Chuyên đề STEM liên quan: Engineering – Kỹ thuật, Math – Toán
Đối tượng: 11 – 14 tuổi
—
Trong bối cảnh ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính ngày càng nghiêm trọng thì việc cung cấp kiến thức cho thế hệ trẻ hiểu rõ thực trạng này vô cùng quan trọng. Với thiết kế nội dung bài học “Cứu hành tinh” người dạy có thể lồng ghép kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật quan trọng cùng với các hiểu biết về biến đổi khí hậu, các cách giảm thiểu biến đổi khí hậu đến người học.
Đây sẽ là môi trường rèn luyện tốt nhất để người học có thể áp dụng các kiến thức vào nhu cầu trong thực tiễn, cụ thể là tính toán được mức độ gây ô nhiễm cho môi trường của những phương tiện di chuyển thông dụng hiện nay. Qua đó, người học sẽ có ý thức hơn về việc bảo vệ môi trường cũng như biết cách “biến” ý thức đó thành hành động thực tế.
Giới thiệu về hoạt động Cứu hành tinh
Bài học cứu hành tinh như một thử thách với người học, họ phải dựa trên các kiến thức toán học để tính toán thời gian hành trình và lượng khí thải carbon của các phương tiện di chuyển khác nhau. Cụ thể, trong bài học này, người học sẽ tự mình xem xét một loạt các phương tiện di chuyển thay thế và tính toán lượng khí thải carbon của chúng ứng với từng đoạn hành trình và thời gian cụ thể. Qua đó, người học sẽ hiểu rõ ràng hơn về “đóng góp” gây ô nhiễm môi trường đối với từng loại phương tiện di chuyển thông dụng hiện nay.
Với nội dung được thiết kế trong bài học, người dạy có thể sử dụng làm một hoạt động trong giờ học chính khóa ở trường hoặc làm bài học ngoại khóa ở nhà. Mặt khác, người dạy cũng có thể tổ chức dạy cho cá nhân hoặc cho nhóm để hỗ trợ cho các bài học liên quan đến kiến thức toán học hoặc về vấn đề bảo vệ môi trường.
Mục tiêu của hoạt động Cứu hành tinh
Trong hoạt động cứu hành tinh này, người học sẽ so sánh một loạt các phương tiện di chuyển thay thế và tính toán thời gian hành trình cũng lượng khí thải carbon của chúng. Qua đó giúp người học hiểu được tác động của khí thải carbon của từng loại phương tiện di chuyển đối với môi trường và cách để giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở lĩnh vực chọn phương tiện di chuyển.
Bên cạnh đó, người học có ngữ cảnh để áp dụng các kiến thức về phép chia, phép nhân và cách tính toán thời gian, quãng đường, lượng khí thải thông qua các dữ kiện cho trước.
Cứu hành tinh bằng cách giảm lượng khí thải carbon.
Vật dụng cho hoạt động Cứu hành tinh
- Máy chiếu / Bảng trắng
- Bút, bút chì và giấy
- Máy tính
Hướng dẫn thực hành hoạt động Cứu hành tinh
Thời lượng thực hành: Tối thiểu 60 phút.
Người dạy sẽ giải thích nội dung bài học “cứu hành tinh” và nhiệm vụ của người học. Trong đó, người học sẽ thực hiện tính toán thời gian hành trình và lượng khí thải carbon cho các phương tiện di chuyển thay thế tùy theo từng dữ kiện cho trước.
Thực hành thảo luận
Người học thảo luận cùng nhau để chia sẻ những gì mình biết về biến đổi khí hậu và cách để giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường để cứu hánh tinh. Đặc biệt là tác động của khí thải carbon do phương tiện di chuyển tạo ra đối với môi trường.
Thực hành tính toán và so sánh giữa các phương tiện di chuyển
Người dạy trình bày bảng dữ liệu cho trước về lượng khí thải carbon của các phương tiện di chuyển thay thế và tốc độ của từng loại phương tiện với người học. Sau đó hướng dẫn cách sử dụng các công thức tính toán cần dùng trong bài học sau:
Tính thời gian
Ví dụ: Cho hành trình từ Nottingham đến Liverpool: 160 km, di chuyển bằng ô tô.
Công thức: Thời gian di chuyển = Quãng đường/ tốc độ (có trong bảng dữ liệu)
Người học sẽ dựa theo những dữ liệu đã cho sẵn để tính ra kết quả.
Thời gian di chuyển của phương tiện giao thông.
Tính lượng khí thải carbon
Ví dụ: Cho hành trình từ Nottingham đến Liverpool: 160 km, di chuyển bằng ô tô.
Lượng khí thải carbon (g CO2 / Km) = Quãng đường x lượng khí thải carbon (có trong bảng dữ liệu)
160 x 66.25 = 10.600 g CO2 = 1,6 kg CO2
Do đó, một chiếc ô tô di chuyển trong 2 giờ để đi hết quãng đường 160 km sẽ tạo ra 1,6 kg CO2.
Hoàn thành bảng hoạt động
Người học làm theo hướng dẫn trên bảng hoạt động: tính toán thời gian hành trình và lượng khí thải carbon của các phương thức vận tải khác nhau
Bảng hoạt động – Cứu hành tinh: Mỗi thời điểm một chuyến đi
Dữ liệu: tốc độ và lượng khí thải carbon
| Đi bộ | Xe đạp | Xe buýt | Xe ô tô | Tàu lửa | Máy bay | |
| Tốc độ (Km/h) | 4.8 | 24 | 80 | 80 | 200 | 896 |
| Lượng khí thải carbon
(g CO2 / Km) |
0 | 0 | 40.625 | 66.25 | 15.625 | 98.75 |
Thử làm ví dụ với mỗi hành trình sau:
- Trên cùng một hành trình thì phương tiện giao thông nào đến đích với thời gian ngắn nhất? (Lưu ý: Máy bay phải cộng thêm 3 giờ cho mỗi hành trình để làm thủ tục lên máy bay tại sân bay).
- Lượng khí thải carbon của phương tiện giao thông nào cao nhất?
- Đề xuất loại phương tiện giao thông nào an toàn nhất cho môi trường và con người.
Các tuyến đường:
- London đến Glasgow (640 km)
- Swansea đến Derby (288 km)
- Glasgow đến Penzance (880 km)
- Brighton đến Newcastle (560 km)
- Sheffield đến Edinburgh (416 km)
Gợi ý: Tạo một bảng như thế này để tìm ra câu trả lời của bạn cho mỗi hành trình:
| Trạm dừng | Khoảng cách (Km) | Tốc độ (Km/h) | Thời gian hoàn thành
(quãng đường / vận tốc) |
Lượng khí thải Carbon
(kg CO2) |
| Đi bộ | 400 | 3 | 133 giờ | 0 |
| Xe đạp | ||||
| Xe buýt | ||||
| Xe ô tô | ||||
| Tàu lửa | ||||
| Máy bay |
Lưu ý: dữ liệu về tốc độ và lượng khí thải Carbon được trình bày ở trên chỉ dành cho mục đích của hoạt động này và có thể không phản ánh chính xác so với trong thực tế.
Sau đó người học thảo luận đưa ra quan điểm của mình về phương tiện nào là bền vững thân thiện với môi trường nhất.
Hoạt động mở rộng
Người học có thể tự chọn cho mình một hành trình bất kỳ. Ví dụ: một hành trình dài hơn đến các quốc gia khác, chẳng hạn như một kỳ nghỉ ở nước ngoài… và thử tính toán xem lượng khí thải carbon và thời gian phải tiêu tốn đối với từng phương tiện di chuyển như đã làm ở trên.
Hoặc người dạy để tăng độ phức tạp nahwfm cả thiện khả năng cho người học bằng cách để người học tính toán lượng khí thải carbon với dữ liệu đã trừ hao thời gian di chuyển đến các sân bay và nhà ga.
Lưu ý khi thực hành hoạt động Cứu hành tinh
- Bài học này, người dạ có thể tổ chức cho người học thực hành theo cá nhân hay theo nhóm.
- Các phương tiện di chuyển có thể được điều chỉnh theo yêu cầu để phù hợp với các hoạt động khác.
- Lượng khí thải carbon trong bảng dữ liệu cho trong bài là dựa trên giá trị trên mỗi hành khách do BEIS / Defra Greenhouse Conversion Factors 2019 công bố.
- Tốc độ vận chuyển được ước tính trong bảng dữ liệu được lấy dựa trên các giá trị điển hình. Bất kỳ số liệu thống kê hoặc dữ liệu nào về tốc độ di chuyển được sử dụng trong hoạt động này chỉ nhằm mục đích phục vụ bài học và có thể không phản ánh chính xác so với thực tế.
- Khi sử dụng bảng hoạt động, người học có thể tạo một bảng cho mỗi hành trình để hiển thị kết quả. Thời gian dành cho máy bay nên trừ hao 3 giờ để làm thủ tục, an ninh và lên máy bay tại sân bay.
Qua bài học cứu hành tinh, người học sẽ ý thức được khí thải carbon của các phương tiện di chuyển góp phần rất lớn làm ô nhiễm môi trường. Vì vậy chúng ta cần hình thành hệ thống phương tiện giao thông bền vững thân thiện môi trường để làm giảm tác động của khí thải với môi trường. Ngoài ra, bài học còn là môi trường để người học rèn luyện việc ứng dụng các kỹ năng, kiến thức toán học vào các tình huống thực tế cuộc sống và công việc.
