Trình bày được khái niệm một số công nghệ tưới tiêu phổ biến và ứng dụng của công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.
Trình bày được kí hiệu điện sử dụng trên sơ đồ mạch điện, yêu cầu và quy trình thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động.
Thiết kế được mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.

2. Năng lực

Năng lực chung:

Năng lực giao tiếp và hợp tác:
Biết sử dụng ngôn ngữ kết hợp với hình ảnh để trình bày thông tin, ý tưởng và thảo luận những vấn đề về thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu trong trồng trọt.
Biết chủ động và gương mẫu hoàn thành phần việc được giao; góp ý, điều chỉnh, thúc đẩy hoạt động chung; khiêm tốn học hỏi các thành viên trong nhóm.
Năng lực tự chủ và tự học: Biết lập và thực hiện kế hoạch học tập; vận dụng được một cách linh hoạt những kiến thức, kĩ năng về thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt để giải quyết vấn đề trong tình huống mới.

Năng lực riêng:

Nhận thức công nghệ: Tóm tắt được những kiến thức, kĩ năng cơ bản để thiết kế được mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.
Giao tiếp công nghệ: Biểu diễn được ý tưởng thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt bằng hình biểu diễn cơ bản.
Sử dụng công nghệ: Biết cách sử dụng các thiết bị để thiết kế được mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.
Thiết kế kĩ thuật: Đề xuất được giải pháp và tạo được sản phẩm công nghệ đơn giản dựa trên quy trình thiết kế kĩ thuật, kiến thức, kĩ năng về công nghệ để thiết kế được mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.

3. Phẩm chất

Chăm chỉ: Có ý thức vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học về thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt vào học tập và thực tiễn.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC

1. Đối với giáo viên

Giáo án, SGK, SGV, SBT Công nghệ 9 (Trải nghiệm nghề nghiệp, Mô đun Nông nghiệp 4.0) – Chân trời sáng tạo.
Hình ảnh: một số công nghệ tưới tiêu trong trồng trọt; minh họa mô hình ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt; sơ đồ khối hệ thống ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt; bảng kí hiệu các thiết bị điện sử dụng trên sơ đồ mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động.
Video minh họa ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động: https://youtu.be/AbHPK2kWSYY.
Máy tính, máy chiếu (nếu có).

2. Đối với học sinh

SGK, SGV, SBT Công nghệ 9 (Trải nghiệm nghề nghiệp, Mô đun Nông nghiệp 4.0) – Chân trời sáng tạo.
Nghiên cứu nội dung bài học Thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt trước khi lên lớp.

III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: Khơi gợi nhu cầu tìm hiểu về thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.

b. Nội dung: GV đặt vấn đề, dẫn dắt HS; HS vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề.

c. Sản phẩm: Nhu cầu tìm hiểu về thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu trong trồng trọt.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu video về hệ thống tưới tiêu tự động trong vườn trồng hồ tiêu.

- GV yêu cầu HS quan sát và trả lời các câu hỏi sau:

1. Việc áp dụng công nghệ tưới tiêu tự động có vai trò gì đối với vườn trồng hồ tiêu?

2. Theo em, đối với các loại cây trồng khác, ta có thể áp dụng công nghệ tưới tiêu tự động hay không?

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát video, vận dụng kiến thức, kĩ năng để thực hiện nhiệm vụ.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời một số HS xung phong trả lời câu hỏi:

1. Sử dụng công nghệ tưới tiêu tự động giúp người nông dân tiết kiệm nước, giảm công lao động, tạo độ ẩm thường xuyên trong mùa nắng nóng, không làm ảnh hưởng đến bộ rễ của cây,...

2. Có thể áp dụng công nghệ tưới tiêu tự động đối với các loại cây trồng khác.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung ý kiến (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV ghi nhận câu trả lời của HS, chốt đáp án.

- GV dẫn dắt HS vào bài học: “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” hay “Phân tro, không bằng no nước”là những câu tục ngữ đúc kết từ những kinh nghiệm tích lũy qua thời gian dài của người nông dân, điều đó cho thấy việc tưới tiêu đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, trước đây việc tưới tiêu được thực hiện hoàn toàn bằng thủ công, phương pháp này không chỉ gây lãng phí tài nguyên nước, tốn nhiều công sức mà còn ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng của cây trồng. Do đó, việc ứng dụng, sử dụng công nghệ để tự động hóa quá trình tưới nước là giải pháp đột phá trong ngành nông nghiệp, giúp tối ưu hóa nhiều công đoạn trong quá trình sản xuất nông nghiệp. Chủ đề này chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về công nghệ tưới tiêu tự động và cách thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ này trong trồng trọt, chúng ta cùng vào – Chủ đề 3: Thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt

a. Mục tiêu: Giúp HS hiểu được khái niệm công nghệ tưới tiêu tự động.

b. Nội dung: GV đặt vấn đề, giao nhiệm vụ; HS tìm hiểu nội dung mục 1 SGK trang 19 tìm hiểu về

- Khái niệm công nghệ tưới tiêu tự động.

- Công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.

- Ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.

c. Sản phẩm: Khái niệm, các loại công nghệ tưới tiêu phổ biến và ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt.

d. Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 2. Tìm hiểu thiết kế mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt

a. Mục tiêu: Nhận biết được kí hiệu các thiết bị điện trên sơ đồ mạch điện.

b. Nội dung: GV đặt vấn đề, giao nhiệm vụ; HS tìm hiểu nội dung mục 2 SGK trang 21 và tìm hiểu về:

- Kí hiệu các thiết bị điện trên sơ đồ mạch điện.

- Yêu cầu thiết kế mạch điện tưới tiêu tự động.

- Quy trình thiết kế mạch điện.

c. Sản phẩm: Kí hiệu các thiết bị điện, yêu cầu và quy trình thiết kế mạch điện tưới tiêu tự động.
d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Kí hiệu các thiết bị điện trên sơ đồ mạch điện

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS kết hợp quan sát Bảng 3.1 SGK tr.21 để trình bày kí hiệu các thiết bị điện trên sơ đồ mạch điện.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS quan sát Bảng 3.1, kết hợp đọc thông tin mục 2.1 để thực hiện nhiệm vụ được giao.

- GV quan sát, định hướng cho HS.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- HS xung phong trả lời câu hỏi.

- HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét câu trả lời của HS.

- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép vào vở.

- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.

2. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TƯỚI TIÊU TỰ ĐỘNG TRONG TRỒNG TRỌT

2.1. Kí hiệu các thiết bị điện trên sơ đồ mạch điện

(Đính kèm bên dưới phần Nhiệm vụ)

Bảng 3.1. Kí hiệu các thiết bị điện sử dụng trên

sơ đồ mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động

(TCVN 7922:2008 và TCVN 185 - 74)

Tên gọi tiêu chuẩn	Biểu diễn trên sơ đồ mạch điện	Thiết bị điện trong mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động
Cảm biến không tiếp xúc		Cảm biến nhiệt độ
Cảm biến chạm		Cảm biến độ ẩm đất
Công tắc cảm biến không tiếp xúc		Tiếp điểm rơ le của mô đun cảm biến nhiệt độ đất dạng bật, tắt.
Công tắc cảm biến chạm		Tiếp điểm rơ le của mô đun cảm biến độ ẩm đất dạng bật, tắt.
Động cơ điện một chiều		Động cơ bơm nước
Nguồn điện một chiều		Adapter

Nhiệm vụ 2: Yêu cầu thiết kế mạch điện tưới tiêu tự động

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 nhóm, yêu cầu HS thảo luận kết hợp quan sát Hình 3.4 trả lời câu hỏi hộp Khám phá 3 và Khám phá 4 SGK tr.22:

+ Khám phá 3: Những yếu tố nào ảnh hưởng đến chế độ hoạt động của mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động?

+ Khám phá 4: Quan sát Hình 3.4 và mô tả hoạt động của mô hình hệ thống ứng dụng công nghệ tưới nước tự động trong trồng trọt.

- GV giao nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm:

+ Nhóm 1, 2: Đọc thông tin và trả lời hộp Khám phá 3.

+ Nhóm 3, 4: Đọc thông tin và trả lời hộp Khám phá 4.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc nhóm. quan sát hình 3.4, kết hợp đọc thông tin mục 2.2 SGK tr.22 để thực hiện nhiệm vụ được giao.

- GV quan sát, định hướng cho HS.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm trình bày kết quả thảo luận.

- Các nhóm khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét câu trả lời của HS.

- GV chuẩn hóa kiến thức, yêu cầu HS ghi chép vào vở.

- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo.

2.2. Yêu cầu thiết kế mạch điện tưới tiêu tự động

- Nhu cầu nước của cây trồng phụ thuộc vào những yếu tố:

+ Nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng.

+ Những yếu tố này ảnh hưởng đến chế độ hoạt động của mạch điện như thời điểm và thời gian tưới.

- Người thiết kế có thể sử dụng các cảm biến giám sát như:

+ Cảm biến nhiệt độ.

+ Cảm biến độ ẩm đất.

+ Cảm biến ánh sáng.

+ Cảm biến lượng nước mưa.

+ ....

- Mạch điện ứng dụng công nghệ tưới tiêu tự động trong trồng trọt được thiết kế gồm có các khối chính như: nguồn điện, bộ phận điều khiển, động cơ bơm nước. (Đính kèm bên dưới phần Nhiệm vụ)

+ Cảm biến: Giám sát nhu cầu nước của cây trồng theo sự thay đổi của nhiệt độ, độ ẩm để truyền tín hiệu theo thời gian thực về mô đun cảm biến.

+ Bộ phận điều khiển:

Nhận tín hiệu từ cảm biến theo thời gian thực;
Điều khiển thời điểm và thời gian hoạt động của động cơ bơm nước theo chế độ tưới đã được thiết lập trước.

+ Động cơ bơm nước: