và chậu hoa hình nón cụt. Đề cương và tiến trình giảng dạy chủ đề được viết theo tài liệu tâp huấn Định hướng giáo dục STEM trong trường trung học của Bộ Giáo dục và đào tạo năm 2018 (tài liệu [6]). Ngoài ra, việc sử dụng phần mềm trong giảng dạy môn Toán, nhất là các bài toán Hình học là cần thiết. Bài viết sử dung phần mềm Geogebra (tham khảo trang web [2] và tài liệu (J. Hohenwarter, M. Hohenwarter ,2012)) -cũng được giới thiệu sử dụng trong sách giáo khoa môn Toán từ lớp 6 đến lớp 12 theo chương trình giáo dục phổ thông môn Toán năm 2018- để minh họa, mô hình hóa các vật dung giúp học sinh hình dung, cảm nhận trực quan rõ hơn và có thể tính toán các yêu cầu khi thiết kế. 434
2. ĐỀ XUẤT CHỦ ĐỀ GIẢNG DẠY STEM: THIẾT KẾ MỘT SỐ VẬT DỤNG HÌNH NÓN, HÌNH NÓN CỤT 2.1. Nội dung Hình học không gian trong chương trình Toán Hình học lớp 11,12 (Bộ giáo dục và đào tạo, 2018) Trong chương trình mới, nội dung Hình học không gian lớp 11 gồm: Đường thẳng, mặt phẳng và các quan hệ trong không gian; một số hình trong không gian: Hình lăng trụ,đứng, lăng trụ đều, hình hộp đứng, hình hộp chữ nhật, hình lập phương, hình chóp đều, hình chóp cụt đều. Nội dung Hình học không gian lớp 12 tập trung Phương pháp tọa độ trong không gian. Như vậy, nội dung về Hình chóp cụt, hình chóp cụt đều không được nói đến. Tuy nhiên, tác giả nhận thấy có nhiều ứng dụng của các hình này trong cuộc sống như: nón lá, nón trang trí có dạng hình nón; một số chụp đèn, chậu hoa, chậu rửa tay ... có dạng hình nón cụt. Vì vậy, giúp học sinh phát huy tính sáng tạo, tìm tòi, tác giả đề xuất chủ đề giảng dạy STEM vận dung kiến thức về hình nón cụt, hình chóp cụt để thiết kế một số vật dụng trong cuộc sống. Nội dung cụ thể của chủ đề này được trình bày ở phần tiếp theo. 2.2. Thiết kế một số vật dụng hình nón, hình nón cụt 2.1.1.Mục đích, yêu cầu Mô tả dự án Tên dự án Thiết kế một số vật dụng hình nón, hình nón cụt Giáo viên Lứa tuổi học sinh Học sinh Trung học phổ thông Mức độ tiếp thu Trung bình -Khá Vấn đề cần tập trung Trong dự án này, học sinh vận dụng kiến thức về mô hình hóa bài toán thực tiễn thành ngôn ngữ toán học thông qua việc xác lập các mối quan hệ giữa kiến thức về các hình nón, hình nón cụt với một số nội dung thuộc phân môn đại số như phương trình, bất phương trình. Từ đó xác định những vấn đề toán học liên quan, giải quyết chúng rồi quay lại vấn đề thực tế. Bối cảnh thực tế Thiết kế nón vải để trang trí Thiết kế chụp đèn vải hình nón cụt Thiết kế chậu hoa hình nón cụt Liên kết với các môn - Vẽ kỹ thuật, vẽ mỹ thuật học - Tính diện tích xung quanh hình nón, hình nón cụt và thể tích hình nón, thể tích hình nón cụt - Sử dụng phần mềm mô hình hóa sản phẩm - Vật liêu phù hợp (hóa học, vật lý) Các nội dung kiến - Tính diện tích xung quanh hình nón, hình nón cụt (Hình thức liên quan đến học lớp 12) bài toán trong - Tính thể tích hình nón, hình nón cụt (Hình học lớp 12) chương trình THPT - Giải toán bằng cách lập phương trình, bất phương trình 2.2.2 Tiến trình dạy học Hoạt động 1. Chuyển giao dự án Mô tả vấn đề "Thiết kế một trong các sản phẩm: nón vải trang trí, chụp đèn vải hình nón cụt, chậu hoa hình nón cụt " 435
- Xác định rõ sản phẩm dự án và yêu cầu: + Mô hình nón vải trang trí; chụp đèn vải hình nón cụt, chậu hoa hình nón cụt. + Thuyết minh bảo vệ mô hình: (1) Dùng chứa / treo gì? (2) Các kích thước được lựa chọn thế nào? (3) Những ưu điểm (ví dụ tính thẩm mỹ, hiệu suất tận dụng không gian, giá trị thẩm mỹ, giá trị sử dụng,...) (4) Quá trình thiết kế, thi công? + Dự toán kinh phí thi công. - Mô tả rõ cách đánh giá sản phẩm (chẳng hạn bằng phiếu đánh giá). Hoạt động 2. Lên ý tưởng Giáo viên chia lớp theo các nhóm thích hợp, hướng dẫn để các nhóm thảo luận: 2.1. Trả lời câu hỏi (1) & (2) 2.2. Trả lời câu hỏi (5): Cần tính toán những gì để bắt tay vào thiết kế Hoạt động 3. Tìm hiểu các kiến thức toán học liên quan Giáo viên chuyển giao phiếu học tập Phiếu được thiết kế với hai phần sau: A- Chỉ mục tham khảo các kiến thức liên quan 1. Tính diện tích xung quanh hình nón, hình nón cụt (Hình học lớp 12) 2. Tính thể tích hình nón, hình nón cụt (Hình học lớp 12) 3. Giải toán bằng cách lập phương trình, bất phương trình B- Một số bài toán liên quan Bài toán 1. Cho hình nón tròn xoay có đường cao ℎ = 20 cm, bán kính đáy 𝑅 = 25 cm. a) Tính diện tích xung quanh hình nón đã cho. b) Để làm 10 nón vải trang trí với kích thước như trên cần sử dụng bao nhiêu mét vải có chiều rộng mảnh vải là một mét? Gợi ý. Hình 1. Sưu tầm Internet Hình 2. Mô hình hình nón 436
a) Diện tích xung quanh hình nón 𝑆 𝑥𝑞 = 𝜋𝑅𝑙 = 𝜋𝑅 √ℎ2 + 𝑅 2 = 2514.5 𝑐𝑚2 = 0.25145 𝑚2 . Bài toán 2. Để làm chụp đèn vải hình nón cụt có bán kính đáy lớn 𝑅 = 20 cm, bán kính đáy nhỏ 𝑟 = 15 cm và chiều cao chụp đèn ℎ = 20 cm thì cần bao nhiêu mét vải? Gợi ý. Hình 3. Sưu tầm Internet Hình 4. Mô phỏng chụp đèn vải hình nón cụt Diện tích xung quanh hình nón cụt 𝑆 𝑥𝑞 = 𝜋𝑙(𝑟 + 𝑅) = 𝜋(𝑟 + 𝑅)√ℎ2 + (𝑅 − 𝑟)2 = 2266.8 𝑐𝑚2 . Bài toán 3. Cần làm một chậu hoa nhựa hình nón cụt có bán kính đáy lớn 𝑅 = 20 cm, bán kính đáy nhỏ 𝑟 = 10 cm và thể tích là 𝑉 = 43982 𝑐𝑚3 thì chiều cao chậu hoa là bao nhiêu? Gợi ý. Hình 5. Sưu tầm Internet Hình 6. Mô hình chậu hoa Thể tích hình nón cụt 1 𝑉= 𝜋ℎ(𝑅 2 + 𝑟 2 + 𝑅𝑟) = 43982 𝑐𝑚3 . 3 Suy ra ℎ = 60𝑐𝑚. Hoạt động 4. Thực hành làm mô hình Giáo viên hướng dẫn các nhóm tiến hành 2 bước. Nếu có điều kiện thì làm thật hoặc chiếu cho học sinh xem một sản phẩm mẫu. 4.1. Làm bản vẽ thiết kế 4.2. Làm mô hình 437
4.3. Làm file trình chiếu giới thiệu 4.4. Lập bản dự toán kinh phí Hoạt động 5. Báo cáo sản phẩm - Lần lượt cho các nhóm trình bày sản phẩm của mình; - Cho học sinh bỏ phiếu đánh giá chéo; - Giáo viên nhận xét đánh giá. Hoạt động 6. Tổng kết và thể thức hóa kiến thức - Nêu ý nghĩa của dự án - Thể thức hóa kiến thức toán liên quan tới dự án. 4. KẾT LUẬN Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông như đảm bảo giáo dục toàn diên, nâng cao hứng thú học tập, hình thành phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh cũng như giúp kết nối trường học với cộng đồng (tài liệu [6]). Bài viết đề xuất một chủ đề giảng dạy STEM vận dung kiến thức về hình nón, hình nón cụt vào thiết kế một số vật dụng trong cuộc sống như nón vải trang trí, chụp đèn vải hình nón cụt và chậu hoa hình nón cụt, giúp học sinh phát huy tính sáng tạo, tìm tòi và vận dụng kiến thức bài học trên lớp vào cuộc sống. Hi vọng đây là tài liệu hũu ích cho giáo viên và học sinh khi học nội dung này. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ giáo dục và đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông môn Toán (Ban hành kèm thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ giáo dục và đào tạo).https://data.moet.gov.vn/index.php/s/m6ztfi7sUIIGQdY#pdfviewer (cập nhật ngày 11/05/2023) 2. Phần mềm Geogebra, https://geogebra.org/ (Cập nhật ngày 25/04/2023). 3. J. Hohenwarter, M. Hohenwarter (2012), Introduction to Geogebra. http://trigthroughtime.weebly.com/uploads/1/2/7/9/12794813/intro_to_geogebra_pdf.pdf (cập nhật ngày 11/05/2023) 4. Trần Văn Hạo (Tổng chủ biên), Nguyễn Mộng Hy (Chủ biên), Khu Quốc Anh, Trần Đức Huyên, (2014) , Sách giáo khoa Hình học 12 (Tái bản lần thứ 6), NXB Giáo dục. 5. Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học https://thuvienphapluat.vn/cong-van/Giao-duc/Cong-van-3089-BGDDT-BDTrH-2020-trien- khai-giao-duc-STEM-trong-giao-duc-trung-hoc-450165.aspx (cập nhật ngày 10/05/2023) 6. Tài liệu tập huấn Định hướng giáo dục STEM trong trường trung học, Bộ Giáo dục và đào tạo (2018).http://c3lequydon.daknong.edu.vn/wpcontent/uploads/Tai_lieu_dinh_huong_giao_duc_ST EM_trong_truong_trung_hoc_20181128030657963960.pdf (cập nhật ngày 10/05/2023) 438