SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÝ 11

SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PISA

vectorstock.com/10212086

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƯỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHẠM NGHIỆP

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG

“DÒNG ĐIỆN

TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng - Năm 2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ---------------------------------------

PHẠM NGHIỆP

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH

Ngành: LL và PPDH bộ môn Vật lý Mã số: 8.14.01.11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN BẢO HOÀNG THANH

Đà Nẵng – Năm 2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHẠM NGHIỆP

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG

“DÒNG ĐIỆN

TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng - Năm 2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ---------------------------------------

PHẠM NGHIỆP

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH

Ngành: LL và PPDH bộ môn Vật lý Mã số: 8.14.01.11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN BẢO HOÀNG THANH

Đà Nẵng – Năm 2020

I LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Đà Nẵng, ngày 10 tháng 02 năm 2020 Tác giả luận văn

Phạm Nghiệp

II LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, các em học sinh và người thân trong gia đình.

Tôi xin chân thành cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô giáo trong Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Khoa vật lý trường Đại học sư phạm-Đại học Đà Nẵng. Tôi xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn và tạo điều kiên cho tôi học tập và nghiên cưú trong thời gian qua. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Bảo Hoàng Thanh-người thầy đã tận tụy hướng dẫn, đóng góp những ý kiến quý báu trong suốt thời gian mà tôi thực hiện đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giáo trong Ban giám hiệu, tổ Vật lýCN, các em học sinh trường THPT Trần Quốc Tuấn-tỉnh Quảng Ngãi và trường THPT Trần Quang Diệu-tỉnh Bình Định đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn.

Đà Nẵng, ngày 10 tháng 02 năm 2020 Tác giả

Phạm Nghiệp

III THÔNG TIN LUẬN VĂN THẠC SĨ TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH Ngành: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí Họ tên học viên: Phạm Nghiệp Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Bảo Hoàng Thanh Cơ sở đào tạo: Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm, Đại học Đà Nẵng Tóm tắt 1. Kết quả nghiên cứu Đề tài đã nghiên cứu được các vấn đề sau: -Trình bày được cơ sở lý luận về PISA và cách đánh giá năng lực khoa học của PISA. -Trình bày được cơ sở lí luận và thực tiễn cho việc xây dựng và sử dụng bài tập vật lí trong dạy học theo định hướng PISA, từ đó xây dựng Rubric đánh giá năng lực vật lý.

-Phân tích được hệ thống bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” vật lý 11 của một số tài liệu vật lý hiện hành và làm rõ thực trạng việc xây dựng, sử dụng bài tập PISA trong dạy học vật lý ở trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.

-Đưa ra được: nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập PISA; quy trình xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh.

-Xây dựng được 15 tình huống với 81 bài tập theo định hướng PISA chương “Dòng điện trong các môi trường” -Vật lý 11 nhằm phát triển năng lực vật lý của HS. -Thiết kế 5 tiến trình dạy học thuộc chương “Dòng điện trong các môi trường”-Vật lý 11 gồm 4 tiết dạy kiến thức mới và 1 tiết bài tập có sử dụng bài tập theo định hướng PISA để đánh giá năng lực vật lý của HS. -Tiến hành thực nghiệm sư phạm các tiết: 25, 26, 28, 29, đánh giá năng lực vật lý của HS thông qua các phiếu học tập và 01 bài kiểm tra 01 tiết dưới hình thức trắc nghiệm gồm 30 câu.

V

INFORMATION PAGE OF MASTER THESIS SUBJECT NAME: BUILDING AND USING EXERCISES UNDER PISA ORIENTATIONS IN TEACHING CHAPTER "ELECTRIC CURRENT IN ENVIRONMENTS" - PHYSICS 11 TO DEVELOP THE PHYSICAL CAPACITY OF STUDENT Industry: Theory and Teaching Method of Physics Student's name: Pham Nghiep Science instructor: PhD Nguyen Bao Hoang Thanh Training facilities: University of Education, University of Danang Summary 1. Research results The topic has studied the following issues: - Presentation of the theoretical basis of PISA and assessment of scientific capacity of PISA. -Display the theoretical and practical basis for the construction and use of physical exercises in teaching according to PISA orientation, from which to build Rubric assessing physical competence.

-Analyzing the system of exercises "Electric current in environments" -Physical 11 of some current physical documents and clarifying the current situation of building and using PISA exercises in teaching physics in High school in Quang Ngai province.

-Removing: principles of selecting and developing PISA exercises; process of building and using PISA-oriented exercises to develop students' physical capacities.-Constructing 15 situations with 81 PISA-oriented exercises, chapter "Electric current in the environments" - Physics 11 to develop students' physical capacities.-Design 5 teaching processes under the chapter "Electricity in the environment" -Physical 11 includes 4 lessons to teach new knowledge and 1 lesson session using PISAoriented exercises to assess physical capacity of students.

VII MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... I LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................II DANH MỤC VIẾT TẮT .............................................................................................. X DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................... XI DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... XIII MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1 2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ............................................................................2 3. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................ 2 4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................ 2 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................3 6. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 3 7. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 3 8. Đóng góp của đề tài.................................................................................................4 9. Cấu trúc luận văn ....................................................................................................4 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆCXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH ...........................................5 1.1. Năng lực vật lý ....................................................................................................5 1.1.1. Khái niệm năng lực .......................................................................................5 1.1.2. Năng lực chung ............................................................................................. 6 1.1.3. Năng lực vật lý .............................................................................................. 6 1.1.4. Xây dựng Rubric đánh giá năng lực vật lý ...................................................9 1.1.5. Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực vật lý cho học sinh THPT........ 15 1.2. Bài tập vật lí ......................................................................................................16 1.2.1. Khái niệm về bài tập vật lí ..........................................................................16 1.2.2. Các loại bài tập Vật lí .................................................................................17 1.3. Giới thiệu chung về PISA ................................................................................18 1.3.1. PISA là gì? ..................................................................................................18 1.3.2. Những năng lực được đánh giá của PISA ..................................................19 1.3.3. Các cấp độ và nội dung đánh giá năng lực Khoa học của PISA ................20 1.4. Cơ sở thực tiễn ..................................................................................................22 1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu và điều tra .................................................................22 1.4.2. Nội dung nghiên cứu và điều tra .................................................................22

VIII 1.4.3. Phương pháp nghiên cứu và điều tra .......................................................... 23 1.4.4. Đối tượng nghiên cứu và điều tra ............................................................... 23 1.4.5. Kết quả nghiên cứu và điều tra ..................................................................23 1.5. Một số thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng BTVL theo định hƣớng PISA trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT ........................................................... 30 1.5.1. Thuận lợi .....................................................................................................30 1.5.2. Khó khăn .....................................................................................................30 1.6. Nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập theo định hƣớng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS ...................................................................................31 1.6.1. Nguyên tắc 1: Thiết kế dựa trên những tư tưởng nổi bật của PISA ...........31 1.6.2. Nguyên tắc 2: Đảm bảo sự kế thừa chương trình SKG hiện hành Việt Nam ...... 31 1.6.3. Nguyên tắc 3: Tăng cường đưa ra những tình huống nhằm đánh giá khả năng vận dụng kiến thức vật lý trong thực tiễn ....................................................31 1.6.4. Nguyên tắc 4: Phân loại được trình độ HS về năng lực vật lý dựa trên hệ thống bài tập có độ tin cậy cao .............................................................................32 1.7. Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập theo định hƣớng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS ...................................................................................32 1.7.1. Quy trình xây dựng bài tập và sử dụng bài tập theo định hướng PISA ......32 1.7.2. Quy trình xây dưng, soạn thảo và phân tích đề kiểm tra ............................ 32 1.8. Ý nghĩa của việc sử dụng bài tập định hƣớng PISA để đánh giá năng lực vật lý của học sinh ...................................................................................................36 TIỂU KẾT CHƢƠNG 1 .............................................................................................. 38 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH ......39 2.1. Đặc điểm, cấu trúc chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”- Vật lý 11 THPT ........................................................................................................................ 39 2.1.1. Đặc điểm chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lý 11 THPT ...39 2.1.2. Cấu trúc chương “Dòng điện trong các môi trường”- vật lý 11 THPT ......43 2.2. Xây dựng các dạng bài tập theo định hƣớng PISA .......................................44 2.3. Thiết kế một số tiến trình dạy học cụ thể có sử dụng bài tập theo định hƣớng PISA trong dạy học chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng” -Vật lý 11 THPT và tiêu chí đánh giá hoạt đông học tập theo định hƣớng phát triển năng lực vật lý ..........................................................................................................62 2.3.1. Tiến trình dạy học Bài 13: Dòng điện trong kim loại (tiết 1, 2) .................62

IX 2.3.2. Tiến trình dạy học Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân (tiết 27, 28) (Trình bày ở phần phục lục) .................................................................................69 2.3.3. Tiến trình dạy học tiết bài tập (Trình bày ở phần phục lục) ....................... 69 2.4. Tiêu chí đánh giá năng lực vật lý trong tiết bài tập (Tình huống 4: Pin nhiệt điện) ................................................................................................................69 TIỂU KẾT CHƢƠNG 2 .............................................................................................. 71 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..............................................................72 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................72 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................72 3.3. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................72 3.4. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................72 3.5. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 73 3.5.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm ................................................................ 73 3.5.2. Quan sát tiết học ......................................................................................... 73 3.6. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................74 3.7. Đánh giá chung tiến trình thực nghiệm sƣ phạm .........................................74 3.8. Đánh giá kết quả thực nghiệm .........................................................................75 3.8.1. Đánh giá sự phát triển năng lực vật lý của học sinh thông qua phiếu học tập ...... 75 3.8.2. Đánh giá sự năng lực vật lý qua bài kiểm tra trắc nghiệm bằng phần mềm SPSS......................................................................................................................82 TIỂU KẾT CHƢƠNG 3 .............................................................................................. 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................92 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................93 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ........94 PHỤ LỤC ................................................................................................................. PL1

X DANH MỤC VIẾT TẮT TT

Thông tư

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

THPT

Trung học phổ thông

NLVL

Năng lực vật lý

BTVL

Bài tập vật lý

BT

Bài tập

BTVL

Bài tập vật lý

GDPTTT

Giáo dục phổ thông trung học

CTGDPTTT

Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể

TN

Thực nghiệm

ĐC

Đối chứng

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

KTĐG

Kiểm tra đánh giá

SGK

Sách giáo khoa

XI DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng

Tên bảng

Trang

1.1

Rubric đánh giá năng lực vật lý

9

1.2a

Bảng quy ước cách tính điểm và phân loại năng lực cá nhân

15

1.2b

Bảng quy ước cách tính điểm và phân loại năng lực nhóm n học sinh

15

1.3

Nội dung đánh giá năng lực khoa học trong PISA

20

1.4

Các cấp độ của Năng lực Khoa học:

21

1.5

Danh sách các tài liệu vật lý có bài tập được phân tích

23

1.6

Phân tích hệ thống bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” vật lý 11 của 6 tài liệu vật lý hiện hành theo các chỉ số hành vi

24

Thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng 1.7

1.8 2.1

PISA trong dạy học vật lý của giáo viên tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (36 giáo viên) Thực trạng học vật lí theo định hướng PISA của học sinh tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (392 học sinh).

Phân phối chương trình chương: “Dòng điện trong các môi trường”vật lý 11

26

28 39

2.2

Bảng tham chiếu các mức yêu cầu cần đạt của câu hỏi, bài tập, kiểm tra, đánh giá.

39

2.3

Phân tích hệ thống bài tập trong 15 tình huống PISA theo các chỉ số hành vi của khung năng lực vật lý

61

2.4

Rubric đánh giá năng lực vật lý trong tiết bài tập với tổng điểm tối đa là 10 điểm

69

3.1

Bảng số liệu HS thực nghiệm và đối chứng

73

3.2

Bảng số liệu HS thực nghiệm được đánh giá năng lực vật lý thông qua phiếu học tập

73

3.3

Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Phạm Thị Minh Châu-11B1

75

3.4

Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Tạ Thị Thu Thủy-11B1

76

XII 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11

Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Bùi Duy Khang-11B1 Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Nguyễn Duy Hiển-11B1 Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Phan Đặng Ngọc Quỳnh-11B10 Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Phan Khánh Triều-11B10 Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Trương Minh Nguyệt-11B10 Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Dương Văn Duy-11B10 Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Nguyễn Tiến Đạt-11B10

76 77 78 78 79 79 80

3.12

Bảng tổng hợp điểm trung bình các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của nhóm HS giỏi

81

3.13

Bảng tổng hợp điểm trung bình các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của nhóm HS khá

81

3.14

Bảng tổng hợp điểm trung bình các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của nhóm HS trung bình, yếu

82

3.15

Bảng kết quả ước lượng năng lực thí sinh

83

3.16

Bảng so sánh điểm giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng

90

XIII DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình vẽ

Tên hình vẽ

Trang

1.1

Biểu đồ phân bố số lượng bài tập theo các chỉ số hành vi của TL1

25

1.2

Biểu đồ phân bố số lượng bài tập theo các chỉ số hành vi của TL2

25

1.3

1.4

Biểu đồ phân bố số lượng bài tập theo các chỉ số hành vi của 6 tài liệu vật lý Biểu đồ điều tra thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học vật lý của giáo viên tại các

25

28

trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (36 giáo viên) 1.5

Biểu đồ khảo sát thực trạng học vật lí theo định hướng PISA của học sinh tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (392 học sinh)

29

1.6

Sơ đồ quy trình lựa chọn, xây dựng BT

32

2.1

Sơ đồ cấu trúc chương”Dòng điện trong các môi trường”

43

2.2

Đèn sợi đốt

44

2.3

Tàu đệm từ

46

2.4

Nhiệt kế nhiệt điện

49

2.5

Pin nhiệt điện

51

2.6

Cặp nhiệt điện

52

2.7

Tên lửa

52

2.8

Các huy chương

54

2.9

Bình điện phân

55

2.10

Lò luyện kim

57

3.1

Đồ thị phân bố độ khó và năng lực thí sinh

84

3.2

Sơ đồ làm bài của thí sinh thứ 27-SBD: 11727 (Nhóm ĐC)và thứ 161-SBD: 12207 (Nhóm TN).

85

XIV 3.3

Đồ thị phân phối điểm trung bình nhóm tổng

86

3.4

Đồ thị phân phối điểm trung bình của nhóm đối chứng

87

3.5

Đồ thị phân phối điểm trung bình của nhóm thực nghiệm

88

1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam (khóa XI) đã thông qua Nghị quyết về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế; Quốc hội đã ban hành Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, góp phần đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Ngày 27/3/2015, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 404/QĐ-TTg phê duyệt Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông. Mục tiêu đổi mới được Nghị quyết 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 chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trí, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.”

Cũng theo chương trình GDPTTT ban hành theo TT 32 năm 2018, cách kiểm tra, đánh giá cũng thay đổi: “đánh giá khả năng và hiệu quả vận dụng kiến thức tổng hợp”, đổi mới đánh giá kết quả giáo dục theo hướng đánh giá năng lực. Chương trình GDPTTT ban hành theo TT 32 năm 2018 chuyển từ DH theo nội dung sang hình thành năng lực, giúp HS biết giải quyết các vấn đề mà trong thực tiễn thường gặp. Một vấn đề quan trọng trong chương trình mới là việc thực hiện đổi mới kiểm tra, đánh giá HS phổ thông. Đổi mới kiểm tra đánh giá sẽ là động lực thúc đẩy các quá trình khác như đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới cách thức tổ chức hoạt động dạy học, đổi mới quản lý... Nếu thực hiện được việc kiểm tra đánh giá hướng vào đánh giá quá trình, giúp phát triển năng lực người học, thì lúc đó quá trình dạy học trở nên tích cực hơn rất nhiều. Quá trình đó sẽ nhằm đến mục tiêu xa hơn, đó là nuôi dưỡng hứng thú học tập, tạo sự tự giác trong học tập và quan trọng hơn là gieo vào lòng HS sự tự tin, niềm tin “người khác làm được mình cũng sẽ làm được”… Điều này vô cùng quan trọng để tạo ra mã số thành công của mỗi HS trong tương lai.

Xu hướng chung của thế giới hiện nay là chuyển từ dạy học tập trung vào mục tiêu, nội dung chương trình sang tập trung vào việc tổ chức quá trình dạy và học nhằm hình thành năng lực cho HS. Khi chương trình được xây dựng theo cách tiếp cận hình thành năng lực, thì người ta không chỉ đánh giá các tri thức nữa mà xem trọng phương pháp, hình thức tổ chức dạy và học. Khi đó GV phải thay đổi về phương pháp, cách tổ chức dạy học để tạo môi trường tương tác thân thiện tích cực, giúp mọi HS đều có cơ

2 hội bày tỏ quan điểm cá nhân, tranh luận, phản biện… nhờ đó tích cực hóa HS, nuôi dưỡng hứng thú, tự tin của các em.

Trong [7] có nêu: “Chương trình giáo dục phải bảo đảm tính hiện đại, tính ổn định, tính thống nhất, tính thực tiễn, tính hợp lý và kế thừa giữa các cấp học và trình độ đào tạo; tạo điều kiện cho sự phân luồng, liên thông, chuyển đổi giữa các trình độ đào tạo, ngành đào tạo và hình thức giáo dục trong hệ thống giáo dục quốc dân; là cơ sở bảo đảm chất lượng giáo dục toàn diện; đáp ứng yêu cầu hội nhập quốc tế”.

Vật lý là môn học có liên quan chặt chẽ với thực tế và có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học, công nghệ, sản xuất và đời sống xã hội hiện đại, nó thúc đẩy mạnh mẽ các quá trình tự động hóa sản xuất, trở thành công cụ thiết yếu cho mọi ngành khoa học và được coi là chìa khóa của sự phát triển. Theo xu hướng chung của thế giới, vấn đề của HS khi học Vật lý không chỉ là giải các bài tập đơn thuần, mà phải giải được những bài tập có liên quan đến thực tế. Để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn, giải bài tập có nội dung thực tế, theo tiếp cận PISA là một trong những biện pháp quan trọng giúp phát huy sự tích cực trong học tập của học sinh.

Với những lí do trên chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh.

2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Lí luận về dạy học phát triển năng lực đã được nghiên cứu từ những năm cuối thế kỉ XX. Ở Việt Nam gần đây đã có một số nghiên cứu về phát triển năng lực và dạy học theo định hướng phát triển năng lực. Đã có một số tài liệu nghiên cứu đến PISA [8, 10, 12, 13, 14,16, 19, 23]…

Tuy nhiên chưa có đề tài nào nghiên cứu về: Xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học chương “dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh 3. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lý 11 nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh.

4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được bài tập theo định hướng PISA và sử dụng chúng một cách hợp lí trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lí lớp 11 THPT thì sẽ phát triển được năng lực vật lý của học sinh phổ thông, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

3 5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 5.1. Đối tượng Hoạt động dạy, học chương “Dòng điện trong các môi trường”-Vật lý 11 với việc sử dụng bài tập theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực của HS. 5.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu quá trình tổ chức dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lí 11 với việc sử dụng bài tập theo định hướng PISA và tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Trần Quốc Tuấn - tỉnh Quảng Ngãi và trường THPT Trần Quang Diệu- tỉnh Bình Định.

6. Nhiệm vụ nghiên cứu -Nghiên cứu thực trạng hệ thống bài tập chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lí 11 SGK của một số GV. -Nghiên cứu cơ sở lí luận về năng lực vật lý của học sinh.

-Nghiên cứu cơ sở lí luận về bài tập theo định hướng PISA trong dạy học.

-Nghiên cứu về những năng lực được đánh giá của PISA, các cấp độ và nội dung đánh giá năng lực Khoa học của PISA. -Nghiên cưu các mức độ đánh giá năng lực Khoa học trong PISA 2012.

-Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lí lớp 11 THPT. -Cách xây dựng hệ thống bài tập theo định hướng PISA trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lí lớp 11 THPT theo hướng phát triển năng lực của học sinh.

-Đề xuất hướng sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng trong dạy học vật lý ở trường THPT. -Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của đề tài.

7. Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết -Nghiên cứu các tài liệu về DH và KTĐG theo định hướng đánh giá PISA tại Việt Nam. -Nghiên cứu nội dung chương trình vật lí lớp 11 THPT chương “Dòng điện trong các môi trường”.

7.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn Trao đổi với các đồng nghiệp trong và ngoài trường và qua thực tế giảng dạy của bản thân để nắm bắt được thực tế của quá trình đánh giá PISA tại Việt Nam đối với học sinh lớp 11.

4 7.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Trần Quốc Tuấn-tỉnh Quảng Ngãi và trường THPT Trần Quang Diệu- tỉnh Bình Định.

7.4. Phƣơng pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí các kết quả TNSP nhằm kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm đối tượng (thực nghiệm và đối chứng).

8. Đóng góp của đề tài - Góp phần cụ thể hóa được lý luận năng lực vật lý về khái niệm, cấu trúc; quy trình xây dựng bài tập vật lí theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh.

-Đề tài là tài liệu tham khảo bổ ích cho các GV dạy học môn vật lý trong chương trình giáo dục phổ thông mới năm 2018.

9. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, nội dung của luận văn gồm có 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh Chương 2: Xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học chương “dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

5 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆCXÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH 1.1. Năng lực vật lý 1.1.1. Khái niệm năng lực Đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu, đưa ra khái niệm về năng lực, chẳng hạn: Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể (OECD*, 2002).

- Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức vốn có ở cá nhân hay có thể học được… để giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống. Năng lực cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí và trách nhiệm xã hội để có thể sử dụng một cách thành công và có trách nhiệm các giải pháp… trong những tình huống thay đổi (Weinert, 2001) - Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống. (Quebec-Ministrere de I’Education, 2004) - Năng lực là sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân như hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực hiện một loại công việc trong một bối cảnh nhất định (Bộ giáo dục và đào tạo, 2015, Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, ban hành theo quyết định 404/QĐ – TTg năm 2015 của Thủ tướng Chính phủ; Trang 5) - Năng lực là đặc điểm của cá nhân thể hiện mức độ thông thạo- tức là có thể thực hiện một cách thành thục và chắc chắn – một hay một số dạng hoạt động nào đó (Từ điển bách khoa Việt Nam, 2002, tập 3, NXB Từ điển bách khoa Hà Nội) - Là một loại thuộc tính với sự mở rộng nghĩa của từ này- bao hàm không chỉ các đặc tính bẩm sinh mà cả những đặc tính hình thành và phát triển nhờ quá trình học tập, rèn luyện của con người. (Hoàng Hòa Bình, Năng lực và đánh giá theo năng lực, Tạp chí đại học sư phạm TPHCM, số 6, 2015, trang71) - Năng lực (Competence) của học sinh là khả năng vận dụng tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn, thu được những sản phẩm cụ thể, có thể quan sát, đánh giá được (Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường, 2014, Lí luận dạy học hiện đại, cơ sở đổi mới mục tiêu,nội dung và phương pháp dạy học, NXB đại học sư phạm Hà Nội) - Năng lực là sự kết hợp phức tạp của kiến thức, kĩ năng, giá trị và thái độ cho phép một người thể hiện hành động hiệu quả của họ trong cuộc sống ( Fred Paas &

6 Tamara van Gog & John Sweller, 2010 Pre-and In-service Preschool Teacher’s Science Teaching Efficacy Beliefs. Educational Research Review, Vol. 11 (14), pp1344-1350) Từ đó, chúng tôi thống nhất và tiếp thu quan niệm về năng lực trong CTGDPTTT đã xác định hư sau: 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 họp 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.

1.1.2. Năng lực chung Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội. Năng lực này được hình thành và phát triển do nhiêu môn học, liên quan đến nhiều môn học và hoạt động giáo dục như năng lực tự chủ và tự học; năng lực hợp tác và giao tiếp; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

1.1.3. Năng lực vật lý 1.1.3.1. Khái niệm Cũng như một số năng lực khác, khó tìm được một định nghĩa cụ thể cho năng lực khoa học (trong môn Vật lí). Tuy nhiên, qua các nghiên cứu có thể thay định nghĩa về năng lực khoa học có các biểu hiện gần giống với năng lực Vật lí được quy định trong chưong trình Giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể. Theo OECD (Tổ chức Hợp tác Kinh tế và Phát triển), năng lực khoa học là: (1) Kiến thức khoa học của một cá nhân và sử dụng kiến thức khoa học đó đế nhận biết các câu hỏi, tiếp thu kiến thức mới, giải thích các hiện tượng khoa học và rút ra các kết luận có vấn đề; (2) Nhận dạng được vấn đề và rút ra được kết luận có cơ sở về các vấn đề liên quan đến khoa học; (3) Hiểu biết của cá nhân về đặc điểm đặc trưng của khoa học; (4) Nhận thức của cá nhân đó về những ảnh hưởng của khoa học và công nghệ tới đời sống, vật chất, tinh thần và văn hoá của con người.

(5) Sự sẵn sàng tham gia vào các vấn đề liên quan tới khoa học với tư cách là một công dân có hiểu biết và tư duy khoa học.

Như vậy, theo quan điểm này, một người có năng lực khoa học cần phải có các yếu tố sau: -Có kiến thức khoa học.

-Hiểu những đặc tính của khoa học là hoạt động tìm tòi khám phá của con người.

7 - Sử dụng kiến thức để xác định, chiếm lĩnh kiến thức mới, nhận ra được các vấn đề khoa học, giải thích hiện tượng khoa học và rút ra kết luận trên cơ sở chứng cứ về các vấn đề liên quan tới khoa học.

- Nhận thức được vai trò của khoa học và công nghệ đối với việc hình thành môi trường văn hoá, tinh thần, vật chất.

- Sẵn sàng tham gia như một công dân tích cực, vận dụng hiểu biết khoa học vào giải quyết các vấn đề liên quan. Với môn học Vật lí, kiến thức khoa học ở đây là kiến thức vật lí và kiến thức của một số các môn học có liên quan.

1.1.3.2. Cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực Vật lí Các biểu hiện của năng lực vật lý có mối quan hệ qua lại với nhau và có những biểu hiện này là hệ quả của các biểu hiện khác. Để thuận tiện cho việc phát triển năng lực và đánh giá quá trình, cũng giống như năng lực tự học và năng lực hợp tác, có thể xác lập cấu trúc của năng lực vật lý bằng việc phân chia năng lực thành chuỗi các trình tự hành động gắn bó chặt chẽ với nhau. Các hành động là thực hiện các quan sát, tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên. Khi người học thực hiện các hành động này đồng thời đảm bảo việc có được các biểu hiện của năng lực vật lý đã đề cập trong Chương trình môn học.

Theo [2], [3], môn Vật lí trong chương trình giáo dục trung học phổ thông mới có cấu trúc và các biểu hiện hành vi của năng lực Vật lí sau: a. Năng lực nhận thức vật lý: Là năng lực nhận thức được kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; năng lượng và sóng; lực và trường; nhận biết được một số ngành, nghề liên quan đến vật lí; biểu hiện cụ thể là: – Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí.

– Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ.

– Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.

– So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau.

– Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình.

– 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.

8 b. Năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dƣới góc độ vật lý: Là năng lực tìm hiểu được một số hiện tượng, quá trình vật lí đơn giản, 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; biểu hiện cụ thể là: – Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí: 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.

– Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu.

– Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu; lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu.

– Thực hiện kế hoạch: 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.

– Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: 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.

– Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: 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. c. Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Là năng lực vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học trong một số trường hợp đơn giản, bước đầu sử dụng toán học như một ngôn ngữ và công cụ để giải quyết được vấn đề; biểu hiện cụ thể là: – Giải được các bài tập liên quan.

– 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 hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới.

– 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.

9 1.1.4. Xây dựng Rubric đánh giá năng lực vật lý Rubric là một công cụ dùng để đánh giá bằng cách mô tả tất cả các tiêu chí đánh giá bài học, bài tập, bài làm hay công việc mà người học thực hiện bằng cách xếp loại theo các cấp độ khác nhau trên cơ sở mục tiêu cần đạt của bài học. Nó là công cụ hữu ích trong đánh giá quá trình.

Dựa trên 18 chỉ số hành vi của năng lực vật lý theo chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 của Bộ Giáo dục, chúng tôi xây dựng Rubric đánh giá năng lực vật lý và quy ước cách tính điểm để phân loại năng lực như sau: 1.1.4.1. Rubric đánh giá năng lực vật lý của HS Bảng 1.1. Rubric đánh giá năng lực vật lý Năng lực

Mức độ

Mức 1

Mức 2

Mức 3

thành phần Nhận thức vật lý

Tiêu chí/Hành vi a.1. Nhận biết và nêu Nhận ra nhưng Nhận ra và nêu Nhận ra và nêu được các đối tượng, chưa nêu được chưa rõ khái được khái khái niệm, hiện khái niệm, niệm, hiện niệm, hiện tượng, quy luật, quá hiện tượng, tượng, quy tượng, quy trình vật lí. quy luật, quá luật, quá trình luật, quá trình trình vật lý. vật lý. vật lý. a.2. Trình bày được Trình bày Trình bày được Trình bày được các hiện tượng, quá được các hiện các hiện tượng, các hiện tượng, trình vật lí; đặc điểm, tượng, quá quá trình vật lí; quá trình vật lí; vai trò của các hiện trình vật lí; đặc điểm, vai đặc điểm, vai tượng, quá trình vật đặc điểm, vai trò của các hiện trò của các hiện lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ.

trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói.

tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính.

tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ.

a.3. Tìm được từ

Tìm được từ Tìm được từ Tìm được từ

khoá, sử dụng được khoá, sử dụng khoá, sử dụng khoá, sử dụng thuật ngữ khoa học, được thuật được thuật ngữ được thuật ngữ kết nối được thông ngữ khoa học, khoa học, kết khoa học, kết

10 tin theo logic có ý kết nối được nối được thông nối được thông nghĩa, lập được dàn thông tin theo tin theo logic tin theo logic ý khi đọc và trình logic có ý có ý nghĩa, lập có ý nghĩa, lập bày các văn bản nghĩa nhưng được dàn ý khi được dàn ý khi khoa học. chưa lập được đọc nhưng đọc và trình dàn ý khi đọc trình bày các bày các văn và trình bày văn bản khoa bản khoa học. các văn bản học chưa logic. khoa học. a.4. So sánh, lựa So sánh, lựa So sánh, lựa So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau.

chọn nhưng chưa phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí

chọn, phân loại, nhưng chưa phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo

chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí

theo các tiêu các tiêu chí khác nhau. chí khác nhau. khác nhau. a.5. Giải thích được Giải thích Giải thích được Giải thích được mối quan hệ giữa các được mối mối quan hệ mối quan hệ sự vật, hiện tượng, quan hệ giữa giữa các sự vật, giữa các sự vật, quá trình.

các sự vật, hiện tượng, quá hiện tượng, quá hiện tượng, trình có căn cứ trình có căn cứ quá trình chưa khoa học khoa học và có căn khoa học.

a.6. Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích; đưa ra được những nhận định phê phán có

cứ nhưng logic.

Nhận ra điểm sai nhưng chưa chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích; đưa

chưa logic.

Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích; nhưng chưa

Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích; đưa ra được những

liên quan đến chủ đề ra được những đưa ra được nhận định phê thảo luận. nhận định phê những nhận phán có liên phán có liên định phê phán quan đến chủ

11 quan đến chủ có liên quan đề thảo luận. đề thảo luận. đến chủ đề thảo luận. a.7. Nhận ra được Chỉ nhận ra Nhận ra được Nhận ra được một số ngành nghề được một vài ngành nghề một số ngành phù hợp với thiên ngành nghề phù hợp với nghề phù hợp hướng của bản thân.

phù hợp với thiên thiên

hướng với

hướng của bản thân.

của bản thân.

Tìm hiểu b.1. Đề xuất vấn đề thế giới liên quan đến vật lí: tự nhiên Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến dƣới góc độ vấn đề; phân tích vật lý

thiên

hướng của bản thân.

Nhận ra nhưng Nhận ra và đặt Nhận ra và đặt chưa đặt được được câu hỏi được câu hỏi câu hỏi liên liên quan đến liên quan đến quan đến vấn vấn đề; phân vấn đề; phân đề; tích được bối tích được bối

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.

cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và nhưng chưa dùng được

cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình

ngôn ngữ của để biểu đạt vấn mình để biểu đề đã đề xuất. đạt vấn đề đã đề xuất. b.2. Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu.

Đưa ra phán đoán nhưng chưa có căn cứ rõ ràng

Đưa ra phán đoán có căn cứ chính xác, khoa học nhưng cách diễn đạt còn dài.

Đưa ra phán đoán có căn cứ chính xác, cách diễn đạt ngắn gọn, khoa học.

b.3. Lập kế hoạch Lập kế hoạch Lập kế hoạch Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng thực hiện thực hiện thực hiện chi được khung logic nội nhưng còn sai nhưng chưa chi tiết, rõ ràng.

12 dung tìm hiểu; lựa sót. chọn được phương pháp thích hợp (quan

tiết.

sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu. b.4. Thực hiện kế Thu thập được Thu thập sự Thu thập, lưu hoạch: Thu thập, lưu ít sự kiện và kiện và chứng giữ được dữ giữ được dữ liệu từ chứng cứ. kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các

cứ nhưng chưa liệu từ kết quả đầy đủ. tổng quan, thực nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân

dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản; so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút

tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản; so sánh

ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết.

được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết.

b.5. Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu

Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu

Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu

Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu

bảng để biểu đạt đạt được quá đạt được quá đạt được quá được quá trình và kết trình và kết trình và kết quả trình và kết quả quả tìm hiểu; viết quả tìm hiểu tìm hiểu; viết tìm hiểu; viết

13 được báo cáo sau còn hạn chế. quá trình tìm hiểu; hợp tác được với đối

được báo cáo được báo cáo sau quá trình sau quá trình tìm hiểu; hợp tìm hiểu; hợp

tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng

tác được với tác được với đối tác bằng đối tác bằng

quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp

thái độ tích cực thái độ tích cực và tôn trọng và tôn trọng quan điểm, ý quan điểm, ý

thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục.

kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản

kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản

biện, nhưng biện, bảo vệ chưa bảo vệ được kết quả được kết quả tìm hiểu một tìm hiểu một cách cách thuyết phục. phục.

thuyết

b.6. Ra quyết định và Đưa ra được Đưa ra được Đưa ra được đề xuất ý kiến, giải quyết định xử quyết định xử quyết định xử pháp: Đưa ra được lí cho vấn đề lí cho vấn đề lí cho vấn đề quyết định xử lí cho đã tìm hiểu đã tìm hiểu; đã tìm hiểu; đề vấn đề đã tìm hiểu; nhưng chưa đề nhưng chỉ đề xuất được ý đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp.

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

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

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

Vận dụng c.1. Giải được các Chỉ nêu được Chỉ giải được Giải được các công thức liên các bài tập vận bài tập từ vận kiến thức, bài tập liên quan. quan nhưng dụng thấp liên dụng thấp đến kĩ năng

14 chưa vận dụng quan đến kiến vận dụng cao được. thức đã học. liên quan đến kiến thức đã

đã học

học. c.2.

Giải thích, Giải thích một Giải thích được Giải thích được chứng minh được vấn đề thực một vấn đề một vấn đề một vấn đề thực tiễn. tiễn thông qua thực tiễn thông thực tiễn thông việc vận dung qua việc vận qua việc vận các kiến thức dung các kiến dung các kiến vật lý đã có thức vật lý đã thức vật lý đã còn sơ sài.

có nhưng chưa có logic. logic.

c.3. Đánh giá, phản Chỉ đánh giá Đánh giá, phản Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng nhưng chưa biện được ảnh biện được ảnh của một vấn đề thực phản biện tiễn. được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn.

hưởng của một vấn đề thực tiễn nhưng cơ sở khoa học còn ít.

hưởng của một vấn đề thực tiễn có căn cứ khoa học.

c.4. Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số phương pháp hay

Thiết kế được mô hình, nhưng chưa lập được kế hoạch, đề xuất

Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất nhưng chưa thực hiện

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

biện pháp mới.

và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới.

được một số số phương phương pháp pháp hay biện hay biện pháp pháp mới. mới.

c.5. Nêu được giải Nêu được giải Nêu được giải Nêu được giải pháp và thực hiện pháp và nhưng pháp và thực pháp và thực được một số giải chưa thực hiện hiện được một hiện được một pháp để bảo vệ thiên được giải pháp vài giải pháp số giải pháp để nhiên, thích ứng với để bảo vệ thiên bảo vệ thiên biến đổi khí hậu; có nhiên, … nhiên, thích

15 hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.

ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.

1.14.2. Quy ước cách tính điểm và phân loại NL Bảng 1.2a. Bảng quy ước cách tính điểm và phân loại năng lực cá nhân Tính điểm trung bình cho 1 cá nhân DTB 

Tongdiem / 1hanhvi n

n: số lần đánh giá cho 01 chỉ số hành vi

Điểm TB đạt đƣợc - Từ 1 đến 2 - Từ 2 đến 2,5 - Từ 2,5 đến 3

Phân loại NL vật lý - Mức thấp - Mức trung bình - Mức cao

Bảng 1.2b. Bảng quy ước cách tính điểm và phân loại năng lực nhóm n học sinh Tính điểm trung bình

Điểm TBC

Phân loại

cho nhóm đối tƣợng gồm n học sinh

đạt đƣợc

NL VL

- Từ 1 đến 2 - Từ 2 đến 2,5 - Từ 2,5 đến 3

- Mức thấp - Mức trung bình - Mức cao

Tbc 

T.HSm1 T.HSm2 T.HSm3   nx1 nx2 nx3

Ký hiệu: Tổng HS mức 1  T.HSm1 Tổng HS mức 2  T.HSm2 Tổng HS mức 3  T.HSm3 1.1.5. Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực vật lý cho học sinh THPT 1.1.5.1. Biện pháp 1: Định hướng mục tiêu dạy học Với các mục tiêu kiến thức ngoài các yêu cầu về mức độ như nhận biết, tái hiện kiến thức cần có những mức độ cao hơn như vận dụng kiến thức trong các tình huống, các nhiệm vụ gắn với thực tế. Với các mục tiêu về kĩ năng cần yêu cầu HS đạt được ở mức độ phát triển kĩ năng thực hiện các hoạt động đa dạng. Các mục tiêu này đạt được thông qua các hoạt động trong và ngoài nhà trường.

1.1.5.2. Biện pháp 2: Đổi mới nội dung dạy học Để thuận lợi cho việc phát triển năng lực học sinh, các kiến thức vật lí được chọn đưa vào chương trình phải là những kiến thức thỏa mãn một số yêu cầu sau:

16 +Phổ thông: Đó phải là những kiến thức cơ bản, gần gũi với kinh nghiệm, phù hợp với năng lực học sinh, tạo điều kiện thuận lợi để học sinh có thể tự lực kiến tạo lên kiến thức. +Gắn với thực tế: Những kiến thức vật lí trong chương trình phải được diễn đạt dưới dạng các chủ đề thực tiễn thay vì cấu trúc lí thuyết. +Có tính tích hợp: Những kiến thức vật lí cần gắn với những kiến thức khoa học tự nhiên và khối kiến thức STEM (toán, khoa học, kĩ thuật và công nghệ) để giúp học sinh có thể giải quyết được những vấn đề thực tiễn ở nhiều góc nhìn khác nhau. +Hiện đại: Bước đầu đưa vật lí hiện đại (vật lí thế kỉ 20) như thuyết lượng tử thuyết tương đối, công nghệ nano... vào chương trình vật lí thay cho những kiến thức ít được ứng dụng trong thực tế.

1.1.5.3. Biện pháp 3: Đổi mới phương pháp dạy học Ngoài cách dạy học thuyết trình cung cấp kiến thức cần tăng cường tổ chức hoạt động dạy học bằng các phương pháp, hình thức dạy học tích cực như : dạy học dự án, dạy học nêu và giải quyết vấn đề, dạy học theo trạm, dạy học theo hợp đồng, webquest,... Như vậy, thông thường qua một hoạt động học tập, HS sẽ được hình thành và phát triển không phải một loại năng lực mà là được hình thành đồng thời nhiều năng lực hoặc nhiều năng lực thành tố mà ta không cần (và cũng không thể) tách biệt từng thành tố trong quá trình dạy học.

1.1.5.4. Biện pháp 4: Đổi mới kiểm tra đánh giá Về bản chất đánh giá năng lực cũng phải thông qua đánh giá khả năng vận dụng kiến thức và kĩ năng thực hiện nhiệm vụ của HS trong các điều kiện cụ thể gắn liền với thực tiễn, cũng như các loại tình huống phức hợp khác nhau. Trên cơ sở này, các nhà nghiên cứu ở nhiều quốc gia khác nhau đề ra các chuẩn năng lực trong giáo dục tuy có khác nhau về hình thức, nhưng khá tương đồng về nội hàm. Đánh giá năng lực vật lí chính là đánh giá mức độ đáp ứng các chỉ số hành vi của năng lực vật lí.

1.2. Bài tập vật lí 1.2.1. Khái niệm về bài tập vật lí Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi: một vấn đề không lớn, được giải quyết nhờ những suy lý lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý, vấn đề đó gọi là bài tập vật lý.

Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi một vấn đề xuất hiện trong nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa cũng chính là một BT đối với HS. Sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải BT. Qua các tài liệu trên thì một BTVL phải chứa đựng những thông tin về VL (BT cho biết cái gì, yêu cầu cái gì), từ những thông tin đó, người học phải sử dụng những

17 kiến thức VL đã học (khái niệm, định luật, thuyết…) kết hợp với những suy luận toán học để giải quyết. Do đó, tôi cho rằng BTVL bao gồm những điều kiện và yêu cầu đặt ra đòi hỏi người học phải sử dụng những kiến thức VL (đôi khi cả kiến thức toán học) để giải đáp.

1.2.2. Các loại bài tập Vật lí Có nhiều cách phân loại BTVL, sau đây chúng tôi giới thiệu 3 cách phân loại: 1.2.2.1. Phân loại bài tập Vật lý dựa vào phương thức cho điều kiện hoặc phương thức giải.  Bài tập định tính Bài tập định tính là những BT mà khi giải, HS không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ phải làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được. Đa số các BT định tính yêu cầu HS giải thích hoặc dự đoán một số hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định. Cũng có nhiều tài liệu gọi BT định tính là BT – câu hỏi.  Bài tập tính toán (bài tập định lƣợng) Bài tập tính toán (một số sách gọi là BT định lượng) là những BT mà muốn giải chúng, ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả là thu được một đáp số định lượng, tìm giá trị một số đại lượng VL.  Bài tập thí nghiệm Bài tập thí nghiệm là loại BT yêu cầu xác định một đại lượng VL, cho biết dụng cụ và vật dụng sử dụng, yêu cầu HS giải BT hoàn toàn theo con đường TN hoặc là BT đòi hỏi phải thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết.  Bài tập đồ thị Bài tập đồ thị là những BT trong đó đối tượng nghiên cứu là những đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng VL. Nó đòi hỏi HS phải biểu diễn qua trình diễn biến của các đại lượng nêu trong BT bằng đồ thị.  Bài tập nghịch lý và ngụy biện Nghịch lý và ngụy biện trong VL học đã tồn tại từ lâu trong lịch sử khoa học.

Chẳng hạn trước Công nguyên có bài toán nghịch lý nổi tiếng “nghịch lý về Achille và con rùa” theo đó thì chàng dũng sĩ Achille không bao giờ đuổi kịp con rùa.

1.2.2.2. Phân loại bài tập Vật lý dựa vào trình tự dạy học  Bài tập nêu vấn đề Bài tập nêu vấn đề là loại BT được sử dụng để bước vào dạy bài học mới, nó chứa đựng vấn đề mà nếu dùng các kiến thức cũ HS không thể giải quyết được, kết quả của việc giải bài tập đó dẫn đến việc cần thiết phải xây dựng kiến thức mới.

18  Bài tập xây dựng kiến thức mới Bài tập xây dựng kiến thức mới là loại BT được sử dụng trong quá trình xây dựng kiến thức mới trong bài học. Từ những dữ kiện đã cho trong BT, HS bằng những kiến thức đã học và sự giúp dỡ của GV các em phải lập luận để giải quyết bài toán.  Bài tập củng cố, vận dụng Bài tập củng cố là loại BT được sử dụng để củng cố kiến thức, kỹ năng HS lĩnh hội được sau khi học xong. HS vận dụng những kiến thức mới vừa xây dựng được ở bài học để giải BT, khi giải BT đó giúp HS hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc kiến thức đã học.

Bài tập vận dụng là loại BT tổng hợp và có ứng dụng kiến thức VL cao vì vậy, BT vận dụng giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng, phát triển thêm các kiến thức, kỹ năng và kỹ xảo của HS.  Bài tập về nhà Việc giao BT về nhà cho HS giúp cho các em ôn tập và sử dụng các kiến thức đã học thông qua đó rèn luyện tư duy, rèn luyện tính tự giác, tự lực và tạo ra thói quen học tập. Vì vậy sau khi học xong bài mới, GV nên giao cho HS một số BT để HS làm ở nhà.

1.2.2.3. Phân loại bài tập Vật lý dựa vào mức độ nhận thức  Bài tập luyện tập Bài tập luyện tập là những BT cơ bản, đơn giản đề cập đến một hiện tượng, một định luật VL hay sử dụng vài phép tính đơn giản giúp HS cũng cố kiến thức vừa học, hiểu ý nghĩa các định luật và nắm vững các công thức, các đơn vị VL để giải các BT phức tạp hơn.  Bài tập sáng tạo Bài tập sáng tạo về VL là BT mà giả thiết không có thông tin đầy đủ liên quan đến hiện tượng quá trình VL, có những đại lượng VL được ẩn dấu; điều kiện bài toán không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về angôrit giải hay kiến thức VL cần sử dụng.

1.3. Giới thiệu chung về PISA 1.3.1. PISA là gì?

PISA là chương trình đánh giá học sinh quốc tế (The Programme for International Student Assessment) - PISA được xây dựng và điều phối bởi tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) vào cuối thập niên 90 và hiện vẫn diễn ra đều đặn.

Khảo sát PISA được thiết kế nhằm đưa ra đánh giá có chất lượng và đáng tin cậy về hiệu quả của hệ thống giáo dục. PISA cũng hướng đến thu thập thông tin cơ bản về ngữ cảnh dẫn đến những hệ quả giáo dục trên. Càng ngày PISA càng thu hút được sự

19 quan tâm và tham gia của nhiều nước trên thế giới. Do đó, PISA không chỉ đơn thuần là một chương trình nghiên cứu đánh giá chất lượng giáo dục của OECD mà trở thành xu hướng đánh giá quốc tế, tư tưởng đánh giá của PISA trở thành tư tưởng đánh giá học sinh trên toàn thế giới. Các nước muốn biết chất lượng giáo dục của quốc gia mình như thế nào, đứng ở đâu trên thế giới này đều đăng ký tham gia PISA. Khảo sát PISA đánh giá học sinh ở độ tuổi 15 (15 năm 3 tháng đến 16 năm 2 tháng), thấp nhất từ lớp 7 trở lên, độ tuổi được xem là kết thúc chương trình giáo dục bắt buộc ở hầu hết các quốc gia. Đây là một cuộc khảo sát theo độ tuổi chứ không theo cấp bậc hoặc lớp học. Mục đích của cuộc khảo sát là nhằm đánh giá xem học sinh đã được chuẩn bị để đối mặt với những thách thức của cuộc sống xã hội hiện đại ở mức độ nào trước khi bước vào cuộc sống.

PISA được tiến hành dưới sự phối hợp quản lí của các nước thành viên OECD, cùng với đó là sự hợp tác ngày càng nhiều của các nước không thuộc OECD, được gọi là “các nước đối tác”. Tổ chức OECD giám sát chương trình thông qua ban điều hành PISA (PGB) và quản lí chương trình thông qua cơ quan thư kí đặt trụ sở tại Pari.

Trong mỗi kì PISA, OECD lại chọn ra một nhà thầu quốc tế, quá trình chọn lựa này mang tính cạnh tranh và được diễn ra công khai.

1.3.2. Những năng lực được đánh giá của PISA Khái niệm năng lực phổ thông là một khái niệm quan trọng trong việc xác định nội dung đánh giá của PISA.Việc xác định khái niệm này xuất phát từ việc quan tâm tới những điều mà một học sinh sau giai đoạn giáo dục cơ sở cần biết,trân trọng và có khả năng thực hiện - những điều cần thiết chuẩn bị cho cuộc sống trong một xã hội hiện đại. Các lĩnh vực NL phổ thông về làm toán, về khoa học, về đọc hiểu được sử dụng trong PISA. 1.3.2.1. Năng lực làm toán phổ thông (mathematic literacy): là NL của một cá nhân để nhận biết về vai trò của toán học trong thế giới, biết dựa vào toán học để đưa ra những suy đoán có nền tảng vững chắc vừa đáp ứng được các nhu cầu của đời sống cá nhân vừa như một công dân biết suy luận, có mối quan tâm và có tính xây dựng. Đó là NL phân tích, lập luận và truyền đạt ý tưởng (trao đổi thông tin) một cách hiệu quả thông qua việc đặt ra, hình thành và giải quyết vấn đề toán học trong các tình huống và hoàn cảnh khác nhau.

1.3.2.2. Năng lực đọc hiểu phổ thông (reading literacy): là NL của một cá nhân để hiểu, sử dụng và phản ánh trên văn bản viết, nhằm đạt được mục đích, nâng cao kiến thức và tiềm năng của cá nhân đó và tham gia vào đời sống xã hội. Trong định nghĩa này cần lưu ý: Khái niệm biết đọc như là sự giải mã và thấu hiểu tư liệu bao hàm cả việc hiểu, sử dụng và phản hồi về những thông tin với nhiều mục đích khác nhau.

20 1.3.2.3. Năng lực khoa học phổ thông (science literacy): là NL của một cá nhân biết sử dụng kiến thức khoa học để xác định các câu hỏi và rút ra kết luận dựa trên chứng cứ để hiểu và đưa ra quyết định về thế giới tự nhiên và thông qua hoạt động của con người, thực hiện việc thay đổi thế giới tự nhiên. Cụ thể là: Có kiến thức khoa học và sử dụng kiến thức để xác định các câu hỏi, chiếm lĩnh kiến thức mới, giải thích hiện tượng khoa học và rút ra kết luận trên cơ sở chứng cứ về các vấn đề liên quan đến khoa học. Hiểu những đặc tính của khoa học như một dạng tri thức của loài người và một hoạt động tìm tòi khám phá của con người; Nhận thức được vai trò của khoa học và công nghệ đối với việc hình thành môi trường văn hóa, tinh thần, vật chất; Sẵn sàng tham gia như một công dân tích cực, vận dụng hiểu biết khoa học vào giải quyết các vấn đề liên quan đến khoa học. Kỹ năng giải quyết vấn đề (Problem solving - được đưa vào PISA từ năm 2003) được thiết kế thành một đề riêng, các quốc gia có quyền lựa chọn đăng kí tham gia.

1.3.3. Các cấp độ và nội dung đánh giá năng lực Khoa học của PISA Năng lực khoa học là khả năng bao quát gồm có một nhóm gồm ba năng lực khoa học cụ thể: Xác định các vấn đề khoa học; giải thích các hiện tượng theo khoa học và sử dụng bằng chứng khoahọc. Khả năng không chỉ là kiến thức và kỹ năng mà còn là khả năng huy động các nguồn nhận thức và ngoài nhận thức vào một ngữ cảnh nào đó.

Bảng 1.3. Nội dung đánh giá năng lực khoa học trong PISA Ngữ cảnh

Các năng lực

Các tình huống - Xác định các vấn cuộc sống có đề khoa học liên quan tới - Giải thích các hiện

Kiến thức Em biết gì: -về thế giới tự nhiên (kiến thức khoa học)

khoa học và tượng bằng khoa học -về chính khoa học (kiến thức về khoa công nghệ học) ảnh hưởng như thế nào?

- Sử dụng bằng chứng khoa học Thái độ Em hưởng ứng các vấn đề khoa học như thế nào: - Quan tâm - Ủng hộ các tìm hiểu khoa học - Trách nhiệm

21 Bảng 1.4. Các cấp độ của Năng lực Khoa học: Cấp độ của năng lực

Đặc điểm -Nhận dạng các vấn đề có thể nghiên cứu bằng khoa học;

Cấp độ1 Xác định các vấn đề

-Xác định các từ khóa (keyword) để tìm kiếm thông tin khoa học;

khoa học -Nhận dạng các đặc điểm chính (key features) của một cuộc nghiên cứu khoa học (scientific investigation).

-Áp dụng kiến thức khoa học trong một tình huống đặt ra; Cấp độ 2 Giải thích các hiện tượng bằng khoa học Cấp độ 3 Sử dụng bằng chứng khoa học

-Mô tả hoặc giải thích các hiện tượng bằng khoa học và dự báo những thay đổi; -Xác định các phần giới thiệu, giải thích và dự đoán thíchhợp.

-Giải thích bằng chứng khoa học và đưa ra (make) và truyền tải (communicate) những kế luận; -Xác định các giả thiết, bằng chứng và lý do đưa ra những kết luận; -Suy ngẫm những hệ quả (implication) về mặt xã hội của sự phát triển khoa học và công nghệ.

1.3.4. Cấu trúc của bài thi PISA Mỗi đề thi gồm nhiều bài, mỗi bài thi từ 3 đến 6 câu hỏi. Các bài thi thường đưa ra các tình huống thực tiễn, sau đó là các câu hỏi. Các câu hỏi được chia theo 3 nhóm như sau: - Một cluster là một phần thi 30 phút. Nó là một chuỗi các unit.

- Một unit là một bộ các item chỉ liên quan đến một bối cảnh.

- Một item là một câu hỏi riêng lẻ/ một nhiệm vụ được mã hóa riêng lẻ.

Mỗi Unit gồm bốn phần: + Phần dẫn: Phần dẫn (văn bản, tình huống, ngữ cảnh, biểu đồ, biểu bảng,…): là thông tin được đưa ra như một ngữ cảnh cho nhiều item. +Phần câu hỏi Trong bài thi PISA, các dạng câu hỏi được sử dụng là: Câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn (Multiple–choice) đơn giản hoặc phức tạp;

22 Câu hỏi đóng đòi hỏi trả lời (dựa trên những trả lời có sẵn) (close – constructed response question); Câu hỏi mở đòi hỏi trả lời ngắn (short response question); Câu hỏi mở đòi hỏi trả lời dài (open – constructed response question).

Câu hỏi PISA dạng Multiple choice (nhiều lựa chọn). + Các phƣơng án trả lời. + Hệ thống Mã trong khoa học mã hóa câu trả lời Tùy theo mỗi câu hỏi, mỗi mức trên sẽ có một hay một vài mã số được quy định cụ thể trong hướng dẫn chấm điểm.

Mã của các câu hỏi thường là 0, 1, 2, 9 hoặc 0, 1, 9 tùy theo từng câu hỏi. Các mã thể hiện mức độ trả lời bao gồm: mức đạt được tối đa cho mỗi câu hỏi và được quy ước gọi là “Mức tối đa”, mức “Không đạt” mô tả các câu trả lời không được chấp nhận hoặc bỏ trống, không trả lời. Một số câu hỏi có thêm “Mức chưa tối đa” cho những câu trả lời thỏa mãn một phần nào đó. Cụ thể: - Mức tối đa (Mức đầy đủ): Mức cao nhất (mã 1 trong câu có mã 0, 1, 9 hoặc mã 2 trong câu có mã 0, 1, 2, 9). Ở đây hiểu là điểm.

- Mức chưa tối đa (Mức không đầy đủ) (mã 1 trong câu có mã 0, 1, 2, 9).

- Không đạt: Mã 0, mã 9. Mã 0 khác mã 9. Mã 0: có ghi nhưng sai (không có ý nào đúng hoặc lập luận sai), mã 9: không ghi gì để giấy trắng không trả lời câu hỏi đó.

Mã hai chữ số: 00, 01… 21, 22 …

Chữ số đầu tiên cho biết mức độ trả lời. Chữ số thứ hai được sử dụng để mã hóa đặc tính hay xu hướng của câu trả lời.

1.4. Cơ sở thực tiễn Để có cơ sở thực tiễn của đề tài chúng tôi tiến hành phân tích hệ thống bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 của một số tài liệu vật lý hiện hành và tìm hiểu thực trạng việc xây dựng, sử dụng bài tập PISA của GV trong dạy học vật lý ở trường THPT. 1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu và điều tra Hệ thống bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 trong một số tài liệu vật lý hiện hành phát triển năng lực vật lý của học sinh ở chỉ số hành vi nào và biết được mức độ xây dựng, sử dụng bài tập PISA của GV trong dạy học vật lý ở trường THPT. 1.4.2. Nội dung nghiên cứu và điều tra Nghiên cứu hệ thống các bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 của một số tài liệu vật lý hiện hành và tìm hiểu thực trạng của việc xây dựng, sử

23 dụng bài tập PISA phần “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 của GV trong dạy học vật lý ở trường THPT và hiệu quả của nó trong việc phát triển năng lực vật lý của HS. 1.4.3. Phương pháp nghiên cứu và điều tra Phân tích từng bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 của 6 tài liệu vật lý hiện hành để chỉ ra các chỉ số hành vi mà các tài liệu đó hướng tới đồng thời phát phiếu điều tra việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học vật lý ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi đến GV và HS. 1.4.4. Đối tượng nghiên cứu và điều tra Hệ thống bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 của 6 tài liệu vật lý hiện hành sau đây: Bảng 1. 5. Danh sách các tài liệu vật lý có bài tập được phân tích STT

Hệ thống bài tập

Kí hiệu

1

Sách giáo khoa vật lí 11- cơ bản

TL1

2

Sách giáo khoa vật lí 11- Nâng cao

TL2

3

Sách bài tập vật lí 11 – cơ bản

TL3

4

Sách bài tập vật lí 11- Nâng cao

TL4

5

Bài tập vật llý 11-Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

TL5

6

Bài tập vật llý 11 Nâng cao-Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

TL6

Để tìm hiểu thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA (hay bài tập có nội dung vận dụng kiến thức vật lý vào giải thích các vấn đề trong hực tiễn), chúng tôi phát phiếu thăm dò ý kiến cho 36 GV và 392 HS lớp 11 tại ba trường tên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi: THPT Tư Nghĩa 2, PTTH Lê Trung Đình và PTTH Trần Quốc Tuấn.

Thời điểm điều tra: điều tra giáo viên: phát phiếu vào ngày 06/09/2019 và thu phiếu là 09/09/2019, điều tra học sinh: phát phiếu vào ngày 06/09/2019 và thu phiếu là 06/09/2019.

1.4.5. Kết quả nghiên cứu và điều tra 1.4.5.1. Kết quả phân tích hệ thống bài tập

24 Bảng 1.6. Phân tích hệ thống bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” - vật lý 11 của 6 tài liệu vật lý hiện hành theo các chỉ số hành vi TL1 TL2 TL3 TL4 TL5 TL6 Thành Chỉ số TN TL TN TL TN TL TN TL TN TL TN TL tố NL hành vi 8 39 8 30 37 15 12 12 7 31 8 37

244

22.54 % 8.19% 0.41%

4 3 1 0 0

14 25 0 0 0

18 28 1 0 0

7.38% 11.48 % 0.41%

0

0

0

1

1

0.41%

0

0

0

1

1

0.41%

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

30

27

80

107

0

7

0

12

12

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

17 0 0

1 2 0

4 1 1

0 0 0

4 1 0

0 4 0

a4 a5 a6 a7

0 0 1 0

11 10 0 0

0 1 0 0

1 8 0 0

3 2 0 0

1 2 0 0

1 0 0 0

0 4 0 0

0 0 0 0

1 1 0 0

b1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

b2

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

b3

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

nhiên

b4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

dưới góc độ vật lý

b5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

b6

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

c1

1

7

1

7

15

5

5

6

2

25 3

c2

0

0

0

0

0

4

0

1

0

0

c3

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

c4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

c5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

dụng kiến thức, kĩ năng đã học

164

55 20 1

9 4 0

Vận

80

Tỉ lệ (%)

16 15 0

4 2 0

giới tự

Tổng

39 5 1

6 5 0

Tìm hiểu thế

TL

0 0 0 0 0 0 0 0

5 1 0

lý

TN

5 0 0 0 0 0 0 0

a1 a2 a3

Nhận thức vật

Tổng cộng

43.85 % 4.92%

25 12 10 8 TN

6

TL

4 2 0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 b2 b3 b4 b5 b6 c1 c2 c3 c4 c5

Hình 1.1. Biểu đồ phân bố số lượng bài tập theo các chỉ số hành vi của TL1 10 9 8 7 6 5

TN

4

TL

3 2 1 0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 b2 b3 b4 b5 b6 c1 c2 c3 c4 c5

Hình 1.2. Biểu đồ phân bố số lượng bài tập theo các chỉ số hành vi của TL2 90 80 70 60 50

TN

40

TL

30 20 10 0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 b2 b3 b4 b5 b6 c1 c2 c3 c4 c5

Hình 1.3. Biểu đồ phân bố số lượng bài tập theo các chỉ số hành vi của 6 tài liệu vật lý

26 Các biểu đồ còn lại chúng tôi trình bày phần phục lục.

Từ kết quả phân tích tích chúng tôi nhận định như sau: Tham chiếu với khung năng lực vật lý của chương trình GDPT mới năm 2018, chúng tôi nhận thấy rằng hệ thống các bài tập trong các tài liệu vật lý hiện hành phát triển năng lực vật lý của HS qua các chỉ số hành vi như sau: a1: 22.54% ; a2: 8.19%;a3: 0.41%; a4: 7.38%; a5: 11.48% ; a6: 0.41%; a7: 0%; b1: 0; b2: 0.41%; b3: 0.41% ; b4: 0 ; b5: 0 ; b6:0 ; c1: 43.85%; c2: 4.92%; c3: 0; c4: 0; c5: 0. Qua đây cho thấy hệ thống các bài tập vật lý trong các tài liệu vật lý hiện hành phân bố không đều về các chỉ số hành vi trong khung năng lực vật lý mà chủ yếu tập trung vào thành tố “Nhận thức vật lý” và chỉ số hành vi “Giải được bài tập liên quan” trong thành tố “Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học”, chưa phát triển thành tố “Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý”. Điều này chứng tỏ các tài liệu vật lý trên không còn phù hợp nữa, bởi lẽ nó không đáp ứng được cho người học trong thời gian đến.

1.4.5.2. Kết quả điều tra thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học vật lý ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi Bảng 1. 7. Thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học vật lý của giáo viên tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (36 giáo viên).

Nội dung câu hỏi

Nội dung trả lời

Số lƣợng

Tỉ lệ (%)

1. Mong thầy (cô) 1. Rất cần thiết cho biết, mức độ 2. Cần thiết cần thiết của việc 3. Có cũng được, không cũng được sử dụng BT trong 4. Không cần thiết dạy học môn Vật lý?

30

83.33

5

13.89

1

2.78

0

0

2. Theo quý thầy (cô), giải các bài tập Vật lý theo định hướng PISA có tác dụng đối với học

1. Cung cấp tri thức gắn với bối cảnh thực tế.

25

69.44

2. Phát triển năng lực cho HS, trong đó có NL GQVĐ, NL vật lý

35

97.22

3. Củng cố tri thức của môn học

17

47.22

4. Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập môn Vật

18

50.00

sinh như thế nào?

lý 5. Rèn luyện khả năng tự học

15

41.66

6. Rèn luyện năng lực sáng tạo và khả năng làm

18

50.00

27 việc độc lập.

7. Tạo nên môi trường học tập tích cực.

20

55.55

8. Rèn luyện một số kỹ năng học tập khác....

10

27.77

3. Xin quý thầy (cô) 1. Xác định mục tiêu của bài học mới. cho biết, để sử 2. Phân tích nội dung của bài học dụng BTVL theo 3. Lựa chọn BT phù hợp với từng nội dung, đối định hướng PISA tượng dạy. trong giờ dạy bài 4. Lập kế hoạch dạy học

20

55.55

15

41.66

25

69.44

10

27.77

mới có hiệu quả, 5. Dẫn dắt HS lĩnh hội nội dung bài học qua giáo viên cần phải giải BT làm gì ?

6. GV kiểm tra kết quả giải BT của HS

15

41.66

15

41.66

4. Xin quý thầy (cô) 1. Thường xuyên hãy đánh giá mức độ 2. Thỉnh thoảng sử dụng bài tập theo 3. Ít khi định hướng PISA 4. Không bao giờ trong dạy học môn Vật lí tại trường mình?

1

2.77

4

11.11

20

55.56

11

30.56

1. Rất hiệu quả

10

27.77

2. Khá hiệu quả

20

55.55

3. Ít hiệu quả

4

11.11

4. Không hiệu quả

2

5.55

5. Quý thầy (cô) hãy đánh giá hiệu quả của việc sử dụng các BTVL theo định hướng PISA trong dạy học?

28 Hiệu quả của việc sử dụng các BTVL theo định hướng PISA trong dạy học.

Mức độ sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học môn Vật lí tại các trường THPT tỉnh Quảng Ngãi

Hình 1.4. Biểu đồ điều tra thực trạng của việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học vật lý của giáo viên tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (36 giáo viên).

Các biểu đồ còn lại chúng tôi trình bày phần phục lục.

Bảng 1. 8. Thực trạng học vật lí theo định hướng PISA của học sinh tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (392 học sinh).

Nội dung câu hỏi

Nội dung trả lời

Số lƣợng 97 283 11 1

Tỉ lệ (%) 24.75 72.19 2.81 0.25

1. Em hãy đánh giá mức độ cần thiết của việc sử dụng bài tập trong dạy học môn Vật lí?

1. Rất cần thiết 2. Cần thiết 3. Có cũng được, không cũng được 4. Không cần thiết

2. Em hãy cho biết, ý nghĩa của việc giải các BTVL có nội dung theo định hướng PISA ?

1. Cung cấp tri thức mới của môn học,bàihọc 2. Bồi dưỡng hứng thú học tập với môn học.

3. Củng cố tri thức của môn học.

14

3.57

21 11

5.36 2.81

4. Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập môn Vật lý 5. Rèn luyện khả năng tự học 6. Rèn luyện năng lực sáng tạo và khả năng làm

49 98 152

12.50 25.00 38.78

việc độc lập.

7. Tạo nên môi trường học tập tích cực.

8. Rèn luyện kỹ năng áp dụng các kiến thức đã học vào giải thích hoặc xử lí các tình huống

9 251

2.30 64.03

trong thực tế.

29

3. Em hãy đánh giá mức độ mà quý thầy cô sử dụng BTVL có nội dung heo định hướng PISA trong dạy học môn VL ở lớp học?

4. Em giải các bài tập Vật lý theo định hướng PISA khi nào?

5. Theo em, những khó khăn nào thường gặp khi giải các BTVL theo định hướng PISA?

9. Rèn luyện một số kỹ năng họctậpkhác....

1. Thường xuyên 2. Thỉnh thoảng 3. Ít khi 4. Không bao giờ

49 2 20 178 192

12.50 0.51 5.10 45.41 48.98

1. Chỉ khi giáo viên yêu cầu.

2. Khi chuẩn bị thi và kiểm tra.

38 56

9.69 14.29

3. Thường xuyên giải loại BT này 4. Chưa tiếp cận dạng BT này

4 294

1.00 75.00

1. Chưa có tài liệu tham khảo 2. Hiểu biết thực tiễn của HS còn hạn chế 3. Bài tập này ít xuất hiện trong các bài thi

261 102 151

66.58 26.02 38.52

4. Hứng thú làm bài tập PISA của HS còn kém 5. Phương pháp giảng dạy của giáo viên ít đề cập đến dạng bài tập này.

6. BTVL theo định hướng PISA dùng trong dạy học không thường xuyên.

7. HS chưa biết cách học và giải bài tập PISA

49 43

12.50 10.97

274

69.89

69

17.60

11

2.81

có hiệuquả.

8. Khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề của HS còn chậm.

Mức độ cần thiết của việc sử dụng bài tập trong dạy học môn Vật lí Rất cần thiết

Cần thiết Có cũng được, không cũng được

Mức độ mà quý thầy cô sử dụng BTVL có nội dung heo định hướng PISA trong dạy học môn VL ở lớp học Thường xuyên Thỉnh thoảng Ít khi Không bao giờ

Hình 1.5. Biểu đồ khảo sát thực trạng học vật lí theo định hướng PISA của học sinh tại các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (392 học sinh)

30 Các biểu đồ còn lại chúng tôi trình bày phần phục lục.

Từ kết quả thăm dò, chúng tôi rút ra một số vấn đề sau: Môn Vật lý chỉ là một phần trong lĩnh vực khoa học tham gia đánh giá. Việc xây dựng và sử dụng bài tập Vật lí theo định hướng PISA vẫn còn nhiều trở ngại, chưa phổ biến trên diện rộng, chưa đi vào chiều sâu.

Chỉ có 2,77% GV cho rằng mức độ sử dụng bài tập theo định hướng PISA là thường xuyên, Có 97,22% GV cho rằng giải các bài tập Vật lý theo định hướng PISA có tác dụng phát triển năng lực cho HS, trong đó có NL GQVĐ, NL vật lý.

Có 83,32% GV cho rằng hiệu quả của việc sử dụng các BTVL theo định hướng PISA trong dạy học Vật lý rất khả quan và khá khả quan.

Với HS, chỉ có 0,51% HS cho rằng mức độ giáo viênsử dụng BTVL có nội dung theo định hướng PISA trong dạy học môn VL là thường xuyên, có 75% HS cho rằng chưa tiếp cận bài tập Vật lý theo định hướng PISA. Qua kết quả khảo sát trên chúng tôi cần đặt ra một vấn đề là làm thế nào để rèn luyện cho HS kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lý vào bối cảnh thức tế. Đó là vấn đề đặt ra cho đội ngũ GV dạy bộ môn Vật lý để có hướng thay đổi về phương pháp, nội dung trong quá trình giảng dạy để dáp ứng yêu cầu của CTGDPTTT chuyển từ dạy học theo nội dung sang hình thành năng lực.

1.5. Một số thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng BTVL theo định hƣớng PISA trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT 1.5.1. Thuận lợi Việc sử dụng BT theo chuẩn PISA trong dạy học vật lí là một vấn đề mới nên được sự quan tâm, ủng hộ của các cấp lãnh đạo trong ngành giáo dục; các thầy cô giáo dễ thích thú với cái mới; học trò Việt Nam ham thích khám phá khoa học và tự nhiên , có tính tò mò, óc sáng tạo, có tinh thần vượt khó trong học tập … nên đây là điều kiện rất tốt để nội dung nghiên cứu của đề tài đi vào thực tiễn.

Các phương tiện dạy học và các công nghệ thông tin hiện đại đã góp phần không nhỏ vào việc chia sẻ các dữ liệu liên quan đến môn học.

1.5.2. Khó khăn Nguồn tư liệu phục vụ cho việc xây dựng hệ thống câu hỏi Vật lí theo định hướng PISA còn hạn chế.

Việc triển khai chương trình đánh giá PISA chưa được tiến hành trên toàn quốc, vì vậy đa số GV và HS chưa được tiếp xúc với cách đánh giá HS của tổ chức PISA. Mặt khác số lượng BTVL theo định hướng PISA trong SGK không có, GV phải tự biên soạn các dạng bài tập này cho HS. Đề thi Vật lí trong các kì thi tốt nghiệp

31 THPT Quốc gia, các kì kiểm tra học kì ở các trường THPT hầu hết đều sử dụng hình thức trắc nghiệm khách quan nên việc sử dụng các bài tập theo định hướng PISA còn hạn chế, khó để đánh giá kĩ năng của HS. 1.6. Nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập theo định hƣớng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS 1.6.1. Nguyên tắc 1: Thiết kế dựa trên những tư tưởng nổi bật của PISA -Khả năng lập luận và giải bài tập vật lý, khả năng vận dụng kiến thức vật lý mà HS được trang bị theo cách để đáp ứng nhu cầu cuộc sống hiện tại và tương lai.

-Tích hợp và kết nối nội dung kiểm tra dựa trên bối cảnh của một thách thức hay một vấn đề được phát sinh trong thế giới thực.

-Nội dung các bài tập mang tính chất tổng hợp với hình thức câu hỏi đa dạng.

-Các kiến thức được đưa vào kiểm tra đánh giá: lý thuyết, công thức, hiện tượng tự nhiên xảy ra trong thực tế, toán học…

-Mức độ khó các câu hỏi được chia thành 3 cấp độ.

-Không chỉ đánh giá thông qua kết quả kiểm tra mà còn thông qua việc phân tích các đối tượng có liên quan nhau: GV, HS, chính sách giáo dục của mỗi nước.

1.6.2. Nguyên tắc 2: Đảm bảo sự kế thừa chương trình SKG hiện hành Việt Nam Để khai thác PISA vào dạy môn Vật lý một cách có hiệu quả, GV cần nghiên cứu, tìm kiếm những khả năng khai thác bài tập phù hợp vào dạy học các nội dung Vật lý ở SGK trong dạy học chính khóa hay hoạt động ngoại khóa. Hệ thống bài tập, ví dụ được xem là cơ sở quan trọng trong việc lồng ghép những bài tập thực tiễn vào dạy học. Tuy nhiên phải đảm bảo sự kế thừa chương trình SGK của Việt Nam theo cách: - Các bài tập phải phù hợp với chương trình SGK. - Mỗi bài tập phải cho thấy mối quan hệ, ý nghĩa của nó với vấn đề Vật lý mà SGK đề cập tới, phải cho thấy tính thực tiến của Vật lý.

1.6.3. Nguyên tắc 3: Tăng cường đưa ra những tình huống nhằm đánh giá khả năng vận dụng kiến thức vật lý trong thực tiễn Một trong những nguyên nhân làm cho việc dạy và học các bài tập có nội dung thực tế hiện nay chưa đạt được hiệu quả như mong đợi đó là bởi yêu cầu vận dụng Vật lý vào thực tế không được đặt ra một cách thường xuyên và cụ thể trong quá trình đánh giá. Các bài tập yêu cầu khả năng vận dụng kiến thức vật lý vào thực tế xuất hiện rất ít trong các kì thi ở nước ta. Theo chúng tôi đâychính là vấn đề cốt lõi, nếu cách kiểm tra đánh giá có những thay đổi phù hợp sẽ tạo ra những động cơ để GV nghiên cứu, tìm hiểu, khác thác các bài tập có nội dung thực tế vào dạy học cũng như tạo ra động cơ học tập tích cực cho HS.

32 Bên cạnh việc xây dựng ví dụ, bài tập bổ sung cho việc dạy học, ta có thể khai thác những tư tưởng, bài tập trong PISA để xây dựng những bài tập có hệ thống câu hỏi mang nội dung thức tế dùng cho ôn tập chương, ô tập cuối năm, cuối cấp. Điều này đặc biệt thuận lợi khi đặc điểm của các bài tập PISA như đã trình bày ở trên là tích hợp và kết nối các nội dung kiến thức kiểm tra dựa trên bối cảnh của một thách thức hay một vấn đề được phát sinh trong thế giới thực.

1.6.4. Nguyên tắc 4: Phân loại được trình độ HS về năng lực vật lý dựa trên hệ thống bài tập có độ tin cậy cao Khi xây dựng hệ thống câu hỏi, bài tập cần kiểm tra độ tin cậy của hệ thống đó.

Trong quá trình đánh giá độ tin cậy ta cần xem xét từng câu hỏi và cần có sự thay đổi cho phù hợp để bài tập có tính hiệu quả trong đánh giá năng lực Vật lý của HS. Nếu một bài kiểm tra có phổ điểm rộng, các bài kiểm tra ở mỗi điểm chi tiết bằng nhau, độ lệch tiêu chuẩn càng ít thì bài kiểm tra đó mới phát huy được hiệu quả của việc đánh giá.

1.7. Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập theo định hƣớng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS 1.7.1. Quy trình xây dựng bài tập và sử dụng bài tập theo định hướng PISA QUY TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN CƠ SỞ

LẤY CHUẨN KIẾN THỨC KỸ NĂNG LÀM GỐC

LẤY CHỈ SỐ HÀNH VI LÀM GỐC

LẤY VẤN ĐỀ THỰC TẾ LÀM GỐC

Hình 1.6. Sơ đồ quy trình lựa chọn, xây dựng BT Sau khi triển khai nghiên cứu và thực nghiệm, tác giả đưa ra quy trình xây dựng BTVL theo định hướng PISA trên cơ sở lấy vấn đề thực tế làm gốc gồm các bước như sau: - Bước 1: Tình huống/ Bối cảnh thực tiễn.

- Bước 2: Chuẩn kiến thức kỹ năng.

- Bước 3: Chỉ số hành vi.

- Bước 4: Câu hỏi, bài tập, nhiệm vụ (Chia ra làm nhiều mức).

1.7.2. Quy trình xây dưng, soạn thảo và phân tích đề kiểm tra * Giai đoạn 1: Xác định mục đích kiểm tra đánh giá Bước 1: Phân tích nội dung môn học.

33 Các giáo viên xác định nội dung chi tiết các kiến thức và kỹ năngcần thiết, quan trọng của môn học mà HS phải đạt được. Tùy theo thời điểm khảo sát trong năm học, nội dung kiến thức có thể chỉ trong một vài chương hoặc cho một học kỳ hoặc toàn năm học. Phân tích nội dung môn học để xác định những nội dung cần được đưa vào kiểm tra, đánh giá là công việc không dễ dàng, vì các nội dung dạy học của một môn học thì rất nhiều, GV phải cân nhắc, chọn lọc kỹ. Kết quả công việc trên là một bảng liệt kê những trọng tâm kiến thức cần đo lường. Ta cũng đã biết giữa nội dung giảng dạy và nội dung kiểm tra, đánh giá có quan hệ chặt chẽ với nhau. Nhưng không nhất thiết tất cả các nội dung của môn học phải được đưa vào kiểm tra.

Bước 2: Xác định mục tiêu nhận thức cho từng môn học: Mục tiêu của môn học là những gì người học hoàn thành được sau khi học xong môn học về kiến thức, kỹ năng, thái độ. Những mục tiêu này được xác định dưới dạng hành vi, có thể quan sát được, chỉ rõ những hành vi mà người học phải thực hiện để chứng tỏ mục tiêu học tập đã hoàn thành.

Bước 3:Thiết lập dàn bài trắc nghiệm: Dàn bài trắc nghiệm (còn gọi Bảng qui định hai chiều, Table of specifications) là một ma trận 2 chiều, trong đó một chiều biểu thị các chủ điểm nội dung, chiều còn lại biểu thị mục tiêu nhận thức mà bài trắc nghiệm muốn khảo sát. * Giai đoạn 2: Soạn đề thi, kiểm tra và tạo các đề tương đương Bước 4: Soạn câu trắc nghiệm (Tự luận hoặc Khách quan) .

Dựa theo dàn bài đã soạn, các GV cùng bộ môn sẽ phân công soạn các câu trắc nghiệm theo dàn bài đã lập. Mỗi người thường phải soạn nhiều hơn số câu ghi trong dàn bài vì qua thảo luận có thể phải loại bỏ một số câu. Điều lưu ý khi soạn câu trắc nghiệm là phải bám sát nội dung đã xác định và mức độ dễ hay khó của mỗi câu sẽ tùy thuộc vào mức độ mục tiêu nhận thức ghi trong dàn bài. Hình thức câu trắc nghiệm cũng có thể đa dạng : Tự luận, câu Đúng – Sai, câu nhiều lựa chọn (MCQ) hay câu điền khuyết. Nhưng nếu định hướng xây dựng thành ngân hàng câu hỏi thì nên sử dụng chỉ một loại câu MCQ. Khi biên soạn câu trắc nghiệm, các câu hỏi sẽ phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người soạn và tính chất câu trắc nghiệm được dùng. Do vậy, mỗi giáo viên cần thấy trách nhiệm của mình, phải nắm vững kỹ thuật để soạn thật cẩn thận, cân nhắc kỹ lưỡng mỗi ý định hỏi và từ ngữ sử dụng. Những câu soạn cẩu thả sẽ lộ ra trong quá trình đánh giá câu trắc nghiệm. Ngoài ra, cũng cần biết thêm rằng, mỗi giáo viên thường biểu hiện một kiểu tư duy và hành văn quen thuộc, nên cần nhiều người tham gia soạn thì câu trắc nghiệm mới phong phú, đa dạng hơn.

34 Bước 5:Trao đổi trong nhóm đồng nghiệp.

Các câu hỏi được soạn xong phải được đưa ra thảo luận trong nhóm đồng nghiệp.

Việc làm này là cần thiết, vì nhiều đồng nghiệp sẽ giúp khẳng định tính chất “đúng” cũng như giúp phát hiện ra điểm yếu hay sai sót mà người soạn không ý thức được.

Kinh nghiệm các lần thảo luận nhóm cho thấy, qua phản biện của đồng nghiệp, có câu dù đã được soạn kỹ nhưng vẫn bị phát hiện ý trong câu hỏi chưa rõ, hoặc có một hay vài lựa chọn chưa phù hợp, chưa hay.

Bước 6: Làm đề thi, kiểm tra gốc và tạo các đề tương đương.

Các câu trắc nghiệm đã được sửa chữa được tập hợp lại thành một (hay một số) đề gốc đáp ứng đúng cấu trúc, số câu đã qui định trong dàn bài. Từ đây, người phụ trách chính về kỹ thuật sẽ tạo ra các đề tương đương (ghi lại mã số từng đề). Số đề tương đương nhiều hay ít thường do tính chất cuộc thi qui định, nhưng hướng chung là càng nhiều càng tốt để tránh thí sinh quay cóp.

Có nhiều cách tạo ra các đề tương đương, ở đây đề cập cách làm chỉ sử dụng một đề gốc dùng phần mềm McMix. Đơn giản nhất là từ đề gốc xáo trộn vị trí các câu hỏi để thành nhiều đề thi có cùng nội dung, chỉ khác nhau về vị trí câu hỏi. Nếu đề thuần một hình thức là câu MCQ (thường dùng câu có 4 lựa chọn), có thể tráo đổi thêm thứ tự các lựa chọn a/ b/ c/ và d/ trong câu. Cách này sẽ tạo ra các đề có hiệu quả ngăn chận tiêu cực tốt hơn, vì học sinh khó thông báo đúng đáp án cho nhau. * Giai đoạn 3: Tổ chức kiểm tra và chấm kiểm tra Bước 7: Tổ chức thi kiểm tra và chấm bài thi, bài kiểm tra.

Việc tổ chức thi, kiểm tra và chấm bài thi, kiểm tra sẽ khác nhau tùy theo cho thí sinh thi, kiểm tra trên máy tính hay làm bài trên giấy.

- Nếu thi, kiểm tra trên máy tính, khi thời hạn làm bài kết thúc máy có thể thông báo ngay cho thí sinh kết quả số câu làm đúng (hoặc điểm số). Nhưng quan trọng hơn là các trả lời của từng học sinh sẽ được lưu lại chung trên 1 file dữ kiện, các thông tin này được sử dụng cho giai đoạn 4.

- Nếu làm trên giấy, nên thiết kế sử dụng bảng trả lời riêng (answer sheet) để tiện cho việc chấm điểm. Số lượng bài thi ít thì dùng bảng đục lỗ đáp án để chấm. Nhưng hiện tại đã có máy chấm bài dùng phương pháp quét quang học, rất tiện lợi khi có số lượng bài thi nhiều. Các máy chấm bài có nhiều tính năng khác nhau và tốc độ chấm cũng khác nhau. Điều cần quan tâm là cài đặt độ phân giải của máy cho phù hợp để máy đọc chính xác và làm việc ổn định khi phải chấm liên tục nhiều giờ. * Giai đoạn 4: Phân tích đề và câu trắc nghiệm Bước 8: Phân tích câu hỏi

35 Sau khi chấm và ghi điểm của một bài trắc nghiệm, giáo viên phân tích các câu trả lời của học sinh nhằm mục đích: - Biết được những câu nào là quá khó và quá dễ để loại ra, chỉ giữ lại các câu thoả mãn các tiêu chí đánh giá trong đo lường trắc nghiệm.

- Lựa chọn ra được các câu có độ phân cách cao, nghĩa là phân biệt được học sinh giỏi và học sinh kém.

- Biết được lí do vì sao câu trắc nghiệm không đạt được hiệu quả mong muốn và cần phải sửa đổi như thế nào cho tốt hơn.

-Việc phân tích các câu hỏi để biết xem học sinh trả lời các câu như thế nào và từ đó sửa đổi để bài trắc nghiệm có thể đo lường thành quả học tập của học sinh một cách hữu hiệu hơn.

- Thông qua kết quả bài trắc nghiệm có thể giúp giáo viên đánh giá mức độ thành công của công việc giảng dạy và học tập để thay đổi phương pháp, lề lối làm việc cho tốt hơn.

Phân tích câu trả lời của học sinh nhằm xác định các chỉ số sau: độ khó, độ phân biệt, mức độ lôi cuốn học sinh của các câu trả lời cho sẵn ở mỗi câu hỏi và độ tin cậy của bài trắc nghiệm.

Bước 9: Phân tích bài trắc nghiệm * Điểm trung bình của bài trắc nghiệm: 10

X tb   i 1

10 ni X i   Wi X i n i 1

Với: ni: là số học sinh đạt điểm Xi. n: tổng số học sinh tham gia kiểm tra.

Wi: phần trăm học sinh đạt điểm Xi. * Độ khó bài trắc nghiệm: là tỉ số của điểm trung bình của bài trắc nghiệm với điểm tối đa của bài trắc nghiệm.

DKB 

X tb X .100%  tb .100% X max K

Với: K: số câu hỏi trong bài trắc nghiệm và điểm số tối đa của bài trắc nghiệm.

X tb : điểm trung bình của bài trắc nghiệm.

* Độ khó vừa phải của bài trắc nghiệm: là tỉ số giữa điểm trung bình lý thuyết với điểm tối đa của bài. Độ khó vừa phải =

X lt X .100%  lt .100% X max K

36 Trong đó: X lt 

X max  T K  T  với T là điểm may rủi của bài trắc nghiệm.

2 2

* Phương sai của bài trắc nghiệm:

s2 

1 10 ni ( X i  X )2  n  1 i 1

* Độ lệch chuẩn: s  s 2 : là đai lượng diễn tả độ phân tán của điểm số. * Hệ số tin cậy của bài trắc nghiệm: Do các câu trắc nghiệm trong bài trắc nghiệm có độ khó khác nhau nên để tính hệ số tin cậy của bài trắc nghiệm ta sử dụng công thức Kuder – Richarson: 10

K r  (1  K 1

pq i

i 1

s2

i

)

Trong đó: K: số câu hỏi trong bài trắc nghiệm. pi : tỉ lệ học sinh trả lời đúng câu thứ i hay độ khó của câu trắc nghiệm thứ i. qi : tỉ lệ học sinh trả lời sai câu trắc nghiệm thứ i (qi = 1 – pi).

Bước 10: Sửa chữa và lưu trữ câu trắc nghiệm.

Sau bước 9, ta đã biết được những câu trắc nghiệm tốt và cần ghi dấu những có vấn đề để thẩm tra dần dần. Có câu phải loại bỏ, có câu chỉ cần thay một mồi nhử, có câu phải sửa lại ý hỏi, hoặc cách hành văn. Cũng có câu phải xem xét toàn bộ phần hỏi và các lựa chọn. Tất cả những điều chỉnh trên một câu trắc nghiệm đều phải căn cứ vào các chỉ số đã tính được và hệ thống kiến thức chuyên môn làm nền tảng.

Hoàn tất công đoạn trên, ta cần lưu trữ lại các câu tốt cũng như câu đã sửa, xóa bỏ câu kém. Nhớ lưu lại các chỉ số đã phân tích để theo dõi.

1.8. Ý nghĩa của việc sử dụng bài tập định hƣớng PISA để đánh giá năng lực vật lý của học sinh Trên thực tế, việc sử dụng bài tập nói chung để đánh giá năng lực vật lý vẫn chưa đạt hiệu quả như mong muốn, một phần là do việc kiểm tra đánh giá còn chậm thay đổi. Vận dụng cách hỏi của PISA là một trong những hướng đổi mới nhằm đánh giá năng lực vật lý của HS. Đáp án của PISA hết sức phong phú, ngay cả đối với câu hỏi trắc nghiệm khách quan. Có đáp án đơn giản, có đáp án phức tạp theo hướng mở, nhằm hình dung và bao quát hết các khả năng HS có thể trả lời.

37 Các câu hỏi thường gắn với đời sống hiện thực, với các tình huống thiết thực và yêu cầu HS suy nghĩ vận dụng vào đời sống hàng ngày.

Bài tập vật lý theo định hướng PISA cũng đề cập đến các nội dung thực tế nhưng nó có ưu điểm hơn bài tập có nội dung thực tế là nó cho phép các câu hỏi đi sâu hơn (so với việc sử dụng các câu hỏi hoàn toàn riêng rẽ – mỗi câu hỏi lại đặt trong một bối cảnh mới hoàn toàn). Điều này cũng cho phép học sinh có thời gian suy nghĩ kĩ càng tài liệu (do ít tình huống hơn) mà sau đó có thể được sử dụng trong đánh giá ở những góc độ khác nhau. Nó cũng cho phép thuận lợi hơn trong việcgắn với tình huống thực tiễn trong cuộc sống. Việc cho điểm của các câu trong một tình huống cũng độc lập và có mã hóa nên việc đánh giá cũng chính xác hơn.

38 TIỂU KẾT CHƢƠNG 1 Trong chương này chúng tôi đã tập trung nghiên cứu và làm rõ cơ sở lí luận và thực tiễn cho việc xây và sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học theo định hướng PISA. Những vấn đề trình bày trong này có thể tóm tắt thành những điểm chính như sau: Đối với năng lực vật lý chúng tôi đã làm rõ: khái niêm năng lực, năng lực chung, các thành phần của năng lực vật lý, cấu trúc của năng lực vật lý, rubric đánh giá năng lực vật lý, một số biện pháp hình thành và phát triển năng lực vật lý cho học sinhTHPT. Đối với bài tập vật lí chúng tôi đã làm rõ: khái niệm, vai trò, phân loại, phương pháp giải bài tập vật lí, bài tập vật lí và việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, bài tập vật lí hướng tiếp cận PISA. Đối với bài tập theo định hướng PISA, chúng tôi đã làm rõ: năng lực được đánh giá của PISA, các cấp độ và nội dung đánh giá năng lực Khoa học của PISA;cấu trúc của bài thi PISA; các cấp độ và nội dung đánh giá năng lực Khoa học của PISA để làm rõ những yêu cầu, mục đích của PISA. Chúng tôi cũng đã phân tích được hệ thống bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 của một số tài liệu vật lý hiện hành và làm rõ thực trạng việc xây dựng, sử dụng bài tập PISA trong dạy học vật lý ở trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.

Chúng tôi đã đưa ra được: nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập PISA; quy trình xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS. Những cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài là nền tảng vững chắc để chúng tôi xây dựng chương 2.

39 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH 2.1. Đặc điểm, cấu trúc chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”- Vật lý 11 THPT 2.1.1. Đặc điểm chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lý 11 THPT 2.1.1.1. Đặc điểm về nội dung Nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường” đề cập những vấn đề sau: Bản chất của dòng điện điện trong các môi trường: kim loại, chất điện phân, chất khí, chân không, chất bán dẫn và những ứng dụng của nó.

2.1.1.2. Phân phối chương trình chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lý 11 THPT Chương “Dòng điện trong các môi trường” gồm 12 tiết, bắt đầu từ tiết 25 đến tiết 36 trong chương trình vật lí 11, trong nội dung các tiết như sau: Bảng 2. 1. Phân phối chương trình chương: “Dòng điện trong các môi trường”vật lý 11 Tên bài-Nội dung thực hiện

STT

Tiết trong PPCT

1

25-26

Dòng điện trong kim loại

2

27-28

Dòng điện trong chất điện phân

3

29-30

Bài tập

4

31-32

Dòng điện trong chất khí

5

33-34

Dòng điện trong chất bán dẫn

6

35-36

Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn

Bảng 2. 2. Bảng tham chiếu các mức yêu cầu cần đạt của câu hỏi, bài tập, kiểm tra, đánh giá.

Nội dung

Nhận biết

Thông hiểu

được -Nêu được các tính 1. Dòng -Viết chất điện của kim công thức: điện trong  = 0[1 + (t loại.

- Nêu được điện trở kim – t0)]. suất của kim loại loại

Vận dụng

Vận dụng cao

-Vận dụng được -Giải thích được sự xuất hiện suất  = 0[1 + (t – điện động nhiệt điện. t0)].

-Tìm hiểu cấu tạo công thức:

40 -Giải được bài và nguyên lý hoạt -Nêu được bản chất tập về dòng động của tàu đệm của dòng điện trong điện trong kim từ, nhiệt kế nhiệt loại. điện và ứng dụng kim loại.

-Vận dụng của nó -Mô tả được hiện thuyết êlectron tượng nhiệt điện là tự do trong kim gì. loại để giải -Nêu được hiện thích được vì tượng siêu dẫn là gì sao kim loại là và ứng dụng chính chất dẫn điện của hiện tượng này. tốt, dòng điện chạy qua dây tăng theo nhiệt độ.

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

2. Dòng -Viết được các biểu thức điện của định luật trong 1, định luật 2 chất Faraday và điện phân

công thức Faraday : m

1A It. Fn

-Nêu được bản chất Vận dụng định Giải thích được kĩ của dòng điện trong luật Fa-ra-đây thuật mạ điện, chất điện phân.

để giải được luyện kim… các bài tập đơn -Mô tả được hiện giản về hiện tượng dương cực tượng điện tan. phân.

-Phát biểu được các định luật Fa-rađây về điện phân và viết được hệ thức của các định luật này.

-Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng điện phân.

41 3. Dòng -Nêu các điện phóng trong chất khí

được -Nêu được bản chất dạng của dòng điện trong điện chất khí.

trong không -Mô tả được cách tạo khí ở điều tia lửa điện. kiện thường.

-Mô tả được cách tạo

-Giải thích hoạt động của đèn ống (đèn huỳnh quang)

hồ quang điện, nêu được các đặc điểm chính và các ứng dụng chính của hồ quang điện.

4. Dòng điện trong chân

-Biết được môi trường chân không là gì

-Nêu được cách tạo ra dòng điện trong chân không, bản chất dòng điện trong chân

Giải thích được hoạt động của ống phóng điện tử.

không và đặc điểm

không

về chiều của dòng điện này.

-Nêu được tia catôt là gì.

-Nêu được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của ống phóng điện tử.

5. Dòng điện trong chất bán dẫn

-Biết phân biệt các loại điôt và các loại tranzito

-Nêu được các đặc Vẽ được sơ đồ Giải thích được điểm về tính dẫn mạch chỉnh lưu hoạt động của điện của chất bán dòng điện dùng màn hình LED dẫn. điôt và giải thích được tác -Nêu được bản chất dụng chỉnh lưu dòng điện trong bán của mạch này. dẫn loại p và loại n.

-Mô tả được cấu tạo

42 và tính chất chỉnh lưu của lớp chuyển tiếp p-n.

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

-Mô tả được nguyên tắc cấu tạo và công dụng của điôt bán dẫn.

-Mô tả được nguyên tắc cấu tạo và công dụng của tranzito.

6. Khảo -Biết các sát đặc dụng cụ cần dùng trong tính thí nghiệm. chỉnh lƣu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito

+Hiểu được cơ sở lí -Biết cách sử dụng các dụng thuyết: - Bản chất dũng điện cụ và bố trí được thí trong bán dẫn.

nghiệm.

- Đặc tính dẫn điện của điôt theo một -Biết cách tiến hành thí chiều. +Hiểu được cơ sở lí nghiệm. thuyết:

-Biết tính toán - Bản chất dũng điện các số liệu thu trong bán dẫn. được từ thí - Đặc tính khuếch nghiệm để đưa ra kết quả. đại của tranzito.

43 2.1.2. Cấu trúc chương “Dòng điện trong các môi trường”- vật lý 11 THPT Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương”Dòng điện trong các môi trường” Bản chất của dòng điện trong kim loại Dòng điện trong kim loại

Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ Hiện tượng siêu dẫn-Hiện tượng nhiệt điện Thuyết điện li Bản chất dòng điện trong chất điện phân

Dòng điện trong chất điện phân

Hiện tượng cực dương tan Các định luật Farađây và các ứng dụng của hiện tượng điện phân Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường

Dòng điện trong các môi trường

Dòng điện trong chất khí

Bản chất dòng điện trong chất khí Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí Tia lửa điện- Hồ quang điện Bản chất dòng điện trong chân không

Dòng điện trong chân không

Tia catôt Ứng dụng: ống phóng điện tử, đèn hình Chất bán dẫn và tính chất

Dòng điện trong bán dẫn

Thực hành

Bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn Điôt bán dẫn và tranzito lưỡng cực n-p-n Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn Khảo sát đặc tính khuếch đại của tranzito

44 2.2. Xây dựng các dạng bài tập theo định hƣớng PISA TÌNH HUỐNG 1: ĐÈN SỢI ĐỐT Đèn sợi đốt, còn gọi là đèn dây tóc là một loại bóng đèn dùng để chiếu sáng khi bị đốt nóng, dây tóc là bộ phận chính để phát ra ánh sáng, thông qua vỏ thủy tinh trong suốt. Các dây tóc - bộ phận phát sáng chính của đèn được bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thủy tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết không khí và bơm vào các khí trơ. Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng của nhiệt tỏa ra làm nổ. Hầu hết bóng đèn đều được lắp vào trong đuôi đèn, dòng điện sẽ đi qua đui đèn, qua đuôi đèn kim loại, vào đến dây tóc làm nó nóng lên và đến mức Hình 2.2. Đèn sợi đốt phát ra ánh sáng.

Câu 1.1: Dây tóc của bóng đèn sợi đốt làm bằng (NL tìm hiểu thế giới tự nhiên tự nhiên dưới góc độ VL – b.2. Đưa ra phán đoán) C. kẽm.

A. bạc.

B. đồng.

D. vonfram.

Đáp án –Câu hỏi 1.1 • Mức đầy đủ (mã 1): Chọn đáp án D • Mức không đạt (mã 0): Đáp án khác • Không trả lời (mã 9): Câu 1.2: Tại sao người ta dùng vonfram để làm dây tóc bóng đèn sợi đốt mà không dùng đồng? Khi dòng điện qua đèn thì điện trở của đèn có thay đổi không? Vì sao?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh một vấn đề thực tiễn) Đáp án - Câu 1.2: •Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý).

- Nhiệt độ nóng chảy của vonfram (33700C) cao hơn nhiệt độ nóng chảy của đồng (10830C - Khi có dòng điện qua bóng đèn thì nhiệt độ của đèn tăng, khi đó điện trở của đèn tăng theo R  R0 1   (t  t0 ) • Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9)

45 Câu 1.3: Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn sợi đốt. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án - Câu 1.3: • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý). + Cấu tạo: gồm 3 phần là sợi đốt, bóng thuỷ tinh và đuôi.

- Sợi đốt làm bằng Vonfram chịu nhiệt độ rất cao, dạng lò xo xoắn, có chức năng biến đổi điện năng thành quang năng.

- Bóng đèn làm bằng thủy tính chịu nhiệt, chịu được nhiệt độ rất cao bảo vệ sợi đốt.

- Đuôi đèn (đuôi xoáy và đuôi ngạnh) được làm bằng đồng hoặc sắt tráng kẽm gắn chặt với bóng thủy tinh, có chức năng nối với mạng điện cung cấp cho đèn. + Nguyên lý hoạt động: Khi có dòng điện chạy qua đèn, do tác dụng nhiệt, sợi dây điện trở (dây tóc) bị núng nóng đến nhiệt độ nóng sáng (khoảng 26000C) • Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 1.4: Bản chất của dòng điện qua đèn sợi đốt là gì? Phần lớn điện năng cung cấp cho đèn sợi đốt biến đổi thành dạng năng lượng nào? Vì sao? (NL nhận thức vật lýa.5. Giải thích mối quan hệ giữa các hiện tượng) Đáp án - Câu 1.4: • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý).

- Bản chất của dòng điện qua đèn sợi đốt là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường.

- Vì điện trở suất của dây tóc đèn lớn, hơn nữa khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất tăng. Do đó khi có dòng điện qua thì đèn nóng lên rồi phát sáng. Chỉ khoảng 5% điện năng biến thành quang năng, còn lại biến thành nhiệt năng.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 1.5: Nêu ưu, nhược điểm của đèn sợi đốt. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án - Câu 1.5: • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý). + Ưu điểm: - Phát sáng liên tục (không gây mỏi mắt)

46 - Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ. + Nhược điểm: Hiệu suất phát quang thấp nên tốn điện, phần chuyển thành nhiệt rất nhiều gây nóng. Tuổi thọ cũng thấp (1000h).

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 1.6: Dây tóc của bóng đèn 220 V - 200 W khi sáng bình thường ở nhiệt độ 2500 điện trở lớn gấp 10,8 lần so với điện trở ở 1000 C. Tìm hệ số nhiệt điện trở α và điện trở R0của dây tóc ở 1000 C. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1.Giải được các bài tập liên quan) Đáp án - Câu 1.6: • Mức đầy đủ (mã 2) ( 3 ý).

- Khi sáng bình thường: R  - Ở nhiệt độ 100 : R0 

U2  242() P

R  22, 4() 10,8

R

 1

 0, 0041( K 1 ) - Vì: R  R0 1   (t  t0 )       1 R t  t 0  0 

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) TÌNH HUỐNG 2: TÀU ĐỆM TỪ Tàu đệm từ hay xe điện đồng cực từ tính (tiếng Anh: Magnetic levitation transport, rút ngắn thành maglev) là một phương tiện chuyên chở được nâng lên, dẫn lái và đẩy tới bởi lực từ Hình 2.3. Tàu đệm từ hoặc lực điện từ. Phương pháp này có thể nhanh và tiện nghi hơn các loại phương tiện công cộng sử dụng bánh xe, do giảm ma sát và loại bỏ các cấu trúc cơ khí. Tàu đệm từ có thể đạt đến tốc độ ngang với máy bay sử dụng động cơ cánh quạt hay phản lực; tức là tới khoảng 500 đến

47 580 km/h. Tàu đệm từ đã được sử dụng trong thương mại từ 1984. Tuy nhiên, các giới hạn về khoa học và kinh tế đã cản trở sự phát triển của kỹ thuật mới này.

Câu 2.1: Đáy tàu làm từ (NL tìm hiểu thế giới tự nhiên tự nhiên dưới góc độ VL b.2. Đưa ra phán đoán) A. các vật liệu siêu dẫn.

B. nhiều nam châm thông thường.

C. kim loại thông thường.

D. sắt non.

Đáp án –Câu hỏi 2.1 • Mức đầy đủ (mã 1): Chọn đáp án A • Mức không đạt (mã 0): Đáp án khác • Không trả lời (mã 9) Câu 2.2: Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tàu đệm từ. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 2.2 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) + Cấu tao:gồm 3 phần chính: - Phần định hướng (guidance) - Phần nâng (levitation) - Phần đẩy (propulsion) + Cách thức hoạt động - Tàu điện siêu tốc lợi dụng từ trường và lực điện từ để tạo ra một lực rất lớn đẩy tàu lên cách mặt đất một khoảng nhất định.

- Khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây dẫn điện, nó sẽ sản sinh một điện trường trong các vòng dây. Sau đó các vòng dây dẫn này sẽ bị từ hoá và sẽ tạo ra từ trường.

Với từ trường này nó có thể hút hoặc đẩy một vật có từ tính khác nằm trong từ trường của nó. Từ trường này có tính chất tương đương với từ trường nam châm. Vì vậy, khi chiều dòng điện trong các cuộn dây dẫn (propulsion coil) liên tục đổi chiều, thì các nam châm điện cũng liên tục thay đổi cực từ cực bắc đến cực nam, làm con đoàn tàu di chuyển về phía trước nhờ vào lực đẩy và lực hút giữa các nam châm với nhau.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 2.3: Tốc độ của tàu đệm từ đạt đến bao nhiêu? Quốc gia nào đã chế tạo được tàu đệm từ ? (NL tìm hiểu thế giới tự nhiên tự nhiên dưới góc độ VL - b.2. Đưa ra phán đoán) Đáp án –Câu hỏi 2.3 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý)

48 - Hiện nay, tốc độ của đoàn tàu siêu dẫn đã đạt đến 500 km/h trở lên, dùng cho giao thông giữa các thành phố.

- Các quốc gia đã chế tạo được tàu đệm từ : Đức, Nhật Bản, Trung Quốc, Mỹ, Pháp, Hàn Quốc…

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 2.4: Vì sao tàu đệm từ có tốc độ lớn đến 500 km/h trở lên? Bộ phận nào của tàu giúp tàu có tốc độ lớn như vậy?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 2.4 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) + Bởi vì không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa đường ray và tàu, nên chỉ có lực ma sát giữa con tàu và không khí. Do đó, tàu đệm từ có khả năng di chuyển với vận tốc rất cao. + Nam châm siêu dẫn tạo ra từ trường mạnh là giúp tàu đệm từ di chuyển với tốc độ cao như thế.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 2.5: So với tàu điện ngầm thì tàu đệm từ có những ưu, nhược điểm gì?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 2.5 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) + Ưu điểm : tốc độ lớn, khi chạy không bị rung động, không ô nhiễm, cũng không bị trật ray, độ bức xạ thấp, giá thành và chi phí bảo dưỡng rẻ một nửa so với tàu điện ngầm, khả năng leo dốc và cua rẽ tốt trong tình huống khẩn cấp. Hệ thống pin trên tàu có thể đưa tàu đến bến tiếp theo. + Nhược điểm : lượng tải hành khách chỉ bằng một nửa so với tàu điện ngầm, vì tàu đệm từ không thể tương thích với hệ thống đường ray thông thường. Muốn sử dụng loại này, bắt buộc cần đầu tư rất nhiều kinh phí vào việc xây dựng cơ sở hạ tầng với quy mô lớn.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9)

49 TÌNH HUỐNG 3: NHIỆT KẾ NHIỆT ĐIỆN Nhiệt kế nhiệt điện là cặp nhiệt điện dùng để đo nhiệt độ rất cao cũng như rất thấp (mà ta không thể đo được bằng nhiệt kế thông thường).

Hình 2.4. Nhiệt kế nhiệt điện Câu 3.1: Câu nào dưới đây nói về hiện tượng nhiệt điện không đúng? (NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) A. Cặp nhiệt điện gồm hai dây dẫn điện có bản chất khác nhau hàn nối với nhau thành một mạch kín và hai mối hàn của nó được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau.

B. Nguyên nhân gây ra suất điện động nhiệt điện là do chuyển động nhiệt của các hạt tải điện trong mạch điện có nhiệt độ không đồng nhất.

C. Suất điện động E tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ (T1 - T2) giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện.

D. Suất điện động E tỉ lệ nghịch với hiệu nhiệt độ (T1 - T2) giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện. Đáp án –Câu hỏi 3.1 • Mức đầy đủ (mã 1): Chọn đáp án D • Mức không đạt (mã 0): Đáp án khác • Không trả lời (mã 9) Câu 3.2: Hãy giải thích về sự xuất hiện suất điện động nhiệt điện?Hiện tượng nhiệt điện là gì?(NL nhận thức vật lý-a.5. Giải thích mối quan hệ giữa các quá trình) Đáp án –Câu hỏi 3.2 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Cho hai thanh làm bằng các vật liệu dẫn điện khác nhau A và B, hàn hai đầu vàonhau. Khi giữ cho hai mối hàn có nhiệt độ khác nhau, ta có môi trường dẫn điện không đồng nhất, trong đó nhiệt độ, mật độ hạt tải điện thay đổi từ điểm này sang điểm khác. Do chuyển động nhiệt, hạt tải điện ở nơi có nhiệt độ cao hoặc nơi có mật độ lớn

50 sẽ dịch chuyển về nơi có mật độ hoặc nhiệt độ thấp hơn. Kết quả là giữa các vùng không đồng nhất hình thành hiệu điện thế và trong mạch kín gồm hai thanh kim loại đó xuất hiện suất điện động.

- Hiện tượng nhiệt điện là hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện tron g một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 3.3: Trình bày cấu tạo và hoạt động của nhiệt kế nhiệt điện. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 3.3 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Cấu tạo: Gồm nhiều dây dẫn khác loại có nhiệt độ khác nhau giữa các đầu nối.

- Hoạt động: Giữa các điểm tiếp xúc có xuất hiện suất điện động kí sinh và trong toàn mạch có suất điện động tổng.

EAB(t,t0) = eAB(t)+ eBA(t0)= eAB(t) - eAB (t0) eAB(t); eAB(t0) là suất điện động ký sinh hay điện thế tại điểm có nhiệt độ t và t0. + Nếu t=t0 thì EAB(t, t0) =0, trong mạch không xuất hiện suất điện động. + Nếu t  t0 thì trong mạch có xuất hiện suất điện động Công thức của suất điện động nhiệt điện:E=α(T1-T2) với : α là hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vào vật liệu làm cặp nhiệt điện. Đơn vị µV/K. • Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 3.4: Hãy cho biết ưu điểm và phạm vi ứng dụng của nhiệt kế nhiệt điện. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 3.4 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) + Ưu điểm: - Cặp nhiệt điện rẻ tiền, kích thước nhỏ, chắc chắn, tiện lợi và linh hoạt, khả năng ổn định có thể chấp nhận, chính xác và nhanh.

51 - Nhiệt kế nhiệt điện có thể đo được nhiệt độ rất thấp cũng như rất cao mà nhiệt kế thông thường không thể đo được. + Phạm vi ứng dụng: Được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, thí nghiệm…

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 3.5: Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động αT = 6,5 µV/K được đặt trong không khí ở nhiệt độ t1 = 200 C, còn đầu kia được nung nóng ở nhiệt độ t2. a. Tính suất điện động nhiệt điện khi t2 = 2000C b. Để suất điện động nhiệt điện là 2,6 mV thì nhiệt độ t2 là bao nhiêu?

(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1. Giải được các bài tập liên quan) Đáp án –Câu hỏi 3.5 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) a. Suất điện động của cặp nhiệt điện: E = αT(T1 – T2) = 6,5(200 - 20) = 1170 µV b. Ta có: E = αT(T1 – T2) = αT(t1 – t2)  t2  t1 

E

T

 4200 C

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9)

TÌNH HUỐNG 4: PIN NHIỆT ĐIỆN Pin nhiệt điện hay pin nhiệt là linh kiện bán dẫn thực hiện chuyển đổi trực tiếp chênh lệch nhiệt sang điện năng. Nó hoạt động dựa trên hiệu ứng Seebeck, một dạng của hiệu ứng nhiệt điện.

Hình 2.5. Pin nhiệt điện

52 Câu 4.1: Hãy cho biết cấu tạo của cặp nhiệt điện? (NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) A. Cặp nhiệt điện gồm dây kim loại hàn với nhau, có một đầu được nung nóng.

B. Cặp nhiệt điện gồm hai dây kim loại khác nhau hàn với nhau, có một đầu được nung nóng C. Cặp nhiệt điện gồm hai dây kim loại khác nhau hàn hai đầu với nhau, có một đầu được nung nóng.

D.Cặp nhiệt điện gồm hai dây dẫn kim loại

Hình 2.6. Cặp nhiệt điện

khác nhau hàn hai đầu với nhau và nhiệt độ ở hai đầu mối hàn khác nhau. Đáp án –Câu hỏi 4.1 • Mức đầy đủ (mã 1): Chọn đáp án D • Mức không đạt (mã 0): Đáp án khác • Không trả lời (mã 9) Câu 4.2: Vì sao trong cặp nhiệt điện, hai dây dẫn kim loại phải có bản chất khác nhau?

(NL nhận thức vật lý-a.5. Giải thích mối quan hệ giữa các quá trình) Đáp án –Câu hỏi 4.2 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Hai dây dẫn kim loại khác nhau thì mật độ êlectrôn tự do trong hai kim loại khác nhau - Khi một đầu đốt nóng và một đầu làm lạnh thì trong mỗi dây dẫn một phần êlectron tự do ở đầu nóng dồn về đầu lạnh. Đầu nóng tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm. Như vậy trong mỗi dây hình thành một suất điện động. Vì hai dây có bản chất khác nhau nên hai suất điện động này khác nhau và xem như mắc xung đối. Do đó suất nhiệt điện động của cặp nhiệt điện là E = / E1 - E2/  0. Nếu hai dây dẫn có bản chất giống nhau thì E1 = E2 nên E = / E1 - E2/ = 0.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 4.3: Trong kĩ thuật tên lửa, thiết bị nào dùng cho tên lửa phòng không tầm thấp với nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho đầu tự dẫn hồng ngoại để bắt mục tiêu? Tại sao trong lĩnh vực này người ta Hình 2.7. Tên lửa

53 không dùng pin hóa học?

(NL tìm hiểu thế giới tự nhiên tự nhiên dưới góc độ VL - b.2. Đưa ra phán đoán) Đáp án –Câu hỏi 4.3 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Dụng cụ dùng để cung cấp năng lượng cho tên lửa là pin nhiệt điện.

- Pin nhiệt điện có thời gian bảo quản dài, thời gian hoạt hóa nhanh, mật độ năng lượng cũng như cường độ dòng cao nhờ độ dẫn điện tốt của chất điện li nóng chảy. Pin có độ tin cậy cao, thuận tiện trong sử dụng và không cần bảo dưởng còn pin hóa học không có những đặc tính trên.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 4.4: Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin nhiệt nhiệt. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 4.4 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Pin được cấu tạo gồm nhiều cặp nhiệt điện ghép lại với nhau, mỗi cặp nhiệt điện gồm hai dây dẫn khác loại nối với nhau và đặt ở hai nhiệt độ khác nhau (tức là có gradient nhiệt) hoặc cho hai bán dẫn khác loại tiếp xúc nhau ta được pin nhiệt điện bán dẫn, có hiệu suất cao hơn nhiều.

-Sự chênh lệch nhiệt độ dẫn đến dòng nhiệt truyền, làm khuếch tán các hạt mang điện. Dòng chảy của các hạt mang điện giữa các vùng nóng và làm lạnh lại tạo ra một điện áp khác nhau.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 4.5: Nêu ưu điểm và phạm vi ứng dụng của pin nhiệt điện.

(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.4. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 4.5 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Ưu điểm: Pin nhiệt điện có thời gian bảo quản dài, thời gian hoạt hóa nhanh, mật độ năng lượng cũng như cường độ dòng cao nhờ độ dẫn điện tốt của chất điện li nóng chảy. Pin có độ tin cậy cao, thuận tiện trong sử dụng và không cần bảo dưỡng.

54 - Pin nhiệt điện sử dụng trong ngòi nổ đạn pháo, ngòi nổ chậm của bom, hệ thống mục tiêu giả, ghế nhảy dù. Trong kĩ thuật tên lửa, pin nhiệt điện dùng cho tên lửa phòng không tầm thấp với nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho đầu tự dẫn hồng ngoại để bắt mục tiêu.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 4.6: Dùng một cặp nhiệt điện sắt – Niken có hệ số nhiệt điện động là 32,4µV/K có điện trở trong r = 1Ω làm nguồn điện nối với điện trở R = 19Ω thành mạch kín.

Nhúng một đầu vào nước đá đang tan, đầu kia vào hơi nước đang sôi. Tính cường độ dòng điện qua điện trở R.(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1. Giải được các bài tập liên quan) Đáp án –Câu hỏi 4.6 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Suất điện động của cặp nhiệt điện: E = αT(T1 – T2) = 32,4(100 – 0) =3240 ( µV) = 3,24.10-3 (V) - Cường độ dòng điện qua điện trở R: I= E/(R +r) = 0,162 (mA) • Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) TÌNH HUỐNG 5: MẠ ĐIỆN Kỹ thuật mạ điện hay kĩ thuật Galvano (lấy tên theo nhà khoa học Ý Luigi Galvani) là tên gọi của quá trình điện hóa phủ lớp kim loại lên một vật.

Hình 2.8. Các huy chương

55 Câu 5.1: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về cách mạ bạc một huy chương? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) A. Chất điện phân là dung dịch muối AgNO3.

B. Dùng Anot bằng bạc.

C. Đặt huy chương trong khoảng giữa anot và catot.

D. Dùng huy chương làm catot. Đáp án –Câu hỏi 5.1 • Mức đầy đủ (mã 1): Chọn đáp án D • Mức không đạt (mã 0): Đáp án khác • Không trả lời (mã 9) Câu 5.2: Muốn mạ đồngmột huy chương ta phải chọn các điện cực và dung dịch điện phân như thế nào?Hạt mang điện trong dung dịch điện phân gồm những hạt nào?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 5.2 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Ta mắc huy chương vào cực âm, tấm đồng vào cực dương của nguồn điện và dung dịch điện phân là muối đồng.

- Hạt mang điện trong dd điện phân là ion dương và ion âm.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 5.3: Dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm khi nào? Vì sao?

(NL nhận thức vật lý-a.5. Giải thích mối quan hệ giữa các quá trình) Đáp án –Câu hỏi 5.3 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật ôm khi hiện tượng dương cực tan.

- Vì khi hòa đồng sunfat vào dung dịch điện môi, lập tức bị phân ly thành các ion trái dấu, đặt vào điện cực một hiệu điện thế thì dưới tác dụng của điện trường tĩnh được sinh ra, các ion dịch chuyển có hướng bám vào các cation và anion tạo thành nguyên tử Cu kim loai, còn ion SO42- chạy về Hình 2.9. Bình điện phân anion kéo Cu2+ vào dung dịch , đồng ở anion tan vào dung dịch gây ra hiện tượng dương cực tan , vì dòng các ion điện tích trên dịch chuyển

56 có hướng nên khi viết các kết quả thí nghiệm, đặc tuyến vôn ampe là một đường thẳng qua gốc tọa độ có dạng y=ax tức là dòng điện qua chất điện phân trong trường hợp này tuân theo định luật Ôm.

Nếu bình điện phân chứa dung dịch muối kim loại mà anion không làm bằng chính cái kim loại này thì không có hiện tượng trên, bình điện phân coi như là một máy thu điện và dòng qua nó tuân theo định luật Ôm với máy thu điện mà bạn đã được học.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 5.4:Nêu ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng của kĩ thuật mạ điện. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 5.4 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) + Ưu điểm: - Làm cho các kim loại không bị nung nóng như mạ nóng, vì vậy tính chất cơ học và hình dạng cũng không bị thay đổi - Vật được mạ bền, đẹp. + Nhược điểm: Lớp mạ dày, thời gian mạ lâu dẫn đến tính chất của kim loại bị giảm đi + Phạm vi ứng dụng: được sử dụng rộng rãi - Trong ngành viễn thông: mạ anten, mạ kim loại ở các cột điện nhằm chống gỉ sétdo phải hoạt động ở ngoài trời.

- Trong ngành xây dựng: mạ đướng sắt, mạ ống nước, các thiết bị ngoài trời, thiếtbị cần khả năngchịu lực va đập cao.

- Trong dân dụng: mạ trang sức, mạ huy chương,...

- Trong các ngành kĩ thuật cao: sản xuất robot, tên lửa,...Hay trong các ngành đóng tàu cũng như các công trình thủy lợi khác.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 5.5: Người ta muốn bọc một lớp đồng dày d = 10 μm trên một bản đồng điện tích S = 1 cm2 bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 0,010A. Tính thời gian cần thiết để bọc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng là ρ = 8900 kg/m3.

(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1. Giải được các bài tập liên quan)

57 Đáp án –Câu hỏi 5.5 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Khối lượng đồng cần bọc khỏi bản đồng là: m = V.ρ = S.d.ρ = 10-4.10.10-6.8900.10-3 = 8,9.10-3 g Mặt khác, theo định luật Fa-ra-đây khối lượng đồng cần bóc khỏi bản đồng trong thời gian t là: -Thời gian cần thiết để bọc được lớp đồng là:

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) TÌNH HUỐNG 6: LUYỆN KIM

Hình 2.10. Lò luyện kim Luyện kim là lĩnh vực khoa học kĩ thuật và ngành công nghiệp điều chế các kim loại từ quặng hoặc từ các nguyên liệu khác, chế biến các hợp kim, gia công phôi kim loại bằng áp lực bằng cách thay đổi các thành phần hoá học và cấu trúc để tạo ra những tính chất phù hợp với yêu cầu sử dụng.

Câu 6.1: Nguyên tắc chung của luyện kim là (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) A. biến đổi hợp chất này thành hợp chất khác.

B. dựa vào áp lực để tách kim loại ra khỏi quặng.

C. khử ion kim loại thành kim loại.

D. dùng nhiệt độ cao để tách kim loại ra khỏi quặng.

58 Đáp án –Câu hỏi 6.1 • Mức đầy đủ (mã 1): Chọn đáp án C • Mức không đạt (mã 0): Đáp án khác • Không trả lời (mã 9) Câu 6.2: Bản chất của dòng điện trong chất điện phân là gì? Dòng điện trong chất điện phân khác dòng điện điện trong kim loại như thế nào? Chất điện phân dẫn điện tốt hơn hay kém hơn kim loại? Tại sao? (NL nhận thức vật lý -a.4. So sánh, phân tích được các hiện tượng) Đáp án –Câu hỏi 6.2 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.

- Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương và các ion âm theo hai chiều ngược nhau còn dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do.

- Mật độ các ion trong chất điện phân thường nhỏ nhơn mật độ êlectron tự do trong kim loai. Khối lượng và kích thước của ion lớn hơn khối lượng và kích thước của êlectron nên tốc độ của chuyển động có hướng của chúng nhỏ hơn. Môi trường dung dịch lại rất mất trật tự nên cản trở mạnh chuyển động của các ion. Vì thế chất điện phân không dẫn điện tốt hơn kim loại.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 6.3: Muốn luyện kim loại đồng từ quặng ta phải chọn điện cực và dung dịch điện phân như thế nào? Hạt mang điện trong dung dịch điện phân gồm những loại hạt nào?

(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 6.3 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Anot là các tấm đồng (còn nhiều tạp chất), điện phân trong dung dịch đồng (II) sulphurat. Khi điện phân, cực dương tan dần, đồng nguyên chất bám vào cực âm, còn tạp chất lắng xuống đáy.

- Những hạt mang điện trong dung dịch: Cu+2, SO4-2.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9)

59 Câu 6.4:Hãy giải thích cách luyện đồng? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 6.4 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Khi có dòng điện chạy qua, Cu+2 về Catot nhận êlectrôn từ nguồn điện trở thành Cu nguyên tử và bám vào Catot.

- Ở Anot êlectrôn bị kéo về cực dương của nguồn tạo điều kiện hình thành Cu+2 trên bề mặt tiếp xúc với dung dịch.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 6.5:Nêu ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng của luyện kim. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Đáp án –Câu hỏi 6.5 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) + Ƣu điểm: - Đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của cuộc sống, của nền kinh tế và quốc phòng - Cung cấp nguồn nguyên liệu - Sản xuất ra nhiều kim loại có giá trị chiến lược (dùng để sản xuất máy bay, tàu cảng, dụng cụ, các công trình xây dựng, điện tử, cơ khí, hóa chất,…)

- Hầu hết các ngành đều sử dụng sản phẩm của ngành luyện kim + Nhƣợc điểm: - Chất thải trong quá trình sản xuất không được xử lí tốt sẽ gây ô nhiễm môi trường - Chi phí đầu tư khá cao - Quy trình sản xuất phức tạp + Phạm vi ứng dụng: Phương pháp được sử dụng phổ biến trong việc điều chế, sản xuất các kim loại.

• Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Câu 6.6: Một bộ nguồn gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song; mỗi pin có suất điện động 0,9 V và điện trở trong 0,66 Ω. Một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện trở 2056 Ω được mắc vào hai cực của bộ

60 nguồntrên. Anot của bình điện phân bằng đồng. Tính khối lượng đồng bám vào catot của bình trong thời gian 50 phút. Biết Cu có A = 64; n = 2. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1. Giải được các bài tập liên quan) Đáp án –Câu hỏi 6.6 • Mức đầy đủ (mã 2) ( 2 ý) - Bộ nguồn: Eb= 3e = 2,7 (V); rb= 3r/10 = 0,18 Ω - I = Eb/(R+rb) = 1,313.10-3 (A) - m= AIt/Fn = 1,306.10-3 (g) • Mức chưa đầy đủ (mã 1): Trả lời 1 trong 2 ý trên.

• Không đạt (mã 0): Trả lời sai • Không trả lời (mã 9) Trên đây, chúng tôi chỉ đưa ra 6 tình huống tương ứng với 33 bài tập có liên quan đến các giáo án đã thực nghiệm sư phạm. Từ tình huống 7 đến tình huống 15 tương ứng với 48 bài tập nữa xin trình bày ở phần phụ lục. Trong 81 bài tập này, các chỉ số hành vi của khung năng lực vật lý được phân bố như sau:

61

Bảng 2. 3. Phân tích hệ thống bài tập trong 15 tình huống PISA theo các chỉ số hành vi của khung năng lực vật lý TH Tỉ lệ Tổng

(%)

9

11,11

1

1,23

0

0

1

1,23

7

8,64

a6

0

0

a7

0

0

b1

0

HV a1

TH1

TH2 1

TH3

TH4

1

1

TH5

TH6

TH7

TH8

TH9

TH10 1

TH11 1

TH12 1

TH13

TH14

1

TH15 1

a2

1

1

a3 a4

1

a5

b2

1

1

1

1

2

8,64

b3

0

0

b4

0

0

b5

0

0

b6

0

0

7

8,64

35

43,21

9

11,11

5

6,17

1

c2

3

c3

1

1

7

c1

2

1

1

1

2

1

1

1

1

c4

2

1

1

1

1

2

3

1

3

1

1

2

1

1

1 3

3

1

1

6

5

3

3

3

1

1

1

1

1

5

5

3

c5 Tổng

6

5

5

6

5

6

5

5

6

6

5

81

62 Mặc dù trong 81 bài tập không phát triển các chỉ số hành vi: a3, a6, a7, b2, b3, b4, b5, b6, c5 tuy nhiên trong tiến trình dạy học chúng tôi có phát triển đến các chỉ số hành vi trên.

2.3. Thiết kế một số tiến trình dạy học cụ thể có sử dụng bài tập theo định hƣớng PISA trong dạy học chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng” -Vật lý 11 THPT và tiêu chí đánh giá hoạt đông học tập theo định hƣớng phát triển năng lực vật lý 2.3.1. Tiến trình dạy học Bài 13: Dòng điện trong kim loại (tiết 1, 2) Tiết 26. DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI (tiết 2) I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Nêu được hiện tượng siêu dẫn, hiện tượng nhiệt điện.

-Tìm ra những ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn và cặp nhiệt điện.

2. Về kỹ năng -Giải thích được sự xuất hiện suất điện động nhiệt điện.

-Giải được một số bài tập về dòng điện trong kim loại.

3. Về thái độ - Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng về dòng điện trong kim loại - Hào hứng trong học tập, tìm hiểu các hiện tượng liên quan.

- Có tác phong của nhà khoa học.

4. Năng lực định hƣớng hình thành và phát triển cho học sinh a. Năng lực vật lý  Nhận thức vật lí [a.2].Từ đồ thị biểu diễn điện trở của một cột thủy ngân phụ thuộc vào nhiệt độ tìm ra quy luật biến đổi của điện trở ở nhiệt độ thấp. [a.1]. Nêu được hiện tượng siêu dẫn, hiện tượng nhiệt điện [a.5]. Giải thích sự xuất hiện của suất nhiệt điện động.  Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý [b.2]. Đưa ra được dự đoán về kết quả thí nghiệm đầu bài và vật liệu làm đáy tàu đệm từ. [b.4]. Tiến hành được các thí nghiệm theo hướng dẫn, thu thập (ít nhất 4 lần đo); xử lí được số liệu rút ra quy luật về sự phụ thuộc của suất điện động theo hiệu nhiệt độ. [b.5]. Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp.

63  Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học [c.1]. Giải được các bài tập liên quan [c.2]. Trình bày được cấu tạo và hoạt động, của nhiệt kế nhiệt điện. [c.4]. Nêu được ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn. Đánh giá được ưu điểm của nhiệt kế nhiệt điện và phạm vi ứng dụng của nó. b. Năng lực tự học -Đọc và nghiên cứu tài liệu.

- Thực hiện được thí nghiệm.

-Thực hiện các yêu cầu trong phiếu học tập. c. Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết cách làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập. d. Phẩm chất -Khách quan, trung thực và rèn luyện được tác phong tỉ mĩ, cẩn thận trong quá trình làm thí nghiệm.

-Có tinh thần hợp tác, trách nhiệm trong hoạt động nhóm.

II. Chuẩn bị 1. Giáo viên a. Thiết bị, thí nghiệm -Chuẩn bị một số hình ảnh, VIDEO như SGK. -Chuẩn bị bộ thí nghiệm về hiện tượng nhiệt điện.

-Phiếu hướng dẫn học sinh tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau. b. Phương pháp và kỹ thuật dạy học Dạy học theo trạm +làm việc nhóm 2. Học sinh - SGK, vở ghi bài, giấy nháp...

- Mỗi nhóm 01 bộ thí nghiệm III. Tổ chức các hoạt động học của học sinh 1. Hƣớng dẫn chung Có thể mô tả chuổi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:

64

Các bƣớc

Hoạt động

Khởi động

Hoạt động 1

Tên hoạt động

Hoạt động 2.1 nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn.

kiến thức

Thời

NL hình thành và phát triển

lƣợng dự kiến

Tạo tình huống học tập về dòng [b.1]; nhiệt điện [b.2].

Tìm hiểu điện trở của kim loại ở

Hình thành

Thành tố

Hoạt động 2.2 Tìm hiểu hiện tượng nhiệt điện

[a.2]; [a.5] [c.4]; [b.5]. [a.2]; [a.5]. [b.5].

Luyện tập, Hoạt động 3 củng cố

Hệ thống hóa kiến thức - Bài tập [a.1]; [c.1]; vận dụng [c.2]; [b.5].

Tìm tòi mở Hoạt động 4 rộng

Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh về nhà tìm hiểu cấu tạo, [c.2]; [c.4]; hoạt động và công dụng của nhiệt kế nhiệt điện

7 phút

12 phút

15 phút

7 phút

4 phút

2. Hƣớng dẫn cụ thể từng hoạt động 2.1. Hoạt động 1 : Tạo tình huống học tập về dòng nhiệt điện a. Mục tiêu hoạt động Tạo mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của HS: để tạo ra dòng điện trong mạch điện kín thì phải có nguồn điện, vậy không có nguồn thì có thể tạo ra dòng điện trong mạch điện kín được không. b. Nội dung hoạt động Câu lệnh : Xem video và cho biết vì sao máy quạt hoạt động được? c. Gợi ý tổ chức hoạt động -GV chia 4 nhóm và đặt nhiệm vụ trước lớp: nhóm 1, 2 nghiên cứu hiện tượng siêu dẫn; nhóm 3, 4 nghiên cứu hiện tượng nhiệt điện.

- Hướng dẫn và theo dõi học sinh làm việc nhóm.

- Tổ chức học sinh báo cáo kết quả trước lớp.

-GV cho HS xem video và đặt câu hỏi cho HS, yêu cầu các nhóm thảo luận và trình bày trước lớp.

65 d. Sản phẩm hoạt động Nhiều ý kiến khác nhau của các nhóm.

2.2. Hoạt động 2.1: Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tƣợng siêu dẫn a. Mục tiêu hoạt động -Học sinh thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu để biết được khi nhiệt độ giảm thì điện trở kim loại đều giảm, biết được thế nào là hiện tượng siêu dẫn và các ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn - Quan sát đồ thị điện trở của Hg khi nhiệt độ thấp để nhận biết được hiện tượng siêu dẫn b. Nội dung hoạt động Câu lệnh 1: Khi nhiệt độ giảm điện trở của kim loại tăng hay giảm? Tại sao?

Hãy quan sát và nhận xét đồ thị điện trở suất của Hg phụ thuộc nhiệt độ.

Câu lệnh 2: Thế nào là hiện tượng siêu dẫn? Cho biết ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn. c. Gợi ý tổ chức hoạt động - GV yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa, đọc các tài liệu đã tham khảo thảo luận nhóm làm sáng tỏ vấn đề.

- GV phát phiếu học tập 1 và hướng dẫn học sinh thảo luận nhóm - Tổ chức cho các nhóm thảo luận và báo cáo kết quả.

- GV đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh.

- GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d. Sản phầm hoạt động Sản phẩm cá nhân, sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo luận. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI III. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và nhiệt tƣợng siêu dẫn + Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại giảm liên tục. Đến gần 00K, điện trở của kim loại sạch đều rất bé. + Một số kim loại và hợp kim, khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn Tc thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn. + Các cuộn dây siêu dẫn được dùng để tạo ra các từ trường rất mạnh.

66 2.3. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu hiện tƣợng nhiệt điện a. Mục tiêu hoạt động -Học sinh làm thí nghiệm về hiện tượng nhiệt điện từ đó biết được thế nào là cặp nhiệt điện, sự xuất hiện suất điện động nhiệt điện và biết được biểu thức tính suất nhiệt điện động theo nhiệt độ.

- Học sinh tìm ra được ứng dụng của cặp nhiệt điện. b. Nội dunghoạt động Câu lệnh 1: Thế nào là hiện tượng nhiệt điện? Trình bày công thức tính suất điện động nhiệt điện.

Câu lệnh 2: Cặp nhiệt điện là gì? Ứng dụng của cặp nhiệt điện là gì? c. Gợi ý tổ chức hoạt động - GV giới thiệu thí nghiệm về cặp nhiệt điện và hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm về cặp nhiệt điện.

-HS tiến hành làm thí nghiệm và rút ra nhận xét về kết quả thí nghiệm.

-Giáo viên phát phiếu học tập 2 và hướng dẫn học sinh hoạt động nhóm -HS thảo luận theo phiếu học tập 2 -GV đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh.

-GV tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d. Sản phầm hoạt động Sản phẩm cá nhân, sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo luận. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI IV. Hiện tƣợng nhiệt điện 1. Hiện tƣợng nhiệt điện là gì? Hiện tượng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau gọi là hiện tượng nhiệt điện.

2. Suất điện động nhiệt điện: Suất điện động tạo nên dòng nhiệt điện gọi là suất điện động nhiệt điện. Biểu thức: E = αT(T1 – T2) + Ứng dụng của cặp nhiệt điện: dùng để đo nhiệt độ như nhiệt kế nhiệt điện, tạo ra nguồn điện như pin nhiệt điện.

2.4. Hoạt động 3: Hệ thống hóa kiến thức - Bài tập vận dụng a. Mục tiêu hoạt động Giúp HS hệ thống hóa được kiến thức và giải bài tập cơ bản về dòng điện trong kim loại.

67 b. Nội dung hoạt động Câu lệnh: Hãy vẽ sơ dồ tư duy về kiến thức đã học? c. Gợi ý tổ chức hoạt động -GV yêu cầu HS làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về dòng điện trong kim loại để trình bày. Gợi ý học sinh sử dụng bản đồ tư duy hoặc bảng để trình bày (không bắt buộc) -Nhóm HS thực hiện nhiệm vụ tổng kết kiến thức.

-GV phát phiếu học tập 3 -HS làm việc theo phiếu học tập 3 d. Sản phầm hoạt động Báo cáo của các nhóm NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI IV. Hiện tƣợng nhiệt điện 3. Bài tập vận dụng Câu 3.1: Câu nào dưới đây nói về hiện tượng nhiệt điện không đúng? (NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) A. Cặp nhiệt điện gồm hai dây dẫn điện có bản chất khác nhau hàn nối với nhau thành một mạch kín và hai mối hàn của nó được giữ ở hai nhiệt độ khác nhau.

B. Nguyên nhân gây ra suất điện động nhiệt điện là do chuyển động nhiệt của các hạt tải điện trong mạch điện có nhiệt độ không đồng nhất.

C. Suất điện động E tỉ lệ thuận với hiệu nhiệt độ (T1 - T2) giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện.

D. Suất điện động E tỉ lệ nghịch với hiệu nhiệt độ (T1 - T2) giữa hai mối hàn của cặp nhiệt điện. Đáp án: D Câu 3.5: (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1. Giải được các bài tập liên quan) Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động αT = 6,5 µV/K được đặt trong không khí ở nhiệt độ t1 = 200 C, còn đầu kia được nung nóng ở nhiệt độ t2. a. Tính suất điện động nhiệt điện khi t2 = 2000C b. Để suất điện động nhiệt điện là 2,6 mV thì nhiệt độ t2 là bao nhiêu?

Trả lời: a. Suất điện động của cặp nhiệt điện: E = αT(T1 – T2) = 6,5(200 - 20) = 1170 µV b. Ta có: E = αT(T1 – T2) = αT(t1 – t2)

 t2  t1 

E

T

 4200 C

68 2.5. Hoạt động 4: Tìm tòi mở rộng a. Mục tiêu hoạt động Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động và công dụng của nhiệt kế nhiệt điện. b. Nội dung hoạt động Câu lệnh 1: Hãy nêu một số ứng dụng của cặp nhiệt điện.

Câu lệnh 2: Trình bày cấu tạo và hoạt động của nhiệt kế nhiệt điện. c. Gợi ý tổ chức hoạt động - GV: Yêu cầu đại diện các nhóm lên trình bày kết quả của nhóm chuẩn bị ở nhà: Giới thiệu một số ứng dụng của cặp nhiệt điện và nêu cấu tạo, hoạt động của nhiệt kế nhiệt điện theo phiếu học tập 4 - Đại diện nhóm 1, nhóm 2 trình bày.

- Đại diện nhóm 3, nhóm 4 nhận xét bổ sung góp ý - GV: Kết luận về cấu tạo và hoạt động của nhiệt kế nhiệt điện. d. Sản phầm hoạt động: Báo cáo của các nhóm vào tiết sau NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI IV. Hiện tƣợng nhiệt điện 4. Ứng dụng +Cặp nhiệt điện được dùng để đo nhiệt độ như nhiệt kế nhiệt điện, tạo ra nguồn điện như pin nhiệt điện. +Cấu tạo và hoạt động của nhiệt kế nhiệt điện: -Cấu tạo: Gồm nhiều dây dẫn khác loại có nhiệt độ khác nhau giữa các đầu nối.

-Hoạt động: Giữa các điểm tiếp xúc có xuất hiện suất điện động kí sinh và trong toàn mạch có suất điện động tổng: EAB(t,t0) = eAB(t)+ eBA(t0)= eAB(t) - eAB (t0) eAB(t); eAB(t0) là suất điện động ký sinh hay điện thế tại điểm có nhiệt độ t và t0. +Nếu t=t0 thì EAB(t, t0) =0, trong mạch không xuất hiện suất điện động. +Nếu t  t0 thì trong mạch có xuất hiện suất điện động Công thức của suất điện động nhiệt điện: E = α(T1-T2) với : α là hệ số nhiệt điện động phụ thuộc vào vật liệu làm cặp nhiệt điện. Đơn vị µV/K.

69 2.3.2. Tiến trình dạy học Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân (tiết 27, 28) (Trình bày ở phần phục lục) 2.3.3. Tiến trình dạy học tiết bài tập (Trình bày ở phần phục lục) 2.4. Tiêu chí đánh giá năng lực vật lý trong tiết bài tập (Tình huống 4: Pin nhiệt điện) Bảng 2. 4. Rubric đánh giá năng lực vật lý trong tiết bài tập với tổng điểm tối đa là 10 điểm

STT

1

2

3

Nội dung đánh giá

Tốt

-Trả lời Hãy cho biết cấu đúng cấu tạo của cặp nhiệt tạo của cặp điện? nhiệt điện và chọn đáp án đúng.

1 1 Vì sao trong cặp Giải thích nhiệt điện, hai dây được 2 ý dẫn kim loại phải có bản chất khác nhau?

2 2 Trong kĩ thuật tên - Nêu được lửa, thiết bị nào thiết bị cung dùng cho tên lửa cấp năng phòng không tầm lượng cho thấp với nhiệm vụ đầu tự dẫn cung cấp năng hồng ngoại lượng cho đầu tự của tên lửa dẫn hồng ngoại để và ưu điểm bắt mục tiêu? Tại của nó so sao trong lĩnh vực với pin hóa này người ta không học dùng pin hóa học?

2 2

Đạt

Chƣa đạt

-Trả lời đúng cấu tạo của cặp nhiệt điện nhưng chọn đáp án sai.

0,75 Chỉ giải thích được 1 ý

-Trả lời còn thiếu cấu tạo của cặp nhiệt điện và chọn đáp án sai.

0 Giải thích 1 ý nhưng chưa hoàn chỉnh

1,5

0,5 - Nêu được thiết bị cung cấp năng lượng cho tên lửa nhưng chưa nói được ứu điểm.

-Nêu được thiết bị cung cấp năng lượng cho đầu tự dẫn hồng ngoại của tên lửa nhưng nêu ưu điểm của nó so với pin hóa học còn thiếu.

1,5

0,5

Các NL vật lí được đánh giá tương ứng [a.1]. Nhận biết cấu tạo của cặp nhiệt điện.

[a.5].

Giải thích được cấu tạo của cặp nhiệt điện.

[b.2]. Đưa ra phán đoán về thiết bị cung cấp năng lượng cho đầu tự dẫn hồng ngoại của tên lửa.

70

4

Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin nhiệt nhiệt.

-Nêu đầy đủ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin nhiệt nhiệt.

1,5

5

6

Tổng điểm

1,5 Nêu đầy đủ ưu điểm và phạm vi ứng Nêu ưu điểm và dụng của phạm vi ứng dụng pin nhiệt của pin nhiệt điện. điện.

1,5 Dùng một cặp nhiệt điện sắt Niken có hệ số nhiệt điện động là 32,4µV/K có điện trở trong r = 1Ω làm nguồn điện nối với điện trở R = 19Ω thành mạch kín. Nhúng một đầu vào nước đá đang tan, đầu kia vào hơi nước đang sôi. Tính cường độ dòng điện qua điện trở R..

1,5

- Nêu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin nhiệt nhiệt nhưng chưa đầy đủ 1,125 Nêu được ưu điểm và phạm vi ứng dụng của pin nhiệt điện nhưng chưa đầy đủ.

1,125

Tính đúng Tính đúng suất điện suất điện động và động nhưng cường độ sai cường độ dòng điện dòng điện qua R qua R

- Chỉ nêu được cấu tạo mà không nêu được nguyên lý hoạt động.

0,5 Nêu được phạm vi ứng dụng nhưng chưa nêu được ưu điểm của pin nhiệt điện.

0,4 Chỉ viết được công thức tính suất điện động nhiệt điện nhưng không tính được suất điện động và cường độ dòng điện

2

2

1,5

0,5

10

10

7,5

2,4

[c.2].

Phân tích và giải thích cấu tạo hoạt động của pin nhiệt điện.

[c.2].

Phân tích được ưu điểm nêu được phạm vi ứng dụng của pin nhiệt điện.

[c.1].

Vận dụng kiến thức về pin nhiệt điện để tính các đại lượng vật lý có liên quan.

71 TIỂU KẾT CHƢƠNG 2 Trên cơ sở lý luận và thực tiễn đã trình bày ở chương 1 và việc nghiên cứu nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường”, vật lý 11 THPT, chúng tôi đã thực hiện chương 2 bao gồm những công việc sau: -Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung của chương “Dòng điện trong các môi trường”- vật lý 11 THPT. -Dựa vào phương pháp, quy trình lựa chọn, xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS, chúng tôi đã xây dựng 15 tình huống gồm 81 bài tập theo 3 cấp độ, trong đó 6 tình huống được đưa vào giao án.

-Chúng tôi đã soạn 5 tiến trình dạy học trong đó có 4 tiết dạy kiến thức mới, 1 tiết bài tập có sử dụng bài tập theo định hướng PISA để đánh giá năng lực vật lý của HS. Chúng tôi soạn 1 rubric đánh giá năng lực vật lý HS qua 1 tiết bài tập theo định hướng PISA. - Dựa vào qui trình biên soạn đề kiểm tra, chúng tôi đã soạn thảo các phiếu học tập tương ứng với mỗi tiết dạy và một đề kiểm tra trắc nghiệm (kiểm tra vào cuối chương) để kiểm tra đánh giá năng lực vật lý của HS. Từ những vấn đề trên, chúng tôi nhận thấy rằng bài tập theo định hướng PISA có thể dùng cho tất cả các bài học của chương “Dòng điện trong các môi trường”, vật lý 11-THPT trong các hoạt động khác nhau của một tiết học, nó có vai trò to lớn trong việc phát triển năng lực vật lý của HS. Hiệu quả của việc lựa chọn, sử dụng hệ thống bài tập này được làm rõ trong chương 3.

72 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm - Kiểm tra, đánh giá quy trình dạy học có sử dụng bài tập theo định hướngPISA trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lý 11 có phát triển năng lực Vật lý của học sinh THPT hay không, có nâng cao chất lượng dạy vật lý ở trường THPT hay không, qua đó GV có thể điều chỉnh bổ sung và hoàn thiện.

- Đánh giá được tính khả thi của đề tài trong điều kiện dạy học hiện nay và hướng phát triển của đề tài trong việc thực hiện chương trình phổ thông mới năm 2018.

3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm Lập kế hoạch và tiến hành TNSP theo kế hoạch: Dạy học các bài TN, đánh giá năng lực vật lý của HS trong quá trình dạy học thông qua phiếu học tập dựa trên Rubric đã xây dựng. Đánh giá kết quả học tập của HS thông qua đề kiểm tra dưới hình thức trắc nghiệm gồm 30 câu, thời gian làm bài 45 phút.

Sử dụng phần mềm SPSS để xử lý kết quả TNSP, từ đó rút ra kết luận về: -Sự phát triển năng lực vật lý của HS trong quá trình học tập.

-Sự phù hợp và tính khả thi của đề tài.

3.3. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm Đối tượng thực nghiệm sư phạm là quá trình dạy học vật lý cho học sinh các lớp khối 11 của trường THPT Trần Quốc Tuấn-tỉnh Quảng Ngãi và trường THPT Trần Quang Diệu-tỉnh Bình Định.

3.4. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm Tổ chức tiến trình dạy học có sử dụng BTVL theo định hướng PISA chương “Dòng điện trong các môi trường” -Vật lý 11 cho các lớp ĐC và TN theo đúng phân phối chương trình đã được xây dựng ở tổ chuyên môn trong cùng một khoảng thời gian.

Nội dung thực nghiệm cụ thể như sau: -Lớp TN: Tổ chức cho HS thự hiện 5 giáo án: Giáo án 1: Tiết 25. Dòng điện trong kim loại Giáo án 2: Tiết 26. Dòng điện trong kim loại (tt) Giáo án 3: Tiết 27. Dòng điện trong chất điện phân Giáo án 4: Tiết 28. Dòng điện trong chất điện phân (tt) Giáo án 5: Tiết 29. Bài tập pin nhiệt điện Giáo án 6: Tiết 35. Kiểm tra theo hình thức trắc nghiệm thời gian 45 phút.

73 - Lớp ĐC: Thiết kế kế hoạch dạy học bình thường, không sử dụng bài tập theo định hướng PISA và kiểm tra theo đề như lớp TN. 3.5. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.5.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm TNSP được tiến hành tại trường THPT Trần Quốc Tuấn-tỉnh Quảng Ngãi và trường THPT Trần Quang Diệu-tỉnh Bình Định như sau: -Lớp thực nghiệm: 11B1(42HS); 11B10 (37HS) trường THPT Trần Quốc Tuấntỉnh Quảng Ngãi và 11A1 (45HS), 11A9 (39HS) trường THPT Trần Quang Diệu-tỉnh Bình Định.

-Lớp đối chứng: 11B5 (42HS), 11B6(37HS) trường THPT Trần Quốc Tuấn-tỉnh Quảng Ngãi và 11A4 (37HS), 11A5 (37HS) trường THPT Trần Quang Diệu-tỉnh Bình Định.

Bảng 3. 1. Bảng số liệu HS thực nghiệm và đối chứng Trƣờng

Lớp TNg

Lớp ĐC

THPT Trần Quốc Tuấn

79

79

THPT Trần Quang Diệu

84

74

163

153

Tổng cộng

Để đánh giá năng lực vật lý của học sinh trong quá trình học tập thông qua phiếu học tập chúng tôi chọn ra 9 HS có học lực khác nhau để đánh giá.

Bảng 3. 2. Bảng số liệu HS thực nghiệm được đánh giá năng lực vật lý thông qua phiếu học tập Đối tƣợng

HS giỏi

Số lƣợng

3

HS khá

HS trung bình, yếu

3

3

3.5.2. Quan sát tiết học 3.5.2.1. Hoạt động của giáo viên Định hướng các bài học nhằm phát triển năng lực vật lý của HS. Sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”- Vật lý 11 trong các tiết học.

Giao nhiệm vụ cho HS về nhà chuẩn bị cho bài học bài mới thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập.

Triển khai các hoạt động và nhận xét quá trình học tập của HS sau mỗi tiết học.

3.5.2.1. Hoạt động của học sinh Thực hiện các hoạt động theo nhóm, cá nhân khi tiếp nhận được yêu cầu của GV

74 Các năng lực của HS được hình thành thông qua quá trình hình thành kiến thức mới.

Mức độ đạt các mục tiêu bài học của HS thông qua việc trả lời các câu hỏi trong các phiếu học tập.

HS lắng nghe những nhận xét của GV sau mỗi tiết học để rút kính nghiệm tốt hơn cho tiết học kế tiếp.

3.6. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm Đối với lớp ĐC, tiến hành giảng dạy theo phương pháp truyền thống kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực khác. Đối với lớp TN, tiến hành thực nghiệm giáo án đã soạn đến HS, thông báo mục đích và yêu cầu của dạy học có sử dụng BTVL theo định hướngPISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS. Trong quá trình tiến hành thực nghiệm, GV chủ yếu là người tổ chức, hỗ trợ HS tự lực và tích cực lĩnh hội tri thức. Chú trọng sự phát triển khả năng giải quyết vấn đề, khả năng giao tiếp, thí nghiệm...

Tất cả các hoạt động của GV, HS ở lớp TN đều được tác giả quan sát, ghi hình, quay phim và ghi chép lại, đồng thời tác giả đã trao đổi với đồng nghiệp ở lớp ĐC để làm cơ sở cho việc kiểm tra đánh giá và rút kinh nghiệm. Ngoài ra, dựa vào thang đo năng lực vật lý, tác giả cũng ghi nhận, đánh giá năng lực vật lý của HS thông qua phiếu học tập và bài kiểm tra 45 phút dưới hình thức trắc nghiệm.

Kết thúc mỗi tiết học, để biết mức độ chiếm lĩnh kiến thức và khả năng tư duy của HS trong việc giải quyết vấn đề, GV có phiếu kiểm tra mức độ tiếp thu bài của HS. Dựa trên kết quả kiểm tra, GV có thể kết luận hiệu quả của việc giảng dạy trên cơ sở vận dụng BTVL theo định hướng PISA có giúp HS phát triển năng lực vật lý so với phương pháp giảng dạy truyền thống mà đa số GV áp dụng trong giảng dạy hiện nay, đồng thời qua đó có những điều chỉnh, bổ sung để hoàn thiện BTVL theo định hướng PISA và đúc kết được việc những kinh nghiệm bổ ích cho sử dụng BT VL theo định hướng PISA vào việc hình thành và phát triển năng lực vật lý của HS. 3.7. Đánh giá chung tiến trình thực nghiệm sƣ phạm So với phương pháp dạy học truyền thống, tiến trình dạy học có sự hỗ trợ của BTVL theo định hướng PISA có nhiều điểm khác biệt như sau: Trước tiên phải kể đến, đó là sự chuẩn bị hết sức công phu của GV, tốn nhiều thời gian và sức lực, từ việc xây dựng ý tưởng để hình thành vấn đề, xuất hiện vấn đề cần giải quyết, khơi dậy niềm đam mê học tập cho HS; xác định mục tiêu BTVL theo định hướng PISA gắn liền với nội dung bài học; xây dựng bộ câu hỏi định hướng phát triển năng lực vật lý; lập kế hoạch hoạt động cụ thể cho từng tuần; xây dựng tiêu chí

75 kiểm tra, đánh giá… sao cho gây được sự hứng thú, tạo trí tò mò phù hợp với từng đối tượng HS, đồng thời đạt được các tiêu chí về chuẩn kiến thức, kỹ năng của Bộ Giáo dục – Đào tạo quy định, phát triển các kỹ năng tư duy bậc cao.

Thứ hai, dạy học theo quy trình có sử dụng BTVL theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS, GV là người tổ chức, hướng dẫn HS tự tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý để hình thành kiến thức. HS phải dành nhiều thời gian để tìm hiểu; dự đoán kết quả, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề đặt ra… và cuối cùng là GQVĐ mà BTVL theo định hướng PISA đã đặt ra gắn liền nội dung bài học và có tính ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống. Hơn nữa trong quá trình học tập, HS thể hiện được sự hợp tác chặt chẽ trong nhóm, tinh thần trách nhiệm, sự hứng thú.

HS sáng tạo, chủ động trao đổi kiến thức với thầy cô, bạn bè, tự giác bộc lộ năng lực vật lý, sự hiểu biết của bản thân. Điều này cũng có nghĩa từng bước giáo viên đã bồi dưỡng, giúp HS hình thành và phát triển năng lực vật lý.

Thứ ba, dạy học có sự hỗ trợ của BTVL theo định hướng PISA đã mang lại cho HS sự tự tin, niềm say mê lẫn sự hứng thú trong học tập môn Vật lý. Mặt khác, sự tiếp thu kiến thức của HS qua BTVL theo định hướng PISA cũng rất đa dạng và phong phú, do đó sự phân hóa mức độ nhận thức theo khả năng của từng HS sẽ được bộc lộ.

Tóm lại, việc dạy học có sự hỗ trợ của BTVL theo định hướng PISA, chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lý 11 bước đầu đã mang lại những hiệu quả khả quan hơn sovới các phương pháp dạy học khác hiện nay, giúp bồi dưỡng và phát triển năng lực vật lý của HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học trong trường THPT. 3.8. Đánh giá kết quả thực nghiệm

3.8.1. Đánh giá sự phát triển năng lực vật lý của học sinh thông qua phiếu học tập Chúng tôi đánh giá năng lực vật lý của HS thông qua phiếu học tập trong mỗi tiết học. Dưới đây là phần tổng hợp từ các phiếu học tập đó. Các chỉ số hành vi có điểm số bằng không tức là chỉ số hành vi đó không đánh giá sự phát triển năng lực vật lý của HS. 3.8.1.1. Nhóm học sinh giỏi Bảng 3.3. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Phạm Thị Minh Châu-11B1 Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

2,8

2,5

2,8

0

2,5

0

2,5

2,5

0

0

Tiết 26

3

2,8

3

0

3

0

3

2,5

0

0

3

3

0

0

3

3

0

2,5

0

3

0

0

3

3

0

3

0

Tiết 28 Tiết 29

3

3

c.4

c.5

76 a.1 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

c.5 c.4

a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26

c.3

Tiết 28

b.1

Tiết 29 c.2

b.2 c.1

b.6

Bảng 3.4. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Tạ Thị Thu Thủy-11B1 Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

2,9

2,5

2,8

0

2,5

0

3

2,5

0

0

Tiết 26

3

2,9

2,8

0

3

0

3

2,5

0

0

3

3

0

0

3

3

0

2,5

0

3

0

0

3

3

0

3

0

Tiết 28 3

Tiết 29

3

c.4

c.5

a.1 c.5 c.4

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26

c.3

Tiết 28

b.1

Tiết 29 c.2

b.2 c.1

b.6

Bảng 3.5. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Bùi Duy Khang-11B1 Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

2,5

2,5

2,5

0

2,5

0

1,5

2,5

0

0

Tiết 26

3

2,9

2,5

0

2,5

0

3

2,5

0

0

3

2,7

0

0

3

2,5

0

2

0

2,9

0

0

3

3

0

3

0

Tiết 28 Tiết 29

3

3

c.4

c.5

77

c.5 c.4

c.3

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

a.1 a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26

Tiết 28

b.1

Tiết 29 c.2

b.2 c.1

b.6

Nhận xét: Qua bảng tổng hợp và biểu đồ cho thấy, qua 4 tiết học đa số các hành vi của năng lực vật lý của các HS trên có số điểm tăng lên. HS Châu không có hành vi nào bị giảm, các hành vi đều có mức tăng đều. Tương tự đối với HS Thủy cũng không có hành vi nào giảm điểm, và các hành vi đều tăng đều. HS Khang cũng không có hành vi nào bị gỉam, tuy nhiên HS này về mức độ phát triển năng lực vật lý không phát triển mạnh bằng 2 HS kia (hành vi a5 và c2). Xét tổng thể của các hành vi, qua các tiết học chúng tôi nhận thấy các tiết học vật lý được xây dựng ở trên là phù hợp với nhận thức của HS, góp phần phát triển năng lực vật lý của bản thân HS. 3.8.1.2. Nhóm học sinh khá Bảng 3.6. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Nguyễn Duy Hiển-11B1 Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

2,3

2

2,2

0

2,2

0

1,5

2

0

0

Tiết 26

2,5

2,3

2,2

0

2,5

0

2,5

2,2

0

0

2,9

2,5

0

0

3

3

0

1

0

3

0

0

3

3

0

3

0

Tiết 28 Tiết 29

3

3

c.5

3 a.1 a.2

2 c.4

a.5

1

Tiết 26

0

c.3

Tiết 25

b.1

Tiết 28 Tiết 29

c.2

b.2 c.1

b.6

c.4

c.5

78 Bảng 3.7. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Phan Đặng Ngọc Quỳnh-11B10 Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

2

2

2,3

0

2,5

0

2,5

2,5

0

0

Tiết 26

2,5

2,5

2,5

0

3

0

2,7

2,5

0

0

2,5

2,5

0

0

2,8

2,5

0

1,5

0

2,8

0

0

2,9

3

0

3

0

Tiết 28 Tiết 29

3

3

c.4

c.5

a.1 c.5 c.4

c.3

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26 Tiết 28

b.1

Tiết 29 c.2

b.2 c.1

b.6

Bảng 3.8. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Phan Khánh Triều-11B10 Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

2

1,5

2,7

0

2,5

0

1,5

1,5

0

0

Tiết 26

2,5

2,5

2,7

0

2

0

2

1,5

0

0

2,5

2,8

0

0

2,4

2,3

0

1,5

0

2,8

0

0

2,5

3

0

3

0

Tiết 28 Tiết 29

3

2,6

a.1 c.5 c.4

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26

c.3

b.1

Tiết 28 Tiết 29

c.2

b.2 c.1

b.6

c.4

c.5

79 Nhận xét: Từ bảng tổng hợp và biểu đồ cho thấy, qua 4 tiết học đa số các hành vi của năng lực vật lý của các HS trên có số điểm tăng lên. HS Hiển không có hành vi nào bị giảm, 2 hành vi c1 và c4 tăng mạnh. Tương tự, HS Quỳnh cũng không có hành vi nào bị giảm, nhưng HS Quỳnh chỉ có một hành vi tăng mạnh (hành vi c4). HS Triều cũng không có hành vi nào giảm và Triều có hai hành vi tăng mạnh (c2 và c4). Qua bảng trên ta có thể nhận thấy HS Quỳnh không phát triển mạnh bằng hai học sinh kia.

Thông qua các tiết học ở trên lớp, chúng tôi nhận thấy các tiết học chúng tôi xây dựng phù hợp với nhận thức của các học sinh.

3.8.1.3. Nhóm đối học sinh trung bình, yếu Bảng 3.9. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Trương Minh Nguyệt-11B10 Hành vi

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

c.4

c.5

Tiết 25

1,3

1,5

1,3

0

2,5

0

2,2

1,5

0

0

Tiết 26

2

1,6

2

0

2,5

0

2,4

1

0

0

2,3

2,2

0

0

2,5

1,8

0

1

0

2,3

0

0

2,5

2,4

0

2,4

0

Điểm

Tiết 28 Tiết 29

2,2

2,6

3

c.5

a.1 a.2

2 c.4

Tiết 26

0

c.3

Tiết 25

a.5

1

Tiết 28

b.1

Tiết 29 c.2

b.2 c.1

b.6

Bảng 3.10. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Dương Văn Duy-11B10 Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

1,3

1,2

1,3

0

1,5

0

1

1

0

0

Tiết 26

1,5

1,5

1,5

0

2

0

1

1,5

0

0

2,3

1,6

0

0

2,4

1,8

0

1

0

2,2

0

0

2,4

2,4

0

2,2

0

Tiết 28 Tiết 29

2,1

2,4

c.4

c.5

80

c.5 c.4

c.3

2.5 2 1.5 1 0.5 0

a.1 a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26 Tiết 28

b.1

Tiết 29 c.2

b.2 c.1

b.6

Bảng 3.11. Bảng tổng hợp điểm số các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của HS Nguyễn Tiến Đạt-11B10 Hành vi Điểm Tiết 25 Tiết 26 Tiết 28

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

1,5 1,5

1,2 1,8 2,3

1,4 1,5 2

0 0 0

1,5 1,5

0 0 0

1 1,5 2,4

1 1,5 1,6

Tiết 29

2,2

2,4

0

2,4

0

2,4

2,5

c.5 c.4

c.3

2.5 2 1.5 1 0.5 0

c.4

c.5

0 0 0

1

0 0 0

0

2,5

0

a.1 a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26

b.1

Tiết 28 Tiết 29

c.2

b.2 c.1

b.6

Nhận xét: Từ bảng tổng hợp và biểu đồ cho thấy đối với nhóm đối tượng HS trung bình, yếu thì các hành vi của năng lực vật lý của các HS trên cũng có số điểm tăng lên. HS Nguyệt có 3 hành vi tăng mạnh (a5, c2 và c4). Tuy nhiên HS Nguyệt lại có hành vi c2 giảm ở tiết 26 và tăng lại ở tiết 28 và 29. HS Duy không có hành vi nào giảm, các hành vi đều tăng. Tương tự, HS Đạt cũng không có hành vi nào giảm, các hành vi đều tăng.

Tuy nhiên, so với HS Nguyệt thì hai học sinh Duy và Đạt tăng không đáng kể. Qua đó chúng ta có thể nhận thấy rằng mặc dù điểm số các hành vi ở nhóm đối tượng HS này tăng ít nhưng trong các tiết học được xây dựng ở trên vẫn có thể sử dụng để phát triển năng lực vật lý của HS.

81 Bảng 3.12. Bảng tổng hợp điểm trung bình các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của nhóm HS giỏi Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

2,9

2,9

2,7

0

2,5

0

2,3

2,5

0

0

Tiết 26

3

2,9

2,8

0

2,8

0

3

2,5

0

0

3

2,9

0

0

3

2,8

0

2,3

0

3

0

0

3

3

0

3

0

Tiết 28 Tiết 29

3

c.5 c.4

c.3

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

3

c.4

c.5

a.1 a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26 Tiết 28

b.1

Tiết 29 c.2

b.2

c.1

b.6

Bảng 3.13. Bảng tổng hợp điểm trung bình các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của nhóm HS khá Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

2,1

1,8

2,4

0

2,4

0

1,8

2

0

0

Tiết 26

2,5

2,4

2,4

0

2,5

0

2,4

2,1

0

0

2,6

2,6

0

0

2,7

2,6

0

1,3

0

2,9

0

0

2,8

3

0

3

0

Tiết 28 Tiết 29

3

2,9

a.1 c.5 c.4

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

a.2 a.5

Tiết 25 Tiết 26

c.3

b.1

Tiết 28 Tiết 29

c.2

b.2 c.1

b.6

c.4

c.5

82 Bảng 3.14. Bảng tổng hợp điểm trung bình các chỉ số hành vi thông qua phiếu học tập của nhóm HS trung bình, yếu Hành vi Điểm

a.1

a.2

a.5

b.1

b.2

b.6

c.1

c.2

c.3

Tiết 25

1,4

1,3

1,3

0

1,8

0

1,4

1,2

0

0

Tiết 26

1,7

1,6

1,7

0

2

0

1,6

1,3

0

0

2,3

1,9

0

0

2,4

1,7

0

1

0

2,3

0

0

2,4

2,4

0

2,4

0

Tiết 28 Tiết 29

2,2

2,5

c.4

c.5

a.1 2.5 c.5

a.2

2 1.5

c.4

a.5

1

Tiết 25

0.5

Tiết 26

0 c.3

b.1

Tiết 28 Tiết 29

c.2

b.2 c.1

b.6

3.8.2. Đánh giá sự năng lực vật lý qua bài kiểm tra trắc nghiệm bằng phần mềm SPSS 3.8.2.1. Phân tích năng lực của học sinh a. Phân tích dựa trên kết quả ước lượng năng lực của thí sinh

83 KẾT QUẢ ƯỚC LƯỢNG NĂNG LỰC THÍ SINH Mô hình: 3 tham số. Tạo ra vào lúc 28/12/2019 - 09:12 Đề thi: VẬT LÝ 11 Năng lực trung bình: 0 Độ lệch tiêu chuẩn: 1 Sau khi quy đổi về điểm thực (điểm tối đa là 10) +-----+-------+--------+---------+---------+----------| ¦ STT ¦ SBD ¦ Năng lực ¦Sai số chuẩn¦Đúng/Tổng¦Điểm quy đổi| +------+---------+-----------+------------+-----------+-------------| ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

20 ¦ 21 ¦ 22 ¦ 23 ¦ 24 ¦ 25 ¦ 26 ¦ 27 ¦ 28 ¦ 154 ¦ 155 ¦ 156 ¦ 157 ¦ 158 ¦ 159 ¦ 160 ¦ 161 ¦

11720 ¦ 11721 ¦ 11722 ¦ 11723 ¦ 11724 ¦ 11725 ¦ 11726 ¦ 11727 ¦ 11728 ¦ 21406 ¦ 12201 ¦ 12202 ¦ 12203 ¦ 12204 ¦ 12205 ¦ 12206 ¦ 12207 ¦

-2.61497 ¦ -1.32235 ¦ 0.71846 ¦ -0.14429 ¦ -0.47712 ¦ -0.18201 ¦ -0.80749 ¦ 0.77111 ¦ -2.02930 ¦ -1.65929 ¦ -0.48539 ¦ 0.75414 ¦ 0.54138 ¦ 0.39818 ¦ -0.07406 ¦ 0.91997 ¦ 0.99575 ¦

0.43235 ¦ 0.40226 ¦ 0.58701 ¦ 0.47148 ¦ 0.44140 ¦ 0.46771 ¦ 0.41911 ¦ 0.59570 ¦ 0.41136 ¦ 0.40292 ¦ 0.44075 ¦ 0.59289 ¦ 0.55879 ¦ 0.53746 ¦ 0.47876 ¦ 0.62074 ¦ 0.63362 ¦

10/27 ¦ 16/24 ¦ 25/30 ¦ 23/29 ¦ 21/30 ¦ 22/30 ¦ 19/29 ¦ 26/30 ¦ 13/16 ¦ 15/30 ¦ 21/30 ¦ 25/30¦ 24/30 ¦ 24/30 ¦ 22/30 ¦ 26/30 ¦ 26/30 ¦

3.22 5.33 8.52 7.49 6.95 7.43 6.34 8.56 4.03 4.68 6.93 8.55 8.35 8.20 7.59 8.68 8.73

| | | | | | | | | | | | | | | | |

¦

162 ¦

12208 ¦

1.29767 ¦

0.68441 ¦

27/30 ¦

8.91

|

Bảng 3.15. Bảng kết quả ước lượng năng lực thí sinh

Bảng 3.15 cho ta biết: số báo danh, năng lực, số câu trả lời đúng cũng như điểm quy đổi của từng HS, nhóm thực nghiệm/nhóm đối chứng, trường học. Trong lý thuyết IRT, điểm quy đổi (ý nghĩa tương đương điểm thực) mới có giá trị đánh giá năng lực của HS, ở đây ta đang hướng đến năng lực vật lý của HS. Tuỳ theo số liệu xử lý mà điểm quy đổi có các giá trị khác nhau, không giống như điểm thô là gán cho mỗi câu trả lới đúng là 1 số điểm nhất định. Điểm thô của thí sinh chỉ có ý nghĩa tham khảo.Từ bảng này có thể rút ra một nhận xét: có những TS đạt điểm thô như nhau (tức số câu hỏi trả lời đúng bằng nhau) nhưng lại có điểm thực khác nhau. Lý do là vì mỗi câu hỏi mà các học sinh đó làm được sẽ cung cấp cùng 1 điểm thô nhưng chúng lại có độ khó khác nhau. Điều nhận xét trên cho thấy rõ điểm thô không đánh giá đúng năng lực vật

84 lý của HS. Ví dụ: TS có SBD 12207(nhóm TN) vàTS có SBD 11727(nhóm ĐC) đều trả lời đúng 26/30 nhưng TS 12207(nhóm TN) có mức năng lực là 0.99575 ,điểm số quy đổi là 8.73, còn SBD 11727 (nhóm ĐC) có mức năng lực là 0.77111 điểm số quy đổi là 8.56.

Nhận xét: Phân tích trên cho thấy năng lực vật lý của TS có SBD 12207 (nhóm TN) là cao hơn. Sở dĩ có được kết quả này là nhờ sự tác động của dạy học có sử sụng BTVL theo định hướng PISA. b. Phân tích dựa trên phân bố độ khó câu hỏi và năng lực thí sinh Đồ thị phân bố độ khó và năng lực thí sinh cho phép đánh giá ban đầu về mức độ phù hợp của đề thi (đề kiểm tra) so với thí sinh được đo(được đánh giá). Năng lực thí sinh và độ khó câu hỏi được đặt trên cùng thang đo, trong đó đơn vị là 1.

-Nếu độ khó trung bình quá cao, thì có thể xem là đề thi khó và ngược lại.

-Chỉ số trên mỗi cột màu xanh là số thứ tự câu hỏi trong đề thi.

-Chỉ số trên mỗi cột màu đỏ là số lượng thí sinh.

-Vị trí của mỗi cột màu xanh trên trục hoành là độ khó câu hỏi.

-Vị trí của mỗi cột màu đỏ trên trục hoành là năng lực thí sinh.

Nghĩa là độ khó tỉ lệ nghịch với năng lực của học sinh.

Nhóm đôi chứng

Nhóm thực nghiệm

Hình 3.1. Đồ thị phân bố độ khó và năng lực thí sinh

85 Nhận xét: - Cùng trên 01 đề trắc nghiệm nhưng đối với nhóm đối chứng độ khó trung bình là -0,52 trong khi đó độ khó trung bình của nhóm thực nghiệm là - 1,394. Nghĩa là năng lực vật lý của học sinh nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng.

-Nhìn vào phân bố của cột màu đỏ cho thấy, nhóm thực nghiệm có phân bố rộng hơn, nghĩa là năng lực vật lý của HS được phát triển. c. Phân tích dựa trên sơ đồ làm bài của các thí sinh Biểu đồ cho biết nửa mặt phẳng bên trái chỉ các câu hỏi mà HS làm đúng, nửa mặt phẳng bên phải chỉ các câu hỏi mà HS làm sai, vị trí của mỗi câu hỏi xác định độ khó của câu hỏi, tăng dần từ dưới lên theo trục thẳng đúng (nghĩa là từ dưới lên trên mức độ khó tăng dần). Khi có sơ đồ đó, mỗi HS có thể xem xét lại kết quả học tập của mình theo các chủ đề kiến thức ứng với từng câu hỏi, từ đó nhận ra mình còn hạn chế ở vấn đề nào, vấn đề nào chưa giải quyết được để từ đó có biện pháp điều chỉnh trong học tập, bổ sung kiến thức.

TS thứ 27-SBD: 11727 (Nhóm ĐC)

TS thứ 161-SBD: 12207 (Nhóm TN)

Hình 3.2. Sơ đồ làm bài của thí sinh thứ 27-SBD: 11727 (Nhóm ĐC) và thứ 161-SBD: 12207 (Nhóm TN).

Nhận xét: -Biểu đồ cho thấy mức năng lực của thí sinh thứ 161-SBD: 12207 (Nhóm TN) là 0.99575, mức năng lực của thí sinh thứ 27-SBD: 11727 (Nhóm ĐC)là0.77111. Như vậy mức năng lực của thứ 161-SBD: 12207 (Nhóm TN) cao hơn mức năng lực của thí sinh thứ 27-SBD: 11727 (Nhóm ĐC).

86 -Biểu đồ cho thấy bài làm củathí sinh thứ 161-SBD: 12207 (Nhóm TN) như sau: số câu hỏi làm được 26 (dễ : 23, khó: 03), số câu hỏi không làm được: 4 (dễ: 02; khó : 02). Qua đây GV có thể biết được số câu HS không làm được để điều chỉnh kịp thời sao cho phù hợp với trình độ của HS. Có như vậy thì năng lực vật lý của HS sẽ được hình thành và phát triển.

3.8.2.2. Phân tích phân phối điểm Dưới đây là kết quả phân tích phân phối điểm bài thi trắc nghiệm của phần mềm SPSS a. Phân phối điểm trung bình a.1. Phân tích nhóm tổng Phân phối điểm Điểm Số lượng

Valid * Missing**

Trung bình Sai số Trung vị Số trội Độ lệch chuẩn Phương sai Điểm thấp nhất Điểm cao nhất

316 0 7.3875 0.07161 7.6050 8.13 1.27304 1.621 3.22 9.34

 Ghi chú: * Số lượng học sinh có điểm đảm bảo các yêu cầu về thống kê; ** số lượng giá trị lỗi.

Hình 3.3. Đồ thị phân phối điểm trung bình nhóm tổng

87 -Thống kê được thực hiện từ điểm số của 316 học sinh tham gia làm bài thi học kì môn vật lý.

-Kết quả phân tích số liệu ở bảng trên cho thấy các học sinh tham gia thi học kì môn vật lý đạt điểm thi từ 3.22 đến 9.34, điểm trung bình của 316 học sinh đạt giá trị 7.39 với một độ lệch chuẩn bằng 1.27 và sai số của giá trị trung bình là 0.07.

-Biểu đồ phân phối điểm bên trên cũng cho thấy phần lớn học sinh đạt điểm lớn hơn 5 và chủ yếu nằm trong khoảng từ 6 đến 9 điểm. a.2. Điểm trung bình của nhóm đối chứng Statistics Điểm N

Valid Missing

Mean Std. Error of Mean Median Mode Std. Deviation Variance Minimum Maximum

153 0 6.7093 .10140 6.7400 8.13 1.25427 1.573 3.22 9.17

Hình 3.4. Đồ thị phân phối điểm trung bình của nhóm đối chứng

88 a.3. Điểm trung bình của nhóm thực nghiệm Statistics Điểm N

Valid

Missing Mean Std. Error of Mean Median Mode Std. Deviation Variance Minimum Maximum

163 0 8.0240 .07150 8.0700 a 8.91 .91280 .833 4.91 9.34

Hình 3.5. Đồ thị phân phối điểm trung bình của nhóm thực nghiệm b. So sánh điểm giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng Mục đích so sánh sự khác biệt trong điểm số của học sinh ở các nhóm khác nhau, giữa nhóm đối chứng – nhóm thực nghiệm bằng việc sử dụng kiểm định T (Ttest) Cách đọc số liệu kiểm định T như sau: -Bảng Group statistics bên dưới cho thấy giá trị trung bình của nhóm đối chứng và giá trị điểm trung bình của nhóm thực nghiệm. Ở đây nhóm đối chứng có 153 học sinh tham gia thi, đạt giá trị điểm trung bình là 6.70; nhóm thực nghiệm có 163 học

89 sinh tham gia thi, đạt điểm trung bình là 8.02. Có thể thấy rằng trung bình điểm của nhóm thực nghiệm cao hơn nhiều so với nhóm đối chứng.

-Giá trị .Sig. (2-tailed) cho thấy độ tin cậy của kết quả thống kê, yêu cầu giá trị này phải nhỏ hơn 0.05, nghĩa là kết quả thống kê có độ tin cậy lớn hơn 95% (=100% giá trị .Sig), giá trị Sig. (2-tailed) càng bé thì thống kê càng có độ tin cậy. Nếu giá trị này nhỏ hơn 0.05 có nghĩa là phép tính đảm bảo độ tin cậy, từ đây đi đến kết luận là có sự khác biệt điểm trung bình giữa nhóm đối chứng (6.70) với nhóm thực nghiệm (8.02).

-Tuy nhiên ở cột Sig. (2-tailed) ta thấy có 2 giá trị, việc lựa chọn giá trị ở bên trên hay dưới tùy thuộc vào giá trị .Sig của kiểm định Levene's Test for Equality of Variances, nếu kiểm định Levene's Test for Equality of Variances cho giá trị nhỏ hơn 0.05, ta sử dụng giá trị Sig. (2-tailed) ở dòng thứ 2, trong trường hợp còn lại ta sử dụng dòng thứ nhất.

Ví dụ: Với kết quả phân tích bên dưới, có thể biện luận như sau: So sánh điểm trung bình của nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm ta có: 153 học sinh nhóm đối chứng đạt điểm trung bình 6.70, trong khi đó điểm trung bình của 163 học sinh thực nghiệm là 8.02, điểm trung bình của nhóm thực nghiệm cao hơn đáng kể so với điểm trung bình của nhóm đối chứng. Để đánh giá ý nghĩa thống kê của sự khác biệt trên, tác giả tiến hành kiểm định T (Independent Samples T-Test).

Kiểm định Levene về cân bằng phương sai có giá trị .Sig bằng 0.00 cho thấy phương sai giữa hai nhóm (đối chứng và thực nghiệm) là khác nhau, ta sử dụng kết quả kiểm định T trong trường hợp không có sự cân bằng phương sai giữa hai nhóm (Equal variances not assumed). Kết quả kiểm định T trong trường hợp không có cân bằng phương sai có giá trị .Sig bằng 0.00 cho thấy thống kê có độ tin cậy, có nghĩa là có sự khác biệt trong điểm trung bình giữa nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm.

Kết quả trên cho thấy thử nghiệm (các biện pháp đã tiến hành trên nhóm thực nghiệm) mang lại hiệu quả. Đọc số liệu tương tự với các so sánh bên dưới.

90 Group Statistics Nhóm Điểm

N

Mean

Std. Deviation

Std. Error Mean

Đối chứng

153

6.7093

1.25427

.10140

Thực nghiệm

163

8.0240

.91280

.07150

Independent Samples Test Levene's Test for Equality of Variances

F Điểm

Equal variances assumed Equal variances not assumed

18.863

Sig. .000

t-test for Equality of Means

t

df

Sig. (2tailed)

Mean Difference

Std. Error Difference

95% Confidence Interval of the Difference Lower

Upper

10.700

314

.000

-1.31464

.12287

-1.55639

-1.07289

10.596

276.563

.000

-1.31464

.12407

-1.55889

-1.07040

Bảng 3.16. Bảng So sánh điểm giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng

91 TIỂU KẾT CHƢƠNG 3 Sau khi tiến hành thực nghiệm 5 tiết có sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong các tiến trình dạy học, tiến hành xây dựng phiếu học tập, ra đề kiểm tra dựa trên hệ thống bài tập PISA đã xây dựng, đánh giá, phân tích kết quả thực nghiệm, từ đó rút ra những nhận xét sau: -Các bài tập PISA được xây dựng và sử dụng trong các tiết học hoàn toàn phù hợp với mức độ nhận thức của từng đối tượng HS đồng thời đáp ứng được mục tiêu của chương trình giáng dạy.

-Sử dụng bài tập PISA trong dạy học vật lý đã kích thích HS vào việc tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý, hào hứng, say mê trong học tập và điều quan trọng là hình thành và phát triển được năng lực vật lý của HS. -Những đánh giá kết quả thu được từ thực nghiệm sư phạm làm cơ sở khoa học khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học và việc vận dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào việc thực hiện chương trình phổ thông mới năm 2018 là hoàn toàn khả thi.

92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Đề tài: Xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” -Vật lý 11 nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh, đã giải quyết được những vấn đề sau: -Trình bày được cơ sở lí luận và thực tiễn cho việc xây dựng và sử dụng bài tập vật lí trong dạy học theo định hướng PISA, từ đó xây dựng Rubric đánh giá năng lực vật lý.

-Phân tích được hệ thống bài tập phần “Dòng điện trong các môi trường” -vật lý 11 của một số tài liệu vật lý hiện hành và làm rõ thực trạng việc xây dựng, sử dụng bài tập PISA trong dạy học vật lý ở trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.

-Đưa ra được: nguyên tắc lựa chọn, xây dựng bài tập PISA; quy trình xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS. -Xây dựng được 15 tình huống với 81 bài tập theo định hướng PISA chương “Dòng điện trong các môi trường” -Vật lý 11 nhằm phát triển năng lực vật lý của HS. -Thiết kế 5 tiến trình dạy học thuộc chương “Dòng điện trong các môi trường”Vật lý 11 gồm 4 tiết dạy kiến thức mới và 1 tiết bài tập có sử dụng bài tập theo định hướng PISA để đánh giá năng lực vật lý của HS. -Tiến hành thực nghiệm sư phạm các tiết: 25, 26, 28, 29, đánh giá năng lực vật lý của HS thông qua các phiếu học tập và 01 bài kiểm tra 01 tiết dưới hình thức trắc nghiệm gồm 30 câu.

-Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm với sự hỗ trợ của phần mềm SPSS đã cho thấy rõ năng lực vật lý của HS đã được hình thành và phát triển.

2. Kiến nghị Căn cứ vào những kết quả thu được ở trên, chúng tôi nhận thấy đề tài có thể được phát triển theo các hướng sau: Có thể mở rộng phạm vi nghiên cứu về việc xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng PISA nhằm phát triển năng lực vật lý của HS cho các phần, các chương thuộc chương trình vật lý THPT. Đề tài là tài liệu tham khảo bổ ích cho các GV dạy học môn vật lý trong chương trình giáo dục phổ thông mới năm 2018.

Vì trình độ bản thân và thời gian nghiên cứu còn hạn chế, chúng tôi nhận thấy rằng nội dung luận văn là kết quả nghiên cứu ban đầu về soạn thảo bài tập theo định hướng PISA đánh giá năng lực vật lý của HS. Chúng tôi rất mong được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp.

93 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ GD & ĐT (2016), 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 lý cấp trung học phổ thông, Hà Nội [2] Bộ GD & ĐT (2018), Chương trình giáo duc phổ thông môn Vật lý (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo); Hà Nội [3] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Tài liệu PISA 2015 và các dạng câu hỏi DO OECD phát hành lĩnh vực khoa học, Hà Nội [4] Bộ Giáo dục và Đào tạo, Vật lý 11, NXB Giáo dục Việt Nam [5] Bộ Giáo dục và Đào tạo, Vật lý 11 - Sách giáo viên, NXB Giáo dục Việt Nam [6] Đảng Cộng sản Việt Nam (2013), Nghị quyết 29 "Về đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam"; Hà Nội.

[7] Luật sửa đổi bổ sung một số điều của luật giáo dục ban hành ngày 25/11/2009.

[8] Nguyễn Văn Biên (2016), Đề xuất khung năng lực và định hướng dạy học môn vật lí ở trường phổ thông, tạp chí khoa học – Trường ĐHSP Hà Nội, số 8B. [9] Nguyễn Quang Đông (2010), Tuyển tập câu hỏi định tính vật lý, Nhà xuất bản Đại học Thái Nguyên.

[10] Cao Cự Giác, Nguyễn Thị Nhị, Trần Thị Gái, Nguyễn Văn Minh, Nguyễn Thị Hoa, Nguyễn Thị Phương Liên, Nguyễn Thị Diễm Hằng, Nguyễn Thị Liên Hương (2016), Bài tập đánh giá năng lực khoa học tự nhiên theo tiếp cận PISA, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội.

[11] Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, Phạm Xuân Quế, Dương Xuân Quý (2019), Dạy học và phát triển năng lực môn Vật lí THPT, Nhà xuất bản Đại học sư phạm.

[12] Nguyễn Bảo Hoàng Thanh (2011), Kiểm tra đánh giá trong giáo dục, NXB Đà Nẵng.

[13] Nguyễn Bảo Hoàng Thanh (2010), Bài tập vật lý lớp 11, NXB GD Việt Nam, Hà Nội.

[14] Nguyễn Bảo Hoàng Thanh (2010), Bài tập vật lý lớp 11 Nâng cao, NXB GD Việt Nam, Hà Nội.

[15] Địa chỉ trang web: https://www.quora.com/How-do-magnetic-levitation-trains-work https://sites.tufts.edu/eeseniordesignhandbook/2015/maglev-magnetic-levitating-trains/

94 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Bảo Hoàng Thanh, Phạm Nghiệp, Lê Thanh Huy, Biện pháp dạy học phát triển năng lực vật lý cho học sinh THPT đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới, tạp chí khoa học và công nghệ trường Đại học Phạm Văn Đồng, số 18, lưu chiểu tháng 12/2019.

PL1 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG PHIẾU ĐIỀU TRA (Dành cho học sinh) Để góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật lí tại các trường THPT. Mong em vui lòng cho biết ý kiến về một số vấn đề dưới đây. Xin chân thành cảm ơn sự cộng tác của các em!

1. Em hãy đánh giá mức độ cần thiết của việc sử dụng bài tập trong dạy học môn Vật lí ?

- Rất cần thiết



- Cần thiết



- Có cũng được, không cũng được



- Không cần thiết.



2. Em hãy cho biết, ý nghĩa của việc giải các BTVL (có nội dung thực tế) hay theo hướng PISA? (Đánh dấu 1,2,3... theo thứ tự tăng dần) - Cung cấp tri thức mới của môn học, bài học



- Bồi dưỡng hứng thú học tập với môn học.



- Củng cố tri thức của môn học.



- Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập môn Vật lý



- Rèn luyện khả năng tự học



- Rèn luyện năng lực sáng tạo và khả năng làm việc độc lập.



- Tạo nên môi trường học tập tích cực.



- Rèn luyện kỹ năng xử lí các tình huống trong thực tế.



- Rèn luyện một số kỹ năng học tập khác....



3. Em hãy đánh giá mức độ mà quý thầy cô sử dụng BTVL có nội dung theo định hướng PISA trong dạy học môn VL ở lớp học? (Mức độ sử dụng: 4. Thường xuyên, 3.

Thỉnh thoảng, 2. Ít khi, 1. Không bao giờ) TT 1

Các loại bài tập Bài tập lý thuyết

Mức độ sử dụng Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Ít khi

Không bao giờ

PL2 2

Bài tập thực hành

3

Bài tập có nội dung thực tế

4

Bài tập tự luận và trắc nghiệm

5

Bài tập theo định hướng PISA

4. Em giải các bài tập BTVL theo định hướng PISA khi nào?

- Chỉ khi giáo viên yêu cầu.



- Khi chuẩn bị thi và kiểm tra.



- Thường xuyên giải loại BT này



- Chưa tiếp cận dạng BT này



5. Theo em, những khó khăn nào thường gặp khi giải các BTVL theo hướng tiếp cận PISA? (Đánh số 1,2,3... theo thứ tự giảm dần) - Chưa có tài liệu tham khảo



- Hiểu biết thực tiễn của HS còn hạn chế



- Bài tập này ít xuất hiện trong các bài thi.



- Hứng thú học tập môn học của HS còn kém



- Phương pháp giảng dạy của giáo viên ít đề cập đến dạng bài tập này. - BTVL theo hướng tiếp cận PISA dùng trong dạy học không thường xuyên.  - HS chưa biết cách học và giải bài tập PISA có hiệu quả.



- Khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề của HS còn chậm.



Em hãy vui lòng cho biết một số thông tin về bản thân: Họ và tên: Lớp: Trường:

PL3 PHIẾU ĐIỀU TRA (Dành cho cán bộ, giáo viền)

Để góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật lý tại các trường THPT. Kính mong quý thầy(cô) vui lòng cho biết ý kiến về một số vấn đề dưới đây.

Xin chân thành cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của quý thầy cô!

1. Mong thầy (cô) cho biết, mức độ cần thiết của việc sử dụng BT trong dạy học môn vật lý?

- Rất cần thiết



- Cần thiết



- Có cũng được, không cũng được



- Không cần thiết.



2. Theo quý thầy (cô), giải các bài tập Vật lý theo định hướng PISA hay (có nội dung thực tế) có tác dụng đối với học sinh như thế nào? (Đánh dấu 1,2,3... theo thứ tự tăng dần) - Cung cấp tri thức gắn với bối cảnh thực tế.



- Phát triển năng lực cho HS, trong đó có NL GQVĐ, NL vật lý



- Củng cố tri thức của môn học.



- Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập môn Vật lý



- Rèn luyện khả năng tự học



- Rèn luyện năng lực sáng tạo và khả năng làm việc độc lập.



- Tạo nên môi trường học tập tích cực.



- Rèn luyện một số kỹ năng học tập khác....



3. Xin quý thầy (cô) cho biết, để sử dụng BTVL theo định hướng PISA trong giờ dạy bài mới có hiệu quả, giáo viên cần phải làm gì ? (Đánh dấu 1,2,3... theo trình tự các bước) - Xác định mục tiêu của bài học mới.



- Phân tích n ội dung của bài học



- Lựa chọn BT phù hợp với từng nội dung, đối tượng dạy.



- Lập kế hoạch dạy học



- Dẫn dắt HS lĩnh hội nội dung bài học qua giải BT



PL4 - GV kiểm tra kết quả giải BT của HS



4. Xin quý thầy (cô ) hãy đánh giá mức độ sử dụng các loại bài tập trong dạy học môn Vật lí tại trường mình? (Mức độ sử dụng: 4. Thường xuyên, 3. Thường xuy ên, 2. Ít khi, 1.

Không bao giờ) Mức độ sử dụng TT

Các loại bài tập

Thường xuyên

Thỉnh Ít Không thoảng khi bao giờ

1 Bài tập lý thuyết 2 Bài tập thực hành có tính chất lý thuyết 3 BT tự luận 4 BT trắc nghiệm 5 Bài tập theo định hướng PISA

5. Quý thầy (cô) hãy đánh giá hiệu quả của việc sử dụng các BTVL theo định hướng PISA trong dạy học ?

(Mức độ hiệu quả: 4. Rất HQ, 3. Khá HQ, 2. Ít HQ, 1. Không HQ).

Hiệu quả

Stt 1

HS hứng thú học tập với môn học hơn

2

HS chủ động trong học tập và rèn luyện

3

Phát triển tính tích cực, sáng tạo trong giải

Mức độ Rất HQ Khá HQ

Ít HQ

quyết vấn đề của sinh viên.

4

Phát triển kỹ năng học hợp tác và trình bày trước tập thể.

5

Phát triển kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề ở HS.

6

Tạo nên môi trường học tập tích cực

Ghi chú:

HQ: hiệu quả.

Xin quý thầy (cô) cho biết một số thông tin về bản thân: - Giới tính:

Thâm niên công tác:

- Trường:

Tổ:

- Tỉnh: Xin chân thành cảm ơn sự cộng tác của quý thầy (cô)!

KHQ

PL5

PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Tiết 25. DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI (tiết 1) I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Nêu được tính chất điện chung của các kim loại, bản chất của dòng điện trong kim loại và sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.

- Nêu được nội dung chính của thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại và công thức tính điện trở suất của kim loại.

2. Về kỹ năng - Giải thích được một cách định tính các tính chất điện chung của kim loại dựa trên thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại.

-Giải được một số bài tập về dòng điện trong kim loại.

3. Về thái độ - Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng về dòng điện trong kim loại - Hào hứng trong học tập, tìm hiểu các hiện tượng liên quan.

- Có tác phong của nhà khoa học.

4. Năng lực định hƣớng hình thành và phát triển cho học sinh a. Năng lực vật lý  Nhận thức vật lí [a.1]. Nêu được tính chất điện chung của các kim loại, bản chất của dòng điện trong kim loại.Nêu được nội dung chính của thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại và công thức tính điện trở suất của kim loại. [a.2]. Tìm ra biểu thức về sự phụ thuộc của điện trở suất theo nhiệt độ. [a.5]. Giải thích được nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại và vì so kim loại dẫn điện tốt  Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý [b.2]. Đưa ra được dự đoán về sự phụ thuộc của điện trở đèn vào nhiệt độ và kim loại làm sợi tóc của bóng đèn sợi tóc.; dự đoán về kim loại làm sợi tóc của đèn sợi tóc. [b.6]. Đưa ra được công thức xác định sự phụ thuộc của điện trở của một dây kim loại có độ dài l, tiết diện đều S. [b.5]. Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp.  Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học [c.1].Giải được các bài tập liên quan

PL6 [c.2]. Giải thích vì sao sợi tóc đèn sợi đốt không làm bằng đồng mà bằng vonfram. [c.5]. Đưa ra được giải pháp bảo vệ sức khỏe, môi trường. b. Năng lực tự học -Đọc và nghiên cứu tài liệu.

-Thực hiện các yêu cầu trong phiếu học tập. c. Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết cách làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập. d. Phẩm chất -Khách quan, trung thực và rèn luyện được tác phong tỉ mĩ, cẩn thận trong quá trình nghiên cứu.

-Có tinh thần hợp tác, trách nhiệm trong hoạt động nhóm.

II. Chuẩn bị 1. Giáo viên a. Thiết bị, thí nghiệm -Chuẩn bị một số hình ảnh, VIDEO như SGK. - Chuẫn bị thí nghiệm minh họa sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.

-Phiếu hướng dẫn học sinh tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau. b. Phương pháp và kỹ thuật dạy học Dạy học giải quyết vấn đề +làm việc nhóm 2. Học sinh - SGK, vở ghi bài, giấy nháp...

- Mỗi nhóm 01 bộ thí nghiệm III. Tổ chức các hoạt động học của học sinh 1. Hƣớng dẫn chung Có thể mô tả chuổi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:

Các bƣớc

Hoạt động

Tên hoạt động

Thành tố NL hình Thời thành và lƣợng phát dự kiến triển

Khởi động

Hoạt động 1

Tạo tình huống học tập về dòng điện trong kim loại

[b.2]

7 phút

PL7

Hoạt động 2.1 Hình thành kiến thức

Tìm hiểu bản chất của dòng điện trong kim loại

Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện Hoạt động 2.2 trở suất của kim loại theo nhiệt độ.

Luyện tập, củng cố Tìm tòi mở rộng

Hoạt động 3

Hoạt động 4

Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng GV giao nhiệm về nhà: Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ

[a.1];[a.5] 13 phút [a.2];[a.5] .[b.5]. [b.6].

10 phút

[b.2];[c.1] ; [c.2];

10 phút

[c.5]; [b.2];

5 phút

thấp.

2. Hƣớng dẫn cụ thể từng hoạt động 2.1. Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập về dòng điện trong kim loại a. Mục tiêu hoạt động: Tạo mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của HS: Đối với một vật dẫn nhất định ở một nhiệt độ xác định thì điện trở của vật dẫn có giá trị xác định. Vậy khi nhiệt độ thay đổi thì điện trở của vật dẫn phụ thuộc như thế nào nào nhiệt độ. b. Nội dung: Câu lệnh : Trong thời gian đèn dây tóc sáng thì điện trở của đèn có thay đổi không?Vì sao? c. Gợi ý tổ chức hoạt động: -GV chia nhóm và đặt nhiệm vụ trước lớp - Hướng dẫn và theo dõi học sinh làm việc nhóm.

- Tổ chức học sinh báo cáo kết quả trước lớp -GV cho HS quan sát thí nghiệm về sự phát sáng của đèn sợi đốt 220V-75W. d. Sản phẩm hoạt động: nhiều ý kiến khác nhau của các nhóm.

2.2. Hoạt động 2.1: Tìm hiểu bản chất của dòng điện trong kim loại a. Mục tiêu hoạt động Học sinh thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu để hiểu được đặc điểm mạng tinh thể kim loại, bản chất dòng điện trong kim loại

PL8 b. Nội dung hoạt động Câu lệnh1: Mạng tinh thể kim loại có cấu tạo như thế nào? Cho biết trạng thái của các êlectron tự do trong vật dẫn kim loại khi chưa có điện trường và có điện trường? Bản chất dòng điện trong kim loại là gì ?

Câu lệnh2: Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại ? Vì sao kim loại dẫn điện tốt? c. Gợi ý tổ chức hoạt động -Giáo viên phát phiếu học tập số 1 và hướng dẫn học sinh thảo luận nhóm -HS dựa vào thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại đề trả lời các câu hỏi của phiếu học tập số 1.

-Tổ chức cho các nhóm thảo luận và báo cáo kết quả.

-Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh.

-Giáo viên tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d. Sản phầm hoạt động:Sản phẩm cá nhân, sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo luận. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. Bản chất của dòng điện trong kim loại 1. Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại + Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hoá trị trở thành các ion dương. Các ion dương liên kết với nhau một cách có trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại. Các ion dương dao động nhiệt xung quanh nút mạng. + Các electron hoá trị tách khỏi nguyên tử thành các electron tự do với mật độ n không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn toạ thành khí electron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào. 

+ Điện trường E do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí electron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện. + Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của electron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại Hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên chúng dẫn điện rất tốt.

2. Bản chất dòng điện trong kim loại: là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do dưới tác dụng của điện trường.

PL9 2.3. Hoạt động 2.2:Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ a. Mục tiêu hoạt động -Học sinh thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu để hiểu được sự phụ thuộc của điện trở suất theo nhiệt độ - Học sinh làm việc nhóm và thực hiện nhiệm vụ học tập để biết được khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại tăng b. Nội dung hoạt động Câu lệnh 1: Khi nhiệt độ tăng điện trở của kim loại tăng hay giảm ? Tại sao ?

Câu lệnh 2: Quan sát và nhận xét dạng đồ thị biểu diễn sự biến thiên điện trở suất của đồng theo nhiệt đô. Suy ra công thức tính điện trở suất kim loại theo nhiệt độ. c. Gợi ý tổ chức hoạt động - GV yêu cầu HS xem đồ thị hình 13.2 SGK và cho biết sự phụ thuộc điện trở suất của đồng theo nhiệt độ có dạng toán học như thế nào.

-GV phát phiếu học tập số 2 -HS nhận dạng đồ thị và dùng kiến thức toán học suy ra biểu thức về sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ.

-GV cho các nhóm thảo luận và báo cáo kết quả.

-Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh.

-Giáo viên tổng kết, chuẩn hóa kiến thức. d. Sản phầm hoạt động: Sản phẩm cá nhân, sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo luận. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ 1.Biểu thức tính điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ Điện trở suất  của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất :  = 0(1 + (t - t0)) Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào nhiệt độ, mà vào cả độ sạch và chế độ gia công của vật liệu đó.

2.4. Hoạt động 3: Hệ thống hóa kiến thức - Bài tập vận dụng a. Mục tiêu hoạt động Giúp HS hệ thống hóa được kiến thức và giải bài tập cơ bản về dòng điện trong kim loại.

PL10 b. Nội dung hoạt động Câu lệnh: Hãy vẽ sơ dồ tư duy về kiến thức đã học? c. Gợi ý tổ chức hoạt động -GV yêu cầu HS làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về dòng điện trong kim loại để trình bày. Gợi ý học sinh sử dụng bản đồ tư duy hoặc bảng để trình bày (không bắt buộc) -Nhóm HS thực hiện nhiệm vụ tổng kết kiến thức.

-GV phát phiếu học tập 3 -HS làm việc theo phiếu học tập 3 d. Sản phầm hoạt động: báo cáo sản phẩm của các nhóm NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI II. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ 2. Vận dụng Câu 1.1: Dây tóc của bóng đèn sợi đốt làm bằng(NL tìm hiểu thế giới tự nhiên tự nhiên dưới góc độ VL – b.1. Đưa ra phán đoán) A. bạc.

B. đồng.

C. kẽm.

D. vonfram. Đáp án : D Câu 1.2: Tại sao người ta dùng vonfram để làm dây tóc bóng đèn sợi đốt mà không dùng đồng? Khi dòng điện qua đèn thì điện trở của đèn có thay đổi không? Vì sao?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh một vấn đề thực tiễn) Hƣớng dẫn: - Nhiệt độ nóng chảy của vonfram (33700C) cao hơn nhiệt độ nóng chảy của đồng (10830C) -Khi có dòng điện qua bóng đèn thì nhiệt độ của đèn tăng, khi đó điện trở của đèn tăng theo R  R0 1   (t  t0 ) Câu 1.6: Dây tóc của bóng đèn 220 V - 200 W khi sáng bình thường ở nhiệt độ 2500 điện trở lớn gấp 10,8 lần so với điện trở ở 1000 C. Tìm hệ số nhiệt điện trở α và điện trở R0của dây tóc ở 1000 C. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1.Giải được các bài tập liên quan) Hƣớng dẫn:

PL11 U2  242() - Khi sáng bình thường, điện trở của đèn: R  P

- Điện trở của đèn ở nhiệt độ 100 : R0  R

R  22, 4() 10,8

 1

 0, 0041( K 1 ) - Vì: R  R0 1   (t  t0 )      1 R t  t 0  0 

Câu 3: Năm nay Bình đã học lớp 11, An là em trai của Bình kém Bình 5 tuổi. Nhà hai anh em có một cửa hàng thu mua phế liệu. Mỗi khi rảnh rỗi, hai anh em thường giúp mẹ đốt dây điện để lấy lõi đồng. Việc làm này có ảnh hưởng đến sức khỏe của hai anh em không? ảnh hưởng đến môi trường không? Vì sao? Nếu có nêu biện pháp khắc phục.(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.5. Nêu được giải pháp bảo vệ thiên nhiên)

Hƣớng dẫn: Vì vỏ dây điện làm bằng cao su nên khi đốt có màu đen ngòm vàmùi khét rất khó chịu, trong đó có chứa rất nhiều khí độc gây ô nhiễm môi trường vànguy hiểm cho người hít phải như khí Cacbonic, khí Cacbonoxit… Nếu thường xuyênhít những mùi khí này, sau này chúng ta sẽ dễ mắc các bệnh về phổi và đường hô hấp. Khói đen bay ra làm ô nhiễm môi trường. Hai anh em không đốt nữa và khuyên mẹ đưa phế liệu này vào nhà máy tái sản xuất.

2.4. Hoạt động 4 : Tìm tòi mở rộng a. Mục tiêu hoạt động: Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp, hiện tượng siêu dẫn và ứng dụng của vật liệu siêu dẫn. Tìm hiểu hiện tượng nhiệt điện. b. Nội dung hoạt động Câu lệnh : Khi nhiệt độ giảm thì điện trở của kim loại, hợp kim thay đổi thế nào? c. Gợi ý tổ chức hoạt động - GV: Yêu cầu HS về nhà tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp, hiện tượng siêu dẫn và ứng dụng của vật liệu siêu dẫn. Tìm hiểu hiện tượng nhiệt điện.

-HS nhận nhiệm vụ về nhà tìm hểu d. Sản phầm hoạt động: Báo cáo sản phẩm của các nhóm vào tiết 2

PL12 Tiết 28. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN (tiết 2) I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Mô tả được hiện tượng dương cực tan và đặc điểm của hiện tượng này.

-Phát biểu được các định luật Farađây và công thức Farađây.

-Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng điện phân.

2. Kỹ năng - Lắp ráp và tiến hành được một số thí nghiệm đơn giản - Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến sự điện phân.

-Vận dụng công thức Farađây về điện phân để giải các bài tập đơn giản.

3. Thái độ - Quan tâm đến các sự kiện, hiện tượng về dòng điện trong chất điện phân - Hào hứng trong học tập, tìm hiểu các hiện tượng liên quan.

- Có tác phong của nhà khoa học.

4. Năng lực định hƣớng hình thành và phát triển cho học sinh a. Năng lực vật lý  Nhận thức vật lí [a.3].Mô tả và tìm ra được thuật ngữ khoa học: “hiện tượng dương cực tan” và đặc điểm của hiện tượng này. [a.2].Phát biểu được các định luật Farađây và công thức Farađây. [a.5]. Giải thích được khi có hiện tượng cự dương tan thì dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm.  Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý [b.2]. Đưa ra được dự đoán về hiện tượng xảy ra ở các điện cực khi thí nghiệm với Anot bằng Cu, Catot bằng than chì, dung dịch điện phân là CuSO4. [b.4]. Tiến hành được các thí nghiệm theo hướng dẫn, thu thập (ít nhất 4 lần đo); xử lí được số liệu rút ra quy luật về sự phụ thuộc của khối lượng vật chất giải phóng ở điện cực theo I và t. [b.5]. Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp.  Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học [c.1].Giải được các bài tập liên quan [c.2]. Trình bày được cách luyện đồng.. [c.4]. Đánh giá được ưu, nhược điểm của luyện đồng.

PL13 b. Năng lực tự học -Đọc và nghiên cứu tài liệu.

-Thực hiện được thí nghiệm.

-Thực hiện các yêu cầu trong phiếu học tập. c. Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết cách làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập.

II. Chuẩn bị 1. Giáo viên a. Thiết bị, thí nghiệm -Chuẩn bị một số hình ảnh, VIDEO như SGK. -Chuẩn bị bộ thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân -Phiếu hướng dẫn học sinh tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau. b. Phương pháp và kỹ thuật dạy học Dạy học theo trạm +làm việc nhóm 2. Học sinh - SGK, vở ghi bài, giấy nháp...

- Mỗi nhóm hoặc nhiều nhóm 01 bộ thí nghiệm.

III. Tổ chức các hoạt động học của học sinh 1. Hƣớng dẫn chung Có thể mô tả chuổi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau: Các bƣớc

Hoạt động

Tên hoạt động

Thành tố NL Thời hình thành và lƣợng phát triển dự kiến

Khởi động Hoạt động 1

[b.1]; Tạo tình huống về định luật Fa-ra-đây [b.2].

Hình thành kiến Hoạt động 2 thức

Tìm hiểu hiện tượng cực [a.2];[a.3];[b.2]; dương tan và định luật Fa-ra- [b.4]; [b.5]; 20 phút đây

Hoạt động 3

[a.5]; [c.1]; Hệ thống hóa kiến thức và [c.2];[c.4]; giải bài tập vận dụng [b.5];

10 phút

tòi Hoạt động 4

-Tìm hiểu những ứng dụng [b.1]; [b.2];

10 phút

Luyện tập, củng cố

Tìm

5 phút

PL14 mở rộng

của hiện tượng điện phân trong đời sống, kĩ thuật (làm việc ở nhà và báo cáo thảo luận ở lớp) -GV giao nhiệm vụ cho HS về nhà tìm hiểu điều chế hóa chất

2. Hƣớng dẫn cụ thể từng hoạt động 2.1. Hoạt động 1 : Tạo tình huống học tập về định luật Fa-ra-đây a. Mục tiêu hoạt động: Tạo mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của HS với những kiến thức mới bằng cách cho HS quan sát hình ảnh về mạ điện, luyện kim... b. Nội dung hoạt động: Câu lệnh: Làm thế nào để mạ bạc một huy chương? c. Gợi ý tổ chức hoạt động: -GV cho HS xem một số hình ảnh về mạ điện, luyện kim...

-GV cho học sinh trả lời các bài tập 5.2, 6.2.

-HS xem hình ảnh và trả lời câu hỏi của GV. d. Sản phẩm hoạt động: Ý kiến của các nhóm.

2.2. Hoạt động 2 : (Hình thành kiến thức) Hiện tƣợng cực dƣơng tan- Các định luật Farađây a. Mục tiêu hoạt động: Tạo mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của HS với những kiến thức mới bằng cách cho HS quan sát thí nghiệm về hiện tượng điện phân. b. Nội dung hoạt động: Câu lệnh 1: Nếu thí nghiệm với dung dịch CuSO4, Anot bằng Cu, Catot là than chì thì hiện tượng gì xảy ra ở các điện cực?

Câu lệnh 2: Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân phụ thuộc vào những yếu tố nào? Biểu thức toán học nào thể hiện mối liên hệ đó? c. Gợi ý tổ chức hoạt động: -GV yêu cầu HS dự đoán kết quả thí nghiệm với dung dịch CuSO4, Anot bằng Cu, Catot là than chì thì hiện tượng gì xảy ra ở các điện cực và giải thích.

-HS Thảo luận nhóm: dự đoán hiện tượng xảy ra ở các điện cực, giải thích, sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng điều đã dự đoán thí nghiệm, -Để tìm sự phụ thuộc của m vào I, t GV cho các nhóm làm việc như sau: +Nhóm 1, 2 tiến hành thí nghiệm để tìm sự phụ thuộc của khối lượng đồng giải phóng ở catot vào I.

PL15 +Nhóm 1, 2 tiến hành thí nghiệm để tìm sự phụ thuộc của khối lượng đồng giải phóng ở catot vào I, t.

-Học sinh tiến hành thí nghiệm để tìm sự phụ thuộc của khối lượng đồng giải phóng ở catot vào I, t.

-GV yêu cầu HS thực hiện theo phiếu học tập 1 -HS thảo luận theo phiếu học tập 1. d. Sản phẩm hoạt động: Ý kiến của các nhóm.

NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN III. Các hiện tƣợng diễn ra ở điện cực. Hiện tƣợng cực dƣơng tan Xét trường hợp điện phân với dung dịch CuSO4, cực dương là Cu Khi có dòng điện chạy qua, cation Cu2+ chạy về catot và nhận êlectron từ nguồn điện đi tới. Ta có: Cu 2  2e  Cu . Đồng hình thành ở catot sẽ bám vào cực này Ở anot, êlectron bị kéo về cực dương của nguồn, tạo điều kiện hình thành ion Cu2+ trên bề mặt tiếp xúc với dung dịch: Cu  Cu 2  2e  Khi anion (SO4)2- chạy về anot, nó kéo ion Cu2+ vào dung dịch. Như vậy đồng ở anot sẽ tan dần vào dung dịch. Đó là hiện tượng cực dương tan.

Các hiện tượng diễn ra ở anot và catot trong bình điện phân này là cùng một phản ứng cân bằng nhưng xảy ra theo hai chiều ngược nhau: Cu 2  2e  Cu *Chú ý: -Khi có hiện tượng cực dương tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm, giống như đoạn mạch chỉ có điện trở thuần.

-Kí hiệu bình điện phân : IV. Các định luật Farađây 1. Định luật Farađây thứ nhất Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó. m  kq (1) Với k là đương lượng điện hóa của chất được giải phóng ở điện cực.

2. Định luật Farađây thứ hai Đương lượng điện hóa k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam

A của nguyên n

tố đó k

1 A (2) F n

Với F = 96494 C/mol (thường lấy chẵn 96500 C/mol): Hằng số Farađây Kết hợp (1) và (2) ta được công thức Farađây: m 

1 A It F n

m là khối lượng của chất được giải phóng ở điện cực, tính bằng gam

PL16 2.3. Hoạt động 3 : Hệ thống hóa kiến thức, giải bài tập vận dụng a. Mục tiêu hoạt động: Hệ thống hóa kiến thức và vận dụng giải bài tập cơ bản về dòng điện trong chất điện phân. b. Nội dung hoạt động: Học sinh làm việc nhóm, tóm tắt kiến thức về hiện tượng điện phân: có thể dùng bản đồ tư duy hoặc dùng bảng hoặc các hình thức khác để trình bày Vận dụng kiến thức giải thích một số hiện tượng về điện phân và giải bài tập vận dụng: bài 5.3, 5.5 trong phiếu học tập 2. c. Gợi ý tổ chức hoạt động: -GV yêu cầu làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về điện phân để trình bày. Gợi ý học sinh sử dụng bản đồ tư duy hoặc bảng để trình bày (không bắt buộc) -Nhóm HS thực hiện nhiệm vụ tổng kết kiến thức.

-GV yêu cầu HS làm bài tập trong phiếu học tập 1.

-HS thảo luận nhóm, giải bài tập trong phiếu 1 d. Sản phẩm hoạt động: Bài làm của học sinh, nhóm học sinh.

NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 3. Vận dụng 3.1. (Câu 5.3) Dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm khi nào? Vì sao? (NL nhận thức vật lý-a.5. Giải thích mối quan hệ giữa các quá trình) Hƣớng dẫn - Dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm khi hiện tượng dương cực tan.

-Vì khi hòa đồng sunfat vào dung dịch điện môi, lập tức bị phân ly thành các ion trái dấu, đặt vào điện cực một hiệu điện thế thì dưới tác dụng của điện trường tĩnh được sinh ra, các ion dịch chuyển có hướng bám vào các cation và anion tạo thành nguyên tử Cu kim loai, còn ion SO42- chạy về anion kéo Cu2+ vào dung dịch, đồng ở anion tan vào dung dịch gây ra hiện tượng dương cực tan, vì dòng các ion điện tích trên dịch chuyển có hướng nên khi viết các kết quả thí nghiệm, đặc tuyến vôn ampe là một đường thẳng qua gốc tọa độ có dạng y=ax tức là dòng điện qua chất điện phân trong trường hợp này tuân theo định luật Ôm.

Nếu bình điện phân chứa dung dịch muối kim loại mà anion không làm bằng chính cái kim loại này thì không có hiện tượng trên, bình điện phân coi như là một máy thu điện và dòng qua nó tuân theo định luật Ôm với máy thu điện mà bạn đã được học.

PL17 3.2. (Câu 5.5) Người ta muốn bọc một lớp đồng dày d = 10 μm trên một bản đồng điện tích S = 1 cm2 bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 0,010A. Tính thời gian cần thiết để bọc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng là ρ = 8900 kg/m3. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1. Giải được các bài tập liên quan) Hƣớng dẫn: -Khối lượng đồng cần bọc khỏi bản đồng là: m = V.ρ = S.d.ρ = 10-4.10.10-6.8900.10-3 = 8,9.10-3 g Mặt khác, theo định luật Fa-ra-đây khối lượng đồng cần bóc khỏi bản đồng trong thời gian t là:

-Thời gian cần thiết để bọc được lớp đồng là:

2.4. Hoạt động 4 : Tìm tòi mở rộng a. Mục tiêu hoạt động Tìm hiểu nguyên tắc chung của luyện kim, phương pháp luyện kim và ưu, nhược điểm, phạm vi ứng dụng của luyện kim b. Nội dung hoạt động Câu lệnh : Hãy cho biếtnguyên tắc chung của luyện kim, phương pháp luyện kim và ưu, nhược điểm, phạm vi ứng dụng của luyện kim. c. Gợi ý tổ chức hoạt động - GV: Yêu cầu đại diện các nhóm lên trình bày kết quả của nhóm chuẩn bị ở nhà: nguyên tắc chung của luyện kim, phương pháp luyện kim và ưu, nhược điểm, phạm vi ứng dụng của luyện kim.

- Đại diện nhóm 1, nhóm 2 trình bày.

- Đại diện nhóm 3, nhóm 4 nhận xét bổ sung góp ý -GV: Kết luận về nguyên tắc chung của luyện kim, phương pháp luyện kim và ưu, nhược điểm, phạm vi ứng dụng của luyện kim. d. Sản phầm hoạt động: Phần trả lời của học sinh, nhóm học sinh.

PL18 NỘI DUNG CHÍNH DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN V. Ứng dụng 1. Luyện kim (Câu 6.1; Câu 6.3; Câu 6.5) -Nguyên tắc chung của luyện kim là khử ion kim loại thành kim loại.

-Cách luyện đồng từ quặng: Anot là các tấm đồng (còn nhiều tạp chất), điện phân trong dung dịch đồng (II) sulphurat. Khi điện phân, cực dương tan dần, đồng nguyên chất bám vào cực âm, còn tạp chất lắng xuống đáy.

-Những hạt mang điện trong dung dịch: Cu+2, SO4-2.

- Ưu, nhược điểm, phạm vi ứng dụng của luyện kim. +Ƣu điểm: -Đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của cuộc sống, của nền kinh tế và quốc phòng -Cung cấp nguồn nguyên liệu -Sản xuất ra nhiều kim loại có giá trị chiến lược (dùng để sản xuất máy bay, tàu cảng, dụng cụ, các công trình xây dựng, điện tử, cơ khí, hóa chất,…)

-Hầu hết các ngành đều sử dụng sản phẩm của ngành luyện kim +Nhƣợc điểm: -Chất thải trong quá trình sản xuất không được xử lí tốt sẽ gây ô nhiễm môi trường -Chi phí đầu tư khá cao -Quy trình sản xuất phức tạp +Phạm vi ứng dụng: Phương pháp được sử dụng phổ biến trong việc điều chế, sản xuất các kim loại.

2. Mạ điện: (Câu 5.2) -Ta mắc huy chương vào cực âm, tấm đồng vào cực dương của nguồn điện và dung dịch điện phân là muối đồng.

-Hạt mang điện trong dd điện phân là ion dương và ion âm.

PL19 Tiết 29. BÀI TẬP I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Nắm được bản chất của dòng điện trong kim loại -Nắm được hiện tượng nhiệt điện và ứng dụng của hiện tượng nhiệt điện.

-Hiểu được cấu tạo, hoạt động, công dụng và ưu, nhược điểm của pin nhiệt điện.

2. Kỹ năng - Rèn luyện cho HS kỹ năng giải bài tập thông qua pin nhiệt điện -Vận dụng kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng có liên quan.

3. Thái độ - Hứng thú học môn Vật lí, yêu thích môn học.

- Trung thực, khách quan, tính kiên trì.

4. Năng lực định hƣớng hình thành và phát triển cho học sinh a. Năng lực vật lý  Nhận thức vật lí [a.1]. Nêu được bản chất của dòng điện trong kim loại. [a.2]. Trình bày được hiện tượng nhiệt điện và ứng dụng của cặp nhiệt điện. [a.5]. Giải thích được vì saotrong cặp nhiệt điện, hai dây dẫn kim loại phải có bản chất khác nhau.  Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý [b.2]. Đưa ra được dự đoán về thiết bị dùng cho tên lửa phòng không tầm thấp với nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho đầu tự dẫn hồng ngoại để bắt mục tiêu. [b.5]. Trình bày được kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày được kết quả trước lớp.  Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học [c.1].Giải được các bài tập liên quan [c.2]. Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin nhiệt nhiệt. [c.4]. Đánh giá được ưu, nhược điểm của pin nhiệt nhiệt. b. Năng lực tự học -Đọc và nghiên cứu tài liệu.

-Thực hiện các yêu cầu trong phiếu học tập. c. Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết cách làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập.

II. Chuẩn bị 1. Giáo viên a. Thiết bị, thí nghiệm

PL20 -Phiếu hướng dẫn học sinh tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau. b. Phương pháp và kỹ thuật dạy học Dạy học theo trạm +làm việc nhóm 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức về dòng điện trong kim loại - Chuẩn bị các tài liệu liên quan đến tình huống “Pin nhiệt điện” III. Tổ chức các hoạt động học của học sinh 1. Hƣớng dẫn chung Có thể mô tả chuổi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:

Các bƣớc

Khởi động

Hoạt động

Tên hoạt động

Thành tố Thời NL hình lƣợng thành và dự kiến phát triển

Hoạt động 1

Tạo tình huống về pin nhiệt điện Bài tập 4.1, 4.2, câu 1

[a.1]; [a.5]. [b.5];

Hoạt động 2

Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, ưu, [b.2]; nhược điểm và phạm vị ứng dụng [c.2]; 20 phút của pin nhiệt điện [c.4];[b.5]; Bài tập 4.3, 4.4, 4.5

Hình thành kiến thức

10 phút

Luyện tập, Hoạt động 3 củng cố

Hệ thống hóa kiến thức và giải [c.1]; bài tập vận dụng [b.5]; Bài tập4.6

10 phút

Tìm tòi mở Hoạt động 4 rộng

GV giao nhiệm vụ cho HS về nhà [b.1]; tìm hiểu máy chụp cộng hưởng [b.2]; từ

5 phút

2. Hƣớng dẫn cụ thể từng hoạt động 2.1. Hoạt động 1 : Tạo tình huống về pin nhiệt điện a. Mục tiêu hoạt động: Tạo mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của HS với những kiến thức mới bằng cách cho HS quan sát hình ảnh về tên lửa phòng không tầm thấp. b. Nội dung hoạt động: Bài tập 4.1, 4.2 c. Gợi ý tổ chức hoạt động -GV phát phiếu học tập 1 gồm các bài tập 4.1, 4.2 -HS thảo luận nhóm thực hiện phiếu học tập 1

PL21 d . Sản phầm hoạt động: Bài làm của học sinh, nhóm học sinh.

2.2. Hoạt động 2 : Cấu tạo, hoạt động, ƣu, nhƣợc điểm và phạm vị ứng dụng của pin nhiệt điện a. Mục tiêu hoạt động: Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động, ưu, nhược điểm và phạm vị ứng dụng của pin nhiệt điện. b. Nội dung:Bài tập 4.3, 4.4, 4.5 c. Gợi ý tổ chức hoạt động -GV phát phiếu học tập 2 gồm các bài tập 4.3, 4.4, 4.5 -HS thảo luận nhóm thực hiện phiếu học tập 2 d. Sản phầm hoạt động: Bài làm của học sinh, nhóm học sinh.

2.3. Hoạt động 3 : Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập vận dụng a. Mục tiêu hoạt động Vận dụng kiến thức đã học để giải các bài tập về pin nhiệt điện. b. Nội dung hoạt động: Bài tập 4.6, câu 2 c. Gợi ý tổ chức hoạt động -GV phát phiếu học tập 3 gồm các bài tập 4.6,câu 2 -HS thảo luận nhóm thực hiện phiếu học tập 3 d. Sản phầm hoạt động: Bài làm của học sinh, nhóm học sinh.

2.4. Hoạt động 4 : Tìm hiểu máy chụp cộng hƣởng từ a. Mục tiêu hoạt động Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động và công dụng của máy chụp cộng hưởng từ b. Nội dung hoạt động Máy chụp cộng hưởng từ c. Gợi ý tổ chức hoạt động -GV yêu cầu HS tìm hiểu qua mạng Internet -HS nhận nhiệm vụ d. Sản phầm hoạt động: Máy chụp cộng hưởng từ

PL22

PHỤ LỤC 3: ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT, MA TRẬN, ĐÁP ÁN SỞ GDĐT TỈNH QUẢNG NGÃI TRƢỜNG THPT TRẦN QUỐC TUẤN

ĐỂ KIỂM TRA THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA Môn: VẬT LÝ 11 Thời gian làm bài: 45 phút; (30 câu trắc nghiệm) Mã đề thi 143

Họ tên:...........................................................................................SBD:.........................

Câu 1: Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng khi nhiệt độ A. tăng tới dưới nhiệt độ TC nào đó thì điện trở của kim loại giảm đột ngột đến

giá trị bằng không.

B. hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó thì điện trở của kim loại giảm đột ngột đến

giá trị bằng không.

C. hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó thì điện trở của kim loại tăng đột ngột đến giá trị khác không.

D. tăng tới nhiệt độ TC nào đó thì điện trở của kim loại giảm đột ngột đến giá trị

bằng không.

Câu 2: Hai bình điện phân mắc nối tiếp với nhau trong một mạch điện, bình (1) chứa

dung dịch CuSO4 có các điện cực bằng đồng, bình (2) chứa dung dịch AgNO3 có các điện cực bằng bạc. Trong cùng một khoảng thời gian nếu lớp bạc bám vào catot của bình (2) là m2 = 41,04g thì khối lượng đồng bám vào catot của bình(1) là bao nhiêu?

Biết A1 = 64, n1 = 2, A2 = 108, n2 = 1.

A. 6,08 g.

B. 12,16 g.

C. 24,32 g.

D. 18,24 g.

Câu 3: Đặt một hiệu điện thế U = 50 V vào hai cực bình điện phân để điện phân một

dung dịch muối ăn trong nước, người ta thu được khí hiđrô vào một bình có thể tích V = 1 lít, áp suất của khí hiđrô trong bình bằng p = 1,3 atm và nhiệt độ của khí hiđrô là t = 270C. Biết rằng hiđrô có khối lượng mol µ = 2 g/mol, nguyên tử khối A = 1 và hoá trị n = 1. Lấy 1 atm = 105 Pa, R = 8,31 J/mol.K. Công của dòng điện khi điện phân là A. 10,18.105 J. B. 1018 kJ. C. 0,502 MJ. D. 50,9.105 J. Câu 4: Phần lớn điện năng cung cấp cho đèn sợi đốt biến thành A. quang năng.

B. cơ năng.

C. nhiệt năng.

D. hóa năng.

Câu 5: Khi nhúng một đầu của cặp nhiệt điện vào nước đá đang tan, đầu kia vào nước

đang sôi thì suất nhiệt điện của cặp là 0,860 mV. Hệ số nhiệt điện động của cặp này là A. 6,8 V/K. B. 8,6 V/K. C. 8,6 µV/K. D. 6,8 µV/K.

PL23 Câu 6: Êlectron trong đèn hình phải có động năng cỡ 40.10

-20

J thì khi đập vào màn hình nó mới làm phát quang lớp bột phát quang phủ ở đó. Để tăng êlectron bay qua một tụ điện phẳng, dọc theo đường sức điện, ở hai bản của tụ có khoét hai lỗ tròn cùng trục và có đường kính. Êlectron vào trong tụ qua một lỗ và ra lỗ bên kia. Hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện là A. 2,5 V.

B. 5 V.

C. 4 V.

D. 3 V.

Câu 7: Khi hàn điện ban đầu phải cho que hàn chạm vào tấm kim loại cần hàn, sau đó lại

tách ra là để A. làm tăng nhiệt độ ở chỗ tiếp xúc lên rất lớn.

B. làm giảm điện trở ở chỗ tiếp xúc.

C. tăng tính dẫn điện ở chỗ tiếp xúc.

D. làm tăng điện trở ở chỗ tiếp xúc.

Câu 8: Nguyên nhân tạo ra dòng điện trong đèn ống là do A. quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp giữa hai điện

cực có hiệu điện thế không lớn.

B. quá trình phóng điện không tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

C. quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường.

D. quá trình phóng điện không tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường.

Câu 9: Chọn câu sai.

A. Đối với vật liệu siêu dẫn, có khả năng tự duy trì dòng điện trong mạch sau khi

ngắt bỏ nguồn điện.

B. Đối với vật liệu siêu dẫn, để có dòng điện chạy trong mạch ta luôn phải duy trì một hiệu điện thế trong mạch.

C. Đối với vật liệu siêu dẫn, năng lượng hao phí do toả nhiệt bằng không.

D. Điện trở của vật siêu dẫn bằng không.

Câu 10: Trong các ứng dụng sau, ứng dụng nào là của hiện tượng siêu dẫn?

A. Cáp quang.

B. Tàu máy điện.

C. Tàu hỏa đệm từ. D. Điện kế nhạy.

Câu 11: Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện 65µV/K đặt trong

không khí ở 200C, còn mối kia được nung nóng đến nhiệt độ 2320C. Suất nhiệt điện của cặp này là A. 13,85mV. B. 13,9mV. C. 13,87mV. D. 13,78mV. Câu 12: Nguyên tắc chung của luyện kim là A. khử ion kim loại thành kim loại.

B. biến đổi hợp chất này thành hợp chất khác.

C. dựa vào áp lực để tách kim loại ra khỏi quặng.

PL24 D. dùng nhiệt độ cao để tách kim loại ra khỏi quặng.

Câu 13: Chọn câu đúng.

A. Sấm là tiếng nổ khi có sự phóng điện giữa hai đám mây với nhau.

B. Sấm là tiếng nổ khi có sự phóng điện trong tự nhiên với cường độ nhỏ.

C. Sét là tiếng nổ khi có sự phóng điện giữa hai đám mây với nhau.

D. Sét là tiếng nổ khi có sự phóng điện trong tự nhiên với cường độ lớn.

Câu 14: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về cách mạ bạc một huy chương?

A. Chất điện phân là dung dịch muối AgNO3.

B. Dùng Anot bằng bạc.

C. Đặt huy chương trong khoảng giữa anot và catot.

D. Dùng huy chương làm catot.

Câu 15: Trong các chất sau, chất nào không phải chất điện phân?

A. dung dịch HCl.

B. nước nguyên chất.

C. dung dịch CuSO4.

D. dung dịch NaCl.

Câu 16: Khi điện phân dương cực tan, nếu tăng đồng thời cường độ dòng điện và thời

gian điện phân lên 2 lần thì khối lượng vật chất giải phóng ra ở điện cực A. tăng 2 lần.

B. không đổi.

C. giảm 4 lần.

D. tăng 4 lần.

Câu 17: Cặp nhiệt điện gồm có hai dây kim loại A. cùng bản chất hàn hai đầu với nhau và hai đầu mối hàn được giữ ở hai nhiệt

độ khác nhau.

B. cùng bản chất hàn một đầu với nhau và đầu mối hàn được nung nóng hoặc làm lạnh.

C. khác bản chất hàn một đầu với nhau và đầu mối hàn được nung nóng hoặc làm lạnh.

D. khác bản chất hàn hai đầu với nhau và hai đầu mối hàn được giữ ở hai nhiệt độ

khác nhau.

Câu 18: Ưu điểm của đèn sợi đốt là A. tuổi thọ cao.

B. cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ.

C. hiệu suất phát quang cao.

D. phát sáng không liên tục.

Câu 19: Khi gặp mưa dông, sấm sét dữ dội, để đảm bảo an toàn cho tính mạng ta nên A. trú dưới gốc gây.

B. nằm dán người xuống đất.

C. nghe điện thoại.

D. đứng yên trên gò đất cao.

Câu 20: Luyện kim là phương pháp dựa trên ứng dụng của A. nhiệt điện.

B. siêu dẫn.

C. điện phân.

D. hồ quang điện.

PL25 Câu 21: Suất điện động nhiệt điện phụ thuộc vào A. khoảng cách giữa hai mối hàn.

B. điện trở của các mối hàn.

C. hệ số nở dài vì nhiệt α.

D. hiệu nhiệt độ (T1 – T2) giữa hai đầu mối hàn.

Câu 22: Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3, cường độ dòng điện chạy qua

bình điện phân là 1 A. Cho biết bạc có nguyên tử khối A= 108 và hóa trị n = 1. Lượng bạc bám vào catốt sau 16 phút 5 giây là A. 0,54 g.

B. 1,08 mg.

C. 1,08 g.

D. 1,08 kg.

Câu 23: Hàn điện là phương pháp dựa trên ứng dụng của A. hồ quang điện xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu

điện thế không lớn.

B. hồ quang điện xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp .

C. quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí có tác dụng của điện trường

đủ mạnh.

D. hồ quang điện xảy ra trong chất khí ở áp suất thường.

Câu 24: Một dây vônfram của đèn sợi đốt có điện trở 136 Ω ở nhiệt độ 1000C, biết hệ

số nhiệt điện trở α = 4,5.10-3K-1. Ở nhiệt độ 200C điện trở của dây này là A. 175 Ω.

B. 200 Ω.

C. 150 Ω.

D. 100 Ω.

Câu 25: Trong kĩ thuật tên lửa, thiết bị nào dùng cho tên lửa phòng không tầm thấp với

nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho đầu tự dẫn hồng ngoại để bắt mục tiêu?

A. Acquy chì.

B. Pin nhiệt điện.

C. Pin quang điện.

D. Pin hóa học.

Câu 26: Chọn câu sai. So với tàu điện ngầm thì tàu đệm từ có ưu điểm là A. giá thành và chi phí bảo dưỡng cao.

B. tốc độ lớn.

C. khi chạy không bị trật ray.

D. khi chạy không bị rung động.

Câu 27: Cặp nhiệt điện được dùng để chế tạo A. điôt.

B. nhiệt kế điện tử.

C. pin quang điệ

D. pin nhiệt

điện.

Câu 28: Chiều dày của lớp Niken phủ lên một tấm kim loại là d = 0,05 mm sau khi

điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30 cm2. Cho biết Niken có khối lượng riêng là ρ = 8,9.103 kg/m3, nguyên tử khối A = 58 và hoá trị n = 2.

Cường độ dòng điện qua bình điện phân là A. I = 2,5 A.

B. I = 250 A.

C. I = 2,5 μA.

Câu 29: Công dụng của điốt chỉnh lưu là A. khuếch đại tín hiệu, tạo sóng, tạo xung.

B. dùng trong mạch chỉnh lưu có điều khiển.

D. I = 2,5 mA.

PL26 C. chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

D. dùng để điều khiển các thiết bị điện.

Câu 30: Một đèn sợi đốt ở 270C có điện trở 45 Ω, ở 21230C có điện trở 360 Ω. Hệ số

nhiệt điện trở của dây tóc đèn sợi đốt này là -1 A. 0,016 K-1.

B. 185.10-5 K .

C. 3,34.10-3 K-1.

D. 0,012 K-1.

----------- HẾT ----------

MA TRẬN VÀ ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA Nhận biết

Thông hiểu

Vận dụng

Vận dụng cao

40%

30%

20%

10%

ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA Mã môn

Mã đề

Câu trộn

Đáp án

Mã môn

Mã đề

Câu trộn

Đáp án

VL

143

1

B

VL

362

1

A

VL

143

2

B

VL

362

2

B

VL

143

3

C

VL

362

3

D

VL

143

4

C

VL

362

4

B

VL

143

5

C

VL

362

5

A

VL

143

6

A

VL

362

6

A

VL

143

7

A

VL

362

7

A

VL

143

8

A

VL

362

8

C

VL

143

9

B

VL

362

9

C

VL

143

10

C

VL

362

10

D

VL

143

11

D

VL

362

11

C

VL

143

12

A

VL

362

12

B

VL

143

13

A

VL

362

13

C

VL

143

14

C

VL

362

14

D

VL

143

15

B

VL

362

15

A

VL

143

16

D

VL

362

16

B

VL

143

17

D

VL

362

17

D

VL

143

18

B

VL

362

18

B

VL

143

19

B

VL

362

19

C

VL

143

20

C

VL

362

20

B

VL

143

21

D

VL

362

21

D

VL

143

22

C

VL

362

22

C

VL

143

23

D

VL

362

23

A

PL27 VL

143

24

D

VL

362

24

D

VL

143

25

B

VL

362

25

B

VL

143

26

A

VL

362

26

B

VL

143

27

D

VL

362

27

C

VL

143

28

A

VL

362

28

A

VL

143

29

C

VL

362

29

B

VL

143

30

C

VL

362

30

D

VL

218

1

D

VL

437

1

B

VL

218

2

B

VL

437

2

B

VL

218

3

D

VL

437

3

A

VL

218

4

A

VL

437

4

B

VL

218

5

B

VL

437

5

C

VL

218

6

D

VL

437

6

B

VL

218

7

A

VL

437

7

C

VL

218

8

C

VL

437

8

C

VL

218

9

C

VL

437

9

B

VL

218

10

C

VL

437

10

C

VL

218

11

D

VL

437

11

B

VL

218

12

C

VL

437

12

D

VL

218

13

D

VL

437

13

B

VL

218

14

C

VL

437

14

A

VL

218

15

A

VL

437

15

D

VL

218

16

D

VL

437

16

A

VL

218

17

B

VL

437

17

D

VL

218

18

B

VL

437

18

A

VL

218

19

B

VL

437

19

D

VL

218

20

D

VL

437

20

D

VL

218

21

B

VL

437

21

C

VL

218

22

D

VL

437

22

D

VL

218

23

D

VL

437

23

A

VL

218

24

B

VL

437

24

C

VL

218

25

A

VL

437

25

B

VL

218

26

A

VL

437

26

A

VL

218

27

A

VL

437

27

C

VL

218

28

C

VL

437

28

D

VL

218

29

C

VL

437

29

B

VL

218

30

A

VL

437

30

A

PL28

PHỤ LỤC 4: CÁC TÌNH HUỐNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA CHƢƠNG “ĐÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”-VẬT LÝ 11 TIẾP THEO TÌNH HUỐNG 7: MÁY CHỤP CỘNG HƢỞNG TỪ-MRI Máy chụp cộng hưởng từ hay máy chụp MRI là một thết bị được sử dụng để kiểm tra gần như mọi cơ quan trong cơ thể con người. Chụp MRI là một những kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh tiên tiến nhất hiện nay. Những hình ảnh thu nhận được sẽ cung cấp nhiều thông tin có giá trị trong việc chẩn đoán và điều trị bệnh.

Kỹ thuật này đặc biệt có giá trị trong việc chụp ảnh chi tiết não hoặc dây cột sống. Kể từ khi MRI mang lại những hình ảnh 3 chiều, bác sĩ có thể nắm được thông tin về vị trí thương tổn. Những thông tin như vậy rất có giá trị trước khi phẫu thuật chẳng hạn như tiểu phẫu não.

Câu 7.1: Bộ phận tạo ra từ trường chính của máy chụp cộng hưởng từ là (NL tìm hiểu thế giới tự nhiên tự nhiên dưới góc độ VL - b.2. Đưa ra phán đoán) A. cuộn dây làm bằng đồng.

B. cuộn dây siêu dẫn.

C. cuộn dây làm bằng kim loại có điện trở suất lớn.

D. cuộn dây làm bằng kim loại có điện trở suất nhỏ. Đáp án : B  Mã hóa 0,1,9 Câu 7.2: Hiện tượng siêu dẫn là gì? Dòng điện chạy qua cuộn dây siêu dẫn của máy chụp cộng hưởng từ tạo ra từ trường có cảm ứng từ khoảng bao nhiêu? Phương pháp chụp cộng hưởng từ -MRI là đưa cơ thể người bệnh vào vùng không gian nào?

(NL tìm hiểu thế giới tự nhiên tự nhiên dưới góc độ VL - b.1. Đưa ra phán đoán) Trả lời: - Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không.

PL29 -Dòng điện chạy qua cuộn dây siêu dẫn tạo ra từ trường 1,5 đến 3 T (Tesla).

-Phương pháp chụp cộng hưởng từ -MRI là đưa cơ thể người bệnh vào vùng từ trường mạnh  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 7.3: Trình bày cấu của máy chụp cộng hưởng từ - MRI. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: +Nguồn.

Cấp điện cho hệ thống. Máy MRI sử dụng dòng điện có điện thế, cường độ cao và tiêu thụ rất nhiều điện năng.

Vì vậy, bộ nguồn là một bộ phận rất quan trọng. +Các bộ phận tạo từ trƣờng.

- Bộ phận tạo từ trường chính: Cuộn dây siêu dẫn tạo ra từ trường vào cỡ 0.2 đến 7T. Đây là từ trường rất mạnh, chúng ta cần biết rằng từ trường của trái đất chỉ vào khoảng 30 – 60 microtesla.

-Cuộn dây tạo gradient: tạo từ trường biến đổi -Cuộndây RF: tạo sóng RF +Cảm biến, xử lý: Thu nhận và xử lý tín hiệu, biến đổi các tín hiệu RF thành hình ảnh +Trạm xử lý hình ảnh và phần mềm: Có chức năng hiển thị, chỉnh sửa, quản lý hình ảnh. Ngoài các phần mềm xử lý ảnh 2D, các phần mềm tái tạo 3D giúp các bác sĩ tái tạo hình ảnh 3D của bộ phận được quét. Các phần mềm hiện nay rất hiện đại và dễ sử dụng, hỗ trợ rất nhiều cho công tác chẩn đoán của bác sĩ.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 7.4: Vì sao để tạo ra từ trường mạnh người ta không dùng cuộn dây đồng có nhiều vòng quấn quanh lõi sắt non mà lại dùng cuộn dây siêu dẫn? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Trả lời: Để có từ trường thường thì ta dùng nam châm từ. Tuy nhiên do hạn chế về kích thước, khối lượng mà việc dùng nam châm từ cũng chỉ đạt cỡ 0.4T cho dù đã cải tiến cả chất liệu từ. Ta cũng có thể dùng nam châm điện. Nguyên tắc của nam châm điện là cuộn dây quấn quanh lõi sắt non. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây thì sinh ra từ trường. Từ trường lớn đòi hỏi cuộn dây phải lớn. Khi cuộn dây lớn đồng nghĩa với

PL30 điện trở lớn. Và với dòng điện chạy qua nó sẽ toả lượng nhiệt rất lớn. Do đó chúng ta chỉ có thể đạt được độ lớn từ ở mức độ nào đó. Khoa học phát triển người ta dùng tới chất siêu dẫn đựoc làm lạnh trong Heli lỏng. Đặc tính của chất này là ở nhiệt độ thấp thì điện trở sẽ giảm, khi đó nhiệt tỏa ra rất thấp.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 7.5: Nêu ưu và nhược điểm của chụp cộng hưởng từ -MRI. NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Trả lời: +Ƣu điểm: -Ảnh của cấu trúc các mô mềm trong cơ thể như tim, phổi, gan và các cơ quan khác rõ hơn và chi tiết hơn so với ảnh được tạo bằng các phương pháp khác.

-MRI giúp cho các bác sĩ đánh giá được các chức năng hoạt động cũng như cấu trúc của nhiều cơ quan nội tạng trong cơ thể.

-Sự chi tiết làm cho MRI trở thành công cụ vô giá trong chẩn đoán thời kì đầu và trong việc đánh giá các khối u trong cơ thể.

-Tạo ảnh bằng MRI không gây tác dụng phụ như trong tạo ảnh bằng chụp X quang thường quy và chụp CT. -MRI cho phép dò ra các điểm bất thường ẩn sau các lớp xương mà các phương pháp tạo ảnh khác khó có thể nhận ra.

-MRI có thể cung cấp nhanh và chuẩn xác so với tia X trong việc chẩn đoán các bệnh về tim mạch.

-Không phát ra các bức xạ gây nguy hiểm cho con người. +Nhƣợc điểm: - Các vật bằng kim loại cấy trong cơ thể không được phát hiện có thể bị ảnh hưởng bởi từ trường mạnh.

- Không sử dụng với các bệnh nhân mang thai ở 12 tuần đầu tiên. Các bác sĩ thường sử dụng các phương pháp tạo ảnh khác, ví dụ như siêu âm, với các phụ nữ mang thai trừ khi thật cần thiết bắt buộc phải sử dụng MRI.  Mã hóa 0,1,2,9

PL31 TÌNH HUỐNG 8: ĐIỀU CHẾ CLO, HIDRO, NAOH TRONG CÔNG NGHIỆP Clo, Hidro, NaOH trong công nghiệp được sản xuất bằng phương pháp điện phân dung dịch natri clorua bão hòa có màng ngăn. Trong bình điện phân, nhờ tác dụng của dòng điện một chiều, ion Cl- bị oxi hóa thành Cl2 thoát ra ở cực dương (anot), còn ở cực âm (catot) nước bị khử thu được H2 và NaOH. Để ngăn không cho Cl2 tiếp xúc và tác dụng với NaOH cần có một màng ngăn xốp giữa hai điện cực.

Câu 8.1: Cấu tạo buồng điện phân đế sản xuất NaOH, H2, Cl2 từ dung dịch NaCl bão hòa gồm những bộ phận cơ bản nào? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) A. Hai điện cực và màng ngăn.

B. Hai điện cực (cực dương gọi là anot và cực âm gọi là catot) nối với nguồn điện một chiều, màng ngăn không cho NaOH sinh ra tiếp xúc với Cl2 và môi trường điện li là dung dịch NaCl bão hòa.

C. Hai điện cực (cực dương gọi là anot và cực âm gọi là catot) nối với nguồn điện một chiều và môi trường điện li là dung dịch NaCl. D. Hai điện cực (cực dương gọi là anot và cực âm gọi là catot) và môi trường điện li là dung dịch NaCl. Đáp án : B  Mã hóa 0,1,9 Câu 8.2: Muốn điều chế Clo, Hidro, NaOH ta phải làm thế nào? Hạt mang điện trong dung dịch điện phân gồm những loại hạt nào? ?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Nguyên tắc điện phân: Khi đặt vào dung dịch muối ăn hai điện cực với dòng điện một chiều đi qua, tại các điện cực có thể xảy ra các quá trình sau: + Cực dương (anot) 2Cl-  Cl2 + 2e (1) 2H2O  O2 + 4H+ + 4e (2) + Cực âm (catot)

PL32 2H2O + 2 e → H2 + 2OH- (3) Na+ + OH- → NaOH (4) Dựa vào quá thế mà với những vật liệu sử dụng làm điện cực khác nhau ta sẽ có những phương trình điện phân xảy ra theo quá trình nào. Trên anot thường quá trình điện phân diễn ra đầu tiên theo phương trình (2) vì quá thế của quá trình tách O2 nhỏ.

Nhưng nếu dùng anot graphit thì quá thế của O2 trên anot lúc này lại cao hơn nhiều so với clo nên chủ yếu xảy ra quá trình (1). Đó là một trong những nguyên nhân người ta sử dụng dung dịch NaCl đậm đặc chứa 310 – 315 g/l. Trên catot, cả catot thường và catot thép quá trình chủ yếu xảy là (3).

-Hạt mang điện trong dung dịch điện phân gồm Na+, Cl- và OH-, H+ của H2O.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 8.3: Giải thích phương pháp điều chế Clo, Hidro, NaOH? ?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: - Phản ứng xảy ra ở các điện cực: + Cực dương (anot) 2Cl-  Cl2 + 2e + Cực âm (catot) 2Na+ + 2H2O + 2 e → H2 + NaOH Phương trình tổng quát: ®pdd  H2 + 2NaOH + Cl2 2NaCl + 2H2O  m.n

 Mã hóa 0,1,2,9 Câu 8.4: Nêu ưu điểm, nhược điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp điều chế hóa chất. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Trả lời: 1. Điện phân tế bào thủy ngân (mercury cell process) +Ưu điểm: - Sản phẩm có độ sạch cao.

-Dung dịch NaOH đầu ra có nồng độ cao, sẽ ít tốn năng lượng cho việc tạo sản phẩm NaOH khan. +Nhược điểm: Sử dụng nhiều điện năng, độc hại, nguy hiểm với con người và môi trường. Hiện nay gần như không còn dùng công nghệ này trong các nhà máy sản xuất Xút -Clo nữa vì vấn đề môi trường.

2. Điện phân màng ngăn (diaphragm cell process)

PL33 Phương pháp này tiêu hao ít năng lượng hơn phương pháp tế bào thủy ngân, nhưng xút không dễ cô lập và kết lắng.

3. Điện phân màng trao đổi ion (membrane cell process) Việc tiêu thụ năng lượng điện là thấp nhất trong ba quy trình và lượng hơi cần thiết để tập trung Xút là tương đối nhỏ (ít hơn một tấn cho mỗi tấn Xút NaOH).

Các nhà sản xuất clo đang dần dần hướng tới phương pháp sản xuất sản phẩm của mình vì quá trình tế bào màng là cách sản xuất Clo có tính thân thiện với môi trường nhất. Đến cuối năm 2015, công suất tế bào màng chiếm 64% tổng công suất sản xuất clo được lắp đặt ở châu Âu. Tại Việt Nam từ sau năm 2020 sẽ không được sử dụng amiăng vào sản xuất công nghiệp nên các doanh nghiệp sẽ không còn sử dụng công nghệ màng trao ngăn mà chuyển sang công nghệ màng trao đổi ion.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 8.5: Tính thể tích khí H2 và Cl2 (đktc) giải phóng ở các điện cực khi tiến hành điện phân lượng dư dung dịch NaCl bão hòa với điện cực trơ, cường độ dòng điện 2,68A, trong thời gian 4 giờ. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1. Giải được các bài tập liên quan) Trả lời: -Áp dụng công thức điện phân Faraday tính được số mol electron trao đổi m

1 A m 1 2, 68.4.3600 It   It   0, 4(mol ) F n A Fn 96500.1

+ Cực dương (anot): 2Cl-  Cl2 + 2e + Cực âm (catot): 2H2O + 2 e → H2 + 2OH-Từ các phương trình xảy ra ở các điện cực ta có: nCl2 = nH2 = 0,2 mol.

VCl2 = V H2 = 0,2.22,4 = 4,48 (lit)  Mã hóa 0,1,2,9 TÌNH HUỐNG 9: SÉT Sét hay tia sét là hiện tượng phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất hay giữa các đám mây mang các điện tích khác dấu đôi khi còn xuất hiện trong các trận phun trào núi lửa hay bão bụi (cát).

Khi phóng điện trong khí quyển tia sét có thể di chuyển với tốc độ 36.000 km/s.

Sự phát tia lửa của sét làm áp suất không khí tăng đột ngột, gây ra tiếng nổ gọi là tiếng sấm (nếu phóng điện giữa hai đám mây), hoặc tiếng sét (nếu phóng điện giữ đám mây và mặt đất)

PL34 Câu 9.1: Chọn câu đúng.(NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) A. Sấm là tiếng nổ khi có sự phóng điện giữa hai đám mây với nhau.

B. Sét là tiếng nổ khi có sự phóng điện trong tự nhiên với cường độ lớn.

C. Sấm là tiếng nổ khi có sự phóng điện trong tự nhiên với cường độ nhỏ.

D. Sét là tiếng nổ khi có sự phóng điện giữa hai đám mây với nhau. Đáp án : A  Mã hóa 0,1,9 Câu 9.2: Sét là quá trình phóng điện tự lực hay không tự lực? Nguyên nhân tạo ra sét?

(NL nhận thức vật lý-a.5. Giải thích mối quan hệ giữa các quá trình) Trả lời: - Sét là quá trình phóng điện tự lực.

- Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau, hiệu điện thế giữa chúng có thể lên tới hàng triệu vôn. Giữa hai đám mây có hiện tượng phóng tia lửa điện và ta trông thấy một tia chớp. Vài giây sau ta mới nghe thấy tiếng nổ, đó là sấm (do vận tốc ánh sáng nhanh hơn vận tốc của tiếng động nên ta trông thấy tia chớp trước). Khi đám mây dông tích điện đi gần mặt đất tới những khu vực trống trải, gặp một vật có độ cao như cây cối, người cầm cuốc xẻng… thì sẽ có hiện tượng phóng tia lửa điện giữa đám mây và mặt đất. Đó là hiện tượng sấm sét.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 9.3: Trong xây dựng các công trình: nhà, trường học…để chống sét người ta thường làm gì? Giải thích việc làm này? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Sét thường đánh vào mô đất cao, ngọn cây. Để tránh tác hại của sét người ta làm các cột chống sét. Đó là những cột nhọn bằng kim loại, đặt lên chỗ cao của nhà, hoặc các công trình xây dựng…và được nối cẩn thận bằng dây dẫn với một thanh kim loại chôn sâu xuống đất.

-Khi có cơn dông, điện tích từ đám mây sẽ qua cột chống sét xuống đất một cách từ từ, không gây ra hiện tượng sét.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 9.4: Cột chống sét hoạt động như thế nào? Trong những điều kiện nào thì cột chống sét có thể gây nguy hiểm cho tòa nhà? Tại sao đầu mút cột chống sét là mũi nhọn mà không phải là quả cầu? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn)

PL35 Trả lời: -Cột thu lôi chỉ hoạt động khi có trận giông bão. Lúc ấy, các đám mây đã tích điện tích âm và mặt đất tích điện tích dương. Giữa mây và mặt đất có hiệu điện thế rất lớn. Khi đó, sét được hình thành. Những chỗ nhô cao trên mặt đất giống như những mũi nhọn là nơi có điện trường mạnh nhất. Sau khi hình thành, sét sẽ đánh vào những chỗ đó nhiều nhất (chính vì vậy khi khi có sấm sét dữ dội ta không nên đứng trên nhô đất cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm xuống đất). Khi đó, cái mũi nhọn của chiếc cột thu lôi sẽ phát huy tác dụng. Do cao và nhọn, cột thu lôi sẽ có điện trường lớn, nên sét sẽ đánh vào đó. Sau khi bị sét đánh, nó dẫn dòng điện ấy xuống dưới mặt đất. Dòng điện ấy sẽ được trung hòa về điện, bởi lúc này đất mang điện tích dương, còn dòng điện trong cột thu lôi mang điện tích âm.

- Cột chống sét có thể gây nguy hiểm cho tòa nhà nếu nối với mặt đất không tốt.

-Đầu mút cột chống sét là mũi nhọn mà không phải là quả cầu là vì điện tích sẽ tập chung chủ yếu ở những nơi là đầu nhọn chứ không phải đầu tù, nên muốn thu sét về người ta phải làm cho phía trên cột chống sét đầu nhọn để thu sét và nối đất để trung hoà, cột chống sét chính xác là chỗ thu sét về nếu sét có đánh xuống khu vực đấy chống đánh lung tung. Và đó cũng là cách lý giải tại sao cái ô dù đi mưa người ta phải làm tù (vát ngang) chứ không được làm nhọn là tránh sét đánh vào đó.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 9.5: Vì sao khi đi được gặp mưa dông, sấm sét dữ dội ta không nên đứng yên trên gò đất cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm dán người xuống đất? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: - Khi có mưa dông, các đám mây ở gần mặt đất thường tích điện âm và mặt đất tích điện dương.

-Giữa các đám mây và mặt đất có hiệu điện thế rất lớn. Những chỗ nhô cao trên mặt đất như gò cao hay ngọn cây là những nơi có điện trường rất mạnh, dễ xảy ra phóng tia lửa điện giữa đám mây và những chỗ đó gọi là sét.

-Vì vậy, để tránh sét ta không nên đứng trên những gò cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm xuống đất.

PL36  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 9.6: Hãy nêu những tác hại và những lợi ích của sét.(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.4. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Các ảnh hưởng của sét lên đời sống 1. Sét phá hủy các công trình cao tầng và gây các đám cháy rừng lớn

Lợi/Hại

2. Khi có chớp (tia lửa điện) sẽ tạo điều kiện cho Nitơ hoạt động

Lợi/Hại

3. Sét đánh thẳng vào nhà cửa, công trình hoặc bồn nước kim loại hay

Lợi/Hại

trụ anten nằm trên công trình đó, đánh vào cây cối, đánh vào người đang di chuyển khi đang có dông.

4. Khi có sấm chớp tạo ra một lượng nhỏ khí Ozon (O3) sát trùng không

Lợi/Hại

khí  hấp thụ các tia tử ngoại bảo vệ sự sống trên Trái Đât.

5. Tia lửa điện từ sét giúp Nitơ và Oxi trong không khí kết hợp lại thành Lợi/Hại NO2 theo nước mưa thành phân đạm cho đất. Đáp án : 1-Hại; 2- Lợi; 3-Hại; 4-Lợi; 5-Lợi  Mã hóa 0,1,2,9 TÌNH HUỐNG 10: HÀN ĐIỆN Hàn hồ quang tay (hay còn gọi hàn que) là quá trình hàn điện nóng chảy sử dụng điện cực dưới dạng que hàn (thường có thuốc bọc) và không sử dụng khí bảo vệ, trong đó tất cả các thao tác (gây hồ quang, dịch chuyển que hàn, thay que hàn, vv…) đều do người thợ hàn thực hiện bằng tay.

Câu 10.1: Hàn điện là phương pháp dựa trên ứng dụng của A. hồ quang điện xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp.

B. hồ quang điện xảy ra trong chất khí ở áp suất thường.

C. hồ quang điện xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

D. quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí có tác dụng của điện trường đủ mạnh.

(NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) Đáp án : B  Mã hóa 0,1,9

PL37 Câu 10.2: Thiết bị chính để hàn điện là gì? Muốn hàn một tấm kim loại thì người ta làm như thế nào? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: - Thiết bị chính để hàn điện là máy biến áp hàn.

- Muốn hàn một tấm kim loại thì người ta nối một cực của hồ quang với tấm kim loại cần hàn, còn cực kia nối với que hàn.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 10.3: Hãy cho biết hiệu điện thế đặt vào que hàn và tấm kim loại cần hàn bao nhiêu? Khi xảy ra hồ quang điện thì nhiệt độ chỗ tiếp xúc giữa que hàn và tấm kim loại bao nhiêu? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Hiệu điện thế đặt vào que hàn và tấm kim loại cần hàn là 40 V-50 V. -Tùy theo bản chất các cực, nhiệt độ của hồ quang khác nhau, nhưng thường rất cao, có thể từ 25000C đến 80000C.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 10.4: Tại sao khi hàn điện ban đầu phải cho que hàn chạm vào tấm kim loại cần hàn, sau đó lại tách ra…? Cực nào bị lõm vào? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Thoạt tiên, người ta cho que hàn chạm vào tấm kim loại cần hàn để cho mạch điện bị nối tắt, dòng điện trong mạch có cường độ rất lớn làm cho chỗ chạm giữa hai vật nóng đỏ. Sau đó tách hai vật ra một khoảng ngắn, ta thấy giữa que hàn và tấm kim loại phát ra ánh sáng chói như một ngọn lửa: đó chính là hồ quang điện.

-Cực dương bị ăn mòn và hơi lõm vào.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 10.5: Phương pháp hàn điện so với những phương pháp hàn khác có những ưu, nhược điểm gì? Nêu phạm vi ứng dụng của phương pháp này.(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.4. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Trả lời: - Ƣu điểm + Là phương pháp có thiết bị đơn giản, rẻ tiền và cơ động nhất. + Kim loại được bảo vệ bằng các tính chất của thuốc bọc nên không cần khí phụ trợ.

PL38 + Phương pháp này phù hợp với hầu hết các kim loại cơ bản . + Có thể thực hiện trong một không gian hẹp.

- Nhƣợc điểm + Nhược điểm cơ bản của phương pháp là khả năng bảo vệ của thuốc hàn hạn chế khi cường độ dòng hàn tăng, chu kỳ hoạt động và tốc độ đắp thấp do vậy phương pháp này ít hiệu quả khi hàn sản phẩm có yêu cầu tốc độ đắp cao. + Chất lượng mối hàn không cao. + Ảnh hưởng nhiều tới sức khoẻ của người công nhân.

- Phạm vi áp dụng + Được sử dụng hầu hết trong các lĩnh vực gia công chế tạo kết cấu thép, chế tạo thiết bị +Là một trong những phương pháp hàn được sử dụng rộng rãi nhất đặc biệt đối với mối hàn ngắn, dùng trong công việc sửa chữa, bảo dưỡng và trong lĩnh vực xây dựng.  Mã hóa 0,1,2,9 TÌNH HUỐNG 11: ĐÈN ỐNG Đèn huỳnh quang hay gọi đơn giản là đèn tuýp gồm: điện cực (vonfram), ống thủy tinh bên trong phủ một lớp bột huỳnh quang (hợp chất chủ yếu là Phốtpho). Ngoài ra, người ta còn bơm vào đèn một ít hơi thủy ngân và khí trơ (neon, argon...) để làm tăng độ bền của điện cực và tạo ánh sáng màu.

Câu 11.1: Nguyên nhân tạo ra dòng điện trong đèn ống là do A. quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

B. quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường.

C. quá trình phóng điện không tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

D. quá trình phóng điện không tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường.

(NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) Đáp án : A  Mã hóa 0,1,9

PL39 Câu 11.2: Sự phóng điện trong đèn ống là hồ quang điện hay tia lửa điện? Trong mạch điện của đèn ống linh kiện nào hoạt động như một công tắc tự động? Cuộn chấn lưu trong mạch điện có chức năng gì?

(NL nhận thức vật lý-a.5. Giải thích mối quan hệ giữa các quá trình) Trả lời: - Sự phóng điện trong đèn ống là hồ quang điện sinh ra trong hơi thủy ngân ở áp suất thấp.

- Stắcte hoạt động như một công tắc tự động.

- Cuộn chấn lưu trong mạch điện giữ cho dòng điện không tăng quá cao, làm hỏng đèn.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 11.3: Trình bày nguyên lý hoạt động của đèn ống. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: Mắc đèn ống theo sơ đồ -Khi bật công tắc đèn, K đóng dòng điện chạy hai cực là các dây vonfram mắc nối tiếp, làm các dây nóng đỏ và phát ra êlectron). Khi K ngắt, một cực trở thành anôt, còn cự kia là catôt và hồ quang xảy ra. Dòng điện trong quá trình phóng điện hồ quang giữ cho dây vonram tiếp tục nóng đỏ. Cuộn chấn lưu trong mạch điện giữ cho dòng điện không tăng quá cao, làm hỏng đèn.

-Hiện tượng phóng điện phát ra rất nhiều tia tử ngoại, các tia này kích thích bột huỳnh quang làm phát ra các bức xạ ánh sáng. Khi ấy thuỷ ngân sẽ bốc hơi và hơi thuỷ ngân sẽ duy chì hiện tượng phóng điện. Khi đèn sáng chấn lưu hạn chế dòng điện và ổn định phóng điện.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 11.4: So với đèn sợi đốt thì đèn huỳnh quang có ưu điểm gì? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: Do ít tỏa nhiệt ra môi trường nên đèn huỳnh quang sẽ cho hiệu suất phát sáng cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt và lại có tuổi thọ cao hơn (tuổi thọ: 8000 giờ). Bình quân, dùng đèn huỳnh quang tiết kiệm điện năng hơn đèn sợi đốt 8 đến 10 lần.  Mã hóa 0,1,2,9

PL40 Câu 11.5: Khi sử dụng đèn ống hoạt động có tiếng kêu. Hãy cho biết nguyên nhân và cách khắc phục?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Khi bật bóng đèn lên, đèn phát ra tiếng kêu khó chịu. Đó là tiếng kêu của cuộn chấn lưu.

-Để xử lý hiện tượng này, ta có thể làm theo cách sau:  Mở nắp đậy chấn lưu ra Nhỏ sáp nến vào khe hở của miếng thép silic.

Làm như thế sẽ thay đổi tần số chấn động của miếng thép bên trong. Giúp làm 

tần số cao biến của dòng điện xoay chiều không phát sinh cộng hưởng. Từ đó, sẽ không còn nghe thấy tiếng kêu của chấn lưu nữa.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 11.6: Một dòng điện được tạo ra trong một ống chứa khí hidro, khi có một hiệu điện thế đủ cao giữa hai điện cực của ống. Chất khí bị ion hoá và các êlectron chuyển động về cực dương, các ion dương về cực âm. Cường độ và chiều của dòng điện chạy qua ống khí này khi có 4,2.1018 electron và 2,2.1018 proton chuyển động qua tiết diện của ống trong mỗi giây là bao nhiêu? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.1.

Giải được các bài tập liên quan) Trả lời: -Dòng điện có chiều từ cực dương sang cực âm.

-Cường độ:

 Mã hóa 0,1,2,9 TÌNH HUỐNG 12: ĐÈN HÌNH ỐNG MÀU Màn hình CRT sử dụng phần màn huỳnh quang dùng để hiển thị các điểm ảnh, để các điểm ảnh phát sáng theo đúng màu sắc cần hiển thị cần các tia điện tử tác động vào chúng để tạo ra sự phát xạ ánh sáng. Ống phóng CRT sẽ tạo ra các tia điện tử đập vào màn huỳnh quang để hiển thị các điểm ảnh theo mong muốn.

PL41

Câu 12.1: Dòng điện trong đèn hình ống là dòng điện trong môi trường A. kim loại.

B. chất khí.

C. chất điện phân.

D. chân không.

(NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) Đáp án : D  Mã hóa 0,1,9 Câu 12.2: Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn hình ống màu.(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: +Cấu tạo: -Ba súng điện tử (cho màu đỏ, xanh lá cây, và xanh da trời dùng phốt pho).

- Chùm electron - Cuộn dây tập trung.

-Cuộn dây làm lệch.

- Kết nối anode.

- Mặt nạ để tách chùm tia thành các phần màu đỏ, xanh lá cây, và xanh da trời của hình ảnh hiển thị.

- Lớp phosphor với vùng màu đỏ, xanh lá cây, và xanh da trời.

-Cận cảnh của phần trong của màn hình được tráng phốt pho. +Nguyên lý: Để hiển thị được hình ảnh, các súng điện tử sẽ bắn tia âm cực (các hạt electron) vào màn phosphor để kích thích chúng phát sáng. Tuỳ theo màu sắc muốn hiển thị, các electron có thể được gia tốc hoặc chuyển hướng trong quá trình bắn từ súng (qua lớp chân không) đến màn phosphor.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 12.3: Đèn hình ống màu là một trong những linh kiện của thiết bị điện tử dân dụng nào? Nêu công dụng của thiết bị điện tử đó. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.4. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn)

PL42 Trả lời: - Đèn hình ống màu là một bộ phận của tivi màu.

-Công dụng: xem thời sự, dự báo thời tiết, xem thể thao, xem ca nhạc…  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 12.4: So với Tivi LED thì Tivi CRT (dùng đèn hình ống màu) có những ưu và nhựơc điểm gì? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: +Ƣu điểm: - Giá thành rẻ nên được nhiều gia đình tin dùng.

- Cho chất lượng màu sắc cực kỳ trung thực, độ tương phản tốt, nên nó hay được dùng trong dân kỹ thuật, thiết kế.

-Độ bền của màn hình cao. +Nhƣợc điểm: -Độ phân giải thấp.

- Nặng và dày hơn.

-Tivi CRT tiêu thụ điện năng rất nhiều.

-Thu sóng kém.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 12.5: Tivi CRT (dùng đèn hình ống màu) (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) TT 1

Thông tin về Tivi CRT Bản chất của dòng điện trong đèn hình ống là dòng chuyển

Đúng hay sai Đúng/Sai

dời có hướng của các êlectrôn được đưa vào khoảng chân không đó.

2

Khi đóng contac nguồn của Tvi CRT thì hình ảnh có trước còn âm thanh có sau.

Đúng/Sai

3

Khi đang xem Tivi CRT thì toàn bộ hệ thống điện trong gia đình bị mất, khi đó ánh sáng của đèn hình Tivi mất ngay.

Đúng/Sai

4

Trong Tivi CRT bộ phận dễ vỡ nhất là đèn hình ống.

Đúng/Sai

5

Hiện nay Tivi CRT được dùng phổ biến hơn Tivi LED

Đúng/Sai

Đáp án: 1-Đúng, 2-Đúng, 3-Sai, 4-Đúng, 5-Sai.  Mã hóa 0,1,2,9

PL43 TÌNH HUỐNG 13: ĐIÔT BÁN DẪN Điốt bán dẫn là các linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến, cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại.

Câu 13.1: Công dụng của điốt chỉnh lưu là A. dùng trong mạch chỉnh lưu có điều khiển.

B. khuếch đại tín hiệu, tạo sóng, tạo xung.

C. chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

D. dùng để điều khiển các thiết bị điện.

(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.4. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn) Đáp án : C  Mã hóa 0,1,9 Câu 13.2: Nêu cấu tạo, hoạt động và các thông số kĩ thuật của điôt bán dẫn. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: +Cấu tạo -Có một lớp tiếp giáp P-N -Hai điện cực anot và catot -Vỏ làm bằng thủy tinh, kim loại hoặc nhựa +Hoạt động: -Khi phân cực ngược Điốt ngăn không cho dòng điện đi qua.

-Khi phân cực thuận Điốt cho dòng điện đi qua.

-Điốt chỉ cho dòng điện đi theo một chiều từ anot sang catot. +Số liệu kí thuật: IAK định mức, UAK định mức  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 13.3: Hãy phân loại điôt bán dẫn và cho biết công dụng từng loại? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: 1. Theo công nghệ chế tạo +Điốt tiếp điểm -Chỗ tiếp giáp có diện tích rất nhỏ -Cho dòng điện nhỏ đi qua -Dùng để tách sóng và trộn tần

PL44 +Điốt tiếp mặt -Chỗ tiếp giáp P-N có diện tích lớn -Cho dòng điện lớn đi qua -Dùng để chỉnh lưu 2. Theo chức năng -Điốt ổn áp ( Điốt Zener): cho phép dùng ở vùng điện áp ngược đánh thueng mà không hỏng, được dùng để ổn định điện áp một chiều.

-Điốt chỉnh lưu: biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 13.4: Đèn chạy chữ trên các biển quảng cáo thuộc loại điôt nào? Giải thích nguyên tắc phát sáng? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Đèn chạy chữ trên biển quảng cáo là điốt phát quang hay LED. -Nguyên tắc phát sáng: +LED sẽ phát quang khi được phân cực thuận nghĩa là biến đổi năng lượng điện thành năng lượng quang +Cường độ phát quang tỉ lệ với dòng qua LED +Khi LED phân cực thuận, các hạt dẫn đa số khuếch tán ồ ạt qua tiếp xúc P-N, điện tử bên trong n sẽ khuếch tán sang P và lỗ trống bên P sẽ khuếch tán sang N +Trong quá trình di chuyển sẽ tái hợp với nhau và phát ra phôtôn (ánh sáng).  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 13.5: Để kiểm tra điốt bán dẫn còn tốt hay không ta làm thế nào?(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. ...đề xuất và thực hiện được một số phương pháp mới) Trả lời: Đặt đồng hồ vạn năng ở thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, nếu : -Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên là => Diode tốt.

-Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập.

-Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt.  Mã hóa 0,1,2,9

PL45 TÌNH HUỐNG 14: TRANZITO Tranzito là một loại linh kiện bán dẫn chủ động.

Thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hay khóa điện tử. Với khả năng đáp ứng nhanh, chính xác nên Tranzito được sử dụng nhiều trong ứng dụng tương tự và số như: mạch khuếch đại, điều chỉnh điện áp, tạo dao động và điều khiển tín hiệu.

Câu 14.1: Tranzito là linh kiện bán dẫn có A. một lớp tiếp giáp P-N có 2 cực: A (anot) và K (catot).

B. ba lớp tiếp giáp P-N có 3 cực: A (anot), K (catot) và G (điều khiển).

C. hai lớp tiếp giáp P-N có 3 cực: B (Bazơ), C (Colectơ) và E (Emitơ).

D. ba lớp tiếp giáp P-N có 3 cực: B (Bazơ), C (Colectơ) và E (Emitơ).

(NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) Đáp án : C  Mã hóa 0,1,9 Câu 14.2: Hãy phân loại Tranzito và cho biết ứng dụng của Tranzito.

(NL nhận thức vật lý-a.5. Giải thích mối quan hệ giữa các quá trình) Trả lời: -Có 2 loại: +Tranzito thuận (PNP) +Tranzito ngược (NPN) -Tranzito dùng để khuếch đại tín hiệu, tạo sóng, tạo xung,…  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 14.3: Cho biết các thông số kĩ thuật của Tranzito? (NL nhận thức vật lý-a.2.

Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng) Trả lời: -Cường độ dòng điện cực đại : Là cường độ dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua dòng giới hạn này Transistor sẽ bị hỏng.

-Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn của transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện áp giới hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng.

-Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt quá tần số này thì độ khuếch đại của Transistor bị giảm .

PL46 -Hệ số khuếch đại : Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu lần dòng IBE -Công suất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán một công xuất P = U CE .

ICE nếu công suất này vượt quá công xuất cực đại của Transistor thì Transistor sẽ bị hỏng.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 14.4: Tại sao phải có điện trở định thiên cho Tranzito thì nó mới sẵn sàng làm việc? (NL nhận thức vật lý-a.5. Giải thích mối quan hệ giữa các quá trình) Trả lời: Để hiểu được điều này ta hãy xét hai sơ đồ -Ở trên là hai mạch sử dụng Tranzito để khuếch đại tín hiệu, một mạch chân B không được định thiên và một mạch chân B được định thiên thông qua Rđt.

- Các nguồn tín hiệu đưa vào khuếch đại thường có biên độ rất nhỏ ( từ 0,05V đến 0,5V ) khi đưa vào chân B (đèn chưa có định thiên) các tín hiệu này không đủ để tạo ra dòng IBE (đặc điểm mối P-N phaỉ có 0,6V mới có dòng chạy qua) => vì vậy cũng không có dòng ICE => sụt áp trên Rg = 0V và điện áp ra chân C bằng Vcc. -Ở sơ đồ thứ 2, Tranzito có Rđt định thiên => có dòng IBE, khi đưa tín hiệu nhỏ vào chân B => làm cho dòng IBE tăng hoặc giảm => dòng ICE cũng tăng hoặc giảm, sụt áp trên Rg cũng thay đổi => và kết quả đầu ra ta thu được một tín hiệu tương tự đầu vào nhưng có biên độ lớn hơn.  Mã hóa 0,1,9 Câu 14.5: Để xác định được Tranzito là loại nào và thứ tự các chân thì ta làm thế nào?

(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học - c.3. ...đề xuất và thực hiện được một số phương pháp mới) Trả lời: Để xác định được Tranzito là loại nào và thứ tự các chân thì chúng ta cần có một đồng hồ vạn năng với thang đo ôm x100 để xác định. Các bước xác định như sau: Bƣớc 1 xác định chân B: Tiến hành các phép đo ở hai chân bất kỳ, trong các phép đo đó sẽ có 2 phép đo kim đồng hồ dịch chuyển. Chân chung cho 2 phép đo đó là chân B. Bƣớc 2 xác định PNP hay NPN: sau khi đã xác định được chân B, quan sát que đo nối với chân B là đỏ hay đen để xác định. Nếu chân nối với chân B là đỏ, đó là PNP và ngược lại.

Bƣớc 3 xác định chân C và chân E: chuyển đồng hồ về đo ôm thang x100

PL47 -Đối với PNP: hãy giả thiết một chân là chân C và một chân còn lại là chân E. Đưa que đen tới chân C, que đỏ tới chân E(que đỏ nối với cực âm của pin trong đồng hồ). Trong khi để 2 chân kia tiếp xúc như vậy, chạm chân B vào que đen, nếu kim dịch chuyển nhiều hơn so với cách giả thiết chân ngược lại thì giả thiết ban đầu là đúng, nếu không thì tất nhiên giả thiết ban đầu là sai và phải đổi lại chân.

-Đối với NPN làm tương tự nhưng với màu ngược lại.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 14.6: Hãy cho biết một thiết bị dân dụng dùng Tranzito và cho biết chức năng của Tranzito trong thiết bị đó? (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Thiết bị dân dụng dùng Tranzito là đồng hồ xem giờ -Trước đây, đồng hồ là một khối cơ khí phức tạp, hay hỏng hóc, cồng kềnh, đòi hỏi người dùng phải bảo dưỡng thường xuyên cũng như hàng ngày phải lên dây cót cho nó,... và hàng tá phiền phức khác. Nhờ có transistor, giờ đây đã chứng kiến một sự thay đổi đáng kinh ngạc của cái gọi là "đồng hồ". Ví dụ như đồng hồ điện tử, đồng hồ thông minh,…  Mã hóa 0,1,2,9 TÌNH HUỐNG 15: TIVI LED Tivi LED được sử dụng đèn LED (Light-Emitting Diodes) thay cho đèn huỳnh quang (CCFL) như Tivi LCD. Nhằm giúp tivi mỏng hơn, các nhà sản xuất tạo ra Tivi LED viền bằng cách loại bỏ lớp đèn LED phía dưới màn hình, chuyển toàn bộ đèn này sang các cạnh của tivi. Ánh sáng được đưa vào giữa của tivi thông qua các đường dẫn sáng. Tivi LED có công nghệ chiếu sáng thông minh (Light Emitting Diode) sử dụng các đơn vị đèn điều chỉnh độ sáng bằng cách mở hoặc tắt các đèn. Mỗi điểm LED là một diode cực nhỏ, phát sáng từ vận động của electron bên trong môi trường bán dẫn.

Câu 15.1: Màn hình của Tivi LED được cấu tạo từ A. nhiều tranzito.

B. nhiều đèn huỳnh quang.

C. nhiều diode cực nhỏ (LED) sắp xếp tương ứng 1-1 với ma trận điểm ảnh màu.

PL48 D. nhiều diode cực nhỏ (LED) phân bố đều.

(NL tìm hiểu thế giới tự nhiên tự nhiên dưới góc độ VL – b.2. Đưa ra phán đoán) Đáp án : C  Mã hóa 0,1,9 Câu 15.2: Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của LED.(NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Cấu tạo của LED gồm hai khối bán dẫn, một khối loại p, và một khối loại n ghép với nhau.

-Nguyên lý hoạt động: Khi đặt một điện áp thuận vào hai đầu LED, lỗ trỗng trong khối bán dẫn p và electron trong khối bán dẫn n chuyển động về phía nhau. Tại mặt tiếp xúc xảy ra một số tương tác giữa lỗ trống và electron. Trong quá trình tương tác này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng khả kiến hoặc các bức xạ điện từ khác như tia hồng ngoại, tử ngoại. Bước sóng của ánh sáng khả kiến phát ra phụ thuộc vào mức năng lượng được giải phóng. Mức năng lượng được giải phóng phụ thuộc vào cấu trúc nguyên tử của chất làm bán dẫn. Ngày nay, nhờ nghiên cứu về vật liệu bán dẫn, con người có thể chế tạo được những LED có khả năng phát ra màu sắc như mong muốn, trong đó có ba màu cơ bản của hệ màu RGB là xanh, xanh lá, đỏ.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 15.3: Dòng điện trong LED thuộc dòng điện trong môi trường nào? Bản chất của dòng điện trong LED? (NL nhận thức vật lý -a.1. Nhận biết và nêu được các đối tượng) Trả lời: -Dòng điện trong LED là dòng điện trong môi trường bán dẫn.

-Bản chất của dòng điện trong bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các lỗ trống cùng chiều điện trường và các êlectrôn ngược chiều điện trường.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 15.4: Nêu cấu tạo, phạm vi ứng dụng và những ích lợi của màn hình LED. (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Trả lời: +Màn hình LED được cấu tạo từ rất nhiều điểm ảnh, các điểm ảnh được sắp xếp theo ma trận điểm ảnh. Không chỉ vậy mỗi điểm ảnh được cấu tạo từ công nghệ bóng LED SMD gồm 3 màu cơ bản 1R1G1B: R - đỏ, G - xanh lá cây, B - xanh dương. Từ 3 màu cơ bản này sẽ cho ra số màu hiển thị là trên 16,7 triệu màu. Việc sắp xếp các điểm

PL49 ảnh có tác dụng điều chỉnh chính xác độ sáng của từng điểm ảnh trên màn hình, cùng với tỉ lệ của 3 màu cơ bản giúp màn hình LED cho ra nhiều màu sắc sinh động, sự tương phản sẽ đạt mức độ tối ưu, loại bỏ được hiện tượng chênh lệch màu tại các góc của màn hình. + Màn hình LED có ứng dụng vô cùng rộng rãi trong các lĩnh vực đời sống. Được ứng dụng nhiều tại các thiết kế văn phòng hiện đại như văn phòng bất động sản, văn phòng chứng khoán… + Những ích lợi của màn hình LED: -Đảm bảo người xem dễ dàng tiếp cận với nội dung.

-Tiết kiệm điện năng, thân thiện với môi trường.

- Độ bền cao, thể hiện quy mô chương trình.  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 15.5: Tivi LED (NL vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học -c.2. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn) Thông tin về Tivi LED

TT

Đúng hay sai

1

Tivi LED thiết kế gọn nhẹ, tiện lợi

Đúng/Sai

2

Khi đóng contac nguồn của Tvi LED thì hình ảnh có trước còn âm thanh có sau.

Đúng/Sai

3

Khi đang xem Tivi LED thì toàn bộ hệ thống điện trong gia đình bị mất, khi đó âm thanh mất trước còn ánh sáng của màn hình Tivi mất sau.

Đúng/Sai

4

Tivi LED giá thành không cao (Khoảng từ 2 đến 8 triệu: tùy theo tính năng, kích thước, thương hiệu, độ phân giải…)

Đúng/Sai

5

Tivi LED có nhiều ưu điểm vượt trội và vài nhược điểm

Đúng/Sai

không đáng kể. Đáp án: 1-Đúng, 2-Sai, 3-Sai, 4-Đúng, 5-Đúng.

Mã hóa 0,1,2,9 ---HẾT---