2. QUY TRÌNH THIẾT KẾ NỘI DUNG GIÁO DỤC MÔI TRƢỜNG NHƢ
3.2.3. nghị cách lồng ghép
Vị trí lồng ghép Hoạt động dạy Hoạt động học 2. Pin Vôn-ta
Một số dụng cụ nhƣ điều khiển tivi, máy chụp hình, đồ chơi điều khiển của trẻ em... Hoạt động đƣợc lấy năng lƣợng từ đâu?
Vậy loại pin dùng để tạo ra năng lƣợng cung cấp cho các dụng cụ trên có tên gọi là gì, đƣợc cấu tạo và hoạt động nhƣ thế nào? Để biết đƣợc điều này ta sẽ đi vào tìm hiểu phần "2.Pin vôn-ta".
Lấy năng lƣợng từ pin.
? Hiệu điện thế điện hoá
Pin Vôn - ta
Ac quy
GDMT: Ứng dụng tính chât Pin và acquy là nguồn điện có thể sử dụng đƣơc nhiều lần để tái sử dụng chúng => tác hại của việc vứt bỏ pin và acquy ra môi trƣờng
GVHD: Th.S-Đặng Thị Bắc Lý -21- SVTH: Đỗ Thị Trang
Năm 1795 nguồn điện hoá học đầu tiên sinh ra dòng điện duy trì khá lâu đƣơc chế tạo thành công là pin Vôn- ta. Nhƣng loại pin đƣợc sử dụng phổ biến là pin Lơ-clan-sê dƣới dạng pin khô.
Vậy pin Lơ-clan-sê dƣới dạng khô đƣợc cấu tạo nhƣ thế nào?
Khi gặp nhiệt độ cao thì pin Lơ-clan-sê dễ bị cháy nổ. Khi pin bị vứt ra ngoài môi trƣờng thì gây ra hậu quả nhƣ thế nào?
Pin Lơ-clan-sê khô cực dƣơng là một thanh than bao bọc xung quanh bằng một hỗn hợp đã nén chặt, gồm mangan điôxit (MnO2) và graphit để khử cực và tăng độ dẫn điện. Dung dịch điện phân là dung dịch amôni clorua (NH4Cl) trộn với một loại hồ đặc rồi đóng vào trong một vỏ pin bằng kẽm và vỏ pin này cũng chính là cực âm.
- Pin Lơ-clan-sê có vỏ bọc là nilong nên khi bị vứt bỏ ra môi trƣờng thì rất khó phân huỷ gây ô nhiễm môi trƣờng đất.
- Khi pin bị vứt bỏ ra môi trƣờng vào những ngày nắng nóng làm nhiệt độ của pin tăng cao dẫn đến cháy nổ gây nguy hiểm cho con ngƣời và gây ô nhiễm môi trƣờng. Ngoài ra khi ở nhiệt độ quá cao, pin có thể bốc ra khí nhƣ chì rất độc hại cho cơ thể nếu hít phải.
?
GVHD: Th.S-Đặng Thị Bắc Lý -22- SVTH: Đỗ Thị Trang
3. Acquy
Khi hít phải hơi chì sẽ ảnh hƣởng tới sức khoẻ của con ngƣời là:
- Đối với trẻ em duới 6 tuổi dễ bị ngộ độc chì nhất, có những dấu hiệu nhƣ là các em có thể chậm phát triển, học kém, hoặc trí thông minh bị giảm đi. Đôi khi có thể đƣa tới những trƣờng hợp điếc tai, hƣ thận, hoặc giảm cân, nhất là giảm chiều cao.
- Đối với ngƣời lớn, có thể có một số bệnh nhƣ liệt dƣơng, đau nhức, trí nhớ bị giảm sút, và suy nhƣợc thần kinh. Khi phụ nữ mang thai mà bị nhiễm độc chì thì sẽ có nhiều tổn hại cho bào thai, có thể đƣa tới trƣờng hợp sẩy thay hoặc là sanh non. Đối với đàn ông có thể đƣa tới trƣờng hợp giảm lƣợng tinh trùng.
Sử lý pin nhƣ thế nào khi sử dụng hết năng lƣợng điện trong pin để không gây ô nhiểm môi trƣờng?
Yêu cầu học sinh kể tên một
- Pin Lơ-clan-sê là loại pin điện hoá có thể sử dụng lại đƣợc nhiều lần nên khi pin hết điện ta có thể nạp điện cho pin để sử dụng tiếp (đối với loại pin co thể tái sử dụng).
- Khi pin không còn sử dụng đƣợc nữa thì phải phân loại pin với các loại rác hàng ngày khi đem pin bỏ vào thùng rác. Để ngƣời xử lý rác xử lý pin hƣ theo đúng quy trình.
?
GVHD: Th.S-Đặng Thị Bắc Lý -23- SVTH: Đỗ Thị Trang
số đồ vật sử dụng bình acquy? Acquy đƣợc cấu tạo nhƣ thế nào?
Axit rất nguy hiểm đối với con ngƣời và môi trƣờng. Chúng ta cần lƣu ý gì khi sử dụng acquy?
Khi tác động axit lên cơ thể ngƣời, axit phá hủy cấu trúc mô nhƣ da, mỡ, gân, cơ... gây hoại tử từ ngoài vào trong. Hoặc khi hít hơi axít, làm axít dính vào da hay mắt, hoặc nuốt phải axít, hậu quả sẽ vô cùng nghiêm trọng, thậm chí có thể dẫn đến tử vong. Khi axit bị đổ ra ngoài môi trƣờng thì làm cho đất chở nên cằn cỗi,cây cối thì bị khô héo tới chết.
Acquy là nguồn điện có thể nạp lại để sử dụng nhiều lần. - Vậy muốn acquy lại có thể phát điện thì phải làm thế nào?
Khi nạp điện cho acquy thì cần phải lƣu ý những điều gì?
Sử lý acquy bị hƣ nhƣ thế nào để tránh ô nhiểm môi trƣờng?
Xe đạp điện, xe máy, máy phát điện...
Cấu tạo của acquy gồm bản cực dƣơng bằng chì điôxit (PbO2)và bản cực âm bằng chì(Pb) cả 2 bản nhúng trong dung dịch axit sunfuric (H2SO4) loãng. Trong acquy có axit nên khi khi sử dụng chúng ta cần phải cẩn thận để axit không bị đổ vào ngƣời và đổ ra ngoài môi trƣờng.
Ta phải nạp điện để cho lớp chì sunfat ở hai bản cực mất dần và cuối cùng hai cực trở thành PbO2và Pb. Trong quá trình nạp acquy tránh hiên tƣợng nạp quá tải và không đặt gần các tia lửa vì nếu nhƣ vậy rất dễ xảy ra cháy nổ.
Khi acquy bị hƣ ta phải đem lại cho các hãng sản xuất để đƣợc tái chế lại chứ
?
?
?
GVHD: Th.S-Đặng Thị Bắc Lý -24- SVTH: Đỗ Thị Trang
không vứt ra ngoài môi trƣờng. Acquy đƣợc cấu tạo từ PbO2, Pb, axit nên khi bị bỏ ra ngoài môi trƣờng thì làm ô nhiễm môi trƣờng đất.
3.2.4. Kết quả có thể đạt đƣợc
Qua bài học này học sinh biết đƣợc cách sử lý pin và bình acquy nhƣ thế nào để hạn chế ô nhiễm môi trƣờng. Tập cho hoc sinh thấy đƣợc những tác hại đang tiềm ẩn xung quanh chúng ta. Từ những hiểu biết của mình các em sẽ tuyên truyền đến gia đình và ngƣời thân của mình để tránh đƣợc những tác nhân ảnh hƣởng đến sức khoẻ và môi trƣờng sống qua đó làm giảm tình trạng ô nhiễm môi trƣờng và bảo vệ sức khoẻ của cả cộng đồng.
3.3. Thiết kế nội dung giáo dục môi trƣờng cho "Bài 12. Điện năng và công suất điện. Định luật Jun-Len-xơ"
3.3.1. Chọn nội dung của bài có thể lồng ghép giáo dục môi trƣờng
Từ thời cổ đại ngƣời ta đã biết đến và nghiên cứu các hiện tƣợng điện, mặc dù lý thuyết về điện mới thực sự phát triển từ thế kỷ 17 và 18. Tuy thế, những ứng dụng của điện trong giai đoạn này vẫn còn ít cho đến cuối thế kỷ 19 với sự bùng nổ của ngành kỹ thuật điện đƣa nó vào ứng dụng trong công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày. Sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật và công nghệ điện đã làm thay đổi nền công nghiệp chạy bằng hơi nƣớc trƣớc đó cũng nhƣ thay đổi xã hội loài ngƣời. Tính linh hoạt của điện cho phép con ngƣời có thể ứng dụng nó vào vô số lĩnh vực nhƣ giao thông, ứng dụng nhiệt, chiếu sáng, viễn thông, và máy tính điện tử. Năng lƣợng điện ngày nay trở thành xƣơng sống trong mọi công nghệ hiện đại.Ngày nay khi công nghệ phát triển làm các dụng cụ điện ngày càng trở nên thân thiện và gần gũi với con ngƣời.
Về kiến thức vật lý, điện năng là năng lƣợng cung cấp bởi dòng điện. Cụ thể, nó là công cơ học thực hiện bởi điện trƣờng lên các điện tích di chuyển trong nó. Năng lƣợng sinh ra bởi dòng điện trong một đơn vị đo thời gian là công suất điện.
Trong dụng cụ toả nhiệt toàn bộ điện năng cung cấp cho dụng cụ đƣợc chuyển hoá thành nhiệt khi động cơ hoạt động làm dây điện trở của bếp điện, bàn là, dây tóc bóng đèn có nhiệt độ cao, nhƣng không một dụng cụ điện nào có thể sử dụng hết nguồn nhiệt này mà phải toả một phần nhiệt lƣợng này vào khí quyển gây lãng phí điện năng trong khi đó nguồn năng lƣợng điện ngày càng khan hiếm và đắt đỏ.
Khi các dụng cụ này hoạt động toả ra ngoài không khí một lƣợng nhiệt lớn góp phần làm cho trái đất của chúng ta ngày càng nóng lên. Nhiệt độ tăng làm những trận lũ lụt và hạn hán ngày càng tăng đã tạo điều kiện thuận lợi cho các con vật truyền nhiễm nhƣ muỗi, ve, chuột,… sinh sôi nảy nở, truyền nhiễm bệnh gây nguy hại đến sức khỏe của con ngƣời, động vật. Những trận hạn hán và lũ lụt đi qua đã tàn phá mùa màng, nhà cửa, cầu đƣờng, trƣờng
GVHD: Th.S-Đặng Thị Bắc Lý -25- SVTH: Đỗ Thị Trang
học... một cách tàn khốc gây thiệt hại nặng nề về kinh tế làm ảnh hƣởng đến con ngƣời về mọi mặt. Ngoài ra khí hậu nóng lên thì nhu cầu năng lƣợng ngày càng tăng. "Từ năm 1970, nhu cầu sƣởi ấm của toàn cầu đã giảm (không đáng kể) trong khi nhu cầu làm mát tăng vọt kéo theo nhu cầu sử dụng năng lƣợng ngày một tăng. Điều này góp phần thúc đẩy sự phát triển trong việc xây dựng các nhà máy - nguyên nhân gây ra biến đổi khí hậu" [].
Qua đó, chúng ta thấy giữa kiến thức vật lý và thực tiễn có mối liên hệ với nhau. Thông qua đó giáo viên có thể tìm đƣợc một số tác nhân gây ảnh hƣơng xấu tới môi trƣờng đó là lạm dụng các dụng cụ điện và sử dụng các dụng cụ điện không hợp lý. Do đó sau khi dạy xong mục "3a. công suất của dụng cụ toả nhiệt" tôi sẽ lồng ghép giáo dục môi trƣờng để học sinh hiểu rõ hơn về tác hại của việc sử dụng dụng cụ điện không hợp lý.
Hình 2: Sơ đồ nội dung GDMT trong bài " Điện năng và công suất điện. Định luật Jun- Len-xơ"
3.3.2. Xác định nhiệm vụ lồng ghép.
Từ kiến thức vật lý đã học, giáo viên yêu cầu học sinh liên hệ thực tiễn kể tên một số dung cụ điện toả nhiệt và tác hại của việc sử dụng dụng cụ điện toả nhiệt đối với môi trƣờng. Không một thiết bị điện nào có thể sử dụng hết phần nhiệt do điện năng chuyển hoá thành
Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện
Công suất của dụng cụ toả nhiệt
Suất phản điện của máy thu điện
Điện năng và công suất điện của máy thu điện
GDMT: Tác hại của nhiệt do dụng cụ nhiệt toả ra môi
GVHD: Th.S-Đặng Thị Bắc Lý -26- SVTH: Đỗ Thị Trang
vậy phần nhiệt này đã đị đâu? Giáo viên yêu cầu học sinh tìm hiểu sau đó nêu lên tác hại của lƣợng nhiệt do dụng cụ điện toả nhiệt toả ra môi trƣờng. Qua đó học sinh biết đƣợc những mặt hạn chế của dụng cụ điện toả nhiệt từ đó giúp học sinh ý thức đƣợc các vấn đề của môi trƣờng mà con ngƣời đang phải đối mặt đồng thời hình thành cho học sinh ý thức tiết kiệm điện để cùng nhau làm giảm hiện tƣợng nóng lên của trái đất.
3.3.3. Đề nghị cách lồng ghép.
Vị trí lồng ghép Hoạt động dạy Hoạt động học 3. Công suất của các
dụng cụ tiêu thụ điện
a. Công suất của dụng cụ toả nhiệt
Khi các dụng cụ điện hoạt động thì điện năng đã đƣợc chuyển hoá thành những dạng năng lƣợng nào?
Có mấy loại dụng cụ tiêu thụ điện?
Trong dụng cụ toả nhiệt toàn bộ điện năng cung cấp cho dụng cụ đƣợc chuyển hoá thành nhiệt năng.
Điện năng của dụng cụ điện đƣợc tính theo công thức nào?
Công suất của dụng cụ toả nhiệt?
Kể tên một số dụng cụ toả nhiệt mà em biết?
Khi dụng cụ toả nhiệt hoạt động làm việc có phải toàn bộ nhiệt do điện năng chuyển hoá đƣợc dụng cụ sử dụng hết không? Phần nhiệt còn lại đã đi đâu?
Khi các dụng cụ toả nhiệt hoạt động có thể gây ra nhƣng tác động gì tới môi trƣờng của chúng ta?
Điện năng đƣợc chuyển hoá thành cơ năng, hoá năng, quang năng...
Có 2 loại dụng cụ tiêu thụ điện là dụng cụ toả nhiệt và máy thu nhiệt.
t R U t RI UIt A 2 2 R U RI UI t A P 2 2 Một số dụng cụ toả nhiệt là: bếp điện, máy sấy tóc, bàn là....
Nhiệt do điện năng chuyển hoá thành chỉ đƣợc dụng cụ điện sử dụng một phần. Phần còn lại thì toả ra ngoài môi trƣờng.
- Khi dụng cụ toả nhiệt hoạt động nhiệt lƣợng do dụng cụ toả nhiệt toả ra góp phần làm tăng nhiệt độ của khí quyển
? ? ? ? ? ? ?
GVHD: Th.S-Đặng Thị Bắc Lý -27- SVTH: Đỗ Thị Trang
- Khí CO2 có mặt trong khí quyển Trái Đất tác động nhƣ một khí gây hiệu ứng nhà kính - Khí CFC xâm nhập vào khí quyển làm tổn hại tầng ôzon. - Nhiệt lƣợng do dụng cụ toả nhiệt thải ra ngoài môi trƣờng góp phần làm cho trái đất nóng lên.
Sử dụng các dụng cụ toả nhiệt nhƣ thế nào để tiết kiệm điện và làm giảm lƣợng nhiệt toả ra môi trƣờng?
Làm thế nào để sử dụng tiết kiêm điện ở nhà cũng nhƣ ở nơi công cộng.
- Khi động cơ toả nhiệt hoạt động thải ra ngoài môi trƣờng một số khí độc là CO2. CFC.
- Sử dụng các dụng cụ điện vào những giờ thấp điểm và sử dụng một lần cho xong không sử dụng nhiều lần.
Vd: Ở nhà chúng ta nên ủi và giặt đồ vào những giờ thấp điểm hoặc gom quần áo lại để ủi 1 lần không nên ủi nhiều lần.
Tắt các dụng cụ điện khi không cần thiết, hạn chế sử dụng các dụng cụ điện vào những giờ cao điểm.
3.3.4. Kết quả có thể đạt đƣợc.
Khi học xong bài học này, học sinh thấy đƣợc khi dụng cụ điện hoạt động toả nhiệt ra môi trƣờng làm cho trái đất nóng lên. Qua đó, rèn luyện đƣợc đƣợc ý thức tiết kiệm điện ở nhà cũng nhƣ là ở nơi công cộng. Từ đó học sinh sẽ tuyên truyền cho ngƣời thân và ngƣời xung quanh và có những cách cƣ xử, những hành động và việc làm thiết thực để góp phần vào việc sử dụng điện tiết kiệm qua đó ngăn chặn những tác động xấu đến môi trƣờng.
3.4. Thiết kế nội dung giáo dục môi trƣờng cho "Bài 13. Định luật Ôm đối với toàn mạch"
3.4.1. Chọn nội dung của bài có thể lồng ghép giáo dục môi trƣờng.
Theo kiến thức vật lý, giả sử dòng điện chạy trong mạch có cƣờng độ I thì trong khoảng thời gian t có điện lƣợng q=It chuyển qua mạch thì nguồn điện đã thực hiện công
It q
A . Cũng trong khoảng thời gian t nhiệt lƣợng toả ra ở điện trở ngoài R và điện trở ?
GVHD: Th.S-Đặng Thị Bắc Lý -28- SVTH: Đỗ Thị Trang
trong r là QRI2trI2t. Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lƣợng, năng lƣợng tiêu thụ trên toàn mạch bằng năng lƣợng do nguồn điện cung cấp nghĩa là A=Q
Do đó, ta có ItRI2trI2t hay I(Rr) => r R I
Nội dung của biểu thức
r R I
là cƣờng độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch. Khi điện trở ngoài của mạch điện R=0 lúc này cƣờng độ trong mạch
r I
thì trong mạch xảy ra hiện tƣợng đoản mạch.
Chúng ta đã biết, điện ngày càng quan trọng trong cuộc sống sinh hoạt của con ngƣời. Hãy tƣởng tƣợng một ngày hè nóng nực, ta không có điện để quạt chạy và tủ lạnh không cho ta những que kem ngọt mát, khi màn đêm buông xuống bóng đèn không sáng hay không có chƣơng trình ti vi để xem, các nhà máy thì ngƣng sản xuất… do không có điện. Điện khiến cuộc sống của chúng ta ngày càng hiện đại và tiện lợi hơn. Năng lƣợng điện rất quan trọng với đời sống nhân loại. Nhƣng bên cạnh sự hữu ích đó thì nó cũng rất nguy hiểm đối với ngƣời sử dụng vì trong quá trình sử dụng điện có thể xảy ra các sự cố về điện dẫn đến cháy