Lý lịch

Trong đơn vị này, học sinh sẽ sử dụng VEX GO để tạo ra một bản trình diễn về sự quay của Trái Đất. Sự quay này, cùng với Mặt trời, gây ra chu kỳ ngày và đêm và chuyển động biểu kiến của Mặt trời trên bầu trời. Học sinh sẽ tạo ra một bản dựng VEX GO để mô phỏng hiện tượng này và tìm hiểu thêm về sự quay của Trái Đất và cách nó tạo ra các mô hình ngày và đêm dễ nhận biết trên khắp thế giới.

Nguyên nhân nào gây ra hiện tượng ngày và đêm trên Trái Đất?

Ngày và đêm trên Trái Đất là do sự quay của nó, giống như quay trên một đường thẳng tưởng tượng gọi là trục chạy từ Bắc Cực đến Nam Cực. Nó quay quanh trục của nó và mất khoảng 24 giờ để hoàn thành một vòng quay. Vì vậy, khi một phần của Trái Đất hướng về phía Mặt Trời thì đó là ban ngày. Và khi phần đó của Trái Đất quay lưng lại với Mặt Trời thì đó là ban đêm. 

Sự quay của Trái Đất bắt đầu từ hơn 4,5 tỷ năm trước và nó được tạo ra bởi cách Trái Đất được hình thành. Khi Hệ Mặt trời ra đời, nó bắt đầu là một đám mây khí và bụi lớn. Đám mây này sụp đổ dưới chính lực hấp dẫn của nó và khi sụp đổ, nó bắt đầu quay tròn. Điều này là do một nguyên lý trong vật lý được gọi là bảo toàn mômen động lượng.

Hãy nghĩ đến lúc bạn xem một vận động viên trượt băng nghệ thuật đang xoay người. Khi chúng thu tay vào, chúng sẽ quay nhanh hơn. Đó là vì chúng đang bảo toàn mômen động lượng. Điều tương tự cũng xảy ra với đám mây sau này trở thành Hệ Mặt trời của chúng ta. Khi nó sụp đổ, nó quay ngày càng nhanh hơn. Khi các hành tinh, bao gồm cả Trái Đất, bắt đầu hình thành từ đĩa vật chất quay này, chúng đã thừa hưởng sự quay đó. Và một khi vật thể trong không gian bắt đầu quay, nó có xu hướng tiếp tục quay. Trong không gian không có không khí hoặc mặt đất để tạo ra ma sát, đây chính là nguyên nhân thường làm mọi thứ chậm lại trên Trái Đất. Vì vậy, Trái đất vẫn quay kể từ khi nó được hình thành, và đó là lý do tại sao chúng ta có ngày và đêm.

Tính toán sự quay của Trái Đất

Trong Phòng thí nghiệm 2, học sinh sẽ tìm hiểu lý do tại sao Mặt trời dường như di chuyển trên bầu trời suốt cả ngày. Họ sẽ sử dụng VEXcode GO để mô hình hóa sự quay của Trái Đất theo từng giờ. Học sinh sẽ sử dụng khối [Quay để] để xoay Trái Đất theo gia số 15 độ. 15 độ được xác định thông qua phép tính sau: 

360 độ / 24 giờ = 15 độ/giờ

Vì Trái Đất quay 360 độ trong mỗi 24 giờ nên bạn có thể tính toán rằng Trái Đất quay 15 độ trong mỗi giờ. 

Những quan niệm sai lầm phổ biến về sự quay của Trái đất

Khi học sinh bắt đầu xây dựng sự hiểu biết về vòng quay của Trái đất, có những quan niệm sai lầm nhất định thường phát sinh. Điều quan trọng là phải xua tan những quan niệm sai lầm sớm, để chúng không gây ra nhiều nhầm lẫn hơn khi công việc trở nên phức tạp hơn.

Quan niệm sai lầm: “Mặt trời chuyển động quanh Trái đất để tạo ra ngày và đêm”
Thật dễ hiểu tại sao học sinh có thể rơi vào quan niệm sai lầm này vì các em nhìn thấy Mặt trời chuyển động trên bầu trời mỗi ngày, do đó trông như đang quay quanh Trái đất. Trên thực tế, Trái đất vừa quay quanh trục của nó vừa quay quanh Mặt trời. Bằng cách mô hình hóa chu kỳ ngày và đêm với các sinh viên trong Phòng thí nghiệm STEM này, họ sẽ có thể hình dung được chuyển động quay của Trái đất và hiểu rõ hơn về mối liên hệ giữa chuyển động quay và ngày và đêm.

 

Quan niệm sai lầm: “Mọi nơi đều có ngày và đêm cùng một lúc”
Một số học sinh tin rằng khi một nơi trên Trái Đất là ngày thì mọi nơi khác cũng là ngày và đêm cũng vậy. Tuy nhiên, ngày và đêm được trải nghiệm tại các thời điểm khác nhau trên toàn cầu do sự tự quay của Trái đất. Quan niệm sai lầm này thường đi kèm với những hiểu lầm về thời gian và múi giờ. Nhắc nhở trực quan về các thời điểm khác nhau trên toàn cầu có thể giúp nhắc nhở sinh viên rằng ngày và đêm liên quan đến vị trí của bạn trên bề mặt Trái đất. Đồng hồ được đặt ở các múi giờ khác nhau hoặc kiểm tra nguồn cấp dữ liệu camera trực tiếp trên khắp thế giới là một cách tuyệt vời để nhắc nhở sinh viên về các khu vực khác nhau trên Trái đất trải qua các thời điểm khác nhau trong ngày hoặc đêm.

Hãy nhớ rằng, việc hiểu những khái niệm này cần có thời gian và sẽ không sao nếu học sinh không hiểu ngay lập tức. Sử dụng các phương pháp giảng dạy khác nhau để củng cố ý tưởng và theo thời gian, sự hiểu biết đúng đắn sẽ thay thế quan niệm sai lầm.

VEXcode GO là gì?

VEXcode GO là một môi trường mã hóa được sử dụng để giao tiếp với CÁC robot VEX GO. Học sinh sử dụng giao diện kéo và thả để tạo các dự án VEXcode GO điều khiển các hành động robot của họ trong Lab 2. Mục đích của mỗi khối có thể được xác định bằng cách sử dụng các dấu hiệu trực quan như hình dạng, màu sắc và nhãn của nó. Để biết thêm thông tin về cách làm việc với VEXcode GO, xem Phần VEXcode GO của Thư viện VEX.

Các khối trong VEXcode GO đại diện cho các lệnh robot được sử dụng để tạo một dự án trong VEXcode GO. Dưới đây là danh sách các khối chính được sử dụng trong Bài học này.