CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
4.6. Thực nghiệm sư phạm vòng 2
4.6.1. Phân tích định tính
Trong các nhóm hoạt động ở các chủ đề, chúng tôi đã phân lớp thành 05 nhóm ngẫu nhiên, mỗi nhóm 8 thành viên, 2 lớp thực nghiệm có 10 nhóm HS (được mã hoá từ N1 đến N10).
Quá trình học tập nhóm ngoài giờ lên lớp được các nhóm ghi lại và gửi cho GV qua địa chỉ email kèm sản phẩm hoạt động. Các phân tích dưới đây dựa trên kết quả hoạt động của 10 nhóm HS ở 2 lớp TNSP.
4.6.1.1. Chủ đề “Điện trong cuộc sống”
a. Hoạt động 1: Trải nghiệm nhãn năng lượng, phát hiện vấn đề PTBV của cộng đồng, địa phương.
NL thành tố “Phát hiện vấn đề PTBV của cộng đồng, địa phương” được bồi dưỡng ở hoạt động 1 với 3 biểu hiện hành vi.
* Biểu hiện hành vi “Tìm hiểu bối cảnh, tình huống có vấn đề thực tiễn gắn với PTBV của cộng đồng, địa phương”.
Với ý đồ sư phạm cho HS nhận biết được các loại nhãn năng lượng, ý nghĩa của các thông số của nhãn dán năng lượng, những thiết bị bắt buộc dán nhãn năng
lượng, so sánh các thông số ở các nhãn trên các thiết bị khác nhau, GV đặt vấn đề quan sát nhãn dán năng lượng trên các thiết bị điện tử trong gia đình, tại lớp học và nội dung phiếu học tập số 1. Bằng những kinh nghiệm đã có, HS nhận biết các loại nhãn năng lượng và quan tâm tìm hiểu thông tin về từng loại nhãn bằng cách trao đổi, phỏng vấn cán bộ kĩ thuật điện máy để biết được các thông tin trên nhãn năng lượng, phỏng vấn bạn bè, thành viên trong gia đình về những hiểu biết về nhãn năng lượng, việc dán nhãn năng lượng trên thiết bị. HS ghi chép các thông tin cá nhân và thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập số 1.
Hình 4.4. HS lớp 10 trường THPT Hồng Quang phỏng vấn nhân viên điện máy và người thân trong gia đình
Hình 4.5. Nội dung phỏng vấn do HS nhóm 3 thiết kế
Hình 4.6. Kết quả thảo luận phiếu học tập số 1 Đa số các nhóm nhận ra 3 loại: nhãn
năng lượng xác nhận, nhãn năng lượng so sánh, nhãn năng lượng hiệu suất cao nhất. Trong đó, nhóm 2 các em nêu đầy đủ ý nghĩa của các thông số trên nhãn năng lượng (Mức 3, NLTT1.1). Tuy nhiên nhóm 5 chưa nhận ra nhãn năng lượng hiệu suất cao nhất, chưa chú ý đến ý nghĩa của chúng nên chỉ đạt (mức 1 NLTT1.1).
GV cung cấp thêm thông tin, kí hiệu của nhãn năng lượng để HS phân biệt được sự khác nhau của 2 loại nhãn năng lượng trên thiết bị (nhãn năng lượng tam giác, hình chữ nhật).
Khi được hỏi về việc nhận ra việc làm gây lãng phí năng lượng của các bạn HS hiện nay, HS thảo luận sôi nổi và đưa ra các hành động như mở cửa hoặc không đóng cửa kín phòng đang bật điều hoà, mở tủ lạnh quá lâu, khởi động thiết bị liên tục, chưa chú ý tắt đèn, tắt quạt khi ra khỏi phòng học, … Như vậy, HS đã nhận ra một số hành vi hằng ngày của bản thân HS và gia đình gây sự lãng phí năng lượng.
* Biểu hiện hành vi “Phát hiện vấn đề PTBV để khám phá một nhiệm vụ cần giải quyết trong thực tiễn”
Qua phỏng vấn, chúng tôi nhận thấy ban đầu một số HS không quan tâm đến nhãn năng lượng trên thiết bị. Tuy nhiên khi GV đặt vấn đề các em hào hứng tìm hiểu thông tin và quan sát các thiết bị như điều hoà tại lớp, gia đình, tủ lạnh, quạt đều có nhãn năng lượng và kích thích sự tò mò của HS đi tìm hiểu các thông tin và đặt ra câu hỏi “Vì sao các thiết bị này lại phải dán nhãn năng lượng?” và “Làm thế nào sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả và lựa chọn được thiết bị tiết kiệm năng lượng”.
8/10 nhóm giải thích lí do vì sao Bộ Công thương yêu cầu dán nhãn năng lượng trên thiết bị. Từ đó, trình bày được vấn đề cần lựa chọn, sử dụng sản phẩm tiết kiệm điện năng và tận dụng nguồn năng lượng từ các thiết bị sẵn có trong đời sống (Mức 2, NLTT1.2). Có 2 nhóm (nhóm 3 và nhóm 10) chỉ nêu được vấn đề là cần lựa chọn, sử dụng sản phẩm tiết kiệm năng lượng (Mức 1 NLTT1.2).
Hình 4.7. HS đưa ra cách lựa chọn thiết bị tiết kiệm năng lượng nhờ nhãn dán b. Hoạt động 2: Phân tích vấn đề thực tiễn của xã hội (S) và môi trường (E), đề xuất và lựa chọn giải pháp dựa trên kiến thức khoa học (S) và công nghệ (T)
Năng lực thành tố “Đề xuất giải pháp GQVĐ PTBV” được bồi dưỡng ở hoạt động 2 với 3 chỉ số hành vi.
* Biểu hiện hành vi “Tìm kiếm thông tin liên quan đến vấn đề của PTBV cần giải quyết”.
Các nhóm HS đã thảo luận, phân tích STSE về vấn đề sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả (Phiếu học tập số 2).
Vận dụng kiến thức khoa học, HS giải quyết bài toàn tính điện năng tiêu thụ, số tiền điện phải thanh toán khi dùng 1 chiếc điều hoà trong 1 tháng. So sánh và giải thích sự khác nhau giữa công suất tiêu thụ điện theo tính toán và thực tế.
Ở hoạt động này, GV giải thích đơn vị BTU của điều hoà và đổi đơn vị 12000BTU=1,5HP, HS vận dụng công thức tính điện năng tiêu thụ từ thông số của thiết bị và tính số tiền phải thanh toán. HS gặp khó khăn trong việc tính công suất tiêu thụ điện trung bình của điều hoà cần cộng cả công suất của quạt gió cục lạnh.
Hình 4.8. Nhóm 4 giải quyết bài toán về điện năng tiêu thụ của điều hoà
Hình 4.10. Công nghệ tiết kiệm điện năng ở điều hoà
Vậy vấn đề đặt ra là nếu lựa chọn 2 thiết bị công suất tương đương nhưng số sao khác nhau thì sẽ tiết kiệm được bao nhiêu chí phí mỗi tháng sử dụng. Bằng kiến thức khoa học, HS đã giải quyết bài toán nếu lựa chọn điều hoà cùng công suất 12000BTU ở các mã sản phẩm 5 sao và 2 sao. Ban đầu HS còn khó trong tìm hiểu công suất tiêu thụ điện của thiết bị. GV đã gợi ý ngoài nhãn năng lượng, cần tìm hiểu trên thông tin sản phẩm được niêm yết đi kèm.
Hình 4.9. Bài toán về chi phí tiết kiệm được khi sử dụng máy điều hoà có số “sao” khác nhau
Kết luận cho nội dung này, HS hiểu rõ hơn về vai trò của dán nhãn năng lượng đối với người tiêu dùng khi lựa chọn thiết bị và ý nghĩa của việc tiết kiệm điện năng trong thực tế đời sống.
Đối với yếu tố công nghệ, HS tìm hiểu công nghệ tiết kiệm điện:
nhóm Thế giới xanh đã tìm hiểu các công nghệ tiết kiệm điện của điều hoà, nhóm Green house đưa ra trường hợp bàn là tự ngắt khi đến nhiệt độ tới hạn hay nhóm khác HS đưa ra chế độ màn hình chờ trên máy tính hoặc máy chiếu khi máy không sử dụng trong một khoảng thời gian nào đó, …
Bài toán về tiết kiệm năng lượng, công nghệ tiết kiệm năng lượng đều hướng đến vấn đề bảo vệ môi trường sống và an ninh năng lượng toàn cầu. Đây là vấn đề cả xã hội quan tâm.
GV đặt vấn đề ngoài việc lựa chọn, sử dụng thiết bị tiết kiệm điện năng, hiện nay người ta còn chế tạo thiết bị tận dụng nguồn năng lượng quanh chúng ta. Để hỗ trợ HS đề xuất các ý tưởng thực hiện giải pháp, GV cho HS xem video ý tưởng chế tạo máy giặt chạy bằng “sức người” tại IFA 2010, phân tích các yếu tố STSE của ý tưởng này.
Haier giới thiệu máy giặt chạy bằng “sức người” tại IFA 2010 (tinhte.vn) Từ đó, trên cơ sở thảo luận tìm ra nguồn năng lượng có được trong cuộc sống hàng ngày, cả 8 nhóm đều đưa ra được các nguồn năng lượng như năng lượng từ dòng nước thải ở các căn hộ chung cư, ở trường học; từ nguồn nước sinh hoạt; từ máy tập thể dục ở công viên, ở phòng tập, từ xe đạp, từ bước chân khi HS tập thể dục ở phòng tập đa năng của nhà trường, …
Riêng có nhóm 4 đã phân tích được ảnh hưởng của việc sử dụng năng lượng hiện nay đến xã hội, môi trường như “thiếu hụt năng lượng điện ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của người dân, việc cắt điện luân phiên ảnh hưởng đến sản xuất và khi thiếu điện các gia đình sử dụng máy phát điện, ắc quy, … gây ô nhiễm môi trường” (Mức 3, NLTT2.1).
* Biểu hiện hành vi “Đề xuất giải pháp GQVĐ PTBV” và “Lựa chọn giải pháp GQVĐ PTBV phù hợp”
Trên cơ sở tìm hiểu các nguồn năng lượng sẵn có xung quanh chúng ta, 10/10 nhóm đều thảo luận đưa ra được ít nhất 01 ý tưởng chế tạo thiết bị tận dụng năng lượng này và nêu được cơ sở đề xuất (ví dụ nhóm Năng lượng xanh đề xuất ý tưởng chế tạo tận dụng năng lượng từ dòng nước sinh hoạt ở khu chung cư để tạo điện năng thắp sáng hệ thống tầng hầm để xe, cơ sở đề xuất là khi dòng nước chảy sẽ mang năng lượng làm quay tua bin của máy phát điện) (Mức 2, NLTT2.2).
Tuy nhiên, việc lựa chọn giải pháp cũng là vấn đề gây khó khăn cho HS.
4/10 nhóm HS lựa chọn ý tưởng chế tạo thiết bị mới tính đến việc nó hoạt động nhờ nguồn năng lượng sẵn có (Mức 1, NLTT 2.3), 6/10 nhóm có tính đến sự phù hợp của
thiết bị chế tạo (Mức 2, NLTT 2.3), chưa có nhóm nào tính đến sự khả thi của phương án đã lựa chọn.6/10 nhóm lựa chọn chế tạo thiết bị có tính đến điện năng tạo ra phục vụ gì cho đời sống và hiệu quả (Mức 3, NLTT2.3).
c. Hoạt động 3: Thực hiện giải pháp
NL thành tố 3 “Thực hiện giải pháp GQVĐ PTBV” được bồi dưỡng ở hoạt động 3 với 3 chỉ số hành vi.
* Biểu hiện hành vi “Lập kế hoạch thực hiện giải pháp”.
Dưới sự điều hành của các nhóm trưởng, HS lập được kế hoạch tiến hành thực hiện giải pháp: thiết kế poster tuyên truyền về cách sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng tại gia đình/lớp học và chế tạo thiết bị đã lựa chọn. Các nhóm đã chỉ ra được các bước trung gian thực hiện chế tạo thiết bị nhưng chưa phân công cụ thể nhiệm vụ của các thành viên dẫn đến lúc đầu còn khó khăn trong quá trình triển khai. (Mức 2, NLTT3.1).
Các nhóm thảo luận đưa ra sơ đồ thiết kế của thiết bị lựa chọn chế tạo:
Hình 4.11. Một số sơ đồ thiết kế của các nhóm
Ý tưởng thiết kế của HS tính đến yếu tố xã hội, sản phẩm phục vụ đời sống con người, thể hiện rõ nhất ở nhóm Năng lượng xanh. Xuất phát từ tình huống hiện nay xe đạp tham gia giao thông không có đèn xi-nhan dẫn đến gây nguy hiểm cho bản thân người đi và những người xung quanh, đặc biệt đi vào buổi tối. Nhóm nghiên cứu đã lựa chọn phương án tạo điện năng khi đạp xe để làm nguồn năng lượng hoạt động cho đèn xi-nhan hoạt động mỗi khi gạt tay để đóng khoá K sang trái hoặc sang phải.
Hình 4.12. Sơ đồ thiết kế đèn xi nhan lấy điện năng từ Đi-na-mo xe đạp
* Biểu hiện hành vi “Thực hiện nghiên cứu theo giải pháp đã lựa chọn để giải quyết vấn đề của PTBV”.
Hình 4.13. Các nhóm thảo luận thực hiện kế hoạch
1 k
E, r
2 Đ1
Đ2
HS các nhóm hợp tác, chia sẻ, thảo luận để thu thập thông tin liên quan, lựa chọn vật liệu chế tạo, trong đó có nhóm HS đã lưu ý đến việc sử dụng vật liệu tái chế để chế tạo sản phẩm. Đặc biệt, nhóm 7 giải quyết vấn đề nảy sinh trong quá trình thực hiện. Đó là việc cần phải tích trữ năng lượng để làm nguồn điện cho đèn xi-nhan để đèn hoạt động lúc cần thiết (Mức 3, NLTT3.2).
* Biểu hiện hành vi “Trình bày kết quả và điều chỉnh các bước GQVĐ PTBV”.
Hình 4.14. Các nhóm báo cáo sản phẩm
Các nhóm tự tin trình bày báo cáo sản phẩm của mình và có các câu hỏi tranh biện từ nhóm bạn. Trong đó có nêu những khó khăn, sai sót trong quá trình thực hiện như việc đấu nối mạch điện chưa phù hợp nên ban đầu đèn xi-nhan sáng cả hai bên khi bật công tắc, sau đó nhóm thiết kế lại và điều chỉnh để có thể lắp đặt hệ thống tích điện để sạc điện khi đạp xe và lấy điện khi cần thiết sử dụng.
Hình 4.15. Một số hình ảnh HS tranh biện
Ngoài ra nhóm 2 tranh luận về việc đèn xi nhan ở xe đạp trong thiết kế của nhóm đèn ở 2 bên tay lái dẫn đến việc người đi ngược chiều thì quan sát được, người đi cùng chiều phía sau khó quan sát. Nhóm 4- Năng lượng xanh đã đưa ra hướng khắc phục lắp thêm 2 đèn ở phía sau và lắp đặt thêm mạch điều khiển để có thể nhấp nháy được.
Hình 4.16. Một số hình ảnh sản phẩm và HS tham gia thực nghiệm d. Hoạt động 4: Đánh giá- Kết luận
Năng lực thành tố “Đánh giá quá trình GQVĐ trong GDPTBV, phát hiện vấn đề mới cần giải quyết” được bồi dưỡng ở hoạt động 4 với 3 chỉ số hành vi.
Hình 4.17. Một số poster tuyên truyền hành động tiết kiệm điện năng của các nhóm Các nhóm HS thiết kế poster tuyên truyền cách tiết kiệm điện tại gia đình, trường học và cách tiết kiệm điện thông minh của một số quốc gia.
Phỏng vấn HS và qua việc điền phiếu học tập KWLH, chúng tôi nhận thấy sau khi học tập chủ đề HS đã trình bày được cách sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả, là một tuyên truyền viên trong việc giới thiệu về nhãn năng lượng, về ảnh hưởng của năng lượng đối với đời sống con người và thực hành tiết kiệm năng lượng. Phát hiện vấn đề mới “Ảnh hưởng của năng lượng từ nguồn nhiêu liệu hoá thạch đến đời sống con người thế nào? Khai thác sử dụng năng lượng tái tạo ra sao?” Đó chính là vấn đề cần giải quyết ở chủ đề 2 và chủ đề 3.
❖ Từ thang đo ứng với mỗi hoạt động trong bài học (Bảng 3.3), quan sát các biểu hiện hành vi của HS, nghiên cứu thu được các biểu hiện hành vi về NL GQVĐ trong GDPTBV ở 8 HS trong nhóm số 3 mà chúng tôi tập trung theo dõi:
Bảng 4.2. Kết quả năng lực GQVĐ trong GDPTBV của HS nhóm 3 trong chủ đề
“Điện trong cuộc sống”
4.6.1.2. Chủ đề “Năng lượng tái tạo”
a. Hoạt động 1: Trải nghiệm tại các hộ gia đình/nhà trường sử dụng điện tái tạo, phát hiện vấn đề PTBV của cộng đồng, địa phương. NL thành tố “Phát hiện vấn đề PTBV của cộng đồng, địa phương” được bồi dưỡng.
Với ý đồ sư phạm cho HS nhận ra vai trò quan trọng của năng lượng với cuộc sống và áp lực năng lượng toàn cầu hiện nay, GV cho HS quan sát video theo link https://www.youtube.com/watch?v=ICEOFJtBwNY, tạo nhóm học tập và thảo luận năng lượng hoá thạch, năng lượng tái tạo, thiết kế nội dung phiếu phỏng vấn thầy cô giáo/hộ dân hoặc bạn bè về năng lượng tái tạo.
100% các nhóm HS đều đọc được tên các loại năng lượng hoá thạch, tái tạo trong phiếu học tập (mức 2 NLTT1.1), 4/10 nhóm đã so sánh được một số thông tin
của hai loại năng lượng này (mức 3 NLTT1.1).
Các nhóm thảo luận và thiết nội nội dung phiếu hỏi về năng lượng tái tạo. HS tìm hiểu và trải nghiệm thực tế ở khu vực Ecopark- Hải Dương, nơi có khu vực các hộ nhà dân sử dụng điện mặt trời. Phỏng vấn cô giáo Trần Thị M., là GV trường THPT Hồng Quang ở trong khu vực dân cư sử dụng điện mặt trời.
Hình 4.18. Nội dung thiết kế phỏng vấn của nhóm 7
Bằng những kinh nghiệm đã có, HS nhận biết các loại năng lượng tái tạo, năng lượng hoá thạch trong phiếu học tập số 1 kết hợp với trao đổi, phỏng vấn thầy cô giáo có lắp đặt điện mặt trời tại gia đình để biết được các thông tin của năng lượng tái tạo. 100% các nhóm đều trình bày được vấn đề là sử dụng điện tái tạo, các sản phẩm hoạt động nhờ năng lượng tái tạo và đưa ra ví dụ (Mức 2, NLTT1.2). “Sử dụng điện tái tạo nghĩa là điện mặt trời, điện gió; sản phẩm hoạt động nhờ năng lượng tái tạo như bình năng lượng mặt trời, bếp mặt trời, …”- Nhóm 10 trình bày.
Hình 4.19. HS lớp 10 trường THPT Hồng Quang phỏng vấn gia đình sử dụng điện mặt trời
b. Hoạt động 2: Phân tích vấn đề thực tiễn của xã hội (S) và môi trường (E), đề xuất và lựa chọn giải pháp dựa trên kiến thức khoa học (S) và công nghệ (T)
Hình 4.20. Phân tích tác động của một số năng lượng tái tạo
Năng lực thành tố “Đề xuất giải pháp GQVĐ PTBV” được bồi dưỡng ở hoạt động 2.
Các nhóm HS đã thảo luận, phân tích STSE về vấn đề năng lượng tái tạo (Phiếu học tập số 2).
02 nhóm HS (nhóm 4 và nhóm 8) đã phân tích được cụ thể các yếu tố STSE về năng lượng tái tạo như tác động tích cực đến xã hội, đảm bảo an ninh năng lượng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu, các yếu tố công nghệ thu năng lượng tái tạo, cụ thể năng lượng mặt trời, nguyên tắc hoạt động của máy phát điện sử dụng năng lượng mặt trời (Mức 3
NLTT 2.1). Tuy nhiên nhóm 5 và nhóm 9 các em chỉ thu thập được thông tin rời rạc về một số năng lượng tái tạo, chưa mô tả được chi tiết (Mức 1 NLTT2.1).
Để đề xuất giải pháp, HS các nhóm vẽ sơ đồ tư duy để tìm kiếm, đề xuất ý tưởng chế tạo thiết bị tạo điện năng từ năng lượng tái tạo hoặc hoạt động nhờ năng lượng tái tạo.
Hình 4.21. Sơ đồ tư duy của một số nhóm
Ở hoạt động này HS thảo luận rất sôi nổi. Thực hiện chủ đề 2, HS không còn e dè khi thể hiện quan điểm, đề xuất cá nhân. Đặc biệt các nhóm đã thống nhất ít nhất là 1 giải pháp để trình bày, trong đó nêu rõ cơ sở đề xuất (Mức 2 NLTT2.2), riêng nhóm 7 đã trình bày cơ sở đề xuất hợp lí (Mức 3 NLTT2.2). Cụ thể là các em đề xuất chế tạo thùng rác sử dụng năng lượng mặt trời kết hợp với hệ thống cảm biến để mỗi khi có người tiến gần, thùng rác mở tự động để người đó cho rác vào thùng mà không cần mở nắp.