luận văn: TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG KHI DẠY MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ (CHƯƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA CƠ BẢN) GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP – HƯỚNG NGHIỆP CHO HỌC SINH THPT

Chia sẻ: Nguyễn Thị Bích Ngọc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:137

Thêm vào BST

Báo xấu

160
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'luận văn: tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học vật lí (chương trình và sách giáo khoa cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kỹ thuật tổng hợp – hướng nghiệp cho học sinh thpt', luận văn - báo cáo, thạc sĩ - tiến sĩ - cao học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: luận văn: TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG KHI DẠY MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ (CHƯƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA CƠ BẢN) GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP – HƯỚNG NGHIỆP CHO HỌC SINH THPT

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ------------------------------------------------ NGUYỄN THỊ HOÀN TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG KHI DẠY MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ (CHƢƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA CƠ BẢN) GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP – HƢỚNG NGHIỆP CHO HỌC SINH THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên - 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: PGS.TS Nguyễn Văn Khải, người thầy đã chỉ dẫn và giúp đỡ tận tình trong suốt quá trình làm luận văn. Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, Các thầy cô giáo trong khoa Sau đại học và khoa Vật lí trường ĐHSP – Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Sở GD–ĐT Thái Nguyên, Ban giám hiệu các trường THPT Đồng Hỷ - Lê Hồng Phong – Trại Cau, các giáo viên Vật lí đã cộng tác, tạo điều kiện về cơ sở vật chất cho việc học tập và TNSP. Thái Nguyên, tháng 9 năm 2009 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hoàn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn
MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1 Chƣơng I. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tích hợp các kiến thức 5 về sản xuất điện năng trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT………… 1.1. Tổng quan .......................................................................................... 5 1.1.1. Thực hiện giáo dục kĩ thuật tổng hợp trong dạy học vật lí.............. 5 1.1.2. Các nghiên cứu về dạy học tích hợp .............................................. 7 1.2. Nhiệm vụ dạy học vật lí ở trường THPT............................................ 11 1.2.1. Nhiệm vụ dạy học vật lí ở trường THPT và các con đường thực 11 hiện nhiệm vụ dạy học vật lí...................................................................... 1.2.2. Giáo dục KTTH và hướng nghiệp trong dạy học vật lí. ................. 16 1.3. Điện năng và sản xuất điện năng. ..................................................... 19 1.3.1. Điện năng và vai trò của nó đối với sự phát triển kinh tế xã hội…. 19 1.3.2. Sự chuyển hoá các dạng năng lượng thành điện năng..................... 21 1.3.3. Sản xuất điện năng và vấn đề môi trường sinh thái......................... 21 1.4. Các biện pháp tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng trong 23 dạy học vật lí ở trường THPT. .................................................................. 1.4.1. Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng vào các bài học Vật 23 lí. Các mức độ tích hợp ……………………………………………… 1.4.2. Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi giải các bài tập 24 có nội dung kĩ thuật …………………………………………………….. 1.4.3. Tổ chức tham quan, ngoại khoá …………………………………. 25 1.4.4. Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học …………….. 27 1.5. Nghiên cứu thực trạng thực hiện giáo dục KTTH và hướng nghiệp 36 trong dạy học vật lí.................................................................................... Kết luận chương I ..................................................................................... 39 Chƣơng II. Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học vật lí có tích 40 hợp các kiến thức về sản xuất điện năng ……………………………. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn
2.1. Phân tích chương trình – sách giáo khoa vật lí phổ thông. Các yếu 40 tố kiến thức làm cơ sở cho sản xuất điện năng. ........................................ 2.1.1. Chương trình – sách giáo khoa Vật lí phổ thông………………… 40 2.1.2. Các yếu tố kiến thức chủ yếu làm cơ sở cho sản xuất điện năng… 44 2.2. Xây dựng chương trình tích hợp kiến thức về sản xuất điện năng 45 theo chương trình – SGK vật lí................................................................. 2.2.1. Một số nguyên tắc tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng.. 45 2.2.2. Xây dựng chương trình tích hợp ………………………………… 45 2.3. Xây dựng tiến trình một số bài cụ thể………………………............ 50 Giáo án số 1 …………………………………………………….............. 51 Giáo án số 2 …………………………………………………….............. 59 Giáo án số 3 …………………………………………………….............. 68 Kết luận chương II ………………………………………………............ 76 Chƣơng III. Thực nghiệm sƣ phạm ………………………………. .... 77 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ………………………….......... 77 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ………………………............. 77 3.3. Đối tượng và cơ sở thực nghiệm sư phạm ……………………......... 77 3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm …………………………. ........ 79 3.5. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ………........... 80 3.6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ……………………………........... 81 3.7. Kết quả và sử lí kết quả thực nghiệm sư phạm …………….............. 85 3.8. Đánh giá chung ……………………………………………….......... 96 Kết luận chương III ……………………………………………….......... 98 Kết luận chung …………………………………………………….......... 99 Tài liệu tham khảo ………………………………………………......... 101 Phụ lục 1: Phiếu phỏng vấn giáo viên …………………………….......... 103 Phụ lục 2: Phiếu phỏng vấn học sinh ……………………………........... 105 Phụ lục 3: Bài kiểm tra ……………………………………………......... 106 Phụ lục 4: Một số giáo án theo hướng của đề tài ………………….......... 109 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn
CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ĐHSP Đại học sư phạm ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm KTTH&HN Kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp GV Giáo viên HS Học sinh GDMT Giáo dục môi trường DHTH Dạy học tích hợp KTTH Kĩ thuật tổng hợp NXB Nhà xuất bản SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông PPDH Phương pháp dạy học TNCC Thí nghiệm củng cố TNTH Thí nghiệm thực hành TNNC Thí nghiệm nghiên cứu TNKT Thí nghiệm kiểm tra Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ ĐỒ THỊ Bảng 3.1: Đặc điểm, chất lượng học tập của HS ở lớp TN và ĐC …. 78 Bảng 3.2: Đặc điểm, chất lượng học tập của HS ở lớp TN và ĐC ….. 78 Bảng 3.3: Đặc điểm, chất lượng học tập của HS ở lớp TN và ĐC ….. 79 Bảng 3.4: Kết quả bài kiểm tra số 1 …………………………………. 87 Bảng 3.5: Xếp loại kết quả bài kiểm tra số 1 ………………………… 87 Bảng 3.6: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 1 ……………… 88 Bảng 3.7: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 1 ………………. 89 Bảng 3.8: Kết quả bài kiểm tra số 2 ……………………………… . 90 Bảng 3.9: Xếp loại kết quả bài kiểm tra số 2 ……………………….. 90 Bảng 3.10: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 1 ……………. 91 Bảng 3.11: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 2 …………….. 92 Bảng 3.12: Kết quả bài kiểm tra số 3 ……………………………….. 93 Bảng 3.13: Xếp loại kết quả bài kiểm tra số 3 ………………………. 93 Bảng 3.14: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 3 …………….. 94 Bảng 3.15: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 3 …………….. 95 Bảng 3.16: Tổng hợp các thống kê qua ba bài kiểm tra TNSP ……… 96 Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 1 …………………… .. 88 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 2 …………………….. 91 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 3 ……………………... 94 Đồ thị 3.1: Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 1 …….. 89 Đồ thị 3.2: Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 2 ……… 92 Đồ thị 3.3: Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 3 ……… 95 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ------------------------------------------------ NGUYỄN THỊ HOÀN TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG KHI DẠY MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ (CHƢƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA CƠ BẢN) GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP – HƢỚNG NGHIỆP CHO HỌC SINH THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lí luận & phƣơng pháp dạy học Vật lí Mã số: 60.14.10 Người hướng dẫn khoa học : PGS .TS NGUYỄN VĂN KHẢI Thái Nguyên - 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 0 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU I. Lí do chọn đề tài. Trong công cuộc đổi mới và hội nhập của đất nước hiện nay, nhiệm vụ cơ bản của giáo dục phổ thông là đào tạo những con người mới, những người lao động có tri thức, có năng lực thực hành, tự chủ, năng động, sáng tạo, sẵn sàng tham gia vào lao động sản suất, ... Để thực hiện nhiệm vụ đó, Bộ GD&ĐT đã xây dựng chương trình giáo dục phổ thông với hệ thống các môn học phù hợp với những yêu cầu của sự phát triển. Trong đó bộ môn Vật lí đóng vai trò không nhỏ đảm bảo hoàn thành mục tiêu giáo dục. Đây là môn học cung cấp những kiến thức khoa học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật, góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp. Các kiến thức Vật lí được vận dụng vào quá trình lao động sản xuất, vào kĩ thuật công nghệ. Một trong những ngành sản xuất ứng dụng kiến thức Vật lí đó là sản xuất điện năng. Hiện nay, điện năng đã trở thành năng lượng không thể thiếu trong sản xuất, sinh hoạt, ... Do vậy, vấn đề sản xuất và sử dụng điện năng đang là vấn đề quan tâm của toàn xã hội. Việc lồng ghép dạy học các kiến thức Vât lí và giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh về sản xuất điện năng trong chương trình THPT cũng chính là một trong những nhiệm vụ của người giáo viên. Điện năng được sản xuất theo nhiều cách khác nhau, đó là quá trình chuyển hoá từ một dạng năng lượng nào đó (động năng, thế năng, ...) thành điện năng. Chính vì thế, dạy học các kiến thức về điện năng có thể thực hiện từ lớp 10 đến lớp 12. Trong thực tế giảng dạy ở các trường phổ thông, nhiều khi giáo viên chưa để ý đến việc tích hợp các phần kiến thức để tạo thành hệ thống và thông qua đó giáo dục KTTH – hướng nghiệp cho học sinh. Mặt khác quá trình sản xuất điện năng cũng gây ra ảnh hưởng tới môi trường sống. Sự ô nhiễm môi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
trường đang là vấn đề nhức nhối của nhân loại. Do vậy, việc kết hợp dạy học Vật lí với giáo dục môi trường là nhiệm vụ thiết yếu đối với giáo viên. Trong những năm gần đây, Bộ GD&ĐT đã quan tâm tới việc đưa tư tưởng sư phạm tích hợp vào chương trình sách giáo khoa mới và trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học. Vận dụng tư tưởng này giúp liên kết các kiến thức trong bộ môn Vật lí nói riêng và giữa các môn học nói chung, nhằm vận dụng tốt các phương pháp dạy học tích cực để tăng hiệu quả giáo dục. Với những lí do trên đây, chúng tôi nhận thấy cần phải nghiên cứu vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong việc dạy học, cụ thể là dạy kiến thức về sản xuất điện năng. Đó là lí do chúng tôi chọn đề tài: Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học Vật lí (chƣơng trình và sách giáo khoa cơ bản) góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục kĩ thuật tổng hợp – hƣớng nghiệp cho học sinh THPT. II. Mục đích nghiên cứu. Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng vào một số bài học Vật lí (chương trình và sách giáo khoa cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp – hướng nghiệp cho học sinh THPT. III. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu. - Khách thể: Quá trình dạy và học Vật lí của GV và HS ở trường THPT. - Đối tượng nghiên cứu: Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng vào một số bài học Vật lí. - Giới hạn của đề tài: Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học Vật lí (chương trình và sách giáo khoa cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục KTTH – hướng nghiệp cho học sinh THPT. IV. Giả thuyết khoa học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
Nếu phối hợp hợp lí các phương pháp và phương tiện dạy học để tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng, thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng giáo dục KTTH – hướng nghiệp cho HS. V. Nhiệm vụ nghiên cứu. Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có những nhiệm vụ chủ yếu sau: - Nghiên cứu cơ sở lý luận về giáo dục KTTH – hướng nghiệp. - Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn vận dụng các phương pháp và phương tiện dạy học theo tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông. - Nghiên cứu về sản xuất điện năng. - Điều tra thực trạng về dạy học các kiến thức về sản xuất điện năng theo chương trình sách giáo khoa cơ bản ở một số trường THPT. - Nghiên cứu việc tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học Vật lí theo chương trình sách và giáo khoa cơ bản, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp – hướng nghiệp cho học sinh THPT. - Soạn một số giáo án theo hướng của đề tài. - Thực nghiệm sư phạm VI. Phƣơng pháp nghiên cứu. Sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu lý luận - Phương pháp tổng kết kinh nghiệm, điều tra, quan sát - Phương pháp thực nghiệm VII. Những đóng góp của luận văn. - Về mặt lý luận: Vận dụng dạy học tích hợp vào việc thực hiện giáo dục KTTH – hướng nghiệp cho HS qua dạy học môn Vật lí. - Về mặt thực tiễn: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
+ Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học vật lí theo chương trình và sách giáo khoa cơ bản, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục KTTH – hướng nghiệp cho học sinh THPT. + Các bài soạn là tài liệu tham khảo cho GV trong quá trình dạy học. VIII. Cấu trúc của luận văn. Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn gồm 3 chương: Chương I. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng trong dạy học Vật lí ở trường THPT. Chương II. Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học Vật lí có tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng. Chương III: Thực nghiệm sư phạm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
CHƢƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT. 1.1. Tổng quan 1.1.1. Thực hiện giáo dục KTTH trong dạy học Vật lí 10 Giáo dục KTTH cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng của giáo dục phổ thông. Trong đó môn vật lí với đặc điểm và phương pháp riêng đã đóng vai trò cơ bản trong việc giáo dục KTTH. Thực hiện giáo dục KTTH trong dạy học Vật lí là làm cho HS hiểu biết và nắm vững các vấn đề chính sau: - Những nguyên lí khoa học, kĩ thuật và công nghệ cơ bản, chung của các quá trình sản xuất chính. Trong quá trình dạy học Vật lí, cần phân tích để làm sáng tỏ các nguyên tắc Vật lí trong hoạt động của các thiết bị khác nhau, các nguyên lí cơ bản của điều khiển máy, phương tiện kĩ thuật, thiết bị thông tin liên lạc, … Giới thiệu để HS hiểu được cơ sở của năng lượng học, kĩ thuật điện tử học, kĩ thuật tính toán, kĩ thuật nhiệt, kĩ thuật liên quan đến quan đến quốc phòng, … Nguyên lí chế tạo, sử dụng công cụ lao động, thiết kế chế tạo dụng cụ thí nghiệm, … Qua việc nghiên cứu các khả năng, hình thức và phương pháp ứng dụng các định luật, các thuyết Vật lí cần chỉ cho HS hiểu và nắm được nguyên lí khoa học chung của các ngành sản xuất chính như: Quá trình sản xuất cơ khí, sản xuất tự động, quá trình sản xuất gia công vật liệu, sản xuất, truyền tải và sử dụng điện năng, … Bằng việc thực hiện các thí nghiệm Vật lí, giải quyết các bài toán về kĩ thuật, tổ chức tham quan, ngoại khoá, … cần bồi dưỡng tri thức, kĩ năng về Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
tổ chức lao động khoa học và quản lí kinh tế - kĩ thuật, đồng thời cho HS hiểu biết thêm các nguyên lí kĩ thuật chung, hiểu về đối tượng lao động, công cụ lao động và sức lao động trong quá trình sản xuất xã hội. - Các phương hướng cơ bản của tiến bộ khoa học – kĩ thuật. Cùng với việc chiếm lĩnh các nguyên lí khoa học, kĩ thuật và công nghệ, cần để cho HS lĩnh hội được vấn đề kinh tế - xã hội của kĩ thuật, các phương hướng cơ bản của tiến bộ khoa học – kĩ thuật bao gồm: Các yếu tố cấu trúc của hệ kĩ thuật, nguyên tắc và chức năng của kĩ thuật mới, đó là cơ sở của tiến bộ khoa học và công nghệ, của các phương pháp sản xuất mới. Các tư tưởng khoa học hiện đại và xu hướng phát triển của kĩ thuật va công nghệ sản xuất như: Cơ khí hoá nền sản xuất quốc dân, sản xuất và truyền tải điện năng, gia công vật liệu mới, sử dụng năng lượng nguyên tử, tự động hoá sản xuất, … - Rèn luyện các kĩ năng và thói quen thực hành. Rèn luyện các kĩ năng cơ bản về sử dụng các dụng cụ thiết bị thí nghiệm Vật lí, các công cụ sản xuất phổ biến như: Hệ thống thao tác đo đạc, đọc các giá trị, lựa chọn dụng cụ với cấp độ chính xác thích hợp, … quy tắc lắp ráp, kiểm tra, vận hành, bảo quản các thiết bị, động cơ, máy móc, … Cần cho HS hiểu bản chất Vật lí của cấu trúc kĩ thuật làm quen với việc thực hiện các yêu cầu kĩ thuật cũng như kế hoạch làm việc. Rèn luyện các kĩ năng tính toán, sử dụng bản vẽ, đồ thị, tự thiết kế và chế tạo các dụng cụ, mô hình phục vụ học tập, giải bài toán kĩ thuật, … nhằm phát triển năng lực sáng tạo và rèn luyện thói quen thực hành cho HS. Giáo dục KTTH cho học sinh phổ thông phải dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
- Giáo dục KTTH phải kết hợp với giáo dục phổ thông, phục vụ mục tiêu chung của giáo dục phổ thông. - Giáo dục KTTH phải mang tính hiện đại, cập nhật. - Giáo dục KTTH phải làm cho học sinh hiểu được những nguyên lí cơ bản của các quá trình sản xuất quan trọng, đồng thời rèn luyện cho học sinh thói quen dùng những dụng cụ đơn giản phổ biến trong các ngành sản xuất. - Dạy học vật lí phải luôn luôn gắn với đời sống và sản xuất, làm cho học sinh thấy được những ứng dụng của kiến thức vật lí trong đời sống và kĩ thuật, đồng thời nhận ra được những đòi hỏi phải giải quyết những vấn đề mới của cuộc sống và kĩ thuật đối với vật lí học, đối với người học Vật lí. 1.1.2. Các nghiên cứu về dạy học tích hợp 9 , 15 , 19 - Khái niệm tích hợp: + Theo từ điển tiếng việt: “Tích hợp nghĩa là sự hợp nhất, sự hoà nhập, sự kết hợp”. +Theo từ điển tiếng pháp: “Tích hợp là gộp lại, sát nhập vào thành một tổng thể”. + Trong lĩnh vực khoa học giáo dục, theo Dương Tiến Sỹ: “Tích hợp là sự kết hợp một cách hữu cơ, có hệ thống các kiến thức (khái niệm) thuộc các môn học khác nhau thành một nội dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn được đề cập trong các môn học đó”. Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào quá trình dạy học là rất cần thiết. Hiện nay dạy học tích hợp đang là một xu hướng của lý luận dạy học được nhiều nước trên thế giới quan tâm thực hiện. Theo PGS.TS Nguyễn Văn Khải từ góc độ lý luận dạy học: “Dạy học tích hợp tạo ra các tình huống liên kết tri thức các môn học, đó là cơ hội phát triển năng lực của học sinh. Khi xây dựng các tình huống vận dụng kiến thức, học sinh sẽ phát huy được năng lực tự lực, phát triển tư duy sáng tạo. Dạy học Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
tích hợp các khoa học sẽ làm giảm trùng lặp nội dung dạy học các môn học, việc xây dựng chương trình các môn học theo hướng này có ý nghĩa quan trọng làm giảm tình trạng quá tải của nội dung học tập, đồng thời hiệu quả giảng dạy được nâng lên. Nhất là trong bối cảnh hiện nay, do đòi hỏi của xã hội, nhiều tri thức cần thiết mới đều muốn đưa vào nhà trường” - Khái niệm về dạy học tích hợp. Quá trình dạy học tích hợp được hiểu là một quá trình dạy học trong đó toàn thể các hoạt động học tập góp phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho các quá trình học tập tương lai, hoặc hoà nhập học sinh vào cuộc sống lao động (Xavier Roegiers (1966)). Mục tiêu cơ bản của dạy học tích hợp là nâng cao chất lượng giáo dục học sinh phù hợp các mục tiêu giáo dục của nhà trường. Dạy học tích hợp hướng tới việc tổ chức các hoạt động học tập, trong đó học sinh học cách sử dụng phối hợp những kiến thức, những kĩ năng trong các tình huống gần với cuộc sống và có ý nghĩa. Cụ thể là cần kết hợp một cách hữu cơ, có hệ thống các kiến thức (khái niệm) thuộc các môn học khác nhau thành một nội dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn được đề cập trong các môn học đó. Dạy học tích hợp hướng tới thiết lập mối quan hệ giữa các khái niệm khác nhau của cùng một môn học cũng như của các môn học khác nhau, hướng tới đào tạo học sinh có năng lực đáp ứng được thách thức lớn của xã hội ngày nay là có được khả năng huy động hiệu quả những kiến thức và năng lực của mình để giải quyết một cách hữu ích một tình huống xuất hiện, hoặc có thể đối mặt với một khó khăn bất ngờ, một tình huống chưa từng gặp. Tư tưởng sư phạm đó gắn liền với việc phát triển năng lực để giải quyết vấn đề, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
- Mục tiêu cơ bản của sƣ phạm tích hợp + Làm cho các quá trình học tập có ý nghĩa: Đặt quá trình học tập vào hoàn cảnh (tình huống) để học sinh nhận thấy ý nghĩa của kiến thức, kĩ năng, năng lực cần lĩnh hội. Điều này có ý nghĩa to lớn trong việc tạo động lực học tập cho học sinh. Trong quá trình học tập các kiến thức, kĩ năng, năng lực đều được huy động và gắn với thực tế cuộc sống. Do vậy cần liên kết các môn học khác nhau trong nhà trường. + Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn: Lựa chọn các tri thức, kĩ năng cốt yếu xem là quan trọng đối với quá trình học tập của học sinh và dành thời gian, cũng như giải pháp hợp lí cho chúng. + Dạy sử dụng kiến thức trong tình huống: Nêu bật cách thức sử dụng kiến thức đã lĩnh hội. Tạo các tình huống học tập để học sinh vận dụng kiến thức một cách sáng tạo, tự lực để hình thành người lao động có năng lực tự lập. + Lập mối liên hệ giữa các khái niệm đã học: Thiết lập mối quan hệ giữa các khái niệm khác nhau của cùng một môn học cũng như của các môn học khác nhau. Đào tạo học sinh có khả năng huy động hiệu quả những kiến thức và năng lực của mình để giải quyết một cách hữu ích một tình huống xuất hiện, hoặc có thể đối mặt với một khó khăn bất ngờ, một tình huống chưa từng gặp. - Một số quan điểm vận dụng dạy học tích hợp trong dạy học Vật lí. + Vận dụng DHTH một cách có ý nghĩa: Phải nghiên cứu, lựa chọn các nội dung, tình huống có ý nghĩa đối với việc học tập và hình thành các năng lực cần thiết cho học sinh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
+ Không làm cho học sinh quá tải: Nghiên cứu, lựa chọn kĩ càng, xác định rõ thời gian và mức độ tích hợp. Tránh liên kết kiến thức quá rộng, hoặc quá sâu dẫn đến quá tải học tập của học sinh làm giảm hiệu quả dạy học. + Vận dụng hợp lí các phương pháp dạy học tích cực, phương tiện dạy học để tạo ra hiệu quả giáo dục cao. + Tăng cường khai thác mối quan hệ liên môn và liên kết kiến thức trong nội bộ môn học. - Nội dung dạy học tích hợp: + Giáo dục thế giới quan khoa học biên chứng. + Giáo dục KTTH và hướng nghiệp cho học sinh. + Giáo dục môi trường. * Các nghiên cứu về tích hợp kiến thức sản xuất điện năng. Sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng khác thành điện năng, dòng điện xuất hiện sau khi lưới điện được nối với mạng tiêu thụ. Các hình thức sản xuất điện năng bao gồm: - Với tuabin: Phần lớn điện năng được sản xuất bởi máy phát điện tại các nhà máy điện, máy phát điện nối với tuabin, chuyển động quay của tuabin dẫn đến chuyển động quay của máy phát điện và tạo ra điện. Ở đây cơ năng đã chuyển hoá thành điện năng. Tuabin có thể được vận hành qua: + Hơi nước: năng lượng nhiệt qua quá trình đốt cháy than, khí thiên nhiên hay dầu mỏ (trong nhà máy nhiệt điện) hay từ phản ứng hạt nhân (trong nhà máy điện nguyên tử) làm cho nước bốc hơi, dưới áp suất cao làm quay tua bin. + Nước: tại các nhà máy thuỷ điện, nước được tụ lại với thế năng lớn, năng lượng dòng chảy của nước làm quay tuabin. + Gió: Động năng của gió có thể trực tiếp làm quay tuabin. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
+ Khí nóng: tuabin có thể được vận hành trực tiếp từ các khí nóng trong quá trình đốt cháy khí thiên nhiên hay dầu. - Với động cơ pít tông: các máy phát điện nhỏ hoạt động với động cơ pít tông, nhiên liệu dầu điesel, khí sinh học hay khí thiên nhiên. - Bảng tế bào quang điện: Các tế bào quang điện chuyển đổi năng lượng mặt trời trực tiếp thành điện năng. - Phản ứng hoá học: Trong acquy, pin hay tế bào nhiên liệu năng lượng hoá được lưu bên trong qua các phản ứng hoá học biến đổi thành điện năng. Với các hình thức sản xuất điện năng như trên cho ta thấy, có thể tích hợp các kiến thức về sản suất điện năng vào bài giảng mà kiến thức của bài là cơ sở cho việc sản xuất điện năng hoặc thông qua việc giải các bài tập có nội dung kĩ thuật. Cụ thể các bài học có thể tích hợp là: Động năng, thế năng, hiện tượng cảm ứng điện từ, máy phát điện xoay chiều, hiện tượng quang điện trong, phản ứng phân hạch. Cùng với việc tích hợp để cho học sinh nắm được nguyên lí chung của quá trình sản xuất điện năng góp phần giáo dục KTTH còn cho học sinh thấy định hướng phát triển của ngành sản xuất điện và một số ngành nghề liên quan điều này góp phần định hướng nghề nghiệp cho học sinh. Cũng thông qua đó cho học sinh thấy được những ảnh hưởng của quá trình sản xuất điện năng với môi trường, điều này giúp cho học sinh có thái độ đúng đắn trước vấn đề môi trường, biết cách góp sức bảo vệ môi trường. 1.2. Nhiệm vụ dạy học Vật lí ở trƣờng THPT 1.2.1. Nhiệm vụ dạy học Vật lí ở trƣờng THPT và các con đƣờng thực hiện nhiệm vụ dạy học Vật lí. 1.2.1.1. Nhiệm vụ dạy học Vật lí ở trƣờng THPT. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
Căn cứ vào mục tiêu chung của hệ thống giáo dục quốc dân, của nhà trường phổ thông, căn cứ vào đặc điểm của bộ môn Vật lí, việc dạy học Vật lí ở trường phổ thông có các nhiệm vụ cơ bản như sau: - Trang bị cho học sinh các kiến thức Vật lí phổ thông cơ bản, hiện đại, có hệ thống bao gồm: các hiện tượng Vật lí, các khái niệm Vật lí, các định luật Vật lí, nội dung chính của các thuyết Vật lí, các thí nghiệm Vật lí cơ bản, một số kiến thức về lịch sử Vật lí, các tư tưởng và phương pháp nghiên cứu Vật lí, các ứng dụng quan trọng của Vật lí trong đời sống và công nghệ … - Phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo của học sinh. Bồi dưỡng phương pháp học tập, lòng ham thích nghiên cứu khoa học và ý thức tích cực chủ động trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng, vận dụng tri thức Vật lí cho học sinh. Rèn luyện cho học sinh có khả năng thực hành tự lập, năng động và sáng tạo trong học tập, lao động sản xuất, thích ứng với phát triển của thời đại. - Hình thành thế giới quan khoa học biện chứng. Làm cho học sinh hiểu rõ thế giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động và vận động theo quy luật. Củng cố lòng tin ở khoa học, ở khả năng nhận biết ngày càng đầy đủ chính xác các quy luật tự nhiên của con người. Góp phần giáo dục lòng yêu nước, yêu chủ nghĩa xã hội, tinh thần hợp tác quốc tế và thái độ với lao động, với môi trường cho học sinh. Bồi dưỡng cho học sinh phẩm chất nhân cách người lao động có tri thức, có đạo đức cách mạng, có bản lĩnh vươn lên chiểm lĩnh đỉnh cao trí tuệ nhân loại. - Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp, giáo dục thẩm mĩ. Vật lí học gắn bó mật thiết với khoa học và công nghệ, là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật và sản xuất, là cơ sở của nội dung giáo dục KTTH. Qua việc dạy học môn Vật lí làm cho học sinh nắm được nguyên lí cơ bản về quá Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 http://www.Lrc-tnu.edu.vn
trình sản xuất của những ngành chủ yếu, nắm được cấu tạo và hoạt động cũng như kĩ năng sử dụng các dụng cụ đo lường, các máy móc đơn giản. Rèn luyện cho học sinh phương pháp thực nghiệm khoa học, biết tổ chức công tác thực hành, biết xử lí các số liệu thực nghiệm … Chuẩn bị cơ sở tâm lí và năng lực hoạt động thực tiễn cho học sinh, giúp cho học sinh có định hướng nghề nghiệp, hiểu biết cái đẹp và chủ động tham gia các quá trình sản xuất, hoạt động xã hội. Đảm bảo cho việc dạy học Vật lí gắn với đời sống, với khoa học kĩ thuật và công nghệ hiện đại. 1.2.1.2. Con đƣờng thực hiện các nhiệm vụ dạy học Vật lí. Để thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học Vật lí cần thực hiện đúng con đường nhận thức Vật lí và tổ chức hoạt động nhận thức Vật lí của học sinh. a) Con đƣờng nhận thức Vật lí: V.I. Lênin chỉ ra “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn. Đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lí, nhận thức thực tế khách quan”. Các nhà khoa học trình bày con đường nhận thức, sự sáng tạo khoa học trong Vật lí dưới dạng chu trình nhận thức khoa học: Thực tiễn  vấn đề  giả thuyết  hệ quả  định luật  lý thuyết  thực tiễn. Chu trình nhận thức khoa học không khép kín mà mở rộng dần, làm phong phú thêm kiến thức khoa học. Con đường nhận thức Vật lí, đi tìm chân lí xuất phát từ thực tiễn và cuối cùng trở lại thực tiễn, lấy thực tiễn làm chân lí. b) Tổ chức hoạt động nhận thức Vật lí của học sinh. * Hoạt động nhận thức Vật lí của học sinh. Hoạt động học bao gồm các thành phần: Động cơ, mục đích, phương tiện, điều kiện, hoạt động, hành động, thao tác. Chúng có quan hệ chặt chẽ và tác động lẫn nhau. Để thực hiện một nhiệm vụ đặt ra, đạt được một mục đích Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 http://www.Lrc-tnu.edu.vn