Chương 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.3. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
Thời gian thực nghiệm từ ngày 21/02/2022 đến ngày 14/03/2022. Kế hoạch cụ thể như sau:
Thời gian Công việc Nội dung
Thứ 2 ngày
21/02/2022
Chuẩn bị cho hoạt động dạy học theo định hướng
GDPTBV
- Gặp HS lớp 10A11 để phổ biến với kế hoạch dự án
- GV thống nhất buổi làm việc tiếp theo là thứ 3 ngày 22/02/2022
Thứ 3 ngày
22/02/2022
Giới thiệu nội dung GDPTBV, năng lượng tái tạo, phát huy ý thức bảo vệ mơi trường, tìm hiểu về tiềm năng năng lượng sóng ở Việt Nam, xây dựng ý tưởng, chuẩn bị cho dự án “ Kỹ sư năng lượng.
- GV cho HS xem 2 đoạn video để HS nhận thức được vấn đề của dự án.
+ Video về ô nhiễm môi trường do năng lượng hóa thạch gây ra.
+ Video về năng lượng tái tạo, máy phát điện sóng và ngun lí hoạt động của nó.
- GV phát tài liệu học tập cho HS nghiên cứu.
- GV tổ chức cho HS thảo luận về các vấn đề năng lượng hiện nay, nêu thực trạng của việc khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng, ảnh hưởng của việc khai thác năng lượng hóa thạch đến kinh tế, môi trường, sức khỏe con người, vấn đề an ninh năng lượng, và nguồn nhiên liệu. Từ đó nêu ưu, nhược điểm của việc khai thác năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng sóng biển.
- GV giới thiệu nhiệm vụ tìm hiểu về tiềm năng năng lượng sóng biển của Việt Nam và dự án “ Kỹ sư năng lượng” (chế tạo máy phát điện sóng bằng các vật liệu đơn giản, có sẵn và dễ kiếm tìm)
- GV chia lớp thành 4 nhóm giao nhiệm vụ cho HS làm powerpoint hoặc poster về tiềm năng năng lượng sóng biển và thiết kế máy phát điện sóng, thống nhất tiêu chí đánh giá sản phẩm với HS. Thứ 2 ngày 28/02/2022 Trình bày powerpoint hoặc poster về tiềm năng năng lượng sóng biển ở Việt Nam và bản thiết
- Yêu cầu các nhóm lần lượt lên trình bày. - Các nhóm khác lắng nghe, nhận xét, góp ý, đặt câu hỏi,… nhóm trình bày phản biện.
- GV nhận xét tổng hợp về
kế máy phát điện sóng
nguyên vật liệu sao cho đơn giản, dễ tìm nhất.
- GV giao nhiệm vụ chế tạo máy phát điện sóng cho các nhóm.
- Kết thúc buổi làm việc GV yêu cầu các nhóm về nhà thực hiện theo đúng kế hoạch đã đề ra và thống nhất buổi làm việc tiếp theo vào 05/03/2022 Thứ 4 ngày 09/03/2022 Chế tạo máy phát điện sóng
- GV yêu cầu các nhóm báo cáo tiến độ làm việc, báo cáo tinh thần làm việc của các thành viên trong nhóm.
- Với các nhóm chưa hồn thành, GV hỏi rõ khó khăn của nhóm để kịp thời giúp đỡ
- GV giao nhiệm vụ học tập ở nhà: Hoàn thành sản phẩm và báo cáo sản phẩm để chuẩn bị cho tiết học sau.
- Kết thúc buổi làm việc, GV yêu cầu các nhóm về nhà thực hiện theo đúng kế hoạch đã đề ra và thống nhất buổi làm việc tiếp theo 14/03/2022.
Thứ 2 ngày
14/03/2022
Báo cáo, thuyết trình sản phẩm
- Các nhóm lần lượt lên trình bày sản phẩm. - Các nhóm khác nhận xét về phần trình bày, sản phẩm và đặt câu hỏi cho nhóm bạn. Nhóm trình bày thảo luận và đưa ra câu trả lời.
- GV đặt một số câu hỏi liên quan đến dự án và tính phát triển bền vững của sản phẩm. - GV nhận xét chung cho buổi báo cáo, GV và các nhóm tổng hợp ý kiến, đánh giá vào phiếu học tập theo các tiêu chí.
3.4. Những thuận lợi và khó khăn trong q trình thực nghiệm sư phạm
3.4.1. Những thuận lợi trong thực nghiệm sư phạm
- Đối tượng thực nghiệm là lớp khá giỏi của trường. Hầu hết các bạn HS hợp tác và hoạt động tích cực trong quá trình thực nghiệm, kết quả đạt được khách quan và đáng tin cậy.
- Hầu hết HS có kiến thức kĩ năng tốt, ham học hỏi và tham gia nhiệt tình các hoạt động và nhiệm vụ được giao. HS có kỹ năng làm việc nhóm tốt.
- HS có tính sáng tạo, khả năng thuyết trình, xây dựng kế hoạch và phân cơng nhiệm vụ chi tiết.
- BGH và Tổ Tự Nhiên của trường tạo điều kiện và giúp đỡ trong q trình thực nghiệm.
3.4.2. Những khó khăn trong q trình thực nghiệm
Bên cạnh những thuận lợi trên, trong q trình thực nghiệm chúng tơi có gặp một số khó khăn sau:
- Tình hình dịch covid diễn biến phức tạp, nên số lượng học sinh tham gia học thường xuyên không đầy đủ nên gặp nhiều khó khăn trong q trình làm việc nhóm, chế tạo sản phẩm,…
- Thời gian thực nghiệm là lúc HS đang trong q trình ơn và chuẩn bị kiểm tra giữa kì 2. Do đó, các em cần dành nhiều thời gian cho việc ơn thi giữa kì 2 nên khơng có nhiều thời gian để hồn thành nhiệm vụ được giao một cách chu đáo và hoàn chỉnh nhất.
- Bên cạnh các bạn HS tích cực thì cịn tồn tại một số HS chưa chủ động trong nhiệm cụ của mình, cịn phụ thuộc vào các thành viên khác của nhóm, và cịn một số ít bạn khơng hồn thành nhiệm vụ được giao.
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.5.1. Đánh giá định tính
a. Hoạt động: Giới thiệu nội dung GDPTBV, vai trò 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 hồn thành phiếu 1A và đã tranh luận sơi 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 sôi 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 mơi 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 mơi 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. Ngồi 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 môi 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, còn 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 q 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 không 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 vòng 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, quá 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 q 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 q 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 loài 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 môi trường dưới đáy biển, theo nhóm em để hạn