Giao duc su dung nang luong tiet kiem va hieu quaqua mon Dia ly o Truong THCS

Các vấn đề định tích hợp vào nội dung bài học có thể được triển khai như một hoạt động độc lập song vẫn gắn liền với việc vận dụng kiến thức các môn học. Các hoạt động c[r]

GIÁO DỤC

SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT

KIỆM VÀ HIỆU QUẢ QUA MÔN ĐỊA

LÍ Ở TRƯỜNG THCS

I NĂNG LƯỢNG VÀ VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI CON NGƯỜI

1 Năng lượng:

“Độ đo định lượng chung cho mọi dạng vận động khác

nhau của vật chất“ / Từ điển BKVN

“Đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của một vật“

/ Từ điển tiếng Việt và Từ điển vật lý PT

“Dạng vật chất có khả năng sinh công, bao gồm nguồn năng lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt và nguồn năng lượng thứ cấp là nhiệt năng, điện năng được sinh ra thông qua quá

trình chuyển hoá năng lượng sơ cấp“

/ Nghị định số 102/2003/NĐ-CP

PHẦN THỨ NHẤT: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

b Phân loại theo nguồn gốc năng lượng

- Năng lượng vật chất chuyển hoá toàn phần gồm năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch (hay nhiên liệu thiên nhiên) như: than bùn, than nâu, than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên và năng lượng từ nhiên liệu nguyên tử.

- Năng lượng tái sinh (hay năng lượng tái tạo) là nguồn năng lượng có thể được hồi phục theo chu trình biến đổi của thiên nhiên, mà theo quan niệm của con người là vô hạn (năng lượng mặt trời, năng lượng của gió, thế năng của nước, năng lượng sóng biển, năng lượng thuỷ triều, năng lượng địa nhiệt)

- Năng lượng không tái sinh là nguồn năng lượng không hồi phục khi khai thác và sử dụng gồm than nâu, than đá, than bùn, dầu lửa, khí tự nhiên,

- Năng lượng sinh khối (biomass): sinh ra do đốt trực tiếp hoặc chuyển đổi nhiệt hóa học, chuyển đổi nhiệt sinh hóa các vật liệu

có nguồn gốc hữu cơ (trừ than, dầu mỏ…) Nguồn năng lượng sinh khối dạng rắn gồm có gỗ, củi, các phụ phẩm nông nghiệp như trấu, rơm rạ, cây ngô, bã mía, các loại vỏ, thân cây thảo mộc;

năng lượng sinh khối dạng lỏng như nhiên liệu sinh học (biofuel),

dạng khí như biogas.

- Năng lượng cơ bắp : Sức cơ bắp của người, trâu, bò, ngựa, voi…

C Phân loại theo dòng biến đổi năng lượng

- Năng lượng sơ cấp:

các nguồn năng lượng có sẵn trong thiên nhiên như than,

dầu,khí tự nhiên, năng lượng nguyên tử, thuỷ năng, củi gô

- Năng lượng thứ cấp:

nguồn năng lượng đã được biến đổi từ những dạng năng lượng khác Ví dụ: điện năng, hơi nước của các lò hơi, sản phẩm

cracking dầu mỏ

- Năng lượng cuối cùng:

năng lượng sau khâu truyền tải, vận chuyển được cấp tới nơi tiêu thụ, người sử dụng

- Năng lượng hữu ích:

năng lượng cuối cùng được sử dụng sau khi bỏ qua các tổn

thất của thiết bị sử dụng năng lượng

3 Sự bảo toàn và chuyển hoá năng lượng

Năng lượng có thể chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác, song trong một hệ kín năng lượng của hệ có giá trị không đổi.

Trong tự nhiên cũng như trong kĩ thuật có rất nhiều hiện tượng ở đó diễn ra các quá trình chuyển hoá năng lượng như:

+ Chuyển hoá cơ năng thành nhiệt năng

+ Sự chuyển hoá cơ năng thành điện năng + Sự chuyển hoá quang năng thành điện năng + Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác

(như: điện năng thành cơ năng; nhiệt năng; hoá năng )

 Nếu hệ là kín thì năng lượng tổng cộng của hệ là hằng số; năng lượng có thể chuyển từ dạng này sang dạng khác hoặc phân bố lại giữa các phần của hệ

 Nếu hệ không kín thì độ tăng hay giảm của năng lượng của hệ đúng bằng độ giảm hay tăng năng lượng của môi trường bên ngoài Do vậy

sự bảo toàn và chuyển hoá năng lượng có thể mô tả bằng một định luật chung là định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng

4 Vai trò của năng lượng đối với con người

a Tình hình sử dụng NL trong sản xuất và đời

sống

NL có vai trò sống còn đối với cuộc sống con người, nó quyết định

sự tồn tại, phát triển và chất lượng cuộc sống của con người

+ Con người sử dụng NL cho các hoạt động sản xuất, đi lại, xây dựng

Vai trò của năng lượng đối với con người

Theo số liệu của cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), tiêu thụ năng lượng trên thế giới cho các lĩnh vực sản xuất và tiện nghi nhà ở như sau:

Công nghiệp, giao thông vận tải cũng như lĩnh vực tiện nghi nhà chiếm phần lớn tiêu thụ năng lượng (mỗi lĩnh vực khoảng 25%); thương mại và dịch vụ công cộng khoảng 10%; nông lâm và ngư nghiệp khoảng 3%; sử dụng khác khoảng 12%

Trong lĩnh vực giao thông vận tải: tiêu thụ khoảng 60% năng lượng dầu đã được chế biến

Trong ngành sản xuất điện năng, sử dụng các nguồn năng lượng

để sản xuất điện năng như sau: nhiên liệu hoá thạch chiếm 64%, năng lượng hạt nhân: 17%, thuỷ điện: 18%, năng lượng tái tạo: 1% điện năng toàn cầu

Năng lượng dùng cho tiện nghi nhà ở có ba mục đích:

nấu thức ăn; đun nước nóng sinh hoạt và điều hoà không khí; chạy các thiết bị cơ điện nội thất, chiếu sáng, thiết bị điện tử,…

Trong lĩnh vực tiện nghi nhà: năng lượng tái tạo hơn 40%, sử dụng khí đốt và điện gần bằng nhau (khoảng hơn 20%), năng lượng than

và hơi nước nóng chiếm khoảng 7 %, sản phẩm dầu khoảng 10 %,

Vai trò của năng lượng đối với con người

- Nhu cầu năng lượng ngày càng cao do nhu cầu tăng trưởng kinh tế,

phát triển các ngành sản xuất công nghiệp, GTVT và nâng cao chất lượng cuộc sống.

- Nguồn năng lượng được sử dụng chủ yếu vẫn là các nguồn năng lượng hoá thạch (than đá, dầu, khí tự nhiên )

-Điện năng là dạng năng lượng có nhiều ưu điểm vì nó dễ dàng được

chuyển hoá từ các dạng năng lượng khác khi sản xuất điện năng, đồng thời khi sử dụng, nó cũng dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác

-Sản xuất và sử dụng điện năng có ý nghĩa rất quan trọng trong chiến

lược năng lượng của mỗi quốc gia.

b Sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hoá thạch

Năm 2007, dân số toàn cầu 6,625 tỷ người, tiêu thụ lượng năng lượng sơ cấp là 11.099 Mtoe (Mtoe: triệu tấn dầu tương đương), trong đó dầu 35,61%; khí tự nhiên: 23,76%; than:

28,63%; năng lượng hạt nhân: 5,60%; thủy điện: 6,39%.

Dự đoán năm 2050, dân số thế giới 10 tỷ người, nhu cầu về lượng năng lượng sơ cấp sẽ tương đương hơn 25 tỷ

340triệu ~ 29 tỷ tấn than nguyên chất

Ước tính chung trên thế giới nguồn dầu mỏ thương mại

còn dùng được khoảng 60 năm, khí tự nhiên còn dùng được khoảng 80 năm, than còn dùng được khoảng 150 - 200 năm

Sự cạn kiệt các nguồn năng lượng hoá thạch

Việt Nam

Than chỉ còn 3,80 tỷ tấn, dầu còn 2,3 tỷ tấn/

 đến năm 2020, sẽ phải nhập ~ 12%-20% NL

 đến năm 2050 lên đến 50%-60% NL

c Ảnh hưởng của việc khai thác và sử dụng năng lượng đến MTST

Tác động đến môi trường sinh thái do:

 Khai thác, vận chuyển than, dầu khí,

làm gia tăng hiệu ứng nhà kính

II Xu hướng sử dụng năng lượng TKHQ

1 Khái niệm tiết kiệm, hiệu quả

“Sử dụng NLTK & HQ là sử dụng NL một cách hợp lý, nhằm giảm mức tiêu thụ NL, giảm chi phí NL cho hoạt động của các phương tiện, thiết bị sử dụng NL mà vẫn đảm bảo nhu cầu

NL cần thiết cho các quá trình sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt”

(nghị định SỐ 102/2003/NĐ-CP)

 Giảm chi phí NL trên một đơn vị sản phẩm

 Nâng cao hiệu suất sử dụng NL/công nghệ

 Sử dụng thiết bị, phương tiện tiêu thụ ít NL

 Tính đủ chi phí cho SX điện năng/phí MT

2 Sự cần thiết phải SD năng lượng TK HQ

Các nguồn tài nguyên năng lượng, đặc biệt là các nguồn nhiên liệu hoá thạch đang cạn kiệt

Những vấn đề môi trường gây ra do các hoạt động của con người, trong đó việc khai thác, sử dụng các nguồn năng lượng, đặc biệt là năng lượng hoá thạch

Sử dụng năng lượng, tiết kiệm và hiệu quả đóng góp vào việc thực hiện các nguyên tắc phát triển bền vững

Một số nguyên tắc xây dựng “ một xã hội hiểu biết” để phát triển bền vững

- Tôn trọng và quan tâm đến cuộc sống cộng đồng

- Cải thiện chất lượng cuộc sống con người

- Bảo vệ sức sống và tính đa dạng của TĐ

- Hạn chế đến mức thập nhất việc làm suy giảm nguồn

tài nguyên không tái tạo

- Tôn trọng khả năng chịu đựng của TĐ

- Thay đổi tập tục và thói quen của cá nhân

- Xây dựng một khối liên minh toàn cầu

- Để cho các cộng đồng tự quản lí môi trường của

mình

năng lượng gió

Năng lượng mặt trời

3.Xu hướng sử dụng năng lượng tiết

kiệm, hiệu quả

Để sử dụng NL tiết kiệm, hiệu quả, ngoài các giải

pháp kĩ thuật như sử dụng công nghệ mới nâng cao hiệu quả sử dụng NL, tìm các nguồn NL mới thay

thế, các quốc gia đều quan tâm tới giải pháp tuyên truyền giáo dục để nâng cao ý thức người tiêu dùng

về sử dụng NL tiết kiệm, hiệu quả.

23

Hội thi phụ nữ tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam

- Có chính sách ưu tiên (thuế, quy hoạch, ) phát triển

các nguồn NL mới và nguồn NL tái sinh

- Hợp lí hóa quá trình sản xuất

b Các biện pháp tuyên truyền, giáo dục ( quan trọng)

- Đưa nội dung giáo dục sử dụng NLTK&HQ vào các cấp học

- Tuyên truyền về sử dụng NLTK&HQ trong gia đình, trường học, cộng đồng

- Xây dựng nhà trường sử dụng NLTK&HQ

- Giảm tổn thất trong quá trình sử dụng năng lượng

- Sử dụng các thiết bị điều khiển tự động để giảm tiêu thụ năng lượng

- Đổi mới công nghệ, năng cao hiệu suất máy móc; tăng cường sử dụng thiết bị có hiệu suất sử dụng năng lượng cao

- Thu hồi năng lượng thải từ các quá trình sản xuất, sinh hoạt và tái sử dụng

- Khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng mới thay thế năng lượng hóa thạch

5 Các giải pháp công nghệ và kĩ thuật

1 Sử dụng các nguồn năng lượng tái sinh ít gây ô nhiễm môi trường

(Thiết bị nung nóng nhờ năng lượng mặt trời)

Tế bào quang điện

Trạm điện mặt trời ở Tây Ban Nha

Năng lượng mặt trời

Năng lượng gió

Nhà máy thủy điện

2 Các giải pháp nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng

a Ngành giao thông vận tải

- Nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng

+ Giảm trọng lượng của phương tiện chuyên chở: /chế tạo các động

cơ bằng hợp kim nhôm, rầm dọc tầu thuỷ bằng sợi cácbon,…/

+ Vận hành động cơ một cách tối ưu: Cải tiến các động cơ đốt trong

để nâng cao hiệu suất của chúng đồng thời phát thải ít CO2 và những khí gây hiệu ứng nhà kính khác Kĩ thuật lái xe, điều khiển các phương tiện giao thông

+ Giảm ma sát giữa phương tiện chuyên chở và môi trường di chuyển, ma sát giữa các bộ phận chuyển động của phương tiện

- Chuyển sang sử dụng những dạng NL khác

+ khí đốt, nhiên liệu tổng hợp, nhiên liệu sinh học,

+ Chuyển sang những loại động cơ khác /động cơ hybrid ,

+ Đổi phương tiện chuyên chở

Gia tăng hiệu suất SDNL với c ác phương pháp sau:

- Hợp lý hoá sản xuất, sản xuất đúng mức, đúng lúc.

(Để tiết kiệm năng lượng, người ta tìm cách sản xuất ra một sản phẩm một cách liên tục

và ở cùng một địa điểm để giảm thiểu việc vận chuyển)

- Chuyển sang sử dụng những dạng năng lượng khác

- Đổi qui trình sản xuất, hợp lí hoá qui trình sản xuất

- Thu hồi nhiệt thải để tái sử dụng

c Lĩnh vực tiện nghi nhà ở

Trong việc đun nấu thức ăn:

> nâng cao hiệu suất của các

bếp lò trong các gia đình.,…

cải tiến bếp dùng điện, dùng

gas

Đun nước nóng sinh hoạt và điều

hoà không khí:

>kiến trúc nhà ở rất quan trọng cho

việc giảm nhu cầu sử dụng năng

lượng

Thiết bị điện nội thất: …

+ Giáo dục nhà trường thông qua các hoạt động phong phú đa dạng

và hô trợ lẫn nhau như : vui chơi, lao động, hoạt động xã hội thông qua sinh hoạt tập thể, tự tu dưỡng Vì vậy, giáo dục phổ thông hoàn toàn

có khả năng, điều kiện thực hiện các yêu cầu về sử dụng NLTK & HQ, thực hiện việc giáo dục sử dụng NLTK & HQ

III GD SDNLTK&HQ QUA DẠY HỌC CÁC MÔN Ở TRƯỜNG THCS

1 Vai trò của GDSD NLTK&HQ trong trường THCS

+ Nhà trường đóng vai trò quan trọng:

> Vì ngoài đối tượng HS và thông qua HS có thể tác động một cách rộng rãi lên các thành viên khác của xã hội, trước hết là thành viên trong gia đình HS Vì vậy, thực hiện giáo dục sử dụng NLTK & HQ trong nhà trường là một trong các biện pháp hữu hiệu nhất, kinh tế nhất và có tính bền vững nhất

Số lượng HS, GV các cấp, bậc học của Việt Nam hiện nay chiếm gần 1/3 dân số cả nước (hơn 22 triệu người), trong đó HS, GV các cấp THCS, THPT là gần 10 triệu người Đó là một lực lượng hùng hậu, là đối tượng quan trọng trong thực hiện sử dụng NLTK & HQ Đồng thời đây cũng là lực lượng quan trọng trong việc thực hiện tuyên truyền, giáo dục, vận động các đối tượng khác trong xã hội thực hiện mục tiêu sử dụng NLTK & HQ

Việc đổi mới giáo dục Việt Nam hiện nay là cơ sở cho việc đưa các nội dung giáo dục NLTK & HQ vào hệ thống giáo dục quốc dân Vì một trong các yêu cầu đối với giáo dục là nội dung và phương pháp giáo dục phải đáp ứng các yêu cầu xã hội

2 Các cơ sở pháp lý của việc triển khai GD SD

NLTK & HQ vào hệ thống giáo dục quốc dân

+ Nghị định số 102/2003/NĐ-CP của Chính phủ về “sử dụng NLTK&HQ” Điều 18 về chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng NLTK&HQ nêu yêu cầu giáo dục, đào tạo, phổ biến thông tin, tuyên truyền cộng đồng trong lĩnh vực phát triển, thúc đẩy sử dụng NLTK&HQ, bảo vệ môi trường

+ Pháp lệnh số 02/1998/PL-UBTVQH10 về thực hành tiết kiệm, chống lãnh phí: quy định các tổ chức, cá nhân quản lý,

sử dụng… tài nguyên thiên nhiên,… phải thực hành tiết kiệm, chống lãng phí

+ Luật Điện lực (2005) quy định về tiết kiệm trong phát điện, truyền tải và phân phối điện,…

+ Chương trình mục tiêu quốc gia về “sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” theo Quyết định số 79/2006/QĐ-TTg-CP của Thủ tướng Chính phủ Đề án thứ ba của Chương trình là: Đưa các nội dung về giáo dục sử dụng NLTK&HQ vào hệ thống giáo dục quốc dân, trong đó qui định rõ: Xây dựng nội dung, giáo trình, phương pháp giảng dạy lồng ghép các kiến thức về sử dụng NLTK&HQ vào các môn học, phù hợp với từng cấp học,

3 Mục tiêu Của GDSD NLTK&HQ trong dạy học các môn ở cấp THCS

a Kiến thức:

Người học có hiểu biết về:

- Khái niệm về năng lượng

- Các loại năng lượng

- Sự chuyển hoá các dạng năng lượng

- Vai trò của năng lượng đối với con người

- Tình hình khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên năng lượng hiện nay Nguồn tài nguyên năng lượng không phải là vô hạn

- Những ảnh hưởng của việc khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên năng lượng đối với môi trường

- Xu hướng sử dụng nguồn tài nguyên năng lượng hiện nay

- Các khái niệm về sử dụng NLTK&HQ

- Ý nghĩa của việc sử dụng NLTK&HQ

- Các biện pháp sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng.

b Kỹ năng :

Người học có thể thực hiện được:

- Có thể liên kết các kiến thức các môn học với nhau và với các khái niệm về NL, các dạng NL và các nguồn NL, các quá trình

sử dụng NL

- Có thể giải thích cơ sở khoa học của các quá trình, các biện pháp thực hành sử dụng TK&HQ NL trong hoạt động của các thiết bị và trong đời sống hàng ngày

- Có khả năng tuyên truyền, giải thích, thuyết phục và phổ biến cho các thành viên khác trong gia đình và cộng đồng ý thức về

sử dụng NLTK&HQ, các kĩ năng thực hành TK và sử dụng HQ NL

c Hành vi, thái độ:

- Ý thức được nguồn NL là đa dạng, nhưng không phải là vô tận

- Ý thức được tầm quan trọng của việc SDTK&HQ nguồn tài nguyên NL

- Có ý thức trong việc sử dụng NL không gây tác hại đến môi trường, đến con người (an toàn),…

- Tuyên truyền cho mọi người về tác hại của việc khai thác, sử dụng NL không hợp lý

- Thực hiện SDTK&HQ NL trong gia đình, nhà trường và cộng đồng

- Có thói quen áp dụng các biện pháp kĩ thuật nhằm tiết kiệm và

sử dụng có hiệu quả NL

- Ham muốn tìm tòi khám phá nguồn NL

- Ham muốn nghiên cứu tìm kiếm các biện pháp kĩ thuật, các

biện pháp tuyên truyền, phổ biến sử dụng NLTK&HQ