Hoạt Động 2.3: Module Khám Phá 3: Cảm Biến Hồng Ngoại. Đề Xuất Bản Thiết Kế.

Ngoài ra nếu chúng ta muốn motor chỉ tiến về trước/sau trong một khoảng thời gian nhất định, ta có thể sử dụng khối lệnh sau:

Trong đó thông số “for (1) secs” sẽ là thời gian chính xác mà chúng ta mong muốn motor của mình hoạt động.

GV: Sau khi thực hiện khối lệnh điểu khiển mà ta mong muốn, ta sẽ cần nạp phần code này vào mạch Arduino. Để làm điều này, ta sẽ chọn nút Upload.

GV có thể yêu cầu HS vừa nghe hướng dẫn vừa có thể đọc qua tài liệu học tập về lập trình mBlock cho Arduino.

GV yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ: “Tiến hành lập trình điều khiển cho xe robot thực hiện nhiệm vụ sau: Cho xe robot tiến hành chạy về phía trước trong 3s, sau đó cho xe chạy lùi về phía sau trong 3s.”

GV yêu cầu HS thảo luận nhóm, thực hiện nhiệm vụ và hoàn thành vào phiếu học tập số 4 – nhiệm vụ 2.

HS tiến hành hoạt động nhóm và hoàn thành nhiệm vụ, vẽ sơ đồ khối lập trình vào phiếu học tập số 4 – nhiệm vụ 2.

Hoạt động khám phá 2.2.3. Đo tốc độ của xe robot

GV đặt ra vấn đề học tập cho HS: “Ta đã biết cách điều khiển xe đi nhanh hay chậm theo mức công suất như đã hướng dẫn, tuy nhiên, ta không biết được ở mức công suất này thì xe sẽ chạy với tốc độ là bao nhiêu. Do đó, nhiệm vụ của các em là sẽ tiến hành khảo sát tốc độ chính xác của xe theo các mức công suất khác nhau của động cơ?”

Nhiệm vụ của HS: HS tiếp tục tiến hành:

1. Ôn lại các kiến thức về tốc độ.

2. Đề xuất phương án đo tốc độ của xe. Ghi vào phiếu học tập.

3. Tiến hành lắp ráp và lập trình cho robot thực hiện theo phương án đề xuất.

4. Đo tốc độ của xe, điền các kết quả đo được vào phiếu học tập.

5. Vẽ đồ thị thể hiện tốc độ của xe robot trong phiếu học tập. Nhận xét về đồ thị. Kết luận về loại chuyển động của xe robot.

GV yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ và hoàn thành nội dung phiếu học tập số 5.

GV sử dụng các Bộ câu hỏi định hướng số 4 để định hướng HS đề xuất phương pháp đo tốc độ của xe robot.

HS nhận nhiệm vụ học tập.

HS thảo luận nhóm, thực hiện nhiệm vụ và hoàn thành phiếu học tập số 5.

GV tiến hành cho HS thực hiện theo nhóm.

GV vừa giám sát quá trình HS tiến hành, hỗ trợ HS khi gặp khó khăn vừa nhắc nhở HS ghi lại quá trình và kết quả thực hiện vào phiếu học tập.

Báo cáo kết quả (10

phút)

GV yêu cầu các nhóm HS tiến hành lên trình bày phương án đề xuất và kết quả thu được từ hoạt động thực hành đo tốc độ của xe robot.

Đồng thời nêu ra các khó khăn gặp phải khi thực hiện.

Các nhóm HS phần nhận xét trình bày, kết quả của các nhóm khác, và phản biện.

GV nhận xét và góp ý cho các nhóm HS.

Nhóm HS trình bày kết quả đo vận tốc vừa thực hiện được.

Các nhóm HS nhận xét, phản biện.

Tìm hiểu thêm về lập trình mBlock (10

phút)

GV tiến hành cho HS tìm hiểu thêm về một số khối lệnh lập trình có liên quan đến nội dung chủ đề theo như trong tài liệu học tập.

HS lắng nghe, tiếp thu.

Tổng kết (5 phút)

GV tổng kết lại quá trình HS thực hiện và yêu cầu HS nêu một số khó khăn và giải pháp khi thực hiện.

GV giao nhiệm vụ học tập về nhà cho HS:

1. Tiếp tục tiến hành khảo sát tốc độ của xe ở nhiều mức công suất khác nhau và ghi lại thông tin thành bảng tra cứu trong phiếu học tập.

HS nhận nhiệm vụ học tập mới.

2. Thảo luận cho biết làm cách nào để có thể lập trình điều khiển cho xe rẽ trái hay rẽ phải?

2. Ôn tập lại kiến thức Chủ đề 3. Ánh sáng, sự phản xạ ánh sáng.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Đặt vấn đề (5 phút)

GV đặt vấn đề cho HS: “Làm thế nào để xe robot có thể nhận biết được đâu là vạch kẻ màu đen, đâu là mặt đường màu trắng?”

HS tiếp thu vấn đề của buổi học.

GV dẫn dắt mở đầu cho HS: “Từ sơ đồ các bộ phận của xe robot các em đã đề xuất ở hoạt động đầu tiên, hãy cho biết thông tin đầu vào

HS trả lời câu hỏi:

của robot là gì? Thông tin này sẽ được thu nhận thông qua bộ phận nào của robot?”

→Bộ phận thu nhận tín hiệu (hay cảm biến).

+ Thông tin đầu vào: Thông tin màu sắc bên ngoài.

+ Bộ phận: Bộ phận thu nhận tín hiệu (hay cảm biến).

GV nhấn mạnh về vai trò của bộ phận thu nhận tín hiệu (hay cảm biến) của xe robot: ” Bộ phận thu nhận tín hiệu dùng đề thu thập, ghi nhận các thông tin từ môi trường bên ngoài thông qua các cảm biến, những thông tin này sẽ được cung cấp cho bộ não xử lí.

HS lắng nghe, tiếp thu.

GV yêu cầu kết nối với robot của HS đang thiết kế, cho biết:

1. Thông tin môi trường bên ngoài ở đây là gì?

2. Bộ phận thu nhận tín hiệu ở đây là gì? (Những thông tin này HS đã đề xuất ở hoạt động 1, ở đây cần nhắc lại để nhấn mạnh với HS về nhiệm vụ của buổi học).

HS trả lời:

1. Thông tin môi trường bên ngoài: màu sắc của mặt đường.

2. Bộ phận thu nhận tín hiệu: cảm biến hồng ngoại.

GV liên kết với thực tiễn để HS hiểu được vai trò của bộ phận thu nhận tín hiệu: Bộ phận thu nhận tín hiệu được xem là “giác quan” của robot. Giống với con người chúng ta có 5 giác quan (mắt, mũi, miệng, lưỡi, tai), các giác quan này sẽ ghi nhận các thông tin để gửi về não bộ

HS lắng nghe, tiếp thu ví dụ.

của con người. Ví dụ chúng ta dùng giác quan mắt để nhìn thấy các vật phía trước, tai để nghe âm thanh từ xung quanh, sau đó các thông tin ghi nhận được là hình ảnh các vật, âm thanh sẽ được gửi lên bộ não để xử lí. Tương tự đối với cảm biến của xe robot, các cảm biến này sẽ ghi nhận các thông tin từ môi trường như độ sáng, màu sắc, cường độ âm thanh,… và sau đó sẽ gửi thông tin về bộ phận trung tâm xử lí, điều khiển.

→ Trong xe robot, cảm biến của xe robot đóng vai trò giống như giác quan nào của con người?

→ Cảm biến đóng vai trò giống như đôi mắt, để nhận biết thông tin là màu sắc.

HS trả lời: cảm biến giống như đôi mắt.

Từ đó, GV dẫn dắt HS về nội dung tìm hiểu của hoạt động này là tìm hiểu về bộ phận cảm biến, cụ thể là cảm biến hồng ngoại của xe robot.

HS tiếp thu.

Tìm hiểu về sự tán xạ màu sắc

(10 phút)

GV đặt ra câu hỏi vấn đề cho HS: “Làm thế nào mắt chúng ta có thể nhận biết được màu sắc khác nhau của các vật thể?”

HS tiếp nhận câu hỏi vấn đề.

GV: Yêu cầu HS nhắc lại một số kiến thức đã biết về ánh sáng:

+ Nguồn sáng là vật như thế nào?

+ Ta nhận biết được ánh sáng là khi nào?

+ Vật sáng là vật như thế nào?

HS nhắc lại các kiến thức về ánh sáng đã học ở lớp trước. Hoàn thành phần Ôn tập kiến thức

+ Cho biết ánh sáng truyền đi trong không gian như thế nào? Nhắc lại về định luật truyền thẳng ánh sáng.

Hoàn thành phần Ôn tập kiến thức trong

Phiếu học tập số 6.

trong Phiếu học tập số 6.

GV nhận xét: Như vậy mắt ta thấy được một vật là nhờ có ánh sáng truyền từ vật đến mắt ta. Màu sắc của vật cũng tương tự như vậy, mắt ta nhìn thấy một vật màu đỏ khi có ánh sáng màu đỏ từ vật truyền đến mắt, màu xanh khi có ánh sáng màu xanh truyền từ vật đến mắt… Các vật thể xung quanh chúng ta có khả năng tán xạ ánh sáng ở các màu nhất định, một vật có màu này tức là nó tán xạ mạnh ánh sáng màu đó và tán xạ kém ánh sáng màu khác.

HS lắng nghe, tiếp thu.

GV cho biết thêm: Ánh sáng trắng là ánh sáng có sự trộn lẫn của tất cả các màu biến thiên từ đỏ đến tím giống như màu sắc cầu vồng. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.

HS lắng nghe, tiếp thu.

GV cho HS xem một số hình ảnh và yêu cầu HS cho biết: Dưới ánh sáng mặt trời, các vật sau đây sẽ tán xạ màu nào? Mắt ta sẽ nhận thấy màu nào?

HS trả lời các câu hỏi hình ảnh.

HS trả lời: Vật sẽ tán xạ màu đỏ. Mắt ta sẽ nhìn thấy màu đỏ.

→Vậy các em hãy thảo luận và cho biết: “Vật màu trắng và màu đen sẽ tán xạ ánh sáng như thế nào?”

HS trả lời: Vật sẽ tán xạ màu xanh. Mắt ta sẽ nhìn thấy màu xanh.

HS trả lời: Vật sẽ tán xạ màu cam. Mắt ta sẽ nhìn thấy màu cam.

HS trả lời: Vật sẽ tán xạ tất cả các màu. Mắt ta sẽ nhìn thấy màu trắng. (lưu ý học sinh dễ nhầm lẫn ở hình này, vì HS có thể trả lời là vật tán xạ màu trắng).

HS trả lời: Vật sẽ không tán xạ. Mắt ta sẽ nhìn thấy màu đen.