• <Xem thêm trên Intel.com

Đổi mới năng lượng

Đổi mới năng lượng

Tóm tắt bài dạy / Unit Summary

Học sinh nghiên cứu lịch sử nhu cầu của nhân loại về phát triển các công cụ nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống và thỏa mãn nhu cầu về hiệu suất. Học sinh sẽ nhanh chóng khám phá ra rằng xuyên suốt tiến trình lịch sử, sự tồn tại phụ thuộc vào các nguồn năng lượng và công nghệ thể hiện cách thức các nguồn năng lượng được sử dụng. Học sinh phân tích việc sử dụng thay thế nhau của các nguồn năng lượng đa dạng. Học sinh đánh giá các nguồn năng lượng thay thế, thí nghiệm với các nguyên liệu thay thế dành cho xe hơi, tiến hành khảo sát thiết bị, và so sánh các quốc gia tương đồng hay khác biệt trong cách sử dụng năng lượng. Học sinh sẽ tiến hành một dự án, giả định quá trình mua một chiếc xe hơi, có sử dụng các số liệu và thống kê có thể tác động đến quyết định xe.

Bộ câu hỏi định hướng / Curriculum-Framing Questions

  • Essential Question: Câu hỏi khái quát
    Thế nào là một cuộc sống chất lượng?
  • Unit Questions: Câu hỏi bài học
    Làm thế nào chúng ta có thể sử dụng các nguồn năng lượng một cách có trách nhiệm?
    Số liệu và nghiên cứu ảnh hưởng đến các quyết định của bạn ra sao?
    Công nghệ có những tác động tích cực và tiêu cực nào đối với các vấn đề năng lượng của thế giới chúng ta? 
  • Content Questions: Câu hỏi nội dung
    Quá trình đo lường của một cuộc kiểm tra khí thải ra sao?
    Có các nguồn năng lượng thay thế nào, và làm sao chúng ta có thể sử dụng các nguồn năng lượng đó?
    Có những vấn đề nào liên quan tới nhiên liệu hóa thạch?
    Tôi có thể sử dụng các dạng biểu đồ, đồ thị và các phương pháp phân tích số liệu khác như thế nào để hiểu rõ hơn về tác động của các nguồn năng lượng thay thế?

Quy trình đánh giá / Assessment Processes

Xem các đánh giá lấy học sinh làm trung tâm được sử dụng như thế nào trong Kế hoạch bài dạy Đổi mới năng lượng. Những đánh giá này giúp học sinh và giáo viên đặt ra mục tiêu, giám sát sự tiến bộ của học sinh, đưa ra các ý kiến phản hồi, đánh giá tư duy, các quy trình, các bước tiến hành cũng như các sản phẩm; và ôn tập trong suốt chu kỳ học tập.

Các bước tiến hành bài dạy / Instructional Procedures

Phần I: Nêu vấn đề

Mục 1

Cho học sinh trả lời Câu hỏi khái quát “Thế nào là một cuộc sống chất lượng?”. Học sinh làm việc theo cặp, đưa ra danh sách các yếu tố tạo nên một cuộc sống chất lượng và sắp xếp các yếu tố này theo thứ tự từ quan trọng nhất trở xuống. Yêu cầu học sinh chia sẻ cách sắp xếp này theo nhóm 4 người, và đưa ra cách sắp xếp mới trên cơ sở đồng thuận của nhóm. Cho từng nhóm báo cáo, sau đó tiến hành thảo luận toàn thể lớp về những điểm tương đồng của các yếu tố này. Hướng dẫn học sinh đi tới kết luận rằng nhiều yếu tố liên quan đến năng lượng.

Sử dụng phiếu đánh giá đã lập trước để ôn lại kiến thức của học sinh về các khái niệm năng lượng. Dùng phiếu này để định hướng cho các bài học về các khái niệm năng lượng phù hợp với trình độ học sinh.

Yêu cầu học sinh chia sẻ điều đặc biệt nào đã tác động đến các em và gia đình trong việc bảo tồn năng lượng, và những cách cụ thể mà các em đang sử dụng để bảo tồn năng lượng, nếu có. Ghi các câu trả lời của mỗi lớp lên 1 tờ giấy khổ lớn, và treo ở 1 vị trí dễ thấy trong lớp.

Tạo một bài trình bày đa phương tiện, trong đó có một số tiêu đề của các tờ báo và tạp chí  lớn trên thế giới về các chủ đề năng lượng. Hướng dẫn học sinh năng lượng chính là động lực đằng sau nhiều vấn đề chính trị, chính sách kinh tế và chiến tranh. Tiến hành một buổi thảo luận mở bằng Câu hỏi bài học: “Làm thế nào chúng ta có thể sử dụng các nguồn năng lượng một cách có trách nhiệm?” và câu hỏi “Liệu chúng ta có đang sử dụng các nguồn năng lượng một cách khôn ngoan hay không?” (Có thể thay thế bằng cách để học sinh tự xây dựng các bài trình bày đa phương tiện nêu bật các câu chuyện và sự kiện chính về vấn đề năng lượng.) Yêu cầu học sinh ghi vào nhật ký học tập về việc những quyết định của các em về bảo tồn năng lượng có thể ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng cuộc sống của các em. Cho học sinh biết rằng các em sẽ sử dụng nhật ký học tập theo định kỳ trong suốt bài học để phản hồi việc học của các em.

Phần II: Tìm hiểu vấn đề

Mục 2

Hỏi học sinh Câu hỏi nội dung: “Có các nguồn năng lượng thay thế nào, và chúng ta có thể sử dụng chúng ra sao?” Cung cấp cho học sinh kiến thức cơ bản bằng cách cho các em bài tập về nhà Luật về không khí sạch (doc). Hoạt động này nhằm giải thích lịch sử về bảo tồn năng lượng và tác động của các nguồn năng lượng thay thế. Có thể lên kế hoạch cùng với các giáo viên bộ môn khoa học xã hội khác để thực hiện công việc này.

Mục 3-7

Chia học sinh thành 8 nhóm bằng nhau. Giao cho mỗi nhóm một trong các nguồn năng lượng sau:

  • Hơi nước
  • Địa nhiệt
  • Hạt nhân
  • Nhiên liệu hóa thạch
  • Gió
  • Mặt trời
  • Đại dương
  • Năng lượng sinh khối

Giải thích rằng mỗi nhóm sẽ tổ chức một “trung tâm thông tin” về nguồn năng lượng được giao và chia sẻ để các nhóm khác cùng học hỏi. Giới thiệu kế hoạch dự án (doc) giúp mỗi nhóm tổ chức phần thông tin của mình. Hướng dẫn học sinh cách sử dụng các hệ thống đánh dấu như del.icio.us, Diigo, và Furl để đánh dấu những nghiên cứu trên mạng Internet. Phát cho học sinh mẫu khuôn ghi chú nghiên cứu (doc) để ghi lại các thông tin nghiên cứu được.

Phát bản tiêu chí đánh giá nguồn năng lượng (doc) giúp học sinh hiểu rằng các em sẽ nghiên cứu công nghệ, các yếu tố thuận lợi và khó khăn, lịch sử, môi trường và chi phí kinh tế và ứng dụng của mỗi nguồn năng lượng. Giải thích cho các em rằng những loại thông tin này sẽ được thể hiện ở trung tâm thông tin của mình. Cùng học sinh xem xét các phương pháp phân tích số liệu như các loại đồ thị và biểu đồ. Mô tả cách thức sử dụng các phương pháp phân tích số liệu có thể sử dụng trong dự án. Ôn lại các loại số liệu khác nhau và giúp học sinh luyện tập nhận diện các loại số liệu từ các đồ thị thu thập trước khi bắt đầu bài học.

Giải thích rằng một tài liệu giới thiệu có thể được sử dụng như một phần của trung tâm thông tin. Cho học sinh xem mẫu tập sách giới thiệu (doc). Thảo luận cách cải thiện tập sách giới thiệu bằng cách bổ sung các phương pháp phân tích số liệu. Cả lớp cùng động não về các phương pháp phân tích số liệu cụ thể có thể được sử dụng trong tập sách giới thiệu. Khuyến khích học sinh đưa ra các câu hỏi mà có thể sử dụng các phương pháp phân tích số liệu để trả lời.

Cho học sinh biết các em sẽ chuẩn bị tham gia vào một cuộc tranh luận, trong đó các em phải cố gắng thuyết phục người khác lý do tại sao nguồn năng lượng chúng được giao là tốt nhất cho xã hội và cho trái đất. Mỗi nhóm sẽ tạo một áp phích thể hiện các số liệu và nghiên cứu của nhóm mình; và sử dụng phần mềm bảng tính để phân tích số liệu sử dụng trong cuộc tranh luận. Có thể mở rộng hoạt động này bằng cách hướng dẫn học sinh cách làm việc theo nhóm sử dụng Công cụ trình bày chứng cứ . Hướng dẫn cách đưa ra lý lẽ về một nguồn năng lượng và cách đưa thông tin để hỗ trợ cho các lý lẽ đó. Khuyến khích học sinh tiếp cận thông tin ở phần phục vụ cho cuộc tranh luận.     

Trong suốt dự án, dành thời gian để cả lớp làm thí nghiệm về sự đốt cháy, phản ứng hóa học thu nhiệt/tỏa nhiệt, sự cô hạt và bảo tồn năng lượng nhằm giúp học sinh hiểu sâu hơn về các nguyên lý chung và tác động của năng lượng. 

Phát phiếu đánh giá nhóm (doc) để học sinh đánh giá quá trình làm việc của nhóm và công việc của từng cá nhân tại một thời điểm nhất định trong các giai đoạn làm việc. Phát bản kiểm mục tranh luận (doc) để cho các nhóm biết những kỳ vọng cần đạt được trong cuộc tranh luận. Bản kiểm mục này cũng được sử dụng làm hướng dẫn cho điểm trong cuộc tranh luận.

Mục 8

Tiến hành tranh luận trên lớp. Yêu cầu mỗi nhóm cử ra một trưởng nhóm, nghiên cứu kỹ bản kiểm mục tranh luận (doc). Dành thời gian để học sinh đánh giá nhóm mình theo phiếu đánh giá nhóm (doc) sau cuộc tranh luận; hoàn thành phần ghi chép vào nhật ký học tập về những gì mới học được và những suy ngẫm về các hoạt động vừa trải qua. 

Mục 9

Sau cuộc tranh luận, dành thời gian để học sinh tham quan từng “trung tâm thông tin” của các nhóm. Phát bản giao nhiệm vụ số liệu (doc) hướng dẫn cách mỗi học sinh sử dụng các phương pháp phân tích số liệu để lấy thông tin từ các trung tâm này. Cụ thể, học sinh phân tích ô nhiễm khí và hạt, hiệu suất, việc sản xuất và tiêu thụ của từng nguồn năng lượng. Sử dụng Câu hỏi nội dung: Có những vấn đề nào liên quan tới nhiên liệu hóa thạch? như một câu hỏi đánh giá. Sử dụng bản kiểm mục bài luận về nhiên liệu hóa thạch (doc) giúp học sinh nắm được các thông tin cần thiết phục vụ cho câu trả lời cho câu hỏi này.  

Phần III: Đưa ra giải pháp

Mục 10

Sau khi học sinh đã có được kiến thức nền và cái nhìn mang tính toàn cầu về các vấn đề năng lượng của thế giới chúng ta, yêu cầu các em động não về các giải pháp với tư cách là một công dân của thế giới này. Đưa ra Câu hỏi bài học: Số liệu và nghiên cứu ảnh hưởng đến các quyết định của bạn ra sao? Hỏi học sinh về cách các em quyết định mua các sản phẩm nhất định nào đó. Tiến hành thảo luận toàn thể lớp để xác định các phương pháp và quy trình mà học sinh hiện đang sử dụng. Cho học sinh chia sẻ cả những cách thức mà cha mẹ các em có thể sử dụng. Nhấn mạnh bất cứ quá trình ra quyết định nào có sử dụng số liệu và nghiên cứu.

Đưa ra các bức ảnh chụp các thành phố lớn đang bị ô nhiễm không khí đang ngày càng phổ biến để học sinh suy nghĩ về xe ô tô và tác động của chúng đến môi trường. Giải thích rằng học sinh sẽ tiến hành nghiên cứu về chất lượng cuộc sống của các em bị ảnh hưởng bởi 2 yếu tố chính:

  • Tác động của khí thải xe cộ với môi trường
  • Sự phát triển các nguồn nhiên liệu thay thế

Thực hiện một bài học ngắn về đo khí thải xe cộ. Yêu cầu học sinh ghi chép vào nhật ký học tập. Trong phần bài tập về nhà hoặc bài tập mở rộng, hướng dẫn học sinh tìm kiếm thông tin về việc đo lường và các tiêu chuẩn khí thải khác nhau như thế nào giữa các bang cũng như giữa các quốc gia khác nhau. Yêu cầu học sinh tiến hành điều tra 5 thành phố lớn ở 5 quốc gia khác nhau (ví dụ như Mexico City, Cairo, Hồng Kông, New York và Los Angeles) để so sánh tác động của khí thải xe đến thành phố cụ thể đó.

Mục 11 và 12

Nếu có sẵn nguyên liệu, lên kế hoạch để cả lớp thí nghiệm về các loại xe chạy bằng khí hyđrô và năng lượng mặt trời, các sản phẩm phụ của sự đốt cháy và sự tỏa nhiệt.

Mục 13

Hướng dẫn học sinh cách sử dụng Công cụ Xếp loại Trực quan  để tổ chức việc nghiên cứu và đánh giá các nguồn nhiên liệu khác nhau dành cho xe cộ. Chuẩn bị vùng làm việc có bao gồm các yếu tố sau: 

  • Hyđrô
  • Dầu lửa
  • Ethanol (E85)
  • Điện
  • Khí tự nhiên
  • Điêzen sinh học
  • Methanol (M85)

Làm việc theo cặp, yêu cầu học sinh tiến hành nghiên cứu về các nguồn nhiên liệu khác nhau trên Internet và sắp xếp theo thứ tự những nguồn tốt nhất cho hầu hết các loại xe. Giải thích rằng học sinh sẽ đưa ra danh sách các điểm mạnh và điểm yếu của từng loại và lý do các em đưa ra xếp loại đó. Chỉ cho học sinh cách so sánh suy nghĩ của mình với các cặp khác trong lớp. Giải thích về hệ số tương quan và cách thể hiện số liệu. Dành thời gian để học sinh thay đổi thứ tự sắp xếp theo cách hiểu mới có được từ bạn học. Nhắc nhở học sinh sử dụng hệ thống đánh dấu để lưu giữ các nguồn tham khảo trên Internet.

Phát bảng kiểm mục các nguồn nhiên liệu thay thế (doc) để định hướng cho tư duy của học sinh trong hoạt động này. Dành thời gian để học sinh bổ sung phần ghi chép về những hiểu biết mới và ôn tập về những gì học được.

Mc 14 – D án thc hin nhà

Giải thích với học sinh rằng các em sẽ thực hiện việc chọn mua một chiếc xe hơi. Yêu cầu các em trước hết chọn 2 chiếc để so sánh. Một chiếc là tùy chọn, còn chiếc kia là một chiếc xe hơi thân thiện với môi trường mới toanh. Giải thích thuật ngữ “xe hơi thân thiện với môi trường” (tên gọi khác là Xe hơi chạy bằng nhiên liệu thay thế - Alternative Fuel Vehicles, AFV) và cho các em xem các ví dụ từ các trang web về những loại xe này.   

Phát hướng dẫn mua xe (doc) và giải thích các bước cần thực hiện cho dự án này. Yêu cầu học sinh sử dụng bản kiểm mục hướng dẫn mua xe (doc) và phiếu tự đánh giá hướng dẫn mua xe (doc) để đánh giá công việc của mình cũng như của mỗi thành viên trong nhóm trong suốt dự án. Giải thích rằng học sinh sẽ điều tra về công nghệ cho nguồn nhiên liệu thay thế của xe AFV mà các em chọn và tiến hành nghiên cứu sâu về khí thải của cả 2 chiếc xe và các công nghệ sử dụng trong các chiếc xe các em chọn. Học sinh sẽ sử dụng các phương pháp phân tích số liệu để phân tích sự ô nhiễm khí và hạt, hiệu suất, việc sản xuất và tiêu thụ, và so sánh chi phí nhiên liệu của từng chiếc xe trong 1 năm dựa trên thực tế đi lại của từng cá nhân. 

Đưa ra một số tạp chí tiêu dùng, để học sinh quan sát cấu trúc và số liệu về các sản phẩm được nêu bật. Cả lớp sẽ tạo ra một tạp chí tiêu dùng điện tử tập hợp tất cả các dự án cá nhân (doc). Tạp chí này sẽ nêu bật các công nghệ xe hơi hiện hành cùng với số liệu độc lập mà mỗi học sinh thu thập được.

Học sinh có thể xin thực hiện một hoạt động mở rộng để có điểm thưởng bằng cách sắm vai một nhân viên biên tập, có nhiệm vụ chuẩn bị cuốn tạp chí của lớp với trang bìa, mục lục và cấu trúc thống nhất.

Mc 15

Cho học sinh 2 tuần để hoàn thành dự án tại nhà. Sau khi hết tuần thứ 1, dành thời gian trên lớp để học sinh thảo luận với nhau về tiến độ làm việc. Phát thêm một bản kiểm mục hướng mua xe khác (doc) để học sinh sử dụng trong phần thảo luận này. Giải thích rằng học sinh sẽ tiếp tục ghi chép vào sổ tay học tập, bao gồm khả năng hiểu biết của các em cũng như các phản hồi về việc học trong suốt quá trình thực hiện dự án ở nhà.

Mc 16 (sau khi hc sinh hoàn thành d án xe hơi)

Như một đánh giá sau cùng, yêu cầu học sinh trả lời những câu hỏi sau về những dự án mà các em đã hoàn thành trong bài học:

  • Làm thế nào chúng ta có thể duy trì một cuộc sống chất lượng mà vẫn sử dụng các nguồn năng lượng một cách có trách nhiệm?
  • Số liệu và nghiên cứu ảnh hưởng đến quyết định của bạn ra sao? Hãy đưa ra các ví dụ cụ thể.
  • Công nghệ có những tác động tích cực và tiêu cực nào đối với các vấn đề năng lượng của thế giới chúng ta? Tạo một bảng so sánh và cho ví dụ cụ thể.
  • Các phương pháp phân tích số liệu giúp bạn hiểu rõ hơn tác động của các nguồn năng lượng thay thế ra sao? Cho ví dụ cụ thể.

Phát bản tiêu chí đánh giá bài luận (doc) để hướng dẫn học sinh trả lời các câu hỏi này. 

Sau khi học sinh sắm vai nhân viên biên tập hoàn thành cuốn tạp chí tiêu dùng của cả lớp, hãy đăng tạp chí này lên một trang web để học sinh và phụ huynh có thể tham khảo.

Các kỹ năng cần thiết / Prerequisite Skills

  • Hiểu biết cơ bản về các dạng năng lượng khác nhau, cấu trúc và hoạt động của một nguyên tử, và hiểu biết về các nguồn có thể và không thể tái tạo.
  • Kiến thức cơ bản về đặc tính và các cách sử dụng carbon
  • Kiến thức về phân tích số liệu và thống kê (đề nghị tiến hành bài học này sau khi giáo viên toán đã dạy các bài về số liệu và thống kê)
  • Một số kinh nghiệm về thiết kế bài trình bày đa phương tiện, ấn bản, và trang web cũng như tìm kiếm thông tin trên Internet.

Điều chỉnh dạy học theo đối tượng / Differentiated Instruction

Học sinh tiếp thu chậm / Resource Student

  • Giảm số lượng các khái niệm về năng lượng cần nắm vững
  • Chia dự án thành từng bước nhỏ với lịch trình công việc hàng ngày để học sinh hoàn thành
  • Lựa chọn trước các trang web hoặc in trước các thông tin và đánh dấu các khái niệm quan trọng
  • Cung cấp mô tả trực quan cho từng khái niệm chính
  • Tạo dàn ý khung cho từng hoạt động phân tích số liệu
  • Giảm công việc hoặc cho thời gian nhiều hơn

Học sinh năng khiếu / Gifted Student

  • Cung cấp thông tin về các cuộc thi ứng dụng khoa học trực tuyến có liên quan đến đổi mới năng lượng
  • Cung cấp các thí nghiệm mở rộng với công nghệ nhiên liệu hyđrô và xe chạy bằng năng lượng mặt trời
  • Lựa chọn trước các trang web với thông tin nâng cao
  • Sử dụng như người hỗ trợ về kỹ thuật

Học sinh đang học tiếng Anh / English Language Learner (ELL)

  • Cung cấp mô tả trực quan từng dạng năng lượng, các nguồn năng lượng thay thế và thiết bị để tham khảo trong sổ ghi chép của học sinh
  • Cho phép các công việc được thực hiện trước hết bằng ngôn ngữ mẹ đẻ của học sinh và dịch sang tiếng Anh sau
  • Cho phép học sinh truy cập các trang web bằng tiếng mẹ đẻ
  • Ghép cặp với 1 học sinh khác

Xuất xứ hồ sơ bài dạy / Credits

Một giáo viên đã tham gia Chương trình Dạy học của Intel và sau đó đã đưa ra ý tưởng dự án lớp học này. Một nhóm giáo viên đã phát triển thành ví dụ mà bạn thấy ở đây.

Đổi mới năng lượng

Tóm lược (At a Glance)

Cấp học: 9–10

Môn học: Khoa học, Đại số, Các vấn đề xã hội

Chủ đề: Năng lượng, Nhiên liệu thay thế, Vẽ đồ thị, Phân tích số liệu

Các kỹ năng tư duy bậc cao: Ra quyết định, Phân tích, Lý giải, Đánh giá

Trọng tâm học tập: Sắp xếp số liệu, Tư duy độc lập, Phân tích thống kê, Các nguồn năng lượng thay thế 

Thời gian cần thiết: 16 tiết trên lớp, mỗi tiết 55 phút, 2 tuần thực hiện dự án ở nhà

Công cụ hỗ trợ (Things You Need)

Đánh giá >

Chuẩn >

Tài nguyên >

In Hồ sơ bài dạy >