Chương 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.5.1. Đánh giá định tính
a. Hoạt động: Giới thiệu nội dung GDPTBV, vai trị của năng lượng sóng biển, xác định vấn đề và giao nhiệm vụ tìm hiểu về năng lượng sóng biển.
Qua phân tích diễn biến của giờ học trên lớp, tôi nhận thấy rằng, HS học tập với thái độ hứng thú , nghiêm túc. Những biểu hiện cụ thể trong lớp học như sau:
- Sau khi xem các video (video về ô nhiễm môi trường do năng lượng hóa thạch gây ra, các nguồn năng lượng tái tạo), kết hợp với tìm hiểu thơng tin qua internet, HS hoàn thành phiếu 1A và đã tranh luận sôi nổi về các tác động mà năng lượng hóa thạch gây ra đối với môi trường, sức khỏe con người,vấn đề an ninh năng lượng, và nguy cơ cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch , quan đó đã nhận thức được sự cần thiết của việc khai thác các nguồn năng lượng tái tạo trong đó có năng lượng sóng biển. HS tranh luận sơi nổi về các vấn đề năng lượng và các cách để khai thác năng lượng sóng.
- GV giao nhiệm vụ cho các em tìm hiểu về năng lượng sóng biển, ngun lí hoạt động của máy phát điện sóng, tác động của việc khai thác năng lượng sóng đến các vấn đề về kinh tế, xã hội và môi trường và tiềm năng năng lượng sóng biển tại Việt Nam, thiết kế mơ hình máy phát điện sóng đơn giản. (GV giao phiếu học tập 2A, 3A, 4A cho các nhóm)
b. Hoạt động: Trình bày về năng lượng sóng biển và bản thiết kế mơ hình máy phát điện sóng.
Qua phân tích diễn biến của giờ học trên lớp, chúng tôi nhận thấy HS học với thái độ rất vui vẻ, hào hứng, cụ thể quá trình báo cáo tiết 1 diễn ra như sau:
- GV yêu cầu mỗi nhóm cử ra hai bạn HS cùng làm giám khảo để chấm điểm cho các nhóm. Sau đó, GV mời các nhóm các nhóm lên trình bày sản phẩm của mình. Các nhóm đều hào hứng và xung phong lên trình bày trước.
- Diễn biến trình bày của nhóm 1:
+ Sau khi trình bày năng lượng sóng biển là gì? Nhóm 1 đặt câu hỏi: “Theo các bạn, vì sao chúng ta cần sử dụng năng lượng sóng biển ?”
+ Bạn Nhàn nhóm 2: “ Vì nhu cầu về năng lượng ngày càng gia tăng, mà nguồn nhiên liệu hóa thạch đang có nguy cơ bị cạn kiệt”
+ Bạn Phan Ánh nhóm 2: “ Ngồi ra việc sử dụng NL hóa thạch cịn gây ơ nhiễm mơi trường nên chúng ta cần tìm kiếm nguồn năng lượng xanh để thay thế, và năng lượng sóng biển chính là nguồn năng lượng xanh, không gây ô nhiễm môi trường, khơng phát thải khí nhà kính, hay những chất lỏng và chất rắn có hại cho mơi trường”
+ Bạn Chiến nhóm 1: “Câu trả lời của các bạn rất chính xác, ngồi ra năng lượng sóng biển chính là nguồn năng lượng tái tạo – tức là không bao giờ bị cạn kiệt, hơn nữa chúng ta có thể khai thác nguồn năng lượng này bất kể ngày đêm. Ngoài ra, việc khai thác năng lượng sóng biển cịn giúp phát triển kinh tế, vì nó tạo ra một ngành cơng nghiệp mới – khai thác điện sóng, khơng chỉ vậy, điều này cịn giúp các quốc gia bớt phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu của nước ngoài, sự biến động về chi phí, giá cả,..đảm bảo vấn đề an ninh năng lượng.”
+ Bạn Chiến tiếp tục trình bày vấn đề tại sao việc khai thác năng lượng sóng chưa triển khai rộng rãi ở Việt Nam mặc dù tiềm năng của nước ta là rất lớn – do chi phí xây dựng, bảo trì cao, chưa chế tạo được thiết bị, cơng nghệ khai thác.
+ Bạn Ngọc Anh nhóm 1 tiếp tục trình bày cấu tạo, ngun lí làm việc của máy phát điện dạng phao nổi và bản thiết kế mơ hình của nhóm.
Hình 3.1. Slide bản thiết kế của máy phát điện dạng phao nổi (nhóm 1)
+ GV và các bạn trong lớp thảo luận đặt câu hỏi cho nhóm 2:
Nhóm 3: “ Nhóm bạn dùng cách nào để bảo vệ ống dây trong mơi trường nước, nó có bị rị rỉ điện ra mơi trường khơng?”
Nhóm 1: “Nhóm tớ sẽ dùng băng dính để bọc ống dây lại”
GV: “ Các em hãy nêu những tác động của việc khai thác năng lượng sóng biển đến kinh tế, xã hội và mơi trường”
Nhóm 1: “ Việc khai thác năng lượng sóng thành năng lượng điện giúp cung cấp thêm một nguồn năng lượng xanh, sạch, không gây ô nhiễm mơi trường, khơng phát thải khí nhà kính và khơng làm biến đổi khí hậu. Tạo điều kiện để phát triển ngành công nghiệp mới. Các nước không phải phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu từ nước khác, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Đặc biệt giúp đáp ứng nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng cao”
- Sau đó, Nhóm 4 lên trình bày.
+ So với nhóm 1, nhóm 4 có giới thiệu thêm phần các cơng nghệ chuyển đổi năng lượng sóng trên thế giới hiện nay
+ Bạn Long trình bày bản thiết kế mơ hình máy phát điện sóng, nêu rõ hoạt động, cấu tạo, và các nguyên vật liệu cần thiết để chế tạo.
Hình 3.2: Bản thiết kế mơ hình
máy phát điện sóng của nhóm 4
+ Câu hỏi cho Nhóm 4:
Nhóm 1: “Tại sao nhóm bạn lại phải đặt hệ thống lên phía trên mặt biển? Làm như vậy có cồng kềnh và tốn sức hơn khơng?”
Nhóm 4: “ Mục đích của nhóm là để cho nam châm và ống dây không ngập trong nước biển, tránh bị ăn mòn, thiết bị sẽ bền hơn, đỡ tốn kinh phí để bảo trì”
- Tiếp theo, nhóm 3 và nhóm 2 lần lượt lên trình bày và trả lời các câu hỏi của nhóm bạn
- Cuối cùng, các nhóm nhận xét phần trình bày của nhóm bạn và nộp phiếu đánh giá cho GV, GV nhận xét tổng hợp, và phổ biến hoạt động chế tạo máy phát điện sóng.
Hình 3.3: Bản thiết kế mơ hình máy phát điện sóng của nhóm 3 và nhóm 2
Hình 3.4. Hình ảnh các nhóm thuyết trình
Hầu hết các nhóm đều rất chỉnh chu trong việc chuẩn bị powerpoint, các nội dung trình bày khoa học, có nhiều hình ảnh sinh động; hầu hết các bạn rất tự tin khi thuyết trình; bản thiết kế đều khá chi tiết, các nhóm đều nêu rõ các bộ phận và nguyên lí hoạt động. Bên cạnh đó, cịn 1 số lỗi như: chọn màu phông nền trùng màu chữ, slide cho nhiều chữ, phần thuyết trình của nhóm 3 chưa được tự tin, rõ ràng.
c. Hoạt động chế tạo máy phát điện sóng.
GV theo dõi tiến trình hoạt động của các nhóm qua điện thoại với bạn nhóm trưởng. GV gặp gỡ, trao đổi , giúp đỡ các nhóm trong quá trình hồn thiện sản phẩm.
- GV yêu cầu các nhóm trưởng báo cáo về tình hình làm việc của nhóm mình: nhóm làm việc có đúng kế hoạch không? Các thành viên làm việc có tích cực khơng? Các em có gặp khó khăn gì trong q trình hồn thiện sản phẩm khơng?”
+ Nhóm 1: Khi thử nghiệm, chúng em thấy dòng điện tạo ra còn yếu. GV gợi ý các em tăng số vòng dây, và sử dụng nam châm đất hiếm để tăng từ trường.
+ Nhóm 4: Các em sử dụng đũa dùng 1 lần để tái chế, sau khi cho sản phẩm vào nước chạy thử thì đũa bị mốc gây mất thẩm mĩ, GV gợi ý các em có thể sử dụng băng dính màu để bảo vệ hệ thống khi hoạt động dưới nước và tăng tính thẩm mĩ.
+ Nhóm 3: Lúc thử nghiệm thì hệ thống khơng chắc chắn, dây chỉ hay bị rối. GV gợi ý các em nên sử dụng xi lanh và pitong trong bơm tiêm thì hệ thống sẽ chắc chắn hơn, và sử dụng dây cước thay vì sử dụng sợi chỉ.
+ Nhóm 2: Khi thử nghiệm, đèn led của nhóm khơng sáng. GV nhắc HS cạo kĩ lớp cách điện ở 2 đầu dây, và sử dụng đèn led có hiệu điện thế định mức nhỏ hơn, đồng thời tăng số vịng dây, và sử dụng dây đồng có tiết diện nhỏ hơn.
Giáo viên phát phiếu học tập 4A cho các nhóm nghiên cứu và trả lời. Sau đó, các nhóm về hồn thiện sản phẩm của mình.
Hình 3.5. Hình ảnh chạy thử sản phẩm tại nhà của nhóm 3 và nhóm 2 d. Hoạt động: Báo cáo, trình bày sản phẩm máy phát điện sóng.
- GV mời các nhóm các nhóm lên trình bày sản phẩm của mình.
- Mỗi nhóm cử 2 bạn đại diện lên trình bày về sản phẩm của nhóm. Các nhóm trình chiếu video q trình nhóm làm việc tại nhà, q trình tạo máy phát điện và phần chạy thử sản phẩm tại nhà.
Các em đã giới thiệu sản phẩm, những nguyên vật liệu cần thiết để chế tạo, thuyết trình về cách chế tạo và chia sẻ kinh nghiệm các em rút ra được trong quá trình làm việc.
- Mỗi nhóm thuyết trình xong, GV và nhóm cịn lại đã đưa ra một số câu hỏi xung quanh sản phẩm của nhóm thuyết trình. Các bạn trong nhóm thảo luận và đưa ra câu trả lời.
+ Câu hỏi số 1: “ Theo các em, có những yếu tố nào ảnh hưởng đến hiệu suất của máy phát điện sóng?”
Nhóm 2 trả lời: “Trong quá trình chế tạo và thử nghiệm, chúng em nhận thấy có một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của máy như:
* Số vịng dây
* Đường kính của dây đồng. * Tiết diện của ống dây
* Quãng đường di chuyển của nam châm”
Nhóm 3: “ Ngồi các yếu tố đã kể, nhóm tớ cịn thấy tốc độ của sóng, kích thước của thiết bị cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của máy phát điện sóng”
Nhóm 1 bổ sung: “ Từ trường của nam châm, độ cao của sóng, chu kì sóng cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của máy”
+ Câu hỏi số 2: “ Theo các em, việc đặt hệ thống trên biển như vậy có ảnh hưởng đến sự dịch chuyển của các lồi động vật biển hay khơng? Và các vật liệu có gây hại với mơi trường biển khơng? Nếu có, các em có biện pháp nào để khắc phục khơng?”
Nhóm 3 trả lời: “ Các vật liệu sử dụng không gây hại đến môi trường biển, nhưng khi hệ thống dao động nó sẽ gây ảnh hưởng đến sự cư trú của các loài sinh vật biển, và ảnh hưởng đến sự di chuyển của các sinh vật bé.”
Nhóm 1 trả lời: “ Máy phát điện sẽ gây cản trở đường di chuyển của sinh vật biển, gây tiếng ồn, làm xáo trộn mơi trường dưới đáy biển, theo nhóm em để hạn chế những tác động đó nên xử lí tiếng ồn cho thiết bị, chú ý đến kích thước của máy phát điện”
Nhóm 2: “ ...Cần nghiên cứu kĩ địa điểm để tránh ảnh hưởng đến các sinh vật biển, tránh mạch điện bị rị rỉ”
Nhóm 4: “ ...Cần khoanh vùng, làm rào chắn cẩn thận, tránh khu vực có nhiều sinh vật biển và đường di cư của chúng”
+ Câu hỏi số 3:
GV: “Theo các em, khi phát triển thiết bị cho đại dương, các kĩ sư phải xem xét đến những vấn đề nào?”
Nhóm 2: “ Điều chúng ta phải quan tâm nhất đó chính là chi phí đầu tư, xây dựng và bảo trì thiết bị, cần sử dụng vật liệu để chịu được môi trường đại dương khắc nghiệt”
Nhóm 4: “Các kĩ sư cịn phải xem xét đến các hệ thống neo đậu an toàn, và cần nghiên cứu công nghệ chuyển đổi đạt hiệu suất cao. Và hạn chế các tác động đến môi trường và các sinh vật biển”
Nhóm 3: “Các kĩ sư cần tìm vị trí đặt máy phù hợp, chọn nơi có sóng mạnh và đều, độ sâu của đáy biển so với mặt biển, thời tiết địa phương có ổn định khơng, ngồi ra cần quan tâm đến giao thơng đường biển, âm thanh từ máy phát điện có ảnh hưởng đến cuộc sống người dân gần bờ biển hay không, ... ”
Sau đó, giáo viên thu lại phiếu học tập 4A, và phiếu các nhóm đánh giá lẫn nhau. Yêu cầu HS tự đánh giá cá nhân, và đánh giá các thành viên khác trong quá trình làm dự án vào phiếu đánh giá.
Hình 3.6. Hình ảnh báo cáo sản phẩm trên lớp của nhóm 4, nhóm 1