Chương 2 : XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ STEM VỀ NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN
2.4.5. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Xác định vấn đề
a. Mục tiêu
- HS nhận thức được vấn đề ơ nhiễm mơi trường và hiệu ứng nhà kính do sử dụng năng lượng hóa thạch, sự cạn kiệt của nguồn năng lượng này, vấn đề an ninh năng lượng,…từ đó phát huy ý thức bảo vệ mơi trường, sự cần thiết trong việc khai thác và sử dụng năng lượng tái tạo để đáp ứng nhu cầu về năng lượng ngày càng cao.
- HS có hiểu biết về năng lượng tái tạo, vai trò của năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng sóng biển trong bối cảnh hiện nay, đánh giá tiềm năng khai thác năng lượng tái tạo ở Việt Nam.
- Đánh giá năng lượng sóng biển có phải là một lựa chọn bền vững cho các nền kinh tế dựa vào nhiên liệu hóa thạch cũng như an ninh năng lượng lâu dài.
- HS tìm hiểu ngun lí, cấu tạo của máy phát điện sóng dạng phao nổi.
- HS xác định được nhiệm vụ, tìm kiếm thơng tin trên internet để làm poster hoặc poweroint trình bày về tiềm năng năng lượng sóng biển tại Việt Nam.
b. Địa điểm, thời gian:
Địa điểm: Trong lớp học Thời gian: 45 phút.
c. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm sau:
Bảng mô tả và nhiệm vụ của dự án và nhiệm vụ các thành viên; thời gian thực hiện dự án và các tiêu chí đánh giá.
d. Nội dung chính
- GV cho học sinh tiếp cận các vấn đề về năng lượng và năng lượng tái tạo, định hướng giáo dục phát triển bền vững thông qua xem video về ô nhiễm mơi trường do năng lượng hóa thạch; video về nguồn năng lượng sóng, máy phát điện sóng và ngun lí hoạt động của nó.
- HS thảo luận, trao đổi, phản biện các vấn đề liên quan đến nhu cầu năng lượng, việc khai thác và sử dụng năng lượng hóa thạch và năng lượng tái tạo ảnh hưởng như thế nào đến kinh tế, xã hội, môi trường và nhu cầu năng lượng ngày càng cao. Đánh giá năng lượng sóng biển có phải là một lựa chọn bền vững cho các nền kinh tế dựa vào nhiên liệu hóa thạch cũng như an ninh năng lượng lâu dài.
- GV giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu về tiềm năng của năng lượng sóng biển tại Việt Nam, ảnh hưởng của việc khai thác NLSB đến kinh tế, môi trường, các sinh vật biển.
- GV thống nhất với HS về kế hoạch triển khai và tiêu chí đánh giá sản phẩm poster. e. Tiến trình hoạt động cụ thể HĐ GV HS Tìm hiểu kiến thức nền
- GV đặt câu hỏi: Năng lượng là gì? Có những dạng năng lượng nào? - GV thông báo nguồn năng lượng chủ yếu mà chúng ta đang sử dụng hiện nay là năng lượng hóa thạch. - Chiếu video về năng lượng hóa thạch và phát tài liệu học tập cho HS. - GV nêu tình huống và nhiệm vụ học tập
- Yêu cầu học sinh nêu thực trạng về năng lượng hiện nay, nhu cầu về năng lượng có ảnh hưởng như thế nào đến vấn đề an ninh năng lượng và nền kinh tế?
Việc khai thác và sử dụng năng lượng hóa thạch tác động như thế nào đến mơi trường? sức khỏe người dân? Giải pháp giải quyết các vấn đề trên? - GV cho HS thảo luận về các giải pháp, sau đó tổng hợp các ý kiến. (sử dụng tiết kiệm và hợp lí nguồn năng lượng, sử dụng nguồn năng lượng sạch thay thế không ảnh hưởng đến mơi trường và có thể tái tạo được) - “Phát triển bền vững là gì? Theo các em chúng ta cần làm gì để phát triển bền vững”
- GV nhận xét chung, giải thích cho HS về sự phát triển bền vững, tiếp tục đặt câu hỏi:
“ Vậy,các em có biết năng lượng sạch, năng lượng tái tạo là gì khơng? Hãy kể một số loại năng lượng tái tạo mà em biết?”
- HS trả lời
- Xem video
- Lắng nghe, tiếp nhận nhiệm vụ.
- HS trả lời câu hỏi vào phiếu học tập, nêu ý kiến và trao đổi trước lớp. - Phát biểu ý kiến để GV tổng hợp và ghi vào phiếu học tập
-HS suy nghĩ , thảo luận nhóm và trả lời
- HS trả lời câu hỏi
- GV nhận xét và cung cấp kiến thức về năng lượng tái tạo cho HS
- GV: “Chúng ta có thể khai thác những nguồn năng lượng tái tạo nào tại Việt Nam”
- GV nêu tình huống và nhiệm vụ học tập.
- GV: Có cần thiết sử dụng máy phát điện sóng trước thực trạng cạn kiệt nguồn năng lượng và sự ơ nhiễm do năng lượng hóa thạch gây ra hay khơng? Vì sao?
- “Nguồn gốc của sóng?”
- Nêu cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều?
- Giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu về máy phát điện sóng: cấu tạo và ngun lí hoạt động.
- HS tìm hiểu, trả lời vào phiếu học tập 1A
- HS suy nghĩ và trả lời
-HS suy nghĩ về việc cần thiết phải sử dụng máy phát điện sóng trong bối cảnh hiện nay hay khơng. -HS thảo luận nhóm và trả lời
HS vận dụng kiến thức đã học để trả lời.
HS nghiên cứu tài liệu và trả lời Xác định yêu cầu - GV chia lớp thành 4 nhóm để thực hiện dự án. u cầu các nhóm tìm hiểu NLSB ở Việt Nam và làm poster hoặc powerpoint trình bày về các vấn đề sau:
- NLSB là gì? - Nguồn gốc NLSB
- Các công nghệ chuyển đổi năng lượng sóng, chi phí sản xuất, giá thành so với các dạng năng lượng khác.
- Tiềm năng năng lượng sóng biển ở Việt Nam
- Các nhóm nhận nhiệm vụ, lên kế hoạch, phân công công việc cho từng thành viên: tìm kiếm thông tin trên internet để
làm poster hoặc
powerpoint
- Mỗi nhóm cử ra một nhóm trưởng, ghi tên, số điện thoại liên lạc của từng thành viên. Đồng thời các nhóm trưởng cũng ghi lại số điện thoại
- Ảnh hưởng của máy phát điện sóng đến kinh tế, mơi trường, sinh vật biển. -Cấu tạo, ngun lí của máy phát điện sóng, đề xuất phương án thiết kế máy phát điện sóng.
- Khi phát triển thiết bị cho đại
dương, các kĩ sư phải xem xét những vấn đề nào? (chi phí xây dựng và bảo trì, vật liệu chịu được mơi trường đại dương khắc nghiệt, hệ thống neo đậu an toàn và hiệu quả, tác động đến môi trường và xã hội)
(GV đưa ra các tiêu chí đánh giá sản phẩm )
của GV để tiện liên lạc khi gặp khó khăn, cần trao đổi.)
- HS cùng GV thống nhất tiêu chí đánh giá dự án.
Kết luận về hoạt động
Trong hoạt động này cần định hướng GDPTBV cho HS qua phương pháp tranh luận một vấn đề mở trong cuộc sống. Đặt HS vào tình huống thực tiễn về sự can kiệt năng lượng hóa thạch, sự ơ nhiễm do năng lượng hóa thạch gây ra, vấn đề an ninh năng lượng từ đó HS suy nghĩ sự cần thiết sử dụng nguồn năng lượng tái tạo coi đó là giải pháp PTBV cấp thiết, tạo hứng thú để học sinh tìm hiểu về nguồn lực sóng biển tại Việt Nam.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về Năng lượng sóng biển, đề xuất giải pháp thiết kế máy phát điện sóng
a. Mục tiêu
Ở hoạt động này, HS phải sử dụng kĩ năng tìm kiếm, thu thập, tổng hợp thơng tin về năng lượng sóng biển; từ đó thiết kế poster hoặc powerpoint thể hiện các nội dung theo yêu cầu.
b. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
Kết thúc hoạt động, HS cần đạt các sản phẩm sau:
- Bản thiết kế sản phẩm (trình bày trên giấy A0 hoặc bài trình chiếu powerpoint)
- Bài thuyết trình về sản phẩm.
c. Địa điểm
d. Nội dung
Học sinh làm nhiệm vụ đã được phân cống, thảo luận nhóm thống nhất cách thiết kế, trình bày powerpont , poster
GV đơn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho các nhóm khi cần thiết
e. Cách thức tổ chức hoạt động
- Các thành viên trong nhóm tìm kiếm các tài liệu liên quan đến NLSB - HS làm việc nhóm:
* Chia sẻ với các thành viên khác trong nhóm về thơng tin tìm hiểu được. * Thảo luận, trình bày trên giấy A0 hoặc bản trình chiếu powerpoint * Chuẩn bị bài trình bày
- GV đơn đốc các nhóm thực hiện nhiệm vụ và hỗ trợ nếu cần.
Hoạt động 3: Trình bày nội dung tìm hiểu về năng lượng sóng biển và bảo vệ phương án thiết kế.
a. Mục tiêu
- Học sinh trình bày được nguồn gốc, tiềm năng của năng lượng sóng biển tại Việt Nam, ảnh hưởng của việc khai thác năng lượng sóng biển đến kinh tế, mơi trường, sinh vật biển, cấu tạo, ngun lí của máy phát điện sóng dạng phao nổi.
- Học sinh mô tả được phương án thiết kế máy phát điện sóng với vật liệu tự chọn
- Vận dụng kiến thức để lí giải và bảo vệ cơ sở khoa học và nguyên tắc hoạt động đã lựa chọn trong phương án thiết kế của máy phát điện sóng.
- Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu để tiến hành làm sản phẩm máy phát điện sóng
b. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
- Bản poster hoặc powerpoint, bản vẽ thiết kế.
- Bản ghi nhận ý kiến đóng góp, các câu hỏi của giáo viên và nhóm bạn
c. Địa điểm, thời gian
Địa điểm: lớp học Thời gian: 45 phút
d. Nội dung chính
- HS trình bày, thuyết trình về powerpoint hoặc poster. - GV và học sinh khác phản biện. Nhóm HS ghi nhận xét. - GV giao nhiệm vụ về dự án “ Kỹ sư năng lượng sóng”
e. Cách thức tổ chức hoạt động cụ thể :
1. Mở đầu – tổ chức báo cáo
- GV thông báo tiến trình buổi báo cáo: Thời gian trình bày của mỗi nhóm: 15 phút Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 5 phút
Trong khi nhóm bạn trình bày, mỗi HS ghi chú về ý kiến nhận xét và đặt câu hỏi tương ứng
- GV thơng báo về tiêu chí đánh giá cho phần trình bày
(GV hướng dẫn học sinh sử dụng bảng tiêu chí đánh giá để nhận xét và trao đổi với nhóm bạn)
2. Báo cáo
- Các nhóm lần lượt lên trình bày
- Các nhóm khác lắng nghe, nhận xét, góp ý và đặt câu hỏi.
- Nhóm trình bày ghi nhận góp ý của nhóm bạn, thảo luận và trả lời câu hỏi. - GV nhận xét
- HS và GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của các nhóm.
3. Tổng kết và dặn dò
- GV đánh giá về phần trình bày của các nhóm dựa trên các tiêu chí * Nội dung
* Hình thức bài poster , powerpoint
* Kĩ năng thuyết trình (trình bày và trả lời câu hỏi)
- GV yêu cầu HS tổng hợp các góp ý của GV và các nhóm, điều chỉnh bản thiết kế và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu.
- GV giao nhiệm vụ học tập ở nhà:
+ Các thành viên trong nhóm thực hiện đúng nhiệm vụ được phân cơng, đúng tiến độ để hồn thành sản phẩm.
+ Nhóm trưởng có nhiệm vụ theo dõi tiến độ làm việc của các bạn để ghi vào sổ theo dõi dự án.
Hoạt động 4: Chế tạo và thử nghiệm máy phát điện sóng
a. Mục tiêu
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
- Phát huy năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề tích hợp thơng qua làm việc nhóm để cùng nhau thi công sản phẩm máy phát điện sóng dựa trên phương án thiết kế tối ưu đã lựa chọn.
- Thử nghiệm sản phẩm và điều chỉnh.
b. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
- Máy phát điện sóng
- Bản thiết kế điều chỉnh (nếu có)
- Bài báo cáo quá trình và kinh nghiệm thi cơng.
c. Địa điểm, thời gian:
Địa điểm: Thực hiện ở nhà. Thời gian: 1 tuần ở nhà.
d. Cách thức tổ chức hoạt động
- HS làm việc theo nhóm, chế tạo máy phát điện sóng theo bản thiết kế; thử nghiệm và điều chỉnh. (HS thực hiện theo nhóm ngồi giờ học)
- GV yêu cầu các nhóm thường xuyên báo cáo tiến độ làm việc, cập nhật q trình thi cơng sản phẩm, 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, tư vấn và hỗ trợ.
Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm và thảo luận
a. Mục tiêu
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
- Trình bày cách sử dụng máy phát điện sóng
- Giải thích được sự thành cơng hoặc thất bại của sản phẩm trong quá trình thi cơng - Đề xuất các ý tưởng cải tiến sản phẩm.
b. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
- Bản đề xuất cải tiến máy phát điện sóng
- Hồ sơ học tập hoàn chỉnh của dự án “ Máy phát điện sóng”
c. Địa điểm, thời gian
Địa điểm: lớp học, thời gian: 45 phút
d. Cách thức tổ chức hoạt động
* Báo cáo
Các nhóm bốc thăm và lần lượt lên báo cáo sản phẩm.
Mỗi nhóm cử 2 bạn đại diện lên trình bày về sản phẩm của nhóm. Nội dung báo cáo của mỗi nhóm bao gồm: (có thể trình chiếu video)
- Tiến trình thi công sản phẩm - Kết quả các lần thử nghiệm - Phương án thiết kế cuối cùng - Cách sử dụng máy phát điện sóng
* Thử nghiệm sản phẩm
- Sau khi chạy thử nghiệm sản phẩm, các nhóm giải thích sự thành cơng hoặc thất bại của sản phẩm nhóm mình và đề xuất các phương án cải tiến.
* Tổng kết, đánh giá
- HS và GV đánh giá và nhận xét về sản phẩm của các nhóm. Các bạn trong lớp đưa ra các câu hỏi liên quan đến sản phẩm của nhóm thuyết trình. Các bạn trong nhóm nhanh chóng thảo luận và đưa ra câu trả lời.
GV đặt một số câu hỏi liên quan đến dự án như:
- Yêu cầu HS so sánh điểm giống và khác nhau giữa mơ hình vừa chế tạo và máy phát điện sóng trên thực tế?
- Hãy nêu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của máy phát điện sóng? Nêu giải pháp để tăng hiệu suất của máy phát điện sóng?
- Theo em, muốn phát triển các thiết bị ở đại dương, các kĩ sưu cần xem xét những vấn đề nào?
- Thảo luận về vấn đề: Sản phẩm làm ra có tính xã hội, an tồn với mơi trường , có ảnh hưởng đến sinh vật biển hay khơng?
- GV có thể đặt một số câu hỏi: Nêu những kĩ năng mà em rèn luyện được qua dự án? Em thích sản phẩm của nhóm nào nhất? Tại sao?
- HS lần lượt trả lời các câu hỏi, nêu ý kiến của bản thân. - GV tổng kết và đánh giá chung:
* Kiến thức liên quan đến ngun lí của máy phát điện sóng * Q trình thiết kế và thi cơng sản phẩm
* Kĩ năng làm việc nhóm
* Kĩ năng trình bày, thuyết phục.