CHỦ ĐỀ LIÊN MÔN 1. TÊN CHỦ ĐỀ: NĂNG LƯỢNG (6 – 8 tiết) Biên soạn: PGS TS. Nguyễn Văn Khải ĐHSP ĐH Thái Nguyên (Môn Vật lí) ThS. Phạm Thị Bích Đào Viện KHGD Việt Nam (Môn Hóa học) ThS Trần Thị Thu Hương Trường Hà Nội Amsterdam (Môn Sinh học) A. Mục tiêu Học xong chủ đề này HS đạt được các mục tiêu sau: + Về Kiến thức: Nhận thức được vai trò quan trọng của năng lượng đối với đời sống, đối với sự phát triển kinh tế xã hội; Nhận biết được các hình thức sử dụng năng lượng trong đời sống và trong sản xuất; Nhận biết được các dạng và các nguồn năng lượng khác nhau, tính chất bảo toàn và chuyển hóa giữa các dạng năng lượng; Nhận biết được một số hình thức sản xuất năng lượng cơ bản và phổ biến hiện nay; Nhận biết được tính có hạn và có thể bị cạn kiệt của một số nguồn năng lượng thường dùng hiện nay (năng lượng hóa thạch,...); Nhận thức được nguyên nhân của sự ô nhiễm môi trường sống, biến đổi khí hậu toàn cầu là do sản xuất và sử dụng năng lượng chưa hợp lí; Nhận biết được một số biện pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả. + Về Kĩ năng, năng lực: Biết tìm hiểu, thu thập thông tin từ nhiều nguồn, xử lí thông tin từ các dạng khác nhau (hình ảnh, bảng biểu, đồ thị,…) để rút ra kết luận ( Về tầm quan trọng của năng lượng, các hình thức và lĩnh vực sử dụng năng lượng, các dạng năng lượng, sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hóa thạch, vấn đề môi trường sinh thái liên quan đến sản xuất và sử dụng năng lượng, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, …); Thực hiện được một số kĩ năng thuộc năng lực khoa học như: Nêu được các câu hỏi có tính khoa học (năng lực phát hiện); kĩ năng giải thích hiện tượng một cách khoa học; kĩ năng suy nghĩ có tính lập luận để đưa ra kết luận (đưa ra các kết luận dựa trên những căn cứ và lí lẽ mang tính thuyết phục). Biết thực hiện một số kĩ năng, năng lực giải quyết vấn đề.
Trang 1CHỦ ĐỀ LIÊN MÔN
1.TÊN CHỦ ĐỀ: NĂNG LƯỢNG (6 – 8 tiết)
Biên soạn: PGS TS Nguyễn Văn Khải ĐHSP ĐH Thái Nguyên (Môn Vật lí)
ThS Phạm Thị Bích Đào Viện KHGD Việt Nam (Môn Hóa học) ThS Trần Thị Thu Hương Trường Hà Nội - Amsterdam (Môn Sinh học)
A Mục tiêu
Học xong chủ đề này HS đạt được các mục tiêu sau:
+ Về Kiến thức:
- Nhận thức được vai trò quan trọng của năng lượng đối với đời sống, đối với sự
phát triển kinh tế - xã hội;
- Nhận biết được các hình thức sử dụng năng lượng trong đời sống và trong sản
xuất;
- Nhận biết được các dạng và các nguồn năng lượng khác nhau, tính chất bảo toàn
và chuyển hóa giữa các dạng năng lượng;
- Nhận biết được một số hình thức sản xuất năng lượng cơ bản và phổ biến hiện nay;
- Nhận biết được tính có hạn và có thể bị cạn kiệt của một số nguồn năng lượng
thường dùng hiện nay (năng lượng hóa thạch, );
- Nhận thức được nguyên nhân của sự ô nhiễm môi trường sống, biến đổi khí hậu
toàn cầu là do sản xuất và sử dụng năng lượng chưa hợp lí;
- Nhận biết được một số biện pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả.
+ Về Kĩ năng, năng lực:
- Biết tìm hiểu, thu thập thông tin từ nhiều nguồn, xử lí thông tin từ các dạng khác
nhau (hình ảnh, bảng biểu, đồ thị,…) để rút ra kết luận ( Về tầm quan trọng của năng lượng, các hình thức và lĩnh vực sử dụng năng lượng, các dạng năng lượng,
sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hóa thạch, vấn đề môi trường sinh thái liên quan
1
Trang 2đến sản xuất và sử dụng năng lượng, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả,
…);
- Thực hiện được một số kĩ năng thuộc năng lực khoa học như: Nêu được các câu
hỏi có tính khoa học (năng lực phát hiện); kĩ năng giải thích hiện tượng một cách khoa học; kĩ năng suy nghĩ có tính lập luận để đưa ra kết luận (đưa ra các kết luận dựa trên những căn cứ và lí lẽ mang tính thuyết phục)
- Biết thực hiện một số kĩ năng, năng lực giải quyết vấn đề.
+ Về thái độ:
- Hứng thú, tích cực, sáng tạo với các nội dung học tập;
- Có nguyện vọng sẽ quan tâm tìm hiểu vấn đề sâu hơn, có thể lựa chọn công việc
tương lai thuộc lĩnh vực năng lượng sau khi rời ghế nhà trường;
- Có nguyện vọng hành động tích cực và có trách nhiệm đối với việc sản xuất, sử
dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả, đóng góp bảo vệ môi trường và hạn chế biến đổi khí hậu
B Nội dung chính
Chủ đề Năng lượng có các nội dung chính sau:
- Sử dụng năng lượng ( Các lĩnh vực sử dụng năng lượng) và tầm quan trọng của
năng lượng;
- Các dạng năng lượng, chuyển hóa và bảo toàn năng lượng;
- Sản xuất, sử dụng năng lượng và ô nhiễm môi trường sinh thái, biến đổi khí hậu;
- Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả.
SƠ ĐỒ NỘI DUNG
NĂNG LƯỢNG
SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG.
VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG
SẢN XUẤT, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ Ô NHIỄM MÔI
CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG CHUYỂN HÓA, BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG
SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM,
Trang 3C Chuẩn bị
Tùy thuộc giáo viên lựa chọn hình thức, phương pháp dạy học mà chuẩn bị các tư liệu, phương tiện và thiết bị thí nghiệm , … phù hợp
Gợi ý một số chuẩn bị sau:
- Tư liệu hình ảnh, video về sử dụng năng lượng (Các lĩnh vực và hình thức sử dụng
năng lượng, các hình ảnh về sử dụng các dạng năng lượng, sản xuất và sử dụng năng lượng gây ô nhiễm môi trường, …);
- Các thí nghiệm: các thí nghiệm về chuyển hóa, bảo toàn năng lượng, mô hình một
số thiết bị sử dụng, sản xuất năng lượng (thí dụ: mô hình các động cơ điện, động
cơ nhiệt, máy phát điện, nhiệt điện, thủy điện, …);
- Phim khoa học: về sản xuất, sử dụng năng lượng, nguồn năng lượng, …
D Gợi ý hình thức tổ chức, phương pháp, kĩ thuật dạy học
Giáo viên có thể lựa chọn các hình thức tổ chức, phương pháp và kĩ thuật dạy học phù hợp với điều kiện nhà trường và đối tượng học sinh Tuy nhiên, ưu tiên vận dụng các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học phát huy được tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh như: dạy học theo nhóm, dạy học dự án, …
Để phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh, GV nên tổ chức cho HS đọc
và khai thác tài liệu ( bài đọc, hình ảnh, bảng biểu, đồ thị, biểu đồ, …), từ đó HS đưa ra nhận xét, thảo luận, lập luận có căn cứ, … từ đó đưa ra kết luận;
Dưới đây xin gợi ý một số hoạt động dạy học trong mục E, theo đó đưa ra phương án phối hợp Với hai nội dung đầu (Sử dụng năng lượng Vai trò của năng lượng; các dạng năng lượng Chuyển hóa, bảo toàn năng lượng) gợi ý sử dụng phương án dạy học nhóm truyền thống; hai nội dung còn lại gợi ý vận dụng dạy học theo dự án Sản phẩm của dự án có thể là: một số mô hình nhà máy điện, hồ sơ
về các nguồn năng lượng, các nguồn gây ô nhiễm môi trường và gây biến đổi khí
3
Trang 4hậu, bảng kiểm toán năng lượng về sử dụng năng lượng trong gia đình, trường học, bản đề xuất phương án sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả, …
E Gợi ý các hoạt động dạy học
E.1 Gợi ý tổ chức dạy học nội dung 1 “SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG.
VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG”:
Hoạt động 1: Nhận biết các hình thức, các lĩnh vực sử dụng năng lượng trong đời sống và sản xuất, các dạng năng lượng
GV: - Tổ chức HS thực hiện các nhiệm vụ sau theo hiểu biết thực tế của
HS, hình thức làm việc cá nhân kết hợp làm việc theo nhóm:
+ Quan sát một số hình ảnh, video clip, bảng số liệu, … về sử dụng năng lượng trong đời sống và trong lao động sản xuất (Xem Phiếu học tập số 1 – Phụ lục)
+ Gọi tên các thiết bị, dụng cụ sử dụng năng lượng, sau đó nêu tên dạng năng lượng
mà dụng cụ, thiết bị đó tiêu thu;
+ Thảo luận chung để rút ra kết luận
Hoạt động 2: Nhận biết các lĩnh vực sử dụng năng lượng trong đời sống và sản xuất
GV: Tiếp tục hướng dẫn HS thực hiện các hoạt động sau dựa trên Phiếu học tập 1:
+ Hãy chỉ ra các dụng cụ, thiết bị sử dụng năng lượng nêu trên thuộc lĩnh vực đời sống hay sản xuất nào nêu ở sau đây (Phân nhóm các dụng cụ, thiết bị sử dụng năng lượng theo các lĩnh vực): 1 Công nghiệp; 2 Giao thông vận tải; 3 Tiện nghi nhà ở và sinh hoạt;
Kết luận:
- Các dụng cụ, thiết bị sử dụng năng lượng rất phong phú, phục vụ đời
sống và sản xuất;
- Các dạng năng lượng sử dụng gồm:nhiên liệu ( than, khí đốt, dầu
lửa, ), sức nước, sức gió, …
Trang 54 Sản xuất nông lâm, ngư nghiệp; 5 Thương mại, dịch vụ công cộng; 6 Lĩnh vực khác (không thuộc 5 lĩnh vực trên!);
+ Thảo luận chung để rút ra kết luận
F Gợi ý về kiểm tra, đánh giá
E.2 Gợi ý tổ chức dạy học nội dung 2 “ CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG CHUYỂN HÓA, BẢO TOÀN NĂNG LƯỢNG”:
Hoạt động 1: Nhận biết các dạng năng lượng
GV: - Tổ chức cho HS quan sát (Cá nhân và nhóm) một số hình ảnh, videoclip, thí
nghiệm, …(Phiếu học tập số 2) để đưa ra nhận xét về các dạng năng lượng (cơ năng, nhiệt năng, điện năng, quang năng, …) ;
- HS thảo luận đưa ra kết luận về các dạng năng lương;
- GV chính xác hóa các kết luận của HS và khẳng định các kết luận đúng đắn.
5
Kết luận:
- Tất cả các hoạt động sống, lao động sản xuất, giao thông, thương mại dịch
vụ, … đều cần tới năng lượng;
- Năng lượng có vai trò đặc biệt quan trọng đối với phát triển kinh tế xã hội
và đời sống của con người.
Kết luận:
- Các dạng năng lượng phụ thuộc vào bản chất của hiện tượng vật lí: Cơ
năng, nhiệt năng, điện năng, quang năng, … ;
- Các dạng năng lượng (Cơ năng, nhiệt năng, điện năng, quang năng):
+ Cơ năng: Năng lượng cơ học, đặc trưng cho khả năng thực hiện công (Công cơ học A = F.s ) của một vật ( động năng, thế năng);
+ Nhiệt năng: tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật;
+ Điện năng: Năng lượng của dòng điện (Dòng điện có khả năng thực hiện công A = Pt = Uit);
+ Quang năng: Năng lượng của ánh sáng (Thể hiện qua các tác dụng của ánh sáng khi chiếu ánh sáng lên các vật).
Trang 6Ghi chú:
Tùy thuộc mục đích khác nhau người ta đã phân chia năng lượng theo cách khác nhau Phân loại theo vật lý - kỹ thuật: Cơ năng, nhiệt năng, điện năng, quang năng,…; Phân loại theo nguồn gốc năng lượng: Năng lượng hóa thạch (năng lượng
từ nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu lửa, khí đốt, …; Năng lượng tái sinh, năng lượng sinh khối, …
Hoạt động 1: Nhận biết sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng năng lượng GV: - Tổ chức cho HS quan sát (Cá nhân và nhóm) một số hình ảnh, videoclip, thí
nghiệm, …(Phiếu học tập số 2) để đưa ra nhận xét về sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng;
- HS thảo luận đưa ra kết luận về sự chuyển hóa và bảo toàn năng lượng;
- GV chính xác hóa các kết luận của HS và khẳng định các kết luận đúng đắn.
E.3 Gợi ý tổ chức dạy học nội dung 3 “ SẢN XUẤT, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG VÀ
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG”
Nội dung này gợi ý tổ chức dạy học theo dự án để phát tiển các năng lực khoa học và tính sáng tạo của HS
+ Sản phẩm dự kiến của dạy học dự án có thể là:
1./ Báo cáo về các nguyên nhân gây ra ô nhiễm do sản xuất và sử dụng năng lượng;
Kết luận:
- Năng lượng không tự sinh ra hoặc tự mất đi mà chỉ chuyển hóa từ dạng này
sang dạng khác, hoặc truyền từ vật này sang vất khác
Trang 72./ Báo cáo về các biểu hiện và hậu quả của ô nhiễm môi trường;
3,/ Có thể xây dựng các phim video, video clip, các mô hình, thí nghiệm biểu diễn
sử dụng cùng các báo cáo trên
+ Dự án “ Sản xuất, sử dụng năng lượng và ô nhiễm môi trường” có thể chia thành
các dự án học tập nhỏ hơn (“Tiểu dự án”) như:
1.- Các hình thức về sản xuất, sử dụng năng lượng;
2.- Ô nhiễm môi trường: Biểu hiện và các nguyên nhân
Trên cơ sở chia thành các Dự án nhỏ, GV tổ chức thảo luận, phân chia HS theo nhóm để thực hiện từng tiểu dự án, sau khi thực hiện các tiểu dự án các nhóm sẽ báo cáo, đánh giá kết quả và liên kết các sản phẩn của các tiểu dự án thành sản phẩm của dự án chung
E.4 Gợi ý tổ chức dạy học nội dung 4 “SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM, HIỆU QUẢ”
Nội dung này gợi ý tổ chức dạy học theo dự án để phát tiển các năng lực khoa học và tính sáng tạo của HS, bồi dưỡng ý thức cho HS về việc sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả
+ Sản phẩm dự kiến của dạy học dự án có thể là:
7
Kết luận:
- Mọi hình thức sản xuất, sử dụng năng lượng đều gây ra ô nhiễm môi
trường sống, biến đổi khí hậu;
- Ô nhiễm môi trường sống là vấn đề lớn không chỉ ở Việt Nam mà của cả
thế giới;
- Mỗi cá nhân, mỗi quốc gia đều phải có ý thức bảo vệ môi trường khi sản
xuất và sử dụng năng lượng.
Trang 81./ Báo cáo khảo sát thực tế về sử dụng năng lượng ở gia đình và nhà trường để làm rõ việc sử dụng năng lượng có hợp lí, tiết kiệm, hiệu quả chưa hay “báo cáo kiểm toán năng lượng ở gia đình, nhà trường”?;
2./ Báo cáo về các giải pháp thực hành sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả; 3,/ Có thể xây dựng các phim video, video clip, các mô hình, thí nghiệm biểu diễn
sử dụng cùng các báo cáo trên
+ Dự án “Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả” có thể chia thành các dự án học tập
nhỏ hơn (“Tiểu dự án”) như:
1.- Dự án “Kiểm toán năng lượng ở gia đình và nhà trường;
2.- Dự án “Giải pháp Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả ở gia đình và ở trường”
Cũng có thể chia nhỏ hai dự án trên thành các tiểu dự án nhỏ hơn
Trên cơ sở chia thành các Dự án nhỏ, GV tổ chức thảo luận, phân chia HS theo nhóm để thực hiện từng tiểu dự án, sau khi thực hiện các tiểu dự án các nhóm sẽ báo cáo, đánh giá kết quả và liên kết các sản phẩn của các tiểu dự án thành sản phẩm của dự án chung
Kết luận:
- Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả không chỉ có ý nghĩa tiết kiệm
chi phí mà còn có ý nghĩa lớn hơn là giảm thiểu ô nhiễm môi trường, hạn
chế biến đổi khí hậu ;
- Mọi cá nhân, mọi gia đình, cơ quan, trường học, … đều phải có ý thức sử
dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả;
- Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là việc áp dụng các biện pháp
quản lý và kỹ thuật nhằm giảm tổn thất, giảm mức tiêu thụ năng lượng
của phương tiện, thiết bị mà vẫn bảo đảm nhu cầu, mục tiêu đặt ra đối
với quá trình sản xuất và đời sống.”
Trang 9F Gợi ý về kiểm tra, đánh giá
- Thiết kế bộ công cụ đánh giá để đánh giá được năng lực, thái độ học sinh Cụ thể một số năng lực sau:
+ Thu thập thông tin từ nhiều nguồn, xử lí thông tin từ các dạng khác nhau (hình ảnh, bảng biểu, đồ thị,…) để rút ra kết luận; Nêu được các câu hỏi có tính khoa học (năng lực phát hiện); kĩ năng giải thích hiện tượng một cách khoa học; kĩ năng suy nghĩ có tính lập luận để đưa ra kết luận (đưa ra các kết luận dựa trên những căn cứ
và lí lẽ mang tính thuyết phục); Năng lực giải quyết vấn đề
+ Về thái độ: Hứng thú, tích cực, sáng tạo với các nội dung học tập; Có nguyện vọng sẽ quan tâm tìm hiểu vấn đề sâu hơn, có thể lựa chọn công việc tương lai thuộc lĩnh vực năng lượng sau khi rời ghế nhà trường; Có nguyện vọng hành động tích cực và có trách nhiệm đối với việc sản xuất, sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả, đóng góp bảo
vệ môi trường và hạn chế biến đổi khí hậu
- Nên xây dựng các câu hỏi, bài tập đánh giá năng lực dạng các bài tập PISA Thí
dụ:
BÀI 1: MA SÁT
Ba bạn Hoàng, Lan, Minh ôn tập về Lực ma sát, các bạn không chỉ dùng sách giáo khoa mà còn dùng cả internet để tìm kiến thông tin Các bạn phát hiện thấy các hiện tượng liên quan tới lực ma sát rất phong phú, chẳng hạn: ma sát liên quan tới biến đổi khí hậu, tới an toàn giao thông, … Những câu hỏi dưới đây nêu một số nội dung mà các bạn thảo luận
Câu hỏi 1: Ma sát
Với các phương tiện giao thông đường bộ như xe máy, ô tô, …dạng ma sát nào nêu
ở dưới đây không gây ra tổn hao vô ích nhiên liệu của động cơ ?
A Ma sát giữa piston và si lanh của động cơ;
B Ma sát ở trục bánh xe;
C Ma sát giữa lốp xe và mặt đường;
D Ma sát giữa xe và không khí khi xe chuyển động
Câu hỏi 2: Ma sát
9
Trang 10Bạn Lan nêu ý kiến: Lực ma sát ở các phương tiện giao thông cũng góp phần dẫn tới biến đổi khí hậu Dựa vào đâu bạn Lan nêu ý kiến đó? Các bạn Hoàng, Minh lần lượt đưa ra ý kiến để làm cơ sở cho ý kiến của Lan như sau:
Bạn Hoàng: Ma sát làm xe nóng hơn dẫn đến làm nóng không khí xung quanh hơn Bạn Minh: Xe đã tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn để khắc phục ma sát, do vậy phát thải nhiều khí cacbon điôxit hơn!
Theo em, ý kiến của bạn Hoàng hay của bạn Minh đúng hơn?
Câu hỏi 3: Ma sát
Bạn Hoàng lại nêu ý kiến: Lực ma sát và an toàn giao thông cũng có liên quan với nhau, cụ thể là ma sát giữa lốp xe và mặt đường Để đảm bảo lái xe được an toàn, người lái xe cần quan tâm đến lốp xe như thế nào? Em hãy cùng Lan và Minh suy nghĩ rồi khoanh tròn vào một trong hai từ “Đúng” hoặc “Sai” ứng với các chỉ dẫn sau:
T
T
A Kiểm tra xem các gân trên mặt lốp xe còn cao hay đã mòn hết! Đúng/Sai
B Hãy kiểm tra xem lốp xe là sản phẩm của nhà sản xuất nào! Đúng/Sai
C Hãy kiểm tra xem các gân trên lốp xe còn cao hay đã mòn hết,
đồng thời lốp xe có được bơm căng đúng chỉ dẫn của nhà sản
xuất không!
Đúng/Sai
BÀI 2: CỌN NƯỚC
Theo báo Nông nghiệp (15/04/2010), "Sáng kiến của nông dân Pắc Nặm (Bắc Kạn), Chống hạn bằng cọn nước": Cả nước đang hạn hán Vùng đồng bằng dùng máy bơm chống hạn, nhưng vùng cao lấy đâu ra máy móc Vả lại có máy rồi thì kiếm đâu ra dầu "nuôi" máy Thế là người dân vùng cao của huyện nghèo Pác Nặm quay về dùng một công cụ truyền thống để lấy nước trồng lúa, đó là cái cọn nước làm 100% bằng tre, gỗ Hiện nay trên địa bàn huyện Pác Nặm có hơn 100 chiếc cọn nước, thời gian qua đã chống hạn, cung cấp nước tưới cho hàng trăm ha trên địa bàn Điều đó cho thấy, đồng bào dân tộc thiểu số đã phát huy sự sáng tạo và nội lực để khắc phục khó khăn
