Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Dạy học phần “Điện học” vật lý 11 Trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cấu trúc nội dung của Luận án gồm 4 chương: Chương 1 - Tổng quan vấn đề nghiên cứu; Chương 2 - Cơ sở lí luận và thực tiễn tổ chức dạy học theo chủ đề bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông; Chương 3 - Tổ chức dạy học theo chủ đề chương “Dòng điện trong các môi trường” góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh; Chương 4 - Thực nghiệm sư phạm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Dạy học phần “Điện học” vật lý 11 Trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ---------------------- TRẦN NGỌC THẮNG DẠY HỌC PHẦN “ĐIỆN HỌC” VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG GÓP PHẦN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ Mã số: 9140111 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. MAI VĂN TRINH 2. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NHỊ NGHỆ AN – 2020
0 Luận án được hoàn thành tại Trường Đại học Vinh Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. MAI VĂN TRINH 2. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NHỊ Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường Địa điểm: Trường Đại học Vinh Thời gian: Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2020 Có thể tìm luận án tại Thư viện Quốc gia Việt Nam, Thư viện Nguyễn Thúc Hào – Trường Đại học Vinh
1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Dạy học theo chủ đề là kiểu dạy học có sự kết hợp giữa kiểu dạy học truyền thống và dạy học hiện đại, ở đó tiến trình dạy học được thiết kế theo hoạt động học của học sinh, lấy học sinh làm trung tâm, nội dung kiến thức được thiết kế dạng chủ đề không gò bó về mặt thời gian, tăng cường hoạt động trải nghiệm, tự học và vận dụng kiến thức vào thực tiễn gắn đời sống và sản xuất kinh doanh. Kiểu dạy học này góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh khi học môn vật lí trung học phổ thông hiện nay đồng thời đáp ứng được yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông năm 2018. Phần điện học vật lí 11 đề cập tới các hiện tượng liên quan đến tương tác giữa các điện tích đứng yên và chuyển động gọi chung là hiện tượng điện từ và các quy luật chi phối các hiện tượng này như sự dẫn điện trong các môi trường như kim loại, chất điện phân, chất khí, chất bán dẫn. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong khoa học và kỹ thuật, cũng như trong cuộc sống và sản xuất kinh doanh. Điều này cho phép giáo viên thiết kế chủ đề học tập có các hoạt động thực tiễn, tạo ra nhiều cơ hội để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Với ý tưởng đó chúng tôi đã chọn đề tài luận án: Dạy học phần “Điện học” vật lý 11 trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh để làm đề tài nghiên cứu của luận án. 2. Mục đích nghiên cứu Tổ chức tiến trình dạy học theo chủ đề phần “Điện học” chương trình vật lí 11 trung học phổ thông nhằm góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng: - Hoạt động dạy và học phần “Điện học” Vật lí 11 trung học phổ thông. - Hoạt động dạy học theo chủ đề. - Dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Phạm vi: - Chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông. 4. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức được tiến trình dạy học theo chủ đề phần “Điện học” môn vật lí 11 trung học phổ thông thì có thể bồi dưỡng được năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận về tổ chức dạy học theo chủ đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí. - Khảo sát thực tiễn thực trạng tổ chức dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí trung học phổ thông hiện nay. - Đề xuất các biện pháp tổ chức dạy học theo chủ đề định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí. - Phân tích nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 trung học phổ thông. - Thiết kế các chủ đề và kế hoạch tổ chức dạy học theo chủ đề chương “Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 trung học phổ thông. - Thiết kế tiêu chí, công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học theo chủ đề. - Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo chủ đề. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục và Đào tạo về dạy học và đổi mới kiểm tra đánh giá để nâng cao chất lượng dạy học ở trường trung học phổ
2 thông. - Nghiên cứu các sách, bài báo, tạp chí chuyên ngành, các luận án, luận văn có liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu tài liệu về giáo dục học, tâm lý học, cơ sở lí luận về dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. - Nghiên cứu chương trình, tài liệu dạy học vật lí trung học phổ thông. 6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Khảo sát, điều tra thực trạng việc tổ chức dạy học theo chủ đề định hướng phát triển năng lực và việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông hiện nay. - Nghiên cứu một số phương pháp dạy học vật lí đang được sử dụng phổ biến ở một số trường trung học phổ thông; những khó khăn khi thiết kế bài học theo chủ đề; khó khăn khi tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh khi dạy chương Dòng điện trong các môi trường. 6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. 6.4. Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm khi đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình học tập. 7. Những đóng góp của luận án 1) Về mặt lí luận: - Hệ thống hóa cơ sở lí luận của dạy học theo chủ đề trong dạy học vật lí trung học phổ thông, phân tích quan điểm của việc tổ chức dạy học theo chủ đề đối với chương trình giáo dục phổ thông hiện hành và những định hướng của chương trình giáo dục phổ thông mới. - Hệ thống hóa cơ sở lí luận của năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí trung học phổ thông, xác định được các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề, các mức độ biểu hiện hành vi của các năng lực thành tố. - Đề xuất được tiến trình dạy học theo chủ đề góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí trung học phổ thông. - Đề xuất bộ tiêu chí, công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh khi tổ chức dạy học theo chủ đề môn vật lí trường trung học phổ thông. 2) Về mặt thực tiễn: - Khảo sát thực trạng việc dạy học môn vật lí hiện nay ở 34 trường trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh Bình Phước, phân tích, đánh giá những số liệu thu thập được để tìm ra nhưng nguyên nhân và có những giải pháp phù hợp trong việc tổ chức dạy học theo chủ đề. - Phân tích được nội dung kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” từ đó xây dựng và thiết kế tiến trình dạy học của 4 chủ đề. - Xây dựng được bộ tiêu chí và thang đo đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học theo chủ đề.
3 CHƯƠNG 0 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 0.1. Các nghiên cứu về dạy học theo chủ đề 0.1.1. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới Dạy học theo chủ đề là mô hình dạy học mà nội dung được xây dựng thành các chủ đề có ý nghĩa thực tiễn và thể hiện rõ sự liên môn, liên lĩnh vực (chủ đề tích hợp) để học sinh có thể phát triển các ý tưởng một cách toàn diện. Trong chương trình dạy học của một số nước, dạy học theo chủ đề có nội dung được xây dựng ở các cấp độ khác nhau, tùy thuộc từng cấp học, kế hoạch, khả năng của từng giáo viên và cả mối liên hệ giữa các giáo viên khác nhau. Ở các nước như Mỹ, các nước Tây Âu (như Pháp, Hà Lan...), Úc và các nước ở khu vực Đông Nam Á như Thái Lan, Indonesia, Singapo, Malaixia, Philipin... chương trình dạy học không còn tách rời các môn học ở cấp tiểu học và đầu cấp trung học cơ sở. Ở hai cấp học này, các môn học được tích hợp thành môn khoa học và chỉ tách ra ở lớp cuối cấp trung học cơ sở, thậm chí ở cấp trung học phổ thông chương trình cũng được xây dựng thành các chủ đề tích hợp có ý nghĩa thực tiễn cao. Theo Forgaty, Susan M.drake, Xavier Rogier... thì tích hợp môn học là từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao được phân biệt chủ yếu ở ba mức độ: Tích hợp nội môn học; tích hợp đa môn học (thấy rõ ở bậc tiểu học trong môn khoa học tự nhiên và xã hội); tích hợp liên môn hoặc tích hợp xuyên môn. Đây là các quan điểm được nhiều tác giả sử dụng để xây dựng mô hình dạy học theo chủ đề với các nội dung mang ý nghĩa thực tiễn với các mức độ khác nhau. 0.1.2. Các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam, từ thập niên 90 của thế kỷ XX trở lại đây, vấn đề xây dựng chủ đề dạy học tích hợp ở những mức độ khác nhau được thử nghiệm và áp dụng chủ yếu ở bậc tiểu học và trung học cơ sở. Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 được thiết kế thành hai giai đoạn: Giáo dục cơ bản từ tiểu học đến trung học cơ sở các môn học được thiết kế theo hướng tích hợp. Giai đoạn định hướng nghề nghiệp ở bậc trung học phổ thông các môn học được tách rời thành các học phần, các chủ đề và hoạt động trải nghiệm... ở đó học sinh được lựa chọn học phần, chủ đề phù hợp với các nguyện vọng của bản thân và khả năng tổ chức của nhà trường. Hiện nay việc nghiên cứu về dạy học theo chủ đề nhìn chung chưa nhiều, chỉ dừng lại ở bậc tiểu học và trung học cơ sở. Đối với bậc trung học phổ thông có những định hướng chung được đề cập đến trong một số tài nghiên cứu. Các nghiên cứu này đưa ra các quan niệm về tích hợp, dạy học tích hợp, dạy học theo chủ đề, quy trình xây dựng chủ đề tích hợp liên môn theo đặc thù của từng môn học khác nhau.Tuy khác nhau về mặt hình thức nhưng cơ bản về nội dung có điểm chung đó là tiến trình dạy học xuất phát từ việc phát hiện vấn đề và tiến hành giải quyết vấn đề. 0.2. Các nghiên cứu về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề 0.2.1. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới Theo một số quan điểm của các nhà nghiên cứu phương Tây như A.Binet, T.Simon, E.Durkhiem, J.B.Watson... điểm chung của các nghiên cứu này là tập trung vào bản năng, di truyền của con người chưa quan tâm đến hoạt động giáo dục. Còn các nhà tâm lí học Mác xít nghiên cứu về năng lực thì cho rằng năng lực không tuyệt đối hoá vai trò của yếu tố di truyền mà nhấn mạnh đến yếu tố hoạt động, lao động và học tập để hình thành năng lực. Theo một số tác giả như R.Singh, (Nier, 1999) và tổ chức OECD về nghiên cứu dạy học và đánh giá phát triển năng lực học sinh thì họ không trực tiếp đánh giá nội dung chương trình môn học mà tập trung vào đánh giá năng lực vận dụng tri thức vào giải quyết các vấn đề đặt ra trong thực tiễn. Do đó, năng lực giải quyết vấn đề được hiểu là khả năng cá nhân đáp ứng được các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một
4 bối cảnh cụ thể. Những nước đang đi đầu trong lĩnh vực này là Newzealand, Canada, Indonesia, Australia, Nhật bản và các nước Châu âu như Tây Ban Nha, Đức... Việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh có nhiều nghiên cứu khác nhau. Điểm chung của các nghiên cứu là nhấn mạnh đến các hoạt động trong dạy học, năng lực giải quyết vấn đề được bồi dưỡng và phát triển là khi người học tham gia vào giải quyết vấn đề có ý nghĩa của cuộc sống, hay nói cách khác việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề là đưa người học tham gia vào các hoạt động “kép” đó là học trên lớp và học thông qua hoạt động trải nghiệm thực tiễn. 0.2.2. Các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu theo hướng tiếp cận năng lực, đến cuối thế kỉ 20 có khá nhiều công trình nghiên cứu về khái niệm năng lực của người học với nhiều môn học và lĩnh vực khác nhau. Năng lực được hiểu là khả năng của cá nhân khi biết kết hợp về kinh nghiệm, kiến thức, kĩ năng, thái độ và điều kiện khác giải quyết các vấn đề trong một bối cảnh cụ thể. Việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề có thể sử dụng các phương pháp dạy học đặc thù môn môn, đa dạng hóa các hình thức dạy học như dạy học theo dự án, dạy học theo góc... Nghiên cứu về năng lực, đo lường kiểm tra đánh giá năng lực đã có nhiều tác giả nghiên cứu. Trong đó tập trung nghiên cứu lí luận chung về năng lực, các loại năng lực. Đối với năng lực giải quyết vấn đề cho đến nay vẫn chưa có sự thống nhất về khái niệm, cấu trúc thành tố của năng lực giải quyết vấn đề. Mỗi đề tài nghiên cứu đều thực hiện theo đặc thù của từng bộ môn. Riêng bộ môn vật lí trung học phổ thông có nhiều công trình nghiên cứu về năng lực giải quyết vấn đề nhưng việc dạy học theo chủ đề để góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh vẫn còn nhiều vấn đề còn bỏ ngõ, chưa cụ thể và giáo viên còn gặp nhiều khó khăn khi tổ chức dạy học. 3. Một số vấn đề tiếp tục nghiên cứu Hiện nay chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 đang hướng tới thực hiện mục tiêu hình thành phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh thông qua nội dung môn học. Tuy nhiên trong chương trình giáo dục phổ thông hiện hành và chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 các môn học vẫn được thiết kế theo từng môn riêng rẽ đối với bậc trung học phổ thông. Yêu cầu đặt ra cho giáo viên khi thực hiện giáo dục định hướng nghề nghiệp bậc trung học phổ thông nói chung, môn vật lí nói riêng để góp phần bồi dưỡng năng lực cho học sinh, nhất là năng lực giải quyết vấn đề thông qua hoạt động “kép” là học tại trường và hoạt động trải nghiệm thực tiễn.Từ những yêu cầu đó, vấn đề đặt ra cho nhiệm vụ nghiên cứu là: 1. Đề xuất các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề môn vật lí ở trường trung học phổ thông. 2. Cách xây dựng nội dung chủ đề dạy học và thiết kế tiến trình dạy học theo chủ đề trong môn vật lí ở trường trung học phổ thông nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. 3. Cách đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học theo chủ đề môn vật lí ở trường trung học phổ thông.
5 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực là tổ hợp các thuộc tính tâm lí độc đáo của cá nhân thể hiện trong một hoạt động nào đó đáp ứng được các yêu cầu và đảm bảo cho hoạt động đó đạt được kết quả mà nhiệm vụ đặt ra. - Vấn đề là một “bài toán” chứa đựng mâu thuẫn (giữa cái đã biết, cái chưa biết) đặt ra cho đối tượng (học sinh, người học) khi họ có nhu cầu xem xét, nghiên cứu, giải quyết để có kết quả mà họ mong muốn mà bản thân họ phải tìm cách để đạt được kết quả đó. - Năng lực giải quyết vấn đề là năng lực mà cá nhân học sinh có khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm, thái độ... thông qua hành động (bên trong, bên ngoài) của cá nhân vào giải quyết được các vấn đề. - Các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề: Với các đặc điểm môn vật lí là môn khoa học tự nhiên có các ứng dụng gắn liền với thực tiễn mà ở đó học sinh phải sử dụng kinh nghiệm, kiến thức, kỹ năng của mình vào giải quyết các vấn đề thực tiễn thông qua các hoạt động như trải nghiệm, phân tích tài liệu, xây dựng mô hình và vật lí là môn học có tính thực nghiệm, mang tính đặc thù riêng, nên chứa đựng nhiều tiềm năng để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Chúng tôi đề xuất cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí gồm các thành tố sau: Bảng 1.1. Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của năng lực giải quyết vấn đề Năng lực Tiêu chí chất lương Chỉ số hành vi thành tố M1 M2 M3 1.1. Phân tích, Chưa phân tích Phân tích vấn đề và Phân tích vấn đề, làm rõ thông tin được hoặc chỉ ra đưa ra được một số đưa ra những nội dung vấn đề được một số thông thông tin liên quan, thông tin phù hợp tin nhưng ít liên phù hợp với nội với vấn đề. Xác quan đến nội dung dung vấn đề đặt ra, định được mối vấn đề đưa ra nhưng chưa làm rõ quan hệ giữa thông được thông tin mối tin đó với nội dung quan hệ giữa thông vấn đề đặt ra tin đó với nội dung vấn đề đặt ra 1.2. Nhận ra mâu Chưa nhận ra được Nhận ra được mâu Nhận ra được mâu 1. Phát hiện thuẫn giữa vấn đề mâu thuẫn giữa vấn thuẫn giữa vấn đề thuẫn giữa vấn đề vấn đề mới nảy sinh với đề mới và kiến thức mới và kiến thức đã mới và kiến thức kiến thức đã có đã có có nhưng chưa chỉ đã có chỉ ra được (từ trải nghiệm, từ ra được nội dung nội dung cốt lõi kiến thức đã học) cốt lõi của vấn đề của vấn đề cần phải tìm 1.3. Phát hiện và Chưa phát hiện được Phát hiện vấn đề Phát hiện vấn đề, diễn đạt được hoặc phát hiện nội nhưng chưa rõ ràng, rõ ràng, logic phù vấn đề dung không liên ít có liên quan đến hợp với nội dung quan đến vấn đề vấn đề, chưa diễn vấn đề, diễn đạt đạt bằng ngôn ngữ bằng ngôn ngữ khoa học khoa học 2.1. Đề xuất các Chưa hoặc đưa ra Đưa ra được một số Đưa ra các giải
6 2. Đề xuất giải pháp được các giải pháp giải pháp trong đó pháp phù hợp với giải pháp nhưng không phù có giải pháp phù nội dung của vấn hợp với nội dung hợp, có giải pháp đề vấn đề chưa phù hợp 2.2. Phân tích, so Chưa phân tích được Đưa ra một số nhận Phân tích, so sánh sánh giải pháp giải pháp. xét để so sánh giữa được tính khả thi giải pháp giải pháp 2.3. Chọn ra giải Chưa chọn ra được Chọn ra được giải Chọn ra được giải pháp khả thi hoặc chọn ra giải pháp phù hợp với pháp tối ưu phù pháp nhưng không nội dung vấn đề hợp với nội dung phù hợp nhưng chưa tối ưu vấn đề 3.1. Đề xuất các Chưa đề xuất được Đề xuất được một Có phương án cụ phương án để phương án cụ thể số phương án để thể và mang tính thực hiện giải thực hiện giải pháp khả thi để thực pháp hiện giải pháp 3.2. Thực hiện Chưa xây dựng Xây dựng được kế Thực hiện tốt các giải pháp theo được kế hoạch, chưa hoạch, thực hiện giải pháp theo phương án đã thực hiện các giải được các giải pháp đúng kế hoạch đề chọn pháp hoặc đã xây nhưng cần phải có ra 3. Thực dựng được kế hoạch sự hỗ trợ hiện giải nhưng thực hiện các pháp giải pháp còn gặp khó khăn 3.3. Đưa ra kết Chưa đưa ra được Đưa ra được đánh Đưa ra đúng đánh kết quả, giải đánh giá về vấn đề giá về vấn đề mà giá về vấn đề, rút thích, làm rõ mà tình huống đề tình huống đề cập ra được kết luận để nguyên nhân và cập nhưng chưa đầy đủ, làm rõ vấn đề rút ra kết luận cần sự hỗ trợ 4.1. Điều chỉnh Chưa biết cách đánh Có đánh giá kết quả Đánh giá đầy đủ từng bước thực giá sau mỗi bước thu được sau mỗi sau mỗi bước thực hiện giải pháp thực hiện giải pháp bước thực hiện giải hiện giải pháp pháp 4.2. Xác nhận Chưa xác định được xác định được giá xác định được giá những kiến thức, giá trị kiến thức, trị kiến thức, rút ra trị kiến thức và rút rút ra kinh chưa rút ra được được kinh nghiệm ra được kinh 4. Đánh giá nghiệm thu nhận kinh nghiệm khi khi hoàn thành giảinghiệm cho bản giải pháp, được hoàn thành giải quyết vấn đề nhưng thân khi hoàn vận dụng quyết vấn đề chưa đầy đủ thành giải quyết vấn đề 4.3. Vận dụng Chưa vận dụng được Vận dụng được kiến Vận dụng kiến kiến thức vào giải kiến thức vào giải thức vào giải quyết thức vào giải quyết quyết đề mới quyết vấn đề mới vấn đề tương tự vấn đề mới mang tổng thể 1.2. Dạy học theo chủ đề Dạy học theo chủ đề là mô hình dạy học mà nội dung được xây dựng thành các chủ đề có ý nghĩa thực tiễn và thể hiện mối quan hệ liên môn, liên lĩnh vực (chủ đề tích hợp) để học sinh có thể phát triển các ý tưởng một cách toàn diện. Dạy học theo chủ đề tăng cường tính tích hợp kiến thức, làm cho kiến thức có mối liên hệ nhiều chiều. Để tích hợp được các nội dung khác nhau vào chủ đề thì cần phải tìm được bản chất và mối quan hệ giữa các vấn đề để tích hợp. Vì tích hợp (chủ đề đơn môn; chủ
7 đề liên môn; chủ đề hòa trộn) luôn có hai tính chất liên hệ mật thiết với nhau và quy định lẫn nhau đó là tính liên kết xuyên suốt và tính toàn vẹn. Dạy học theo chủ đề một đơn vị kiến thức được thiết kế sao cho học sinh chiếm lĩnh kiến thức trọn vẹn. Nội dung học trong một chủ đề có ý nghĩa hơn, thực tế hơn, nhờ đó học sinh có thể tự hoạt động nhiều hơn để tìm ra kiến thức và vận dụng vào thực tiễn. Theo chúng tôi dạy học theo chủ đề có 5 giai đoạn (hình 1.1) có thể gói gọn trong phạm vi của một môn học hoặc nhiều môn học, nhiều lĩnh vực có các nội dung liên quan. Trong đó các nội dung chính chứa đựng những yếu tố phổ biến và điển hình xuyên suốt một đề tài nhất định.
8 1. Hoạt động trải nghiệm a. Tìm kiếm kiến thức mới: Theo nhu cầu cá nhân và nhiệm vụ được giao b. Vận dụng kinh nghiệm cá nhân: Quan niệm, kiến thức cũ 2. Nhận diện và phát biểu vấn đề - Nhận ra được các mặt của vấn đề đã đặt ra - Kết hợp báo cáo trải nghiệm - Phát biểu được vấn đề cần giải quyết 3. Hình thành và hợp thức hóa kiến thức 3a. Đề xuất giải pháp 3b. Thực hiện giải pháp - Thí nghiệm và quan sát - Thu thập và xử lí thông tin - Suy luận, phỏng đoán, áp dụng thực tiễn - Phân tích tài liệu… 3c. Hợp thức hóa kiến thức -Thảo luận, đánh giá các giải pháp, việc thực hiện các giải pháp - Chốt kiến thức trọng tâm của chủ đề học tập 4. Vận dụng kiến thức - Luyện tập, cũng cố kiến thức - Giải quyết một số vấn đề mới, vấn đề còn tồn tại trong bài học 5. Mở rộng kiến thức vào thực tiễn - Chế tạo một số sản phẩm đơn giản - Tìm hiểu những ứng dụng thực tiễn - Vận dụng kiến thức vào giải quyết những nhiệm vụ mới Hình 1.1. Sơ đồ tiến trình dạy học theo chủ đề (với định hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh) 1.3. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề + Bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề: Được xây dựng trên cơ sở của các phương pháp đánh giá đã nêu trên. Kết hợp với tiêu chí chất lượng, mức độ của biểu hiện các hành vi của các thành tố năng lực giải quyết vấn đề (Bảng 1.1), trong luận án
9 chúng tôi đề xuất các phương pháp đánh giá gồm: (1) Bảng kiểm quan sát (dùng cho giáo viên đánh giá học sinh); (2) Phiếu hỏi (dùng cho học sinh tự đánh giá khi học xong một chủ đề); (3) Phiếu giáo viên đánh giá sản phẩm của học sinh; (4) Phiếu học sinh tự đánh giá sản phẩm (các nhóm tự đánh giá khi hoàn thành sản phẩm); (5) Bài kiểm tra (đánh giá khi học xong các chủ đề). + Đường phát triển năng lực: Đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề được hiểu là đường mô tả sự phát triển các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề mà học sinh có thể đạt được theo các cấp độ khác nhau. Bảng 1.2: Bảng cấp độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề Cấp độ Mô tả các cấp độ 1 Biết và liên hệ được một số thông tin đơn giản về vấn đề; chưa đề xuất giải pháp cụ thể; chưa thực hiện được các giải pháp chỉ làm theo kinh nghiệm Phát hiện được vấn đề, kết nối được các thông tin cơ bản; chọn lựa được giải pháp; chưa 2 đưa ra được phương án đề thực hiện giải pháp; chưa xác định được kiến thức mới và chưa vận dụng vào để giải quyết vấn đề Phát hiện được vấn đề, kết nối được các thông tin cơ bản; chọn lựa được giải pháp; đưa 3 ra được phương án đề thực hiện giải pháp; Chưa xác định được một số kiến thức tổng quát và vận dụng vào để giải quyết vấn đề đơn giản Phát hiện được vấn đề; chọn lựa được giải pháp; đưa ra được kết quả theo yêu cầu; xác 4 định được một số kiến thức mới và vận dụng vào để giải quyết vấn đề tương đối phức tạp 5 Phát hiện được vấn đề; chọn lựa được giải pháp; đưa ra được kết quả theo yêu cầu; xác định được kiến thức tổng thể và vận dụng vào để giải quyết vấn đề mới Từ bảng 1.1, chúng tôi khái quát hóa đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề lý tưởng là tập hợp 4 thành tố năng lực được mô tả như Hình 1.2 dưới đây. Cấp độ (a) (b) 5 (c) (d) 4 3 2 1 Thời gian (t) Hình 1. 2. Biểu đồ đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề lí tưởng Trong đó: (a) Thể hiện sự phát triển thành tố năng lực phát hiện vấn đề. (b) Thể hiện sự phát triển thành tố năng lực đề xuất giải pháp. (c) Thể hiện sự phát triển thành tố năng lực thực hiện giải pháp. (d) Thể hiện sự phát triển thành tố năng lực đánh giá giải pháp, vận dụng. Bảng 1.3.Mức độ điểm theo cấp độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh Cấp độ 1 2 3 4 5
10 Điểm 0 đến 3,4 3,5 đến 4,9 5 đến 6,4 6,5 đến 7,9 8 đến 10 Để vẽ đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề cụ thể của từng học sinh, ta cần lượng hóa các cấp độ bằng điểm số từ thấp đến cao, mỗi cấp độ là tổng hợp các thành tố cấu thành năng lực giải quyết vấn đề từng học sinh. 1.4. Khảo sát thực trạng việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề và dạy học theo chủ đề ở trường trung học phổ thông Để nắm được thực trạng dạy học theo chủ đề môn vật lí và việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề ở trường trung học phổ thông đối với môn vật lí, chúng tôi đã tiến hành khảo sát, điều tra các nội dung có liên quan đến luận án tại các trường trung học phổ thông trong địa bàn tỉnh Bình Phước.Từ kết quả điều tra cho thấy giáo viên vẫn gặp nhiều khó khăn, hạn chế trong việc tổ chức dạy học định hướng phát triển năng lực cho học sinh ở môn vật lí trường trung học phổ thông. Vật lí là môn khoa học tự nhiên gắn với đời sống và có tính thực tiễn cao. Nếu giáo viên biết cách tổ chức dạy học theo chủ đề phù hợp thì sẽ góp phần khắc phục được những khó khăn, hạn chế của việc dạy học môn vật lí ở trường trung học phổ thông hiện nay. Kết luận chương 1 Trong chương 1 chúng tôi đã tập trung vào việc nghiên cứu và hệ thống hóa: Cơ sở lí luận về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề, cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí trung học phổ thông. Cơ sở lí luận của dạy học theo chủ đề đưa ra các bước để xây dựng một nội dung chủ đề, tiến trình dạy học theo chủ đề và biện pháp cụ thể bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh khi dạy học theo chủ đề môn vật lí ở trường trung học phổ thông cũng như đưa ra cách đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề. Qua nghiên cứu, phân tích cơ sở lí luận nêu trên chúng tôi đi đến những kết luận sau đây: Dạy học theo chủ đề là việc tổ chức các hoạt động học cho học sinh, trong đó học sinh được tự học, tự giải quyết các vấn đề thực tiễn thông qua các hoạt động học đa dạng. Đây là mô hình dạy học có sự kết hợp giữa dạy học hiện đại với dạy học truyền thống. Nên việc thiết kế tiến trình dạy học theo chủ đề sẽ đáp ứng được việc dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ năng, đồng thời đáp ứng được dạy học định hướng phát triển năng lực và có nhiều cơ hội để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
11 CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 2.1. Phân tích nội dung kiến thức dòng điện trong các môi trường vật lí lớp 11 trung học phổ thông Nội dung chương trình bày về dòng điện trong các môi trường: kim loại, chất điện phân, chân không, chất khí, bán dẫn. Đặc biệt là chú ý tới bản chất dòng điện trong các môi trường và các ứng dụng liên quan. Tìm hiểu các đặc điểm của dòng điện trong các môi trường khác nhau mới có cơ hội hiểu được nguyên lí cơ sở của các công nghệ hiện đại. Do đó, chúng tôi tiến hành phân tích, nghiên cứu nội dung cụ thể liên quan đến dòng điện trong kim loại, sau đó nghiên cứu chi tiết đặc điểm của dòng điện trong chất điện phân, chất khí, chất bán dẫn và ứng dụng thực tiễn tương ứng để từ đó xây dựng thành các chủ đề dạy học 2.2. Đề xuất một số nội dung tổ chức dạy học theo chủ đề về dòng điện trong các môi trường Từ kiến thức như đã phân tích, vấn đề đặt ra cho giáo viên dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” là phải xây dựng lại nội dung phù hợp với tiến trình dạy học theo chủ đề để kiến thức chủ đề hấp dẫn hơn, có ý nghĩa và gần gũi với cuộc sống của học sinh hơn. Nội dung chủ đề có tính tích hợp, tinh giản và mang tính bền vững. Nội dung được xây dựng đúng với tiến trình dạy học theo chủ đề, có cấu trúc như sau: Chương: Dòng điện trong các môi trường Chủ đề 1: Chủ đề 2: Chủ đề 3: Chủ đề 4: Dẫn điện của Điện phân Phóng điện Linh kiện kim loại trong chất khí bán dẫn Hình 2.1. Các chủ đề trong chương dòng điện trong các môi trường Nội dung 4 chủ đề được xây dựng và đưa vào dạy học theo chủ đề cần: Tìm hiểu về bản chất của dòng điện trong các môi trường, đặc điểm của hạt tải điện trong các môi trường, tìm hiểu các ứng dụng thực tế và các hiện tượng liên quan đến dòng điện trong các môi trường và) trải nghiệm thực tiễn để giải quyết các vấn đề liên quan đến nội dung chủ đề học tập, cuộc sống hàng ngày, sản xuất kinh doanh, định hướng nghề nghiệp... Ngoài nội dung kiến thức môn vật lí, giáo viên cần giao thêm cho học sinh liên hệ, tìm hiểu thêm kiến thức liên quan đến cuộc sống và các môn học khác để tích hợp vào chủ đề học tập, định hướng nghề nghiệp.
12 2.3. Tiến trình dạy học theo chủ đề “Dẫn điện của kim loại” 1. Hoạt động trải nghiệm a. Tìm kiếm kiến thức mới: tìm hiểu một số ứng dụng về dòng điện trong kim loại - Làm thế nào đề có thể đo được nhiệt độ ở lò nung nhiệt độ cao. Làm thế nào để giảm điện trở trên dây dẫn điện bằng kim loại. - Làm thế nào để phòng tránh chập điện, cháy nổ trong gia đình, sản xuất kinh doanh. b. Vận dụng kinh nghiệm cá nhân: + Nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm. + Ở nhiệt độ cao, tốc độ dao động của các ion dương kim loại càng lớn, sự chuyển động của dòng electron tự do càng bị cản trở. + Thành phần cấu tạo của kim loại. 2. Nhận diện và phát biểu vấn đề Hạt tải điện nào trong dây kim loại chuyển động có hướng để tạo thành dòng điện? Hạt tải điện trong kim loại phụ thuộc yếu tố nào? 3. Hình thành và hợp thức hóa kiến thức 3a. Đề xuất giải pháp Giải pháp 1: Thí nghiệm chứng minh kim loại dẫn điện tìm mối liên hệ giữa U và I Cho một mạch điện gồm một điện kế, bóng đèn, công tắc, nguồn điện, một thanh kim loại, thanh nhựa. + Phương án 1: Nối thanh kim vào mạch điện, chưa đặt hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện + Phương án 2: Nối thanh kim vào mạch điện, đặt hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện Giải pháp 2: Cho học sinh quan sát mô hình giả định (cấu trúc tinh thế kim loại), phân tích tài liệu để trả lời các câu hỏi 3b. Thực hiện giải pháp Giải pháp 1: Chứng minh kim loại dẫn điện: rút ra mối liên hệ U và I + Phương án 1: Nối thanh kim loại vào mạch kín, nhưng chưa đặt hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch ta thấy kim điện kế điện kế đứng yên, bóng đèn không sáng, giải thích. + Phương án 2: Nối thanh kim loại vào mạch kín, đặt hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch ta thấy kim điện kế điện kế dịch chuyển, bóng đèn sáng, chứng tỏ khi có một hiệu điện thế kim loại dẫn điện. + Thực hiện lại hai phương án của giải pháp 1 nhưng thay thanh kim loại bằng thanh nhựa ta thấy trong hai trường hợp đều ko dẫn điện. Giải pháp 2: Từ thí nghiệm của giải pháp 1, quan sát mô hình giả định, phân tích tài liệu để đưa ra kết luận: + Kim loại có cấu trúc nguyên tử; mỗi nguyên tử gồm hạt nhân mang điện dương (ion dương) và các electron mang điện âm quay quanh hạt nhân. + Kim loại có cấu trúc tinh thể, ion dương sắp xếp thành mạng tinh thể, electron luôn chuyển động hỗn loạn, một số electron ở lớp ngoài cùng có thể thoát ra khỏi sức hút của hạt nhân, trở thành electron tự do. + Khi đặt một hiệu điện thế hai đầu dây dẫn, các electron tự do chuyển động theo cùng một hướng và tạo thành dòng điện trong mạch. + Khi nhiệt độ tăng nhiều, các ion dương ở các nút mạng tinh thể dao động mạnh làm cho không gian tự do của các electron tự do bị giảm, làm cho điện trở suất tăng nhiều, điện trở tăng và độ dẫn điện giảm. c. Hợp thức hóa kiến thức +Tiến hành thảo luận, đánh giá các giải pháp, việc thực hiện các giải pháp về dòng điện trong kim loại, tính chất của dòng điện trong kim loại. + Kim loại dẫn được điện, dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của lực điện trường. Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở chuyển động của các hạt tải điện làm cho điện trở của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ (hiện tượng siêu dẫn, cặp nhiệt điện) 4. Vận dụng kiến thức + Trả lời các vấn đề chưa giải quyết khi hoạt động trải nghiệm + Luyện tập, vận dụng các kiến thức về dòng điện trong kim loại vào giải quyết vấn đề thực tiễn 5. Mở rộng kiến thức vào thực tiễn + Chế tạo một pin nhiệt điện đơn giản + Tìm hiểu thêm về ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn + Cách sử dụng dây dẫn trong điện sinh hoạt, nguyên tắc hoạt động của bàn ủi (bàn là)…
13 • Hoạt động dạy học cụ thể theo tiến trình Hoạt động 1: Tự tìm hiểu ứng dụng sự dẫn điện của kim loại Mục tiêu - Tìm hiểu các loại dây dẫn điện, cầu chì, automat,... các cơ sở hàn thiếc trong thực tiễn để thu thập thông tin, sắp xếp các thông tin và đặt câu hỏi nghiên cứu - Đảm bảo an toàn trong quá trình tham quan trải nghiệm - Tìm hiểu một số ứng dụng khác trong cuộc sống hàng ngày của học sinh Nội dung - Tham quan trải nghiệm thực tế tại các cơ sở kinh doanh thiết bị điện dân dụng, thu thập các thông tin thực tiễn - Xây dựng báo cáo dựa trên các nhiệm vụ của phiếu học tập 1 (giao trước khoảng 4 ngày đến 1 tuần) và các kết quả trải nghiệm - Đề xuất và lựa chọn những câu hỏi có liên quan Kết quả Hồ sơ học tập chứa sản phẩm về tìm hiểu thực tiễn và các câu hỏi nghiên cứu mong đợi của các nhóm Chuẩn bị của giáo viên: - Xác định nhiệm vụ trải nghiệm, mục tiêu, nội dung, phương pháp tiến hành - Xây dựng nội quy cho buổi trải nghiệm - Làm việc với ban giám hiệu, phụ huynh học sinh Chuẩn bị -Tìm hiểu trước cơ sở sản xuất, kinh doanh liên quan đến dây dẫn điện, cầu dao (cầu chì), aptomat, cơ sở hàn thiếc ở địa phương và các tài liệu tham khảo khác - Cung cấp thêm tài liệu: Video https://www.youtube.com/watch?v=swDSQHK86y0, , ảnh, tài liệu bổ trợ liên quan đến dòng điện trong kim loại, dây điện, cầu dao, automat… (https://www.youtube.com/watch?v=TdRgGKgjX68, https://www.youtube.com/watch?v=eugZdyhHA_U https://www.youtube.com/watch?v=iGH-nD9WCb4; - Phiếu học tập số 1; sách báo, tài liệu, máy tính, thiết bị thí nghiệm, internet… Chuẩn bị của học sinh: Vở ghi, giấy bút phương tiện đi lại và các điều kiện khác như máy ảnh, điện thoại, máy tính, máy quay phim… Biểu hiện của của Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh năng lực giải quyết vấn đề -Tổ chức giới thiệu về chủ đề trải - Trao đổi, chia sẽ để -Thu thập thông tin nghiệm, nhằm tạo những sự kiện chứa phát hiện hay xác lập các bằng các nguồn, các đựng những hiện tượng, quá trình vật lí nhiệm vụ cần thực hiện phương tiện khác nhau cần khảo sát - Chia nhóm từ 6 đến 8 học sinh. phổ biến kế hoạch tham quan trải nghiệm, - Thực hiện các nhiệm vụ - Phân tích, xử lí thông đến các cơ sở kinh doanh, thiết bị điện nghiên cứu như suy luận, tin và sắp xếp dưới dân dụng, các cơ sở hàn thiếc để tìm hiểu lựa chọn, chế tạo, thử dạng các sơ đồ, bảng các loại dây dẫn điện, cầu chì, nghiệm, biện luận kết biểu, báo cáo automat,..., và nghề hàn thiếc; trao quả… liên quan nghề nhiệm vụ cho học sinh như Phiếu học điện dân dụng; ứng dụng tập số 1 khác của dong điện trong - Hướng dẫn học sinh cách thu thập kim loại thông tin, cách thức báo cáo, thảo luận nhóm để giới thiệu, trình bày về các - Phối hợp nhóm đề thông tin; cách thức sắp xếp thông tin; - Xây dựng báo cáo sản hoàn thành nhiệm vụ
14 cung cấp các nguồn tư liệu và hoàn phẩm trải nghiệm được giao và có sản thành báo cáo phẩm cụ thể - Nhắc học sinh chú ý an toàn: +Tuân thủ các quy định của cơ sở, người hướng dẫn + Khi đến cơ sở liên quan đến điện, không được lại gần hoặc sờ tay vào các thiết bị PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 TÌM HIỂU ỨNG DỤNG DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI Trường trung học phổ thông:…………………………Lớp………………………. Họ và tên:……………………………………………Nhóm…………………….. Câu 1: Em hãy tìm hiểu qua internet về nhiệt kế nhiệt điện, pin nhiệt điện, trả lời các câu hỏi sau: 1. Ở những nơi có nhiệt độ lớn như lò nung chẳng hạn, nếu nhiệt kế bình thường đưa vào thì nó tan chảy ngay. Người ta làm thế nào để kiểm tra nhiệt độ của nó ? 2. Nhiệt kế nhiệt điện được sử dụng trong các trường hợp nào ? Cấu tạo của nhiệt kế nhiệt điện ? 3. Pin nhiệt điện là gì? Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động. Câu 2: Em hãy tìm hiểu qua internet, trong cuộc sống và qua báo đài về vật liệu siêu dẫn, tàu chạy trên đệm từ trường để trả lời các câu hỏi sau: 1. Theo em làm cách nào để truyền tải điện năng đi xa mà không bị hao phí điện năng ? 2. Lịch sử hình thành của tàu siêu tốc trên đệm từ ? 3. So với tàu bình thường thì tàu siêu tốc trên đệm từ có ưu điểm gì vượt trội ? Câu 3: Trong mạng điện sinh hoạt gia đình, sản xuất kinh doanh có nhiều các loại thiết bị điện và có nhiều cách để phòng tránh chập điện. Hãy tìm hiểu về hiện tượng tỏa nhiệt trên vật dẫn kim loại khi có dòng điện chạy qua để trả lời các câu hỏi sau: 1. Dây dẫn kim loại có điện trở làm hao phí điện năng nhưng trong nhiều trường hợp điện trở trong dây dẫn kim loại lại có lợi được ứng dụng trong cuộc sống. Em hãy kể tên các thiết bị tiêu thụ điện có ứng dụng hiện tượng tỏa nhiệt của dây dẫn kim loại khi có dòng điện chạy qua ? 2. Sợi đốt trong bàn ủi, máy sấy tóc, ấm điện thường làm bằng vật liệu gì ? Tại sao thường chọn vật liệu đó ? 3. Tên các thiết bị cần thiết để phòng tránh chập điện ? Câu 4: Quan sát và liệt kê tên các thiết bị, dụng cụ và vật liệu người thợ hàn thiếc sử dụng khi hàn thiếc. Trình tự các thao tác làm việc của người thợ hàn thiếc ? Tại sao người thợ hàn thiếc phải tiến hành theo trình tự các thao tác đó ? Câu 5: Các vấn đề chưa được giải quyết là gì ? HS cần lưu ý: + Tuân thủ các quy định của cơ sở, của người hướng dẫn + Khi đến các cơ sở không được tự ý, lại gần hoặc sờ vào các thiết bị khi chưa được phép + Hoàn thành phiếu cá nhân sau hoạt trải nghiệm, sau đó làm việc nhóm tại nhà để xây dựng báo cáo sản phẩm nhóm về các vấn đề trên để trình bày tại lớp vào buổi học chủ để dẫn điện của kim loại. Mỗi nhóm trình bày từ 7 đến 10 phút, sản phẩm gồm báo cáo, các video clip, trình chiếu power point, hình ảnh,… Hoạt động 2: Báo cáo kết quả trải nghiệm
15 Mục tiêu - Trình bày báo cáo, chia sẻ thảo luận về các điều thu được từ hoạt động trải nghiệm về một số ứng dụng dòng điện trong kim loại - Phát hiện được một số đặc điểm về dòng điện trong kim loại - Phát hiện được bản chất dòng điện trong kim loại Nội dung - Trình bày báo cáo, trao đổi kết quả trải nghiệm - Trình bày, thảo luận để thống nhất các câu hỏi nghiên cứu; tìm hiểu về bản chất, điều kiện dòng điện trong kim loại Kết quả - HS tiến hành trình bày được báo cáo và thảo luận theo kế hoạch mong đợi - Lựa chọn các câu hỏi hợp lí Các câu hỏi mong muốn: + Tại sao sử dụng dây dẫn điện có kích thước lớn thì điện năng hao phí ít hơn sử dụng dây dẫn có kích thước nhỏ ? + Nguyên tắc hoạt động của cầu dao điện, aptomat ? (Dựa trên hiện tượng vật lí nào ?) + Vật liệu siêu dẫn là gì? ứng dụng phổ biến ? Chuẩn bị + Các nhóm nộp báo cáo cho giáo viên trực tiếp hoặc qua Email và chuẩn bị bài báo cáo trước lớp + Các điều kiện về thiết bị phục vụ cho dạy học (phòng, bàn ghế, máy chiếu…) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề - Tổ chức, hướng dẫn theo - Đại diện các nhóm học sinh - Phối hợp nhóm, trong báo dõi các nhóm báo cáo kết báo cáo, các nhóm khác theo cáo hoặc trình bày sản phẩm quả hoạt động trải nghiệm dõi và thảo luận - Tích cực trả lời câu hỏi của (mỗi nhóm trình bày tối đa - Các thành viên nhóm phối nhóm hoặc bổ sung làm rõ ý 10 phút) hợp trình bày, minh họa hoặc tưởng từ kết quả thu được - Làm trọng tài trong quá bổ sung, làm rõ kết quả trải - Đánh giá hoạt động qua việc trình học sinh thảo luận nghiệm theo dõi sự đóng góp của cá - Đặt thêm các câu hỏi để - Các nhóm khác nêu câu hỏi nhân với nhóm, sản phẩm làm rõ vấn đề hoặc có ý kiến nhận xét nhóm, qua trình bày, thảo - Đánh giá quá trình thảo - Trả lời các câu hỏi của các luận luận nhóm, đánh giá sản nhóm khác - Phát hiện được vấn đề theo phẩm, đánh giá kết quả ghi - Phát biểu được vấn đề tiếp tục quan niệm của cá nhân về chép được của các học sinh nghiên cứu lí thuyết và thí dòng điện trong kim loại và việc trình bày thảo luận nghiệm đối với dòng điện trong trước lớp của học sinh kim loại (có thể đúng hoặc sai) - Nêu vấn đề cần phải giải quyết tiếp theo Hoạt động 3: Tìm hiểu sự dẫn điện của kim loại Mục tiêu Nghiên cứu tìm hiểu và trình bày các kiến thức theo chương trình, sách giáo khoa: + Bản chất của dòng điện trong kim loại, các loại hạt dẫn điện + Đặc điểm của dòng điện trong kim loại. Giải thích được một số hiện tượng liên quan Đọc sách giáo khoa, lựa chọn và ghi chép các kiến thức về dòng điện trong Nội dung kim loại theo chuẩn kiến thức kỹ năng Sắp xếp kiến thức thành sản phẩm nhóm để báo cáo Các báo cáo, bản ghi chép của nhóm học sinh đầy đủ nội dung, đạt các yêu
16 cầu: + Hạt mang tự do trong kim loại ? Kết quả + Điều kiện để có dòng điện trong kim loại ? mong đợi + Bản chất của dòng điện trong kim loại ? + Cấu tạo cặp nhiệt điện ? + Hiện tượng nhiệt điện ? Suất điện động nhiệt điện ? Ứng dụng + Hiện tượng siêu dẫn ? Ứng dụng + Thực hiện báo cáo và trao đổi về các kiến thức thu được từ hoạt động nhóm để xác nhận các kiến thức đúng và đủ Giáo viên: Tài liệu bổ trợ cho học sinh Chuẩn bị Học sinh: Đọc trước sách giáo khoa, tìm hiểu mô hình tinh thể kim loại, nghiên cứu về một số thí nghiệm thực tiễn để biểu diễn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề Đặt vấn đề: - Tại sao kim loại dẫn điện ? - Đề xuất mô hình, các phương - Đề xuất được phương án bản chất của dòng điện trong án thí nghiệm về sự dẫn điện thực hiện. phân tích lựa chọn kim loại ? gồm những loại của kim loại phương án phù hợp hạt nào ? Có những đặc - Tiến hành thí nghiệm kiểm điểm gì ? (sử dụng mô hình chứng về U và I. Rút ra kết luận - Thực hiện được các thí giả định về cấu trúc kim - Làm việc nhóm, đọc sách giáo nghiệm như phương án đặt ra loại) khoa kết hợp với các tài liệu bổ -Tổ chức cho học sinh làm trợ đã nghiên cứu từ buổi trải - Sự dụng được các bảng tiêu việc theo nhóm với phiếu nghiệm trước để tìm hiểu dòng chí tự đánh giá, đánh giá học tập số 2 điện trong kim loại nhằm trả lời đồng đẳng -Yêu cầu học sinh thực hiện các câu hỏi thí nghiệm theo nhóm -Thảo luận, lựa chọn các kiến - Cung cấp thêm tài liệu liên thức quan trọng để xây dựng quan đến hiện tượng siêu sản phẩm nhóm để báo cáo dẫn, pin nhiệt điện. Ứng trước lớp dụng - Đánh giá kết quả của học sinh PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 TÌM HIỂU KIẾN THỨC DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI Trường trung học phổ thông:………………………Lớp………………………. Họ và tên:……………………………………………Nhóm…………………….. Từ việc tìm hiểu mô hình giả định về cấu trúc tinh thể kim loai; tiến hành làm thí nghiệm để tìm hiểu mối quan hệ U và I trong kim loại; thảo luận nhóm và báo cáo kết quả, gồm các nội dung sau: Các hạt tải điện trong kim loại Bản chất của dòng điện trong kim loại, đặc điểm Hoạt động 4: Hệ thống hóa kiến thức và luyện tập Mục tiêu Nhận xét, bình luận, khen ngợi động viên và giao nhiệm vụ tìm tòi, nghiên
17 cứu cho các học sinh Củng cố được kiến thức đã học, trả lời câu hỏi khái quát Nội dung Các kiến thức đã được trình bày, bổ sung. Vận dụng giải một số bài tập đơn giản, một số tình huống thường gặp trong cuộc sống Kết quả Trả lời được các vấn đề nêu ra mong đợi Vở ghi hoàn thiện của học sinh Chuẩn bị Phiếu học tập Tài liệu bỗ trợ (nếu có) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề -Yêu cầu học sinh tổng kết kiến - Hoàn thiện kiến - Phát hiện và đề xuất được ý tưởng thức về dòng điện trong kim thức về dòng điện liên quan đến kiến thức đã học loại trong kim loại - Đề xuất phương án giải quyết vấn - Yêu cầu học sinh thực hiện đề và lựa chọn được phương án phù nhiệm vụ theo phiếu học tập số - Hoàn thành phiếu hợp 3 học tập số 3 - Thu thập thông tin, phân tích, xử lí - Đưa ra ý kiến đánh giá (nhận thông tin để thực hiện các phương xét, khen ngợi, phê bình, chia - Tự đánh giá kết quả án đề ra sẻ…) về kết quả, tinh thần làm học tập - Vận dụng kiến thực để giải quyết việc của các nhóm các vấn đề đặt ra - Bổ sung thêm các kiến thức chưa đầy đủ (nếu cần) PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 VẬN DỤNG KIẾN THỨC SỰ DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI Trường trung học phổ thông:………………………Lớp………………………. Họ và tên:……………………………………………Nhóm…………………….. Học sinh hoàn thành các nội dung sau: Câu 1 : Sau hàng loạt vụ cháy nhà gây thương vong nghiêm trọng như vụ hỏa hoạn làm 3 người chết ở một cửa hàng dịch vụ cho thuê đồ cưới ở thành phố Hồ Chí Minh vào ngày 4- 10-2018. Nguyên nhân các vụ cháy được xác định là do chập điện. Theo chiến sĩ chữa cháy thì các vụ cháy, nổ có nguyên nhân do điện ngày càng gia tăng. Sự nguy hiểm cháy, nổ trong gia đình cũng thường là do sử dụng các dụng cụ thiết bị điện. Nhằm ngăn ngừa các hiện tượng cháy, nổ do điện gây ra trong sinh hoạt gia đình cũng như nhằm đảm bảo an toàn tính mạng, tài sản cho người dân, cần có những biện pháp nào ? Câu 2: Dây dẫn sử dụng nối máy bơm nước cho hộ gia đình có công suất 1500W thường có đường kính dây từ 1,5mm-2,5mm. Tại sao người ta khuyên nên dùng dây loại 2,5mm ? Câu 3: Hệ thống điện sau quá trình sử dụng sẽ xảy ra các hiện tượng xuống cấp đường dây dẫn bằng kim loại bị hở, khi các pha chập vào nhau hoặc dây pha chạm đất làm cháy dây dẫn, sinh ra lửa điện và làm hủy hoại các thiết bị điện.Theo em nguyên nhân nào làm cho hiện tượng chập cháy ? Hoạt động 5: Mở rộng kiến thức vào thực tiễn Mục tiêu Tìm tòi mở rộng kiến thức về các ngành, các ứng dụng liên quan đến chủ đề “Dẫn điện của kim loại” Nội dung Ứng dụng Nhiệt điện kế điện trở Công nghệ chế tạo Nam châm điện dùng dây siêu dẫn, cơ chế hoạt động tàu cao tốc chạy trên đệm từ trường
18 Thiết kế một pin nhiệt điện đơn giản Kết quả Bài viết của học sinh, video clip, power point, hình ảnh,… về theo các nội mong đợi dung Một cặp pin nhiệt điện để trình bày trước lớp Báo cáo ứng dụng về nhiệt điện kế, chất siêu dẫn Chuẩn bị Giáo viên: Hướng dẫn học sinh tìm kiếm tại liệu, cách trình bày báo cáo, chia nhóm và giao nhiệm vụ Chuẩn bị học liệu (sách giáo khoa, vở ghi, tư liệu…), thiết bị dạy học(tranh ảnh, mô hình, thí nghiệm thực/ảo/mô phỏng, video, slide)… Nội dung về vấn đề cần tìm hiểu Học sinh: Chuẩn bị báo cáo, sản phẩm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề - Trao nhiệm vụ cho nhóm học -Tiếp nhận nhiệm vụ, phân - Giải thích được các hiện sinh: công nhiệm vụ trong nhóm tượng thông qua vận dụng 1. Tìm hiểu cấu tạo, ứng dụng -Lập kế hoạch thực hiện nhiều kiến thức về dòng điện Nhiệt điện kế điện trở -Nhóm học sinh thực hiện trong kim loại 2. Tìm hiểu Công nghệ chế tạo nhiệm vụ ở nhà, xây dựng - Đề xuất được các giải pháp Nam châm điện dùng dây siêu sản phẩm là bài giới thiệu và vận dụng kiến thức để dẫn, cơ chế hoạt động tàu cao tốc trước lớp hoặc trước toàn thực hiện các giải pháp để chạy trên đệm từ trường trường; được hỗ trợ giúp đỡ thiết kế một pin nhiệt điện 3. Thiết kế một pin nhiệt điện khi cần thiết đơn giản đơn giản - Báo cáo sản phẩm theo - Biết cách đánh giá sản phẩm - Cung cấp thêm thông tin, tài thời gian quy định liệu và cách tìm kiếm nội dung - Đánh giá sản phẩm theo liên quan đến vấn đề cần tìm hiểu nhóm (nếu có) - Đánh giá sản phẩm 5) Kiểm tra đánh giá 1. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong bài học thông qua bảng kiểm Trường trung học phổ thông:.....................................Lớp...................................... Họ tên học sinh: ..........................................................nhóm............................................... Tên giáo viên đánh giá:...................................................................................................... Tên chủ đề: Dẫn điện của kim loại Xuất hiện Tiêu chí chất lượng Năng lực giải quyết Thể hiện qua nội dung bài học M1 M2 M3 Điểm vấn đề theo tiêu chí ( dưới 5) ( dưới 8) ( 8-10) 1.1 Phân tích, làm rõ Tìm hiểu thực tiễn, làm rõ những thông tin nội dung thông tin về ứng dụng của dòng điện vấn đề trong kim loại thông quan hoạt động trải nghiệm 1.2. Nhận ra mâu +Tại sao kim loại có thể dẫn điện ? thuẫn giữa vấn đề nhựa, sứ thì không dẫn điện ? mới nảy sinh với + Kim loại dẫn điện có đặc điểm gì kiến thức đã có (từ khác với sứ và nhựa ? trải nghiệm, từ kiến +Hàn thiếc, cầu chì... ứng dụng yếu tố thức đã học) nào khi dòng điện chạy qua dây dẫn bằng kim loại ? 1.3. Phát hiện và Phát hiện được vấn đề cần giải quyết diễn đạt được vấn đề + Loại hạt nào tạo thành dòng điện bằng ngôn ngữ trong dây kim loại ?