Giáo án tích hợp NLS Vật lí 9 kết nối tri thức

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giới thiệu năng lượng tái tạo.

- HS tìm hiểu nội dụng mục I, làm việc nhóm thảo luận để trả lời Hoạt động (SGK -tr.80)+Câu hỏi (SGK -tr.81) 

Quan sát Hình 17.1 và cho biết:

1. Những dạng năng lượng nào là năng lượng tái tạo?

2. Năng lượng nào khi sử dụng có thể gây ô nhiễm môi trường như tạo ra chất thải rắn, phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính, gây biến đổi khí hậu....?

Câu hỏi (SGK -tr. 81)

Vì sao cần tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo?

- GV yêu cầu HS: Sử dụng Chatbot AI (ChatGPT/Copilot) với câu lệnh: "Hãy lập bảng phân loại các nguồn năng lượng: Mặt trời, Than mỏ, Gió, Dòng chảy, Địa nhiệt, Dầu mỏ, Sinh khối, Sóng biển thành 2 nhóm: Tái tạo và Không tái tạo. Giải thích ngắn gọn tại sao."

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiến hành thí nghiệm

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời, thực hiện nhiệm vụ được nêu.

- HS nhập lệnh, nhận kết quả từ AI.

- Đối chiếu kết quả AI với SGK để kiểm tra độ chính xác

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về nội dung: vòng năng lượng trên Trái Đất.

I. NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

- Năng lượng tái tạo là năng lượng đến từ các nguồn năng lượng có sẵn trong thiên nhiên, liên tục được bổ sung thông qua các quá trình tự nhiên.

Hoạt động (SGK -tr.80)

1. Năng lượng tái tạo gồm: Mặt Trời, năng lượng gió, năng lượng từ dòng chảy, năng lượng nhiệt trong lòng Trái Đất, năng lượng sinh khối, năng lượng từ sóng biển.

2. Năng lượng không tái tạo (như than mỏ, dầu mỏ) khi sử dụng có thể gây ô nhiễm môi trường như tạo ra chất thải rắn, phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính, gây biến đổi khí hậu. 

Câu hỏi (SGK -tr. 81)

Cần tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo vì năng lượng tái tạo không gây phát thải khí nhà kính, giúp bảo vệ môi trường và sức khoẻ con người.

*Đáp án câu hỏi tích hợp NLS

- Tái tạo: Mặt trời, gió, dòng chảy, địa nhiệt, sinh khối, sóng biển 

- Không tái tạo: Than mỏ, dầu mỏ 

- Lý do: Năng lượn tái tạo liên tục được bổ sung tự nhiên, năng lượng hóa thạch mất hàng triệu năm để hình thành 

[6.2.TC2a]: HS tối ưu hóa việc sử dụng công cụ AI (đặt câu lệnh phân loại và yêu cầu giải thích) để hoàn thành nhiệm vụ học tập nhanh chóng.

[6.3.TC2a]: HS đánh giá và lọc thông tin từ AI, xác nhận thông tin đúng với kiến thức chuẩn trong sách giáo khoa.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV giới thiệu về năng lượng hóa thạch:

+ Năng lượng hóa thạch là gì.

+ Năng lượng hóa thạch hình thành từ việc phân huỷ xác các vật sống qua hàng triệu năm. Do đó, năng lượng hoá thạch cũng có nguồn gốc từ Mặt Trời.

- HS làm việc nhóm thảo luận để trả lời Hoạt động (SGK -tr.81) 

Quan sát Hình 17.2, tìm hiểu trên sách báo, internet và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Năng lượng mặt trời được khai thác, sử dụng trong cuộc sống như thế nào?

2. Nêu đặc điểm của năng lượng mặt trời.

3. Nêu ưu điểm và nhược điểm của việc khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời.

- GV cho HS tìm hiểu mục Mở rộng: tiềm nưang năng lượng mặt trời ở nước ta.

- HS tìm hiểu mục 2 và trả lời Câu hỏi (SGK -tr.82)

- HS tìm hiểu mục 3 và trả lời Câu hỏi (SGK -tr.82)

1. Nêu đặc điểm của năng lượng từ sóng biển.

2. Nêu ưu điểm và nhược điểm của việc khai thác và sử dụng năng lượng từ sóng biển.

- GV giao về nhà cho HS tìm hiểu mục mở rộng: Sử dụng AI để tìm "mặt trái" ít biết của các nguồn năng lượng này (Ví dụ: Pin mặt trio hết hạn xử lý thế nào? Tiếng ồn điện gió ảnh hưởng gì?).

- HS tìm hiểu mục 4 và trả lời Câu hỏi (SGK -tr.82)

1. Cho biết việc sử dụng năng lượng từ dòng sông ảnh hưởng đến môi trường như thế nào nếu:

• Vỡ đập thuỷ điện.
• Động vật không di chuyển được từ hạ nguồn lên thượng nguồn của dòng sông.
• Diện tích rừng thay đổi khi xây dựng nhà máy thuỷ điện.

2. Nêu ưu điểm của việc khai thác và sử dụng năng lượng từ dòng sông.

- GV giao về nhà cho HS tìm hiểu mục Mở rộng (SGK).

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiến hành thí nghiệm

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời, thực hiện nhiệm vụ được nêu.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về nội dung: một số dạng năng lượng tái tạo.

II. ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ DẠNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

Năng lượng tái tạo bao gồm năng lượng mặt trời, năng lượng từ gió, năng lượng từ sóng biển, năng lượng từ dòng sông, năng lượng sinh khối, năng lượng địa nhiệt....

1. Năng lượng mặt trời

Hoạt động (SGK -tr.81)

1. Năng lượng mặt trời được khai thác trực tiếp như để chiếu sáng, làm khô

quần áo, sấy nông sản, sấy thực phẩm, làm muối, chuyển hoá thành năng lượng điện của pin mặt trời hoặc khai thác gián tiếp qua các thiết bị thu nhiệt để làm nóng nước, chạy nhà máy nhiệt điện,...

2. Đặc điểm: Năng lượng mặt trời luôn có sẵn trong thiên nhiên, khó có khả năng bị cạn kiệt trong tương lai gần.

3. 

- Ưu điểm: Khi sử dụng năng lượng mặt trời 

+ Không gây ra tiếng ồn, 

+ Không phát thải các chất gây ô nhiễm không khí hay các khí gây hiệu ứng nhà kính.

- Nhược điểm:  

+ Giá thành sản xuất tấm pin mặt trời còn cao, 

+ Hệ thống hấp thụ nhiệt mặt trời có hiệu suất chuyển hoá năng lượng thấp. + Trong quá trình thay các tấm pin mặt trời sau khi hết hạn sử dụng (trung bình 25 năm) sẽ tạo ra rác thải điện tử, chất thải rắn khó phân huỷ,... 

2. Năng lượng từ gió

Câu hỏi (SGK -tr.82)

1. Đặc điểm của năng lượng từ gió: 

+ Có sẵn trong thiên nhiên. 

+ Tốc độ gió trên đại dương thường ổn định hơn và mạnh hơn so với tốc độ gió trên đất liền nên năng lượng từ gió ngoài khơi là một nguồn năng lượng tái tạo có triển vọng phát triển lớn, có thể lắp đặt các trang trại gió ngoài khơi trên vùng biển rộng.

2. 

- Ưu điểm: 

+ Không phát thải các chất gây ô nhiễm không khí hay các khí gây hiệu ứng nhà kính 

+ công nghệ khai thác năng lượng từ gió phát triển mạnh, 

Khai thác năng lượng từ gió được xem là một trong những giải pháp quan trọng nhất nhằm giảm biến đổi khí hậu toàn cầu.

- Nhược điểm:  

+ Hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp, 

+ Giá thành đầu tư ban đầu cao, 

+ Tiếng ồn gây ảnh hưởng đến môi trường sống của sinh vật,... 

+ Tua-bin điện gió có thể làm nhiễu tín hiệu phát thanh, ảnh hưởng đến vùng hoạt động của các loài chim (đặc biệt là chim di cư) và dơi.

3. Năng lượng từ sóng biển

Câu hỏi (SGK -tr.82)

1.

Nếu vỡ đập thuỷ điện sẽ dẫn tới trữ lượng nước lớn chảy xuống hạ nguồn, gây lũ quét, sạt lở đất.

- Động vật không di chuyển được từ hạ nguồn lên thượng nguồn của dòng sông dẫn tới mất cân bằng sinh thái.

- Diện tích rừng giảm khi xây dựng nhà máy thuỷ điện dẫn tới xói mòn, ảnh hưởng tới môi trường đất.

2. Ưu điểm: Năng lượng từ dòng sông là năng lượng sạch, có sẵn trong thiên nhiên, ít tác động tiêu cực đến môi trường so với năng lượng hoá thạch.

4. Năng lượng từ dòng sông

Câu hỏi (SGK -tr.82)

1.

– Nếu vỡ đập thuỷ điện sẽ dẫn tới trữ lượng nước lớn chảy xuống hạ nguồn, gây lũ quét, sạt lở đất.

– Động vật không di chuyển được từ hạ nguồn lên thượng nguồn của dòng sông dẫn tới mất cân bằng sinh thái.

- Diện tích rừng giảm khi xây dựng nhà máy thuỷ điện dẫn tới xói mòn, ảnh hưởng tới môi trường đất.

2. Ưu điểm: Năng lượng từ dòng sông là năng lượng sạch, có sẵn trong thiên nhiên, ít tác động tiêu cực đến môi trường so với năng lượng hoá thạch.

[6.2.TC1a]: Sử dụng được các công cụ AI trong công việc và học tập hàng ngày (Sử dụng Chatbot AI để giải thích hiện tượng khoa học và tìm kiếm ứng dụng thực tế).

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV gợi mở: Sử dụng hiệu quả năng lượng là việc dùng ít năng lượng hơn để thực hiện cùng một công việc hoặc cùng một chức năng của thiết bị, máy móc.

- Yêu cầu HS làm việc nhóm thảo luận để trả lời Câu hỏi (SGK – tr.85)

Tại sao sử dụng hiệu quả năng lượng góp phần bảo vệ môi trường.

- GV kết luận về mục tiêu chính của việc sử dụng hiệu quả năng lượng là để thực hiện tiết kiệm năng lượng.

Yêu cầu HS nêu một số biện pháp bảo vệ môi trường:

- HS thảo luận làm Hoạt động (SGK – tr.86)

1. Thảo luận và nêu thêm một số biện pháp sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường.

2. Giải thích vì sao những cách dưới đây được coi là sử dụng hiệu quả năng lượng điện.

a) Tắt các thiết bị điện (ti vi, đèn điện,...) khi không sử dụng.

b) Giảm độ sáng màn hình máy tính.

c) Để điều hoà trên 26 °C vào mùa hè. Sử dụng quạt thay cho máy điều hoà mọi lúc có thể.

d) Không để nhiệt độ tủ lạnh quá thấp, không mở tủ lạnh quá lâu.

e) Thường xuyên bảo trì, bảo dưỡng và vệ sinh các thiết bị điện.

3. Để tận dụng gió và ánh sáng tự nhiên cho ngôi nhà của em, hãy thực hiện các việc sau và giải thích vì sao hành động như vậy.

a) Mở cửa để gió tự nhiên làm thông thoáng ngôi nhà.

b) Kê bàn học, bàn làm việc gần nơi có ánh sáng tự nhiên và tận dụng nguồn ánh sáng này cho các hoạt động sinh hoạt.

c) Sơn phòng sáng màu.

4. Vì sao trồng nhiều cây xanh quanh nhà và trường học giúp sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường?

5. Vì sao sử dụng năng lượng tái tạo giúp giảm ô nhiễm môi trường, giảm phát thải khí nhà kính?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tiến hành thí nghiệm

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời, thực hiện nhiệm vụ được nêu.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về nội dung: biện pháp sử dụng năng lượng và bảo vệ môi trường.

III. MỘT SỐ BIỆN PHÁP SỬ DỤNG HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

Câu hỏi (SGK – tr.85)

Sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường có liên quan chặt chẽ với nhau. Việc sử dụng hiệu quả năng lượng giúp giảm thiểu sự tiêu thụ năng lượng và khí thải, giảm thiểu tác động đến môi trường.

Một số biện pháp sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường:

• Sử dụng năng lượng tái tạo.
• Sử dụng các thiết bị tiết kiệm điện.
• Tăng cường sử dụng, cải tiến máy móc, thiết bị tiết kiệm năng lượng tại các công ty, nhà máy, xí nghiệp, đồng thời thực hiện tái chế các sản phẩm và sử dụng nguyên liệu thân thiện với môi trường.
• Sử dụng phương tiện giao thông công cộng thay cho các phương tiện cá nhân.
• Tạo ý thức tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.

Hoạt động (SGK – tr.86)

1. Một số biện pháp sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường khác:

• Giữ vệ sinh môi trường xung quanh.
• Trồng nhiều cây xanh.
• Giảm lượng chất thải sinh hoạt.
• Tận dụng năng lượng từ thiên nhiên.

2. Các cách trình bày trong SGK được coi là sử dụng hiệu quả năng lượng điện vì giúp giảm chi phí phải trả, đồng thời đảm bảo an toàn cho thiết bị điện.

3. 

a) Giúp tiết kiệm điện để làm mát.

b) Giúp tiết kiệm điện để chiếu sáng.

c) Giúp tiết kiệm điện để chiếu sáng.

4. Trồng nhiều cây xanh tạo bóng mát, làm cho không khí trong lành.

5. Quá trình khai thác và sử dụng năng lượng tái tạo (như năng lượng mặt trời, năng lượng từ gió,...) không diễn ra sự đốt cháy nhiên liệu hoá thạch, giúp giảm phát thải khí nhà kính, giảm khai thác tài nguyên giúp bảo vệ môi trường.

TỔNG KẾT: EM ĐÃ HỌC

• Ưu điểm của năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng có sẵn trong thiên nhiên, liên tục được bổ sung thông qua các quá trình tự nhiên. Khai thác và sử dụng một số dạng năng lượng tái tạo không gây phát thải khí nhà kính, giúp bảo vệ môi trường.
• Nhược điểm của năng lượng tái tạo là các công nghệ khai thác hiện nay có hiệu suất thấp, chi phí đầu tư ban đầu cao.
• Sử dụng một số biện pháp tiết kiệm năng lượng, tận dụng ánh sáng và gió tự nhiên, sử dụng thiết bị điện đúng cách giúp sử dụng hiệu quả năng lượng làm giảm năng lượng hao phí, giảm khai thác tài nguyên giúp bảo vệ môi trường.