Luận văn Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học một số kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Để thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước và tiếp cận nhanh chóng với nền công nghệ cao, trong những năm gần đây đổi mới giáo dục được đặt lên như một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu ở nước ta, trong đó đòi hỏi sự đổi mới đồng bộ cả mục đích, nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học. Luật giáo dục năm 2005 điều 28.2 có ghi [1] : “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh". Thực tế dạy học vật lý ở trường phổ thông cho thấy việc dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử” còn có một số vấn đề cần quan tâm nghiên cứu: - Từ năm học 2005- 2006 trở về trước việc kiểm tra đánh giá kiến thức cấp học THPT thông qua các kì thi tốt nghệp, các kiến thức về hạt nhân nguyên tử ít được đề cập, nên việc dạy học phần này thường bị xem nhẹ. - Việc vận dụng bài tập của chương này liên quan nhiều đến kiến thức toán học khó, nội dung lý thuyết trừu tượng. - Trong khi đó phần kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” có ý nghĩa khoa học, kỹ thuật và giáo dục rất quan trọng. Trước hết là vấn đề sản xuất điện nguyên tử, công nghệ hạt nhân đã và đang có vai trò to lớn trong cuộc sống con người. Đồng thời các kiến thức ở phần này có vai trò rất lớn trong việc GDTGQ, GDKTTH, GDMT cho HS. Trong bối cảnh đó chúng tôi nhận thấy cần tìm kiếm một tư tưởng dạy học sao cho có thể nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện cho HS khi dạy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 học phần này, đồng thời nâng cao hứng thú học tập cho HS. Qua nghiên cứu LTSPTH, chúng tôi thấy có thể vận dụng lý thuyết này cho việc dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử”. Đó là lý do chúng tôi lựa chọn đề tài: “ Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học một số kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh” II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu vận dụng TTSPTH vào dạy học một số kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” nhằm nâng cao chất lượng giáo dục HS góp phần đổi mới PPDH vật lý ở nhà trường phổ thông. III. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Quá trình dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử, trong chương trình vật lý THPT. IV. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu vận dụng hợp lý TTSPTH khi dạy học các kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” thì chất lượng dạy học và giáo dục HS sẽ được nâng cao. V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu cơ sở lý luận về vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý ở trường phổ thông. - Nghiên cứu thực t iễn thực hiện mục tiêu, các nhiệm vụ giáo dục trong dạy học vật lý ở trường THPT. - Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức phần "Hạt nhân nguyên tử” theo TTSPTH. - Thực nghiệm sư phạm. VI. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các tài liệu về DHTH. - Nghiên cứu tổng quan các luận văn, những công trình đã công bố. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 - Dựa trên định hướng chỉ đạo từ các văn kiện Đảng về giáo dục và tầm quan trọng của đổi mới PPDH. 2.Phương pháp khảo sát thực trạng - Dùng các phiếu đánh giá, thăm dò đối với GV và HS khi dạy và học phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử" - Kiểm tra đánh giá thông qua các phiếu kiểm tra trắc nghiệm khách quan (hoặc kết hợp giữa trắc khách quan với trắc nghiệm tự luận). 3.Phương pháp thực nghiệm sư phạm: - Dạy thực nghiệm một số giáo án thiết theo TTSPTH ở các lớp TN và ĐC. 4. Phương pháp chuyên gia - Xin ý kiến góp ý, đánh giá của các chuyên gia. 5. Phương pháp thống kê toán học - Sử lý các số liệu thực nghiệm. VII.NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN 1. Đóng góp về mặt lý luận - Đã hệ thống hóa các nội dung cơ bản của LTSPTH, phù hợp với thực tế vận dụng của HS phổ thông. - Đã nghiên cứu triển khai cụ thể hóa LTSPTH vào thực tế dạy học vật lý ở trường THPT. 2.Về mặt thực tiễn - Đã nghiên cứu và đánh giá thực trạng dạy học vật lý ở một số trường THPT theo TTSPTH. - Đã nghiên cứu và xây dựng tiến trình dạy học cụ thể một số bài của phần “Vật lý hạt nhân” lớp 12 THPT theo TTSPTH góp phần nâng cao chất lượng giáo dục HS. Các bài học đã được vận dụng vào thực tế dạy học ở một số trường THPT tỉnh Thái Nguyên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 VIII CẤU TRÚC VÀ NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN Luận văn gồm phần mở đầu và ba chương: Chương I. Cơ sở lý luận và thực tiễn vận dụng TTSPTH trong dạy học vật lý ở trường THPT. Chương II. Xây dựng tiến trình dạy học một số bài về phần “Những kiến thức sơ bộ về hạt nhân nguyên tử" theo TTSPTH nhằm nâng cao chất lượng giáo dục HS. Chương III. Thực nghiệm sư phạm. Tài liệu tham khảo và phụ lục. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 Chương I CỞ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VẬN DỤNG TƯ TƯỞNG SƯ PHẠM TÍCH HỢP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.1. TTSPTH trong giáo dục 1.1.1. Khái niệm tích hợp và DHTH 1.1.1.1 Khái niệm tích hợp` - Theo từ điển tiếng Việt [31] “Tích hợp nghĩa là sự hợp nhất, sự hoà nhập, sự kết hợp,, - Theo từ điển bách khoa toàn thư [32] : “Tích hợp hệ thống là phối hợp các thiết bị và công cụ khác nhau để cùng làm việc với nhau trong một hệ thống - một chương trình nhằm giải quyết những nhiệm vụ chung nào đó” 1.1.1.2. Dạy học tích hợp Theo Dương Tiến Sỹ [27]: Tích hợp là sự kết hợp một cách hữu cơ, có hệ thống các kiến thức (khái niệm) thuộc các môn học khác nhau thành một nội dung thống nhất, dựa trên các mối liên hệ về lý luận và thực tiễn đề cập trong các môn học đó. LTSPTH sàng lọc cẩn thận nh ững thông tin có ích để hình thành các năng lực và mục tiêu tích hợp,, Theo PGS.TS Nguyễn Văn Khải [15] từ góc độ lý luận dạy học: “Dạy học tích hợp tạo ra các tình huống liên kết tri thức các môn học, đó là cơ hội phát triển các năng lực của học sinh. Khi xây dựng các tình huống vận dụng kiến thức, học sinh sẽ phát huy được năng lực tự lực, phát triển tư duy sáng tạo. DHTH các khoa học sẽ làm giảm trùng lặp nội dung dạy học các môn học, việc xây chương trình các môn học theo hướng này có ý nghĩa quan trọng làm giảm tình trạng quá tải của nội dung học tập, đồng thời hiệu quả dạy học được nâng lên. Nhất là trong bối cảnh hiện nay, do đòi hỏi của xã hội, nhiều tri thức cần thiết mới đều muốn được đưa vào nhà trường". Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 - Theo Xaviers Roegiers [ 25] định nghĩ a: “LTSPTH Là một quan niệm về quá trình học tập trong đó toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho quá trình học tập tương lai, hoặc nhằm hoà nhập học sinh vào cuộc sống lao động. LTSPTH tìm cách làm cho quá trình học tập có ý nghĩa” - Theo De Ketele[25] “Ngoài các quá trình học tập đơn lẻ cần thiết cho các năng lực, LTSPTH dự định những hoạt động tích hợp trong đó học sinh học cách sử dụng phối hợp những kiến thức, những kỹ năng và những động tác đã lĩnh hội rời rạc" 1.1.1.3 Lý do và tình hình vận dụng TTSPTH a) Lý do: Chọn cái gì để dạy cho thế hệ trẻ, trong xu thế các thi thức và kinh nghiệm xã hội của loài người phát triển như vũ bão, trong khi thời gian ngồi trên nghể nhà trường của HS có hạn? Việc tìm kiếm con đường cải tiến nội dung giáo dục là rất cần thiết. Một trong các hướng đó là đưa khoa học tích hợp vào nhà trường. * Từ góc độ khoa học: - Nhiều nhà khoa học đã đề xuất [15,16,25]: “Nếu ta có một tri thức xác thực toàn diện, chúng ta phải liên kết bối cảnh hóa, tổng hợp hóa các thông tin và hiểu biết của chúng ta, tức là cần một tri thức phức hợp, thay thế “Phương thức tư duy cổ điển” mang nặng tính cơ giới, bằng tư duy hệ thống tư duy phức hợp. Xavier Rogiers [25] cho rằng: Nếu nhà trường chỉ quan tâm dạy cho HS các khái niệm một cách rời rạc thì nguy cơ sẽ hình thành ở HS cách suy luận theo kiểu khép kín, sẽ hình thành những con người “Mù chức năng” nghĩa là những người đã lĩnh hội kiến thức nhưng không có khả năng sử dụng kiến thức đó hàng ngày. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 Vì vậy nhà trường cần phải tập trung dạy HS sử dụ ng kiến th ức của mình vào tình huống có ý nghĩa tức là quan tâm phát triển năng lực ở HS. Nói cách khác, nhà trường phổ thông phải thực hành dạy học tích hợp. Từ những lý do trên, vận dụng TTSPTH vào quá trình dạy học là rất cần thiết. b) Việc vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp. * Trên thế giới: DHTH hiện nay là một xu hướng của lý luận dạy học đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm thực hiện [25] như ở Liên Xô, Cộng hòa dân chủ Đức, Pháp … *Ở Việt Nam: LTSPTH cũng đã được nghiên cứu và vận dụng từ những năm 60 nhưng đến nay vẫn chưa trở thành phổ biến. Trong thực tế đổi mới PPDH ở nhiều môn học như: Ngữ văn, Sinh học, Hóa học, Giáo dục công dân… DHTH cũng đã được nghiên cứu vận dụng cụ thể: Tác giả Nguyễn Văn Đường (2002)[10] : Tích hợp trong dạy học ngữ văn bậc trung học cơ sở. Tác giả Nguyễn Trọng Hoàn (2002) [12] : Tích hợp và liên hội hướng tới kết nối trong dạy học Ngữ vă n. Tác giả Nguyễn Minh Phương - Cao Thị Thặng (2002) [17]: Xu thế tíc h hợp môn học trong nhà trường. Tác giả Nguyễn Văn Khải (2007): Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học vật lý để nâng cao chất lượng giáo dục HS. Tác giả Nguyễn Văn Khải (Chủ biên cùng nhóm tác giả) ( 2008): Giáo dục bảo vệ môi trường trong môn vật lý trung học phổ thông … Tuy nhiên việc vận dụng đầy đủ LTSPTH vào thực tế dạy học gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là khi dạy các môn học ở bậc học THPT. Lý do là các môn học theo CT và SGK hiện nay đã được phân hóa sâu sắc, khối lượng kiến thức ở mỗi môn học lại khá lớn. Với lý do như vậy nên trong luận văn này chúng tôi sử dụng thuật ngữ TTSPTH như vậy sẽ phù hợp với thực tế vận dụng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 1.1.2. Mục tiêu của TTSPTH a) Làm cho quá trình học tập có ý nghĩa. Làm cho các quá trình học tập có ý nghĩa bằng cách đặt các quá trình học tập trong hoàn cảnh có ý nghĩa đối với HS, đó là các nội dung kiến thức không tách rời với cuộc sống hàng ngày. Không có hai thế giới riêng biệt đó là nhà trường và đời sống. Trái lại TTSPTH giúp tìm cách hoà nhập thế giới nhà trường với thế giới cuộc sống, thông qua việc liên kết kiến thức từ các lĩnh vực khác nhau, nhiều cách thức khác nhau, phương tiện khác nhau, cùng sự đóng góp của nhiều môn học. b) Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn. Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng đó là không đặt tất cả các quá trình học tập ngang bằng nhau. Cần có sự sàng lọc trong quá trình dạy và học những vấn đề có liên quan, có ích cho cuộc sống hàng ngày hoặc là cơ sở cho quá trình học tập tiếp theo cần được nhấn mạnh và dành nhiều thời gian trong quá trình học tập và ngược lại. c) Dạy sử dụng kiến thức trong tình huống. Dạy sử dụng kiến thức trong tình huống nhằm nêu bật các cách sử dụng kiến thức mà HS đã lĩnh hội được, vận dụng được các kiến thức đó trong các tình huống khác nhau có hiệu quả. Giúp cho HS trở thành người công dân tự lập, có năng lực, có trách nhiệm không chỉ là vận dụng lý thuyết mà còn vận dụng cụ thể trong đời sống, trở thành người lao độn g có năng lực. d) Lập mối quan hệ giữa các khái niệm đã học. Lập mối quan hệ giữa các khái niệm, giữa các môn học khác nhau nhằm đảm bảo cho HS khả năng huy động có hiệu quả những kiến thức, năng lực của mình để giải quyết có hiệu quả các tình huống xuất hiện trong học tập và lao động. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 1.1.3. Cơ sở giáo dục học của TTSPTH Lý thuyết giáo dục nghiên cứu về phong cách dạy và phong cách học phản ánh quan điểm về người dạy và người học Xavíer Roegies [25] gọi các quan điểm đó là trào lưu sư phạm. Những trào lưu sư phạm đó đóng góp vào hình thành TTSPTH và cũng được vận dụng để đổi mới PPDH hiện nay đó là: a.Trào lưu sư phạm theo mục tiêu Dựa vào việc phân chia mục tiêu học tập thành các mục tiêu nhỏ cần đạt kế tiếp nhau theo cách phân chia hợp lý với vai trò người học trung tâm của quá trình học tập mà người ta chờ đợi sự biến đổi, dần dần quan sát được đảm bảo cho việc đạt được các mục tiêu. b. Trào lưu sư phạm theo hợp đồng Đề xuất với mỗi HS một bản hợp đồng về công việc cần thực hiện theo những điểm mạnh, yếu của HS. Mỗi HS được học tập theo nhịp độ riêng của mìnhvà theo cách thức phù hợp với mình nhất. c. Trào lưu sư phạm theo thể chế Chủ trương trao trách nhiệm cho nhóm HS trong việc học tập và quản lý lớp học bằng các công việc khác nhau đã được đề ra. d. Trào lưu sư phạm theo dự án Coi HS là nhân vật chính đối với sự trưởng thành của bản thân. ở đây HS học tập bằng cách thực hiện các dự án do các em chuẩn bị và tự mình thực hiện. Trong đó người học là nhân vật chính của dự án, và người dạy tạo điều kiện cho việc quản lý dự án. e. Trào lưu sư phạm phân hoá Tạo điều kiện cho mỗi HS học tập theo cách riêng của mình trên bình diện nhận thức và tri thức. Ngườì dạy tổ chức quá trình học nhằm cho mỗi HS tiến bộ theo nhịp điệu riêng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 g. Trào lưu sư phạm giải quyết vấn đề Quan tâm dạy cho HS cách giải quyết vấn đề, tạo ra các trạng thái tâm lý cần thiết của sự sáng tạo, phát hiện giải quyết vấn đề, qua đó HS học được các tri thức mới. h. Trào lưu sư phạm tìm hiểu môi trường xung quanh Mở cửa nhà trường ra môi trường xung quanh, xu hướng này tạo cơ hội tích hợp các môn học. trong quá trình học tập, HS học tập bằng cách tích cực phát hiện môi trường xung quanh. 1.1.4. Các khái niệm cơ bản của TTSPTH 1.1.4.1. Nội dung giáo dục Nội dung được hiểu là “Vấn đề giảng dạy” hay một đối tượng học tập. 1.1.4.2. Kỹ năng cơ bản Là khả năng thực hiện một vấn đề nào đó, đó là một hoạt động trí tuệ ổn định, có thể tái hiện trong các trường kiến thức khác nhau cụ thể [11]: - Kỹ năng nhắc lại: Là những hoạt động nói lại hoặc kh ôi phục một thông tin được học hay được cung cấp mà không có sự biến đổi gì đáng kể. - Kỹ năng nhận thức: Là những hoạt động nhận thức ở trình độ cao hơn, là những hoạt động đòi hỏi việc biến đổi thông tin được cung cấp hoặc không được cung cấp như: Nhận biết, so sánh, tổng hợp, sắp xếp, phân tích… - Kĩ năng xử sự: Là những hoạt động trong đó chủ thể biểu lộ cách nhận thức, thái độ, tình cảm, phản ứng và hành động của bản thân về những tình huống trong hoạt động học và đời sống nói chung. - Kĩ năng hoạt động chân tay: Là những hoạt động chủ yếu bằng động tác đòi hỏi sự làm chủ cảm giác vận động. Loại kỹ năng này đòi hỏi tích hợp các kỹ năng trên và nó khác với kĩ năng lặp lại hoạt động trong một tình huống khác đòi hỏi cao hơn nhắc lại các động tác đơn giản. -Kĩ năng tự phát triển: Là những hoạt động theo dự án, xây dụng dự án, kế hoạch thực hiện dự án, điều chỉnh dự án. Học tập theo dự án là một hoạt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 động phức hợp, đòi hỏi đi qua nhiều giai đoạn, cụ thể là biết đoán trước một trạng thái tương lai. Tích hợp những lựa chọn cá nhân đối với những điều kiện giới hạn của môi trường, điều chỉnh những yếu tố đó theo định hướng và hành động một cách thích ứng, TTSPTH dựa nhiều vào khoa dự án nên kĩ năng tự phát triển là kỹ năng đặc biệt quan trọng. 1.1.4.3. Khái niệm mục tiêu Mục tiêu là tác động của một kỹ năng lên một nội dung (Ký hiệu * bằng tác động). Mục tiêu = ( Kỹ năng *Nội dung ) Ở trường phổ thông mỗi nội dung có thể đặt ra cho HS những mục tiêu, mức độ, yêu cầu khác nhau trong đó các mục tiêu đơn lẻ được phân biệt với các mục tiêu tích hợp như sau [16]: + Mục tiêu thuộc về kỹ năng nhắc lại hoạt động đề ra cho HS là hoạt động nhắc lại. + Mục tiêu thuộc kỹ năng lặp lại. + Mục tiêu thuộc kỹ năng xử sự. + Mục tiêu thuộc kỹ năng nhận thức: Hoạt động đề ra cho HS là hoạt động nhận thức. + Mục tiêu thuộc kỹ năng hoạt động chân tay 1.1.4.4. Khái niệm năng lực Theo X.Roegies [25] định nghĩa: Năng lực là sự tích hợp các kỹ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loạt tình huống cho trước để giải quyết những vấn đề do những tình huống này đặt ra. Sơ đồ hoá: Năng lực = (Những kỹ năng * Những nội dung) * Những tình huống Năng lực = (Những mục tiêu) * (Những tình huống) Năng lực là một khái niệm tích hợp ở chỗ nó bao hàm cả những nội dung, những hoạt động cần thực hiện, những tình huống trong đó diễn ra các hoạt động. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 Có thể diễn đạt khác đi là: “Năng lực là tập hợp các kỹ năng (các hoạt động) tác động lên các nội dung trong một tình huống có ý nghĩa đối với HS”. Hình thành năng lực: - Cần trình bày cho HS nhiều tình huống tương đương để tránh cho HS chỉ tái hiện những điều đã học, để HS biểu lộ được năng lực giải quyết một tình huống. - Để hình thành nhiều năng lực cần nhiều kỹ năng tác động lên nhiều nội dung và ở nhiều tình huống khác nhau, nếu kỹ năng đạt được dần dần trong suốt cả cuộc đời, thì năng lực cũng đạt được dần dần, lâu dài, đòi hỏi sự đóng góp của nhiều môn học, hình thành năng lực theo quy trình[15]: 1. Năng lực được phân tích thành những mục tiêu trong bảng mục tiêu. Các nội dung Các kỹ năng 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 Các mục tiêu (Bảng mục tiêu) 2. GV thực hiện ba hoạt động trong lớp: * Những hoạt động liên quan đến mỗi mục tiêu. * Những hoạt động trong đó GV đề nghị HS tích hợp nhiều mục tiêu trong một tình huống tích hợp có ý nghĩa, đây là một mức của năng lực. * Những hoạt động trong đó GV yêu cầu HS tích hợp toàn bộ các mục tiêu trong một tình huống tích hợp có ý nghĩa đối với HS, để xác đinh xem HS có làm chủ được năng lực hay không. Quan trọng hơn cả là tạo điều kiện cho HS tích hợp kiến thức đã lĩnh hội, một HS có thể làm chủ tất cả các mục tiêu cần thiết để giải quyết hàng loạt tình Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 huống có vấn đề nhưng chưa chắc có năng lực. Năng lực không những bao hàm sự làm chủ các mục tiêu tạo nên năng lực mà còn bao hàm cả kĩ năng huy động các mục tiêu này và phối hợp các mục tiêu đó trong tình huống cùng loại. Bên cạnh những bài học với các mục tiêu đơn lẻ TTSPTH còn dự tính đến những tác động những bài học nhằm tích hợp các vấn đề đã được lĩnh hội. Đó là những bài học nhằm hình thành những mức năng lực được xác định đồng thời bằng những mức trung gian của nội dung. 1.1.4.5 Mục tiêu tích hợp MTTH là một năng lực, có những đặc trưng sau [30]: + Năng lực này tác động t rong một tình huống tích hợp, nghĩa là một tình huống bao gồm thông tin cốt yếu và thông tin nhiễu (thông tin không thích hợp để giải quyết tình huống) và vận dụng các quá trình học tập trước đó, đó là các kiến thức kỹ năng đã lĩnh hội. + Năng lực này là một hoạt động phức hợp đòi hỏi sự tích hợp chứ không phải sự đặt cạnh nhau các kiến thức và kỹ năng. + Tình huống này càng gần với một tình hưống tự nhiên mà HS có thể gặp càng tốt, như vậy tình huống tích hợp có chức năng xã hội. + MTTH vận dụng các kỹ năng xử sự và kỹ năng phát triển hướng đến phát triển tính tự lập. MTTH trên thường được gọi là mục tiêu tích hợp “Cuối thời đoạn” nghĩa là những mục tiêu này nhằm thực hiện sự tổng hợp của cả một năm học, hoặc cả một cấp học. Như vậy mục tiêu tích hợp cuối thời đoạn tích hợp những năng lực khác nhau trong một tình huống. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 1.1.5.Tầm quan trọng của việc dự tính những hoạt động tích hợp những kiến thức đã lĩnh hội Điều quan trọng là tạo điều kiện cho HS tích hợp những kiến thức đã lĩnh hội. Một HS có thể làm chủ tất cả các mục tiêu cần thiết để giải quyết một loạt tình huống có vấn đề. Bên cạnh những bài học với các mục tiêu đơn lẻ, TTSPTH còn dự tính những bài học nhằm tích hợp tổng hợp những điều đã được lĩnh hội. Đó là những bài học nhằm hình thành những năng lực được xác định đồng thời bằng những mức trung gian của nội dung. Trong các loại hình học tập, khái niệm mức năng lực cũng như khái niệm năng lực là một khái niệm trung tâm, vì nó cho phép vượt lên trên những gián đoạn do sự thay đổi GV. Khái niệm mức năng lực [16] : Những hoạt động trong đó GV đề nghị HS tích hợp nhiều mục tiêu trong một tình huống có ý nghĩa là một “Mức” của năng lực.Trong lớp học GV nắm bắt ba loại hình hoạt động: + Những hoạt động liên quan đến mục tiêu. + Những hoạt động trong đó GV yêu cầu HS tích hợp nhiều mục tiêu trong một tình huống. + Những hoạt động trong đó GV đề nghị HS tích hợp toàn bộ các mục tiêu trong một tình huống tích hợp có ý nghĩa đối với HS, để xác định xem HS có làm chủ năng lực hay không. Các khái niệm gần với khái niệm năng lực cơ bản: Năng lực cốt yếu, năng lực tối thiểu, người ta lưu ý không quá 5 - 6 năng lực cơ bản trong mỗi năm học và ở mỗi môn học, 8 - 10 năng lực cơ bản trong mỗi năm và ở từng nhóm môn học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 1.1.6. Ảnh hưởng của TTSPTH 1.1.6.1. Ảnh hưởng của TTSPTH đối với chương trình giáo dục Một chương trình giáo dục có chức năng chủ yếu là chính xác hoá các mục tiêu và năng l ực mà nền giáo dục muốn phát triển trên phạm vi toàn quốc. Nói khác đi một chương trình dạy học xác định các năng lực cần đạt được dựa theo một hệ thống giá trị. X.Roegier [25] đã đưa ra định nghĩa chương trình đầy đủ để phân biệt với chương trình dạy học truyền thống, một chương trình đầy đủ bao gồm: * Những nội dung. * Những mục đích và năng lực cần phát triển ở HS. * Các phương pháp sư phạm. * Những đích cuối cùng. * Các cách thức đánh giá. Với chương trình đầy đủ là một kế hoạch hành động sư phạm rộng hơn, nó là công cụ chỉ đạo GV, là văn bản. - Vừa có tính chất hệ tư tưởng chính trị do phải chuyển tải kiến thức. - Vừa có tính chất kỹ thuật do phải chuyển tải những cách thức và phương pháp. 1.1.6.2. Ảnh hưởng của TTSPTH để đánh giá kết quả học tập của HS Theo J.De ketele [25] đánh giá có nghĩa là: - Thu thập một tập hợp thông tin đầy đủ thích hợp, có giá trị và đáng tin. - Xem xét mức độ phù hợp giữa tập hợp thông tin này và một tập hợp tiêu chí phù hợp với mục tiêu định ra ban đầu hay điều chỉnh trong quá trình thu thập thông tin. - Nhằm ra một quyết định. Có bốn phương pháp cơ bản để thu thập thông tin đó là: Hệ thống câu hỏi, phỏng vấn, quan sát, nghiên cứu tài liệu. Kiểm tra là một quá trình trong đó các tiêu chí đã được định ra từ trước, trong đó kiểm tra sự phù hợp của sản phẩm với các tiêu chí đã định ra, không Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 quan tâm đến các quyết định cần đề ra. Th eo TTSPTH để đánh giá các năng lực hoặc một MTTH cần phải tạo ra các tiêu chí [16]: + Các tiêu chí tuyệt đối. + Các tiêu chí tối thiểu, tương ứng với cái tối cần thiết phải lĩnh hội để chuyển sang các quá trình học tập tiếp theo, các tiêu chí này quyết định đạt hay không đạt yêu cầu. + Tiêu chí đề cao, nhằm phân loại HS so với nhau. Tuỳ theo việc vận dụng TTSPTH ở mức độ nông hay sâu, người ta xác nhận mức đạt yêu cầu của HS bằng cách đánh giá. - Chỉ ra các nội dung và các mục tiêu quan trọng nhất. - Những năng lực của mỗi môn học. - MTTH của mỗi môn học hoặc chung cho nhiều môn học. Quan điểm sư phạm tích hợp đi sâu phân biệt giữa đánh giá uốn nắn và đánh giá xác nhận. Đánh giá xác nhận có mục đích quyết định sự đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu thì quyết định của đánh giá uốn nắn là khắc phục những khó khăn mà HS vấp phải. 1.1.6.3. Ảnh hưởng của TTSPTH đối với SGK SGK mới theo định hướng TTSPTH thể hiện hai loại quá trình học tập [16]. - Quá trình học tập đơn lẻ - Quá trình học tập tích hợp. Trong quá trình học tập tích hợp có hai loại: Một là quá trình học tập tích hợp “Đi trước,, đề xuất các tình huống trước khi tiến hành quá trình học tập người ta gọi đó là “ Thành phần cấu trúc giới thiệu,,. Hai là Quá trình học tập tích hợp “Đi sau” ở đây các đơn vị có nội dung tích hợp chủ yếu dựa trên việc khai thác các tình huống có ý nghĩa. Đây là những thông tin rất có ích cho việc phân tích cấu trúc, nội dung và tư tưởng chỉ đạo của SGK hiện nay. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 Qua những nội dung nêu trên có thể nhận thấy LTSPTH thể hiện một tư tưởng sư phạm h iện đại, hướng tới v iệc phát triển có h iệu quả các năng lực của HS. Tuy nhiên có các thách thức khi hiện thực hoá tư tưởng sư phạm tiến bộ này vào giáo dục phổ thông nói chung và bậc học PTTH nói riêng. Vì xu hướng dạy học các môn học riêng rẽ vẫn đang chiếm ưu thế. Mặc dù thế việc nghiên cứu vận dụng TTSPTH ở mỗi một môn học sẽ có ích lợi to lớn khi định hướng tới mục tiêu đầy đủ của môn học và tìm cách nâng cao chất lượng của quá trình dạy học, cũng như chất lượng giáo dục phổ thông nói chung. 1.2. VẬN DỤNG TTSPTH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.2.1. Các nhiệm vụ dạy học vật lý ở trường phổ thông 1.2.1.1. Vật lý học và vai trò của nó trong dạy học, giáo dục HS - Vật lý học là một môn khoa học nghiên cứu cấu trúc và các hình thức vận động của vật chất. Những kiến thức vật lý là cơ sở của nhiều ngành khoa học tự nhiên, nhất là của hoá học và sinh học [29]. - Vật lý học ở trường phổ thông chủ yếu là phương pháp thực nghiệm, đó là phương pháp nhận thức có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý khách quan. - Vật lý học nghiên cứu các dạng vận động cơ bản nhất của vật chất nên nhiều kiến thức vật lý có liên quan chặt chẽ với các vấn đề cơ bản của triết học, tạo điều kiện phát triển thế giới quan duy vật biện chứng ở HS. - Vật lý học là cơ sở lý thuyết của việc chế tạo máy móc thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất. - Vật lý học là một môn khoa học chính xác, đòi hỏi vừa phải có kỹ năng quan sát tinh tế, khéo léo tác động vào tự nhiên khi làm thí nghiệm vừa phải có tư duy lôgíc chặt chẽ, biện chứng vừa phải trao đổi thảo luận để khẳng định chân lý. Quá trình dạy học môn vật lý là một bộ phận của quá trình giáo dục nói chung, tuân theo những quy luật chung của giáo dục [29]. Dạy học vật lý không phải đơn thuần là truyền thụ cho HS những kiến thức vật lý mà thông Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 qua dạy học môn vật lý phải góp phần hình thành và phát triển phẩm chất, nhân cách toàn diện cho HS. Bởi vậy phương pháp dạy học vật lý phải vận dụng những kết quả nghiên cứu của giáo dục học vào việc xác định mục đích, nhiệm vụ môn vật lý trong hệ thống giáo dục, xác định những hình thức, cách thức hoạt động của GV và HS trong giờ học vật lý , phù hợp với phương pháp chung hình thành nhân cách HS. 1.2.1.2. Các mục tỉêu của giáo dục phổ thông Văn bản chương trình giáo dục cấp THPT đã trình bày mục tiêu cấp học theo luật giáo dục quy định [1]: “ Giáo dục trung học phổ thông nhằm giúp học sinh củng cố và phát triển những kết quả giáo dục THCS, hoàn thiện học vấn phổ thông, có những hiểu biết thông thường về hướng nghiệp, có điều kiện lựa chọn hướng phát triển và phát huy năng lực cá nhân, tiếp tục học đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, hoặc đi vào cuộc sống lao động,, 1.2.1.3 Các mục tiêu dạy học vật lý Mục tiêu tổng quát của dạy học Vật lý ở trường phổ thông là góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục phổ thông. Các mục tiêu cụ thể của dạy học Vật lý ở trường phổ thông gồm: 1. Về kiến thức Đạt được một hệ thống kiến thức Vật lý phổ thông cơ bản và phù hợp với những quan điểm hiện đại bao gồm : - Khái niệm về các sự vật, hiện tượng và quá trình Vật lý thường gặp trong đời sống và sản xuất. - Các đại lượng, các định luật và nguyên lý Vật lý cơ bản. - Những nội dung chính của một số thuyết Vật lý quan trọng nhất. - Những ứng dụng phổ biến của Vật lý trong đời sống và sản xuất. - Các phương pháp chung của nhận thức khoa học và những phương pháp đặc thù của Vật lý, trước hết là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 2.Về kỹ năng - Biết quan sát các hiện tượng và quá trình Vật lý trong tự nhiên, trong đời sống hàng ngày hoặc trong các thí nghiệm, biết điều tra sưu tầm, tra cứu các tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập thông tin cần thiết cho cho việc học tập môn Vật lý. - Sử dụng các dụng cụ đo phổ biến của Vật lý, biết lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm Vật lý đơn giản. - Biết phân tích, tổng hợp và sử lý các thông tin thu được, rút ra kết luận để đưa ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất các hiện tượng hoặc quá trình Vật lý, cũng như đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã đề ra. - Vận dụng được kiến thức Vật lý để mô tả, giải thích các hiện tượng và quá trình Vật lý, giải các bài tập Vật lý và giải quết các vấn đề đơn giản trong đời sống và sản xuất ở mức độ phổ thông. - Sử dụng các thuật ngữ Vật lý, các biểu, bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng, chính xác những hiểu biết cũng như những kết quả thu được qua thu thập và sử lý thông tin. 3. Về thái độ - Có hứng thú học Vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học, trân trọng những đóng góp của Vật lý cho sự tiến bộ của xã hội và công lao của các nhà khoa học. - Có thái độ khách quan, trung thực. Có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có tinh thần hợp tác trong việc học tập môn lý cũng như trong việc áp dụng các hiểu biết đã đạt được. - Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như bảo vệ môi trường sống tự nhiên. - Có thế giới quan, nhân sinh quan, tư duy khoa học và những phẩm chất năng lực theo mục tiêu của giáo dục phổ thông. 1.2.1.4 Các nhiệm vụ dạy học vật lý Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 Theo các tài liệu về lý luận dạy học Vật lý, các nhiệm vụ dạy học Vật lý ở trường phổ thông được xác định như sau [16, 30,31…]: - Trang bị cho HS những kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại, có hệ thống gồm: Các khái niệm vật lý, các định luật vật lý cơ bản, nội dung chính của các thuyết vật lý, các ứng dụng quan trọng của vật lý trong đời sống và sản xuất, các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lý. - Phát triển tư duy khoa học ở HS: Rèn luyện những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lý, vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn sau này. - Trên cơ sở kiến thức vật lý vững chắc, có hệ thống, bồi dưỡng cho HS TGQDVBC, giáo dục lòng yêu nước, thái độ lao động, đối với cộng đồng và những đức tính khác của người lao động. - Góp phần GDKTTH, GDMT và GDHN cho HS , làm cho HS nắm được những nguyên lý cơ bản về cấu tạo và hoạt động của các máy móc được dùng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân. Có kỹ năng sử dụng những dụng cụ vật lý, dụng cụ đo lường, kỹ năng lắp ráp thiết bị thực hiện các thí nghiệm vật lý. Trong quá trình đó HS cần nhận thức rõ vai trò của bản thân về bảo vệ môi trường. Những nhiệm vụ cơ bản trên luôn gắn liền với nhau, hỗ trợ lẫn nhau, góp phần đào tạo ra những con người phát triển hài hoà, toàn diện, theo sơ đồ sau: sơ đồ [16]: Hình thành kiến thức, kỹ năng vật lý Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo Hình thành TGQ, DVBC, thái độ, phẩm chất Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, hướng nghiệp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 Để kiến thức, kỹ năng, tư duy và niềm tin khoa học của HS hình thành, phát triển vững chắc có thể vận dụng chúng vào thực tiễn cuộc sống và sản xuất phải gắn quá trình dạy học vật lý với nhiệm vụ GDKTTH, HN, trách nhiệm bảo vệ môi trường . Đó cũng là mục đích cuối cùng đào tạo con người lao động mới. Như vậy việc đưa các nhiệm vụ GDTGQVBC, GDKTTH - HN, GDMT cho vào quá trình dạy học vật lý vừa có ý nghĩa về mặt mục tiêu giáo dục, vừa có ý nghĩa về mặt nhận thức. Tính phức tạp của việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học vật lý thể hiện ở chỗ, phải đồng thời thực hiện bốn nhiệm vụ trong quá trình dạy học: Các nhiệm vụ phát triển tư duy, GDTGQ, GDKTTH, GDHN, GDMT không được thể hiện tường minh như nhiệm vụ hình thà nh kiến thức, kỹ năng vật lý. Điều này thể hiện rất rõ qua chương trình, SGK hiện nay. Vì vậy việc thực hiện các nhiệm vụ trên phụ thuộc vào năng lực của GV theo PGS.TS Nguyễn Văn Khải [16]: Để thực hiện các nhiệm vụ này người GV cần được trang bị - Các kiến thức liên môn. - Các tài liệu hướng dẫn và tham khảo - Sự chỉ đạo chuyên môn của nhà quản lý - Phương pháp dạy học tích hợp. Sự cần thiết vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý còn thể hiện ở chỗ: Các nhiệm vụ phát triển tư duy, GDTGQ, GDKTTH GDHN, GDMT cũng là nhiệm vụ chung của các môn học trong nhà trường, vì vậy có thể xem nó như một mục tiêu tích hợp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 - Thực hiện MTTH trên đây dẫn đến liên kết các môn học cụ thể, khi dạy học môn vật lý, có thể liên kết rõ nét với các môn học sau: Toán học, Hoá học, Sinh học, Giáo dục công dân, Công nghệ, Thể dục, Lịch sử, Văn học… 1.2.1.5. Ch ất lượng giáo dục và Các con đường thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lý Muốn thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học vật lý, phải xác định đúng con đường nhận thức vật lý và tổ chức hoạt động của HS để chiếm lĩnh kiến thức vật lý. a. Khái niệm chất lượng giáo dục Theo Nguyễn Hải Châu [7] CLGD gồm hai vấn đề cơ bản nhất đó là chất lượng dạy của thầy, chất lượng học của trò. Chất lượng học là sản phẩm đầu ra của một quá trình tác động có chủ định của hoạt động dạy học. Theo GS Vũ Văn Tảo[29]: CLGD là sự phù hợp với mục tiêu giáo dục, cụ thể: Theo quan điểm mục tiêu phát triển CLGD là sự phù hợp với mục tiêu phát triển giáo dục, đó là CLGD trong một giai đoạn cụ thể của hệ thống giáo dục. Theo quan điểm của mục tiêu đào tạo “ Chất lượng giáo dục là sự phù hợp với mục tiêu đào tạo” - Theo Nguyễn Gia Cốc (1997)[8]: “Chất lượng dạy học chính là chất lượng của người học hay tri thức phổ thông mà người học lĩnh hội được - Vốn học vấn phổ thông toàn diện, vững chắc ở mỗi người là chất lượng đích thực của dạy học”. b. Con đường nhận thức vật lý V.I Lênin đã khái quát hoá những thành tựu của rất nhiều nhà khoa học trên con đường đi tìm chân lý nhiều khi phải trải qua những cuộc đấu tranh gian khổ, quyết liệt và đã chỉ ra [30]: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, rồi từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan”. V.G Razumôpki trên cơ sở khái quát hoá n hững lời phát biểu giống nhau của những nhà vật lý nổi tiếng như: A. Anhstanh, M.Plăng, M.Bôcnơ, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 P.L.Kapitsa … Đã trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình như sau [30]: Ta có thể mô tả quá trình nhận thức vật lý chi tiết hơn, gồm các giai đoạn điển hình. Thực tiễn → Vấn đề → Giả thuyết → Hệ quả → Định luật → Lý thuyết→ Thực tiễn. Chu trình và sơ đồ nói trên mô tả toàn bộ quá trình nhận thức vật lý. Đối với mỗi nhà vật lý trong một công trình nghiên cứu của mình có thể chỉ tham gia một số giai đoạn. Như vậy, con đường đi tìm chân lý xuất phát từ thực tiễn và cuối cùng trở lại thực tiễn, lấy thực tiễn làm chân lý. Những tính chất và quy luật vận động của thế giới vật chất tồn tại khách quan, không phụ thuộc vào ý muốn của con người . c. Hoạt động nhận thức vật lý của HS Dạy học là một dạng hoạt động đặc trưng của loài người nhằm truyền lại cho thế hệ sau những kinh nghiệm xã hội mà loài người đã tích luỹ được, biến chúng thành “Vốn liếng” kinh nghiệm và phẩm chất, năng lực của cá nhân người học. Hoạt động dạy học bao gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua lại với nhau đó là: Hoạt động dạy của GV (truyền thụ kiến thức), hoạt động học của HS (lĩnh hội kiến thức) hai hoạt động đều có chung Mô hình giả định trừu tượng Các hệ quả lôzic Thí nghiệm kiểm tra Những sự kiện khởi đầu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 một mục đích là làm cho HS lĩnh hội được nội dung học, đồng thời phát triển được nhân cách, năng lực của mình. d. Bản chất của hoạt động học vật lý Hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích luỹ được đồng thời phát triển những phẩm chất năng lực của người học. Theo lý thuyết hoạt động , hoạt động học có cấu trúc gồm nhiều thành phần, có quan hệ và tác động lẫn nhau thể hiện qua sơ đồ sau [29]. Động cơ học tập có thể được kích thích hình thành từ những tác động bên ngoài như: Nhu cầu của xã hội, sự tôn vinh của xã hội, đem lại vinh dự cho gia đình, đất nước… Động cơ tự hoàn thiện bản thân của HS, nó tạo ra thói quen, lòng ham thích tìm hiểu, hoạt động tự giác và tích cực. e. Những hành động phổ biến trong hoạt động nhận thức vật lý Hiện tượng vật lý rất phức tạp và đa dạng. Trong lịch sử phát triển khoa học, các nhà vật lý đã sáng tạo ra rất nhiều cách làm khác nhau để đạt được mục đích mong muốn, rất nhiều hành động đã được áp dụng [30]: 1. Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật hiện tượng. 2. Phân tích một hiện tượng phức tạp thành những hiện tượng đơn giản. 3. Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng. 4. Tìm các dấu hiệu giống nhau của các sự vật, hiện tượng. 5. Bố trí một thí nghiệm để tạo ra hiện tượng trong những điều kiện xác định. Động cơ Hoạt động Hành động Thao tác Mục đích Phương tiện Điều kiện Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 6. Tìm những tính chất chung của nhiều sự vật hiện tượng. 7. Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật hiện tượng. 8. Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các sự vật hiện tượng. 9. Mô hình hoá các sự kiện thực tế quan sát được dưới những dạng khái niệm, những mô hình lý tưởng để sử dụng chúng làm công cụ tư duy. 10. Đo một đại lượng vật lý. 11. Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lý biểu diễn bằng công cụ toán học. 12. Dự đoán diễn biến của một hiện tượng trong những điều kiện thực tế xác định. 13. Giải thích một hiện tượng thực tế. 14. Xây dựng giả thuyết. 15. Từ giả thuyết suy ra hệ quả. 16. Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết. 17. Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm,định luật vật lý. 18. Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động. 19. Đánh giá kết quả hành động. 20. Tìm phương pháp chung để giải quyết một loạt vấn đề. g. Những thao tác phổ biến cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lý 1. Thao tác vật chất [30] - Nhận biết bằng các giác quan, tác động lên các vật thể bằng công cụ. Ví dụ: Chiếu sáng, tác dụng lực, làm di chuyển, làm biến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xát …Sử dụng các dụng cụ đo, l àm thí nghiệm,thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm, thay đổi các điều kiện thí nghiệm. 2. Thao tác tư duy gồm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 Phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá, cụ thể hoá, suy luận quy nạp, suy luận diễn dịch, suy luận tương tự. * Lựa chọn một lôgíc nội dung bài học thích hợp: Phân chia bài học thành những phần nhỏ, phù hợp với trình độ xuất phát của HS, xác định hệ thống những hành động học tập mà HS có thể thực hiện được với sự cố gắng vừa sức. * Rèn HS kỹ năng thực hiện một số thao tác cơ bản: Cần phải giúp đỡ cho HS sao cho họ có thể thành công trong khi thực hiện các hành đ ộng. GV có thể rèn luyện cho HS những kỹ năng này theo hai cách: * Làm theo m ẫu nhiều lần theo một angôrit (một trình tự chặt chẽ, máy móc) * Rèn luyện theo những cơ sở định hướng (những sơ đồ, những kế hoạch tổng quát). 1.2.2. Nghiên cứu thực trạng thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lý. a. GV đối với việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học vật lý Tiến hành phỏng vấn một số GV về việc dạy vật lý tại một số trường THPT: Lương Ngọc Quyến, Lương Thế Vinh, Chu Văn An , Đồng Hỷ (Thái Nguyên), Cẩm Phả (Quảng Ninh), số GV tham gia phỏng vấn 45 (mẫu phiếu phụ lục 1). + Có 100% GV khẳng định trong quá trình giảng dạy vật lý quan tâm đến việc truyền thụ kiến thức cơ bản cho HS. + Có 98% GV khẳng định trong quá trình giảng dạy vật lý quan tâm đến việc phát triển tư duy, rèn luyên kỹ năng cho HS. +Có 83% GV khẳng định trong quá trình giảng dạy vật lý quan tâm đến việc giáo dục tư tưởng đạo đức, năng lực sáng tạo ở HS. + Có 25% GV khẳng định trong quá trình dạy học vật lý quan tâm đến việc GDKTTH, HN cho HS. + Có 12% GV khẳng định trong quá trình dạy học vật lý quan tâm đến việc GDMT, GDTGQ cho HS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 b. Cách thức, mức độ quan tâm của giáo viên đến nhiệm vụ dạy học + 90% GV thực hiện các nhiệm vụ trên theo kinh nghiệm, và thường xuyên tiến hành trong quá trình dạy học theo mục tiêu bài học. + 62% GV chỉ quan tâm theo sách giáo khoa. + 20% GV ch ỉ quan tâm thực hịên nhiệm vụ dạy học nêu trong chương trình. c. Mục tiêu của bài học vật lý + Có 15% GV cho rằng đó là yêu cầu đặt ra với HS nắm được kiến thức của bài học. + Có10% GV cho rằng đó là nhiệm vụ truyền thụ kiến thức mà GV cần thực hiện. + Có 75% GV cho rằng đó là những chỉ tiêu, phẩm chất cần đạt được ở HS về kiến thức, kỹ năng, thái độ tình cảm. d. Việc xác định mục tiêu ảnh hưởng đến kết quả dạy học. + Có 75% GV cho rằng rất quan trọng. + Có 25% GV cho rằng quan trọng. e. Quan điểm của giáo viên về “dạy học tích hợp,, trong dạy học vật lý. + Có 50% GV cho rằng dạy học tích hợp là quá trình dạy học có lồng ghép các nội dung, các phương tiện, kỹ năng các nội dung giáo dục tư tưởng, KTTH, MT… + Có 15% GV cho rằng là quá trình thực hiện mục tiêu tích hợp trong các tình huống tích hợp. + Có 10% GV cho rằng là quá trình thực hiện đầy đủ mục tiêu bài học do giáo viên đặt ra. + Có 25% ý kiến khác của GV cho rằng chưa rõ về khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp. Thăm dò trên phạm vi hẹp, nhưng phần nào thấy được việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lý ở các trường phố thông chưa được quan tâm chỉ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 đạo, đúng mức. Việc xác định mục tiêu bài giảng chưa rõ ràng nên ảnh hưởng lớn đến chất lượng giáo dục HS đối với môn học. Việc thực hiện các nhiệm vụ giáo dục KTTH, TGQDVBC, HN và GDMT trong mỗi bài học mỗi GV thực hiện theo một cách khác nhau theo kinh nghiệm riêng của bản thân, không thường xuyên. Đối với GV cũng gặp rất nhiều khó khăn trong công cuộc đổi mới PPDH, đổi mới chương trình, đổi mới SGK. Đặc biệt là mức độ quan tâm của các nhà quản lý giáo dục về vấn đề đổi mới PPDH chưa thoả đáng. Việc kiểm tra đánh giá, thi cử chưa quan tâm đến mức độ đạt được của các mục tiêu giáo dục bộ môn. 1.2.3. Vận dụng các PPDHTC trong DHTH. 1.2.3.1 Việc vận dụng TTSPTH trong dạy học Vật lý Ngoài những công trình nghiên cứu của PGS. TS Nguyễn Văn Khải đã nêu ở mục vận dụng TTSPTH ở Việt Nam còn có luận văn thạc sỹ khoa học giáo dục của tác giả Dương Xuân Hải (2006) [11] : Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học một số bài học phần “Từ trường” và “Cảm ứng địên từ” lớp 11 THPT nhằm nâng cao chất lượng giáo dục HS. Là những công trình nghiên cứu quan trọng khởi đầu cho việc đưa tư tưởng sư phạm tiến bộ này dạy học Vật lý ở trường phổ thông, tuy nhiên để Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 hoàn thiện lý thuyết sư phạm này cần có ngày càng nhiều hơn nữa những GV bắt tay vào cùng nghiên cứu và vận dụng . 1.2.3.2 Hoạt động của người GV khi vận dụng TTSPTH Người GV khi vận dụng TTSPTH trong dạy học vật lý cần thực hiện một số hoạt động sau: Hoạt động1: Xác định mục tiêu của bài học vật lý. Nghiên cứu chương trình, SGK để xây dựng mục tiêu dạy học cho các bài học mới, bài tập cho từng phần, ôn tập chương, ôn học kỳ, ôn cuối năm … Trong đó nội dung là quan trọng nhất, b iến đổi các nội dung thành mục tiêu, từ đó hình thành các năng lực. Cách xác định mục tiêu giáo dục cho từng bài và mối liên hệ giữa các cấp độ đã được Th.S Phan Thị Thanh Hội diễn đạt theo sơ đồ sau [14]: Các nguồn Xã hội Mục tiêu bài Các kỹ năng Các lĩnh vực; chỉ tiêu phẩm chất Các môn học Học sinh Nhận thức Tình cảm, thái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 Hoạt động 2: Xác định nội dung tích hợp. Theo quan điểm sư phạm tích hợp, GV phải tìm hiểu rõ nội dung quan trọng của kiến thức từ đó đưa ra được vấn đề tiềm ẩn cần giải quyết. Bằng tình huống tiềm ẩn đó GV hướng dẫn cách sao cho HS tự giải quyết vấn đề tương ứng với với việc xây dựng tri thức khoa học cần dạy. Hoạt động 3: Xác định các mục tiêu tích hợp các năng lực cần hình thành. Đó là những kỹ năng cần thiết để làm chủ nội dung, năng lực chịu tác động của những kỹ năng đó. Theo hướng sư phạm tích hợp thì các nội dung phải được tích hợp vào các mục tiêu và năng lực. Phương pháp phát triển năng lực tiến hành theo hướng tích hợp dần dần các mục tiêu của bài học. Hoạt động 4: Xây dựng tiến trình dạy học vật lý theo hướng tích hợp. GV xác định nội dung quan trọng của kiến thức trong từng phần, chương, đưa ra tình huống có vấn đề tiềm ẩn cần giải quyết. Trên cơ sở đó đưa ra các mục tiêu tích hợp ở vị trí thích hợp. Hoạt động 5: GV xây dựng tiến trình dạy học cụ thể . Sau khi có được sơ đồ lôgíc khoa học hình thành kiến thức. 1.2.3.3 Kết hợp các PPDHTC khi dạy học theo TTSPTH * Lựa chọn và vận dụng các PPDH phù hợp với các PPDHTC, những dấu hiệu đặc trưng của PPDHTC[30]: - Dạy học thông qua các tổ chức hoạt động của HS. - Dạy học chú trọng phương pháp tự học, hơn là truyền thụ kiến thức. - Dạy tự học, tăng cường học tập cá thể, phối hợp các hoạt động hợp tác. - Kết hợp đánh giá của GV với đánh giá của trò. PPDHTC hoạch định được sự tương tác nhất thiết giữa GV và HS, trong tiến trình này GV tổ chức, chỉ đạo, HS là đối tượng hoạt động theo TTSPTH, kết quả là HS chiếm lĩnh được nội dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định ban đầu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 a. Sử dụng phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề theo hướng tích cực hoá hoạt động của HS. Mục đích của việc này là nhằm thu hút sự chú ý của HS và tạo tâm thế học tập, thiết lập mối quan hệ giữa kiến thức cũ và kiến thức mới đồng thời giới thiệu mục tiêu bài học, tạo ra “Tình huống có vấn đề” “Tình huống có vấn đề,, là tình huống mà HS khi tham gia thì gặp phải khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hy vọng có thể giải quyết được. Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức của HS đó là đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã được đề xuất. Sử dụng phương pháp này GV đưa HS vào các tình huống và yêu cầu HS phải giải quyết các tình huống đó. Phương pháp này giúp GV tích hợp được các mục tiêu vào những hoạt động chiếm lĩnh kiến thức, nhằm hình thành và phát triển các năng lực của HS. b. Sử dụng phương pháp vấn đáp đàm thoại theo hướng tích cực hoá hoạt động học tập của HS. Là phương pháp trong đó GV đặt ra một hệ thống câu hỏi, HS sẽ trả lời hay trao đổi với GV hoặc tranh luận vói các thành viên trong lớp qua đó HS sẽ củng cố, ôn tập kiến thức cũ và tiếp thu kiến thức mới (đó là những câu hỏi đàm thoại tái hiện). Ngoài ra còn sử dụng những câu hỏi phụ để gợi ý khi HS gặp khó khăn (đó là những câu hỏi đàm thoại gợi mở). Sử dụng phương pháp này GV có thể hướng chú ý của HS vào vấn đề đang được quan tâm đồng thời kịp thời uốn nắn những sai lệch khi giải quyết vấn đề. Phương pháp này giúp GV tích hợp được kiến thức cũ tổng hợp kiến thức đồng thời lồng ghép GDKTTH, giáo dục tư tưởng tình cảm, cũng như phát triển năng lực tư duy cho HS. c. Dạy và học hợp tác theo nhóm nhỏ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 Theo cách dạy này lớp học được chia thành nhiều nhóm nhỏ, tuỳ thuộc vào mục đích sư phạm và vấn đề học tập mà GV phân nhóm thích hợp. Các nhóm được giao cùng một nhiệm vụ hoặc nhiệm vụ khác nhau có nhóm trưởng phụ trách. GV là trung tâm cố vấn, cần có biện pháp để tạo ra không khí thi đua giữa các nhóm. Các nhóm thảo luận trình bày kết quả thu được, giáo viên điều khiển trao đổi tổng kết trước cả lớp, có nhận xét bổ xung, chỉnh lý đưa ra kết luận cuối cùng, chỉ ra kiến thức HS cần lĩnh hội. Phương pháp dạy học này đòi hỏi có sự cố gắng, nỗ l ực của tất cả HS trong lớp. Nhờ đó GV vận dụng tích hợp về thái độ trách nhiệm với môn học, các năng lực diễn đạt, khả năng làm việc độc lập vận d ụng kiến thức đã lĩnh hội vào giải quyết vấn đề tạo môi trường giao tiếp giữa Thầy - Trò - Trò - Thầy trong quá trình tự lực chiếm lĩnh kiến thức mới. d. Dạy học theo lý thuyết kiến tạo Là tư tưởng dạy học huy động kiến thức sẵn có của HS để tìm hiểu xây dựng kiến thức mới hoặc giải quyết các vấn đề có liên quan tới tri thức đó . Theo quan điểm này HS tích cực xây dựng kiến thức cho bản thân, kinh nghiệm về thế giới tự nhiên và tương tác xã hội. Dạy học theo phương pháp này gồm ba pha đó là : - Chuyển giao nhiệm vụ (làm cho HS ý thức được nhiệm vụ học tập) - Hành động giải quyết vấn đề (HS tham gia hoạt động xây dựng kiến thức cho bản thân dưới sự trợ giúp của GV) - Tranh luận hợp thức hoá kiến thức và vận dụng kiến thức mới. Phương pháp này đề cao vai trò hoạt động của H S, GV có vai trò là người tổ chức, điều khiển, hướng dẫn hoạt động. Vận dụng TTSPTH giúp HS tích góp nhiều kiến thức có liên quan đến tri thức mới được hình thành, đồng thời trong quá trình học tập những ý tưởng, quan niệm được bộc lộ, sử dụng đánh giá và thách thức, cũng có nghĩa là trong quá trình đó GV đã giúp HS Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 biết vận dụng tích hợp các kiến thức, kỹ năng, qua đó thực hiện GDKTTH, GDTGQ, tư tưởng đạo đức tác phong cho HS. 1.2.3.4 Các cơ hội vận dụng TTSPTH trong dạy học vật lý ở trường phổ thông a. Hình thành những khái niệm vật lý mới Khái niệm vật lý là hình thức cơ bản của nhận thức lý tính, được hình thành do kết quả của hoạt động tư duy, đặc biệt là hai quá trình gắn bó mật thiết là khái quát hoá và trừu tượng hoá. Một khái niệm mới thường được hình thành trong quá trình tìm hiểu một khía cạnh mới của hiện tượng, sự vật mà ta không hiểu được, không mô tả được, không lý giải được bằng những khái niệm cũ. Các khái niệm phản ánh các tính chất của các sự vật cũng như mối quan hệ giữa các tính chất đó. Nhưng sự phản ánh đó có đúng đến đâu, đầy đủ đến mức nào còn tuỳ thuộc vào trình độ nhận thức thế giới khách quan của con người. Bởi vậy khái niệm vật lý không phải là vĩnh viễn bất biến mà nội dung của nó có thể thay đổi, trở thành phong phú hơn.Trong khái niệm vật lý, một loại khái niệm có tầm quan trọng đặc biệt, đó là khái niệm về đại lượng vật lý như: Vận tốc, gia tốc, lực, cường độ dòng điện… Trong dạy học vật lý, khi vận dụng vào xây dựng từng khái niệm cụ thể, có thể thay đổi tiến hành thông qua các giai đoạn điển hình là: * Giai đoạn phát hiện đặc điểm định tính của khái niệm. * Giai đoạn chỉ ra đặc điểm định lượng của khái niệm. * Giai đoạn định nghĩa đại lượng vật lý phải thực hiện hai nhiệm vụ: Phân biệt sự vật cần định nghĩa với tất cả những sự vật khác tiếp cận với nó. Vạch ra những dấu hiệu bản chất của sự vật cần định nghĩa. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 * Giai đoạn xác định đơn vị đo, đo một đại lượng vật lý cần thoả mãn hai yêu cầu: - So sánh hai đại lượng cùng loại với nhau là phải chọn một “Vật mẫu,, để so sánh với vật khác có đặc điểm định lượng bằng đặc điểm định lượng của vật mẫu. - Xác định được một đại lượng cùng loại có định lượng gấp đôi vật mẫu. * Giai đoạn vận dụng khái niệm vào thực tiễn.Trong quá trình vận dụng khái niệm vào thực tiễn sẽ có lúc ta gặp những sự kiện mới đòi hỏi phải mở rộng bổ xung cho khái niệm được hoàn chỉnh. Tuy nhiên việc bổ xung này còn phụ thuộc vào trình độ của HS mà xác định mức độ cho thích hợp. b. Xây dựng các định luật vật lý mới Theo V.I Lênin [30] “Khái niệm về quy luật là một trong những mức độ nhận thức của con người về sự thống nhất và sự liên hệ, sự phụ thuộc lẫn nhau và sự toàn bộ của một quá trình trong vũ trụ. Định luật là phản ánh của vật chất tồn tại trong vận động” Định luật vật lý là mối liên hệ khách quan, phổ biến giữa các thuộc tính của các đối tượng, các quá trình và trạng thái được mô tả thông qua các đại lượng vật lý. Các định luật vật lý mô tả những sự vật, hiện tượng trong tự nhiên có thể phân biệt bởi con người có ba loại định luật đó là: * Định luật động lực học cho biết một đối tượng riêng lẻ trong những điều kiện đã cho sẽ hoạt động như thế nào. * Định luật thống kê cho biết một số lớn các đối tượng riêng lẻ trong tập hợp sẽ thể hiện như thế nào trong những điều kiện xác định đã cho. * Định luật bảo toàn cho biết có một đại lượng vật lý nào đó không đổi. Dựa trên đặc điểm của hoạt động nhận thức trong khi đi tìm chân lý, có những con đường hình thành các định luật vật lý: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 - Đạt tới định luật thông qua sự quan sát trực tiếp và khái quát hoá thực nghiệm. - Đạt tới định luật thông qua quan sát trực tiếp và khái quát hoá lý thuyết. - Con đường nhận thức định luật vật lý thông qua quan sát trực tiếp kết hợp với khái quát hoá lý thuyết diễn ra qua các giai đoạn sau: * Quan sát nhằm thu thập những cứ liệu thực nghiệm, ở giai đoạn này HS phải mô tả bằng lời hiện tượng quan sát được và những điều kiện trong đó hiện tượng diễn ra. * Khái quát hoá những kết quả quan sát được làm nổi bật cái chung, cái bản chất, cái giống nhau của các sự vật, hiện tượng cụ thể khác nhau. Phân biệt những điều kiện không cơ bản với những điều kiện cơ bản mà trong đó hiện tượng xảy ra. Giải thích những kết quả quan sát được, kiểm tra sự đúng đắn của giả thuyết, vận dụng định luật vào thực tiễn. c. Hình thành các thuyết vật lý Một thuyết khoa học là một hệ thống những tư tưởng, quy tắc, quy luật dùng làm cơ sở cho một ngành khoa học để giải thích các sự kiện, hiện tượng, để hiểu rõ bản chất sâu xa của sự kiện, hiện tượng đó, tạo cho con người có khả năng tác động mạnh hơn, có hiệu quả hơn vào thực tế khách quan. Thuyết Vật lý gồm: Tính thực tiễn -Tính trừu tượng -Tính hệ thống - Tính khái quát. Cơ sở của thuyết vật lý gồm cơ sở thực nghiệm, cở sở kinh nghiệm, các khái niệm, định luật thực nghiệm, các mô hình lý tưởng như mô hình cấu trúc, mô hình chức năng. Và các tư tưởng cơ bản, những định luật nguyên lý cơ bản, những phương trình cơ bản, những hằng số cơ bản. Con đường hình thành: Hình thành thuyết vật lý gồm các giai đoạn sau [30]: Thực tiễn -> Vấn đề -> Giả thuyết -> Định luật -> Thuyết -> Hệ quả -> Thực tiễn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 Trong dạy học do sự hạn chế và trình độ tư duy của HS nên không có khả năng để HS tự lực thực hiện tất cả các giai đoạn nghiên cứu một thuyết vật lý. Để nâng cao được năng lực nhận thức cần phải cho HS hiểu được những yếu tố cơ bản trong cả ba thành phần cấu trúc của thuyết. 1.Tìm hiểu cơ sở của thuyết Tốt nhất là cho HS quan sát những thí nghiệm cơ bản và yêu cầu họ giải thích những hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm đó bằng những kiến thức đã có. Sự bế tắc trong việc giải thích này đòi hỏi phải xây dựng một thuyết mới. 2.Xây dựng hạt nhân của thuyết Hạt nhân của mỗi thuyết vật lý rất phong phú và sâu sắc, không thể có trong một bài hoặc một phần của chương trình vật lý. Bước đầu chỉ có thể nêu ra những điều cơ bản, định tính về sau có điều kiện sẽ bổ sung hoàn chỉnh thêm, việc đưa ra thuyết mới ph ải dựa trên sự phân tích những sự kiện thực nghiệm trong phần cơ sở của thuyết. Việc đề ra thuyết mới có thể giải thích thành công những sự kiện mới đòi hỏi một sự sáng tạo mới ở trình độ cao. 3.Vận dụng hạt nhân của thuyết Vận dụng hạt nhân của thuyết để giải thích những sự kiện thực nghiệm trong cơ sở của thuyết là bước đầu làm cho HS tin tưởng ở sự đúng đắn của thuyết nhưng chưa đầy đủ, GV cần tận dụng những trường hợp có thể có được suy ra các hệ quả định tính hay bán định lượng. Nó cũng rất bổ ích để HS hiểu rõ ý nghĩa thực tế của các thuyết trừu tượng, đồng thời cũng tạo điều kiện để HS phát triển khả năng suy luận diễn dịch. 4. Các bài học ôn tập Những bài học ôn tập có thể dùng cho một bài, phần, một chương, hoặc một học kỳ, giúp HS hệ thống lại toàn bộ kiến thức nhằm củng cố các kiến thức đã lĩnh hội trước dùng làm cơ sở để hình thành kiến thức mới ở phần sau. Dạy học phần này GV đóng vai trò chỉ đạo, định hướng, điều khiển hoạt động Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 củaHS. Vận dụng TTSPTH trong phần này giúp HS tích hợp được nhiều kiến thức đơn lẻ, nhiều phần kiến thức đã học. Như vậy có thể thực hiện mối quan hệ tích hợp hàng ngày và tích hợp xuyên môn, liên môn góp phần hình thành năng lực, và phát triển tư duy của HS. 5. Các bài học luyện tập Là hệ thống những bài tập dưới hình thức phải giải quyết một vấn đề nào đó: Tập dượt, tính toán tổng hợp hoặc áp dụng thực tế sản xuất giúp HS hệ thống, củng cố kiến thức cũ, làm cơ sở hình thành kiến thức mới hoặc vận dụng vào thực tế sản xuất, có những dạng sau: * Bài tập định tính : Là nhữn g bài tập mà khi giải HS không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp hay làm các phép tính toán đơn giản, tính nhẩm. Muốn giải bài tập loại này HS cần phải thực hiện những phép suy luận logic và hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lý và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong từng trường hợp cụ thể. * Bài tập định lượng : Là những bài tập mà HS muốn giải chúng phải thực hiện một loạt các phép tính, kết quả thu được là một đáp số định lượng về một giá trị của một đại lượng vật lý nào đó, bài tập định lượng được chia làm ba loại. - Bài tập tập dượt : Có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học làm HS hiểu rõ ý nghĩa các định luật, các công thức biểu diễn, các đơn vị vật lý và thói quen cần thiết để giải bài tập. Loại bài tập này thường được dùng sau mỗi bài hoặc mỗi phần. Sau kh i thực h iện bài tập tính toán tập dượt, HS có khả năng tích hợp từng phần. - Bài tập tổng hợp: Là bài tập cần huy động nhiều khái niệm, định luật, nhiều công thức loại bài tập này có tác dụng đào sâu, mở rộng kiến thức thấy rõ những mối quan hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật lý rèn cho HS biết phân tích hiện tượng thực tế phức tạp thành những phần đơn giản Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 theo một định luật xác định. Sau phần bài tập tính toán tổng hợp giúp HS tích hợp hàng ngày những kiến thức đã học sau mỗi phần, mỗi bài hoặc sau một chương, một học kỳ. * Bài tập có nội dung kỹ thuật sản xuất: Đây là một trong những biện pháp cơ bản thực hiện nội dung GDKTTH, nội dung của bài tập có tính kỹ thuật tổng hợp phải được rút ra từ những hiện tượng thực tiễn, kỹ thuật sản xuất và đời sống, những số liệu của bài tập phải phù hợp với thực tế. Những bài tập này có giá trị giáo dục rất hiệu quả, đồng thời vận dụng tích hợp hiệu quả sẽ rất cao bởi có thể thực hiện tích hợp các kiến thức đơn lẻ từ nhiều bài, nhiều phần, từ các tình huống sản xuất. Tích hợp để giáo dục cho HS nhiều khía cạnh: GDKTTH, giáo dục tư tưởng đạo đức, GDTGQ, GDHN, GDMT. Nâng cao hiệu quả giáo dục, kỹ năng vận dụng kiến thức và năng lực tư duy của HS. 1.2.4 Các nguyên tắc thiết kế nhiệm vụ dạy học Vật lý theo TTSPTH Thiết kế nhiệm vụ dạy học vật lý theo TTSPTH dựa trên những nguyên tắc sau[16,25]: a. Vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý một cách có ý nghĩa. Quan điểm này đòi hỏi phải nghiên cứu, lựa chọn các nội dung, tình huống có ý nghĩa đối với việc học tập của HS, đặc biệt là đối với việc hình thành các năng lực cần thiết cho HS. Khái niệm “ Tình huống có ý nghĩa” chỉ ra rằng các tình huống tích hợp không được gượng ép, nó phải phù hợp với lôgic khoa học. b. Không làm cho HS học tập quá tải. Khi quan tâm vận dụng TTSPTH GV có thể phát hiện nhiều tình huống dạy học tích hợp, nếu vì hứng thú mà có quá nhiều tình huống tích hợp Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 trong bài học, sự liên kết kiến thức quá sâu, quá rộng, sẽ dẫn đến tình trạng quá tải cho HS. c. Vận dụng hợp lý các PPDHTC, PTDH để tạo ra hiệu quả giáo dục tích hợp cao. Bản thân các PPDHTC, các PTDH đều nhằm mục đích nâng cao chất lượng thực hiện các mục tiêu môn học, đã mang các thuộc tính của tích hợp các kiến thức, kỹ năng, xúc cảm nhận thức ở HS. d. Tăng cường khai thác mối quan hệ liên môn và liên kết kiến thức trong nội bộ môn học. Bản thân định hướng này đã dẫn đến quan điểm tích hợp và phù hợp với TTSPTH. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 KẾT LUẬN CHƯƠNG I Trên những cơ sở nghiên cứu lý luận và thực tiễn vận dụng TTSPTH có thể rút ra kết luận sau: 1. TTSPTH là một quan niệm trong đó toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành ở HS những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết cho HS, nhằm phục vụ cho quá trình học tập tương lai, hoà nhập HS vào cuộc sống lao động, làm cho quá trình học tập có ý nghĩa. 2. TTSPTH đã được vận dụng rộng rãi trên thế giới, ở Việt Nam được nghiên cứu vận dụng từ những năm 60 và đang được nghiên cứu, trong đó có dạy học Vật lý. 3. Thực tế vận dụng với môn Vật lý cũng đã được vận dụng trong một số công trình nghiên cứu và bước đầu có hiệu quả. 4. Sự cần thiết phải vận dụng TTSPTH: Nhà trường cần phải tập trung dạy HS sử dụng kiến thức của mình vào tình huống có ý nghĩa tức là quan tâm phát triển năng lực ở HS. 5. Những nguyên tắc vận dụng TTSPTH trong dạy học Vật lý : - Vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý một cách có ý nghĩa -Không làm cho HS học tập quá tải - Vận dụng hợp lý các phương pháp dạy học tích cực, các phương tiện dạy học tạo ra hiệu quả giáo dục tích hợp cao - Tăng cường khai thác mối quan hệ liên môn và liên kết kiến thức trong nội bộ môn học. 6. Các hoạt động của giáo viên Vật lý khi vận dụng TTSPTH: - Hoạt động 1: Xác định mục tiêu của bài học. - Hoạt động 2: Xác định nội dung tích hợp. - Hoạt động 4: Xây dựng tiến trình dạy học Vật lý theo hướng tích hợp. - Hoạt động 5: Xây dựng tiến trình dạy học cụ thể sau khi có sơ đồ lôgic. 7. Các cơ hội vận dụng TTSPTH trong dạy học Vật lý: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 - Khi hình thành khái niệm, định luật hoặc thuyết Vật lý. - Sử dụng các bài tập Vật lý đặc biệt các bài tập có nội dung thực tế, nội dung kỹ thuật. Các nội dung nghiên cứu trên sẽ được vận dụng để xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức cụ thể về “ Hạt nhân nguyên tử” mà chúng tôi sẽ trình bày ở chương II. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 42 CHƯƠNG II XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ” THEO TTSPTH 2.1. Vị trí, vai trò các kiến thức về "Hạt nhân nguyên tử" 2.1.1. Vị trí kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” 2.1.1.1. Chương trình SGK vật lý 12 THPT Chương trình cải cách gi áo dục chia vật lý THPT thành những phần : Cơ, nhiệt, điện, dao động và sóng, quang, vật lý hạt nhân. Vật lý lớp 12 có nhiệm vụ nghiên cứu bốn phần chính thực hiện trong 99 tiết. Phần I. Dao động và sóng: Gồm dao động cơ học, thực hiện trong 10 tiết trong đó có 7 tiết lý thuyết 3tiết bài tập. Sóng cơ học âm học thực hiện trong 6 tiết với 5 tiết lý thuyết và 1 tiết bài tập. Dao động điện thực hiện trong 14 tiết có 11 tiết lý thuyết, 2 tiết bài tập, 1 tiết kiểm tra. Dao động điện từ, sóng điện từ thực hiện trong 4 tiết lý thuyết không bố trí tiết bài tập. Phần II. Quang học: Gồm sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng với 18 tiết trong đó 10 tiết lý thuyết, 4 tiết bài tập, 4 tiết thực hành. Mắt và các dụng cụ quang học dạy trong 9 tiết trong đó 5 tiết lý thuyết, 3 tiết bài tập, 1 tiết kiểm tra. Tính chất sóng của ánh sáng bố trí 9 tiết có 7 tiết lý thuyết, 1 tiết bài tập, 1 tiết kiểm tra. Lượng tử ánh sáng thực hiện trong 7 tiết, có 4 tiết lý thuyết, 3 tiết bài tập. Phần III. Vật lý hạt nhân: Vật lý hạt nhân gồm những kiến thức sơ bộ về hạt nhân nguyên tử bố trí 11 tiết, có 8 tiết lý thuyết, 3 tiết bài tập không có kiểm tra. Phần IV. Các bài thí nghiệm thực hành: Gồm 5 bài thí nghiệm thực hành và 3 bài thí nghiệm thực hành tổng hợp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 43 Sách giáo khoa vật lý lớp 12 cũ kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: Bố trí cuối SGK sau chương VIII “Lượng tử ánh sáng”, chương IX “Những kiến thức sơ bộ về hạt nhân nguyên tử” nghiên cứu trong 11tiết gồm 8 bài và một bài đọc thêm. Sách giáo khoa vật lý lớp 12 ban cơ bản kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: Được bố trí sau chương “Lượng tử ánh sáng” trước chương “Từ vi mô đến vĩ mô” Chương VI “Hạt nhân nguyên tử” gồm 5 bài, và một bài đọc thêm (so với sách cũ giảm ba bài). Sách giáo khoa vật lý lớp 12 ban nâng cao kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: Nằm ở chương IX ngay sau chương VIII “Sơ lược về thuyết tương đối hẹp”. Trước chương X “Từ vi mô đến vĩ mô” gồm 6 bài (giảm hai bài so với sách cũ ) cụ thể. 2.1.1.2 Vị trí kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” SGK vật lý 12 THPT SGK cũ SGK cơ bản SGK nâng cao Chương 9: Những kiến thức sơ bộ về hạt nhân nguyên tử gồm 8 bài và 1 bài đọc thêm Chương 7: Hạt nhân nguyên tử gồm 5 bài và 1 bài đọc thêm Chương 9: Hạt nhân nguyên tử gồm 6 bài và 1 bài đọc thêm Bài 54: Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Đơn vị khối lượng nguyên tử. Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân. Bài 52: Cấu tạo hạt nhân nguyên tử. Độ hụt khối. Bài 55: Sự phóng xạ. Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân. Bài 53: Phóng xạ Bài 56: Phản ứng hạt nhân. Bài 37: Phóng xạ. Bài 54: Ph ản ứng hạt nhân Bài 57:Phản ứng hạt nhân nhân tạo ứng dụng của các đồng vị phóng xạ. Bài 38: Phản ứng phân hạch. Bài 55: Bài tập về phóng xạ và phản ứng hạt nhân. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 44 Bài 58:Hệ thức Anhxtanh giữa năng lượng và khối lượng. Bài 39: Phản ứn g nhiệt hạch Bài56: Phản ứng hạt nhân. Bài 59: Độ hụt khối năng lượng hạt nhân. Bài 57: Phản ứng nhiệt hạch. Bài 60: Sự phân hạch, nhà máy điện nguyên tử. Bài 61: Phản ứng nhiệt hạch Bài đọc thêm: Máy gia tốc - Hạt sơ cấp. Bài đọc thêm:Lò phản ứng PWR. 2.1.2. Vai trò các kiến thức “ Hạt nhân nguyên tử” 2.1.2.1 Các kiến thức về hạt nhân nguyên tử góp phần hoàn chỉnh kiến thức vật lý phổ thông của HS - Các đặc trưng của hạt nhân nguyên tử cụ thể về: “Cấu tạo, độ hụt khối, năng lượng liên kết” là phương tiệ n để người học liên hệ với kiến thức vật lý cổ điển như: Cơ, nhiệt, điện … mối tương quan giữa vật lý hạt nhân với các ngành vật lý khác. - Các “Phản ứng hạt nhân hoặc sự phóng xạ, phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch” giúp nghiệm lại các định luật bảo toàn, khẳng định quy luật biến đổi vật chất không ngừng diễn ra trong và ngoài ý muốn chủ quan của con người, là cơ sở hình thànhTGQDVBC. - Việc phát hiện các tia phóng xạ, định luật phóng xạ, giúp các nhà vật lý học tiên đoán được sự tồn tại của các hạt nơtrinô và phản nơtrinô, là cơ sở giả thuyết Munry Gell-Mann hình thành thế giới vô cùng bé (hạt sơ cấp, hạt quac) và thế giới vĩ mô (hệ mặt trời, thiên hà, vũ trụ) về thuyết BigBang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 45 nhằm giải thích phần nào các câu hỏi có liên quan đến các hiện tượng xảy ra trong các thế giới đó. 2.1.2.2. “Hạt nhân nguyên tử” với các công nghệ năng lượng, ứng dụng trong đời sống và vấn đề môi trường - Ô nhiễm môi trường, phá vỡ cân bằng sinh thái đang là vấn đề quan tâm chung của nhân loại, được coi là mộ t trong các vấn đề “Toàn cầu”. Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường đã được xác định chủ yếu là do con người [17]: Chặt phá rừng, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, bùng nổ dân số. - Vấn đề GDMT đã dược đặt ra, triển khai rộng rãi trên các phương tiện thông tin đại chúng và chính thức đưa vào các cấp học, bậc học ở các nhà trường phổ thông. - Thực tế chứng tỏ sử dụng năng lượng hạt nhân vào mục đích hòa bình đã và đang mang lại lợi ích to lớn. Kỹ th uật h ạt n hân ở nước ta đư ợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như: Xây dựng, giao thông, và gần đây là ứng dụng trong ngành nghiên cứu nâng cao hiệu xuất thăm dò và khai thác dầu khí. - Nhu cầu sử dụng năng lượng điện của Việt Nam ngày càng lớn, các nhà máy thủy điện đang hoạt động cầm chừng vì thiếu nước do hạn hán, các nhà máy nhiệt điện cũng sẽ cạn kiệt nhiên liệu trong tương lai gần, đồng thời đứng trước nguy cơ nóng bỏng mang tính thời sự là môi trường và nguồn nhiên liệu: Một là: Cuộc đấu tranh quốc tế chống lại biến đổi khí hậu đã mang đến lợi thế cho những công nghệ sản xuất điện ít thải khí CO2 hơn. Lò phản ứng hạt nhân thuộc số này, chúng chỉ thải ra môi trường một phần nhỏ CO2 so với một nhà máy sản xuất điện từ than. Hai là: Khí đốt rẻ tiền và xây một nhà máy tương ứng tiêu tốn ít hơn nhiều so với xây một nhà máy điện nguyên tử. Thế nhưng thời gian qua giá khí đốt tăng mạnh cùng với giá dầu, đối mặt với tình thế thay đổi trên thị Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 46 trường năng lượng, giới chuyên gia cho rằng năng lượng nguyên tử lại trở thành cái ít tồi tệ hơn, được quan tâm nhiều hơn. 2.1.2.3. Các kiến thức về hạt nhân nguyên tử với việc đào tạo nguồn nhân lực khoa học công nghệ - Nguồn nhân lực cho phát triển chương trình năng lượng nguyên tử dài hạn cũng như trình độ dân trí đối với ứng dụng kỹ thuật hạt nhân còn hạn chế. Cần tăng cường thúc đẩy sự quan tâm của công chúng, làm rõ vai trò của năng lượng nguyên tử cho phát triển kinh tế - xã hội. - Giải quyết vấn đề mang tính toàn cầu như tăng trưở ng kinh tế, năng lượng, lương thực bảo vệ môi trường đảm bảo sử dụng vì hòa bình và bền vững năng lượng nguyên tử trong khu vực liên quan đến nguồn nhân lực cần được phát triển. - Đào tạo nhân lực ngành hạt nhân là nhiệm vụ lớn trước mắt, để thực hiện chiến lược ứng dụng năng lượng nguyên tử vào mục đích hòa bình. Việc đào tạo nhân lực khoa học công nghệ hạt nhân là vấn đề quan trọng, nhân lực này sẽ quyết định sự thành công của chương trình hạt nhân. - Việc đưa vật lý hạt nhân vào vào chương trình vật lý 12 THPT là bước khởi đầu quan trọng cho sự chuẩn bị nhân lực hạt nhân lâu dài, hoàn chỉnh. 2.2. Thực trạng dạy, học các kiến thức về "Hạt nhân nguyên tử " Qua phần nghiên cứu chương I và phân tích khó khăn, thuận lợi ở trên đồng thời tiến hành phỏng vấn một số GV, HS về việc dạy và học hần “Hạt nhân nguyên tử” tại một số trường THPT: Lương Ngọc Qu yến, Lương Thế Vinh, Chu Văn An, Đồng Hỷ (Thái Nguyên), số GV tham gia phỏng vấn 45 (Trong đó có 27 GV nữ, 18 GV nam) * Có 31 GV có thời gian tham gia dạy lớp 12 từ 10 năm trở lên. * Có 11 GV có thời gian dạy lớp 12 từ 5 đến 8 năm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 47 * Có 3 GV tham gia phỏng vấn có thời gian dạy lớp 12 từ 2 đến 4 năm (mẫu phiếu phụ lục 2). Số HS tham gia phỏng vấn 240 em (mẫu phiếu phụ lục 3) kết quả như sau. 2.2.1 Thực trạng dạy các kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử”, mức độ thực hiện các nhiệm vụ dạy học và cơ sở xác định mục tiêu. 2.2.1.1 Mức độ thực hiện các nhiệm vụ dạy học Việc hình thành kiến thức kỹ năng. Có 100% GV được phỏng vấn cho rằng có quan tâm đến việc hình thành kiến thức kỹ năng. Trong đó 15.5% GV thực hiện rất tốt, 40% GV thực hiện tốt và 44.5% GV thực hiện bình thường. Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo. Có 97.6% GV quan tâm đến vấn đề này, trong đó 11.1 % giáo viên thực hiện rất tốt, 28.9% GV thực hiện tốt số còn lại 55.6% GV đôi khi thực hiện ở một số bài . Giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng, nhân cách. Có 93.4% GV được phỏng vấn quan tâm đến vấn đề này, trong đó có 6.6% GV thực hiện rất tốt, 20% GV thực hiện tốt, 60.8% GV đôi khi thực hiện ở một số bài, 6.6% GV cho rằng ít để ý tới nhiệm vụ này. Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, hướng nghiệp. Có 88.1% GV thực hiện nhiệm vụ này, trong đó có 4.4 % GV thực thiện rất tốt, 8.8% % GV thực hiện tốt, 75.5% GV chỉ thực hiện ở một số bài. 11.1% GV không quan tâm. GDMT và vận dụng vào đời sống sản xuất: 97.8% GV được phỏng vấn quan tâm đến vấn đề này, trong đó 8.8% GV thực hiện rất tốt, 15.5% GV thực hiện tốt, 73.3% GV chỉ thực hiện ở một số bài, 2.2% GV cho rằng không quan tâm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 Qua đó cho thấy việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học khi dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử” chưa được các GV chú trọng và thực hiện đúng mức độ yêu cầu và là tâm điểm cần được quan tâm nhiều hơn nữa. 2.2.1.2 Cơ s ở xác định mục tiêu khi thiết kế bài giảng phần“Hạt nhân nguyên tử” - Xác định mục tiêu theo nội dung kiến thức từng bài: Có 100% GV được phỏng vấn đều dựa vào nội dung này, trong đó 60% GV cho rằng tiêu chí này rất cần, 35% GV thấy cần thiết số còn lại cho rằng bình thường. - Xác định mục tiêu theo chương trình SGK. Có 98% GV xác định theo tiêu chí này, trong đó 20% GV cho rằng rất cần, 45% GV thấy cần xác định mục tiêu theo chương trình số còn lại thấy bình thường. - Xác định mục tiêu theo thái độ tình cảm, nhận thức và đối tượng HS: Có 95% GV thực hiện trong đó 15% GV thấy rất cần, 30% GV thấy cần, số còn lại thấy bình thường. - Xác định mục tiêu theo phương pháp và phương tiện dạy học : Có 80% GV xác định theo tiêu chí n ày trong đó có 25% GV cho rằng rất cần thiết, 35% GV cho là cần, số còn lại xác định bình thường. 2.2.1.3 Những khó khăn giáo viên thường gặp khi dạy “Hạt nhân nguyên tử” Có 92% GV được phỏng vấn cho rằng kiến thức trừu tượng không có thí nghiệm trực quan, 80% GV cho rằng trước đây phần kiến thức này ít có trong đề thi tốt nghiệp, 23% GV cho rằng sử dụng nhiều kiến thức toán học. 2.2.2 Thực trạng học các kiến thức về “ Vật lý hạt nhân” của HS. Qua phỏng vấn một số HS về việc học phần “Hạt nhân nguyên tử” tại một số trường THPT( 150 em thí sinh thi đại học thuộc các tỉnh ), 90 em HS lớp 12 trường THPT Đồng Hỷ (Phụ lục 2) kết quả cho thấy. 2.2.2.1 Mức độ vận dụng các lĩnh vực khi học phần “Hạt nhân nguyên tử” * Vận dụng kiến thức vật lý vào đời sống và kỹ thuật: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 Có 12% số HS tham gia phỏng vấn cho biết thường xuyên vận dụng, 23% số HS đôi khi có vận dụng vào đời sống và kỹ thuật, số còn lại không bao giờ vận dụng. *Liên hệ kiến thức vật lý để định hướng nghề nghiệp: Có 5% số HS tham gia trả lời cho biết thường xuyên liên hệ, 19% số HS cho biết đôi khi có liên hệ, số còn lại không bao giờ liên hệ vào định hướng nghề nghiệp. *Liên hệ giữa vật lý với các môn học khác: Có 10% số HS được phỏng vấn có sự liên hệ thường xuyên giữa vật lý và các môn học khác như toán, hóa, sinh …25% số HS cho rằng đôi khi có sự liên hệ số còn lại không bao giờ liên hệ. Trách nhiệm bảo vệ môi trường. Có 9% số HS được phỏng vấn có sự liên hệ với trách nhiệm bảo vệ môi trường 21% số HS cho biết đôi khi cũng có liên hệ, số còn lại không quan tâm. 2.2.2.2 Thái độ của HS và khó khăn họ gặp phải khi học phần “ Hạt nhân nguyên tử”. * Thái độ của HS đối với phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: 12% số HS được phỏng vấn rất hứng thú, 23% số HS cho rằng có hứng thú, 35% số HS học bình thường, số còn lại không thích học phần kiến thức này. * Khó khăn khi học chương“ Hạt nhân nguyên tử”: Có 43% số HS cho rằng phần kiến thức này trừu tượng,76% số HS cho rằng không có thí nghiệm trực quan, 30% số HS cho rằng sử dụng nhiều kiến thức toán, 80% số HS cho rằng phần kiến thức này nằm cuối chương trình , không có bài kiểm tra đánh giá chất lượng vì đã cuối năm, phần kiến thức này trong những năm trước đây ít có trong đề thi. * Ý kiến của HS về trách nhiệm của GV với kiến thức “Vật lý hạt nhân” Có 31% số HS tham gia phỏng vấn cho rằng thầy cô rất nhiệt tình tạo hứng thú môn học, 47% số HS cho rằng các thầy cô nhiệt tình như các phần Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 kiến thức khác, 18% số HS cho rằng thầy cô truyền đạt phần kiến thức này như ở SGK, 4% còn lại các em cho rằng thầy cô dạy cho hết chương trình. 2.2.3 Kết quả thăm dò, nguyên nhân, biện pháp giải quyết việc dạy và học Từ vị trí, vai trò các kiến thức về “ Hạt nhân nguyên tử”, qua phỏng vấn khảo sát, một số giáo viên và HS cho thấy: Việc dạy, học vật lý và chương “Hạt nhân nguyên tử” ở một số trường THPT hiện nay chưa đáp ứng được nội dung đổi mới PPDH theo hướng tích cực, chủ động, sáng tạo,tạo niềm tin năng lực tự học cho HS. Biểu hiện qua mức độ thực hiện nhiệm vụ dạy học và mức độ vận dụng kiến thức vật lý của HS chưa cao. Bảng thống kê mức độ thực hiện các nhiệm vụ dạy học của giáo viên Bảng thống kê mức độ vận dụng các lĩnh vực của học sinh: Mức độ thực hiện. Các nhiệm vụ dạy học. Rất tốt Tốt Bình thường Không thực hiện 1 Hình thành kiến thức, kỹ năng 7/45 15.5% 18/45 40% 20/45 44.5% 2 Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo 5/45 11.1% 13/45 28.9% 25/45 55.6% 2/45 4.4% 3 Giáo dục thế giới quan, nhân cách 3/45 6.6% 9/45 20% 30/45 66.8% 3/45 6.6% 4 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, h/nghiệp 2/45 4.4% 4/45 8.8% 34/45 75.5% 5/45 11.1% 5 Giáo dục môi trường, gắn với đời sống 4/45 8.8% 7/45 15.5% 34/45 75.5% Mức độ Lĩnh vực vận dụng Thường xuyên Đôi khi Không bao giờ Vận dụng vào đời sống và kỹ thuật 29/240 12% 55/240 23.7% 156 74.3% Liên hệ để định hướng nghề nghiệp 12/240 5% 23/240 19.2% 205 75.8% Liên hệ với môn học khác 25/240 10% 60/240 25.% 155/240 65% Trách nhiệm bảo vệ môi trường 23/240 9.6% 28/240 11.6% 189/240 78.8% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 2.2.3.1. Nguyên nhân Theo như thống kê vị trí phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” ở trên, qua thăm dò ý kiến của một số GV và HS kết quả cho thấy khi dạy và học phần “Hạt nhân nguyên tử” các nhiệm vụ giáo dục và phát triển HS chưa được quan tâm đúng mức như nhiệm vụ hình thành kiến thức , kỹ năng. Có một số nguyên nhân của tình trạng trên. - Việc xác định mục đích yêu cầu cho từng đơn vị kiến thức của chương chưa rõ ràng. Nhiệm vụ môn học, bài học và đặc điểm của từng phần kiến thức chưa bao quát. - Nội dung kiến thức của từng bài dàn trải, nhiều khái niệm mới, do chưa lựa chọn chính xác kiến thức trọng tâm, sức ép khiến giáo viên tập trung nhiều thời gian hoàn thành nội dung bài giảng nên ít quan tâm thực hiện các mục tiêu giáo dục của bài học. - Phần “Hạt nhân nguyên tử” bố trí ở cuối chương trình, theo phân phối chương trình sau chương này không còn bài kiểm tra nào mang tính chất đánh giá chất lượng HS. Gây cho HS tư tưởng chủ quan, dành nhiều thời gian cho phần kiến thức khác. Về chỉ đạo chuyên môn, cuối tháng tư đầu tháng năm là thời điểm các trường THPT đang tiến hành thi kiểm tra học kỳ hai. Lúc này chương trình chưa kết thúc nên hầu hết đề thi rất ít đưa nội dung của chương hạt nhân (Vì chưa học hết chương trình) nên cả GV và HS đều tập trung cho việc ôn tập thi học kỳ, thời gian dành cho phần kiến thức này chưa hợp lý. - Phần “Hạt nhân nguyên tử” không có thí nghiệm trực quan, kiến thức trừu tượng, sử dụng nhiều kiến thức toán học dẫn đến HS có tư tưởng lơ là ngại học. - GV cũng chưa được bồi dưỡng đầy đủ về phương pháp thực hiện các nhiệm vụ giáo dục, mặt khác việc thể hiện các nhiệm vụ dạy học đó cũng rất khó khăn, đòi hỏi GV cần có vốn kiến thức chuyên môn về vật lý hạt nhân sâu rộng, và đầu tư thời gian thích đáng cho việc thiết kế bài giảng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 2.2.3.2 Biện pháp giải quyết Để góp phần khắc phục các hạn chế của cách dạy và học hiện nay đối với phần “Vật lý hạt nhân” chúng tôi đề suất một số giải pháp sau: - Việc thực hiện đầy đủ các nhiệm vụ dạy học phối hợp các PPDHTC sẽ nâng cao chất lượng dạy và học đáp ứng nhu cầu đổi mới nâng cao chất lượng giáo dục. - TTSPTH là quan niệm về một quá trình giáo dục trong đó toàn thể quá trình dạy học hướng tới việc hình thành ở HS những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết nhằm phục vụ cho quá trình học tập trong tương lai, hoặc nhằm hòa nhập HS vào cuộc sống lao động bằng cách làm cho quá trình học tập có ý nghĩa, thông qua việc tổ chức các tình huống trong đó HS học cách sử dụng, phối hợp những kiến thức, kỹ năng đã lĩnh hội. - Do vậy Vận dụng TTSPTH vào dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” trong CT vật lý lớp 12 là một biện pháp hiệu quả nhằm phối hợp tốt các nhiệm vụ dạy học với các PPDH, khắc phục và cải thiện những tồn tại ở trên. Điều 28.2 luật giáo dục năm 2005 đã ghi: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” - Nhằm thực hiện ngày càng tốt hơn nhiệm vụ dạy học vật lý ở trường phổ thông, TTSPTH là một xu hướng sư phạm tích cực, hiện đại, mới mẻ có mục đích giúp HS phát triển các năng lực khi còn ngồi trên ghế nhà trường. Giúp người dạy vật lý xác định được cần dạy cho HS cách học và vận dụng kiến thức. Xu hướng này hoàn toàn phù hợp với định hướng giáo dục vận dụng các PPDHTC, như vậy, vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý ở trường THPT hiện nay là rất cần thiết. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 2.3. Một số kiến thức cơ bản v ề “ Hạt nhân nguy ên tử” tro ng chương trình vật lý lớp 12 THPT 2.3.1 Về nội dung * Tính chất và cấu tạo hạt nhân: SGK mới ban cơ bản: Xây dựng theo mô hình nguyên tử Rơdơpho. Hạt nhân tích điện dương bằng +Ze, kích thước hạt nhân nhỏ hơn kích thước nguyên tử khoảng 10 4-105 lần, gồm hai loại hạt proton và notron gọi chung là nucleon. Đưa khối lượng và năng lượng E = mc2 năng lượng tương ứng với khối lượng 1u xác định E = uc2 ≈ 931,5 MeV/c2. SGK cũ: Từ thí nghiệm của Rơdơpho chứng tỏ đường kính nguyên tử cỡ 10-9m, còn đường kính hạt nhân nhỏ hơn cỡ (10 -14-10-15)m. từ các hiện tượng phóng xạ, phản ứng hạt nhân chứng tỏ hạt nhân có hai loại hạt : proton (p) mang điện tích nguyên tố +e, notron (n) không mang điện. lực hạt nhân, đồng vị và đơn vị khối lượng nguyên tử u = 1,66055.10-27kg. SGK mới nâng cao: Xây dựng mô hình nguyên tử từ thực nghiệm, hạt nhân cấu tạo từ các nucleon gồm: Proton (p) có mp = 1,67262.10-27 kg , điện tích +e. Và notron (n ) không mang điện m n = 1,67493.10-27 kg. Khái niệm đồng vị, đơn vị khối lượng nguyên tử và năng lượng liên kết trong đó đưa vào khái niệm độ hụt khối: Δm = [ Zmp + ( A – Z )mn ]- m . Năng lượng liên kết ban đầu: E0 = [ Zmp + ( A – Z )mn ]c2 Năng lượng liên kết hạt nhân: Wlk = Δmc 2 Có sự điều chỉnh căn bản giữa ba cuốn SGK về nội dung của bài, cách xây dựng kiến thức về cấu tạo hạt nhân. Với khái niệm độ hụt khối ở SGK cũ bố trí một bài riêng kèm theo khái niệm năng lượng liên kết. Đối với SGK mới ban cơ bản đưa thêm khái niệm khối lượng, năng lượng hạt nhân, SGK nâng cao xây dựng cấu tạo hạt nhân đơn giản nhất đồng thời đưa thêm khái niệm độ hụt khối, năng lượng liên kết mà hai bộ SGK cũ và cơ bản không đề cập đến. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 *Năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân. SGK mới ban cơ bản giới thiệu lực hạt nhân, năng lượng liên kết hạt nhân, với nội dung phản ứng hạt nhân có phản ứng hạt nhân tự phát và phản ứng hạt nhân kích thích. Các định luật bảo toàn tách thành bốn định luật bảo toàn (SGK cũ có ba ĐLBT). SGK cũ bố trí năng lượng liên kết và phản ứng hạt nhân thành hai bài khác nhau trong đó bài năng lượng liên kết đưa thêm khái niệm độ hụt khối đã có ở bài đầu tiên của SGK nâng cao. Bài phản ứng hạt nhân ở SGK cũ đưa nội dung các ĐLBT trong phản ứng hạt nhân, quy tắc dịch chuyển và yêu cầu viết được phương trình phản ứng hạt nhân. SGK mới nâng cao nội dung “Phản ứng hạt nhân” được bố trí riêng một bài trong đó bốn nội dung định luật bảo toàn xây dựng rõ ràng không có tính chất liệt kê như SGK cơ bản. Ngoài ra năng lượng trong phản ứng hạt nhân được xây dụng như SGK cũ. • Phóng xạ. SGK mới ban cơ bản nêu hiện tượng phóng xạ các dạng phóng xạ và xây dựng định luật phóng xạ như SGK cũ, đưa thêm khái niệm đồng vị phóng xạ nhân tạo (Nội dung này SGK cũ bố trí một bài riêng). Viết kỹ về phương pháp nguyên tử đánh dấu và đồng vị , đồng hồ trái đất nội dung này SGK cũ không trình bày (khái niệm đồng vị phóng xạ nhân tạo, phương pháp nguyên tử đánh dấu và đồng vị đồng hồ trái đất). SGK mới nâng cao nội dung bài phóng xạ được bố trí trước bài phản ứng hạt nhân. Trong bài này nêu khái niệm, các tia phóng xạ, định luật phóng xạ được xây dựng rất kỹ đồng thời khái niệm đồng vị phóng xạ cũng được đề cập nhiều hơn so với SGK cũ và SGK ban cơ bản. • Phản ứng phân hạch. SGK mới ban cơ bản xây dựng rõ ràng cơ chế của phản ứng phân hạch, phản ứng phân hạch kích thích, năng lượng trong phản ứng phân hạch trong Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 đó phân định rõ phản ứng phân hạch: Tỏa năng lượng, phản ứng dây chuyền có điều khiển, không đưa vào phần nhà máy điện nguyên tử. SGK cũ đưa ra khái niệm phản ứng dây chuyền và nhà máy điện nguyên tử, điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra chỉ được viết không phân mục rõ ràng mà do GV tự hình thành khi thiết kế bài giảng. SGK mới nâng cao thông qua sự phân hạch của urani hình thành đặc điểm chung của sự phân hạch. Nêu rõ điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền thành một mục rõ ràng, đưa thêm phần lò phản ứng hạt nhân trước khi đưa thông tin nhà máy điện nguyên tử. • Phản ứng nhiệt hạch. SGK cơ bản mới giới thiệu từng phần cơ chế của phản ứng nhiệt hạch, năng lượng nhiệt hạch và phản ứng nhiệt hạch trên trái đất. SGK cũ khẳng định đây là loại phản ứng tỏa ra năng lượng xảy ra do sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn nhưng cách viết và nội dung bài không thể hiện rõ những nội dung quan trọng. SGK mới nâng cao giới thiệu các thông tin về phản ứng nhiệt hạch, phản ứng nhiệt hạch trong vũ trụ và việc thực hiện phản ứng nhiệt hạch trên trái đất. 2.3.2 Về cách phân bố kiến thức * Đối với SGK cũ. - Hầu hết toàn bộ chương trình vật lý và chương “ Hạt nhân nguyên tử” ở SGK cũ đều viết dưới dạng thông báo là chính, phân chia từng đơn vị kiến thức không rõ ràng, khoa học. Với cách viết như vậy GV và HS gặp rất nhiều khó khăn khi thiết kế và theo dõi bài giảng có những phần kiến thức đưa vào SGK cũ viết lặp đi lặp lại gây thừa không cần thiết. Ví dụ: Bài 54: “Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, đơn vị khối lượng nguyên tử” đưa ra khái niệm đồng vị một cách hời hợt đến bài 57 “Phản ứng hạt nhân nhân tạo. Ứng dụng của đồng vị phóng xạ” lại đưa đồng vị phóng xạ và ứng dụng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 Bài 59: “Độ hụt khối - Năng lượng liên kết” đưa vào hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng là sự phân hạch, đến bài 60, 61 nhắc lại định nghĩa hai loại phản ứng đó, điều này hoàn toàn là không cần thiết. - Do đặc điểm SGK cũ mỗi GV tùy vào kinh nghiệm, điều kiện thời gian và trách nhiệm nghề nghiệp mà khi soạn bài sẽ xây dựng nên một phương án dạy học khác nhau, tiêu đề và nội dung kiến thức cũng có thể khác nhau dẫn đến mỗi lớp HS hiểu về cùng một vấn đề chưa chắc đã thống nhất vì vậy hiệu quả giáo dục không cao. Bài tập và thực hành. - Hệ thống bài tập ở SGK cũ tập chung vào hệ thống bài tập tự luận phần lớn rèn khả năng tư duy tập chung cho việc đáp ứng nhu cầu thi đại học của HS. Hệ thống câu hỏi - bài tập chưa đa dạng HS không thể lựa chọn cách tự kiểm tra mà hoàn toàn thụ động, chờ đợi vào yêu cầu của GV nên khó phát huy tính chủ động sáng tạo. - Các tiết thực hành trong SGK cũ tập trung vào các bài đọc thêm như: “Máy gia tốc” và “Hạt sơ cấp, rất ít hình ảnh trực quan trợ giúp việc dạy và học. Đối với SGK mới. - SGK mới ra đời nhằm mục đích cải cách lại những tồn tại của PPDH truyền thống trong đó một phần là cải cách SGK cũ, đổi mới PPDH trong đó một mắt xích quan trọng là nội dung SGK. - Những đổi mới của SGK vật lý nói chung và chương “ Hạt nhân nguyên tử” nói riêng được thể hiện rất rõ v ề hình thức và cách phân bố kiến thức. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 + Cách trình bày thể hiện rõ sự hỗ trợ cho việc đổi mới PPDH giúp GV chủ động lựa chọn, vân dụng các PPDH và HTTCDH cho phù hợp với nội dung giáo dục và điều kiện cụ thể của lớp học. + Tạo điều kiện cho HS học tập tích cực, chủ động sáng tạo, tăng khả năng tự học, tính tự tin tăng khả năng hợp tác trong học tập. + Cấu trúc và hình thức của SGK vật lý mới chương “ Hạt nhân nguyên tử” ở cả hai ban đã thể hiện nguyên tắc tích hợp đối với từng bài, từng phần, đồng thời tích hợp nhiều kiến thức liên quan cho một nội dung, điều này giúp cho việc soạn bài của GV thuận lợi và thống nhất hơn. Đặc biệt cách trình bày thể hiện rõ sự hỗ trợ cho đổi mới PPDH, tạo điều kiện cho HS làm việc tích cực, chủ động, hạn chế việc cung cấp kiến thức một chiều. Bài tập và thực hành. + Phần bài tập đưa vào dưới hai hình thức trắc nghiệm khách quan và trắc nghiệm tự luận, đáp ứng được yêu cầu hiện nay đổi mới về kiểm tra đánh giá. Vừa đánh giá toàn diện vừa rèn năng lực tư duy, kỹ năng giải bài tập cho HS. 2.3.3 Mục tiêu, nội dung cần tích hợp khi dạy chương“Hạt nhân nguyên tử” 2.3.2.1 Nội dung cần tích hợp. Nội dung KT Nội dung dạy học tích hợp Tính chất và cấu tạo hạt nhân. GĐTGQVBC GDKTTH- HN GDMT Biến đổi vật chất Chuyển hóa năng lượng,(biến đổi khối lượng, năng lượng) Năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân. Quy luật biến đổi vật chất ngoài ý muốn chủ quan của con người. Tận dụng NL tỏa ra là cơ sở của nền công nghiệp hiện đại. Năng lượ ng hạt nhân gây ô nhiễm môi trường sống Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 Phóng xạ, ứng dụng đồng vị phóng xạ Biến đổi vật chất qua phản ứng.NL sinh ra trong phản ứng Đồng vị phóng xạ ứng dụng trong: sinh học, y học, hóa học Các tia phóng xạ gây ô nhiễm môi trường sống. Phản ứng hạt nhân Năng lượng trong phản ứng hạt nhân Sự vận động, biến đổi của vật chất, NL sinh ra trong quá trình biến đổi. Tận dụng năng lượng vào mục đích hòa bình. Nhà máy điện nguyên tử Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, bảo vệ môi trường khi sử dụng năng lượng hạt nhân Phản ứng phân hạch, Phản ứng nhiệt hạch Biến đổi chất, Năng lượng sinh ra trong quá trình biến đổi hạt nhân. Cơ sở của nền công nghiệp hiện đại, khai thác nguồn nhiên liệu tự nhiên Thay thế nguồn NL hạt nhân nhiều cặn bã phóng xạ bằng nhiên li ệu sạch hơn., giảm thiểu ô nhiễm MT Về cấu tạo hạt nhân: Được tích hợp từ phần cấu tạo vật chất (Vật lý lớp10 ) nhằm so sánh về kích thước, loại hạt, tích hợp về các loại lực (Vật lý 10 ) làm rõ đặc điểm của lực hạt nhân không thuộc một trong số các lực đã học. Có thể tích hợp xuyên môn, liên môn để hình thành kiến thức đồng thời tăng hiệu quả giáo dục. Ví dụ: Để xây dựng khái niệm lực hạt nhân cần đưa ra tình huống có những lực nào đã học? (So sánh với lực hấp dẫn, lực ma sát, lực đàn hồi, lực tĩnh điện), tích hợp từng phần kiến thức đã học về các loại lực vật lý lớp 10 PTTH. - Cấu tạo hạt nhân gồm các nucleon ( proton tích điện +, notron không mang điện ) tích hợp kiến thức đã học bài tính chất và cấu tạo hạt nhân, các điện tích cùng dấu đẩy nhau vậy lực tĩnh điện có phá vỡ cấu trúc hạt nhân? Tích hợp kiến thức vật lý lớp 11 phần lực tĩnh điện nhằm hình thành kỹ năng, phát triển tư duy, năng lực sáng tạo, rèn thói quen hình thành kiến thức một cách độc lập. - Tích hợp về các lực cơ học, lực hấp dẫn khi kí ch thước hạt nhân rất nhỏ khoảng cách giữa các nucleon ≈ 1,2.10-15m ( HS tự hình thành công thức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 tính lực hấp dẫn khoảng tính được độ lớn lức hấp dẫn giữa các nucleon ≈ 12,963.10-35N ) lực này quá nhỏ để giữ một hạt nhân bền vững. - Tự tìm cho mình những kết luận về lực hạt nhân dưới sự trợ giúp của thầy cô: - Là lực liên kết các nucleon. - Lực tương tác rất mạnh. - Chỉ phát huy tác dụng trong khoảng kích thước hạt nhân. * Năng lượng của hạt nhân, phản ứng hạt nhân: Quan hệ giữa sự biến đổi năng lượng và biến đổi khối lượng ΔE = Δmc2. Tích hợp nhiều phần kiến thức như các ĐLBT từ vật lý 10 năng lượng nghỉ, hệ thức Anhxtanh, góp phần tích hợp xuyên môn, đồng thời vận dụng kiến thức hóa học giúp GV tích hợp liên môn hỗ trợ quá trình hình th ành kiến thức, gó p p hần GDTGQDVBC, GDMT. Phóng xạ : Quy luật biến đổi, vận động của vật chất, kèm theo năng lượng của quá trình biến đổi tích hợp về những bức xạ kèm theo năng lượng của nó từ chương lượng tử, với quy luật biến đổi đó tuân theo định luật phóng xạ. Ngoài ra ở đồng vị phóng xạ nhân tạo với sự ứng dụng trong sinh học, hóa học, y học, thiên văn học. Tích hợp xuyên môn từ khái niệm chu kỳ bán rã, đến năng lượng của chùm foton, tích hợp liên môn với đồng vị phóng xạ góp phần GD MT, GDKTTH. Khi hình thành kiến thức phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch với cơ chế của phản ứng, phản ứng kích thích và năng lượng phân hạch. Làm rõ sử dụng tích hợp xuyên môn, liên môn về các vấn đề cần nghiên cứu, như hóa học, sinh học, tích hợp các nội d ung giáo dục như GĐTGQVBC, GDKTTH, GDMT, GDHN… *Biến đổi vật chất trong các phản ứng phân hạch, nhiệt hạch, có thể do tác động của con người, diễn ra ngoài ý muốn con người. ý thức và thái độ con người về hiện tượng xảy ra đồng thời tác động ngược lại để khai thác nó phục vụ con người vì mục đích hòa bình. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 * Xây dựng nhà máy điện nguyên tử nhằm tận dụng năng lượng hạt nhân vào mục đích hòa bình thông qua tích hợp xuyên môn, vận dụng các nội dung tích hợp GDKTTH, GDMT khi cân nhắc việc sử dụng năng lượng nguyên tử an toàn. Bên cạnh đó tích hợp các ngành công nghệ để đào tạo nguồn nhân lực công nghệ cao cho ngành hạt nhân. Mục tiêu mang tính thời sự này đòi hỏi người GV gắn tiết học với nhu cầu cấp thiết của con người với năng lượng hạt nhân thông qua nội dung GDKTTH. Tích hợp những ứng dụng kỹ thuật vào cấu tạo lò phản ứng hạt nhân cấu tạo nhà máy điện nguyên tử, sản xuất diện nguyên tử. Cùng với nhu cầu đào tạo nhân lực cho ngành hạt nhân, tích hợp năng lực nhận thức việc định hướng nghề nghiệp cho HS cũng là một nhiệm vụ giáo dục quan trọng cần được ưu tiên trong khi dạy học hạt nhân nguyên tử. Trong môn giáo dục công dân nói rõ vấn đề này, song từ góc độ vật lý GV đưa HS theo con đường riêng để có thể đến được vị trí HS có vốn kiến thức về sự vận động, biến đổi từ đó hình thành năng lực nhận biết, phân tích hiện tượng vật lý một cách khách quan, ứng sử khách quan cho riêng mình. 2.4. Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức về "Hạt nhân nguyên tử" 2.4.1. Tiến trình xây dựng kế hoạch một bài cụ thể theo TTSPTH 2.4.1.1. Xây dựng kế hoạch bài học trong chương hạt nhân nguyên tử A. Xác định rõ nội dung của bài học - Kết quả phải đạt được về kiến thức sau mỗi nội dung, mỗi bài học là gì? - Những kỹ năng nào được hình thành, thái độ đạo đức, tác phong, thói quen nào của HS được xác lập? - Chuẩn bị của GV và HS cho bài học như thế nào? B. Xác định mục tiêu nghiên cứu - Lựa chọn PPDH, PTDH phối hợp PPDHTC nào? phối hợp với TTSPTH như thế nào? Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 - Sẽ vận dụng TTSPTH vào dạy học bài cụ thể phần hạt nhân nguyên tử như thế nào cho hợp lý? Vận dụng vào phần nào trong bài, tích hợp những vấn đề gì? Cách thức đánh giá nào thích hợp nhằm giúp HS học tập tích cực chủ động, sáng tạo để phát triển năng lực tự học? C. Thiết lập phương án dạy học - Hiểu chính xác, đầy đủ nội dung bài học, xác định kiến thức, kỹ năng, thái độ cần hình thành và phát triển ở HS: + Dựa vào những kiến thức kinh nghiệm vốn có của HS và nội dung kiến thức của bài, những khó khăn sai lầm mà HS thường mắc phải. + GV định rõ những kiến thức cầ n thông báo, lường trước những khó khăn, lỗi HS có thể mắc phải. D. Chuẩn bị thiết bị dạy học - Cần chuẩn bị những thiết bị dạy học nào phù hợp để phục vụ tốt cho nội dung bài giảng. - Các bài giảng về “Hạt nhân nguyên tử” không có thí nghiệm trực quan, nhưng có thể sử dụng hình vẽ, tranh ảnh, và phương tiện hỗ trợ hiện đại như đoạn videoclip. Ví dụ: Các mô hình cấu tạo hạt nhân - Sơ đồ nhà máy điện nguyên tử- Các lò phản ứng hạt nhân - Sự phóng xạ, phản ứng phân hạch – các vụ nổ bom nguyên tử - vũ khí hạt nhân… Giúp tích hợp các phương tiện dạy học. - GV hướng dẫn HS tìm hiểu các thông tin liên quan đến kiến thực như báo chí, tranh ảnh, Internet có thể dưới hình thức thi đua các nhóm. - Sự chuẩn bị của HS thông qua các hoạt động sưu tầm, tự thu thập thông tin về nội dung liên quan bài học giúp các em thi đua lành mạnh làm tăng hiệu quả bài học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 *Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức chương “ Hạt nhân nguyên tử”. Cấu tạo hạt nhân: Kích thước , loại hạt, đồng vị. Độ hụt khối năng lượng liên kết. Phản ứng hạt nhân, các ĐLBT Hiện tượng phóng xạ, ĐL phóng xạ. Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. ∆m > 0 Phản ứng phân hạch. Phản ứng nhiệt hạch. -Nguồn năng lượng hạt nhân. -Nhà máy điện nguyên tử. GDKTTH - HN - Tận dụng nguồn năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình - Cách sử dụng năng lượng hạt nhân an toàn. - Cấu tạo nhà máy điện NT, An toàn cho nhà máy và MT sống. GĐTGQVBC -Biến đổi vật chất. - Biến đổi năng lượng GDMT-GDTT - Ô nhiễm MT - Ý thức bảo vệ MT Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 2.4.2 Tiến trình dạy học một số bài trong chương “Hạt nhân nguyên tử” Từ kết quả điều tra việc dạy và học vật lý và phần “Hạt nhân nguyên tử” ở HS, GV tại một số trường THPT. Cơ sở lý luận vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý ở chương 1 chúng tôi tiến hành tổ chức dạy học một số bài của chương “ Hạt nhân nguyên tử” theo hướng nghiên cứu của đề tài. 2.4.2.1. Bài 1: Tiến trình dạy học bài “Phản ứng hạt nhân” I. Môc tiªu. 1. KiÕn thøc: - VËn dông ®ưîc c¸c ®Þnh luËt b¶o toµn vµo hiÖn tưîng phãng x¹, ph¸t biÓu ®ưîc qui t¾c dÞch chuyÓn. - BiÕt cách x¸c ®Þnh h¹t nh©n con khi biÕt ph©n r· cña h¹t nh©n mÑ. - N¾m ®ưîc n¨ng lưîng trong ph¶n øng h¹t nh©n,d¹ng n¨ng lưîng Êy. 2. KÜ n¨ng: VËn dông kiÕn thøc trưíc vµo bµi häc - ph©n tÝch, suy luËn, ®¸nh gi¸, gi¶i thÝch - VËn dông kiÕn thøc khoa häc 3. Th¸i ®é: - Nghiªm tóc,