Ví Dụ 2: Áp Dụng Phương Pháp Dạy Học Nêu Vấn Đề, Đưa Ra Một Vấn Đề

phạm Kỹ thuật TPHCM: Chương 8: Bảo vệ chống sét (trang 61 ).

 Phạm Văn Khiết(2002), Hỏi đáp về Kỹ thuật điện ứng dụng (tập 1,2,3), NXB TPHCM.

2.4.2. Ví dụ 2: Áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề, đưa ra một vấn đề trong thực tế nghề nghiệp, yêu cầu sinh viên làm việc nhóm và giải quyết vấn đề (biện pháp 2).

Mục tiêu LLDH: Áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề nhằm nâng cao khả năng tự học, phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn của SV.

1. Mục tiêu của bài học

1.1. Về kiến thức:

- Xác định được 6 đầu dây của động cơ không đồng bộ (KĐB) 3 pha,

1 pha.

- Phân tích được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ KĐB 3

pha, 1 pha, máy biến áp, lò nung…

- Vận dụng được những kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tế.

1.2. Về kỹ năng:

- Phát hiện được các vấn đề xuất hiện trong thực tế.

- Giải quyết được các vấn đề thực tế dựa trên nền tảng kiến thức đã được truyền đạt.

- Phát triển được khả năng lập luận kỹ thuật (một yêu cầu/mục tiêu cơ bản trong dạy học kỹ thuật).

1.3. Về thái độ:

- Hình thành được đức tính cẩn thận, kiên trì, ý thức trách nhiệm trong công việc.

- Biết tiết kiệm, đảm bảo an toàn lao động.

- Tích cực tham gia các hoạt động nhóm, thân thiện trong quá trình phản hồi.

2. Thời gian: 01 tiết

3. Tiến trình dạy học

220/380 V

Hình 2.3. Sơ đồ hộp kín có 6 đầu dây ra

Bước 1. Giao nhiệm vụ cho SV nghiên cứu tình huống trước, sau đó sẽ trình bày kết quả tại buổi lên lớp tiếp theo.

GV: Nêu ví dụ (tình huống): Cho một hộp kín, trên mặt hộp đưa ra 6 đầu dây như (hình 2.3), cho biết bên trong hộp có thể là máy móc, thiết bị gì?

SV: Tiến hành học theo nhóm ở nhà, chuẩn bị kết quả và các phương án để thảo luận trên lớp.

Bước 2. Tiến trình thảo luận trên lớp.

Hoạt động giáo viên

Hoạt động sinh viên

GV nêu lại tình huống đã cho trước để SV chuẩn bị bài: Cho một hộp kín, trên mặt hộp đưa ra 6 đầu dây như (hình 2.3), cho biết bên trong hộp có thể là

máy móc, thiết bị gì?

Cả lớp suy nghĩ (khoảng 2 – 3 phút)

Yêu cầu SV trình bày ý kiến của mình, ưu tiên các bạn giơ tay xung

phong.

Một SV phát biểu: Đây có thể là động cơ 3 pha.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 240 trang tài liệu này.

GV đặt câu hỏi: Vì sao phán đoán là động cơ 3 pha?

SV trả lời: Vì động cơ 3 pha có 3 bối dây với 6 đầu dây được được đưa ra

ngoài.

GV: Đây mới chỉ là phán đoán, làm thể nào để chứng minh phán đoán này

là đúng.

SV yêu cầu: Cho động cơ chạy thử.

GV: Làm thế nào để đưa điện vào động cơ chạy thử? Tại hiện tại ta có 6 đầu dây ra, mà điện 3 pha đưa vào

động cơ chỉ 3 đầu dây mà thôi.

SV: Trước hết phải xác định từng bối dây, xác định những điểm đầu và điểm cuối. Sau đó đấu dây theo hình

sao và đưa điện 380V vào động cơ.

GV: Đó mới chỉ là câu trả lời thứ nhất, ai có câu trả lời khác không? (Nếu SV không đưa ra câu trả lời mới thì GV gợi

ý để họ đưa ra câu trả lời mới).

SV: Suy nghĩ, trả lời nếu có

GV gợi ý: Giả sử phán đoán là “động cơ 3 pha” mà sau khi chúng ta chứng minh phán đoán đó là sai thì đây có thể là thiết bị gì? Về nguyên tắc đó có thể là lò nung 3 pha được

không?

SV: Về nguyên tắc đây cũng có thể là lò nung 3 pha, gồm 3 pha với 6 đầu dây.

GV: Làm thế nào để chứng minh được đây đúng là lò nung 3 pha? Các em hãy phân tích xem lò nung khác với động cơ hay biến áp 3 pha ở điểm nào?

GV: Các em tập trung thảo luận theo

từng nhóm, thời gian 10 phút, sau khi thảo luận xong thì đại diện các nhóm

Thảo luận theo từng nhóm  trình bày kết quả thảo luận của nhóm mình, suy nghĩ nhận xét kết quả thảo luận của các nhóm khác..

Kết quả thảo luận cuối cùng: Nếu là

lò nung thì điện trở thuần của các pha lớn hơn hẳn điện trở thuần của mỗi

trình bày kết quả thảo luận của nhóm mình.

Sau thời gian thảo luận của các nhóm, GV mời đại diện các nhóm trả lời kết quả thảo luận của nhóm mình, GV định hướng các nhóm nhận xét kết quả thảo luận của nhóm khác  Kết quả cuối cùng là kết quả được thống nhất cao của đa số các nhóm…

Trong quá trình thảo luận của các nhóm, GV theo dòi, định hướng và gợi ý để SV thảo luận đi đúng hướng cần phân tích, điều chỉnh kịp thời các sai sót trong kiến thức hoặc thái độ học tập của một số SV chưa tập trung

cuộn dây của mỗi pha động cơ hay MBA 3 pha. Dòng điện chạy trên mỗi dây nối tới lò nung sẽ lớn hơn nhiều so với dòng điện chạy trên mỗi dây của động cơ. Như vậy chỉ cần đo điện trở thuần mỗi pha của lò nung và động cơ 3 pha ta sẽ thấy rò ngay. Để chắc chắn hơn về điểm khác biệt giữa lò nung và động cơ 3 pha, ta sẽ đưa nguồn điện 3 pha vào lò nung và động cơ 3 pha, sau đó dùng Ampe kẹp để đo dòng điện chạy trên các pha, ta sẽ thấy rò dòng điện chạy trên các dây pha dẫn đến lò nung sẽ lớn hơn dòng điện chạy tên các dây pha dẫn đến động cơ.

Vậy trong hộp kín đưa ra ngoài 6 đầu dây, nếu phán đoán là “lò nung” thì ta sẽ dùng VOM đo xác định điện trở và điểm đầu điểm cuối của các bối dây; và để chắc chắn hơn ta đưa điện 3 pha vào lò nung, dùng Ampe kẹp đo dòng điện. Như vậy ta sẽ xác định được trong hộp

đó có phải là lò nung hay không.

Ghi chú: Nếu còn thời gian sẽ tiếp tục yêu cầu SV suy nghĩ và đưa ra phương án trả lời mới và tiến trình sẽ lặp lại như trên.

GV: Yêu cầu SV tiếp tục suy nghĩ và đưa ra phương án trả lời khác, ví dụ như: Đây có thể là động cơ KĐB 1 pha được không?

Bài tập về nhà và nộp vào giờ học tiếp theo: Yêu cầu SV làm ra giấy, ghi phán đoán của mình đây là động cơ hay thiết bị nào khác? Chứng minh phán đoán của mình.

Bài toán này có rất nhiều đáp án khác nhau để SV tư duy đưa ra các phán đoán: Có thể là biến áp 3 pha, động cơ 1 pha, hay bộ điều khiển trang bị điện 3 pha.. vv..

Ngoài ra còn có thể thay đổi điều kiện đầu bài: Chỉ để 4 đầu dây đưa ra ngoài hộp (tức bỏ bớt 2 đầu dây), bài toán lúc này cũng có rất nhiều đáp án khác nhau, yêu cầu SV phải vận dụng nhiều kiến thức về thiết bị điện, trang bị điện… mới có thể phán đoán và lập luận, chứng minh được.

Sau khi đưa ra hết tất cả các đáp án có thể xảy ra, sử dụng kiến thức về lý thuyết để chứng minh và loại bỏ phương án không khả thi, chọn 1 phương án hợp lý và chính xác nhất rồi mới kiểm tra bằng thực tế để chứng minh các phán đoán và lập luận là chính xác. Trong quá trình đó người GV chỉ đóng vai trò hướng dẫn, định hướng cho SV, sau cùng GV phải là người nhận xét đưa ra kết quả hợp lí nhất.

Bước 3. Kết thúc bài học

GV:

- Nhận xét kết luận kết quả thảo luận của từng nhóm;

- Tổng kết, chỉ ra kiến thức mới SV cần học, hiểu để vận dụng;

- Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc, kết quả học của từng nhóm; Phê bình hoặc khen thưởng các nhóm có tinh thần học không tích cực hoặc tích cực; những điều cần rút kinh nghiệm qua bài học này…

2.4.3. Ví dụ 3: Biên soạn một bài dạy trong chương trình đào tạo của môn Mạng cung cấp điện

Tên bài: NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ

Số tiết: LT: 01 tiết, TH: 01

Mục đích LLDH: Thông qua dạy lý thuyết để dạy SV phát hiện vấn đề và GQVĐ, dạy phương pháp lập luận (áp dụng biện pháp 2)

1. Mục tiêu của bài:

Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

1.1. Về kiến thức:

- Trình bày được khái niệm và ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất.

- Trình bày các phương pháp nâng cao hệ số công suất, vị trí – dung lượng cần bù.

1.2. Về kỹ năng:

- Tính toán được vị trí, dung lượng cần bù công suất phản kháng

- Phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn liên quan đến kiến thức học

1.3. Về thái độ:

- Học tập nghiêm túc, có tác phong công nghiệp, tích cực tham gia các hoạt động nhóm, thân thiện trong quá trình phản hồi;

- Hình thành được đức tính cẩn thận, kiên trì, ý thức trách nhiệm trong công việc.

- Biết tiết kiệm, đảm bảo an toàn lao động

2. Tiến trình dạy học

A. Giai đoạn phát hiện vấn đề

GV: Cho cả lớp giải một bài toán cụ thể liên quan đến việc giải quyết vấn đề tổn hao điện năng trên đường dây truyền tải

Ví dụ: Tính tổn thất công suất và tổn thất điện áp trên lưới điện như (hình 2.3), biết đường dây loại AC90 có r0 = 0,35Ω/km, x0 = 0,4 Ω/km, các phụ tải lần lượt là P+jQ (kW+jkVAr) và hệ số công suất cosφ = 0,8, từ đó tính điện áp tại điểm B.

O l= 25km

U = 22kV

A l= 30km B

40+j35 50+j45

Hình 2.4. Sơ đồ đơn tuyến lưới điện

GV: Yêu cầu cả lớp giải bài tập, giải bài tập theo từng nhóm.

SV: Giải bài tập, xác định tổn thất điện áp ΔU và tổn thất công suất ΔP trên toàn lưới, sau đó tính điện áp tại điểm B.

GV: Các nhóm trình bày kết quả giải của mình lên trên bảng, các nhóm khác sẽ quan sát và nhận xét kết quả giải bài tập của các nhóm trên bảng.

SV: Nhận xét từng đáp án của từng nhóm, bổ sung những điều chưa chính xác hoặc còn thiếu xót, kết quả cuối cùng sau khi được chỉnh sửa và góp ý:

RAB= 30x0,35=10,5Ω; ROA= 25x0,35=8,75Ω XAB= 30x0,4= 12Ω; XOA= 25x0,4=10Ω

* Tính tổn thất công suất trên toàn lưới:

B B

P P2Q2R

 (50.000)2 (45.000)210,5  98,2W

2 U 2 AB

(22.000)2

Q2

P2Q2X

B B

U 2 AB

(50.000)2 (45.000)2



(22.000)212

112,2VAr

A A

P P2Q2R

 (90.000)2 (80.000)28,75  262,14W

1 U 2 OA

(22.000)2

Q1

P2Q2X

B B

U 2 OA

(90.000)2 (80.000)2



(22.000)210

 299,6VAr

P P1P2 98, 2  262,14  360,34W

Q Q1 Q2 112, 2  299,6  411,8VAr

* Tính tổn thất điện áp trên toàn lưới:

U2

PB RAB QB X AB

(50.00010,5)  (45.00012) 48, 4V

22103

U PAROA QA XOA (90.0008,75)  (80.00010) 72, 2V

1 U 22103

U U1 U2  48, 4  72, 2 120,6V 1, 206kV

U % U100 1, 206100  5, 48%

Udm22

* Tính điện áp tại điểm B:

UB UO U  22 1, 206  20,794kV

GV: Nhìn vào kết quả của bài toán, em nào phát hiện ra vấn đề gì ở đây mà chúng ta cần phải giải quyết?

SV: Trong quá trình truyền tải điện từ O đến B, cung cấp điện cho hai phụ tải điện ở điểm A và điểm B thì trên lưới sẽ xuất hiện những tổn thất: Tổn thất công suất ∆P và tổn thất điện áp ∆U.

GV: Vậy những tổn thất như kết quả đã tính toán trên là do nguyên nhân nào gây ra? Tổn thất như thế thì ảnh hưởng như thế nào đến hệ thống điện?

SV: Khi truyền tải và cung cấp cho các phụ tải tại điểm A và B; Trên lưới điện sẽ xuất hiện những tổn thất, cụ thể:

- Đoạn AB: Phụ tải tại điểm B sẽ gây ra một tổn thất (ΔUAB, ΔPAB)

- Đoạn OA: Phụ tải tại điểm A và điểm B sẽ gây ra một tổn thất (ΔUOA, ΔPOA)

Chính sự tổn thất này gây ra chất lượng điện năng sẽ bị suy giảm, cụ

thể điện áp điểm cuối sẽ thấp hơn điện áp điểm đầu, gây ra sự thiếu hụt năng lượng điện. Cụ thể điện áp tại cuối đường dây chỉ còn là UB = 20,794kV.

GV: Còn vấn đề nào xuất hiện ở đây mà chúng ta cần giải quyết nữa

hay không?

SV: Tổn thất điện áp của mạng điện quá cao, vượt mức tổn thất điện áp cho phép của lưới động lực là 5% .

GV: Vậy chúng ta phải làm sao để giảm tổn thất điện áp mà không cần phải thi thiết kế, lắp đặt lại lưới điện và các phụ tải điện (đây chính là vấn đề chính yêu cầu SV giải quyết)