BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11

SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN

vectorstock.com/10212086

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 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 THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM -----------

VŨ THÀNH TRUNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM -----------

VŨ THÀNH TRUNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học vật lí Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Anh Thuấn

THÁI NGUYÊN - 2020

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt thành từ các thầy cô giáo, bạn bè và người thân.

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm và các thầy cô giáo khoa vật lí, trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện để tác giả được học tập và nghiên cứu trong thời gian qua. Đặc biệt tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Anh Thuấn, người đã luôn tận tình hướng dẫn và đóng góp những ý kiến quý báu trong suốt quá trình tôi thực hiện luận văn.

Tác giả cũng chân thành cảm ơn sự quan tâm của Ban giám hiệu, sự giúp đỡ, ủng hộ của các thầy cô giáo trong tổ vật lí – tin học – công nghệ, đặc biệt là giáo viên Ngô Thị Hạnh cùng các em học sinh lớp 11A3 (2018-2021) trường THPT Phú Bình – huyện Phú Bình – tỉnh Thái Nguyên nơi tác giả tiến hành thực nghiệm sư phạm.

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè luôn động viên, giúp đỡ tác giả vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này tại trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020 Tác giả

Vũ Thành Trung

i

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố, sử dụng trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào.

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2020 Tác giả

Vũ Thành Trung

ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt

STT

Viết đầy đủ

1

DH

Dạy học

2

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

3

NL

Năng lực

4

SGK

Sách giáo khoa

5

THPT

Trung học phổ thông

iii

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành tố năng lực, chỉ số hành vi, mức độ biểu hiện của NLGQVĐ ..... 13 Bảng 1.2. Điều tra thực trạng của 82 học sinh lớp 11 trường THPT Phú Bình ........ 35 Bảng 1.3. Điều tra thực trạng đối với 8 giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí đang công tác tại trường THPT Phú Bình.....................................................................36 Bảng 3.1. Xếp loại học lực môn Vật lí của học sinh lớp 11A3, trường THPT Phú Bình – Phú Bình – Thái Nguyên học kì I năm học 2018-2019............................63 Bảng 3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm tại lớp 11A3 trường THPT Phú Bình – Thái Nguyên .........................................................................................................64 Bảng 3.3. Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ trong bài Dòng điện trong chất điện phân .....68 Bảng 3.4. Danh sách học sinh tiến hành quan sát thực nghiệm tại lớp 11A3 trường THPT Phú Bình – Thái Nguyên ...............................................................74 Bảng 3.5. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách trong 21 bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 .............75 Bảng 3.6. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ...................76 Bảng 3.7. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung trong 21 bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 .....77 Bảng 3.8. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ...................78 Bảng 3.9. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng trong 21 bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 .............79 Bảng 3.10. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ............80 Bảng 3.11. Tổng điểm hành vi NL GQVĐ của ba học sinh qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ...........................80

iv

DANH MỤC HÌNH Biểu đồ 3.1. NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ...................... 76 Biểu đồ 3.2. NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ................................... 78 Biểu đồ 3.3. NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ...................... 80 Biểu đồ 3.4. NL GQVĐ của ba học sinh qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ................................................ 81

v

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................... iii DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... iv DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... v MỤC LỤC ....................................................................................................... vi MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài .................................................................... 3 3. Giả thuyết khoa học của đề tài ...................................................................... 3 4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài.................................................................... 4 5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài .............................................................. 5 6. Đóng góp của đề tài....................................................................................... 6 7. Cấu trúc của đề tài ......................................................................................... 6 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG BÀI TẬP, SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH.............................................................. 7 1.1. Bài tập vật lí có nội dung thực tiễn ............................................................ 7 1.1.1. Khái niệm .......................................................................................... 7 1.1.2. Phân loại bài tập thực tiễn ................................................................. 7 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí ........................................................................... 11 1.2.1. Khái niệm năng lực ......................................................................... 11 1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề là gì?.................................................... 11 1.2.3. Năng lực giải quyết vấn đề trong học tập vật lí .............................. 11

vi

1.2.4. Các mức độ năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí ........................................................................................................... 12 1.2.5. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề. ........................................ 13 1.2.6. Các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề .................. 16 1.2.7. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua bài tập vật lí có nội dung thực tiễn........................................................................ 18 1.3. Cách thức xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn................................... 25 1.3.1. Nguyên tắc xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn ....................... 25 1.3.2. Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn .......................... 27 1.3.3. Phương pháp giải bài tập vật lí có nội dung thực tiễn .................... 30 1.4. Thực trạng việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn ở trường trung học phổ thông Phú Bình – huyện Phú Bình – tỉnh Thái Nguyên .......................... 33 1.4.1. Thực trạng ....................................................................................... 34 1.4.2. Nguyên nhân ................................................................................... 37 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH......................................................................41 2.1. Phân tích nội dung kiến thức.................................................................... 41 2.2. Bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 ........................................................................................................... 41 2.3. Sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 .................................................................... 51 2.4. Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ................................... 52 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................... 62 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................... 62

vii

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ............................................... 62 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ..................................................... 62 3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm.............................................................. 63 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ......................................................... 63 3.4. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ............................................................... 64 3.5. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ................................................ 67 3.6. Phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.................................... 71 3.6.1. Phân tích định tính quá trình thực nghiệm sư phạm ....................... 71 3.6.2. Phân tích định lượng quá trình thực nghiệm sư phạm .................... 74 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................... 83 1. Kết luận ....................................................................................................... 83 2. Khuyến nghị ................................................................................................ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 85 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 87

viii

MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI, trong thời đại đòi hỏi cao về trí thức và năng lực con người. Giáo dục đào tạo luôn được coi là quốc sách hàng đầu của mỗi quốc gia. Mục tiêu giáo dục bao giờ cũng gắn liền với mục tiêu phát triển xã hội. Xã hội càng phát triển người ta càng trông đợi và đòi hỏi giáo dục phải làm thế nào để phát triển con người toàn diện. Người học có năng lực hành động, tính năng động, sáng tạo, tính tự chủ và trách nhiệm cũng như năng lực cộng tác làm việc, năng lực giải quyết các vấn đề… Chuẩn bị cho người học có tiềm năng tốt nhất để đương đầu, thích ứng và phát triển không ngừng trước thực tiễn luôn biến động.

Trong những năm gần đây, bên cạnh những thành tựu, kết quả đã đạt được thì ngành giáo dục còn đó những hạn chế, yếu kém. Nội dung, chương trình, phương pháp giáo dục còn chưa gắn chặt với đời sống xã hội và lao động nghề nghiệp, chưa phát huy được tính sáng tạo và năng lực của người học. Dưới áp lực của phương thức thi cử, tình trạng nhồi nhét kiến thức vẫn còn xảy ra. Thầy trò làm việc theo lề lối giáo điều, sách vở, coi nhẹ việc bồi dưỡng năng lực cho học dẫn đến học sinh chưa phát huy được các năng lực của mình…Đứng trước những bất cập này, công cuộc đổi mới giáo dục ắt phải diễn ra. Đề án: “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” theo nghị quyết TW8 khóa XI đã chỉ rõ: “Xác định mục tiêu giáo dục con người vừa đáp ứng yêu cầu xã hội vừa phát triển cao nhất tiềm năng của mỗi cá nhân. Phát triển năng lực và phẩm chất người học, hài hòa đức, trí, thể, mỹ thay vì chỉ chú trọng trang bị kiến thức; kết hợp hài hòa dạy người, dạy chữ và dạy nghề.

1

Như vậy việc dạy học gắn lí luận với thực tiễn là xu hướng tất yếu. Thực tiễn không những là cơ sở đề khẳng định nhận thức chân lí, mà còn là động lực và mục đích của nhận thức vì nhận thức xuất phát từ thực tiễn rồi cuối cùng trả về thực tiễn. Điều này hoàn toàn phù hợp với quan điểm của triết học Mác – Lênin. Việc hình thành và phát triển các năng lực cho học sinh phải gắn các hoạt động trí tuệ với khả năng giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp.

Trong nhà trường phổ thông, môn vật lí là một môn khoa học gắn liền với thực tiễn sản xuất và đời sống; có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục. Mục tiêu giáo dục đòi hỏi một trong những định hướng đổi mới phương pháp dạy học vật lí là phải làm cho học sinh có ý thức biết vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống, từ đó hình thành năng lực giải quyết vấn đề. Học sinh tìm tòi và phát hiện các tình huống có thể vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống nhằm nâng cao chất lượng sống. Từ đó định hướng nghề nghiệp cho những em có năng khiếu, hứng thú và yêu thích môn học.

Có nhiều giải pháp để thực hiện các mục tiêu trên, trong đó có việc xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh đóng một vai trò quan trọng. Mặc dù vậy qua nhiều nghiên cứu các sách giáo khoa và sách bài tập vật lí và thực trạng dạy học vật lí ở một số trường phổ thông, tôi nhận thấy: Nhìn chung trong dạy học giáo viên còn ít chú trọng xây dựng và hướng dẫn giải các bài tập có nội dung thực tiễn. Trong quá trình dạy học, giáo viên còn chưa tạo điều kiện cho học sinh vận dụng những tri thức của mình để giải quyết vấn đề có liên quan đến vật lí trong đời sống và sản xuất mà nhiều khi đi quá sâu vào những bài tập có tính lắt léo, có tính đánh đố, biến học sinh thành những thợ giải bài tập nhưng lại lúng túng khi phải vận dụng hoặc lựa chọn những kiến thức vật lí vào giải quyết một tình huống cụ thể trong thực tiễn đời sống của chính họ. Chính vì 2

vậy, việc học chưa đáp ứng được mục tiêu đã đề ra, sản phẩm của con người chưa đáp ứng được nhu cầu của xã hội và nghiêm trọng hơn là học sinh không xác định được kiến thức học được dùng để làm gì?

Nghiên cứu về dạy học có sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn đã có nhiều luận văn và khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu như: “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học chương “Tĩnh học vật rắn” – vật lí 10 nâng cao”, (2012) của tác giả Nguyễn Thị Hiển. Đề tài luận văn “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học phần “Các lực cơ học” lớp 10 THPT”, (2012), của tác giả Lê Thị Hoa. Đề tài luận văn “Xây dựng và hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong dạy học chương động lực học chất điểm Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề”, (2016), của tác giả Nguyễn Thị Thanh Tâm.

Chương “Dòng điện trong các môi trường” có một vai trò quan trọng trong chương trình vật lí trung học phổ thông. Nội dung của chương hầu hết xuất phát từ nhu cầu nhận thức trong thực tiễn. Kiến thức của chương giải quyết được khá nhiều vấn đề trong đời sống hàng ngày. Đó là điều kiện thuận lợi nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Vì những lí do trên tôi quyết định thực hiện đề tài “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh” 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn và hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh.

3. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu xây dựng được các bài tập có nội dung thực tiễn, hướng dẫn hoạt động giải các bài tập đáp ứng các mục tiêu dạy học, đảm bảo yêu cầu khoa học

3

vật lí và sử dụng chúng trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 theo DH GQVĐ thì sẽ bồi dưỡng được NLGQVĐ của học sinh.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài Để đạt được mục đích nghiên cứu trên, tôi đề ra các nhiệm vụ nghiên cứu: 4.1. Nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu cơ sở lí luận về tâm lí dạy học để làm cơ sở cho những biện pháp sư phạm nhằm bồi dưỡng cho học sinh NLGQVĐ. Nghiên cứu các quan điểm dạy học phát triển năng lực.

- Nghiên cứu về NLGQVĐ.

- Nghiên cứu lí luận về phương pháp dạy học DHGQVĐ.

4.2. Nghiên cứu thực tiễn - Nghiên cứu xác định mục tiêu dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo để xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn.

- Hệ thống hóa cơ sở lí luận và hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” nhằm bồi dưỡng cho học sinh NLGQVĐ.

- Tìm hiểu thực tế dạy học vật lí ở một số trường THPT trong việc sử dụng bài tập đặt biệt là chương “Dòng điện trong các môi trường” nhằm thu thập thông tin, phân tích, tổng hợp để đánh giá các phương pháp mà giáo viên đã sử dụng để giúp bồi dưỡng NLGQVĐ cho học sinh.

4.3. Xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn của chương “Dòng điện trong các môi trường” 4.4. Xây dựng kế hoạch sử dụng bài tập đã xây dựng trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

4

4.5. Thiết kế phương án dạy học có sử dụng bài tập của chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh 4.6. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc xây dựng và hướng dẫn giải bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh - Đánh giá sự phát triển NLGQVĐ của học sinh sau quá trình dạy học có sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11.

- Bổ sung, sửa chữa các nội dung đã xây dựng.

5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài Để thực hiện mục đích, nhiệm vụ đề ra tôi đã sử dụng phối hợp các phương pháp - Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu tài liệu về lí luận dạy học, sách giáo khoa, các tài liệu có liên quan.

Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo để xây dựng bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11.

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn. Điều tra hoạt động dạy giải bài tập vật lí ở trường THPT. Điều tra hoạt động dạy học của giáo viên về bài tập của chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11.

- Phương pháp điều tra thăm dò.

Dự giờ trao đổi trực tiếp với giáo viên, tham khảo ý kiến của giáo viên.

5

Điều tra kết quả học tập của học sinh chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

- Phương pháp thống kê toán học: Xử lí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.

6. Đóng góp của đề tài + Xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn của chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11. + Thiết kế các phương án dạy học sử dụng các bài tập đã biên soạn nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh.

7. Cấu trúc của đề tài Ngoài phần mục lục, mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung của luận văn gồm 3 chương: - Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng bài tập, hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh.

Chương 2: Xây dựng bài tập và sử dụng giải bài tập trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

6

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG BÀI TẬP, SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 1.1. Bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 1.1.1. Khái niệm Bài tập vật lí có nội dung thực tiễn hay bài tập vật lí gắn với thực tiễn là bài tập liên quan trực tiếp tới các vấn đề thực tế đời sống của học sinh, nội dung bài tập có thể xuất phát từ các hiện tượng thiên nhiên, các kĩ thuật sản xuất, lao động và sinh hoạt hàng ngày xung quanh học sinh. Đối với các bài tập có nội dung thực tiễn, học sinh không những phải vận dụng linh hoạt các kiến thức vật lí về khái niệm, đại lượng, quy luật, định luật vật lí một cách nhuần nhuyễn, mà còn phải biết vận dụng tốt những kiến thức đó vào giải quyết những vấn đề vật lí đặt ra trong thực tiễn cuốc sống.

Các bài tập có nội dung thực tiễn tạo nhiều cơ hội cho học sinh trong việc vận dụng khả năng phân tích, tổng hợp, suy luận logic để tìm ra các phương án, dự đoán, giải thích cho các hiện tượng, quy luật trong thực tiễn, từ đó rèn luyện kĩ năng giải quyết các tình huống thực tiễn.

1.1.2. Phân loại bài tập thực tiễn a) Bài tập định tính có nội dung thực tiễn

Bài tập định tính vật lí xuất hiện trên các sách báo từ rất nhiều năm trước đây với các tên gọi khác nhau như : câu hỏi thực hành, câu hỏi để lĩnh hội, bài tập logic, bài tập miệng, câu hỏi kiểm tra,… Ngày nay, người ta gọi chung cho dạng bài tập này là bài tập định tính.

Bài tập định tính có nội dung thực tiễn là bài tập mà khi giải học sinh không cần phải thực hiện những phép tính toán phức tạp (có thể là các phép 7

tính toán đơn giản, có thể tính nhẩm được), mà phải thực hiện những suy luận logic dựa trên nền tảng kiến thức về khái niệm, định luật, quy luật vật lí để giải quyết các vấn đề vật lí thực tiễn trong đời sống. Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra trong một điều kiện xác định. [8, tr. 84] Bài tập vật lí định tính nhờ đưa được lý thuyết vật lí lại gần hơn với các hiện tượng của đời sống thực tế xung quanh mà khiến các em học sinh tăng thêm hứng thú khám phá và khả năng quan sát hiện tượng, sự vật. Học sinh cần lập luận, tư duy logic để tìm tòi các vấn đề và tình huống trong thực tế để từ đó liên hệ với các kiến thức vật lí đã học, tìm ra câu trả lời cho hiện tượng, quy luật thực tiễn đáp ứng đúng được bản chất vật lí của chúng. Các bài tập định tính đi sâu vào nghiên cứu lý thuyết nên được ưu tiên sử dụng trong các kì ôn tập lý thuyết, các kì kiểm tra liên quan đến tư duy logic, suy luận và đánh giá mức độ vận dụng kiến thức vật lí vào các hiện tượng thực tiễn cuộc sống của học sinh. Ví dụ : Vì sao khi pha nước chanh, người ta thường làm cho đường tan trong nước rồi mới bỏ đá lạnh vào, chứ lại không bỏ đá lạnh vào trước rồi bỏ đường vào sau?

Một số bài tập định tính có nội dung thực tiễn có thể chuyển thành một dạng của bài tập thí nghiệm, cụ thể là khi giáo viên yêu cầu học sinh sử dụng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của dự đoán kết quả hiện tượng, lời giải thu được bằng con đường suy luận từ lý thuyết, hay kiểm tra tính đúng đắn của sự dự đoán kết quả hiện tượng. b) Bài tập định lượng có nội dung thực tiễn

Bài tập định lượng là các bài tập có dữ liệu cụ thể, yêu cầu học sinh phải sử dụng một chuỗi các phép tính toán để giải ra được một kết quả là đáp số định lượng như một công thức, một giá trị bằng số. [7, tr. 115]

8

Trong quá trình dạy học, giáo viên sử dụng các bài tập định lượng trong phần xây dựng mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí, biến đổi từ công thức vật lí này sang công thức vật lí khác. Giải các bài tập định lượng yêu cầu học sinh phải có nền tảng tính toán toán học tốt, tuy nhiên bên cạnh đó yêu cầu tư duy, suy luận logic khi vận dụng các khái niệm, định luật vật lí vào tính toán cũng đòi hỏi yêu cầu cao.

Loại bài tập định lượng có nội dung thực tiễn phải bao gồm được các vấn đề có liên quan trực tiếp đến thực tế đời sống, các hiện tượng thiên nhiên, các quy luật vật lí gần gũi với lao động sản xuất và sinh hoạt hàng ngày của học sinh. Nhưng vì lí do giúp dễ dàng cụ thể hóa các hiện tượng vật lí ngoài đời sống vào bài tập định lượng để các em học sinh dễ tính toán, các bài tập định lượng có nội dung thực tiễn sẽ thường bao gồm các vấn đề thực tiễn được thu hẹp và đơn giản hóa đi nhiều so với thực tế.

Có thể chia bài tập định lượng có nội dung thực tiễn thành hai loại: Bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp. [7, tr. 115-116] Bài tập định lượng có nội dung thực tiễn tập dượt: Là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ bao gồm các phép tính toán và biến đổi rất đơn giản. Đây là các bài tập có nhiệm vụ củng cố, khắc sâu kiến thức vừa học. Giáo viên có thể đưa ra các bài tập định lượng có nội dung thực tiễn tập dượt làm nhiệm vụ học tập cho học sinh trong các trường hợp giúp học sinh hiểu rõ công thức, định luật vừa học, biểu diễn và sử dụng đúng đơn vị vật lí của một số đại lượng, đồng thời liên hệ và vận dụng những bài tập đơn giản đó vào các hiện tượng vật lí thực tiễn, làm cơ sở để giải các bài tập vật lí phức tạp hơn.

Bài tập định lượng có nội dung thực tiễn tổng hợp: Là bài tập mà học sinh cần vận dụng tổng hợp nhiều kiến thức vật lí như khái niệm, định luật khác nhau và nắm rõ các kiến thức vật lí ngoài thực tiễn đời sống để giải đáp được yêu cầu bài toán đưa ra. Loại bài tập này thường bao gồm lượng kiến 9

thức từ hơn một hoặc nhiều bài học gộp lại, không chỉ giúp học sinh đơn thuần ghi nhớ và vận dụng nhuần nhuyễn các kiến thức của từng bài học, mà còn giúp học sinh nhận thấy được mối liên hệ giữa các phần kiến thức vật lí với nhau. Học sinh khi giải các bài tập định lượng có nội dung thực tiễn tổng hợp sẽ phải rèn luyện kĩ năng phân tích hiện tượng thức tiễn phức tạp thành nhiều phần kiến thức đơn giản hơn tuân theo các định luật vật lí đã được học, rồi từ đó lại tổng hợp các phần kiến thức nhỏ lại để giải quyết cả một hiện tượng thực tế phức tạp.

Các bài tập định lượng thường yêu cầu học sinh chú trọng về tính toán toán học, tuy nhiên bản chất của các công thức đó lại mang ý nghĩa vật lí và mục đích của các bài tập định lượng là để học sinh hiểu rõ hơn về các định luật cũng như quy luật vật lí. Chính vì thế giáo viên khi hướng dẫn học sinh giải bài tập định lượng cần lưu ý tránh để các em giải bài tập một cách máy móc nhớ công thức, phải để các em phân tích được bản chất vật lý từ bài tập, từ đó tìm được định lí và công thức áp dụng thích hợp. c) Bài tập thí nghiệm có nội dung thực tiễn

Bài tập thí nghiệm có nội dung thực tiễn là dạng bài tập yêu cầu học sinh phải làm thí nghiệm để kiểm nghiệm tính đúng đắn của các lời giải suy luận từ lý thuyết hoặc lấy số liệu nhằm phục vụ cho việc giải bài tập có nội dung thực tiễn.

Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm vật lí đơn giản, học sinh có thể tự tìm hoặc tự chế tạo được các dụng cụ thí nghiệm tại nhà, dễ dàng tiến hành thí nghiệm cũng như phân tích kết quả thu được. Tuy nhiên học sinh phải tới phòng thí nghiệm chuyên dụng để làm thí nghiệm đối với những thí nghiệm có yêu cầu cao, ví dụ các thí nghiệm có điều kiện thí nghiệm đặc biệt, dụng cụ thí nghiệm phức tạp, thí nghiệm cần giáo viên hướng dẫn để đảm bảo an toàn cũng như chất lượng kết quả thu hoạch được.

10

Bài tập thí nghiệm có nội dung thực tiễn có thể có dạng định tính hoặc định lượng. Từ các thí nghiệm, học sinh có thể dễ dàng lấy được các kết quả thí nghiệm dưới dạng số liệu, tuy nhiên bản chất vật lí và sự giải thích các hiện tượng thí nghiệm xảy ra lại bị học sinh xem nhẹ. Chính vì thế giáo viên khi dạy các bài tập thí nghiệm có nội dung thực tiễn cần chú ý học sinh đi sâu vào các định luật, quy luật vật lí để giải thích, làm rõ các hiện tượng vật lí thực tế.

1.2. Năng lực giải quyết vấn đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí 1.2.1. Khái niệm năng lực Theo dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể: “Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,…Năng lực của cá nhân được đánh giá qua phương thức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống”. [5] 1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề là gì?

“Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh được hiểu là sự huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ, xúc cảm, động cơ của học sinh đó để giải quyết các tình huống thực tiễn trong bối cảnh cụ thể mà các giải pháp không có sẵn ngay lập tức.” [10, tr. 41] 1.2.3. Năng lực giải quyết vấn đề trong học tập vật lí Vật lí là một ngành khoa học cơ bản, nó là cơ sở để nghiên cứu của mọi ngành khoa học tự nhiên như hóa học, thiên văn học, địa chất học, sinh học…

Vật lí học ở trường THPT chủ yếu là vật lí thực nghiệm và sử dụng phương pháp thực nghiệm để nghiên cứu và đi tìm chân lí khách quan.

11

Học sinh và các nhà khoa học vật lí không giống nhau. Các nhà khoa học vật lí tìm kiếm quy luật, định luật vật lí cho nhân loại, còn học sinh chỉ học tập và tìm kiếm kiến thức vật lí cho bản thân. Đối với nhân loại, các kiến thức vật lí được nghiên cứu và giảng dạy trong nhà trường đều là chân lí đã được khẳng định tính đúng đắn thông qua thực nghiệm và lịch sử. Tuy nhiên, đối với học sinh, các kiến thức vật lí đó đều là các kiến thức mới mẻ, cần được tiếp thu và khám phá trong quá trình học tập vật lí tại nhà trường.

Mỗi kiến thức vật lí mới, mỗi bài học vật lí mới chính là những tình huống có vấn đề đưa ra đối với các em học sinh trong quá trình tiếp thu kiến thức. Trong học tập vật lí, tùy vào mỗi trường hợp cụ thể, học sinh cần xác định được tình huống hoặc vấn đề phát sinh, từ đó suy nghĩ, suy luận, vận dụng các khả năng để đề xuất ra những phương án giải quyết và vượt qua được khó khăn.

NL GQVĐ trong học tập vật lí chính là khả năng tổng hợp các kĩ năng, kĩ xảo của bản thân học sinh để có thể giải quyết các vấn đề vật lí đặt ra một cách nhanh chóng, hiệu quả. Học sinh có NL GQVĐ trong học tập vật lí không chỉ dễ dàng tiếp cận, lĩnh hội được với kiến thức vật lí mới mà còn nắm rõ được bản chất, quy luật vật lí, từ đó vận dụng giải thích và lí giải được các hiện tượng vật lí trong thực tế đời sống.

1.2.4. Các mức độ năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí Có nhiều cách để phân chia mức độ NL GQVĐ của học sinh trong học tập vật lí, ở đây tôi dựa vào mức độ học sinh tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề để xây dựng các mức độ GQVĐ.

Mức độ thứ nhất: Giáo viên đưa ra tình huống hoặc bài toán vật lí có vấn đề, đề xuất các phương pháp giải quyết vấn đề và thực hiện giải quyết vấn đề

12

đã đặt ra. Học sinh theo dõi quá trình, rút ra nhận xét, kết luận về vấn đề vật lí đó dưới sự hướng dẫn và trợ giúp của giáo viên.

Mức độ thứ hai: Giáo viên đưa ra tình huống hoặc bài toán vật lí có vấn đề và đề xuất các phương án giải quyết. Học sinh tham gia vào quá trình lựa chọn phương pháp để giải quyết vấn đề đó. Sau đó học sinh rút ra nhận xét, kết luận về vấn đề đã giải quyết.

Mức độ thứ ba: Học sinh chủ động tìm ra được tình huống hoặc bài toán vật lí có vấn đề. Học sinh đề xuất các phương án giải quyết vấn đề và thực hiện các phương án đề giải quyết vấn đề đã đặt ra. Sau đó học sinh nhận xét, kết luận và điều chỉnh lại phương pháp, cách thức tiếp cận một cách hợp lí và nhanh chóng nhất.

Việc xác định các mức độ NL GQVĐ của HS trong dạy học vật lí rất quan trọng, đây là cơ sở để xây dựng các bộ tiêu chí đánh giá NL GQVĐ của học sinh trong từng tiến trình dạy học cụ thể và trong việc hệ thống các bài tập vật lí cho phù hợp với mục tiêu phát triển NL GQVĐ cho học sinh.

1.2.5. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề Bảng 1.1. Thành tố năng lực, chỉ số hành vi, mức độ biểu hiện của NLGQVĐ [2]

Năng lực

Chỉ số

thành tố

hành vi

1.

Tìm 1.1.

hiểu vấn hiểu đề

Mức độ biểu hiện

Tìm M1: Quan sát, mô tả được các quá trình, hiện tượng tình trong tình huống để làm rõ vấn đề cần giải quyết

huống vấn M2: Giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cuối cùng đề

cần thực hiện để làm rõ vấn đề cần giải quyết M3: Phân tích, giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cần thực hiện và phát hiện vấn đề cần giải quyết

1.2.

Phát M1: Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện

hiện vấn đề tượng, trình bày được một số câu hỏi riêng lẻ

13

cần nghiên M2: Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện cứu

tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần giải quyết M3: Từ thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề và xác định được vấn đề cần giải quyết Phát M1: Sử dụng được ít nhất một phương thức (văn

1.3.

biểu vấn đề bản, hình vẽ, biểu bảng, lời nói,…) để diễn đạt lại vấn đề M2: Sử dụng được ít nhất hai phương thức để diễn đạt lại vấn đề M3: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng hai phương thức và phân tách thành các vấn đề bộ phận 2.

Đề 2.1.

Diễn M1: Diễn đạt lại được tình huống một cách đơn

xuất giải đạt lại tình giản pháp

huống bằng M2: Diễn đạt lại được tình huống trong đó có sử ngôn của

ngữ dụng các hình vẽ, kí hiệu để làm rõ thông tin của chính tình huống

mình

M3: Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác nhau một cách linh hoạt

2.2.

Tìm M1: Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và

kiếm thông phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ tin

liên các nguồn khác nhau.

quan

đến M2: Lựa chọn được nguồn thông tin về kiến thức và

vấn đề

phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề và đánh giá nguồn thông tin đó.

M3: lựa chọn được toàn bộ các nguồn thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề cần thiết và đánh giá được độ tin cậy của 14

nguồn thông tin 2.3.

Đề M1: Thu thập, phân tích thông tin liên quan đến vấn

xuất

giải đề; xác định thông tin cần thiết để giải quyết vấn đề

pháp

giải M2: Đưa ra phương án giải quyết vấn đề (đề xuất

quyết

vấn gải thuyết, phương án kiểm tra giả thuyết bằng suy

đề

luận lí thuyết hoặc thực nghiệm) M3: Đưa ra phương án, lựa chọn phương án tối ưu, lập kế hoạch thực hiện

3. Thực 3.1. Lập kế M1: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện hiện giải hoạch

cụ cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng văn

pháp giải thể để thực bản quyết

hiện

giải M2: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện

vấn đề

pháp

cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ, hình vẽ M3: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể, thuyết minh các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ, hình vẽ

3.2.

Thực M1: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn đề

hiện

giải cụ thể, giả định (vấn đề học tập) mà chỉ cần huy

pháp

động một kiến thức, hoặc tiến hành một phép đo, tìm kiếm, đánh giá một thông tin cụ thể M2: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động ít nhất hai kiến thức, hai phép đo,… để giải quyết vấn đề M3: Thực hiện giải pháp cho một chuỗi vấn đề liên tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ chính quá trình giải quyết vấn đề

3.3.

Đánh M1: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết

giá và điều vấn đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn chỉnh

các M2: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết 15

bước

giải vấn đề, phát hiện ra sai sót, khó khăn và đưa ra

quyết cụ thể những điều chỉnh ngay trong M3: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết trình vấn đề , phát hiện ra sai sót, khó khăn, đưa ra những

quá

thực hiện

điều chỉnh và thực hiện việc điều chỉnh

4. Đánh 4.1.

Đánh M1: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp án

giá việc giá

quá và rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể M2:

giải

trình

giải Đánh giá được kết quả cuối cùng và chỉ ra nguyên

quyết

quyết

vấn nhân của kết quả thu được

vấn

đề, đề và điều M3: Đánh giá việc giải quyết vấn đề. Đề ra giải

phát hiện chỉnh việc pháp tối ưu hơn để nâng cao hiệu quả giải quyết vấn vấn mới

đề giải

quyết đề

vấn đề 4.2.

Phát M1: Đưa ra khả năng ứng dụng của kết quả thu

hiện vấn đề được trong tình huống mới cần

giải M2: Xem xét kết quả thu được trong tình huống

quyết mới

mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết M3: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết và diễn đạt vấn đề mới cần giải quyết.

1.2.6. Các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề Đánh giá theo năng lực là đánh giá kiến thức, kỹ năng và thái độ trong bối cảnh có ý nghĩa. Theo quan điểm giáo dục phát triển, thì đánh giá kết quả giáo dục phải hướng tới việc xác định sự tiến bộ của người học. Vì vậy đánh giá năng lực người học được hiểu là đánh giá khả năng áp dụng những kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống thực tiễn. Theo [8] đánh giá năng lực GQVĐ của người học cũng như đánh giá các năng lực

16

khác thì không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trọng tâm mà chú trọng đến khả năng vận dụng sáng tạo tri thức trong những tình huống sáng tạo khác nhau. Đánh giá năng lực thông qua các sản phẩm học tập và quá trình học tập của người học, đánh giá năng lực người học được thực hiện bằng một số phương pháp (công cụ) sau: - Đánh giá qua quan sát: Đánh giá qua quan sát là thông qua quan sát mà đánh giá các thao tác, động cơ, các hành vi, kỹ năng thực hành và kỹ năng nhận thức như là cách GQVĐ trong một tình huống cụ thể. Để đánh giá qua quan sát, GV cần tiến hành các hoạt động: + Xây dựng mục tiêu, đối tượng, nội dung, phạm vi cần quan sát. + Đưa ra các tiêu chí cho từng nội dung quan sát (thông qua các biểu hiện của các năng lực cần đánh giá) + Thiết lập bẳng kiểm phiếu quan sát. + Ghi chú những thông tin chính vào phiếu quan sát. + Quan sát và ghi chép đầy đủ những biểu hiện quan sát được vào phiếu quan sát và đánh giá.

- Đánh giá qua hồ sơ học tập: Hồ sơ học tập là tài liệu minh chứng cho sự tiến bộ của cá nhân, trong đó mỗi cá nhân tự đánh giá về bản thân, nêu những điểm mạnh, điểm yếu, sở thích của mình, tự ghi kết quả học tập, tự đánh giá đối chiếu với mục tiêu đã đặt ra để nhận ra sự tiến bộ hoặc chưa tiến bộ của mình, từ đó tìm nguyên nhân và cách khắc phục trong thời gian tới. Hồ sơ học tập có ý nghĩa quan trọng đối với mỗi cá nhân, giúp người học tìm hiểu về bản thân, khuyến khích hứng thú học tập và hoạt động tự đánh giá. Từ đó thúc đẩy mỗi cá nhân chú tâm và có trách nhiệm với nhiệm vụ học tập của mình.

- Tự đánh giá: Tự đánh giá là một hình thức mà người học tự liên hệ phần nhiệm vụ đã thực hiên với các mục tiêu của quá trình học, người học sẽ

17

học cách đánh giá các nỗ lực và tiến bộ cá nhân, nhìn lại quá trình và phát hiện những điều cần thay đổi để hoàn thiện bản thân.

- Đánh giá qua bài kiểm tra: Đánh giá qua bài kiểm tra là một hình thức giáo viên đánh giá năng lực học sinh bằng cách giáo viên cho đề kiểm tra trong một thời gian nhất định để học sinh hoàn thành, sau đó giáo viên chấm bài và cho điểm. Qua bài kiểm tra, giáo viên đánh giá được ở học sinh những kĩ năng và kiến thức, qua đó giáo viên có thể điều chỉnh các hoạt động dạy học và có biện pháp giúp đỡ đến từng học sinh.

- Đánh giá đồng đẳng: là một quá trình trong đó các nhóm người học trong lớp sẽ đánh giá công việc lẫn nhau dựa theo tiêu chí đã định sẵn. Đánh giá đồng đẳng giúp người học làm việc hợp tác, cho phép người học tham gia nhiều hơn vào quá trình học tập đánh giá. Qua đó phản ánh được năng lực của người đánh giá về sự trung thực, linh hoạt, nhạy bén và khả năng tập trung.

Như vậy, trong việc đánh giá năng lực GQVĐ cũng như các năng lực khác giáo viên cần sử dụng đồng bộ các công cụ đánh giá trên cùng với bài kiểm tra kiến thức kĩ năng. Khi xây dựng các công cụ đánh giá cần xác định rõ mục tiêu, biểu hiện của năng lực cần đánh giá để từ đó xây dựng các tiêu chí một cách cụ thể rõ ràng.

1.2.7. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua bài tập vật lí có nội dung thực tiễn a. Mối quan hệ giữa dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

Con đường hình thành và phát triển năng lực là con đường luyện tập, học tập có mục đích, có hệ thống và có cơ sở khoa học. Con đường hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cũng chính là con đường luyện tập các kĩ

18

năng, kỉ xảo, cách thức giải quyết vấn đề một cách có mục đích, có hệ thống và có cơ sở khoa học rõ ràng.

Dạy học chính là con đường mà giáo viên là người hướng dẫn, trợ giúp, tổ chức các hoạt động và nhiệm vụ học tập cho học sinh, nhằm rèn luyện cho học sinh các kĩ năng, kỉ xảo, phẩm chất để đạt được các mục đích giáo dục cụ thể. Dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn chính là dạy học vật lí có sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn vào trong quá trình giảng dạy nhằm đạt được các hiệu quả học tập mong muốn. Thông qua dạy học bài tập có nội dung thực tiễn, giáo viên vừa giúp cho học sinh luyện tập các kĩ năng giải bài tập, vừa giúp học sinh liên hệ giữa các bài tập vật lí khô khan trong sách vở với các kiến thức vật lí ngoài thực tiễn sinh hoạt đời sống, lao động sản xuất địa phương.

Thông qua dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn, giáo viên đưa ra cho học sinh các tình huống vật lí phong phú, đa dạng, gắn liền với sinh hoạt sản xuất hay các hiện tượng vật lí thường xuyên xảy ra trong tự nhiên, giúp học sinh rèn luyện khả năng phát hiện tình huống có vấn đề cần giải quyết từ tình huống thực tiễn cho trước. Đứng trước tình huống có vấn đề thực tiễn đó, học sinh bắt buộc phải vận dụng các kĩ năng, kĩ xảo, kiến thức và kinh nghiệm đã được học tập, rèn luyện trước đó để vận dụng tìm ra các phương án giải quyết vấn đề đặt ra một cách hiệu quả và nhanh chóng. Dưới các phương pháp dạy học và tổ chức hoạt động học tập của giáo viên, học sinh sẽ thường xuyên được tiếp xúc với các vấn đề thực tiễn khác nhau, rèn luyện được các kĩ năng giải quyết tình huống một cách nhanh nhạy, linh hoạt và hiệu quả. Từ đó NL GQVĐ của HS sẽ được hình thành, củng cố và phát triển dần dần.

Như vậy, dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn và việc hình thành, phát triển NL GQVĐ của học sinh có mối liên hệ mật thiết với nhau. Giáo viên sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học vật lí một cách

19

thường xuyên, có hệ thống, có mục đích học tập rõ ràng chính là một phương pháp nhằm hình thành và phát triển NL GQVĐ của học sinh một cách có hiệu quả. Ngược lại, nhờ có NL GQVĐ mà học sinh có thể hoàn thành các nhiệm vụ học tập một cách nhanh chóng và chính xác. Nhờ có NL GQVĐ, học sinh có thể dễ dàng tìm ra các tình huống có vấn đề trong các bài toán vật lí thực tiễn, nhanh chóng lựa chọn các phương án giải quyết tối ưu và rút ra nhận xét, kết luận một cách chính xác, khoa học. b. Các yếu tố hưởng đến việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn

Về phía giáo viên - Yếu tố nhận thức + Yếu tố tiên quyết quyết định đến sự hình thành và phát triển NL GQVĐ cho học sinh thông qua dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn là nhận thức của giáo viên. Nhận thức của giáo viên về việc sẽ phát triển NL GQVĐ cho học sinh theo phương pháp nào sẽ quyết định những mục tiêu và hành vi của giáo viên trong tổ chức dạy học, trong mục tiêu, nội dung, phương pháp, kĩ thuật dạy học... Chính vì vậy, người giáo viên nếu muốn bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh thông qua sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học vật lí thì cần có ý thức, định hướng và xây dựng quy trình dạy học theo mục đích này ngay từ đầu để đạt được hiệu quả và chất lượng giảng dạy mong muốn.

- Yếu tố năng lực +Yếu tố thứ hai ảnh hưởng đến chất lượng bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh thông qua dạy học vật lí sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn là năng lực của giáo viên. Năng lực của giáo viên ở đây được hiểu là khả năng vận dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học vào việc tổ chức hoạt động dạy học trên lớp cụ thể để tiết học đạt được mục đích và nhiệm vụ dạy học đặt ra.

20

Để việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh được hiệu quả, giáo viên phải áp dụng tốt, linh hoạt, sáng tạo các phương pháp, kĩ thuật dạy học phù hợp, hệ thống các bài tập thực tiễn hợp lí, logic với từng nhiệm vụ học tập nhất định, điều kiện hoàn cảnh học sinh và chương trình giáo dục cụ thể.

Giáo viên nên chủ động được bồi dưỡng, tập huấn các kĩ năng cần thiết, trao đổi kinh nghiệm, chuyên môn với các đồng nghiệp để rút kinh nghiệm và hoàn thiện năng lực của bản thân. Ngoài ra tránh để các yếu tố chủ quan khác chi phối đến quá trình dạy học như tâm trạng, thái độ, lòng nhiệt tình,...

Về phía học sinh - Yếu tố nhận thức + Yếu tố nhận thức là một yếu tố đóng vài trò tiên quyết trong việc bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh trong dạy học vật lí sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn. Muốn học sinh có thể hình thành và phát triển NL GQVĐ một cách hiệu quả thì trước hết học sinh phải nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của NL GQVĐ đối với bản thân. Sau khi nhận thức được tầm quan trọng và ý nghĩa của NL GQVĐ, học sinh mới chủ động, tự giác, tích cực phối hợp và hoàn thành các nhiệm vụ học tập được giáo viên giao để phát triển NL đó. + Đối với việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn vào dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh thì yếu tố nhận thức càng quan trọng hơn nữa.

Học sinh thường có xu hướng cảm thấy hệ thống bài tập rất khô khan và thường bài xích việc làm bài tập như một nhiệm vụ ép buộc của giáo viên. Nếu học sinh không nhận thức được tầm quan trọng và ý nghĩa của hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn đối với sự phát triển năng lực của bản thân thì sẽ phát sinh tính thiếu tự giác, làm bài chống đối, thiếu tinh thần trách nhiệm và thiếu sự tham gia tích cực trong quá trình học tập. Chính vì vậy, giáo viên cần giúp học sinh nhận thức được 21

tầm quan trọng của việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn vào dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ để các em tích cực, chủ động, ham học hỏi và có tinh thần cầu tiến trong học tập, giúp quá trình dạy và học đạt được hiệu quả tối ưu.

- Yếu tố năng lực + Học sinh THPT đang ở giai đoạn cơ thể và thể chất phát triển mạnh mẽ, nên trí tuệ và năng lực cũng được tạo điều kiện để hoàn thiện và phát triển. Ở lứa tuổi này hoạt động tư duy trừu tượng, tư duy lí luận rất sáng tạo và sâu sắc.

Những năng lực như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa,... nếu được rèn luyện và củng cố một cách có hệ thống thì cũng sẽ phát triển mạnh mẽ. + Đối với việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn vào dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ cho học sinh, yếu tố năng lực của học sinh chiếm vai trò rất quan trọng. Khả năng tư duy logic, khám phá, suy luận, nhận biết các vấn đề mới, đề xuất các phương án khác nhau, lựa chọn ra phương án tối ưu và rút ra được những kết luận cuối cùng đều nắm giữ những ý nghĩa nhất định trong cấu trúc của NL GQVĐ. Ngoài ra vì bài tập có nội dung thực tiễn sẽ gắn liền với các yếu tố tự nhiên, lao động sản xuất, sinh hoạt hàng ngày của học sinh, nên năng lực thực tiễn, kinh nghiệm, vốn sống và sự hiểu biết ngoài sách vở đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình giải quyết vấn đề của các bài toán vật lí và khả năng liên hệ từ bài toán trong sách vở tới thực tiễn của học sinh. + Giáo viên nên chú ý và có phương pháp dạy học hiệu quả để hạn chế học sinh hay mắc phải một số những lỗi thông thường trong tư duy các bước của giải quyết vấn đề như : ∙ Học sinh có khuynh hướng tham khảo và sử dụng những phương án giải quyết đã có sẵn, lười tư duy và khám phá ra phương án mới tối ưu hơn. ∙ Suy nghĩ và lựa chọn sai đúng theo cảm tính, trực giác.

22

∙ Cứng nhắc trong việc đổi mới tư duy, không tự tin vào năng lực và trí tuệ của bản thân.

- Yếu tố tâm lý + Học sinh THPT có thể tiếp thu cái mới rất nhanh, nhưng lại hời hợt, chủ quan. Đối mặt với các yêu cầu cao trong học tập thường mang tâm lí thiếu tự tin, áp lực, lo sợ, nôn nóng. Những yếu tố tâm lý như vậy đều có ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh, cụ thể một vài biểu hiện tiêu cực như sau : ∙ Đối mặt với tình huống có vấn đề khó thường không tự tin vào bản thân, phủ nhận bản thân, bỏ cuộc, dẫn đến không thể tìm ra vấn đề cần giải quyết, không đưa ra được phương án giải quyết vấn đề đó. ∙ Vội vàng, nôn nóng thể hiện bản thân nên trong quá trình lựa chọn các giải pháp đã bỏ quên yếu tố cẩn thận, thận trọng, lựa chọn phương án nhanh chóng nhưng hiệu quả chưa cao, dễ mắc phải sai lầm và thiếu sót. ∙ Thiếu ý chí cầu tiến, thiếu quyết tâm và tinh thần học hỏi, gặp khó liền bỏ và thụ động vào sự trợ giúp từ bạn bè, thầy cô. + Từ những yếu tố tâm lý dễ mắc phải của học sinh, yêu cầu giáo viên trong quá trình dạy học phải tập trung chú ý tạo một môi trường học tập tích cực, thân thiện, lành mạnh, giúp học sinh phát huy tối đa ưu điểm của bản thân và khắc phục những nhược điểm để bồi dưỡng NL GQVĐ một cách hiệu quả. c. Quy trình sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Quá trình sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh là một quá trình lâu dài, tuần tự và thận trọng. GV phải xác định được ý nghĩa của từng bước trong quá trình, từ việc giúp HS nhận thức được tầm quan trọng của NL GQVĐ, đến hướng dẫn,

23

rèn luyện, giúp học sinh bồi dưỡng NL GQVĐ thông qua các bài tập thực tiễn. Việc bồi dưỡng NL GQVĐ phải đi từ cơ bản đến phức tạp, từ dễ đến khó và phải phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh của từng đối tượng học sinh.

Dưới đây là quy trình chung trong sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh : Bước 1. Xác định nội dung, mục tiêu kiến thức cần dạy theo đúng quy định của chuẩn kiến thức, kĩ năng trong chương trình.

Bước 2. Xác định mục tiêu dạy học là sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

Bước 3. Lập kế hoạch kiểm tra, đánh giá, điều tra thực tiễn NL GQVĐ của học sinh và khả năng sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong quá trình học tập.

Bước 4. Xây dựng và biên tập hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn theo mục tiêu dạy học.

Bước 5. Lập kế hoạch sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn đã soạn thảo trong dạy học vật lí.

Bước 6. Thiết kế các tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn đã soạn thảo nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

- Xác định hình thức tổ chức dạy học và phương pháp dạy học phù hợp với mục tiêu kiến thức, kĩ năng.

- Xác định các nhiệm vụ học tập của HS, hoạt động của GV, sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn trong các nhiệm vụ học tập một cách hệ thống và hợp lí.

- Xác định được những hành vi NL GQVĐ nào được bồi dưỡng, phát triển sau mỗi nhiệm vụ học tập và mỗi tiến trình dạy học.

Bước 7. Triển khai dạy học theo các tiến trình dạy học đã thiết kế.

24

Bước 8. Đánh giá kết quả hoạt động dạy học, điều chỉnh, cải thiện lại hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn nếu cần thiết. Đề xuất các phương án nhằm nâng cao và phát triển NL GQVĐ của họ sinh.

1.3. Cách thức xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn 1.3.1. Nguyên tắc xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn Để xây dựng được bài tập có nội dung thực tiễn đạt được hiệu quả và mục tiêu dạy học, cần xây dựng bái tập có nội dung thực tiễn dựa vào các nguyên tắc sau: a. Bài tập có nội dung thực tiễn phải bám sát chương trình dạy học và thực hiện mục tiêu bài học

Bài tập có nội dung thực tiễn với vai trò là một loại bài tập trong hệ thống bài tập nên cũng phải đạt được yêu cầu chung đối với bài tập. Bài tập có nội dung thực tiễn là phương tiện dạy học để giáo viên giúp học sinh củng cố, khắc sâu và nâng cao các kiến thức đã học, chính vì vậy chúng phải bám sát với kiến thức trong chương trình giảng dạy.

Khi xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn phải đảm bảo bài tập phù hợp với ý đồ về mặt phương pháp dạy học của giáo viên, phục vụ công việc giảng dạy để đạt được mục tiêu bài dạy. Kiến thức trong mỗi bài tập tuy có liên hệ thực tiễn nhưng không được xa dời kiến thức giảng dạy trong nhà trường, phải nằm trong hệ thống kiến thức được quy định ở mỗi bài, mỗi chương, mỗi phần.

Ngoài ra giáo viên khi xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn phải xác định đúng vị trí của của các bài tập trong tiến trình dạy học để mỗi bài tập đáp ứng được yêu cầu mục tiêu dạy học đề ra và đạt được hiệu quả giảng dạy tốt nhất. b. Bài tập có nội dung thực tiễn phải đảm bảo tính kiến thức chính xác, khoa học đúng đắn

Bài tập có nội dung thực tiễn được xây dựng không chỉ nhằm củng cố và khắc sâu các kiến thức được học, mà còn phát triển và bồi dưỡng các năng lực 25

cần thiết ở người học, chính vì vậy yêu cầu quan trọng đối với bài tập có nội dung thực tiễn là phải chứa đựng những kiến thức cơ bản, đảm bảo tính chính xác, khoa học. Các kiến thức được sử dụng trong bài tập có nội dung thực tiễn phải có cơ sở khoa học chính xác, được xây dựng dựa trên nghiên cứu khoa học đúng đắn.

Khi xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn phải diễn đạt các bài tập bằng ngôn ngữ chính xác cả về ngữ pháp và nội dung khoa học. Vì Việt Nam có rất nhiều vùng miền và mỗi miền lại sử dụng ngôn ngữ không giống nhau, nên khi sử dụng ngôn ngữ cần chú ý sử dụng ngôn ngữ toàn dân, đúng chuẩn quy định của Bộ giáo dục, không nên sử dụng ngôn ngữ có tính địa phương để tránh khiến học sinh không hiểu bài tập hoặc hiểu không trọn vẹn bài tập.

Nếu thể hiện các bài tập có nội dung thực tiễn thông qua hình ảnh, đồ thị, bảng biểu hay video, clip thì phải làm cho nội dung bài tập được toát lên một cách chính xác và khoa học. Nội dung và diễn biến hiện tượng phải được diễn tả nhanh chóng và rõ ràng, những dữ kiện cốt lõi hay những câu hỏi mang tính quan trọng phải được thể hiện rõ để học sinh không bị rối và mất tập trung trong quá trình làm bài tập. c. Bài tập có nội dung thực tiễn phải có tính hệ thống và sư phạm

Bài tập có nội dung thực tiễn phải đảm bảo được tính hệ thống, các bài tập phải có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và gắn chặt với mục tiêu, yêu cầu của bài học, phục vụ cho tiến trình dạy học và góp phần phát triển các năng lực thiết yếu của học sinh.

Mỗi bài tập có nội dung thực tiễn sẽ có nhiệm vụ phát triển một kĩ năng, hành vi năng lực nhất định của học sinh, chính vì vậy xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn phải đảm bảo tính hệ thống, bao phủ được toàn bộ các kĩ năng phát triển cần thiết để đảm bảo hiệu quả đồng bộ của bài tập. Tuy nhiên, với số lượng bài tập cho mỗi giờ lên lớp không quá nhiều, giáo viên phải chú ý đảm bảo được sự cân bằng giữa bài tập có nội dung thực tiễn và các loại bài tập khác.

26

Hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn phải đa dạng, phong phú, có loại đơn giản, nâng cao hay sáng tạo ở nhiều mức độ khác nhau nhưng vẫn phải đảm bảo tính vừa sức với học sinh. Các bài tập có nội dung thực tiễn phải thể hiện được mức độ khó tăng dần nhưng không vượt quá giới hạn yêu cầu về kiến thức của chương trình. So với các dạng bài tập khác, yêu cầu về độ khó của bài tập có nội dung thực tiễn là khó khăn hơn nhiều, vì nội dung của chúng gắn liền với sự đa dạng và phong phú của thực tế đời sống. d. Bài tập có nội dung thực tiễn phải gần gũi với sinh hoạt và lao động sản xuất với học sinh

Bản chất của bài tập có nội dung thực tiễn là có nội dung gắn liền với sinh hoạt và lao động sản xuất hàng ngày xung quanh học sinh nên khi xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn yêu cầu giáo viên phải bám sát với thực tiễn, các điều kiện đề bài hay các yêu cầu đều phải gắn liền với các hiện tượng thực tế.

Nội dung bài tập có nội dung thực tiễn phải chứa đựng một mâu thuẫn vừa sức, các tình huống phải xuất phát từ thực tiễn, hình ảnh chân thực, gần gũi, kết nối với cuộc sống hàng ngày của học sinh. Khi giáo viên tìm kiếm các hiện tượng từ thực tiễn, các hiện tượng thiên nhiên hoặc những sự kiện xảy ra trong đời sống, giáo viên thường lấy những hình ảnh, video, clip có nguồn gốc từ internet, sách báo, nên có thể nội dung chỉ phục vụ mục đích của tác giả mà không hoàn toàn gắn liền với nội dung kiến thức bài tập. Trong trường hợp đó, giáo viên nên lựa chọn thật phù hợp các hiện tượng thực tế gắn với yêu cầu và mục đích xây dựng bài tập để tránh làm học sinh phân tâm và không đạt được hiệu quả dạy học mong muốn.

1.3.2. Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn Đối với việc xây dựng và khai thác các bài tập có nội dung thực tiễn cho một giờ học trên lớp hay một phần kiến thức, xuất phát từ những yêu cầu và

27

nguyên tắc của bài tập có nội dung thực tiễn như đã trình bày ở trên, có thể thực hiện xây dựng theo quy trình gồm ba bước sau : a. Chuẩn bị kiến thức, kĩ năng, công cụ để xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn

Trước khi tiến hành xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn, cần căn cứ vào mục tiêu và nội dung chương trình và sách giáo khoa để phân tích nội dung kiến thức của phần đó. Trong đó, cần phân tích rõ mục tiêu bài học, nội dung và kiến thức trong từng đơn vị bài học, từng chương cụ thể ứng với phần đó, xác định mối liên hệ giữa các đơn vị kiến thức và chỉ ra những kiến thức liên quan tới thực tiễn.

Xác định được cấu trúc của hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn, xác định được chức năng, nhiệm vụ và nội dung của từng loại bài tập có nội dung thực tiễn cụ thể trong tiến trình dạy học. Chỉ rõ từng bài tập có nội dung thực tiễn sẽ phục vụ rèn luyện và phát triển kĩ năng nào của học sinh, áp dụng các bài tập đó trong những hoạt động dạy học và trong những tình huống sư phạm nào, từ đó phân bổ và xác định số lượng các bài tập có nội dung thực tiễn cho từng bài học và cho cả phần.

Tìm hiểu kĩ các ứng dụng kĩ thuật, các hoạt động sinh hoạt, hoạt động lao động sản xuất, các quy luật, hiện tượng thực tiễn và các kiến thức thực tiễn có liên quan tới nội dung bài học hoặc phần học.

Chú ý tới trình độ nhận thức, học lực, điều kiện hoàn cảnh của từng vùng, từng lớp học sinh để lựa chọn và xác định kiến thức phù hợp với người học, để hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn đạt hiệu quả như mong muốn. b. Tiến hành xây dựng, biên soạn bài tập có nội dung thực tiễn

Để tiến hành xây dựng, soạn thảo bài tập có nội dung thực tiễn đạt được hiệu quả, giáo viên cần phải tìm hiểu, đọc và tham khảo nhiều tài liệu, sách bài tập, báo,.. đã được biên soạn. Số lượng thông tin và tài liệu giáo viên thu

28

thập được sẽ quyết định tới hiệu quả xây dựng và soạn thảo bài tập, giáo viên thu thập và tham khảo được càng nhiều thông tin và tài liệu thì quá trình xây dựng và soạn thảo sẽ càng nhanh chóng và đạt chất lượng cao hơn. Giáo viên có thể sử dụng các nguồn thông tin sau để xây dựng và soạn thảo bài tập có nội dung thực tiễn: + Xây dựng và soạn thảo dựa trên các bài tập đã được biên soạn và giới thiệu trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo, các tài liệu tập huấn... có nguồn gốc từ các nhà xuất bản uy tín trong nước và nước ngoài. + Xây dựng và soạn thảo dựa trên kinh nghiệm, kiến thức thực tiễn liên quan đến nội dung bài học và phần học của giáo viên. + Xây dựng và soạn thảo dựa trên các kênh thông tin đại chúng, mạng xã hội, internet, báo, ...

Giáo viên xây dựng và biên soạn từng bài tập có nội dung thực tiễn và xây dựng các phương án giải cho từng loại bài tập cụ thể. Sau đó, giáo viên tiến hành phân bố, lựa chọn từng bài tập theo nhiệm vụ, chức năng của chúng để tạo thành một hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn hoàn chỉnh. c. Sử dụng và kiểm tra tính đúng đắn của bài tập có nội dung thực tiễn

Sau khi đã tiến hành xây dựng và biên soạn được hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn, giáo viên cần đưa hệ thống bài tập đó vào quá trình dạy học trên lớp để kiểm tra tính đúng đắn và hiệu quả của chúng.

Giáo viên cần rà soát lại hệ thống các bài tập có nội dung thực tiễn sử dụng trong quá trình dạy học đã đảm bảo được sự cân đối về số lượng, nội dung kiến thức, chức năng, nhiệm vụ với hệ thống bài tập chung hay chưa.

Giáo viên nên chú ý tới sự cân đối về mức độ khó của các loại bài tập từ đơn giản, nâng cao tới sáng tạo trong phân phối bài tập ở từng giờ dạy học.

Sau khi điều chỉnh và khắc phục các lỗi của hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn đã xây dựng và biên soạn, giáo viên có thể tiến hành phát triển và bổ 29

sung để hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn hoàn hảo, có tính thực tiễn và tính cập nhật cao hơn nữa.

1.3.3. Phương pháp giải bài tập vật lí có nội dung thực tiễn Xuất phát từ phân loại có thể thấy các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn rất đa dạng, phong phú và tương ứng với mỗi loại bài tập lại có một phương pháp giải bài tập khác nhau. Để hướng dẫn cho học sinh phương pháp giải bài tập có nội dung thực tiễn nhằm giúp học sinh tự rèn luyện được kĩ năng giải bài tập, tư duy logic, khoa học yêu cầu giáo viên phải xây dựng được phương pháp giải thật chặt chẽ, chính xác và phù hợp với từng điều kiện học sinh.

Theo [7, tr. 119-123], sau đây là bốn bước giải nói chung một bài tập vật lí có nội dung thực tiễn: a. Đọc và tìm hiểu đề bài

Đối với bất kì loại bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nào, đọc và tìm hiểu kĩ đề bài luôn là bước phải thực hiện đầu tiên và là bước vô cùng quan trọng. Học sinh cần đọc đề bài và nhận biết được các thuật ngữ được nhắc đến trong đề bài, xây dựng được giả thuyết (những yếu tố điều kiện) mà bài tập đã cho, xác định được kết luận (yếu tố cần tìm) mà bài tập yêu cầu. Đối với các bài tập thực tiễn định tính, học sinh phải tìm hiểu kĩ đề bài để xác định được giả thuyết, kết luận của bài tập dưới dạng câu chữ, tóm tắt gọn lại những điều kiện và yêu cầu cốt lõi, quan trọng để từ đó các công đoạn giải bài tập sau đó được nhanh chóng. Đối với các bài tập thực tiễn định lượng, học sinh phải xác định và ghi lại được giả thuyết và kết luận của bài tập dưới dạng kí hiệu quy ước nếu có. Giáo viên cần chú ý cho học sinh các đại lượng có trong bài tập về đơn vị, kí hiệu, trị số, để từ đó tóm tắt bài tập gọn và chính xác nhất.

Cụ thể, hoạt động của học sinh trong bước này gồm các giai đoạn sau: + Đọc kĩ đề bài, xác định được ý nghĩa các thuật ngữ vật lí được cho trong đề bài.

30

+ Tóm tắt đầu bài và kí hiệu các đại lượng theo quy ước. + Quy chuẩn hệ thống đơn vị đo của các đại lượng. + Vẽ hình mô tả lại diễn biến hiện tượng vật lí (nếu cần). b. Phân tích hiện tượng và xác định mối quan hệ giữa các đại lượng

Sau khi đọc và tìm hiều kĩ đề bài, học sinh cần phân tích các hiện tượng hoặc tình huống vật lí thực tiễn trong bài tập đó có liên quan đến những đơn vị kiến thức vật lí nào đã được học. Các hiện tượng vật lí thực tiễn đó có thể liên quan đến một hoặc nhiều đơn vị kiến thức, học sinh cần phân tích và xác định rõ chúng liên quan đến cụ thể phần kiến thức nào, học sinh có thể huy động kiến thức từ các định nghĩa, định lí, định luật, qui tắc vật lí,... đã được học trong chương trình trước đó hoặc thông qua trao đổi với bạn bè, giáo viên. Sau khi xác định được phần kiến thức vật lí liên quan, học sinh phải xây dựng và thiết lập được mối quan hệ giữa các đại lượng đó trong từng giai đoạn của hiện tượng đã cho.

Cụ thể hoạt động của học sinh trong bước này bao gồm các giai đoạn sau: + Xác định các hiện tượng và tình huống vật lí thực tiễn trong đề bài có liên quan tới đơn vị kiến thức vật lí nào đã học. + Nhận xét bản chất vật lí của hiện tượng vật lí đã cho, từ đó tìm ra định lí, định luật, công thức vật lí tương ứng. + Thiết lập mối liên hệ giữa các đại lượng vật lí trong từng giai đoạn diễn biến tụ thể của hiện tượng vật lí đã cho. + Xác định mối liên hệ cơ bản và hướng tư duy logic giữa đại lượng đã cho và đại lượng cần tìm. c. Lập luận giải và tính toán kết quả

Công việc chính của bước này là từ việc xác định hướng tư duy logic từ đại lượng bài tập đã cho đi tới giải quyết và tìm được đại lượng mà bài tập

31

cần tìm. Đối chiếu các hiện tượng vật lí đã cho, xác định các định luật, định lí, quy tắc, công thức vật lí có liên quan để xác lập mối liên hệ cụ thể giữa các đại lượng, từ đó vận dụng giải quyết từng yêu cầu của bài tập. + Đối với bài tập có nội dung thực tiễn định tính: Dựa vào bản chất của hiện tượng vật lí và kiến thức vật lí đã có, tiến hành suy luận logic để giải thích và sự báo các hiện tượng vật lí theo yêu cầu của bài tập từ giả thuyết vật lí đã cho. + Đối với bài tập có nội dung thực tiễn định lượng: Dựa vào các kiến thức vật lí đã có, tiến hành áp dụng công thức vật lí phù hợp với từng đại lượng, biến đổi và tính toán từ các dữ liệu giả thuyết ra được kết quả cần tìm.

Trong quá trình biến đổi tính toán cần chú ý thứ nguyên của các đại lượng, các công thức toán học bổ trợ và kĩ năng biến đổi công thức toán thành thạo. + Đối với bài tập có nội dung thực tiễn thí nghiệm: Dựa vào kiến thức vật lí đã có, tiến hành tổ chức làm thí nghiệm theo yêu cầu của bài tập, quan sát diễn biến hiện tượng xảy ra, ghi chép lại quá trình thí nghiệm, tính toán kết quả và vẽ đồ thị theo yêu cầu. Trong quá trình giải bài tập có nội dung thực tiễn thí nghiệm cần chú ý đến điều kiện phòng thí nghiệm, các thiết bị và yêu cầu về an toàn đối với người làm thí nghiệm để tránh các sai sót đáng tiếc. d. Nhận xét và chính xác hóa lời giải

Nhận xét và chính xác hóa lời giải là bước cuối cùng của việc giải một bài tập vật lí có nội dung thực tiễn. Trong bước này, học sinh cần tiến hành đánh giá, nhận xét kết quả tìm ra được sau khi thực hiện hoàn tất ba bước trên để phát hiện và khắc phục sai sót nếu có. Nếu kết quả của bài tập học sinh giải ra mắc lỗi sai, học sinh sẽ phải thực hiện lại từ chỗ sai hoặc làm lại từ bước đầu tiên để đạt được kết quả chính xác mong muốn. Nếu kết quả của học sinh đã chính xác, giáo viên nên cho học sinh rút ra nhận xét để quá trình giải bài tập vật lí được hoàn thiện:

32

+ Ý nghĩa vật lí và giá trị thực tiễn của kết quả thu được. + Hiệu quả và tính tối ưu của phương pháp giải bài tập này và các phương pháp giải khác. + Tính ứng dụng của bài tập trong thực tiễn đời sống và tính phát triển của bài tập trong tương lai.

1.4. Quy trình sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh Quá trình sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh là một quá trình lâu dài, tuần tự và thận trọng. Giáo viên phải xác định được ý nghĩa của từng bước trong quá trình, từ việc giúp học sinh nhận thức được tầm quan trọng của NL GQVĐ, đến hướng dẫn, rèn luyện, giúp học sinh phát triển NL GQVĐ thông qua các bài tập thực tiễn. Việc bồi dưỡng NL GQVĐ phải đi từ cơ bản đến phức tạp, từ dễ đến khó và phải phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh của từng đối tượng học sinh.

Dưới đây là quy trình chung trong sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh : Bước 1. Xác định nội dung, mục tiêu kiến thức cần dạy theo đúng quy định của chuẩn kiến thức, kĩ năng trong chương trình.

Bước 2. Xác định mục tiêu dạy học là sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

Bước 3. Lập kế hoạch kiểm tra, đánh giá, điều tra thực tiễn NL GQVĐ của học sinh và khả năng sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong quá trình học tập.

Bước 4. Xây dựng và biên tập hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn theo mục tiêu dạy học.

33

Bước 5. Lập kế hoạch sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn đã soạn thảo trong dạy học vật lí.

Bước 6. Thiết kế các tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn đã soạn thảo nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

- Xác định hình thức tổ chức dạy học và phương pháp dạy học phù hợp với mục tiêu kiến thức, kĩ năng.

- Xác định các nhiệm vụ học tập của học sinh, hoạt động của giáo viên, sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn trong các nhiệm vụ học tập một cách hệ thống và hợp lí.

- Xác định được những hành vi NL GQVĐ nào được bồi dưỡng, phát triển sau mỗi nhiệm vụ học tập và mỗi tiến trình dạy học.

Bước 7. Triển khai dạy học theo các tiến trình dạy học đã thiết kế.

Bước 8. Đánh giá kết quả hoạt động dạy học, điều chỉnh, cải thiện lại hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn nếu cần thiết. Đề xuất các phương án nhằm nâng cao và phát triển NL GQVĐ của họ sinh.

1.5. Thực trạng việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn ở trường trung học phổ thông Phú Bình – huyện Phú Bình – tỉnh Thái Nguyên 1.5.1. Thực trạng Để tìm hiểu thực trạng của việc dạy và học bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học vật lí nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, tôi tiến hành điều tra tại trường THPT Phú Bình – huyện Phú Bình – tỉnh Thái Nguyên. Đối tượng điều tra gồm có 8 giáo viên đang công tác tại trường THPT Phú Bình và 82 em học sinh lớp 11A1 và 11A3 trường THPT Phú Bình [Phụ lục 1]. a) Đối với học sinh

34

Bảng 1.2. Điều tra thực trạng của 82 học sinh lớp 11 trường THPT Phú Bình

Đáp án

A

B

C

D

1

10%

70%

20%

0%

2

0%

5%

85%

10%

3

5%

85%

10%

-

4

40%

5%

50%

5%

5

35%

40%

25%

-

6

90%

10%

0%

0%

Câu

Dựa vào kết quả phiếu khảo sát thực trạng, chúng tôi xin được đánh giá như sau: 1. Trong các giờ học vật lí, 70% các em học sinh cảm thấy thường xuyên được xem các hình ảnh, video clip, thí nghiệm về những hiện tượng vật lí thường gặp trong cuộc sống, 10% là rất thường xuyên được xem và 20% là rất ít được xem. Điều này cho thấy sự tiếp cận của học sinh với các kiến thức vật lí có liên hệ thực tiễn đời sống và sinh hoạt hàng ngày trong các bài giảng của giáo viên trên lớp là khá nhiều.

2. Tuy nhiên, trong đời sống hàng ngày có đến 85% các em học sinh cho rằng bản thân rất ít áp dụng các kiến thức vật lí đã học được để giải thích các hiện tượng vật lí thường gặp trong cuốc sống. Chỉ có 5% học sinh là thi thoảng sẽ vận dụng các kiến thức vật lí đã học để áp dụng vào thực tiễn, còn lại có đến 10% học sinh cho rằng mình chưa bao giờ áp dụng kiến thức vật lí vào giải thích các hiện tượng vật lí thường gặp trong hoạt động sinh hoạt hàng ngày.

3. Trong khi học tập môn vật lí, khi gặp phải một tình huống vật lí nào đó, chỉ có 5% các em học sinh có suy nghĩ sẽ tự mình tìm ra phương án giải quyết cho tình huống vật lí đó, còn lại đến 85% các em học sinh có suy nghĩ

35

sẽ nhờ tới sự hướng dẫn và trợ giúp của giáo viên và bạn bè, 10% các em cảm thấy quá khó thì bỏ không làm nữa.

4. Trong số các loại bài tập vật lí, loại bài tập mà các em học sinh yêu thích giải nhất là bài tập tính toán và bài tập giải thích. Rất ít các em học sinh yêu thích giải các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn và bài tập liên quan đến thí nghiệm.

5. Khi giải một bài tập vật lí có nội dung liên quan đến thực tiễn thì khó khăn mà em hay gặp phải nhất là không biết các dữ kiện đề bài cho dùng để làm gì và không xác định được các kiến thức vật lí đã học có liên quan đến bài tập cần giải. Nhìn chung các em không được hướng dẫn phương pháp chung để giải một bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nên gặp rất nhiều khó khăn trong các bước giải bài tập.

6. Các kiến thức vật lí mà các em học sinh đã học ở nhà trường chủ yếu chỉ giúp các em giải các bài tập vật lí trong sách giáo khoa, vở bài tập hay đối phó với bài kiểm tra, bài thi học kì. Các em rất ít sử dụng các kiến thức vật lí được học để vận dụng giải thích các hiện tượng vật lí thường gặp trong đời sống hàng ngày, chế tạo ra sản phẩm khoa học hay ứng dụng các kiến thức vật lí cần thiết vào sinh hoạt sản xuất của gia đình hoặc địa phương… b) Đối với giáo viên Bảng 1.3. Điều tra thực trạng đối với 8 giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí đang công tác tại trường THPT Phú Bình

Đáp án

A

B

C

D

1

0%

70%

30%

0%

2

10%

80%

10%

0%

3

0%

20%

80%

0%

Câu

36

1. Trong quá trình dạy học môn vật lí, có đến 70% giáo viên thỉnh thoảng sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn vào giảng dạy, 30% cho rằng bản thân rất ít sử dụng các loại bài tập có nội dung thực tiễn và không có giáo viên nào thường xuyên sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn trong mỗi tiết dạy.

2. Khi được yêu cầu nhận xét thì có đến 90% giáo viên nhận thức được tầm quan trọng của các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn đến khả năng giải quyết vấn đề của học sinh, chỉ có một số rất ít cho rằng các bài tập thực tiễn có ảnh hường không lớn đến khả năng giải quyết vần đề của học sinh.

3. Trong quá trình dạy học môn vật lí, giáo viên rất ít khi quan tâm bồi dưỡng việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh (80%), chỉ có 20% giáo viên là thỉnh thoảng có quan tâm đến việc bồi dưỡng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

4. Các khó khăn mà giáo viên đưa ra khi sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết của học sinh trong quá trình dạy học môn vật lí ở trường THPT chủ yếu là do: không có tài liệu tham khảo liên quan, chưa biết cách lồng ghép các kiến thức vật lí vào các hiện tượng thực tiễn đời sống một cách khoa học và chính xác, sợ cháy giáo án, sợ không theo kịp phân phối chương trình,…

1.5.2. Nguyên nhân Dựa trên các thực trạng điều tra được từ học sinh và giáo viên THPT trong việc sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, tôi xin được đưa ra một vài nguyên nhân của thực trạng đến từ hai phía học sinh và giáo viên như sau: a) Đối với học sinh Thứ nhất là do học sinh không nhận thức được đúng tầm quan trọng của việc bồi dưỡng năng lực, cụ thể là năng lực giải quyết vấn đề đối với bản thân.

37

Các em đi học chỉ là để đạt được điểm cao, đỗ tốt nghiệp, đỗ đại học giúp bố mẹ và thầy cô vui lòng, chưa kể một số em học sinh có tư tưởng học cho có, thầy cô nói gì nghe đó, không có tính tự giác và ý thức độc lập suy nghĩ, không có tư tưởng sẽ áp dụng các kiến thức đã được học và thực tế cuộc sống.

Thứ hai là các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn thường là những bài ở mức độ năng lực cao, là những bài tập khó, đòi hỏi học sinh vừa phải nắm vững kiến thức vật lí trong sách vở, vừa phải có sự trải nghiệm với các hiện tượng vật lí thực tiễn hay gặp. Với những học sinh có kiến thức môn vật lí còn chưa vững hoặc những học sinh ít có trải nghiệm thực tiễn hay tư duy tưởng tượng không tốt sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong khi giải bài tập thực tiễn.

Thứ ba là học sinh thường không được hướng dẫn các bước giải chung cho dạng bài tập có nội dung liên quan đến thực tiễn nên sẽ lúng túng và thấy khó khăn khi đọc hiểu đề bài và làm bài. Hay gặp nhất có thể là sẽ không xác định được các dữ kiện cần thiết từ đầu bài hoặc không tìm được những kiến thức vật lí liên quan đến hiện tượng thực tiễn nêu ra ở đề bài để xây dựng mối quan hệ và giải bài tập. b) Đối với giáo viên Thứ nhất là thời lượng một tiết học chỉ gồm có 45 phút, trong đó không tính đến thời gian ổn định lớp học và thời gian kiểm tra bài đầu giờ thì chỉ còn khoảng hơn 30 phút để dạy học kiến thức mới. Chính vì thời lượng hạn chế mà giáo viên không thể vừa truyền tải một lượng lớn kiến thức bắt buộc, vừa tổ chức các hoạt động và nhiệm vụ học tập liên quan đến các bài tập có nội dung thực tiễn để phát triển năng lực giải quyết cho học sinh.

Thứ hai là vấn đề tìm kiếm tài liệu về các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn còn gặp nhiều khó khăn. Hiện này các tài liệu về dạng bài tập này chưa được bày bán phổ biến trên thị trường, yêu cầu giáo viên nếu muốn sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn thì cần tự mình biên soạn theo chủ đề hay theo

38

nội dung tiết dạy. Việc tự mình biên soạn hay xây dựng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn đảm bảo độ chính xác và khoa học cũng đòi hỏi trình độ chuyên môn, nghiệp vụ và kinh nghiệm của mỗi giáo viên.

Thứ ba là một số giáo viên vẫn chỉ quan trọng việc dạy học để nhồi nhét kiến thức cho học sinh, đảm bảo học sinh đạt điểm để qua các bài kiểm tra, các bài thi, chứ không hề chú trọng việc rèn luyện hay bồi dưỡng để phát triển năng lực cho học sinh. Vì vậy giáo viên thường sử dụng các lối dạy truyền thống, không áp dụng các phương pháp dạy học tích cực phát triển năng lực của người học, ngại đổi mới, ngại đầu tư cho mỗi tiết dạy...

Thứ tư là việc kiểm tra đánh giá trong từng tiết học và bài thi cuối kì đơn thuần chỉ nhằm vào đánh giá điểm số, kiểm tra kết quả học tập, không nhằm đánh giá năng lực cụ thể nào của học sinh. Các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn không được đưa vào các bài kiểm tra, bài thi nên giáo viên sẽ có xu hướng không dạy và không hướng dẫn học sinh làm những bài tập dạng này.

39

Kết luận chương 1 Trong xu thế đổi mới toàn diện giáo dục và đào tạo mạnh mẽ, một trong những điểm nổi bật quan trọng đó là xây dựng chương trình dạy học theo định hướng phát triển và nâng cao năng lực ở người học, trong đó năng lực giải quyết vấn đề là một trong những năng lực quan trọng nhất. Bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh là một mục tiêu quan trọng và cấp thiết của nền giáo dục đào tạo Việt Nam. Có nhiều con đường, trong đó quá trình học sinh học và giải các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn là một con đường tạo nhiều cơ hội để học sinh bồi dưỡng NL GQVĐ. Mỗi bài tập vật lí có nội dung gắn với thực tiễn không chỉ là một tình huống có vấn đề đặt ra yêu cầu học sinh phải nắm vững các kiến thức sách vở, mà còn cần sự am hiểu các kiến thức thực tiễn, từ đó kết hợp vận dụng tìm ra được giải pháp hiệu quả và tối ưu nhất cho bài tập, đồng thời trong quá trình đòi hỏi học sinh phải phát huy tối đa các kỹ năng, kỹ xảo, rèn luyện, phát triển và nâng cao NL GQVĐ.

Chương “Dòng điện trong các môi trường” đóng vai trò quan trọng trong kiến thức của chương trình Vật lí 11, có nhiều kiến thức vật lí của chương liên quan đến các hiện tượng thực tiễn đời sống, gần gũi với sinh hoạt và lao động sản xuất tại địa phương của học sinh. Lựa chọn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 để biên soạn các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn giúp hệ thống các bài tập trở nên phong phú, đa dạng, góp phần rèn luyện và nâng cao NL GQVĐ của học sinh được hiệu quả và đạt kết quả tốt.

40

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 2.1. Phân tích nội dung kiến thức Chương trình giáo dục phổ thông 2006 Được phân bố trong nội dung chương III – Vật lí 11 Gồm các nội dung bài học: - Dòng điện trong kim loại - Dòng điện trong chất điện phân - Dòng điện trong chất khí - Dòng điện trong chất bán dẫn

Chương trình giáo dục phổ thông 2018 Không còn là một chương liền mạch mà tách rời theo nội dung logic liên quan trong đó: - Dòng điện trong kim loại được học trong chương “Dòng điện, mạch điện”, phần “Mạch điện và điện trở” – Vật lí 11 - Dòng điện trong chất bán dẫn được học trong chuyên đề 12.1. Dòng điện xoay chiều ở nội dung “Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều” – Vật lí 12

2.2. Bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 Tôi đã biên soạn và tổng hợp được 42 bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11.

STT

Kiến thức

Bài tập định Bài tập định Bài tập thí tính lượng nghiệm 10 4 1

1

Dòng điện trong kim loại

2

Dòng điện trong chất bán dẫn

11

2

1

3

Dòng điện trong chất khí

5

1

1

4

Dòng điện trong chất bán dẫn

4

2

0

41

Trong đó có 5 bài tập tiêu biểu ứng với 4 nội dung kiến thức sau: a) Bài A1.4: Tại sao dây dẫn của đường điện cao thế lại sử dụng dây dẫn trần mà không sử dụng dây dẫn có vỏ bọc cách điện?

Bước 1: Đọc và tìm hiểu đề bài - Các dữ kiện đề bài cho: Đường điện cao thế, dây dẫn trần, dây dẫn có vỏ bọc.

- Yếu tố cần tìm: + Tại sao đường điện cao thế lại chỉ sử dụng dây dẫn trần mà không sử dụng dây dẫn có vỏ bọc Bước 2: Phân tích hiện tượng và xác định mối quan hệ giữa các đại lượng - Hiện tượng vật lí: + Dây dẫn có dòng điện chạy qua có thể làm người chạm vào bị điện giật, gây chập cháy nếu các dây chạm nhau hoặc phóng điện gây nguy hiểm với người xung quanh  dây dẫn có vỏ bọc cách điện để hạn chế khả năng gây chập cháy điện và phóng điện. + Điện cao thế là những nguồn điện có mức điện áp trên 35Kv  những đường điện cao thế này rất dễ phóng điện. + Dây dẫn điện làm bằng kim loại có điện trở tăng theo nhiệt độ  nếu nhiệt độ dây dẫn tăng thì điện trở tăng theo, gây hao phí điện năng do tỏa nhiệt.

- Kiến thức vật lí liên quan: Điện trường và cường độ điện trường – Điện thế, hiệu điện thế - Dòng điện trong kim loại.

Bước 3: Lập luận giải và tính toán kết quả - Với lưới điện hạ áp, ở Việt Nam sử dụng mức 220V – 380V, ở mức điện áp này không gây ra hiện tượng phóng điện nhưng nếu người chạm trực tiếp vào phần kim loại đang dẫn điện của dây sẽ gây ra điện giật rất nguy hiểm nên đường dây truyền tải ở lưới điện này luôn được bọc kím bằng vỏ cách điện.

42

- Điện cao thế có khoảng cách phóng điện lớn nên việc sử dụng dây dẫn có vỏ bọc gần như không có tác dụng. Đối với điện cao thế thì việc giữ khoảng cách là quan trọng nhất.

- Dây dẫn có vỏ bọc khả năng tỏa nhiệt bị hạn chế nên nhiệt độ tăng cao hơn dây dẫn trần làm tăng điện trở của dây dẫn Bước 4: Nhận xét và chính xác hóa lời giải Đường điện cao thế có khoảng cách phóng điện lớn nên vỏ bọc dây dẫn gần như không có tác dụng vì vậy những đường điện cao thế sử dụng dây trần, gắn trên cột cao bằng những chuỗi sứ cách điện, đảm bảo đủ khoảng cách an toàn. Những cột điện cao thế có thể là cột bê tông ly tâm hoặc những cột tháp sắt rất cao.

Mặt khác, lớp vỏ bọc dây dẫn làm giảm khả năng tỏa nhiệt của dây dẫn nên nhiệt độ dây dẫn tăng làm cho điện trở của dây tăng theo, theo định luật Jun – lenxo công suất hao phí trên đường dây truyền tải tăng lên.

Vì các lí do trên nên dây dẫn truyền tải dòng điện cao thế luôn là dây dẫn trần và được bố trí với khoảng cách để đảm bảo đủ an toàn. b) Bài A1.8: Nhà bạn Hòa vừa bị sự cố điện dẫn đến đứt cầu chì, bạn có ý định thay dây cầu chì bằng dây đồng có cùng tiết diện hoặc giấy bạc (có trong bao thuốc lá), điều đó có được không? Nếu không, em hãy giải thích cho bạn.

Bước 1: Đọc và tìm hiểu đề bài - Các dữ kiện đề bài cho : sự cố điện, cầu chì, dây đồng, giấy bạc.

- Yếu tố cần tìm : Giải thích cơ chế hoạt động của cầu chì, khi thay dây chì đứt bằng dây đồng hoặc giấy bạc có nên không? Tại sao?

Bước 2: Phân tích hiện tượng và xác định mối quan hệ giữa các đại lượng - Hiện tượng vật lí:

43

+ Khi xảy ra đoản mạch hay sự cố điện trong mạng điện đang có dòng điện thì cường độ dòng điện tăng nhanh đột ngột trong một khoảng thời gian ngắn sẽ làm hư hỏng các thiết bị điện  cần có thiết bị ngắt điện khi xảy ra sự cố điện để bảo vệ mạng điện và các thiết bị điện. + Chì là kim loại dẫn điện có nhiệt độ nóng chảy thấp cỡ 327,5 °C  nếu dòng điện có cường độ lớn chạy qua làm nhiệt độ dây chì tăng đến nhiệt độ nóng chảy thì dây chì bị đứt.

- Kiến thức vật lí liên quan: Định luật Ôm đối với toàn mạch – Dòng điện trong kim loại – Định luật Jun – Lenxơ.

Bước 3: Lập luận giải và tính toán kết quả Cầu chì có vai trò bảo vệ mạng điện và các thiết bị điện trong trường hợp xảy ra đoản mạch, chập cháy hay có sự cố về điện dẫn đến dòng điện tăng mạng có cấu tạo chính là một dây dẫn được làm bằng chì có kích thước phù hợp với công suất mạng điện cần bảo vệ, dây dẫn bằng chì vừa đảm bảo tốt việc lưu thông điện mặt khác nhiệt độ nóng chảy của chì cỡ 327,5 °C nên nếu có sự cố điện dây chì nhanh chóng bị đứt đảm bảo ngắt điện để bảo vệ mạng điện cũng như thiết bị điện. Đồng dẫn điện tốt có nhiệt độ nóng chảy khoảng 1084,62 °C. Giấy bạc (trong bao thuốc lá) có hai lớp một là lớp nhôm mỏng và lớp còn lại là giấy, giấy bạc dẫn được điện vì có lớp nhôm mỏng.

Bước 4: Nhận xét và chính xác hóa lời giải Nhà bạn Hòa vừa bị sự cố điện dẫn đến đứt cầu chì, bạn có ý định thay dây cầu chì bằng dây đồng có cùng tiết diện hoặc giấy bạc (có trong bao thuốc lá), điều đó là không nên. + Nếu thay bằng dây đồng có cùng tiết diện thì sẽ làm mất đi bản chất bảo vệ mạch điện và các thiết bị điện của cầu chì vì khi đó dây đồng sẽ dẫn

44

điện như một dây dẫn thực thụ và khi xảy ra sự cố điện thì dây đồng khó bị nóng chảy vì nhiệt độ nóng chảy của đồng cao. + Thay dây chì bằng giấy bạc tương tự như đồng sẽ làm mất đi khả năng bảo vệ mạch điện và thiết bị điện của cầu chì, chưa kể đến khi có dòng điện chạy qua giấy bạc nhiệt độ tăng có thể làm cháy lớp giấy gây ra hỏa hoạn.

Vậy nên cách khắc phục an toàn nhất là mua một dây chì tương tự để thay hoặc thay cầu chì mới hay thay cầu chì bằng aptomat sẽ sử dụng thuận tiện hơn. c) Bài A2.1: Nước tinh khiết là môi trường cách điện, ở hình 2.1 là hình ảnh người đang bắt cá bằng điện chúng ta thường gặp trong thực tế. a. Vì sao nước ở ngoài tự nhiên truyền dẫn được điện? b. Hiện tượng đánh bắt cá bằng điện có nên hay không? Vì sao?

Bước 1: Đọc và tìm hiểu đề bài - Các dữ kiện đề bài cho: nước tinh khiết, nước ở ngoài tự nhiên (ao, hồ,

Hình 2.1

sông…), đánh cá bằng kích điện.

- Yếu tố cần tìm: Giải thích tại sao nước ở ngoài tự nhiên lại dẫn được điện, sử dụng kích điện để đánh cá có an toàn không? có ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên không?

Bước 2: Phân tích hiện tượng và xác định mối quan hệ giữa các đại lượng - Hiện tượng vật lí: Môi trường (chất) dẫn điện là môi trường (chất) có chứa nhiều điện tích tự do hay hạt tải điện. Nước tinh khiết là chất điện li yếu mặc dù vẫn tồn tại ion H  và OH  nhưng chúng rất ít. Nước trong tự nhiên có lẫn nhiều tạp chất có khả năng phân li như các muối kim loại, bazơ, acid và cả quặng kim loại… nên nước ở ngoài tự nhiên có chưa nhiều hạt tải điện.

45

- Kiến thức vật lí liên quan : Dòng điện, dòng điện trong chất điện phân.

Bước 3: Lập luận giải và tính toán kết quả - Nước tinh khiết điện li yếu và chứa rất ít tạp chất  hầu như không dẫn điện.

- Nước trong tự nhiên chứa nhiều tạp chất và các chất có khả năng phân li tạo ra nhiều hạt tải điện  nước trong tự nhiên dẫn điện.

- Dòng điện có tác dụng sinh lí làm các cơ co giật, có thể làm tim ngừng đập, ngạt thở và thần kinh bị tê liệt.

Bước 4: Nhận xét và chính xác hóa lời giải Nước trong tự nhiên dẫn điện vì có chứa nhiều hạt tải điện được tạo ra do lẫn nhiều tạp chất có khả năng phân li hoặc quặng, muối kim loại nên nước trong tự nhiên dẫn điện còn nước tinh khiết thì hầu như không dẫn điện.

Hiện tượng đánh bắt cá bằng điện đã bị nghiêm cấm theo khoản 1 điều 28 nghị định 42/2019/NĐ-CP vì đây là hoạt động nguy hại, làm cạn kiệt nguồn lợi thủy sản tự nhiên vì khi sử dụng sẽ khiến tất cả các sinh vật ở dưới nước nằm trong bán kính từ 1,5 – 2m bị hủy diệt, trong đó toàn bộ cá con, trứng cá hay sinh vật phù du, làm cho nguồn lợi thủy sản không thể tái tạo gây mất cân bằng sinh thái dẫn đến sụt giảm nhanh chóng số lượng các loài thủy sản và cũng gây ra nguy hiểm cho người sử dụng và những người khác. d) Bài B2.14: a. Dựng mạch điện như hình 2.14 .Lần lượt đổ vào cốc thủy tinh các chất lỏng khác nhau.

- Nước cất, - Nước vòi - Dấm ăn - Dầu ăn thực vật b. Vẽ bảng ghi ra sự quan sát Chất

46

Hình 2.14

lỏng(nước cất, nước vòi...) /giá trị đo/ dẫn điện tốt/dẫn điện không tốt. c. Lặp lại thí nghiệm bằng 250 ml nước cất. máy đo chỉ gì? d. Sau đó thêm vào nước cất lần lượt 2g, 4g và 8g muối ăn. Xem số liệu máy đo. Lập bảng như bảng b. Kết luận nào chúng ta có thể rút ra từ nước cất, nước sinh hoạt và nước biển.

Bước 1: Đọc và tìm hiểu đề bài -Các dữ kiện đề bài cho: Bình điện phân hai điện cực, các loại dung dịch nước cất, nước vòi, giấm ăn, dầu salat; Muối ăn.

- Yếu tố cần tìm: Làm thí nghiệm để nhận xét tính dẫn điện của các dung dịch, kết luận và so sánh tính dẫn điện của các dung dịch làm thí nghiệm.

Bước 2: Phân tích hiện tượng và xác định mối quan hệ giữa các đại lượng - Phương án thí nghiệm: Lần lượt đổ vào cốc thủy tinh các chất lỏng khác nhau, bật khóa K và quan sát chỉ số đo cường độ dòng điện ở đồng hồ đa năng sau đó hoàn thành bảng kết quả thí nghiệm để nhận xét tính dẫn điện của các dung dịch.

STT

Giá trị đo cường

Dung dịch

độ dòng điện

1.

Nước cất

2.

Nước vòi

3.

Giấm ăn

4.

Dầu ăn thực vật

5

Nước

cất

Dẫn điện tốt

Dẫn điện không

pha

thêm muối ăn - Kiến thức vật lí liên quan: Dòng điện trong chất điện phân.

Bước 3: Lập luận giải và tính toán kết quả

47

tốt

Nước cất không dẫn điện vì là chất điện li yếu, trong nước cất có rất ít các hạt tải điện.

Nước vòi dẫn điện vì trong nước vòi có lẫn các tạp chất như muối kim loại, acid, bazơ…

Giấm ăn có công thức hóa học CH 3COOH khi ở trong dung dịch có phản ứng sau: CH 3COOH  H 2O

CH 3COO   H 3O  nên trong dung dịch

giấm ăn có các hạt tải điện.

Dầu ăn thực vật nguyên chất là hỗn hợp của các triglyxerit được chiết xuất từ thân, hạt hoặc cùi quả của một số loại cây có dầu như dừa, hướng dương, thầu dầu... là các chất khó điện li nên trong dầu ăn thực vật không có hạt tải điện.

Muối ăn có công thức hóa học NaCl khi pha vào trong dung dịch bị điện li theo phương trình: NaCl  Na   Cl  nên trong dung dịch muối ăn có sẵn các hạt tải điện là các ion dương và ion âm Bước 4: Nhận xét và chính xác hóa lời giải Dung dịch dẫn được điện là các dung dịch mà trong đó có tồn tại các hạt tải điện là các ion là kết quả của sự điện li thường là các dung dịch của muối, acid, bazơ, các dung dịch như vậy gọi là dung dịch điện phân. e) Bài A3.3: “Lúa chiêm lấp ló đầu bờ Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên.”

Em hãy vận dụng các kiến thức để giải thích câu ca dao trên?

Bước 1: Đọc và tìm hiểu đề bài - Các dữ kiện đề bài cho: lúa chiêm, tiếng sấm

48

- Yếu tố cần tìm: Giải thích tại sao trồng lúa vụ chiêm vào mùa hè cây cối đang héo úa vì khô hạn, bỗng dưng một cơn mưa giông ập đến ngày hôm sau cây lúa tươi tốt lạ thường?

Bước 2: Phân tích hiện tượng và xác định mối quan hệ giữa các đại lượng - Hiện tượng vật lí: Vào mùa hè những cơn mưa đầu mùa thường đi kèm với chớp (sét) sau đó là tiếng sấm là kết quả của sự phóng điện giữa hai đám mây hoặc giữa đám mây và mặt đất.

- Kiến thức vật lí liên quan: Điện tích, điện trường; Dòng điện trong chất khí.

Bước 3: Lập luận giải và tính toán kết quả - Trồng lúa vào vụ chiêm (vụ lúa trong mùa hè thường khô hạn và thiếu nước) nên cây lúa chỉ phát triển tầm ngang bờ ruộng.

- Mưa đầu mùa đi kèm với hiện tượng sét (chớp) và nghe tiếng sấm, cây lúa sẽ trổ bông và cho mùa màng bội thu.

Bước 4: Nhận xét và chính xác hóa lời giải Mưa giông rất quan trọng với vụ lúa chiêm, mưa giông không chỉ cung cấp nước cho cây lúa mà còn cung cấp phân đạm cho cây nữa giúp cho cây lúa phát triển tươi tốt, trổ bông và trĩu hạt bằng phản ứng sau: Khi có sấm sét N2 + O2 → 2NO NO dễ dàng tác dụng với oxi không khí tạo thành NO2 2NO + O2 → 2NO2 NO2 kết hợp với oxi không khí và nước mưa tạo thành axit nitric 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 Axit nitric rơi xuống đất kết hợp với một số khoáng chất trong đất tạo thành muối nitrat (đạm nitrat) cung cấp cho cây trồng. Đây là lí do vì sao trong mùa hè khô hạn các cây cối đều héo úa nhưng chỉ cần một trận mưa giông thì ngày hôm sau cây cối xanh tốt lạ thường.

49

f) Bài B4.6: Một vệ tinh nhân tạo có sử dụng 8 tấm pin mặt trời với công suất mỗi tấm là 500W, giả sử thời gian vệ tinh được mặt trời chiếu sáng một ngày là 12h. Em hãy tính điện năng mà các tấm pin này đã cung cấp cho vệ tinh trong một năm (365 ngày)?

Bước 1: Đọc và tìm hiểu đề bài - Các dữ kiện đề bài cho: 8 tấm pin mặt trời, công suất mỗi tấm là 500W, thời gian pin hoạt động trong một ngày là 12h, một năm có 365 ngày.

- Yếu tố cần tìm: điện năng mà các tấm pin này cung cấp cho vệ tinh trong một năm?

Bước 2: Phân tích hiện tượng và xác định mối quan hệ giữa các đại lượng - Hiện tượng vật lí: + Pin mặt trời biến đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng. + Pin mặt trời hoạt động khi có ánh sáng chiếu vào.

- Kiến thức vật lí liên quan: Dòng điện trong chất bán dẫn.

Bước 3: Lập luận giải và tính toán kết quả - Công suất pin là điện năng mà pin đã chuyển trực tiếp từ quang năng thành điện năng trong thời gian 1s - Điện năng mà pin đã cung cấp cho vệ tinh trong một năm có thể đo bằng đơn vị Jun (J) hoặc KWh, muốn vậy ta phải tính được tổng thời gian mà pin hoạt động trong thời gian 01 năm.

Bước 4: Nhận xét và chính xác hóa lời giải - Thời gian mà pin mặt trời hoạt động (được chiếu sáng) trong một năm: t  365.t  365.12  4380(h)

- Điện năng mà 8 tấm pin mặt trời cung cấp cho vệ tinh nhân tạo trong 01 năm: A  n.P.t  8.0,5.4380  17520(kWh)  6,3072.1010 ( J ) 50

Sau khi sử dụng 05 bài tập này, vận dụng kiến thức để giải quyết, các hành vi NL GQVĐ của học sinh được thể hiện ở bảng sau: Hành vi NL GQVĐ

Hành vi 1

Hành vi 2

Bài A1.4

X

Bài A1.8

X

X

Bài A2.1

X

X

Bài B2.14

X

Bài A3.3

X

Hành vi 3

Hành vi 4

X

X

X

X X

X

X

X

X

X

Các bài tập còn lại và lời giải vắn tắt được trình bày ở phần [phụ lục 2] 2.3. Sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 Các bài tập có nội dung thực tiễn được sử dụng trong dạy học hình thành kiến thức mới, ôn tập củng cố và giao về nhà trong các bài học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 như ở bảng sau đây :

Bài học

Bài tập trên lớp

Bài học

Hình thành kiến thức mới

Ôn tập, củng cố

Bài tập về nhà

C1.15, A2.7

A1.1, A1.2, A1.3, A1.4, A1.6.

A1.5, A1.7, A1.8, A1.10, B1.11, B1.12, B1.13, B1.14 .

2. Dòng điện trong chất điện phân

C2.14, B2.14

A2.1, A2.2, A2.3, A2.4, A2.6 B2.12

A2.5, A2.8, A2.9, B1.12, B2.13.

3. Dòng điện trong chất khí

C3.7

A3.1, A3.2, A3.3.

A3.4, A3.5, B3.6.

A4.1; A4.2, A4.5.

A4.3; A4.4; B4.6.

1. Dòng điện trong kim loại

4. Dòng điện trong chất bán dẫn

51

2.4. Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 Sau đây tôi xin được thiết kế 4 tiến trình dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ cho học sinh. 4 tiến trình dạy học gồm: Bài 1: Dòng điện trong kim loại Bài 2: Dòng điện trong chất điện phân Bài 3: Dòng điện trong chất khí Bài 4: Dòng điện trong chất bán dẫn Vì lí do thời lượng của luận văn có hạn, tôi xin phép chỉ trình bày cụ thể tiến trình dạy học Bài 2: Dòng điện trong chất điện phân, 3 tiến trình dạy học còn lại xin được trình bày ở [phụ lục 4].

BÀI 2. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức + Thực hiện được câu hỏi thế nào là chất điện phân, hiện tượng điện phân, nêu được bản chất dòng điện trong chất điện phân và trình bày được thuyết điện li. + Phát biểu được định luật Faraday về điện phân.

2. Kỹ năng + Quan sát và dự đoán được bản chất dòng điện trong chất điện phân thông qua các hiện tượng trong thí nghiệm, bài tập. + Vận dụng được kiến thức để giải thích các ứng dụng cơ bản của hiện tượng điện phân và giải thích các hiện tượng trong thực tế. + Vận dụng được kiến thức để giải thích các ứng dụng cơ bản của hiện tượng điện phân và giải được các bài tập có vận dụng định luật Faraday.

52

3. Thái độ - Tích cực, chủ động trong xây dựng kiến thức mới và trong quá trình học tập.

- Cẩn thận, trung thực, trách nhiệm trong quá trình thực hiện các thao tác thí nghiệm và hoạt động nhóm.

- Ý thức được vai trò quan trọng của việc áp dụng các kiến thức về dòng điện trong chất điện phân trong đời sống thường ngày.

4. Năng lực - Đề xuất được vấn đề hạt tải điện trong dòng điện trong chất điện phân là hạt nào?

- Đưa ra được giả thuyết để kiểm tra bản chất dòng điện trong chất điện phân.

- Vận dụng kiến thức dòng điện trong chất điện phân để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên và làm các bài tập liên quan.

II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên + Chuẩn bị 02 hoặc 04 bộ thí nghiệm bài B2.14. + Chuẩn bị một bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học để tiện dụng khi làm bài tập.

2. Học sinh: Ôn lại : + Các kiến thức về dòng điện trong kim loại. + Kiến thức về hoá học, cấu tạo các axit, bazơ, và liên kết ion. Khái niệm về hoá trị.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định tổ chức: Lớp

Ngày, tháng

Kiểm diện

53

* Kiểm tra bài cũ Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- GV đưa ra hai câu hỏi để kiểm tra kiến - HS trả lời câu hỏi thức cũ của HS. + Nêu bản chất dòng điện chạy trong kim loại? + Nội dung của thuyết điện li (đã học trong môn hóa học)?

- GV nhận xét và đánh giá câu trả lời - HS tiếp thu nhân xét và rút kinh của HS.

nghiệm.

2. Bài mới: Hoạt động 1: Tìm hiểu bản chất dòng điện trong chất điện phân.

Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được bản chất dòng điện trong chất điện phân và vận dụng chỉ ra được các hạt tải điện trong một số dung dịch điện phân cụ thể thường gặp a. Đề xuất vấn đề + Giáo viên tổ chức cho học sinh làm bài tập C2.14 a. Dựng mạch điện như hình 2.14 .Đổ vào cốc thủy tinh các chất lỏng khác nhau.

- Nước cất - Nước vòi - Dấm ăn - Dầu ăn thực vật b. Vẽ bảng ghi ra sự quan sát Chất

Hình 2.14

lỏng(nước cất, nước vòi...) /giá trị đo/ dẫn điện tốt/dẫn điện không tốt. c. Lặp lại thí nghiệm bằng 250 ml nước cất. máy đo chỉ gì?

54

d. Sau đó thêm vào nước cất lần lượt 2g, 4g và 8g muối ăn. Xem số liệu máy đo. Lập bảng như bảng b. Kết luận nào chúng ta có thể rút ra từ nước cất, nước sinh hoạt và nước biển.

Hoạt động của giáo viên Tạo tình huống có vấn đề

Hoạt động của học sinh Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh chia nhóm - Thực hiện thí nghiệm theo các bước làm thì nghiệm bài tập C2.14

dưới sự giám sát của giáo viên * Mâu thuẫn đặt ra trong tình huống: - Có một số dung dịch trong thực tế có khả năng dẫn điện, vậy làm sao biết được một dung dịch là dẫn điện hay cách điện?

- Giáo viên kết luận và dẫn vào bài - Nước cất ban đầu không dẫn điện, mới: Tất cả thí nghiệm trên đều liên nhưng sau khi hòa thêm muối vào thì quan đến hiện tượng dòng điện trong trở lên dẫn điện, hòa càng nhiều thì chất điện phân. Vậy bản chất dòng dẫn điện càng tốt, vì sao? Hạt tải điện điện trong chất điện phân là gì? nào đã được tạo ra trong dung dịch?

Chúng ta cùng đi tìm hiểu. b. Nghiên cứu vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

* Hướng dẫn học sinh tìm ra bản * Nghiên cứu bản chất vấn đề chất vấn đề - Giáo viên cho học sinh dựa vào - Học sinh tiến hành viết phương thuyết điện li đã được học trong môn trình điện li của các chất dựa vào hóa học để viết phương trình điện li thuyết điện li đã được học trong môn của một số chất thường gặp:

hóa học.

NaCl; HCl; Ca(OH )2 ...

55

- Giáo viên đưa ra câu hỏi: Trong thí nghiệm B2.14 khi pha thêm muối vào - Học sinh trả lời: Khi điện li muối ăn nước cất, muối bị phân li tạo ra trong bị điện li và tạo ra thêm trong dung dịch dịch những hạt tải điện loại nào?

dịch các ion Na  , Cl  .

c. Giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

* Hướng dẫn học sinh tìm ra giải pháp * Tìm ra giải pháp giải quyết giải quyết vấn đề

vấn đề

- Giáo viên đưa ra các câu hỏi, yêu cầu học - Học sinh hoạt động nhóm để sinh hoạt động theo nhóm đôi, nghiên cứu trả lời các câu hỏi đã đề ra, tiếp SGK và bài tập Tn 2.14 để trả lời câu hỏi:

thu kiến thức.

+ Bình điện phân được cấu tạo như thế nào? + Anốt là gì? Catôt là gì? + Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì? + Anion là gì? Cation là gì? + Chất điện phân dẫn điện tốt hơn hay kém hơn kim loại? Tại sao? + Yêu cầu học sinh hoàn thành câu hỏi C1 - Hoàn thành câu hỏi C1 SGK d. Vận dụng Hoạt động giáo viên

Hoạt động học sinh

- Giáo viên nêu một số câu hỏi có nội - Học sinh suy nghĩ câu trả lời và điền dung thực tiễn và yêu cầu học sinh trả vào phiếu học tập. lời vào phiếu học tập: bài A2.1, A2.2, - Học sinh theo dõi, lắng nghe và rút A2.3, A2.4.

kinh nghiệm.

56

Hoạt động 2: Tìm hiểu các định luật Fa-ra-đây.

Mục tiêu kiến thức: - Nắm được nội dung của các định luật Fa – ra – đây.

- Xác định được chính xác các đại lượng và đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức Fa – ra – đây.

- Vận dụng được nội dung định luật để giải thích các hiện tượng, các ứng dụng trong thực tế của dòng điện trong chất điện phân và vận dụng công thức để giải quyết các bài tập liên quan. a. Đề xuất vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Tạo tình huống có vấn đề

Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh làm thí nghiệm - Học sinh làm thí nghiệm dưới sự với bình điện phân đựng dung dịch giám sát của giáo viên.

CuSO4 với điện cực inox, cho học sinh - Nhận xét điện cực trước và sau

thực hiện và quan sát các điện cực trước khi cho dòng điện chạy qua. và sau khi cho dòng điện chạy qua?

- Giáo viên đưa ra câu hỏi: sau khi cho dòng điện chạy qua thấy trên bản điện cực có đồng bám vào, vậy hiện tượng đã * Mâu thuẫn đặt ra trong tình xảy ra ở điện cực như thế nào?

huống: - Từ kết quả thí nghiệm, học sinh sẽ phát hiện ra mâu thuẫn: Dòng điện chạy qua chất điện phân không những chỉ tải điện lượng mà còn thấy có vật chất tạo ra trên các điện cực, vật chất được tạo ra như thế nào?

57

b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên giới thiệu: Bằng nhiều thí - Học sinh lắng nghe, ghi nhớ, liên nghiệm và đo đạt, Fa – ra – đây đã rút tưởng. ra được các nhận xét về các chất tạo thành trên các điện cực và tổng hợp các nhận xét để hình thành hai định luật Fa – ra – đây về lượng chất tạo thành trên các điện cực.

- Giáo viên chia nhóm học sinh theo tổ cho học sinh hoạt động nhóm tìm - Học sinh hoạt động nhóm theo yêu hiểu về nội dung định luật Fa – ra – cầu của giáo viên. đây thứ nhất, định luật Fa – ra – đây thứ hai và công thức Fa – ra – đây, yêu cầu các nhóm trình bày sản phẩm và nhận xét hoạt động của nhóm bạn.

- Giáo viên nhận xét tổng quát và đưa ra kiến thức về các định luật Fa – ra – - Trình bày kết quả hoạt động nhóm đây và công thức Fa – ra – đây, chú ý và nhận xét các nhóm bạn. cho học sinh phân biệt rõ các đại lượng và đơn vị của các đại lượng có mặt trong công thức. c. Vận dụng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Học sinh hoạt động nhóm hoàn nhóm trên phiếu học tập làm bài tập thành phiếu học tập theo yêu cầu của B2.12.

giáo viên.

58

Hoạt động 3: Tìm hiểu các ứng dụng của hiện tượng điện phân.

Mục tiêu kiến thức: - Học sinh nắm nhận diện và nắm được một số ứng dụng của dòng điện trong chất điện phân trong thực tế.

- Học sinh giải thích được cơ chế hoạt động của các ứng dụng. a. Đề xuất vấn đề Hoạt động của giáo viên Tạo tình huống có vấn đề

Hoạt động của học sinh Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh thảo luận bài - Học sinh thực hiện yêu cầu của giáo A2.7

viên

- Giáo viên giới thiệu các ứng dụng - Học sinh lắng nghe, liên tưởng thường gặp của dòng điện trong chất * Mâu thuẫn đặt ra trong tình huống: điện phân cho học sinh nắm được.

Trên thực tế có rất nhiều các ứng dụng của dòng điện trong chất điện phân phục vụ nhiều mục đích của đời sống con người, làm thế nào để nhận diện, nắm bắt được và vận dụng, sửa chữa, sử dụng đúng cách các thiết bị, lĩnh vực này?

b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Thực hiện yêu cầu của giáo viên. nhóm tìm hiểu hai ứng dụng quan - Cử đại diện nhóm lên trình bày ứng trọng của dòng điện trong chất điện dụng của dòng điên trong chất điện phân là công nghệ luyện nhôm và mạ phân. điện

- Nhận xét phần bài làm của các

- Giáo viên nhận xét, khái quát kiến nhóm khác. thức của bài.

59

c. Vận dụng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm - Học sinh suy nghĩ, thảo luận và tìm hiểu thêm một số ứng dụng của dòng thông tin. điện trong chất điện phân.

- Giáo viên yêu cầu học sinh làm bài - Thực hiện yêu cầu của giáo viên tập A2.6 Hoạt động 4: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động giáo viên

Hoạt động học sinh

- Hệ thống lại các kiến thức cơ bản - Học sinh tự hệ thống lại kiến thức đã học theo yêu cầu của giáo viên.

trong bài học.

- Giáo viên đưa ra câu hỏi để tổng kết - Học sinh nhận phiếu bài tập về nhà. lại nội dung kiến thức đã học : + Trình bày bản chất dòng điện trong chất điện phân. + So sánh với dòng dòng điện trong kim loại? + Trình bày nội dung các định luật Fa – ra – đây. + Một số lĩnh vực hoạt động dựa trên ứng dụng của dòng điện trong chất điện phân?

- Giao nhiệm vụ về nhà : Hoàn thành phiếu nhiệm vụ bài tập về nhà được giao : bài A2.5, A2.8, A2.9, B1.12, B2.13.

60

Kết luận chương 2 Trên cơ sở nghiên cứu nội dung, chương trình chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11, tôi đã biên soạn được 42 bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

Thông qua nghiên cứu khái niệm, đặc điểm và vai trò của bài tập vật lí có nội dung thực tiễn trong dạy học nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh, tôi sử dụng các bài tập vật lí thông qua dạy học kiến thức mới, các hoạt động về nhà, các giờ ôn tập củng cố và các hoạt động ngoại khóa.

Tôi xin được đề xuất 4 tiến trình dạy học có sử dụng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn đã biên soạn trong chương trình giảng dạy chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 tại trường THPT để nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

61

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm Mục đích thực nghiệm sư phạm của chương là kiểm nghiệm có giả thuyết khoa học ban đầu đã đề ra: Nếu biên soạn được các bài tập có nội dung thực tiễn đáp ứng các yêu cầu của bài tập vật lí có nội dung thực tiễn và sử dụng chúng trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 theo dạy học giải quyết vấn đề thì sẽ bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

Mục đích cụ thể nhằm trả lời cho các câu hỏi như sau: - Các bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 đã biên soạn có giúp bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh hay không?

- Các bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 đã biên soạn có bồi dưỡng cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống sinh hoạt hàng ngày hay không ?

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Để hoàn thành được mục đích thực nghiệm sư phạm như trên, yêu cầu cần thực hiện được các nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm sau : - Kiểm tra tính khả thi, tính phù hợp của 4 tiến trình dạy học đã soạn thảo có sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn trong quá trình thực nghiệm sư phạm tại lớp 11A3 của trường THPT Phú Bình – Phú Bình – Thái Nguyên.

- Trong quá trình thực nghiệm sư phạm, tiến hành quan sát, theo dõi, dựa vào bảng tiêu chí đánh giá để tiến hành cho điểm từng hành vi NL GQVĐ qua từng bài tập của học sinh.

62

- Sau khi tiến hành thực nghiệm sư phạm tiến hành phân tích định tính, định lượng, nhận xét, đánh giá về sự phát triển NL GQVĐ của từng học sinh.

- Rút kinh nghiệm, sửa chữa, bổ sung các bài tập và tiến trình dạy học đã soạn thảo.

3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm Đối tượng thực nghiệm sư phạm của chúng tôi là quan sát, chấm điểm và nhận xét sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của 3 học sinh tiêu biểu đại diện cho 3 nhóm học lực giỏi – khá – trung bình trên tổng số 45 học sinh lớp 11A3 của trường THPT Phú Bình – Phú Bình – Thái Nguyên.

Xếp loại học lực môn Vật lí của 45 HS lớp 11A3 học kì I năm học 20182019 được trình bày ở bảng dưới.

Bảng 3.1. Xếp loại học lực môn Vật lí của học sinh lớp 11A3, trường THPT Phú Bình – Phú Bình – Thái Nguyên học kì I năm học 2018-2019

Xếp loại

Giỏi

Khá

Trung bình

Yếu

Kém

Số lượng

2

33

10

0

0

%

4,4

73,3

22,2

0

0

3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Trong quá trình thực nghiệm sư phạm chúng tôi đã sử dụng các phương pháp thực nghiệm sư phạm sau: - Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo nội dung tiến trình dạy học và sử dụng các bài tập thực tiễn đã soạn thảo.

- Trong mỗi tiết học tiến hành quan sát, theo dõi, chụp ảnh và quay video lại quá trình trả lời câu hỏi, thực hiện nhiệm vụ học tập của những học sinh thực nghiệm.

63

- Sau mỗi tiết học tiến hành trao đổi, nói chuyện với học sinh để nắm bắt được thái độ và biểu hiện của học sinh, đồng thời nhanh chóng rút kinh nghiệm, sửa đổi những thao tác chưa phù hợp với đối tượng học sinh thực nghiệm.

3.4. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm - Thời gian thực nghiệm từ ngày 02/12/2019 đến ngày 25/12/2019.

- Lớp thực nghiệm gồm 45 HS được chia làm 12 nhóm (mỗi bàn 1 nhóm), tuy nhiên trong một số nhiệm vụ học tập 2 nhóm được gộp thành một nhóm.

- Chúng tôi thực hiện kế hoạch thực nghiệm sư phạm tại lớp 11A3 trường THPT Phú Bình từ ngày 02/12/2019 đến ngày 23/12/2019 theo kế hoạch chi tiết trong bảng dưới đây : Bảng 3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm tại lớp 11A3 trường THPT Phú Bình – Thái Nguyên

Thời gian

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Thông báo cho học sinh kế - Lắng nghe và phối hợp với hoạch thực nghiệm sư phạm.

giáo viên về kế hoạch thực

- Phân 45 học sinh thành 12 nghiệm sư phạm. nhóm, mỗi nhóm phân nhóm - Phân công các nhóm, nhóm trưởng và thư kí.

trưởng, thư kí.

Thứ 2

- Hướng dẫn học sinh cách tìm - Tự giác tìm kiếm và tra cứu

ngày

hiểu, tra cứu tài liệu liên quan các tài liệu được giao, chuẩn

02/12/2019 đến các tiết học thực nghiệm, bị đầy đủ dụng cụ thí nghiệm, dụng cụ thí nghiệm, tranh ảnh, tranh ảnh, video,… video,…

- Lắng nghe và trao đổi với

- Trao đổi trước với học sinh về giáo viên về NL GQVĐ, các NL GQVĐ và bảng tiêu chí tiêu chí đánh giá hành vi NL đánh giá hành vi NL GQVĐ, GQVĐ .

64

Thời gian

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

cũng như phương thức cho điểm.

- Tiến hành thực nghiệm nội dung Bài 13: Dòng điện trong kim loại.

- Tham gia và thực hiện các

- Sử dụng các bài tập có nội nhiệm vụ học tập mà giáo Thứ 5 ngày 05/12/2019

dung thực tiễn: A1.1, A1.2, viên yêu cầu.

A1.3, A1.4, A1.5, A1.6, A1.7, - Hoàn thành phiếu học tập và A1.8,

A1.9,

A1.10,

B1.11, làm các bài tập được giao.

B1.12, B1.13, B1.14, C1.15.

- Tiếp thu nhận xét và rút

- Kết hợp với bảng tiêu chí đánh kinh nghiệm trong nhiệm vụ giá để tiến hành cho điểm và học tập sau. đánh giá NL GQVĐ của học sinh.

- Tiến hành thực nghiệm nội dung Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân (tiết 1).

- Sử dụng các bài tập có nội Thứ 2

dung thực tiễn: A2.1, A2.2,

ngày

A2.3, A2.4, A2.5, A2.8, A2.9,

09/12/2019 C2.14.

- Kết hợp với bảng tiêu chí đánh giá để tiến hành cho điểm và đánh giá NL GQVĐ của học sinh.

65

- Tham gia và thực hiện các nhiệm vụ học tập mà giáo viên yêu cầu.

- Hoàn thành phiếu học tập và làm các bài tập được giao.

- Tiếp thu nhận xét và rút kinh nghiệm trong nhiệm vụ học tập sau.

Thời gian

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Tiến hành thực nghiệm Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân - Tham gia và thực hiện các (tiết 2).

Thứ 5 ngày 12/12/2019

nhiệm vụ học tập mà giáo

- Sử dụng các bài tập có nội viên yêu cầu. dung thực tiễn: A2.6, A2.7, - Hoàn thành phiếu học tập và A2.10, A2.11, B2.12, B2.13 .

làm các bài tập được giao.

- Kết hợp với bảng tiêu chí đánh - Tiếp thu nhận xét và rút giá để tiến hành cho điểm và kinh nghiệm trong nhiệm vụ đánh giá NL GQVĐ của học học tập sau. sinh.

- Tiến hành thực nghiệm nội dung Bài 15: Dòng điện trong - Tham gia và thực hiện các chất khí (Tiết 1).

Thứ 2 ngày 16/12/2019

nhiệm vụ học tập mà giáo

- Sử dụng các bài tập có nội viên yêu cầu. dung thực tiễn : A3.1, A3.2, - Hoàn thành phiếu học tập và A3.3, A3.4, A3.5, B3.6, C3.7.

làm các bài tập được giao.

- Kết hợp với bảng tiêu chí đánh - Tiếp thu nhận xét và rút giá để tiến hành cho điểm và kinh nghiệm trong nhiệm vụ đánh giá NL GQVĐ của học học tập sau. sinh.

- Tiến hành thực nghiệm nội - Tham gia và thực hiện các

Thứ 5

dung Bài 15: Dòng điện trong nhiệm vụ học tập mà giáo

ngày

chất khí (Tiết 2).

viên yêu cầu.

19/12/2019 - Sử dụng các bài tập có nội - Hoàn thành phiếu học tập và dung thực tiễn: A9.1, A9.2, làm các bài tập được giao.

66

Thời gian

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

A9.3, A9.4, A9.5, A9.6, A9.7, - Tiếp thu nhận xét và rút A9.8, B9.9, B9.10.

kinh nghiệm trong nhiệm vụ

- Kết hợp với bảng tiêu chí đánh học tập sau. giá để tiến hành cho điểm và đánh giá NL GQVĐ của học sinh.

- Tiến hành thực nghiệm nội dung Bài 15: Dòng điện trong - Tham gia và thực hiện các chất bán dẫn.

Thứ 2 ngày 23/12/2019

nhiệm vụ học tập mà giáo

- Sử dụng các bài tập có nội viên yêu cầu. dung thực tiễn: A4.1, A4.2, - Hoàn thành phiếu học tập và làm các bài tập được giao.

A4.3, A4.4, B4.5, B4.6.

- Kết hợp với bảng tiêu chí đánh - Tiếp thu nhận xét và rút giá để tiến hành cho điểm và kinh nghiệm trong nhiệm vụ đánh giá NL GQVĐ của học học tập sau. sinh.

3.5. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 Sau đây tôi xin được xây dựng phiếu đánh giá năng lực theo tiêu chí (Rubric) năng lực giải quyết vấn đề cho từng tiến trình dạy học làm thực nghiệm.

Nhưng vì thời lượng của luận văn có hạn, tôi xin phép chỉ trình bày bảng tiêu chí đánh giá NL GQVĐ của bài Dòng điện trong chất điện phân, các bảng tiêu chí đánh giá của các bài khác được trình bày ở [phụ lục 3].

67

Bảng 3.3. Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ trong bài Dòng điện trong chất điện phân

Năng lực

Mức độ biểu hiện

Chỉ số hành vi Mức độ 1

thành tố

1. Tìm hiểu 1.1. Tìm hiểu Trình vấn đề

bày Giải

được

tình huống

Mức độ 2

bản hiện

1.2. Phát hiện chất của dòng xảy ra vấn đề

điện

Mức độ 3

thích Phân

tích,

tượng giải ra

từ hiện

trong thông tin bài xảy

thích tượng ra

từ

điện tập là sự liên thông tin bài

1.3. Phát biểu chất được vấn đề phân.

quan đến bản tập là sự liên

liên quan đến

chất

dòng quan đến bản

dòng

điện

điện

trong chất

dòng

trong chất điện

chất

điện điện

trong

phân

phân và làm chất

điện

rõ vấn đề cần phân và làm giải quyết.

rõ vấn đề cần giải quyết.

2. Đề xuất

2.1. Diễn đạt Diễn đạt lại Diễn đạt lại Diễn đạt lại

giải pháp

lại tình huống được

bản được bản chất được bản chất

bằng ngôn ngữ chất

dòng dòng

điện dòng

điện

của chính mình điện

trong trong

chất trong

chất

2.2. Tìm kiếm chất

điện điện

phân điện

phân

các thông tin phân

bằng trong đó có trong đó có

liên quan đến cách dòng

đơn biểu

điện giản,

diễn biểu

diễn

bước chiều chuyển chiều chuyển

trong chất điện đầu biết thu dời của các dời của các phân

thập thông tin hạt tải điện so hạt tải điện so

2.3. Đề xuất về kiến thức với chiều quy với chiều quy

68

Năng lực

Mức độ biểu hiện

Chỉ số hành vi Mức độ 1

thành tố

giải pháp giải và quyết bài tập.

Mức độ 2

Mức độ 3

phương ước

dòng ước

dòng

pháp cần sử điện

trong điện

trong

dụng.

mạch sử dụng mạch sử dụng kí hiệu, hình kí hiệu, hình vẽ. Lựa chọn vẽ một cách được

nguồn linh hoạt và

thông tin về thiết lập mối kiến thức và liên hệ giữa phương pháp các đại lượng cần sử dụng, xuất

hiện

đưa ra được trong

hiện

phương giải quyết.

án tượng để giải quyết

tình

huống.

Lựa

chọn

được

toàn bộ các nguồn thông tin về kiến thức

và

phương pháp cần sử dụng, lựa

chọn

được phương án tối ưu.

3. Thực hiện 3.1.

Lập

kế Phân tích giải Phân tích giải Phân tích giải

69

Năng lực

Mức độ biểu hiện

Chỉ số hành vi Mức độ 1

thành tố giải pháp

hoạch cụ thể

giải quyết

3.2. Thực hiện hoạch

vấn để

giải pháp

Mức độ 2

Mức độ 3

pháp thành kế pháp thành kế pháp thành kế thực hoạch

thực hoạch

thực

hiện cụ thể, hiện cụ thể, hiện cụ thể,

3.3. Đánh giá, diễn đạt lại diễn đạt lại thuyết

minh

điều chỉnh các bằng văn bản, bằng văn bản, lại bằng văn bước sử dụng sử dụng bản sơ đồ, hình bản, sơ đồ, định nghĩa và chất

dòng vẽ, sử dụng hình vẽ, sử

công thức định điện

trong bản chất dòng dụng bản chất điện điện

trong dòng

điện

để giải quyết phân và các chất

điện trong

chất

luật Fa-ra-đây chất vấn đề.

thức phân và các điện phân và

công

tính toán để công

thức các công thức

giải thích các tính toán để tính toán để hiện

tượng giải thích các giải thích các

liên quan đến hiện

tượng hiện

tượng

dòng

điện liên quan đến liên quan đến

trong

chất dòng

điện dòng

điện

điện

phân, trong

chất trong

chất

phát hiện ra điện

phân, điện

phân,

sai sót, khó phát hiện ra phát hiện ra khăn.

sai sót, khó sai sót, khó khăn và đưa khăn, đưa ra ra điều chỉnh. điều chỉnh và thực hiện.

4. Đánh giá 4.1. Đánh giá Đánh giá kết Đánh giá kết Đánh giá kết

70

Năng lực

Mức độ biểu hiện

Chỉ số hành vi Mức độ 1

thành tố

Mức độ 2

Mức độ 3

việc giải

quá trình giải quả thu được quả thu được quả thu được

quyết vấn

quyết vấn đề, với đáp số bài với đáp số bài với đáp số bài

đề, phát

đánh giá kết tập và rút ra tập và cho kết tập, tìm cách

hiện vấn đề mới

quả thu được kết luận.

quả

với đáp số bài

xác, xem xét theo

hướng

tập

kết quả thu mới

nhanh,

4.2. Phát hiện

được

trong gọn và hiệu

đề

tình

huống quả hơn. Vận

vấn giải

cần quyết

chính giải bài tập

mới và phát dụng kết quả

mới. Đề xuất

hiện

khó thu

được

cách giải mới

khăn, vướng trong

tình

và vận dụng

mắc, tìm cách huống

mới,

lời giải vào các

giải bài tập phát hiện khó

bài tập mới.

theo

hướng khăn, vướng

mới

nhanh, mắc.

gọn và hiệu quả hơn.

3.6. Phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 3.6.1. Phân tích định tính quá trình thực nghiệm sư phạm Trong quá trình tiến hành thực nghiệm tại 6 bài học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11, chúng tôi đã sử dụng phương pháp quan sát, theo dõi sự tiến bộ trong từng hành vi NL GQVĐ của học sinh khi giải 42 bài tập có nội dung thực tiễn. Trong quá trình thực nghiệm sư phạm tại 4 tiết học, tôi chọn ra 3 em học sinh tiểu biểu đại diện cho 3 nhóm học lực giỏi – khá –

71

trung bình trong lớp để tiến hành quan sát theo tiêu chí đánh giá và nhận xét sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của các em thông qua việc giải các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn. Tôi nhận xét thông qua 4 hành vi năng lực giải quyết vấn đề trong bảng 3.3 và các bảng ở [phụ lục 3].

Khi học những buổi thực nhiệm đầu tiên, nhìn chung các em còn bỡ ngỡ, lúng túng trong lúc thực hiện hoạt động nhóm. Việc giải các bài tập có nội dung thực tiễn bước đầu còn gặp khó khăn trong quá trình đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề.

Trong những buổi học sau, các em đã có sự tiến bộ rõ rệt trong hành vi NL GQVĐ, các em nhanh chóng tìm được tình huống có vấn đề trong bài tập, chỉ ra được vấn đề đề bài yêu cầu và đề quyết được phương án giải quyết vấn đề. Các bước thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề có nhiều tiến bộ, sau đó đánh giá quá trình giải quyết vấn đề và vận dụng kết quả vào những bài tập mới cũng đạt hiệu quả cao.

Học sinh Dương Huy Bách ở tiết học đầu tiên khi bắt đầu làm các bài tập A1.1, A1.2, C1.15 trong phần hình thành kiến thức mới và củng cố nhìn chung hành vi 1.1 đã biểu hiện khá tốt, tuy nhiên các hành vi 1.2, 1.3 và đặc biệt là 1.3 vẫn còn chậm và lúng túng, cần nhờ đến sự trợ giúp của các bạn và giáo viên. Sang tiết học thứ 2, khi thực hiện các bài A2.1, A2.2 và C2.14 học sinh thể hiện hành vi 2.1, 2.2 rất tốt, hoàn toàn không cần đến sự trờ giúp của giáo viên, tuy nhiên các hành vi 2.3 vẫn còn chậm, đặc biệt là ở bài A2.2 học sinh chưa thực hiện được hành vi 2.4. Sang tiết học thứ 5, các hành vi 5.3 đã có sự tiến bộ đáng kể, đặc biệt là trong khi giải bài tập B4.5. Hành vi 5.4 của học sinh nhìn chung đã có sự tiến bộ so với tiết học đầu tiên nhưng vẫn chưa đạt hiệu quả cao, cần được giáo viên bồi dưỡng và giúp đỡ thêm.

Học sinh Tô Thị Dung khi bắt đầu làm quen với bài tập A1.1, A1.2, C1.15 trong phần hình thành kiến thức mới và củng cố còn lúng túng ở các 72

hành vi 1.3 và 1.4. Sang tiết học thứ 2, các bài tập A2.1 và A2.3 học sinh thể hiện hành vi 2.1 và 2.2 khá tốt và nhanh, hoàn toàn không cần đến hỗ trợ và giúp đỡ của giáo viên, tuy nhiên các hành vi 2.3 và 2.4 vẫn chưa đạt hiệu quả cao. Tiến bộ rõ rệt nhất của học sinh là ở tiết học thứ 6, khi giải các bài tập A4.4, B4.5, B4.6 học sinh đã thể hiện cả bốn hành vi của năng lực giải quyết vấn đề 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 một cách rất tốt, đề xuất vấn đề, đề xuất và thực hiện giải pháp, thực hiện các giải pháp một cách nhanh chóng và chính xác.

Học sinh Trần Thanh Tùng trong tiết học đầu tiên khi giải các bài tập A1.1, A1.2, C1.15 còn rất lúng túng và chậm trong tất cả các hành vi 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, cần phải được cô và các bạn trợ giúp. Ở bài A1.8 và B1.10 chưa thể hiện được hành vi 1.4. Trong tiết học thứ 2, nhìn chung hành vi 2.1 đã có sự tiến bộ hơn một chút so với tiết học thứ nhất, những hành vi 2.3 và 2.4 vẫn chưa đạt được hiệu quả mong đợi. Sang tiết học thứ 4 học sinh đã có sự tiến bộ trong hành vi 4.1 và 4.2 so với 3 tiết học trước đó, không cần đến sự trợ giúp của giáo viên học sinh vẫn có thể tự trình bày được vấn đề, đề xuất và thực hiện giải pháp, đặc biệt là hành vi 4.2 tuy chưa đạt kết quả biểu hiện tốt nhất những đã có sự tiến bộ rất rõ rệt. Đến tiết học thứ 5, hành vi 5.3 đã có sự tiến hộ hơn so với 4 tiết học trước đó, tuy nhiên hành vi 5.4 vẫn chỉ có sự tiến bộ hơn một chút so với các buổi học trước, học sinh vẫn cần được giáo viên giúp đỡ và bồi dưỡng nhiều hơn.

Nhìn chung, các hành vi số 1 và số 2 là tìm hiểu vấn đề và đề xuất giải pháp các em học sinh thực hiện tương đối tốt, có sự tiến bộ rõ rệt sau 5 tiết học.

Các hành vi số 3 và số 4 là thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề và đánh giá việc giải quyết vấn đề, xây dựng vấn đề mới là hai hành vi đòi hỏi các em phải có năng lực giải quyết vấn đề cao, chỉ thông qua một vài tiết học và một vài bài tập sẽ không thể bồi dưỡng và phát triển tốt được các hành vi này cho các em.

73

Nhìn chung, những bài tập liên quan đến thực hành thí nghiệm là những bài tập giúp các em nâng cao và phát triển tốt nhất các hành vi phát triển năng lực giải quyết vấn đề, các em có thể dễ dàng thực hiện được các hành vi khó như hành vi số 3 và số 4. Các bài tập định lượng có nội dung thực tiễn là các bài tập cho thấy biểu hiện ở 4 hành vi năng lực giải quyết vấn đề của các em tương đối tốt, nhìn chung ở dạng bài tập này các em gặp khó khăn nhất là ở hành vi số 3. Các bài tập định tính là các bài tập dễ khiến các em bị lúng túng và chậm ở các hành vi số 3 và số 4. Nhìn chung các em học sinh đều có sự tiến bộ ở mỗi hành vi năng lực giải quyết vấn đề sau mỗi tiết học có sử dụng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn.

3.6.2. Phân tích định lượng quá trình thực nghiệm sư phạm Trong quá trình thực nghiệm sư phạm ở 6 tiết học, tôi chọn ra 3 em học sinh tiểu biểu trong lớp để tiến hành quan sát, chấm điểm theo tiêu chí đánh giá và nhận xét sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của các em thông qua việc giải các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn. Chúng tôi chấm điểm 5 hành vi năng lực giải quyết vấn đề trong bảng 3.3 và các bảng ở [phụ lục 3].

Bảng 3.4. Danh sách học sinh tiến hành quan sát thực nghiệm tại lớp 11A3 trường THPT Phú Bình – Thái Nguyên

Điểm học kỳ I

Xếp loại

1. Dương Huy Bách

7,0

Khá

2. Tô Thị Dung

8.1

Giỏi

3. Trần Thanh Tùng

6.3

Trung bình

Tên học sinh

Kết quả điều tra thực nghiệm của mỗi em học sinh được chúng tôi tổng hợp lại tại các bảng bên dưới.

74

a) Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm của học sinh Dương Huy Bách Bảng 3.5. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách trong 21 bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

Hành vi

Trung

A1.1 A1.2 C1.15 B1.11 B1.12

bình

1.1

2

2

2

2

2

2

1.2

1

2

1

2

1

1.4

1.3

1

1

1

1

2

1.2

1.4

1

1

0

1

0

0.6 Trung

A2.1 A2.2 A2.3

B2.12

2.1

2

2

2

3

2.25

2.2

2

2

3

2

2.25

2.3

1

1

1

2

1.25

2.4

1

1

1

1

1

bình

Trung

A3.1 A3.3 A3.4

C3.7

A3.5

B3.6

3.1

3

3

3

2

2

2

2.5

3.2

3

3

2

2

2

3

2.5

3.3

1

1

1

2

2

1

1.33

3.4

1

1

1

1

1

0

0.83

A4.1 A4.2 A4.3

A4.4

B4.5

B4.6

4.1

3

3

2

2

3

2

2.5

4.2

3

3

2

3

2

2

2.5

4.3

2

1

1

1

2

1

1.33

4.4

1

1

1

1

1

1

1

75

bình

Trung bình

Bảng 3.6. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

Điểm hành vi

Bài 13

Bài 14

Bài 15

Bài 17

Hành vi I

2

2.25

2.5

2.5

Hành vi II

1.4

2.25

2.5

2.5

Hành vi III

1.2

1.25

1.33

1.33

Hành vi IV

0.6

1

0.83

1

Tổng điểm

5.2

6.75

7.16

7.33

Biểu đồ 3.1. NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

3 2.5 2

Hành vi 1 Hành vi 2

1.5

Hành vi 3 Hành vi 4

1 0.5 0 Bài 1

Bài 2

Bài 3

76

Bài 4

b) Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm của học sinh Tô Thị Dung Bảng 3.7. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung trong 21 bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

Hành vi

Trung

A1.1 A1.2 C1.15 B1.11 B1.12

bình

1.1

3

2

2

3

2

2.4

1.2

2

2

2

2

3

2.2

1.3

1

1

2

1

2

1.4

1.4

1

1

1

1

1

1 Trung

A2.1 A2.2 A2.3 B2.12

bình

2.1

2

2

3

3

2.5

2.2

2

3

2

3

2.5

2.3

1

1

1

2

1.25

2.4

1

1

2

1

1.25

A3.1 A3.3 A3.4

C3.7

A3.5 B3.6

Trung bình

3.1

3

3

2

2

3

2

2.5

3.2

3

3

2

2

3

3

2.67

3.3

1

2

1

2

2

1

1.5

3.4

1

1

1

1

1

2

1.17

A4.4

B4.5

B4.6

A4.1 A4.2 A4.3

Trung bình

4.1

3

3

3

2

3

2

2.67

4.2

3

3

2

3

3

3

2.83

4.3

2

1

1

2

2

2

1.67

4.4

1

1

1

2

1

2

1.33

77

Bảng 3.8. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

Điểm hành vi

Bài 1

Bài 2

Bài 3

Bài 4

Hành vi I

2.4

2.5

2.5

2.67

Hành vi II

2.2

2.5

2.67

2.83

Hành vi III

1.4

1.25

1.5

1.67

Hành vi IV

1

1.25

1.17

1.33

Tổng điểm

7

7.5

7.84

8.5

Biểu đồ 3.2. NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 3 2.5 Hành vi 1

2

Hành vi 2

1.5

Hành vi 3

1

Hành vi 4

0.5 0 Bài 1

Bài 2

Bài 3

78

Bài 4

c) Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm của học sinh Trần Thanh Tùng Bảng 3.9. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng trong 21 bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

Hành vi

Trung

A1.1 A1.2 C1.15 B1.11 B1.12

bình

1.1

1

2

1

1

2

1.4

1.2

1

2

1

2

2

1.6

1.3

1

1

1

2

2

1.4

1.4

1

1

0

1

0

0.6 Trung

A2.1 A2.2 A2.3

B2.12

2.1

2

1

1

2

1.5

2.2

1

2

2

2

1.75

2.3

1

1

1

2

1.25

2.4

1

1

1

1

1

bình

Trung

A3.1 A3.3 A3.4

C3.7

A3.5

B3.6

3.1

2

2

2

2

2

2

2

3.2

2

2

2

2

2

3

2.17

3.3

1

1

1

2

2

1

1.33

3.4

1

1

1

1

1

2

1.17

A4.1 A4.2 A4.3

A4.4

B4.5

B4.6

4.1

3

3

2

2

3

2

2.5

4.2

3

3

2

3

2

2

2.5

4.3

2

1

1

1

2

2

1.5

4.4

1

1

2

1

2

1

1.33

79

bình

Trung bình

Bảng 3.10. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

Điểm hành vi

Bài 1

Bài 2

Bài 3

Bài 4

Hành vi I

1.4

1.5

2

2.5

Hành vi II

1.6

1.75

2.17

2.5

Hành vi III

1.4

1.25

1.33

1.5

Hành vi IV

0.6

1

1.17

1.33

Tổng điểm

5

5.5

6.67

7.83

Biểu đồ 3.3. NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

3 2.5 Hành vi 1

2

Hành vi 2

1.5

Hành vi 3

1

Hành vi 4

0.5 0 Bài 1

Bài 2

Bài 3

Bài 4

Bảng 3.11. Tổng điểm hành vi NL GQVĐ của ba học sinh qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

Tổng điểm hành vi

Bài 1

Bài 2

Bài 3

Bài 4

5.2

6.75

7.16

7.33

Tô Thị Dung

7

7.5

7.84

8.5

Trần Thanh Tùng

5

5.5

6.67

7.83

Dương Huy Bách

80

Biểu đồ 3.4. NL GQVĐ của ba học sinh qua 4 bài học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11

9 8 7 6 5

Dương Huy Bách

4

Tô Thị Dung

3 2

Trần Thanh Tùng

1 0 Bài 1

Bài 2

Bài 3

Bài 4

Qua theo dõi bảng điểm và biểu đồ điểm các hành vi năng lực giải quyết vấn đề ở các học sinh Dương Huy Bách, Tô Thị Dung, Trần Thanh Tùng, có thể thấy điểm của từng hành vi năng lực giải quyết vấn đề của mỗi học sinh qua mỗi tiết dạy đều có sự tăng lên, các đường biểu đồ biểu diễn đều là các đường dốc lên hoặc dốc bằng, không có đường nào dốc xuống. Điểm tổng hành vi năng lực giải quyết vấn đề của mỗi học sinh qua mỗi tiết dạy cũng đều có sự tăng lên rõ ràng.

Học sinh Tô Thị Dung có tổng các điểm hành vi cao nhất và học sinh Trần Thanh Tùng có tổng các điểm hành vi là thấp nhất trong ba học sinh, nhưng các điểm tổng đều có sự tăng lên rõ ràng qua mỗi tiết học.

Từ những kết quả định lượng thu được từ ba học sinh tiêu biểu ở trên, có thể thấy được điểm của từng hành vi NL GQVĐ trong từng giờ học đã có sự tăng lên rõ rệt. Qua đó cho thấy việc sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”, Vật lí 11 đã có những hiệu quả nhất định trong việc bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

81

Kết luận chương 3 Chúng tôi nhận thấy rằng việc bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh là một việc rất quan trọng và cấp thiết. NL GQVĐ cần được giáo viên tích cực bồi dưỡng thông qua các hoạt động dạy học trên lớp, các nhiệm vụ học tập và các tình huống học tập phát sinh hàng ngày. Việc sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn vào dạy học chính là một trong những phương pháp dạy học hiệu quả giúp bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

Thông qua quá trình thực nghiệm sư phạm, tôi xin được có một vài nhận xét như sau : - Các bài tập có nội dung thực tiễn thường có nội dung sinh động, phong phú, gần gũi với đời sống sinh hoạt hằng ngày và lao động sản xuất, khiến giáo viên nâng cao tư duy sáng tạo, đổi mới phương pháp dạy học truyền thống, cải thiện giáo án được hiệu quả hơn.

- Sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn vào dạy học bộ môn Vật lí giúp học sinh nâng cao tinh thần học tập, gây hứng thú, hào hứng cho học sinh. Các kiến thức vật lí trong sách vở sẽ không còn trở nên nặng nề, khô khan, mà trở nên gần gũi như các hiện tượng thiên nhiên, hiện tượng thực tiễn hàng ngày.

- Mỗi học sinh đều có khả năng bồi dưỡng NL GQVĐ nếu giáo viên thật sự quan tâm, theo dõi sát sao và sử dụng phương pháp dạy học đúng cách để bồi dưỡng từng hành vi NL GQVĐ của học sinh. Giáo viên nên tích cực hỗ trợ, trợ giúp những lúc học sinh gặp vướng mắc, lúng túng, kịp thời đưa ra đường hướng, lời gợi mở phù hợp để học sinh phát huy tốt đa khả năng tư duy và NL GQVĐ của bản thân.

Các phân tích thực nghiệm trên đã chứng minh tính khả thi trong việc sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 giúp bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

82

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận Đối chiếu với mục tiêu, nhiệm vụ và giải thuyết khoa học ban đầu, đề tài đã đạt được những kết quả như sau : - Góp phần làm phong phú và sáng rõ những cơ sở lí thuyết và thực tiễn của việc sử dụng các bài tập vật lí, bài tập vật lí có nội dung thực tiễn trong dạy học nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh THPT. - Biên soạn thành công 42 bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 và sử dụng các bài tập vào xây dựng 4 tiến trình dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

- Xây dựng thành công 4 bảng tiêu chí đánh giá hành vi NL GQVĐ của học sinh tương ứng với 4 bài học chương “Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11.

- Sau quá trình thực nghiệm đã kiểm chứng được tầm quan trọng và sự hiệu quả của việc sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn vào dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11, nhằm giúp bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh.

- Việc sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn giúp học sinh phát huy tinh thần hăng hái, ham học hỏi, khám phá, nâng cao hứng thú học tập và khả năng áp dụng kiến thức vật lí vào giải thích các hiện tượng thực tiễn đời sống của học sinh.

Vì thời gian tiến hành luận văn có hạn nên tôi chỉ thực nghiệm ở phạm vi nhỏ nên chưa thể đánh giá khái quát hiệu quả thật sự của đề tài. Trong tương lai chúng tôi sẽ tiến hành thực nghiệm ở phạm vi rộng hơn để hoàn thiện các bài tập và tiến trình dạy học của tôi.

83

Ngoài ra việc tiến hành luận văn gặp một số khó khăn : - Việc biên soạn các bài tập có nội dung thực tiễn đòi hỏi giáo viên phải đầu tư nhiều thời gian, chuyên môn, nghiệp vụ để xây dựng và tổng hợp được những bài tập có nội dung thực tiễn phù hợp, hay và chính xác nhất.

- Việc nghiên cứu sự phát triển NL GQVĐ của học sinh là quá trình theo dõi và bồi dưỡng lâu dài, không thể chỉ diễn ra thông qua một vài tiết học và những biểu hiện hành vi thông thường.

2. Khuyến nghị - Nhà trường nên đầu tư nhiều hơn vào cơ sở vật chất như phòng học, trang thiết bị, sách vở, tài liệu tham khảo, dụng cụ thí nghiệm,…

- Giáo viên nên thường xuyên dạy học kết hợp giữa các bài tập vật lí thông thường và những bài tập vật lí có nội dung thực tiễn để học sinh thường xuyên được làm quen, tiếp xúc với các bài tập thực tiễn, ưu tiên những bài tập có nội dung thực tiễn gắn liền với những hiện tượng vật lí hay xảy ra tại địa phương, những dây truyền sản xuất, làng nghề thủ công ở địa phương,…

84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Ban chấp hành trung ương (2013), Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo.

2. Hoàng Hòa Bình (2015), “Năng lực và đánh giá theo năng lực”, Tạp chí Khoa học ĐHSP TPHCM, số 6, tr. 21-31.

3. Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) (2007), Vật lí 11 – Sách giáo viên, NXB Giáo dục, Hà Nội.

4. Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) (2007), Vật lí 11, NXB Giáo dục, Hà Nội.

5. Bộ Giáo dục và đào tạo (2005), Luật giáo dục.

6. Bộ Giáo dục và đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể.

7. Hoàn Chúng (1992), Phương pháp thống kế trong khoa học giáo dục,NXB Giáo dục, Hà Nội 8. Nguyễn Ngọc Hưng (2012), Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí, Bài giảng chuyên đề cho học viên cao học lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí, Hà Nội.

9. Nguyễn Thế Khôi (Tổng Chủ biên) (2007), Vật lí 11 nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội.

10. Nguyễn Thế Khôi (Tổng Chủ biên) (2007), Vật lí 11 nâng cao - Sách giáo viên, NXB Giáo dục, Hà Nội.

11. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1998), “Hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí”, Tạp chí Giáo dục, số 1, tr. 34-37.

12. Nguyễn Đức Thâm (2000), Đổi mới phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông đáp ứng yêu cầu đào tạo con người trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, Hội nghị tập huấn phương pháp dạy học vật lí phổ thông toàn quốc, Hà Nội.

85

13. Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2003), Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm.

14. Vụ Giáo dục phổ thông (2014), Hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng năng lực học sinh cấp trung học phổ thông môn Vật lí, Tập huấn hè giáo viên THPT. 15. Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐHSP, Hà Nội.

86

PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA PHIẾU ĐIỀU TRA VỀ VIỆC HỌC TẬP BÀI TẬP VẬT LÝ CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Ở TRƯỜNG THPT (ĐỐI VỚI HỌC SINH) Các em hãy đánh dấu X vào ô trống bên cạnh phương án trả lời mà bản thân các em cảm thấy phù hợp nhất.

NỘI DUNG PHIẾU ĐIỀU TRA 1. Trong các giờ học vật lí, các em có thường xuyên xem các hình ảnh, video clip, thí nghiệm về những hiện tượng vật lí thường gặp trong cuộc sống hay không ?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Rất ít

D. Chưa bao giờ

2. Trong đời sống hàng ngày, em có thường xuyên áp dụng các kiến thức vật lí đã học được để giải thích các hiện tượng vật lí gặp phải không ?

A. Thường xuyên

B. Thỉnh thoảng

C. Rất ít

D. Chưa bao giờ

3. Trong khi học tập môn vật lí, khi gặp phải một tình huống vật lí nào đó, em thường sẽ có suy nghĩ: A. Tự mình tìm ra phương án giải quyết tình huống đó B. Nhờ sự hướng dẫn và trợ giúp của giáo viên và bạn bè C. Cảm thấy quá khó thì bỏ không làm nữa

87

4. Trong các loại bài tập vật lí dưới đây, loại bài tập nào em thích giải nhất ?

A. Bài tập giải thích

B. Bài tập có nội dung thực tiễn

C. Bài tập tính toán

D. Bài tập thí nghiệm

5. Khi giải một bài tập vật lí có nội dung liên quan đến thực tiễn thì khó khăn mà em hay gặp phải nhất là gì ?

A. Không biết các dữ kiện đề bài cho dùng làm gì B. Không tìm được kiến thức vật lí đã học liên quan đến bài tập C. Không biết phương pháp chung để giải bài tập D. Nguyên nhân khác : …

6. Em thường vận dụng các kiến thức vật lí đã học để làm gì ?

A. Giải các bài tập trong sách vở B. Giải thích các hiện tượng vật lí gặp trong đời sống hàng ngày C. Chế tạo ra sản phẩm khoa học D. Ứng dụng vào sinh hoạt sản xuất của gia đình hoặc địa phương E. Mục đích khác : …

Xin cảm ơn sự hợp tác của các em.

Chúc các em luôn dồi dào sức khỏe và đạt kết quả cao trong học tập.

88

PHIẾU ĐIỀU TRA VỀ VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Ở TRƯỜNG THPT (ĐỐI VỚI GIÁO VIÊN) Xin thầy, cô vui lòng trả lời các câu hỏi dưới đây bằng cách hãy đánh dấu X vào ô mà quí thầy, cô cho là hợp lí nhất và ghi câu trả lời xuống bên dưới.

NỘI DUNG PHIẾU ĐIỀU TRA 1. Trong quá trình dạy học môn Vật lí, thầy (cô) sử dụng các bài tập có nội dung thực tiễn với tần suất như thế nào trong mỗi tiết dạy ? Vì sao thầy (cô) lại làm vậy ?

A. Thường xuyên B. Thỉnh thoảng C. Rất ít D. Chưa bao giờ Lý do: ……………………………………………………………………

2. Thầy (cô) nhận xét như thế nào về việc ảnh hưởng của bài tập vật lí có nội dung thực tiễn đến khả năng giải quyết vấn đề của học sinh ?

A. Rất tốt B. Tốt C. Bình thường D. Ít 3. Trong quá trình dạy học môn Vật lí, thầy (cô) có thường xuyên quan tâm bồi dưỡng, phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh không ?

A. Thường xuyên B. Thỉnh thoảng C. Rất ít D. Chưa bao giờ 4. Thầy (cô) vui lòng cho biết những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn nhằm phát triển năng lực giải quyết của học sinh trong quá trình dạy học môn Vật lí ở trường THPT ?

- Thuận lợi: ………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………….

- Khó khăn: ………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………….

Xin cảm ơn sự cộng tác của quí thầy cô.

Chúc quí thầy cô luôn dồi dào sức khỏe và đạt nhiều thành công trong giảng dạy.

89

PHỤ LỤC 2 ĐỊNH HƯỚNG GIẢI BÀI TẬP VẮN TẮT Bài A1.1: Em hãy giải thích tại sao các loại dây dẫn điện phổ biến hầu như đều làm bằng kim loại?

Lời giải: Các dây dẫn điện phổ biến thường được làm bằng kim loại có vỏ bọc bằng nhựa cách điện vì kim loại dẫn điện tốt và đa dạng chủng loại khi sử dụng trong các mục đích khác nhau.

Bài A1.2: Bạc dẫn điện tốt hơn đồng, vì sao lõi dây dẫn điện thường làm bằng đồng mà không làm bằng bạc?

Lời giải: Bạc dẫn điện tốt hơn đồng nhưng lõi dây dẫn điện thường làm bằng đồng vì hai lí do: Một là đồng rẻ và có trữ lượng nhiều hơn bạc, hai là đồng nhẹ hơn bạc nên thuận tiện cho việc di chuyển và lắp đặt.

Bài A1.3: Đồng dẫn điện tốt hơn nhôm. Nhưng một số lõi dây điện lại làm bằng nhôm mà không phải bằng đồng? Dây điện lõi nhôm có ưu điểm gì so với dây điện lõi đồng?

Lời giải: Đồng dẫn điện tốt hơn nhôm. Nhưng một số lõi dây điện lại làm bằng nhôm mà không phải bằng đồng? Về cơ bản thì dây dẫn điện lõi đồng có nhiều đặc tính ưu việt hơn dây điện lõi nhôm về độ dẫn điện, độ dãn dài, độ thắt, độ dẻo, … Tuy nhiên dây dẫn điện lõi nhôm có ưu điểm là nhẹ, cứng, rẻ tiền và đặc tính điện ổn định hơn dây dẫn lõi đồng (đối với nhiệt độ môi trường).

Bài A1.5: Tại sao một số xe đạp, người ta lắp một nguồn điện (đinamo) để thắp sáng đèn, nếu qua sát ta chỉ thấy có một dây nối từ đinamo tới bóng đèn mà đèn vẫn sáng khi đinamo hoạt động?

90

Hình 1.5

Lời giải: Ở xe đạp có lắp đinamo để thắp sáng đèn nhưng chỉ có một dây dẫn nối từ đinamo đến đèn mà đèn vẫn sáng vì dây thứ hai chính là khung kim loại của xe.

Bài 1.6: Tại sao người ta không dùng đồng, chì, sắt… làm dây tóc bóng đèn mà thường chỉ dùng vonfram để làm dây tóc bóng đèn?

Lời giải: Dây tóc bóng đèn thường làm bằng vonfram mà không làm bằng đồng, chì, sắt… vì nhiệt độ nóng chảy của vonfram cao khoảng 33700 C còn của đồng khoảng 10800 C độ mà nhiệt độ của dây tóc bóng đèn

khi sáng khoảng 25000 C .

Bài 1.7: Việt Nam và nhiều nước sử dụng mạng lưới điện dân dụng 220V – 50 Hz trong khi Mỹ, Nhật Bản và một số nước sử dụng mạng lưới điện dân dụng 110V- 60Hz, em hãy giải thích ưu nhược điểm của hai loại lưới điện dân dụng này? Có ảnh hưởng như thế nào đến dây dẫn truyền tải?

Lời giải: Về cơ bản bất cứ điện áp nào cũng gây nguy hiểm đến tính mạng con người, điện áp càng lớn thì càng nguy hiểm. Song điện áp 110V an toàn hơn so với điện áp 220V. Về hiệu quả kinh tế, dòng điện 110V có dòng điện mạnh hơn nhiều so với 220V. Dòng điện 110V đòi hỏi đường dây, các trạm, cột dẫn điện phải có chất lượng cao hơn nên chi phí đầu tư cho cơ sở hạ tầng của điện áp 110V là rất lớn.

Ngược lại, điện 220V dễ truyền tải hơn, hiệu suất cao hơn và có mức hao hụt thấp hơn.

Thời gian đầu có rất nhiều quốc gia sử dụng điện áp 110V nhưng sau đó đã chuyển sang sử dụng điện áp 220V để không phải chịu áp lực đầu tư cơ sở vật chất quá lớn.

91

Bài 1.9: Gia đình em sử dụng nhiều bóng đèn có độ sáng khác nhau để phù hợp với nhu cầu ánh sáng ở những nơi khác nhau. Đèn dây tóc có công suất 60W sáng hơn đèn dây tóc có công suất 20W, em hãy giải thích đèn nào có điện trở cao hơn.

Lời giải: Đèn có công suất lớn thì sáng hơn đèn có công suất nhỏ hơn vì đèn sợi đốt sáng do dây tóc tỏa nhiệt nóng phát sáng, theo công thức tính nhiệt lượng tỏa ra của dây dẫn Q  I 2 .R.t nên nhiệt lượng của đèn có công suất lớn nhiều hơn đèn có công suất nhỏ nên điện trở của đèn 60W có điện trở cao hơn đèn 20W. Bài 1.10: Máy tính cầm tay Casio fx-570VN PLUS sử dụng pin 1,5V. Điện trở của máy tính là 12k . Tính công suất pin truyền cho máy tính?

Lời giải: Máy tính cầm tay Casio fx-570VN PLUS sử dụng pin 1,5V. Điện trở của máy tính là 12k .

Công suất pin truyền cho máy tính cầm tay: 2 1.52 P   1,875.104 (W) R 12000

Bài B1.11: Gia đình bạn An có các thiết bị điện có cùng điện áp định mức là 220V có công suất như sau: 6 bóng đèn 10W, 1 nồi cơm điện khi hoạt động bình thường có công suất 1000W, 01 tủ lạnh có công suất tối đa 120W, 02 máy điều hòa không khí có công suất tối đa 900W, 01 ti vi có công suất 70W, 01 bình nóng lạnh có công suất 2500W. Em hãy tư vấn và giải thích cho bạn nên sử dụng cầu chì như thế nào để bảo vệ an toàn cho các thiết bị trong gia đình bạn?

Lời giải: Tổng công suất tiêu thụ của gia đình bạn An nếu đồng thời sử dụng các thiết bị điện trong gia đình: P  6.10  1000  120W  2.900  70  2500  5550(W )

92

Để đảm bảo an toàn ta coi các thiết bị có hệ số công suất bằng 1, cường độ dòng điện tính toán lớn nhất của các thiết bị điện là: I tt 

Pdm 5550   25,23( A) U dm 220

Vậy để đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện trong gia đình chúng ta phải sử dụng loại cầu chì có cường độ dòng điện định mức của dây chảy lớn hơn hoặc bằng cường độ dòng điện tính toán: I dc  I tt  I dc  25,23( A) Bài B1.12: Một bóng đèn pha ô tô có điện trở 36  . Tính dòng điện trong đèn khi được kết nối với ắc quy 12V? Một bóng đèn pha ô tô có điện trở 36  . Dòng điện trong đèn khi được kết nối với ắc quy 12V là: I

 12 1   ( A) R 36 3

Bài B1.13: Một bóng đèn có dây tóc làm bằng Vonfram có ghi chỉ số: 220V – 40W, biết Vonfram có hệ số nhiệt điện trở   4,5.103 ( K 1 ) và nhiệt độ khi bóng đèn sáng bình thường là 2500o C , hãy tính điện trở của bóng đèn ở nhiệt độ phòng 20o C ?

Lời giải: Điện trở của dây tóc bóng đèn khi đèn sáng bình thường là: 2 U2 U dm 2202 P R   1210() R Pdm 40

Điện trở của dây tóc bóng đèn ở nhiệt độ phòng 20o C là: R 1210   99,5066() 1  (t  t0 ) 1  4,5.103 (2500  20) Bài B1.14: Một ắc quy xe máy được dán nhãn '50Ah'. điều này có

R  R0 1  (t  t0 )  R0 

nghĩa là nó có thể cung cấp dòng điện 50A trong một giờ.

93

a. Pin có thể cung cấp dòng điện liên tục 200A trong bao lâu để khởi động xe? b. Hãy tính điện lượng dịch chuyển qua một điểm trong mạch trong thời gian này?

Một ắc quy xe máy được dán nhãn '50Ah'. điều này có nghĩa là nó có thể cung cấp dòng điện 50A trong một giờ.

Lời giải: a. Để khởi động xe ắc quy có thể cung cấp dòng điện liên tục 200A trong thời gian là: I1.t1  I 2 .t2  t2 

I1.t1 50.1   0,25(h) I2 200

b. Điện lượng dịch chuyển qua một điểm trong mạch trong thời gian này là: q  I .t  200.60.60  720.103 (C )

Bài C1.15: a, Dựng mạch điện như hình 1.15. Thay thế đoạn kiểm tra bằng các chất sau: các kim loại khác nhau, gỗ, khí, Gummy cao su và các chất nhựa khác. b, Lập bảng: chất liệu/đèn sáng/đèn không sáng khi quan sát các trường hợp. c. Gọt nhọn hai đầu bút chì mắc chúng vào mạch điện hình 1, viết ra mô tả, hãy

Hình 1.15

đoán xem ở ruột bút chì là chất liệu gì? d. Hãy kể tên các chất liệu dẫn điện và không dẫn điện.

Lời giải: a. Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ thí nghiệm và thay thế lần lượt các chất liệu vào mạch điện.

94

b. Lập bảng STT

Chất liệu

Đèn sáng

Đèn không sáng

1

Các kim loại khác nhau

x

2

Gỗ khô

x

3

Cao su

x

4

Các chất nhựa

x

c. Gọt nhọn hai đầu bút chì và mắc vào mạch thấy đèn vẫn sáng chứng tỏ ruột bút chì làm bằng chất dẫn điện. d. Lập bảng: Chất dẫn điện

STT

Chất cách điện

Các kim loại, các dung dịch: Nhựa, cao su, gốm, sứ, thủy tinh, muối, acid, bazơ,…

nước tinh khiết,…

Bài A2.2: Hình 2.2 mô tả một chiếc sục đun nước là một thiết bị đơn giản tự chế dùng để đun sôi nước, nguyên liệu gồm có 02 dao lam, dây điện và que diêm đã bẻ đầu (hoặc que gỗ) để tránh hiện tượng đoản mạch. a. Tại sao sục điện có thể đun sôi nước?

Hình 2.2

b. Có nên sử dụng dụng cụ này để đun nước trong sinh hoạt hằng ngày không? Vì sao?

Lời giải: a. Chiếc sục đun nước là một thiết bị đơn giản tự chế dùng để đun sôi nước, nguyên liệu gồm có 02 dao lam, dây điện và que diêm đã bẻ đầu (hoặc que gỗ) để tránh hiện tượng đoản mạch, sục điện có thể đun sôi nước vì do đặc tính của dòng điện xoay chiều, điện trường giữa hai bản dao

95

lam đảo chiều liên tục làm các phân tử nước và tạp chất dao động va chạm với nhau và sinh nhiệt do đó làm sôi nước. b. Không nên sử dụng dụng cụ này trong sinh hoạt vì các lí do sau: + Độ tin cậy không cao, dễ xảy ra mất an toàn về điện gây nguy hiểm như chập cháy, giật điện. + Hao phí điện năng lớn. + Trong nước sinh hoạt có lẫn nhiều tạp chất, trong quá trình sục điện có thể bị điện phân thành các chất độc hại.

Bài A2.3: Vào những năm 1985, trên mảnh đất Nông trường Mộc Châu, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn là có ngôi trường thpt Thảo Nguyên khi đó còn là trường vừa học vừa làm, học sinh ở nội trú vừa đi học vừa tăng gia sản xuất. Vì điều kiện thiếu thốn nên học sinh ở đây đã chế sục điện để nấu cháo ăn bằng cách sục gạo và nước chín xong rút điện và pha muối vào cho vừa để ăn. Trong một lần cử một học sinh mới đảm nhiệm việc nấu cháo bằng sục điện, học sinh này vừa nấu vừa cho muối vào để nấu, nhưng chỉ được một lúc thì gây ra chập điện và cháy trong khu nội trú. Em hãy giải thích tại sao xảy ra sự việc trên? Việc nấu cháo bằng sục điện như vậy có an toàn không?

Lời giải: Nguyên lí tại sao sục điện có thể đun sôi được nước và nấu cháo chín đã được trình bày ở bài A2.2. Trong trường hợp đang sục mà cho thêm muối vào cháo thì khi đó muối bị điện li tạo ra nhiều hạt tải điện khi đó hai bản kim loại bị đoản mạch gây ra chập cháy. Việc sử dụng sục điện như vậy không an toàn vì các lí do đã được trình bày ở bài A2.2.

Bài A2.4: Em hãy giải thích tại sao khi có mưa lớn gây ngập lụt thì phải cắt điện?

Lời giải: Khi có mưa lớn gây ngập lụt thì cần phải cắt điện vì khi có mưa giông gây ngập lụt có thể làm cành cây, biển quảng cáo … đổ xuống làm đứt

96

dây điện nếu có ngập nước sẽ truyền điện gây nguy hiểm, đôi khi do mạng điện xuống cấp gây dò điện khi có ngập lụt cũng gây truyền điện gây nguy hiểm cho người xung quanh.

Bài A2.5: Trong quá trình làm cột chống sét (Cột thu lôi), sau khi hoàn thiện để kiểm tra độ tin cậy của công trình người ta hay dùng máy đo điện trở đất, nếu điện trở đất quá cao thì phải kiểm tra lại hệ thống mối hàn, độ sâu cọc sắt, dải nối đất… Và để gian lận trong việc này thợ làm cột chống sét thường lén đổ nước pha muối vào chân tiếp đất của cột chống sét trước khi đo đạt.

Em hãy giải thích việc làm trên nhằm mục đích gì? Có ảnh hưởng đến chất lượng công trình không?

Lời giải: Nguyên tắc của việc làm hệ thống chống sét và nơi tiếp đất phải đảm bảo: Một là khả năng chống sét, hai là nếu sét đánh vào thì việc truyền điện xuống đất phải đảm bảo nhanh chóng để giảm thiểu nguy hiểm. Vì vậy khi làm hệ thống chống sét việc đo điện trở đất rất quan trọng để đảm bảo khả năng dẫn điện của hệ thống chống sét ra đất xung quanh. Cũng vì lí do đó khi làm các công trình chống sét để đảm bảo chỉ số điện trở đất nhỏ, các người thợ lén đổ nước muối xung quanh chỗ tiếp đất để làm giảm điện trở đất do muối ở dung dịch bị điện li thành các ion dương và ion âm nên sinh ra nhiều hạt tải điện ở khu vực đo, làm giảm điện trở đất.

Việc làm này nguy hiểm vì khi đó việc đánh giá khả năng chống sét của hệ thống bị sai lệch sẽ gây nguy hiểm khi xảy ra sự cố, mặt khác muối ăn mòn kim loại cũng ảnh hưởng đến độ bền vững của công trình.

Bài A2.6: Nhôm (Al) là một nguyên tố phổ biến thứ ba (sau ôxy và silic) và là kim loại phổ biến nhất trên trái đất chiếm khoảng 8% khối lớp rắn của trái đất. Nhôm đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới tính theo số lượng và giá trị việc sử dụng nhôm chỉ đứng sau sắt (Fe). Tuy nhiên nhôm lại hiếm trong dạng tự do, việc điều chế nhôm rất khó khăn cho đến năm 1886 97

với việc sáng chế ra quy trình điện phân để sản xuất nhôm thì nhôm mới trở nên không đắt tiền và được sử dụng rộng rãi. Tại sao giá nhôm vẫn đắt mặc dù là nguyên tố phổ biến?

Lời giải: Tại sao nhôm là nguyên tố phổ biến và được tách bởi quy trình điện phân nhưng giá thành nhôm đắt vì để tách nhôm bởi quy trình này cần nguồn điện lớn và ổn định và tiêu hao nhiều điện năng nên nhôm mặc dù phổ biến nhưng giá thành vẫn cao.

Bài A2.7: Hiện nay ống thép mạ kẽm (Hình 2.7) được sử dụng nhiều trong xây dựng, dân dụng… a. Em hãy nêu ưu điểm của thép mạ kẽm và so sánh với thép không gỉ? b. Tìm hiểu công nghệ chế tạo thép mạ kẽm ứng dụng

Hình 2.7

kiến thức Vật lí nào?

Lời giải: a) Những ưu điểm của thép mạ kẽm: + Chi phí sản xuất thấp + Chi phí bảo trì thấp, tính kinh tế cao trong dài hạn + Tuổi thọ dài + Độ bền cao + Lớp phủ bền + Bảo vệ tốt cấu trúc thép bên trong + Dễ kiểm tra, đánh giá + Rút ngắn thời gian chế tạo.

98

*So sánh thép không gỉ và thép mạ kẽm Thép không gỉ Giống nhau

Thép mạ kẽm

Đều có khả năng chống ăn mòn nên được sử dụng trong môi trường ăn mòn Thép không gỉ là thép được bổ Thép mạ kẽm là thép có phủ sung thêm niken hoặc crom trên bề mặt một lớp kẽm để nên hình thành lớp niken hay ngăn ngừa chống ăn mòn

Khác nhau

crom oxit trên bề mặt thép Thời gian chống ăn mòn dài Thời gian chống ăn mòn nhất hơn

định phụ thuộc vào lớp kẽm trên bề mặt

Giá thành đắt hơn

Giá thành rẻ hơn

b) Công nghệ chế tạo thép mạ kẽm ứng dụng kiến thức Vật lí là Dòng điện trong chất điện phân.

Bài A2.8: Tại sao người có chân tay ướt lại dễ bị điện giật và nguy hiểm hơn người có chân tay khô? Em hãy giải thích.

Lời giải: Người có chân tay ướt lại dễ bị điện giật và nguy hiểm hơn người có chân tay khô vì mức độ điện giật của mỗi người khác nhau phụ thuộc vào điện trở của mỗi người khác nhau, và với cùng một người thì điện trở của người cũng có sự thay đổi tùy thuộc vào tình trạng sức khỏe cơ thể và cả tình trạng ướt của tay chân, trong khi người có chân tay khô thì điện trở của người lớn còn khi chân tay ướt thì điện trở cơ thể giảm xuống nên rất dễ bị giật, nguy hiểm đến tính mạng.

Bài A2.9: Tại sao dòng điện trong chất điện phân lại gây ra sự vận chuyển các chất còn trong kim loại thì không?

99

Lời giải: Dòng điện trong chất điện phân gây ra sự vận chuyển các chất vì các hạt tải điên trong chất điện phân là các ion nên khi trao đổi điện tích các ion trở lại thành các chất ban đầu nên dòng điện trong chất điện phân có sự vận chuyển các chất khác với dòng điện trong kim loại có các hạt tải điện là các electron tự do.

Bài A2.10: Ắc quy là nguồn điện một chiều được sử dụng nhiều trong thực tế, nếu một ắc quy bị mờ các ký hiệu cực dương và cực âm, làm thế nào để xác định đúng các cực của ắc quy?

Lời giải: Có 5 cách đơn giản để xác định đúng các cực của ắcquy.

Cách 1: Dùng vôn kế Mắc vôn kế vào hai cực ắc quy. Nếu kim quay theo chiều thuận (từ số 0 lên tới trị số nào đó theo chiều kim đồng hồ) thì cực đang nối với chốt (+) (màu đỏ) của vôn kế là cực (+) của ắc quy và ngược lại.

Cách 2: Dùng ampe kế và một bóng đèn Mắc ampe kế nỗi tiếp với đèn rồi mắc vào hai cực ăcquy. Đèn sẽ sáng và kim ampe kế quay. Ampe kế cũng có chốt (+), (-) nên cách xác định cực ăcquy như cách 1.

Cách 3: Dùng bình điện phân CuSO4 điện cực than Mắc vào bình hai cực ăcquy. Sau một thời gian thấy đồng nguyên chất màu đỏ nhạt bám vào thỏi than nào thì thỏi ấy đang nối với cực (-) của ăcquy.

Cách 4: Dùng ống dây và kim nam châm.

Nối ống dây vào hai cực ăc quy. Đưa kim nam châm lại gần đầu A của ống dây, giả sử cực N của kim nam châm bị ống hút vào A thì A là cực của ống dây, căn cứ vào chiều ống quấn dây của ống dây và dùng quy tắc cái đinh ốc 2 để suy ra cực ăcquy. (Dòng điện có chiều từ cực (+) nguồn qua các vật dẫn về cực âm của nguồn điện).

100

Cách 5: Dùng động cơ điện một chiều và một bộ pin (đã biết cực) mắc động cơ vào bộ pin sao cho động cơ quay theo chiều cũ. Vì đã biết cực của bộ pin nên có thể suy ra cực của ăcquy.

Bài A2.11: Hiện này để tăng năng suất trong chăn nuôi chuồng trại, giảm một số bệnh trong chăn nuôi, các trang trại đã đầu tư hệ thống thiết bị điện phân nước để tách thành hai dòng nước có tính kiềm để sử dụng cho gia súc uống trong vòng 24h và dòng nước có tính acid để khử trùng và vệ sinh chuồng trại. Em hãy giải thích cơ chế của thiết bị và ưu điểm của hệ thống thiết bị này.

Lời giải: Cơ chế hệ thống điện phân nước trong chăn nuôi: Thiết bị sử dụng nước giếng khoan đã qua xử lý đạt tiêu chuẩn sạch. Sau đó chảy qua hệ thống 2 điện cực âm và dương của máy, bị ion hóa mạnh và tách thành 2 dòng. Trong đó, 70% nước tính kiềm nhẹ chứa các ion âm, dùng để cho gia súc uống trong vòng 24 giờ và 30% nước tính acid chứa các ion dương, dùng để khử trùng và vệ sinh chuồng trại. *Ưu điểm của hệ thống: vật nuôi trang trại thường ăn cao đạm, nên dễ gặp vấn đề tiêu chảy, ảnh hưởng đến năng suất chăn nuôi. Tuy nhiên nếu uống nước tính kiềm, lợn giảm tiêu chảy, hấp thu dinh dưỡng tốt và lớn nhanh hơn nhờ 3 tác động dưới đây: - Tăng lợi khuẩn: Nước tính kiềm chứa các ion âm, khi vào đường ruột sẽ tạo môi trường thuận lợi cho các lợi khuẩn gram âm phát triển, lấn át các hại khuẩn gram dương. Có thể ví các ion âm này như sữa chua hoặc một loại men sinh học, tốt cho hệ tiêu hóa, ngăn ngừa tiêu chảy.

- Trung hòa dịch vị dư: Dư acid dịch vị dạ dày là một trong những nguyên nhân gây chướng bụng, tiêu chảy. Nước tính kiềm có khả năng trung hòa các acid dư này, cân bằng độ pH đường ruột, giúp giảm các chứng rối loạn tiêu hóa ở lợn.

101

- Vận chuyển dưỡng chất: Nước là dung môi vận chuyển các dưỡng chất cho cơ thể và bài tiết các chất thải. Các hạt nước hoạt hóa tính kiềm có kích thước phân tử nhỏ bằng một nửa nước thông thường (6 phân tử mỗi cluster so với 13-14 phân tử mỗi cluster). Nhờ vậy, chúng mang dưỡng chất thẩm thấu vào cơ thể dễ dàng, giúp vật nuôi hấp thu thức ăn tốt hơn. Đối với 30% nước tính acid, chúng có khả năng oxy hóa (khoảng 0,52,5mg clo mỗi lít). Chủ trang trại có thể tận dụng để dọn rửa, diệt khuẩn, khử mùi chuồng trại, tạo môi trường trang trại lành mạnh cho gia súc phát triển khỏe mạnh.

Bài B2.12: Một ống thép trơn rỗng có đường kính trong và ngoài lần lượt 147mm, 150mm được phủ mạ kẽm theo tiêu chuẩn TCVN7665 với lớp kẽm phủ trung bình là 10m , biết khối lượng riêng của kẽm là 7000kg / m3 , khối lượng mol nguyên tử của kẽm là 65g / mol , kẽm hóa trị 2. Nếu sử dụng dòng điện chạy qua bể mạ kẽm có cường độ 100A, em hãy tính thời gian cần thiết để mạ ống thép trên?

Lời giải: Tổng diện tích bề mặt ống thép cần mạ S  S1  S2  2S3  (d1  d 2 )h  2[( R22  R12 )]  5,6(m2 )

Thể tích kẽm cần mạ V  S . d  5,6.105 (m3 )

Khối lượng kẽm đã mạ ống thép m  V .D  0.392(kg )  392(g)

Thời gian cần thiết để mạ ống thép là m

1 A F .m.n . .I .t  t   11639( s) F n A.I 102

Bài B2.13: Hình 2.10. Cho thấy sự điện phân của đồng clorua. a. + Vẽ lại sơ đồ, đánh dấu hướng theo quy ước của dòng điện trong chất điện phân. + Đánh dấu hướng của dòng điện tử trong các dây kết nối. b. Trong khoảng thời gian 8 phút, có 3,6.1016 ion Cl được trung hòa và giải

Hình 2.10

phóng ở cực dương và 1,8.1016 ion Cu 2 được trung hòa và bám trên cực âm. + Tính tổng điện lượng đi qua chất điện phân trong thời gian này. + Tính cường độ dòng điện trong mạch Lời giải: a. Cation Cu 2 dịch chuyển cùng chiều điện trường theo hướng từ Anode đến Cathode còn Anion Cl  dịch chuyển ngược chiều điện trường từ Cathode đến Anode. b. Cả Cu 2 và Cl  đều tham gia vào quá trình dẫn điện nên tổng điện lượng đi qua chất điện phân trong thời gian này là: q  n1 e  n2 2e  (3,6.1016  2.1,8.1016 ).1,6.1019  0,01152(C )

Cường độ dòng điện chạy qua trong mạch là: I

q 0,01152   2,4.105 ( A) t 8.60

Bài A3.1: Hình 3.1 là hình ảnh của một thiết bị quan trọng trên xe máy và ô tô sử dụng động cơ đốt trong. Em hãy gọi tên 103

Hình 3.1

và nêu ứng dụng vật lí nào đã được sử dụng để chế tạo thiết bị này.

Lời giải: Hình 3.1 là hình ảnh của thiết bị đánh lửa trên xe máy và ô tô gọi là Bugi cung cấp tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong động cơ.

Bugi được chế tạo dựa trên ứng dụng của dòng điện trong chất khí.

Bài A3.2: Bảng 3.2. Khoảng cách an toàn phóng điện Điện áp

Đến 22 kV

35 kV

110kV

220 kV

500 kV

4,0 m

4,0 m

6,0 m

6,0 m

8,0 m

Khoảng cách an toàn phóng điện Bảng 3.2 là bảng khoảng cách an toàn phóng điện theo cấp điện áp được quy định tại khoản 4 điều 51 của luật điện lực là khoảng cách tối thiểu từ dây dẫn điện đến điểm gần nhất của thiết bị, dụng cụ, phương tiện làm việc trong hành lang bảo vệ an toàn lưới điện cao áp. Em hãy giải thích mối quan hệ giữa các chỉ số và trả lời câu hỏi tại sao phải có quy định này?

Lời giải: Như chúng ta đã biết, dòng điện nào cũng có thể gây nguy hiểm đến con người, dòng điện có điện áp càng lớn thì càng nguy hiểm. Với điện áp trung thế và cao thế còn nguy hiểm hơn vì dòng điện đủ mạnh để phóng ra được tia lửa điện với khoảng cách nhất định và khoảng cách này tăng theo điện áp. Do đó với điện áp trung thế và cao thế cần phải có khoảng cách an toàn để tránh bị phóng điện.

Bài A3.4: Trong cơn mưa giông có sét (chớp) chúng ta thấy xuất hiện “mùi” lạ, một số người so sánh giống mùi chlorine có trong bể bơi hay nước

104

máy ở thành phố hoặc với mấy loại hóa chất tẩy rửa vẫn thường sử dụng. Em hãy giải thích “mùi” này do nguyên nhân nào và cơ chế hình thành như thế nào?

Lời giải: Không khí bao gồm 78% nitrogen, 20% là oxy, và 2% các loại khí khác. Hai thành phần chính của không khí tồn tại dưới dạng phân tử, chính là N 2 và O2 . Chớp lóe lên sẽ tạo ra nhiệt độ, tách mỗi liên kết giữa các phân tử, tạo ra một nhóm nguyên tử N và O trôi nổi tự do.

Khi nhiệt độ hạ xuống, chúng sẽ gắn lại với nhau, tất nhiên vẫn còn sót một vài nhóm. Cụ thể, các nguyên tử O sẽ kết hợp với phân tử O2 , tạo ra O3 – khí ozone. Khi khí này được tạo ra ở mật độ đủ sẽ tạo ra mùi hương đặc trưng khi sét đánh.

Khi trời sắp mưa, chúng ta thường ngửi thấy mùi giống mấy loại hóa chất tẩy rửa. Đó chính là mùi ozone tạo ra. Thậm chí, khi ngửi mùi này, chúng ta cảm thấy thư thái, sạch sẽ hơn bởi ozone cũng có tác dụng diệt khuẩn. Ngay cả khi mưa không có sấm sét, bạn vẫn có thể ngửi thấy mùi này.

Mặc dù mật độ ozone trong không khí chỉ khoảng 10 phần tỷ, thế nhưng mũi con người vẫn cực nhảy cảm trong việc phát hiện mùi hương – đặc biệt là mùi sấm sét.

Bài A3.5: Hình ảnh 3.5 là một hoạt động chúng ta thường gặp trong thực tế. Em hãy gọi tên hoạt động trên và giải thích ứng dụng đã sử dụng trong hoạt động này? Nêu thêm ứng dụng của hiện tượng này trong các lĩnh vực khác mà em biết?

Lời giải: Hình ảnh 3.5 là hình ảnh hoạt động hàn điện trong thực tế, ứng dụng hiện

105

Hình 3.5

tượng hồ quang điện của dòng điện trong chất khí. Hồ quang điện còn được ứng dụng trong lĩnh vực chiếu sáng, luyện thép, nấu kim loại…

Bài B3.6: Trong một cơn bão một tia sét đánh có dòng điện trung bình 30kA, tồn tại trong 2000 s . Hãy tính điện lượng dịch chuyển trong quá quá trình này?

Lời giải: Điện lượng dịch chuyển trong quá trình phóng tia sét: ADCT: I 

q  q  I .t  30.103.2000.106  60(C ) t

Bài C3.7:

Hình 3.7 Dựng mạnh điện như sơ đồ và mạch rút gọn hình 3.7 , lần lượt dùng ngọn lửa đèn cồn để đốt không khí giữa hai bản cực kim loại, kéo ngọn lửa đèn cồn ra xa nhưng thổi hơi nóng vào, thay đèn cồn bằng đèn hơi thủy ngân chiếu vào giữa hai bản cực. a. Vẽ bảng ghi ra sự quan sát đèn cồn, hơi nóng đèn cồn, đèn hơi thủy ngân/giá trị đo điện kế G. b. Rút ra kết luận về sự dẫn điện của không khí ở điều kiện thường.

Lời giải: a. Học sinh làm thí nghiệm hoàn thành bảng nhận xét.

106

Các tác động

Giá trị đo điện kế G

Không khí điều kiện thường Chỉ số 0 Đèn cồn

Lệch đáng kể khỏi vị trí số 0

Hơi nóng đèn cồn

Vẫn bị lệch khỏi vị trí số 0

Đèn hơi thủy ngân

Lệch đáng kể khỏi vị trí số 0

b. Ở điều kiện thường, không khí là chất cách điện, tuy nhiên khi chịu tác động của các tác nhân ion hóa như ngọn lửa đèn cồn, đèn hơi thủy ngân thì sẽ dẫn điện ít nhiều.

Bài A4.1:

Hình 4.1 Hình 4.1 là hoạt động sạc điện thoại và hình ảnh thật của pin điện thoại, chúng ta đều biết nguồn điện cắm sạc là nguồn điện xoay chiều nhưng điện thoại lại sử dụng nguồn điện một chiều, vậy để sạc được pin cho điện thoại thì bộ sạc phải có chức năng gì? Linh kiện điện tử nào thực hiện chức năng này?

Lời giải: Để sạc được điện cho điện thoại thì bộ sạc phải có chức năng chuyển từ dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Để thực hiện chức năng này dùng điôt bán dẫn.

107

Bài A4.2: Hình 4.2 là hình ảnh thực tế mạch điện và 8 linh kiện trên mạch điện của một củ sạc điện thoại, em hãy nhận diện linh kiện có chức năng chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều?

Lời giải: Trên hình 4.2 linh kiện số 1 là điôt bán dẫn có chức năng chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Hình 4.2

Bài A4.3: Em hãy kể tên các

4.12 0.1

thiết bị điện gia đình em đang sử dụng có ứng dụng của diode bán dẫn thực hiện chức năng chỉnh lưu dòng điện?

Lời giải: Trong các thiết bị điện sử dụng trong sinh hoạt gia đình, hầu hết các thiết bị điện tử như vô tuyến, máy vi tính, củ sạc điện thoại… đều có sử dụng điôt bán dẫn, ít nhất là ở mạch nguồn, khối nguồn. Ngoài ra điôt bán dẫn còn được sử dụng ở bộ sạc điện cho ăc quy, quạt thổi bếp dùng mô tơ điện.

Bài A4.4: Hình 4.3 là hình ảnh một máy tính sử dụng năng lượng mặt trời, em hãy nhận diện linh kiện nào tạo ra năng lượng cho máy tính hoạt động được? Linh kiện này biến đổi năng lượng như thế nào? Em hãy kể tên các ứng dụng của linh kiện này trong thực tế đời sống mà em biết.

Lời giải: Trong một số loại máy tính cầm tay sử dụng năng lượng mặt trời, pin mặt trời

Hình 4.4 108

là linh kiện cung cấp năng lượng cho máy tính hoạt động và điện được tích lũy trong một pin lithium để máy hoạt động khi không có ánh sáng mặt trời. Pin mặt trời biến đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.

Hiện nay pin mặt trời ngày càng được sử dụng rộng rãi được coi là nguồn năng lượng sạch, pin mặt trời cung cấp năng lượng cho các vệ tinh nhân tạo hoạt động ngoài không gian, cung cấp điện năng cho các vùng xa xôi hẻo lánh chưa có điện lưới. Thời gian gần đây ngành điện lực hỗ trợ các hộ gia đình lắp đặt hệ thống pin mặt trời trên mái nhà, vừa phục vụ nhu cầu điện của gia đình vừa có thể bán lượng điện dư thừa cho ngành điện lực. Trên thế giới còn chế tạo ô tô, máy bay chạy bằng năng lượng mặt trời.

Bài B4.5: Ở nhiệt độ phòng, trong bán dẫn Si tinh khiết có số cặp điện tử – lỗ trống bằng 10-13 lần số nguyên tử Si. Số hạt mang điện có trong 2 mol nguyên tử Si là bao nhiêu?

Lời giải: Số nguyên tử Si có trong 2 mol là N Si  n.N A  2.6.023.1023  1,204.1024 (Nguyên tử)

Số cặp điện tử – lỗ trống có trong 2 mol Si N  N Si .1013  1,204.1024.1013  1.204.1011

109

PHỤ LỤC 3 BẢNG TIỂU CHÍ ĐÁNH GIÁ HÀNH VI NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Bảng tiêu chí đánh giá NL GQVĐ trong bài: Dòng điện trong kim loại Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

1. Tìm hiểu 1.1. Tìm hiểu Trình

bày Giải

vấn đề

bản hiện

được

tình huống

1.2. Phát hiện chất của dòng xảy điện

ra vấn đề

Mức độ 3

thích Phân

tích,

tượng giải ra

từ hiện

trong thông tin bài xảy

thích tượng ra

từ

1.3. Phát biểu kim loại.

tập là sự liên thông tin bài

được vấn đề

quan đến bản tập là sự liên

liên quan đến

chất

dòng quan đến bản

dòng

điện

trong chất

dòng

kim loại và điện

trong

điện

trong kim loại

làm rõ vấn đề kim loại và cần quyết.

giải làm rõ vấn đề cần

giải

quyết.

2. Đề xuất 2.1. Diễn đạt Diễn đạt lại Diễn đạt lại Diễn đạt lại giải pháp

lại tình huống được

bản được bản chất được bản chất

bằng ngôn ngữ chất

dòng dòng

điện dòng

điện

của chính mình điện

trong trong kim loại trong kim loại

2.2. Tìm kiếm kim loại bằng trong đó có trong đó có các thông tin cách

đơn biểu

110

diễn biểu

diễn

Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

liên quan đến giản, dòng

Mức độ 2

Mức độ 3

bước chiều chuyển chiều chuyển

điện đầu biết thu dời của các dời của các

trong kim loại

thập thông tin hạt tải điện so hạt tải điện so

2.3. Đề xuất về kiến thức với chiều quy với chiều quy giải pháp giải và quyết bài tập.

phương ước

dòng ước

dòng

pháp cần sử điện

trong điện

trong

dụng.

mạch sử dụng mạch sử dụng kí hiệu, hình kí hiệu, hình vẽ. Lựa chọn vẽ một cách được

nguồn linh hoạt và

thông tin về thiết lập mối kiến thức và liên hệ giữa phương pháp các đại lượng cần sử dụng, xuất

hiện

đưa ra được trong

hiện

phương giải quyết.

án tượng để giải quyết

tình

huống.

Lựa

chọn

được

toàn bộ các nguồn thông tin về kiến thức

và

phương pháp

111

Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3 cần sử dụng, lựa

chọn

được phương án tối ưu.

3. Thực hiện 3.1.

Lập

kế Phân tích giải Phân tích giải Phân tích giải

giải

pháp hoạch cụ thể

giải

quyết 3.2. Thực hiện hoạch

vấn đề

giải pháp

pháp thành kế pháp thành kế pháp thành kế thực hoạch

thực hoạch

thực

hiện cụ thể, hiện cụ thể, hiện cụ thể,

3.3. Đánh giá, diễn đạt lại diễn đạt lại thuyết minh điều chỉnh các bằng văn bản, bằng văn bản, lại bằng văn bước sử dụng sử dụng bản sơ đồ, hình bản, sơ đồ, dòng vẽ, sử dụng hình vẽ, sử định nghĩa và chất trong bản chất dòng dụng bản chất công thức điện điện trong dòng điện trở, điện trở kim loại và điện suất của kim các công thức kim loại và trong kim loại loại theo nhiệt tính toán để các công thức và các công độ và suất điện giải thích các tính toán để thức tính toán tượng giải thích các để giải thích động nhiệt hiện tượng các giải liên quan đến hiện dòng điện liên quan đến tượng quyết vấn đề. điện

để

hiện liên

trong

kim dòng

điện quan

đến

loại,

phát trong

kim dòng

điện

ra sai loại, phát hiện trong

kim

hiện

sót, khó khăn. ra sai sót, khó loại, phát hiện

112

Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

khăn và đưa ra sai sót, khó ra điều chỉnh. khăn, đưa ra điều chỉnh và thực hiện.

4. Đánh giá 4.1. Đánh giá Đánh giá kết Đánh giá kết Đánh giá kết việc

giải quá trình giải quả thu được quả thu được quả thu được

quyết

vấn quyết vấn đề, với đáp số bài với đáp số bài với đáp số bài

đề,

phát đánh giá kết tập và rút ra tập và cho kết tập, tìm cách

hiện vấn đề quả thu được kết luận. mới

quả

chính giải bài tập

với đáp số bài

xác, xem xét theo

hướng

tập

kết quả thu mới

nhanh,

4.2. Phát hiện

được

trong gọn và hiệu

đề

tình

huống quả hơn. Vận

vấn giải

cần

mới và phát dụng kết quả

quyết

khó thu

được

mới. Đề xuất

hiện

cách giải mới

khăn, vướng trong

tình

và vận dụng

mắc, tìm cách huống

mới,

lời giải vào các

giải bài tập phát hiện khó

bài tập mới.

theo

hướng khăn, vướng

mới

nhanh, mắc.

gọn và hiệu quả hơn.

113

Bảng tiêu chí đánh giá NL GQVĐ trong bài : Dòng điện trong chất khí Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

1. Tìm hiểu 1.1. Tìm hiểu Trình

bày Giải

vấn đề

bản hiện

được

tình huống

1.2. Phát hiện chất của dòng xảy điện

ra vấn đề

Mức độ 3

thích Phân

tích,

tượng giải ra

từ hiện

trong thông tin bài xảy

thích tượng ra

từ

1.3. Phát biểu chất khí.

tập là sự liên thông tin bài

được vấn đề

quan đến bản tập là sự liên

liên quan đến

chất

dòng quan đến bản

dòng

điện

trong chất

dòng

chất khí và điện

trong

điện

trong chất khí

làm rõ vấn đề chất khí và cần quyết.

giải làm rõ vấn đề cần

giải

quyết.

2. Đề xuất 2.1. Diễn đạt Diễn đạt lại Diễn đạt lại Diễn đạt lại giải pháp

lại tình huống được

bản được bản chất được bản chất

bằng ngôn ngữ chất

dòng dòng

điện dòng

điện

của chính mình điện

trong trong chất khí trong chất khí

2.2. Tìm kiếm chất khí bằng trong đó có trong đó có các thông tin cách

đơn biểu

diễn

bước chiều chuyển chiều chuyển

liên quan đến giản, dòng

diễn biểu

điện đầu biết thu dời của các dời của các

trong chất khí

thập thông tin hạt tải điện so hạt tải điện so

114

Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

2.3. Đề xuất về kiến thức với chiều quy với chiều quy giải pháp giải và quyết bài tập.

phương ước

dòng ước

dòng

pháp cần sử điện

trong điện

trong

dụng.

mạch sử dụng mạch sử dụng kí hiệu, hình kí hiệu, hình vẽ. Lựa chọn vẽ một cách được

nguồn linh hoạt và

thông tin về thiết lập mối kiến thức và liên hệ giữa phương pháp các đại lượng cần sử dụng, xuất

hiện

đưa ra được trong

hiện

phương giải quyết.

án tượng để giải quyết

tình

huống.

Lựa

chọn

được

toàn bộ các nguồn thông tin về kiến thức

và

phương pháp cần sử dụng, lựa

chọn

được phương

115

Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3 án tối ưu.

3. Thực hiện 3.1.

Lập

kế Phân tích giải Phân tích giải Phân tích giải

giải

pháp hoạch cụ thể

giải

quyết 3.2. Thực hiện hoạch

vấn đề

giải pháp

pháp thành kế pháp thành kế pháp thành kế thực hoạch

thực hoạch

thực

hiện cụ thể, hiện cụ thể, hiện cụ thể,

3.3. Đánh giá, diễn đạt lại diễn đạt lại thuyết minh điều chỉnh các bằng văn bản, bằng văn bản, lại bằng văn bước sử dụng sử dụng bản sơ đồ, hình bản, sơ đồ, dòng vẽ, sử dụng hình vẽ, sử định nghĩa, bản chất trong bản chất dòng dụng bản chất chất dòng điện điện trong dòng điện trong chất khí chất khí để điện kiểu giải thích các chất khí để trong chất khí tượng giải thích các để giải thích phóng điện tự hiện tượng các hiện lực thường gặp liên quan đến hiện và

các

để giải quyết dòng trong vấn đề.

điện liên quan đến tượng

liên

chất dòng

điện quan

đến

khí, phát hiện trong

chất dòng

điện

ra sai sót, khó khí, phát hiện trong

chất

khăn.

ra sai sót, khó khí, phát hiện khăn và đưa ra sai sót, khó ra điều chỉnh. khăn, đưa ra điều chỉnh và thực hiện.

4. Đánh giá 4.1. Đánh giá Đánh giá kết Đánh giá kết Đánh giá kết

116

Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

việc

giải quá trình giải quả thu được quả thu được quả thu được

quyết

vấn quyết vấn đề, với đáp số bài với đáp số bài với đáp số bài

đề,

phát đánh giá kết tập và rút ra tập và cho kết tập, tìm cách

hiện vấn đề quả thu được kết luận. mới

quả

chính giải bài tập

với đáp số bài

xác, xem xét theo

hướng

tập

kết quả thu mới

nhanh,

4.2. Phát hiện

được

trong gọn và hiệu

đề

tình

huống quả hơn. Vận

vấn giải

cần

mới và phát dụng kết quả

quyết

khó thu

được

mới. Đề xuất

hiện

cách giải mới

khăn, vướng trong

tình

và vận dụng

mắc, tìm cách huống

mới,

lời giải vào các

giải bài tập phát hiện khó

bài tập mới.

theo

hướng khăn, vướng

mới

nhanh, mắc.

gọn và hiệu quả hơn.

Bảng tiêu chí đánh giá NL GQVĐ trong bài : Dòng điện trong chất bán dẫn Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

1. Tìm hiểu 1.1. Tìm hiểu Trình

bày Giải

vấn đề

bản hiện

tình huống

được

117

Mức độ 3

thích Phân tượng giải

tích, thích

Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

1.2. Phát hiện chất của dòng xảy ra vấn đề

điện

ra

Mức độ 3 tượng

từ hiện

trong thông tin bài xảy

ra

từ

1.3. Phát biểu chất bán dẫn.

tập là sự liên thông tin bài

được vấn đề

quan đến bản tập là sự liên

liên quan đến

chất

dòng quan đến bản

dòng

điện

trong chất

dòng

trong chất bán

chất bán dẫn điện

trong

dẫn

và làm rõ vấn chất bán dẫn

điện

đề cần giải và làm rõ vấn quyết.

đề cần giải quyết.

2. Đề xuất 2.1. Diễn đạt Diễn đạt lại Diễn đạt lại Diễn đạt lại giải pháp

lại tình huống được

bản được bản chất được bản chất

bằng ngôn ngữ chất

dòng dòng

điện dòng

điện

của chính mình điện

trong trong

chất trong

chất

2.2. Tìm kiếm chất bán dẫn bán dẫn trong bán dẫn trong các thông tin bằng

cách đó

liên quan đến đơn

giản, diễn

dòng

có

điện bước đầu biết chuyển

trong chất bán thu dẫn

biểu đó

có

chiều diễn dời chuyển

biểu chiều dời

thập của các hạt tải của các hạt tải

thông tin về điện so với điện so với

2.3. Đề xuất kiến thức và chiều quy ước chiều quy ước điện dòng điện giải pháp giải phương pháp dòng quyết bài tập.

cần sử dụng.

118

trong

mạch trong

mạch

Năng lực thành tố

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

sử dụng kí sử dụng kí hiệu, hình vẽ. hiệu, hình vẽ Lựa

chọn một cách linh

được

nguồn hoạt và thiết

thông tin về lập mối liên kiến thức và hệ giữa các phương pháp đại

lượng

cần sử dụng, xuất

hiện

đưa ra được trong

hiện

phương giải quyết.

án tượng để giải quyết

tình

huống.

Lựa

chọn

được

toàn bộ các nguồn thông tin về kiến thức

và

phương pháp cần sử dụng, lựa

chọn

được phương án tối ưu.

3. Thực hiện 3.1. giải

Lập

pháp hoạch cụ thể

kế Phân tích giải Phân tích giải Phân tích giải pháp thành kế pháp thành kế pháp thành kế

119

Năng lực thành tố giải vấn đề

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

quyết 3.2. Thực hiện hoạch giải pháp

Mức độ 2

thực hoạch

Mức độ 3

thực hoạch

thực

hiện cụ thể, hiện cụ thể, hiện cụ thể,

3.3. Đánh giá, diễn đạt lại diễn đạt lại thuyết

minh

điều chỉnh các bằng văn bản, bằng văn bản, lại bằng văn bước sử dụng sử dụng bản sơ đồ, hình bản, sơ đồ, định nghĩa, bản chất

dòng vẽ, sử dụng hình vẽ, sử

chất dòng điện điện

trong bản chất dòng dụng bản chất

trong chất bán chất bán dẫn điện dẫn

để

trong dòng

điện

giải để giải thích chất bán dẫn trong

chất

quyết vấn đề.

các

hiện để giải thích bán dẫn để

tượng

liên các

hiện giải thích các

quan

đến tượng

liên hiện

dòng

điện quan

đến liên quan đến

trong

chất dòng

điện dòng

điện

bán dẫn, phát trong

chất trong

chất

hiện

tượng

ra sai bán dẫn, phát bán dẫn, phát

sót, khó khăn. hiện

ra

sai hiện

ra

sai

sót, khó khăn sót, khó khăn, và đưa ra điều đưa ra điều chỉnh.

chỉnh và thực hiện.

4. Đánh giá 4.1. Đánh giá Đánh giá kết Đánh giá kết Đánh giá kết việc

giải quá trình giải quả thu được quả thu được quả thu được

quyết

vấn quyết vấn đề, với đáp số bài với đáp số bài với đáp số bài

120

Năng lực thành tố đề,

Mức độ biểu hiện Chỉ số hành vi

Mức độ 1

Mức độ 3

phát đánh giá kết tập và rút ra tập và cho kết tập, tìm cách

hiện vấn đề quả thu được kết luận. mới

Mức độ 2

quả

chính giải bài tập

với đáp số bài

xác, xem xét theo

hướng

tập

kết quả thu mới

nhanh,

4.2. Phát hiện

được

trong gọn và hiệu

đề

tình

huống quả hơn. Vận

vấn giải

cần

mới và phát dụng kết quả

quyết

khó thu

được

mới. Đề xuất

hiện

cách giải mới

khăn, vướng trong

tình

và vận dụng

mắc, tìm cách huống

mới,

lời giải vào các

giải bài tập phát hiện khó

bài tập mới.

theo

hướng khăn, vướng

mới

nhanh, mắc.

gọn và hiệu quả hơn.

121

PHỤ LỤC 4 TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI 1. DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được đặc điểm của kim loại về mặt điện và điện trở.

- Nêu được bản chất của dòng điện trong kim loại.

- Viết và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức sự phụ thuộc của suất điện động vào nhiệt độ.

- Phát biểu được khái niệm cơ bản về hiện tượng siêu dẫn.

- Nêu được cấu tạo cặp nhiệt điện và nêu được sự phụ thuộc của suất nhiệt điện động vào các yếu tố.

2. Kỹ năng + Quan sát và dự đoán được bản chất dòng điện trong kim loại thông qua các hiện tượng trong thí nghiệm, bài tập. + Vận dụng được kiến thức để giải thích các ứng dụng cơ bản của dòng điện trong kim loại và giải thích các hiện tượng trong thực tế.

3. Thái độ - Tích cực, chủ động trong xây dựng kiến thức mới và trong quá trình học tập.

- Cẩn thận, trung thực, trách nhiệm trong quá trình thực hiện các thao tác thí nghiệm và hoạt động nhóm.

- Ý thức được vai trò quan trọng của việc áp dụng các kiến thức về dòng điện trong chất điện phân trong đời sống thường ngày.

122

4. Năng lực - Đề xuất vấn đề hạt tải điện trong dòng điện trong kim loại là hạt nào.

- Đưa ra được giả thuyết kiểm tra bản chất hạt tải điện trong kim loại.

- Vận dụng kiến thức về dòng điện trong kim loại để giải thích các hiện tượng trong thực tế và làm các bài tập liên quan.

II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên + Chuẩn bị thí nghiệm bài tập C1.15 và các thí nghiệm trong SGK + Chuẩn bị thí nghiệm về cặp nhiệt điện.

2. Học sinh Ôn lại : + Phần nói về tính dẫn điện của kim loại trong sgk lớp 9. + Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định tổ chức: Lớp

Ngày, tháng

Kiểm diện

2. Bài mới: Hoạt động 1: Tìm hiểu bản chất của dòng điện trong kim loại.

Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được bản chất dòng điện trong kim loại và vận dụng giải thích các ứng dụng thường gặp của dòng điện trong kim loại a. Đề xuất vấn đề + Giáo viên tổ chức cho học sinh làm bài tập C1.15

123

a, Dựng mạch điện như hình 1. Thay thế đoạn kiểm tra bằng các chất sau: các kim loại khác nhau, gỗ, khí, cao su và các chất nhựa khác. b, Lập bảng: chất liệu/đèn sáng/đèn không sáng khi quan sát các trường hợp. c. Gọt nhọn hai đầu bút chì mắc chúng vào mạch điện hình 1, viết ra mô tả, hãy đoán

Hình 1

xem ở ruột bút chì là chất liệu gì? d. Hãy kể tên các chất liệu dẫn điện và không dẫn điện.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Tạo tình huống có vấn đề

Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh chia nhóm - Thực hiện thí nghiệm theo các bước dưới sự giám sát của giáo viên

làm thì nghiệm bài tập C1.15

* Mâu thuẫn đặt ra trong tình huống: - Các vật (chất) xung quanh chúng ta chia làm hai loại vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cách điện.

- Nhận biết vật (chất) dẫn điện và vật - Giáo viên kết luận và dẫn vào bài (chất) cách điện trong thực tế như thế mới: Tất cả thí nghiệm trên đều liên nào? ứng dụng ra sao? quan đến hiện tượng dòng điện trong kim loại. Vậy bản chất dòng điện trong kim loại là gì? Chúng ta cùng đi tìm hiểu.

124

b. Nghiên cứu vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

* Hướng dẫn học sinh tìm ra bản * Nghiên cứu bản chất vấn đề chất vấn đề - Giáo viên cho học sinh dựa vào - Học sinh thảo luận để tìm vị trí các bảng hệ thống tuần hoàn để nhận diện nguyên tố kim loại trong bảng hệ kim loại nằm trong phân nhóm nào? thống tuần hoàn và chỉ ra đặc điểm về Đặc điểm hóa trị của kim loại?

hóa trị của kim loại .

- Giáo viên đưa ra câu hỏi: Tại sao - Học sinh suy nghĩ, trả lời. kim loại được sử dụng nhiều trong việc truyền tải và sử dụng điện năng, tính dẫn điện của kim loại phụ thuộc vào những yếu tố nào? c. Giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

* Hướng dẫn học sinh tìm ra giải pháp * Tìm ra giải pháp giải quyết giải quyết vấn đề

vấn đề

- Giáo viên đưa ra các câu hỏi, yêu cầu học - Học sinh hoạt động nhóm để trả sinh hoạt động theo nhóm đôi, nghiên cứu lời các câu hỏi đã đề ra, tiếp thu SGK để trả lời câu hỏi:

kiến thức.

+ Các hạt tải điện trong kim loại là các hạt nào ? + Khí Electron tự do trong kim loại là gì ? + Bản chất dòng điện trong kim loại là gì ? + Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại là gì ?

125

d. Vận dụng Hoạt động giáo viên

Hoạt động học sinh

- Giáo viên nêu một số câu hỏi có nội - Học sinh suy nghĩ câu trả lời và điền dung thực tiễn và yêu cầu học sinh trả vào phiếu học tập. lời vào phiếu học tập: bài A1.1, A1.2, - Học sinh theo dõi, lắng nghe và rút A1.3.

kinh nghiệm.

Hoạt động 2: Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ.

Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được quy luật phụ thuộc của điện trở (điện trở suất) của kim loại theo nhiệt độ, giải thích được sự phụ thuộc theo nhiệt độ của chúng theo bản chất dòng điện trong kim loại và nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại. a. Đề xuất vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Tạo tình huống có vấn đề - Giáo viên hướng dẫn học sinh làm 1 thí nghiệm đơn giản: Mắc một mạch điện gồm một bộ Pin, một dây dẫn kim loại và một ampe kế. Học sinh nhận xét số chỉ Ampe kế khi chưa đốt nóng sợi dây và sau khi đốt nóng - Giáo viên đưa ra câu hỏi: chỉ số Ampe kế thay đổi chứng tỏ điện trở của dây dẫn kim loại thay đổi theo nhiệt độ, sự thay đổi này tuân theo quy luật nào?

Phát hiện vấn đề - Học sinh làm thí nghiệm dưới sự giám sát của giáo viên.

- Nhận xét số chỉ Ampe kế khi chưa đốt nóng sợi dây và sau khi đốt nóng. * Mâu thuẫn đặt ra trong tình huống: - Từ kết quả thí nghiệm, HS sẽ phát hiện ra mâu thuẫn: Theo công thức

l tính điện trở R   , vậy khi nhiệt S độ tăng thì đại lượng nào sẽ thay đổi?

126

b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh nhắc lại các - Học sinh lắng nghe, ghi nhớ, liên nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại? tưởng.

- Cho học sinh nhắc lại công thức tính cường độ dòng điện trong mạch?

- Cường độ dòng điện trong mạch giảm chứng tỏ điều gì?

- Giáo viên giới thiệu cho học sinh đồ - Học sinh hoạt động nhóm đôi theo thị biểu diễn sự biến thiên của điện trở yêu cầu của giáo viên để trả lời các suất của kim loại theo nhiệt độ, yêu cầu câu hỏi. học sinh vận dụng kiến thức toán học để - Trình bày kết quả hoạt động nhóm nhận xét sự phụ thuộc của điện trở suất và nhận xét, bổ sung kết quả của các theo nhiệt độ tuân theo hàm số nào?

nhóm bạn.

- Giáo viên nhận xét, tổng quát lại sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ và mở rộng với sự phụ thuộc của điện trở kim loại theo nhiệt độ

- Học sinh lắng nghe, ghi nhớ.

c. Vận dụng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Học sinh hoạt động nhóm hoàn nhóm trên phiếu học tập làm bài tập thành phiếu học tập theo yêu cầu của A1.4, A1.6.

giáo viên.

Hoạt động 3: Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn.

Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được đặc điểm điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn. Thấy được vai trò, hướng phát triển ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn 127

a. Đề xuất vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Tạo tình huống có vấn đề

Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh dựa vào đồ - Học sinh thực hiện yêu cầu của giáo thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện viên trở suất của kim loại theo nhiệt độ, - Học sinh lắng nghe, liên tưởng nhận xét điện trở suất của kim loại khi nhiệt độ thấp?

- Cho học sinh tìm hiểu bài toán hao * Mâu thuẫn đặt ra trong tình phí điện năng xảy ra khi truyền tải huống: điện năng.

- Truyền tải điện năng sẽ có hao phí

- Đặt ra câu hỏi: truyền tải điện năng trên đường dây truyền tải do điện trở sẽ không có hao phí khi điện trở dây của dây dẫn, vậy có chất nào làm dây dẫn bằng 0, vậy chất nào có điện trở dẫn điện mà không gây hao phí trên bằng 0? Điều kiện xảy ra là gì?

đường dây truyền tải không? Những chất này là gì?

b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Thực hiện yêu cầu của giáo viên. nhóm nghiên cứu SGK để trả lời các - Cử đại diện nhóm lên trình bày ứng dụng của dòng điên trong chất điện

câu hỏi

+ Điện trở của đa số các kim loại phụ phân. thuộc vào nhiệt độ như thế nào ?

- Nhận xét phần bài làm của các

+ Đối với một số kim loại đặc biệt nhóm khác. như: Hg; Pb..và một số hợp kim như Nb3Sn ; Nb3Ge…khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn nào đó thì điện trở của chúng sẽ như thế nào ?

128

c. Vận dụng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm - Học sinh suy nghĩ, thảo luận và tìm hiểu mở rộng ứng dụng của hiện thông tin. tượng siêu dẫn.

- Giáo viên cho học sinh trả lời câu - Thực hiện yêu cầu của giáo viên hỏi C2 trong SGK. Hoạt động 4: Tìm hiểu hiện tượng nhiệt điện.

Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được hiện tượng nhiệt điện và những ứng dụng của hiện tượng này trong thực tế. a. Đề xuất vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Tạo tình huống có vấn đề

Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh nêu ra những - Học sinh thực hiện yêu cầu của giáo cách thức đo nhiệt độ thường gặp.

viên

- Giáo viên giới thiệu về ngành công nghiệp luyện kim của tỉnh Thái - Học sinh lắng nghe, liên tưởng Nguyên, đặt ra câu hỏi làm thế nào để có thể đo nhiệt độ trong lò nung kim loại đang hoạt động?

* Mâu thuẫn đặt ra trong tình huống: - Nhiệt độ trong lò nung kim loại rất cao không thể đo trực tiếp được vậy có cách nào đo gián tiếp được nhiệt độ trong lò nung kim loại?

129

b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Thực hiện yêu cầu của giáo viên. nhóm làm thí nghiệm với cặp nhiệt - Cử đại diện nhóm lên trình bày ứng điện. yêu cầu học sinh quan sát, nhận dụng của dòng điên trong chất điện xét số chỉ của cặp nhiệt điện khi một phân. đầu mối hàn cặp nhiệt điện bị nung - Nhận xét phần bài làm của các nóng và đầu kia nhúng trong nước đá. nhóm khác.

- Giáo viên nhận xét, khái quát kiến - Lắng nghe, ghi nhớ. thức.

- Giới thiệu một số cặp nhiệt điện thường dùng c. Vận dụng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm - Học sinh suy nghĩ, thảo luận và tìm hiểu thêm một số ứng dụng của hiện thông tin. tượng nhiệt điện.

Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

-Tóm tắc các kiến thức quan trọng

-Lắng nghe

-BTVN: từ 5 đến 9 trang 78 sgk và

-Nhận nhiệm vụ học tập

các bài tập A1.5, A1.7, A1.8, A1.10, B1.11, B1.12, B1.13, B1.14 .

130

BÀI 3. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: + Phân biệt được sự dẫn điện không tự lực và sưu dẫn điện tự lực trong chất khí. + Phân biệt được hai quá trình dẫn điện tự lực quan trọng trong không khí là hồ quang điện và tia lửa điện. + Trình bày được các ứng dụng chính của quá trình phóng điện trong chất khí 2. Kỹ năng: -Giải thích được các hiện tượng sét; hồ quang điện ….. và hiểu được ảnh hưởng của nó đến đời sống 3. Thái độ: - Tích cực, chủ động trong xây dựng kiến thức mới và trong quá trình học tập.

- Cẩn thận, trung thực, trách nhiệm trong quá trình thực hiện các thao tác thí nghiệm và hoạt động nhóm.

- Ý thức được vai trò quan trọng của việc áp dụng các kiến thức về dòng điện trong chất điện phân trong đời sống thường ngày.

4. Năng lực: - Đề xuất vấn đề hạt tải điện trong dòng điện trong chất khí có thể là những hạt nào.

- Vận dụng kiến thức về bản chất dòng điện trong chất khí để giải thích các hiện tượng liên quan trong thực tế và vận dụng làm các bài tập liên quan.

131

II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: + Chuẩn bị các thiết bị thí nghiệm để làm các thí nghiệm.

2. Học sinh: + Ôn lại khái niệm dòng điện trong các môi trường, là dòng các điện tích chuyển động có hướng.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định tổ chức: Lớp

Kiểm diện

Ngày, tháng

2. Bài mới: Hoạt động 1: Tìm hiểu sự cách điện của chất khí và sự dẫn điện của chất khí ở điều kiện thường.

Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được chất khí là môi trường cách điện và trong một số điều kiện nhất định chất khí ít nhiều dẫn được điện. a. Đề xuất vấn đề + Giáo viên tổ chức cho học sinh làm bài tập C3.7

Hình 3.7 132

Dựng mạnh điện như sơ đồ và mạch rút gọn hình 3.7 , lần lượt dùng ngọn lửa đèn cồn để đốt không khí giữa hai bản cực kim loại, kéo ngọn lửa đèn cồn ra xa nhưng thổi hơi nóng vào, thay đèn cồn bằng đèn hơi thủy ngân chiếu vào giữa hai bản cực. a. Vẽ bảng ghi ra sự quan sát đèn cồn, hơi nóng đèn cồn, đèn hơi thủy ngân/giá trị đo điện kế G. b. Rút ra kết luận về sự dẫn điện của không khí ở điều kiện thường.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Tạo tình huống có vấn đề

Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh chia nhóm - Thực hiện thí nghiệm theo các bước dưới sự giám sát của giáo viên

làm thì nghiệm bài tập C3.7

* Mâu thuẫn đặt ra trong tình huống: - Bình thường không khí là môi trường cách điện nhưng khi có tác - Giáo viên kết luận và dẫn vào bài động của ngọn lửa đèn cồn hay đèn mới: Tất cả thí nghiệm trên đều liên hơi thủy ngân thì trở lên dẫn điện, các quan đến hiện tượng dòng điện trong tác động trên đã tạo ra hạt tải điện chất khí. Vậy bản chất dòng điện trong chất khí theo cách nào? trong chất khí là gì? Chúng ta cùng đi tìm hiểu. b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Thực hiện yêu cầu của giáo viên. nhóm để chỉ ra các biểu hiện trong - Cử đại diện nhóm lên trình bày các thực tế chứng tỏ chất khí là môi biểu hiện trong thực tế chứng minh

133

trường cách điện, sau đó yêu cầu học chất khí là môi trường cách điện. sinh trả lời câu hỏi C1.

- Trả lời câu hỏi C1

- Giáo viên nhận xét, khái quát kiến - Nhận xét phần bài làm của các thức.

nhóm khác.

- Giáo viên đặt ra tình huống: Chất - Lắng nghe, suy nghĩ liên tưởng. khí là môi trường cách điện mà tại sao nếu để điện nghiệm đã tích điện trong không khí thì góc lệch giữa hai lá kim loại của điện nghiêm giảm dần theo thời gian? Điện tích trữ trong - Lắng nghe, ghi nhớ điện nghiệm đã đi đâu?

- Giáo viên định hướng học sinh kết hợp với bài tập C3.7 chứng tỏ chất khí trong điều kiện bình thường không hoàn toàn cách điện, nếu có thêm các yếu tố tác động thì số lượng hạt tải điện trong chất khí tăng lên đáng kể. c. Vận dụng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Học sinh hoạt động nhóm hoàn nhóm trên phiếu học tập làm bài tập thành phiếu học tập theo yêu cầu của A3.1.

giáo viên.

Hoạt động 2: Tìm hiểu bản chất dòng điện trong chất khí Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được khái niệm sự ion hóa chất khí và các tác nhân ion hóa, nắm được bản chất dòng điện trong chất khí và vận dụng kiến thức giải thích các hiện tượng có liên quan trong thực tế.

134

a. Đề xuất vấn đề Hoạt động của giáo viên Tạo tình huống có vấn đề

Hoạt động của học sinh Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh hoạt - Học sinh thực hiện yêu cầu của giáo động nhóm thảo luận chỉ ra cách viên thức tạo ra hạt tải điện trong chất - Học sinh lắng nghe, liên tưởng khí của bài tập thí nghiệm C3.7.

* Mâu thuẫn đặt ra trong tình huống: - Bình thường không khí cách điện, đốt đèn cồn hoặc dùng đèn hơi thủy ngân thì kim điện kế G lệch khỏi vị trí số 0 chứng tỏ mật độ hạt tải điện trong chất khí có sự thay đổi, sự thay đổi này phụ thuộc vào các yếu tố nào?

b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

* Hướng dẫn học sinh tìm ra * Tìm ra giải pháp giải quyết vấn đề giải pháp giải quyết vấn đề

- Học sinh hoạt động nhóm để trả lời các

- Giới thiệu về tác nhân ion hóa câu hỏi đã đề ra, tiếp thu kiến thức. và sự ion hóa chất khí, từ đó cho - Vận dụng kiến thức về sự ion hóa học sinh vận dụng giải thích quá không khí và tác nhân ion hóa chỉ ra các trình hình thành hạt tải điện trong hạt tải điện sinh ra khi chịu tác động của bài tập C3.7 và chỉ ra được các các tác nhân ion hóa trong bài C3.7. hạt tải điện nào đã sinh ra trong - Nhận xét, bổ sung câu trả lời của nhóm trường hợp này.

bạn.

- Giáo viên nhận xét, khái quát - Lắng nghe, tiếp thu kiến thức. kiến thức, yêu cầu học sinh phát biểu bản chất dòng điện trong

135

chất khí c. Vận dụng Hoạt động giáo viên

Hoạt động học sinh

- Giáo viên nêu một số câu hỏi có nội - Học sinh suy nghĩ câu trả lời và điền dung thực tiễn và yêu cầu học sinh trả vào phiếu học tập. lời vào phiếu học tập: bài A3.2, A3.3. - Học sinh theo dõi, lắng nghe và rút kinh nghiệm.

Hoạt động 3: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động giáo viên

Hoạt động học sinh

- Hệ thống lại các kiến thức cơ bản - Học sinh tự hệ thống lại kiến thức đã học theo yêu cầu của giao viên.

trong bài học.

- Giáo viên đưa ra câu hỏi để tổng kết lại nội dung kiến thức đã học : + Trình bày sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa. + Trình bày bản chất dòng điện trong chất khí.

- Giao nhiệm vụ về nhà: Đọc thêm - Học sinh nhiệm vụ về nhà và nhận Mục V – Tia lửa điện và điều kiện tạo phiếu bài tập về nhà. ra tia lửa điện; Mục VI – Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện.

Hoàn thành phiếu nhiệm vụ bài tập về nhà được giao : bài A3.4, A3.5, B3.6.

136

BÀI 4. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Lấy được ví dụ về bán dẫn tinh khiết, bán dẫn n , bán dẫn p.

- Nêu được các dặc điểm về điện của các loại bán dẫn, các loại hạt tải điện trong chất bán dẫn. .2. Kỹ năng: - Giải thích hiện tượng vật lý: Cơ chế hình thành êlêctron tự do và lỗ trống trong bán dẫn tinh khiết và bán dẫn có tạp chất.

3. Thái độ: - Tích cực, chủ động trong xây dựng kiến thức mới và trong quá trình học tập.

- Cẩn thận, trung thực, trách nhiệm trong quá trình thực hiện các thao tác thí nghiệm và hoạt động nhóm.

- Ý thức được vai trò quan trọng của việc áp dụng các kiến thức về dòng điện trong chất bán dẫn trong đời sống thường ngày.

4. Năng lực: - Đề xuất vấn đề hạt tải điện trong dòng điện trong chất bán dẫn là hạt nào.

- Đưa ra giả thuyết kiểm tra bản chất của các hạt tải điện trong chất bán dẫn.

- Vận dụng kiến thức về dòng điện trong chất bán dẫn để giải thích các ứng dụng trong thực tế và làm các bài tập liên quan.

II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - bảng mạch điện tử của sạc điện thoại bài A4.2 và một số thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời.

137

2. Học sinh - Bảng hệ thống tuần hoàn, nghiên cứu trước bài học ở nhà.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định tổ chức: Lớp

Ngày, tháng

Kiểm diện

2. Bài mới: Hoạt động 1. Tìm hiểu về tính chất của bán dẫn.

Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được khái niệm về chất bán dẫn và tính chất điện của chất bán dẫn. a. Đề xuất vấn đề Hoạt động của giáo viên Tạo tình huống có vấn đề

Hoạt động của học sinh Phát hiện vấn đề

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Học sinh hoạt động nhóm thực hiện nhóm để hoàn thành phiếu học tập yêu cầu của giáo viên với nội dung: dựa vào bảng hệ thống * Mâu thuẫn đặt ra trong tình tuần hoàn phân chia theo hóa trị và huống: chỉ ra tính dẫn điện của kim loại và - Sau khi phân chia kim loại và phi phi kim.

kim nhận thấy kim loại phân bố từ nhóm 1 đến nhóm 3 tương ứng với hóa trị từ 1 đến 3 là các chất dẫn điện còn phi kim có hóa trị từ 5 đến 7 là các chất không dẫn điện, hai nhóm còn lại gồm nhóm 8 là khí hiếm không dẫn điện và nhóm 4 chưa rõ về đặc tính dẫn điện.

138

b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên giới thiệu cho học sinh về - Học sinh lắng nghe, ghi nhớ, liên nhóm chất không thể xem là kim loại tưởng. và điện môi trong đó tiêu biểu là silic và gemani gọi là chất bán dẫn.

- Giáo viên yêu cầu học sinh hoạt động nhóm tìm hiểu SGK và trả lời - Học sinh hoạt động nhóm theo yêu câu hỏi:

cầu của giáo viên.

+Vì sao lại gọi là chất bán dẫn ?

- Trình bày kết quả hoạt động nhóm

+Các chất bán dẫn thông dụng ?

+Các đặc điểm của bán dẫn tinh khiết và nhận xét các nhóm bạn. và bán dẫn có pha tạp chất.?

- Giáo viên nhận xét hoạt động của học sinh và khái quát lại kiến thức

- Lắng nghe, ghi nhớ.

c. Vận dụng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên cho học sinh hoạt động - Học sinh hoạt động nhóm hoàn nhóm thảo luận: lập bảng phân chia thành thảo luận các bội dung theo yêu kim loại, phi kim, chất bán dẫn theo cầu của giáo viên. hóa trị và sự dẫn điện của các chất này.

Hoạt động 2: Tìm hiểu bản chất dòng điện trong bán dẫn.

Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm được bản chất dòng điện trong chất bán dẫ, phân biệt được bán dẫn loại n và bán dẫn loại p và cách tạo ra hai loại chất bán dẫn này.

139

a. Đề xuất vấn đề Hoạt động của giáo viên Tạo tình huống có vấn đề

Hoạt động của học sinh Phát hiện vấn đề

- Giáo viên đặt câu hỏi: Có cách nào - Học sinh thực hiện yêu cầu của giáo để biết được vật (chất) dẫn điện có viên hạt tải điện mang điện tích gì không?

- Học sinh lắng nghe, suy nghĩ, liên tưởng * Mâu thuẫn đặt ra trong tình huống: Để biết được bản chất dòng điện trong chất bán dẫn phải biết được bản chất hạt tải điện trong chất bán dẫn, các hạt tải điện này mang điện tích gì?

b. Nghiên cứu và giải quyết vấn đề Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên giới thiệu cho học sinh về - Học sinh lắng nghe ghi nhớ. hiệu ứng Seebeck để xác định điện - Để biết được bản chất dòng điện tích của hạt tải điện trong kim loại?

trong chất bán dẫn có thể sử dụng hiệu ứng Seebeck để xác định điện

- Giáo viên cho học sinh nhắc lại hóa tích của các hạt tải điện trong chất trị của kim loại, phi kim và chất bán bán dẫn dẫn, chia nhóm và đặt ra bài toán lần - Thực hiện yêu cầu của giáo viên. lượt pha tạp kim loại và phi kim vào - Cử đại diện nhóm lên trình bày sự chất bán dẫn tinh khiết thì sẽ làm thay thay đổi liên kết hóa trị trong các

140

đổi liên kết giữa các nguyên tử như trường hợp. thế nào?

- Nhận xét phần bài làm của các

- Giáo viên nhận xét, khái quát.

nhóm khác.

- Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK - Thực hiện yêu cầu của giáo viên. và chỉ ra thế nào là bán dẫn loại n và loại p.

- Từ việc tìm hiểu bán dẫn loại n và - Lĩnh hội kiến thức. loại p, em hãy chỉ ra các hạt tải điện nào có thể xuất hiện trong các chất bán dẫn khác nhau, từ đó nêu được bản chất dòng điện trong chất bán dẫn?

- Yêu cầu học sinh phân biệt tạp chất cho và tạp chất nhận trong bán dẫn loại n và bán dẫn loại p. c. Vận dụng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm - Học sinh suy nghĩ, thảo luận và tìm hiểu thêm một số ứng dụng của dòng thông tin. điện trong chất bán dẫn.

- Giáo viên yêu cầu học sinh làm bài - Thực hiện yêu cầu của giáo viên tập A4.1; A4.2, A4.5.

141

Hoạt động 3: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động giáo viên

Hoạt động học sinh

- Hệ thống lại các kiến thức cơ bản - Học sinh tự hệ thống lại kiến thức đã học theo yêu cầu của giao viên.

trong bài học.

- Giáo viên đưa ra câu hỏi để tổng kết lại nội dung kiến thức đã học : + Trình bày bản chất dòng điện trong chất bán dẫn. + Một số lĩnh vực hoạt động dựa trên ứng dụng của dòng điện trong chất bán dẫn? + Yêu cầu học sinh đọc thêm mục III, IV,V để nắm được ứng dụng của dòng điện trong chất bán dẫn.

- Giao nhiệm vụ về nhà :

- Học sinh nhận phiếu bài tập về nhà.

Hoàn thành phiếu nhiệm vụ bài tập về nhà được giao: bài A4.3; A4.4; B4.6.

142

PHỤ LỤC 5 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

143