Cách làm xe phản lực bong bóng

TỔ CHỨC C�C HOẠT �ỘNG VỚI XE CHUYỂN �ỘNG NHỜ BONG BÓNG

Tóm tắt

     Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng là đồ chÆ¡i vật lí tá»± tạo Ä‘Æ¡n giản, thích hợp tổ chức nhiá»�u hoạt Ä‘á»™ng há»�c tập, thi Ä‘ua nhÆ°: thi gia công, chế tạo xe; thi Ä‘ua xe giữa các nhóm; thi Ä‘iá»�u khiển xe vá»� đích; thi Ä‘iá»�u khiển xe vá»� đích có tải vật;…các hoạt Ä‘á»™ng này làm há»�c sinh thích thú, là Ä‘á»™ng lá»±c giúp há»�c sinh quan tâm, say mê há»�c môn vật lí. Ä�ồng thá»�i, thông qua các hoạt Ä‘á»™ng há»�c sinh phát triển được năng lá»±c thá»±c hành, làm việc nhóm, tÆ° duy sáng tạo,…chính hoạt Ä‘á»™ng gia công, chế tạo Ä‘Æ¡n giản này làm há»�c sinh vượt qua rào cản e ngại khi đối mặt vá»›i các nhiệm vụ thá»±c hành. Bài viết trình bày những nét chính vá»� Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng và kết quả tổ chức thá»±c nghiệm má»™t số hoạt Ä‘á»™ng vá»›i Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng tại trÆ°á»�ng THCS – THPT Hoa Sen, Quận 9 – Tp. Hồ Chí Minh.

1. �ặt vấn đ�

     Há»�c tập là má»™t quá trình, há»�c không chỉ có từ sách vở, từ nghe giảng,… mà còn há»�c thông qua các hoạt Ä‘á»™ng thi Ä‘ua, trò chÆ¡i,…dÆ°á»›i hình thức “ChÆ¡i mà há»�câ€�. Há»�c không những lí thuyết mà còn thá»±c hành. Các nghiên cứu lí luận dạy há»�c khẳng định: thi Ä‘ua và trò chÆ¡i là má»™t trong các biện pháp hiệu quả để tích cá»±c hóa hoạt Ä‘á»™ng nhận thức của há»�c sinh. Tuy nhiên, hoạt Ä‘á»™ng thi Ä‘ua phải được xây dá»±ng theo nhóm, các nhiệm vụ của các nhóm cần vừa sức vá»›i há»�c sinh, sao cho trong thá»�i gian giá»›i hạn, nhóm há»�c sinh/ Ä‘á»™i chÆ¡i hoàn thành được nhiệm vụ. Trong các hoạt Ä‘á»™ng thi Ä‘ua, trò chÆ¡i ở trÆ°á»�ng trung há»�c, chúng tôi nhận thấy tổ chức các hoạt Ä‘á»™ng vá»›i Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng là hoạt Ä‘á»™ng phù hợp, vừa sức vá»›i há»�c sinh trung há»�c.

     Bài viết này giá»›i thiệu vá»� Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng và má»™t số hoạt Ä‘á»™ng vá»›i Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng, được tổ chức tại trÆ°á»�ng THCS – THPT Hoa Sen.

2. Xe chuyển động nh� bong bóng

     Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng là má»™t đồ chÆ¡i vật lí tá»± tạo, hoạt Ä‘á»™ng dá»±a trên nguyên lí chuyển Ä‘á»™ng phản lá»±c. Xe có thiết kế và quá trình gia công, chế tạo Ä‘Æ¡n giản. Các vật liệu chính Ä‘Æ¡n giản, dá»… tìm và có chi phí thấp. Bên cạnh đó, xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng có nhiá»�u hình dạng và cách thiết kế khác nhau, tùy thuá»™c vào vật liệu, sở thích của ngÆ°á»�i gia công, chế tạo,… [hình 1].

Hình 1. Một số hình ảnh xe chuyển động nh� bong bóng đã chế tạo

2.1. Mục đích

     Vận dụng kiến thức chuyển Ä‘á»™ng phản lá»±c để gia công, chế tạo được xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng.

2.2. Dụng cụ và vật liệu

     Giấy from; nắp chai; que xiêm; ống hút; bong bóng; súng bắn keo; keo silicon; dao rá»�c giấy; kéo; ống nÆ°á»›c;…

2.3. Ưu điểm

• Ä�Æ¡n giản, dá»… gia công, chế tạo;
• Sá»­ dụng các vật liệu tái chế, vật liệu dá»… mua nhÆ° bong bóng, giấy from,… nên có giá thành thấp.

3. Tổ chức hoạt động ngoại khóa với Xe chuyển động nh� bong bóng

     Hoạt Ä‘á»™ng ngoại khóa là má»™t hình thức dạy há»�c ở trÆ°á»�ng trung há»�c, trong các nghiên cứu lí luận dạy há»�c có nhiá»�u định nghÄ©a khác nhau, trong bài viết này sá»­ dụng định nghÄ©a của tác giả Hoàng PhÆ°á»›c Muá»™i [2016]:

“Hoạt động ngoại khóa vật lí là một hình thức dạy h�c, trong đó GV và HS không bị giới hạn v� không gian và th�i gian nh� đó tạo đi�u kiện HS vận dụng kiến thức vật lí vào các vấn đ� thực tiễn nhằm mục đích củng cố và mở rộng kiến thức cho HS� [1, tr. 22].

     Chúng tôi tổ chức hoạt Ä‘á»™ng ngoại khóa vá»›i Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng cho khoảng 90 HS trÆ°á»�ng THCS – THPT Hoa Sen, khóa hè 2017, ngày 23/06/2017. Các hoạt Ä‘á»™ng chính gồm có: thi thiết kế Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng, thi Ä‘ua xe Chạy xa và xa hÆ¡n nữa, thi Xe vá»� đích. Ná»™i dung cụ thể và tiến trình diá»…n biến cụ thể nhÆ° sau:

3.1. Hoạt động 1. Thi chế tạo Xe chuyển động nh� bong bóng

     BÆ°á»›c 1. NgÆ°á»�i quản trò trình diá»…n [vận hành] mẫu xe Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bóng bóng trÆ°á»›c toàn thể HS.

     BÆ°á»›c 2. Công bố luật chÆ¡i                             

     Các Ä‘á»™i chÆ¡i có 1 phút để quan sát mẫu xe mẫu. Sau đó, các Ä‘á»™i chÆ¡i được cung cấp các dụng cụ sau: súng bắn keo, giấy From đã gia công, nắp chai, ống hút, bong bóng,…Yêu cầu các Ä‘á»™i chÆ¡i chế tạo Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng. Ä�á»™i gia công, chế tạo xe thành công sá»›m nhất là Ä‘á»™i chiến thắng.

     BÆ°á»›c 3. Các Ä‘á»™i chÆ¡i chế tạo Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng và vận hành thá»­.

     Tham gia cuá»™c thi gồm 4 Ä‘á»™i chÆ¡i [má»—i Ä‘á»™i chÆ¡i gồm 3 thành viên], các Ä‘á»™i chÆ¡i được Ban tổ chức cung cấp các dụng cụ và vật liệu nhÆ° nhau. Sau khi quan sát mẫu xe, các Ä‘á»™i chÆ¡i nhanh chóng bắt tay gia công, chế tạo. Do tính chất thi Ä‘ua, các Ä‘á»™i chÆ¡i Ä‘á»�u rất tập trung cố gắng hoàn thành xe trong thá»�i gian sá»›m nhất [hình 2].

Hình 2. Các đội chơi tham gia chế tạo, gia công xe chuyển động nh� bong bóng

     Trong khi các Ä‘á»™i chÆ¡i gia công, chế tạo xe, Ban tổ chức mở nhạc để không khí thi Ä‘ua càng thêm sôi Ä‘á»™ng. Bên cạnh đó, ngÆ°á»�i quản trò giá»›i thiệu vá»� Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng, má»�i má»™t số há»�c sinh tham gia vận hành mẫu xe của Ban tổ chức. Ä�ồng thá»�i, Ban tổ chức cho má»™t số há»�c sinh tham gia thá»­ má»™t số trò chÆ¡i liên quan đến Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng nhằm thu hút sá»± chú ý, quan tâm của há»�c sinh.

     Sau khoảng thá»�i gian 15 phút, Ä‘á»™i chÆ¡i lá»›p 11A [hình 3] hoàn thành xe đầu tiên, ngay lập tức Ä‘á»™i chÆ¡i tiến hành thá»­ nghiệm xe, tuy nhiên xe của Ä‘á»™i bị kẹt bánh nên không di chuyển được và nhóm phải tiến hành gia công lại. Tuy nhiên, Ä‘á»™i 11A vẫn là Ä‘á»™i hoàn thành xe đầu tiên. Sau khi thông báo hoàn thành xe của Ä‘á»™i vá»›i Ban tổ chức, Ä‘á»™i vẫn tiếp tục gá»�t bá»� bá»›t khung xe để làm giảm khối lượng tối Ä‘a. Thậm chí, Ä‘á»™i 11A còn nhá»� giáo viên chủ nhiệm tÆ° vấn, hÆ°á»›ng dẫn. Trong các Ä‘á»™i chÆ¡i, Ä‘á»™i 678 là Ä‘á»™i chÆ¡i phải thá»­ nghiệm và gia công lại nhiá»�u nhất. Bởi vì, khi gia công, lắp ráp Ä‘á»™i chÆ¡i không làm cho các bánh xe cân đối, các bánh xe sát vá»›i khung xe làm xe bị kẹt. Các mẫu xe của Ä‘á»™i 10A và 9A không xảy ra vấn Ä‘á»� nhÆ°ng không có tính Ä‘á»™t phá so vá»›i xe mẫu của Ban tổ chức. Dù vậy, tốc Ä‘á»™ gia công của Ä‘á»™i 10A và 9A chậm hÆ¡n so vá»›i hai Ä‘á»™i chÆ¡i còn lại.

Hình 3. �ội chơi 11A gia công, lắp ráp xe chuyển động nh� bong bóng

     Ban đầu, hầu hết thiết kế xe của các nhóm tÆ°Æ¡ng tá»± vá»›i xe mẫu. Tuy nhiên, sau khi vận hành thá»­, các Ä‘á»™i chÆ¡i phát hiện các nhược Ä‘iểm của xe, tiến hành chỉnh sá»­a nhÆ°: cắt gá»�t bá»›t khung xe để giảm khối lượng; lắp thêm Ä‘uôi xe cho đẹp;… nên xe của các Ä‘á»™i chÆ¡i đã khác vá»›i xe mẫu. Ä�ặc biệt, Ä‘á»™i 11A là Ä‘á»™i có sá»± quan tâm đến thẩm mÄ© của xe, Ä‘á»™i đã cắt các phầm dÆ° của giấy From để trang trí cho xe của Ä‘á»™i.

     Khi tham gia cuá»™c thi, các Ä‘á»™i chÆ¡i đã vận dụng chiến thuật hợp lí: phân chia công vệc cho các thành viên gia công các bá»™ phận, hợp sức lắp ráp và nhanh chóng vận hành và cải tiến. Tuy nhiên, má»™t số Ä‘á»™i chÆ¡i khá lúng túng khi gia công, lắp ráp hệ thống bánh xe, hệ thống Ä‘á»™ng lá»±c há»�c,… các Ä‘á»™i chÆ¡i phải quan sát thÆ°á»�ng xuyên xe mẫu, có Ä‘á»™i chÆ¡i Ä‘em cả xe mẫu vá»� vị trí của Ä‘á»™i.

     Trong khoảng 20 phút, bốn Ä‘á»™i chÆ¡i đã hoàn thành nhiệm vụ của cuá»™c thi [trong khoảng thá»�i gian dá»± kiến của Ban tổ chức], sản phẩm của má»—i nhóm là má»™t chiếc Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng. TrÆ°á»›c khi báo cáo hoàn thành vá»›i Ban tổ chức, các Ä‘á»™i chÆ¡i Ä‘á»�u đã vận hành thá»­ xe và đảm bảo xe vận hành được, hầu hết các Ä‘á»™i chÆ¡i Ä‘á»�u phải sá»­a chữa, cải tiến lại xe của Ä‘á»™i sau lần vận hành thá»­ đầu tiên.

     Trong cuá»™c thi trên, tính sáng tạo của há»�c sinh còn nhiá»�u hạn chế, chÆ°a được phát huy. Chính xe mẫu của Ban tổ chức đã tạo thành rào cản tâm lí, ý tưởng, khiến các Ä‘á»™i chÆ¡i khi bắt đầu gia công, chế tạo không xây dá»±ng được bản thiết kế theo riêng ý của Ä‘á»™i, thiếu Ä‘i sá»± Ä‘á»™c đáo, má»›i mẻ. Tuy nhiên, má»™t số Ä‘á»™i chÆ¡i đã sáng tạo để trang trí, cải tiến sau khi hoàn thành xe của Ä‘á»™i.

     BÆ°á»›c 4. Ghi nhận kết quả cuá»™c thi.

     Vá»� nhất: Ä‘á»™i 11A; vá»� nhì: Ä‘á»™i 10A; vá»� ba: Ä‘á»™i 678; vá»� cuối: Ä‘á»™i 9A.

3.2. Hoạt động 2. Cuộc thi Chạy xa và xa hơn nữa

          BÆ°á»›c 1. Công bố luật chÆ¡i

     Các Ä‘á»™i chÆ¡i sá»­ dụng Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng đã chế tạo để tham gia cuá»™c thi. Các Ä‘á»™i chÆ¡i cho xe xuất phát tại cÅ©ng má»™t vị trí, Ä‘á»™i chÆ¡i có xe chuyển Ä‘á»™ng xa nhất [theo Ä‘Æ°á»�ng thẳng vuông góc] sẽ là Ä‘á»™i chiến thắng. Cuá»™c thi được tổ chức thành 3 lượt. Các Ä‘á»™i chÆ¡i có má»™t lượt thi  nháp.

     BÆ°á»›c 2. Tổ chức cuá»™c thi Chạy xa hÆ¡n và xa hÆ¡n nữa

     Cuá»™c thi Chạy xa hÆ¡n và xa hÆ¡n nữa diá»…n ra trong không khí sôi nổi, hào hứng [hình 4]. Các Ä‘á»™i chÆ¡i Ä‘iá»�u khiển xe cạnh tranh quyết liệt qua các lượt chÆ¡i. Ä�ây là trò chÆ¡i đòi há»�i các Ä‘á»™i chÆ¡i phải biết cân bằng giữa việc Ä‘Æ°a lượng không khí vào bong bóng so vá»›i khối lượng xe, sao cho xe vừa có thể Ä‘i xa nhÆ°ng không bị lật hay chạy thành vòng tròn. Ä�ể đạt thành tích tốt, các Ä‘á»™i chÆ¡i phải có chiến thuật, ví dụ: chuyển Ä‘á»™ng của xe bị lệch sang trái thì khi má»›i bắt đầu cần Ä‘iá»�u chỉnh hÆ°á»›ng bánh xe hÆ¡i lệch sang bên phải; thổi bong bóng vừa phải tránh cản gió,… Cuá»™c thi thu hút được sá»± chú ý, quan tâm của Ä‘a số há»�c sinh phía dÆ°á»›i. Không những thế, các em còn cổ vÅ© nhiệt tình, làm không khí cuá»™c thi sôi Ä‘á»™ng hẳn lên, hòa lẫn trong tiếng hò reo cổ vÅ© là sá»± phấn khích của Ä‘á»™i chÆ¡i khi xe tiến vá»� đích.

 Hình 4. Các Ä‘á»™i chÆ¡i tham gia cuá»™c thi Chay xa và xa hÆ¡n nữa

          Quan sát cuá»™c thi, chúng tôi nhận thấy xe của các nhóm Ä‘á»�u chuyển Ä‘á»™ng không thẳng vá»� phía trÆ°á»›c và cùng chuyển Ä‘á»™ng nghiêng vá»� phía bên trái. NhÆ° vậy, xe của các nhóm chÆ°a thật tốt vá»� mặt kÄ© thuật, nếu có thá»�i gian, các nhóm cần gia công, sá»­a chữa lại xe. Sau khi tham gia cuá»™c thi Chạy xa và xa hÆ¡n nữa, các Ä‘á»™i chÆ¡i 9A, 10A đã tiến hành gia công lại xe của Ä‘á»™i. Vấn Ä‘á»� lá»›n của các Ä‘á»™i chÆ¡i là xe không di chuyển thẳng mà bị lệch.

          Theo đánh giá của má»™t số há»�c sinh, cuá»™c thi diá»…n ra thật sá»± kịch tính và hồi há»™p và tạo ra sá»± phấn khích nhẹ. Bên cạnh đó, má»™t số há»�c sinh không ngần ngại Ä‘Æ°a ra nguyên lí chuyển Ä‘á»™ng của xe, tìm thấy nhược Ä‘iểm của xe các Ä‘á»™i chÆ¡i và Ä‘Æ°a ra được má»™t số biện pháp xá»­ lí phù hợp,… Thậm chí, nhiá»�u há»�c sinh đứng lên để quan sát được diá»…n biến của cuá»™c thi.

     BÆ°á»›c 3. Ghi nhận kết quả

     Ä�á»™i chiến thắng chung cuá»™c là 10A.

3.3. Hoạt động 3. Cuộc thi Xe v� đích

          BÆ°á»›c 1. Công bố luật chÆ¡i

      Các Ä‘á»™i chÆ¡i sá»­ dụng Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng đã chế tạo để tham gia cuá»™c thi.

     Các Ä‘á»™i chÆ¡i Ä‘iá»�u khiển xe chuyển Ä‘á»™ng vá»� đích [cá»™t cá»�] cách vạch xuất phát 3 m  => 5 m. Có ba lượt chÆ¡i, Ä‘á»™i chÆ¡i có khoảng cách gần cá»� nhất là Ä‘á»™i chiến thắng. Các Ä‘á»™i chÆ¡i có 1 lượt thi thá»­.

            BÆ°á»›c 2. Tổ chức cuá»™c thi Xe vá»� đích

     Ä�ây là cuá»™c thi đòi há»�i sá»­ tính toán, thá»­ nghiệm nhiá»�u lần của các Ä‘á»™i chÆ¡i. Các Ä‘á»™i chÆ¡i phải cân chỉnh khối lượng không khí Ä‘Æ°a vào bong bóng sao cho xe đến gần cá»™t cá»� nhất, Ä‘iá»�u chỉnh hÆ°á»›ng xuất phát của xe,…Có thể nói, cuá»™c thi Xe vá»� đích đòi há»�i kÄ© thuật cao hÆ¡n so vá»›i cuá»™c thi Chạy xa hÆ¡n và xa hÆ¡n nữa. Do đó, ngay từ đầu, nhiá»�u Ä‘á»™i chÆ¡i đã nắm bắt được yếu tố này, nhanh chóng thá»­ nghiệm và xác định được má»™t số yếu tố cần thiết.

     Lượt chÆ¡i thứ nhất, các Ä‘á»™i chÆ¡i Ä‘á»�u hoàn thành khá tốt, tuy nhiên khoảng cách từ xe các Ä‘á»™i chÆ¡i đến cá»™t cá»� Ä‘á»�u hÆ¡n 20 cm, khoảng cách này thật sá»± không ấn tượng. Trong khi đó, xe của Ä‘á»™i 9A và 10A phải gia công lại. BÆ°á»›c sang lượt chÆ¡i thứ hai, các Ä‘á»™i chÆ¡i đã rút ra được nhiá»�u kinh nghiệm, trong đó Ä‘á»™i  11A đã lập được kết quả cá»±c kì ấn tượng: khoảng cách từ xe đến cá»� là 5 cm và đây cÅ©ng là kỉ lục của cuá»™c thi [hình 5]. Ở lượt thi thứ ba, Ä‘á»™i 11A vẫn tiếp tục chứng minh năng lá»±c vượt trá»™i của nhóm khi vá»� đích cách cá»™t cá»� 10 cm. Bên cạnh đó, sá»± thất bại của Ä‘á»™i 678, sau khi gia công lại xe, xe chỉ di chuyển được má»™t quãng Ä‘Æ°á»�ng rất ngắn. Cuá»™c thi Xe vá»� đích tạo ra sá»± hồi há»™p, mong đợi và phấn khích rất lá»›n từ các Ä‘á»™i chÆ¡i cÅ©ng nhÆ° khán giả. NgÆ°á»�i quản trò đã dẫn dắt há»�c sinh dá»± Ä‘oán kết quả cuá»™c thi, khiến nhiá»�u há»�c sinh quan tâm, chú ý hÆ¡n đến diá»…n biến cuá»™c thi. Khi xe Ä‘á»™i 11A vá»� đích chỉ các cá»™t cá»� 5 cm, không khí thật sá»± rất phấn khích và sôi nổi. Bên cạnh đó, các Ä‘á»™i chÆ¡i khác cÅ©ng rất cố gắng để đạt thành tích tốt nhất. Trong thá»�i gian các Ä‘á»™i khác Ä‘ang thi, các Ä‘á»™i chÆ¡i liên tục gia công lại xe nhằm cải thiện thành tích. 

Hình 5. Xe của đội 11A lập kỉ lục với khoảng cách 5 cm

     BÆ°á»›c 3. Ghi nhận kết quả

     Sau 3 lượt chÆ¡i, Ä‘á»™i 11A là Ä‘á»™i chiến thắng, má»™t chiến thắng đầy ấn tượng.

4. Kết luận

     Tổ chức các hoạt Ä‘á»™ng vá»›i Xe chuyển Ä‘á»™ng nhá»� bong bóng đã Ä‘em lại sá»± má»›i mẻ trong sinh hoạt ngoại khóa tại trÆ°á»�ng THCS – THPT Hoa Sen. Các kết quả thá»±c nghiệm cho thấy, các hoạt Ä‘á»™ng trên là khả thi, thu hút được nhiá»�u há»�c sinh quan tâm, phát huy được tính tích cá»±c của há»�c sinh.

Tài liệu tham khảo

1. Hoàng Phước Muôi [2016], Thiết kế, chế tạo đồ dùng dạy h�c phần cơ h�c vật lí 10 làm từ cây tre, Luận văn thạc sĩ Khoa h�c giáo dục, Trư�ng �ại h�c Sư phạm Tp. Hồ Chí Minh.
2. Nguyễn Ng�c Hưng [2009], Thí nghiệm Vật lí với dụng cụ tự làm từ chai nhựa và v� lon [Cơ h�c chất điểm và vật rắn – Dao động và sóng cơ], tập 1, Nhà xuất bản �ại h�c Sư phạm.
3. Nguyễn Ng�c Nhi, Hoàng Văn Sơn [1981], Hội vui vật lý, Nhà xuất bản Giáo dục.
4. Nguyễn Văn Biên, Hoàng Phước Muội [2016], “Thiết kế, chế tạo thí nghiệm đơn giản phần cơ h�c lớp 10 từ cây tre�, Tạp chí thiết bị Giáo dục, 134, tr. 9-11.
5. Nguyễn Văn Phán [2009], “Nghiên cứu việc tổ chức một số buổi h�c ngoại khóa v� Dao động điện – Dòng điện xoay chi�u cho h�c sinh lớp 12 trung h�c phổ thông�, Tạp chí khoa h�c �ại h�c Sư phạm Hà Nội, 54 [4], tr.29-36.