a. Yêu cầu cần đạt được
- Hiểu được quá trình truyền tải điện năng. - Biết công thức hao phí trên đường dây tải điện. - Hiểu cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện. - Hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp. - Ứng dụng của của máy biến áp – hàn điện.
- Tích cực tham gia hoạt động chế tạo máy phát điện.
- Ý nghĩa và tầm quan trọng của máy biến thế trong cuộc sống, trong công nghiệp.
- Thiết kế và chế tạo máy biến áp. - Làm việc nhóm, thuyết trình.
- Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề trong học tập và trong cuộc sống.
b. Nội dung
- Nội dung 1: Tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình truyền tải điện năng – máy biến áp.
- Nội dung 2: Thiết kế và chế tạo máy biến áp, vẽ sơ đồ truyền tải điện năng.
- Nội dung 3: Vận hành máy biến áp và báo cáo sản phẩm.
- Nội dung 4: Đánh giá năng lực định hướng nghề nghiệp, đánh giá sản phẩm, đánh giá quá trình hoạt động và đánh giá bài báo cáo.
c. Công tác chuẩn bị
Lực lượng tham gia: GVBM vật lí phụ trách lớp, học sinh. Địa điểm: Lớp học, nhà học sinh.
Thời gian: 4 tiết, dự kiến trong 4 buổi học.
Tài liệu: sách giáo khoa, phiếu học tập, thông tin trên internet. Phương tiện: Giấy, bút, sách vở, máy ảnh, điện thoại, máy tính… Chuẩn bị của giáo viên:
- Tìm hiểu các ứng dụng của quá trình truyền tải điện năng, máy biến áp trong cuộc sống và các nghề có liên quan.
- Chuẩn bị phiếu học tập, nguồn tài liệu.
- Chuẩn bị dụng cụ, vật liệu cần thiết để chế tạo máy phát điện và thiết kế sơ đồ truyền tải điện năng.
- Xây dựng bộ câu hỏi đánh giá, tiêu chí đánh giá cho sản phẩm và các hoạt động của học sinh.
- Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề cụ thể.
Bảng 2.4. Kế hoạch dạy học chủ đề “Quá trình truyền tải điện năng – Máy biến áp”
STT Công việc Người phụ trách Ghi
chú 1 - Xác định tên chủ đề: “Quá trình truyền tải điện
năng – Máy biến áp”.
- Xác định mục tiêu, nội dung và phương pháp tiến hành.
- Xác định nguồn lực tham gia.
- Xác định thời gian, không gian tham gia.
- GVBM vật lí
2 - Xây dựng khung năng lực, tiêu chí đánh giá năng lực.
- Xây dựng tiêu chí và phiếu đánh giá đánh sản phẩm.
- Xây dựng phiếu học tập, yêu cầu cần đạt được của bài báo cáo.
- GVBM vật lí
3 - Chuẩn bị dụng cụ, vật liệu cần thiết để thiết kế và chế tạo máy biến thế.
GVBM, Học
sinh 4 - Học sinh tìm hiểu nội dung kiến thức về máy
biến áp, quá trình truyền tải điện năng.
GVBM, Học
sinh 5 - Thiết kế, chế tạo máy biến áp.
- Đề xuất dụng cụ và vật liệu .
GVBM, Học
sinh 6 - Vận hành máy biến áp.
- Báo cáo quá trình thiết kế chế tạo và trình bày sản phẩm đạt được
GVBM, Học
sinh
d. Tổ chức các hoạt động của chủ đề “Quá trình truyền tải điện năng – máy biến áp”
Hoạt động 1: Tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình truyền tải điện năng – máy biến áp
Học sinh thảo luận nhóm, làm việc với sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, các hình ảnh, video nhằm tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình truyền tải điện năng, máy biến áp, các ứng dụng của máy biến áp, hao phí trên đường dây tải điện.
Học sinh làm việc nhóm, thảo luận về các nghề nghiệp liên quan đến nội dung kiến thức và các thông tin của các nghề đó.
Yêu cầu cần đạt được
- Biết về quá trình truyền tải điện năng, công suất hao phí trên đường dây tải điện.
- Hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và các ứng dụng của máy biến áp. - Hình thành ý tưởng thiết kế mô hình truyền tải điện năng và phương án chế tạo máy biến áp.
- Giới thiệu được một số nghề và vai trò của nghề nghiệp đó. - Xác định được nhóm kiến thức phù hợp với nghề.
- Xác định được hệ thống giáo dục và đào tạo nghề.
- Xác định được các yêu cầu về kỹ năng, điều kiện sức khoẻ, môi trường làm việc.
- Biết được các kiến thức liên quan đến quy trình làm sản phẩm.
- Xác định được xu hướng nghề nghiệp ở địa phương, ở Việt Nam và thế giới.
- Tìm hiểu thị trường tuyển dụng.
- Xác định nhóm kiến thức phù hợp là thế mạnh của bản thân.
Chuẩn bị của giáo viên
Chuẩn bị đoạn clip về quá trình truyền tải điện năng, clip hướng dẫn sửa chữa máy biến áp, mô hình máy biến áp.
Tài liệu tham khảo, phiếu học tập cá nhân, phiếu bảng phân công nhiệm vụ, phiếu đánh giá năng lực, phiếu tìm hiểu nghề.
Cách tiến hành
Địa điểm: trong lớp học Thời gian: 45 phút
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Chia nhóm: chia lớp thành 6 nhóm.
Cho các bạn bầu nhóm trưởng. Các hoạt động sẽ làm theo nhóm.
- Phát phiếu học tập MAU_1.1, bảng phân công nhiệm vụ MAU_PC, tài liệu tham khảo TL_1.1, phiếu đánh giá năng lực định hướng nghề nghiệp MAU_DG_1.2.
- Đặt vấn đề: Ở các nhà máy điện hoặc trụ điện cao áp, điện thế có thể lên đến 50kV, làm sao chúng ta có thể sử dụng được khi điện áp lớn như vậy? Các dây truyển tải điện có thể hoạt động bình thường khi truyền tải điện hàng nghìn km bằng cách nào?
- Cho học sinh xem video về quá trình
truyền tải điện năng
(https://www.youtube.com/watch?v=R_ Z-A9KZr58) và cách chế tạo máy biến áp
(https://www.youtube.com/watch?v=Bq WbhDP8iWg) kết hợp đọc sách giáo khoa và thảo luận nhóm để hoàn thành phiếu học tập.
- Thực hiện chia nhóm.
- Đại diện nhóm nhận phiếu học tập và phiếu bảng phân công nhiệm vụ và phiếu đánh giá năng lực.
- Thảo luận nhóm và hoàn thành phiếu học tập.
- Học sinh xem video về quá trình truyền tải điện năng, đọc sách giáo khoa, tài liệu tham khảo và thảo luận nhóm để hoàn thành phiếu học tập.
- Các nhóm thảo luận và liệt kê các nghề có liên quan đến quá trình truyền
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu học sinh kể tên các ngành
nghề có liên quan đến quá trình truyền tải điện năng.
Gợi ý: Những nghề mà người thân trong
gia đình, hàng xóm, những người quen biết làm. Môi trường làm việc như thế nào? Công việc chủ yếu họ làm là gì?
- Yêu cầu đại diện nhóm lên báo cáo bài thu hoạch sau khi thảo luận và hoàn thành phiếu học tập, các nhóm còn lại lắng nghe và góp ý cho nhóm bạn.
- Giáo viên tóm tắt nội dung bài học: + Công thức tính công suất hao phí trên đường dây tải điện.
+ Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều). + Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp.
+ Mối liên hệ giữa số vòng dây, điện áp và cường độ dòng điện.
+ Ứng dụng của máy biến áp.
tải điện năng –máy biến áp. (ví dụ: thợ điện, kỹ sư bảo trì điện, bảo trì máy móc, nhân viên điện lực, chế tạo máy móc, thợ hàn, …) Môi trường làm việc (các nhà máy, xưởng máy móc, tại nhà, làm việc trên cao, …) Công việc chủ yếu là sửa chữa máy móc, bảo hành máy, sửa chữa các thiết bị điện… - Đại diện một nhóm lên báo cáo bài thu hoạch sau khi thảo luận, các nhóm còn lại lắng nghe, ghi chú câu hỏi, góp ý cho nhóm bạn.
- Học sinh ghi nhận nội dung bài học.
Kết luận hoạt động 1
Trong hoạt động 1, học sinh tự tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình truyền tải điện năng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp. Bước đầu hình thành ý tưởng chế tạo máy biến áp, thiết kế mô hình truyền tải điện năng. Học sinh thảo
luận và tìm hiểu một số ngành nghề có liên quan đến kiến thức như: giới thiệu tên ngành nghề và vai trò của ngành nghề đó, nhóm kiến thức phù hợp với nghề, hệ thống giáo đục và đào tạo nghề, các yêu cầu về kỹ năng, điều kiện sức khoẻ, môi trường làm việc, các kiến thức liên quan đến quy trình làm sản phẩm, xu hướng nghề nghiệp ở địa phương, ở Việt Nam và thế giới, tìm hiểu thị trường tuyển dụng, nhóm kiến thức phù hợp là thế mạnh của bản thân.
Hoạt động 2: Thiết kế và chế tạo máy biến áp, thiết kế mô hình truyền tải điện năng
Ở hoạt động 2, học sinh sẽ được tiếp cận với các dụng cụ điện như: dây dẫn điện, các lá thép kỹ thuật, dây đồng, đồng hồ đo điện vạn năng ( đồng hồ đo điện kim chỉ), giấy dầu (giấy cách điện)…, học sinh được thực hành quấn máy biến áp, vận hành thử, học cách chế tạo máy biến áp đúng với thông số kỹ thuật mong muốn…
Yêu cầu cần đạt được
- Học sinh thiết kế và chế tạo được máy biến áp, thiết kế được mô hình quá trình truyền tải điện năng dựa vào kiến thức đã tìm hiểu ở hoạt động 1.
- Nêu được các kiến thức và kỹ năng cần thiết được áp dụng trong nghề trải nghiệm.
- Mô tả được các bước tiến hành, thiết kế và chế tạo được sản phẩm.
- Thực hiện được một số công việc hoặc thao tác của nghề trong hoạt động trải nghiệm.
- Bộc lộ các sở thích, khả năng của bản thân. - Hình thành các kỹ năng cần thiết.
- Vận dụng được kiến thức để giải quyết vấn đề.
- Lập kế hoạch, thiết kế phương án chế tạo, chế tạo và vận hành sản phẩm. - Phân tích, đánh giá các phương án và lựa chọn phương án phù hợp. - Xác định được vai trò, vị trí của nghề trong công ty, doanh nghiệp.
- Nêu được các hoạt động của nghề và cơ hội thăng tiến trong công ty, doanh nghiệp.
Chuẩn bị của giáo viên
Chuẩn bị các dụng cụ, vật liệu cần thiết để chế tạo máy biến áp, chuẩn bị phiếu bảng thu hoạch, chuẩn bị mô hình mẫu máy biến áp.
Cách tiến hành
Địa điểm: trong phòng học. Thời gian: 90 phút.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Phát phiếu bảng thu hoạch MAU_1.2 cho
các nhóm và phiếu phân công nhiệm vụ MAU_PC.
- Yêu cầu học sinh dựa vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp, đề xuất vật liệu chế tạo máy biến áp.
- Nhận xét, bổ sung và thống nhất các nguyên liệu cần sử dụng:
+ Ống dây
+ Lá thép kỹ thuật
- Nhận phiếu bảng thu hoạch và phiếu phân công công việc.
- Thảo luận nhóm và đề xuất các nguyên liệu cần sử dụng: dây đồng tiết diện nhỏ, các lá thép, giấy cách điện, băng keo cách điện, ống dây. - Lắng nghe và ghi chép.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
+ Dây đồng
+ Giấy dầu (giấy cách điện)
+ Băng keo cách điện
- Phát dụng cụ, vật liệu cần sử dụng, phát phiếu bảng thu hoạch, bảng phân công nhiệm vụ.
- Yêu cầu học sinh thiết kế phương án chế tạo máy biến áp.
- Đại diện nhóm lên nhận dụng cụ, vật liệu, phiếu bảng thu hoạch và phiếu bảng phân công nhiệm vụ - Phương án chế tạo:
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
+Bước 1: Sử dụng dây đồng quấn xung quanh ống nhựa đủ số vòng theo đã tính.
+ Bước 2: Cố định đầu dây, quấn một lớp giấy dầu (ngăn cách cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp), sau đó quấn tiếp cuộn thứ hai.
+ Bước 3: Quấn lớp giấy dầu và cố định giấy dầu bằng băng keo cách điện.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Nhận xét và tóm tắt cách tiến tiến hành. - Yêu cầu học sinh tiến hành chế tạo máy biến áp và hoàn thành phiếu bảng thu hoạch.
- Yêu cầu học sinh thiết kế mô hình quá trình truyền tải điện năng. (Xác định được các thành phần tham gia)
Bước 4: Ghép các lá thép kỹ thuật vào ống dây cho đến khi đầy lõi.
Bước 5: Gắn khung máy biến áp vào và hoàn thành sản phẩm.
- Học sinh ghi nhận cách tiến hành. - Học sinh tiến hành chế tạo máy biến áp dưới sự quan sát và hỗ trợ của giáo viên.
- Học sinh xác định quá trình truyền tải điện năng cần có nhà máy phát điện (trụ điện cao thế), máy biến áp, tải tiêu thụ điện.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Giao nhiệm vụ về nhà, hoàn thành phiếu học tập, hoàn thành máy biến áp và bản vẽ quá trình truyền tải điện năng. Chuẩn bị bài báo cáo.
Thiết kế mô hình truyền tải điện
năng.
- Học sinh ghi nhận và hoàn thành nhiệm vụ về nhà. Chuẩn bị bài báo cáo.
Kết luận hoạt động 2
Học sinh tham gia hoạt động nhóm, thảo luận để tìm ra phương án thiết kế và chế tạo máy biến áp, thiết kế mô hình quá trình truyền tải điện năng. Qua đó, học sinh được tiếp cận với các dụng cụ điện, trải nghiệm với việc quấn máy biến áp, tạo điều kiện cho học sinh thể hiện các biểu hiện của năng lực định hướng nghề nghiệp.
Hoạt động 3: Vận hành và báo cáo sản phẩm.
Ở hoạt động này, học sinh sẽ vận hành sản phẩm của nhóm, có đảm bảo an toàn điện, máy biến áp không bị lò rỉ điện, có thể vận hành được.
Học sinh chọn lọc nội dung báo cáo và trình bày phần báo cáo của nhóm.
Yêu cầu cần đạt được
Học sinh hoàn thành sản phẩm có thể vận hành tốt, đề xuất cải tiến để có thể sử dụng được trong cuộc sống, biết cách kiểm tra an toàn sản phẩm, bên cạnh đó chọn lọc được nội dung báo cáo. Rèn luyện kỹ năng thuyết trình và phản biện cho học sinh.
Chuẩn bị của giáo viên
Chuẩn bị bộ nguồn 12V AC, ampe kế, dây dẫn điện.
Cách tiến hành
Thời gian: 35 phút
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Cho các nhóm bốc thăm thứ tự báo cáo
và phát phiếu đánh giá sản phẩm và đánh giá thuyết trình.
- Từng nhóm đại diện thuyết trình. Giáo viên kiểm tra an toàn điện trước khi cho vận hành sản phẩm. Các nhóm còn lại lắng nghe, quan sát, đặt câu hỏi cho nhóm bạn và đánh giá sản phẩm và phần trình bày.
- Hướng dẫn học sinh các bước tính toán để chế tạo máy biến áp có công suất và cường độ dòng điện như mong muốn. - Tổng kết, nhận xét quá trình hoạt động.
- Đại diện nhóm lên bốc thăm thứ tự báo cáo và nhận phiếu đánh giá.
- Đại diện nhóm lên trình bày theo thứ tự bốc thăm. Các nhóm còn lại lắng nghe, đặt câu hỏi. Quan sát và đánh sản phẩm và phần trình bày.
- Học sinh lắng nghe.
- Học sinh lắng nghe và thực hiện theo yêu cầu của giáo viên.
Kết luận hoạt động 3
Học sinh rèn luyện kỹ năng thuyết trình. Nắm vững hơn các kiến thức về máy biến áp. Hiểu thêm về quá trình chế tạo máy biến áp và các nghề có vận dụng máy biến áp. Bên cạnh đó học sinh cũng nhận được sự khen thưởng, khích lệ từ giáo viên. Kích thích sự hứng thú học tập trong môn vật lí, học sinh biết rằng kiến thức vật lí rất gần gủi trong cuộc sống chứ không xa rời như các bạn nghĩ.
Hoạt động 4: Đánh giá năng lực định hướng nghề nghiệp, đánh giá sản phẩm,