SKKN Kết hợp hoạt động ngoài trời với việc hướng dẫn học sinh Lớp 10 tìm hiểu quy trình sản suất khí biogas sinh học, ứng dụng của khí Biogas sinh học và công tác bảo vệ môi trường trong sản xuất nông nghiệp nông thôn

s¸ng kiÕn kinh nghiÖm c«ng nghÖ PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I. Đặt vấn đề. Song hành với sự phát triển về sản xuất là thảm hoạ ô nhiễm môi trường sống: môi trường nước, không khí, môi trường đất. Đó đây trên đất nước ta đã xuất hiện làng ung thư, những dòng sông chết, nông thôn làng xã ngột ngạt mùi hôi thối của quá trình chế biến nông sản, mùi của trang trại chăn nuôi. Đặc biệt nước ta có tập quán chăn nuôi nhỏ lẻ trong các gia đình. Đồng thời với sự tăng nhanh về năng suất sản lượng thì nhu cầu năng lượng chất đốt trong các gia đình nông nghiệp ngày càng khan hiếm, phần tài chính chi cho việc mua chất đốt như: củi, than, gas, điện dùng cho đun nấu ngày càng tăng. Để giải quyết bài toán lấy lại thế cân bằng giữa tăng trưởng của sản xuất với ô nhiễm môi trường, năng lượng, phân bón sạch ở nông thôn các nhà khoa học đã đưa ra giải pháp sử dụng năng lượng sinh học ( khí biogas sinh học) hơn lúc nào hết những chủ nhân tương lai của đất nước cần phải nắm vững, hiểu biết các biện pháp khắc phục để xây dựng một nền kinh tế nông nghiệp nông thôn sạch, bền vững. Thực hiện chủ trương của bộ giáo dục & đào tạo là các môn học cần tích hợp kiến thức bảo vệ môi trường cho học sinh. Được sự đồng ý của ban giám hiệu nhà trường và sự ủng hộ của các đồng nghiệp chúng tôi đã tiến hành sáng kiến “ Kết hợp hoạt động ngoài trời với việc Hướng dẫn học sinh lớp 10 tìm hiểu quy trình sản suất khí biogas sinh học, ứng dụng của khí biogas sinh học và công tác bảo vệ môi trường trong sản xuất nông nghiệp nông thôn” II. Mục đích của đề tài: Là những người sản xuất của tương lai không ít em sẽ ở lại nông thôn gắn bó lâu dài với sản xuất nông nghiệp. Sự cần thiết khi rời ghế nhà trường các em đã được trang bị một số kiến thức nhất định về nền sản xuất nông nghiệp sạch và bền vững. Qua đó các em có thể vận dụng phần nào kiến thức đã học được vào cuộc sống tại cộng đồng III. Giới hạn của đề tài: Với giới hạn nội dung của đề tài, tôi chỉ nghiên cứu các quá trình tư duy nhận thức của học sinh và đưa ra những phương pháp, những hướng dẫn cụ thể về cách quan sát tìm hiểu cấu trúc của hầm biogas, ứng dụng của khí sinh học trong cuộc sống, sản xuất, vai trò của hầm biogas trong việc làm giãm ô nhiễm môi trường ở nông thôn và nông nghiệp, các em có hứng thú ứng dụng công nghệ sinh học vào cuộc sống và sản xuất. Giúp học sinh làm quen với công tác nghiên cứu khoa học. IV. Yêu cầu của đề tài Chỉ ra mối liên hệ giữa lí thuyết và thực tiễn, nhằm hướng dẫn các em tiếp thu tốt nhất kiến thức bài học, vận dụng được kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống và sản xuất. Học sinh hiểu được nền sản xuất nông nghiệp bền vững là nền sản xuất nông nghiệp sạch. Từng bước giáo viên tạo cho học sinh thói quen quan sát phân tích, tiếp thu kiến thức khoa học từ thực tiễn. Các em thấy sự cần rhiết của công tác bảo vệ môi trường, các biện pháp xử lí chất thải nông nghiệp sao cho có lợi nhất. V. Phương pháp nghiên cứu của đề tài : Trên đối tượng là học sinh trung học phổ thông chúng tôi tập trung vào hướng dẫn cho các em hiểu được cấu tạo của hầm khí sinh học, tính năng tác dụng của từng bộ phận. Ứng dụng của hầm khí sinh học trong phạm vi tạo năng lượng sạch và rẻ tiền. sản xuất phân bón sạch và giàu dinh dưỡng đặc biệt là nhiệm vụ làm giảm ô nhiễm môi trường ở nông thôn. - Học sinh quan sát nghiên cứu cấu tạo hầm biogas, có thể giới thiệu phương pháp sản xuất khí sinh học của một số nước - Học sinh tham quan một số mô hình trình diễn về việc sử dung phân bón được sản xuất từ hầm biogas. - Học sinh được sử dụng thử khí biogas sinh học nhận xét lợi ích của việc sử dụng hầm bioga từ đó rút ra lợi ích của việc ứng dụng công nghệ sinh học vào sản xuất và đời sống - Nhờ cán bộ khuyến nông giới thiệu một số mô hình điển hình. PHẦN II: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I. Hướng dẫn kĩ năng quan sát cho học sinh Môn công nghệ là một môn học có ứng dụng cụ thể và được thực hiện hàng ngày hàng giờ trong cuộc sống trong mỗi gia đình và trong toàn xã hội. Là môn có sự tích hợp sâu sắc công tác bảo vệ môi trường. Vì vậy chúng tôi hướng dẫn học sinh quan sát tìm hiểu quy trình xây dựng, việc sử dụng và hiệu quả của việc sử dụng hầm khí sinh học. Kĩ năng giải quyết các vấn đề đã quan sát được: Học sinh cần được vận dụng các kiến thức sinh học, hoá học kiến thức bảo vệ môi trường để giải quyết các vấn đề thu thập được một cách thấu đáo. Có khả năng đối chiếu với đặc điểm của địa phương mình sau đó là nhận thức đúng đắn về nền sản xuất nông nghiệp sạch và bền vững. Học sinh quan sát và ghi sổ từng bước xây dựng một hầm khí sinh học Vị trí xây dựng hầm biogas Xác định dung tích hầm Dự tính khối lượng chất thải: phân trâu, bò, lợn, gà.... Hầm chứa chất thải động vật, phân huỷ, chứa gas Đường dẫn chất thải, vị trí của cửa nhập chất thải bể điều áp, vị trí của bể điều áp so với hầm chứa gas Tương quan giữa dung tích hầm biôgas với dung tích bể điều áp Quan sát công việc của người thợ xây dựng, biết cách chống rò rỉ khí gas, có thể đặt các câu hỏi nhờ các người thợ giải thích, đặt ra các tình huống có thể sảy ra như: khí gas bị ngấm vào đất. không có khả năng tạo ra khí gas... Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm hiểu tác dụng của từng bộ phận của hầm. Học sinh ghi chép đầy đủ các ý kiến đã thảo luận và đã trao đổi với cán bộ khuyến nông và với công nhân xây lò. Học sinh rút ra nhiệm vụ của từng bộ phận cấu thành hầm biogas. II. Hướng dẫn học sinh nghiên cứu lợi ích khi sử dụng khí gas: Học sinh nghiên cứu bài đặc điểm một số loại phân bón thông thường và bài ứng dụng công nghệ vi sinh để sản xuất một số loại phân bón. Liên hệ với kiến thức bài học. Sử dụng sách giáo khoa như một tài liệu tham khảo, cần đọc kỉ trước khi tiến hành quan sát những nội dung kiến thức có liên quan. Cụ thể ở các bài: Bài 12. Đặc điểm, tính chất, kỹ thuật sử dụng một số loại phân bón thông thường, Bài 13. Ứng dụng công nghệ vi sinh trong sản xuất phân bón, Ghi nhớ và khắc sâu nội dung kết luận thu được. Đối chiếu, so sánh kiến thức lý thuyết của sách giáo khoa với kết luận thu được trong quá trình quan sát, để rút ra sự giống nhau, khác nhau giữa phương pháp sản xuất phân bón vi sinh trong sách giáo khoa với sản xuất phân bón bằng hầm khí sinh học nhằm đưa ra kết luận cuối cùng rồi ghi nhớ nội dung kiến thức. Hướng dẫn học sinh tìm hiểu nguyên lí sinh ra khí gas và ứng dụng của khí gas Học sinh tìm hiểu nguyên nhân sinh ra khí biogas dưới sự hướng dẫn của giáo viên và cán bộ khuyến nông Học sinh phải trả lời các câu hỏi sau: Nguyên liệu để sinh ra khí CH4 là gì? Tại sao khí CH4 lại được sinh ra trong khí biogas? ở nơi khác có chất thải sinh học có thể tạo ra khí CH4 hay không? Khí CH4 trong hầm biogas có thể dùng làm gì? Giáo viên và cán bộ khuyến nông cho học sinh tự đun nấu trên bếp, và đèn thắp sáng bằng khí biogas sinh học. Học sinh Ghi nhớ tác dụng của khí biogas cho nhận xét mùi mầu của bếp có sử dụng khí biogas sinh học. Có thể cho các em so sánh ngọn lửa của khí biogas sinh học với ngọn lửa của bình gas, các em sẽ thấy ngọn lửa biogas có màu xanh còn của bình gas có màu xanh vàng chứng tỏ khí biogas sinh học có chất lượng cao hơn. Bảng 1 Lập bảng tính toán lợi ích về mặt năng lượng so với đun củi, đun than, đun gas trong một tháng Cho một gia đình 4 người Loại nhiênliệu Số lượng Đơn giá Thành tiền Củi 100kg 1500đ 150000đ gas 10kg 19000đ 190000đ than tổ ong 60 viên 1200đ 72000 khí biogas vừa đủ 0,000đ 0,000đ So với mức thấp nhất là đun than tổ ong thì một năm gia đình đã tiết kiệm được 72000đ 12 = 864000 đ ( Số liệu do trạm khuyến nông khuyến lâm huyện cung cấp) III. Hướng dẫn học sinh chế biến và sử dụng phân bón sinh học từ chất thải của hầm biogas Giáo viên và cán bộ khuyến nông cho học sinh thăm quan thí nghiệm Thửa ruộng của nhà Ông Hiền chỉ sử dụng phân bón được chế biến từ chất thải của hầm biogas, so sánh với thửa ruộng nhà Ông Thành không sử dụng phân bón được chế biến từ chất thải của hầm biogas chỉ sử dụng phân chuồng và phân bón hoá học ( Số liệu do trung tâm khuyến nông cung cấp và học sinh thu thập được từ việc tham quan ngoài ruộng và trao đổi được từ chủ của hai thửa ruộng) Học sinh sử lí số liệu sau: Số tiền Ông Hiến dùng để mua phân bón hoá học Công vận chuyển phân chuồng ra ruộng so sánh với ông Thành không phải mua phân hoá học, công vận chuyển phân vi sinh do ông tự sản xuất giảm nhiều so với ông Hiến. Học ghi vào sổ tác dụng và hiệu quả về việc sử dụng phân bón sinh học được chế biến từ chất thải của hầm biogas Học sinh tham quan công nghệ sản xuất phân bón sinh học từ hầm biogas. Nguyên liệu: xác hữu cơ phơi khô như rơm rạ, than bùn đã phơi khô và sử lí để giảm độ chua, đất khô được đập nhỏ. Bể xử lí: yêu cầu của bể xử lí. kín không bị thấm nước, được đậy kín Quy trình sản xuất: Nguyên liệu đã được sử lí được đưa vào bể lấy nước thải đã qua hầm biogas nước trong, không có mùi hôi là nước đạt tiêu chuẩn. Trồn đều được che phủ kĩ sau 15 đến 20 ngày phân đã phối trộn được khô dần trong bóng giâm VSV phát triển tốt phân tơi xốp. được đóng bao dự trữ và chuẩn bị sản xuất một mẻ mới. Học sinh có thể sử dụng ngay nước thải của hầm biogas để tưới trực tiếp cho hoa màu hoặc rau xanh. Bảng 2. Bảng tính toán chi phí phân bón cho một sào bắc bộ so sánh giữa dùng phân sinh học tự sản xuất bằng hầm biogas so với sử dụng các loại phân khác Loại phân Ruộng TN đơn giá Thành tiền phân chuồng Không phân đạm 4kg 9000đ 36000đ phân lân 8kg 6400đ 51200đ phân kali 3kg 12000 36000đ vôi 15kg 1000đ 15000 vận chuyển không Tổng chi phí: 1382000đ Loại phân Ruộng đối chứng đơn giá Thành tiền phân chuồng 500kg 0 0 phân đạm 10kg 9000đ 90000đ phân lân 8kg 6400đ 51200đ phân kali kg 12000 60000đ vôi 15kg 1000đ 15000 vận chuyển 15000đ Tổng chi phí: 231200đ Độ giảm chi phí : 231200đ – 138200đ = 93000đ ( Số liệu do trạm khuyến nông huyện cung cấp ) IV. Tìm hiểu tác dụng của hầm biogas sinh học tới môi trường Giáo viên và cán bộ khuyến nông hướng dẫn học sinh tìm hiểu, thống kê số lượng chất thải rơi vãi. lượng nước thải từ chuồng nuôi gia súc, mùi hôi thối , số lượng ruồi nhặng trong các chuồng nuôi súc vật và khu dân cư giúp các em nhân thức được ích lợi của phương pháp chế biến chất thải chăn nuôi bằng phương pháp hầm biogas có thể so sánh với địa phương học sinh sinh sống cho nhận xét có nên xây dựng hầm biogas ở gia đình em hay không? Học sinh tìm hiểu khi sử dụng hầm biogas do có lợi về mặt kinh tế, tiện lợi về mặt sử dụng do đó người nông dân tích cực thu nhặt phân gia súc rơi vãi, tiết kiệm chất thải chăn nuôi để sản xuất năng lượng sạch và phân bón sạch PhÇn III KÕt qu¶ Qua buổi sinh hoạt ngoài trời chúng tôi nhận thấy có những kết quả sau: Học sinh có hứng thú hơn với môn công nghệ Thay đổi một bước về nhận thức năng lượng sạch, ý thức bảo vệ môi trường Tiến hành khảo sát 100 em học sinh đã được đi thực tế sinh hoạt ngoài trời với câu hỏi : Em có thích phương pháp học tập gắn liền giữa lí thuyết với quan sát thực tế không? A. thích. B rất thích C. Không thích Theo em việc sử dụng hầm biogas là: A. tốt ? B. rất tốt? C. không tốt? D Cũng được năng lượng của hầm biogas là năng lượng sạch không? A. tốt B. rất tốt C cũng được D không tốt Vai trò của hầm biogas trong công tác bảo vệ môi trường như thế nào? A. tốt, B. rất tốt, C. Bình thường, Không cần Kết quả : 92% học sinh chọn đáp án B 08% học sinh chọn đáp án A PHẦN IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. Kết luận Qua kết quả khảo sát nhận thức của học sinh chúng tôi nhận thấy dù đây là một đề tài mới nhưng lại có ý nghĩa thực tiễn cao học sinh với phương pháp giảng dạy các môn học có khả năng ứng dụng nên kết hợp giữa học lí thuyết với tham quan thực tế tại các cơ sở sản xuất Học sinh có hứng thú nên có hiệu quả cao Đa số học sinh đều hiểu bài và có khả năng trình bày rõ ràng và có khả năng tiếp thu ngay trên lớp học Các em có khả năng áp dụng được ở gia đình hoặc thuyết phục gia đình và xung quanh áp dụng tiêu chí của nền sản xuất nông nghiệp sạch Kĩ năng quan sát phân tích, ghi chép thu thập thông tin của học sinh tăng rõ rệt. Tuy kĩ năng này chưa ổn định mà chỉ mới hình thành chưa linh hoạt học sinh chưa có thể áp dụng hiệu quả cho các bài sau. Qua buổi hoạt động thực tế học sinh tỏ ra tự tin hơn, hứng thú hơn đối với môn công nghệ Đây chỉ là một số phương pháp tồn tại cùng nhiều phương pháp khác, vì vậy tôi mong muốn được sự quan tâm, khuyến khích của các cấp quản lý nhằm giúp tôi có điều kiện tìm hiểu, nghiên cứu sâu hơn, đầy đủ hơn nội dung đề tài này. Nhờ có những kiến thức thực tế mà tiết học luôn được các em tham gia tích cực, tạo bầu không khí vui vẻ, hứng thú trong mỗi tiết học. Từ việc kết hợp hài hòa giữa lí thuyết và thực tiễn, giữa học lí thuyết và thực hành mà các em được phát triển đồng đều giữa thể lực và trí tuệ. Những hiểu biết này sẽ làm cơ sở để các em học các ngành, nghề sau này cũng như áp dụng vào thực tiễn cuộc sống của bản thân các em và cộng đồng. II. Kiến nghị Đay là một đề tài mới cho nên trong quá trình thực hiện tôi không khỏi tránh khỏi một số sai sót hoặc khiếm khuyết tuy nhiên qua đó cũng gợi mở cho tôi một số ý tưởng cho các năm sau là tăng cường các hoạt động ngoài trời kết hợp giữa lí thuyết và thực hành. Kết hợp giữa giảng dạy với học tập ở các cơ sở sản xuất xung quanh trên cơ sở cho phép của điều kiện và cơ quan quản lí. vì vậy tôi mong muốn được sự quan tâm, khuyến khích của các cấp quản lý nhằm giúp tôi có điều kiện tìm hiểu, nghiên cứu sâu hơn, đầy đủ hơn nội dung đề tài này. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm không thể tránh được những hạn chế và tồn tại, rất mong sự quan tâm của đồng nghiệp và các cấp quản lý cho ý kiến góp ý và nhận xét, để tôi hoàn thiện và nghiên cứu sâu hơn đề tài này trong thời gian tới. Tôi xin chân thành cảm ơn! Môc lôc PhÇn I ®Æt vÊn ®Ò. I. Đặt vấn đề II. Mục đích của đề tài III. Giới hạn của đề tài IV. Yêu cầu của đề tài V. Phương pháp nghiên cứu PhÇn II Néi dung cña ®Ò tµi I. Hướng dẫn kĩ năng quan sát cho học sinh II. Hướng dẫn học sinh nghiên cứu lợi ích khi sử dụng khí biogas sinh học III. Hướng dẫn học sinh nghiên cứu lợi ích của công nghệ khí biogas sinh học làm Phân bón IV. Tìm hiểu tác dụng của công nghệ biogas tới công tác bảo vệ môi trường PhÇn III KÕt qu¶ I. Hứng thú của học sinh với môn học II. Nhận thức của học sinh về nền sản xuất sạch và bền vững PhÇn IV KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ Kết luận . Đề nghị