Tổ chức hoạt động nhận thức sáng tạo theo con đường sáng chế trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông

UED Journal of Social Sciences, Humanities & Education – ISSN 1859 - 4603 TẠP CHÍ KHOA HỌC XÃ HỘI, NHÂN VĂN VÀ GIÁO DỤC Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 8, số 3B (2018), 11-16 | 11 * Liên hệ tác giả Nguyễn Văn Giang Trường Cao đẳng Cộng đồng Kon Tum, tỉnh Kon Tum Email: vangiang.c36@moet.edu.vn Nhận bài: 11 – 05 – 2018 Chấp nhận đăng: 27 – 08 – 2018 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC SÁNG TẠO THEO CON ĐƯỜNG SÁNG CHẾ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Văn Giang Tóm tắt: Để góp phần thực hiện được mục tiêu của chương trình, sách giáo khoa môn Vật lí phổ thông mới sau năm 2018, nhiệm vụ căn bản của mỗi giáo viên (GV) dạy Vật lí phổ thông là phải thật sự đổi mới hình thức, phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá nhằm hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực, đặc biệt là lực năng sáng tạo của học sinh (HS). Bài báo trình bày một biện pháp dạy học ở môn Vật lí phổ thông “Dạy học theo con đường sáng chế” nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS. Từ khóa: dạy học; năng lực; sáng tạo; sáng chế; Vật lí. 1. Mở đầu Theo Chương trình Giáo dục phổ thông mới sẽ được áp dụng từ năm học 2019-2020, ở cấp THCS môn Vật lí hiện nay được tích hợp trong môn bắt buộc là môn Khoa học tự nhiên (KHTN), còn ở bậc THPT vẫn là môn Vật lí (môn tự chọn). Mục tiêu mới trọng tâm của môn Vật lí phổ thông là hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực, đặc biệt là năng lực sáng tạo của học sinh (HS). Để HS đạt được mục tiêu mới của Chương trình môn Vật lí ở phổ thông, điều căn bản nhất là giáo viên (GV) phải có khả năng thiết kế và tổ chức các hình thức hoạt động nhận thức (HĐNT) sáng tạo cho HS (như hoạt động giải quyết vấn đề trên lớp, hoạt động ngoại khóa, trải nghiệm sáng tạo, thực hiện đề án khoa học, khởi nghiệp,...) [1]. HĐNT sáng tạo của HS trong học tập Vật lí ở trường phổ thông có những đặc điểm cơ bản, đó là: sáng tạo lại cái mà loài người đã biết; thực chất của sự sáng tạo là tập dượt sáng tạo; cái cần đạt được trong HĐNT của HS không chỉ là kiến thức, kĩ năng mới mà quan trọng hơn là hình thành ở các em phẩm chất và năng lực sáng tạo [3]. Hoạt động sáng tạo trong sáng chế có nhiều cơ hội tổ chức cho HS, nhất là HS THCS, vì hầu hết kiến thức vật lí ở THCS cũng đòi hỏi có ứng dụng vào thực tiễn, mà ứng dụng là phải sáng chế ra một dụng cụ, thiết bị mới để làm được một việc cụ thể nào đó trong thực tiễn. Năng lực sáng tạo của HS trong HĐNT là năng lực phát hiện và tìm ra vấn đề, nhiệm vụ mới; đề xuất phương án, ý tưởng mới về cách giải quyết vấn đề, nhiệm mới đó; vận dụng kiến thức, kinh nghiệm đã có để thực hiện các phương án, ý tưởng nhằm phát minh lại những kiến thức mà nhân loại đã có hoặc sáng chế lại (có thể sáng chế mới) các thiết bị, máy móc có thể sử dụng vào trong thực tiễn. 2. Nội dung 2.1. Các con đường nhận thức sáng tạo Theo các nhà khoa học giáo dục, biện pháp có hiệu quả nhất để phát triển năng lực sáng tạo của HS trong học tập là GV phỏng theo con đường nhận thức sáng tạo của nhà khoa học để tổ chức HĐNT cho HS. Trong khoa học vật lí có hai con đường nhận thức sáng tạo đó là phát minh và sáng chế. 2.1.1. Phát minh là tìm được cái tồn tại sẵn có trong tự nhiên nhưng trước đây người ta chưa biết. Ví dụ các định luật khoa học vật lí như định luật Acsimet, các định Niutơn, định luật Ôm, Jun-Lenxơ, Faraday,... là các phát minh. Hoạt động nhận thức sáng tạo theo con đường phát minh có đặc điểm cơ bản đó là: đối tượng nhận thức là một vấn đề (một mâu thuẫn) về Nguyễn Văn Giang 12 một sự vật, hiện tượng hay quá trình vật lí xảy ra trong tự nhiên mà chưa tìm ra một quy luật, nguyên tắc vật lí nào giải quyết được. Để giải quyết vấn đề này, đầu tiên nhà phát minh phải đề xuất giả thuyết, rồi từ giả thuyết đó, dùng suy luận lô-gic rút ra hệ quả có thể kiểm tra được bằng thực nghiệm. Nếu kết quả thực nghiệm phù hợp với hệ quả thì giả thuyết đó trở thành một chân lí khoa học (một khái niệm, định luật hay thuyết vật lí). Chân lí khoa học đó chính là sản phẩm của hoạt động sáng tạo bằng con đường phát minh [4]. 2.1.2. Sáng chế là đưa ra cái, trước đây chưa có con người thì chưa có. Ví dụ sáng chế ra các loại máy mới, bóng đèn điện, ô tô, điện thoại, ti vi, chiếc bàn, chiếc ghế mới,... đầu tiên. Sáng chế hiểu theo nghĩa pháp lí là giải pháp kĩ thuật có tính mới, khác cơ bản với cái đã biết, đem lại lợi ích. Nhận thức sáng tạo theo con đường sáng chế có các đặc điểm cơ bản, đó là: + Đối tượng nhận thức: thường là một nhiệm vụ kĩ thuật đặt ra cần phải nghiên cứu, giải quyết. + Hình thành ý tưởng. Để hình thành ý tưởng, người sáng chế phải trải qua một quá trình vận dụng tổng hợp các loại kiến thức (cả kiến thức cơ bản và kiến thức kĩ thuật), nhiều kinh nghiệm đã có. Ý tưởng đó thường được thể hiện bằng các sơ đồ thiết kế bằng hình vẽ. + Chu trình nhận thức: Không có tính khép kín. Vì mỗi thiết bị có nhiều nhiệm vụ khác nhau. Tuy nhiên, một nhiệm vụ có thể có nhiều phương án thiết kế khác nhau (dựa trên một phát minh đã có). + Sản phẩm của hoạt động sáng chế: là các thiết bị, máy móc, một thành phẩm vật chất, một công cụ hay vật dụng được sản xuất để sử dụng trong thực tiễn. Sản phẩm này bằng chính sự nội lực của người sáng chế sản xuất ra mà trước đây chưa có trong thực tiễn. Ngoài giá trị về vật chất, sản phẩm mới tạo ra còn chứa đựng yếu tố sáng tạo về mặt tư duy của người sáng chế. Do vậy, từ ý tưởng ban đầu đến khi đưa ra sản phẩm có khi phải làm đi làm lại nhiều lần và có khi bị thất bại. + Về thời gian tồn tại của sản phẩm: Có thể tiêu vong theo sự tiến bộ của khoa học và công nghệ. Dạy học theo con đường phát minh và con đường sáng chế đều rất quan trọng để phát triển năng lực sáng tạo của HS. Tuy nhiên, về mặt lí luận và thực tiễn dạy học Vật lí ở trường phổ thông hiện nay chỉ chú trọng nhiều đến tổ chức HĐNT sáng tạo cho HS theo con đường phát minh khoa học (chính là áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí). Còn dạy cho HS HĐNT sáng tạo theo con đường sáng chế thì chưa được chú ý, mà thường coi việc này là nhiệm vụ của môn Công nghệ (ở phần Kĩ thuật công nghiệp). Thực tiễn dạy cho thấy, dạy học sáng tạo theo con đường sáng chế có nhiều cơ hội hơn dạy học sáng tạo theo con đường phát minh. Vì hầu hết các kiến thức vật lí ở trường phổ thông (nhất là ở bậc THCS) đều có ứng dụng. Mà ứng dụng là phải sáng chế ra một dụng cụ, thiết bị (hay bộ phận của thiết bị) mới để làm được một việc cụ thể nào đó trong thực tiễn. Việc ứng dụng kiến thức ở đây có thể hiểu là tìm ra giải pháp để nâng cao hiệu quả các kiến thức vật lí để có thể sử dụng vào trong thực tiễn. Do vậy, HĐNT sáng tạo theo con đường sáng chế phù hợp hơn với trình độ năng lực của HS, tận dụng được nhiều kinh nghiệm thực tiễn của HS. Dạy học theo con đường sáng chế, HS còn có nhiều cơ hội thực hiện các loại bài tập sáng chế, còn dạy học theo con đường phát minh thì HS ít hoặc không có cơ hội để làm các bài tập phát minh. Đặc biệt là trong kỉ nguyên của Cuộc cách mạng 4.0 hiện nay, phải dạy HS có khả năng ứng dụng các kiến thức vật lí vào lĩnh vực kĩ thuật và công nghệ mới (nhất là tự động hoá). Tuy nhiên, khi tổ chức cho HS thực hiện HĐNT sáng tạo theo con đường sáng chế GV cần xem xét kĩ sự khác biệt giữa quá trình HĐNT sáng tạo của HS với quá trình sáng tạo của nhà khoa học gồm những vấn đề sau: - Về nội dung: Nhà khoa học phải chế tạo ra thiết bị mới trước đó nhân loại chưa có, còn HS thì dưới sự tổ chức, hướng dẫn của GV, các em chủ yếu tìm cách thiết kế, chế tạo ra các thiết bị, máy móc mà nhân loại đã có (tập sáng chế lại). Tuy nhiên, cũng có trường hợp khi HS tự sáng chế ra các thiết bị mà nhân loại chưa hề có (thực tiễn đã có nhiều sản phẩm mới thuộc lĩnh vực vật lí - kĩ thuật của HS tham gia các cuộc thi sáng tạo). - Về thời gian: Nhà khoa học có thời gian dài để sáng chế và có thể làm đi làm lại nhiều lần, còn HS thì chỉ có thời gian rất ngắn trên lớp, hoặc nghiên cứu ở nhà nên chủ yếu là hình thành ý tưởng sáng chế. - Về nguyên tắc sáng chế: Nhà khoa học có thể vận dụng rất nhiều nguyên tắc sáng chế (G.S Altshuller đã đưa ra 40 nguyên tắc cơ bản) [3]. Còn HS chủ yếu chỉ tập sáng chế trong một số trường hợp đơn giản nên thường chỉ dùng một số nguyên tắc như: ISSN 1859 - 4603 - Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 8, số 3B (2018), 11-16 13 + Nguyên tắc phân nhỏ: Chia đối tượng cần sáng chế thành các phần nhỏ độc lập, làm cho đối tượng trở nên tháo lắp được với nhau. Ví dụ: để HS thiết kế các nhà máy phát điện thì GV phải định hướng HS phân nhỏ nhà máy thành các bộ phận thành phần chính như máy phát điện, tuabin, cánh quạt, nồi hơi, lò đốt,... + Nguyên tắc chứa trong: Một đối tượng được đặt trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ 3. Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác. Ví dụ, ở máy phát điện rôto thường đặt bên trong stato; ở các nhà máy phát điện tuabin phải được đặt trong hộp kín để khỏi văng nước ra ngoài. + Nguyên tắc trung gian: Sử dụng đối tượng làm bộ phận trung gian, chuyển tiếp. Ví dụ: cánh quạt là bộ phân trung gian biến đổi động năng của gió thành động năng của rôto máy phát điện, tuabin là bộ phận trung gian biến đổi động năng của hơi nước, của nước thành động năng của rôto trong máy phát điện. + Nguyên tắc tăng cường độ của một đại lượng nào đó đến mức độ đủ lớn để có thể sử dụng được trong sản xuất. Ví dụ, để máy phát điện gió tạo ra dòng điện có công suất sử dụng nhất định thì một trong những cách là thiết kế cánh quạt nhẹ, hơi nghiêng so với hướng gió để tận dụng được tối đa sức gió. + Nguyên tắc đảm bảo sự xuất hiện liên tục của một hiện tượng. Ví dụ, để máy phát điện gió hoạt động liên tục theo mọi hướng gió thì phải có thêm bộ phận lái cánh quạt. + Nguyên tắc điều khiển để hiện tượng xảy ra theo một hướng, ở một thời điểm có lợi cho công việc mà ta mong muốn. Ví dụ, ở đập của nhà máy thủy điện phải có hệ thống điều tiết nước vào nhà máy để điều khiển công suất của nhà máy theo lượng nước trên đập. + Nguyên tắc chuyển được hiệu quả của hiện tượng xảy ra trong thiết bị ra ngoài để sử dụng. Ví dụ, đối với pin mặt trời điện năng sản xuất ban ngày được nạp vào ắcqui để sử dụng vào ban đêm,... - Về phương tiện: Nhà khoa học có các thiết bị, máy móc hiện đại, còn HS, trong điều kiện của trường phổ thông chỉ có những thiết bị đơn giản. HS chủ yếu chỉ cần biết nguyên tắc sử dụng và thực hiện lắp ráp, vận hành thiết bị (GV đã chuẩn bị) chứ không đi sâu vào chi tiết, vật liệu kĩ thuật. 2.2. Quy trình và kĩ thuật tổ chức HĐNT sáng tạo theo con đường sáng chế trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông Thực chất của dạy học sáng tạo theo con đường sáng chế là sau khi HS học một định luật, một khái niệm, tính chất, nguyên tắc vật lí; GV giao cho HS một nhiệm vụ đòi hỏi HS phải nghiên cứu, tìm tòi, sáng tạo để sáng chế ra một thiết bị máy móc hay một bộ phận của các thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả của hiện tượng, nguyên tắc, tính chất vật lí đã học để có thể sử dụng vào trong đời sống, sản xuất. Ở đây, hiện tượng, quá trình hay định luật vật lí chi phối hoạt động của các thiết bị, máy móc đó HS đã biết dưới dạng tổng quát. Trong phạm vi dạy học Vật lí ở trường phổ thông, chúng ta chỉ chú ý nhiều đến hiện tượng, quá trình vật lí chủ yếu xảy ra khi vận hành các thiết bị máy móc, mà không chú ý nhiều đến các chi tiết giải pháp kĩ thuật phức tạp nhằm nâng cao hiệu quả của thiết bị máy móc. Ví dụ, để tổ chức cho HS sáng chế ra các mô hình nhà máy hay trạm phát điện (như trạm phát điện gió, nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện, điện hạt nhân, điện mặt trời, một thiết bị đưa nước từ dưới thấp lên cao mà không tốn năng lượng) thì GV chỉ yêu cầu HS thiết kế dưới dạng các sơ đồ kết cấu (chỉ ra các cơ cấu chuyển hóa năng lượng). HS chỉ dựa vào những kiến thức về năng lượng, sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, về máy phát điện, về áp suất đã học và dựa trên những kinh nghiệm thực tế để thiết kế được cánh quạt, tuabin, sắp xếp các bộ phận chính mà HS không cần phải chú ý đến vật liệu, kích thước,... của các bộ phận của nhà máy. Dựa vào quá trình hoạt động sáng tạo trong sáng chế của nhà khoa học, chúng tôi đề xuất quy trình và kĩ thuật tổ chức HĐNT sáng tạo theo con đường sáng chế trong dạy học Vật lí gồm 5 giai đọan như sau [2]: Giai đoạn 1: Xây dựng tình huống có vấn đề, xác định nhiệm vụ sáng chế GV tạo tình huống có vấn đề gần với kiến thức, kinh nghiệm sống của HS bằng một trong những cách sau: kể một câu chuyện, làm một TN biểu diễn, tạo một hiện tượng vật lí xảy ra trong đời sống, kĩ thuật, yêu cầu HS trình bày một vấn đề đã học, một kinh nghiệm đã biết... rồi nêu câu hỏi làm nảy sinh ở các em mâu thuẫn nhận thức tạo được nhu cầu nhận thức, những bất ngờ, hứng thú và lôi cuốn HS vào vấn đề Nguyễn Văn Giang 14 cần giải quyết. Từ đó HS phát hiện vấn đề cần phải giải quyết và xác định nhiệm vụ học tập là phải nghiên cứu sáng chế ra một thiết bị có thể ứng dụng trong đời sống, sản xuất. Ví dụ: Dòng điện cảm ứng trong thí nghiệm rất yếu, làm thế nào để dòng điện đó mạnh lên để đủ thắp sáng đèn hay chạy máy? Chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn nhiều lần. Điều đó liệu có thể giúp gì cho ta trong việc phát hiện sự biến đổi nhiệt độ trong môi trường xung quanh? Làm thế nào để đưa được nước từ dưới dòng suối lên ruộng cao mà không cần phải tốn năng lượng, máy móc? Giai đoạn 2: Đề xuất ý tưởng thiết kế thiết bị cần sáng chế Đây là giai đoạn quan trọng nhất, đòi hỏi nhiều sáng tạo của HS. Để tổ chức cho HS sáng tạo đề xuất được ý tưởng thiết kế một thiết bị hợp lí GV có thể hướng dẫn HS trải qua những bước sau: Bước 1. Xác định rõ những kiến thức (quy tắc, định luật,...) vật lí (thường là những kiến vừa mới học) sẽ phải sử dụng để thiết kế một kết cấu, thiết bị mới. Kĩ thuật tổ chức: GV nêu câu hỏi để HS nhớ lại con đường chiếm lĩnh kiến thức (quy tắc, định luật) trừu tượng, khái quát, từ đó HS có thể tìm ngược lại con đường đi từ những quy tắc, định luật khái quát đến hiện tượng cụ thể mà ta cần tạo ra trong thiết bị cần thiết kế. Ví dụ, để sáng chế máy phát điện chạy bằng năng lượng gió, GV nêu câu hỏi: muốn máy phát điện hoạt động (quay) sản xuất điện năng thì phải làm thế nào (phải cung cấp cho nó cái gì)? HS sẽ nhớ lại: phải cung cấp cơ năng (động năng của gió) cho máy phát điện để làm quay rôto. Điều đó sẽ định hướng cho HS đề xuất ý tưởng sáng chế một máy phát điện chạy bằng năng lượng gió bằng cách chuyển động năng của gió thành động năng rôto của máy phát điện. Bước 2. Đề xuất ý tưởng thiết kế các kết cấu của thiết bị và nêu tên, chức năng của các kết cấu tạo nên thiết bị cần sáng chế. Kĩ thuật tổ chức: GV đưa ra một nhiệm vụ mới cụ thể hơn (thường là một câu hỏi) để HS có thể đề xuất được một hoặc một số bộ phận mới của thiết bị sáng chế. Ví dụ, sau khi HS đề xuất được ý tưởng sáng chế một máy phát điện chạy bằng năng lượng gió (như đã nêu trên), GV nêu tiếp câu hỏi: làm thế nào để biến động năng của gió thành động năng của rôto (quay được rôto) máy phát điện? Bằng kiến thức và kinh nghiệm thực tế, HS có thể đề xuất được một kết cấu mới là gắn chong chóng vào trục rôto máy phát điện và nêu chức năng của chong chóng là chuyển động năng của gió thành động năng của rôto. Như vậy, HS đã đề xuất được ý tưởng mới là biến chuyển động của gió thành chuyển động quay của rôto. GV hướng dẫn HS đề xuất phương án thiết kế thiết bị cần sáng chế hiệu quả nhất. Đối chiếu hiện tượng do các định luật, quy tắc vật lí dự đoán được các hiện tượng yêu cầu thiết bị cần tạo ra để đưa ra các phương án thiết kế thiết bị với những bộ phận đã đề xuất và chọn phương án thiết kế hợp lí nhất. Ở đây, HS cần hướng dẫn HS vận dụng ngững nguyên tắc sáng chế để tìm sơ đồ thiết kế thiết bị phù hợp nhất. Nếu nhiệm vụ giải quyết quá phức tạp thì GV nên tìm cách chia thành những nhiệm vụ thành phần đơn giản hơn, cho phù hợp với trình độ của HS. Giai đoạn 3: Vẽ sơ đồ thiết kế thiết bị Kĩ thuật tổ chức: Dựa vào ý tưởng thiết kế thiết bị đã chọn, GV hướng dẫn HS vẽ sơ đồ thiết kế có các bộ phận chính đã chọn, sắp xếp theo một cách thích hợp. Để rèn cho HS kĩ năng này cần thực hiện theo trình tự sau: + Thứ nhất, phải rèn cho HS xây dựng những kí hiệu, những hình vẽ phác thảo để thể hiện ý tưởng thiết kế của mình. Các yêu cầu của hình vẽ phác thảo là phải thể hiện được kết cấu chính của thiết bị, phải đơn giản, dễ hiểu, có thể vẽ nhanh. + Thứ hai, là vận dụng kiến thức đã có của mình để lí giải hoạt động của thiết bị, phân tích chuỗi những diễn biến của hiện tượng, từ tác động ban đầu đặt lên một bộ phận của thiết bị cho đến hiệu quả cuối cùng. Nếu phát hiện thấy có chỗ hoạt động nào của thiết bị mà dự đoán không phù hợp với những quy tắc, tính chất, định luật vật lí đã biết thì phải điều chỉnh lại thiết kế. + Thứ ba, là đưa ra nhiều cách bố trí các bộ phận của thiết bị để chọn lấy một cách bố trí gọn gàng, khả thi và hiệu quả nhất. Giai đoạn 4: Lắp ráp và vận hành thiết bị vật chất theo sơ đồ thiết kế Dựa trên mẫu thiết kế bằng hình vẽ, HS lắp ráp một thiết bị thật và vận hành thiết bị để quan sát hiệu quả thu ISSN 1859 - 4603 - Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 8, số 3B (2018), 11-16 15 được, kiểm tra tính đúng đắn, khả thi của thiết kế. Đây chính là giai đoạn thử nghiệm sản phẩm. Kĩ thuật tổ chức: GV giới thiệu các bộ phận thật của thiết bị đã chuẩn bị sẵn cho HS (GV đã ước lượng trước phương án của HS). Các bộ phận có thể do GV hoặc do HS chuẩn bị trước ở nhà. Yêu cầu các nhóm phân công nhiệm vụ lắp ráp các dụng cụ theo hình vẽ thiết kế. Trước khi vận hành thiết bị, GV yêu cầu các nhóm kiểm tra, chỉnh sửa cho hợp lí. Đối với một số thiết bị không thể lắp ráp được ngay trên lớp, GV có thể dùng các mô phỏng, đoạn phim để trình chiếu cho HS quan sát. Ví dụ nhà máy điện hạt nhân. Giai đoạn 5: Kiểm tra, bổ sung, điều chỉnh trên thiết bị sáng chế để tăng thêm tính hiệu quả và hoàn chỉnh sáng chế Kĩ thuật tổ chức: GV có thể đưa ra một thiết bị hay mô hình cùng loại (cùng chức năng) đang được sử dụng trong đời sống, kĩ thuật yêu cầu HS quan sát, phân tích làm rõ một số chi tiết khác với sản phẩm đã sáng chế để bổ sung, điều chỉnh hoàn chỉnh sản phẩm. Thiết bị hay mô hình đưa ra có thể bằng vật thật hoặc bằng mô phỏng hoặc là một đoạn phim về hoạt động của thiết bị trong đời sống. Tóm tắt tiến trình dạy học nội dung "Máy phát điện gió" Vật lí lớp 9 theo con đường sáng chế Giai đoạn 1: Đặt vấn đề - GV: Máy phát điện cho ta dòng điện nghĩa là cho ta điện năng. Vậy muốn thu được điện năng ta phải làm gì? Phải cung cấp cho máy phát điện năng lượng gì? - HS trả lời: Phải làm cho rôto quay, nghĩa là phải cung cấp cho nó động năng. Giai đoạn 2: Đề xuất ý tưởng thiết kế thiết bị cần sáng chế - GV: Trong thiên nhiên, ở đâu có nguồn năng lượng dồi dào? Có cái gì luôn luôn chuyển động, nhất là ở miền núi chúng ta? - HS trả lời: Có gió trời và nước ở sông, suối. - GV: Đúng. Vậy làm thế nào để biến động năng của gió thành động năng của rôto máy phát? Nói cách khác, làm thế nào để gió (từ chuyển động thẳng) có thể làm quay rôto (chuyển động quay)? - HS dựa vào kinh nghiệm nêu ra: Cho gió thổi vào các cánh chong chóng được gắn vào trục quay. Nếu HS không trả lời được thì GV giới thiệu cái đồ chơi chong chóng rồi yêu cầu HS cho biết những cách để làm chong chóng quay được? Trong đó cách đơn giản mà HS có thể nêu ra ngay là cho hơi (gió) thổi mạnh vào chong chóng. - GV: Chong chóng có kết cấu như thế nào mà lại quay được khi có gió thổi vào? - HS trả lời: c