Module 3.2 · Energy (Năng lượng)
Thuộc Package 3 · Explain with Models.
Tôi lần theo được năng lượng khi nó chuyển từ dạng này sang dạng khác, và biết tổng của nó không đổi.
| Unit | 4 |
| Mastery level | 3 tới 12 |
| Lớp (VN) | 4 tới 12 |
| Key concept chính | Energy (Năng lượng) · Transformation (Chuyển hoá) |
Bảo toàn năng lượng là công cụ mạnh nhất mà vật lý phổ thông trao cho learner: nó cho phép trả lời nhiều câu hỏi mà không cần biết chuyện gì xảy ra ở giữa.
Unit 1 · Energy has forms (Năng lượng có nhiều dạng)
Tôi sẽ làm được gọi tên các dạng năng lượng có mặt trong một tình huống.
Mastery level 3-7 · Lớp 4-8 · Energy (Năng lượng)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Chỉ nhận ra năng lượng khi có chuyển động hoặc có nhiệt |
| Đạt | Gọi tên được động năng, thế năng, nhiệt năng, điện năng, hoá năng |
| Vững | Nhận ra năng lượng đang dự trữ ở nơi không có gì chuyển động |
Bằng chứng đạt. Learner chỉ ra được năng lượng trong một chiếc lò xo bị nén, dù nó đang đứng yên.
Hiểu lầm thường gặp. Năng lượng là thứ liên quan tới chuyển động. Thế năng phá hiểu lầm này, và nó là dạng khó nhất vì không nhìn thấy gì đang xảy ra.
Knowledge node. Dạng năng lượng · Động năng · Thế năng · Nhiệt năng
Unit 2 · Energy transfers, it does not vanish (Năng lượng chuyển chứ không mất)
Tôi sẽ làm được lần theo năng lượng qua từng bước, và chỉ ra nó đi đâu khi có vẻ như đã biến mất.
Mastery level 5-10 · Lớp 6-11 · Energy (Năng lượng) · Transformation (Chuyển hoá)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Nói năng lượng "mất đi" khi vật dừng lại |
| Đạt | Chỉ ra được năng lượng đã chuyển thành dạng nào |
| Vững | Truy được cả phần hao phí thành nhiệt, phần learner hay quên nhất |
Bằng chứng đạt. Learner giải thích được quả bóng nảy thấp dần thì năng lượng đã đi đâu, và chỉ ra nhiệt cùng âm thanh.
Hiểu lầm thường gặp. Năng lượng bị tiêu hao thì mất hẳn. Chữ "tiêu hao" trong đời thường gây ra hiểu lầm này. Năng lượng không mất, nó chuyển sang dạng phân tán tới mức không dùng lại được, và đó là hai chuyện rất khác nhau.
Knowledge node. Chuyển hoá năng lượng · Bảo toàn năng lượng · Hao phí · Nhiệt
Unit 3 · Work and power (Công và công suất)
Tôi sẽ làm được phân biệt tổng năng lượng đã chuyển với tốc độ chuyển năng lượng đó.
Mastery level 7-11 · Lớp 8-12 · Energy (Năng lượng) · Relationships (Quan hệ)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Dùng lẫn lộn công và công suất |
| Đạt | Tính được cả hai, và phân biệt được ý nghĩa |
| Vững | Nhận ra hai người làm cùng một công vẫn có công suất khác nhau |
Bằng chứng đạt. Learner giải thích được vì sao leo cầu thang nhanh và leo chậm tốn cùng một công nhưng khác công suất.
Hiểu lầm thường gặp. Giữ một vật nặng đứng yên thì tốn công. Cơ thể mệt thật, nhưng theo định nghĩa vật lý thì công bằng không vì vật không dịch chuyển. Đây là chỗ định nghĩa vật lý tách khỏi nghĩa đời thường của chữ "công sức".
Knowledge node. Công cơ học · Công suất · Hiệu suất
Unit 4 · Conservation as a tool (Dùng bảo toàn để giải)
Tôi sẽ làm được dùng bảo toàn năng lượng để trả lời câu hỏi mà không cần biết chi tiết quá trình.
Mastery level 9-12 · Lớp 10-12 · Energy (Năng lượng) · Systems (Hệ thống)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Chỉ dùng công thức động lực học, đi theo từng bước |
| Đạt | Dùng bảo toàn để nối trạng thái đầu với trạng thái cuối |
| Vững | Chọn được ranh giới hệ hợp lý, và biết khi nào bảo toàn không áp dụng được |
Bằng chứng đạt. Learner tính được tốc độ vật ở chân dốc mà không cần biết hình dạng của dốc.
Hiểu lầm thường gặp. Bảo toàn năng lượng luôn áp dụng được. Nó chỉ đúng khi hệ được chọn đủ rộng; bỏ quên ma sát ra ngoài hệ là chỗ learner hay sai, và cũng là lý do đáp án ra lớn hơn thực tế.
Knowledge node. Định luật bảo toàn năng lượng · Hệ kín · Cơ năng
Dạy module này theo kiểu IB
Concept-based. Khái niệm dẫn dắt là Transformation: năng lượng là đại lượng đổi dạng liên tục nhưng tổng không đổi.
Inquiry. Khuôn truy dấu năng lượng:
Một đồ vật bất kỳ đang chạy (quạt, đèn pin, xe đồ chơi)
↓
Learner vẽ SƠ ĐỒ DÒNG năng lượng từ nguồn tới đầu ra
↓
"Chỗ nào trong sơ đồ có năng lượng đi ra ngoài mà em không muốn?"
↓
"Cộng lại có đủ bằng lượng vào không? Nếu thiếu thì thiếu ở đâu?"Bắt learner cộng cho đủ là bước làm bảo toàn năng lượng trở nên có thật. Chừng nào chưa phải cân sổ, learner vẫn coi bảo toàn là một câu khẩu hiệu chứ không phải một ràng buộc kiểm được.