Giáo án Công nghệ 8 (Kết nối tri thức với cuộc sống) - Bài 16: Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến

Tiết theo KHGD
Lớp, ngày dạy, 
8A
8B
36
 / / 2023
 / / 2023
37
 / / 2023
 / / 2023
38
 / / 2023
 / / 2023
- Hoàng Văn Nở - PTDT BT TH & THCS Quý Quân.
- Khương Văn Tài – THCS Quyết Thắng.
- Lê Thị Mai Chi – THCS Tiến Bộ
BÀI 16. MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG MÔ ĐUN CẢM BIẾN
Môn: Công nghệ lớp 8
Thời gian thực hiện: (03 tiết)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức: Trong bài này, HS được học về
- Lắp ráp được các mạch điện điều khiển đơn giản có sử dụng một mô đun cảm biến: mô đun cảm biến ánh sáng, mô đun cảm biến nhiệt độ và mô đun cảm biến độ ẩm 
2. Năng lực 
2.1. Năng lực chung:
- Năng lực tự chủ, tự học: Chủ động học tập, tìm hiểu nội dung bài học, biết lắng nghe và trả lời nội dung trong bài học.
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Phân công hoạt động nhóm rõ ràng, diễn đạt ý tưởng; sự tương tác tích cực giữa các thành viên trong nhóm khi thực hiện nhiệm vụ hợp tác, phối hợp tốt để hoàn thành các nhiệm vụ.
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Tìm tòi, sáng tạo sản phẩm mới, giải quyết các vấn đề về kĩ thuật, công nghệ trong thực tiễn.
2.2. Năng lực công nghệ: 
- Nhận thức công nghệ:
+ Biết được sơ đồ khối mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến.
+ Lắp ráp được mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến.
3. Phẩm chất
- Phẩm chất chăm chỉ: Có ý thức chăm chỉ trong học tập, có ý thức vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống 
- Phẩm chất trách nhiệm: Tích cực trong các hoạt động, có trách nhiệm trong việc giữ gìn và bảo quản các thiết bị.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 
1. Giáo viên: 
- Mô đun cảm biến ánh sáng.
- Mô đun nhiệt độ
- Mô đun cảm biến độ ẩm 
- Mô đun hạ áp DC (2A, 4 - 36V) 
- Động cơ điện một chiều
- Dây nối..
2. Học liệu:
 https://youtube.com/watch?v=PKebfBnvbtg&feature (Tự chế bộ tưới cây tự động với mạch đo điều khiển độ ấm đất 214 – Điện tử Đạt) liên quan đến bài học.
3. Học sinh: Đọc trước bài 
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG
a) Mục tiêu: Tạo tâm thế hứng thú cho học sinh tìm hiểu cách lắp ráp mạch điện đơn giản có sử dụng một mô đun cảm biến.
b) Nội dung: Quan sát hình ảnh 16.1 SGK và cùng nhau trả lời câu hỏi tại mục ? SGK
c) Sản phẩm: 
HS chỉ vị trí các cổng kết nối với mạch điện trên mô đun cảm biến Hình 16.1.
d) Tổ chức thực hiện: 
Chuyển giao nhiệm vụ: Giáo viên đưa ra yêu cầu
- Quan sát Hình 16.1 (Phóng to trên màn hình). Hãy cho biết vị trí các cổng kết nối với mạch điện trên mô đun cảm biến.
- Mỗi tổ dưới sự điều hành của Tổ trưởng cùng thảo luận và cử 1 bạn trả lời
Thực hiện nhiệm vụ: Tổ trưởng điều hành, cả nhóm quan sát hình 16.1 chỉ vị trí các cổng kết nối với mạch điện trên mô đun cảm biến.
Báo cáo thảo luận: Lớp phó điều hành thảo luận 
HS chỉ vị trí các cổng kết nối
Kết quả, nhận định:(HS có thể chỉ sai, Gv chưa cần sửa lại)
Tất cả nhận định của các em đều có cơ sở, cụ thể cách lắp đặt cảm biến và ứng dụng cảm biến vào thực tế thế nào chúng ta cùng nghiên cứu bài học “Bài 16: Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến”.
2. HOẠT ĐỘNG 2: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 2.1. Tìm hiểu sơ đồ khối mạch điện sử dụng mô đun cảm biến
a) Mục tiêu: 
- Vẽ và mô tả được sơ đồ khối của mạch điện điều khiển đơn giản sử dụng mô đun cảm biến.
b) Nội dung: 
- Chỉ ra các thành phần chính mạch điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
- Vẽ sơ đồ khối của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
- Mô tả hoạt động của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
c) Sản phẩm học tập: 
- Các thành phần chính mạch điều khiển sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm
- Sơ đồ khối của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
- Mô tả hoạt động của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
d) Tổ chức hoạt động: 
Chuyển giao nhiệm vụ: 
- Quan sát hình 16.2, 16.3 và nghiên cứu SGK cho biết
1. Mạch điều khiển sử dụng mô đun cảm biến có những thành phần chính nào?
2. Vẽ sơ đồ khối của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến.
3. Mô tả hoạt động của mạch điện điều khiển sử dụng cảm biến
- Làm việc cá nhân 
- Tổ trưởng điều hành thảo luận 
Thực hiện nhiệm vụ học tập
- Quan sát hình trên bảng, đọc SGK 
- Học sinh có thể tranh luận với nhau
Báo cáo thảo luận
Lớp trưởng điều hành 
- Tổ 2 cử 02 bạn trả lời: 1bạn trả lời, 1 bạn chỉ vào hình để mô tả 
- Các Tổ khác nhận xét, bổ sung 
Câu hỏi
Dự kiến câu trả lời
1. Mạch điều khiển sử dụng mô đun cảm biến có những thành phần chính nào?
Mạch điều khiển sử dụng mô đun cảm biến có những thành phần chính: Mô đun cảm biến, đối tượng điều khiển và nguồn điện
2. Vẽ sơ đồ khối của mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến.
3. Mô tả hoạt động của mạch điện điều khiển sử dụng cảm biến
Khi nguồn điện cung cấp cho mạch điện, cảm biến trên mô đun thu nhận tín hiệu đầu vào từ môi trường xung quanh và chuyển thành tín hiệu đầu ra điều khiển để đóng hoặc cắt nguồn điệncấp cho đối tượng điều khiển
Kết quả nhận định 
Giáo viên chốt lại kiến thức.
Hoạt động 2.2: Lắp ráp điều khiển mạch điện sử dụng mô đun cảm biến
a) Mục tiêu: Lắp ráp được các mạch điện điều khiển đơn giản có sử dụng một mô đun cảm biến: mô đun cảm biến ánh sáng, mô đun cảm biến nhiệt độ và mô đun cảm biến độ ẩm
b) Nội dung: 
- Các bước tiến hành và tiêu chí đánh giá hoạt động lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
- Thực hành lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến
c) Sản phẩm học tập: 
- Quy trình lắp ráp 
- Mạch điều khiển sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm
d) Tổ chức hoạt động:
1. Các bước tiến hành và tiêu chí đánh giá 
Chuyển giao nhiệm vụ học tập
- Nghiên cứu thông tin Bảng 16.1 và SGK, trả lời câu hỏi: 
+ Nêu các bước tiến hành lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến?
+ Chỉ ra các tiêu chí đánh giá. 
Thực hiện nhiệm vụ: 
- Quan sát hình trên bảng, đọc SGK 
Báo cáo thảo luận: Giáo viên điều hành :
Gọi Hs trả lời, Hs khác nhận xét, bổ sung
Kết quả, nhận định 
Giáo viên chốt lại theo kiến thức bảng 16.1 SGK 
2. Thực hành lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến (Lựa chọn mạch điều khiển sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm)
* KHÁM PHÁ
Chuyển giao nhiệm vụ học tập
- Xem video: https://youtube.com/watch?v=PKebfBnvbtg&feature
- Quan sát hình 16.10 và xác định vị trí cổng đầu vào nguồn cấp và cổng đầu ra điều khiển của mô đun cảm biến độ ẩm.
- Quan sát Hình 16.11 và nêu tên các thành phần chính của mạch điện điều khiển máy bơm sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm
- Tổ trưởng điều hành thảo luận
Thực hiện nhiệm vụ: 
- Quan sát hình trên bảng, đọc SGK 
- Học sinh có thể tranh luận với nhau
Báo cáo thảo luận: Lớp trưởng điều hành 
- Thời gian 3 phút 
- Tổ 3 - 4 mỗi tổ cử 02 bạn lần lượt trả lời: 1 bạn trả lời, 1 bạn chỉ Hình 16.10, 16.11 để mô tả
- Các Tổ khác nhận xét, bổ sung
Kết quả, nhận định 
Giáo viên chốt lại theo kiến thức 
* THỰC HÀNH
Chuyển giao nhiệm vụ học tập
- Nghiên cứu thông tin Bảng 16.4 và SGK, nêu các dụng cụ vật liệu và thiết bị cần dùng để lắp ráp mạch điện 
- Thực hành lắp ráp mạch điện điều khiển máy bơm sử dụng mô đun cảm biến độ ẩm 
- Tổ trưởng điều hành hoạt động 15 phút
Thực hiện nhiệm vụ: 
- Quan sát hình trên bảng 16.4 SGK nêu vật liệu, dụng cụ, thiết bị 
- Học sinh thảo luận lắp ráp theo sơ đồ 16.11
Báo cáo thảo luận: Lớp trưởng điều hành 
- Thời gian 
- Tổ 4 cử 02 bạn trả lời: 1 bạn trả lời, 1 bạn chỉ bảng 16.4 nêu dụng cụ, thiết bị. 2 bạn mô tả bảng điện lắp ráp
- Các Tổ khác nhận xét, bổ sung
Kết quả, nhận định: 
Giáo viên chốt lại theo kiến thức bảng 16.1 SGK 
3. Hoạt động 3: Luyện tập 
a) Mục tiêu: Lắp ráp được mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến bất kì.
b) Nội dung: Lắp ráp được mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ..
c) Sản phẩm: Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng, mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến nhiệt độ.
d) Tổ chức thực hiện: 
Chuyển giao nhiệm vụ: 
- Nhóm 1 và nhóm 2 cùng quan sát hình 16.5, 16.6, bảng 16.2 thảo luận theo nhóm lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến ánh sáng.
- Nhóm 3 và nhóm 4 cùng quan sát hình 16.7, 16.9, bảng 16.3 thảo luận theo nhóm lắp ráp mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm biến nhiệt độ.
- Thời gian hoạt động: 
Thực hiện nhiệm vụ:
- Làm việc nhóm lắp ráp 
- Thời gian hoạt động: 
Báo cáo thảo luận: 
HS thu sản phẩm nộp lại cho giáo viên
Kết quả, nhận định: 
Giáo viên nhận xét kết quả ý thức thực hành
4. Hoạt động 4: Vận dụng 
a) Mục tiêu: Đề xuất được các ứng dụng cảm biến
b) Nội dung: Vận dụng đề xuất ứng dụng cảm biến sử dụng trong thực tế 
c) Sản phẩm: Các sản phẩm ứng dụng 
d) Tổ chức thực hiện: 
Chuyển giao nhiệm vụ: 
- Tìm hiểu thực tế và Internet đề xuất các ứng dụng sử dụng cảm biến trong thực tế
- Thời gian hoạt động:
Thực hiện nhiệm vụ: 
Dựa vào kiến thức đã học để nêu nêu ứng dụng 
Báo cáo thảo luận: 
Giáo viên chỉ định học sinh giơ tay phát biểu và cho điểm
 Kết quả, nhận định: 
Giáo viên đưa một số hình ảnh ứng dụng
- Hệ thống điều khiển nhiệt độ và độ ẩm: sử dụng mạch điện để đo và điều khiển nhiệt độ và độ ẩm trong nhà, đảm bảo mức độ thoải mái cho cư dân.
- Hệ thống chiếu sáng tự động: sử dụng mạch điện để cảm biến ánh sáng và tự động điều khiển hệ thống chiếu sáng.
- Hệ thống tưới cây tự động: sử dụng mạch điện để đo độ ẩm của đất và điều khiển hệ thống tưới cây tự động.
- Hệ thống bảo mật: sử dụng mạch điện để cảm biến chuyển động và ánh sáng để kích hoạt hệ thống báo động.
- Hệ thống giám sát môi trường: sử dụng mạch điện để giám sát nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng trong nhà và tự động bật máy lọc không khí.
- Hệ thống sưởi ấm tự động: sử dụng mạch điện để đo và điều khiển nhiệt độ trong phòng và tự động bật/mở hệ thống sưởi ấm.
----------------------------------------------------------------