Năng lượng và những ứng dụng năng lượng Mặt Trời vào thực tiễn dạy học dành cho học sinh lớp 5 tại Thành phố Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Thị Ánh Tuyết
GDTH832039

NĂNG LƯỢNG VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO THỰC TIỄN
DẠY HỌC DÀNH CHO HỌC SINH LỚP 5 TẠI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành: Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học)
Giáo viên hướng dẫn: TS. Ngơ Thị Phương

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 01 năm 2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NĂNG LƯỢNG VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO THỰC TIỄN
DẠY HỌC DÀNH CHO HỌC SINH LỚP 5 TẠI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành: Giáo dục học (Giáo dục Tiểu học)

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 01 năm 2023

i

MỤC LỤC
MỤC LỤC ...........................................................................................................................ii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
1.

Lí do chọn đề tài .................................................................................................................. 1

2.

Mục đích nghiên cứu đề tài ................................................................................................. 1

3.

Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 2
3.1.

Đối tượng nghiên cứu .................................................................................................... 2

3.2.

Khách thể nghiên cứu .................................................................................................... 2

3.3.

Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................................... 2

Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................................... 2

4.

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ............................................................................................. 3
1.1.

Cơ sở lí luận của năng lượng tái tạo ................................................................................. 3

1.1.1.

Khái niệm năng lượng, năng lượng tái tạo ................................................................ 3

1.1.2.

Phân loại nguồn năng lượng tái tạo có nguồn gốc từ Mặt Trời ................................. 4

1.1.3.

Ưu nhược điểm của nguồn năng lượng có nguồn gốc từ Mặt Trời ........................... 4

1.2. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................................................... 5
1.2.1. Vai trò của năng lượng mặt trời trong đời sống của con người ..................................... 5
1.2.2. Yêu cầu cần đạt trong Chương trình GDPT mơn Khoa học 2018 mạch nội dung Năng
lượng mặt trời, gió và nước chảy............................................................................................. 5
1.2.3. Một số ứng dụng của năng lượng mặt trời phổ biến hiện nay ........................................... 5

CHƯƠNG 2. MỘT SỐ ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO THỰC
TIỄN DẠY HỌC DÀNH CHO HỌC SINH LỚP 5 TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH ................................................................................................................................... 7
2.1. Câu hỏi gợi ý trong Bài 41: Năng lượng mặt trời trong sách giáo khoa Khoa học lớp 5 hiện
hành ............................................................................................................................................. 7

2.2. Xây dựng kế hoạch dạy học Ứng dụng năng lượng Mặt Trời trong cuộc sống ................... 7

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 11

ii


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Mặt trời là nguồn năng lượng sạch dồi dào mà con người có thể khai thác thoải mái
trong tương lai rất xa – khoảng 5 tỷ năm tới. Theo tính tốn của nhiều nhà khoa học, khi
lắp kín những tấm pin năng lượng mặt trời vào một tịa nhà cao 1km thì sản lượng điện mà
nó tạo ra sẽ lên tới 200 MWp, đủ cung cấp cho khoảng 200.000 hộ gia đình.
Từ những năm 50 của thế kỷ trước, nguồn năng lượng mặt trời đã bắt đầu được sử
dụng rộng rãi. Hiện nay, các nước đang dẫn đầu trong lĩnh vực năng lượng mặt trời phải kể
đến Đức, Trung Quốc, Nhật Bản, Ý, Mỹ, Pháp, Tây Ban Nha…
Tại Việt Nam, năng lượng mặt trời cũng đang được khai thác và phát triển, trong đó
phổ biến nhất là nhiệt mặt trời (dùng để đun nước nóng, sưởi ấm/làm mát khơng gian…)
và điện Mặt Trời.
Nội dung mơn Khoa học trong chương trình Giáo dục phổ thơng môn Khoa học 2018
được chia thành các chủ đề nhỏ, được dạy từ lớp 5, lớp 5 xoay quanh 6 chủ đề. Trong đó,
chủ đề Năng lượng bao gồm nội dung Ánh sáng; Âm thanh; Nhiệt. Vai trò của năng lượng;
Năng lượng điện; Năng lượng chất đốt; Năng lượng mặt trời, gió và nước chảy.
Từ thực tiễn hiện nay, chương trình sách giáo khoa mới cho HS lớp 5 chưa được hoàn
thiện và tạo thêm ý tưởng dạy học cho chủ đề Năng lượng tôi tiến hành nghiên cứu, phát
triển đề tài “Năng lượng và những ứng dụng năng lượng Mặt Trời vào thực tiễn dạy
học dành cho học sinh lớp 5 tại Thành phố Hồ Chí Minh”
2. Mục đích nghiên cứu đề tài
Nghiên cứu về nội dung dạy học chủ đề Năng lượng trong CT GDPT 2018 môn Khoa
học lớp 5, cụ thể là nội dung Năng lượng mặt trời, gió và nước chảy. Từ đó, đề xuất ý tưởng

dạy học cho nội dung dạy học ứng dụng năng lượng Mặt Trời vào cuộc sống thực tiễn cho
học sinh lớp 5 tại Thành phố Hồ Chí Minh.

1


3. Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu

3.1.

Chủ đề Năng lượng trong Chương trình GDPT 2018 môn Khoa học lớp 5.
3.2.

Khách thể nghiên cứu
Nội dung Năng lượng mặt trời, gió và nước chảy.

3.3.

Phạm vi nghiên cứu
Chủ đề Năng lượng trong Chương trình GDPT 2018 mơn Khoa học để dạy học ứng

dụng năng lượng Mặt Trời vào thực tiễn dành cho học sinh lớp 5 tại Thành phố Hồ Chí
Minh.
4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp phân tích và tổng hợp lí thuyết: Phương pháp này được sử dụng để thu
thập, chọn lọc và đọc tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu: Chương trình GDPT tổng
thể 2018, Chương trình GDPT mơn Khoa học 2018, Chương trình GDPT cấp Tiểu học năm
2006

2


Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA NĂNG LƯỢNG TÁI
TẠO VÀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
1.1.

Cơ sở lí luận của năng lượng tái tạo

1.1.1. Khái niệm năng lượng, năng lượng tái tạo
1.1.1.1.

Khái niệm năng lượng

Theo từ điển Tiếng Việt và từ điển Vật lý phổ thông: “Năng lượng là đại lượng
đặc trưng cho khả năng sinh công của vật; là thơng số liên quan đến q trình chuyển
động của vật chất, bao gồm cả từ trường và các hạt cơ bản.”
1.1.1.2.

Khái niệm năng lượng tái tạo

Theo Giáo trình Cơ sở kỹ thuật năng lượng tái tạo, Phan Văn Quang (2017), thì
năng lượng tái tạo là năng lượng được lấy từ các nguồn nhiên liệu tự nhiên để chuyển
hóa sang năng lượng điện hoặc nhiệt như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng
lượng thủy điện, năng lượng nhiệt từ lòng đất (địa nhiệt), năng lượng từ nhiên liệu sinh
học, năng lượng từ khí sinh học, năng lượng từ khí hydro, năng lượng sóng, năng lượng
thủy triều.
* Một số quan điểm về năng lượng
-

Năng lượng bền vững là một hệ thống năng lượng phục vụ nhu cầu của hiện tại

mà không làm hại tới việc đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai. Nguyên tắc chủ
đạo cho sự bền vững này chính là phát triển bền vững, bao gồm bốn lĩnh vực kết nối lẫn
nhau: sinh thái, kinh tế, chính trị và văn hóa. Khái niệm này cịn bao gồm cả các cơng
nghệ tiên tiến để khai thác với hiệu suất cao, vì các yếu tố tạo ra năng lượng đã có sẵn
trong tự hiện hàng triệu năm, song chưa có cơng nghệ cao để khai thác với hiệu suất
cao. Như vậy, có thể hiểu hiệu suất cao và năng lượng tái tạo chính là hai đặc điểm quan
trọng tạo nên năng lượng bền vững. Năng lượng hạt nhân đôi khi cũng được coi là năng
lượng bền vững nhưng nó lại chứa đựng nhiều rủi ro cho mơi trường nên ít được đề cập.
-

Năng lượng sạch là dạng năng lượng có thể thỏa mãn các yêu cầu địi hỏi ngày

càng tăng thêm trên phạm vi tồn cầu mà không gây ra dấu ấn làm tác hại đến cân bằng

3


mơi trường. Nó địi hỏi nhiều yếu tố như hiệu suất cao, hầu như không ảnh hưởng đến
môi trường, đáp ứng các đòi hỏi về sử dụng, chuyển đổi và có cơng nghệ lưu trữ sạch,
tiện lợi cho q trình sử dụng.
-

Năng lượng xanh là một khái niệm hẹp trong năng lượng tái tạo, nó biểu thị về

các nguồn năng lượng tái tạo và các công nghệ chế tạo năng lượng có lợi nhất cho mơi
trường. Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ định nghĩa năng lượng xanh là năng lượng được
chế tạo từ năng lượng Mặt trời, gió, địa nhiệt, sinh khối, các trạm thủy điện nhỏ có tác
động thấp đến môi trường.

1.1.2. Phân loại nguồn năng lượng tái tạo có nguồn gốc từ Mặt Trời
-

Năng lượng Mặt Trời sử dụng trực tiếp: Bức xạ Mặt Trời có thể chuyển thẳng

thành năng lượng có ích, bằng nhiều cơng nghệ khác nhau như làm nước nóng, sưởi ẩm
khơng khí trong nhà hay thắp sáng. Năng lượng Mặt Trời cũng có thể được biến đổi
trực tiếp thành điện năng bằng cách sử dụng các modun pin Mặt Trời.
-

Năng lượng Mặt Trời sử dụng gián tiếp: Bức xạ Mặt Trời có thể được chuyển

thành các dạng năng lượng khác như gió, thủy điện, sóng, sinh khối. Sinh khối là một
nguồn năng lượng có khả năng tái sinh tồn tại và phát triển được nhờ ánh sáng mặt trời.
Các loài thực vật hấp thụ ánh sáng mặt trời để thực hiện các phản ứng quang hợp, biến
đổi các khoáng chất, nước và các nguyên tố vô cơ khác thành các chất hữu cơ. Phản
ứng quang hợp còn là phản ứng cơ bản tạo ra thức ăn cho động vật. Trong quá trình
quang hợp, thực vật cịn hấp thụ khí cacbonic và tạo ra oxy là chất khí tạo ra sự sống
trên trái đất.
1.1.3. Ưu nhược điểm của nguồn năng lượng có nguồn gốc từ Mặt Trời
Nguồn năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng dồi dào, xanh, sạch, thân thiện với môi
trường. Chi phí thực hiện nguồn năng lượng này đang được giảm nhanh chóng và dự
kiến sẽ tiếp tục giảm trong những năm tiếp theo do đó năng lượng mặt trời sẽ thực sự
là nguồn năng lượng tương lai đầy hứa hẹn cho cả khả năng phát triển kinh tế và môi
trường bền vững. Tuy nhiên năng lượng mặt trời có hạn chế là phụ thuộc vào thời tiết
trong ngày và chỉ hoạt động vào ban ngày, để tạo được nguồn điện lớn cần phải có một

4

khu vực rộng lớn để đặt các tấm pin mặt trời, các tấm pin này cũng rất dễ hư hỏng, tạo
ra nguồn rác thải điện tử độc hại nếu không được xử lý đúng cách.
1.2. Cơ sở thực tiễn
1.2.1. Vai trò của năng lượng mặt trời trong đời sống của con người
Năng lượng mặt trời được sử dụng trên toàn thế giới để sưởi ấm, sấy khô nông
sản, làm muối… và gần đây được sử dụng để tạo ra điện năng.
1.2.2. u cầu cần đạt trong Chương trình GDPT mơn Khoa học 2018 mạch nội dung
Năng lượng mặt trời, gió và nước chảy
-

Kể được tên một số phương tiện, máy móc và hoạt động của con người sử dụng

năng lượng mặt trời, gió và nước chảy.
-

Thu thập, xử lí thơng tin và trình bày được (bằng những hình thức khác nhau) về

việc khai thác, sử dụng các dạng năng lượng nêu trên.
1.2.3. Một số ứng dụng của năng lượng mặt trời phổ biến hiện nay
Sản xuất điện từ năng lượng mặt trời

Sấy khô các sản phẩm nông nghiệp

Hệ thống sưởi ấm, làm mát và thơng gió

Máy nước nóng năng lượng mặt trời

5

Năng lượng cho phương tiện máy bay

Đồng hồ mặt trời

Năng lượng cho phương tiện ơ tơ

Máy tính xách tay năng lượng mặt trời

Ứng dụng năng lượng mặt trời trong

Bếp điện mặt trời

xử lý nước

6


CHƯƠNG 2. MỘT SỐ ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO
THỰC TIỄN DẠY HỌC DÀNH CHO HỌC SINH LỚP 5 TẠI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
2.1. Câu hỏi gợi ý trong Bài 41: Năng lượng mặt trời trong sách giáo khoa Khoa
học lớp 5 hiện hành
Thông tin cung cấp: Mặt trời chiếu sáng và sưởi ấm mn lồi, giúp cho cây xanh tốt,
người và động vật khỏe mạnh. Cây xanh hấp thụ năng lượng mặt trời để sinh trưởng
và phát triển. Cây là thức ăn trực tiếp hoặc gián tiếp của động vật. Cây còn cung cấp
củi đun. Than đá, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên cũng được hình thành do năng lượng mặt
trời. Năng lượng mặt trời còn gây ra nắng, mưa, gió, bão, … trên Trái Đất.
 Mặt Trời là nguồn năng lượng chủ yếu, của sự sống trên Trái Đất.
- Con người sử dụng năng lượng mặt trời cho cuộc sống như thế nào?
Câu trả lời gợi ý: Năng lượng mặt trời được dùng để chiếu sáng, sưởi ấm, làm khô,

đun nấu, phát điện, …
-

Ở địa phương bạn, năng lượng mặt trời được sử dụng trong những việc gì?

Câu trả lời gợi ý: tắm biển, phơi cà phê, sử dụng pin mặt trời trên vệ tinh nhân tạo, làm
muối, …
2.2. Xây dựng kế hoạch dạy học Ứng dụng năng lượng Mặt Trời trong cuộc sống
Trường TH ……………….
KẾ HOẠCH BÀI DẠY
MÔN: KHOA HỌC – TUẦN … – TIẾT …
Bài: ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG CUỘC SỐNG
GV giảng dạy: .................................................................
Thời gian thực hiện: ngày ... tháng ... năm ...
I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT
1. Về kiến thức

7


- Kể được tên một số phương tiện, máy móc và hoạt động của con người sử dụng năng
lượng mặt trời
2. Về kĩ năng
- Thu thập, xử lí thơng tin và trình bày được (bằng những hình thức khác nhau) về việc
khai thác, sử dụng các dạng năng lượng mặt trời
3. Về thái độ
- Có ý thức học tập tích cực, kiên trì, tự giác xây dựng bài.
- Có ý thức sử dụng tiết kiệm điện.
- Giáo dục học sinh ham học Khoa học.
4. Phẩm chất, năng lực:

- Năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề
và sáng tạo, năng lực ngôn ngữ,…
- Phẩm chất: chăm chỉ, trách nhiệm, nhân ái, có tinh thần hợp tác khi làm việc nhóm.
* KNS: Rèn kĩ năng tư duy phản biện, kĩ năng thuyết trình
II. ĐỒ DÙNG DẠY HỌC:
1. Giáo viên
- Giáo án
- Bài giảng điện tử
- Máy tính bỏ túi sử dụng năng lượng mặt trời, tranh ảnh các phương tiện, máy móc và
hoạt động của con người sử dụng năng lượng mặt trời
2. Học sinh
- Sách giáo khoa
- Bảng nhóm, bút lơng
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Hoạt động 1: Khởi động
- HS tham gia trò chơi
Truyền điện để nêu hoạt
động của con người, động

Trị chơi: Món q bất ngờ
- GV nhận xét, đánh giá.

8


vật, các phương tiện, máy

móc và chỉ ra nguồn năng
lượng cho các hoạt động đó.

GV dẫn dắt giới thiệu bài mới.

Hoạt động 2: Tìm hiểu năng lượng mặt trời
- GV chia nhóm, yêu cầu nhóm thảo luận các câu
hỏi:
+ Mặt trời cung cấp năng lượng cho Trái Đất ở
- HS thảo luận nhóm đơi
những dạng nào?
hoặc nhóm 3.
+ Nêu vai trò của năng lượng nặt trời đối với sự
- Thời gian: 3 phút
sống?
+ Nêu vai trò của năng lượng mặt trời đối với thời
tiết và khí hậu?
- GV chốt: Than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên hình
thành từ xác sinh vật qua hàng triệu năm. Nguồn gốc
của các năng lượng này là Mặt Trời. Nhờ năng
lượng mặt trời mới có q trình quang hợp của lá
cây và cây cối mới sinh trưởng được.
- GV mời HS nêu nhiệm vụ

- Kể một số ví dụ về việc sử
dụng năng lượng mặt trời
trong cuộc sống hàng ngày.
- Kể tên một số cơng trình,
máy móc sử dụng năng
lượng mặt trời.

HS tham gia Truyền điện
trong thời gian 3 phút.

- GV nhận xét và cho HS quan sát tranh ảnh các
phương tiện, máy móc và hoạt động của con người - HS quan sát
sử dụng năng lượng mặt trời
Hoạt động 3: Thực hành

- HS thực hiện thí nghiệm
nhóm 5, tiến hành lựa chọn
GV cho HS lựa chọn dụng cụ, vật liệu có thể làm thí dụng cụ và vật liệu, tiến hành
nghiệm ứng dụng của năng lượng mặt trời trong đời làm thí nghiệm và ghi chép vào
sống con người.
phiếu báo cáo thí nghiệm.

9


- Dụng cụ, vật liệu ứng dụng năng lượng mặt trời
làm khô vật: khăn tay bị ướt, hoa tươi, khăn giấy
- Bộ thí nghiệm tìm hiểu về phát điện sử dụng năng
lượng Mặt Trời. Gồm: 1 tấm pin Mặt Trời được gắn
trên giá có giắc cắm để lấy điện ra và có thể quay
theo mọi phía để đón ánh sáng. 1 động cơ, trên trục
có lắp một hình trịn bằng nhựa, bề mặt chia thành 3
phần đều nhau qua tâm mỗi phần sơn màu riêng biệt
(đỏ, lục, lam) để quan sát.
- Làm xe điều khiển chạy bằng năng lượng mặt trời:
Một tấm pin Mặt Trời, 2 bánh xe vàng, 2 bánh xe
con (4 bánh xe vàng), 2 động cơ giảm tốc, 1 cặp pin

3V, kính FPV, camera FPV, mạch sạc TX - RX
GV cho HS xem video hướng dẫn nếu như HS cần
sự trợ giúp:
/>- Thuyền năng lượng mặt trời:
+ Nguyên liệu: Tấm pin năng lượng 5.5V, mô tơ
máy bay 4V, dây nối, công tắc, xốp, keo nến, tăm
xiên
+ Dụng cụ: dao rọc giấy, kéo, kìm
GV cho HS xem video hướng dẫn nếu như HS cần
sự trợ giúp:
/>GV nhận xét, tun dương q trình thực hiện thí
nghiệm của HS.
Hoạt động 4: Dặn dò
- GV nhận xét tiết học

- HS lắng nghe, ghi chép và
nhật kí học tập.

- Chuẩn bị bài tiếp theo

IV. ĐIỀU CHỈNH SAU TIẾT DẠY (NẾU CÓ):
..........................................................................................................................................

10


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bộ GD-ĐT. (2006). Chương trình Giáo dục phổ thông (Ban hành kèm theo quyết định
số 16/2006/ QĐ – BGDĐT ngày 05 tháng 5 năm 2006). Hà Nội.
Bộ GD-ĐT (2007). Khoa học 5. NXB Giáo dục Việt Nam.

Bộ GD-ĐT (2018). Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Khoa học (Ban hành kèm
theo Thông tư số 32/2018/TT/BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ trưởng GD-ĐT). Hà
Nội.
Phạm Thị Phương Thảo. (2022). Phát triển năng lượng tái tạo tỉnh Bình Thuận: Luận
văn Thạc sĩ Địa lí học chuyên ngành Địa lí học. [Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Sư
phạm Thành phố Hồ Chí Minh].
/>=17926193425877681534734119131833943946&bitsid=ffaa3ea9-b453-41eb-ae39f755f9a262af&uid=6c9a4600-e5b1-473a-846e-4a46fad4b652
5 nguồn năng lượng sạch đang được phát triển trên tồn cầu. (25/03/2020). Trích dẫn
tại
/>
11