Tailieu.vncty.com van...
-
Upload
tran-duc-anh -
Category
Documents
-
view
195 -
download
0
description
Transcript of Tailieu.vncty.com van...
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
7
Vì vậy nhà trường cần phải tập trung dạy HS sử dụ n g 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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 nă ng 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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 h oạt động , h oạt độn g h ọc 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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 t hức 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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 chươn g IX n gay sau ch ươn g VIII “Sơ lược về th u yết
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 = Δmc2
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 d ựng 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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 http://www.lrc-tnu.edu.vn
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, thËn träng trong nghiªn cøu;
- Gi¸o dôc kÜ thuËt tæng hîp, lßng say mª, yªu thÝch m«n häc;
- Tr¸ch nhiÖm b¶o vÖ m«i trưêng.
II. ChuÈn bÞ cho bµi gi¶ng.
1. Gi¸o viªn: B¶ng hÖ thèng tuÇn hoµn, phiÕu häc tËp.
2. Häc sinh:
- ¤n l¹i: CÊu t¹o nguyªn tö, hiÖn tưîng phãng x¹, ph¶n øng
h¹t nh©n vµ c¸c ®Þnh luËt b¶o toµn. - Mang theo b¶ng hÖ thèng tuÇn
hoµn.
III. TiÕn tr×nh d¹y häc
1. KiÕn thøc: - Phản ứng hạt nhân
- C¸c qui t¾c dÞch chuyÓn trong sù phãng x¹
- N¨ng lưîng trong ph¶n øng h¹t nh©n.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
64
2. S¬ ®å l«gÝc tiÕn tr×nh x©y dùng kiÕn thøc
Khèi lưîng kh«ng ®îc b¶o toµn, n¨ng lưîng toµn phÇn ®îc b¶o toµn vËy cã sù chuyÓn hãa n¨ng lưîng
- Trong ph¶n øng h¹t nh©n, sù chuyÓn hãa n¨ng lưîng nh thÕ nµo?
- Cã tËn dông ®îc n¨ng lưîng ®ã
A + B → C + D
M0 = mA + mB
M = mC + mD
M < M0 Ph¶n øng tù x¶y ra vµ táa ra n¨ng lưîng: Q = (M0 - M)C2 N¨ng lưîng ®ã dưới d¹ng ®éng n¨ng cña h¹t C, D hoÆc n¨ng lư-
ñ
M > M0 Ph¶n øng kh«ng tù x¶y ra cÇn ph¶i cung cÊp n¨ng lưîng: W = (M0 - M)C2 + Ed N¨ng lưîng ®ã cã d¹ng ®éng n¨ng cña h¹t A b¾n ph¸ B
M < M0 Ph¶n øng h¹t nh©n táa ra mét n¨ng l-ưîng gäi lµ n¨ng lưîng h¹t nh©n
M > M0 CÇn cung cÊp cho c¸c h¹t tham gia ph¶n øng mét n¨ng lưîng d¹ng ®éng n¨ng ban ®Çu cña c¸c h¹t có to¶ năng lượng sau phản ứng
GDTGQ - TÝnh quy luËt cña sù vËn ®éng. - Sự biến đổi NL.
GDKTTH - SX ®iÖn n¨ng - N¨ng lưîng nhiÖt - Tµu ph¸ b¨ng - ChÕ t¹o m¸y gia tèc
GDMT - ¶nh hưëng ®Õn m«i trưêng như thÕ
nµo? B¶ Ö «i t ê h thÕ µ ?
(A,B là hạt tham gia phản ứng)
(C,D là hạt hình thành sau phản ứng)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
65
Tiến trình dạy học cụ thể bài “ Phản ứng hạt nhân
Trợ giúp của gi¸o viªn Hoạt động của häc sinh
- §Æt vÊn ®Ò:Từ hiện tượng phóng xạ, SGK hãy nêu HT phản ứng hạt nhân. Biểu th ị qua s ơ đồ như thế nào? Hái: Nh¾c l¹i sù phãng x¹ ? TH cã vÊn ®Ò: Cã thÓ x¸c ®Þnh ®ư-îc h¹t nh©n con tõ h¹t nh©n mÑ khi biÕt lo¹i ph©n r· ? -Hái: Ph¸t biÓu §LBT ®iÖn tÝch vµ sè khèi ? ¸p dông tÝnh Aà vµ Zà - Cho Ra226
88 phãng x¹ α , h·y viÕt ph¬ng tr×nh ứng vµ x¸c ®Þnh h¹t nh©n con. Và quy tắc dịch chuyển?
( GĐTGQVBC ) §Æt vÊn ®Ò: Ph©n r· −β , h¹t nh©n con cã vÞ trÝ như thÕ nµo so víi h¹t nh©n mÑ trong phản ứng. - Hái: BiÕt −β lµ h¹t e-, cã h¹t nh©n mÑ XA
Z h·y x¸c ®Þnh Zà, Aà cña h¹t nh©n con ? - Hái: Cho Bi210
83 ph©n r· −β , h·y viÕt phư¬ng tr×nh ph¶n øng ? - Giíi thiÖu vÒ ph¶n h¹t n¬trin« - Hái: So s¸nh vÞ trÝ h¹t nh©n con vµ h¹t nh©n mÑ,ph¸t biÓu qui t¾c dÞch chuyÓn? §Æt vÊn ®Ò: H¹t nh©n con trong phãng x¹ +β so víi h¹t nh©n mÑ
TL: PƯ hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.
A + B → C + D TL: HiÖn tưîng mét h¹t nh©n tù ®éng phãng ra c¸c tia phãng x¹ vµ biÕn ®æi thµnh h¹t nh©n kh¸c. CDA +→ TL : Áp dụng các định luật bảo toàn
Aà = A à 4 ; Zà = Z - 2 Zà = 88 à 2 = 86
Aà = 226 à 4 = 222 vËy h¹t nh©n con lµ Rn222
86 H¹t nh©n con lïi 2 « , sè khèi Ýt h¬n 4 ®¬n vÞ so víi h¹t nh©n mÑ TL: Zà = Z + 1; Aà = A TL: PoeBi 210
840
121083 +→−
TL: H¹t nh©n con tiÕn 1 « trong bảng hệ thống tuần hoàn vµ cïng sè khèi víi h¹t nh©n mÑ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
66
như thÕ nµo ? - Hái: BiÕt h¹t nh©n mÑ XA
Z ph©n r· +β , x¸c ®Þnh Zà vµ Aà ? BiÕt N13
7 ph©n r· +β , x¸c ®Þnh h¹t nh©n con,ph¸t biÓu qui t¾c dÞch chuyÓn? Tích hợp kiến thức cũ, GĐTGQVBC C¸c ®Þnh luËt b¶o toµn: ®iÖn tÝch (líp 11), n¨ng lưîng vµ ®éng lưîng (líp 10) - §Æt vÊn ®Ò: bức xạ γ tu©n theo qui t¾c nµo ? - Yªu cÇu häc sinh ®äc SGK? - Hái: Ph©n r· γ cã ®Æc ®iÓm g× ? Ph©n r· γ h×nh thµnh khi nµo ? Hái: Ph©n r· −β cã vepn ++→ − ph©n r· +β cã venp ++→ + cã h¹t v v× sao ? GDMT: Các ph©n r· α, β+,β- phân rã n¨ng lưîng rÊt lín hñy diÖt m«i trêng vµ sinh vËt. ( GDMT- ý thức bảo vệ môi trường ) VD: Hai vô nÐm bom nguyªn tö t¹i Hiroshima ngµy 6/8/1945 vµ Nagasaki ngµy 9/8/1945 lµm 154.000 ngêi chÕt, h¬n 90% thµnh phè bÞ ph¸ hñy.
TL: Zà = Z à 1 ; Aà = A CeN 13
60
1137 +→+
§äc SGK, t×m hiÓu phãng x¹ γ
TL: Kh«ng lµm biÕn ®æi h¹t nh©n mµ kÌm theo ph©n r· βα , .Do h¹t nh©n con bÞ kÝch thÝch chuyÓn tõ E2 (cao) vÒ E1 (thÊp) phãng ra ph«t«n cã f x¸c ®Þnh E2 à E1 = hf - Tr¶ lêi c©u hái theo gợi ý của gi¸o viªn về sự bảo toàn NL Quan sát hình, xem video
- §Æt vÊn ®Ò: §Ó ph¶n øng h¹t nh©n x¶y ra cÇn cung cÊp mét
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
67
n¨ng lưîng nµo kh«ng, hoÆc cã sinh ra n¨ng lưîng? - Hái: H·y tÝnh khèi lưîng cña c¸c h¹t tham gia ph¶n øng vµ c¸c h¹t t¹o thµnh sau ph¶n øng ? So s¸nh ? - Hái: NÕu M < M0 , h·y so s¸nh ®é bÒn v÷ng cña c¸c h¹t nh©n trư-íc vµ sau ph¶n øng ? Hái: N¨ng lưîng ®ã tÝnh thÕ nµo ? - X©y dùng nhµ m¸y ®iÖn nguyªn tö - Sö dông nhiÖt n¨ng (sưëi Êm, ph¸ b¨ng)( GDKTTH ) Hái: Trưê ng hî p M > M0 ph¶n øng cã tù x¶y ra ®ưîc kh«ng? T¹i sao? §Ó ph¶n øng x¶y ra cÇn cung cÊp n¨ng lưîng cho c¸c h¹t n¶y sinh vÊn ®Ò chÕ t¹o m¸y gia tèc (GDKTTH)
- Hái: ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn n¨ng lưîng toàn phần, viÕt biÓu thøc m« t¶ n¨ng lưîng tæng céng cña hÖ khi x¶y ra ph¶n øng ?
TL: M0 = mA + mB ;M = mC + mD M ≠ M0 v× khèi lưîng kh«ng ®ưîc b¶o toµn. TL: C¸c h¹t sinh ra bÒn v÷ng h¬n c¸c h¹t ban ®Çu TL: Q = (M0 à M)c2 TL: Ph¶n øng kh«ng tù x¶y ra V×: Tæng n¨ng lưîng nghØ cña c¸c h¹t trưíc ph¶n øng nhá h¬n tæng n¨ng lưîng nghØ cña c¸c h¹t h×nh thµnh TL: W = (M à M0)c
2 + E®
Yêu cầu: - àp dông cho ph¶n øng h¹t nh©n:
nArXCl +→+ 3718
3717 a) Hoµn chØnh phư¬ng tr×nh phản ứng. X¸c ®Þnh h¹t nh©n X. b) §©y lµ ph¶n øng to¶ hay thu n¨ng lưîng ?
- Gi¶i bµi tËp: ViÕt ®ưîc phư¬ng tr×nh:
nArXCl 10
3718
11
3717 +→+ X¸c ®Þnh h¹t X: theo ®Þnh luËt b¶o toµn ®iÖn tÝch vµ sè khèi: PX 1
111 =
TÝnh M0, M Cã M0 = (36,956563 + 1,007276)u
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
68
Tích hợp kiến thức trong bài hướng dẫn giải
M = (36,956889 + 1,008670)u So s¸nhM0 < M. VËy ph¶n øng cÇn cung cÊp n¨ng lưîng (thu n¨ng l-ưîng)
3. Cñng cè: Ph¸t phiÕu häc tËp ( phụ lục 4) Thu phiÕu nhËn xÐt kÕt qu¶
4. DÆn dß: Yªu cÇu lµm bµi tËp 1, 2, 3 SGK vµ SBT.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
69
2.4.2.2 Bài 2: Tiến trình dạy học bài tập “Sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân”. I. Mục tiêu
1. Kiến thức: -Hệ thống, vận dụng các kiến thức về phản ứng hạt nhân, giải được bài tập. -Hiểu bản chất các quy tắc dịch chuyển, các định luật bảo toàn viết được các phương trình phản ứng hạt nhân, biết phân tích và ứng dụng vào thực tiễn. 2. Kỹ năng: -Giải các bài tập về phản ứng hạt nhân -Sử dụng thành thạo máy tính bỏ túi -Hệ thống, tổng hợp kiến thức. 3.Thái độ:
- Tính nghiêm túc, cẩn thận trong tính toán. - Thái độ hợp tác trong học tập
- Tính tích cực, khả năng làm việc tự lực. - Chủ động chiếm lĩnh kiến thức.
II Chuẩn bị. 1.Chuẩn bị của GV: -Bảng hệ thống kiến thức phản ứng hạt nhân.
- Phiếu học tập . 2.Chuẩn bị của HS:
- Ôn lại kiến thức về hạt nhân, phản ứng hạt nhân,các định luật bào toàn, các quy tắc dịch chuyển.
- Máy tính bỏ túi. - Bảng hệ thống tuần hoàn. III Tiến trình dạy bài mới: 1. Kiến thức:
- Phóng xạ , phản ứng hạt nhân. - Kiểm tra bài cũ: Phát phiếu học tập. - Một số bài tập luyện tập.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
70
2. Sơ đồ lôgíc: Sơ đồ lôgic tiến trình giải bài tập
GDTT - Tính độc lập tự chủ trong học tập
GDMT - Ảnh hưởng của phóng xạ γ đến MT
Giúp cho việc ôn tập mở rộng, vận dụng kiến thức
Bài I: 23892 U →
20682 Pb
(phóng xạ α và−β )
Tính số lần phóng xạα và
−β
- Phản ứng hạt nhân làm biến đổi vật chất - Hệ thống bài tập áp dụng, hệ thống, củng cố, khắc sâu kiến thức
Các định luật bảo toàn, quy tắc dịch chuyển
Vận dụng hệ thống bài tập củng cố, khắc sâu kiến thức như thế
nào để có hiệu quả?
Phản ứng hạt nhân: a + b = c + d, a → b + c Các định luật bảo toàn: Điện tích: Z a + Zb → Zc + Z d Số khối: A a + Ab = Ac + A d A a = Ab + A c
Năng lượng và động lượng toàn phần: aP→
+ bP→
→ cP→
+ dP→
Các quy tắc dịch chuyển
Đàm thoại gợi mở,
điều khiển hoạt
động giải bài tập
GDTT - Hình thành thói quen vận dụng kiến thức
- Rèn kỹ năng vận dụng kiến thức, phát triển tư duy sáng tạo
Là điểm khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức mới
Hệ thống kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức
Nâng cao tính tự lực
Bµi II:
23283 Th→
20884 Pb
(Phóng xạα , β ) Tính số lần phóng
xạα , +β ,
−β .
Bài III -Hạtα bắn phá
2713 Al,
hạt x tạo thành phóng xạ
+β , tạo thành hạt nhân y.
-Xác định hạt nhân x,y
Viết phương trình phản ứng của các hạt nhân:
*P/x α : 209
84 P o và 23994 Pu
*P/x−β :
146 C và
6027 C o
*P/x+β :
127 N và
116 C
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
71
3.Tiến trình dạy bài tập về “Sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân”
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
ĐVĐ:Để rèn kỹ năng, vận dụng kiến
thức vào thực tiễn và dẫn đến học tập
phần tiếp theo đồng thời hiểu sâu
sắc hơn quy luật vật lý ta tiến hành
tiết bài tập về phản ứng hạt nhân
-Hỏi: Nhắc lại và viết sơ đồ phản
ứng hạt nhân?
-Trả lời: Là sự tương tác g iữa hai
hạt n hân d ẫn đ ến sự biến đ ổi củ a
chúng thành những hạt nhân khác.
-Sơ đồ phản ứng:a + b → c + d
Trường hợp riêng: a → b + c.
ÔN TẬP MỞ RỘNG KIẾN THỨC Hỏi: Có những đại lượng nào bảo toàn trong phản ứng hạt nhân? Đó là những định luật bảo toàn nào? Tích hợp kiến thức xuyên môn từ DLBT động lượng (lớp10) ĐLBT điện tích (lớp 11) ĐLBT năng lượng (lớp 10)
- Trả lời: Có ba định luật bảo toàn
trong phản ứng hạt nhân, tuân theo
quy luật bảo toàn của cơ học cổ điển.
+ĐLBTđiện tích
+ĐLBT số nucleon(số khối)
+ĐLBT năng lượng toàn phần động
lượng, khối lượng là đại lượng không
được bảo toàn.
Hỏi: Phát biểu các quy tắc dịch
chuyển trong các phóng xạ: α , +β , −β ? Chúng là những hạt nào?
-Trả lời:(phát biểu quy tắc ...) hạt
α là hạt nhân 42 H e , +β ,là 0
1e + , −β là 01− e −
RÈN THÓI QUEN VẬN DỤNG
KIẾN THỨC TỔNG QUÁT
Tích hợp nhiều kiến thức vào cùng
nội dung.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
72
Hỏi: Phóng xạ γ hình thành như th ế
nào? Năng lượng nó có được phụ
thuộc vào yếu tố nào? Có ảnh hưởng
gì đến sự sống?
-Trả lời:Nó xuất hiện kèm theo p/x
:α , β hạt nhân con ở trạng thái kích
thích chuyển từ mức năng lượng cao
về mức năng lượng thấp bức xạ ra(nó
phụ thuộc vào trạng thái kích thích
khi hạt nhân phóng xạ, độ chênh lệch
NL giữa hai mức NL của hạt nhân
con), vì có năng lượng rất lớn nên nó
huỷ diệt tế bào, sự sống, gây ung thư
- Tia γ được dùng trong y học
GDMT:Tích hợp những ảnh hưởng
của tia phóng xạ tới môi trường từ
các sự kiện như vụ tai nạn nhà máy
điện n/t, vụ thử vũ khí hạt nhân ở
Nhật Bản…
Tích hợp các nguồn thông tin về xã
hội GDTT
Yêu cầu đọc bài tập 4(218) Hình thành tính tự lực ở HS
TL: 23892 U phóng xạ α và −β cho đến
khi hạt nhân con là đồng vị bền
thành chì 20682 Pb . Nó đã qua bao nhiêu
lần phóng xạ α và −β
Hỏi: Sau mỗi phóng xạ α , −β , số
khối và số điện tích của hạt nhân mẹ
giảm đi bao nhiêu? Viết phương
trình mô tả chuỗi phản ứng trên?
TL: 23892 U → 206
82 Pb + x 42 H e + y 0
1− e −
Tích hợp liên môn để giải phương
trình đưa ra kết quả.
Hỏi: Lập hệ phương trình mô tả
chuỗi phóng xạ đó?Cho biết kết quả?
-TL: 238 = 206 + 4x
92 = 82 + 2x - y
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
73
GDTT:Giúp h/s hiểu sâu sắc hơn
những quy luật vật lý, kỹ năng vận
dụng để phát triển tư duy, năng lực
giải quyết vấn đề.
Tích hợp: Từng phần, xây dựng nội
dung mới
Yêu cầu đọc bài tập 7(146 GBT)
Đọc: Chất phóng xạ 23283 Th phóng xạ
α , β đến khi hạt nhân con hình
thành là đồng vị bền của ch ì 20884 P b .
Đã qua bao nhiêu lần phóng xạ α , +β , −β .
Hỏi: phóng xạ +β hình thành hạt
nhân con có số khối và điện tích là
bao nhiêu? Viết P/T của chuỗi phóng
xạ?
Trả lời: phóng xạ +β hạt nhân con
lùi một ô và cùng số khối với hạt
nhân mẹ. 232
90 Th→ 20882 Pb +x 4
2 H e +y 01− e − +k 0
1e +
Hệ phương trình: 232 = 208 + 4x.
90 = 82 + 2x + k - y. RÈN THÓI QUEN VẬN DỤNG KIẾN THỨC TỔNG HỢP
Tích hợp cá c k iến thức cũ g iả i b ài
tập kiểm tra mức độ nắm vững kiến
thức của HS.
Yêu cầu đọc bài tập 6 (146 SGBT) Giới thiệu: Để phản ứng xảy ra phải
cung cẩp cho hạt, một động năng đủ
lớn để thắng lực cu lông tương tác
khi bắn phá hạt nhân Al
Đọc: Dùng hạt α bắn phá 2713 Al, được
chất x kèm theo sự phóng thích
nơtron, chất x tự phát phân rã thành
chất y và một pôzitron ( 01e + ), Viế t
phản ứng, xác đinh tên hạt nhân x, y
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
74
Hỏi: Viết phương trình phản ứng khi bắn phá nhôm. dùng bảng tuần hoàn xác định hạt nhân x? DẠNG BÀI TẬP KHỞ I ĐẦU DẪN DĂT ĐẾN KIẾN THỨC MỚI Cho biết P, là một đồng vị phóng xạ sẽ được học ở bài 57.
-Trả lời:phương trình hạt α bắn phá 2713 Al, 2713 Al + 4
2 H e → AZ X + 1
0 n
Áp dụng ĐLBT điện tích và số khối: A =30. Z = 15: 2713 Al + 4
2 H e → 3015 X + 1
0 n
Hạt x là hạt nhân 3015 P .
3015 P → 30
14 Y + 01e +
Úng dụng của đồng vị phóng xạ vào việc theo dõi sự sinh trưởng của cây trồng (ứng dụng vào lao động sản xuất).
Tích hợp nhiều ngành khoa học, đồng thời giáo dục môi trường, giáo dục KTTH-HN
Yêu cầu: Đọc bài tập 9.4( SBT) Vận dụng các định luật bảo toàn, các quy tắc dịch chuyển, dùng bảng tuần hoàn để viết phương trình, xác định tên hạt nhân mới hình thành sau mỗi phóng xạ đó?
TL : Đọc bài tập.
Hỏi: Hãy viết phương trình phân rã của các hạt nhân? Tích hợp kiến thức tổng hợp , sử dụng kiến thức liên môn,từng phần để hệ thống củng cố kiến thức.
Trả lời:Viết phương trình phân rã của các hạt nhân:
*Phóng xạ α : 20984 P o và 239
94 Pu
*Phóng xạ −β : 146 C và 60
27 C o
*Phóng xạ +β : 127 N và 11
6 C
4. Củng cố kiến thức: Phát phiếu học tập cho từng nhóm, các nhóm thu phiếu tự chấm điểm cho nhau, GV nhận xét. 5. Dặn dò : Kiểm tra lại bài tập 2,3 SGK, 9,8 SBT. Đọc trước bài 57.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
75
2.4.2.3 Bài 3: Tiến trình dạy học bài: “Phản ứng phân hạch - Nhà máy điện
nguyên t ử”
I. Mục đích:
1. Kiến thức:- Nắm được bản chất của phản ứng dây chuyền - Hiểu điều kiện
xảy ra phản ứng dây chuyền. Hiểu khái niệm nơtrôn chậm. Hiểu được tầm
quan trọng của năng lượng hạt nhân.
2.Kỹ năng : - Phân tích hiện tượng phân hạch, -Vận dụng kiến thức nhằm
nâng cao trình độ khoa học kỹ thuật - Tổng hợp kiến thức về hạt nhân. Bước
đầu nắm dược nguyên tắc vận dụng xây dựng nhà máy điện nguyên tử nhằm
khai thác năng lượng hạt nhân.
3.Thái độ: -Hình thành thói quen nghiêm túc, cẩn thận trong học tập.
-Thái độ khách quan, trung thực, tích cực cố gắng chiếm lĩnh khoa học,
thấy rõ sự cấp bách bảo vệ môi trường.
II Chuẩn bị.
1.Chuẩn bị của giáo viên: - Tranh mô phỏng nhà máy điện nguyên tử, ảnh
chụp sức công phá của năng lượng hạt nhân.
- Ảnh chụp sự biến đổi trầm trọng của môi trường, ảnh hưởng đến sự
sống. Phiếu học tập cho HS.
2.Chuẩn bị của HS: - Ôn lại kiến thức về hạt nhân, phản ứng hạt nhân, độ hụt
khối và năng lượng hạt nhân.
-Tìm hiểu qua các p hươn g tiện (Ti v i, b áo đ ài, mạn g Intenetr) Về sự
biến đổi khí hậu, do tác động của con người đến môi trường. Về năng lượng
hạt nhân ở nước ta.
III Tiến trình dạy học:
1.Kiểm tra bài cũ: Phát phiếu học tập
Trả lời: Trên phiếu học tập.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
76
2 Sơ đồ lô gíc:
GDTGQ - Tính quy luật của sự vận động
GDTGQ - Biến đổi dạng
Vật chất
Phản ứng hạt nhân toả năng lượng: một hạt nhân nặng hấp thụ nơtron chậm vỡ thành hai hạt nhân trung bình
- Những đồng vị nào dễ bị phân hạch - Mỗi phân hạch có đặc điểm gì? - Điều kiện cho mỗi hiện tượng và ứng dụng của nó
- Toả ra 200eV - Sinh ra k = 2-3 nơtron - Hệ số nơtron s
Mỗi phân hạch toả ra 200eV 1 g Urani235 toả 8.1010 J = 22000KWh
Phản ứng dây chuyền S>1 Xảy ra phản ứng
không kiểm soát được Chế tạo bom nguyên tử
S<1 Không xảy ra phản ứng dây chuyền
S=1 Kiểm soát được phản ứng xảy ra - Tận dụng năng lượng hạt nhân - Xây dựng nhà máy điện nguyên tử
Nhà máy điện nguyên tử
Cấu tạo 5 phần chính
Hoạt động Trên sự phân hạch s =1
An toàn cho sự sống và cho nhà máy
GDTT - Tận dụng năng lượng
GDTGQDVBC - Quy luật biến
đổi vật chất
GDMT - Ảnh hưởng của
năng lượng bức x¹
GDMT -Huỷ diệt sự sống
hàng loạt GDTT
-Phản đối vũ khí hạt nhân
GDKTTH - Cấu tạo lò phản ứng
GDKTTH - Hoạt động và an toàn
của lò phản ứng
GDMT
Đồng vị 23592 U235 hấp thụ Nơtron chậm, phương trình:
23592 U +
10n→
AZ X +
**
AZ Y + k
10n +200eV
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
77
3.Tiến trình dạy học bài “Phản ứng phân hạch - Nhà máy điện nguyên tử”
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của trò.
ĐVĐ: Có hai loại phản ứng hạt nhân
toả năng lượng, Trước dại chiến thứ
hai (Otto han-1938)những nghiên cứu
bí mật đã được tiến hành để sử dụng
năng lượng này vào mục đích chiến
tranh,ngày nay NL này dã được sử
dụng vào mục đích hoà bình.
Xem hình, video
Hỏi: hãy tìm hiếu SGK đ ể biết về Nơtron chậm? Năng lượng của nó?
-TL: Nơtron chậm có động năng tương đương với động năng trung bình của chuyển động nhiệt (dưới 0,1eV) nó dễ được hấp thụ hơn nơtron nhanh.
Hỏi:Có những đồng vị nào dễ bị phân hạch nhất? hãy vận dụng các định luật bảo toàn viết phương trình?
-TL: Các đồng vị U 235 ,P 239u Urani
thiên nhiên là hỗn hợp của ba đồng vị, Trong đó U 235 dễ bị phân hạch nhất: PT: 235
92 U + 10n→ A
Z X + **
AZ Y + k 1
0n
+200eV
Hỏi:Mỗi phân hạch xảy ra có đặc điểm gì? Hình thành khả năng nhận biết. (Năng lượng toả ra dưới dạng động năng các hạt)
-TL:Toả ra năng lượng lớn, xác định .Có k = ( 2-3) 1
0n
Hỏi: Có thể kiểm soát được phản ứng
không, sự nguy hiểm xuất hiện khi
nào?
-TL: Sau mỗi phân hạch còn lại trung bình s nơtron, do nhiều nguyên nhân mà số s nơtron thay đổi (s là hệ số nơtron)
GDTGQ: Sự biến đổi của vật chất Với s < 1 : Hệ thống dưới hạn (p/ư
dây truyền không xảy ra)
Tích hợp:Cá c vụ ném bom nguyên Xem hình, video
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
78
tử ở Hyroshima, Nagasaky Nhật bản
(Xem phim, tranh) gần 15 000 người
chết trên 90% thành phố nhà máy bị
phá huỷ.
Hỏi: Khi nào s > 1 cơ chế chế tạo bom nguyên từ hạt nhân nguyên tử như thế nào? Từ hậu quả hai cuộc thử bom, ở Hyroshima, Nagaky là lời cảnh báo thống thiết nhất để thế giới lên tíêng phản đối vũ khí hạt nhân . GDMT- GDTT -Hình thành thái độ phản đối chiến
tranh vũ khí hạt nhân, bảo vệ môi
trường.
TL: Hệ số nơtron phụ thuộc vào khối lượng chất phóng xạ gọi là khối lượng tới hạn m h . 235
92 U nguyên chất có m h ≈ 50 kg. thì s > 1 Với s > 1: Phản ứng dây truyền xảy ra không khống chế, kiểm soát được, năng lượng toả ra có sức tàn phá dữ dội Dùng phiếu giao nhiệm vụ.
Hỏi:Khi phản ứng hạt nhân kiểm soát được ứng dụng hạt nhân vào phục vụ đời sống như thế nào, hệ số S ?
TL:Với s = 1 hệ thốn g tới hạn, p /ứ
dây truyền có xảy ra năng lượng
không đổi, có thể kiểm soát được
Hỏi: Ở nước ta có cơ sở nào sản xuất hạt nhân? để làm gì? Hình thành kỹ năng, tự hoc, tự tìm tòi khám phá. Tích hợp tổng hợp các môn học và
các ngành khoa học.
TL: Lò phản ứng hạt nhân ở Đà Lạt sản xuất đồng vị phóng xạ công xu ất 500kw, với 89 thanh nhiên liệu được làm giàu 36%. Mục đích nghiên cứu khoa học, dùng trong ytế.
Hỏi: Qua các thông tin đại chúng theo các em những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường? GDMT Đưa ra tranh, phim về sự tác động
của con người đến môi trường: Lũ
lụt, Bão, lốc xoáy, eninô…
-TL: Rất nhiều nguyên nhân gây ô
nhiễm môi trường, tất cả đều do con
người gây ra….. Hậu quả là tác động
trực tiếp đến đời sống con người….
Trong đó có việc chặt cây phá rừng,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
79
ngăn sông đắp đập xây thuỷ điện.
Hỏi: Theo em có những nguồn năng lượng sạch nào có thể thay thế những nguồn cung cấp năng lượng hiện nay? GDKTTH-HN Sử dụng năng lượng hạt nhân một
cách có hiệu quả xây dụng nhà máy
điện nguyên tử.
TL: -Năng lượng mặt trời , sức nước, sức gió được khuyến cáo sử dụng rộng rãi. Xây dựng nhà máy điện nguyên tử. Dùng phiếu giao nhiệm vụ
Tích hợp: Vấn đề xã hội, khoa học, tư tưởng…GDTGQDVBC Tư duy triết học.
Hỏi: Qua các phương tiện thông tin và SGK n hà máy điện nguyên tử có cấu tạo như thế nào?
-TL: Gồm 5 phần đó là: 1.Lò phản
ứng. 2.Thanh nhiên liệu, 3.Chất làm
chậm, 4.Thanh điều chỉnh, 5.Máy
phát điện hơi nước, tua bin, lò hơi.
Hỏi: Chất làm chậm dựa trên nguyên tắc nào? GĐTGQVBC: quy luật vận động của vật chất, sử dụng năng lượng của sự biến đổi đó một cách hiệu quả.
-TL: Khi các nơtron nhanh va chạm vào các nguyên tử của chất làm chậm làm nó mất bớt động năng.
Hỏi: Tách riêng 23592 U rất công phu,
tốn kém có cáhc nào khắc phục khó khăn này không?
Tích hợp kích thích hứng thú môn
học thông qua việc tìm hiểu thông tin
từ nhiều nguồn nhiều lĩnh vực khác
-TL: Tách riêng 23592 U rất công phu,
tốn kém đồng vị U 238 cũng là nhiên liệu phóng xạ khi nó kết hợpvới 1 nôtron chậm biến thành P u 239. 23892 U + 1
0n→ 23992 U → 239
93 N p → 23994 P u
Sử dụng phiếu giao nhiệm vụ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
80
nhau.
Hỏi: Nguyên tắc sản xuất điện năng có gì khác so với các nhà máy điện khác? Vì sao? GDKTTH-HN: tìm hiểu về cấu tạo nhà máy điện nguyên tử, nguồn nhiên liệu cho năng lượng nguyên tử và nhân lực cho ngành công nghệ mới mẻ này.
TL: Năng lượng sinh ra dạng nhiệt năng cung cấp nhiệt cho lò hơi làm chạy tua bin nhưng có thiết kế khác nhà máy điện thông thường vì an toàn.
Tích hợp : Các vấn đề về kỹ thuật, nhiên liệu, con người cho ngành công nghệ năng lượng cao..
Dùng phiếu giao nhiệm vụ
Hỏi: Khi vận hành máy làm việc vấn đề an toàn cần đề cập như thế nào? bằng cách nào?
TL: Năng lượng phóng xạ ảnh hưởng rất lớn đến sinh vật sống, vậy thiết kế lò phản ứng phải đảm bảo an toàn cho con người. Bằng cách thiết kế lò an toàn.
Đưa ảnh về vụ tai nạn nổ nhà máy điên nguyên tử Chernobyl ngày 26-4-1986. Làm chết hàng 100 000 người.
Xem hình, video
2. Củng cố: phát phiếu học tập cho từng nhóm- thu phiếu, nhận xétkết quả.
3. Dặn dò: Tìm hiểu về phản ứng nhiệt hạch SGK và các phương tiện truyền
thông khác . làm bài tập 3 SGK - 9.13, 9.15 SBT
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
81
KẾT LUẬN CHƯƠNG II
Vận dụng TTSPTH kết hợp với việc sử dụng các PPDHTC soạn
thảo tiến trình dạy học một số bài trong chương “Vật lý hạt nhân” nhằm
phát huy tính tích cực, tự lực ở HS. Trên cơ sở SGK và tình hình thực
hiện nhiệm vụ dạy học Vật lý hạt nhân nguyên tử. Căn cứ vào trình độ
nhận thức của HS, chúng tôi xây dựng một số biện pháp cụ thể nhằm
thực hiện mục tiêu mà đề tài đề ra.
Những biện pháp cụ thể:
- Nghiên cứu các tài liệu về giáo dục tích hợp.
- Thăm dò khảo sát thực trạng dạy và học phần “Hạt nhân nguyên
tử” ở một số trường THPT trong tỉnh Thái nguyên.
Dựa vào cơ sở lý luận đưa ra ở chương I vận dụng TTSPTH
xây dựng tiến trình dạy học một số bài học cụ thể:
Bài I : Phản ứng hạt nhân.
Bài II : Bài tập về sự phóng xạvà phản ứng hạt nhân.
Bài III : Phản ứng phân hạch – Nhà máy điện nguyên tử.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
82
Chương III
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích và đối tượng của thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của đề
tài: Vận dụng hợp lý các quan điểm của TTSPTH trong dạy học một số nội dung
kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử” góp phần nâng cao chất lượng giáo dục HS ở
các trườngTHPT.
TNSP cũng nhằm xác định tính khả thi và mức độ phù hợp của việc
vận dụng TTSPTH trong các tiến trình dạy học đã được đề cập ở chương II
của đề tài nghiên cứu.
3.1.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm
Căn cứ vào mục đích của TNSP, chúng tôi lựa chọn đối tượng TNSP
là HS lớp 12 THPT tại các trường THPT : Đồng Hỷ (là một huyện phía
đông thành phố Thái nguyên ) Lương Ngọc Quyến (Trường có bề dày lịch
sử và chất lượng cao của tỉnh Thái nguyên), Lương Thế Vinh (Là trường
Dân lập mới được thành lập khoảng 10 nay nằm tại trung tâm thành phố
Thái nguyên)
Để đảm bảo tính khách quan và sự phổ biến của các lớp thực nghiệm,
chúng tôi chọn HS đối tượng lớp 12 có lực học trung bình trong trường về các
môn khoa học tự nhiên (chủ yếu là môn vật lí). Các lớp đối chứng (ĐC) và
thực nghiệm (TN) có sĩ số và lực học tương đương nhau, cụ thể như sau:
1)Trường THPT Đồng Hỷ: Lớp TN 12A3 – Lớp ĐC 12A7
2)Trường THPT Lương Ngọc Quyến: Lớp TN 12A4 - Lớp ĐC 12A9
3)Trường THPT Lương Thế Vinh: Lớp TN12A5 – Lớp ĐC 12A4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
83
Đặc điểm cụ thể về chất lượng môn vật lý của HS ở các lớp đối chứng
và thực nghiệm:
Bảng1: Đặc điểm chất lượng học tập của các lớp TN và ĐC
Trường THPT Lớp Số
HS
Kết quả học kì I môn vật lý lớp 12
Khá, giỏi Trung bình Yếu, kém
Số
HS % Số HS % Số HS %
Đồng hỷ TN: 12A3 45 7 15,6 25 55,5 13 28,8
ĐC: 12A7 45 7 17,4 26 56,5 12 26,1
Lương Ngọc Quyến TN: 12A4 40 12 30,0 25 65,0 3 5,0
ĐC: 12A9 42 11 27,2 27 64,3 4 8,5
Lương Thế Vinh TN: 12A5 45 7 18,2 26 56,8 12 25,0
ĐC: 12A4 43 7 16,2 23 53,5 13 30,3
3.2 Nhiệm vụ và phương pháp thực nghiệm sư phạm
3.2.1. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.
- Điều tra cơ bản khảo sát đặc điểm, tình hình dạy và học vật lý ở các
trường THPT nơi chọn làm TN, thông qua cán bộ quản lý giáo dục các trường
chọn TN.
-Tìm hiểu những hiểu biết, quan niệm phổ biến sẵn có của HS các
trường THPT trước khi học phần “Hạt nhân nguyên tử” thông qua phiếu
phỏng vấn giáo viên và HS bằng phiếu phỏng vấn.
- Lựa chọn các lớp TN và lớp ĐC, đồng thời tìm hiểu các thông tin cần
thiết phục vụ cho công tác thực nghiệm sư phạm.
- Liên hệ, trao đổi bài giảng với các GV cộng tác, thống nhất mục tiêu
và cách thức tiến hành TNSP.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
84
- Chuẩn bị tài liệu bài soạn thiết kế theo hướng nghiên cứu và phương
tiện DH cần thiết, chỉnh sửa các tiến trình DH đã soạn thảo sao cho thật phù
hợp với đối tượng HS ở lớp TN.
- Thực hiện các giờ TNSP và thu thập những thông tin làm căn cứ phục
vụ cho việc đánh giá các mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
- Rút kinh nghiệm những vấn đề đã thực hiện, xử lý và phân tích các
kết quả TN và đánh giá các tiêu chí theo mục tiêu nghiên cứu. Từ đó rút ra
nhận xét và kết luận về tính khả thi của đề tài.
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
1) Phương pháp điều tra cơ bản: Chúng tôi sử dụng các phương pháp
khảo sát thực tế, trao đổi với cán bộ quản lý giáo dục ở các trường THPT, phỏng
vấn GV và HS, dùng phiếu học tập, bài kiểm tra trắc nghiệm,đánh giá kết quả...
2) Phương pháp so sánh đối chứng: TNSP được tiến hành song song
giữa các lớp TN và lớp ĐC, do cùng một GV dạy. Giáo án ở lớp TN do chúng
tôi soạn theo mục tiêu nghiên cứu của đề tài, giáo án ở lớp ĐC do GV cộng
tác tự soạn theo quy định chung của ngành.
3) Phương pháp thu thập thông tin: Từ những thông tin thu tập được
làm căn cứ cho việc đánh giá các mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
4) Phương pháp quan sát giờ học: Các giờ học ở lớp TN và lớp ĐC đều
được chúng tôi dự và ghi nhận đầy đủ hoạt động của GV và HS nhằm đối
chứng so sánh giữa PPDH có vận dụng TTSPTH ở lớp TN và PPDH truyền
thống ở lớp ĐC theo những tiêu chí sau:
- Sự thay đổi, phát triển những hiểu biết, quan niệm mở rộng của HS
trong quá trình học tập về các mặt giáo dục như: GĐTGQVBC, GDTT,
GDKTTH- HN, GDMT…
- Tính tích cực, tự lực của HS trong quá trình học tập.
- Sự phát triển của tư duy và các kỹ năng về vật lí trong quá trình học tập.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
85
- Tổ chức kiểm tra và đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và và khả
năng vận dụng những kiến thức mà HS đã nắm được, thông qua các bài kiểm
tra ngay sau mỗi giờ học và một bài kiểm. Việc kiểm tra này được tiến hành
cả ở cả lớp TN và lớp ĐC theo cùng một đề và trong cùng một thời gian.
5) Phương pháp trao đổi: Sau mỗi giờ học trao đổi v ới GV, HS nhằm
phân tích, tổng kết, kiểm chứng và xử lý các thông tin thu thập được một cách
khách quan, đồng thời có thể rút kinh nghiệm bổ sung hoặc điều chỉnh các
tiến trình DH cho phù hợp với thực tế.
6) Phương pháp thống kê toán học : Dùng phương phá p này để xử lý
các kết quả thu được nhằm rút ra các kết luận khoa học về đề tài nghiên cứu.
3.3. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.3.1. Các căn cứ để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
Đánh giá mức độ chủ động tích cực tự lực của HS trong quá trình học
tập dựa vào những căn cứ cụ thể sau:
- Số HS tập trung chú ý, tự giác tham gia thực hiện các nhiệm vụ học tập.
- Số lượt HS phát biểu, tham gia bày tỏ ý kiến, thảo luận....
- Số lượt HS đề xuất được phương án vận dụng kiến thức phù hợp hoặc
tìm được cách giải quyết tình huống có tính sáng tạo, độc đáo.
Đánh giá sự phát triển của tư duy và các kỹ năng về vật lý căn cứ vào
các biểu hiện sau ở HS:
- Sự phát triển các khả năn g phân tích, đ ề x uất các p h ươn g án g iải
quyết, khả năng so sánh, khái quát hóa các sự kiện...
- Sự tiến bộ của HS về khả năng diễn đạt, sử dụng ngôn ngữ trong thảo
luận, phát biểu ý kiến, cho kết quả nhanh chính xác.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
86
- Số lượt HS vận dụng được những kiến thức đã học vào giải quyết các
bài toán củng cố hoặc vận dụng giải thích các hiện tượng liên quan trong thực
tế, hoặc các mục tiêu giáo dục khác.
Đánh giá khả năng nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức:
Chúng tôi căn cứ vào điểm số của các bài kiểm tra, nội dung các bài kiểm
tra được xây dựng theo ba mức độ yêu cầu sau: Biết, thông hiểu, vận dụng.
3.3.2. Tiêu chí đánh giá, xếp loại Phương pháp phân tích, so sánh định lượng dựa trên kết quả các bài
kiểm tra viết với thang điểm 10 theo cách xếp loại như sau: Loại giỏi: điểm 9,10; Loại yếu: điểm 3,4; Loại khá: điểm 7,8; Loại kém: điểm 0,1,2.
Loại trung bình: điểm 5,6; Bằng phương pháp thống kê toán học, xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm, cho phép đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học và chất lượng nắm
vững kiến thức của HS, qua đó kiểm tra giả thuyết khoa học mà đề tài đã nêu.
3.3.3 Lựa chọn các bài thực nghiệm và các giáo viên cộng tác thực nghiệm 3.3.3.1 Các bài thực nghiệm Sau khi nghiên cứu phân phối chương trình vật lý lớp 12 THPT kết hợp với điều kiện nghiên cứu, thời gian nghiện cứu để thực hiện nội dung của đề tài chúng tôi đã chọn những nội dụng cụ thể trong chương “Hạt nhân nguyên tử” để tiến hành TNSP:
Bài1: “Phản ứng hạt nhân” Bài2: Bài tập “Sự phóng xạ - phản ứng hạt nhân” Bài3: Sự phân hạch - Nhà máy điện nguyên tử.
3.3.3.2 Các giáo viên cộng tác * Phan Vũ Hào - Giáo viên vật lý trường THPT Đồng Hỷ. * Vũ Thanh Hà - Giáo viên vật lý trường THPT Đồng Hỷ (Dạy thực
nghiệm và đối chứng tại trường Lương Thế Vinh )
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
87
* Dương Xuân H ải – Giáo viên v ật lý trường THPT Lương Ngọc Quyến
3.4. Xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 3.4.1. Phân tích di ễn biến cụ thể trên lớp các tiến trình dạy học đã soạn thảo Bài 1: Phản ứng hạt nhân:
Ở lớp TN : Chúng tôi đã thống nhất thực hiện cách dạy học theo hướng nghiên cứu của đề tài kết hợp các phương pháp dạy học tích cực với TTSPTH cụ thể như sau:
+ Đơn v ị kiến thức 1: phản ứng hạt nhân, các định luật bảo toàn.
GV đưa ra tình huống làm xuất hiện vấn đề cần giải quyết : Từ hiện
tượng phóng xạ và SGK, hãy nêu HT phản ứng hạt nhân ? Tích hợp hiện
tượng phóng xạ, nội dung thông báo SGK HS tự mình hình thành khái niệm
phản ứng hạt nhân các định luật bảo toàn tron g phản ứng hạt nhân. Chia
nhóm, hướng dẫn HS tích hợp các kiến thức cũ như các định luật bảo toàn:
Điện tích, năng lượng, động lượng vào bài. Thông qua các phương pháp dạy
học tích cực giúp HS tự mình trả lời phản ứng hạt nhân là gì, có những định
luật bảo toàn nào.
GV Tích hợp các yếu tố môi trường từ ảnh hưởng của bức xạ trong
phản ứng hạt nhân, đồng thời giáo dục TGQDVBC, GDMT, Ý thức bảo vệ
môi trường.
+Đơn vị kiến thức 2: các quy tắc dịch chuyển trong sự phóng xạ.
GV đưa ra tình huống có vấn đề cần giải quyết , cã thÓ x¸c ®Þnh ®ưîc
h¹t nh©n con tõ h¹t nh©n mÑ khi biÕt lo¹i ph©n r· ? trao nhiệm vụ cho HS
phải tìm câu trả lời bằng cách chia nhóm độc lập xây dựng, GV chia nhóm, cố
vấn, gợi mở vấn đề tách từng phóng xạ α, β+, β-, γ vận dụng ĐLBT trong phản
ứng hạt nhân. Tích hợp nhiều kiến thức cho một nội dung, đồng thời tích hợp
các ảnh hưởng của biến đổi vật chất, biến đổi năng lượng góp phần GD nhân
sinh quan, TGQ, đặc biệt là ý thức bảo vệ môi trường sống GDMT. Từ việc tự
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
88
lực h ình thành kiến thức kỹ năng HS sẽ phát triển tư duy một cách độc lập
GV giao nhiệm vụ cho HS tự tìm hiểu về sự ảnh hường của môi trường, biện
pháp khắc phục thông qua hoạt động tích hợp các tác động của con người đế
môi trường.
+Đơn vị kiến thức 3: Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng và thu năng
lượng.
GV hướng dẫn HS cách tính khối lượng các hạt M, M0 phản ứng tự xảy
ra, hoặc không tự xảy ra phụ thuộc vào giả trị của M, M0. Kết hợp các với các
nhóm HS đưa ra tình huống NÕu M < M0 ( nếu M < M0 ) h·y so s¸nh ®é
bÒn v÷ng cña c¸c h¹t nh©n trưíc vµ sau ph¶n øng? n¨ng lưîng ®ã tÝnh
thÕ nµo? Chia nhóm hướng dẫn HS tích hợp những ảnh hưởng của năng
lượng hạt nhân và cách tận dụng năng lượng nguyên tử nhằm thực hiện các
nhiệm vụ dạy học GDKTTH, GDTGQ, GDMT. Sử dụng năng lượng tỏa ra từ
phản ứng này phục vụ con người vì mục tiêu hòa bình (Xây dụng nhà máy
điện nguyên tử, sử dụng nhiệt như tàu phá băng, sưởi ấm…)
Ở lớp ĐC: GV tiến hành bài giảng theo trình tự thiết kế như SGK
cũ. bắt đầu từ phản ứng hạt nhân định nghĩa phản ứng hạt nhân, các ĐLBT:
điện tích, động lượng và năng lượng. Chủ yếu là phương pháp thuyết trình có
sử dụng đàm thoại gợi mở. Tuy nhiên do đặc điểm phần kiến thức này không
có thí nghiệm trực quan nên HS thấy khó hình thành kỹ năng , tư du y trừu
tượng đồng thời khó vận dụng các phương pháp dạy học tích cực để thực hiện
các nhiệm vụ dạy học một cách hiệu quả.
Bài 2: Bài tập “phản ứng hạt nhân”
Ở lớp TN
Đơn vị kiến thức 1: hệ thống kiến thức đã học
Vận dụng TTSPTH tiến hành tích hợp toàn bộ kiến thức phản ứng hạt
nhân thông qua PPDHTC phát triển năng lực tự học, khả năng vận dụng kiến
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
89
thức vào thực đời sống, MT, KTTH đặc biệt vận dụng giải bài tập phát triển
tư duy ở HS. Tích hợp nhiều phần kiến thức cho một nội dung: Phóng xạ,
phản ứng hạt nhân, tích hợp những ảnh hưởng của tia phóng xạ tới môi trường
từ các sự kiện như vụ tai nạn nhà máy điện nguyên tử. Các định luật bảo toàn,
bên cạnh việc hình thành kỹ năng giải bài tập còn thực hiện được việc sử dụng
loại bài tập cho việc hình thành kiến thức của bài sau. Tích hợp kiến thức
xuyên môn từ DLBT động lượng (lớp10) ĐLBT điện tích (lớp 11) ĐLBT năng
lượng (lớp 10). Tích hợp liên môn (kiến thức toán, hóa… ), tích hợp kiến thức
cũ giải bài tập kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS.
Đơn vị kiến thức2: Bài tập cụ thể.
Vận dụng kiến thức vừa hệ thống giải các bài tập các dạng như: GDTT,
Giúp HS hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lý, kỹ năng vận dung để phát
triển tư duy năng lực giả quyết vấn đề. Tích hợp rèn thói quen vận dụng kiến
thức cũ, đơn lẻ , từng phần bổ trợ cho kiến thức mới, dạng bài tập khởi đầu
dẫn dắt đến kiến thức mới. Tích hợp kiến thức tổng hợp, sử dụng kiến thức
liên môn, từng phần để hệ thống củng cố kiến thức.
Ở lớp ĐC: Giáo viên tự hệ thống kiến thức có liên quan đến nội dung
bài tập, đưa ra phương pháp giải bài tập. Hướng đẫn một bài tập cụ thể sau đó
gọi HS lên làm bài tập tương tự. Rút ra những nhận xét cần thiết để củng cố
bài và các nội dụng giáo dục của bài học.
Bài 3: Sự phân hạch - Nhà máy điện nguyên tử.
Ở lớp ĐC:
GV đưa ra ngay khái niệm nơtron chậm là Nơtron có động năng tương
đương với động năng trung bình của chuyển động nhiệ t (dưới 0,1eV) nó dễ
được hấp thụ hơn nơtron nhanh. Sau đó giới thiệu phản ứng phân hạch và
điều kiện của phản ứng dây chuyền trong đó các đồng vị U 235 ,P 239u Urani thiên
nhiên là hỗn hợp của ba đồng vị, trong đó U 235 dễ bị phân hạch nhất. Hệ số
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
90
nơtron (S) và khả năng sảy ra phản ứng khi S = 1, S < 1, và S > 1. Từ khả
năng khống chế phản ứng S = 1 có thể tận dụng năng lượng hạt nhân để xây
dựng nhà máy điện nguyên tử.
Ở lớp TN:
GV đưa ra tình huống có vấn đề cần giải quyết để HS suy nghĩ và giải
quyết vấn đề đó là hãy tìm hiếu SGK để biết về Nơtron chậm? Năng lượng của
nó? Có những đồng vị nào dễ bị phân hạch nhất? Hãy vận dụng các định luật
bảo toàn viết phương trình? từ yêu cầu đó tự HS tìm câu trả lời từ SGK. Rút
ra khẳng định về Nơtron chậm có động năng tương đương với động năng trung
bình của chuyển động nhiệt (dưới 0,1eV) nó dễ được hấp thụ hơn nơtron nhanh
và các đồng vị U 235 ,P 239u Urani thiên nhiên là hỗn hợp của ba đồng vị, trong đó
U 235 dễ bị phân hạch nhất: PT: 23592 U + 1
0n→ AZ X + *
*AZ Y + k 1
0n +200eV.
GV đặt vấn đề mỗi phân hạch xảy ra có đặc điểm gì? HS tự mình tìm
hiểu điều kiện sảy ra phản ứng và hệ số notron chậm. Với S = 1 có thể tận
dụng năng lượng của phản ứng vào mục đích hòa bình phục vụ con người,
tích hợp các vấn đề môi trường đang là chủ đề thu hút sự quan tâm toàn cầu.
GV nêu vấn đề do các nguồn tài nguyên tự nhiên đang dần cận kiệt
trước sự bùng nổ của khoa học kỹ thuật…
Xem ảnh về vụ tai nạn nổ nhà máy điên nguyên tử Chernobyl ngày 26-
4-1986. Làm chết hàng 100 000 người. Vấn đề đặt ra cần phải làm gì để đảm
báo an toàn trong quá trình sản xuất điện nguyên tử. Yêu cầu HS tìm hiểu
tích hợp từ nhiều nguồn thông tin đại chúng tài liệu về ô nhiễm môi trường và
tác động hủy diệt môi trường sống của năng lượng hạt nhân.
3.4.2. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm.
3.4.2.1. Yêu cầu của việc xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm.
Để phân tích và xử lý các kết quả định tính chúng tôi thực hiện các
bước sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
91
- Tập hợp , xem xét lại kết quả quan sát các b iểu h iện cơ bản của HS
trong quá trình học tập ở các lớp TN và ĐC.
- Lựa chọn, tổng hợp và so sánh một số những biểu hiện đã được chọn
làm căn cứ (như đã trình bày ở trên). Đánh giá sơ bộ các mục tiêu nghiên cứu,
Phân tích và xử lý các kết quả định lượng chúng tôi thực hiện như sau:
* Lập bảng thống kê kết quả các bài kểm tra tron g quá trìn h thực
nghiệm; tính điểm trung bình cộng của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
* Lập bảng xếp loại học tập, vẽ biểu đồ xếp loại học tập qua mỗi bài
kiểm tra, để so sánh kết quả học tập giữa các lớp thực nghiệm và đối chứng. * Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đường biểu diễn sự phân phối tần
suất của nhóm TN và nhóm ĐC qua mỗi bài kiểm tra để tiếp tục so sánh kết
quả học tập.
* Tính toán các tham số thống kê theo các công thức sau:
1)Điểm trung bình cộng là tham số đặc chưng cho số liệu:
Lớp TN: X = n
xnTN
ii∑ ; Lớp ĐC: Y = ĐCn
yn ii∑
2)Phương sai S2 và độ lệch chuẩn δ là tham số đo mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng.
Phương sai của nhóm TN và ĐC:
STN
2 = 1
)(2
−
∑ −n
XxnTN
i i ; S DC
2 =1n
)(
C
2
−
∑ −
D
i Yyn i .
3)Độ lệch chuẩn của nhóm TN và nhóm ĐC:
δ TN = STN
2 ; δ DC = S Dc
2 .
-Hệ số biến thiên V chỉ mức độ phân tán.
VTN = X
TNδ .100% ; VĐC = Y
DCδ .100%.
-Tính hệ số Fitsơ (F) hệ số Student (T) theo các công thức:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
92
F = SS
TN
DC2
2
; Ttt = nn
nnDCTN
DCTN
SYX
+− ).( .
Trong các công thức trên:
xi là các giá trị điểm của nhóm thực nghiệm.
yi là các giá trị điểm của nhóm đối chứng.
ni là số học sinh đạt điểm kiểm tra xi hoặc yi
.
nTN, nDC
là số HS của lớp TN (ĐC) được kiểm tra.
3.4.2.2. So sánh và xử lý các kết quả định tính của thực nghiệm sư phạm.
1)Đánh giá sự chủ động, tích cực, tự lực; Sự phát triển tư duy và các
nhiệm vụ giáo dục đạt được qua quá trình học về hạt nhân nguyên tử.
Lớp thực nghiệm sư phạm Lớp đối chứng sư phạm * 100% HS chủ động x ây dựng kiến thức mới, tích cực tham gia hoạt động học giải quyết vấn đề GV đưa ra. *Tất cả HS đ ều cùn g b ày tỏ ý kiến của mình thông qua nhóm học tập, tập được thói quen diễn đạt ý kiến của mình trước tậpthể, phát triển năng lực. *100% HS tham gia sôi nổi vào vấn đề vận động của vật chất, hạt nhân xảy ra ngoài ý muốn chủ quan của con người. Từ đó GV có cơ hội GDTGQDVBC * Phần lớn HS rất tích cực tìm hiểu về sự ô nhiễm của môi trường thông qua các phương tiện thông tin khác nhau mà các em đã theo dõi, c ơ hội GDMT. * Khi tìm hiểu về năng lượng hạt nhân HS rất hứng thú tham gia tìm các năng lượng nhạt nhân trên thông
*100% HS nghe giảng ghi chép bài đầy đủ, thụ động trong việc xây dựng kiến thức mới. *Hầu hết HS Ít phát biểu, chủ yếu nghe và ghi chép... chưa biết cách diễn đạt, trình bày, khả năng diễm đạt trước tập thể hạn chế. * Rất ít HS quan tâm đến sự vận động của vật chất, từ sự vận động đó có thể ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống. * Một số ít HS được hỏi nắm về vấn đề này nhưng không đầy đủ và ít hứng thú. *HS chỉ tập chung vào nguồn cung cấp chủ yếu là SGK, một số được GV hỏi trực tiếp thì khả năng phát hiện
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
93
tin đại chúng ngoài SGK. Phát triển sự sáng tạo, ham hiểu biết. * Vấn đề sản xuất năng lượng điện nguyên tử khi được GV giao nhiệm vụ hầu hết HS tập trung tìm kiếm thông tin và nắm bắt khá đầy đủ về cấu tạo, sự an toàn cho một nhà máy điện nguyên tử đồng thời chủ động tìm hiểu vấn đề này ở Việt Nam. GV có thể GDKTTH và HN. * Hầu hết HS đều cho rằng trách nhiệm chính của vấn đề nhân lực cho ngành năng lượng hạt nhân thuộc về họ đây là cơ hội để GDHN.
còn hạn chế. *Rất ít HS quan tâm đến việc nhà máy điện n guyên tử của ViệtNam sẽ được xây dựng ở đâu? Khi nào? Cần đảm bảo tiêu chí gì? HS cũng không chủ động tìm hiểu cấu tạo nhà máy điện nguyên tử như thế nào. *Hầu như HS không quan tâm đến vấn đề này, khi được hỏi họ cho rằng dó là nhiệm vụ của các nhà khoa học.
2)Đánh giá kết quả của thực nghiệm sư phạm. Qua đánh giá định lượng kết quả các bài kiểm tra về chất lượng nắm
vữn g kiến th ức, các kỹ năn g vận dụng kiến thức vào giải bài tập và các nhiệm vụ giáo dục khác cho kết quả tổng hợp như sau:
Bảng 2: Kết quả bài kiểm tra thứ nhất ( Đề kiểm tra phụ lục 4 )
Nhóm Trường THPT
Sĩ số
Điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệm
12A3 - ĐH 45 0 2 2 3 13 12 7 4 2 0 124 - LNQ 40 0 0 2 2 12 11 6 4 2 1 125 - LTV 45 0 2 3 3 13 12 6 4 2 0
Đối chứng
12A7 - ĐH 45 1 3 4 6 11 11 5 3 1 0 12A9 - LNQ 42 0 2 3 4 12 11 5 3 2 0
12A4 - LTV 43 1 2 5 6 12 10 3 3 1 0
Điểm trung bình cộng: Nhóm TN: X = 5,80 Nhóm ĐC: Y = 5,25.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
94
Bảng 3 : Xếp loại bài kiểm tra số 1.
Nhóm Số HS Kém Yếu
Trung
Bình Khá Giỏi
1→2 3→4 5→6 7→8 9→10
Thực nghiệm 130 4 15 73 31 7
% 3.08 11.54 56.15 23.85 5.38
Đối chứng 130 9 28 67 22 4
% 6.92 21.54 51.54 16.92 3.08
Đồ thị xếp loại bài kiểm tra số1.
0
10
20
30
40
50
60
Kém Yếu T.Bình Khá Giỏi
Thực nghiệm Đối chứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
95
Bảng 4: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số1.
Nhóm Điểm xi
( yi)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tổng
Thực
nghiệm
130h/s
ni 0.0 4.0 7.0 8.0 38.0 35.0 19.0 12.0 6.0 1.0 130.0
W(%)ni 0.0 3.1 5.4 6.2 29.2 26.9 14.6 9.2 4.6 0.8 100.0
( )2
i in x X− 0.0 57.8 54.9 25.9 24.3 1.4 27.4 58.1 61.4 17.6 328.8
Đối
chứng
130h/s
ni 2.0 7.0 12.0 16.0 35.0 32.0 13.0 9.0 4.0 0.0 130.0
W(%) 1.5 5.4 9.2 12.3 26.9 24.6 10.0 6.9 3.1 0.0 100.0
( )2
i in y Y− 36.1 73.8 60.5 24.8 2.1 18.2 40.0 68.3 56.4 0.0 370.6
Đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 1
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệmĐối chứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
96
Bảng.5: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số1
Tham số
Nhóm X S 2 δ V(%)
Thực nghiệm 5,80 2,55 1,60 27,53
Đối chứng 5,25 2,95 1,72 32,72
* Kiểm định sự khác nhau giữa các giá trị trung bình qua hệ số Student:
ttt = nn
nnDCTN
DCTN
SYX
+− ).( = 2,69.
Tra bảng hệ số Student với α = 0,005; =n n CDTNn + - 2 , ta có tα = 2,58.
So sánh với kết quả tính được ta có : 2,58 < 2,69.
Nhận xét: Giá trị của hệ số student theo tính toán lớn hơn giá trị trong lý
thuyết với độ tin cậy 99% . Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm
kiểm tra của bài số 1 là có ý nghĩa.
Bảng 6 : Kết quả bài kiểm tra thứ hai ( Đề kiểm tra phụ lục 5 )
Nhóm Trường
THPT
Sĩ
số
Điểm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệm
12A3 - ĐH 45 0 1 2 3 13 12 7 5 2 0
124 - LNQ 40 0 0 1 2 12 10 7 4 3 1
125 - LTV 44 0 1 2 4 13 13 6 4 2 0
Đối chứng
12A7 - ĐH 46 1 2 5 6 10 12 4 4 1 0
12A9 - LNQ 42 0 1 3 4 12 11 6 3 2 0
12A4 - LTV 43 1 2 5 5 12 10 4 3 1 0
Điểm trung bình cộng: Nhóm TN: X = 5,94 Nhóm ĐC: Y = 5,33.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
97
Bảng 7 : Xếp loại bài kiểm tra số 2.
Nhóm Số HS Kém Yếu
Trung
Bình Khá Giỏi
1→2 3→4 5→6 7→8 9→10
Thực nghiệm 130 2 14 73 33 8
% 1.54 10.77 56.15 25.38 6.15
Đối chứng 130 7 28 67 24 4
% 5.38 21.54 51.54 18.46 3.08
Đồ thị xếp loại bài kiểm tra số 2.
0
10
20
30
40
50
60
Kém Yếu T.Bình Khá Giỏi
Thực nghiệm
Đối chứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
98
Bảng 8: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 2.
Nhóm Điểm xi ( yi
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tổng
Thực
nghiệm
130h/s
ni 0.0 2.0 5.0 9.0 38.0 35.0 20.0 13.0 7.0 1.0 130.0
W(%)ni 0.0 1.5 3.8 6.9 29.2 26.9 15.4 10.0 5.4 0.8 100.0
( )2
i in x X− 0.0 31.0 43.2 33.8 33.5 0.1 22.5 55.2 65.6 16.5 301.5
Đối
chứng
130h/s
ni 2.0 5.0 13.0 15.0 34.0 33.0 14.0 10.0 4.0 0.0 130.0
W(%) 1.5 3.8 10.0 11.5 26.2 25.4 10.8 7.7 3.1 0.0 100.0
( )2
i in y Y− 37.5 55.5 70.6 26.6 3.7 14.8 39.0 71.2 53.9 0.0 372.8
Đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 2
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệmĐối chứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
99
Bảng.9: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 2
Tham số
Nhóm X S 2 δ V(%)
Thực nghiệm 5,94 2,34 1,53 25,74
Đối chứng 5,33 2,89 1,70 31,89
* Kiểm định sự khác nhau giữa các giá trị trung bình qua hệ số Student:
ttt = nn
nnDCTN
DCTN
SYX
+− ).( = 3,03.
Tra bảng hệ số Student với α = 0,005; =n n CDTNn + - 2 , ta có tα = 2,58.
So sánh với kết quả tính được ta có : 2,58 < 3,03.
Nhận xét: Giá trị của hệ số student theo tính toán lớn hơn giá trị trong lý
thuyết với độ tin cậy 99% . Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm
kiểm tra của bài số 2 là có ý nghĩa.
Bảng 10 : Kết quả bài kiểm tra thứ ba ( Đề kiểm tra phụ lục 5 )
Nhóm Trường
THPT
Sĩ
số
Điểm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệm
12A3 - ĐH 45 0 0 2 3 13 12 7 5 3 0
124 - LNQ 40 0 0 1 1 12 9 7 5 4 1
125 - LTV 44 0 0 2 3 15 13 6 4 2 0
Đối chứng
12A7 - ĐH 46 0 2 5 6 11 12 4 4 1 0
12A9 - LNQ 42 0 0 3 5 12 11 6 3 2 0
12A4 - LTV 43 1 2 3 6 12 11 4 3 1 0
Điểm trung bình cộng: Nhóm TN: X = 6,08 Nhóm ĐC: Y = 5,41.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
100
Bảng 11 : Xếp loại bài kiểm tra số 3.
Nhóm Số HS Kém Yếu
Trung
Bình Khá Giỏi
1→2 3→4 5→6 7→8 9→10
Thực nghiệm 130 0 12 74 34 10
% 0.00 9.23 56.92 26.15 7.69
Đối chứng 130 5 28 69 24 4
% 3.85 21.54 53.08 18.46 3.08
Đồ thị xếp loại bài kiểm tra số 3.
0
10
20
30
40
50
60
Kém Yếu T.Bình Khá Giỏi
Thực nghiệm
Đối chứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
101
Bảng 12: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 3.
Nhóm Điểm xi ( yi
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tổng
Thực
nghiệm
130h/s
ni 0.0 0.0 5.0 7.0 40.0 34.0 20.0 14.0 9.0 1.0 130.0
W(%)ni 0.0 0.0 3.8 5.4 30.8 26.2 15.4 10.8 6.9 0.8 100.0
( )2
i in x X− 0.0 0.0 47.3 30.2 46.4 0.2 17.0 51.8 76.9 15.4 285.2
Đối
chứng
130h/s
ni 1.0 4.0 11.0 17.0 35.0 34.0 14.0 10.0 4.0 0.0 130.0
W(%) 0.8 3.1 8.5 13.1 26.9 26.2 10.8 7.7 3.1 0.0 100.0
( )2
i in y Y− 19.4 46.4 63.8 33.7 5.8 11.9 35.5 67.2 51.6 0.0 335.4
Đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 3
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Th?c nghi?mĐ?i ch?ng
Thực nghiệm Đối chứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
102
Bảng.13: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 3
Tham số
Nhóm X S 2 δ V(%)
Thực nghiệm 6.08 2.21 1.49 24.47
Đối chứng 5.41 2.60 1.61 29.82
* Kiểm định sự khác nhau giữa các giá trị trung bình qua hệ số Student:
ttt = nn
nnDCTN
DCTN
SYX
+− ).( = 3,48.
Tra bảng hệ số Student với α = 0,005; =n n CDTNn + - 2 , ta có tα = 2,58. So
sánh với kết quả tính được ta có : 2,58 < 3,48.
Nhận xét: Giá trị của hệ số student theo tính toán lớn hơn giá trị trong lý
thuyết với độ tin cậy 99% . Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm
kiểm tra của bài số 3 là có ý nghĩa.
Bảng 14 : Thống kê kết quả qua ba lần kiểm tra
Lần
kiểm
tra
Số HS Điểm TB S 2 δ V(%) t
DC TN DC TN DC TN DC TN DC TN ttt ttt
1 130 130 5,80 5,25 2,55 2,95 1,60 1,72 27,53 32,72 2,69
2,58 2 130 130 5,94 5,33 2,34 2,89 1,53 1,70 25,74 31,89 3,03
3 130 130 6.08 5.41 2.21 2.60 1.49 1.61 24.47 29.82 3,48
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
103
KẾT LUẬN CHƯƠNG III
Kết quả thực nghiệm sư phạm cho phép đưa ra các kết luận sau :
* Tiến trình soạn thảo và dạy học đã thiết kế là khả thi. Dạy học theo
hướng nghiên cứu của đề tài này đã đem lại hiệu quả nâng cao chất lượng
nắm v ữn g kiến th ức, p hát h u y tín h tích cực, tự lực của HS , năng cao chất
lượng dạy học môn vật lý ở trường THPT.
* Thông qua các hoạt động tích hợp kết hợp với các định hướng hoạt
động dạy và học của GV và HS. Hình thức thảo luận nhóm phát trển năng lực
vận dụng kiến thức vào bài toán, thực tiễn cuộc sống, lao động sản xuất, kỹ
thuật, hướng nghiệp và môi trường tạo được hứng thú học tập và nâng cao
chất lượng giáo dục.
*Tuy nhiên không tránh khỏi những khó khăn :
Dạy học theo phương án đã nêu đòi hỏi GV phải có kiến thức sâu về
chuyên môn, rộng về nhiều lĩnh vực.
Lựa chọn, cân nhắc kỹ các tình huống tích hợp để hoạt động dạy, học
đạt kết quả cao cần rất nhiều thời gian cho bài soạn.
Sự nắm bắt thông tin về tư tưởng dạy học hiện đại này đối với nhiều
GV còn rất mới mẻ. Tài liệu dành cho việc nghiên cứu nó hiện tại rất ít.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
104
KẾT LUẬN CHUNG
1. Đối chiếu với mục đích nghiên cứu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề
tài cho thấy việc nghiên cứu vận dụng TTSPTH vào dạy học phần "Hạt nhân
nguyên tử" là cần thiết. Đã nghiên cứu những vấn đề :
- Lý thuyết SPTH.
- Vận dụng TTSPTH trong thực tế hiện nay.
- Sự cần thiết phải vận dụng TTSPTH.
- Nguyên tắc vận dụng TTSPTH trong dạy học Vật lý.
- Các hoạt động của giáo viên vật lý khi vận dụng TTSPTH.
` 2. Vận dụng TTSPTH kết hợp với việc sử dụng các PPDHTC soạn thảo
tiến trình dạy học một số bài trong chương “ Vật lý hạt nhân”. Căn cứ vào
trình độ nhận thức của học sinh, chúng tôi xây dựng một số biện pháp cụ thể
nhằm thực hiện mục tiêu mà đề tài đề ra.
Dựa vào cơ sở lý luận đưa ra ở chương I vận dụng TTSPTH xây dựng
tiến trình dạy học một số bài học cụ thể:
Bài I : Phản ứng hạt nhân.
Bài II : Bài tập về sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân.
Bài III : Phản ứng phân hạch – Nhà máy điện nguyên tử.
3.Thông qua các hoạt động tích hợp kết hợp với các định hướng hoạt
động dạy và học của GV và HS dạy học theo hướng nghiên cứu của đề tài này
đã đem lại hiệu quả nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, phát huy tính
tích cực, tự lực của học sinh.
4. Đề tài đã đạt được các kết quả nghiên cứu sau:
* Đóng góp về mặt lý luận:
- Đã hệ thống hóa các nội dung cơ bản của lý thuyết sư phạm tích hợp,
phù hợp với thực tế vận dụng của giáo viên phổ thông.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
105
- Đã nghiên cứu triển khai cụ thể hóa TTSPTH vào thực tế dạy học vật
lý ở trường THPT.
*Về mặt thực tiễn:
- Đã nghiên cứu và đánh giá thực trạng dạy học vật lý ở một số trường
THPT theo tư tưởng sư phạm tích hợp (TTSPTH).
- Đã nghiên cứu và xây dựng tiến trình dạy học cụ thể một số dạng bài
của phần “Vật lý hạt nhân” lớp 12 THPT theo TTSPTH góp phần nâng cao
chất lượng giáo dục học sinh. Các bài học đã được vận dụng vào thực tế dạy
học ở một số trường THPT tỉnh Thái nguyên.
5. Một số đề xuất :
Qua việc dạy học một số bài của chương “Hạt nhân nguyên tử” theo
TTSPTH đã thu được một số kết quả khả quan, chúng tôi thấy rằng nên
nghiên cứu vận dụng phương pháp dạy học này cho nhiều nội dung kiến thức
vật lý khác trong chương trình vật lý phổ thông nhằm nâng cao chất lượng
giáo dục học sinh.
Để vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý giáo viên phải được bồi
dưỡng về lý luận và thực hành dạy học tích hợp do đó cần phải đưa những cơ
sở lý luận về TTSPTH vào chương trình đào tạo và bồi dưỡng GVvật lý.
Cần soạn thảo các tài liệu hướng dẫn phương pháp cho giáo viên về dạy
học tích hợp.
Những giáo án chúng tôi đã soạn thảo có thể dùng làm tư liệu tham
khảo cho việc giảng dạy vật lý ở các trường phổ thông theo TTSPTH.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
106
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Luật giáo dục (2005) - NXB chính trị quốc gia.
2. Bộ giáo dục và đào tạo (2006): Chương trình giáo dục phổ thông – Cấp
THPT – NXB giáo dục.
3. Bộ giáo dục và đào tạo (2002): Đưa các nội dung bảo vệ môi trường vào
hệ thống giáo dục quốc dân- Hà Nội.
4. Bộ giáo dục và đào tạo (2006): Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện
chương trình thay sách giáo khoa lớp 10 THPT - Hà Nội.
5. Tô Văn Bình (2002): Phân tích chương trình vật lý phổ thông – ĐHSP
Thái nguyên.
6. Lương Duyên Bình (Chủ biên) cùng nhóm tác giả (2008): SGK – SBT –
SGV Vật lý 12 chuẩn - NXB Giáo dục
7. Nguyễn Hải Châu (chủ biên) cùng nhóm tác giả : chuẩn bị kiến thức ôn thi tốt
nghiệp THPT và tuyển sinh đại học, cao đẳng môn Vật lý NXB giáo dục.
8. Nguyễn G ia Cốc (1997): Chất lượng thực của giáo dục phổ thông – Tạp
chí nghiên cứu giáo dục 9/1997.
9. Nguyễn Văn Cường (2007): Đổi mới phương pháp dạy học ở trường
THPT – Tạp chí Giáo dục 159( Q1/2007 ).
10. Nguyễn Văn Đường (2002): Tích hợp trong dạy học ngữ văn bậc trung
học cơ sở - Tạp chí Giáo dục Q4/2002).
11. Dương Xuân Hải (2006): Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy
học một số bài học phần “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” lớp 11 trung
học phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh - Luận văn
thạc sỹ khoa học giáo dục K14 ĐHSP- ĐH Thái nguyên.
12. Nguyễn Trọng Hoàn (2002): Tích hợp và liên hội hướng tới kết nối trong
dạy học Ngữ văn – Tạp chí Giáo dục.
13. Đào Hữu Hồ: Thống kê xã hội học NXB Đại học quốc gia Hà Mội.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
107
14. Phan thị Tha nh Hội (2002): Cơ Sở xác định mục đích yêu cầu của bài
học trong dạy học - Tạp chí Giáo dục số 28/ 2002.
15. Nguyễn Văn Khải (2008): vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy
học vật lý ở trường trung học phổ thông để nâng cao chất lượng giáo dục
học sinh - Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp bộ tháng 1/2008.
16. Nguyễn Văn Khải (2007) : Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong
dạy học vật lý để nâng cao chất lượng giáo dục học sinh - Tạp chí Giáo
dục số 176 – 1 (11/2007).
17. Nguyễn Văn Khải ( Ch ủ biên cùng nhóm tác giả) ( 2008): Giáo dục bảo
vệ môi trường trong môn vật lý trung học phổ thông – NXB Giáo dục.
18. Nguyễn Văn Khải (Chủ biên) – Nguyễn Duy Chiến – Phạm Thị Mai
(2008): Lý luận dạy học vật lý ở trường phổ thông – NXB Giáo dục.
19. Nguyễn Thế Khôi (Chủ biên cùng nhóm tác giả) ( 2008): SGK - SBT -
SGV - Vật lý 12 nâng cao - NXB Giáo dục .
20. Trần Công Phong – Nguyễn Thanh Hải (2005): Câu hỏi và bài tập trắc
nghiệm Vật lý 12 cơ bản và nâng cao NXB Đại học quốc gia Hà Nội .
21. Đào Văn Phúc (1998): Học tốt vật lý 12 NXB Giáo dục.
22. Đào Văn Phúc - Dương Trọng Bái - Nguyễn Thượng Chung - Vũ Quang
(1994): SGK Vật lý 12 NXB Giáo dục .
23. Nguyễn Minh Phương - Cao Thị Thặng (2002): Xu thế tích hợp môn học
trong nhà trường - Tạp chí Giáo dục 22(2/ 2002).
24. Phương pháp dạy học Vật lý ở các nhà trường phổ thông Liên xô và công
hòa dân chủ Đức – NXB giáo dục (1993) (Bản dịch: Nguyễn Đức Thâm,
An Văn Chiên, Vũ Đào Chỉnh, Phạm Hữu Tòng).
25. Xavier Roegiers (1996 – Bản dịch) Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào
để phát triển các năng lực ở nhà trường (Biên dịch: Đào Trọng Quang
– Nguyễn Ngọc Nhị ) NXB Giáo dục .
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
108
26. Nguyễn Trọng Sửu (Chủ biên 2008): Hướng dẫn thực hiện chương trình
sách giáo khoa lớp 12 môn Vật lý – NXB Giáo dục.
27. Dương Tiến Sỹ (2001): Giảng dạy tích hợp các khoa học nhằm nâng cao
chất lượng giáo dục và đào tạo - Tạp chí Giáo dục 9 ( 7/ 2001).
28. Dương Tiến Sỹ (2002): Phương thức và nguyên tắc tích hợp các môn học
nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo - Tạp chí Giáo dục 26
(3/2002).
29. Vũ Văn Tảo(2004): Những yêu cầu mới đối với chất lượng giáo dục theo
quan điểm chất lượng là sự phù hợp với mục tiêu “Chất lượng giáo dục và
vấn đề đào tạo giáo viên” - ĐHQG Hà Nội.
30. Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hưng - Phạm Xuân Quế (2002):
Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông - NXB ĐHSP
31. Thái Duy Tuyên: Những vấn đề dạy học (1999): Những vấn đề cơ bản của
giáo dục học hiện đại NXB Giáo dục – Hà Nội.
32. Từ điển bách khoa toàn thư (2000): NXB Văn hóa thông tin – Hà Nội.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
109
Phụ lục 1
PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VỀ DẠY HỌC VẬT LÝ (Phiếu này không có mục đích đánh giá giáo viên)
Thông tin cá nhân: Đồng chí dạy ở trường THPT: ……………………………………....... Số năm dạy vật lý lớp 12 ở trường THPT: …………………………...
Xin đồng chí vui lòng cho biết một số thông tin sau: 1.Trong quá trình dạy học vật lý ý kiến đánh giá về mức độ thực hiện từng nhiệm vụ dạy học vật lý của đồng chí như thế nào? Mức độ thực hiện
Nhiệm vụ
Rất tốt Tốt Bình thường yếu Không
thực hiện 1 Hình thành kiến thức, kỹ năng 2 Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo 3 Giáo dục thế giới quan, nhân cách 4 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, h/nghiệp 5 Giáo dục m/ trường, gắn với đời sống 2.Khi thiết kế bài giảng việc xác định mục tiêu bài học trên những cơ sở sau theo đồng chí mức độ cần thiết đánh giá như thế nào? Mức độ đánh giá
Cơ sở xác định mục tiêu
Rất cần Cần Bình
thường Không
cần
1 Nội dung kiến thức bài học 2 Theo chương trình sách giáo khoa 3 Theo đối tượng học sinh 4 Theo p/pháp và phương tiện dạy học 5 Theo thái độ tình cảm, kỹ năng, n/thức 3. Khi dạy học vật lý đồng chí gặp khó khăn nhiều nhất ở phần nào? Chương trình nặng. Thiết bị thí nghiệm không đủ và đồng bộ. Học sinh học lệch,bố trí chương trình chưa hợp lý. Hai bộ sách cơ bản và nâng cao chưa có sự tương quan. (Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của đồng chí)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
110
Phụ lục 2 PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VỀ DẠY HỌC “VẬT LÝ HẠT NHÂN”
(Phiếu này không có mục đích đánh giá giáo viên)
Thông tin cá nhân: Đồng chí dạy ở trườngTHPT: ……………………………………....... Số năm dạy vật lý lớp 12 ở trường THPT: …………………………...
Xin đồng chí vui lòng cho biết một số thông tin sau: 1.Trong quá trình dạy học “ Vật lý hạt nhân” ý kiến đánh giá về mức độ thực hiện từng nhiệm vụ dạy học vật lý của đồng chí như thế nào? Mức độ thực hiện
Nhiệm vụ Rất tốt Tốt Bình
thường Không
thực hiện 1 Hình thành kiến thức, kỹ năng 2 Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo 3 Giáo dục thế giới quan, nhân cách 4 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, h/nghiệp 5 Giáo dục m/ trường, gắn với đời sống
2. Khi thiết kế bài giảng phần “ Vật lý hạt nhân” việc xác định mục tiêu bài học trên những cơ sở sau theo đồng chí mức độ cần thiết đánh giá như thế nào? Mức độ đánh giá
Cơ sở xác định mục tiêu
Rất cần Cần Bình thường
Không cần
1 Nội dung kiến thức bài học 2 Theo chương trình sách giáo khoa 3 Theo đối tượng học sinh 4 Theo p/pháp và phương tiện dạy học 5 Theo thái độ tình cảm, kỹ năng, n/thức 3.Khi dạy phần “Vât lý hạt nhân” đồng chí gặp khó khăn gì?
Kiến thức trừu tượng. Các hình ảnh không trực quan. Sử dụng nhiều kiến thức toán. Trước đây phần kiến thức này ít có trong đề thi tốt nghiệp.
4. Ý kiến khác của đồng chí:…………………………………………………. ………………………………………………………………………………..
(Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của đồng chí)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
111
Phụ lục3
PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH VỀ VIỆC HỌC VẬT LÝ
(Phiếu này không sử dụng để đánh giá học sinh)
Thông tin cá nhân: Em học ở trường PTTH:………………………….. Lớp 12:…………… Kết quả môn vật lý năm học vừa qua:…………………………………… Mong các em vui lòng trả lời các câu hỏi sau:
1. Em có hứng thú học môn vật lý không:…………. Tại sao?........................... ............................................................................................................................. 2. Khi họ c vật lý, em có liên hệ g iữa kiến thức vật lý với các lĩn h v ực sau không? Ở mức độ nào? Mức độ vận dụng
Các lĩnh vực vận dụng Thường xuyên Đôi khi Không
bao giờ
1 Vận dụng vào đời sống và kỹ thuật 2 Liên hệ để định hướng nghề nghiệp 3 Liên hệ với môn học khác 4 Trách nhiệm bảo vệ môi trường
3. Khi học phần “hạt nhân nguyên tử” em hãy bày tỏ thái độ của mình? Rất hứng thú. Có hứng thú. Bình thường. Không thích.
4. Trong giờ học về vật lý hạt nhân, em nhận thấy trách nhiệm của thầy cô khi giảng dạy phần này thế nào?
□ Rất nhiệt tình, tạo hứng thú môn học. □ Dạy như các phần kiến thức vật lý khác. □ Truyền đạt kiến thức ở sách giáo khoa. □ Dạy qua loa cho hết chương trình.
5. Khi học phần “Hạt nhân nguyên tử” em thường gặp những khó khăn gì? Kiến thức trừu tượng. Không có thí nghiệm trực quan. Sử dụng nhiều kiến thức toán khó. Nằm cuối chương trình ít được quan tâm, ít có trong đề thi tốt nghiệp.
(Xin cảm ơn sự hợp tác của em)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
112
Phụ lục 4 PHIẾU KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ
( Cho tiết phản ứng hạt nhân )
Họ - Tên: ………………………………. Lớp12…... Điểm:………..
Nội dung1: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nối về định luật phóng xạ?
A. Sau mỗi chu kỳ bán rã Khối lượng chất phóng xạ giảm đi chỉ còn
một nửa.
B. Sau mỗi chu kỳ bán rã một nửa lượng chất phóng xạ biến đổi thành
chất khác.
C. Sau mỗi chu kỳ bán rã số hạt phóng xạ giảm đi một nửa.
D. Cả A, B và C đều đúng.
Nội dung 2: Kết quả nào sau đây là đúng với hiện tượng phóng xạ khi t= T
A. m = m0/4 B. T = ln2/λ C. T = λ/0,693 D. λ = T. ln2
Nội dung 3 :Urani 238 có chu kỳ bán rã T = 4,5.10 9 năm. Hằng số phóng xạ
là giá trị nào sau đây .
A. 0,514.10-9 năm-1 B.0,154.10-9 năm-1
C. 0,415.10-9năm-1 D. Giá trị khác.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
113
Phụ lục 5
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ
( Cho tiết chữa bài tập )
Họ và tên :………………………………. Lớp12………… Điểm : …………..
Hãy tóm tắt những thông tin sau :
Nội dung 1: Sơ đồ mô tả phản ứng hạt nhân:……………………….
Nội dung 2: Nội dung các định luật trong phản ứng hạt nhân?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Nội dung 3: X¸c ®Þnh ®îc h¹t nh©n con khi biÕt lo¹i lo¹i ph©n r· của h¹t
nh©n mÑ? Theo quy tắc nào: ……………………………………………….
………………………………………………………………………………….
Nội dung 4: Hãy tìm hiểu trên các phương tiện truyền thông về nguy cơ ô
nhiễm môi trường hiện nay?Theo em do những nguyên nhân nào?
....................................…………………………………………………………
……………………………………………………………………………….
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
114
Phụ lục 6
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ
( Cho bài Phản ứng phân hạch )
Họ tên : ………………………………….Lớp 12…………… Điểm…………
Nội dung 1: Hãy đọc trước SGK để biết được phản ứng phân hạch là gì?
………………………………………………………………………………
Thế nào là Nơtron chậm ?...............................................................................
.................……………………………………………………………………..
…………...……………………………………………………………………
Nội dung 2: Theo em lò phản ứng hạt nhân ở Việ t Nam được xây dụng ở
đâu? Vào thời gian nào? Nhằm mục đích gi?......................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Nội dung 3: Hãy tìm hiểu trên các phương tiện thông tin đại chúng để biết
Việt Nam dự định xây dựng nhà máy điện nguyên tử ở địa phương nào ?
Cần đảm bảo những yêu cầu gì?…………………...........................................
…………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
Nội dung4: Tìm hiểu cấu tạo nhà máy điện nguyên tử so sánh với nhà máy
nhiệt điện? ........………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
115
ĐỀ KIỂM TRA LẦN I
Thời gian 15 phút.
Họ tên: …………………………………………
Lớp12: ……Trường:……………………………
Câu1: Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng của các hạt tham gia :
A. Được bảo toàn. B. Tăng.
C. Giảm. D. Tăng hoặc giảm tùy theo phản ứng.
Câu2: Trong dãy phóng xạ → có bao nhiêu hạt α, β được phát ra:
A.3α và 4β . B. 7α và 4β. C. 4α và 7β . D. 7α và 2β .
Câu3: Trong phóng xạ β+ hạt prôton biến đổi theo phương trình nào dưới đây:
A. P → n + e+ + ν B. P → n + e+
C. n → p + e - + ν D. n → p + e - .
Câu4: Một lượng chất phóng xạ ban đầu khối lượng có 1 mg . Sau
15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% chu kỳ bán rã của Rn là:
A. 4,0 ngày B. 3,8 ngày C. 3,5 ngày D. 2,7 ngày.
Câu5: Cho phản ứng hạt nhân: + X → + n.
a) Xác định số khối, nguyên tử số và gọi tên hạt nhân X.
b) Phản ứng đó tỏa hay thu năng lượng. Tính năng lượng đó theo đơn vị Jun.
Cho biết mAr= 36,956889u , mCl =36,956563u , mn= 1,008665u , mp =1,007276u
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Điểm:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
116
ĐỀ KIỂM TRA LẦN II
Thời gian 15 phút.
Họ tên: ………………………………………
Lớp12A… Trưởng THPT……………………
Câu 1: Kết luận nào về bản chất của các tia phóng xạ dưới đây là không đúng
A.Tia α , β , γ đều có chung bản chất là sóng điện từ có bước sóng khác nhau.
C. Tia β là dòng các hạt mang điện. B. Tia γ là sóng điện từ.
D. Tia α là dòng các hạt nhân nguyên tử.
Câu 2: Phản ứng hạt nhân α + → + n Khối lượng của các hạt nhân là
mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u , mn= 1,008670u, mp= 29,97005u
1u = 931Mev/c2 . Năng lượng mà phản ứng này tỏa ra hay thu vào là bao nhiêu?
A. Tỏa ra 75,3179 MeV. C. Thu vào 75,3179 Mev.
B. Tỏa ra 1,2050864.10-11J. D. Thu vào 1,2050864.10-17J.
Câu 3: Một chất phóng xạ ban đầu có khối lượng 1mg. Sau 15,2 ngày
độ phóng xạ giảm 93,75%. Độ phóng xạ của lượng Rn còn lại là:
A. 3,40.1011 Bq. B. 3,88.1011 Bq. C. 3,58. 1011 Bq. D.2,7. 1011 Bq.
Câu 4. T¹i thêi ®iÓm t1 ®é phãng x¹ cña mét mÉu chÊt lµ x vµ ë thêi ®iÓm
t2 lµ y. NÕu chu k× b¸n r· cña mÉu lµ T th× sè h¹t nh©n ph©n r· trong
kho¶ng thêi gian t2 à t1 lµ :
A. x - y B. Tyx 2ln)( − C.
2ln)( Tyx − D. xt1 àyt2
Câu 5: Theo em các tia phóng xạ có những tác dụng gì? Trong đó tác dụng
nào gây nguy hiểm nhất cho sự sống? tia phóng xạ nào có nguy cơ này nhất?
………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………
Điểm:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
117
ĐỀ KIỂM TRA LẦN III
Thời gian 45 phút.
Họ tên: ………………………………………
Lớp12A…Trưởng THPT……………………
Câu1. (0,5điểm ) Mét nguån phãng x¹ cã chu k× b¸n r· T vµ t¹i thêi ®iÓm
ban ®Çu cã N0 h¹t nh©n. Sau c¸c kho¶ng thêi gian T/2, 2T vµ 3T, sè h¹t
nh©n cßn l¹i lÇn lît b»ng bao nhiªu ?
A. 9
,4
,2
000 NNN B. 4
,2
,2
000 NNN
C. 9
,4
,2
000 NNN D. 8
,4
,2
000 NNN
C©u 2. (0,5điểm) Trong c¸c ph¶n øng h¹t nh©n KKYX AZ
AZ
AZ
AZ
41
411
−−
−−+ →→→ . C¸c
tia phãng x¹ ph¸t ra theo d·y nµo ?
A. αβ , vµ γ B. βα , vµ γ C. γβ , vµ α D. αγ , vµ β
Câu3. (0,5 điểm) Chọn câu đúng: Chu kỳ bán rã của chất phóng xạ là khoảng thời gian để:
A. Quá trình phóng xạ lặp lại như ban đầu. B. Một nửa số nguyên tử ấy biến đổi thành chất khác. C. Khối lượng ban đầu của chất ấy giảm đi một nửa. D. Một nửa số nguyên tử của chất ấy hết khả năng phóng xạ.
Câu4. (0,5 điểm) Điều nào sau đây là sai khi nói về tia α ? A. Tia α thức chất là hạt nhân nguyên tử heli. B. Khi qua điện trường giữa hai bản tụ tia α lệch về phía bản âm. C. Tia α phóng ra từ hạt nhân với tốc độ bằng tốc độ ánh sáng. D. Khi đi trong không khí, tia α làm ion hóa không khí và m ất dần năng lượng
Câu5. (1 điểm) Cho ph¶n øng h¹t nh©n nArpCl +→+ 3718
3717 , khèi lîng cña
c¸c h¹t nh©n lµ m(Ar) = 36,956889u, m (Cl) = 36,9565463u, m(n) =
1,00867u, m(p) = 1,007276u, 1u = 932 MeV/c2. N¨ng lîng mµ ph¶n øng
nµy to¶ ra hoÆc thu vµo lµ bao nhiªu ?
A. To¶ ra 1,60132 MeV C. Thu vµo 1,60132 MeV
Điểm:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
118
B. To¶ ra 2,562112.10-19J D. Thu vµo 2,562112.10-9J
C©u 6.(1điểm) Trong c¸c ph¶n øng h¹t nh©n KKYX AZ
AZ
AZ
AZ
41
411
−−
−−+ →→→ . C¸c
tia phãng x¹ ph¸t ra theo d·y nµo ?
A. αβ , vµ γ B. βα , vµ γ C. γβ , vµ α D. αγ , vµ β
Câu7. (1 điểm) Cho ph¶n øng h¹t nh©n nPAl +→+ 3015
2713α , khèi lîng cña c¸c
h¹t nh©n lµ um 0015,4=α ,mAl = 26,97435u, pm = 29,97005u, mn = 1,008670u,
1u = 931MeV/c2. N¨ng lîng mµ ph¶n øng nµy to¶ ra hay thu vµo b»ng
bao nhiªu ?
A. to¶ ra 75,3179 MeV C. thu vµo 75,3179 MeV
B. to¶ ra 1,2050864.10-11 J D. thu vµo 1,2050864.1017 J
Câu 8. (1 điểm) Những nguyên nhân nào gây ô nhiễm môi trường?................. ........................................................................................................................................................................................................................................................ Những nguồn năng lượng nào đang được quan tâm và ưu tiên phát triển trên thế giới hiện nay?............................................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Câu 9. (1 điểm) §ång vÞ U234
92 sau mét chuçi phãng x¹ α vµ −β biÕn ®æi
thµnh Pb20682 . Sè phãng x¹ α vµ −β trong chuçi lµ:
A. 7phãng x¹ α , 4 phãng x¹ −β C. 10 phãng x¹ α , 8 phãng x¹ −β
B. 5 phãng x¹ α , 5 phãng x¹ −β
D. 16 phãng x¹ α , 12 phãng x¹ −β
Câu 10. (3 điểm ) Một lượng côban 60C0 có khối lượng 1kg, chu kỳ bán rã 5,33 năm
a) Tính khối lượng côban còn lại sau 16 năm.
b) Sau bao nhiêu năm thì lượng côban còn lại là 50g.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
119
c) Tính độ phóng xạ của lượng côban còn lại đó.