1. Chuẩn bị của giáo viên

- Các phiếu học tập (như ở phụ lục)

- Mô hình sản phẩm minh họa:

- Quạt điện: 01 (Dùng chung cho cả lớp).

- Dụng cụ và vật liệu (dành cho 1 nhóm học sinh)

2. Chuẩn bị của học sinh (dành cho 1 nhóm)

STT	Thiết bị/ Học liệu	Số lượng	Hình ảnh minh họa
1	Thước kẻ	1 cái
2	Kéo thủ công	1 cái
3	Hộp bút (lông) màu	1 hộp

III. Các hoạt động dạy học chủ yếu

1. Hoạt động 1: Mở đầu (Xác định vấn đề)

a) Khởi động

- Giáo viên yêu cầu học sinh quan sát hình ảnh (Hình ảnh một bạn học sinh ở vùng sâu xa/ hải đảo, đang học tập với chiếc đèn dầu), cho biết:

+ Các em hãy mô tả lại hình ảnh trên? Bạn nhỏ trong hình ảnh đang làm gì? Học tập trong điều kiện đó có đảm bảo đủ ánh sáng không? (Bạn nhỏ học trong điều kiện khó khăn, không có điện)

+ Những hình ảnh này các em thường thấy ở đâu? (Vùng khó khăn, trên báo đài,…)

- Giáo viên: Các em ạ, trên đất nước Việt Nam còn rất nhiều nơi vẫn chưa có điện, vì vậy điều kiện sinh hoạt và học tập ở những nơi này rất khó khăn. Tuy nhiên, con người rất thông minh, họ thường nghĩ ra rất nhiều cách để cải thiện điều kiện sống của họ, và điều kiện tự nhiên ở nơi sinh sống là một căn cứ để họ sáng tạo ra các cách để cải thiện đời sống. Các em đã học về Năng lượng điện, vậy bạn nào có thể cho cô biết các cách để tạo ra điện năng? (dùng năng lượng nước, năng lượng gió, năng lượng mặt trời – môn khoa học 4).

- Giáo viên kết luận và nhấn mạnh việc sử dụng năng lượng gió để sản xuất thành điện năng là một trong những cách mà hiện nay con người sử dụng rất nhiều. Đây là nguồn năng lượng tái tạo và rất thân thiện với môi trường. Ngày hôm nay, cô trò sẽ cùng tìm hiểu về cách tạo ra điện từ năng lượng gió và gợi ý ý tưởng khai thác nguồn năng lượng này với các bạn nhỏ đang sinh sống ở vùng khó khăn, nơi chưa có điện lưới quốc gia.

- Giáo viên chiếu slide các hình ảnh minh họa việc con người sử dụng năng lượng gió để di chuyển thuyền buồm, sản xuất điện năng và kết luận: năng lượng gió là một trong các nguồn năng lượng tái tạo, giúp bảo vệ môi trường, năng lượng này được khai thác và sử dụng phổ biến ở một số nơi trên thế giới như Đức, Hà Lan, Mỹ,… Ở VN nguồn năng lượng này cũng đang được khai thác.

- Giáo viên chiếu slide một vài hình ảnh các tua bin gió từ khi ra đời tới nay, mời học sinh nhận xét về những điểm khác nhau của các tua bin này. Giáo viên nhấn mạnh: Các tua bin gió có hình dạng rất phong phú, đặc biệt là ở cánh tua bin. Đặc điểm của cánh tua bin sẽ ảnh hưởng rất nhiều tới việc tạo ra năng lượng nhiều hay ít.

- Giáo viên giới thiệu với học sinh mô hình máy phát điện gió. Giáo viên cho học sinh quan sát hoạt động của mô hình máy phát điện gió (khi gió thổi tua bin quay thì sẽ phát điện làm đèn sáng).

b) Giao nhiệm vụ

Giáo viên dẫn dắt và nêu nhiệm vụ của bài học và ghi lên bảng để cả lớp cùng theo dõi trong quá trình làm: học sinh sẽ được tìm hiểu về mô hình máy phát điện gió và từ đó sẽ tự thiết kế, chế tạo một mô hình máy phát điện gió đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Khi có gió thổi đến, mô hình hoạt động tạo ra điện (đèn LED sẽ sáng).

+ Cánh tua bin thiết kế phù hợp, đảm bảo khi hoạt động trạng thái của đèn LED dễ quan sát nhất (đèn LED sáng rõ).

+ Mô hình chắc chắn, đảm bảo tính thẩm mĩ.

2. Hoạt động 2: Khám phá mô hình máy phát điện gió (Nghiên cứu kiến thức nền)

a) a. Hoạt động 2.1 Tìm hiểu các bộ phận chính của mô hình máy phát điện gió

- Giáo viên chiếu hình ảnh mô hình máy phát điện gió, phát Phiếu học tập số 01, yêu cầu học sinh quan sát, thảo luận nhóm và hoàn thiện Câu 1 trong Phiếu học tập số 01. Qua đó nhằm khai thác hiểu biết của học sinh về các bộ phận chính của mô hình máy phát điện gió.

- Học sinh làm việc nhóm, quan sát hình ảnh và trả lời Phiếu học tập số 01.

- Giáo viên yêu cầu một số nhóm báo cáo kết quả hoạt động, nhận xét và kết luận: Máy phát điện gió gồm các bộ phận chính sau: Động cơ, cánh tua bin, đèn LED, giá đỡ (thân và đế mô hình).

b) Hoạt động 2.2 Tìm hiểu cách tạo ra điện từ gió

- Giáo viên cho học sinh xem video: https://www.youtube.com/watch?v=0YQEplmsG3I (từ 0’34 – 0’51) và trả lời câu hỏi: Quan sát khi trục của động cơ quay thì đèn LED sáng hay tối? thí nghiệm này chứng tỏ điêu gì? (Đèn LED sáng; Chứng tỏ khi trục của động cơ quay thì có dòng điện đi qua làm đèn LED sáng).

- Giáo viên đặt vấn đề: Vậy có thể sử dụng năng lượng gió để làm quay trục động cơ không? Nếu có, hãy đề xuất cách làm. (Có. Sử dụng cánh tuabin lắp vào trục động cơ, khi gió thổi cánh tuabin quay sẽ làm quay trục động cơ và phát ra điện). Giáo viên yêu cầu học sinh hoàn thành câu 2 trong phiếu học tập 01.

- Giáo viên kết luận: Gió thổi làm cho cánh tua bin quay, cánh tua bin nối với trục động cơ, làm trục động cơ quay và tạo ra điện (đèn LED sáng).

* Hoạt động 2.3 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ gió tới độ sáng của đèn

- Giáo viên đặt mô hình máy phát điện gió đối diện vào một cái quạt điện và đưa ra tình huống: Nếu thay đổi tốc độ gió tác động vào mô hình máy phát điện gió (bằng cách điều chỉnh núm điều chỉnh tốc độ quạt). Hãy dự đoán điều gì sẽ xảy ra? Ánh sáng của đèn LED khi đó thế nào?

- Học sinh đưa ra dự đoán của mình, giáo viên nhận xét và kết luận: Tốc độ gió lớn tác động vào mô hình khi đó đèn LED sẽ sáng rõ và ngược lại.

* Hoạt động 2.4 Khảo sát ảnh hưởng của đặc điểm cánh tua bin tới độ sáng của đèn

- Khảo sát ảnh hưởng của độ dài cánh tua bin tới độ sáng của đèn:

- Giáo viên chiếu video (hoặc thao tác trực tiếp) thí nghiệm:

+ Chuẩn bị Video ghi hình thí nghiệm:

• Giáo viên sử dụng 2 mô hình máy phát điện gió với hình dáng, cấu trúc giống nhau
• Mô hình 1: sử dụng động cơ R300, LED đỏ đục, tua bin loại 2 cánh, cánh cong, kích thước mỗi cánh: 2 cmx 5cm.
• Mô hình 2: sử dụng động cơ R300, LED đỏ đục, tua bin loại 3 cánh, cánh cong, kích thước mỗi cánh: 2 cmx 10cm.
• 2 quạt điện

+ Thực hiện thí nghiệm: đặt 2 mô hình máy phát điện gió đối diện 2 quạt điện tương ứng (chú ý khoảng cách đảm bảo để tránh sự ảnh hưởng của gió giữa 2 quạt điện). Bật quạt ở cùng tốc dộ gió. Học sinh quan sát mô hình và cho biết đèn LED ở mô hình nào sáng hơn.

- Giáo viên kết luận: Mô hình 2 đèn sáng hơn. Do cánh dài hơn nên đón gió được nhiều hơn, tạo ra nhiều năng lượng hơn.

- Khảo sát ảnh hưởng của độ cong cánh tua bin tới độ sáng của đèn:

- Giáo viên chiếu video (hoặc thao tác trực tiếp) thí nghiệm:

+ Chuẩn bị Video ghi hình thí nghiệm:

• Giáo viên sử dụng 2 mô hình máy phát điện gió với hình dáng, cấu trúc giống nhau.
• Mô hình 1: sử dụng động cơ R300, LED đỏ đục, tua bin loại 2 cánh, kích thước mỗi cánh: 2 cmx 10cm, cánh phẳng.
• Mô hình 2: sử dụng động cơ R300, LED đỏ đục, tua bin loại 2 cánh, kích thước mỗi cánh: 2 cmx 10cm, cánh hơi uốn cong.
• 2 quạt điện

+ Thực hiện thí nghiệm: đặt 2 mô hình máy phát điện gió đối diện 2 quạt điện tương ứng (chú ý khoảng cách đảm bảo để tránh sự ảnh hưởng của gió giữa 2 quạt điện). Bật quạt ở cùng tốc dộ gió. Học sinh quan sát mô hình và cho biết đèn LED ở mô hình nào sáng hơn.

- Giáo viên kết luận: Mô hình 2 đèn sáng, mô hình 1 đèn không sáng. Mô hình 1 cánh quạt không quay hoặc quay rất chậm.

3. Hoạt động 3: Luyện tập và vận dụng (Đề xuất giải pháp thiết kế, tiến hành chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm mô hình máy phát điện gió)

a. Hoạt động 3.1 Đề xuất và lựa chọn giải pháp thiết kế mô hình máy phát điện gió

- Giáo viên yêu cầu học sinh nhắc lại yêu cầu sản phẩm đã ghi trên bảng.

- Giáo viên phát cho mỗi nhóm học sinh một bộ nguyên vật liệu và dụng cụ dùng để chế tạo mô hình máy phát điện gió.

- Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc cá nhân 5 phút, tự phác thảo ý tưởng của cá nhân, sau đó thảo luận nhóm 10 phút, căn cứ vào các nguyên vật liệu và dụng cụ đã được phát, lựa chọn ý tưởng thiết kế và vẽ phác thảo phương án thiết kế của nhóm vào Mục 1- Phiếu học tập số 02.

- Đại diện nhóm học sinh trình bày ý tưởng bản thiết kế của nhóm, các nhóm học sinh và giáo viên khác nhận xét, góp ý.

- Căn cứ vào các góp ý của nhóm bạn và giáo viên, nhóm học sinh điều chỉnh và hoàn thiện phương án thiết kế của nhóm.

b. Hoạt động 3.2 Chế tạo, lắp ráp, thử nghiệm mô hình máy phát điện gió

- Học sinh hoạt động nhóm cùng thảo luận về quy trình, liệt kê các nguyên vật liệu cần sử dụng để chế tạo, lắp ráp mô hình máy phát điện gió theo phương án đã đề xuất. Phân công cụ thể công việc của thành viên trong nhóm và ghi vào Mục 2- Phiếu học tập số 02.

- Học sinh tiến hành chế tạo, lắp ráp mô hình máy phát điện gió, ghi lại những thay đổi, điều chỉnh so với thiết kế ban đầu. Giáo viên theo dõi quá trình học sinh thực hiện để nhắc nhở và hỗ trợ khi cần thiết.

- Học sinh dựa trên các yêu cầu của sản phẩm (đã ghi trên bảng) và tiêu chí trong phiếu đánh giá sản phẩm là

+ Mô hình máy phát điện gió hoạt động được

+ Khi tốc độ gió thay đổi, độ sáng của đèn LED ở mô hình cũng thay đổi theo.

+ Mô hình chắc chắn, đảm bảo tính thẩm mĩ

c. Hoạt động 3.3 Triển lãm mô hình máy phát điện gió

- Giáo viên yêu cầu các nhóm học sinh trưng bày sản phẩm của mình. Mỗi nhóm cử đại diện chia sẻ trao đổi về những điều chỉnh trong quá trình thiết kế, chia sẻ điều hài lòng và chưa hài lòng về sản phẩm của nhóm.

- Học sinh nêu ý kiến về cách thức cải tiến sản phẩm, các nhóm học sinh khác và giáo viên có thể gợi ý thêm cho nhóm bạn phương án cải tiến sản phẩm.

- Giáo viên nhận xét đánh giá kết quả các nhóm và tổng kết đánh giá về khai thác năng lượng gió, các bộ phận chính của máy phát điện gió, sản phẩm của các nhóm theo các yêu cầu, tiêu chí đã đặt ra.

- Sau khi kết thúc bài học, Giáo viên tự đánh giá hoạt động của học sinh theo Phiếu tự đánh giá của giáo viên ở phụ lục.

1. Phiếu học tập

- Phiếu học tập số 01

- Phiếu học tập số 02

Tiêu chí	Tự đánh giá nhóm mình	Đánh giá nhóm: ……
Mô hình máy phát điện gió hoạt động được
Khi tốc độ gió thay đổi, độ sáng của đèn LED ở mô hình cũng thay đổi theo.
Mô hình chắc chắn, đảm bảo tính thẩm mĩ
Tổng số trái tim mà nhóm em có được
Em dành nhiều trái tim yêu thích nhất cho nhóm nào? Vì sao?

....................................................................

....................................................................

....................................................................