Để làm cho các hạt nhân hợp lại với nhau, cần tốn một nguồn năng lượng rất lớn, ngay cả với các nguyên tử nhẹ nhất như hydro. Nhưng sự kết hợp của các nguyên tử nhẹ, để tạo ra các nhân n[r]
Trang 1Kế hoạch và phương pháp thực hiện
“ Dạy học tích hợp nội dung giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”
Tích hợp GDSDNLTK&HQ vào giảng dạy chương trình Vật lí cấp THPT.
- Biết các kỹ thuật học tập tích cực sử dụng trong tích hợp nộ dung
Trang 2- Tài liệu phần địa chỉ tích hợp: 160 đề
160 đáp án
- Tài liệu hướng dẫn các kỹ thuật dạy học tích cực: 160 x 4 bộ
- Giáo án :
160 g/á bài “Lực từ t/d lên khung dây mang điện đặt trong từ trường”
160 g/á bài “Máy phát điện xoay chiều”
160 khung mẫu g/á bài “Máy phát điện xoay chiều”
Học viên: Sổ nhật ký và SGK
IV Các bước tổ chức thực hiện:
Kế hoạch cho 3 buổi tập huấn như sau:
1 Buổi thứ nhất:
- Làm quen với lớp tập huấn
- Giới thiệu chung về DHTH “SDTKNL&HQ” cho môn vật lý THPT;
- Giới thiệu về phương pháp và các kỹ thuật dạy học tích cực
- Chia nhóm
- Giới thiệu và làm quen với kỹ thuật “ xắp xếp lại văn bản” để học viên nắm
được phần DHTH “SDTKNL&HQ” cho môn vật lý THPT
- Giới thiệu và làm quen với kỹ thuật “điền khuyết”
- Giới thiệu và làm quen với kỹ thuật “đặt tiêu đề cho phần đọc”
- Giới thiệu và làm quen với kỹ thuật “hoàn thiện văn bản”
Lưu ý: Mỗi kỹ thuật thực hiện trong 15 đến 20 phút bao gồm:
5 phút : Học viên tự đọc và tự hoàn thiện tài liệu
5 phút : Học viên bàn luận trong nhóm
5 phút : Học viên so sánh với đáp án và cho ý kiến so sánh phản hồi
Giao nhiệm vụ về nhà:
Học viên tìm địa chỉ tích hợp và chuẩn bị g/á có tích hợp tiết kiệm năng lượng
Trang 32 Buổi thứ hai:
- ý kiến của các học viên qua 4 kỹ thuật dạy học tích cực đã thực hiện ở buổi
sáng
- Giới thiệu và làm quen với kỹ thuật “dh tích cực qua hệ thống câu hỏi”
- Tìm địa chỉ tích hợp cho toàn bộ chương trình
Hướng dẫn học viên tìm địa chỉ tích hợp
Bàn luận trong nhóm để tìm địa chỉ tích hợp
Đáp án gợi ý về địa chỉ tích hợp
- Hướng dẫn học viên chuẩn bị g/á
Giao nhiệm vụ về nhà: Nhóm chuẩn bị g/á để buổi thứ 3 báo cáo
3 Buổi thứ ba:
- Các nhóm chuẩn bị g/á để báo cáo.
- Từng nhóm báo cáo về g/á nhóm mình đã chuẩn bị.
- Đưa g/á gợi ý có trong tài liệu
- Các học viên cho ý kiến đóng góp cho g/á.
* Kết thúc buổi tập huấn: Thu thập những ý kiến phản hồi để rút kinh nghiệm
Hướng dẫn thực hiện kỹ thuật “Điền khuyết”
Trang 4A Giai đoạn hoàn thiện lại bài đọc
1 Đọc bài đọc trên để nắm vững chính xác văn bản
2 Đọc lại, xác định những từ hoặc cụm từ bị khuyết
3 Thảo luận, thống nhất trong nhóm về những từ bị khuyết
4 Khi thực hiện xong, yêu cầu được cung cấp bản gốc
5 Thảo luận, so sánh câu trả lời với văn bản hoàn chỉnh, thảo luận về sự khác biệt.Nếu có sự khác biệt, liệu câu trả lời của nhóm có thể thay thế được nội dung trong bài đọc hoàn chỉnh không?
B Giai đoạn thảo luận
1 Hoạt động này có làm người học suy nghĩ kỹ hơn về nội dung không so với chỉ đơn thuần thuyết trình bài giảng?
2 Điều này có làm người học suy nghĩ kỹ hơn về nội dung so với việc chỉ đơn thuần đọc toàn bộ bài đọc không?
3 Người học cảm thấy thế nào khi làm nhiệm vụ hoàn thiện lại bài này?
4 Tại sao người học lại được yêu cầu tự kiểm tra lại “ câu trả lời”
5 Vai trò của giảng viên/ giáo viên khi người học đang thực hiện nhiệm vụ là gì?
6 Có thể vận dụng kỹ thuật này vào các tài liệu khác không?
7 Kỹ thuật này có nhất thiết phải thực hiện trên giấy không?
8 Kỹ thuật này có thể vận dụng được ở các trường THPT không?
9 Cần phải cân nhắc điều gì nếu bạn vận dụng kỹ thuật này với các tài liệu khác?
C Đưa những vấn đề này vào thực tiễn
Lựa chọn bài đọc phù hợp từ tài liệu bồi dưỡng và điều chỉnh theo cách tương tự Cùng đồng nghiệp thử xem bài đó có thực hiện được không?
Trang 5Tài liệu phần điền khuyết
Tư liệu giáo dục tiết kiệm năng lượng
1 Máy phát mới tiết kiệm năng lượng
Trong hội thảo Câu lạc bộ Năng lượng của mĩ gần đây, Eric Guyer - Giám đốc điềuhành của Công ty Năng lượng Khí hậu cho biết: một máy phát dân dụng mang tính đổimới ra cả nhiệt lẫn sẽ tạo ra một cuộc cách mạng về nănglượng
Guyer mô tả bộ phận phát điện và nhiệt cực nhỏ của năng lượng khí hậu (micro CHP)tại Trung tâm Tang là “Hứa hẹn hy vọng sẽ trở thành một bước tiến lớn” trong lĩnh vựcnăng lượng”
Guyer cho biết, ý tưởng về một máy phát điện và nhiệt kết hợp (CHP) không phải làmới, nhà máy điện đầu tiên của Thomas Edison là sự kết hợp Ông giải thích, ý tưởngcủa nhóm nghiên cứu là tạo ra một loại máy phát cả điện lẫn nhiệt theo một cách khôngchỉ mà còn hoàn toàn đủ để sử dụng ở hộ gia đình
Guyer cho biết: ở quy mô công nghiệp CHP được sử dụng toàn bộ thời gian Bộ phậnmicro - CHP chạy bằng khí tự nhiên có tiềm năng cho người tiêu dùng bởiviệc sử dụng cùng một lượng nhiên liệu nhưng lại sản sinh được cả nhiệt và điện vớihiệu quả lớn hơn
Các hệ thống micro - CHP đang được định hướng bởi nhu cầu về nhiệt, phát điện vớivai trò là sản phẩm phụ Guyer cho biết, đây hoàn toàn là việc cung cấp nhiệt phù hợpvới người sử dụng ở gia đình
Bộ phận gồm 2 phần, một phần hoạt động với vai trò là máy phát và phần còn lại hoạtđộng với vai trò là máy truyền thống hay là lò sưởi, thổi khí nóng vào bêntrong nhà
Hiện đang được sử dụng ở gần 30.000 hộ gia đình ở Nhật Bản và 20 điểm thử nghiệmbeta ở khắp Massachusett và New York, các micro - CHP được đón nhận rất nhiệt tình.Mặc dù chi phí ban đầu cao gấp đôi chi phí dành cho một lò sưởi truyền thống, nhưngcác micro - CHP có thể tiết kiệm cho người sử dụng tới USD một năm tiền
Trang 6điện Chúng thậm chí còn có một nguồn cung cấp năng lượng phụ trong trườnghợp bị ngắt.
Những chiếc máy này cũng có lợi thế là siêu việt hơn rất nhiều trong việc bảo toànnăng lượng Guyer cho biết: 2/3 năng lượng ở trạm trung tâm được đốt cháy hết Ônggiải thích, chiếc micro - CHP đốt cháy hết hơn 85% năng lượng Ông cho rằng, micro -CHP trong gia đình là một trong những vật dụng lớn nhất có thể làm giảm lượng phátthải cacbon
2 Sản xuất điện từ tuabin gió không tiếng ồn trên mái nhà
Không giống nhiều loại tuabin gió nhỏ hiện có mặt trên thị trường, swiftđược thiết kế để hoạt động mà không tạo ra tiếng ồn Thiết bị này bao gồmnăm được gắn vào một vòng tròn có đường kính khoảng 1,5m Vòng trònnày làm giảm mức độ rung và khuếch tán xuống mức ít hơn 35 deciben
Các nhà nghiên cứu cho biết tuabin gió này nên được gắn cố định cách mái nhà ít nhất0,6m và ở những nơi có lượng gió trung bình Một thiết bị giống như hai cái vây cá sẽhướng cho tubin luôn quay về phía có gió Các cánh quạt làm chạy một máy phát điệngiúp chiếc máy này sản sinh ra một dòng điện khoảng kilowat vớilượng gió là 14-mph Trong một năm, tuabin có thể sản sinh ra được 2.000 kilôwat giờđiện
Tham khảo: www.hiendaihoa.com (congnghemoi.com.vn)
Trang 7Bài 17: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
Trang 8Sơ đồ lôgic xây dựng kiến thức
III Gợi ý tổ chức các hoạt động dạy học tích hợp
Máy phát điện xoay chiều ba pha:
+ Nguyên tắc hoạt động: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
+ Cấu tạo gồm hai phần: phần cảm, phần ứng
Máy phát điện xoay chiều một pha:
+ Nguyên tắc hoạt động: dựa vào
hiện tượng cảm ứng điện từ
+ Cấu tạo: Phần cảm: tạo ra từ
Máy phát điện một chiều:
+ Nguyên tắc hoạt động: Dựa vào
hiện tượng cảm ứng điện từ
+ Cấu tạo: Phần cảm: tạo ra từ
- Thiết kế và sử dụng máy phát điện xoay chiều một pha nhằm tiết kiệm năng lượng
+ Đinamô xe đạp
+ Đèn pin lắc theo nhịp đi
- Tiết kiệm dây khi sử dụng cách mắc hình sao, tam
giác
Để tạo ra một máy phát điện ta cần dựa vào nguyên tắc nào?
Cấu tạo của máy phát điện?
Cách chế tạo và sử dụng máy phát điện như thế nào để có thể tiết kiệm năng lượng?
Khi khung dây chuyển động trong từ trường, từ thông qua khung dây biến thiên, trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng
Trang 10Hoạt động 6 ( phút):
Hướng dẫn thực hiện kỹ thuật “Đặt tiêu đề”
A Giai đoạn hoàn thiện lại bài đọc
1 Đọc bài đọc trên để nắm vững ý chính văn bản
2 Đọc lại, phân tích tổng hợp xác định tiêu đề chính của mỗi đoạn văn và của toànbài
3 Thảo luận, thống nhất trong nhóm về tiêu đề mỗi đoạn và tiêu đề toàn bài
4 Khi thực hiện xong, yêu cầu được cung cấp bản gốc
Trang 115 Thảo luận, so sánh câu trả lời với văn bản hoàn chỉnh, thảo luận về sự khác biệt.Nếu có sự khác biệt, liệu câu trả lời của nhóm có thể thay thế được nội dung trong bài đọc hoàn chỉnh không?
B Giai đoạn thảo luận
1 Hoạt động này có làm người học suy nghĩ kỹ hơn về nội dung không so với chỉ đơn thuần thuyết trình bài giảng?
2 Điều này có làm người học suy nghĩ kỹ hơn về nội dung so với việc chỉ đơn thuần đọc toàn bộ bài đọc không?
3 Người học cảm thấy thế nào khi làm nhiệm vụ hoàn thiện lại bài này?
4 Tại sao người học lại được yêu cầu tự kiểm tra lại “ câu trả lời”
5 Vai trò của giảng viên/ giáo viên khi người học đang thực hiện nhiệm vụ là gì?
6 Có thể vận dụng kỹ thuật này vào các tài liệu khác không?
7 Kỹ thuật này có nhất thiết phải thực hiện trên giấy không?
8 Kỹ thuật này có thể vận dụng được ở các trường THPT không?
9 Cần phải cân nhắc điều gì nếu bạn vận dụng kỹ thuật này với các tài liệu khác?
C Đưa những vấn đề này vào thực tiễn
Lựa chọn bài đọc phù hợp từ tài liệu bồi dưỡng và điều chỉnh theo cách tương tự Cùng đồng nghiệp thử xem bài đó có thực hiện được không?
Tài liệu đặt tiêu đề
1 ………
Năng lượng mặt trời (quang năng) thu được trên trái đất là năng lượng của dònggiữa điện từ dòng photon xuất phát từ Mặt trời đến Trái Đất Trái Đất nhận được dòngnăng lượng này cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt trời hết nhiên liệu, vàokhoảng 5 tỷ năm nữa Hiện nay có hai phương pháp sử dụng năng lượng mặt trời
Trang 12+ Phơi nắng để các vật tiếp thực tiếp photon, làm nóng các vật, tức là chuyểnthành nhiệt năng (quang năng chuyển thành nhiệt năng): phơi, sấy quần áo, thóc, Vídụ: Bình đun nước Mặt trời, làm sôi nước trong các máy nhiệt điện của tháp mặt trời,máy điều hoà mặt trời
+ Sử dụng hiệu ứng quang điện: Ví dụ: pin mặt trời
2 ………
Nguồn năng lượng mặt trời lớn gần, như vô tận Lưu lượng quang năng từ Mặttrời xuống mặt đất là 1.366W mỗi mét vuông Vì Mặt trời chỉ lần lượt chiếu sáng từngphần của trái đất và do bị mây che, nên trung bình mỗi mét vuông đất chỉ nhận được
150 - 500 kWh/m2/năm tuỳ từng nơi Ngành năng lượng mặt trời đã có bước nhảy vọttrong năm 2007, với công suất tới 100 MW điện trên toàn thế giới được đưa vào sửdụng Nhiều thiết bị tiêu thụ ít điện hiện nay có thể sử dụng pin quang điện như: Đồng
hồ, máy tính xách tay, rađio, máy thu hình công suất nhỏ; trạm tính hiệu, rơle viễnthông
3 ………
ở Việt Nam đã và đang nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời: Thiết bị đunnóng, các trạm phát điện mặt trời công xuất nhỏ Tháng 12/2007, Thủ Tướng Chínhphủ đã phê duyệt "Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm
2020, tầm nhìn đến năm 2050" Ngoài việc phấn đấu cung cấp đủ năng lượng cho nhucầu phát triển kinh tế -xã hội, chương trình đề ra mục tiêu phấn đấu tăng tỷ lệ cácnguồn năng lượng mới tái tạo trong tổng năng lượng thương mại cấp Theo Phó ThủTướng Hoàng Trung Hải, việc phát triển nguồn năng lượng mới, trong đó có điện mặttrời khi năng lượng hoá thạch đang dần cạn kiệt là mục tiêu quan trọng,"Phấn đấu đếnnăm 2010, tỷ lệ các nguồn năng lượng mới và tái tạo chiếm khoảng 3% tổng nănglượng thương mại sơ cấp; đến 2050 là 11% Việc phát triển điện mặt trời ở Việt Nam
sẽ góp phần hoàn thành mục tiêu sử dụng năng lượng tái tạo chương trình điện khíhoá nông thôn của Chính Phủ"
Trang 13Tài liệu phần xắp xếp lại
GIÁO DỤC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ THÔNG QUA MỘT SỐ MÔN HỌC VÀ HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC NGOÀI
GIỜ LÊN LỚP Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
CHƯƠNG I: GIÁO DỤC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ
TRONG MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1 Mục tiêu tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong môn Vật lí
1.1 Về kiến thức
- HS nêu được các khái niệm cơ bản như: năng lượng, cơ năng, điện năng, nhiệt năng, hạtnhân nguyên tử, công, công suất, hiệu suất; các định luật Jun - lenxơ và các máy phát điện,máy cơ…, vận dụng để sử dụng NLTK & HQcó thể trình bày lại hoặc nhận ra chúng khi đượcyêu cầu
- HS hiểu được nguồn gốc sinh ra các dạng năng lượng, các máy và hoạt động tiêu thụnăng lượng, hiệu suất của quá trình và vận dụng để nâng cao hiệu suất sử dụng và tiết kiệmnăng lượng trong đời sống cũng như khoa học kỹ thuật
- HS vận dụng giữa các khái niệm cơ bản mà GV đã giới thiệu tích hợp và trình bày trênlớp với thực tiễn cuộc sống hàng ngày
- HS sử dụng các kiến thức để giải quyết các vấn đề mới, không chỉ có những điều đãđược học hoặc trình bày trong SGK mà còn có những điều phù hợp hoàn cảnh cụ thể Đây lànhững vấn đề giống với các tình huống HS gặp phải trong đời sống
và phát triển các ngành công nghiệp
- Liên kết các môn học với nhau về sử dụng NLTH & HQ
1.3 Về thái độ, hành vi
Có hành vi sử dụng NLTK & HQ ở trong lớp học, tại nhà trường, địa phương nơi các
em đang sống; có thái độ phê phán và tuyên truyền về sử dụng NLTK & HQ trong gia đình vàcộng đồng
Trang 14Tài liệu phần hoàn thiện văn bản
Tư liệu giáo dục tiết kiệm năng lượng
Kỹ thuật ô tô hybrid, giải pháp tiết kiệm năng lượng được phát minh vàokhoảng 300 năm trước bởi nhà phát minh người Pháp nicolas - joseph cugnot (1725 -1804), xe ô tô ngày nay đã trở thành một trong những phương tiện giao thông khôngthể thiếu trong xã hội loài người Cũng chính vì thế mà tình trạng ô nhiễm không khítrầm trọng do khí thải từ động cơ ô tô đang là một trong những vấn đề nhức nhối của
Trang 15nhiều quốc gia hiện nay.
Để có thể giảm thiểu được ô nhiễm môi trường từ ô tô, từ lâu đã có nhiều giảipháp kỹ thuật mang nhiều hứa hẹn như: ô tô chạy điện, ô tô dùng pin nhiên liệu, động
cơ khí nén Tuy nhiên, những công nghệ kể trên vẫn chưa thể đưa vào sử dụng được
vì còn nhiều giới hạn về công nghệ Đối với ô tô chạy điện, việc nạp lại pin cần đến ítnhất 4 giờ đồng hồ, khuyết điểm này giới hạn tầm sử dụng của ô tô chạy điện Đối vớicông nghệ fuel cell, hydro lỏng phải được lưu trữ ở nhiệt độ cực thấp; vì thế chỉ có thểthích hợp với những quốc gia có khí hậu băng giá Cả hai cộng nghệ trên cùng vướngphải một vấn đề chung đó là phải xây dựng lại toàn bộ hệ thống cơ sở cung cấp nhiênliệu Những sự giới hạn trên của hai công nghệ tương lai này tạo ra một khoảng trốnggiữa nhu cầu bảo về môi trường và công nghệ ô tô truyền thống
Gần đây một kỹ thuật chế tạo ô tô mới đã được ra đời nhằm phần nào tiết kiệmnguồn năng lượng không tái sinh được (dầu hỏa) cũng như bảo vệ môi trường trong lúccông nghệ fuel cell và pin điện được hoàn chỉnh Công nghệ hybrid là một giải phápđược coi là thành công hiện nay và đã được đưa vào thị trường rộng rải ở các nước pháttriển như Châu Âu, Mỹ và Nhật Bản
Thật ra, ý tưởng “hybrid” đã có từ rất lâu đời Theo Bách Khoa Toàn Thư mởwikipedia thì hybrid vehicle, tạm dịch là Phương Tiện Giao Thông Ghép, là mộtphương tiện giao thông mà được động lực bằng hai nguồn năng lượng trở lên Ví dụnhư sự kết hợp giữa:
- Hệ thống Chứa Năng Lượng Nạp Lại được (rechargeable energy storagesystem hay ress, hoặc cụ thể hơn là Pin nạp lại được) và nguồn năng lượng nhiên liệu(Xăng, dầu diesel )
- Xe đạp bằng sức người với sự trợ giúp của động cơ điện ví dụ như xe đạp điệnchẳng hạn
- Tàu buồm kết hợp với mô-tơ điện
Trong thực tế hiện nay, thuật ngữ này (hybrid vehicle) thường dùng để nói đếnPhương Tiện Giao Thông Ghép kết hợp năng lượng từ điện và xăng (petroleumelectric hybrid vehicle) hay viết tắt trong tiếng anh là pehv, và cũng có thể được viếttắt là hev (hybrid electric vehicle) Theo ngôn ngữ phổ thông tiếng Việt thường dùng
ta có thể gọi là “Xe điện xăng”, hay tiếng Anh là hybrid car
Động cơ hybrid, bước tiến vượt bậc trong công nghệ ô tô