Thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp trong chuyên đề vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường chương trình vật lí 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - TRẦN LÊ NGỌC TRÂM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM HƯỚNG NGHIỆP TRONG CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ VỚI GIÁO DỤC VỀ BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG (CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 2018) Chun ngành: Sư phạm Vật lí Mã ngành: 7.140.211 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM HƯỚNG NGHIỆP TRONG CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ VỚI GIÁO DỤC VỀ BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG (CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 2018) Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí Mã ngành: 7.140.211 Sịnh viên thực hiện: Trần Lê Ngọc Trâm Mã số sinh viên: 44.01.102.115 Chủ tịch hội đồng Người hướng dẫn khoa học (Kí ghi rõ họ tên) (Kí ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Thanh Nga TS Cao Thị Sơng Hương THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 Tác giả Trần Lê Ngọc Trâm LỜI CẢM ƠN Trong suốt q trình thực hồn thành khóa luận, tơi nhận động viên, giúp đỡ nhiệt tình từ q thầy cơ, gia đình, bạn bè nhà trường Thơng qua khóa luận, tơi muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban lãnh đạo, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí tổ mơn Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện để tơi học tập trường Đặc biệt TS Cao Thị Sông Hương – giảng viên hướng dẫn trực tiếp, người thầy dành nhiều thời gian trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình cho tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành khóa luận - Ban giám hiệu quý thầy cô tổ môn Vật lí trường THPT Tenloman, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho tơi q trình thực nghiệm khóa luận Đặc biệt Thầy Phạm Thư Tùng tập thể HS lớp 10A2 hỗ trợ nhiệt tình cho tơi q trình thực nghiệm khóa luận - Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, anh chị, bạn ln bên cạnh, động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành khóa luận Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 Tác giả Trần Lê Ngọc Trâm MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu 7 Dự kiến đóng góp đề tài CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM ĐỊNH HƯỚNG NGHỀ NGHIỆP CỦA HỌC SINH PHỔ THÔNG 1.1 Hoạt động định hướng nghề nghiệp trường phổ thông 1.1.1 Mục tiêu định hướng nghề nghiệp trường phổ thông 1.1.2 Các hình thức định hướng nghề nghiệp trường phổ thông 1.2 Hoạt động trải nghiệm dạy học 12 1.2.1 Khái niệm hoạt động trải nghiệm 12 1.2.2 Đặc điểm hoạt động trải nghiệm 13 1.2.3 Vai trò hoạt động trải nghiệm 14 1.2.4 Nội dung hoạt động trải nghiệm 15 1.2.5 Quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm 17 Bước 1: Phân tích yêu cầu cần đạt, xác định nội dung dạy học chủ đề 19 Bước 2: Tìm hiểu ngành nghề có liên quan đến nội dung chủ đề 19 Bước 3: Xác định nghề nghiệp cần trải nghiệm chủ đề 19 Bước 4: Xây dựng kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 19 1.3 Năng lực định hướng nghề nghiệp HS 25 1.3.1 Các khái niệm 25 1.3.1.1 Năng lực 25 1.3.1.2 Năng lực định hướng nghề nghiệp 26 1.3.2 Biểu lực định hướng nghề nghiệp 26 1.3.3 Công cụ đánh giá lực định hướng nghề nghiệp 28 1.4 Thực trạng tổ chức hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp dạy học vật lí trường phổ thông 33 1.4.1 Mục đích, nội dung phương pháp khảo sát 33 1.4.2 Kết khảo sát 33 Kết luận chương 39 CHƯƠNG THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM HƯỚNG NGHIỆP TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ VẬT LÍ VỚI GIÁO DỤC VỀ BẢO VỆ MƠI TRƯỜNG 40 2.1 Yêu cầu cần đạt nội dung kiến thức cần dạy chuyên đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường” chương trình giáo dục phổ thơng 2018 40 2.2 Thiết kế hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp chuyên đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ mơi trường” chương trình GDPT 2018 41 Kết luận chương 69 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 70 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 70 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 70 3.3 Đối tượng, thời gian, địa điểm thực nghiệm sư phạm 70 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 70 3.5 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 71 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm 72 3.6.1 Phân tích diễn biến trình thực nghiệm sư phạm 72 3.6.2 Phân tích định tính kết thực nghiệm sư phạm 81 3.6.3 Phân tích định lượng kết thực nghiệm sư phạm: 84 Kết luận chương 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ THPT Trung học phổ thơng TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh GVHD Giáo viên hướng dẫn ĐHNN Định hướng nghề nghiệp TNHN Trải nghiệm hướng nghiệp GDHN Giáo dục hướng nghiệp HĐTN Hoạt động trải nghiệm HS Học sinh PP Phương pháp 10 PPDH Phương pháp dạy học DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tổng hợp vai trò hoạt động trải nghiệm 14 Bảng 1.2 Nội dung hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp Chương trình giáo dục phổ thông 15 Bảng 1.3 Biểu lực định hướng nghề nghiệp 26 Bảng 1.4 Rubric đánh giá NL ĐHNN HS 29 Bảng 2.1 Yêu cầu cần đạt nội dung kiến thức cần dạy 39 Bảng 2.2 Một số ngành nghề ứng dụng kiến thức chuyên đề 43 Bảng 2.3 Năng lực vật lí 47 Bảng 2.4 Năng lực chung phẩm chất 48 Bảng 2.5 Năng lực định hướng nghề nghiệp 49 Bảng 2.6 Tiêu chí đánh giá sản phẩm 60 Bảng 2.7 Tiêu chí đánh giá thiết kế 60 Bảng 2.8 Tiêu chí đánh giá thuyết trình 61 Bảng 2.9 Tiêu chí đánh giá NLĐHNN chủ đề 62 Bảng 3.1 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 70 Bảng 3.2 Danh sách nhóm 71 Bảng 3.3 Đánh giá định tính kết thực nghiệm sư phạm 79 Bảng 3.4 Đánh giá định lượng kết thực nghiệm sư phạm 82 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Các hình thức định hướng nghề nghiệp trường phổ thông 10 Hình 1.2 Các khó khăn HS lựa chọn nghề tương lai 33 Hình 1.3 Tần suất tiếp cận nội dung giáo dục định hướng nghề nghiệp HS 33 Hình 1.4 Quan niệm HS ứng dụng kiến thức vật lí ngành nghề tương lai 34 Hình 1.5 Quan niệm GV quan trọng GD ĐHNN HS phổ thông 34 Hình 1.6 Quan niệm GV phù hợp dạy học mơn Vật lí với việc lồng ghép giáo dục định hướng nghề nghiệp 35 Hình 1.7 Nhận định HS tần suất sử dụng hình thức/ phương pháp dạy học Vật lí 36 Hình 1.8 Kết khảo sát phương thức tổ chức hoạt động trải nghiệm trường phổ thông 37 Hình 3.1 Các thành viên nhóm Power of Unity nhận nhiệm vụ phân chia công việc 61 Hình 3.2 Một số thành viên nhóm SG9 thực hành lập trình 62 Hình 3.3 Các thành viên nhóm SOS environment thực hành lập trình 74 Hình 3.4 GV hướng dẫn HS lắp mạch với Arduino động servo 75 Hình 3.5 Các thành viên nhóm SOS environment kiểm tra mạch 75 Hình 3.6 Sản phẩm hồn thành nhóm SG9 75 Hình 3.7 Nhóm SOS environment thuyết trình báo cáo nhiệm vụ 77 Hình 3.8 Nhóm Limited Đại bàng thuyết trình báo cáo nhiệm vụ 77 Hình 3.9 Đại diện nhóm SOS Environment báo cáo nhiệm vụ 79 Hình 3.10 Đại điện nhóm SG9 báo cáo nhiệm vụ 79 Hình 3.11 Các mức độ NL ĐHNN HS Phú Vinh 84 Hình 3.12 Các mức độ NL ĐHNN HS Đăng Khoa 84 Hình 3.13 Các mức độ NL ĐHNN HS Thanh Thùy 85 Hình 3.14 Các mức độ NL ĐHNN HS Đình Quân 85 Hình 3.15 Kết đánh giá NL ĐHNN HS lớp thực nghiệm 86 99 cứu: Nhóm hình thức tổ chức bao gồm hoạt động khảo sát, điều tra, làm dự án nghiên cứu, sáng tạo công nghệ, nghệ thuật phương thức tương tự khác Câu 7: Theo thầy/cô, tổ chức hoạt động trải nghiệm có phù hợp với việc dạy học mơn Vật lí nhằm bồi dưỡng lực định hướng nghề nghiệp học sinh hay không? ☐Không phù hợp ☐Khá phù hợp ☐Rất phù hợp Khơng có câu trả lời chưa thực Câu 8: Theo thầy/cơ, tổ chức hoạt động trải nghiệm dạy học mơn Vật lí nhằm bồi dưỡng lực định hướng nghề nghiệp học sinh có khả thi hay khơng? ☐Khơng khả thi không đáp ứng yêu cầu cần đạt chương trình 2018 ☐Khó triển khai cịn nhiều bất cập, không đủ thời gian, thiếu trang thiết bị, … ☐Rất khả thi tạo điều kiện cho HS phát triển lực cần thiết, đáp ứng yêu cầu cần đạt chương trình 2018 Chưa có câu trả lời ☐Khác: …………………………………………………………………………………… 100 Câu 9: Theo thầy/cơ, chun đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ mơi trường” có phù hợp với việc tổ chức hoạt động trải nghiệm nhằm bồi dưỡng lực định hướng nghề nghiệp học sinh hay không? ☐Không phù hợp ☐Khá phù hợp ☐Rất phù hợp Chưa có câu trả lời Câu 10: Theo Thầy (cô), dạy chuyên đề “Vật lí với giáo dục bảo vệ mơi trường” nhằm bồi dưỡng lực định hướng nghề nghiệp HS, GV cần: Không cần Cần thiết Rất thiết thiết Tổ chức cho HS làm việc nhóm để phát triển lực làm việc nhóm qua phát triển lực cá nhân Hướng dẫn HS nghiên cứu chất tượng, kiến thức,… Tổ chức cho HS đánh giá đồng đẳng, GV đánh giá HS cuối buổi học GV tổng kết nội dung chủ đề cuối buổi học Hướng dẫn HS nhận biết thông tin nghề yêu cầu nghề nghiệp liên quan đến lĩnh vực môi trường Xin trân trọng cảm ơn ý kiến quý báu quý Thầy Cô! cần 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Bảo vệ môi trường chiến lược phát triển quốc gia Viện Chiến lược, Chính sách tài ngun mơi trường - đơn vị soạn thảo dự thảo Chiến lược cho biết, dự thảo Chiến lược đề nhóm nhiệm vụ, nhóm giải pháp, 25 tiêu, mục tiêu đến năm 2030; quan điểm, tầm nhìn đến năm 2050 Mục tiêu đến năm 2030, phải bước ngăn chặn, đẩy lùi xu hướng gia tăng nhiễm, suy thối mơi trường, giải vấn đề môi trường cấp bách, bước cải thiện, phục hồi chất lượng môi trường; ngăn chặn suy giảm đa dạng sinh học; nâng cao lực, bước chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu; bảo đảm an ninh mơi trường, xây dựng phát triển kinh tế xanh, carbon thấp, hướng tới đạt mục tiêu phát triển bền vững 2030 đất nước 2) Vai trò cá nhân cộng đồng bảo vệ môi trường Cộng đồng dân cư nước ta đóng vai trị quan trọng cơng tác bảo vệ mơi trường Các tổ chức phi phủ bảo vệ mơi trường đáng tham gia nhất: + WildAct WildAct tổ chức phi phủ Việt Nam, thành lập từ năm 2013 chị Nguyễn Thị Thu Trang, nhà bảo tồn có nhiều đóng góp lớn phạm vi tồn giới WildAct có hoạt động bảo tồn thiên nhiên thơng qua hình thức giáo dục, phổ biến thông tin để nâng cao nhận thức người Việt Nam Từ đó, tổ chức giúp người hiểu rõ mối nguy hại trục lợi nỗi đau động vật hoang dã Đối với WildAct, bảo vệ thiên nhiên loài động vật bảo vệ sống lồi người + WWF Vietnam World Wide Fund For Nature (WWF) logo gấu trúc hẳn quen thuộc với giới trẻ Tại Việt Nam, WWF tập trung hoạt động bốn mảng chính: bảo tồn đa dạng sinh học vùng cảnh quan, ứng phó biến đối khí hậu, phát triển thuỷ điện bền vững, nâng cao hiệu hoạt động khu bảo tồn 102 Là tổ chức mơi trường lớn lâu đời giới, WWF thường hướng đến hoạt động mang tầm vĩ mô, liên kết với tổ chức nhà nước, tư nhân, cộng đồng địa phương 3) Tác động việc sử dụng lượng a Đối với môi trường: Môi trường tập hợp tất yếu tố tự nhiên nhân tạo bao quanh người, ảnh hưởng tới người tác động đến hoạt động sống người như: khơng khí, nước, độ ẩm, sinh vật, xã hội loài người thể chế (Wikipedia) Những năm gần đây, với phát triển chung nước, hoạt động khai thác sử dụng tài nguyên lượng góp phần to lớn vào cơng đổi đất nước, góp phần phát triển bền vững kinh tế - xã hội Tuy nhiên, chúng tác động tiêu cực đến môi trường, hệ sinh thái tự nhiên; tàn phá mơi trường nước khơng khí Đơn cử than đá, nguồn lượng hóa thạch chủ yếu loài người với tổng trữ lượng 700 tỉ tấn, có khả đáp ứng nhu cầu người khoảng 180 năm Tuy nhiên, trình đốt than tạo khí SO2, CO2 Theo tính tốn nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000 MW hàng năm thải môi trường triệu CO2, 18.000 N0X, 11.000 - 680.000 phế thải rắn Trong thành phần chất thải rắn, bụi, nước thải thường chứa kim loại nặng chất phóng xạ độc hại Ngồi ra, nguồn lượng coi thủy năng, … gây tác động đáng kể đến môi trường b Đối với kinh tế: Giữa tăng trưởng kinh tế sử dụng lượng tồn mối tương quan vô chặt chẽ Khi kinh tế tiếp tục tăng trưởng thường niên 6-7% vòng 5-10 năm tới kéo theo nhu cầu tiêu thụ lượng tăng nhanh, đặc biệt quốc gia phát triển Việt Nam Dựa kết dự báo phát triển kinh tế Việt Nam đến năm 2030 Viện Chiến lược, Bộ Kế hoạch Đầu tư, nhà khoa học Viện Khoa học Năng lượng, thuộc Viện KHCNVN dự báo nhu cầu lượng Việt Nam năm 2020 80,9 triệu TOE, năm 2025 103,1 triệu TOE năm 2030 131,16 triệu TOE Trên 103 sở đó, nhà khoa học xây dựng kịch phát triển lượng Việt Nam giai đoạn 2010 – 2030, với tiêu sau: Bảng Kịch phát triển lượng Việt Nam giai đoạn 2010 – 2030 Chỉ tiêu Năm 2010 2015 2020 2025 2030 Tổng tiêu thụ NL sơ cấp (Mtoe) 52.16 72.77 100.86 129.09 169.82 NL sơ cấp cho sản xuất điện (Mtoe) 19.83 30.84 46.98 64.64 Khai thác nhiên liệu hóa thoạch (Mtoe) 51.43 69.44 86.53 115.67 132.28 Than 24.75 33 41.25 57.75 68.75 Dầu thơ 19.79 24.58 28.87 33.53 33.53 Khí 6.89 24.39 30 Xuất-Nhập NL (Mtoe) 11.61 6.29 -12.91 -32.41 11.86 16.41 -4.34 92.71 Nghiên cứu nhà khoa học Viện Khoa học Năng lượng q trình cơng nghiệp hóa nhanh chóng, Việt Nam phải đối mặt với nguy thiếu hụt nguồn lượng tương lai không xa Chúng ta trở thành nước nhập lượng trước năm 2020 Nếu không đảm bảo kế hoạch khai thác nguồn lượng nội địa hợp lý, tình phải nhập lượng xuất vào khoảng năm 2015 c Đối với khí hậu: Việc sử dụng lượng phục vụ cho nhu cầu sống người thải khối lượng lớn khí nhà kính, khối lượng khí giữ khơng khí nóng bầu khí Trái Đất Điều làm cho khí hậu Trái Đất thay đổi, nhiệt độ trung bình tăng dần theo thời gian Điều dẫn đến hạn hán, lũ lụt tượng thời tiết cực đoan (bão, lốc xoáy) 104 Hình Nhiệt độ mặt đất trung bình tồn cầu từ 1880-2020 4) Sơ lược chất ô nhiễm a Trong nhiên liệu hố thạch Các nhiên liệu hóa thạch tài nguyên không tái tạo, tạo thành từ q trình phân hủy kỵ khí xác sinh vật đáy biển (hồ) với số lượng lớn điều kiện thiếu oxy, cách hàng triệu năm 300 triệu năm Các nguyên liệu chứa hàm lượng cacbon hydrocarbon cao (Wikipedia) Nhiên liệu hóa thạch bao gồm dầu mỏ, than (than nâu than đá), khí tự nhiên Tác hại: ➢ Than đá: Than đá cung cấp khoảng phần tư lượng giới nguồn lượng lớn để sản xuất điện Tuy nhiên, việc khai thác sử dụng than đá lại gây nhiều ảnh hưởng tiêu cực đến mơi trường, bao gồm thay đổi khí hậu Những thành phần cấu tạo nên than đá bao gồm: 105 – Cacbon: thành phần chiếm tỉ trọng lớn than đá, đốt cháy tạo lượng lớn khí CO, CO2, – Lưu huỳnh: cháy lưu huỳnh tạo thành SO2, SO3 Khi gặp nước SO3 hòa tan tạo thành axit H2SO4 ăn mòn kim loại thủ phạm gây mưa axit Riêng SO2 thải ngồi mơi trường độc hại cho sức khỏe người – Ngoài ra, đốt than đá, thành phần khác bao gồm tro bay, tro đáy bùn khử lưu huỳnh, chứa thủy ngân, nguyên tố phóng xạ Uranium Thori, asen kim loại nặng khác, với kim loại phi kim selenium, thoát nhiều cách khác gây ô nhiễm môi trường ➢ Dầu mỏ: Dầu mỏ hay dầu thô (crude oil) hỗn hợp hiđrôcacbon lỏng tương đối dễ bay (chủ yếu ankan, cycloalkan hydrocarbon thơm khác nhau), chứa từ 82-87% cacbon 12-15% hiđrơ theo khối lượng nitơ, lưu huỳnh oxy Khi bị đốt cháy, dầu khí thải carbon dioxide, loại khí nhà kính Cùng với việc đốt than, đốt dầu nguồn đóng góp lớn cho gia tăng CO2 khí ➢ Khí tự nhiên: Khí tự nhiên bao gồm khoảng 85% methan (CH4) 10% etan (C2H6), số lượng nhỏ prôpan (C3H8), butan (C4H10), pentan (C5H12), ankan khác Khí tự nhiên, thường tìm thấy với mỏ dầu vỏ Trái Đất Khí tự nhiên, chứa lượng lớn methan, gây nên hiệu ứng nhà kính nghiêm trọng khí carbon dioxide b Trong mưa axit Quá trình đốt chất đốt tự nhiên than đá dầu mỏ sản sinh khí độc hại như: lưu huỳnh dioxide (SO2) nitơ dioxide (NO2) Các khí hịa tan với nước khơng khí tạo thành acid sunfuric (H2SO4) acid nitric(HNO3) Khi trời mưa, acid tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH nước mưa giảm Nếu nước mưa có độ pH 5,6 gọi mưa axit 106 Do có độ chua lớn, nước mưa hồ tan số bụi kim loại oxide kim loại có khơng khí oxide chì, làm cho nước mưa trở nên độc cối, vật ni người Hình Ngun nhân gây mưa axit c Trong lượng hạt nhân Năng lượng hạt nhân hay lượng nguyên tử loại công nghệ hạt nhân thiết kế để tách lượng hữu ích từ hạt nhân ngun tử thơng qua lị phản ứng hạt nhân có kiểm sốt Phương pháp sử dụng phân hạch hạt nhân Tuy nhiên, q trình phân hạch giải phóng xạ Nếu biện pháp an tồn khơng đảm bảo, xạ tiếp xúc với môi trường dẫn đến ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái người 107 Hình Sản xuất điện từ lượng hạt nhân d Trong suy giảm tầng ozon Khí Trái Đất bao gồm tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung lưu, tầng điện li tầng Sự suy giảm tầng ozon tượng giảm lượng ozon tầng binh lưu bầu khí Trái Đất Nguyên nhân suy giảm tầng ơzơn lỗ thủng ơzơn hóa chất hình thành sản xuất, đặc biệt chất làm lạnh halocarbon, dung mơi, thuốc phóng tác nhân tạo bọt (các chất chlorofluorocarbon (CFCs), HCFCs, haloalkan) Các hợp chất đưa vào tầng bình lưu, chúng giải phóng ngun tử từ nhóm halogen thơng qua q trình phân ly quang học, việc trở thành xúc tác cho phân hủy ozôn (O3) thành oxy (O2) Tác hại: Do tầng ozơn ngăn chặn hầu hết bước sóng có hại tia cực tím (UV) qua bầu khí Trái Đất nên suy giảm tầng ozon làm gia tăng nguy ung thư da, cháy nắng, mù vĩnh viễn, đục thủy tinh thể bệnh lý khác sức khỏe người; làm cân hệ sinh thái động thực vật biển, tác động đến chu trinh sinh hóa 108 Hình Lỗ thủng tầng ozon Nam cực (24/11/2021) (Nguồn: NASA) e Trong biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu Trái Đất thay đổi hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển, băng tương lai nguyên nhân tự nhiên (sự thay đổi hoạt động mặt trời, quỹ đạo trái đất, dịch chuyển châu lục…) nhân tạo (gia tăng khí CO2 hoạt động sản xuất công nghiệp, phá rừng, sử dụng nguồn nước loại khí độc hại khác) (Wikipedia) Tác hại: Nhiệt độ tăng làm sông băng, biển băng hay lục địa băng trái đất tan chảy làm mực nước biển dâng lên; phá hủy hệ sinh thái đa dạng sinh học;… 109 Hình Một tảng băng trơ trọi đỉnh Klimanjaro Tanzania 80% diện tích băng đỉnh Kilimanjaro biến 50 năm qua 5) Năng lượng hoá thạch lượng tái tạo a Năng lượng hoá thạch Năng lượng hoá thạch nguồn tài nguyên thiên nhiên không tái tạo, sinh từ nhiên liệu hóa thạch như: than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên b Năng lượng tái tạo: Năng lượng tái tạo hay lượng tái sinh lượng từ nguồn liên tục mà theo chuẩn mực người vô hạn lượng mặt trời, lượng địa nhiệt, thủy điện, lượng gió, lượng sinh khối nhiên liệu sinh học (Wikipedia) Vai trị: - Năng lượng tái tạo trữ lượng vơ tận nên có tiềm thay nguồn lượng hóa thạch, lượng nguyên tử, nguồn lượng bền vững cho phát triển tương lai - Năng lượng tái tạo không phát thải khí nhà kính q trình sản xuất, trở thành giải pháp khả thi để ngăn chặn biến đổi khí hậu suy thối mơi trường 110 - Giúp quốc gia hạn chế phục thuộc vào nhập nhiên liệu hóa thạch, điều dẫn đến hạn chế lệ thuộc vào sách kinh tế-chính trị quốc qia cung cấp - Nguồn tài nguyên phục vụ sản xuất lượng tái tạo có mặt nơi 6) Một số cơng nghệ để thu lượng tái tạo a Năng lượng mặt trời: Năng lượng mặt trời nguồn lượng sinh từ tia xạ điện từ mà mặt trời chiếu xuống trái đất Hiện nay, công nghệ lượng mặt trời phục vụ cho sản xuất điện phân chia thành loại: (1) Công nghệ quang điện (Solar Photovoltaic, PV); (2) Công nghệ lượng mặt trời hội tụ (Concentrating Solar Thermal Power, CSP) hay công nghệ nhiệt điện mặt trời Công nghệ quang điện: Thiết bị thu chuyển đổi lượng mặt trời mơ đun pin mặt trời (PMT), biến đổi trực tiếp lượng mặt trời thành điện (dòng chiều, DC) Nhờ biến đổi điện (Inverter) dòng điện DC chuyển thành dòng xoay chiều, AC Hình Cấu tạo pin mặt trời 111 - Công nghệ nhiệt điện mặt trời: Các thu lượng mặt trời hội tụ (như máng gương parabon, hội tụ Fresnel, tháp hội tụ sử dụng gương phẳng…) Đầu tiên, lượng mặt trời hội tụ để tạo nguồn lượng có mật độ nhiệt độ cao Sau nguồn lượng làm hóa nước (hoặc dầu) áp suất nhiệt độ cao để cấp cho tuốc bin máy phát điện để sản xuất điện Thực tế cho thấy cơng nghệ có hiệu suất chuyển đổi cao, khoảng 25%, có hiệu khu vực có mật độ lượng mặt trời cao 5,5 kWh/m2 ngày công suất nhà máy khơng nhỏ MW Ngồi ra, cần có thêm thiết bị điều khiển thu ln dõi theo chuyển động mặt trời Hình Tháp lượng mặt trời Dự án Năng lượng Mặt trời Crescent Dunes b Năng lượng địa nhiệt: Năng lượng địa nhiệt lượng tách từ nhiệt tâm Trái Đất Năng lượng có nguồn gốc từ hình thành ban đầu hành tinh, từ hoạt động phân hủy phóng xạ khống vật, từ lượng mặt trời hấp thụ bề mặt Trái Đất (Wikipedia) 112 Hình Sản xuất điện địa nhiệt c Thủy điện: Thủy điện nguồn lượng có từ nước tích đập nước làm quay tuốc bin nước máy phát điện Hình Cấu tạo đập thủy điện d Năng lượng gió: Năng lượng gió động khơng khí di chuyển bầu khí Trái Đất Năng lượng gió hình thức gián tiếp lượng mặt trời 113 Hình 10 Cấu tạo nguyên lý hoạt động tuabin gió e Năng lượng sinh khối: Sinh khối bao gồm cối tự nhiên, trồng công nghiệp, tảo lồi thực vật khác, bã nơng nghiệp lâm nghiệp Sinh khối bao gồm vật chất xem chất thải từ xã hội người chất thải từ trình sản xuất thức ăn nước uống, bùn/nước cống, phân bón, sản phẩm phụ gia (hữu cơ) công nghiệp (industrial by-product) thành phần hữu chất thải sinh hoạt Năng lượng sinh khối (biomass energy) lượng tạo từ dạng vật liệu