GA tích hợp NLS và AI Vật lí 12 Bài 24: Công nghiệp hạt nhân

Giáo án năng lực số và AI Vật lí 12 Bài 24: Công nghiệp hạt nhân được biên soạn theo định hướng phát triển phẩm chất – năng lực. Nội dung có tích hợp NLS và AI giúp HS rèn luyện khả năng ứng dụng công nghệ, thao tác số ngay trong tiết học. Tài liệu ở dạng file Word, dễ chỉnh sửa – dễ tải về, phù hợp cho GV sử dụng từ năm học 2026.

Nội dung chi tiết

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 24: CÔNG NGHIỆP HẠT NHÂN

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ: Thảo luận để đánh giá được vai trò của một số ngành công nghiệp hạt nhân trong đời sống.

2. Năng lực

Năng lực chung:

  • Năng lực tự chủ tự học: Chủ động và tích cực trao đổi với các thành viên trong nhóm để thực hiện nhiệm vụ tìm hiểu một số ứng dụng của công nghiệp hạt nhân.
  • Năng lực giao tiếp hợp tác: Giao tiếp và hợp tác hiệu quả với bạn khi thực hiện nhiệm vụ tìm hiểu về công nghiệp hạt nhân..
  • Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định và tìm hiểu về công nghiệp hạt nhân, đề xuất phương án giải quyết vấn đề.

Năng lực vật lí:

  • Nêu được một số ứng dụng công nghiệp hạt nhân.

Năng lực số:

  • [1.1.NC1a]: Đáp ứng được nhu cầu thông tin (Tìm kiếm chính xác các video mô phỏng quy trình vận hành lò phản ứng hạt nhân).
  • [2.4.NC1a]: Đề xuất được các công cụ và công nghệ số khác nhau cho các quá trình hợp tác (Sử dụng Padlet/Miro để tổ chức thảo luận nhóm và tranh biện).
  • [5.2.NC1b]: HS áp dụng thiết bị số để tham gia hoạt động đánh giá năng lực.
  • [6.1.NC1a]: Phân tích được cách AI hoạt động trong các ứng dụng cụ thể (Phân tích vai trò của AI trong việc giám sát an toàn lò phản ứng hạt nhân và chẩn đoán hình ảnh PET/CT).
  • [6.2.NC1a]: Phát triển được các ứng dụng AI tùy chỉnh để giải quyết các vấn đề cụ thể (Tạo các câu lệnh/prompt chuyên sâu để khai thác AI trong việc so sánh hiệu suất năng lượng).

Năng lực AI:

  • 12.A1.2 (Con người trong hệ thống AI): Phân tích được vai trò của con người và AI trong các bước chính của quá trình ra quyết định. Thể hiện qua việc HS phân tích được cơ chế hoạt động của thuật toán AI trong việc giám sát an toàn lò phản ứng và hỗ trợ chẩn đoán y học hạt nhân, từ đó làm rõ vai trò quyết định, kiểm soát tối cao và trách nhiệm giải trình cuối cùng thuộc về con người (kỹ sư vận hành, bác sĩ).

3. Phẩm chất

  • Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm trong học tập.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:

1. Đối với giáo viên:

  • SGK, SBT, SGV Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy, video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học.
  • Hình vẽ và đồ thị trong SGK: Hình ảnh sơ đồ đơn giản hóa của một nhà máy điện hạt nhân, hình ảnh cấu tạo thiết bị lưu trữ nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng, hình ảnh sơ đồ mặt cắt lò phản ứng neutron nhiệt sử dụng thanh điều khiển hấp thụ neutron,…
  • Máy chiếu, máy tính (nếu có).
  • Công cụ AI: ChatGPT, Copilot hoặc Gemini, Padlet hoặc Miro, Quizizz.

2. Đối với học sinh:

  • SGK, SBT Vật lí 12.
  • Điện thoại thông minh/Laptop của HS (theo nhóm).
  • Hình vẽ liên quan đến nội dung bài học và các dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS xác định được mục tiêu của bài học về công nghiệp hạt nhân.

b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về nội dung mở đầu trong SGK, HS phát biểu ý kiến của bản thân để hình dung ra kiến thức liên quan đến ứng dụng của phản ứng hạt nhân, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.

c. Sản phẩm học tập: HS nêu được các nội dung về công nghiệp hạt nhân, phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề cần tìm hiểu.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu: Xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video

- GV yêu cầu HS sử dụng AI trả lời câu hỏi: Em hãy kể tên một số ứng dụng của phản ứng hạt nhân, hiện tượng phóng xạ.

[6.1.NC1a]: HS sử dụng thiết bị số để tìm kiếm và phân tích

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tra cứu nhanh.

- HS suy nghĩ cá nhân và trả lời câu hỏi.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV gọi 2 – 4 HS trả lời câu hỏi:

Gợi ý:

Ứng dụng của phản ứng hạt nhân và hiện tượng phóng xạ là: điều trị bệnh, điện hạt nhân,…

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, ghi nhận câu trả lời và dẫn dắt vào bài mới: Nhà máy điện hạt nhân có thể giải quyết vấn đề thiếu hụt năng lượng. Tuy vậy, một số quốc gia phát triển dự định sẽ đóng cửa các nhà máy điện hạt nhân trong tương lai. Nhà máy điện hạt nhân có những ưu và nhược điểm gì? Chúng ta cùng tìm hiểu bài học mới: Bài 24: Công nghiệp hạt nhân.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về nhà máy điện hạt nhân

a. Mục tiêu: HS tìm hiểu về nhà máy điện hạt nhân.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về nhà máy điện hạt nhân.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được đặc điểm của nhà máy điện hạt nhân.

d. Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HSDỰ KIẾN SẢN PHẨMNLS

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS tìm hiểu nguyên lí hoạt động của nhà máy điện hạt nhân thông qua sơ đồ đơn giản hóa của một nhà máy điện hạt nhân.

kenhhoctap

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK để tìm hiểu về khí thải do nhà máy điện hạt nhân thải ra môi trường và cách xử lí chất thải.

- GV yêu cầu HS thảo luận nội dung sau:

+ Câu hỏi (SGK – tr116):

1. Vì sao các nhà máy điện hạt nhân thường được xây dựng cạnh hồ, sông và bờ biển?

2. Liệt kê các nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường nếu không may xảy ra sự cố tại lò phản ứng hạt nhân.

+ Hoạt động (SGK – tr116):

1. Nêu vai trò của nhà máy điện hạt nhân trong đời sống.

2. Đánh giá các ưu, nhược điểm và cơ hội phát triển của nhà máy điện hạt nhân.

- GV yêu cầu HS: Sử dụng AI để so sánh chi tiết ưu và nhược điểm của điện hạt nhân so với điện than và điện mặt trời về 3 mặt: Hiệu suất, Chi phí, Môi trường."

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về nhà máy điện hạt nhân.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận:

*Trả lời Câu hỏi (SGK – tr116)

1. Nhà máy điện hạt nhân toả ra rất nhiều nhiệt, cần nhiều nước để làm mát. Vì vậy, các nhà máy điện hạt nhân thường được xây dựng cạnh hồ, sông và bờ biển.

2. Nguy cơ ảnh hưởng tới sức khoẻ con người và môi trường nếu không may xảy ra sự cố tại lò phản ứng hạt nhân: Rủi ro về sự an toàn, gây ô nhiễm phóng xạ ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khoẻ con người; tạo ra chất thải phóng xạ, có thể gây nguy hiểm trong hàng trăm năm, việc quản lí và xử lí chất thải gây lo ngại về rò rỉ và ô nhiễm.

*Trả lời Hoạt động (SGK – tr116)

1. Vai trò của các nhà máy điện hạt nhân: cung cấp nguồn năng lượng sạch có giá trị, góp phần đáp ứng nhu cầu năng lượng không ngừng tăng nhanh như hiện nay.

2. – Ưu điểm của nhà máy điện hạt nhân: Sử dụng năng lượng hạt nhân giúp giảm khí thải nhà kính, mang lại nguồn cung cấp điện ổn định, đảm bảo năng lượng bền vững, đem lại lợi ích kinh tế lâu dài; hệ thống khai thác năng lượng hạt nhân có thể hoạt động trong thời gian dài mà không cần bổ sung nhiên liệu.

– Nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân: tạo ra chất thải nguy hại cho môi trường, quá trình vận hành có khả năng rủi ro và sự cố khá cao, chi phí xây dựng tốn kém cũng như tiềm tàng nguy cơ về an ninh hạt nhân.

– Cơ hội phát triển của các nhà máy điện hạt nhân: Với những lí do về nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân như đã nêu trên thì việc sử dụng năng lượng hạt nhân vẫn còn một số tranh cãi. Nhưng đến nay, đây vẫn là một trong những nguồn năng lượng sạch có giá trị, góp phần đáp ứng nhu cầu năng lượng không ngừng tăng nhanh. Hi vọng rằng với khoa học kĩ thuật phát triển sẽ giảm bớt được những nhược điểm nhà máy điện hạt nhân gây ra.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV kết luận về nội dung Nhà máy điện hạt nhân.

- GV chuyển sang nội dung Y học hạt nhân.

I. NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN

- Năng lượng toả ra trong các phản ứng hạt nhân thường được chuyển hoá thành điện năng thông qua hệ thống lò phản ứng hạt nhân, tua bin và máy phát điện để hoà vào lưới điện hoặc cung cấp năng lượng cho tàu ngầm, tàu phá băng.... Hệ thống khai thác năng lượng hạt nhân có thể hoạt động trong thời gian dài mà không cần bổ sung nhiên liệu.

- Bộ phận chính của nhà máy điện hạt nhân là lò phản ứng hạt nhân. Chất tải nhiệt sơ cấp, sau khi chạy qua vùng tâm lò, sẽ chảy qua bộ trao đổi nhiệt, cung cấp nhiệt cho lò sinh hơi. Hơi nước làm chạy tua bin phát điện giống như trong nhà máy điện thông thường

*Đáp án câu hỏi tích hợp NLS

- Ưu: Ổn định, sạch (khí thải).

- Nhược: An toàn, chất thải.

[6.2.NC1a]: HS phát triển câu lệnh (prompt) chi tiết để AI thực hiện so sánh đa chiều, phục vụ cho việc đánh giá toàn diện.

Hoạt động 2. Tìm hiểu về y học hạt nhân

a. Mục tiêu: HS tìm hiểu về vai trò của y học hạt nhân.

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS thực hiện theo các hoạt động trong SGK để tìm hiểu về y học hạt nhân.

c. Sản phẩm: Kết quả HS thực hiện các yêu cầu, gợi ý, dẫn dắt của GV để nêu được vai trò của y học hạt nhân.

d. Tổ chức thực hiện: