Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học theo trạm bài Tia hồng ngoại và tia tử ngoại Vật lí 12 nhằm phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:64

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm nghiên cứu các quan điểm dạy học tích cực và làm rõ cơ sở lí luận của dạy học theo trạm; Nghiên cứu chương trình SGK hiện hành, sách GV và các tài liệu tham khảo có liên quan đến nội dung kiến thức bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học theo trạm bài Tia hồng ngoại và tia tử ngoại Vật lí 12 nhằm phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 2  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề Tài: “ TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TRẠM BÀI “TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI” VẬT LÍ 12 NHẰM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH Lĩnh vực: Vật lý Nhóm tác giả: Lê Thị Thao - 0969803535 Nguyến Tất Phương- 0984.925.494 Năm học: 2022 - 2023 1
MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................. 1 1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................... 2 2. Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................... 4 3. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 4 4. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 4 5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 4 6. Những đóng góp của đề tài ............................................................................ 3 NỘI DUNG ......................................................................................... ... 3 Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn ................................................................. 3 1.1. Cơ sở lí luận ............................................................................................. 3 1.1.1. Phương pháp dạy học tích cực ................................................................. 5 1.1.2. Khái niệm về phương pháp tổ chức dạy học theo trạm .......................... ... 5 1.1.3. Phân loại các trạm học tập ................................................................... ... 6 1.1.4. Nguyên tắc dạy học theo phương pháp trạm…………………… ........... ... 4 1.1.5. Quy trình tổ chức dạy học theo trạm …………………………………... .. 5 1.2. Cơ sở thực tiễn .......................................................................................... 5 1.2.1. Thực trạng sử dụng phương pháp dạy học theo trạm trong dạy học ở trường THPT………………………………………………………………………. ........ 7 1.2.2. Khảo sát học sinh về thực trạng dạy học môn Vật lí tại trường THPT….. .. 8 1.2.3. Thuận lợi và khó khăn của việc áp dụng đề tài………………………… .... 9 Chương 2. Thiết kế tiến trình dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lý 12................... ............................................................................. 10 2.1. Kiến thức cần xây dựng…………………………………… ..................... ... 10 2.2. Tổng quan về hệ thống các trạm học tập.................................................. ... 12 2.3. Thiết kế nhiệm vụ ở các trạm ...................................................................... 10 2.4. Khảo sát tính cấp thiết và khả thi của các biện pháp đã đề xuất ................ ... 35 Chương 3. Thực nghiệm sư phạm ..................... ...........................…….. 39 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .................................................................. 42 3.2. Đối tượng, phương pháp thực nghiệm sư phạm ........................................... 42 3.3. Diễn biến Thực nghiệm sư phạm ................................................................ 41 KẾT LUẬN ......................................................................................... ... 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. ... 48 2
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lí do chọn đề tài 1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã được xác định trong Nghị quyết TW 4 khóa VII (1/1993), Nghị quyết TW 2 khóa VIII (12/1996), được thể chế hóa trong luật giáo dục (12/1998). Tại Nghị quyết số 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trí, thể, mĩ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh”. Vì vậy hiện nay, toàn nghành giáo dục đang hướng tới công cuộc đổi mới căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả của giáo dục phổ thông. Định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực của mỗi học sinh. Trong bối cảnh đó, việc tiếp cận, học hỏi, thể nghiệm và áp dụng các phương pháp dạy học tích cực của mỗi giáo viên để thực hiện được mục tiêu giáo dục là việc có tính chất quyết định đối với sự thành công của công cuộc đổi mới. 2. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực của người học đã được ngành giáo dục thực hiện và triển khai đến từng cấp học. Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề đó, chúng tôi cũng từng bước thay đổi phương pháp theo hướng xây dựng các chủ đề dạy học, tìm tòi và vận dụng các phương pháp dạy học tích cực theo hướng tiếp cận năng lực của học sinh. Dạy học theo trạm là một phương pháp dạy học mở, trong đó học sinh được tự lực, sáng tạo, tích cực hoạt động, tham gia giải quyết các nhiệm vụ học tập; có cơ hội nâng cao năng lực làm việc cá nhân, làm việc theo nhóm, phát triển các năng lực chung và năng lực riêng… đặc biệt phương pháp này còn kích thích hứng thú, say mê học tập của người học qua đó phát triển các năng lực của học sinh, nâng cao ý thức học tập suốt đời. Tuy nhiên, việc áp và tổ chức dạy học chủ đề theo phương pháp dạy học này ở trường phổ thông ở Việt Nam chưa nhiều, ở trường tôi cũng ít người áp dụng. 3. Chương Sóng ánh sáng Vật lý 12 là một phần quan trọng trong Chương trình Vật lý phổ thông. Kiến thức về Sóng ánh sáng rất đa dạng và phong phú với nhiều hiện tượng tự nhiên có liên quan, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống với nhiều kiến thức thực tế nhưng cũng có kiến thức lại trừu tượng khó tiếp thu đối với học sinh. Vì vậy, học sinh phải nghiên cứu để hiểu rõ hơn và giải thích một số hiện tượng thực tế trong đời sống. Xuất phát từ các lí do trên, tôi xét thấy cần thiết phải phát triển phương pháp tổ chức dạy học theo trạm và tiến hành nghiên cứu đề tài: Tổ chức dạy học theo 3
trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12 nhằm phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh. 2. Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu các quan điểm dạy học tích cực và làm rõ cơ sở lí luận của dạy học theo trạm. - Nghiên cứu chương trình SGK hiện hành, sách GV và các tài liệu tham khảo có liên quan đến nội dung kiến thức bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12. - Soạn thảo tiến trình dạy học theo phương pháp tổ chức dạy học theo góc bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” đáp ứng yêu cầu phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS. - Tiến hành TN sư phạm theo tiến trình đã soạn thảo để đánh giá hiệu quả của nó đối với việc lĩnh hội kiến thức mới và việc phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS trong quá trình học tập, từ đó bổ sung sửa đổi tiến trình dạy học đã soạn thảo cho phù hợp cũng như vận dụng linh hoạt mô hình này vào thực tiễn dạy học một số bài khác thuộc chương trình Vật lí phổ thông. 3. Đối tượng nghiên cứu - Nội dung kiến thức bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12 - Hoạt động dạy và học bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12. 4. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung kiến thức bài “Tia hồng ngoại và tia. Tia tử ngoại” Vật lý 12 - Các hoạt động dạy và học của GV và HS ở trường THPT. 5. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện đề tài nghiên cứu này, chúng tôi đã phối hợp 2 nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực tiễn. Bao gồm: phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết, phân loại và tổng hợp lý thuyết, phương pháp quan sát và điều tra, phương pháp so sánh đối chiếu, phương pháp thực nghiệm. 6. Những đóng góp của đề tài Về mặt lý luận: Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về thiết kế và tổ chức dạy học theo trạm ở trường THPT nói chung và Vật lí lớp 12 nói riêng. Về mặt thực tiễn: Cung cấp những giái trị cụ thể về mức độ thành công của việc dạy học theo trạm trong giảng dạy Vật lí THPT góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Đây cũng là những yêu cầu của chương trình Giáo dục phổ thông 2018. 4
PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 1.1. Cơ sở lý luận 1.1.1. Phương pháp dạy học tích cực Bản chất của dạy học tích cực là đề cao chủ thể nhận thức, chính là phát huy tính tự giác, chủ động của người học, lấy người học làm trung tâm. Khai thác động lực của người học để để phát triển chính họ, coi trọng lợi ích nhu cầu của cá nhân người học, đảm bảo cho họ được thích ứng với đời sống xã hội. Dạy học tích cực tập trung vào giáo dục con người như một tổng thể. Trong dạy học tích cực, GV giúp HS tự khám phá trên cơ sở tự giác và được tự do suy nghĩ, tranh luận, đề xuất giải quyết vấn đề. GV trở thành người thiết kế và tạo môi trường cho phương pháp học tích cực, khuyến khích, ủng hộ, hướng dẫn hoạt động của HS, thử thách và tạo động cơ cho HS, khuyến khích đặt câu hỏi và đặt ra vấn đề cần giải quyết. HS trở thành người khám phá, khai thác, tư duy, liên hệ, người thực hiện, chủ động trao đổi, xây dựng kiến thức và cao hơn nữa là “người nghiên cứu”. Qua kiểu dạy học này, HS được tập dượt giải quyết những tình huống vấn đề sẽ gặp trong đời sống xã hội. Thông qua đó, HS vừa lĩnh hội được kiến thức, vừa có những thái độ và hành vi ứng xử thích hợp cũng như HS đã tự lực hình thành và phát triển dần nhân cách của một con người hành động, con người thực tiễn “tự chủ, năng động, sáng tạo, biết lựa chọn các vấn đề để đi đến quyết định đúng, có năng lực giải quyết vấn đề, có năng lực tự học, biết cộng tác làm việc, có năng lực tự điều chỉnh”, đáp ứng mục tiêu giáo dục thời kì đổi mới. 1.1.2. Khái niệm về phương pháp tổ chức dạy học theo trạm Dạy học theo trạm là một phương pháp tổ chức hoạt động học tập trong đó HS tự lực, chủ động thực hiện lần lượt những nhiệm vụ độc lập khác nhau tại các vị trí xác định trong hoặc ngoài không gian lớp học (gọi là các trạm). Trong phương pháp tổ chức dạy học theo trạm, HS làm việc cá nhân, theo cặp hoặc theo nhóm để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau ở các trạm về một nội dung kiến thức xác định. Các nhiệm vụ nhận thức ở mỗi trạm cần có tính tương đối độc lập với nhau, sao cho HS có thể bắt đầu từ một trạm bất kì. Sau khi hoàn thành trạm đó HS sẽ chuyển sang một trạm bất kì còn lại. Ta cũng có thể tổ chức các trạm này theo một vòng tròn để đảm bảo trật tự của tiết học, vì vậy phương pháp tổ chức dạy học này còn có tên là phương pháp tổ chức dạy học theo vòng tròn. Cho đến nay, việc phát triển phương pháp tổ chức dạy học theo trạm cũng như các trạm học tập vẫn còn đang được nghiên cứu, các nghiên cứu này thường được đưa lên mạng và mọi trường phổ thông đều có thể sử dụng. Và trường hợp lí tưởng là khi người học đã được huấn luyện tốt có thể tự lấy thông tin trên mạng, tự tìm thấy các trạm học tập cần thiết và hứng thú để tự thực hiện. Khi đó, dạy học theo trạm sẽ trở thành một hình thức dạy học mở thực sự. 5
1.1.3. Phân loại trạm học tập Có rất nhiều cách phân loại các trạm học tập như: phân loại theo vị trí, phân loại theo các pha xây dựng kiến thức, phân loại theo mức độ yêu cầu của nhiệm vụ, phân loại theo phương tiện, phân loại theo vai trò các trạm, theo hình thức làm việc. Mặc dù có nhiều tiêu chí để phân loại nhưng các trạm dù phân loại theo cách nào cũng xếp thành 2 nhóm chính: + Nhóm 1: Trạm bắt buộc là hệ thống các trạm có nội dung kiến thức bắt buộc, trọng tâm của bài học. Sau khi hoàn thành các trạm này sẽ hình thành cho học sinh những kiến thức và kĩ năng cơ bản mà bài học yêu cầu. + Nhóm 2: Trạm tự chọn là nhóm trạm học sinh có thể lựa chọn các trạm có mức độ khó – dễ khác nhau để làm hoặc có thể làm hết tất cả các trạm tự chọn nếu có đủ thời gian và trình độ, tuy nhiên người dạy cần phải quy định cho người học thực hiện đủ số lượng trạm theo quy định. Các trạm này thường có nội dung mở, vui để tạo hứng thú cho người học. Trong phương pháp tổ chức dạy học theo trạm, học sinh làm việc cá nhân, theo cặp hoặc theo nhóm để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau ở các trạm về một nội dung kiến thức xác định. Các nhiệm vụ nhận thức ở mỗi trạm cần có tính tương đối độc lập với nhau, sao cho người học có thể bắt đầu từ một trạm bất kì. Sau khi hoàn thành trạm đó học sinh sẽ chuyển sang một trạm bất kì còn lại. Ngoài ra, cũng có thể tổ chức các trạm học tập theo 1 vòng tròn để đảm bảo trật tự tiết học, vì vậy phương pháp này còn gọi là dạy học theo vòng tròn (Circuit training) (Hình 1.1) Hình 1. 1. Sơ đồ vòng tròn học Hình 1.2. Sơ đồ vòng tròn học tập có các trạm tập tự chọn 1.1.4. Nguyên tắc dạy học theo phương pháp trạm Để tạo được sự hứng thú, say mê học tập, từ đó thu được kết quả cao trong quá trình khi tổ chức dạy học theo trạm thì việc thiết kế nội dung các trạm học tập sao cho thu hút được sự chú ý của học sinh là điều vô cùng quan trọng. Vì vậy, khi xây dựng hệ thống các trạm học tập cần phải tuân theo các quy tắc sau: 6
- Nhiệm vụ học tập ở các trạm phải tương đối độc lập với nhau sao cho từng nhóm học sinh có thể chọn nhiệm vụ ở một trạm bất kì làm trạm xuất phát và sau khi hoàn thành nhiệm vụ ở trạm này, các nhóm học sinh vào bất kì trạm nào theo sở thích nếu trạm đó hiện tại chưa có nhóm khác thực hiện. Nếu một bài có nhiều nội dung, ta có thể chia thành nhiều trạm học tập, sao cho mỗi trạm có các nhiệm vụ học tập là độc lập với nhau. Chúng ta cũng có thể tổ chức dạy học theo trạm cho nhiều bài cùng một lúc trong nhiều tiết học. - Nhiệm vụ ở các trạm phải hấp dẫn, rõ ràng, phù hợp với năng lực của học sinh. Đồng thời, các nhiệm vụ này cũng có tác dụng phân hóa được học sinh. Thời gian dành cho mỗi trạm phụ thuộc vào nội dung công việc ở từng trạm nhưng phải đảm bảo được thời gian của tiết học. - Các trạm có thí nghiệm hoặc các thiết bị hỗ trợ thì thí nghiệm hoặc các thiết bị hỗ trợ phải đơn giản, dễ thao tác phù hợp với thí nghiệm của học sinh, giải thích được hiện tượng tự nhiên hoặc tìm hiểu được ứng dụng để tạo được sự hứng thú và sự say mê học tập của học sinh. - Số lượng các trạm không nên quá nhiều có thể tạo ra sự nhàm chán và mệt mỏi cho học sinh. Vì vậy, khi tổ chức dạy học theo trạm, cần thiết kế một hệ thống các trạm học tập với số lượng vừa phải thì mới tạo ra được sự thích thú cho học sinh, có như vậy kết quả học tập mới khả quan. - Ngoài các nhiệm vụ bắt buộc, ta cần phải xây dựng các trạm với các nhiệm vụ tự chọn với mức độ khó – dễ khác nhau để cá biệt hóa năng lực của học sinh, đồng thời tránh được sự ùn tắc trong quá trình thực hiện nhiệm ở các trạm, tạo hứng thú cho các em trong học tập. - Giáo viên nên cung cấp đáp án hoặc hệ thống trợ giúp tương ứng với các nhiệm vụ mà từng nhóm đang thực hiện để học sinh tự kiểm tra và đánh giá kết quả của bản thân và của nhóm. - Các học sinh phải được phát phiếu học tập tương ứng với trạm mà nhóm đang thực hiện để tối ưu hóa thời gian làm việc của từng cá nhân và từng nhóm. - Trước khi tổ chức dạy học, giáo viên cần phải sinh hoạt để thống nhất với học sinh nội quy làm việc, hình thức đánh giá kết quả hoàn thành nhiệm vụ của cá nhân cũng như của nhóm. 1.1.5. Quy trình tổ chức dạy học theo trạm Để tổ chức một chủ đề dạy học áp dụng dạy học theo trạm, giáo viên cần thực hiện theo các vấn đề sau: Giai đoạn 1: Chọn nội dung, xác định sơ bộ các trạm, tên trạm Giai đoạn 2: Thiết kế kế hoạch bài học Thiết kế kế hoạch bài học gồm các bước cụ thể sau: - Bước 1. Xác định mục tiêu bài học 7
- Bước 2. Chuẩn bị các phương tiện dạy học - Bước 3. Thiết kế nhiệm vụ các trạm Đây là bước rất quan trọng trong dạy học theo trạm. Nhiệm vụ ở mỗi trạm được thiết kế dạng phiếu học tập với các nội dung cụ thể: mục tiêu của trạm; phương tiện, đồ dùng; phương pháp và hình thức làm việc; thời gian tối đa; các nhiệm vụ cụ thể; yêu cầu kết quả và trình bày. - Bước 4: Thiết kế hỗ trợ các trạm - Bước 5: Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể Bao gồm các hoạt động cụ thể là: Bố trí sơ đồ không gian các góc học tập, dẫn nhập, giao nhiệm vụ học tập, lập các nhóm học tập, tổ chức học tập tại các góc, hoạt động đánh giá và xác nhận kiến thức, vận dụng kiến thức Giai đoạn 3. Thực hiện dạy học (tổ chức dạy học trên lớp). Bước 1. Thống nhất nội quy học tập theo trạm Giáo viên giới thiệu khái quát nội dung chủ đề và nội dung học tập ở các trạm, số lượng các trạm. Giới thiệu phiếu học tập – phiếu hỗ trợ và cách làm việc trên các phiếu học tập,.. Bước 2. Chia nhóm Đây là công việc đơn giản nhưng lại rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả của quá trình học tập. Tùy thuộc vào mức độ khó – dễ, của kiến thức, thời gian, mà giáo viên có thể cho học sinh tự chia nhóm theo sở thích hoặc giáo viên tự chia nhóm để việc học được thuận lợi và tránh mất nhiều thời gian. Bước 3. Tổ chức cho các cá nhân, các nhóm làm việc Học sinh có thể làm việc cá nhân, theo cặp hay theo nhóm tùy theo yêu cầu nhiệm vụ học tập ở mỗi trạm. Bước này giáo viên quan sát và trợ giúp cho học sinh khi gặp phải khó khăn trong quá trình giải quyết các nhiệm vụ học tập. Bước 4. Tổng kết kết quả học tập Sau khi các nhóm đã hoàn thành nhiệm vụ các trạm theo thời gian quy định, từng nhóm cử đại diện trình bày kết quả trạm cuối cùng mà nhóm vừa hoàn thành trước lớp. Thứ tự trình bày là bắt đầu từ trạm 1. Khi các nhóm đã báo cáo xong, giáo viên trình chiếu đáp án cho từng trạm, các nhóm trao đổi phiếu học tập cho nhau để đánh giá kết quả hoàn thành nhiệm vụ của các nhóm ở từng trạm, trên cơ sở đó các đánh giá – cho điểm các nhóm khác đối với tiêu chí: đánh giá phiếu học tập. Yêu cầu học sinh thu dọn các trạm học tập sau khi hoàn thành công việc. Không được làm hư hỏng thiết bị và mất trật tự trong khi đang học tập. 8
1.2. Cơ sở thực tiễn 1.2.1. Thực trạng sử dụng phương pháp dạy học theo trạm trong dạy học ở trường THPT - Thực tiễn dạy học các môn Vật lí ở trường THPT nói chung, môn Vật lí ở trường THPT Quỳnh Lưu 2 nói riêng, việc hình thành năng lực cho học sinh chủ yếu thông qua tiến hành các tiết lên lớp. Trong quá trình dạy học, giáo viên kết hợp nhiều phương pháp, sử dụng các thiết bị dạy học hiện có hoặc tự làm, vận dụng công nghệ thông tin để làm phong phú cho bài giảng. Để hoàn thành nhiệm vụ, các nhóm học sinh chủ yếu dựa vào sách giáo khoa, sách tham khảo, truy cập internet để tìm kiếm thông tin lí thuyết, hình ảnh,…rồi làm và trình bày báo cáo dưới dạng powerpoint hoặc word… Những cách thức tổ chức đó đã góp phần giúp học sinh rèn luyện được nhiều kỹ năng là tiền đề cho việc hình thành những năng lực chung và năng lực chuyên biệt của học sinh. Tuy nhiên, thực trạng việc dạy và học Vật lí trong nhà trường phổ thông nói chung, trường THPT Quỳnh Lưu 2 nói riêng vẫn còn những tồn tại là: nội dung bài học khô khan, kiến thức trừu tượng, nặng về lí thuyết, nhưng sự gắn liền với thực tiễn còn ít, các giáo viên áp dụng phương pháp dạy học tích cực vào dạy đại trà còn chưa nhiều. - Dạy học chủ đề theo phương pháp trạm trong môn Vật lí là phương pháp dạy học để người học chủ động làm việc với các trạm kiến thức độc lập, học sinh có thể làm việc cá nhân hoặc theo cặp hoặc theo nhóm. Như vậy, học sinh không chỉ tự mình lĩnh hội các kiến thức mà còn rèn luyện cho học sinh các kĩ năng, hình thành các năng lực chuyên biệt cần thiết để phát triển bản thân trong tương lai. - Phương pháp dạy học theo trạm xuất hiện từ đầu thế kỉ XX dưới dạng sơ khai. Nó chính thức được sử dụng như một hình thức dạy học bởi hai người Anh là Morgan và Adamson trong giờ học thể dục. Tại đó hai ông đã xây dựng một vòng tròn luyện tập giúp học sinh nâng cao thể lực và thành tích cá nhân khi thi đấu. - Ở Việt Nam, dạy học theo trạm đã được nghiên cứu và ứng dụng trong dạy học Vật lí từ năm 2009 tại Đại học Sư phạm Hà Nội. Từ đó đến nay, đã có một số luận văn và bài viết nhỏ của một số tác giả vận dụng dạy học theo trạm ở chương trình trung học cơ sở và THPT như sau: + Trần Văn Nghiên (2010), Tổ chức dạy học theo trạm một số kiến thức chương “Mắt – các dụng cụ quang học” – Vật lý 11 nâng cao. Luận văn thạc sỹ giáo dục. Đại học Sư phạm Hà Nội. + Trần Văn Thái (2012), Tổ chức dạy học theo trạm một số kiến thức của chương “ Chất khí” – Vật lí 10 cơ bản. Luận văn thạc sỹ giáo dục học. Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. + Phùng Việt Hải, Phùng Thị Tố Loan và Lê Thị Diệu (2013), Ứng dụng PPDH theo trạm trong dạy học chương “Chất khí” – Vật lí 10. Tạp chí khoa học số 01. Trường Đại học An Giang. 9
Kết quả nghiên cứu của các tác giả đã chứng minh được kiểu dạy học theo trạm là khả thi và mang lại hiệu quả cao trong dạy học các chủ đề theo hướng phát triển năng lực cho học sinh. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn chưa được nhiều giáo viên phổ thông vận dụng để dạy ở trường THPT. 1.2.2. Khảo sát học sinh về thực trạng dạy học môn Vật lí tại trường THPT Chúng tôi tiến hành khảo sát ý kiến của 120 HS tại 3 lớp tại trường THPT Quỳnh Lưu 2. Kết quả thu được như sau: TT Câu hỏi Kết quả khảo sát 1 Em có thích học môn Vật lí không? Thích: 40/120 (33,33%) Không thích: 80/120 (66,67%) 2 Em đã được học phương pháp dạy học Rồi: 40/120 (33,33%) theo trạm chưa? Chưa: 80/120 (66,67%) 3 Trong giờ học Vật lí các em có hay Thường xuyên: 10/120 (8,33%) được GV trao quyền tự chủ, tự học, tự Thỉnh thoảng: 30/120 (25%) tìm tòi, xây dựng kiến thức dưới sự hướng dẫn của GV không? Không bao giờ: 80/120(66,67%) 4 Trong giờ học Vật lí các em có hay Có: 20/120 (16,67%) được tự làm thí nghiệm để thu thập số Không: 100/120 (83,33%) liệu, tự xử lí số liệu nhằm để kiểm chứng các định luật Vật lí không? 5 Trong giờ học Vật lí các em có thích Có: 100/120 (83,33%) được trao đổi, hợp tác nhóm, tự làm thí Không: 20/120 (16,67%) nghiệm để hình thành kiến thức mới không? Qua số liệu thu thập được, tôi thấy rằng tỉ lệ HS thích học môn Vật lí ít. Đây là vấn đề đáng lo ngại đối với môn Vật lí của nhà trường. Trong quá trình dạy học, GV chưa thực quan tâm đến vấn đề phát triển năng lực cho HS, phần lớn chỉ quan tâm đến việc truyền thụ kiến thức một chiều, thụ động. Điều này chứng tỏ vai trò của GV trong dạy học chưa kích thích được hứng thú học tập ở HS. Đa số các em thích được chủ động, tự làm thí nghiệm, tự tìm tòi để hình thành kiến thức mới. Các em thích được thảo luận, trao đổi, hoạt động nhóm, học hỏi nhau để phát triển năng lực của bản thân. Vì vậy việc thay đổi phương pháp dạy học là việc làm cấp bách và cần thiết. 10
1.2.3. Thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng đề tài 1.2.4.1. Thuận lợi Mục tiêu giáo dục phổ thông hiện nay trong chiến lược đổi mới căn bản và toàn diện đã có sự thay đổi, chú trọng đến việc phát triển toàn diện năng lực cho HS trong đó nhấn mạnh đến năng lực hợp tác. Sự thay đổi này đã có tác động to lớn thúc đẩy các tổ chức giáo dục, nhà trường và GV chú trọng hơn đến những hoạt động nhằm phát triển năng lực hợp tác cho HS. Dự thảo chương trình GDPT 2018 cùng với các bộ sách tham khảo, chương trình tập huấn các modun là kim chỉ nam chỉ đường cho các GV tiếp cận phương pháp dạy học phát triển năng lực cho HS. Các GV luôn quan tâm đến vấn đề tích cực hóa trong dạy học, cũng như nghiên cứu các biện pháp, kỹ thuật dạy học để nâng cao hiệu quả dạy học. Các GV đều nhận thức đúng đắn về sự cần thiết của việc xây dựng và sử dụng các trạm trong dạy học môn Vật lí. Cơ sở vật chất phục vụ đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) những năm qua đã được đặc biệt chú trọng. Nhiều dự án của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã và đang được triển khai thực hiện trên phạm vi cả nước đã từng bước cải thiện điều kiện dạy học và áp dụng công nghệthông tin - truyền thông ở các trường trung học, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động đổi mới PPDH. Cơ sở vật chất, thiết bị dạy học của nhà trường phổ thông ngày được trang bị ngày càng đầy đủ, đáp ứng được yêu cầu giảng dạy cho GV. 1.2.4.2. Khó khăn Đa số GV hiện nay khi dạy học vẫn còn áp dụng theo hình thức cũ chưa phát huy được năng lực hợp tác của HS. Số GV thường xuyên chủ động, sáng tạo trong việc phối hợp các PPDH cũng như sử dụng các PPDH phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS còn chưa nhiều. Dạy học vẫn nặng về truyền thụ kiến thức lí thuyết. Việc rèn luyện kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn cho HS thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp chưa thực sự được quan tâm. Việc ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thông, sử dụng các phương tiện dạy học chưa được thực hiện rộng rãi. Số lượng HS thụ động trong học tập còn rất nhiều, không khí học tập chưa tốt, bên cạnh đó vẫn còn hiện tượng HS học “đối phó”. Hiện nay sĩ số HS trong lớp khá đông, không gian hoạt động chật hẹp dẫn đến việc tổ chức dạy học theo trạmbị hạn chế, dễ dẫn tới lớp ồn ào ảnh hưởng đến các lớp khác, việc bao quát lớp của GV là rất khó nên số lượng dạy học theo trạm được tổ chức còn rất ít. Ngoài ra, việc tổ chức dạy học theo trạm có thu hút được HS hay không? Có tạo nên hứng thú cho HS không? Điều này còn phụ thuộc vào trình độ, năng lực tổ chức xây dựng các trạm học tập của GV. 11
Chương 2. Thiết kế tiến trình dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lý 12 2.1. Kiến thức cần xây dựng: - Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại, tia tử ngoại - Tìm hiểu một số tính chất, ứng dụng của tia hồng ngoại và tia tử ngoại 2.2. Tổng quan về hệ thống các trạm học tập TRẠM NỘI DUNG MỤC TIÊU Phát hiện sự tồn tại của tia Phát hiện sự tồn tại của tia hồng 1A hồng ngoại và tia tử ngoại ngoại và tia tử ngoại bằng quang bằng quang điện trở điện trở bằng bộ thí nghiệm thật Phát hiện sự tồn tại của tia Phát hiện sự tồn tại của tia hồng Phát hiện 1B hồng ngoại và tia tử ngoại ngoại và tia tử ngoại thông qua thí sự tồn tại bằng quang điện trở nghiệm mô phỏng trên máy vi tính. của tia hồng Phát hiện sự tồn tại của tia Tái hiện lại thí nghiệm lịch sử phát ngoại, tia hồng ngoại thông qua tác hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại 2 tử ngoại dụng nhiệt của Herschel thông qua tác dụng nhiệt của tia hồng ngoại. Phát hiện sự tồn tại của tia Tái hiện lại thí nghiệm lịch sử phát 3 tử ngoại bằng bạc clorua hiện sự tồn tại của tia tử ngoại của Ritter bằng bạc clorua. Tìm hiểu ứng dụng của tia Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo của 4 hồng ngoại trong bếp hồng bếp hồng ngoại, ưu và nhược điểm ngoại của bếp hồng ngoại. Tìm hiểu ứng dụng của tia Tìm hiểu ứng dụng của tia hồng hồng ngoại trong thiết bị ngoại trong thiết bị điều khiển từ 5 điều khiển từ xa. Khảo sát xa. Khảo sát tính chất phản xạ, Tính tính chất phản xạ, khúc xạ khúc xạ của tia hồng ngoại. chất, ứng của tia hồng ngoại. dụng của Tìm hiểu ứng dụng tia Tìm hiểu cấu tạo nhiệt kế hồng tia hồng 6 hồng ngoại trong nhiệt kế ngoại và ưu điểm của nhiệt kế hồng ngoại, tia hồng ngoại ngoại so với nhiệt kế thủy ngân. tử ngoại Thông qua một số ảnh hồng ngoại, tìm hiểu ứng dụng của công nghệ Tìm hiểu ứng dụng của tia chụp ảnh hồng ngoại trong trong 7 hồng ngoại trong công nghiên cứu động vật, dò tìm dấu nghệ chụp ảnh hồng ngoại vết, dò tìm thân nhiệt để kiểm soát dịch bệnh, trong thiên văn học, tìm kiếm cứu nạn, chữa cháy,... 12
Tính chất gây phát quang Khảo sát tính chất gây phát quang 8 của tia tử ngoại – Thí của tia tử ngoại thông qua thí nghiệm với nước Tonic nghiệm với nước Tonic. Tìm hiểu ứng dụng của tia Giải thích nguyên tắc hoạt động của 9 tử ngoại trong bút thử tiền, bút thử tiền, bút tàng hình. bút tàng hình Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc Tìm hiểu ứng dụng của tia hoạt động của đèn huỳnh quang, ưu 10 tử ngoại trong đèn huỳnh và nhược điểm của đèn huỳnh quang quang so với đèn sợi đốt. Hình 2.1. Sơ đồ tổng quan các trạm bài “Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại” 2.3. Thiết kế nhiệm vụ ở các trạm 2.3.1. Trạm 1: Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng quang điện trở a. Mục tiêu - Xây dựng được phương án thí nghiệm và biết cách thí nghiệm phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại. - Rèn luyện kĩ năng TN, quan sát và khái quát hóa kiến thức. b. Dụng cụ thí nghiệm * Trạm 1A: Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng đầu thu quang điện trở - Bảng quang học bằng thép kích thước 80cm x 45cm có chân đế - Đèn phát ánh sáng trắng 12V – 12W có đế nam châm - Nguồn 12V - Lăng kính tam giác đều có đế nam châm - Màn quan sát - Đầu thu bức xạ là một quang điện trở được mắc nối tiếp với một pin 1,5V có đế nam châm 13
- Điện kế * Trạm 1B: Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng thí nghiệm mô phỏng - Máy vi tính có phần mềm thí nghiệm mô phỏng thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại của PGS.TS Nguyễn Xuân Thành - trường ĐHSP Hà Nội c. Phiếu học tập Họ và tên:....................................... Lớp:.......... ...... Nhóm............... PHIẾU HỌC PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA HỒNG NGOẠI TẬP VÀ TIA TỬ NGOẠI BẰNG QUANG ĐIỆN TRỞ TRẠM 1 Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính: Ngoài những bức xạ quan sát được, còn có thể tồn tại bức xạ nào khác không? ....................................................................................................................... ....................................................................................................................... Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán Dụng cụ thí nghiệm cần có ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... Bố trí thí nghiệm Các bước tiến hành ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... Nhận xét về hiện tượng quan sát được .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 14
d. Hệ thống phiếu trợ giúp PHIẾU 1 Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng Có thể vẫn còn những bức giới hạn trong phạm vi hẹp từ xạ nào đó ngoài vùng này. 0,4μm đến 0,76μm. PHIẾU 2 Phương án thí nghiệm: Tiến hành thí Quang điện trở là một nghiệm tán sắc ánh sáng. Hứng dải quang điện trở làm bằng chất phổ của ánh sáng trắng lên đầu thu bức xạ quang dẫn. Điện trở của làm bằng quang điện trở đã được nối với quang điện trở có thể bị một điện kế chứng minh. Dịch chuyển đầu giảm nhanh khi được thu trong, ngoài miền ánh sáng nhìn thấy chiếu ánh sáng thích hợp. và quan sát độ lệch của kim điện kế. PHIẾU 3A Bố trí thí nghiệm: PHIẾU 3B Bố trí thí nghiệm: 15
2.3.2. Trạm 2: Phát hiện sự tồn tại của a hồng ngoi thông qua tác dụng nhiệt a. Mục tiêu - Xây dựng được phương án thí nghiệm và biết cách tiến hành thí nghiệm phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại thông qua tác dụng nhiệt. - Rèn luyện kĩ năng TN, quan sát và khái quát hóa kiến thức. b. Dụng cụ thí nghiệm - Lăng kính - Ánh sáng trắng: ánh sáng mặt trời - Nhiệt kế - Hộp giấy - Tấm kim loại để gắn lăng kính vào hộp giấy c. Phiếu học tập Họ và tên:............................................. Lớp:.................. Nhóm....................... PHIẾU HỌC PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA HỒNG NGOẠI TẬP THÔNG QUA TÁC DỤNG NHIỆT TRẠM 2 Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính: Ngoài những bức xạ quan sát được, còn có thể tồn tại bức xạ nào khác không? ................................................................................................................. Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán Dụng cụ thí nghiệm cần có ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... Bố trí thí nghiệm Các bước tiến hành ............................................................................. ............................................................................. ............................................................................. ............................................................................. ............................................................................. Nhận xét về hiện tượng quan sát được .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 16
d. Hệ thống phiếu trợ giúp PHIẾU 1 Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng giới hạn trong phạm vi Có thể vẫn còn những bức hẹp từ 0,4μm đến 0,76μm. xạ nào đó ngoài vùng này. PHIẾU 2 Ánh sáng Bức xạ không Phương án TN: nhìn thấy nhìn thấy cũng - Cho ánh mặt trời đi qua lăng có tính có thể có tính kính. Điều chỉnh lăng kính sao chất tác chất tác dụng cho dải quang phổ hiện lên rõ dụng nhiệt nhiệt. nét. - Đo nhiệt độ ở trong và ngoài vùng quang phổ. PHIẾU 3 Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại: - Frederick Herschel sinh năm 1738, là một nhà thiên văn học ở Đức. - Cuối năm 1799, Herschel bắt đầu nghiên cứu ánh sáng mặt trời. Ông đã chế tạo ra một chiếc lăng kính lớn. Trong một căn phòng tối, ông chiếu quang phổ đủ mọi màu sắc qua lăng kính lên một vách tường xa, sau đó ông cẩn thận tiến hành đo nhiệt độ của mỗi chùm ánh sáng có màu riêng biệt. - Kết quả thu được khiến cho Herschel vô cùng bất ngờ: nhiệt độ tăng dần theo thứ tự thấp nhất là màu tím và cao nhất là màu đỏ. Trong lúc bất ngờ đó ông đã đặt nhiệt kế vào chỗ tối bên cạnh ánh sáng màu đỏ và cũng là phía ngoài của quang phổ. Theo lý thuyết, thông thường thì nhiệt kế phải giữ nguyên mức nhiệt độ bởi vì nó không đặt trong luồng ánh sáng chiếu thẳng. Nhưng hoàn toàn ngược lại, trên bề mặt nhiệt kế lại cho hiển thị mức nhiệt độ cao nhất. - Sau đó, Herschel đã phát hiện ra loại tia sáng phát nhiệt này có khả năng sinh ra chiếu xạ và phản xạ giống như ánh sáng. Bởi vì loại tia sáng này xuất hiện ở ngoài ánh sáng màu đỏ và thế là Herschel đã đặt tên cho nó là tia hồng ngoại. 17
2.3.3. Trạm 3: Phát hiện sự tồn tại của tia tử ngoại bằng bạc clorua a. Mục tiêu - Xây dựng được phương án thí nghiệm và biết cách tiến hành thí nghiệm phát hiện sự tồn tại của tử ngoại bằng bạc clorua AgCl. - Rèn luyện kĩ năng TN, quan sát và khái quát hóa kiến thức. b. Dụng cụ thí nghiệm - Lăng kính - Ánh sáng trắng: ánh sáng mặt trời - Bạc clorua AgCl - Hộp giấy - Tấm kim loại để gắn lăng kính vào hộp giấy c. Phiếu học tập Họ và tên:............................................. Lớp:................... Nhóm...................... PHIẾU HỌC PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA TỬ NGOẠI TẬP BẰNG BẠC CLORUA TRẠM 3 Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính: Ngoài những bức xạ quan sát được, còn có thể tồn tại bức xạ nào khác không? ................................................................................................................. ................................................................................................................. Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán Dụng cụ thí nghiệm cần có ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .Bố trí thí nghiệm Các bước tiến hành ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... Nhận xét về hiện tượng quan sát được .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 18
d. Hệ thống phiếu trợ giúp PHIẾU 1 Ánh sáng nhìn thấy có bước Có thể vẫn còn những bức sóng giới hạn trong phạm vi xạ nào đó ngoài vùng này. hẹp từ 0,4μm đến 0,76μm. PHIẾU 2 Phương án TN: Bạc Clorua AgCl - Cho ánh mặt trời đi qua lăng là hợp chất hóa học Bức xạ kính. Điều chỉnh lăng kính sao màu trắng. Dưới không nhìn cho dải quang phổ hiện lên rõ tác dụng của ánh thấy cũng nét. sáng nhìn thấy, có thể làm - Đặt AgCl ở trong và ngoài AgCl sẽ bị chuyển AgCl vùng quang phổ. Quan sát tốc độ sang màu đen. chuyển sang thay đổi màu của AgCl. màu đen. PHIẾU 3 Lịch sử phát hiện ra tia tử ngoại: - Jonhann Ritter sinh ra ở Đức vào năm 1776, ông là một nhà triết học tự nhiên. - Ritter đã từng nghiên cứu về ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời đối với phản ứng hóa học tìm ra tác dụng của ánh sáng đối với AgCl, khi có ánh sáng chiếu vào thì AgCl sẽ tự động chuyển sang màu đen. - Năm 1801, ông tiến hành thí nghiệm quan sát xem tốc độ làm cho bạc clorua AgCl chuyển màu của tất cả các ánh sáng có giống nhau hay không. Ông chế tạo một chiếc lăng kính lớn. Trong một căn phòng tối, ông chiếu quang phổ đủ mọi màu sắc qua lăng kính lên một vách tường xa. Ông phết dung dịch AgCl lên một miếng giấy, đo xem mỗi loại màu ánh sáng phải mất bao nhiêu thời gian để làm cho miếng giấy quét AgCl chuyển sang màu đen. - Ritter phát hiện ra ánh sáng đỏ làm cho giấy chuyển màu không đáng kể và ánh sáng màu tím làm cho giấy chuyển màu với tốc độ nhanh nhất. Ông đặt miếng giấy AgCl ra bên ngoài dải ánh sáng màu tím, miếng giấy lập tức chuyển màu, tốc độ của nó mới là nhanh nhất. Mặc dù nó không bị ánh sáng nhìn thấy được chiếu vào, nhưng một loại bức xạ nào đó đã tác động lên chất hóa học trên đó và làm nó chuyển sang màu đen. Ritter gọi đó là tia hóa chất, sau này được gọi là tia cực tím hay tia tử ngoại. 19
2.3.4. Trạm 4: Tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại trong bếp hồng ngoại a. Mục tiêu - Nắm được tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt. - Hiểu được ứng dụng của tia hồng ngoại trong bếp hồng ngoại. b. Dụng cụ thí nghiệm - Bếp hồng ngoại c. Phiếu học tập Họ và tên:............................................... Lớp:.................. Nhóm.................... PHIẾU HỌC TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TẬP TRONG BẾP HỒNG NGOẠI TRẠM 4 Quan sát và sử dụng bếp hồng ngoại Nguyên tắc cấu tạo của bếp hồng ngoại .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. ..................................................................................................................................... .................................................................................................................................... ..................................................................... ..................................................................... ...................................................................... ...................................................................... ...................................................................... d. Hệ thống phiếu trợ giúp PHIẾU 1 Cấu tạo của bếp hồng ngoại: Bếp hồng ngoại ứng dụng nguyên lí bức xạ nhiệt của tia hồng ngoại. Bếp hồng ngoại sử dụng hai bóng đèn halogen công suất cao (thực tế giống bóng đèn sợi đốt nhưng trong đó có bơm đầy khí halogen) để tạo ra bức xạ nhiệt. Mặt bếp được cấu tạo bởi chất liệu thủy tinh hữu cơ được tích hợp nhiều thấu kính hội tụ (16 thấu kính/cm2) có tác dụng hắt ánh sáng hồng ngoại (được tạo ra từ bóng đèn halogen) gia nhiệt lên mặt kính bên trên. Như vậy nhiệt lượng sẽ được tạo ra trên mặt kính của bếp. 20