SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"TÍCH HỢP GIÁO DỤC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM
VÀ HIỆU QUẢ VÀO CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ LỚP 11 NÂNG
CAO"
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
Năng lượng không thể thiếu trong sản xuất, sinh hoạt và hầu hết mọi hoạt động của
cuộc sống. Sự thiếu hụt năng lượng trong một thời gian dài sẽ là nhân tố kìm hãm sự phát
triển liên tục của nền kinh tế quốc dân, gây hiệu ứng xấu đến tăng trưởng kinh tế và phát
triển xã hội. Nguồn năng lượng truyền thống có thể khai thác để cung cấp cho nhu cầu
của xã hội không phải là vô tận. Nước ta được thiên nhiên ưu đãi, có sự phong phú về tài
nguyên năng lượng nhưng trên thực tế cho thấy khả năng khai thác, chế biến, sử dụng
còn nhiều hạn chế, hiệu quả thấp. Nếu tình trạng này cứ tiếp tục kéo dài thì sẽ hết sức
nguy hiểm. Do vậy, việc giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là một yêu
cầu cấp thiết. Hành động và ứng xử của con người đối với các nguồn năng lượng quý giá
bị điều chỉnh bởi chính thái độ và nhận thức của họ mà giáo dục có vai trò to lớn.
Giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong phạm vi trường THPT là một
quá trình tạo dựng cho học sinh những nhận thức và mối quan tâm đối với các nguồn
năng lượng như về các loại năng lượng, ý nghĩa to lớn của nó, tình trạng khai thác sử
dụng hiện nay và những nguy cơ làm cạn kiệt các nguồn năng lượng sao cho các em có
đủ kiến thức, thái độ, động cơ và kĩ năng để có thể hoạt động một cách độc lập hoặc phối
hợp nhằm tìm ra giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong hiện tại và
tương lai.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ
1. Về cơ sở lí luận
Nhà trường đào tạo, giáo dục, hình thành nhân cách thế hệ trẻ để họ trở thành những
công dân xây dựng và bảo vệ tổ quốc. Giáo dục ở nhà trường được thực hiện thông qua
quả''.
- Pháp lệnh số 02/1998/PL-UBTVQH10 về thực hành tiết kiệm, chống lãng phí.
- Luật điện lực năm 2005, qui định về tiết kiệm trong phát điện, truyền tải và phân phối
điện...
II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Năng lượng có vai trò sống còn đối với cuộc sống con người, nó quyết định sự tồn tại,
phát triển và chất lượng cuộc sống con người. Ngày nay, có thể thấy rõ các vấn đề khủng
hoảng năng lượng thường có tác động rất lớn tới kinh tế và xã hội của các nước trên thế
giới. Do vậy, nhiều nước đã đưa vấn đề năng lượng thành quốc sách, đặt thành vấn đề
“an ninh năng lượng” đối với sự phát triển quốc gia.
Việc gia tăng khai thác và sử dụng các nguồn tài nguyên năng lượng như hiện nay trên
thế giới cũng như Việt nam đã dẫn đến nguồn tài nguyên năng lượng không tái sinh như
than, dầu lửa, khí đốt đang bị cạn kiệt. Dân số toàn cầu hiện nay đã hơn 6 tỉ người. Muốn
duy trì sự phát triển của xã hội cần khai thác được các nguồn tài nguyên lớn trong đó có
tài nguyên năng lượng.
Việc khai thác và sử dụng các nguồn nguyên liệu hóa thạch có quy mô càng lớn thì
càng ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và làm gia tăng hiệu ứng nhà kính là một trong
những nguyên nhân chủ yếu tác động đến môi trường trên Trái đất ở qui mô lớn (ô nhiễm
nguồn nước, cạn kiệt nguồn nước; tài nguyên bờ biển bị đe doạ do nước biển dâng cao;
sức khoẻ của con người bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ toàn cầu tăng, bệnh tật truyền nhiễm
phát sinh; cháy rừng thường xuyên xảy ra; tiêu thụ năng lượng tăng do nhu cầu làm lạnh).
Ở Việt nam, các biểu hiện và hậu quả của sự biến đổi khí hậu Trái đất đã bộc lộ ngày
càng rõ: thời tiết bất thường, bão lũ và khô hạn thường xuyên hơn, chế độ thời tiết gió
mùa bị xáo động bất thường. Hiện tượng ngập úng vùng đồng bằng châu thổ mở rộng vào
mùa mưa lũ, các dòng sông tăng cường xâm thực ngang gây sụt lở lớn các vùng dân cư
tập trung ở hai bờ trên nhiều khu vực. Về mùa khô hiện tượng phổ biến là thuỷ triều tác
động ngày càng sâu về phía trung du, hiện tượng nhiễm mặn ngày càng tiến sâu vào lục
địa. Ở
từng lớp học, cấp học và đảm bảo tính kế thừa giữa các lớp học, cấp học.
- Các nội dung được lựa chọn phải thiết thực, gần gũi trong đời sống và sản xuất.
- Nội dung được lựa chọn phải phù hợp với đặc điểm kinh tế-xã hội và tập quán văn hoá
của các vùng miền.
- Góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục toàn diện của nhà trường phổ thông.
- Thể hiện được bản chất của mối liên hệ giữa các tri thức khoa học...
- Mức độ tích hợp:
+ Tích hợp toàn phần.
+ Tích hợp bộ phận.
+ Hình thức liên hệ.
2. Mục tiêu tích hợp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
a. Về kiến thức.
- Học sinh nêu được các khái niệm cơ bản như: năng lượng, cơ năng, điện năng, nhiệt
năng, hạt nhân nguyên tử, công, công suất, hiệu suất; các định luật Jun - lenxơ và các máy
phát điện, máy cơ…, vận dụng để sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả có thể trình
bày lại hoặc nhận ra chúng khi được yêu cầu.
- Học sinh hiểu được nguồn gốc sinh ra các dạng năng lượng, các máy và hoạt động tiêu
thụ năng lượng, hiệu suất của quá trình và vận dụng để nâng cao hiệu suất sử dụng và tiết
kiệm năng lượng trong đời sống cũng như khoa học kỹ thuật.
- HS vận dụng giữa các khái niệm cơ bản mà giáo viên đã giới thiệu tích hợp và trình bày
trên lớp với thực tiễn cuộc sống hàng ngày.
- Học sinh sử dụng các kiến thức để giải quyết các vấn đề mới, không chỉ có
những điều đã được học hoặc trình bày trong SGK mà còn có những điều phù
hợp hoàn cảnh cụ thể. Đây là những vấn đề giống với các tình huống học sinh gặp phải
trong đời sống.
b. Về kĩ năng
- Tính được hiệu suất của nguồn điện.
- Sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả
II. CHUẨN BỊ
1. GV: -GV đọc lại SGK lớp 9 để biết học sinh đã học vấn đề gì về công và công suất,
định luật Jun-lenxơ.
- Chuẩn bị câu hỏi ôn tập.
2. HS: Ôn lại phần công, công suất và định luật Jun-lenxơ đã học ở THCS.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 2: Tìm hiểu công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
- HS kể tên các thiết bị tiêu thụ điện - Yêu cầu HS kể tên các thiết bị tiêu thụ
mình biết
điện đã biết
- HS ghi nhớ
- GV phân biệt cho HS dụng cụ tỏa nhiệt
và máy thu
- HS nêu các công thức theo yêu cầu - Yêu cầu HS nêu công thức tính điện
năng tiêu thụ và công suất của dụng cụ
của GV
tỏa nhiệt.
- HS chú ý theo dõi.
- GV trình bày cho HS về suất phản
điện của máy thu, rút ra kết luận suất
hiệu suất của máy thu.
- GV thông báo các khái niệm định
mức như hiệu điện thế, cường độ dòng
- HS thành lập biểu thức dưới sự điện, công suất.
hướng dẫn của GV
- Gv yêu cầu HS giải thích đối với một
thiết bị điện cụ thể
- HS ghi nhớ và giải thích.
Phần nội dung tích hợp
Có nguyên nhân nào khác sinh ra thêm điện trở trong mạng điện gia đình
không? Cách khắc phục?
Trả lời: Cùng một khoảng cách nhưng đường dẫn dài, dây dẫn có tiết diện nhỏ,
dây có điện trở suất lớn, mối nối không chắc, dây đặt ở nơi nhiệt độ cao - kém
khả năng tỏa nhiệt ...
Hãy nêu cách để tăng hiệu suất của máy thu điện?
Trả lời: Đảm bảo đủ điện áp định mức, giảm điện trở trong của máy thu ...
Bài 14: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC ĐOẠN MẠCH.
MẮC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ
I.
MỤC TIÊU:
- Thiết lập và vận dụng được các công thức biểu thị định luật Ôm đối với các loại
mạch điện.
- Vận dụng được công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn gồm
các nguồn ghép nối tiếp hoặc ghép song song, ghép hỗn hợp đối xứng.
II. CHUẨN BỊ:
Giáo viên chuẩn bị: -
-.
m.r
ξ b = m.ξ ; rb =
n
- Tính ξb ?
- Tính rb ?
Phần nội dung tích hợp
Tại sao không nên dùng đèn pin trong đó có 1 pin mới và 1 pin cũ?
Khi mắc các nguồn khác nhau song song thì trong mạch nguồn dòng điện làm
giảm năng lượng nguồn điện.
Bài 18: HIỆN TƯỢNG NHIỆT ĐIỆN. HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN
I-MỤC TIÊU:
-Phát biểu được hiện tượng nhiệt điện là gì và một số ứng dụng của nó.
-Hiểu được hiện tượng siêu dẫn là gì và một số ứng dụng của nó.
- Ý nghĩa của ứng dụng hiện tượng siêu dẫn trong lĩnh vực du hành vũ trụ
II-CHUẨN BỊ:
1)Giáo viên: -Chuẩn bị thí nghiệm về dòng nhiệt điện.
-Vẽ phóng to Bảng 18.1,các H18.1 và 18.3 SGK.
2)Học sinh: -Ôn lại tính chất điện của kim loại.
III-HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng siêu dẫn và các ứng dụng.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
2. Học sinh:
Ôn lại khái niệm dòng điện trong các môi trường, là dòng các điện tích chuyển động có
hướng.
III-HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Mô tả việc hàn điện.
Cho học sinh mô tả việc hàn điện.
Ghi nhận khái niệm.
Giới thiệu hồ quang điện.
Nêu các hiện tượng kèm theo khi Yêu cầu hs nêu các hiện tượng kèm
có hồ quang.điện.
theo khi có hồ quang.điện.
Ghi nhận điều kiện để có hồ quang Giới thiệu điều kiện để có hồ quang
điện.
điện.
Nêu các ứng dụng của hồ quang Yêu cầu học sinh nêu các ứng dụng
điện.
của hồ quang điện.
Phần nội dung tích hợp
So sánh độ của đèn ống, com pact với đèn sợi đốt có cùng công suất?
Đèn ống sáng hơn, do vậy dùng đèn ống công suất nhỏ hơn vẫn có độ sáng
đảm bảo - tiết kiệm năng lượng
Bài 24: LINH KIỆN BÁN DẪN
Cho hs tìm hiểu mục đích sử dụng của
điôt chỉnh lưu
GV trình bày về tác dụng chỉnh lưu của
điôt chỉ cần nêu nguyên tắc chỉnh lưu và
minh hoạ bằng mạch chỉnh lưu nũa chu
kì và làm cho hs thấy rõ vai trò của điôt.
Phần nội dung tích hợp
Giáo viên thông báo cho học sinh việc ứng dụng pin năng lượng mặt trời trên
thế giới hiện nay, nhất là các nước phát triển, nguồn năng lượng này là “vô
tận” và đặc biệt là không gây ô nhiễm, an toàn, giảm hiệu ứng nhà kính...
Bài 33: KHUNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN ĐẶT TRONG TỪ TRƯỜNG
I. MỤC TIÊU
- Trình bày được lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện.
- Thành lập được công thức xác định mômen ngẫu lực từ tác dụng lên khung trong
trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây.
- Trình bày được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều và của
điện kế khung quay.
- Ứng dụng động cơ điện một chiều để phát điện trong chuyển động của xe
II. CHUẨN BỊ
1.GV: Dụng cụ để tiến hành thí nghiệm hình 33.1 SGK (hoặc đoạn phim thí nghiệm nếu
có)
2. HS: Ôn lại những kiến thức về ngẫu lực và động cơ điện một chiều ở lớp 9,10.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 4: Củng cố, vận dụng và giao nhiệm vụ về nhà
Hoạt động của HS
Giáo viên: - Bộ thí nghiệm dòng phu cô trong đó có máy biến áp.
- Bếp từ.
Học sinh: - Xem trước bài học.
- Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 2: Tác dụng của dòng Fu –cô.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Theo dòi và trả lời câu hỏi của GV. Dẫn: trong một số tr/h dòng điện Fu-cô
có ích, trong một số tr/h dòng điện Fucô có hại.
- Tác dụng có ích:ví dụ: khi ta cân một
vật bằng cân nhạy, kim của cân thường
dao động khá lâu.
HS trả lời: đặt kim dao động giữa
hai cực của một nam châm. Vì
dòng điện Fu-cô chống lại dao
động đó nên dao động cả kim sẽ tắt
khá nhanh.
- muốn khắcphục tình trạng đó bằng cách
nào? Vì sao?
- GV giới thiệu về công tơ điện dùng
trong gia đình (h.40.3.sgk)
- Khi cho dòng điện qua cuộn dây của
công tơ sẽ có hiện tượng gì xảy ra?
HS trả lời
nhiều lá thép silic mỏng có sơn cách điện
và ghép sát với nhau. Những lá thép
mỏng này được đặt song song với đường
sức từ, làm cho điệ trở của lõi săt sẽ tăng
lên.
Phần nội dung tích hợp
Theo em việc sử dụng bếp điện thông thường và bếp từ thì bếp nào cho
hiệu suất cao hơn?
Việc sử dụng bếp từ- một ứng dụng của dòng phu cô có hiệu suất chuyển hoá
năng lượng rất cao vì đáy nồi tự phát nóng
Bài 45: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. MỤC TIÊU
+ Nêu được nhận xét về hiện tượng phản xạ toàn phần qua việc quan sát các thực
nghiệm thực hiện ở lớp.
+ Thực hiện được câu hỏi thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần. Tính được góc giới
hạn phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện để có phản xạ toàn phần.
+ Trình bày được cấu tạo và tác dụng dẫn sáng của sợi quang, cáp quang.
+ Giải được các bài tập đơn giản về phản xạ toàn phần.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: + Chuẩn bị các dụng cụ để làm thí nghiệm hình 27.1 và 27.2.
+ Đèn trang trí có nhiều sợi nhựa dẫn sáng để làm thí dụ cáp quang.
Học sinh: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng.
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 4 : Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
giảm hao phí năng lượng khi truyền tải.
Việc sử dụng lăng kính phản xạ toàn phần thay gương phẳng trong một số
trường hợp nhằm thu được năng lượng lớn hơn từ cùng một nguồn phát.
Bài 48: THẤU KÍNH MỎNG
I. MỤC TIÊU
+ Nêu được cấu tạo và phân loại của thấu kính.
+ Trình bày được các khái niệm về: quang tâm, trục, tiêu điểm, tiêu cự, độ tụ của thấu
kính mỏng.
+ Vẽ được ảnh tạo bởi thấu kính và nêu được đặc điểm của ảnh.
+ Viết và vận dụng được các công thức của thấu kính.
+ Nêu được một số công dụng quan trong của thấu kính.
II. CHUẨN BỊ
Giáo viên: + Các loại thấu kính hay mô hình thấu kính để giới thiệu với học sinh.
+ Các sơ đồ, tranh ảnh về đường truyền tia sáng qua thấu kính và một số
quang cụ có thấu kính.
Học sinh: + Ôn lại kiến thức về thấu kính đã học ở lớp 9.
+ Ôn lại các kết quả đã học về khúc xạ ánh sáng và lăng kính.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 7 : Tìm hiểu công dụng của thấu kính.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Kể và công dụng của thấu kính đã biết Cho học sinh thử kể và công dụng
trong thực tế.
của thấu kính đã thấy trong thực tế.
Ghi nhận các công dụng của thấu kính. Giới thiệu các công dụng của thấu
kính.
Phần nội dung tích hợp
sống.
- Vận dụng được các phương pháp dạy học đổi mới như nêu và giải quyết vấn
đề, học và thảo luận theo nhóm, dạy học kiến tạo...
- Đưa được nội dung tích hợp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả vào kiểm tra
đánh giá.
1.3.2. Hạn chế
- Lồng ghép vào nội dung bài học đôi khi làm cho bài học trở nên dài, không đủ thời gian
học sinh tiếp thu hết kiến thức.
- Việc học sinh thảo luận sôi nổi tạo ra tiếng ồn ảnh hưởng đến lớp học bên cạnh.
- Giáo viên chưa được tham gia tập huấn kĩ nên việc nghiên cứu tích hợp chưa được
nhiều nội dung, chưa được hợp lí về mặt thời gian, kiến thức.
2. Đề xuất.
Trong quá trình áp dụng giáo dục tích hợp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả
vào dạy học với mong muốn để đạt kết quả cao hơn nữa tôi xin đề xuất một số vấn đề
sau:
a. Đối với Sở giáo dục và đào tạo:
- Tăng cường tổ chức các đợt tập huấn giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả cho giáo viên các trương THPT và tổ chức một cách thường xuyên, liên tục, rộng
khắp tới tất cả giáo viên.
- Nghiên cứu, phát hành các tài liệu liên quan để giáo viên có tư liệu trong quá trình vận
dụng vào giảng dạy.
- Tổ chức hội thảo trao đổi kinh nghiệm, phương pháp giáo dục tích hợp sử dụng năng
lượng tiết kiệm và hiệu quả.
- Lồng ghép nội dung sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả và các đề kiểm tra, đánh
giá.
b. Đối với nhà trường:
- Tạo điều kiện cho đông đảo giáo viên được tham gia lớp tập huấn giáo dục tích hợp sử
dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.