skkn khai thác tư liệu từ internet phục vụ giảng dạy môn công nghệ lớp 11 – phần động cơ đốt trong

Thực hiện việc đổi mới chương trình sách giáo khoa từ năm học 2007-2008đến nay, qua thực tiễn giảng dạy của bản thân tôi đã rút ra được kinh nghiệm, đặcbiệt là những kinh nghiệm thuộc họ

Sáng kiến kinh nghiệm:

KHAI THÁC TƯ LIỆU TỪ INTERNET PHỤC VỤ GIẢNG DẠY MÔN CÔNG NGHỆ LỚP 11

PHẦN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Dạy tốt và học tốt là mục tiêu phấn đấu của trong toàn ngành giáo dục nóichung, trong từng trường THPT nói riêng và đó cũng chính là tiêu chí, mục tiêu,định hướng trong mọi hoạt động giáo dục của bản thân tôi

Thực hiện việc đổi mới chương trình sách giáo khoa từ năm học 2007-2008đến nay, qua thực tiễn giảng dạy của bản thân tôi đã rút ra được kinh nghiệm, đặcbiệt là những kinh nghiệm thuộc học phần Động cơ đốt trong Với phương châmcùng nhau chia sẻ nhằm hướng tới chọn lựa phương pháp dạy học thiết thực, phùhợp, phát huy vai trò chủ thể, năng động sáng tạo của học sinh đối với môn Côngnghệ lớp 11 trên nền tảng khai thác có hiệu quả nguồn tư liệu bổ trợ, sử dụng đồdùng dạy học và trang thiết bị được trang cấp một cách hợp lý, tôi mạnh dạn trình

bày sáng kiến kinh nghiệm: “Khai thác tư liệu từ Internet phục vụ giảng dạy

môn Công nghệ lớp 11 – phần Động cơ đốt trong” Để thực sự nâng cao hiệu quả

giảng dạy, cần phải phối kết hợp rất nhiều yếu tố từ việc chọn lựa phương phápphù hợp với đặc thù bộ môn, phù hợp từng đối tượng tương tác đến việc sử dụng

có hiệu quả các trang thiết bị hỗ trợ, đồ dùng dạy – học, nguồn tư liệu minh hoạhợp lí cũng như ứng dụng thành quả công nghệ thông tin trong công tác soạn

giảng… Tuy nhiên trong khuôn khổ đề tài này tôi chỉ xin đề cập đến việc sử dụng

có hiệu quả nguồn tư liệu đa dạng, phong phú từ Internet với phương châm thực hiện các giải pháp giảng dạy tích cực nhằm thực hiện đổi mới phương pháp dạy học đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của sự nghiệp giáo dục.

Biển học vô bờ, tôi nghĩ rằng mỗi giáo viên đều có phương pháp riêng, kinhnghiệm riêng trong việc truyền thụ kiến thức đến học sinh, trong giới hạn của sángkiến kinh nghiệm này, tôi chỉ muốn góp phần nhỏ của mình trong việc đổi mớiphương pháp dạy học hướng đến mục đích nâng cao hiệu quả dạy và học bộ môn

Do đó, rất mong được sự đóng góp, bổ sung từ phía quý thầy cô giáo để tôi có thểhoàn thiện hơn, ngày càng thực hiện tốt hơn nhiệm vụ của một giáo viên

II TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:

1 Cơ sở lý luận:

1.1Đặc trưng bộ môn:

Môn Công nghệ là môn học gắn liền với thực tiễn khoa học và đời sống;Nghiên cứu các vấn đề có liên quan đến quá trình tác động của con người vào thế

giới tự nhiên để tạo ra các sản phẩm, của cải, vật chất phục vụ lợi ích của conngười Cuộc cách mạng khoa học – công nghệ làm thay đổi toàn diện đời sống conngười cả mặt tích cực lẫn tiêu cực; nghiên cứu môn Công nghệ cần đặt trong mốiquan hệ giữa khoa học và thực tiễn đời sống xã hội, với tự nhiên, với môi trườngtheo quan điểm sinh thái học.

Nội dung môn Công nghệ lớp 11 gồm 3 phần có quan hệ logic chặt chẽ vớinhau nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức phổ quát về khoa học – côngnghệ:

- Phần 1: Vẽ kĩ thuật: Học phần mang tính hướng nghiệp sâu sắc, trang bị cho

học sinh những kiến thức kĩ thuật tổng hợp, nhằm chuẩn bị cho các em tưduy kĩ thuật, sẵn sàng đi vào lao động

- Phần 2: Chế tạo cơ khí: Vận dụng những kiến thức đã học ở phần trước,

bước đầu giúp học sinh tư duy về khả năng đưa lí thuyết vào thực tiễn sảnxuất và gia công cơ khí; sử dụng các trang thiết bị, máy móc trong sản xuấtnhằm từng bước góp phần đẩy mạnh thực hiện công cuộc công nghiệp hoá –hiện đại hoá đất nước

- Phần 3: Động cơ đốt trong: Là một sản phẩm hoàn chỉnh được tạo ra từ nền

tảng của hai học phần trên, là kết tinh giữa lí thuyết và thực tiễn sản xuất cơkhí Nội dung thể hiện được vai trò, vị trí và tầm quan trọng cũng như việcứng dụng động cơ đốt trong vào thực tế đời sống xã hội, trang bị cho họcsinh những kiến thức cơ bản về một sản phẩm cơ khí hoàn chỉnh từ nguyên

lí, cấu tạo đến việc sử dụng phục vụ nhu cầu trong đời sống con người

Từ những nội dung mang tính đặc thù trên, bản thân tôi nhận thấy cần phảigiúp học sinh lĩnh hội tốt chương trình môn học, tạo tiền đề cơ sở cho lực lượnglao động, sáng tạo giàu tiềm năng, góp phần đẩy mạnh hơn nữa công cuộc côngnghiệp hoá – hiện đại hoá đất nước Để làm được điều đó, trước hết bản thân cầnphải nỗ lực học tập không ngừng, luôn tìm tòi, đổi mới phương pháp dạy học đưacác phương pháp giảng dạy mang tính tích cực vào thực tế giảng dạy nhằm phùhợp với mục tiêu, bản chất của nội dung môn học, phù hợp với từng đối tượng họcsinh và các công cụ, phương tiện dạy học sẵn có, thực hiện tốt mục tiêu phấn đấucủa ngành và của bản thân

1.2Nhận thức về đổi mới phương pháp dạy học:

Hiện nay, trên thế giới nói chung, ở Việt Nam nói riêng, trong tất cả các bậchọc, cuộc cách mạng về phương pháp giảng dạy đang diễn ra mạnh mẽ Điều nàyxuất phát từ như cầu bức thiết: chỉ có không ngừng cải tiến phương pháp dạy học

Về nguyên tắc, đổi mới phương pháp dạy học đòi hỏi phải đổi mới cả về nộidung bài giảng, cách tiến hành các phương pháp dạy và phương pháp học, đổi mớicác phương tiện và hình thức triển khai phương pháp trên cơ sở khai thác triệt để

ưu điểm của các phương pháp truyền thống và vận dụng linh hoạt một số phươngpháp dạy – học tiên tiến nhằm nâng cao tính chủ động, sáng tạo, năng lực phát hiện

và giải quyết các vấn đề, phát huy tối đa tính tích cực, chủ động và sáng tạo củahọc sinh, nâng cao năng lực tự học, tự nghiên cứu, nâng cao các kĩ năng về tìmkiếm, xử lí thông tin, kĩ năng trình bày, thuyết phục, kĩ năng tự phát triển

Theo đó, khi tiến hành đổi mới phương pháp dạy học cần quan tâm đến nhữngvấn đề đã được đúc kết sau:

- Bắt đầu từ quan điểm: Dạy học lấy học sinh làm trung tâm

- Tuân thủ nguyên tắc: Tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh

- Kết hợp hài hòa giữa các phương pháp dạy học khác nhau, phù hợp với cáctình huống dạy học để đạt được mục tiêu và hiệu quả của bài giảng

- Sự liên quan mật thiết giữa đổi mới phương pháp dạy học với việc sử dụng

có hiệu quả các phương tiện và thiết bị dạy học

Từ quan niệm lấy học sinh làm trung tâm đòi hỏi giáo viên phải thay đổi từchỗ truyền đạt kiến thức theo kiểu cung cấp nội dung theo phương pháp truyềnthống bằng cách tiếp cận mục tiêu sao cho học sinh đạt được mục tiêu xây dựngnhững kỹ năng cần thiết như phân tích, tổng hợp, phán đoán, phản biện, ra quyếtđịnh, giải quyết vấn đề…

Người thầy đóng vai trò là người chỉ đường chứ không phải dẫn đường,

“người dạy phải chỉ ra con đường mà người học sẽ phải đi và cách đi trên con

đường đó, còn người học bắt buộc phải tự đi trên con đường đó trong suốt quá trình học một học phần” Trên tinh thần này, đòi hỏi phải tăng cường vai trò tổ

chức, hướng dẫn, định hướng và điều khiển của người thầy đối với hoạt động học,hoạt động tư duy sáng tạo và rèn luyện kỹ năng của học sinh; thúc đẩy và tăngcường mối liên kết giữa đào tạo và nghiên cứu khoa học

Đặc biệt, người thầy cần chú ý giúp học sinh có được nhu cầu học tập, nângcao ý thức tự giác trong học tập, năng lực tự học, tự nghiên cứu; phát triển tư duysáng tạo, rèn luyện kỹ năng thực hành, nâng cao kỹ năng làm việc cộng đồng, kỹnăng tìm kiếm và xử lý thông tin, kỹ năng trình bày, thảo luận

Trong đổi mới phương pháp dạy học người thầy đóng vai trò là người thiết kế

và tổ chức thực hiện các kế hoạch bài gảng một cách hợp lí, tạo ra môi trường họctập tích cực, thân thiện, kích thích tính chủ động tiếp cận tri thức của học sinh.Đồng thời, cần chú ý linh hoạt lồng ghép dạy cho học sinh các cách học: học quan

sát; học thu thập, phân tích và xử lý thông tin; học cách tổng hợp vấn đề; học cáchkhát quát hoá; học phán đoán; học cách thông tin; học quyết định và hành động;học đánh giá thông qua nhiều hình thức đa dạng, phong phú đặc biệt hơn cả cầnphải tăng cường hình thức thảo luận, trao đổi, học tập theo nhóm… nhằm kíchthích học sinh phải đọc tài liệu, nghiên cứu, đưa ra những chính kiến của mình, vậndụng một cách chủ động từ lí luận vào thực tiễn, tạo sự hứng thú cho học sinh.Ngoài ra, việc đánh giá và cho điểm những học sinh tham gia xây dựng bài học làmột trong những động thái mang tính động lực nhằm kích thích sự hăng hái thamgia học tập trong từng học sinh.

1.3Vai trò của tư liệu trong giảng dạy:

Trước hết, tôi xin được phép khẳng định không có một hoạt động nghiên cứunào mà không cần dùng đến tư liệu và thông tin Vậy tư liệu, thông tin có thể thuthập từ đâu – từ thư viện, từ sách báo, từ các kênh thông tin khác nhau trong đờisống xã hội và nguồn tư liệu đa dạng, phong phú, có thể truy cập, sử dụng, chia sẽ,

… ở khắp mọi nơi – đó chính là nguồn tư liệu, thông tin từ Internet

Như tôi đã trình bày ở trên, bắt đầu từ quan điểm dạy học lấy học sinh làmtrung tâm; tuân thủ nguyên tắc tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh, ngườithầy có vai trò định hướng giúp học sinh tìm tòi, nghiên cứu, sáng tạo khoa học;tạo cảm giác hứng khởi, say mê với khoa học trong học sinh Để thực hiện đượcđiều này, ngoài những nội dung được truyền đạt trong sách giáo khoa, người thầycần phải tích cực tìm kiếm các tư liệu có liên quan đến bài giảng để minh chứng,

mở rộng, đào sâu các vấn đề nêu ra; chỉ khi nào thực sự thoả mãn trong việc lĩnhhội tri thức thì khi ấy mới kích thích được sự hăng say tìm hiểu khoa học trong họcsinh

Tư liệu là chìa khoá mở ra các cánh cửa tri thức giúp lý giải, minh chứng chohàng vạn câu hỏi vì sao trong đầu chúng ta; đồng thời đó cũng chính là phươngtiện để làm sáng tỏ những khuất lấp mà đôi khi dùng từ ngữ, ngôn ngữ,… khôngthể diễn tả hết được

2 Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài:

2.1Phần đại cương về động cơ đốt trong:

- Chân dung các nhà khoa học gắn liền với lịch sử phát triển động cơ đốttrong:

- Các tiêu chí phân loại động cơ đốt trong khác:

o Động cơ có píttông chuyển động xoay

Bên trong píttông của động cơ,

cùng một thể tích buồng đốt đã thực

hiện lần lượt 4 giai đoạn khác nhau –

nạp, nén, cháy và thải Động cơ xoay

cũng thực hiện 4 giai đoạn đó, nhưng

khác biệt ở chỗ, mỗi giai đoạn được

thực hiện trong một khoang riêng.

Mỗi giai đoạn có một xilanh riêng và

rotor di chuyển liên tục từ xilanh này

tới xilanh kế tiếp.

Cũng tương tự như động cơ píttông, động cơ xoay hoạt động dựa trên áp lực được tạo ra khi hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí bị đốt cháy

Trong động cơ xoay, áp lực từ buồng đốt được nén lại trong một khoang chứa, khoang này chính là một phần của buồng đốt và tiếp giáp với một bề mặt của rotor hình tam giác.

Rotor hình tam giác gắn với vòng răng trung tâm chuyển động quanh một bánh răng cố định.

Hỗn hợp không khí và nhiên liệu

được hút vào trong suốt kỳ hút nhiên

Kiểu chữ V Bố trí hình sao Bố trí về 2 phía

o Công nghệ động cơ đốt trong 5 kỳ:

Năm 2009, Hãng Ilmor trình làng sáng chế mới với động cơ xăng 3 xilanhhoạt động thêm kỳ thứ 5 so với 4 như thường lệ

Ilmor tuyên bố với 3 xilanh dung tích 700 phân khối, kiểu động cơ mới cócông suất lên tới 130 mã lực ở tốc độ quay 7.000 vòng/phút, mômen xoắn cực đại166Nm ở tốc độ quay 5.000 vòng/phút Các giá trị này tương đương với động cơđiêzen dung tích 2.000 cm3

Mặt cắt và cấu trúc tổng thể động cơ xăng 5 kỳ của Ilmor

Nguyên tắc của Ilmor, dĩ nhiên, vẫn dựa trên động cơ 4 kỳ nhưng được sắpxếp lại Động cơ 3 xilanh sử dụng hai trục cam Trong đó trục cam áp suất cao (HP

- high pressure) dùng để vận hành các van của 2 xilanh ngoài cùng (có bán kínhnhỏ) Trục cam áp suất thấp (LP - low pressure) điều khiển van xilanh giữa (bánkính lớn hơn) Trục HP có tốc độ quay bằng nửa trục khuỷu còn LP bằng đúng tốc

độ trục khuỷu

Hai xilanh ngoài (sơ cấp) vẫn hoạt động theo 4 kỳ nạp, nén, cháy – dãn nở,thải Đến kỳ thải, cả hai không thoát khí thải ra ngoài mà lần lượt đưa vào xilanh ởgiữa Tại đây, hỗn hợp khí áp suất cao sẽ đẩy píttông, cung cấp thêm năng lượng

để tăng tỷ số nén

Xilanh thứ cấp (áp suất thấp) tách riêng quá trình nén và giãn nên có thểgiúp tăng mức độ giãn và nén cho hai xilanh còn lại Nhờ đó mà tỷ số nén có thểđạt đến 14,5:1, gần bằng động cơ điêzen.

5 kỳ của động cơ được chia thành:

- Nạp hòa khí vào buồng đốt (2 xilanh

Theo Ilmor, động cơ này có những ưu

điểm như cần áp suất bơm thấp, tăng tỷ số nén nên tăng hiệu suất đốt cháy Cáccông nghệ sử dụng là đơn giản nên không cần quá nhiều chi phí Động cơ gọn nhẹ

do hai xilanh ngoài có kích cỡ nhỏ

o Dùng phim tư liệu mô tả nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong:

(Một số hình ảnh cắt từ phim tư liệu – Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ)

Cấu tạo trục cam và vị trí các van

của từng buồng đốt Ảnh: Ilmor.

Giúp học sinh dễ dàng nhận ra sự chuyển biến của các nhóm chi tiết nhưpíttông, thanh truyền, trục khuỷu, xuppap, cò mổ,… và hoạt động của môi chấtcông tác trong các kỳ làm việc của động cơ.

2.2Phần cấu tạo của động cơ đốt trong:

- Thân máy, nắp máy:

Dựa theo mục tiêu của bài học, giúp học sinh biết được nhiệm vụ, cấu tạochung, sự đa dạng của thân máy, nắp máy; phân biệt, nhận biết 2 loại thân máy,nắp máy làm mát bằng nước và làm mát bằng không khí,… tôi sử dụng kết hợp cả

2 dạng thông tin tư liệu là hình ảnh và phim cho bài giảng

Với hình ảnh, mô tả sự đa dạng, kết cấu, sự khác biệt của các loại thân máy,nắp máy

Với phim tư liệu diễn hoạ 3D quy trình lắp ghép động cơ đốt trong, tôi muốnkhẳng định với học sinh: Thân máy, nắp máy là “khung xương” cố định dùng đểlắp các cơ cấu, hệ thống của động cơ Một số hình ảnh minh hoạt cắt ra từ phim:

- Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền: Sử dụng tư liệu minh hoạ làm rõ các vấn đềnhư: Tại sao phải có nhiều dạng đỉnh pittông khác nhau? Có những dạngthanh truyền nào? Thanh truyền trên xe máy có gì khác so với hình biểu diễnsách giáo khoa?

o Các dạng đỉnh píttông và ứng dụng:

Dạng lồi: Có độ cứng vững cao, thườngdùng cho các động cơ 2 kỳ (xăng 2 kỳ)

Dạng bằng, hoặc lõm ít: Thường dùngcho động cơ xăng 4 kỳ, dùng bộ chế hòa khí

do đã được hòa trộn tương đối kỹ trong bìnhxăng con nên nhu cầu hòa trộn hòa khí trongbuồng đốt không còn nhiều nữa Hoặc có thểdùng trong các động cơ có buồng đốt phụ, tứctạo một buồng đốt nhỏ trong nắp xilanh đểquá trình hoà trộn diễn ra trước được thuậnlợi

Dạng lõm nhiều: Thường dùng đối vớiđộng cơ điêzen hoặc động cơ sử dụng hệthống phun xăng trực tiếp, hoà khí được hìnhthành ngay trong buồng cháy vì thế cần phải

có sự vận động xoáy lốc nhanh, mạnh, chínhdạng đỉnh píttông này sẽ giúp thực hiện hiệu

quả việc này.

o Các dạng thanh truyền, cấu tạo trục khuỷu thanh truyền trên xe máy:

Trên xe máy, thanh truyền thường có đầu to liền khối, lắp ổ bi; Vì thế, để lắpđầu to thanh truyền với chốt khuỷu, trục khuỷu

phải có cấu tạo thành nhiều phần, chốt khuỷu và

má khuỷu có thể tháo rời nhau

Thuật ngữ phổ thông thường dùng trong sửa

chữa xe máy: Thanh truyền gọi là tay dên; Má

khuỷu gọi là má dên; Chốt khuỷu gọi là ắc dên

- Hệ thống làm mát:

Bản chất của hệ thống làm mát

cho động cơ là phải giữ cho nhiệt độ các

chi tiết tại khu vực buồng cháy đạt mức

độ cho phép, lý tưởng cho quá trình đốt

cháy hoà khí diễn ra Vì thế, nhiệt độ

nước làm mát trong hệ thống phải đạt

giá trị thích hợp, để thực hiện được điều

này cần phải có hệ thống sấy nước và

van hằng nhiệt

(Sơ đồ cấu tạo van hằng nhiệt)

Trong xilanh của van hằng nhiệt

có chứa môi chất công tác là các hạtparaphin rắn, các hạt parapin này sẽgiãn nở khi gặp nhiệt độ cao điều khiển

sự đóng mở của van Trên xilanh cógắn cánh van, lò xo hồi vị luôn ép vanđóng

- Ở nhiệt độ bình thường lò sohồi vị đẩy xilanh mang cánh van đi lênlàm van đóng, nước không qua vanhằng nhiệt

- Khi nhiệt độ động cơ đạt nhiệt

độ làm việc, Parapin giãn nở thắng sứccản lò xo đẩy xi lanh xuống làm mởvan và mở thông đường nước từ động

cơ ra két làm mát (trên két thường ghitrị số nhiệt độ mở van khoảng 52÷900Choặc cao hơn)

(Các cách bố trí van hằng nhiệt trong hệ thống làm mát)

- Hệ thống khởi động: Sử dụng phim tư liệu các cách khởi động thường dùngtrên thực tế và diễn hoạ nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động bằngđộng cơ điện 1 chiều Một số hình ảnh chụp từ phim:

Các cách khởi động động cơ thường dùng trên thực tế