Như chúng ta đã biết đối tượng nghiên cứu của Công nghệ là quá trình lao động kỹ thuật của con người. Đó là quá trình tác động vào thế giới tự nhiên để tạo ra sản phẩm phục vụ lợi ích của con người. Khi nghiên cứu về Kỹ thuật Công nghệ cần phải đặt nó trong mối quan hệ với con người, với xã hội, với tự nhiên và môi trường theo quan điểm sinh thái học. Vì cuộc cách mạng Khoa học Công nghệ đang đưa đến cho chúng ta những niềm hy vọng với cả những nỗi lo tai hoạ khôn lường cho nhân loại, tài nguyên bị cạn kiệt, môi trường bị ô nhiễm...
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NINH BÌNH
Đơn vị công tác: Trường trung học phổ thông Bình Minh
Đề tài thuộc lĩnh vực: Giảng dạy môn Công nghệ 11
Ninh Bình, tháng 4 năm 2014
Trang 2Phần I PHẦN MỞ ĐẦU
1/- Lý do chọn đề tài:
Như chúng ta đã biết đối tượng nghiên cứu của Công nghệ là quá trình laođộng kỹ thuật của con người Đó là quá trình tác động vào thế giới tự nhiên đểtạo ra sản phẩm phục vụ lợi ích của con người Khi nghiên cứu về Kỹ thuật -Công nghệ cần phải đặt nó trong mối quan hệ với con người, với xã hội, với tựnhiên và môi trường theo quan điểm sinh thái học Vì cuộc cách mạng Khoa học
- Công nghệ đang đưa đến cho chúng ta những niềm hy vọng với cả những nỗi
lo tai hoạ khôn lường cho nhân loại, tài nguyên bị cạn kiệt, môi trường bị ônhiễm
Trong quá trình giảng dạy bộ môn này, với phần tìm hiểu cấu tạo vànguyên lý làm việc các hệ thống của động cơ đốt trong lồng ghép vào việc bảo
vệ môi trường còn có nhiều khó khăn cả về vấn đề giảng dạy của người thầy, sựtiếp thu của học trò Xuất phát từ tình hình thực tế hiện nay các trường đều chưa
có đầy đủ các mô hình thực tế của động cơ, tài liệu về vấn đề ô nhiểm môitrường do động cơ gây nên nhưng lại được trang bị các thiết bị dạy học hiện đạiđáp ứng với dạy học theo công nghệ hiện đại như máy chiếu đa năng, máy chiếuvật thể, máy tính phục vụ cho việc ứng dụng Công nghệ thông tin trong giảngdạy là rất phù hợp Đó chính là lý do mà tôi chọn đề tài này
2/- Mục đích của đề tài:
Sau khi nghiên cứu, rút kinh nghiệm hy vọng đề tài này sẽ tìm ra nhữnggiải pháp nhằm phát huy tốt việc ứng dụng Công nghệ thông tin trong giảng dạyphần cấu tạo và nguyên lý hoạt động các hệ thống trong động cơ đốt trong vớivấn đề bảo vệ môi trường được tốt hơn Với môn Công nghệ 11 phần động cơđốt trong gắn liền các khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cơ cấu,các hệ thống nhưng vấn đề về chất thải của chúng ra ngoài môi trường còn lànhững điều mà chúng ta cần phải quan tâm hơn nữa khi giảng dạy về chúng.Một bước rất quan trọng để hình thành khái niệm và nguyên lý hoạt động của
Trang 3nhưng không ra rời vấn đề về chất thải Ở đây việc áp dụng các phương tiện dạyhọc hiện đại vào bài giảng là rất quan trọng, nó quyết định đến sự hình thành tưduy kỹ thuật cho học sinh tạo điều kiện cho việc lĩnh hội kiến thức và hình thành
kỹ năng Phát huy tính tích cực chủ động của học sinh trong việc tiếp thu kiếnthức mới
3/- Khách thể, đối tượng nghiên cứu và khảo sát:
Đối với bộ môn Công nghệ phổ thông Đây là môn học phản ánh nhữngthành tựu khoa học tương ứng, nhưng nó chịu sự quy định của những điều kiệndạy học Nội dung dạy học trong trường phổ thông phải cơ bản, thiết thực, hiệnđại đồng thời phải phù hợp với sự phát triển tâm sinh lý học sinh và đáp ứng yêucầu tiến bộ khoa học - công nghệ và môi trường
Bởi lẽ trong quá trình giảng dạy tôi thấy học sinh rất khó hình dung vềcấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống ở động cơ đốt trong vì nó rất trìutượng không nhìn thấy được và vấn đề ô nhiễm môi trường mà SGK ít đề cậptới Đây cũng là những kiến thức quan trọng để học sinh nắm vững được cấu tạo
và nguyên lý hoạt động của các cơ cấu trong các hệ thống và cách bảo vệ môitrường khi nghiên cứu cũng như sử dụng động cơ Khi giảng dạy bài này Giáoviên cần dạy theo phương pháp dạy học như thế nào để:
+ Học sinh nắm được cấu tạo chung của hệ thống, hiểu được các sơ đồkhối của các hệ thống, từ đó tìm hiểu được nguyên lý hoạt động của các hệthống
+ Học sinh biết được vấn đề ô nhiễm môi trường do động cơ tạo ra
+ Học sinh hiểu bài, vận dụng kiến thức của để khảo sát thực tế
4/- Nhiệm vụ của đề tài:
- Qua nhiều năm công tác giảng dạy lớp 11 THPT, tôi cảm thấy có rấtnhiều khó khăn cho học sinh trong quá trình tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làmviệc của các hệ thống Hiện nay việc ứng dụng Công nghệ thông tin trong giảngdạy đang là một bước đột phá để tìm ra phương pháp giảng dạy mới Chính vìvậy việc nghiên cứu ứng dụng Công nghệ thông tin trong giảng dạy sẽ giúp học
Trang 4được dễ dàng hơn Thời gian nghiên cứu từ năm học 2003 - 2004 khi tôi vàonghề đến nay thông qua các quá trình sau:
- Qua mỗi bài soạn hàng năm của cá nhân, sau mỗi năm đều có sự chỉnh
lý để nâng cao chất lượng bài soạn
- Qua quá trình dự giờ thăm lớp trao đổi với đồng nghiệp
- Qua quá trình kiểm tra đánh giá tín hiệu ngược của học sinh
- Qua quá trình tìm tòi tài liệu, mô hình động trên mạng Internet
5/- Tác dụng của đề tài:
Thứ nhất:
Đề tài mong muốn được đóng góp một phần vào việc đổi mới phươngpháp dạy học trong trường THPT theo hướng tích cực lấy học sinh làm trungtâm và hưởng ứng phong trào của ngành đó là ứng dụng công nghệ thông tintrong giảng dạy cụ thể Bởi lẽ chỉ có công nghệ thông tin khi trình bày thì các
em mới hình dung ra được các khí thải của động cơ đưa ra ngoài môi trường nhưthế nào, vì hiện theo nhiều tài liệu thì tổng năng lượng sử dụng trên toàn thế giớithì động cơ đốt trong có chiếm khoảng 80% nên vấn đề bảo vệ môi trường là hếtsức nóng bỏng Đồng thời qua đó cũng tạo sự hứng thú cho các em học tập bộmôn kỹ thuật khô khan, trừu tượng nhằm thay đổi về nhận thức của các em họcsinh khi tiếp cận với bộ môn khoa học kỹ thuật này
Thứ hai:
Qua đề tài này, tác giả cũng mong muốn trong mỗi bài dạy có tích hợp về
vấn đề ô nhiễm môi trường vào trong bài giảng bên cạnh việc truyền đạt kiếnthức cho học sinh, bởi lẽ Môi trường có vai trò rất quan trọng đối với con người,
nó tác động trực tiếp đến môi trường sống và sinh họat của con người Chính vìvậy mà chúng ta cần phải có ý thức đối với môi trường Có rất nhiều nguyênnhân gây ra ô nhiễm môi trường trong đó ô nhiễm do động cơ đốt trong gây làmột trong nhưng nguyên nhân chính tác động trực tiếp đến môi trường
Theo một số tài liệu thì trong quá trình hô hấp con người ta hít thở không khítrong lành để tồn tại và phát triển Khí được xem là sạch khi các thành phần chủ
Trang 5(Ne)=18,2.10-4%, He=5.2.10-4%, … Tuy nhiên khi các chất đó vượt quá giớihạn cho phép thì không khí bị ô nhiễm gây nguy hiểm đến sức khỏe của conngười Các chất độc hại trong khí thải của động cơ đốt trong là các chất chủ yếugây ra ô nhiễm môi trường phát ra từ động cơ gây ô nhiễm môi trường khôngkhí lớn nhất và nguy hại nhất, đặt biệt ở khu vực đô thị Hầu hết các chất ônhiễm môi trường (CO, HC, NOx, SOx, Pb, các loại bụi lơ lửng, bụi hạt ) đềuđược tạo thành do quá trình đốt cháy nhiên liệu trong động cơ xe cơ giới.
Phần II NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
Chương I: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN
1/- Cơ sở khoa học của đề tài.
Quan niệm giáo dục hiện nay với mục tiêu của giáo dục là: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài ”, hướng tới công cuộc “Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nước” các trường THPT trong toàn quốc hiện
nay đã và đang quan tâm tới việc nâng cao chất lượng giảng dạy và đổi mớiphương pháp dạy học nhằm định hướng cho học sinh THPT về lựa chọn nghềnghiệp trong tương lai Đặc biệt là các môn khoa học tự nhiên, trong đó có mônCông nghệ đã từng bước đưa các đồ dùng dạy học hiện đại vào giảng dạy Pháthuy tính tích cực của học sinh, lấy học sinh là trung tâm Vì vậy việc thay đổiphương pháp giảng dạy và nghiên cứu phương pháp giảng dạy để tiếp cận mangtính phù hợp với đối tượng học sinh, phù hợp với đặc trưng bộ môn là một vấn
đề quan trọng
2/- Cơ sở thực tiễn của đề tài này.
a Khảo sát thực tế đối tượng nghiên cứu:
Trước đây căn cứ vào cách dạy trong sách giáo khoa là Giáo viên giảngdạy theo phương pháp thuyết trình nêu vấn đề, việc sử dụng rất ít ví dụ và môhình trực quan, trang thiết bị thí nghiệm – thực hành trong nhà trường còn nhiềuhạn chế làm cho học sinh rất khó hình dung ra cấu tạo, nguyên lý hoạt động của
Trang 6Dùng phương pháp thuyết trình, chỉ tập trung vào hình vẽ SGK sẽ không
có hiệu quả cao trong việc lĩnh hội kiến thức, cách giảng dạy này học sinh khóhiểu gần như là áp đặt Học sinh chưa thấy rõ bản chất của vấn đề Không hiểuđược quá trình chuyển động của các hệ thống như thế nào, Không hiểu được sựbiến đổi năng lượng trong quá trình tiếp cận với kiến thức kỹ thuật
Trong quá trình lên lớp Giáo viên chỉ chú ý đến việc truyền đạt kiến thứccho học sinh mà coi nhẹ việc giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh
* Ưu điểm: Cách dạy cũ có ưu điểm là đơn giản, không đòi hỏi trang thiết
bị dạy học ở mức độ cao, dễ thực hiện
rõ ràng hơn nhưng không quên vấn đề sinh thái của môi trường
Trong đề tài này, tôi mạnh dạn đưa ra những kiến thức, phương phápcủa mình về hướng tiếp cận cấu tạo và nghiên cứu nguyên lý làm việc các hệthống của Động cơ đốt trong dành cho học sinh lớp 11 THPT
b/ Đề xuất hướng dạy mới.
Trang 7- Sử dụng kiến thức liên môn để tiếp cận, khắc sâu nội dung kiến thức bài
giảng
- Dùng Powerpoint để thiết kế và trình chiếu bài giảng
- Học sinh quan sát hình ảnh để hình thành khái niệm về từng chi tiết cũngnhư cấu tạo chung của các hệ thống
- Cho học sinh quan sát phim hoạt hình, mô phỏng hoạt động của các hệthống để nắm được nguyên lý hoạt động
- Dùng phần mềm Flash Player để thiết kế ảnh động từ đó liên hệ với thực
tế để giáo dục ý thức bảo vệ môi trường
Chương II NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1/- Căn cứ vào chương trình tài liệu:
Đối với phân phối chương trình của môn Công nghệ 11 các bài từ 25 đếnbài 30 theo phương án sách giáo khoa mới chương trình phân ban nhìn chung làphù hợp giữa thời lượng phân phối và yêu cầu kiến thức cần đạt được Khi trìnhbày nguyên lý hoạt động ở trong phần này kiến thức đều là trìu tượng, vì khôngnhìn thấy được quá trình hoạt động của các hệ thống, do vậy khiến học sinh khótiếp thu bài
2/- Căn cứ vào phương tiện dạy học của nhà trường:
Đối với trường phổ thông việc đầu tư cho môn học này còn ít Hiện naytrong tình hình thực tế ở trường THPT mô hình, tranh vẽ của chương trìnhCông nghệ 11 có nhưng ít và không đầy đủ đặc biệt là mô hình động vì vậy rấtkhó khăn cho việc ứng dụng Công nghệ thông tin trong giảng dạy
Hiện nay với trường THPT Bình Minh có 1 điều kiện thuận lợi là có máychiếu đa năng, máy tính sách tay, có các phòng chuyên dùng cho việc tổ chứcdạy bằng giáo án điện tử và một nhân viên phụ tá cho việc dạy lưu động ở cáclớp nên việc ứng dụng công nghệ thông tin với bài giảng là rất thuận lợi Nhưngvới một trường THPT chỉ có hai bộ thiết bị như vậy là ít chưa đáp ứng được với
Trang 8yêu cầu thực tế của công tác giảng dạy vì còn nhiều tiết trùng nhau không thựchiện được, Vì vậy cần phải trang bị thêm thì mới đáp ứng được yêu cầu đặt ra.
3/ Căn cứ vào tình hình học sinh trong trường phổ thông
Một vấn đề cần quan tâm là đối tượng học sinh tôi trực tiếp giảng dạy làHọc sinh ở vùng nông thôn nông nghiệp thuần tuý Trình độ nhận thức các emkhông đồng đều, các em đại đa số không thích học môn Công nghệ Mặt khácđịa bàn khu vực còn chưa có nền công nghiệp phát triển Như vậy việc áp dụngphương pháp dạy học mới để tiếp cận phù hợp với đối tượng học sinh là rất khókhăn Tuy nhiên, với việc hình thành phương pháp học mới và quá trình quan sátcác hình động sẽ có tác dụng cho học sinh cảm thấy hứng thú và yêu thích mônhọc, giúp cho các em được hình thành các khái niệm kỹ thuật và tiếp thu bộ mônkhoa học kỹ thuật này
4/ Căn cứ vào nội dung của từng bài dạy:
Đối với từng nội dung của bài dạy việc truyền tải toàn bộ kiến thức trọngtâm theo yêu cầu của bài cần phải được quan tâm chú ý, vì nếu chúng ta khônglựa chọn phù hợp thì việc tìm hiểu nguyên lý hoạt động thông qua sơ đồ sẽ gặprất nhiều khó khăn và trìu tượng Chính vì vậy việc ứng dụng Công nghệ thôngtin vào bài dạy các em sẽ hiểu ngay được quá trình biến đổi năng lượng, đường
đi của các hệ thống như thế nào chính là điều kiện để các em tiếp thu bài nhanhnhất, giúp cho các em nắm bắt ngay được các yêu cầu trọng tâm đặt ra của bài
Chương III CÁC GIẢI PHÁP CỤ THỂ CỦA NỘI DUNG ĐỀ TÀI
A HỆ THỐNG BÔI TRƠN CƯỠNG BỨC.
1/ Cấu tạo của hệ thống bôi trơn cưỡng bức:
Giáo viên chụp hình ảnh cấu tạo của Hệ thống bôi trơn hình 25.1 SGKCông nghệ 11 chiếu trên Powerpoint giới thiệu cho học sinh quan sát và nắmđược cấu tạo chung của hệ thống
Trang 9Sơ đồ cấu tạo của hệ thống bôi trơn cưỡng bức
9 Đường dầu chính 10 Đường dầu bôi trơn trục khuỷu
11 Đường dầu bôi trơn trục cam
Sau khi giới thiệu cho học sinh tìm hiểu về cấu tạo của hệ thống Giáo viênchuyển sơ đồ hình 25.1 SGK về sơ đồ khối để học sinh nắm được các bộ phậncủa hệ thống Đồng thời giúp học sinh tìm hiểu nhiệm vụ của từng chi tiết trong
hệ thống Sơ đồ khối được thể hiện như sau: (Thiết kế cho chuyển động từng bộphận đồng thời nêu công dụng của từng bộ phận đó trong hệ thống) như:
- Các te dùng để chứa dầu bôi trơn
- Bơm dầu có nhiệm vụ tạo sự tuần hoàn của dầu trong hệ thống
- Bầu lọc dầu dùng để lọc sạn bẩn trong quá trình bôi trơn
- Két làm mát làm mát cho dầu khi nhiệt độ dầu cao
- Van 4 và van 6 giúp cho hệ thống làm việc được bình thường
2/ Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cưỡng bức:
Giáo viên cho học sinh quan sát chuyển động của hệ thống bôi trơn trongtừng trường hợp bằng hình ảnh Flash Player như sau:
Trang 10Cho HS quan sát chuyển động theo sơ đồ khối để tìm hiểu các trườnghợp:
- Trường hợp 1 khi nhiệt độ dầu bôi trơn bình thường: Giáo viên dùng sơ
đồ khối có các mũi tên tạo hiệu ứng chuyển động cho học sinh quan sát đường
đi của dầu bôi trơn trong trường hợp làm việc bình thường Học sinh sẽ dễ dàngnhận biết ngay được đường đi của dầu bôi trơn và chỉ ra được nguyên lý làmviệc của hệ thống không thấy có gì khó khăn
Bơm dầu hút dầu từ Các te đẩy qua Bầu lọc, Khi nhiệt độ dầu bôi trơn cònthấp dầu khó đi qua két làm mát vì vậy van nhiệt mở để dầu đi đến đường dầuhính, đến bôi trơn cho các bề mặt ma sát sau đó trở về Các te
Trang 11Mô phỏng 1 Chuyển động của hệ thống trường hợp làm việc bình thường.
- Trường hợp 2 khi dầu bôi trơn có nhiệt độ vượt quá giới hạn cho phép
Lúc này học sinh quan sát chuyển động của hiệu ứng trình chiếu trên
Powerpoint sẽ thấy được khi dầu nóng quá giới hạn cho phép van 6 sẽ đóng lại
và dầu đi qua két được làm mát trước khi đưa đến các bề mặt ma sát rồi trở về
Các te
Chuyển động 2 được thể hiện như sau: Bơm dầu hút dầu từ các te qua
bơm đẩy vào bầu lọc, lúc này nhiệt độ dầu cao lên loãng van 6 đóng lại toàn bộ
dầu đi qua két làm mát được quạt gió làm mát rồi đến đường dầu chính để đi bôi
trơn cho các bề mặt ma sát rồi trở về các te
Trang 12Mô phỏng 2 Chuyển động của hệ thống trường hợp dầu quá nóng.
Mô phỏng 3 Chuyển động của hệ thống trường hợp áp suất dầu đường ống cao.
- Trường hợp 3 khi hệ thống bị quá tải do áp xuất dầu trong đường ống
Các bề mặt ma
sát
Bơm Đường hồi dầu
Đường dầu chính
Van 6
Van 4
Đường hồi dầu
Đường dầu chính
Đường hồi dầu Bầu
Trang 13Khi quan sát chuyển động Học sinh sẽ thấy ngay được van 4 mở dầu đi tắt vềcác te
Giáo viên cho học sinh quan sát một lần nữa toàn bộ 3 trường hợp xảy ratrong quá trình hoạt động của hệ thống bôi trơn cưỡng bức để học sinh nắm chắcđược nguyên lý hoạt động của hệ thống
Kết luận:
- Trường hợp làm việc bình thường: Khi động cơ làm việc, dầu bôi trơnđược Bơm dầu hút từ Các te qua Bầu lọc, qua Van nhiệt đến Đường dầu chính
để bôi trơn các bề mặt ma sát của Động cơ, sau đó trở về Các te
- Trường hợp nếu nhiệt độ dầu vượt quá giới hạn định trước, Van nhiệtđóng lại dầu sẽ chuyển qua Két làm mát, được làm mát trước khi chảy vàoĐường dầu chính
- Trường hợp áp suất dầu trên các đường ống vượt quá mức cho phép,Van an toàn sẽ mở để 1 phần dầu chảy về trước Bơm dầu đảm bảo an toàn cho
B HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU VÀ KHÔNG KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ XĂNG
1/ Hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hoà khí
a/ Tìm hiểu về cấu tạo của hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hoà khí