Dạy học sinh làm mô hình máy phát điện bằng sức gió

Thầy Nguyễn Mai Hùng, khoa sư phạm trung học, Trường đại học Hạ Long cho biết: “Qua phân tích diễn biến giờ học, chúng tôi nhận thấy học sinh học tập với thái độ tích cực, hợp tác và rất hào hứng với các nhiệm vụ được giao”.
Tổng hợp kiến thức các môn học để áp dụng cho cuộc sống
Thầy Hùng nói: “Nội dung của chủ đề tích hợp liên quan đến kiến thức của môn địa lý ở các lớp 6, 7, 8, phần gió, khí hậu, thời tiết. Chủ đề có liên quan kiến thức bức xạ nhiệt và đối lưu, công, cơ năng, hiện tượng cảm ứng điện từ và phần năng lượng ở môn vật lý các lớp 8, 9. Môn sinh học có liên quan kiến thức sinh thái môi trường ở lớp 9”. 
Thầy Hùng xây dựng 8 nhiệm vụ học tập (hoạt động) của học sinh cụ thể là: tìm hiểu nguồn gốc của gió chính trên trái đất, giải thích sự tạo gió trong tự nhiên, mô tả sức mạnh của gió, chế tạo dụng cụ đo tốc độ của gió, mô hình thuyền buồm có thể đi ngược chiều gió, mô hình bơm nước bằng sức gió, các em cũng được chế tạo mô hình điện gió, đánh giá tiềm năng gió ở Việt Nam và việc sử dụng năng lượng gió tại Việt Nam hiện tại, tương lai.
Để học sinh giải quyết được vấn đề nguồn gốc của gió là gì, thầy Hùng xây dựng hoạt động 1 và hoạt động 2. Khi học địa lý lớp 6 học sinh đã biết gió là sự chuyển động của không khí từ nơi khí áp cao đến nơi có khí áp thấp nhưng không giải thích được tại sao lại có sự chênh lệch khí áp nên không giải thích được nguồn gốc của gió trong tự nhiên. Khi học về đối lưu khí ở vật lý lớp 8 học sinh biết dòng đối lưu sinh ra do có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai vùng không khí nhưng không biết dùng để giải thích nguồn gốc của gió. Thầy Hùng xây dựng tình huống học tập để học sinh tổng hợp các kiến thức của hai môn giải thích được nguồn gốc của gió trong tự nhiên. Qua hoạt động học tập này, học sinh đã vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề của cuộc sống nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
Hoạt động 1 làm nảy sinh vấn đề từ tình huống thực tế, học sinh quan sát hình ảnh của các loại gió trên trái đất và hoàn lưu khí quyển trên trái đất. Từ hình ảnh quan sát học sinh xác định vấn đề cần giải quyết và phát biểu vấn đề cần giải quyết. Hoạt động 2 là quá trình giải quyết và kết luận vấn đề từ đó giải quyết những vấn đề liên quan. Ở hoạt động này học sinh đưa ra giả thuyết về sự tạo thành gió trong khí quyển, làm mô hình tạo gió từ các vật liệu dễ kiếm để chứng minh cho giả thuyết đã đưa ra và kết luận vấn đề, từ đó giải thích được sự tạo thành gió trên trái đất. Hoạt động 3, hoạt động 4 nhằm giải quyết vấn đề Năng lượng gió là gì? Làm thế nào để đo năng lượng gió. Ở hoạt động 3 học sinh được quan sát video về thang gió Beaufort từ cấp 1 đến cấp 12 tương ứng với tác động lên cây, nhà, nước biển, từ đó thấy được sức mạnh của gió. Vấn đề được đặt ra là đo sức mạnh của gió như thế nào. Học sinh sẽ chỉ ra được sức mạnh của gió là động năng của khối không khí từ đó đưa ra phương án đo năng lượng gió thông qua đo tốc độ gió.
Hoạt động 4 học sinh chế tạo dụng cụ đo tốc độ gió từ những vật dụng dễ tìm kiếm để kiểm tra giả thuyết đã đưa ra. Hoạt động 5 giải quyết vấn đề năng lượng gió sử dụng trong giao thông như thế nào? Từ kiến thức thực tế học sinh thấy ngay con người đã sử dụng năng lượng gió để đẩy thuyền di chuyển, chúng tôi xây dựng tình huống làm thế nào để thuyền buồm di chuyển ngược chiều gió là tình huống có vấn đề cho học sinh. Học sinh tìm hiểu về cấu tạo của thuyền buồm từ đó đưa ra giả thuyết về cách di chuyển ngược chiều gió của thuyền buồm. Học sinh chế tạo thuyền buồm từ các vật liệu dễ tìm để kiểm tra giả thuyết đã đưa ra, giải thích được hiện cách thuyền buồm di chuyển ngược gió trong thực tế.
Hoạt động 6 giải quyết vấn đề Năng lượng gió sử dụng trong nông nghiệp như thế nào? Trong nông nghiệp năng lượng gió được sử dụng để xay thóc, để bơm nước, thầy Hùng xây dựng tình huống bơm nước bằng sức gió để phục vụ trong sản xuất nông nghiệp. Thông tin về một  nông dân được cấp bằng sáng chế về máy bơm nước bằng sức gió sẽ kích thích học sinh tìm hiểu và đưa ra vấn để làm máy bơm nước bằng sức gió như thế nào. Các em đưa ra giả thuyết về hoạt động của máy bơm nước bằng sức gió sau đó làm mô hình để kiểm tra giả thuyết đã đưa ra. Trong hoạt động này học sinh sẽ thấy được sự chuyển hóa năng lượng qua từng bộ phận của máy bơm nước. 
Hoạt động 7 giải quyết vấn đề sản xuất điện từ gió như thế nào?  Sản xuất điện từ gió hiện nay đang được phát triển ở Việt Nam. Bài học xây dựng tình huống là thông tin về nhà máy điện gió ở Bạc Liêu để học sinh đưa ra vấn đề sản xuất điện từ gió như thế nào. Để giải quyết vấn đề này học sinh phải huy động kiến thức về chuyển hóa năng lượng, kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ để đưa ra giả thuyết về hoạt động của máy điện gió. Học sinh làm mô hình máy phát điện bằng sức gió từ các vật tìm kiếm được để kiểm tra giả thuyết đã đưa ra. Hoạt động 8 đánh giá tiềm năng và tương lai sử dụng năng lượng gió ở Việt Nam. 
Học sinh thích thú với cách học mới
Thầy Hùng cho biết: “Khi bắt đầu vào chủ đề học sinh còn chưa quen với cách học mới, các phát biểu vẫn ở trạng thái sợ sai, vẫn chờ đợi giáo viên hướng dẫn. Các em chưa biết cách thức để giải quyết một vấn đề, sau khi được giáo viên hướng dẫn cách thức giải quyết một vấn đề theo các bước là đưa ra giả thuyết, kiểm tra giả thuyết, kết luận thì ở những nhiệm vụ sau đã thực hiện được theo các bước của tiến trình giải quyết vấn đề.

Ở phần khám phá và hiểu vấn đề, trình bày và phát biểu vấn đề, học sinh đã thành thạo hơn ở những nhiệm vụ sau của chủ đề, tuy nhiên không có học sinh nào phát biểu vấn đề theo nhiều cách và chưa có tình huống mới. Khi đề xuất giải pháp và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề, học sinh còn gặp nhiều khó khăn trong việc đề xuất giải pháp vì các nhiệm vụ sau đòi hỏi cao về ứng dụng kỹ thuật. Một vài em đã có đề xuất mang tính chất ý tưởng như ở nhiệm vụ chế tạo bơm nước bằng sức gió học sinh đã vẽ được cấu tạo hình khối của bơm gồm chong chóng gió, guồng nước, ống hút nước.
Các đề xuất giải pháp của học sinh chỉ ở mức ý tưởng, chưa thể hiện rõ sự tiến bộ qua các nhiệm vụ học tập. Khi được giáo viên hướng dẫn hoặc giới thiệu các trang website có thể tham khảo để thực hiện nhiệm vụ học tập thì các em tham khảo và đã làm được các sản phẩm. Khi đánh giá giải pháp, điều chỉnh giải pháp, học sinh đã có đánh giá việc thực hiện giải pháp của nhóm mình và đề xuất điều chỉnh. Ví dụ ở nhiệm vụ chế tạo mô hình sản xuất điện từ gió, học sinh đánh giá chong chóng quay yếu là do cánh không đều, cách yếu, góc lệch của cách không phù hợp và đã điều chỉnh bằng cách chọn chai nước ngọt làm cách thay cho chai nước suối, dùng máy sấy tóc để làm nóng và uốn cách lệch góc theo ý muốn…