Vận dụng phương pháp dạy học dự án vào môn công nghệ 12 ở trường PTDTNTT điện biên

nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Bên cạnh phƣơng pháp dạy truyền thống, dạy học theo dự án (DHDA) là
phƣơng pháp dạy nhằm bắt nhịp với xu thế hiện đại trong giáo dục để nâng cao
năng lực học tập của học sinh (HS). Hiểu đƣợc nguyên lý DHDA, giáo viên (GV)
sẽ có thêm cơ hội phát huy tính tích cực của HS, từ đó làm cho hoạt động dạy học
vừa phong phú vừa gắn bó với thực tiễn.
DHDA là một phương pháp dạy học tích cực, tạo điều kiện cho học sinh (HS)
chủ động và tự lực trong mọi hoạt động để chiếm lĩnh tri thức ài học
án, HS c cơ hội h nh thành và phát triển các kĩ n ng học t p và

hi học theo dự

hội c n thiết

n

d ng phương pháp dạy học dự án vào dạy học là một hư ng đi đ ng trong dạy học
Công nghệ là môn học gắn

chặt chẽ v i thực nghiệm nên việc sử d ng

DHDA trong dạy học Công nghệ là h p lí và c n thiết
theo dự án đ đư c áp d ng
d ng phương pháp dạy học này

ặc d phương pháp dạy học

nhiều nơi nhưng trong th i qu việc triển kh i và áp
trư ng TDT TT iện Biên c n nhiều hạn chế

ể g p ph n phát triển DHDA

trư ng, n m học

–

tôi tiến hành

triển kh i v n d ng phương pháp DHDA trong chương tr nh Công nghệ l p

c

ph thông nh m đánh giá tính hiệu qu củ phương pháp dạy học này và v n d ng
DHDA một cách c hiệu qu trên đ i tư ng học sinh củ trư ng
Xuất phát từ những yêu c u trên tôi đ chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm:
" Vận dụng phƣơng pháp dạy học dự án vào m n C ng nghệ
PTDTNTT Điện Biên" làm đề tài nghiên cứu

i dự án: Gi i pháp hạn chế sử d ng

l ng phí điện, nư c trong sinh hoạt
2. Mục tiêu của đề tài
Tạo ra sản phẩm: Hạn chế sử d ng l ng phí điện, nư c trong sinh hoạt
Sau khi hoàn thành dự án, HS đạt đƣợc các mục tiêu sau:
. . Về kiến thức
- Biết được các bước thiết kế một mạch điện
- Biết được cấu tạo và nguyên lí của một số thiết bị điện và điện tử
- Hiểu được vai trò của việc tiết kiệm điện, nước trong sinh hoạt

-1-

ở trƣờng


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

- Biết được tầm quan trọng của việc phải sử dụng tiết kiệm điện, nước trong học tập
và sinh hoạt tại KTX trường PTDTNTT Điện Biên.
- Xây dựng và lắp đặt được sơ đồ hệ thống hạn chế sử dụng lãng phí điện, nước
trong sinh hoạt của học sinh trường PTDTNTT Điện Biên.
. . Về kĩ năng
- Nắm bắt được nhu cầu tiết kiệm điện, nước trong sinh hoạt.

- Góp phần hình thành cho HS kĩ năng:
+ Nghiên cứu, khảo sát, phân tích và thiết kế sơ đồ mạch điện giải pháp hạn chế sử
dụng lãng phí điện, nước trong sinh hoạt.
+ Ứng dụng công nghệ thông tin trong học tập.
+ Làm việc theo nhóm.
+ Viết và trình bày báo cáo trước đám đông.
+ Vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn.
.3. Thái độ
- Nâng cao ý thức tiết kiệm điện, nước khi sử dụng tránh gây lãng phí nguồn tài
nguyên và làm tăng chi phí sử dụng
- Nâng cao ý thức hợp tác, học tập nhóm
- Độc lập, tự giác, tự chịu trách nhiệm trước nhóm.
- Hứng thú trong quá trình làm dự án
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- T p trung vào chương tr nh Công nghệ l p

(Kĩ thuật điện và điện tử).

- Giáo viên và học sinh kh i l p 12.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Kết h p phương pháp Nghiên cứu - th ng kê - kh o sát, phân tích - t ng h p - so
sánh đ i chứng. Coi trọng các gi i pháp đ c và đư c ứng d ng trong thực tế
- hân tích ưu điểm, như c điểm của các gi i pháp hạn chế sử d ng l ng phí điện,
nư c trong sinh hoạt đ c trong thực tế. Phân tích và đư r những gi i pháp m i thiết
thực phù h p v i xu hư ng phát triển.

-2-


nd n p

n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

B. PHẦN NỘI DUNG
I. CƠ SỞ KHOA HỌC
1. K

n ệm d

n

Dự án là một dự định, một kế hoạch c n đư c thực hiện trong điều kiện th i
gian, phương tiện tài chính, nhân lực, v t lực ác định nh m đạt đư c m c đích đ đề
r

Dự án c tính phức h p, t ng thể, đư c thực hiện trong h nh thức t chức dự án

chuyên iệt
2. K

n ệm d

c

eo d

n

Dạy học theo dự án là một h nh thức dạy học, trong đ ngư i học thực hiện một
nhiệm v học t p phức h p, c sự kết h p giữ lý thuyết và thực hành, tạo r các s n
phẩm c thể gi i thiệu

hiệm v này đư c ngư i học thực hiện v i tính tự lực c o

trong toàn ộ quá tr nh học t p Làm việc nh m là h nh thức làm việc cơ

n củ

DHDA.
3. ặc đ ểm của d

c

eo d

n

Một dự án nói chung có những đặc điểm cơ bản sau:
- C m c tiêu đư c ác định rõ ràng,
- C th i gi n qui định c thể
- C nguồn tài chính, v t chất, nhân lực gi i hạn
-

ng tính duy nhất (phân iệt v i các dự án khác)

-

ng tính phức h p, t ng thể

- ư c thực hiện trong h nh thức t chức dự án chuyên iệt
Cơ s lý thuyết cho

DH này đ nêu r 3 đặc điểm c t lõi củ DHDA: định

hư ng HS, định hư ng thực tiễn và định hư ng s n phẩm C thể c thể hoá các đặc
điểm củ DHDA như s u:
- Định hướng thực tiễn: Chủ đề củ dự án uất phát từ những t nh hu ng củ thực tiễn
hội, thực tiễn nghề nghiệp cũng như thực tiễn đ i s ng

hiệm v dự án c n chứ đựng

những vấn đề ph h p v i tr nh độ và kh n ng củ ngư i học
- Có ý nghĩa thực tiễn xã hội: Các dự án học t p g p ph n gắn việc học t p trong nhà
trư ng v i thực tiễn đ i s ng,

hội…

-3-


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

- Định hướng hứng thú người học: HS đư c th m gi chọn đề tài, nội dung học t p
ph h p v i kh n ng và hứng th cá nhân

goài r , hứng th củ ngư i học c n

đư c tiếp t c phát triển trong quá tr nh thực hiện dự án
- Tính phức hợp:

ội dung dự án c sự kết h p tri thức củ nhiều lĩnh vực hoặc môn

học khác nh u nh m gi i quyết một vấn đề m ng tính phức h p
- Định hướng hành động: Trong quá tr nh thực hiện dự án c sự kết h p giữ nghiên
cứu lý thuyết và v n dung lý thuyết vào trong hoạt động thực tiễn, thực hành Thông
qu đ , kiểm tr , củng c , m rộng hiểu iết lý thuyết cũng như rèn luyện kỹ n ng
hành động, kinh nghiệm thực tiễn củ ngư i học
- Tính tự lực cao của người học: Trong DHDA, ngư i học c n th m gi tích cực và tự
lực vào các gi i đoạn củ quá tr nh dạy học

iều đ cũng đ i hỏi và khuyến khích

tính trách nhiệm, sự sáng tạo củ ngư i học G

chủ yếu đ ng v i tr tư vấn, hư ng

dẫn, gi p đỡ Tuy nhiên mức độ tự lực c n ph h p v i kinh nghiệm, kh n ng củ HS
và mức độ kh kh n củ nhiệm v
- Cộng tác làm việc: Các dự án học t p thư ng đư c thực hiện theo nh m, trong đ c sự
cộng tác làm việc và sự phân công công việc giữ các thành viên trong nh m DHDA đ i
hỏi và rèn luyện tính sẵn sàng và kỹ n ng cộng tác làm việc giữ các thành viên th m gi ,
giữ HS và G cũng như v i các lực lư ng

hội khác th m gi trong dự án

- Định hướng sản phẩm: S n phẩm củ dự án không gi i hạn trong những thu hoạch lý
thuyết, mà trong đ s trư ng h p các dự án học t p tạo r những s n phẩm v t chất củ
hoạt động thực tiễn, thực hành

hững s n phẩm này c thể sử d ng, công

, gi i thiệu

II. CƠ SỞ THỰC TIỄN
1. Thuận lợi
- S giáo d c c ng v i nhà trư ng đ t chức cử giáo viên th m gi các l p đào tạo,
ồi dưỡng phương pháp dạy học tích cực
- B n giám hiệu nhà trư ng qu n tâm, chỉ đạo, yêu c u giáo viên t ng cư ng đ i m i
phương pháp dạy học do Bộ GD& T quy định
-

s giáo viên trong nhà trư ng đ nh n thức đư c sự qu n trọng và tính cấp thiết

về việc đ i m i phương pháp dạy học
- S u khi đư c tr ng ị kiến thức về phương pháp dạy học tích cực, một s giáo viên
đ áp d ng phương pháp dạy học tích cực vào quá tr nh soạn ài và lên l p

-4-


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

goài những phương tiện dạy học truyền th ng, giáo viên đ tích cực sử d ng các
phương tiện dạy học m i nh m nâng c o chất lư ng cho ài gi ng (máy vi tính,
projecto,

ng ghim, tài liệu phát t y, …)

- Cơ s v t chất, thiết ị dạy học củ nhà trư ng ngày hiện đại, đáp ứng yêu c u gi ng
dạy cho giáo viên
- Học sinh ch m chỉ, h m học rất yêu thích công tác nghiên cứu kho học.
. Khó khăn
- DHDA đ i hỏi sự th y đ i tư duy của c GV và HS, cách thức học và dạy m i sẽ là một
kh kh n b i lẽ PPDH truyền th ng đ in sâu trong cách dạy và học của th y và trò.
- Th i gian c n để chuẩn bị và tiến hành dạy và học theo dự án đ i hỏi nhiều hơn trong khi
quỹ th i gi n giành cho DHDA trong chương tr nh chính kh

chư c v v y G sẽ gặp

không ít kh kh n, l ng t ng khi áp d ng
- Việc kiểm tr đánh giá chỉ xuất phát từ phía GV thông qua kiểm tra tự lu n, trắc nghiệm
hoặc vấn đáp Tức là m i chỉ chú trọng đánh giá kết qu học t p, chư c đánh giá quá tr nh
học, m i chỉ c G đánh giá HS, HS chư đư c th m gi vào quá tr nh đánh giá: tự đánh
giá và đánh giá ngư i khác.
-

iệc t chức học c n m i lạ nên học sinh c n nhiều ỡ ngỡ

lực yếu nên

s học sinh c học

tự học, tự sáng tạo, tự nghiên cứu, c n yếu

- ết qu làm việc ph i đư c thể hiện

ng s n phẩm v t chất hoặc phi v t chất

- Trong chế độ học và thi cử hiện hành, HS c n m ng nặng ý thức đ i ph học để thi
nên chư c thái độ học t p đ ng mức đ i v i ộ môn Công nghệ.
- DHDA đ i hỏi G

ph i l p kế hoạch và nội dung dự án khá công phu, ph i thực sự

tâm huyết v i nghề
- L n đ u tiên áp d ng về

DH m i

trư ng nên G c n thiếu kinh nghiệm

- Học sinh đ s là ngư i dân tộc, s ng t p trung tại trư ng, ít c điều kiện đư c làm
quen v i các linh kiện và thiết ị điện tử, ít đư c ứng d ng C TT
- Môn Công nghệ

đư c iên chế 1,0 tiết trên tu n, nên chư đủ th i gi n để các em

học sinh c thể thực hành
III. ỨNG DỤNG THỰC NGHIỆM:
1. Kế hoạch dạy học theo dự án
“G ả p

p

n c ế sử d n lãn p í đ ện, n ớc on s n

-5-

o ”.


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

Chương tr nh Công nghệ l p

cd

n
ện Biên

học sinh đư c t m hiểu về các linh kiện và thiết

ị điện tử Biết cách kiểm tr và ứng d ng trong thực tế
Tiết kiệm điện, nư c rất thiết thực trong sinh hoạt,

mọi nơi, mọi l c đặc iệt

là các khu công cộng như ệnh viện, trư ng học, ky túc xá…
ể thấy rõ hơn các công việc trong công tác nghiên cứu dự án, t

ây dựng sơ

đồ mạch điện gi i pháp hạn chế sử d ng l ng phí điện, nư c trong sinh hoạt nh m tiết
kiệm điện, nư c gi m chi phí trong q

1.1 Xâ d n bộ câu ỏ địn

tr nh sử d ng

ớn

BỘ CÂU HỎI ĐỊNH HƢỚNG DỰ ÁN
Câu hỏi khái quát.
1. Làm thế nào để hạn chế sử d ng l ng phí điện, nư c trong sinh hoạt đặc iệt là
khu công cộng như : KTX, trư ng học, ệnh viện… thu n tiện và hiệu qu ?

2. Học sinh v n d ng kiến thức đ học củ môn Công nghệ vào thực tiễn như thế
nào?
Câu hỏi bài học
1.

hững nguyên nhân

nào gây thất thoát điện, nư c

Câu hỏi nội dung
1. Hãy kể các nguyên nhân gây thất thoát
điện, nư c khi sử d ng?
(

hi ngư i sử d ng quên khoá v i nư c,

quên tắt thiết ị điện, hoặc các thiết ị điện nư c ị
hư hỏng chính là nguyên nhân gây thất thoát, l ng
phí điện nư c khi sử d ng )
2. Tại s o ph i tiết kiệm điện,
nư c?

1. Tiết kiệm điện, nư c m ng lại l i ích gì cho
thân và xã hội?

n

3 Làm thế nào để tiết kiệm
điện, nư c?

1. Hãy nêu các gi i pháp nh m gi m thất thoát
điện, nư c khi sử d ng

4 Trong thực tế đ c những
thiết ị nào gi p gi m thất thoát
điện, nư c khi sử d ng hững
thiết ị đ c ưu, như c điểm
gì? Có đư c ứng d ng rộng r i
không? Giá thành củ các thiết
ịđ ?

ể tên các thiết ị điện gi p gi m thất thoát
điện, nư c khi sử d ng?

5 Gi i pháp nào để tiết kiệm

1.Gi i pháp nào tiết kiệm điện, nư c hiệu qủ , kinh

Ưu, như c điểm củ các thiết ị đ ?
3 Các thiết ị đ đư c lắp đặt

đâu?

Giá thành củ các thiết ị đ ?

-6-


nd n p
n p pd

o m n n n ệ 12
n

điện, nư c?

cd

n
ện Biên

tế, c thể áp d ng rộng r i tại những nơi công cộng
như trư ng học, ệnh viện, ky t c á…
ạch điện c đ m o đư c yêu c u tự động
kh nư c và tắt điện một cách đồng th i khi
không c ngư i sử d ng
3 Giá thành mạch điện?
ư c ứng d ng lắp đặt tại đâu?

6
i kiến thức đ học em h y
thiết kế, lắp đặt một mạch điện
nh m thực hiện gi i pháp tiết
kiệm điện, nư c trong sinh hoạt

- ghiên cứu tài liệu
- T m hiểu, chọn lự linh kiện ph h p
- Thiết kế, lắp đặt hoàn chỉnh s n phẩm

1.2 Bài tập dành cho học sinh
GV chia nhóm phải đảm bảo mỗi nhóm có những HS sử dụng thành thạo công nghệ

thông tin; Sử dụng thành thạo các dụng cụ đo lường điện; Có HS giỏi (khá), trung
bình hoặc yếu, kém.
* Dưới sự hướng dẫn của giáo viên các thành viên trong nhóm sẽ được phân vai vào
các đối tượng trong dự án để tiến hành nghiên cứu, khảo sát, tìm hiểu thông tin, hoạt
động của hệ thống ….
HS đọc kĩ dự án để hoàn thành tốt các nhiệm vụ được giao.
Thực hiện các dự án này chủ đạo là HS nhưng GV đóng một vai trò quan trọng trong
việc hỗ trợ các em nghiên cứu và rút ra kết luận.
GV Khuyến khích HS làm việc độc lập, làm việc nhóm nhưng phải thường xuyên kiểm
tra, đôn đốc tiến độ thực hiện.
2. Các bƣớc thực hiện
2. . C ng tác chuẩn bị của GV
- Soạn kế hoạch dự án, phiếu hư ng dẫn nghiên cứu, th ng điểm đánh giá, tài liệu hỗ
tr G và HS (nếu c )
-G

l p thư ngỏ gửi đến BGH, t giáo v nội tr để đư c h p tác, hỗ tr về các mặt

c n thiết (nếu c )
- In các tài liệu trên để phát cho mỗi nh m HS
- Chuẩn ị tr ng thiết ị và cơ s v t chất c n thiết để thực hiện t t dự án
2. . Các bƣớc hƣớng dẫn HS thực hiện dự án

-7-


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

- Tôi chia l p thử nghiệm thành 4 nhóm, v i các nội dung chính của chương để
chuẩn ị, các nội dung sau khi hoàn chỉnh sẽ đư c giáo viên kiểm tra, b sung và
chỉnh sửa.
- Học sinh đư c tư vấn các nguồn tài liệu có thể sử d ng ph c v cho bài báo cáo,
ví d như sách giáo khoa, các sách tham kh o chuyên ngành, internet, các tạp chí,
báo…Học sinh tự chọn phương pháp báo cáo: gi ng gi i truyền th ng, sử d ng
ồng th i đư c giáo viên hỗ tr về mặt kỹ

Power point, trình bày dạng bài báo… ;

thu t. Bài báo cáo cu i cùng đư c nhóm trình bày báo cáo trư c l p.
Nội dung phân công công việc cụ thể các nhóm :
Thời gian thực hiện: từ 20/8/2014 đến 1/12/2014
: Giáo viên gi i thiệu dự án:" Gi i pháp hạn chế sử d ng l ng phí điện, nư c trong

- 20/8/
sinh hoạt"

GIAI ĐOẠN 1 (20/8/2014 – 8/9/2014):

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. Mục tiêu cơ bản:
- Biết đư c các nguyên nhân gây l ng phí điện, nư c
- ư r đư c gi i pháp đ i v i việc cấp nư c

- ư r đư c gi i pháp đ i v i việc cấp nư c
2. Phƣơng tiện cần thiết: SGK, tranh ảnh, hình ảnh, tài liệu tham khảo,
th ng tin trên mạng enternet:
3. Tiến trình thực hiện
- Chuẩn ị nội dung: ngày

/8/

– 1/9/2014

- Nộp nội dung và sửa bài: 2/9/2014 – 7/9/2014
- Báo cáo trư c l p: 8/9/2014
GIAI ĐOẠN 2 (9/9/2014 – 29/9/2014):

GIẢ THUYẾT KHOA HỌC VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
1. Mục tiêu cơ bản
- Biết đư c những tr ng thiết ị đư c lắp đặt trong hệ th ng điện, nư c đư c d ng
trong sinh hoạt (v i nư c rử , sen, ch u, ồn c u,

- Hiểu đư c sơ đồ cấp nư c trong sinh hoạt
-8-

nh nư c n ng…)


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

- Hiểu đư c sơ đồ cấp điện cho

cd

n
ện Biên

nh nư c n ng và đèn chiếu sáng

- Hiểu đư c nguyên lý hoạt động chung củ mạch điện điều khiển thiết ị
điện trong sinh hoạt
2. Phƣơng tiện cần thiết: SGK, phòng thực hành, tài liệu tham khảo:
3. Tiến trình thực hiện
- Chuẩn ị nội dung: ngày 9/9/

– 21/9/2014

- Nộp nội dung và sửa bài: 22/9/2014 – 28/9/2014
- Báo cáo trư c l p: 29/9/2014
GIAI ĐOẠN 3 (30/9/2014 – 20/10/2014):

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
(TÀI LIỆU VÀ THỰC NGHIỆM)
1. Mục tiêu cơ bản

- Hiểu đư c một s phương pháp nghiên cứu: kh o sát, phân tích - t ng h p - so
sánh đ i chứng...

- Biết thu th p các thông tin về đ i tư ng c n nghiên cứu, phát hiện r sự hoạt
động củ đ i tư ng, nghiên cứu lý thuyết t m hiểu

n chất và m i liên hệ củ

đ i tư ng nghiên cứu
- Hiểu đư c đặc tính kĩ thu t, cấu tạo và nguyên lý hoạt động củ một s thiết ị
điện và điện tử như: v n điện từ nư c, c m iến hồng ngoại, rơ le, ptom t
. Phƣơng tiện cần thiết: SGK, phòng thực hành, tài liệu về v n điện từ nư c
và c m biến hồng ngoại PG168
3. Tiến trình thực hiện
- Chuẩn ị nội dung: ngày 3 / 9/ 2014 – 12/10/2014
- Nộp nội dung và sửa bài: 13/10/2014 – 19/10/2014
- Báo cáo trư c l p: 20/10/2014

GIAI ĐOẠN 4 (21/10/2014 – 10/11/2014):
KẾT LUẬN
1. Mục tiêu cơ bản

-9-


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

T m r gi i pháp hạn chế sử d ng l ng phí điện nư c, không tr ng v i gi i
pháp đ đư c công

, chư đư c áp d ng, c thể theo gi thuyết đ nêu

C kh n ng áp d ng rộng r i trong điều kiện thực tế
Gi i pháp kỹ thu t không làm nh hư ng đến kết cấu hiện c củ hệ th ng
cấp điện, nư c thông thư ng, kinh phí thực hiện thấp, không gây nh hư ng đến
môi trư ng và

hội, m ng lại hiệu qu kinh tế C thể phát triển cho các ứng

d ng thực tế khác như tự động tắt điện củ ph ng học, tự động tắt điện, nư c
cho các khu vệ sinh chung củ trư ng học, ệnh viện…
Thông qu việc nghiên cứu thực hiện dự án đ gi p cho những ngư i
th m gi thực hiện đư c một gi i pháp c thể, thiết thực c kh n ng ứng d ng
thực tế trong lĩnh vực kho học kỹ thu t, nâng c o nh n thức việc v n d ng kiến
thức vào cuộc s ng
2. Phƣơng tiện cần thiết: SGK, phòng thực hành, tài liệu tham khảo, thiết bị
điện và điện tử nhƣ: v n điện từ nư c, c m iến hồng ngoại, rơ le, ptom t
3. Tiến trình thực hiện
- Chuẩn ị nội dung: ngày

/

/

– 2/11/2014

- Nộp nội dung và sửa bài: 3/11/2014 – 9/11/2014

- Báo cáo trư c l p: 10/11/2014

C. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
I/ GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Hiện tư ng sử d ng điện, nư c không h p lý là một trong các nguyên
nhân gây l ng phí nguồn tài nguyên và làm t ng chi phí sử d ng

hi ngư i sử

d ng quên khoá v i nư c, quên tắt thiết ị điện, hoặc các thiết ị điện nư c ị
hư hỏng chính là nguyên nhân gây thất thoát, l ng phí điện nư c khi sử d ng
i v i thiết ị điện do quên tắt đèn chiếu sáng, quên tắt điện

nh nư c

n ng s u khi sử d ng chính là nguyên nhân gây l ng phí điện Do th i quen khi
sử d ng hoặc do không iết nên ngư i sử d ng

t

nh nư c n ng nhưng không

tắt khi không c n sử d ng nữ ; việc cấp điện liên t c cho
- 10 -

nh sẽ làm tiêu t n


nd n p
n p pd

o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

thêm nhiều điện n ng và làm cho dây m i so củ

nh nh nh hỏng hơn v ph i

hoạt động nhiều và mất n toàn, c thể khiến cho ngư i sử d ng ị điện gi t, gây
nguy hiểm
Làm thế nào để khắc ph c đư c hiện tư ng trên, gi m thất thoát điện
nư c trong sinh hoạt

h m thực hiện đ đư r gi i pháp:

. Đối với việc cấp nƣớc: Lắp đặt

sung thiết ị điều khiển chỉ m v n

cấp nư c t ng khi c ngư i trong ph ng; c n khi không c ngư i trong ph ng,
s u một th i gi n (tuỳ chỉnh) nư c cấp củ ph ng vệ sinh đ sẽ tự động khoá lại
để đề ph ng trư ng h p ngư i sử d ng quên không khoá v i nư c hoặc các thiết
ị trong ph ng vệ sinh ị hư hỏng, r rỉ nư c
. Đối với bình nƣớc nóng và mạch điện chiếu sáng: Lắp
điều khiển

t

nh nư c n ng

ng n t nhấn và hẹn gi tắt cho

trong kho ng th i gi n nhất định, tuỳ thuộc yêu c u sử d ng
h p ngư i sử d ng quên không ngắt điện cho
điều khiển tự ngắt theo th i gi n đặt trư c

nh

sung ộ

nh nư c n ng
ếu trong trư ng

ng Áp tô mát th mạch sẽ

iệc tự động

t, tắt đèn chiếu sáng

nhà vệ sinh đư c kết h p v i mạch điện điều khiển cấp nư c củ ph ng

II/ GIẢ THUYẾT KHOA HỌC VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
1. Giả thuyết:
Trong Dự án gi thuyết một ph ng vệ sinh đư c tr ng ị, lắp đặt các thiết
ị điện, nư c (v i nư c rử , sen, ch u, ồn c u,

- 11 -

nh nư c n ng…) như h nh


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

Hình 1- S đồ cấp đ ện, n ớc trong sinh ho t
1.1. ối vớ đ

n n ớc

Thông thư ng nư c đư c cấp cho ph ng vệ sinh thông qu một khoá t ng
(Van cơ); khoá và m nư c
h nh vẽ

ng t y để cấp nư c đến các thiết ị như mô t trên

n cơ thư ng đư c m c định, chỉ đư c khoá lại khi c n sử chữ

đư ng nư c trong ph ng
Gi sử trong trư ng h p ngư i sử d ng quên khoá một trong các v i nư c

trong th i gi n kéo dài hoặc c thiết ị vệ sinh nào đ củ ph ng ị hư hỏng,
nếu

n cơ đ ng

trạng thái m th sẽ dẫn đến thất thoát nguồn nư c sử d ng

ể hạn chế việc đ

ng cách lắp đặt song song v i v n cơ một van điện

từ nƣớc đư c điều khiển đ ng m nư c một cách tự động, c thể v n điện từ
chỉ m cấp nư c khi c ngư i
trong ph ng

trong ph ng và khoá nư c khi không c ngư i

hư v y việc cấp nư c cho ph ng vệ sinh sẽ thông qu một v n

- 12 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n

ện Biên

điện từ, không d ng v n cơ (v n cơ đư c khoá lại, chỉ m r trong trư ng h p ị
mất điện cấp cho ph ng vệ sinh) Ở đây c n lưu ý là v n điện từ chỉ khoá đư ng
nư c t ng c n các th o tác củ ngư i d ng nư c trong ph ng vệ sinh không c
g th y đ i
1.2. ối vớ đ

n đ ện bìn n ớc nón

ư ng điện

đèn c ếu sáng

nh nư c n ng: Thông thư ng ộ gi nhiệt trong

nh đư c

thiết kế cấp điện như hình dư i đây (h nh )
A – Rơ le nhiệt
B – Công tắc
C – èn áo
D – Dây mai so

Hình 2 - Mạch điện bên trong bình nước nóng
Qu phân tích cho thấy d ng điện qu rơ le nhiệt, qu công tắc cấp cho dây
m i so để gi nhiệt cho nư c Gi sử trong trư ng h p ngư i sử d ng quên không
ngắt điện

ng Áp tô mát, nư c trong nh đư c gi nhiệt đến một nhiệt độ nhất định

sẽ ngắt nh rơ le nhiệt Tuy nhiên ng y c khi không c ngư i sử d ng, nếu để lâu
nư c trong

nh cũng sẽ hạ nhiệt độ u ng và rơ le nhiệt lại đ ng cấp điện tr lại

Bộ gi nhiệt sẽ tiếp t c hoạt động để t ng nhiệt độ c n thiết củ nư c lên, như v y
nhiều l n tác động củ rơ le nhiệt sẽ gây tiêu t n điện nhiều hơn và làm cho các thiết
ị điện củ
đ

nh nư c n ng ph i hoạt động nhiều, dẫn đến nh nh hỏng Hạn chế việc

ng cách lắp

sung mạch điện điều khiển kh ng chế th i gi n cấp điện cho

bình, chỉ c n ấm n t để

t c n ngắt điện do ộ kh ng chế th i gi n tác động

i v i đèn chiếu sáng củ ph ng vệ sinh, ngoài sử d ng công tắc tắt m
bình thư ng th đư c kết h p v i việc điều khiển tự động

- 13 -

t, tắt nh c m iến


nd n p

n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

hồng ngoại phát hiện chuyển động củ con ngư i C m iến này đư c d ng để
điều khiển v n điện từ cũng chính là điều khiển sự tắt, m củ đư ng nư c.
1.3 Nguyên lý ho động chung của m c đ ện đ ều khiển thiết bị đ ện trong
sinh ho t (hình 3):

Hình 3 - Mạch điều khiển thiết bị điện trong sinh hoạt
guồn điện o y chiều

qu Áp tô mát, cung cấp cho các thiết ị

điện trong ph ng như sau:
- Cấp điện cho

nh nư c n ng qu tiếp điểm R củ rơ le th i gi n;

thư ng tiếp điểm R

trạng thái thư ng m , ộ ph n gi nhiệt củ

nh không

đư c cấp điện; khi c nhu c u sử d ng, nhấn n t m (St rt), tiếp điểm
rơ le th i gi n đ ng lại, cấp điện cho
gi n ngắt, tiếp điểm R m ,
th o tác ngắt điện cho
khiển cấp điện cho
-

nh

R củ

nh S u một th i gi n đặt trư c rơ le th i

nh nư c n ng ngừng hoạt động

hư v y th y v

ng Áp tô mát th ngư i d ng chỉ c n ấm n t điều

nh

i v i v n điện từ m nư c và

điều khiển đ ng cắt

nh

ng đèn chiếu sáng nhà vệ sinh đư c

ng tiếp điểm củ c m iến hồng ngoại ác định chuyển

động, tiếp điểm củ công tắc c m iến chỉ đ ng khi c ngư i uất hiện đến vị trí
- 14 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

g c nh n củ c m iến

cd

n

hư v y v n điện từ cấp nư c t ng củ ph ng và

đèn chỉ đư c cấp điện khi c ngư i vào ph ng vệ sinh;
t tắt

ện Biên

ng đèn, t mắc n i tiếp v i

ng

ồng th i để chủ động

ng một công tắc để điều khiển độc l p;

ể n toàn khi sử d ng trong thực tế v n điện từ m nư c đư c d ng loại v n
một chiều điện áp

, do v y v n đư c cấp điện qu

ộ chuyển nguồn

(Adapter 12V).
2. Mục đích nghiên cứu:
T m r gi i pháp hạn chế sử d ng l ng phí điện nư c, không tr ng v i gi i
pháp đ đư c công

, chư đư c áp d ng, c thể theo gi thuyết đ nêu

C kh n ng áp d ng rộng r i trong điều kiện thực tế; đ đư c thử
nghiệm, lắp đặt và đư c áp d ng c hiệu qu
Gi i pháp kỹ thu t không làm nh hư ng đến kết cấu hiện c củ ph ng
vệ sinh thông thư ng, kinh phí thực hiện thấp, không gây nh hư ng đến môi
trư ng và

hội, m ng lại hiệu qu kinh tế, ph h p v i điều kiện phát triển

hiện n y; c thể phát triển cho các ứng d ng thực tế khác như tự động tắt điện
củ ph ng học, tự động tắt điện, nư c cho các khu vệ sinh chung củ trư ng
học, ệnh viện…
III/ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (TÀI LIỆU VÀ THỰC NGHIỆM)
. Phƣơng pháp nghiên cứu
hương pháp: Thu th p các thông tin về đ i tư ng c n nghiên cứu, phát
hiện r sự hoạt động củ đ i tư ng, nghiên cứu lý thuyết t m hiểu

n chất và

m i liên hệ củ đ i tư ng nghiên cứu
2. Tài liệu thực nghiệm
2.1. an đ ện ừ n ớc
-

ặc điểm: Là loại v n điện từ điều khiển đ ng - m nư c

cấp điện áp đ m

ng điện, c

o n toàn cho ngư i và thiết ị; c đư ng kính ng ren ph

h p; c kích thư c, kh i lư ng và chịu đư c áp suất, nhiệt độ theo yêu c u để
lắp đặt vào hệ th ng đư ng nư c đ ng sử d ng
- 15 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

- Cấu tạo (như hình 4)
1. Thân van
2. Đường nước
vào
3. Đường nước ra
4. Vỏ van
5. Cuộn dây
6. Đầu nối điện
7. Lõi van
8. Lò xo
9. Cửa van điện từ
Hình 4 – Hình dạng và cấu tạo van điện từ nước
-

guyên lý hoạt động: Trạng thái không cấp điện, nh lực đẩy củ l

o

(8), lõi v n (7) sẽ chặn cử v n điện từ (9) không cho nư c ch y qu Trạng thái
c điện, cuộn dây ( ) c điện h t lõi v n để m cử v n điện từ cho nư c ch y
qua.

Hình 5 – Hình ảnh một số loại van điện từ nước trong thực tế
ể đ p ứng yêu cầu sử d ng và phù hợp vớ đ ều kiện th c tế về giá
thành, n óm th c hiện ch n lo i cảm biến sau:
2.2. 2. Cảm biến hồng ngoại PG168

- 16 -

nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

Hình 10: Cảm biến hồng ngoại PG168
guồn cấp 220 VAC, khi kết n i sẽ gắn tr n hoặc gắn tư ng;
chuyển động

t khi có

ếu không còn chuyển động nữ , PG168 tự tắt sau 16 - 350 giây

(tùy chọn) Có tính n ng c m iến ánh sáng (tính n ng này giúp tiết kiệm điện,
có thể tùy chỉnh sao cho PG168 chỉ

t - tắt vào ban đêm)

i nguyên lý hoạt động như trên, thiết kế cho phép gắn tr n hoặc gắn
tư ng đều đư c, công tắc c m ứng hồng ngoại PG168 đư c ứng d ng để thực
hiện yêu c u như đ trình bày
ặc tính kĩ

u

ph n gi thuyết đ nêu:

của cảm b ến ồn n o

PG168

Hình 11: PG168 với 2 nút xoay dùng để chỉnh

- 17 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

- C m iến ánh sáng: ếu xoay hết về bên ph i (cùng chiều kim đồng hồ)
PG168 chỉ

t khi có chuyển động vào ban đêm

(ngư c chiều kim đồng hồ) PG168

ếu xoay hết về bên trái

t khi có chuyển động c ngày lẫn đêm

- Thay đ i th i gian tự tắt khi không còn chuyển động:

ếu xoay hết về

bên ph i (cùng chiều kim đồng hồ), không còn chuyển động, PG168 tự tắt sau
10 giây.

ếu xoay hết về bên trái (ngư c chiều kim đồng hồ), khi không còn

chuyển động, PG168 tự tắt sau 350 giây.
- C m iến hồng ngoại PG168 có góc quét 360 độ, góc quét c m ứng 6-8
mét; guồn cấp 220V AC; Công suất ngõ ra t i đ 800 W

Hình 12: Kích thước của cảm biến hồng ngoại PG168
3. Số liệu, kết quả nghiên cứu
Qu tài liệu và thực nghiệm, kết h p v i ý tư ng sáng tạo nh m tác gi đ
thiết kế và lắp đặt thành công mô h nh thực hiện gi i pháp hạn chế sử d ng l ng
phí điện, nư c trong sinh hoạt S u đây là một s h nh nh nh m học sinh đ ng
tiến hành lắp ráp và hoàn thiện mô h nh dự án gi i pháp hạn chế sử d ng l ng
phí điện, nư c trong sinh hoạt

- 18 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12

n

cd

n
ện Biên

Một s h nh nh nh m học sinh đ ng tiến hành lắp ráp và hoàn thiện
mô hình dự án thực hiện gi i pháp hạn chế sử d ng l ng phí
điện, nư c trong sinh hoạt
- Học sinh đ v n d ng đư c kiến thức công nghệ, v t lý để làm một mô
h nh c kết cấu đơn gi n, dễ thực hiện
- C i tiến mạch ên trong củ Rơ le th i gi n kết h p việc đấu n i v i n t
nhấn thành mạch điều khiển th i gi n cấp điện cho nh nư c n ng đ m o
chịu đư c d ng điện củ dây m iso và đ ng yêu c u điều khiển
- T n d ng các v t liệu c sẵn trên thị trư ng để ây dựng thành mô hình
c thể mô phỏng quá tr nh hoạt động gi ng v i thực tế

- 19 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

Mạch rơ le thời gian

M hình giải pháp hạn chế sử dụng l ng phí điện, nƣớc
trong sinh hoạt

- 20 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

4. Phân tích số liệu, kết quả và thảo luận
- Các tiêu chí đ đư c kiểm chứng:
+

ho ng cách, g c quét để c m iến tác động tuỳ thuộc vị trí lắp đặt

(kho ng m), ph h p v i không gi n trong ph ng vệ sinh
+ Th i gi n tác động:

tức th i khi c sự uất hiện củ ngư i d ng

trong phạm vi hoạt động củ c m iến; ngắt c th i gi n trễ (tuỳ chỉnh) khi
không có ngư i d ng trong phạm vi hoạt động củ c m iến
+ Lưu lư ng củ d ng nư c ph thuộc vào đư ng kính v n điện từ và áp
lực củ đư ng nư c cấp
- Thiết ị để lắp đặt trong thực tế:
+
+

c m iến hồng ngoại G 68
n điện từ

DC + Ad pter

AC-12VDC

PHẦN IV - KẾT LUẬN
Dự án “ G ả p

p

n c ế sử d n lãn p í đ ện, n ớc

o ” đư c nghiên cứu trên cơ s thực tế; h m học sinh đ

on s n

ây dựng mô h nh

để mô phỏng quá tr nh hoạt động qu những th o tác gắn liền v i điều kiện sử
d ng thiết ị điện nư c củ ph ng vệ sinh

Gi i pháp này m ng tính chất ứng d ng công nghệ thực tiễn, thực hiện
không phức tạp, không làm th y đ i thiết kế củ hệ th ng

n đ u, chỉ c n lắp

đặt các thiết ị điều khiển thông minh sẵn c trên thị trư ng v i giá thành ph
h p th sẽ đem lại hiệu qu kinh tế lâu dài
Thông qu việc nghiên cứu thực hiện ý tư ng trên đ gi p cho học sinh
thực hiện đư r đư c một gi i pháp c thể, thiết thực c kh n ng ứng d ng
thực tế trong lĩnh vực kho học kỹ thu t, nâng c o nh n thức việc v n d ng kiến
thức vào cuộc s ng

- 21 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

Dự án đ đạt gi i h lĩnh vực và gi i h toàn cuộc tại cuộc thi nghiên
cứu kho học dành cho HS trung học Cấp tỉnh n m học
do S giáo
d c và đào tạo t chức
Dự án là một trong sáu s n phẩm củ tỉnh iện Biên đư c chọn tham dự

cuộc thi Kho học kĩ thu t dành cho HS trung học Cấp qu c gi n m học
do Bộ giáo d c và đào tạo t chức

Nội dung tóm tắt dự án
giải pháp hạn chế sử dụng l ng phí điện, nƣớc trong sinh hoạt

- 22 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

Dự án đ đạt giải nhì lĩnh vực tại cuộc thi nghiên cứu khoa học cấp Tỉnh
dành cho học sinh trung học năm học 0 4 - 2015.

Dự án đ đạt giải Nhì toàn cuộc tại Cuộc thi nghiên cứu khoa học cấp
Tỉnh dành cho HS trung học năm học 0 4 - 20 5 và là một trong 6 sản
phẩm đƣợc chọn để tham dự kì thi KHKT cấp quốc gia dành cho học
sinh trung học cấp năm 0 5

- 23 -

nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

Dự án đƣợc cấp giấy chứng nhận tham dự cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp
quốc gia dành cho HSTH năm 0 5
- 24 -


nd n p
n p pd
o m n n n ệ 12
n

cd

n
ện Biên

Hai học sinh đại diện cho các nhóm học sinh tham gia Dự án đƣợc cấp giấy
chứng nhận tham dự cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp quốc gia dành cho
HSTH năm 0 5. Dự án đ đƣợc nhận giải của các nhà tài trợ tại cuộc thi
khoa học kĩ thuật cấp quốc gia dành cho HSTH năm 0 5

- 25 -