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 vớicác nguồn năng lượng như về các
Trang 1A ĐẶT VẤN ĐỀ
Năng lượng không thể thiếu trong sản xuất, sinh hoạt và hầu hết mọi hoạt độngcủa cuộc sống Sự thiếu hụt năng lượng trong một thời gian dài sẽ là nhân tố kìmhãm sự phát triển liên tục của nền kinh tế quốc dân, gây hiệu ứng xấu đến tăngtrưởng kinh tế và phát triển xã hội Nguồn năng lượng truyền thống có thể khaithác để cung cấp cho nhu cầu của xã hội không phải là vô tận Nước ta được thiênnhiên ưu đãi, có sự phong phú về tài nguyên năng lượng nhưng trên thực tế chothấy khả năng khai thác, chế biến, sử dụng còn nhiều hạn chế, hiệu quả thấp Nếutình 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 vàứng xử của con người đối với các nguồn năng lượng quý giá bị điều chỉnh bởichính 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 vớicác nguồn năng lượng như về các loại năng lượng, ý nghĩa to lớn của nó, tình trạngkhai thác sử dụng hiện nay và những nguy cơ làm cạn kiệt các nguồn năng lượngsao cho các em có đủ kiến thức, thái độ, động cơ và kĩ năng để có thể hoạt độngmột cách độc lập hoặc phối hợp nhằm tìm ra giải pháp sử dụng năng lượng tiếtkiệm và hiệu quả trong hiện tại và tương lai
Trang 2dục Trong đó nội dung dạy học phải phản ánh được những vấn đề đang được cảloài người quan tâm, trong đó có vấn đề sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Giáo dục nhà trường thông qua các hoạt động phong phú đa dạng và hỗ trợ lẫnnhau như: vui chơi, lao động, hoạt động xã hội thông qua sinh hoạt tập thể, tự tudưỡng Vì vậy, giáo dục phổ thông hoàn toàn có khả năng, điều kiện thực hiện cácyêu cầu về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, thực hiện việc giáo dục sửdụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
Nhà trường đóng vai trò quan trong đối với giáo dục sử dụng năng lượng tiếtkiệm và hiệu quả vì ngoài đối tượng học sinh và thông qua học sinh có thể tácđộng một cách rộng rãi lên các thành viên khác trong xã hội, trước hết là các thànhviên trong gia đình học sinh Vì vậy, thực hiện giáo dục sử dụng năng lượng tiếtkiệm và hiệu quả trong nhà trường là một trong các biện pháp hữu hiệu nhất, kinh
tế nhất và có tính bền vững nhất
2 Về cơ sở thực tiễn.
Số lượng học sinh, giáo viên các cấp, bậc học của Việt nam hiện nay chiếm gần1/3 dân số cả nước, trong đó học sinh, giáo viên các cấp THPT, THCS là gần 10triệu người Đó là một lực lượng hùng hậu, là đối tượng quan trọng thực hiện sửdụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Đồng thời đây cũng là lực lượng quantrong thực hiện tuyên truyền, giáo dục, vận động các đối tượng khác trong xã hộithực hiện mục tiêu sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả
Việc đổi mới giáo dục Việt nam hiện nay là cơ sở cho việc đưa các nội dung giáodục năng lượng tiết kiệm và hiệu quả vào hệ thống giáo dục quốc dân Vì mộttrong các yêu cầu đối với giáo dục là nội dung phương pháp giáo dục phải đáp ứngđược các yêu cầu của xã hội
3 Cơ sở pháp lí.
- Nghị định số 102/2003/NĐ-CP của Chính phủ về ''sử dụng năng lượng tiết kiệm
Trang 3- 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 phânphối 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 sựtồn tại, phát triển và chất lượng cuộc sống con người Ngày nay, có thể thấy rõ cácvấn đề khủng hoảng năng lượng thường có tác động rất lớn tới kinh tế và xã hộicủa các nước trên thế giới Do vậy, nhiều nước đã đưa vấn đề năng lượng thànhquốc 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 hiệnnay trên thế giới cũng như Việt nam đã dẫn đến nguồn tài nguyên năng lượngkhông tái sinh như than, dầu lửa, khí đốt đang bị cạn kiệt Dân số toàn cầu hiệnnay đã hơn 6 tỉ người Muốn duy trì sự phát triển của xã hội cần khai thác được cácnguồn 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 lớnthì càng ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và làm gia tăng hiệu ứng nhà kính làmột 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 cầutăng, bệnh tật truyền nhiễm phát sinh; cháy rừng thường xuyên xảy ra; tiêu thụnăng 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 vàkhô hạn thường xuyên hơn, chế độ thời tiết gió mùa bị xáo động bất thường Hiệntượng ngập úng vùng đồng bằng châu thổ mở rộng vào mùa mưa lũ, các dòng sôngtăng cường xâm thực ngang gây sụt lở lớn các vùng dân cư tập trung ở hai bờ trênnhiều khu vực Về mùa khô hiện tượng phổ biến là thuỷ triều tác động ngày càngsâu về phía trung du, hiện tượng nhiễm mặn ngày càng tiến sâu vào lục địa Ở
Trang 4vùng biển, đã thấy rõ hiện tượng úng ngập do thuỷ triều.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả ngày nay đang là xu hướng chng chotất cả các quốc gia trên thế giới, từ các quốc gia phát triển đến các quốc gia đangphát triển; các nước có nguồn tài nguyên năng lượng dồi dào cũng như các nướckhan hiếm nguồn năng lượng Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cũng
là yêu cầu cấp thiết của mỗi quốc gia và cũng là một trong các biện pháp quantrọng để góp phần giải quyết các vấn đề toàn cầu hiện nay, trước hết đó là vấn đềmôi trường, vấn đề phát triển bền vững
Trong thực tế ở các nước phát triển để nâng cao khả năng cạnh tranh của các sảnphẩm công nghiệp, bảo vệ môi trường thì vấn đề đặt ra là phải sử dụng nguồnnăng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả Để thực hiện thành công việc sử dụngnguồn năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả, ngoài các giải pháp kĩ thuật như
sử dụng công nghệ mới nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, tìm các nguồnnăng lượng mới thay thế, các quốc gia đều quan tâm tới giải pháp tuyên truyềngiáo dục để nâng cao ý thức người tiêu dùng về sử dụng năng lượng tiết kiệm vàhiệu quả
Từ thực trạng trên cùng với đặc thù bộ môn và kết quả của đợt tập huấn ''Tíchhợp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả vào trong dạy học'' tôi mạnh dạn tìmtòi và nêu các giải pháp và biện pháp để tổ chức ''Tích hợp sử dụng năng lượng tiếtkiệm và hiệu quả'' trong dạy học vật lí cấp THPT
III CÁC GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN
1 Một số nguyên tắc lựa chọn nội dung giáo dục “sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.
Việc lựa chọn các nội dung giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả
để đưa vào môn học cần tuân theo một số nguyên tắc chung sau:
- Nội dung được lựa chọn cần phù hợp với đặc điểm tâm, sinh lí và sự phát triển
Trang 5- Nội dung lựa chọn phải gắn với chương trình, sách giáo khoa của cấp học, khôngđưa thêm nội dung mới gây quá tải quá trình học tập của học sinh.
- Trên cơ sở các mục tiêu, nội dung cơ bản cần xác định mục tiêu, nội dung cụ thểcho 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 quánvăn 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
- HS vận dụng giữa các khái niệm cơ bản mà giáo viên đã giới thiệu tích hợp vàtrình 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 phùhợp hoàn cảnh cụ thể Đây là những vấn đề giống với các tình huống học sinh gặpphải trong đời sống
Trang 6- Phân tích mối quan hệ giữa hoạt động của con người với môi trường, tác động củacon người vào môi trường thông qua việc khai thác tài nguyên năng lượng (than, dầu
mỏ, khí đốt ) và phát triển các ngành công nghiệp
- Liên kết các môn học với nhau về sử dụng sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệuquả
Có hành vi sử dụng sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả ở trong lớp học, tạinhà trường, địa phương nơi các em đang sống; có thái độ phê phán việc sử dụng nănglượng một cách lãng phí; tuyên truyền về sử dụng sử dụng năng lượng tiết kiệm vàhiệu quả trong gia đình và cộng đồng
3 Nội dung và địa chỉ, cách tích hợp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả vào một số bài dạy vật lí 11 nâng cao.
Bài 12: ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
- Nhắc lại được nội dung và công thức của định luật Jun-lenxơ
Trang 7- Nêu được suất điện động của nguồn điện, suất phản điện của máy thu.
- Biết cách nâng cao hiệu suất trong quá trình sử dụng điện
Kĩ năng:
- Vận dụng được công thức tính công và công suất của dòng điện chạy qua đoạn
mạch,công suất của máy thu
- Vận dụng được định luật Jun-lenxơ
- 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
- HS kể tên các thiết bị tiêu thụ điện mình
- GV trình bày cho HS về suất phản điệncủa máy thu, rút ra kết luận suất phản điệncủa máy thu
- GV lưu ý cho HS chiều của dòng điện đi
Trang 8- HS làm việc theo sự hướng dẫn của GV
cụ thể
- Gv hướng dẫn HS thành lập biểu tínhhiệu suất của máy thu
- GV thông báo các khái niệm định mứcnhư hiệu điện thế, cường độ dòng điện,công suất
- Gv yêu cầu HS giải thích đối với mộtthiết bị điện cụ thể
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.
Trang 9III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 4: M c các ngu n i n th nh b ắc các nguồn điện thành bộ ồn điện thành bộ điện thành bộ ện thành bộ ành bộ ộ
- Lắng nghe Ghi bài
- Giới thiệu mắc xung đối, hình 14.8
- Thông báo ξ1 = ξ2 thì ξ1 là nguồn, ξ2 là máy thu
- Giới thiệu mắc song song hình 14.9
- Giới thiệu mắc hỗn hợp đối xứng
- 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 giảmnăng lượng nguồn điện
Trang 10Bài 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
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng siêu dẫn và các ứng dụng
HS nhân xét: Điện trở của cột thuỷ ngân
giảm đột ngột khi nhiệt độ giảm ở lân
GV kết luận: Hiện tượng như thế là hiệntượng siêu dẫn
Yêu cầu HS phát biểu thành lời
Phần nội dung tích hợp
Vật liệu siêu dẫn có ý nghĩa như thế nào trong lĩnh vực du hành vũ trụ?
Với vật liệu siêu dẫn sử dụng trên các vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ thì tiết kiệm rất nhiều năng lượng, tiền bạc khi phóng tên lửa mang theo nguồn pin lớn
Bài 22: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
I-MỤC TIÊU
Trang 11- Hiểu bản chất dòng điện trong chất khí và mô tả được sự phụ thuộc của dòngđiện vào hiệu điện thế
- Mô tả được cách tạo thành tia lửa điện và nêu được vắn tắt nguyên nhân hìnhthành tia lửa điện
- Mô tả được cách tạo hồ quang điện, nêu được các đặc điểm chính và ứng dụngchính của hồ quang điện
- Mô tả được quá trình phóng điện trong chất khí ở áp suất thấp và sự tạo thành tiacatốt
- Học sinh biết được sử dụng đèn ống, đèn compact trong chiếu sáng thì có hiệusuất cao hơn đèn dây tóc
Mô tả việc hàn điện
Ghi nhận khái niệm
Nêu các hiện tượng kèm theo khi có
hồ quang.điện
Ghi nhận điều kiện để có hồ quang
điện
Nêu các ứng dụng của hồ quang điện
Cho học sinh mô tả việc hàn điện
Giới thiệu hồ quang điện
Yêu cầu hs nêu các hiện tượng kèm theokhi có hồ quang.điện
Giới thiệu điều kiện để có hồ quang điện Yêu cầu học sinh nêu các ứng dụng 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?
Trang 12Đèn 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
I-MỤC TIÊU:
-Trình bày được cấu tạo và hoạt động của các linh kiện bán dẫn có lớp chuyển tiếp p-n thường gặp như diôt chỉnh lưu, diôt phát quang, photodiot, tranzito
-Trình bày được cách mắc mạch khuếch đại dùng trazito hai lớp chuyển tiếp p-n và
họ đặc tuyến vôn-ampe của tranzito
-Biết vận dụng các hiểu biết về tính chất của bán dẫn và của lớp chuyển tiếp p-n đểgiải thích các hoạt động của các linh kiện bán dẫn
-Lắp thí nghiệm minh hoạ tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn
III-HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ho t ạt động 1: Tìm hiểu điôt điện thành bộ.ộ.ng 1: Tìm hi u iôtểu điôt điện thành bộ
-Diôt chỉnh lưu dòng xoay chiều thành
dòng 1 chiều thì cần có dòng ngược
càng nhỏ càng tốt
-Nếu điôt cần cho dòng thuận lớn đi
qua thì phải có kích thước lớn vì diện
GV cho hs hiểu rõ: các điôt nói trong bài đều có cấu tạo từ 1 lớp chuyển tiếp p-n.Tuỳ mục đích sử dụng mà người ta chế tạo ra các điôt có cấu tạo và tính chất khác nhau
Trang 13tích tiếp xúc phải lớn 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 trongtrường 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 vàcủa 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 c , v n d ng v giao nhi m v v nhố, vận dụng và giao nhiệm vụ về nhà ận dụng và giao nhiệm vụ về nhà ụng và giao nhiệm vụ về nhà ành bộ ện thành bộ ụng và giao nhiệm vụ về nhà ề nhà ành bộ
- HS trả lời theo yêu cầu của GV - Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài
và câu trắc nghiệm 1,2 phần bài tập
Trang 14- Ghi bài tập về nhà - Giao bài tập về nhà 3,4/171
Phần nội dung tích hợp
Dựa trên cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt trên xe gắn máy, có thể đưa
ra phương án kết hợp động cơ điện vào đó được không?
Kết hợp bằng cách khi hãm phanh thì khởi động thêm quá trình nạp điện, khi hếtxăng động cơ điện hoạt động sử dụng năng lượng điện được tích trữ trong bìnhácqui
Bài 40: DÒNG PHU CÔ
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức :
+ Nắm được định nghĩa và phát hiện được khi nào có hiện tượng cảm ứng điện từ.+ Phát biểu được định luật Len-xơ theo các cách và vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau Giải các bài tập liên quan
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
Ho t ạt động 1: Tìm hiểu điôt điện thành bộ.ộ.ng 2: Tác d ng c a dòng Fu –cô.ụng và giao nhiệm vụ về nhà ủa dòng Fu –cô
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 Fu- cô có hại