Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm góp phần bồi dưỡng năng lực thực nghiệm trong dạy học chương Dòng điện trong các môi trường Vật lí 11 trung học phổ thông

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG BỘ MÔN VẬT LÝ

NGHỆ AN - 2021

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT THANH CHƯƠNG 1 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÁC GIẢ: NGUYỄN QUÂN SỰ TỔ: LÝ – HÓA – SINH – CÔNG NGHỆ NĂM THỰC HIỆN: 2020 - 2021 ĐIỆN THOẠI: 0967288507

NGHỆ AN - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Năm học 2020 - 2021, tôi viết sáng kiến kinh nghiệm và tôi đã chọn đề tài: Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm góp phần bồi dưỡng năng lực thực nghiệm trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông làm đề tài nghiên cứu.

Tôi xin cam kết sản phẩm này là của cá nhân tôi tham khảo các tài liệu và tổng hợp viết nên không sao chép SKKN của người khác để nộp. Nếu nhà trường và tổ chuyên môn phát hiện ra tôi sao chép của ai hay có sự tranh chấp về quyền sở hữu thì tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước ban chuyên môn về tính trung thực của lời cam đoan này.

Thanh Chương, ngày 1/2/2021

Người viết SKKN

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1. Lý do chọn đề tài 1

2. Mục đích và kế hoạch nghiên cứu 1

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4. Nhiệm vụ nghiên cứu 3

5. Phương pháp nghiên cứu 3

6. Dự kiến đóng góp sáng kiến kinh nghiệm 4

II. PHẦN NỘI DUNG 5

2.1. Năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật lí 5

2.1.1. Khái niệm năng lực 5

2.1.2. Năng lực thực nghiệm của học sinh 5

2.1.3 Các biểu hiện năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật lí 7

2.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí nhằm góp phần bồi dưỡng năng

lực thực nghiệm 9

2.2.1. Thí nghiệm Vật lí 9

2.2.2. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí 10

2.2.3. Vai trò của thí nghiệm vật lí trong dạy học phát triển NLTN cho học sinh 12

2.3. Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí 14

2.3.1. Nguyên tắc xây dựng thí nghiệm 14

2.3.2. Quy trình xây dựng thí nghiệm 14

2.3.3. Quy trình dạy học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh 15

2.4. Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học với thí nghiệm

vật lí 18

2.4.1. Các phương thức đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong học

tập Vật lí 18

2.5. Thực trạng về dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” theo

định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh 20

2.5.1. Mục tiêu và phương pháp điều tra 20

2.5.2. Phân tích kết quả điều tra 21

2.6. Phân tích mục tiêu, nội dung dạy học chương “Dòng điện trong các môi

trường” 24

2.6.1. Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” 24

2.6.2. Nội dung dạy học “Dòng điện trong các môi trường” 26

2.7. Xây dựng thí nghiệm trong dạy học vật lí bồi dưỡng năng lực thực

nghiệm 26

2.7.1. Xây dựng thí nghiệm kiểm chứng “Điện trở suất kim loại tăng theo nhiệt

độ” 26

2.7.2. Xây dựng thí nghiệm hiện tượng nhiệt điện 28

2.7.3. Xây dựng thí nghiệm điện phân 28

2.8. Sử dụng thí nghiệm đã xây dựng dạy học một số kiến thức chương “Dòng

điện trong các môi trường” bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh 30

2.8.1. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong kim loại” 30

2.8.2. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân” 39

2.9.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 39

2.9.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 40

2.9.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 40

2.9.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm 42

* Hiệu quả của biện pháp đề tài đã đề xuất 47

III. KẾT LUẬN 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2

PHỤ LỤC 3

PHỤ LỤC 4

PHỤ LỤC 5

CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐC Đối chứng

GV Giáo viên

HS Học sinh

NL Năng lực

NLTN Năng lực thực nghiệm

PPDH Phương pháp dạy học

SGK Sách giáo khoa

THPT Trung học phổ thông

TN Thí nghiệm

TNg Thực nghiệm

TNSP Thực nghiệm sự phạm

SKKN Sáng kiến kinh nghiệm

ĐG Đánh giá

PHẦN MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Vật lí là một bộ môn khoa học thực nghiệm, việc sử dụng thí nghiệm trong

dạy học vật lí ở trường phổ thông không chỉ là công việc bắt buộc, mà nó còn là

một trong những phương pháp quan trọng nâng cao chất lượng dạy học. Tác dụng

của thí nghiệm vật lí là tạo ra sự trực quan cho học sinh và cũng chính vì thế mà sự

cần thiết của TN trong dạy học vật lí còn được quy định bởi tính chất của quá trình

nhận thức của học sinh dưới sự dạy nhọc của GV. Thông qua TN vật lí, ta có thể

thu nhận được tri thức mới.

Phương tiện dạy học có chức năng tạo điều kiện cho học sinh nhận thức

chính xác, sâu sắc kiến thức, đồng thời phát triển NL và hình thành nhân cách của

học sinh. Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học VL nói riêng, phương tiện

dạy học đã chứng tỏ vai trò to lớn của mình ở tất cả các khâu: tạo động cơ, hứng

thú học tập của học sinh, cung cấp các cứ liệu TNg nhằm khái quát hoá hoặc kiểm

chứng các kiến thức về các khái niệm, định luật VL, mô phỏng các hiện tượng, quá

trình VL vi mô, đề cập các ứng dụng của các kiến thức VL trong đời sống và kỹ

thuật; sử dụng trong việc ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá kiến thức, kỹ

năng của học sinh; hỗ trợ việc kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng... Như vậy,

phương tiện dạy học hỗ trợ hoạt động của GV và học sinh ở tất cả các pha của tiến

trình giải quyết nhiệm vụ nhận thức.

Hiện nay, mặc dù các phòng TN ở các trường phổ thông đã được trang bị

thiết bị dạy học tối thiểu, nhưng vẫn còn những khó khăn như: nhiều dụng cụ TN

chưa chính xác, nhân viên quản lí TN thì không chuyên trách về môn học nên việc

chuẩn bị TN cho một tiết học trên lớp là rất khó khăn.

Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: Xây dựng và sử dụng một số

thí nghiệm góp phần bồi dưỡng năng lực thực nghiệm trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông làm đề tài

nghiên cứu.

2. Mục đích và kế hoạch nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm trong dạy học chương “Dòng điện

trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực

thực nghiệm cho học sinh, qua đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở trường phổ

thông.

Kế hoạch nghiên cứu

TT Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm

- Chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm 1 Bản đề cương chi tiết. Tháng 9/2020 đến tháng 10/2020 - Đăng ký với tổ CM.

- Đọc tài liệu

- Tập hợp tài liệu lí thuyết. - Khảo sát thực trạng. 2 Từ tháng 10/2020 đến tháng 11/2020. - Tổng hợp số liệu. - Số liệu khảo sát đã xử lí.

- Bản đề cương đầy đủ 3 Cuối tháng 11/2020 -Nộp đề cương SSKN về Sở GD &ĐT

- Tập hợp ý kiến đóng góp của đồng nghiệp. 4 - Trao đổi với đồng nghiệp để đề xuất biện pháp, các sáng kiến. Từ tháng 12/2020 đến tháng 1/2021 - Kết quả thử nghiệm.

- Áp dụng thử nghiệm.

- Viết báo cáo. - Bản nháp báo cáo.

5 Từ tháng 1/2021đến tháng 02/2021. - Xin ý kiến của đồng nghiệp. - Tập hợp ý kiến đóng góp của đồng nghiệp.

6 Từ tháng 02/2021 đến 3/2021 - Hoàn thiện bản báo cáo. - Bản báo cáo chính thức.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

+ Đối tượng nghiên cứu

- Hoạt động dạy học và TN hỗ trợ dạy và học trong chương trình Vật lí 11

trung học phổ thông.

- Năng lực thực nghiệm của học sinh trung học phổ thông trong học tập môn

Vật lí.

+ Phạm vi nghiên cứu

- Xây dựng các thí nghiệm hỗ trợ hoạt động dạy và học; Tổ chức hoạt động

học một số kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” trong chương

trình Vật lí 11 trung học phổ thông.

- Học sinh lớp 11 ở một số trường phổ thông trong tỉnh Nghệ An.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

1) Nghiên cứu lí luận về dạy học phát triển NL thực nghiệm của HS; vai trò

của thí nghiệm Vật lí ở trường trung học phổ thông trong việc phát triển năng lực

thực nghiệm của học sinh; Nghiên cứu thực trạng về sử dụng thí nghiệm trong dạy

học kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường”, theo định hướng dạy học phát

triển năng lực cho học sinh.

2) Xây dựng, hoàn thiện các thí nghiệm và sử dụng chúng vào thiết kế tiến

trình dạy học góp phần phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học

một số kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường”.

3) Đề xuất sử dụng bộ công cụ đánh giá mức độ phát triển năng lực thực

nghiệm của học sinh trong tiến trình dạy học có sử dụng các thí nghiệm đã xây

dựng.

4) Thực nghiệm sư phạm, nhằm đánh giá tính khả thi của các thiết bị thí

nghiệm và tiến trình dạy học về khả năng phát triển năng lực thực nghiệm cho học

sinh.

5. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí thuyết: Nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy học môn Vật lí

có sử dụng thí nghiệm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh để xây dựng

cơ sở lí luận của sáng kiến.

- Nghiên cứu thực tiễn dạy học: Sử dụng các phiếu điều tra thu thập thông

tin về thực trạng dạy và học Vật lí có sử dụng thí nghiệm, phát triển năng lực học

sinh ở trường trung học phổ thông.

- Phương pháp thực nghiệm khoa học: Chế tạo, hoàn thiện và thử nghiệm thí

nghiệm; Tổ chức dạy thực nghiệm ở trường trung học phổ thông. Đánh giá tính

khả thi của việc xây dựng và sử dụng thí nghiệm phát triển năng lực thực nghiệm

của học sinh trung học phổ thông.

- Thống kê toán học: Sử dụng các ứng dụng thống kê, phân tích kết quả thực

nghiệm để từ đó đánh giá tính khả thi của đề tài nghiên cứu.

6. Dự kiến đóng góp sáng kiến kinh nghiệm

- Về nghiên cứu lí luận: Bổ sung và làm sáng tỏ cơ sở lí luận về dạy học với

thí nghiệm theo hướng bồi dưỡng năng lực người học.

- Đề xuất quy trình sử dụng thí nghiệm, hỗ trợ hoạt động dạy và học kiến

thức mới nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh. Bộ công cụ đánh giá

mức độ phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trung học phổ thông trong

học tập môn Vật lí có sử dụng thí nghiệm.

- Xây dựng và đưa vào sử dụng 3 bộ thí nghiệm thực dạy và học kiến thức

về: Dòng điện trong kim loại và chất điện phân, hỗ trợ dạy học nhằm phát triển

năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Xây dựng được tiến trình dạy và học 2 nội dung kiến thức về “Dòng điện

trong kim loại và dòng điện trong chất điện phân”, có sử dụng các thí nghiệm đã

xây dựng nhằm phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên khi dạy học chương

“Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông.

II. PHẦN NỘI DUNG

2.1. Năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật lí

2.1.1. Khái niệm năng lực

Phạm trù năng lực (NL) được hiểu theo nhiều cách khác nhau, có nhiều

thuật ngữ được sử dụng cùng nghĩa NL như: Competence; Ability; Efficiency...

chúng mang hàm ý chỉ NL hành động, được dùng nhiều nhất là Competence có

nghĩa là: có khả năng thực hiện thành công một công việc nào đó.

Chương trình giáo dục phổ thông mới (2018), NL được định nghĩa:“Năng

lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá

trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ

năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện

thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những

điều kiện cụ thể”.

Trong định nghĩa trên, NL có các thuộc tính sau:

+ NL là thuộc tính của cá nhân.

+ NL được coi là khả năng của cá nhân khi đối diện với những vấn đề mới,

những tình huống chưa từng giải quyết.

+ NL được bộc lộ ra bên ngoài thông qua các biểu hiện về kiến thức, kĩ năng

(hành vi) trong và sau khi giải quyết các vấn đề học tập.

2.1.2. Năng lực thực nghiệm của học sinh

Trong đề tài này, NLTN của HS trong học tập VL là người học huy động

kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm đã có thực hiện thao tác tư duy lí thuyết và thực

nghiệm/thực hành để tìm câu trả lời cho vấn đề; qua đó người học thu nhận được

kiến thức, kĩ năng mới.

NLTN

+ Nhận thức vật lí

Bối cảnh (tình huống)

Kiến thức + Kiến thức khoa học

+ Tiến trình nhận thức theo con đường TNg + Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

+ Cá nhân + Địa phương + Quốc gia + Toàn cầu

Thái độ + Hứng thú với khoa học + Trách nhiệm bảo vệ môi trường

Hình 1.1. Cấu trúc năng lực thực nghiệm

Đặc trưng của NLTN gắn với khả năng hành động, vì vậy HS phải nhận ra

được, giải thích được, thực hiện được, vận dụng được kiến thức VL vào thực tiễn,

bối cảnh thực chứ không dừng lại ở mức độ hiểu. Kĩ năng thực hành đóng vai trò

quan trọng trong việc hình thành và phát triển NLTN cho người học. Do đó, trong

quá trình bồi dưỡng NLTN cho HS, GV cần chú ý đến việc phát triển các kĩ năng

thực hành cho HS trong tiến trình dạy học.

Trong nghiên cứu này đề xuất các thành tố của NLTN trong dạy học VL như

sau: nhận thức vật lí; tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí (tiến trình phương

pháp TNg); vận dụng kiến thức kĩ năng đã học. Cụ thể như sau:

- Nhận thức VL: 1/Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện

tượng, quy luật, quá trình VL; 2/Trình bày được các hiện tượng, quá trình VL và

đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình VL; 3/Sử dụng được thuật ngữ khoa

học, kết nối được thông tin, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa

học; 4/So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình VL

theo các tiêu chí khác nhau. 5/Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện

tượng.

- Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí (tiến trình khoa học): 1/Đề

xuất vấn đề liên quan đến vật lí; 2/Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết; 3/Lập

kế hoạch thực hiện bằng TNg; 4/Thực hiện kế hoạch bằng việc tiến hành các TN

kiểm chứng; 5/Viết, trình bày báo cáo và thảo luận; 6/Ra quyết định và đề xuất ý

kiến, giải pháp.

- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: 1/Giải thích, chứng minh được một

vấn đề thực tiễn; 2/Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn;

3/ Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số

phương pháp hay biện pháp mới.

Việc chia NLTN ra các thành tố, các thành phần có tính tương đối, bởi một

NL thành tố lại bao gồm nhiều NL thành phần; giữa các NL thành tố, các NL thành

phần còn có sự lồng ghép, giao thoa với nhau trong tiến trình học tập.

2.1.3 Các biểu hiện năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật

lí

* Biểu hiện năng lực Vật lí của học sinh

Theo chương trình môn Vật lí trong Chương trình giáo dục phổ thông mới

2018, NL Vật lí của học sinh gồm ba năng thành phần với những biểu hiện cụ thể

như sau (bảng 1.1):

Bảng 1.1. Biểu hiện năng lực vật lí của học sinh

Năng lực Biểu hiện của học sinh thành phần

+ Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng,

quy luật và quá trình VL; Trình bày được các hiện tượng, quá

trình VL; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình VL bằng các hình thức biểu đạt như: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ

Nhận thức VL đồ, biểu đồ.

+ So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng,

quá trình VL theo các tiêu chí khác nhau; Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng. + Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải

thích; Đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận. + Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân.

+ Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề; Phân tích được bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức,

kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt

vấn đề đã đề xuất.

+ Phân tích vấn đề để nêu được phán đoán; Xây dựng và phát

biểu được giả thuyết cần tìm hiểu; Xây dựng được khung logic

Tìm hiểu thế nội dung tìm hiểu; Lựa chọn được phương pháp thích hợp

giới tự nhiên (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu);

dưới góc độ Vật lí + Lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu; Tìm hiểu được một số hiện tượng, quá trình, gần gũi trong đời sống và trong thế

giới tự nhiên theo tiến trình;

+ Sử dụng được các chứng cứ khoa học để kiểm tra các dự

đoán, lí giải các chứng cứ, rút ra các kết luận;

+ Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực

nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử

lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản;

+ So sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được

kết luận và điều chỉnh khi cần thiết; Sử dụng ngôn ngữ, hình

vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm

hiểu;

+ Viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; Hợp tác được với

đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến

đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải

trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục;

+ Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu; Đề

xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp.

+ Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn; Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn. + Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực Vận dụng kiến

thức, kĩ năng hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới.

đã học

+ Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; Có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.

Ngoài ra, thông qua quá trình dạy học VL sẽ góp phần hình thành và phát

triển 3 NL chung và các NL ứng với các môn học khác.

* Biểu hiện năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập môn Vật lí

Nghiên cứu biểu hiện NL của học sinh, phương pháp sử dụng TN trong dạy

học phát triển NLTN cho học sinh và phạm vi nghiên cứu của sáng kiến, thì biểu

hiện NLTN của học sinh trong học tập môn Vật lí như bảng 1.2.

Bảng 1.2. Biểu hiện năng lực thực nghiệm của học sinh trong học môn Vật lí

NL Biểu hiện của học sinh thành phần

+ Mô tả và giải thích được các TN Vật lí và hiện tượng diễn ra

trong tự nhiên.

+ Giải thích được mối quan hệ nhân quả giữa các đại lượng cần Mô tả và giải đo và phát biểu được mối quan hệ đó. thích các TN, + Giải thích được nguyên nhân sai số, các kết quả trong các TN hiện tượng VL học tập.

+ Mô tả và giải thích được các ứng dụng kĩ thuật có liên quan

đến kiến thức Vật lí.

+ Nhận ra vấn đề (câu hỏi) khoa học có thể nghiên cứu, phát

biểu được vấn đề. Nêu giả thuyết khoa học. Thiết kế và

+ Suy ra được hệ quả có thể kiểm tra bằng TN thực hiện giải

+ Thiết kế được phương án TN khả thi; pháp theo tiến

+ Lựa chọn được dụng cụ phù hợp với phương án TN; trình khoa học

VL + Biết lắp ráp, tiến hành TN.

+ Thu thập thông tin thu được cốt lõi theo từng nhiệm vụ.

+ Trình bày được kết quả TN. Báo cáo, trình

bày kết quả + Biết phân tích, tính toán kết quả từ các dữ liệu TN.

việc thực hiện + Biết sử dụng kết quả TN để biện luận tính đúng đắn của kết

giải pháp luận khoa học (kiến thức Vật lí mới).

Giải quyết vấn đề được trình bày ở trên có thể theo hai cách: 1/ Giải quyết

vấn đề bằng suy luận lí thuyết, kiểm tra bằng TNg (sử dụng TN nghiên cứu kiểm

chứng); 2/ Giải quyết vấn bằng con đường TNg (sử dụng TN). Do đó, việc lựa

chọn, sắp xếp các biểu hiện NLTN của học sinh trong học tập Vật lí phụ thuộc

vào cách thức sử dụng TN trong hoạt động giải quyết vấn đề (thực hiện giải

pháp).

2.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí nhằm góp phần bồi dưỡng

năng lực thực nghiệm

2.2.1. Thí nghiệm Vật lí

Trong nghiên cứu khoa học nói chung, đặc biệt trong nghiên cứu VL thì TN

đóng vai trò hết sức quan trọng, sau đây là những luận điểm về TN VL.

* Thí nghiệm trong nghiên cứu Vật lí

Trong nghiên cứu khoa học Vật lí làm TN là sự tác động có chủ định, của

con người vào đối tượng của thực tại khách quan. Thông qua phân tích các yếu tố

và điều kiện mà trong đó đã diễn ra các tác động và kết quả của các tác động, ta

có thể thu được tri thức mới. Cách thức phối hợp hai hoạt động hợp lý gọi là

phương pháp nghiên cứu Vật lí bằng con đường TNg.

* Thí nghiệm trong dạy học Vật lí

Khác với TN của nhà khoa học, TN trong dạy học Vật lí được sử dụng với

tư cách là một công cụ sư phạm hơn là vai trò của một TN tìm tòi - phát minh khoa

học. Các TN này, phục vụ cho một mục đích Sư phạm nào đó của GV, là phương

tiện trực quan, đơn giản hóa quá trình Vật lí, hỗ trợ cho học sinh định hướng tư

duy, khái quát hóa, tìm ra những dấu hiệu bản chất bên trong sự vật, hiện tượng

Vật lí. Rèn luyện kiến thức, kĩ năng cho học sinh thông qua việc hướng dẫn các

em, kiểm chứng hay “phát minh lại” các định luật, quy luật Vật lí mà loài người

(thầy giáo) đã biết.

2.2.2. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí

TN trong dạy học Vật lý THPT thường có ba loại: TN biểu diễn; TN thực

tập; bài tập TN.

* Thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn thường được GV sử dụng ở trên lớp, để hỗ trợ học

sinh trong học kiến thức mới hoặc củng cố, mở rộng kiến thức, kĩ năng. TN biểu

diễn gồm ba loại:

a) Thí nghiệm mở đầu: sử dụng trong hoạt động tạo tình huống có vấn đề,

gây hứng thú, nhu cầu nhận thức, hỗ trợ học sinh xác định vấn đề cần nghiên

cứu.

b) Thí nghiệm nghiên cứu: là TN được sử dụng trong tiến trình dạy học xây

dựng kiến thức mới hoặc kiểm chứng lại một định luật, hiện tượng Vật lí, gồm hai

loại: TN nghiên cứu khảo sát và TN nghiên cứu kiểm chứng. TN nghiên cứu khảo

sát, là TN cung cấp những cứ liệu TNg, để kiểm tra hệ quả suy ra từ giả thuyết (dự

đoán), xác nhận sự đúng/sai của dự đoán; TN nghiên cứu kiểm chứng, là TN nhằm

kiểm chứng lại những kết quả đã được xây dựng dựa trên suy luận bằng lí thuyết,

để khẳng định sự chính xác của các kết quả này [13].

c) Thí nghiệm củng cố kiến thức: là TN sử dụng các kiến thức VL học sinh

đã được học để mô tả biểu hiện của kiến thức VL trong tự nhiên, các ứng dụng

trong sản xuất, đời sống hàng ngày, qua đó củng cố, làm sâu sắc kiến thức đã học,

bồi dưỡng NL vận dụng kiến thức VL vào thực tiễn cho học sinh.

* Thí nghiệm thực tập

TN thực tập là loại TN do học sinh tự tiến hành, trên lớp học, trong phòng

TN với sự tự lực làm việc cao hoặc ngoài nhà trường, dưới hình thức bài tập ở nhà

để củng cố, mở rộng kiến thức. TN thực tập gồm có hai loại:

a) Thí nghiệm trực diện: là loại TN do học sinh thực hiện trên lớp, sử dụng

chủ yếu trong tiến trình dạy học xây dựng kiến thức mới được thực hiện dưới dạng

TN khảo sát hoặc minh họa. TN trực diện có thể tổ chức đồng loạt theo nhóm nhỏ

hoặc cá thể.

b) Thí nghiệm thực hành: TN có thể có nội dung định tính hay định lượng,

để kiểm nghiệm lại các định luật, các qui tắc đã học. Do được tiến hành sau khi

học sinh đã học xong một chương, một phần của chương trình, nên TN thực hành

Vật lí thường có nội dung phong phú, mỗi bài TN thực hành thường từ 2 đến 3 tiết,

với cùng một nội dung hay với các nội dung khác nhau. Khi tiến hành các TN thực

hành học sinh phải tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình TN, thực hiện nhiều

thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu để kiểm chứng lại các kết luận

trong giờ học kiến thức mới. Vì vậy, TN thực hành có nhiều tác dụng trong việc

rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh. TN thực hành có thể được tổ chức dưới một

trong hai hình thức là TN thực hành đồng loạt và TN thực hành cá thể. Với TN

thực hành đồng loạt, tất cả các nhóm học sinh tiến hành những TN như nhau với

dụng cụ giống nhau theo cùng một mục đích. Với TN thực hành cá thể có thể có

nhiều phương án khác nhau, trong đó các nhóm học sinh tiến hành TN về những đề

tài khác nhau với các dụng cụ khác nhau nhằm đạt được những mục đích khác

nhau hoặc về cùng một đề tài theo cùng một mục đích nhưng với các dụng cụ,

phương pháp đo khác nhau, nhằm giải quyết các nhiệm vụ khác nhau.

* Bài tập thí nghiệm

Là một loại bài tập mà GV giao cho từng học sinh hoặc nhóm học sinh thực

hiện ở nhà. BTTN có vai trò quan trọng trong dạy học phát triển NL sáng tạo, NL

phương pháp nghiên cứu Vật lí, NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Các BTTN

được học sinh tiến hành trong điều kiện không có sự trợ giúp, kiểm tra trực tiếp

của GV. Vì vậy, loại TN này, đòi hỏi học sinh phải có tính tự lực, tự giác, sáng tạo

cao. Khi thực hiện BTTN, học sinh phải sử dụng những dụng cụ thông dụng trong

đời sống, các vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền để chế tạo dụng cụ TN. Chính việc làm này,

đã tạo cơ hội cho học sinh phát huy khả năng sáng tạo của mình trong thiết kế chế

tạo và sử dụng TN. Mặt khác, học sinh phải tự biết kết hợp giữa suy luận lí thuyết

và tiến hành TNg mới có thể thu được những số liệu cần thiết để giải quyết nhiệm

vụ học tập, qua đó, phát triển NL sáng tạo, NL phương pháp nghiên cứu Vật lí cho

học sinh.

2.2.3. Vai trò của thí nghiệm vật lí trong dạy học phát triển NLTN cho học

sinh

Chu trình sáng tạo khoa học được V.G. Razumôpxki đề xuất gồm 4 giai

đoạn (hình vẽ 1.2). Theo chu trình này, nhà khoa học phải quan sát hiện tượng Vật

lí xảy ra trong tự nhiên hoặc làm TN phát hiện ra vấn đề cần nghiên cứu (sự kiện

khởi đầu), từ đó xây dựng mô hình giả thuyết trừu tượng (giả thuyết); suy luận rút

Mô hình giả định trừu tượng

Các hệ quả có thể kiểm tra được

Những sự kiện khởi đầu

TN kiểm tra

ra các hệ quả có thể kiểm tra được bằng TN.

Hình 1.2. Chu trình sáng tạo theo Razumôpxki

Sau đó, tiến hành TNg kiểm tra hệ quả đó. Nếu những kết quả kiểm tra bằng

TNg, phù hợp với hệ quả suy ra từ giả thuyết, thì giả thuyết được xác nhận là đúng

đắn, nó trở thành nguồn tri thức mới, lí thuyết mới. Nếu những kết quả thu được từ

TNg không phù hợp với những hệ quả rút ra từ giả thuyết thì phải xem xét lại mô

hình giả thuyết, chỉnh lí lại hoặc sửa đổi nó và lặp lại chu trình nghiên cứu. Chu

trình sáng tạo khoa học không khép kín, mà luôn được mở rộng cùng với sự phát

triển của khoa học.

Khác với nhà khoa học, để phát triển NLTN của mình, học sinh không thể tự

mình thực hiện được chu trình sáng tạo như các nhà khoa học đã làm, mà cần có sự

hỗ trợ của GV và thiết bị TN. Vì vậy, TN trong dạy học phát triển NLTN Vật lí

cho học sinh có vai trò như sau:

a) Hỗ trợ học sinh xây dựng dự đoán (giả thuyết khoa học)

Thông thường, đối tượng nghiên cứu nằm ngoài “vùng phát triển gần” của

phần lớn học sinh, nếu không có sự hỗ trợ có thể dẫn đến những suy đoán ngộ

nhận, dự đoán vu vơ, nêu dự đoán không có căn cứ khoa học, thậm chí học sinh rơi

vào tình trạng bế tắc. Với sự hỗ trợ của TN, học sinh quan sát được những dấu hiệu

định tính, bước đầu suy đoán về mối quan hệ nhân quả giữa các đại lượng Vật lí, từ

đó, khái quát hóa xây dựng mô hình giả thuyết, nêu ra được dự đoán có căn cứ

khoa học.

b) Phương tiện kiểm tra sự đúng đắn của dự đoán bằng thực nghiệm

Dự đoán tuy đã có căn cứ khoa học, nhưng không chắc chắn vì không được

suy ra từ những kiến thức đã biết. Muốn biết dự đoán có chính xác hay không, phù

hợp với thực tại khách quan hay không? thì bắt buộc phải làm các TN để kiểm tra.

Khi kết quả TN phù hợp với dự đoán, thì điều dự đoán hay giả thuyết đó trở thành

chân lí, kiến thức khoa học. Nếu không phù hợp, thì phải sửa đổi dự đoán hoặc xây

dựng dự đoán mới. TN thường không kiểm tra trực tiếp dự đoán mà kiểm tra gián

tiếp hệ quả suy ra từ dự đoán. Một dự đoán có thể được suy luận ra nhiều hệ quả

trong các điều kiện khác nhau. Khi chúng ta kiểm tra bằng TN được nhiều hệ quả

thì điều dự đoán càng có giá trị cao. Vì tính đa dạng của dự đoán và mới mẻ, nên

TN để kiểm tra dự đoán cũng là mới mẻ, chưa từng có. Tính mới của TN kiểm tra

thể hiện ở nhiều mặt: như thiết kế phương án TN; lựa chọn dụng cụ lắp ráp TN; sử

dụng phương tiện, thiết bị dạy học mới; sử dụng phương pháp thu thập dữ liệu, đo

lường mới...

2.3. Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí

2.3.1. Nguyên tắc xây dựng thí nghiệm

Trong dạy học VL ở trường phổ thông, TN được sử dụng với tư cách là một

phương tiện dạy học, phục vụ cho một mục đích sư phạm nào đó của GV, làm

dụng cụ cho học sinh tập nghiên cứu, tìm tòi và khám phá khoa học. Do đó, xây

dựng TN cần đảm bảo các nguyên tắc cơ bản sau:

a) Phù hợp với chương trình dạy học, trình độ nhận thức của học sinh: Theo

chương trình VL phổ thông mới (2018), Để phát triển NLTN cho học sinh các

thiết bị TN phải thực hiện được các phép đo chính xác, khả thi.

b) Đảm bảo dạy học phát triển NLTN cho học sinh: Cần phải đa dạng hoá

các hoạt động học và luyện tập của học sinh qua hệ thống các TN từ đơn giản đến

phức tạp, phù hợp với mức độ hình thành kiến thức, kĩ năng phát triển NLTN cho

học sinh.

c) Đảm bảo tính thực tiễn, khả thi: TN phải đảm bảo tính sư phạm, thẩm mĩ,

khoa học, chính xác, có độ ổn định cao, cho kết quả rõ ràng, dễ quan sát, làm TN

trong thời gian ngắn, an toàn khi sử dụng; Chế tạo đơn giản, gọn nhẹ, dễ lắp ghép,

giá thành hợp lí, đáp ứng được mục tiêu dạy học.

2.3.2. Quy trình xây dựng thí nghiệm

Bước 1:Tìm hiểu thực tế sử dụng và nhu cầu TN ở trường phổ thông

Điều tra, phỏng vấn GV và học sinh, dự giờ, quan sát hoạt động dạy và học

ở trường phổ thông, theo định hướng dạy học phát triển NL, phân tích tìm ra

những ưu điểm, hạn chế của các thiết bị TN, cách thức sử dụng chúng ở trường

phổ thông, nhu cầu cần thiết phải xây dựng, hoàn thiện thiết bị TN nào? Dự kiến

phương án xây dựng và sử dụng TN.

Bước 2: Xây dựng thí nghiệm

Thu thập thông tin liên quan đến thiết bị của các bài TN dự kiến xây dựng.

Căn cứ vào điều kiện thực tế, yêu cầu cần đạt được của mục tiêu dạy học của bài

học/ chủ đề, tiến hành chế tạo thiết bị mới, hoàn thiện các TN sẵn có. Xây dựng

quy trình sử dụng TN vừa chế tạo trong dạy học.

Bước 3: Tiến hành thử nghiệm

Tổ chức dạy TNg, sơ bộ đánh giá kết quả dạy TNg, tính khả thi của việc xây

dựng và sử dụng TN. Tìm ra những hạn chế của thiết bị TN và quy trình sử dụng

để hoàn thiện TN.

Bước 4: Hoàn thiện thiết bị TN

Phân tích các kết quả dạy thử nghiệm, đối chiếu với các tiêu chí, mục đích

thiết kế, chế tạo TN. nêu ra các hạn chế cần khắc phục. Từ đó, tìm ra cách điều

chỉnh, bổ sung hoàn thiện TN.

2.3.3. Quy trình dạy học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

Trong nghiên cứu này, khi dạy kiến thức mới chúng tôi lựa chọn dạy học

giải quyết vấn đề kết hợp với phương pháp TNg trong dạy học VL.

* Lựa chọn phương pháp dạy học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học

sinh trong học tập Vật lí

Dạy học theo phương pháp TNg được nhiều nhà giáo dục quan tâm vận

dụng nhằm tạo lập cho HS làm quen với phương pháp, con đường tìm hiểu thế giới

tự nhiên đối với các môn khoa học mang yếu tố TNg. Các giai đoạn của tiến trình

dạy học được mô tả như sau:

a) Làm xuất hiện tình huống có vấn đề: Tình huống xuất hiện bằng việc GV

kể một câu chuyện có chứa vấn đề, hoặc biểu diễn một TN, giới thiệu mô hình,

tranh vẽ hoặc vấn đề được phát triển từ hoạt động trước đó hay kiến thức nền HS

đã được học…dựa vào kiến thức, kĩ năng, vốn kinh nghiệm của HS đã có để nêu

câu hỏi, nhiệm vụ học tập, từ đó làm nảy sinh ở các em mâu thuẫn nhận thức, tạo

được ở các em sự hứng thú. Khi ở HS có nhu cầu, hứng thú nhận thức thì trong ý

thức của học xuất hiện động cơ thúc đẩy hoạt động, qua đó thôi thúc người học

phát hiện vấn đề bằng cách phát biểu thành lời hoặc nêu các câu hỏi nghiên cứu.

b) Tổ chức tìm tòi, khám phá chiếm lĩnh kiến thức, hình thành kĩ năng:

+ Đề xuất giả thuyết (Hình thành câu trả lời dự đoán cho vấn đề vừa phát

hiện): trong hoạt động này, GV yêu cầu HS dựa vào các kết quả quan sát được

cũng như các thuộc tính đơn giản, mang tính khái quát, các mô hình xây dựng

được…, từ đó nêu câu trả lời cho vấn đề nghiên cứu dưới dạng giả thuyết.

+ Suy ra hệ quả: Giả thuyết là một dự đoán trừu tượng, muốn kiểm tra giả

thuyết thì phải tìm ra các biểu hiện của nó ở trong thực tiễn. Cần phải tiến hành suy

luận logic hay suy luận toán học để suy ra hệ quả: Dự đoán một hiện tượng trong

thực tiễn, một mối liên hệ giữa các đại lượng VL mà nó có thể kiểm tra trong thực

tế bằng việc có thể quan sát hay đo được. GV hướng dẫn HS bằng các phương

pháp nhận thức: phương pháp tương tự, công thức toán và các quy luật đã học để

rút ra hệ quả cần kiểm tra. Trong giai đoạn này, GV cần cung cấp thêm kiến thức,

sử dụng các lập luận để HS vượt qua những biến đổi, suy luận phức tạp, từ đó rút

ra hệ quả để có thể sử dụng TN kiểm tra ngay trong bài học.

+ Xây dựng phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả: Xây dựng và thực hiện

một phương án TN để kiểm tra hệ quả dự đoán ở trên lớp có phù hợp với kết quả

TNg hay không. Nếu kết quả phù hợp thì giả thuyết nói trên trở thành chân lí, nếu

không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới.

+ Thực hiện thí nghiệm kiểm tra: Xây dựng và thực hiện một phương án TN

để kiểm tra hệ quả dự đoán ở trên lớp có phù hợp với kết quả TNg hay không,

đồng thời tổ chức HS thực hiện làm TN theo các bước của phương án đã đề xuất.

Kết thúc hoạt động làm TN, giáo viên yêu cầu các nhóm lần lượt báo cáo trước lớp

thông qua bảng phụ, phiếu học tập. Khi một nhóm tiến hành báo cáo, thì tổ chức

các nhóm còn lại nhận xét, đánh giá, bổ sung kết quả.

+ Khẳng định hoặc bác bỏ giả thuyết: Sau khi thực hiện các TN kiểm chứng,

HS nêu các kết luận, đồng thời bảo vệ kết quả TNg có được, nếu kết quả TNg phù

hợp hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lí, nếu không phù hợp thì phải

tiến hành xây dựng giả thuyết mới. Trong hoạt động này, GV là người đóng vai trò

hướng dẫn, định hướng, bổ sung, sửa chữa các ý kiến HS.

+ Xác nhận kiến thức mới, vận dụng kiến thức: HS vận dụng kiến thức đã

được lĩnh hội một cách sáng tạo, qua đó làm cho việc thông hiểu kiến thức trở

nên sâu sắc, GV cần sử dụng các bài tập vận dụng trong sách giáo khoa và sách

bài tập VL, tìm tòi các ứng dụng cụ thể gần gũi trong đời sống hàng ngày để

chuyển thành các bài tập cho HS, khuyến khích HS làm các bài tập TN, chế tạo

các thiết bị đơn giản, đồ chơi, vận dụng các kiến thức thu nhận được để giải

thích hoặc dự đoán một số hiện tượng trong thực tế, nghiên cứu các thiết bị kỹ

thuật.

* Đề xuất quy trình dạy học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

khi dạy học bài học/ chủ đề trong môn Vật lí

Để bồi dưỡng NLTN cho người học trong dạy học môn VL ở trường phổ

thông khi dạy học một bài hoặc chủ đề, chúng tôi đề xuất các bước sau:

+ Bước 1: Xác định mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ cùng NLTN theo

các tiêu chí của bài học/ chủ đề.

Căn cứ vào mục tiêu của bài học theo chuẩn kiến thức, kĩ năng, bổ sung các

mục tiêu theo định hướng phát triển NLTN như: Đề xuất vấn đề; Phán đoán và xây

dựng giả thuyết; Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch bằng việc tiến hành các TN

kiểm chứng; Viết, trình bày báo cáo và thảo luận; Ra quyết định và đề xuất ý kiến,

giải pháp.

+ Bước 2: Lựa chọn phương tiện, tổ chức nội dung của bài học/chủ đề theo

các hoạt động phù hợp với định hướng dạy học bồi dưỡng NLTN theo đường

hướng rõ ràng. Trong mỗi hoạt động cần xây dựng các tình huống có vấn đề (cấp

bài, chuyển tiếp nội dung). Cần cụ thể hóa các mục tiêu nhận thức thành các tình

huống, các hoạt động nhận thức phải đạt được những gì? Mức độ NL nào.

+ Bước 3: Thiết kế và thực hiện các bài học: Căn cứ vào nội dung cụ thể,

mục tiêu của bài học, sự đáp ứng của phương tiện dạy học và học liệu, không gian

lớp học, GV phân chia thực hiện bài học theo các hoạt động, sử dụng các tình

huống có vấn đề và hoạch định cách thức dạy học bồi dưỡng NLTN dựa trên các

phương tiện dạy học đã chuẩn bị.

+ Bước 4. Kiểm tra đánh giá kết quả dạy học bồi dưỡng NLTN: Sử dụng các

tiêu chí (trên cơ sở các thành tố của NLTN), tiến hành đánh giá cụ thể hoạt động

của HS trong học tập. Rút kinh nghiệm, hoàn thiện quy trình để vận dụng hiệu quả

trong dạy học VL.

2.4. Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học với thí

nghiệm vật lí

2.4.1. Các phương thức đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh

trong học tập Vật lí

Năng lực của học sinh được phát triển theo một quá trình từ thấp đến cao. Vì

vậy, để nhận biết được mức độ phát triển NL của học sinh, trong đánh giá phải chú

trọng việc đánh giá quá trình, đánh giá khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng vào

giải quyết nhiệm học tập cả trong và sau khi học. Và cuối cùng là đánh giá khả

năng của người học vận dụng kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết tình huống

thực tiễn.

a) Đánh giá thông qua bảng kiểm tra quan sát

Đánh giá qua quan sát là phương pháp thu thập thông tin về đối tượng cần

đánh giá, trên cơ sở quan sát trực tiếp các hoạt động học của học sinh, thu thập dữ

liệu để phân tích, đánh giá mức độ đạt được của việc TNg so với mục đích nghiên

cứu. Đánh giá NL của học sinh qua quan sát là đánh giá các thao tác, hành vi, thái

độ, kĩ năng thực hành, kĩ năng nhận thức, cách thức giải quyết vấn đề trong một

tình huống cụ thể.

Các bước tiến hành quan sát đánh giá:

Bước 1. Chuẩn bị: Xây dựng thang đánh giá: là bảng các tiêu chí về kiến

thức, kĩ năng, thái độ (chỉ số hành vi) của học sinh, được nhóm theo các thành

phần NL và lượng giá bằng thang đo theo điểm số.

Bước 2. Tiến hành quan sát để thu thập dữ liệu: Quan sát trực tiếp bằng việc

sử dụng phiếu quan sát kết hợp với bảng tiêu chí, gán các điểm số theo từng tiêu

chí cho nhóm hoặc cho cá nhân học sinh.

Bước 3. Phân tích và đánh giá kết quả quan sát: Đánh giá những nhược

điểm, cần khắc phục ở khâu chuẩn bị và tiến trình quan sát, xem xét quy trình quan

sát có yếu tố nào có thể gây ảnh hưởng đến độ tin cậy của kết quả đánh giá.

Căn cứ vào điểm số của các bài kiểm tra kết hợp với quan sát quá trình học

của học sinh, xếp loại NLTN cho học sinh theo 3 mức độ, tương ứng với điểm số:

Mức 3 (điểm 5 - 6); Mức 2 (điểm 7 - 8); Mức 1 (điểm 9 - 10).

b) Đánh giá đồng đẳng (quá trình hợp tác học tập)

Đánh giá đồng đẳng là một loại hình đánh giá, trong đó học sinh cùng với

GV tham gia vào việc đánh giá sản phẩm, công việc của bạn học cùng nhóm,

lớp.

Bước 1: GV chấm điểm cho các nhóm học sinh

Căn cứ vào nội dung kiến thức cần dạy, cách thức học sinh sẽ sử dụng TN

giải quyết nhiệm vụ học tập GV dự kiến các thành tố năng lực khoa học cần hình

thành và phát triển cho học sinh (mục tiêu dạy học), phân tích thành các tiêu chí

về kiến thức, kĩ năng, thái độ cần đạt được để chấm điểm cho các nhóm học sinh.

Dưới đây là một thí dụ có tính khái quát về việc lập phiếu đánh giá học sinh giải

bài tập TN (khi dạy một bài cụ thể, GV phải gắn điểm số cho từng tiêu chí):

Bước 2: Các thành viên trong nhóm đánh giá chéo nhau

+ Mỗi thành viên trong nhóm được nhận phiếu theo mẫu (phụ lục)

+ Mỗi học sinh tự đánh giá các thành viên trong nhóm tham gia công việc

với các mức điểm tối đa như sau:

Bảng 1.3. Học sinh tự đánh giá các thành viên trong nhóm tham gia

công việc với các mức điểm tối đa

STT Tiêu chí Điểm số

1 Hoàn thành 90 đến 100% công việc 9-10 điểm

2 Hoàn thành 70% đến 80% công việc 7- 8 điểm

3 Hoàn thành 50% -60% công việc 5- 6 điểm

4 Hoàn thành dưới 50% công việc 4 - 1 điểm

5 Không hoàn thành công việc 0 điểm

Bước 3: GV chấm điểm cho từng cá nhân học sinh theo trọng số.

* Để đánh giá NL của học sinh, các thành tố NL được mô tả theo các tiêu

chí, các tiêu chí này là những biểu hiện về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh

trong hoạt động giải quyết vấn đề học tập, nó được mô tả bằng một động từ (bảng

1.4).

Bảng 1.4. Các động từ mô tả tiêu chí đánh giá theo chương trình

giáo dục phổ thông 2018

Mức độ Động từ mô tả mức độ

- Nhận biết được sự vật và hiện tượng của tự nhiên;

- Kể tên được sự vật và hiện tượng của tự nhiên;

- Phát biểu được sự vật và hiện tượng của tự nhiên; Biết - Nêu lên được sự vật và hiện tượng của tự nhiên;

- Trình bày được các sự kiện, đặc điểm, vai trò của các đối tượng và

các quá trình của tự nhiên bằng các hình thức biểu đạt như ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ,...;

- Phân loại được các vật, sự vật theo các tiêu chí khác nhau; - Phân tích được các đặc điểm của một đối tượng, sự vật, quá trình

Hiểu theo một logic nhất định; - So sánh, lựa chọn được các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình dựa

theo các tiêu chí; - Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng;

- Nhận ra được điểm sai và chỉnh sửa được điểm sai đó; - Chứng minh được các vấn đề trong thực tiễn bằng các dẫn chứng khoa học; - Đề xuất được vấn đề, đặt được câu hỏi cho vấn đề tìm hiểu; Vận dụng - Lập được dàn ý, tìm được từ khoá; sử dụng được ngôn ngữ khoa học

khi viết báo cáo và trình bày các văn bản khoa học;

- Lập được kế hoạch và thực hiện được (tiến hành được) kế hoạch tìm

hiểu tự nhiên;

- Ra quyết định, đề xuất được ý kiến cho vấn đề đã tìm hiểu;

2.5. Thực trạng về dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

2.5.1. Mục tiêu và phương pháp điều tra

Điều tra thực trạng về dạy học phát triển NL; Cách thức sử dụng TN trong

dạy học theo định hướng phát triển NLTN cho HS; Những thuận lợi và khó khăn

của GV và học sinh khi sử dụng TN trong dạy và học phát triển NL cho học sinh;

Tìm ra những nguyên nhân dẫn đến thực trạng để nghiên cứu các cách thức xây

dựng và sử dụng TN trong dạy học VL nhằm bồi dưỡng NLTN cho HS;

Để tìm hiểu thực trạng dạy học có sử dụng thiết bị thí nghiệm và việc bồi

dưỡng NLTN trong dạy học VL. Tôi đã tiến hành điều tra bằng việc phát phiếu

thăm dò cho 40 GV dạy VL tại 4 trường THPT ở Thanh Chương: THPT Thanh

Chương 1, THPT Nguyễn Cảnh Chân, THPT Cát Ngạn và THPT Đặng Thúc Hứa

ở Thanh Chương và 154 HS của trường THPT Thanh Chương I.

2.5.2. Phân tích kết quả điều tra

Phân tích kết quả từ phiếu điều tra cho thấy:

Kết quả khảo sát từ GV về thực trạng NLTN của HS cho thấy: NLTN của

HS trong học tập VL hiện nay vẫn còn rất hạn chế, kỹ năng thực hiện TNg của các

em chưa được định hình. Khi được hỏi về việc đề xuất phương án TN trong tiến

trình TNg thì có tới 85% GV đều cho rằng các phương án TN được đề xuất từ GV

hoặc thực hiện theo các phương án cho sẵn trong sách giáo khoa. Đa số HS không

đề xuất được phương án TN.

Các GV dạy học VL phản hồi qua điều tra và thăm dò thì tất cả đều cho rằng

việc rèn luyện cho HS các kỹ năng trong TNg là rất quan trọng. Tuy nhiên, khi hỏi

về quy trình bồi dưỡng NLTN trong dạy học VL thì nhiều GV lại tỏ ra lúng túng,

không mô tả được các bước cũng như yêu cầu của quy trình này.

Kết quả điều tra cũng cho thấy, các TN được sử dụng trên lớp là TN biểu

diễn do GV thực hiện, HS ít được tự làm cũng như hiếm có cơ hội được tiếp xúc,

thao tác trực tiếp với các dụng cụ TN. Có tới 67,5% GV sử dụng TN biểu diễn

trong dạy học, hầu như không tổ chức cho các em làm các TN đồng loạt, thực

hành. Nguyên nhân chủ yếu của thực trạng này là do thời gian hạn chế, dụng cụ

TN thiếu hoặc hư hỏng, sai số nhiều...

Qua trao đổi với HS, chúng tôi thu nhận được các kết quả: nhiều TN các em

không được trực làm, nếu thực hiện thì GV là người biểu diễn, HS quan sát hiện

tượng rồi rút ra nhận xét, thậm chí một số bài thực hành (bắt buộc) trong chương

trình, nhiều thầy cô khi hướng dẫn làm TN bỏ qua nhiều bước, thậm chí một số bài

thực hiện rất sơ sài. Khi được hỏi về việc lập kế hoạch TN, các em cho biết sau

mỗi bài thực hành TN, GV chỉ yêu cầu viết báo cáo TN theo mẫu bài thực hành có

sẵn trong sách giáo khoa. Do đó, các HS không có cơ hội đề xuất phương án TN.

Kết quả điều tra cũng cho thấy: nhiều GV vẫn chưa thực sự chú ý đến việc

bồi dưỡng NLTN cho HS trong dạy và học VL. Một số ít GV đã có quan tâm đến

việc này nhưng chưa nhiều hoặc đang lúng túng trong khâu tổ chức và tiến hành

quy trình bồi dưỡng. Đó chính là nguyên nhân dẫn đến NLTN của HS ở các trường

THPT vẫn còn nhiều hạn chế.

Tóm lại, thông qua kết quả tìm hiểu thực trạng cho thấy rằng NLTN của HS

trong các trường phổ thông vẫn còn rất hạn chế. Vì vậy, cần có những biện pháp,

cách thức thiết thực để bồi dưỡng NLTN trong dạy học VL và nâng cao NLTN cho

HS, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay.

Về các bộ TN về “Dòng điện trong các môi trường” (Vật lí 11) ở các nhà

trường phổ thông như sau:

TN 1: Nghiên cứu hiện tượng nhiệt điện

Ưu điểm: Quan sát rất rõ dòng điện xuất hiện khi đốt nóng một đầu của cặp

nhiệt điện.

Nhược điểm: Bộ TN về hiện tượng nhiệt điện chỉ khảo sát định tính về hiện

tượng nhiệt điện, GV dừng lại ở việc thông báo cho học sinh biết khi có sự chênh

lệch nhiệt độ giữa hai đầu cặp nhiệt điện thì kim điện kế lệch khỏi vị trí 0 (mV)

nghĩa là, có xuất hiện dòng điện - gọi là dòng nhiệt điện.

TN 2: Dòng điện trong chất điện phân

Ưu điểm: TN tương đối rõ về hiện tượng dương cực tan; TN khảo sát Định

luật Ôm rất rõ, học sinh vẽ được đồ thị U(I) là một đường thẳng.

Nhược điểm: Bộ TN thực tế không có hai cực bằng chì, chỉ có một cặp cực

bằng đồng; Phải bổ sung thêm biến trở con chạy để làm TN này; Nên có cân chính

xác để xác định lượng đồng bám trên catốt, có đồng hồ đo thời gian xảy ra hiện

tượng.

TN 3: Dòng điện trong chất khí

Ưu điểm: Sơ đồ TN rất rõ, sát với sơ đồ trong SGK

Nhược điểm: TN định tính, cho học sinh quan sát thấy có dòng điện xuất

hiện khi trong không khí có hạt tải điện. TN chưa nhạy, do hai bản kim loại tích

điện chưa tốt và bị ảnh hưởng do độ ẩm của không khí. Khắc phục bằng cách thay

hai tấm kim loại diện tích lớn hơn.

Kết quả điều tra cho thấy, bộ TN về “dòng điện trong các môi trường” còn

nhiều TN định tính, chủ yếu là TN biểu diễn của GV, các TN thực hành dùng đồng

hồ hiện số DT 9208A có độ nhạy không cao, sai số phép đo do thao tác khá lớn,

học sinh khó thu thập số liệu và vẽ đồ thị, chưa có TN sử dụng làm bài tập. Để tăng

cường các hoạt động học và luyện tập, bồi dưỡng kiến thức, kĩ năng - phát triển

NLTN cho học sinh, ngoài việc hoàn thiện các thiết bị hiện có, cần chế tạo mới các

TN sử dụng trong xây dựng kiến thức mới; TN thực hành trên phòng TN; TN sử

dụng làm bài tập TN sáng tạo (TN ở nhà).

Thống kê kết quả của một số nghiên cứu về thực trạng dạy học môn Vật lí ở

trường THPT hiện nay, các tác giả có chung một nhận xét là: Đa số GV vẫn dạy

học theo lối truyền thụ một chiều, thầy giảng giải, trò ghi chép, thông báo suy diễn

lí thuyết tìm ra công thức sau đó rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng công

thức vào giải bài tập trắc nghiệm, sao cho đủ nội dung kiến thức theo quy định của

phân phối chương trình, đề bài kiểm tra, đánh giá chủ yếu là kiểm tra khả năng ghi

nhớ, tái tạo kiến thức. Theo chúng tôi, có hai nguyên nhân cơ bản: Về khách

quan,cách đánh giá kết quả giáo dục ở trường phổ thông hiện nay, nặng về tái tạo

kiến thức,chưa quan tâm đến đánh giá khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng của

người học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Về chủ quan, với chương trình dạy

học “định hướng nội dung” hiện hành, chưa chú trọng đầy đủ đến chủ thể người

học, cũng như khả năng vận dụng tri thức của học sinh vào giải quyết các tình

huống học tập và thực tiễn. Cho nên, việc dạy học ở các trường phổ thông coi

trọng dạy nội dung kiến thức hơn là dạy cho học sinh các kiến thức, kĩ năng về

phương pháp giải quyết vấn đề trong học tập.

Kết quả điều tra từ học sinh: Qua trao đổi trực tiếp và thu thập thông tin từ

186 phiếu hỏi (phụ lục 11), chúng tôi đã gửi 200 phiếu nhận được 186 phiếu) kết

quả như sau: Khi yêu cầu: “em hãy mô tả các TN về dòng điện trong các môi

trường đã được học” thì có 25% (42/168) học sinh mô tả được hai TN; Có 76,2%

(128/168) học sinh được hỏi trả lời chương dòng điện trong các môi trường có

được học hai TN nhưng do GV biểu diễn; 95,2% học sinh trả lời sau khi học xong

chương dòng điện trong các môi trường nhưng không nhớ được các kiến thức Vật

lí được học ứng dụng như thế nào trong kĩ thuật, số học sinh còn lại trả lời các em

có biết ứng dụng trong mạ điện và chế tạo buzy xe máy.

Khi hỏi em có thường xuyên được làm các bài tập TN hay tham gia các cuộc

thi sáng tạo kĩ thuật không? Có 78,6% HS trả lời có được thầy, cô gợi ý đề tài thi

kĩ thuật sáng tạo hai lần nhưng chỉ có 12,5% HS có làm được sản phẩm nhưng nhờ

người lớn (anh, chị, cha, chú...) trợ giúp, không tự làm theo nhóm nhỏ ở lớp.

2.6. Phân tích mục tiêu, nội dung dạy học chương “Dòng điện trong các

môi trường”

2.6.1. Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

* Mục tiêu theo chuẩn kiến thức kĩ năng được quy định ở chương trình vật lí

hiện hành

a) Mục tiêu kiến thức; Nêu được các tính chất điện của kim loại; Nêu được

điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ; Mô tả được hiện tượng nhiệt điện là

gì; Nêu được hiện tượng siêu dẫn là gì và ứng dụng chính của hiện tượng này; Nêu

được bản chất của dòng điện trong chất điện phân; Mô tả được hiện tượng dương

cực tan; Phát biểu được các định luật Fa-ra-đây về điện phân và viết được hệ thức

của các định luật này; Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng điện phân; Nêu

được bản chất của dòng điện trong chất khí; Mô tả được cách tạo tia lửa điện; Mô

tả được cách tạo hồ quang điện, nêu được các đặc điểm chính và các ứng dụng

chính của hồ quang điện; Nêu được cách tạo ra dòng điện trong chân không, bản

chất dòng điện trong chân không và đặc điểm về chiều của dòng điện này.

b) Mục tiêu kĩ năng; Vận dụng thuyết êlectron tự do trong kim loại để giải

thích được vì sao kim loại là chất dẫn điện tốt, dòng điện chạy qua dây dẫn kim

loại thì gây ra tác dụng nhiệt và điện trở suất của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng;

Vận dụng các định luật Fa-ra-đây để giải được các bài tập về hiện tượng điện phân;

Giải thích được tính chất chỉnh lưu của lớp tiếp xúc p-n.

* Mục tiêu theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm

Nội dung kiến thức trong bài “Dòng điện trong kim loại” và “Dòng điện

trong chất điện phân” được đề tài tập trung nghiên cứu.

a) Dòng điện trong kim loại

Biểu hiện của học sinh Năng lực thành phần

Mô tả và giải thích các TN, hiện tượng VL

Thiết kế và thực hiện giải pháp theo tiến trình khoa học VL,

Báo cáo, trình bày kết quả việc thực hiện giải pháp + Mô tả và giải thích được TN về điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ. + Giải thích được mối quan hệ nhân quả giữa điện trở suất của kim loại và nhiệt độ, phát biểu được mối quan hệ đó. + Giải thích được nguyên nhân làm không đạt được sự mong đợi các TN học tập. + Mô tả được hiện tượng siêu dẫn và ứng dụng chính của hiện tượng này. + Nhận ra vấn đề (câu hỏi) khoa học có thể nghiên cứu, phát biểu được vấn đề. Nêu giả thuyết khoa học. + Suy ra được hệ quả có thể kiểm tra bằng TN + Thiết kế được phương án TN khả thi; + Lựa chọn được dụng cụ phù hợp với phương án TN; + Biết lắp ráp, tiến hành TN. + Thu thập thông tin thu được cốt lõi theo từng nhiệm vụ. + Trình bày được kết quả TN. + Biết phân tích, tính toán kết quả từ các dữ liệu TN. + Biết sử dụng kết quả TN để biện luận tính đúng đắn của kết luận khoa học (kiến thức Vật lí mới).

b) Dòng điện trong chất điện phân

Năng lực Biểu hiện của học sinh thành phần

+ Mô tả và giải thích được TN về hiện tượng dương cực tan Mô tả và giải

thích các TN, + Giải thích được mối quan hệ nhân quả giữa điện trở suất của

hiện tượng VL kim loại và nhiệt độ, phát biểu được mối quan hệ đó.

+ Giải thích được nguyên nhân làm cho không đạt được sự mong

đợi các TN học tập.

+ Mô tả được các ứng dụng: mạ điện..

+ Nhận ra vấn đề (câu hỏi) khoa học có thể nghiên cứu, phát biểu

được vấn đề. Nêu giả thuyết khoa học. Thiết kế và

+ Suy ra được hệ quả có thể kiểm tra bằng TN thực hiện giải

pháp theo tiến + Thiết kế được phương án TN khả thi;

trình khoa học + Lựa chọn được dụng cụ phù hợp với phương án TN;

VL, + Biết lắp ráp, tiến hành TN.

+ Thu thập thông tin thu được cốt lõi theo từng nhiệm vụ.

+ Trình bày được kết quả TN. Báo cáo, trình

bày kết quả + Biết phân tích, tính toán kết quả từ các dữ liệu TN.

việc thực hiện + Biết sử dụng kết quả TN để biện luận tính đúng đắn của kết

giải pháp luận khoa học (kiến thức Vật lí mới).

2.6.2. Nội dung dạy học “Dòng điện trong các môi trường”

a) Các khái niệm: 1/ Tính dẫn điện của chất khí; 2/ Sự phóng điện thành

miền, sự phóng điện hình tia, sự phóng điện hồ quang; 3/ Chất bán dẫn.

b) Các hiện tượng: 1/ Hiện tượng điện ở chỗ tiếp xúc giữa hai kim loại;

2/ Hiện tượng nhiệt điện; 3/ Hiện tượng siêu dẫn; 4/ Hiện tượng phát xạ nhiệt

electron.

c) Các thuyết: 1/ Thuyết electron; 2/ Thuyết electron cổ điển về kim loại; 3/

Thuyết điện li; 4/ Thuyết vùng năng lượng của vật rắn.

d) Các định luật: 1/ Định luật Ôm đối với chất điện phân; 2/ Định luật

Faraday.

e) Một số ứng dụng của dòng điện trong các môi trường.

2.7. Xây dựng thí nghiệm trong dạy học vật lí bồi dưỡng năng lực thực

nghiệm

Lí do để xây dựng các TN được nêu ở phần thực trạng và để đạt được mục

tiêu dạy học phát triển NL nói chung, NLTN nói riêng.

2.7.1. Xây dựng thí nghiệm kiểm chứng “Điện trở suất kim loại tăng theo

nhiệt độ”

a) Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm

Trong tiến trình tổ chức dạy học bài “Dòng điện trong kim loại”, có yêu cầu

cần đạt là người học phải mô tả và giải thích được: điện trở suất của kim loại tăng

theo nhiệt độ, do đó cần chế tạo bộ TN để HS được thực hiện các bước theo tiến

trình khoa học để nhận thức được luận điểm này. Mặt khác ở các trường phổ thông

cũng không được trang bị TN này.

b) Xây dựng thí nghiệm

Các bộ phận của thiết bị:

+ Đoạn dây may xo dài 30cm đóng

vai trò là dây dẫn kim loại.

+ Trục bằng sứ dài 12cm dùng để

quấn dây may so lên trục này.

+ Pin 1,5V đóng vai trò là nguồn

Hình 2.1. Dòng điện trong kim loại điện

+ Bảng gỗ hoặc nhựa kích thước (25cm  40cm) dùng để gắn các bộ phận đã

mô tả ở trên.

+ Trụ đỡ 3 chân dùng để gắn bảng gỗ.

+ Điện kế được mắc với dây may xo thành mạch kín

+ Đèn cồn.

c) Thử nghiệm thực tế và đánh giá kết quả thí nghiệm

- Lắp đặt TN như hình vẽ (Hình 2.1).

- Đóng công tắc, quan sát kim của điện kế chỉ giá trị dòng điện.

- Bật đèn cồn, nung dây may xo và quan sát kim điện kế.

- Nếu thấy kim điện kế chỉ giảm dần khi nhiệt độ ngày càng tăng, chứng tỏ

điện trở suất của kim loại tăng (dây may xo).

d) Hoàn thiện thí nghiệm

- Bố trí khung, chân đế và các bộ phận khoa học, thẩm mĩ và dễ di chuyển.

- Sau một số lần làm TN, dây may xo bị nhão và độ nhạy không cao, có thể

thay thế.

2.7.2. Xây dựng thí nghiệm hiện tượng nhiệt điện

a) Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm

Trong tiến trình tổ chức dạy học bài “Dòng điện trong kim loại”, người học

phải mô tả và giải thích được hiện tượng nhiệt điện, do đó cần chế tạo bộ TN để

HS được kiểm chứng luận điểm này. Mặt khác ở các trường phổ thông thiết bị này

đã hư hỏng và một số trường cũng không được trang bị.

b) Xây dựng thí nghiệm

Các bộ phận của thiết bị:

+ Gồm hai sợi dây kim loại khác

nhau

- 1 sợi dây đồng Ф 0,6 - 300mm

- 1 sợi dây công - stăng - tan Ф Hình 2.2. Cặp nhiệt điện 0,6 - 300 mm

+ Một điện kế nhạy.

+ Trụ đỡ 3 chân dùng để gắn cặp nhiệt điện.

+ Điện kế được mắc mới dây may xo thành mạch kín

+ Đèn cồn.

+ Một thẩu đựng nước đá.

c) Thử nghiệm thực tế và đánh giá kết quả thí nghiệm

- Lắp đặt TN như hình vẽ (Hình 2.2).

- Đầu A nhúng vào nước đá.

- Bật đèn cồn, nung đầu B.

- Nếu thấy kim điện kế lệch, chứng tỏ hiện tượng nhiệt điện xẩy ra (cặp

nhiệt điện).

d) Hoàn thiện thiết bị

- Hàn chắc chắn hai ối hàn của cặp nhiệt điện, thẩm mĩ và dễ thao tác.

- Sau một số lần làm TN, mối hàn có thể bị bong rời tiếp xúc kém, nên kiểm

tra và tạo mối hàn mới đảm bảo.

2.7.3. Xây dựng thí nghiệm điện phân

* Xây dựng thí nghiệm điện li

a) Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm

Trong tiến trình tổ chức dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân”, có

yêu cầu cần đạt là người học phải tiếp thu được thiết bị và cấu tạo, lắp ráp, mô tả

và giải thích được: hiện tượng điện li, do đó cần chế tạo bộ TN để HS được thực

hiện các bước theo tiến trình khoa học để nhận thức được luận điểm này. Mặt khác

ở các trường phổ thông cũng không được trang bị TN này.

b) Xây dựng thí nghiệm

Các bộ phận của thiết bị:

+ Một chai 1000ml nước cất.

+ 0,5kg muối khan.

+ Trụ đế 3 chân dùng để quấn

dây và mắc bóng đèn quan sát.

+ 1 Nguồn điện 3 -12V.

+ Dây đấu nối. Hình 2.3. Dòng điện trong chất điện

c) Thử nghiệm và đánh giá kết quả thí nghiệm

- Lắp đặt TN như hình vẽ (Hình 2.3).

- Nhúng hai cực vào nước cất. (lần 1)

- Nhúng sâu hai cực vào muối khan. (lần 2)

- Đổ nước cất vào muối khan. (lần 3)

- Quan sát (lần 1) bóng đèn không sáng, chứng tỏ nước cất không dẫn điện.

- Quan sát (lần 2) bóng đèn không sáng, chứng tỏ muối khan cất không dẫn

điện.

- Quan sát (lần 3) bóng đèn sáng, chứng tỏ khi muối hòa tan sẽ dẫn điện.

d) Hoàn thiện thí nghiệm

- Bố trí khung, chân đế và các bộ phận khoa học, thẩm mĩ và dễ di chuyển.

* Xây dựng thí nghiệm cực dương tan

a) Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm

Trong tiến trình tổ chức dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân”, có

yêu cầu cần đạt là người học phải tiếp thu được thiết bị và cấu tạo, lắp ráp, mô tả

và giải thích được: hiện tượng cực dương tan, do đó cần chế tạo bộ TN để HS được

thực hiện các bước theo tiến trình khoa học để nhận thức được luận điểm này. Mặt

khác ở các trường phổ thông cũng không được trang bị TN này.

b) Xây dựng thí nghiệm

Các bộ phận của thiết bị:

+ Một điện cực bằng đồng.

+ 500ml CuSO4.

+ 1 Nguồn điện 3 -12V.

Hình 2.4. Thí nghiệm Cực dương tan + Dây đấu nối.

c) Thử nghiệm và đánh giá kết quả thí nghiệm

- Lắp đặt TN như hình vẽ (Hình 2.4).

- Nhúng hai cực vào dung dịch CuSO4.

- Quan sát hiện tượng xẩy ra ở hai điện cực.

d) Hoàn thiện thí nghiệm

- Bố trí khung, chân đế và các bộ phận khoa học, thẩm mĩ và dễ di chuyển.

2.8. Sử dụng thí nghiệm đã xây dựng dạy học một số kiến thức chương

“Dòng điện trong các môi trường” bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học

sinh

2.8.1. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong kim loại”

A. Mục tiêu (Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và NL trong chủ đề/bài học)

I. Năng lực vật lí

1) Nhận thức vật lí:

- Phát biểu được định nghĩa dòng điện trong kim loại;

- Nêu được các nội dung cơ bản của thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim

loại;

- Viết được công thức về sự phụ thuộc của điện trở suất kim loại vào nhiệt

độ và sử dụng được công thức này để giải các bài tập và giải thích các hiện tượng

liên quan;

- Giải thích được nguyên nhân làm cho điện trở suất của kim loại phụ thuộc

vào nhiệt độ;

- Mô tả được cặp nhiệt điện và nêu được điều kiện xuất hiện suất điện động

nhiệt điện;

- Thao tác được TN để kiểm chứng về sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt

độ.

2) Tìm hiểu thế giới tự nhiên theo tiến trình khoa học (bồi dưỡng NLTN):

- Nhận ra và nêu được câu hỏi tìm hiểu bản chất dòng điện trong kim loại;

hợp tác trong hoạt động nhóm hiểu bản chất của dòng điện trong kim loại; Viết,

trình bày báo cáo và thảo luận về bản chất dòng điện trong kim loại;

- Nêu vấn đề tìm hiểu tại sao kim loại có điện trở và tại sao điện trở kim loại

phụ thuộc vào nhiệt độ; Suy luận và đưa ra các dự đoán (giả thuyết); Tiến hành TN

để kiểm tra dự đoán; Trình bày báo cáo và đưa ra kết luận.

3) Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học: Giải thích được sự xuất hiện của

suất điện động nhiệt điện; Nêu được các ứng dụng của kiến thức đã học trong đời

sống hàng ngày.

II. Về phẩm chất

1) Bộc lộ sự ham học thông qua tò mò, háo hức trước các vấn đề xuất hiện

trong tiến trình nhận thức; Thể hiện sự chăm làm trong khi thực hiện các nhiệm vụ

học tập.

2) Trung thực khi thu thập và báo cáo các thông tin, dữ liệu.

3) Trách nhiệm với bản thân trong học tập và rèn luyện; Trách nhiệm với

môi trường sống.

B. Chuẩn bị (Thiết bị và học liệu và hình thức dạy học)

1) Hình thức tổ chức

- Học tập theo nhóm hợp tác tại phòng học của lớp.

2) Thiết bị và phương tiện dạy học

a) Giáo viên

- Thiết bị tự làm để chứng minh điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ, gồm các bộ

phận: dây may xo điện trở cỡ 10Ω, nguồn điện, điện kế, đèn cồn (hình 2.1).

- Cặp nhiệt điện tự làm: (hình 2.2)

- Video mô phỏng cấu trúc tinh thể kim loại (hình 2.5).

- Clip mô phỏng dòng điện trong kim loại (hình 2.7)

- Phiếu học tập trên giấy khổ lớn.

- Các slide trình chiếu.

b) Học sinh:

- Ôn lại kiến thức về cấu tạo tinh thể trong SGK Vật lí 10.

- Ôn lại tính dẫn điện của kim loại trong SGK Vật lí 9.

- Vở ghi, SGK Vật lí 11.

c) Học liệu

- Các loại phiếu học tập.

- Sách giáo khoa, sách bài tập.

- Phiếu đánh giá sản phẩm, báo cáo…

C. Tiến trình dạy học

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Hoạt động 1: Dẫn nhập và nêu vấn đề

Mục tiêu: Tạo tâm thế học tập cho học sinh.

Nội dung: Học sinh trình bày kết quả tìm hiểu về nồi cơm điện mà GV đã giao

cho từ trước.

Sản phẩm: Báo cáo kết quả tìm hiểu về nồi cơm điện của học sinh.

Cách thức thực hiện: GV tổ chức một số học sinh báo cáo, gợi ý hướng dẫn lớp

nhận xét, thảo luận. Cuối cùng, GV kết luận nội dung chính và chuyển ý sang

hoạt động tiếp theo.

- Yêu cầu HS nhắc lại một số kiến - Trả lời câu hỏi của GV về những điều

thức đã học ở trung học cơ sở về điện đã học về dòng điện trong kim loại.

trở của kim loại, tác dụng nhiệt của

điện trở trong kim loại. - Tiếp nhận vấn đề, sẵn sàng hoạt động

- Đặt vấn đề nghiên cứu: tại sao kim

loại có điện trở, tại sao điện trở kim

loại phụ thuộc vào nhiệt độ cũng như

tại sao có dòng điện chạy qua thì dây

kim loại lại nóng lên.

Hoạt động 2: Tìm hiểu bản chất dòng điện trong kim loại; thời gian 15 phút

1) Mục tiêu: Phát biểu được định nghĩa dòng điện trong kim loại; nêu được các

nội dung của thuyết electron; nhận ra vấn đề cần tiếp tục tìm hiểu dòng điện

trong kim loại; Bộc lộ sự ham học, trách nhiệm với nhóm trong học tập.

2) Nội dung: Nhắc lại kiến thức đã học về dòng điện trong kim loại, điện trở kim

loại, tác dụng nhiệt của dòng điện trong kim loại; Trả lời 4 câu hỏi về nội dung

của thuyết electron.

3) Tổ chức hoạt động học: GV đưa ra hệ thống câu hỏi để HS nhận thấy sự hiểu

biết chưa đầy đủ về dòng điện trong kim loại; Chia 4 nhóm, mỗi nhóm trả lời

một câu hỏi trong 4 ý của thuyết electron.

4) Sản phẩm mong đợi: HS nhận ra vấn đề chưa đầy đủ về dòng điện trong kim

loại; Nêu được nội dung thuyết electron và giải thích các tính chất của dòng điện

- Yêu cầu HS phát biểu định nghĩa - Một đến hai HS trả lời câu hỏi của

dòng điện trong kim loại đã học ở lớp GV.

7 trung học cơ sở Dự kiến trả lời: Dòng điện trong kim

- Nhận xét phát biểu của HS. loại là dòng các êlectron tự do chuyển

- Nêu nhiệm vụ tìm hiểu: Dòng điện có hướng.

trong kim loại ở lớp 7 chưa đầy đủ, - Lắng nghe nhận xét từ GV

bản chất của dòng điện trong kim loại

được nêu rõ tổng quát gọi là thuyết - Tiếp nhận nhiệm vụ học tập.

êlectron.

- Chia nhóm, phát phiếu học tập cho 4 - Hoạt động nhóm, trả lời vào phiếu học

nhóm, giao nhiệm vụ. tập

Nội dung câu hỏi: Dự kiến câu trả lời:

1. Mô tả cấu trúc mạng tinh thể kim 1. Trong kim loại các ion dương liên kết

loại. Các ion dương có trong mạng với nhau, sắp xếp một cách trật tự tạo

tinh thể có những tính nào? nên mạng tinh thể. Các ion dao động

2. Các êlectron tự do trong kim loại quanh các vị trí cân bằng xác định.

có những tính chất nào? Tại sao lại 2. Các êlectron tự do trong kim loại là

gọi chúng là khí êlectron tự do? các ion hóa trị tách khỏi nguyên tử. Các

3. Khi đặt kim loại vào một điện êlectron tự do chuyển động hỗn loạn,

trường thì có hiện tượng gì xẩy ra? không thoát ra khỏi khối kim loại.

4. Bản chất dòng điện trong kim loại Các êlectron tự do được gọi là khí

êlectron tự do vì chúng chuyển động là gì?

- Theo dõi hoạt động của các nhóm hỗn loạn như các phân tử khí.

3. Khi đặt kim loại vào một điện trường HS.

- Yêu cầu đại diện các nhóm HS trả thì dưới tác dụng của điện trường, khí

lời câu hỏi. êlectron tự do chuyển dời ngược chiều

- Hướng dẫn HS thảo luận về các câu điện trường, tạo ra dòng điện.

trả lời. 4. Dòng điện trong kim loại là dòng

- Kết luận về bản chất của dòng điện chuyển dời có hướng của các êlectron

trong kim loại. tự do dưới tác dụng của điện trường.

- Quan sát và suy ngẫm, đặt các câu hỏi

thắc mắc.

- Trình chiếu video mô phỏng cấu trúc

tinh thể kim loại (Hình 2.5) và clip

mô phỏng dòng điện trong kim loại

(Hình 2.7)

Hoạt động 2: Tìm hiểu tại sao kim loại có điện trở và tại sao điện trở của kim

loại lại phụ thuộc vào nhiệt độ

1) Mục tiêu: Suy luận được dựa trên kiến thức đã học để trả lời câu hỏi tại sao

kim loại lại cản trở chuyển động của các electron; Giải thích được nguyên nhân

làm kim loại có điện trở; Nêu được dự đoán khi nhiệt độ tăng thì điện trở kim

loại tăng lên hay giảm đi và suy luận lôgic để phát biểu giả thuyết; Lựa chọn,

thiết kế, thực hiện được TN kiểm chứng, nêu kết luận;

2) Nội dung: Trả lời câu hỏi tại sao kim loại có điện trở; Sự phụ thuộc của điện

trở vào nhiệt độ như thế nào; Nhận biết được từ đồ thị mối quan hệ bậc nhất

giữa điện trở suất kim loại tăng theo hàm bậc nhất của nhiệt độ.

3) Tổ chức hoạt động học: GV sử dụng các câu hỏi tình huống để HS nêu vấn

đề, HS dựa trên các kiến thức đã học để trả lời các yếu tố cản trở chuyển động

của electron tự do; GV ghi nhận các dự đoán của HS về sự phụ thuộc của điện

trở kim loại vào nhiệt độ; tiến hành TN đồng loạt để HS nhận ra khi đốt nóng

dây may so thì số chỉ điện kế giảm; HS báo cáo, quan sát hình dạng đồ thị để kết

luận sự phụ thuộc giữa điện trở suất và nhiệt độ.

4) Sản phẩm mong đợi: Biết suy luận và nêu yếu tố cản trở chuyển động

electron; đề ra giả thuyết; đề xuất và thực hiện TN kiểm chứng giả thuyết; bản

báo cáo kết quả TN.

- Nêu vấn đề học tập: Trong phần này - Lắng nghe và tiếp nhận vấn đề học tập

chúng ta sẽ sử dụng những nội dung

của thuyết êlectron đã học ở trên để

giải thích tại sao điện trở của kim loại

lại phụ thuộc vào nhiệt độ.

* Tìm hiểu nguyên nhân làm kim loại

có điện trở. - Trả lời câu hỏi của GV và thảo luận về

- Nêu câu hỏi: Tại sao kim loại lại cản các câu trả lời của các bạn khi được yêu

trở chuyển động của các êlectron tự cầu.

do, nghĩa là tại sao kim loại lại có + Dùng suy luận dựa trên những kiến

điện trở? thức đã học, HS có thể trả lời trong khi

- Nhận xét các câu trả lời của HS. Sau chuyển động có hướng dưới tác dụng

đó trình bày để HS hiểu nguyên nhân của điện trường, các êlectron tự do bị

gây ra điện trở của kim loại rất phức cản trở do va chạm với các ion đang

tạp, không đơn giản như các em nghĩ. chuyển động nhiệt (dao động quanh các

Có các yếu tố sau đây cản trở chuyển nút mạng tinh thể) và đó là nguyên nhân

động của các êlectron tự do: gây ra điện trở của kim loại.

+ Chuyển động nhiệt của các ion + Sau khi đọc SGK, HS tuy chưa hiểu

trong mạng tinh thể. nhưng cũng có thể nhớ và đưa ra câu trả

+ Sự méo mạng tinh thể do biến dạng lời như SGK: Sự mất trật tự của mạng

cơ của khối kim loại. tinh thể cản trở chuyển động của các

+ Sự tồn tại của các nguyên tử lạ êlectron tự do là nguyên nhân gây ra

trong khối kim loại do có tạp chất. điện trở của kim loại.

Các yếu tố trên tạo nên sự mất trật tự

của mạng tinh thể nên người ta nói

chung là: sự mất trật tự của mạng tinh

thể nên người ta nói chung là: sự mất - Dự đoán theo yêu cầu của GV và thảo

trật tự của mạng tinh thể cản trở luận về các dự đoán của các bạn khi

chuyển động của các êlectron tự do và được yêu cầu.

là nguyên nhân gây ra điện trở của Dự đoán: Vì chuyển động nhiệt cản trở

kim loại. chuyển động của các êlectron tự do nên

* Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt

kim loại vào nhiệt độ. của các ion mạnh lên làm cho việc cản

- Nêu yêu cầu: Các em hãy dựa vào trở chuyển động tăng lên. Do đó có thể

những kiến thức đã học ở trên để dự dự đoán là khi nhiệt độ tăng thì điện trở

đoán xem khi nhiệt độ tăng thì điện tăng.

trở của kim loại tăng lên hay giảm đi.

- Nhận xét các dự đoán của HS.

- Tổ chức cho HS thảo luận nếu có ý - Thảo luận trong nhóm bàn để vẽ sơ đồ

kiến khác nhau. TN theo yêu cầu của GV.

- Kết luận: Chuyển động nhiệt của (HS có thể đưa ra các sơ đồ rất khác

mạng tinh thể cản trở chuyển động nhau. Thường là các sơ đồ trong đó có

của các êlectron tự do, do đó có thể dùng cả vôn kế hoặc các sơ đồ trong đó

dự đoán khi nhiệt độ tăng, nghĩa là không có biện pháp làm nóng kim

khi chuyển động nhiệt mạnh lên thì loại...)

điện trở của kim loại tăng.

Kết luận trên chỉ là một dự đoán

dựa trên lí thuyết. Muốn biết dự đoán

trên có đúng hay không thì phải dùng - Theo dõi TN do GV làm. Nhận xét và

TN để kiểm chứng. rút ra kết luận.

- Yêu cầu HS thảo luận với các bạn Khi đốt nóng dây may so thì số chỉ của

cùng bàn để thiết kế một TN nhằm miliampe kế giảm, chứng tỏ cường độ

kiểm tra dự đoán trên. dòng điện chạy qua dây giảm và điện

Có thể gợi ý là người ta không thể trở của dây tăng: Dự đoán lí thuyết là

quan sát trực tiếp sự thay đổi điện trở đúng.

của dây dẫn mà quan sát sự thay đổi

cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn

từ đó suy ra sự thay đổi điện trở của - Theo dõi bài giảng của GV.

dây dẫn.

- Theo dõi việc vẽ sơ đồ của HS.

Nhận xét một số sơ đồ.

- Giới thiệu TN đã chuẩn bị sẵn của

GV. Vẽ sơ đồ TN lên bảng (nguồn

điện mắc nối tiếp với dây may so và

ampe kế). Giới thiệu cách tiến hành - Trả lời câu hỏi của GV.

TN. Đường biểu diễn có dạng gần với đường

Đo cường độ dòng điện qua dây thẳng đi qua gốc tọa độ nên có thể coi p

may so khi chưa bị đốt nóng và khi bị biến thiên bậc nhất với T.

đốt nóng. Cho HS quan sát, nhận xét

và rút ra kết luận.

- Giới thiệu đường biểu diễn sự biến

thiên điện trở suất theo nhiệt độ: TN

trên chỉ cho chúng ta thấu một cách

nhất định tính sự phụ thuộc của điện

trở kim loại vào nhiệt độ. Bằng những

TN định lượng chính xác, người ta vẽ

được đường biểu diễn sự biến thiên

- Theo dõi bài giảng của GV. của điện trở suất của các kim loại

- Trả lời câu hỏi của GV tại lớp hay vào khác nhau theo nhiệt độ.

vở bài tập tùy theo yêu cầu của GV. - Theo hình 13.2 SGK được phóng to

lên bảng. Nêu câu hỏi: Đường biểu

- Nhận xét sự quan sát được khi GV đặt diễn trong hình 13.2 cho thấy điện trở

thước thẳng vào đường biểu diễn. suất của kim loại phụ thuộc nhiệt độ

như thế nào?

+ Dùng thước đặt lên hình vẽ để HS

thấy trong khoảng nhiệt độ từ 100 K

đến 700 K đường biểu diễn có thể coi - Nêu các đại lượng trong công thức

là thẳng. Do đó, có thể coi điện trở

suất của kim loại tăng theo hàm bậc

nhất với nhiệt độ:

- Giải thích dòng điện có tác dụng nhiệt =0 (1 +αt)

theo yêu cầu của GV. + Giải thích các kí hiệu dùng trong

công thức.

- Giới thiệu bảng 13.1 SGK.

- Yêu cầu HS giải thích tại sao dòng

điện có tác dụng nhiệt?

Hoạt động 3: Tìm hiểu về hiện tượng nhiệt điện, thời gian 8 phút.

1) Mục tiêu: Nhận biết được sự xuất hiện suất điện động nhiệt điện thông qua

TN biểu diễn cặp nhiệt điện; Nhận biết được sự chuyển hoá nhiệt năng sang điện

năng; Bộc lộ sự ham tìm tòi, khám phá.

2) Nội dung: Cấu tạo cặp nhiệt điện; TN tạo ra dòng điện; Sự xuất hiện suất điện

động nhiệt điện.

3) Tổ chức hoạt động dạy học: Đặt vấn đề về sự chuyển hoá năng lượng từ nhiệt

năng sang điện năng; Thực hiện TN biểu diễn về cặp nhiệt điện; Yêu cầu HS rút

ra kết luận thông qua quan sát kim điện kế.

4) Sản phẩm mong đợi: Câu trả lời của HS; Nội dung ghi chép trong vở.

- Nêu vấn đề học tập: Ở trung học cơ - Theo dõi bài giảng GV.

sở chúng ta đã học sự chuyển hóa từ

điện năng sang nhiệt năng. Trong

phần này chúng ta sẽ tìm hiểu một ví

dụ về sự chuyển hóa ngược lại, từ

nhiệt năng sang điện năng.

- Làm TN hình 13.4 SGK:

+ Lấy hai dây kim loại khác chất, đá

sạch, quấn vào nhau và dùng kìm kẹp

chặt để tạo ra một cặp nhiệt điện.

+ Lắp mạch điện theo hình 13.4 SGK.

+ Hướng dẫn HS quan sát kim vôn kế - Quan sát TN do GV làm.

khi hai đầu cặp nhiệt điện đều đặt ở - Quan sát kim của vôn kế theo yêu cầu

không khí và khi một đầu cặp nhiệt của GV. Rút ra nhận xét và kết luận.

điện đặt vào nước đá, một đầu đặt + Khi nhiệt độ ở hai đầu của cặp nhiệt

dưới ngọn lửa đèn cồn. Yêu cầu HS điện như nhau, trong mạch không có

rút ra kết luận. suất điện động.

- Yêu cầu những HS khá về nhà đọc + Khi nhiệt độ ở hai đầu cặp nhiệt điện

SGK để giải thích sự xuất hiện suất khác nhau, trong mạch xuất hiện suất

điện động nhiệt điện. điện động.

Hoạt động 4. Củng cố, vận dụng và tìm tòi mở rộng, thời gian 7 phút

1) Mục tiêu: Nhắc lại được các nội dung cốt lõi của bài học; Trả lời được các

câu hỏi 1, 2, 3, 4 và giải được bài tập 5, 6 SGK; Giải thích được tại sao dòng

điện có tác dụng nhiệt; Tự đọc và tìm hiểu thêm hiện tượng siêu dẫn; Xây dựng

bài thuyết trình powerpoint về ứng dụng của hiện tượng nhiệt điện.

2) Nội dung: Các bài tập và bài thuyết trình.

3) Tổ chức hoạt động: GV yêu cầu HS nhắc lại các nội dung cốt lõi đã học; Giao

nhiệm vụ về nhà.

4) Sản phẩm mong đợi: Đa số học sinh nhận thức được các khái niệm, tính chất

của dòng điện trong kim loại; thực hiện các bước tìm tòi khám phá định hướng

phát triển NLTN; Mô tả được các ứng dụng trong đời sống.

2.8.2. Thiết kế tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân”

(Trình bày ở phụ lục)

2.9. Thực nghiệm sư phạm

2.9.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

Mục đích của TNSP là kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề

tài đã đặt ra: Xây dựng và sử dụng một số TN trong dạy học chương “Dòng điện

trong các môi trường” Vật lí 11 THPT. Bồi dưỡng NLTN trong dạy học, đồng thời

vận dụng các biện pháp và quy trình này vào dạy học thì sẽ phát triển được NLTN

cho HS và góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lí.

2.9.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm

Chúng tôi chọn đối tượng TNSP là HS lớp 11 Trường THPT Thanh Chương

I và một số trường lân cận trên địa bàn Huyện Thanh Chương, Tỉnh Nghệ An.

2.9.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

● Xây dựng và sử dụng TN

Xây dựng và sử dụng một số TN trong dạy học chương “Dòng điện trong

các môi trường” Vật lí 11 THPT góp phần bồi dưỡng NLTN cho học sinh, qua đó

nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông.

● Chọn mẫu TNg

Để nắm được thực trạng dạy học với TN, bồi dưỡng NLTN ở một số trường

THPT trên địa bàn huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An. Chúng tôi xây dựng và sử

dụng một số TN trong chương “Dòng điện trong các môi trường” với các TN dòng

điện trong kim loại (hiện tượng nhiệt điện, cặp nhiệt điện), TN điện phân của

bài….

Để đảm bảo tốt cho việc so sánh giữa lớp TNg và lớp ĐC có ý nghĩa chúng

tôi chọn nguyên lớp và chọn ngẫu nhiên. Dựa vào kết quả học tập học kì I năm học

2019 - 2020, chúng tôi chọn ra 2 lớp tương đương nhau về sĩ số, trình độ, chất

lượng học lực, điều kiện tổ chức dạy học… Tổng số HS được khảo sát trong quá

trình TNSP là 72 HS thuộc 2 lớp 11 của Trường THPT Thanh Chương I, Huyện

Thanh Chương, Tỉnh Nghệ An. Số lượng HS ở các lớp thể hiện trong Bảng 3.1.

Bảng 3.1 Số liệu HS các mẫu được chọn để TNg sư phạm

Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng

Lớp Sĩ số Lớp Sĩ số

11I 33 11N 39

● Quan sát giờ học

Tất cả các giờ học ở lớp TNg và lớp ĐC chúng tôi dự giờ và ghi nhận các

hoạt động của GV và HS theo các nội dung sau:

- Phân phối thời gian tổ chức cho HS rèn luyện các kỹ năng TNg ở các tiết

dạy.

- Quy trình GV tổ chức bồi dưỡng NLTN cho HS.

- Các điều kiện về thiết bị, phương tiện chuẩn bị cho việc rèn luyện và bồi

dưỡng NLTN cho học sinh.

- Tính tích cực nhận thức của HS (thông qua quan sát thái độ, trạng thái tâm

lí, sự hiện diện trên nét mặt của HS, tinh thần hăng say học tập, tính tự giác thực

hiện các hoạt động…).

- Quan sát các thao tác thực hành của HS khi làm TN

- Ý thức tự giác của HS trong quá trình rèn luyện các kỹ năng TNg.

● Kiểm tra, đánh giá

- Để đánh giá hiệu quả của việc tổ chức dạy học kiến thức chương “Dòng

điện trong các môi trường” Vật lí 11 theo hướng bồi dưỡng NLTN, sau khi TNSP,

HS cả 2 nhóm TNg và ĐC làm một bài kiểm tra 45 phút nhằm đánh giá mức độ

hình thành các NL của HS.

- GV chia HS ở mỗi lớp TNg và lớp ĐC thành 6 nhóm, mỗi nhóm 6-7 em.

- Giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm về nhà chuẩn bị các dụng cụ TN nhằm xác

định hiện tượng nhiệt điện, cặp nhiệt điện, hiện tượng dương cực tan và yêu cầu

các nhóm tiến hành làm thử ở nhà trước.

- Sau khi các nhóm báo cáo kết quả TN, GV đánh giá kỹ năng TN của các

nhóm. Đồng thời GV tổ chức cho các nhóm báo cáo kế hoạch trước lớp. Nếu nhóm

nào chưa hoàn thiện bản kế hoạch thì GV có thể hướng dẫn, gợi ý rồi yêu cầu các

nhóm hoàn thiện. Nếu nhóm nào đó vẫn chưa làm được thì GV có thể cung cấp

một phương án TN và các bước chính trong tiến trình làm TN cũng như bảng số

liệu cần thiết. Yêu cầu nhóm này làm lại theo mẫu của GV.

- Căn cứ vào kế hoạch mà HS đã chuẩn bị và các mức độ đạt được, GV có

thể đánh giá và cho điểm kỹ năng TN cho mỗi nhóm. Điểm cho kỹ năng này là

điểm chung cho toàn nhóm.

- Các nhóm tiến hành TN, đo đạc và thu thập số liệu, GV thực hiện quan sát

từng thành viên, đánh giá cho điểm các kỹ năng bố trí TN, kỹ năng thu thập số

liệu, kết quả TN cho mỗi cá nhân.

- Sau khi hoàn thành việc thu thập số liệu, mỗi nhóm sẽ hoàn thành bài báo

cáo TN theo cá nhân. GV sẽ thu lại bài báo cáo này để đánh giá kỹ năng xử lí số

liệu, kết quả TN, kỹ năng nhận xét, đánh giá quá trình làm TN.

- Như vậy các kỹ năng TNg của HS sẽ được đánh giá qua hai cách là đánh

giá quy trình (áp dụng với kỹ năng bố trí TN, kỹ năng đo đạc và thu thập số liệu),

và đánh giá sản phẩm (áp dụng với kỹ năng lập kế hoạch TN, kỹ năng tìm hiểu chế

tạo dụng cụ, kỹ năng xử lí số liệu, nhận xét, đánh giá) và dựa vào các tiêu chí đánh

giá NLTN mà đề tài đã đề xuất. Trong đó, kỹ năng lập kế hoạch TN, kỹ năng tìm

hiểu, chế tạo dụng cụ được đánh giá, cho điểm theo nhóm. Các kỹ năng còn lại cho

điểm theo cá nhân. Điểm này được sử dụng cho việc thống kê TNg, kiến thức

chương có kiểu bài kiểm tra (thời gian 45 phút) nhằm đánh giá kết quả học tập của

HS (xem phụ lục 2) ở lớp ĐC và TNg.

2.9.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm

* Kết quả về mặt định tính

Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài

kiểm tra chúng tôi thấy:

- Đối với lớp TNg, do được bồi dưỡng các kỹ năng của NLTN nên các em

hiểu vấn đề một cách sâu sắc, lý giải được nhiều hiện tượng VL hơn. Mặt khác sau

khi học xong phần này theo tiến trình GV đặt ra các em có kỹ năng TNg cao hơn

hẳn học sinh ở lớp ĐC. HS được làm quen với việc xây dựng phương án TN, lựa

chọn, lắp ráp TN, quan sát, đo đạc các đại lượng VL, thu thập ghi chép các số liệu

TN, lý giải, vận dụng kỹ năng VL vào thực tiễn...

- Đối với HS lớp TNg ngoài việc nắm vững kiến thức một cách sâu sắc, các

em còn có khả năng giải quyết vấn đề, khả năng vận dụng kiến thức trong những

tình huống khác nhau của quá trình dạy học.

- Về thái độ của HS trong giờ học: Bằng việc vận dụng các kỹ năng VL

chuyên biệt vào dạy học giúp HS nắm kiến thức một cách sâu sắc hơn và tạo niềm

tin cho các em khi tiếp nhận tri thức đó. Đồng thời HS thấy được ý nghĩa của môn

học đối với cuộc sống thực tế, chính vì vậy trong những tiết học các em phải luôn

có thái độ học tập nghiêm túc từ đó có thể phát hiện những HS có khả năng và tư

duy tốt...

- Đối với lớp ĐC các em tiếp nhận kiến thức một cách thụ động theo tiến

trình của SGK vì vậy các tiết học không đem lại hiệu quả cao như lớp TN, bên

cạnh đó kỹ năng TNg và việc vận dụng kiến thức vào thực tế của các em rất hạn

chế.

* Kết quả và định lượng

Để đánh giá hiệu quả của dạy học theo chủ đề, tác giả đã xây dựng bài kiểm

tra (phụ lục). Các câu hỏi trong bài kiểm tra đều phù hợp với chuẩn kiến thức, kĩ

năng, yếu tố phát triển năng lực của cả hai nhóm TNg và ĐC. Các bài kiểm tra sau

khi thực nghiệm được GV thực hiện chấm theo thang điểm hệ số 10. Bài kiểm tra

được thực hiện ở cả hai đối tượng: lớp đối chứng và lớp thực nghiệm. Chúng tôi

lập được các bảng sau:

 Lập bảng phân bố tần suất

- Lớp thực nghiệm (TNg).

- Lớp đối chứng (ĐC).

Bảng 3.2. Phân bố kết quả

Số HS đạt điểm Xi

Lớp Số HS dự kiểm tra

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TN 33 0 0 1 3 8 9 5 6 3 1

+ Bảng phân bố tần suất

ĐC 39 0 1 4 7 9 7 3 4 1 0

Để thấy rõ % HS đạt được các mức điểm khác nhau chúng tôi đã lập bảng

ix là tỷ số

in là số

in n

phân phối tần suất. Trong bảng này tần số có giá trị trong đó

ix , n là học sinh dự kiểm tra.

HS đạt điểm

Bảng 3.3. Phân bố tần suất

ix (

)i

Số % HS đạt điểm Số HS dự Lớp kiểm tra 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10

33 0 0 2,9 8,5 20,0 25,7 14,2 17,1 8,6 2,9 TN

39 0 2,9 11,4 20 25,6 17,1 8,6 11,4 2,9 0 ĐC

Từ bảng phân bố tần suất chúng ta có đồ thị phân bố tần suất (đồ thị 3.1)

i

Đồ thị phân bố tần suất

ω

Xi

7 ĐC

Đồ thị 3.1. Đường phân bố tần suất

+ Bảng phân bố tần suất tích lũy

Để biết được học sinh đạt từ một điểm nào đó trở xuống (hoặc trở lên) ta

ix với tần suất tất cả các điểm số nhỏ hơn

ix , và

cộng dồn tần suất của điểm số

được tần số tích lũy từ nhỏ lên.

Bảng 3.4. Phân bố tần suất tích lũy

Số % HS đạt điểm trở xuống (Fi) Số HS dự Lớp kiểm tra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TN 33 0 0 2,9 11,5 31,5 57,2 71,5 88,4 97,1 100

ĐC 39 0 2,9 14,3 34,4 60 77,1 85,7 97,1 100 100

Từ bảng phân bố tần suất tích lũy chúng ta có đồ thị phân bố tần suất tích

lũy (đồ thị 3.2).

Đồ thị 3.2. Đường phân bố tần suất tích lũy

Dựa vào bảng số liệu trên và từ các đồ thị biểu diễn cho thấy: Chất lượng bài

làm của các lớp TN cao hơn so với lớp ĐC, cụ thể tỉ lệ HS được kiểm tra đạt loại

trung bình và yếu ở lớp TN giảm đáng kể so với lớp ĐC, ngược lại tỉ lệ HS đạt loại

khá và giỏi của lớp TN cao hơn lớp ĐC.

Mặt khác đường tích lũy ứng với lớp TN nằm bên phải và phía dưới đường

tích lũy ứng với lớp ĐC, điều này cho thấy kết quả học tập của HS lớp TN cao hơn

so với lớp ĐC.

Xử lý số liệu thống kê toán học thu được kết quả như sau:

+ Các thông số thống kê

- Điểm trung bình kiểm tra (TBKT):

 

. n x n i i n 1

(

Từ công thức:



6,3

x TN

 1

Ta có:



) n x . i TN i n

224 35

(



5, 29

 1



) n x . i DC i n

185 35

- Độ lệch chuẩn







)

n x ( i i



Từ công thức:



1 n





6,4)



1,63

 TN

n x ( i i



Ta có:



1 35





5,28)



1,69

 D

n x ( i i





1 35

- Hệ số biến thiên



100%

 x

Từ công thức:



100%

 100% 25,7%

  V TN

1,64 6,4

 TN x TN



100%

 100% 31,7%

  V DC

1,68 5, 28

 x

Ta có:

Từ đó ta có bảng thống kê các thông số toán học sau:

Bảng 3.5. Các thông số thống kế toán

Nhóm Điểm TBKT Độ lệch chuẩn Hệ số biến thiên

6,4 Thực nghiệm 1,63 25,7

5,27 Đối chứng 1,69 31,7

Nhận xét

- Số HS đạt điểm dưới 5 ở lớp TN ít hơn lớp ĐC.

- Điểm TBKT ở lớp TN cao hơn lớp ĐC.

- Hệ số biến thiên ở lớp TN nhỏ hơn ở lớp ĐC, nói cách khác độ phân tán số

liệu thống kê ở lớp TN ít hơn ở lớp ĐC.

Từ các nhận xét trên đây chúng ta thấy phương pháp giảng dạy ở lớp TN

hiệu quả hơn phương pháp giảng dạy ở lớp ĐC. Tuy nhiên kết quả trên có thể ngẫu

nhiên mà có vì vậy để có độ tin cậy cao hơn chúng ta cần phải kiểm định thống kê.

c. Kiểm định thống kê





  t



2,82

 6,4 5,28 2

x DC 



1,64 35

1,68 35

DC n

x TN  TN n TN

Vận dụng cách tính ta có (lấy = 0,05):



0,49



1,64 35

 TN n TN



1,64 35

2 1,68 35

 TN n TN

DC n DC







) c  1)

0, 49  35 1

(



1  (1 0,49)  (35 1)

(1 n ( DC

n TN







c )  1)

0, 49  (35 1)

(



1  (1 0,49)  (35 1)

(1 n ( DC

n TN





(với là bậc tự do); Với = 0,05 ta có:

 (

)



0,45

 1 2 2

1 2.0,05 2

Tra bảng các giá trị của hàm Laplat ta tìm

được giá trị giới hạn t = 1,65

So sánh t và bị bác bỏ có nghĩa là sự khác biệt ta thấy t > t giả thiết

như trên là thực chất. giữa TNx và DCx

Kết luận: Phương pháp dạy học mới ở lớp TN thật sự hiệu quả hơn phương

pháp dạy học ở lớp ĐC

* Hiệu quả của biện pháp đề tài sáng kiến đã đề xuất

Hiệu quả TNg sư phạm, bằng việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến

các giờ dạy TNg, kết hợp sự trao đổi với GV hướng dẫn và HS trực tiếp TN, đặc

biệt là việc kết quả thu được từ mỗi tiết dạy đã thể hiện, xây dựng và sử dụng TN,

bồi dưỡng NLTN trong dạy học VL. Nâng cao NLTN cho học sinh một cách hiểu

quả.

Các bài dạy có xây dựng và sử dụng một số TN đã góp phần bồi dưỡng

NLTN trong dạy học Vật lí 11 THPT như sáng kiến đã đề xuất, HS tham gia tích

cực hơn vào các hoạt động, tạo được hứng thú cho các em, tinh thần tự giác, chủ

động trong việc thực hiện các thao tác thực hành nhằm hình thành và phát triển các

kỹ năng TNg. Qua đó mà NLTN của các em cũng được nâng cao. Từ chỗ các em

chỉ quan sát, bắt chước, thực hiện theo mẫu, dần dần các em tự lực lĩnh hội thực

hiện các thao tác một cách linh hoạt, thành thạo chủ động.

Những kết quả đạt được khẳng định: Xây dựng và sử dụng một số TN bồi

dưỡng NLTN trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí

11 THPT mà đề tài đã đề xuất thì sẽ phát triển được NLTN trong dạy học VL và

phát huy tối đa NLTN cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học VL. Điều đó

hiệu quả cao với thực tế giảng dạy VL ở THPT hiện nay.

III. KẾT LUẬN

Trên cơ sở lí luận về sử dụng TN và bồi dưỡng NLTN, mục tiêu dạy học các

kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” trong dạy học Vật lí 11

THPT. Chúng tôi đã hiện thực hóa việc sử dụng các thiết bị TN được chế tạo bồi

dưỡng NLTN cho HS như sau:

1) Dựa vào mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ năng, phân tích nội

dung chương “Dòng điện trong các môi trường” SGK chương trình chuẩn, đề xuất

mục tiêu dạy học nâng cao (nhằm bồi dưỡng NLTN cho HS).

2) Phân tích nội dung kiến thức cần dạy chương “Dòng điện trong các môi

trường” Vật lí 11 THPT, chỉ ra những khó khăn khi dạy học bồi dưỡng NL nói

chung và NLTN nói riêng, đề xuất các TN trong dạy học nội dung chương “Dòng

điện trong các môi trường” phù hợp với các quan điểm bồi dưỡng NLTN.

3) Chuẩn bị được các điều kiện dạy học chương “Dòng điện trong các môi

trường” Vật lí 11 theo hướng phát triển NLTN: lựa chọn phương pháp dạy học, chuẩn

bị phương tiện, thiết bị dạy học, các video clip, các mô phỏng, phiếu học tập.

4) Thiết kế các tiến trình dạy học: 1/ Dạy học bài “Dòng điện trong kim

loại” theo phương pháp thực nghiệm, trong đó tổ chức cho HS làm TN kiểm chứng

sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ, TN dòng nhiệt điện nhằm kiểm chứng

lí thuyết; 2/ Dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân” theo phương pháp thực

nghiệm. Các tiến trình trong dạy học được soạn thảo đều tuân theo lí luận về

phương pháp dạy học tích cực đã đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả dạy học, bồi

dưỡng NLTN cho HS.

Từ những kết quả trên cho thấy tính đúng đắn của đề tài và vai trò của việc bồi dưỡng NLTN cho HS trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

Vật lí 11 THPT.

* Hạn chế thực hiện đề tài

Kết quả TNSP mang tính hiên cứu, chưa áp dụng cho tất cả chương trình

Vật lí 11, mẫu điều tra và TNg còn nhỏ. Số lượng bài dạy theo hướng đề xuất của

đề tài còn ít nên chưa đánh giá hết tính khả thi của đề tài.

Việc bồi dưỡng NLTN cho HS trong dạy học vật lí muốn đem lại hiệu quả

cao phải say mê và đầu tư nhiều công sức, thời gian chuẩn bị của GV và phải được

tiến hành trong suốt quá trình dạy học, tuy nhiên thời gian TNg lại ngắn nên hiệu

quả chưa cao.

* Một số kiến nghị

Đối với các cơ quan quản lí giáo dục, cần quan tâm hơn nữa đến việc chỉ

đạo kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS dựa vào NL, đặc biệt đối với bộ môn

Vật lí cần chú trọng nhiều đến NLTN. Cần tăng cường, đầu tư trang thiết bị, dụng

cụ TN đầy đủ và chất lượng, để tạo điều kiện tốt cho HS và GV trong quá trình dạy

học; Có chính sách khen thưởng, động viên những GV có thành tích bồi dưỡng NL

học tập môn học cho HS trong nhà trường.

Đối với GV trực tiếp giảng dạy, cần nhận thức đúng đắn tầm quan trọng của

việc bồi dưỡng NLTN cho HS để tự nâng cao NLTN cho bản thân và cũng đầu tư

nhiều hơn nữa cho công tác bồi dưỡng NLTN đối với HS.

Đối với HS, cần có ý thức tự rèn luyện các NLTN cho bản thân bằng cách

chủ động tham các hoạt động bồi dưỡng NLTN ở lớp cũng như ở nhà.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Bernd Meier - Nguyễn Văn Cường (2016), Lí luận dạy học hiện đại, cơ sở

đổi mới mục tiêu và phương pháp dạy học, Nhà xuất bản Đại học sư phạm

Hà Nội.

[2]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Vật lí 11, Nhà xuất bản Giáo dục.

[3]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Vật lí 11 - Sách giáo viên, Nhà xuất bản

Giáo dục.

[4]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn dạy học và kiểm tra đánh

giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh môn Vật lí

cấp trung học phổ thông.

[5]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể,

Hà Nội.

[6]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật

lí, Hà Nội.

[7]. Phạm Đình Cương (2003), Thí nghiệm vật lí ở trường trung học phổ thông,

Nhà xuất bản Giáo dục.

[8]. Nguyễn Văn Đồng, An Văn Chiêu, Nguyễn Trọng Di, Lưu Văn Tạo (1986),

Phương pháp giảng dạy Vật lí ở trường phổ thông, Nhà xuất bản Giáo dục

Hà Nội.

[9]. Nguyễn Lâm Đức (2015), “Tổ chức dạy học theo trạm trong môn Vật lí ở

trường trung học phổ thông”, Tạp chí Khoa học giáo dục, Số 117.

[10]. Phạm Minh Hạc (2002), Tuyển tập tâm lí học, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà

Nội

[11]. Phạm Thị Phú (1999), Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh

nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cơ học lớp 10 phổ thông trung học, Luận

án Tiến sĩ giáo dục, Đại học Sư phạm Vinh.

[12]. Phạm Thị Phú - Nguyễn Lâm Đức (2016). "Bồi dưỡng năng lực giải quyết

vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường trung học phổ thông", Tạp

chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, số 8/2016.

[13]. Nguyễn Xuân Thành (chủ biên, 2007), Hướng dẫn dạy học thí nghiệm thực

hành trong trường trung học phổ thông môn Vật lí, Tài liệu tập huấn.

[14]. Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận

thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, Nhà xuất bản Đại

học Quốc gia Hà Nội.

[15]. Nguyễn Đức Thâm (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông,

Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội.

[16]. Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định hướng

phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, Nhà xuất

bản Đại học Sư phạm Hà Nội.

PHỤ LỤC 1

Soạn thảo tiến trình dạy học bài:

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

A. Mục tiêu (Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và NL trong chủ đề/bài học)

I. Năng lực vật lí

1) Nhận thức vật lí: Mô tả được cơ chế của hiện tượng điện phân; Phát biểu

được định luật Farađay về điện phân và viết được hệ thức của định luật này; Nêu

được quy trình cơ bản của quá trình điều chế clo, mạ các vật; vận dụng định luật

Farađay để giải được các bài tập đơn giản về hiện tượng điện phân;

2) Tìm hiểu thế giới tự nhiên theo tiến trình khoa học (bồi dưỡng NLTN):

Thảo luận nhóm tìm hiểu bản chất của dòng điện trong chất điện phân; Viết, trình

bày báo cáo và thảo luận về bản chất dòng điện trong chất điện phân; Nêu vấn đề;

Suy luận và đưa ra các dự đoán (giả thuyết); Tiến hành TN để kiểm tra dự đoán;

Trình bày báo cáo và đưa ra kết luận.

3) Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học: giải thích được bản chất các hiện

tượng dương cực tan; nêu được một số ứng dụng của hiện tượng điện phân và có

thể tạo ra sản phẩm từ hiện tượng điện phân.

II. Về phẩm chất

1) Bộc lộ sự ham học thông qua tò mò, háo hức trước các vấn đề xuất hiện

trong tiến trình nhận thức; Thể hiện sự chăm làm trong khi thực hiện các nhiệm vụ

học tập.

2) Trung thực khi thu thập và báo cáo các thông tin, dữ liệu.

3) Trách nhiệm với bản thân trong học tập và rèn luyện; Trách nhiệm với

môi trường sống, giữ gìn, tiết kiệm năng lượng.

B. Chuẩn bị (Thiết bị và học liệu và hình thức dạy học)

1) Hình thức tổ chức

- Học tập theo nhóm hợp tác tại phòng học của lớp.

2) Thiết bị và phương tiện dạy học

a) Giáo viên:

- Thiết bị tự làm để chứng minh điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ, gồm các bộ

phận: dây may xo điện trở cỡ 10Ω, nguồn điện, điện kế, đèn cồn (hình 1).

- Cặp nhiệt điện tự làm: (hình 2)

- Video mô phỏng dòng điện trong kim loại.

- Phiếu học tập trên giấy khổ lớn.

- Các slide trình chiếu.

2) Học sinh:

- Ôn lại kiến thức về cấu tạo tinh thể trong SGK Vật lí 10.

- Ôn lại tính dẫn điện của kim loại trong SGK Vật lí 9.

- Vở ghi, SGK Vật lí 11.

3) Học liệu

- Các loại phiếu học tập.

- Sách giáo khoa, sách bài tập.

- Phiếu đánh giá sản phẩm, báo cáo…

- Video clip, ảnh liên quan đến dòng điện trong kim loại…

BÀI 14. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

Bài này dạy trong hai tiết.

Tiết 1. I - Thuyết điện li

II - Bản chất dòng điện trong chất điện phân

Tiết 2. III - Hiện tượng dương cực tan

IV - Các định luật Fa-ra-đây

V - Ứng dụng của hiện trượng điện phân

Tiết 1. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

I - MỤC TIÊU

1. Nêu được những nội dung cơ bản của thuyết điện li.

2. Mô tả được TN về dòng điện trong chất điện phân.

3. Nêu được bản chất của dòng điện trong chất điện phân.

II - CHUẨN BỊ

Giáo viên

- Dụng cụ để làm TN vẽ ở hình 14.1 SGK. Dùng dung dịch muối ăn làm

chất điện phân.

- Dụng cụ để làm TN vẽ ở hình 14.3 SGK. Dùng than chì (lấy từ các pin đã

sử dụng) thay cho đồng, làm điện cực.

- Phóng to hình 14.2 SGK nếu có điều kiện.

Học sinh

- Ôn lại các kiến thức về hóa học có liên quan tới cấu tạo của axit, bazơ,

muối và liên kết ion.

III - TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC

Hoạt động 1. Kiểm tra đầu tiết học

- Kiểm tra việc làm bài tập của HS ở nhà.

- Gọi một HS lên bảng kiểm tra:

1. Nêu bản chất của dòng điện trong kim loại. Bản chất của dòng điện trong

kim loại được xác định dựa trên lí thuyết nào?

2. Viết công thức về sự phụ thuộc của điện trở suất kim loại vào nhiệt độ.

Nêu tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức.

3. Tại sao điện trở của kim loại phụ thuộc nhiệt độ?

Hoạt động 2. Tìm hiểu về thuyết điện li

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Nêu vấn đề học tập. - Theo dõi bài giảng của GV.

Phương án 1. Sử dụng phần mở bài

trong SGK để nêu vấn đề học tập cho bài

mới.

Phương án 2. Bài trước chúng ta đã

nghiên cứu dòng điện trong môi trường

thường gặp nhất là kim loại.

Bài này chúng ta sẽ tìm hiểu dòng điện

trong một môi trường ít gặp hơn nhưng

cũng rất quan trọng là môi trường điện

phân.

Ta đã biết bản chất của dòng điện trong

kim loại được xác định dựa trên một lí

thuyết tổng quát là thuyết êlectron. Bản

chất của dòng điện trong chất điện phân

cũng được xác định dựa trên một lí

thuyết tổng quát khác gọi là thuyết điện

li. Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu nội dung

của thuyết điện li và dựa vào đó để xác

định bản chất của dòng điện trong chất

điện phân. Trước hết chúng ta hãy quan

sát một TN đơn giản để dựa vào đó có

thể hiểu được cách cụ thể nội dung của

thuyết điện li.

* Tìm hiểu TN hình 14.1 SGK.

- Giới thiệu mạch điện dùng trong TN.

- Tiến hành TN với nước tinh khiết với

- Quan sát TN do GV làm, nhận xét về dung dịch muối (dùng ống nhỏ giọt nhỏ

cường độ dòng điện khi trong cốc là từng giọt dung dịch muối ăn vào nước

nước tinh khiết và khi trong cốc là cất để theo dõi sự tăng cường độ dòng

dung dịch muối có nồng độ muối tăng điện trong mạch điện).

dần. - Yêu cầu HS quan sát TN, nhận xét và

trả lời câu hỏi:

Có nhận xét gì về cường độ dòng điện

- Trả lời câu hỏi của GV và thảo luận trong mạch khi trong cốc là nước tinh

về các câu trả lời nếu GV yêu cầu. khiết và khi trong cốc là dung dịch muối

+ Khi trong cốc là nước tinh khiết, có nồng độ tăng dần?

cường độ dòng điện trong mạch rất - Hướng dẫn HS thảo luận về các câu trả

nhỏ, gần như bằng 0. lời khác nhau và kết luận.

+ Khi trong cốc là dung dịch muối, * Tìm hiểu thuyết điện li.

cường độ dòng điện tăng mạnh. Càng - Nêu câu hỏi. TN trên cho thấy dung

cho nhiều muối, cường độ dòng điện dịch muối là nguồn tạo ra các hạt tải

càng tăng. điện. Vậy:

+ TN chứng tỏ: trong nước tinh khiết + Các hạt tải điện này là hạt gì? Chúng

có rất ít tải điện; trong dung dịch muối, có phải là các êlectron như trong kim

có rất nhiều hạt tải điện; từ đó suy ra loại không?

dung dịch muối là nguồn tạo ra các hạt + Cụ thể trong TN vừa làm các hạt tải

điện là các hạt gì? tải điện.

- Yêu cầu HS đọc SGK phần in nghiêng - Đọc SGK phần nội dung của thuyết

đậm của mục I để trả lời câu hỏi. điện li.

- Nhận xét các câu trả lời của HS Hướng - Trả lời các câu hỏi của GV và thảo

dẫn HS thảo luận khi cần thiết. luận về các câu trả lời của các bạn khi

- Hiện tượng trên không phải chỉ xảy ra được yêu cầu.

với dung dịch axit và bazơ. Yêu cầu HS + Vì dung dịch muối là nguồn tạo ra

xác định các hạt tải điện đối với một số các hạt mang điện nên các hạt này

dung dịch axit và bazơ cụ thể. không phải là êlectron như trong kim

- Yêu cầu HS dựa vào các kiến thức hóa loại.

học đã học để giải thích tại sao có hiện + Các hạt này là các ion do các phân tử

trượng phân li trong các dung dịch muối, muối trong dung dịch phân li tạo thành.

axit và bazơ.

- Nhận xét các câu trả lời của HS. + Trong TN trên các hạt mang điện là các ion Na+ và Cl-.

Tóm tắt nội dung cơ bản của thuyết điện - Trả lời câu hỏi của GV và thảo luận

li bằng nội dung đầu ở phần tóm tắt nội về các câu trả lời khi được yêu cầu.

dung của bài trong SGK. - Trả lời câu hỏi của GV.

Các ion vốn tồn tại trong các phân tử

muôi, axit và bazơ. Chúng liên kết với

nhau bằng lực hút tĩnh điện. Khi tan

vào dung môi, lực tĩnh điện yếu đi, một

số phân tử bị chuyển động nhiệt tách

thành các ion chuyển động tự do.

Hoạt động 3: Tìm hiểu về bản chất của dòng điện trong chất điện phân

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Nêu vấn đề học tập. Trong phần này

chúng ta sẽ phải xác định bản chất của

dòng điện trong chất điện phân và so sánh

nó với dòng điện trong kim loại. - Trả lời:

- Nêu câu hỏi: Dựa vào thuyết điện li ở Thuyết điện li cho thầy dòng điện

trên, ta có thể nói gì về bản chất của dòng trong chất điện phân là dòng các ion.

điện trong chất điện phân?

- Nhận xét các câu trả lời của HS.

*Tìm hiểu về bản chất của dòng điện - Theo dõi hình vẽ của GV trên bảng.

trong chất điện phân.

- Kết luận trên được rút ra từ lí thuyết nên

cần có TN để khẳng định. Vẽ hình 14.3

SGK lên bảng và giới thiệu mạch điện

trong hình. (Nên dùng hai điện cực bằng - Dự đoán hiện tượng xảy ra khi đóng

than lấy trong các pin đã sử dụng và chỉ mạch điện và trao đổi với các bạn

nhúng một phần các cực trong dung dịch). cùng bàn về dự đoán của mình dựa

- Yêu cầu HS dựa vào thuyết điện li để dự trên các câu hỏi của GV.

đoán hiện tượng xảy ra trong dung dịch

CuSO4 khi đóng mạch điện. Sau đó đóng

mạch điện. Câu trả lời đúng: 1. Trong dung dịch có các ion: Cu2+ và SO2-

Có thể đưa ra các câu hỏi gợi ý sau: 2. Khi chưa đóng mạch điện thì các

1. Trong dung dịch có những hạt tải điện ion trên chuyển động hỗn loạn

nào? (chuyển động nhiệt).

2. Khi chưa đóng mạch điện (chưa có điện 3. Khi đóng mạch điện thì trong dung

trường) thì các hạt tải điện chuyển động dịch xuất hiện điện trường có chiều

như thế nào? hướng từ a nôt sang ca tôt. Dưới tác

3. Khi đóng mạch điện (có điện trường)

4 chuyển động ngược

thì các hạt chuyển động như thế nào? Tại dụng của điện trường đến ca tôt; các ion âm SO2-

sao?

chiều điện trường đến a nôt. 4. Ở ca tôt các ion dương Cu2+ nhận 4. Ở catôt sẽ có hiện tượng gì xảy ra?

- Yêu cầu HS trình bày sự đoán của nhóm êlectron trở các nguyên tử đồng.

mình. Nhận xét các dự đoán của HS. Tổng

kết.

(Chú ý: HS có thể trả lời dễ dàng các câu

1, 2, 3. Riêng câu 4 HS có thể gặp khó

khăn. GV có thể giúp HS trả lời câu hỏi - Một HS lên lấy catôt ra khỏi dung

này bằng cách nhắc nhở HS là catôt nối dịch, quan sát và nhận xét.

với cực âm của nguồn nên là nguồn cung Có một lớp đồng mỏng bám ở catôt

chứng tỏ dự đoán là đúng. cấp êlectron).

- Nếu dự đoán của chúng ta đúng thì khi

đóng mạch điện trong một thời gian phải

quan sát được đồng bám vào catôt. Yêu

cầu một HS lên lấy catôt ra khỏi dung

dịch, quan sát, nhận xét và kết luận.

- Khẳng định bản chất của dòng điện trong

chất điện phân.

Càn lưu ý HS: Bên trong chất điện phân

các ion chuyển dịch đến các điện cực. Tới - Tự đọc SGK ở nhà để thực hiện yêu

diện cực chỉ có các êlectron đi tiếp từ anôt cầu so sánh của GV.

sang catôt qua nguồn điện còn lượng "vật

chất" thì đọng lại.

- So sánh dòng điện trong chất điện phân

và dòng điện trong kim loại.

Yêu cầu HS về nhà đọc SGK để so sánh

hai dòng điện trên về:

+ Hạt tải điện.

+ Tính dẫn điện tốt hay không tốt.

+ Tải điện và tải vật chất.

Hoạt động 4: Tổng kết bài.

- Nhắc lại hai nội dung đầu trong phần tổng kết bài của SGK.

- Bài tập về nhà: Các câu hỏi và bài tập 1, 2, 3, 4, 8 (SGK).

Tiết 2. CÁC ĐỊNH LUẬT FA-RA-ĐÂY

I - MỤC TIÊU

1. Mô tả được hiện tượng dương cực tan.

2. Phát biểu và viết được công thức của các định luật Fa-ra-đây. Sử dụng

được công thức Fa-ra-đây để giải các bài tập trong SGK và các bài tập tương tự.

3. Mô tả được ứng dụng của hiện tượng điện phân trong việc luyện nhôm và

mạ điện.

II. CHUẨN BỊ

Giáo viên

- Dụng cụ để làm TN về dương cực tan. Nên mang theo nhiều bản đồng

mỏng trong đó có một bản đã bị ăn mòn vì được dùng làm a nôt nhiều lần.

- Vẽ các hình 14.4, 14,5 SGK lên bảng nhỏ hoặc giấy khổ lớn.

Học sinh

Ôn lại bài học trong tiết trước.

III - TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC

Hoạt động 1: Kiểm tra đầu tiết học

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Gọi một HS lên bảng trình bày - Theo dõi trả lời của bạn. Phát biểu

những nội dung sau: nhận xét khi được yêu cầu

+ Vẽ mạch điện dùng để làm TN về + Vẽ hình 14.2 trong SGK.

+ Trả lời các câu hỏi của GV. điện phân dung dịch CuSO4.

+ Có hiện tượng gì xảy ra khi đóng Câu trả lời đúng:

mạch điện?

- Nhận xét và đánh giá các câu trả lời

của HS. Khi chưa đóng mạch có hiện tượng phân li các phân tử CuSO4 thành các ion Cu2+ và SO2- 4. Các ion này tham gia chuyển

động nhiệt.

+ Khi đóng mạch điện thì trong dung

dịch xuất hiện điện trường có chiều

hướng từ anôt sang catôt. Dưới tác dụng của điện trường, các ion Cu2+ chuyển

4 chuyển động ngược chiều

động theo chiều điện trường đến catôt; các ion SO2-

điện trường đến anôt. + Ở catôt các ion dương Cu2+ nhận

êlectron trở thành các nguyên tử đồng.

Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng dương cực tan

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Nêu vấn đề học tập và tìm hiểu về - Trả lời câu hỏi của GV. Có thể trao

hiện trượng dương cực tan. đổi với các bạn về câu trả lời của các

Sử dụng nội dung kiểm tra đầu tiết để bạn khi được GV yêu cầu.

nêu vấn đề học tập. Sau khi đã nhận

xét và đánh giá các câu trả lời của HS,

GV nêu thêm câu hỏi"

Trong bài trước chúng ta đã làm TN Nếu dùng hai cực bằng đồng thì:

+ Ở canôt vẫn xảy ra hiện tượng như về điện phân dung dịch CuSO4 với hai

điện cực bằng graphit. Nếu thai với cực bằng graphit:

graphit bằng đồng thì có hiện tượng gì Cu2+ + 2e- -> Cu

xảy ra ở hai cực? + Ở anôt các êlectron bị kéo về cực

- Giới thiệu TN điện phân với hai điện

cực bằng đồng.

- Yêu cầu HS làm việc theo nhóm

4 đến anôt nó kéo Cu2+ của

cùng bàn để trả lời câu hỏi trên. Trong dương của nguồn điện tạo điều kiện hình thành các ion Cu2+ Cu -> Cu2+ + 2e- Khi SO2-

khi chờ đợi HS thảo luận ở nhóm để cực đồng vào dung dịch.

trả lời câu hỏi, GV đóng mạch điện

của TN.

- Theo dõi hoạt động các nhóm HS.

Nếu thấy HS lúng túng trong việc xác

định hiện tượng xảy ra ở anôt, có thể

gợi ý: các êlectron chuyển động từ

anôt về cực dương của nguồn điện tạo

4 sẽ có tác dụng gì với các ion

điều kiện để hình thành ion nào? Các ion SO2-

trên? - Một HS lên bàn GV, lấy các điện

- Nhận xét các câu trả lời của HS. cực quan sát và để các bạn cùng quan

Điều khiển HS thảo luận khi có ý kiến sát. Rút ra kết luận.

khác nhau. Kết luận. Ở canôt có một lớp đồng mới xuất

- Gọi một HS lên lấy các điện cực ra hiện còn anôt bị mòn đi một ít.

khỏi chất điện phân của TN để quan

sát và kết luận. GV có thể cho HS - Theo dõi bài giảng của GV.

xem miếng đồng đã bị mòn nhiều do

được dùng làm anôt nhiều lần.

* Tìm hiểu về suất phản diện của bình

điện phân.

- GV trình bày về sự thu và tỏa năng

lượng trong điện phân dung dịch

CuSO4 với hai cực bằng đồng để đi

đến kết luận bình điện phân loại này

(bình điện phân với dương cực tan)

hoạt động như một điện trở thuần.

- GV trình bày về hiện tượng điện

phân dung dịch H2SO4 với các điện

cực bằng graphit để đi đến kết luận

bình điện phân loại này hoạt động như

một máy thu và có suất phản diện.

Hoạt động 3: Tìm hiểu về các định luật Fa-ra-đây.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

* Tìm hiểu về các nhận xét của Fa-ra- - Làm việc theo nhóm từ hai đến bốn.

đây về khối lượng chất đi đến điện HS để thực hiện yêu cầu của GV và

cực. giải thích về các nhận xét của Fa-ra-

- Nêu câu hỏi cho HS. Các định luật đây về khối lượng chất đi đến điện

Fa-ra-đây xác định quan hệ giữa khối cực.

lượng chất đi đến điện cực với cường Trình bày trước lớp ý kiến của nhóm

độ dòng điện và thời gian dòng điện mình. Thảo luận ý kiến của các nhóm

chạy qua chất điện phân. Fa-ra-đây khác khi được GV yêu cầu.

xây dựng các định luật này dựa trên

nhận xét khối lượng chất đi đến điện

Giải thích: + Vì N = q ne cực: Nên nếu điện tích của ion ne đã xác + Tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua

chất điện phân. định thì q càng lớn càng có nhiều ion

+ Tỉ lệ thuận với khối lượng ion (hay đi đến điện cực, nghĩa là khối lượng

khối lượng mol nguyên tử A của chất đi đến điện cực càng lớn.

nguyên tố tạo thành ion). + Nếu số lượng ion đi đến điện cực đã

+ Tỉ lệ nghịch với điện tích của ion xác định thì khối lượng của mỗi ion

(hay với hóa trị của nguyên tố tạo (hay khối lượng mol nguyên tử A của

thành ion)> nguyên tố tạo ra ion) càng lớn thì khối

Hãy giải thích các nhận xét trên của lượng của chất đi đến điện cực càng

Fa-ra-đây. lớn.

- Theo dõi hoạt động của các nhóm + Nếu q đã xác định thì nếu điện tích

HS lúng túng trong việc giải thích, có của mỗi ion càng nhỏ, nghĩa là hóa trị

thể đưa ra hai gợi ý sau: của nguyên tố tạo ra ion càng nhỏ, thì

+ Nếu gọi N là số đi đến điện cực, ne số ion đi đến điện cực càng nhiều, do

là điện tích của ion (trong đó n là hóa đó khối lượng chất đi đến điện cực

trị của nguyên tố tạo ra ion, e là độ lớn càng lớn.

của điện tích êlectron), q là điện lượng chạy qua chất điện phân thì: N = q ne

+ Nhắc lại nguyên tắc nghiên cứu sự

phụ thuộc của một đại lượng vào

nhiều yếu tố đã học ở THXS.

- Hướng dẫn các nhóm trình bày các

câu trả lời và thảo luận. Kết luận. - Theo dõi bài giảng của GV.

- Dựa trên nhận xét Fa-ra- đây về sự - Trả lời câu C3

phụ thuộc của khối lượng chất đến

điện cực m vào q,A,n, GV giới thiệu

các định luật Fa-ra-đây và công thức

Fa-ra-đây như trình bày trong SGK.

- Yêu cầu HS trả lời câu C3.

Hoạt động 4: Tìm hiểu về ứng dụng của hiện tượng điện phân

GV yêu cầu về nhà tự học phần này trong SGK.

Hoạt động 5: Tổng kết bài.

- Tổng kết toàn bài dựa trên bảng tóm tắt nội dung của bài trong SGK.

- Bài tập về nhà: Câu hỏi và bài tập 5, 6, 7, 9, 11 (SGK).

PHỤ LỤC 2

NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ THĂM DÒ Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN

VÀ HỌC SINH TẠI CÁC TRƯỜNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

PHIẾU GHI NHẬN Ý KIẾN GIÁO VIÊN

Thầy (cô) hãy vui lòng đọc và khoanh tròn vào đáp án tương ứng A, B, C,

với phương án trả lời mà quý thầy cô cho là phù hợp nhất. Xin chân thành cảm

ơn!

Câu hỏi 1: Thầy (cô) đánh giá như thế nào về năng lực thực nghiệm của

giáo viên trong dạy học Vật lí hiện nay?

A. Rất tốt

B. Trung bình

C. Còn yếu

Câu hỏi 2: Theo thầy (cô), việc rèn luyện các kĩ năng thực nghiệm có cần

thiết không?

A. Không quan trọng

B. Quan trọng

C. Rất quan trọng

Câu hỏi 3. Trong quá trình giảng dạy, Thầy cô có thường xuyên xây dựng

và thí nghiệm nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho bản thân không?

A. Chưa bao giờ

B. Một vài dụng cụ

C. Thường xuyên

Câu hỏi 4. Các phương án thí nghiệm trong bài thực hành thường:

A. Lấy các phương án trong sách giáo khoa

B. Do học sinh đề xuất

C. Do giáo viên đề xuất

Câu hỏi 5: Trước mỗi bài thực hành giáo viên có yêu cầu học sinh có

nghiên cứu và chuẩn bị trước kế hoạch thí nghiệm không?

A. Không yêu cầu

B. Có yêu cầu học sinh nghiên cứu và lập trước kế hoạch thí nghiệm

C. Chỉ dặn dò học sinh xem trước nội dung bài thực hành

Câu hỏi 6: Thầy (cô) giới thiệu và hướng dẫn các em sử dụng các thiết bị thí

nghiệm như thế nào?

A. Giới thiệu và hướng dẫn chi tiết.

B. Hầu như không hướng dẫn mà chỉ giới thiệu dụng cụ thí nghiệm.

C. Thỉnh thoảng nếu có giới thiệu.

Câu hỏi 7: Thầy (cô) có thường xuyên kiểm tra năng lực thực nghiệm trong

quá trình dạy học môn Vật lí của học sinh hay không và thường sử dụng hình thức

kiểm tra nào?

Thường Thỉnh Không Hình thức xuyên thoảng bao giờ

Thông qua bài kiểm tra

Quan sát trực tiếp trong quá trình thí nghiệm

Thông qua các sản phẩm học tập của học sinh

Thông qua dự án học tập

Câu hỏi 8: Trong quá trình kiểm tra, đánh giá, thầy cô có quan tâm đến

năng lực thực nghiệm không?

A. Không.

B. Có

C. Thỉnh thoảng nhưng rất ít câu hỏi liên quan đến năng lực thực

nghiệm.

Câu hỏi 9: Khi làm thí nghiệm nghiên mới, hiệu quả mà HS đạt được như

thế nào?

A. Không hiệu quả, chiếm quá nhiều thời gian.

B. Học sinh rút ra được kiến thức mới từ thí nghiệm nhưng mất khá

nhiều thời gian.

C. Học sinh rút ra được kiến thức mới với tốc độ cao.

Câu hỏi 10: Khi học sinh thực hiện thí nghiệm, thầy cô hướng dẫn các em

cách bố trí và đo đạc như thế nào?

A. Đa số giáo viên thực hiện mẫu, học sinh quan sát, bắt chước làm theo.

B. Chỉ làm mẫu một số thí nghiệm thao tác phức tạp, còn lại hướng dẫn

chi tiết rồi các em thực hiện.

C. Giáo viên chỉ lưu ý một số điểm đặc biệt, học sinh tự lực thực hiện.

PHỤ LỤC 3

PHIẾU KIỂM TRA Ý KIẾN HỌC SINH

Các em hãy vui lòng đọc, suy nghĩ rồi khoanh tròn vào phương án trả

lời mà em cho là hợp lí nhất. Chân thành cảm ơn!

Câu hỏi 1. Em có suy nghĩ như thế nào về năng lực thực nghiệm?

A. Không quan trọng.

B. Rất quan trọng.

C. Quan trọng.

Câu hỏi 2. Các em có nhu cầu bồi dưỡng năng lực thực nghiệm không?

A. Không cần bồi dưỡng.

B. Muốn.

C. Rất muốn.

Câu hỏi 3. Trước bài thí nghiệm thực hành, giáo viên có hướng dẫn các em

lập bản kế hoạch thí nghiệm không?

A. Hầu như không.

B. Giáo viên chỉ yêu cầu xem trước nội dung bài thực hành.

C. Hướng dẫn chi tiết.

Câu hỏi 4. Các dụng cụ thí nghiệm cơ bản trong phòng thí nghiệm như:

Đồng hồ đo điện đa năng, máy đo thời gian hiện số, nguồn điện… Em có sử dụng

thành thạo không?

A. Không biết cách sử dụng.

B. Sử dụng thành thạo.

C. Biết sử dụng nhưng còn vụng về.

Câu hỏi 5. Các em có bắt gặp các bài tập thực nghiệm trong các đề kiểm tra

không?

A. Hầu như không.

B. Có nhưng rất ít.

C. Thường xuyên.

Câu hỏi 6. Giáo viên có yêu cầu các em sửa chữa thiết bị thí nghiệm hư

hỏng hay chế tạo dụng cụ thí nghiệm nào không?

A. Hầu như không.

B. Có, đã chế tạo một vài dụng cụ đơn giản.

C. Đã chế tạo và sửa chữa nhiều dụng cụ thí nghiệm.

Câu hỏi 7. Bài thực hành thí nghiệm trong sách giáo khoa, Thầy cô có thực

hiện đầy đủ cho các em không?

A. Không thực hiện.

B. Có thực hiện nhưng sơ sài.

C. Thực hiện đầy đủ, chi tiết.

Câu hỏi 8. Trong các bài học có thí nghiệm vật lí, các em có được làm thí

nghiệm không?

A. Hầu như không.

B. Thường xuyên.

C. Một số ít thí nghiệm.

Câu hỏi 9. Khi sử dụng một dụng cụ, thiết bị thí nghiệm mới, các em có

được thầy cô hướng dẫn chi tiết cách thức sử dụng không?

A. Không.

B. Có, nhưng hướng dẫn sơ sài.

C. Hướng dẫn chi tiết.

Câu hỏi 10. Các thiết bị thí nghiệm trong phòng thực hành chất lượng có tốt

không?

A. Chất lượng kém, hầu như không sử dụng được.

B. Chỉ một số dụng cụ sử dụng được.

C. Đa số sử dụng tốt.

KẾT QUẢ THĂM DÒ Ý KIẾN GIAO VIEN VÀ HỌC SINH

Bảng P1.1. Bảng tổng hợp kết quả thăm dò ý kiến giáo viên

Câu 5 1 2 3 4 6 7 8 9 10 Chọn

6 13 4 15 25 21 27 21 9 17 A 30,2% 9,3% 34,9% 58,1% 14,3% 48,8% 62,8% 48,8% 20,9% 39,5%

7 30 12 24 6 9 11 9 15 13 B 69,8% 27,9% 55,8% 14,3% 16,3% 20,9% 25,6% 20,9% 34,9% 30,3%

0 27 4 12 30 13 5 13 19 13 C 0% 62,8% 9,3% 27,6% 69,4% 30,3% 11,6% 30,3% 44,2% 30,2%

Bảng P1.2.Tổng hợp kết quả thăm dò ý kiến học sinh

Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Chọn

5 5 36 74 123 113 18 136 28 72 A 3,44% 3,44% 24,8% 51,0% 84,8% 77,9% 12,4% 93,8% 19,3% 49,7%

132 25 73 5 18 15 75 4 104 65 B 91,0% 17,2% 50,3% 3,44% 12,4% 10,3% 51,7% 2,8% 71,7% 44,8%

8 115 36 66 4 17 52 17 13 8 C 5,56% 79,3% 24,9% 45.5% 2,8% 11,8% 35,9% 3,4% 9,0% 5,5%

PHỤ LỤC 4

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

PHỤ LỤC 5

BÀI KIỂM TRA 45 PHÚT

DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

I. PHẦN TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN

Câu 1. Hạt tải điện trong kim loại là

A. ion dương và ion âm.

B. electron và ion dương.

C. electron.

D. electron, ion dương và ion âm.

Câu 2. Một vật dẫn ở trạng thái siêu dẫn thì:

A. Nhiệt độ của nó bằng 00K.

B. Dòng điện chạy qua nó bằng không.

C. Nhiệt lượng tỏa ra trên vật là lớn nhất.

D. Điện trở của nó bằng không.

Câu 3. Trong dung dịch điện phân, các hạt tải điện được tạo thành do

A. Các electron bứt ra khỏi nguyên tử trung hòa.

B. Sự phân li các phân tử thành ion.

C. Các nguyên tử nhận thêm electron.

D. Sự tái hợp các ion thành phân tử.

Câu 4. Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về cách mạ một huy

chương bạc?

A. Dùng muối AgNO3.

B. Đặt huy chương ở giữa anốt và catốt.

C. Dùng anốt bằng bạc.

D. Dùng huy chương làm catốt.

Câu 5. Dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron là

dòng điện trong môi trường

A. Kim loại. B. Chất điện phân.

C. Chất khí. D. Chất bán dẫn.

Câu 6. Hiện tượng hồ quang điện được ứng dụng

A. Trong kĩ thuật hàn điện. B. Trong kĩ thuật mạ điện.

C. Trong điốt bán dẫn. D. Trong ống phóng điện tử.

Câu 7. Silic pha tạp asen thì nó là bán dẫn

A. Hạt tải cơ bản là eletron và là bán dẫn loại n.

B. Hạt tải cơ bản là eletron và là bán dẫn loại p.

C. Hạt tải cơ bản là lỗ trống và là bán dẫn loại n.

D. Hạt tải cơ bản là lỗ trống và là bán dẫn loại p.

Câu 8. Lỗ trống là

A. Một hạt có khối lượng bằng electron nhưng mang điện +e.

B. Một ion dương có thể di chuyển tụ do trong bán dẫn.

C. Một vị trí liên kết bị thếu electron nên mang điện dương.

D. Một vị trí lỗ nhỏ trên bề mặt khối chất bán dẫn.

Câu 9. Nhận xét nào sau đây không đúng về lớp tiếp xúc p - n ?

A. Là chỗ tiếp xúc bán dẫn loại p và bán dẫn loại n;

B. Lớp tiếp xúc này có điện trở lớn hơn so với lân cận;

C. Lớp tiếp xúc cho dòng điện dễ dàng đi qua theo chiều từ bán dẫn n

sang bán dẫn p;

D. Lớp tiếp xúc cho dòng điện đi qua dễ dàng theo chiều từ bán dẫn p

sang bán dẫn n.

Câu 10. ở nhiệt độ phòng, trong bán dẫn Si tinh khiết có số cặp điện tử - lỗ trống bằng 10-13 lần số nguyên tử Si. Số hạt mang điện có trong 2 mol nguyên tử Si

là:

A. 1,205.1011 hạt. C. 6,020.1010 hạt. B. 24,08.1010 hạt. D. 4,816.1011 hạt.

Câu 11. Điốt bán dẫn có tác dụng

A. Chỉnh lưu dòng điện (cho dòng điện đi qua nó theo một chiều).

B. Làm cho dòng điện qua đoạn mạch nối tiếp với nó có độ lớn không

đổi.

C. Làm khuyếch đại dòng điện đi qua nó.

D. Làm dòng điện đi qua nó thay đổi chiều liên tục.

Câu 12. Để vẽ đường đặc tuyến Vôn - Ampe của điôt. Ampe kế phải được

mắc

A. Nối tiếp với điốt. B. Song song với đi ốt.

C. Song song với nguồn điện. D. Nối tiếp với vôn kế.

Câu 13. Khi sử dụng đồng hồ đo điện đa năng hiện số, núm xoay của nó

được đặt ở vị trí DCV 20 có nghĩa đồng hồ là

A. Một vôn kế một chiều có thể đo được hiệu điện thế tối đa là 20 V.

B. Một vôn kế xoay chiều có thể đo được hiệu điện thế tối đa là 20 V.

C. ampe kế một chiều có thể đo được dòng điện tối đa là 20 A.

D. ampe kế xoay chiều có thể đo được dòng điện tối đa là 20 A.

Câu 14. Một mối hàn của một cặp nhiệt điện có hệ số αT = 65 (V/K) được đặt trong không khí ở 200C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 2320C.

Suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó là

A. E = 13,00mV. B. E = 13,58mV.

C. E = 13,98mV. D. E = 13,78mV.

Câu 15. Khi có hiện tượng cực dương tan xảy ra, nếu tăng đồng thời cường

độ dòng điện và thời gian điện phân lên 2 lần thì khối lượng chất giải phóng ra ở

điện cực sẽ:

A. Giảm 4 lần B. Tăng 4 lần

C. Tăng 2 lần D. Không đổi

Câu 16. Một bình điện phân đựng dung dịch đồng sunfat (CuSO4) với anôt

bằng đồng. Khi cho dòng điện không đổi chạy qua bình này trong khoảng thời gian

30 phút, thì thấy khối lượng đồng bám vào catôt là 1,143 g. Biết đồng có A = 63,5

g/mol, n = 1. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là

A. 1,93 mA. B. 1,93 A.

C. 0,965 mA. D. 0,965 A.

Câu 17. Chọn câu sai

A. Ở điều kiện bình thường, không khí là điện môi.

B. Khi bị đốt nóng chất khí trở nên dẫn điện.

C. Nhờ tác nhân ion hóa, trong chất khí xuất hiện các hạt tải điện. D. Khi nhiệt độ hạ đến dưới 0 0C các chất khí dẫn điện tốt.

Câu 18. Cơ chế nào sau đây không phải là cách tải điện trong quá trình dẫn

điện tự lực ở chất khí?

A. Dòng điện làm nhiệt độ khí tăng cao khiến phân tử khí bị ion hóa;

B. Điện trường trong chất khí rất mạnh khiến phân tử khí bị ion hóa ngay

ở nhiệt độ thấp;

C. Catôt bị làm nóng đỏ lên có khả năng tự phát ra electron;

D. Đốt nóng khí để nó bị ion hóa tạo thành điện tích.

Câu 19. Đường đặc tuyến vôn - ampe của đi ốt bán dẫn có dạng

A. Một đường thẳng đi qua gốc toạ độ 0.

B. Một đường cong đối xứng qua gốc toạ độ 0.

C. Một đường không đối xứng, đi qua gốc toạ độ 0.

D. Một cung tròn nhận gốc toạ độ 0 làm tâm.

Câu 20. Các dụng cụ thí nghiệm cần thiết để vẽ đường đặc tuyến Vôn -

ampe của đi ốt là

A. Nguồn điện, biến trở con chạy, điện trở R0, điốt, một vôn kế, một

ampe kế, các dây nối.

B. Nguồn điện, biến trở núm xoay, tụ điện C, điốt, một vôn kế, một

ampe kế, các dây nối.

C. Nguồn điện, biến trở con chạy, điện trở R0, điốt, một ôm kế, một vôn

kế, các dây nối.

D. Nguồn điện, biến trở núm xoay, tụ điện C, tụ điện, một ôm kế, một

ampe kế, các dây nối.

II. TỰ LUẬN Câu 21. Dây tóc bóng đèn 220V - 200W khi sáng bình thường ở 25000C có điện trở lớn gấp 10,8 lần so với điện trở của nó ở 1000C. Tính hệ số nhiệt điện trở

 và điện trở R0 của nó ở 1000C. Coi rằng điện trở của dây tóc bóng đèn trong

khoảng nhiệt độ này tăng bậc nhất theo nhiệt độ.

Câu 22. Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200 cm2, người

ta dùng tấm sắt làm catôt của một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 và anôt là

một thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy qua

trong thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt.

Cho biết đồng có A = 64; n = 2 và có khối lượng riêng  = 8,9.103 kg/m3.

Đáp án:

Phần trắc nghiệm khách quan:

Câu Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 10

C D B B C A A C C B

Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu Câu

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

A A A D B B D D D C

Phần bài tập tự luận:

Câu 21

2 đ



242



220 200

U P đ

+ Điện trở của dây tóc bóng đèn khi đèn sáng bình thường:





Theo bài ra: Coi rằng điện trở của dây tóc bóng đèn trong khoảng nhiệt độ



 R R 1     

    

R R

1 





  

 1 .  



 1

 

  

4,1.10 K

   10,8 1 .

1  2500 100





1, 08

này tăng bậc nhất theo nhiệt độ nên ta có:

R R



22, 4



R 10,8

 242 10,8

      

+ Theo đề:

Câu 22

 4

 2

S 200cm 200.10 m 2.10 m



Trước tiên ta chuyển đổi các đơn vị của các đại lượng về đơn vị chuẩn:

Diện tích:

Thời gian: t = 2 giờ 40 phút 50 giây = 2.3600 + 40.60 + 50 = 96500 giây

Sau khi mạ đồng, tấm sắt sẽ bị đồng bám trên bề mặt vì thế cả khối lượng và

thể tích của tấm sắt sẽ tăng lên.

Bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 và anôt là một thanh đồng nguyên



chất nên xảy ra hiện tượng cực dương tan trong quá trình điện phân.

1 A.I.t F n



0,32(kg)

+ Áp dụng định luật Farađây:

Khối lượng đồng bám vào sắt:

 320 g



1 96500

64.10.96500 2



 0,0018(m) 1,8(mm)

V m   S S.

0,32  2 3 2.10 .8,9.10

+ Chiều dày của lớp mạ được tính:

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm góp phần bồi dưỡng năng lực thực nghiệm trong dạy học chương Dòng điện trong các môi trường Vật lí 11 trung học phổ thông

NLTN

Bối cảnh (tình huống)

Kiến thức + Kiến thức khoa học

Thái độ + Hứng thú với khoa học + Trách nhiệm bảo vệ môi trường

Hình 1.2. Chu trình sáng tạo theo Razumôpxki

Bảng 3.1 Số liệu HS các mẫu được chọn để TNg sư phạm

i

ω

Xi











 320 g



Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm góp phần bồi dưỡng năng lực thực nghiệm trong dạy học chương Dòng điện trong các môi trường Vật lí 11 trung học phổ thông

NLTN

Bối cảnh (tình huống)

Kiến thức + Kiến thức khoa học

Thái độ + Hứng thú với khoa học + Trách nhiệm bảo vệ môi trường

Hình 1.2. Chu trình sáng tạo theo Razumôpxki

Bảng 3.1 Số liệu HS các mẫu được chọn để TNg sư phạm

i

ω

Xi











 320 g



Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok