Tiêu đề KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU.doc ✅

1 KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những năm qua, giáo dục nói chung, giáo dục thể chất nói riêng ở nước ta có nhiều chuyển biến tích cực và đã đạt được nhiều thành tựu to lớn. Nhằm thực hiện hai nhiệm vụ chiến lược xây dựng và bảo vệ đất nước trong giai đọan công nghiệp hóa, hiện đại hóa đòi hỏi phải đổi mới mục tiêu giáo dục. Mục tiêu, nhiệm vụ của các bộ môn, trong đó có bộ môn Thể dục cũng đã có những đổi mới dẫn đến đổi mới nội dung và phương pháp dạy học. Học phần nhảy cao là một phần chương trình của môn Thể dục trong nhà trường phổ thông, nhảy cao đòi hỏi người vận động viên, người học phải có một sức khỏe dẻo dai và sức bật mạnh ở phần cơ chân, để có thể thực hiện động tác nhảy qua một thanh xà ngang, có độ cao được điều chỉnh dần qua mỗi lần nhảy. Những hoạt động này được lặp đi lặp lại nhiều lần trong quá trình tập luyện, sẽ giúp cho cơ thể sản sinh ra nhiều axit lactic, đây là một chất gây mệt mỏi cho cơ bắp, từ đó sẽ kích thích sản sinh thêm cơ, tăng sự dẻo dai, khỏe mạnh cho người tập luyện. Những năm vừa qua các cơ quan sở, ngành giáo dục rất quan tâm đến hiện đại hóa các thiết bị hỗ trợ học tập, tuy nhiên đối với môn nhảy cao thì trụ nhảy cao hiện tại sử dụng trong nhà trường phổ thông đã sản xuất khá lâu, mức sai số tương đối, còn rườm rà trong quá trình căn chỉnh và sử dụng. Xuất phát từ những vấn đề trên chúng em đã lựa chọn và tiến hành thực hiện dự án: “Trụ nhảy cao cải tiến hỗ trợ dạy học nhảy cao trong nhà trường trung học phổ thông”. B. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC, MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. I. Giả thuyết khoa học. Đề tài nếu được áp dụng trong thực tế có thể hỗ trợ dạy học học phần nhảy cao theo hướng hiện đại hóa giáo dục hiện nay. II. Mục tiêu nghiên cứu. 1. Mục tiêu chung. Nghiên cứu chế tạo hệ thống mạch điện tử có khả năng điều khiển tự động và hỗ trợ dạy học nhảy cao trong nhà trường trung học phổ thông. Nghiên cứu chế tạo mạch điện đơn giản, có kích thước nhỏ gọn, dễ sử dụng, dễ lắp đặt, có giá thành hợp lý và có tính ứng dụng cao khi thực nghiệm. 2. Mục tiêu cụ thể. Hệ thống phải có chức năng tương tự trụ nhảy cao hiện hành được cải tiến thêm nhiều tiện ích: Sào tự động dùng bằng lazer, điều khiển hệ thống tự động thông qua hộp điều khiển arduino, đo khoảng cách xà bằng cảm biến khoảng
2 cách có độ chính xác cao, sử dụng nguồn pin 12VDC có thể lưu động tránh phụ thuộc vào nguồn AC, ... Khi người học bắt đầu nhảy vào trụ nhảy cao cảm biến hồng ngoại 1 sẽ nhận tín hiệu để truyền thông tin tới mạch điều khiển, nếu người học nhảy thành công (nghĩa là không băng cắt qua lazer) và sau khi nhận tín hiệu cảm biến hồng ngoại 2 sẽ báo về cho mạch điều khiển và đèn tín hiệu xanh cùng chuông sẽ báo động “tinh tinh”. Ngược lại khi người học nhảy không thành công, nghĩa là khi nhảy qua sào lazer sẽ bị băng cắt làm gián đoạn tín hiệu thì hệ thống được lập trình để báo trượt thông qua đèn (màu đỏ), còi tính hiệu “rẹt rẹt”. Cảm biến khoảng cách được xác lập ở mức thấp nhất là 80cm, người dùng sẽ tùy chỉnh mức sào thông qua nút điều khiển và màn hình hiển thị được kết nối với Arduino Uno, hệ thống được điều khiển tự động tăng giảm sào theo ý muốn người dùng. Cảm biến tiệm cận hồng ngoại được sản xuất với phạm vi hoạt động rộng (phát hiện vật ở xa từ 0 đến 120cm – theo thông số nhà sản xuất) nên xà hoạt động bình thường với cả những em bất nhảy xa so với sào lazer. Mức sào tối đa là 120cm (Theo tiêu chuẩn của bộ môn thể dục THPT hiện hành). III. Kết quả mong đợi Vẽ được sơ đồ khối hệ thống của trụ nhảy cao cải tiến theo hướng tự động. Lựa chọn được loại cảm biến lazer, cảm biến hồng ngoại, cảm biến khoảng cách, mạch điều khiển Arduino Uno cùng với màn hình LCD, xích cam giúp truyền động nâng, hạ sào, đèn, chuông cảnh báo, ... Thiết kế và lập trình mạch điều khiển nhỏ gọn, có hộp đựng đảm bảo cách điện với môi trường xung quanh. Thiết kế vị trí mạch điều khiểu và pin 12VDC giúp sào không phụ thuộc vào nguồn điện. C. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I. Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết Nghiên cứu các kiến thức môn Thể dục, tài liệu về vấn đề liên quan đến học phần nhảy cao củng như các kiến thức vật lý, lập trình mạch điện tử và các sản phẩm đã có mặt trên thị trường hiện nay. Nghiên cứu các linh kiện điện tử, ngôn ngữ lập trình thông qua quá trình tìm tòi và giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn, các chuyên gia, ... Trực tiếp tiến hành tìm hiểu, đo đạc, phân tích các linh kiện. II. Phương pháp thực nghiệm Nhóm đã tiến hành nghiên cứu về học phần nhảy cao có thể áp dụng được sản phẩm mà nhóm đưa ra. Tiến hành vẽ sơ đồ khối và tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống.
3 Lắp ráp phần cứng đối với Arduino và thử nghiệm hệ thống trong nhà trường phổ thông. Xây dựng mô hình sản phẩm, lắp ráp mạch, chạy thử nghiệm sản phẩm trên mô hình. III. Thời gian thực hiện kế hoạch. Thời gian Thiết bị Kết quả Hướng khắc phục 1/8/2021 Động cơ bước và mạch ULC2803 Động cơ chạy chậm, không kéo được thanh trượt Thay mạch công suất động cơ 2/9/2021 Mạch L298 và động cơ bước dùng nguồn 5V Động cơ chạy nhanh nhưng không tải nặng được Cấp nguồn 12V cho động cơ 5/10/2021 Cảm biến laser và đầu phát Đầu phát sáng tia laser quá nhỏ Thay thế tia laser lớn hơn, có độ rọi to hơn, kết hợp nhiều chùm laser công suất thấp 8/11/2021 Lắp đặt hệ thống nâng hạ Hệ thống còn cồng kềnh Sử dụng xích cam kéo trực tiếp thanh trượt 20/11/2021 Chế tạo mạch điều khiển trung tâm Mạch hoạt động ổn định, chống nhiễu tốt 30/11/2021 Lắp đặt mô hình thử nghiệm Mô hình chạy tương đối tốt, nhưng cần cân chỉnh phần nâng hạ xà ngang chính xác hơn Hiệu chỉnh động cơ bước 2/12/2021 Chạy thử nghiệm Đạt yêu cầu đề ra, cần tăng độ cao sào để đi vào ứng dụng thực tế Nâng độ dài thanh trượt, tăng số bước của động cơ bước. D. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sách công nghệ lớp 12, Nhà xuất bản Giáo dục.
4 2. Giáo trình Linh kiện điện tử và ứng dụng, tác giả TS Nguyễn Viết Nguyên, Nhà xuất bản giáo dục tháng 11/2004. 3. Họ vi điều khiển 8051, tác giả Tống Văn Ôn, Hoàng Đức Hải, nhà xuất bản Lao động – Xã hội, năm 2001. 4. Sách giáo viên môn Thể dục THPT, Nhà xuất bản giáo dục, năm 2018. 5. Trang web cộng đồng Arduino Việt Nam: Arduino.vn