I. Đặt vấn đề:
Trong những năm gần đây, việc đổi mới công tác giáo dục diễn ra rất sôi động
trên thế giới và ở nước ta. Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước ta đòi
hỏi ngành giáo dục phải đổi mới đồng bộ cả mục đích, nội dung, phương pháp và
phương tiện dạy học. Nâng cao chất lượng dạy học là nhiệm vụ trọng tâm của các
nhà trường hiện nay, để nâng cao chất lượng dạy học thì việc phát triển ở HS hứng
thú và năng lực vận dụng kiến thức là vô cùng cần thiết.
Chúng ta đều biết kiến thức của HS là kết quả của quá trình nhận thức, là tiền
đề của hoạt động sáng tạo trong quá trình tìm hiểu và cải tạo thế giới của họ.Việc
nắm vững kiến thức của HS thông qua các dấu hiệu: Tính chính xác, hệ thống, khái
quát, bền vững và tính áp dụng và khả năng vận dụng chúng .
Hiện nay chương trình, SGK được biên soạn theo hướng giáo dục HS toàn
diện về kiến thức, kỹ năng, thái độ tình cảm, giáo dục kĩ thuật tổng hợp
(GDKTTH). Riêng đối với bộ môn Vật lý thì việc giáo dục bảo vệ môi trường và
hướng nghiệp là rất quan trọng, vì Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật và công
nghệ quan trọng. Từ đó tôi nhận thấy cần phải nâng cao hơn nữa việc giáo dục bảo
vệ môi trường và hướng nghiệp trong môn Vật lý. Tuy nhiên việc hình thành kiến
thức vật lý cho HS phần lớn do quyết định của GV nên nhiều khi nội dung tích hợp
trở nên khô cứng, dẫn tới hoạt động học của học sinh trở nên thụ động. Và khi đó
thì việc áp dụng vốn kiến thức vào hoạt động thực tiễn trở nên khó khăn, khô cứng
đối với học sinh.
Vấn đề cấp thiết cần đặt ra là phải lồng ghép kiến thức về tích hợp với việc
phát triển hứng thú và năng lực vận dụng kiến thức của HS trong các bài học vật lý.
Đó là lí do tôi chọn đề tài: “Tích hợp kiến thức về giáo dục môi trường và giáo
dục hướng nghiệp khi dạy bài NỘI NĂNG – SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG ( vật
lý 10 – cơ bản ) nhằm phát triển hứng thú và năng lực vận dụng kiến thức của
học sinh tại trường THPT Thường Xuân 2 ”.
1
từng người học, được xuất hiện theo những phản ứng rất mãnh liệt nhưng rất ngắn
ngủi.
2
Năng lực vận dụng kiến thức là khả năng của bản thân người học tự giải quyết
những vấn đề đặt ra một cách nhanh chóng, áp dụng kiến thức đã lĩnh hội vào
những tình huống, những hoạt động thực tiễn để tìm hiểu thế giới xung quanh và có
khả năng biến đổi nó.
DHTH và việc phát triển hứng thú, năng lực vận dụng kiến thức của HS trong
dạy học vật lý: Môn vật lý ở trường phổ thông có nhiệm vụ đóng góp vào việc thực
hiện mục tiêu của giáo dục phổ thông.Trong các mục tiêu cụ thể của dạy học vật lý
ở trường phổ thông chúng ta thấy rõ để thực hiện được mục tiêu về kiến thức, kỹ
năng và thái độ cần phải phát triển hứng thú và năng lực vận dụng kiến thức của HS
cụ thể :
- Về kiến thức phải đạt được một hệ thống kiến thức vật lý phổ thông cơ bản
và phù hợp với những quan điểm hiện đại.
- Về kỹ năng phải biết vận dụng được kiến thức để mô tả, giải thích các hiện
tượng và quá trình vật lý, giải các bài tập vật lý và giải quyết các vấn đề đơn giản
trong đời sống và sản xuất.
- Về thái độ phải có hứng thú học vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học, có thái độ
khách quan trung thực, có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lý vào đời sống
nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ môi trường sống tự
nhiên.
Các biện pháp vận dụng DHTH để phát triển hứng thú và năng lực vận dụng
kiến thức vật lý của HS
- Tích hợp các nội dung thực tế vào bài học
- Sử dụng các bài tập có nội dung thực tế, kỹ thuật
- Vận dụng các phương pháp dạy học tích cực
giờ, thao giảng, thi GV dạy giỏi.
- Phần lớn GV còn dạy theo lối cổ truyền, ít sử dụng phương pháp nêu vấn đề,
tạo tình huống kích thích sự tìm tòi, tự khám phá kiến thức của HS. Còn nặng về
truyền đạt kiến thức, chưa quan tâm đến việc tạo hứng thú cho HS trong quá trình
học tập, lĩnh hội và vận dụng kiến thức, một số GV chưa chú ý đến việc dạy học
sinh tự học, tự nghiên cứu, phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng , kỹ xảo
cho HS.
- PPDH trực quan chưa được sử dụng nhiều, GV còn ngại là thí nghiệm sợ mất
thời gian, chưa thực sự đầu tư vào công tác chuẩn bị thí nghiệm cho giảng dạy.
- Việc tiếp cận và sử dụng các PTDH hiện đại chưa thường xuyên, chưa có
hiệu quả.
- Đa số GV được hỏi không đưa ra được quan niệm đúng về việc vận dụng
DHTH, do đó theo họ thì không cần thiết phải vận dụng DHTH trong dạy học vật lý
vì đã có rất nhiều PPDH rồi, không có giáo trình hay tài liệu hướng dẫn.
4
Về vấn đề tổ chức hoạt động dạy học
- Dạy học trên lớp được tổ chức chủ yếu theo dạng toàn lớp do đó ít phát triển
được năng lực riêng của mỗi cá nhân, dạy học theo nhóm nhỏ chưa sử dụng rộng rãi
vì vậy HS ít có cơ hội hợp tác, sự hứng thú say mê học tập, yêu thích môn học có
phần bị hạn chế.
- Việc tổ chức cho HS tự học, tự nghiên cứu, phát triển năng lực tự lực, vận
dụng kiến thức chưa thực sự hiệu quả, chưa đầu tư về thời gian hợp lý.
- Chưa quan tâm nhiều đến việc tổ chức cho HS làm thí nghiệm do đó lý
thuyết và thực tiễn còn cách xa nhau. HS không phát triển được năng lực vận dụng
kiến thức vào thực tế cuộc sống.
3. Giải pháp và tổ chức thực hiện
3.1. Vị trí, vai trò kiến thức về “ Nội năng và sự biến thiên nội năng”
- Kiến thức cần đạt sau mỗi nội dung, mỗi bài học?
- Những kỹ năng cần hình thành ở HS, thái độ, đạo đức tác phong cần xác lập?
- Chuẩn bị của GV và HS cho bài học cụ thể như thế nào?
B2: Xác định mục tiêu cần nghiên cứu
- Lựa chọn phương pháp, phương tiện dạy học để phối hợp với tư tưởng sư
phạm tích hợp (TTSPTH) để dạy học một bài cụ thể.
- Sử dụng dạy học tích hợp vào bài học ở phần nào, khi nào cho hợp lý. Tích
hợp những vấn đề gì? Tích hợp như thế nào để giúp HS phát triển được hứng thú và
năng lực vận dụng kiến thức.
B3: Thiết lập phương án dạy học
- Xác định kiến thức, kỹ năng và thái độ cần hình thành và phát triển ở học
sinh trong bài học.
- Xác định các nội dung cần tích hợp, vị trí tích hợp trong bài và thời gian cụ
thể.
- Dựa vào kinh nghiệm đã có của HS, nội dung kiến thức của bài để có
phương án hướng dẫn HS tích hợp trong các tình huống thực tế.
- Lường trước những sai lầm và khó khăn HS thường mắc khi học bài.
- Chuẩn bị thiết bị dạy học:
Cần chuẩn bị những thiết bị dạy học nào phù hợp để phục vụ cho nội dung bài
giảng. Đối với các bài phần Nhiệt học ngoài các thiết bị thí nghiệm có sẵn trong
chương trình GV nên sử dụng các thiết bị hiện đại đa phương tiện, Máy tính kết nối
máy chiếu, các đoạn video, clip, phần mềm vi tính …
3.3. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp cho bài “ Nội năng và sự biến
thiên nội năng”
6
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. Mục tiêu
7
Mọi vật đều mang năng lượng, các dạng năng lượng đã được đề cập
tới: Cơ năng, điện năng, nhiệt năng …
Tuy nhiên bên trong vật còn có một dạng năng lượng khác, đó chính là
nội năng
Nội năng là gì?
Nó phụ thuộc vào những thông số nào?
Có thể biến đổi nội năng được không?
Dựa vào nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử về cấu tạo chất và
khái niện động năng, thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật rút ra kết luận.
Kết hợp với các ví dụ thực tế khái quát thành các quá trình biến đổi nội năng.
GDHN
Các phần tử cấu tạo nên vật chất
Chế tạo động cơ
nhiệt.
luôn chuyển động không ngừng ->
- Cấu tạo của vật
có động năng.
phân bố các phân tử (thể tích).
Năng lượng nhiệt.
GDMT
Tận
dụng
năng
lượng
Sử dụng NL vì
hoà bình
Các cách làm thay đổi nội năng
Quá trình thực hiện công
Quá trình truyền nhiệt
∆ U= A
Nhiệt lượng: ∆ U= Q
Q = m.c. ∆ t
8
GDMT
Gợi ý: Nhớ lại nội dung cơ bản của Thuyết động học phân tử
về cấu tạo chất.
9
( Tích hợp kiến thức cũ đã học – Phát triển hứng thú học
tập)
HS thảo luận ôn lại kiến thức cũ.
I. Nội năng.
TL: Vật chất được cấu tạo từ các phân tử:
1. Nội năng là gì?
- Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng nên nó có
động năng.
Trong
động
nhiệt
lực
học
- Giữa các phân tử có lực tương tác nên các phân tử cũng có người ta gọi tổng
thế năng.
GV: Nhắc lại kiến thức cũ: Ở THCS đã biết khái niệm nhiệt
năng, đó là năng lượng của chuyển động hỗn độn của các
phân tử hay là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên
vật. Theo cách hiểu này nhiệt năng là một phần của nội năng.
Đối với khí lý tuởng thì nhiệt năng đồng nhất với nội năng.
(Tích hợp kiến thức cũ – Phát triển
2. Độ biến thiên
nội năng ( ∆U ).
10
tư duy phân tích, tổng hợp cho HS )
Là phần nội
HS:Tiếp thu, ghi nhận kiến thức.
năng tăng thêm
GV: Thông báo khái niệm độ biến thiên nội năng.
lên hay giảm bớt
HS:Tiếp thu, ghi nhận kiến thức.
đi trong một quá
ĐVĐ: Để thay đổi nội năng của một vật, ta phải thay đổi trình.
lượng khác (VD
- Thực hiện các thí nghiệm theo hình 32.1a và 32.1b để tìm trên là cơ năng)
hiểu.
- Tìm hiểu và trả lời câu C3, C4 SGK
(Phát triển năng lực tự nghiên cứu – Phát triển tư duy so
sang nội năng.
∆U = A = F.s
2. Truyền
sánh)
nhiệt
HS thực hiện thí nghiệm minh họa.
a. Quá trình
C3: Trong quá trình thực hiện công, ngoại lực thực hiện truyền nhiệt
công lên vật và có sự chuyển hoá năng lượng từ cơ năng
Quá trình làm
sang nội năng. Công là phần năng lượng được truyền từ thay đổi nội năng
vật này sang vật khác trong quá trình thực hiện công.
không có sự thực
c/ Cách truyền nhiệt chủ yếu là đối lưu
∆U = Q
GV: Nhận xét câu trả lời của HS.
+ ∆U : Độ biến
Nêu chú ý: Nhiệt lượng không phải là một dạng năng lượng, thiên nội năng của
vì năng lượng luôn cùng tồn tại cùng với vật chất còn vật trong quá trình
nhiệt lượng chỉ xuất hiện khi có sự truyền nhiệt từ vật này truyền nhiệt.
sang vật khác.
( Tích hợp kiến thức cũ - Vận dụng kiến thức)
GV: Nêu ứng dụng của các cách thay đổi nội năng đó trong
thực tế.
HS: có thể là
Trong thực tế thường diễn ra quá trình thực hiện công và
truyền nhiệt. Chúng có
rất nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật
Thực hiện công: chế tạo động cơ nhiệt, hoạt động của nồi
hơi, máy nén khí…
Truyền nhiệt: luyện gang, thép; sử dụng năng lượng bức xạ
Mặt Trời…
Quan sát hình ảnh để liên hệ với thực tiễn.
GV: Nhận xét câu trả lời của HS và kết luận về ứng dụng của
các cách làm thay đổi nội năng của một vật.
GV: Giới thiệu một số hình ảnh ứng dụng trong thực tế và nêu
ảnh hưởng của các máy móc đó đến môi trường.
( GDHN, BVMT – Phát triển kĩ năng vận dụng thực tế)
Hoạt động 3. ( 5 phút) Ôn lại công thức tính nhiệt lượng
lượng thu vào hay
tỏa ra (J)
+ m: Khối
lượng (kg)
+ c: Nhiệt dung
riêng (J/kg.K)
+ ∆t : độ biến
thiên nhiệt độ.
4. Tổng kết (14 phút)
1. Vận dụng, củng cố:
- Yêu cầu HS đọc phần ghi nhớ trong SGK và làm bài tập vận dụng trong
phiếu HT
HS tự lực giải các bài tập theo yêu cầu theo các bước:
- Tìm hiểu đề bài, đổi đơn vị ( nếu cần)
- Tìm công thức liên quan.
- Áp dụng
- Trả lời hoặc biện luận
2. NVVN:
Yêu cầu HS đọc mục “ em có biết”.
Nhận xét giờ học.
Giao nhiệm vụ về nhà.
5. Rút kinh nghiệm:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1: Phân biệt sự khác nhau giữa: Nội năng và nhiệt năng; nhiệt lượng và nội
năng, nhiệt năng; thực hiện công và truyền nhiệt?
………………………………………………………………………………………
14
(Năng lượng Mặt Trời)
( Động cơ nhiệt)
(Luyện gang thép)
4. Hiệu quả của SKKN
15
Để kiểm nghiệm được tính khả quan của đề tài, tôi đã tiến hành thực hành
giảng dạy và so sánh giữa 2 lớp 10 có trình độ ngang nhau là lớp 10C4 và 10 C7 tại
trường THPT Thường Xuân 2. Tôi căn cứ vào việc quan sát thái độ, hành động của
các em trong quá trình học tập, cụ thể như sau:
- Số HS tập trung, chú ý nghe giảng.
- Số lượt HS phát biểu, chủ động tham gia bày tỏ ý kiến, thảo luận xây dựng bài.
- Số lượt HS hiểu và vận dụng kiến thức của bài học ngay trên lớp (thể hiện qua kết
quả của phiếu học tập).
- Số HS có khả năng vận dụng kiến thức sáng tạo, độc đáo.
- Chất lượng các câu trả lời của HS tham gia xây dựng kiến thức của bài học.
- Số lượt HS vận dụng được kiến thức đã học để giải các bài toán củng cố kiến thức
hoặc vận dụng giải thích các hiện tượng liên quan trong thực tế.
Kết quả cụ thể:
Ở lớp 10C4:
Tôi chủ yếu sử dụng phương pháp đàm thoại gợi mở, cùng HS nhắc lại những
khái niệm và hiện tượng đã học nhằm phát hiện và điều chỉnh những hiểu biết chưa
hành thí nghiệm minh hoạ. Sử dụng các phương pháp dạy học tích tực nhằm phát
triển năng lực tự học, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế đời sống, môi
trường, đặc biệt là phát triển tư duy ở HS. Tích hợp kiến thức cũ, tích hợp những
hình thức truyền nhiệt và thực hiện công trong thực tế gắn nội dung GDHN và
GDMT vào bài học từ đó tạo cho HS hứng thú học tập.
- Hoạt động 4: Ôn lại kiến thức nhiệt lượng.
Vận dụng dạy học tích hợp tiến hành tích hợp kiến thức về nhiệt lượng mà HS
đã được học. Cách tính nhiệt lượng toả ra hay thu vào, số đo phần nội năng được
truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình truyền nhiệt. Bên cạch việc hình
thành kỹ năng giải bài tập có nội dung thực tế HS còn rèn luyện kỹ năng tính toán,
phát triển tư duy. Tích hợp kiến thức xuyên môn từ nhiệt lượng ( lớp8), nội năng
( lớp 10), định luật bảo toàn năng lượng ( lớp 10), tích hợp kiến thức liên môn ( kiến
thức toán…), tích hợp kiến thức cũ để giải bài tập kiểm tra mức độ nắm vững kiến
thức của HS.
Đánh giá chung: Qua việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến các giờ
dạy, trao đổi với HS các lớp được chọn, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức của
học sinh thông qua kết quả của các bài kiểm tra (phiếu học tập) tôi nhận định:
- Mức độ hứng thú và năng lực vận dụng kiến thức của HS lớp C7 cao hơn lớp
C4, HS đã tỏ ra quan tâm hơn đến các giờ học vật lý, tích cực chủ động hơn trong
việc giải các bài tập trong SGK, SBT và vận dụng các kiến thức đã lĩnh hội vào
thực tế, kỹ thuật.
- Điểm khá, giỏi của lớp C7 cao hơn lớp C4, điểm yếu, kém của lớp C7 nhỏ
17
hơn lớp C4. Các giá trị điểm trung bình cộng của HS lớp C7 luôn lớn hơn giá trị
điểm trung bình cộng của lớp C7.
- Kết quả khảo sát khả năng vận dụng kiến thức của học sinh thông qua đánh
giá bài kiểm tra, phiếu học tập:
kiện phát triển tư duy tích cực, vận dụng sáng tạo kiến thức.
- Nghiên cứu thực tiễn việc dạy học vật lý ở trường THPT Thường Xuân 2 tôi
nhận thấy mục đích học không chỉ đơn thuần là lĩnh hội, nắm vững kiến thức mà
còn hình thành và phát triển ở HS biết cách tự lực tìm ra con đường chiếm lĩnh kiến
thức và biết cách sử dụng kiến thức, vận dụng kiến thức vào thực tế.
- Dựa vào cơ sở lý luận và thực tiễn của việc vận dụng DHTH để phát triển hứng
thú và năng lực vận dụng kiến thức của học sinh, tôi đã xây dựng tiến trình dạy học
bài: Nội năng và sự biến đổi nội năng.
- Qua quá trình kiểm nghiệm của đề tài đã chứng tỏ tính khả thi của tiến trình
dạy học đã soạn thảo, HS đã huy động được các kiến thức cũ đã lĩnh hội, các kiến
thức của nhiều bộ môn khác, các kiến thức thực tế… để giải quyết các tình huống
học tập. Do đó việc vận dụng DHTH trong từng bài học vật lý đã đem lại hứng thú
cho HS, năng lực vận dụng kiến thức của HS không những được nâng cao mà còn
thực hiện tốt các mặt giáo dục khác trong nhiệm vụ và mục tiêu của dạy học vật lý.
Qua nghiên cứu đề tài, tôi có một số đề xuất, kiến nghị:
Đối với giáo viên:
- Để vận dụng DHTH vào dạy học vật lý, GV vật lý phải được bồi dưỡng về lý
luận và thực hành DHTH, do đó cần phải đưa những cơ sở lý luận về DHTH vào
chương trình đào tạo và bồi dưỡng thường xuyên cho GV. Cần soạn thảo tài liệu
hướng dẫn GV về DHTH.
- Giáo viên khi giảng dạy tích hợp về HN và BVMT, chúng ta không nên coi
là phần phụ mà phải nghiêm túc chuẩn bị nội dung, phương pháp, phương tiện để
thực hiện tốt nhất công việc giáo dục.
- Giáo viên phải nắm bắt chương trình, mục tiêu từng bài học, mức độ tích hợp
phù hợp với từng bộ môn, đa dạng các hình thức tích hợp, đảm bảo tính khả thi.
- Trang bị kiến thức về công nghệ thông tin để tìm các tư liệu hình ảnh liên
quan để vận dụng vào bài dạy nhằm nâng cao hiệu quả tích hợp.
Đối với nhà trường:
19