BÀI HỌC STEM 9.11. CHẾ TẠO MÔ HÌNH QUẠT ĐIỆN THÔNG MINH
CHO PHÒNG NGỦ
THÔNG TIN VỀ BÀI HỌC
Lớp: 9

Thời lượng: 3 tiết

Thời điểm tổ chức: Khi học nội dung: Môn Công nghệ (Bài 6. Thực hành: Lắp
đặt mạng điện trong nhà và Bài 16. Mạch điện điều khiển sử dụng mô đun cảm
biến Công nghệ 8)
I. Yêu cầu cần đạt (của bài học)
Môn học

Yêu cầu cần đạt
– Lựa chọn được thiết bị, dụng cụ, vật liệu phù hợp cho mạng
điện trong nhà.

Công nghệ

– Lắp đặt được mạng điện trong nhà theo thiết kế (có sử dụng
cảm biến).
– Kiểm tra, thử nghiệm mạng điện hoạt động đúng yêu cầu, an
toàn.

Tin học

Kỹ thuật

– Lập trình được bằng ngôn ngữ đơn giản, có logic.
– Mô tả được các bước cơ bản trong thiết kế kỹ thuật.
– Thiết kế được một sản phẩm đơn giản theo gợi ý, hướng dẫn.
– Biết vận dụng giá trị thẩm mĩ của di sản văn hoá nghệ thuật vào

Mỹ thuật

thực hành sáng tạo.
– Vận dụng được nguyên lí cân bằng, tương phản và một số yếu tố
tạo hình vào thực hành sáng tạo.

II. Đồ dùng dạy học
https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

1. Chuẩn bị của giáo viên
- Màn hình, máy chiếu.
- Các phiếu học tập và phiếu đánh giá.
- Dụng cụ, nguyên vật liệu liên quan chủ đề…
Giáo viên chuẩn bị một số học liệu sau:
STT

Thiết bị/ Học liệu

Số lượng

1

Máy chiếu và các phụ kiện

1 cái

2

Màn chiếu

1 cái

3

Bút lông bảng xanh, đỏ, đen

1 cây/màu

4

Bảng trắng

1 cái

Hình ảnh minh họa

2. Chuẩn bị của học sinh:
- Sách giáo khoa, vở bài tập….
- Mỗi nhóm học sinh (5 - 6 hs/nhóm) chuẩn bị những vật dụng sau:
STT

Thiết bị/ Học liệu

Số
lượng

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

Hình ảnh minh họa

1

Mạch
Uno R3

Arduino

2

Mạch mở rộng cho
Arduino Uno

1

3

Cảm biến DHT 20

1

4

Cảm biến ánh sáng

1

5

Cảm biến PIR

1

6

Động cơ quạt mini
- cánh quạt

1

1

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

7

Module 4 led RGB

1

8

Màn Hình LCD

1

9

Dây tín hiệu

6

Ngoài ra, mỗi nhóm học sinh có thể tự chuẩn bị và đem theo các dụng cụ, nguyên vật
liệu khác theo những yêu cầu của giáo viên.
III. Các hoạt động dạy học chủ yếu
1. Hoạt động 1. Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo
Bước 1. Khởi động và giao nhiệm vụ
- Khởi động: GV cho HS xem video clip về phòng ngủ thông minh:
(https://youtu.be/y5FTcU9LLOY)
https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

- Đặt vấn đề: Em hãy kể cho các bạn nghe về căn phòng ngủ mơ ước của em, hãy kể
tên một số thiết bị điện trong phòng ngủ.
- Giao nhiệm vụ: Mỗi nhóm HS sẽ thiết kế, chế tạo một mô hình thiết bị thông minh
cho phòng ngủ của mình.
- Chia nhóm.
2. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền; đề xuất giải pháp thiết kế
Bước 2. Nghiên cứu kiến thức nền
- GV phát Phiếu học tập (các câu hỏi liên quan kiến thức nền) cho các
nhóm và Phiếu thiết kế.
Câu 1. Như thế nào được gọi là một phòng ngủ thông minh? Các thiết bị tự động
hoặc có điều khiển từ xa có được gọi là thông minh hay không?
Câu 2. Em kể tên một số thiết bị có thể tích hợp tự động trong phòng ngủ.
Câu 3. Thiết bị gì giúp nhận biết trời sáng và tối?
Câu 4. Dựa vào những thiết bị có trong phòng ngủ của em, em hãy tự thiết kế phòng
ngủ thông minh của riêng mình.
- HS hoạt động cá nhân để nghiên cứu kiến thức nền và ghi trả lời trong Phiếu học
tập.
Bước 3. Đề xuất giải pháp thiết kế
- Mỗi HS thiết kế mô hình thiết bị thông minh cho phòng ngủ trên kiến thức nền tự
nghiên cứu được và vẽ vào Phiếu thiết kế.
3. Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp thiết kế
Bước 4. Trình bày, thảo luận, lựa chọn giải pháp thiết kế
- Trình bày: Mỗi HS trong nhóm trình bày kiến thức nền và bản thiết kế mô
hình thiết bị thông minh cho phòng ngủ của mình.
- Thảo luận, lựa chọn giải pháp: Mỗi nhóm thảo luận để lựa chọn kiến thức
nền và bản vẽ thiết kế mô hình thiết bị thông minh cho phòng ngủ có khả năng hoạt
động tốt nhất.
4. Hoạt động 4: Chế tạo mẫu; thử nghiệm, đánh giá
Bước 5. Chế tạo mẫu

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

- Mỗi nhóm HS phân công nhiệm vụ để chế tạo mô hình thiết bị thông minh
cho phòng ngủ đáp ứng các tiêu chí.
Bước 6. Thử nghiệm, đánh giá
- GV phát Phiếu thử nghiệm mô hình thiết bị thông minh cho phòng ngủ (đáp
ứng các tiêu chí)
- Mỗi nhóm HS thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh mô hình thiết bị thông minh
cho phòng ngủ dựa trên các tiêu chí.
5. Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận; điều chỉnh.
Bước 7. Chia sẻ, thảo luận
- Mỗi nhóm HS trình bày và giới thiệu mô hình thiết bị thông minh cho phòng
ngủ, quá trình làm việc của nhóm để tìm hiểu kiến thức nền và chế tạo mô hình thiết
bị thông minh cho phòng ngủ theo các tiêu chí.
- Các nhóm thảo luận, đóng góp ý kiến.
Bước 8. Điều chỉnh.
- Mỗi nhóm ghi nhận kiến thức nền điều chỉnh mô hình thiết bị thông minh cho
phòng ngủ theo các ý kiến đã được GV tổng kết.
IV. Phụ lục
1)

Phiếu đánh giá sản phẩm
TIÊU CHÍ

MỨC ĐỘ
TỐT

ĐẠT

CHƯA
ĐẠT

+ mô hình thiết bị thông minh cho phòng ngủ
có đầy đủ các bộ phận: ……….
+ mô hình thiết bị thông minh cho phòng ngủ
phát hiện được xuất hiện của con người và
kích hoạt chế độ tự động.
+ mô hình thiết bị thông minh cho phòng ngủ
được thiết kế có tính thẩm mĩ, bền chắc, dễ sử
https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

dụng và có tính sáng tạo cao.
2)

Phiếu đánh giá phẩm chất và năng lực các thành viên trong mỗi nhóm
PHIẾU ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC
Nhóm: ……….
Họ và tên HS: …………………………………………….
1) ………………..
2) ………………..
3) ………………..
4) ………………..
5) ………………..
6) ……………….
Phẩm chất, năng lực

Đạt

Chưa
đạt

Phẩm chất: Yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực,
trách nhiệm.
Năng lực cốt lõi: Tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp
tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo.
Năng lực chung: Tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công
nghệ, thẩm mỹ, thể chất, tính toán, tin học, ngôn ngữ.
Năng lực đặc thù (bộ môn): ….

3)

Trả lời các câu hỏi của Hoạt động 2 (Khám phá kiến thức nền)

Câu 1. Như thế nào được gọi là một phòng ngủ thông minh? Các thiết bị tự động
hoặc có điều khiển từ xa có được gọi là thông minh hay không?
Phòng ngủ thông minh là phòng ngủ gồm các thiết bị điện đều được điều khiển bằng
điện thoại, giọng nói. Hoặc có thể tự động chạy theo kịch bản có sẵn, như là bật tắt
https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

đèn, tivi, điều hòa, nóng lạnh,… theo thời gian, theo thói quen sinh hoạt của gia
đình. Các thiết bị tự động hoặc có điều khiển từ xa không được gọi là thông minh.
Câu 2. Em kể tên một số thiết bị có thể tích hợp tự động trong phòng ngủ.
Một số thiết bị có thể biến thành tự động hoặc trở thành thiết bị thông minh là rèm
cửa, robot hút bụi, đèn ngủ…
Câu 3. Thiết bị gì giúp nhận biết trời sáng và tối?
Cảm biến ánh sáng
Câu 4. Dựa vào những thiết bị có trong phòng ngủ của em, em hãy tự thiết kế phòng
ngủ thông minh của riêng mình.
Học sinh chủ động đưa ra câu trả lời, xem thêm phần sản phẩm gợi ý.
4)
Sản phẩm (gợi ý)
Hoạt động 1: Cắm mạch điện
-

Bước 1: Lắp mạch mở rộng vào Arduino Uno sao cho hai mạch khớp nhau

Ảnh cắm mạch mở rộng không case
-

Ảnh cắm mạch mở rộng có case

Bước 2: Cắm dây tín hiệu nối các module, cảm biến vào mạch
+ Cắm Màn hình LCD vào cổng I2C
+ Cắm sensor đo nhiệt độ độ ẩm vào chân I2C
+ Cắm cảm biến quang vào cổng analog A0
+ Cắm module động cơ quạt vào cổng digital D9-D10
+ Cắm module đèn led vào cổng digital D7-D8
+ Cắm cảm biến PIR vào cổng digital D3-D4

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

Hoạt động 2: Lập trình
-

Bước 1: Setup:
+ Kết nối mạch với máy tính bằng dây cáp

Kết nối Arduino với máy tính
+ Mở phần mềm Open Scratch: theo đường link https://scratch.ohstem.vn/

Nhấn bắt đầu để vào luôn

Nhấn tham gia để đăng ký tài khoản

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

*Đăng ký tài khoản có thể lưu lại các đoạn code của các dự án khác nhau
+ Đổi chế độ sang lập trình Arduino

Đổi chế độ lập trình

Chọn Arduino

+ Chọn đúng mạch để lập trình

Xác định thiết bị để lập trình
-

Chọn đúng thiết bị

Bước 2: Khởi tạo các giá trị của module và sensor phù hợp theo mạch cắm

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

-

Bước 3: Lập trình sao cho nếu cảm biến hồng ngoại phát hiện người thì
nhiệt độ đo được lớn hơn 1 giá trị thì bật quạt, nếu không thì tắt. Nếu cảm
biến ánh sáng đo được nhỏ hơn 1 giá trị thì bật đèn. Hiển thị các thông số
đo được ra màn hình LCD. Cảm biến không phát hiện người các thiết bị
khác dừng hoạt động.

Code mẫu

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

Hoạt động 3: Kiểm tra sản phẩm

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794

-

Bước 1: đưa cảm biến về phía có con người để kiểm tra → nhà chỉ hoạt động khi có
người

-

Bước 2: quan sát giá trị trên màn hình

-

Bước 3: đưa mạch điện ra khu vực nóng hơn và quan sát quạt có hoạt động không

-

Bước 4: lấy đèn pin chiếu vào cảm biến ánh sáng để giả lập trời sáng tối và quan sát
đèn có bật khi trời tối, tắt khi trời sáng ko

-

https://hoatieu.vn/tai-lieu/ke-hoach-bai-day-khau-trang-cua-em-lop-2-219794