TL tích hợp năng lượng môn CN(he2010)

Mục tiêu tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong môn Công nghệ 1.1 Về kiến thức - Nêu được các khái niệm cơ bản trong các phần Cơ khí, Động cơ đốt trong, Kỹ thu

CHƯƠNG II: GIÁO DỤC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ

TRONG MÔN CÔNG NGHỆ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

1 Mục tiêu tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong môn

Công nghệ

1.1 Về kiến thức

- Nêu được các khái niệm cơ bản trong các phần Cơ khí, Động cơ đốt trong, Kỹ thuật điện tử, Kỹ thuật điện dân dụng về việc sử dụng NLTK & HQ trong môn học Công nghệ ở trường THPT

- Hiểu được sự cần thiết phải sử dụng NLTK & HQ trong các ngành sản xuất và trong đời sống

- Sử dụng được các kiến thức để giải quyết vấn đề, những huống mà HS gặp phải trong thực tiễn, đời sống

1.2 Về kĩ năng

- Quan sát, nhận xét qua tranh ảnh, hình vẽ, thực tế việc sử năng lượng ở địa phương

- Thu thập, xử lí thông tin, viết báo cáo và trình bày các thông tin về sử dụng NLTK &

HQ qua môn công nghệ

- Phân tích mối quan hệ giữa hoạt động của con người với môi trường, tác động của con người vào môi trường qua quá trình sản xuất

1.3 Về thái độ, hành vi

- Có ý thức quan tâm tới vấn đề sử dụng NLTK & HQ

- Có hành vi sử dụng NLTK & HQ ở trong lớp học, tại nhà trường, địa phương nơi các em đang sống; có ý thức tuyên truyền về sử dụng NLTK & HQ trong gia đình và cộng đồng

2 Một số nội dung và địa chỉ tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu

quả trong môn Công nghệ cấp trung học phổ thông

Nội dung trong chương trình Công nghệ THPT các lớp phổ thông có nhiều khả năng

để khai thác dạy tích hợp giáo dục sử dụng NLTK & HQ Các phần Cơ khí, Động cơ đốt trong, Kỹ thuật điện tử, Kỹ thuật điện dân dụng được HS tìm hiểu ở lớp 11 và 12 Trong mỗi học phần đều có các bài dạy có TN thực hành, do vậy việc tích hợp giáo dục sử dụng NLTK

& HQ cho HS trong quá trình giảng dạy là rất thuận lợi Cụ thể, các địa chỉ tích hợp điển hình như sau:

Lớp Tên bài Địa chỉ tích hợp Nội dung tích hợp giáo dục sử

dụng NLTK & HQ

Mức độ tích hợp Phần Cơ khí

Lớp 11 Bài 8:

Thiết kế và bản

vẽ kĩ thuật

1 Các giai đoạn thiết kế

+ Lập quy chế tạo trình chính xác => tiết kiệm vật liệu

Bộ phận Bài 13:

Lập bản vẽ kĩ

thuật bằng máy

tính

III Khái quát về phần mềm Autocad

+ Bản vẽ cơ khí, xây dựng được thiết kế bằng phần mềm Autocad có độ chính xác rất cao => chính xác hóa khi thi công và gia công cơ khí

Bộ phận

Bài 15:

Vật liệu cơ khí

I Một số tính chất đặc trưng của vật liệu

II Một số loại vật liệu thông dụng

- Biết tính chất của vật liệu cơ khí để lựa chọn theo yêu cầu

sử dụng tiết kiệm được năng lượng khi gia công đối với vật liệu đó

- Các vật liệu cơ khí sử dụng phù hợp với công việc

Bộ phận

- Liên hệ

Lớp 11

Bài 16:

Công nghệ chế

tạo phôi

I Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc

- Tiết kiệm năng lượng khi gia công đúc:

* Sử dụng lò nấu chảy phù hợp với lượng kim loại cần nấu chảy

* Giảm thời gian gia công chi tiết

* Chọn phương pháp phù hợp giảm năng lượng tiêu tốn để

Bộ phận

II Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp gia công bằng áp lực

III Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn

gia công

* Sử dụng các phương pháp đúc đặc biệt

* Làm khuôn chính xác

- Xác định phương pháp gia công áp lực

- Phương pháp hàn thông dụng

- Chọn que hàn phù hợp, hàn đúng kỹ thuật

Bộ phận

Bộ phận

- Liên hệ

Bài 17:

Công nghệ cắt

gọt kim loại

II Gia công trên máy tiện

- Các chuyển động khi tiện

- Nắm vững các chuyển động khi tiện, chọn dao tiện phù hợp tăng năng suất lao động, giảm năng lượng tiêu tốn

Bộ phận

Bài 18:

Lập quy trình

công nghệ chế

tạo một chi tiết

đơn giản

- Lập quy trình gia công hợp

lý quyết định đến việc sử dụng năng lượng trong quá trình gia công

- Lập quy trình gia công hợp

lý, ưu việt giảm thời gian gia công, tiết kiệm năng lượng để gia công

Bộ phận

Bài 19:

Tự động hóa

trong chế tạo cơ

khí

II Các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững

Sử dụng công nghệ cao trong sản xuất cơ khí để giảm chi phí về năng lượng, tiết kiệm nguyên liệu sản xuất

Toàn bộ

Phần Động cơ đốt trong

Lớp 11 Bài 21: II Nguyên lí làm việc - Nguyên lí làm việc của động

Lớp 11

Nguyên lí làm

việc của động

cơ đốt trong

của động cơ 4 kì

III Nguyên lí làm việc của động cơ hai kì

cơ 4 kì, 2 kì liên quan đến tiêu hao nhiên liệu:

* Động cơ xăng 2 kì và 4 kì cùng công suất => tiêu hao nhiện liệu của động cơ 4 kì ít hơn => xu thế hiện nay động

cơ chạy nhiên liệu xăng thường dùng động cơ 4 kỳ

- Tìm hiểu cấu tạo và các kì làm việc của động cơ

Bộ phận

- Liên hệ

Bài 24:

Cơ cấu phối

khí

II Cơ cấu phối khí dùng xupap

- Nguyên lí làm việc:

* Điều chỉnh cơ cấu đóng mở đúng thời điểm giảm tiêu hao nhiện liệu, công suất động cơ đảm bảo

Bộ phận

Bài 27: Hệ

thống cung cấp

nhiên liệu và

không khí trong

động cơ xăng

II Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hòa khí III Hệ thống phun xăng

- Nguyên lí làm việc của hệ thống

- Nguyên tắc làm việc của hệ thống phun xăng:

* Điều chỉnh tự động phun xăng tiết kiệm được năng lượng

Bộ phận

Bài 28:

Hệ thống cung

cấp nhiên liệu

và không khí

trong động cơ

điêzen

II Cấu tạo và nguyên

lý làm việc

- Nguyên lí làm việc của hệ thống:

* Kì nạp chỉ nạp không khí vào buồng cháy

* Điều chỉnh bơm cao áp để tạo ra áp suất cao, phù hợp với chế độ làm việc, phát huy được công suất của động cơ, giảm tiêu tốn năng lượng

Bộ phận

Bài 32:

Khái quát về

ứng dụng của

động cơ đốt

trong

I Vai trò và vị trí của động cơ đốt trong

II Nguyên tắc ứng dụng động cơ đốt trong

- Lựa chọn động cơ để sử dụng phù hợp với công việc

- Căn cứ vào tính chất công việc chọn động cơ có tốc độ quay, công suất phù hợp

Bộ phận -Liên hệ

Bài 33 => 37:

Ứng dụng của

động cơ đốt

trong

- Cách bố trí, sử dụng động cơ trên các lĩnh vực khác nhau

- Bố trí động cơ hợp lý tăng hiệu suất làm việc của động cơ giảm tiêu hao năng lượng

- Thay đổi tốc độ giúp sử dụng động cơ hiệu quả hơn góp phần sử dụng hiệu quả năng lượng

- Sử dụng các bộ thay đổi tốc

độ

Bộ phận

- Liên hệ

Lớp 11 Bài 38:

Thực hành bảo

dưỡng động cơ

đốt trong

Tác dụng của bảo dưỡng động

cơ đốt trong:

* Bảo dưỡng theo chế độ quy định đối với động cơ làm giảm tiêu hao năng lượng, tăng tính hiệu quả khi làm việc

Toàn bộ

Phần Kĩ thuật điện tử

Lớp 12 Bài 13:

Khái niệm về

mạch điện tử

điều khiển

II Công dụng

III Phân loại

- Công dụng của mạch điện tử điều khiển

- Mạch điện tử điều khiển được sử dụng trong các thiết

bị dùng cho sản xuất, trong đời sống => điều khiển các chế độ làm việc phù hợp

Bộ phận

- Liên hệ

- Phân loại để lựa chọn, sử dụng:

* Chọn đúng loại mạch điện

tử phù hợp với công suất, tính chất làm việc của các thiết bị điện tử tiết kiệm được năng lượng tiêu thụ

Bộ phận -Liên hệ

Bài 15, 16:

Mạch điều

khiển tốc độ

động cơ xoay

chiều một pha

I Công dụng

II Một số mạch điều khiển

- Thay đổi tốc độ của động cơ

- Sử dụng các thiết bị điện tử thay thế

Liên hệ

Phần Kĩ thuật điện

Lớp 12 Bài 22:

Hệ thống điện

quốc gia

I Khái niệm về hệ thống điện quốc gia

III Vai trò của hệ thống điện quốc gia

- Truyền tải điện năng trong

hệ thống điện quốc gia:

* Sử dụng máy biến áp để tăng điện áp truyền tải =>

giảm tổn hao trên hệ thống đường dây tải điện

- Vai trò của hệ thống điện quốc gia trong sản xuất:

* Đảm bảo cung cấp điện năng cho các ngành sản xuất

ổn định, tin cậy, kinh tế

Bộ phận

- liên hệ

Lớp 12 Bài 23:

Mạch điện

xoay chiều ba

pha

Cách nối nguồn điện và tải ba pha

- Quan hệ giữa các cách nối:

* Chọn cách nối phù hợp với thiết bị => nâng cao hiệu suất của thiết bị và hiệu quả sử dụng

Liên hệ

Bài 25: II Máy biến áp ba pha Khái niệm và công dụng:

Máy điện xoạy

chiều ba pha –

máy biến áp ba

pha

* Máy biến áp ba pha sử dụng

để truyền tải năng lượng điện

đi xa

* Tăng điện áp truyền tải giảm tổn hao năng lượng điện trên đường dây

Bộ phận

- liên hệ

3 Giới thiệu một số bài soạn tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu

quả trong môn Công nghệ ở trường trung học phổ thông

Bài 15: VẬT LIỆU CƠ KHÍ (Lớp 11)

I Mục tiêu

1 Kiến thức: Hiểu và biết được tính chất, công dụng của một số loại vật liệu dùng trong cơ khí

2 Kỹ năng: Nhận biết được một số loại vật liệu cơ khí thông dụng

3 Thái độ: Có ý thức quan tâm đến các loại vật liệu cơ khí và sử dụng vật liệu cơ khí sao cho tiết kiệm, hiệu quả

II Chuẩn bị bài dạy

1 Kiến thức liên quan

Vật liệu cơ khí đã được dạy trong chương trình lớp 8 - THCS HS đã biết một số kiến thức cơ bản về gia công cơ khí, cụ thể:

- Vật liệu kim loại, biết thành phần và phân loại kim loại đen, kim loại màu

- Tích chất cơ bản của vật liệu cơ khí: tính chất cơ học, vật lý, hóa học, và tính công nghệ

HS thử tính dẻo, tính cứng và khả năng biến dạng của vật liệu kim loại

2 Chuẩn bị nội dung

- Nghiên cứu kỹ bài 15 – SGK Công nghệ 11

- Tìm kiếm, sưu tầm các thông tin, tư liệu, tranh ảnh, mẫu vật liên quan đến vật liệu cơ khí

- Xem lại bài 18, 19 SGK lớp 8 môn Công nghệ

- Đọc phần thông tin bổ sung trong SGK, SGV

- Tham khảo SGK Công nghệ 11 thí điểm phân ban.

3 Chuẩn bị của giáo viên và HS

a) Giáo viên: Chuẩn bị mẫu vật một số vật liệu cơ khí như thép, sắt, đồng …

b) HS: Đọc trước bài 15

III Gợi ý các hoạt động dạy học tích hợp trong bài

Hoạt động 1: Tìm hiểu về một số tính chất đặc trưng của vật liệu

Sau khi trình bày xong các tính chất đặc trưng của vật liệu GV nên củng cố nội dung chính của phần này và tiến hành tích hợp sử dụng NLTK & HQ:

(Tích hợp sử

dụng NLTK &

HQ)

Hỏi: nêu một số ứng dụng của vật liệu cơ khí trong thực tế Vì sao nói khi chọn, sử dụng vật liệu gia công phù hợp giảm tiêu tốn năng lượng?

GV giải thích:

Trên cơ sở hiểu về tính chất của vật liệu cơ khí có thể chọn các loại vật liệu phù hợp đảm bảo yêu cầu kĩ thuật giảm năng lượng tiêu tốn trong quá trình sản xuất các chi tiết máy

- Bánh răng nhựa thay cho bánh răng thép trong các đồ dùng điện giúp giảm vật liệu và tiêu tốn năng lượng khi gia công

- Dùng compozit chế tạo thân máy công cụ giảm được năng lượng so với sản xuất bằng thép

- Dùng compozit chế tạo thân ca nô nhỏ thay thế cho sắt thép giúp giảm tiêu tốn năng lượng khi gia công bằng vật liệu sắt thép

Hoạt động 2: Tìm hiểu một số loại vật loại thông dụng (Tích hợp sử dụng NLTK & HQ)

(Tích hợp sử

dụng NLTK &

HQ)

GV: 1 Tại sao con người luôn nghiên cứu tìm ra các loại vật liệu mới?

Gợi ý:

Việc tạo ra các loại vật liệu mới nhằm đáp ứng các yêu cầu trong chế tạo cơ khí

mà các vật liệu hiện có không đáp ứng được hoặc đã khan hiếm Nhưng một vấn

đề quan trọng nữa là tính hiệu quả trong

HS thảo luận rồi trình bày ý kiến

sản xuất dẫn tới tiết kiệm năng lượng.

2 Việc thay thế các vật liệu như nhựa nhiệt cứng, nhựa nhiệt dẻo hay compozit trong chế tạo cơ khí có ý nghĩa gì trong việc sử dụng NLTK & HQ?

Gợi ý:

Khi sử dụng chúng đúng với các yêu cầu

kĩ thuật sẽ giúp tiết kiệm năng lượng GV

có thể lấy ví dụ

HS thảo luận rồi trình bày ý kiến

Hoạt động 3: Tổng kết đánh giá giờ học

Liên hệ giáo dục sử dụng NLTK & HQ trong bài

Bài 21: NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

(Lớp 11)

I Mục tiêu

1 Kiến thức

- Hiểu được một số khái niệm cơ bản về động cơ đốt trong

- Hiểu được nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong

2 Kỹ năng: nhận biết được các quá trình diễn ra trong động cơ đốt trong từ tranh vẽ

3 Thái độ

- Có ý thức tìm hiểu nguyên lí của động cơ đốt trong

- Quan tâm đến vấn đề tiết kiệm xăng dầu khi lựa chọn, sử dụng các động cơ đốt trong

II Chuẩn bị bài dạy

1 Chuẩn bị nội dung

- Giáo viên

+ Đọc kĩ nội dung bài dạy trong SGK, tham khảo sách GV

+ Tìm hiểu các thông tin liên quan tới động cơ nhiệt …)

- Học sinh

+ Ôn lại kiến thức về động cơ nhiệt đã được học trong chương trình vật lí

+ Đọc trước bài học ở nhà

2 Chuẩn bị phương tiện dạy học

- Giáo viên:

+ Tranh giáo khoa về động cơ đốt trong

+ Mô hình về động cơ 4 kỳ, và động cơ 2 kỳ

III Phân tích nội dung và cấu trúc bài dạy

1 Những nội dung liên quan HS đã được học: khái niệm, phân loại và cấu tạo chung của động cơ đốt trong

2 Những nội dung kiến thức mới HS cần chiếm lĩnh

+ Một số khái niệm cơ bản

+ Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kỳ

+ Đặc điểm cấu tạo và nguyên lí làm việc của động cơ 2 kì

3 Dự kiến các phương pháp dạy học

Nội dung kiến thức phần này khá logic, rõ ràng, cụ thể nhưng cũng khá trừu tượng

Do vậy, sử dụng phương pháp dạy học trực quan kết hợp với đàm thoại sẽ giúp được HS quan sát, suy luận và hiểu được bản chất của đối tượng nghiên cứu

IV Gợi ý các hoạt động dạy học tích hợp trong bài

Hoạt động 1: Đặt vấn đề

Mô tả hoạt động: tạo tâm thế học tập cho HS

Hoạt động 2: Tìm hiểu một số khái niệm cơ bản

Hoạt động 3: Tìm hiểu nguyên lí làm việc của động cơ Diegen 4 kỳ, động cơ Xăng 4 kỳ

Mô tả hoạt động: với động cơ 4 kì, chu trình làm việc được thể hiện khá mạch lạc trên hình 21.2 Do vậy, hoạt động này HS có thể tự nghiên cứu nội dung trong SGK và thảo luận GV

sẽ chốt lại kiến thức

Hoạt động 4: Nguyên lí làm việc của động cơ hai kì

Hoạt động 5: Nguyên lí làm việc của động cơ điegen 2 kì

Sau khi tìm hiểu nguyên lí làm việc của các động cơ, GV tổ chức hoạt động tích hợp giáo dục sử dụng NLTK & HQ như sau:

Hỏi Vì sao các động cơ xăng có công suất lớn

không dùng động cơ 2 kì?

GV Đối với động cơ xăng hai kì ở thời kì nạp

và thải có lẫn hỗn hợp công tác (xăng + không

khí), vì vậy dẫn đến tổn hao nhiên liệu

Đối với động cơ điêzen chỉ nạp không khí vì

vậy tổn hao nhiên liệu không xảy ra

* Chọn kiểu động cơ phù hợp với công suất

giảm tổn thất nhiên liệu

Trả lời câu hỏi

Hoạt động 6: Tổng kết bài

Liên hệ tích hợp giáo dục sử dụng NLTK & HQ

Bài 25: MÁY BIẾN ÁP BA PHA (Lớp 12)

I Mục tiêu

1 Kiến thức

- Biết được khái niệm, phân loại và công dụng của máy điện xoay chiều ba pha

- Biết công dụng, cấu tạo, cách nối dây, nguyên lí làm việc của máy biến áp ba pha

2 Kỹ năng: Phân biệt được máy điện tĩnh, máy điện quay, máy biến áp

3 Thái độ: Có ý thức tìm hiểu về máy biến áp ba pha và vấn đề tiết kiệm năng lượng

II Chuẩn bị bài dạy

1 Chuẩn bị của giáo viên

a) Chuẩn bị nội dung

- Xem lại bài máy biến áp Công nghệ 8 để chú ý kiến thức liên thông

- Đọc bài 25 SGK Công nghệ 12

- Tìm tài liệu tham khảo, chú ý đến số liệu truyền tải điện năng

b) Phương pháp dạy học

- Lựa chọn phương pháp dạy học nêu vấn đề

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học tích cực

c) Đồ dùng dạy học

- Tranh Máy biến áp ba pha có trong Bộ thiết bị dạy học tối thiểu

- Máy chiếu (nếu có sử dụng tranh ảnh sưu tầm và phần mềm dạy học)

III Gợi ý tổ chức các hoạt động dạy học tích hợp trong bài

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm, phân loại và công dụng của máy điện xoay chiều ba pha.

Hoạt động 2: Tìm hiểu máy biến áp ba pha

Sau khi tìm hiểu khái niệm, phân loại và công dụng của máy điện xoay chiều ba pha, máy biến áp ba pha, GV tổ chức hoạt động tích hợp giáo dục sử dụng NLTK & HQ như sau: Tích hợp giáo

dục sử dụng

NLTK & HQ

Hỏi: Vì sao máy biến áp ba pha được dùng

để truyền tải điện năng đi xa?

* Máy biến áp là một thiết bị quan trọng trong việc truyền tải điện năng đi xa, khi tăng điện áp truyền tải giảm được tổn hao điện năng tổn thất trên đường dây.

Hỏi: Bằng kiến thức đã học giải thích vì sao khi tăng điện áp truyền tải trên đường dây

sẽ giảm tổn hao điện năng?

GV kết luận:

- Gọi P / là công suất tổn hao trên đường dây truyền tải.

- P là công suất điện truyền tải.

- U, I, R là điện áp, dòng điện và điện trở dây tải điện.

Dòng điện qua đường dây làm dây dẫn nóng lên, công suất phát nhiệt được tính:

P / =RI 2 Công suất này do điện trở của dây dẫn tỉ lệ với bình phương dòng điện Cùng một công suất điện P muốn giảm tổn thất phải giảm dòng điện trên đường dây bằng cách tăng điện áp theo công thức:

P=

U

P

Như vậy khi tăng U lên 2 lần thì I giảm 2 lần, P / giảm đi 4 lần.

Từ đó giúp tiết kiệm điện năng.

Liên hệ kiến thức đã học trả lời

Tích hợp

Vận dụng kiến thức đã học giải thích

Hoạt động 3: Tổng kết bài giảng đánh giá

Máy biến áp ba pha

Máy điện ba pha

Máy phát điện Động cơ điện