BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----------------------
TRẦN NGỌC THẮNG
DẠY HỌC PHẦN “ĐIỆN HỌC” VẬT LÝ 11
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG GÓP PHẦN BỒI DƯỠNG
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ
Mã số: 9140111
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. MAI VĂN TRINH
2. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NHỊ
NGHỆ AN – 2020
0
Luận án được hoàn thành tại Trường Đại học Vinh
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. MAI VĂN TRINH
2. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NHỊ
Phản biện 1:
Phản biện 2:
phân, chất khí, chất bán dẫn. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong khoa học và kỹ thuật,
cũng như trong cuộc sống và sản xuất kinh doanh. Điều này cho phép giáo viên thiết kế
chủ đề học tập có các hoạt động thực tiễn, tạo ra nhiều cơ hội để bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh.
Với ý tưởng đó chúng tôi đã chọn đề tài luận án: Dạy học phần “Điện học” vật lý
11 trung học phổ thông góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh để
làm đề tài nghiên cứu của luận án.
2. Mục đích nghiên cứu
Tổ chức tiến trình dạy học theo chủ đề phần “Điện học” chương trình vật lí 11
trung học phổ thông nhằm góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng:
- Hoạt động dạy và học phần “Điện học” Vật lí 11 trung học phổ thông.
- Hoạt động dạy học theo chủ đề.
- Dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề.
Phạm vi:
- Chương “Dòng điện trong các môi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức được tiến trình dạy học theo chủ đề phần “Điện học” môn vật lí 11
trung học phổ thông thì có thể bồi dưỡng được năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tổ chức dạy học theo chủ đề và bồi dưỡng năng lực
giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí.
- Khảo sát thực tiễn thực trạng tổ chức dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng
năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí trung học phổ thông hiện nay.
- Đề xuất các biện pháp tổ chức dạy học theo chủ đề định hướng phát triển năng lực
giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí.
- Phân tích nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 trung học
phổ thông.
- Thiết kế các chủ đề và kế hoạch tổ chức dạy học theo chủ đề chương “Dòng điện
Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm
khi đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình học tập.
7. Những đóng góp của luận án
1) Về mặt lí luận:
- Hệ thống hóa cơ sở lí luận của dạy học theo chủ đề trong dạy học vật lí trung học
phổ thông, phân tích quan điểm của việc tổ chức dạy học theo chủ đề đối với chương trình
giáo dục phổ thông hiện hành và những định hướng của chương trình giáo dục phổ thông
mới.
- Hệ thống hóa cơ sở lí luận của năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí
trung học phổ thông, xác định được các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề trong dạy
học theo chủ đề, các mức độ biểu hiện hành vi của các năng lực thành tố.
- Đề xuất được tiến trình dạy học theo chủ đề góp phần bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí trung học phổ thông.
- Đề xuất bộ tiêu chí, công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh khi
tổ chức dạy học theo chủ đề môn vật lí trường trung học phổ thông.
2) Về mặt thực tiễn:
- Khảo sát thực trạng việc dạy học môn vật lí hiện nay ở 34 trường trung học phổ
thông trên địa bàn tỉnh Bình Phước, phân tích, đánh giá những số liệu thu thập được để
tìm ra nhưng nguyên nhân và có những giải pháp phù hợp trong việc tổ chức dạy học theo
chủ đề.
- Phân tích được nội dung kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” từ
đó xây dựng và thiết kế tiến trình dạy học của 4 chủ đề.
- Xây dựng được bộ tiêu chí và thang đo đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của
học sinh trong dạy học theo chủ đề.
3
CHƯƠNG 0
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
0.1. Các nghiên cứu về dạy học theo chủ đề
niệm về tích hợp, dạy học tích hợp, dạy học theo chủ đề, quy trình xây dựng chủ đề tích
hợp liên môn theo đặc thù của từng môn học khác nhau.Tuy khác nhau về mặt hình thức
nhưng cơ bản về nội dung có điểm chung đó là tiến trình dạy học xuất phát từ việc phát hiện
vấn đề và tiến hành giải quyết vấn đề.
0.2. Các nghiên cứu về năng lực, năng lực giải quyết vấn đề và bồi dưỡng năng
lực giải quyết vấn đề
0.2.1. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới
Theo một số quan điểm của các nhà nghiên cứu phương Tây như A.Binet, T.Simon,
E.Durkhiem, J.B.Watson... điểm chung của các nghiên cứu này là tập trung vào bản năng,
di truyền của con người chưa quan tâm đến hoạt động giáo dục. Còn các nhà tâm lí học
Mác xít nghiên cứu về năng lực thì cho rằng năng lực không tuyệt đối hoá vai trò của yếu tố
di truyền mà nhấn mạnh đến yếu tố hoạt động, lao động và học tập để hình thành năng lực.
Theo một số tác giả như R.Singh, (Nier, 1999) và tổ chức OECD về nghiên cứu dạy
học và đánh giá phát triển năng lực học sinh thì họ không trực tiếp đánh giá nội dung
chương trình môn học mà tập trung vào đánh giá năng lực vận dụng tri thức vào giải quyết
các vấn đề đặt ra trong thực tiễn. Do đó, năng lực giải quyết vấn đề được hiểu là khả năng
cá nhân đáp ứng được các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một
4
bối cảnh cụ thể. Những nước đang đi đầu trong lĩnh vực này là Newzealand, Canada,
Indonesia, Australia, Nhật bản và các nước Châu âu như Tây Ban Nha, Đức...
Việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh có nhiều nghiên cứu khác
nhau. Điểm chung của các nghiên cứu là nhấn mạnh đến các hoạt động trong dạy học,
năng lực giải quyết vấn đề được bồi dưỡng và phát triển là khi người học tham gia vào giải
quyết vấn đề có ý nghĩa của cuộc sống, hay nói cách khác việc bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề là đưa người học tham gia vào các hoạt động “kép” đó là học trên lớp và học
thông qua hoạt động trải nghiệm thực tiễn.
0.2.2. Các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu theo hướng tiếp cận năng lực, đến cuối thế kỉ
theo chủ đề môn vật lí ở trường trung học phổ thông.
5
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1.1. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực là tổ hợp các thuộc tính tâm lí độc đáo của cá nhân thể hiện trong một
hoạt động nào đó đáp ứng được các yêu cầu và đảm bảo cho hoạt động đó đạt được kết quả
mà nhiệm vụ đặt ra.
- Vấn đề là một “bài toán” chứa đựng mâu thuẫn (giữa cái đã biết, cái chưa biết) đặt
ra cho đối tượng (học sinh, người học) khi họ có nhu cầu xem xét, nghiên cứu, giải quyết để
có kết quả mà họ mong muốn mà bản thân họ phải tìm cách để đạt được kết quả đó.
- Năng lực giải quyết vấn đề là năng lực mà cá nhân học sinh có khả năng vận dụng
kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm, thái độ... thông qua hành động (bên trong, bên ngoài) của cá
nhân vào giải quyết được các vấn đề.
- Các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề: Với các đặc điểm môn vật lí là môn
khoa học tự nhiên có các ứng dụng gắn liền với thực tiễn mà ở đó học sinh phải sử dụng
kinh nghiệm, kiến thức, kỹ năng của mình vào giải quyết các vấn đề thực tiễn thông qua các
hoạt động như trải nghiệm, phân tích tài liệu, xây dựng mô hình và vật lí là môn học có tính
thực nghiệm, mang tính đặc thù riêng, nên chứa đựng nhiều tiềm năng để bồi dưỡng năng
lực giải quyết vấn đề. Chúng tôi đề xuất cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học
vật lí gồm các thành tố sau:
Bảng 1.1. Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của năng lực giải quyết vấn đề
Tiêu chí chất lương
M1
M2
M3
Phát hiện vấn đề,
diễn đạt được
hoặc phát hiện nội nhưng chưa rõ ràng, rõ ràng, logic phù
vấn đề
dung không liên
ít có liên quan đến hợp với nội dung
quan đến vấn đề
vấn đề, chưa diễn vấn đề, diễn đạt
đạt bằng ngôn ngữ bằng ngôn ngữ
khoa học
khoa học
2.1. Đề xuất các Chưa hoặc đưa ra Đưa ra được một số Đưa ra các giải
Năng lực
thành tố
Chỉ số hành vi
6
2. Đề xuất giải pháp
giải pháp
được các giải pháp giải pháp trong đó
nhưng không phù có giải pháp phù
hợp với nội dung
hợp, có giải pháp
vấn đề
chưa phù hợp
2.2. Phân tích, so Chưa phân tích được Đưa ra một số nhận
sánh giải pháp
pháp
giải pháp còn gặp
khó khăn
3.3. Đưa ra kết Chưa đưa ra được Đưa ra được đánh
kết quả, giải
đánh giá về vấn đề giá về vấn đề mà
thích, làm rõ
mà tình huống đề tình huống đề cập
nguyên nhân và cập
nhưng chưa đầy đủ,
rút ra kết luận
cần sự hỗ trợ
4.1. Điều chỉnh Chưa biết cách đánh Có đánh giá kết quả
từng bước thực giá sau mỗi bước
thu được sau mỗi
hiện giải pháp
thực hiện giải pháp bước thực hiện giải
pháp
4.2. Xác nhận
Chưa xác định được xác định được giá
những kiến thức, giá trị kiến thức,
trị kiến thức, rút ra
rút ra kinh
chưa rút ra được
được kinh nghiệm
4. Đánh giá
nghiệm thu nhận kinh nghiệm khi
khi hoàn thành giải
giải pháp,
được
sau mỗi bước thực
hiện giải pháp
xác định được giá
trị kiến thức và rút
ra được kinh
nghiệm cho bản
thân khi hoàn
thành giải quyết
vấn đề
4.3. Vận dụng
Chưa vận dụng được Vận dụng được kiến Vận dụng kiến
kiến thức vào giải kiến thức vào giải thức vào giải quyết thức vào giải quyết
quyết đề mới
quyết vấn đề mới vấn đề tương tự
vấn đề mới mang
tổng thể
1.2. Dạy học theo chủ đề
Dạy học theo chủ đề là mô hình dạy học mà nội dung được xây dựng thành các chủ đề
có ý nghĩa thực tiễn và thể hiện mối quan hệ liên môn, liên lĩnh vực (chủ đề tích hợp) để học
sinh có thể phát triển các ý tưởng một cách toàn diện.
Dạy học theo chủ đề tăng cường tính tích hợp kiến thức, làm cho kiến thức có mối
liên hệ nhiều chiều. Để tích hợp được các nội dung khác nhau vào chủ đề thì cần phải tìm
được bản chất và mối quan hệ giữa các vấn đề để tích hợp. Vì tích hợp (chủ đề đơn môn; chủ
7
đề liên môn; chủ đề hòa trộn) luôn có hai tính chất liên hệ mật thiết với nhau và quy định lẫn
nhau đó là tính liên kết xuyên suốt và tính toàn vẹn.
- Chốt kiến thức trọng tâm của chủ đề học tập
4. Vận dụng kiến thức
- Luyện tập, cũng cố kiến thức
- Giải quyết một số vấn đề mới, vấn đề còn tồn tại trong bài học
5. Mở rộng kiến thức vào thực tiễn
- Chế tạo một số sản phẩm đơn giản
- Tìm hiểu những ứng dụng thực tiễn
- Vận dụng kiến thức vào giải quyết những nhiệm vụ mới
Hình 1.1. Sơ đồ tiến trình dạy học theo chủ đề (với định hướng bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh)
1.3. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo chủ đề
+ Bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề: Được xây dựng trên cơ sở của
các phương pháp đánh giá đã nêu trên. Kết hợp với tiêu chí chất lượng, mức độ của biểu
hiện các hành vi của các thành tố năng lực giải quyết vấn đề (Bảng 1.1), trong luận án
9
chúng tôi đề xuất các phương pháp đánh giá gồm: (1) Bảng kiểm quan sát (dùng cho giáo
viên đánh giá học sinh); (2) Phiếu hỏi (dùng cho học sinh tự đánh giá khi học xong một
chủ đề); (3) Phiếu giáo viên đánh giá sản phẩm của học sinh; (4) Phiếu học sinh tự đánh
giá sản phẩm (các nhóm tự đánh giá khi hoàn thành sản phẩm); (5) Bài kiểm tra (đánh giá
khi học xong các chủ đề).
+ Đường phát triển năng lực: Đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề được
hiểu là đường mô tả sự phát triển các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề mà học sinh
có thể đạt được theo các cấp độ khác nhau.
Bảng 1.2: Bảng cấp độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề
trong dạy học theo chủ đề
(b)
(c)
(d)
4
3
2
1
Thời gian (t)
Hình 1. 2. Biểu đồ đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề lí tưởng
Trong đó:
(a) Thể hiện sự phát triển thành tố năng lực phát hiện vấn đề.
(b) Thể hiện sự phát triển thành tố năng lực đề xuất giải pháp.
(c) Thể hiện sự phát triển thành tố năng lực thực hiện giải pháp.
(d) Thể hiện sự phát triển thành tố năng lực đánh giá giải pháp, vận dụng.
Bảng 1.3.Mức độ điểm theo cấp độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
Cấp độ
1
2
3
4
5
10
Điểm
năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh khi dạy học theo chủ đề môn vật lí ở trường trung
học phổ thông cũng như đưa ra cách đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học theo
chủ đề.
Qua nghiên cứu, phân tích cơ sở lí luận nêu trên chúng tôi đi đến những kết luận sau
đây: Dạy học theo chủ đề là việc tổ chức các hoạt động học cho học sinh, trong đó học sinh
được tự học, tự giải quyết các vấn đề thực tiễn thông qua các hoạt động học đa dạng. Đây là
mô hình dạy học có sự kết hợp giữa dạy học hiện đại với dạy học truyền thống. Nên việc
thiết kế tiến trình dạy học theo chủ đề sẽ đáp ứng được việc dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ
năng, đồng thời đáp ứng được dạy học định hướng phát triển năng lực và có nhiều cơ hội để
bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
11
CHƯƠNG 2
TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC
MÔI TRƯỜNG” VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG BỒI
DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
2.1. Phân tích nội dung kiến thức dòng điện trong các môi trường vật lí lớp 11
trung học phổ thông
Nội dung chương trình bày về dòng điện trong các môi trường: kim loại, chất điện
phân, chân không, chất khí, bán dẫn. Đặc biệt là chú ý tới bản chất dòng điện trong các
môi trường và các ứng dụng liên quan. Tìm hiểu các đặc điểm của dòng điện trong các
môi trường khác nhau mới có cơ hội hiểu được nguyên lí cơ sở của các công nghệ hiện
đại. Do đó, chúng tôi tiến hành phân tích, nghiên cứu nội dung cụ thể liên quan đến dòng
điện trong kim loại, sau đó nghiên cứu chi tiết đặc điểm của dòng điện trong chất điện
phân, chất khí, chất bán dẫn và ứng dụng thực tiễn tương ứng để từ đó xây dựng thành các
chủ đề dạy học
2.2. Đề xuất một số nội dung tổ chức dạy học theo chủ đề về dòng điện trong
các môi trường
Từ kiến thức như đã phân tích, vấn đề đặt ra cho giáo viên dạy học chương “Dòng
12
2.3. Tiến trình dạy học theo chủ đề “Dẫn điện của kim loại”
1. Hoạt động trải nghiệm
a. Tìm kiếm kiến thức mới: tìm hiểu một số ứng dụng về dòng điện trong kim loại
- Làm thế nào đề có thể đo được nhiệt độ ở lò nung nhiệt độ cao. Làm thế nào để giảm điện trở trên dây dẫn điện bằng kim loại.
- Làm thế nào để phòng tránh chập điện, cháy nổ trong gia đình, sản xuất kinh doanh.
b. Vận dụng kinh nghiệm cá nhân:
+ Nhiệt độ của kim loại càng cao thì tính dẫn điện của kim loại càng giảm.
+ Ở nhiệt độ cao, tốc độ dao động của các ion dương kim loại càng lớn, sự chuyển động của dòng electron tự do càng bị cản trở.
+ Thành phần cấu tạo của kim loại.
2. Nhận diện và phát biểu vấn đề
Hạt tải điện nào trong dây kim loại chuyển động có hướng để tạo thành dòng
điện? Hạt tải điện trong kim loại phụ thuộc yếu tố nào?
3. Hình thành và hợp thức hóa kiến thức
3a. Đề xuất giải pháp
Giải pháp 1: Thí nghiệm chứng minh kim loại dẫn điện tìm mối liên hệ giữa U và I
Cho một mạch điện gồm một điện kế, bóng đèn, công tắc, nguồn điện, một thanh kim loại, thanh nhựa.
+ Phương án 1: Nối thanh kim vào mạch điện, chưa đặt hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện
+ Phương án 2: Nối thanh kim vào mạch điện, đặt hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện
Giải pháp 2: Cho học sinh quan sát mô hình giả định (cấu trúc tinh thế kim loại), phân tích tài liệu để trả lời các câu hỏi
3b. Thực hiện giải pháp
Giải pháp 1: Chứng minh kim loại dẫn điện: rút ra mối liên hệ U và I
+ Phương án 1: Nối thanh kim loại vào mạch kín, nhưng chưa đặt hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch ta thấy kim điện kế điện kế
đứng yên, bóng đèn không sáng, giải thích.
+ Phương án 2: Nối thanh kim loại vào mạch kín, đặt hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch ta thấy kim điện kế điện kế dịch chuyển,
13
• Hoạt động dạy học cụ thể theo tiến trình
Hoạt động 1: Tự tìm hiểu ứng dụng sự dẫn điện của kim loại
Mục tiêu - Tìm hiểu các loại dây dẫn điện, cầu chì, automat,... các cơ sở hàn thiếc
trong thực tiễn để thu thập thông tin, sắp xếp các thông tin và đặt câu hỏi
nghiên cứu
- Đảm bảo an toàn trong quá trình tham quan trải nghiệm
- Tìm hiểu một số ứng dụng khác trong cuộc sống hàng ngày của học sinh
Nội dung - Tham quan trải nghiệm thực tế tại các cơ sở kinh doanh thiết bị điện dân
dụng, thu thập các thông tin thực tiễn
- Xây dựng báo cáo dựa trên các nhiệm vụ của phiếu học tập 1 (giao trước
khoảng 4 ngày đến 1 tuần) và các kết quả trải nghiệm
- Đề xuất và lựa chọn những câu hỏi có liên quan
Kết
quả Hồ sơ học tập chứa sản phẩm về tìm hiểu thực tiễn và các câu hỏi nghiên cứu
mong đợi của các nhóm
Chuẩn bị của giáo viên:
- Xác định nhiệm vụ trải nghiệm, mục tiêu, nội dung, phương pháp tiến hành
- Xây dựng nội quy cho buổi trải nghiệm
- Làm việc với ban giám hiệu, phụ huynh học sinh
Chuẩn bị -Tìm hiểu trước cơ sở sản xuất, kinh doanh liên quan đến dây dẫn điện, cầu
dao (cầu chì), aptomat, cơ sở hàn thiếc ở địa phương và các tài liệu tham
khảo khác
- Cung cấp thêm tài liệu: Video
, ảnh, tài liệu bổ trợ liên
quan đến dòng điện trong kim loại, dây điện, cầu dao, automat…
( /> /> />- Phiếu học tập số 1; sách báo, tài liệu, máy tính, thiết bị thí nghiệm,
internet…
Chuẩn bị của học sinh: Vở ghi, giấy bút phương tiện đi lại và các điều kiện
khác như máy ảnh, điện thoại, máy tính, máy quay phim…
thông tin; cách thức sắp xếp thông tin; - Xây dựng báo cáo sản hoàn thành nhiệm vụ
14
cung cấp các nguồn tư liệu và hoàn
phẩm trải nghiệm
thành báo cáo
- Nhắc học sinh chú ý an toàn:
+Tuân thủ các quy định của cơ sở, người
hướng dẫn
+ Khi đến cơ sở liên quan đến điện,
không được lại gần hoặc sờ tay vào các
thiết bị
được giao và có sản
phẩm cụ thể
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
TÌM HIỂU ỨNG DỤNG DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
Trường trung học phổ thông:…………………………Lớp……………………….
Họ và tên:……………………………………………Nhóm……………………..
Câu 1: Em hãy tìm hiểu qua internet về nhiệt kế nhiệt điện, pin nhiệt điện, trả lời các câu
hỏi sau:
1. Ở những nơi có nhiệt độ lớn như lò nung chẳng hạn, nếu nhiệt kế bình thường đưa
vào thì nó tan chảy ngay. Người ta làm thế nào để kiểm tra nhiệt độ của nó ?
2. Nhiệt kế nhiệt điện được sử dụng trong các trường hợp nào ? Cấu tạo của nhiệt kế
nhiệt điện ?
3. Pin nhiệt điện là gì? Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.
Câu 2: Em hãy tìm hiểu qua internet, trong cuộc sống và qua báo đài về vật liệu siêu dẫn,
tàu chạy trên đệm từ trường để trả lời các câu hỏi sau:
- Trình bày báo cáo, chia sẻ thảo luận về các điều thu được từ hoạt động trải
nghiệm về một số ứng dụng dòng điện trong kim loại
- Phát hiện được một số đặc điểm về dòng điện trong kim loại
- Phát hiện được bản chất dòng điện trong kim loại
Nội dung - Trình bày báo cáo, trao đổi kết quả trải nghiệm
- Trình bày, thảo luận để thống nhất các câu hỏi nghiên cứu; tìm hiểu về bản
chất, điều kiện dòng điện trong kim loại
Kết quả
- HS tiến hành trình bày được báo cáo và thảo luận theo kế hoạch
mong đợi - Lựa chọn các câu hỏi hợp lí
Các câu hỏi mong muốn:
+ Tại sao sử dụng dây dẫn điện có kích thước lớn thì điện năng hao phí ít hơn
sử dụng dây dẫn có kích thước nhỏ ?
+ Nguyên tắc hoạt động của cầu dao điện, aptomat ? (Dựa trên hiện tượng vật
lí nào ?)
+ Vật liệu siêu dẫn là gì? ứng dụng phổ biến ?
Chuẩn bị + Các nhóm nộp báo cáo cho giáo viên trực tiếp hoặc qua Email và chuẩn bị
bài báo cáo trước lớp
+ Các điều kiện về thiết bị phục vụ cho dạy học (phòng, bàn ghế, máy
chiếu…)
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
Biểu hiện của năng lực giải
quyết vấn đề
- Tổ chức, hướng dẫn theo - Đại diện các nhóm học sinh - Phối hợp nhóm, trong báo
dõi các nhóm báo cáo kết báo cáo, các nhóm khác theo cáo hoặc trình bày sản phẩm
quả hoạt động trải nghiệm dõi và thảo luận
- Tích cực trả lời câu hỏi của
(mỗi nhóm trình bày tối đa - Các thành viên nhóm phối
nhóm hoặc bổ sung làm rõ ý
Nghiên cứu tìm hiểu và trình bày các kiến thức theo chương trình, sách giáo
khoa:
+ Bản chất của dòng điện trong kim loại, các loại hạt dẫn điện
+ Đặc điểm của dòng điện trong kim loại. Giải thích được một số hiện tượng
liên quan
Nội dung
Đọc sách giáo khoa, lựa chọn và ghi chép các kiến thức về dòng điện trong
kim loại theo chuẩn kiến thức kỹ năng
Sắp xếp kiến thức thành sản phẩm nhóm để báo cáo
Các báo cáo, bản ghi chép của nhóm học sinh đầy đủ nội dung, đạt các yêu
16
cầu:
+ Hạt mang tự do trong kim loại ?
Kết quả
+ Điều kiện để có dòng điện trong kim loại ?
mong đợi + Bản chất của dòng điện trong kim loại ?
+ Cấu tạo cặp nhiệt điện ?
+ Hiện tượng nhiệt điện ? Suất điện động nhiệt điện ? Ứng dụng
+ Hiện tượng siêu dẫn ? Ứng dụng
+ Thực hiện báo cáo và trao đổi về các kiến thức thu được từ hoạt động nhóm
để xác nhận các kiến thức đúng và đủ
Giáo viên: Tài liệu bổ trợ cho học sinh
Chuẩn bị Học sinh: Đọc trước sách giáo khoa, tìm hiểu mô hình tinh thể kim loại,
nghiên cứu về một số thí nghiệm thực tiễn để biểu diễn
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh
TÌM HIỂU KIẾN THỨC DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI
Trường trung học phổ thông:………………………Lớp……………………….
Họ và tên:……………………………………………Nhóm……………………..
Từ việc tìm hiểu mô hình giả định về cấu trúc tinh thể kim loai; tiến hành làm thí nghiệm
để tìm hiểu mối quan hệ U và I trong kim loại; thảo luận nhóm và báo cáo kết quả, gồm
các nội dung sau:
Các hạt tải điện trong kim loại
Bản chất của dòng điện trong kim loại, đặc điểm
Hoạt động 4: Hệ thống hóa kiến thức và luyện tập
Mục tiêu Nhận xét, bình luận, khen ngợi động viên và giao nhiệm vụ tìm tòi, nghiên
17
cứu cho các học sinh
Củng cố được kiến thức đã học, trả lời câu hỏi khái quát
Nội dung Các kiến thức đã được trình bày, bổ sung. Vận dụng giải một số bài tập đơn
giản, một số tình huống thường gặp trong cuộc sống
Kết
quả Trả lời được các vấn đề nêu ra
mong đợi Vở ghi hoàn thiện của học sinh
Chuẩn bị Phiếu học tập
Tài liệu bỗ trợ (nếu có)
Hoạt động giáo viên
Hoạt động học sinh Biểu hiện của năng lực giải quyết
vấn đề
-Yêu cầu học sinh tổng kết kiến - Hoàn thiện kiến
- Phát hiện và đề xuất được ý tưởng
toàn tính mạng, tài sản cho người dân, cần có những biện pháp nào ?
Câu 2: Dây dẫn sử dụng nối máy bơm nước cho hộ gia đình có công suất 1500W thường
có đường kính dây từ 1,5mm-2,5mm. Tại sao người ta khuyên nên dùng dây loại 2,5mm ?
Câu 3: Hệ thống điện sau quá trình sử dụng sẽ xảy ra các hiện tượng xuống cấp đường dây
dẫn bằng kim loại bị hở, khi các pha chập vào nhau hoặc dây pha chạm đất làm cháy dây
dẫn, sinh ra lửa điện và làm hủy hoại các thiết bị điện.Theo em nguyên nhân nào làm cho
hiện tượng chập cháy ?
Mục tiêu
Nội dung
Hoạt động 5: Mở rộng kiến thức vào thực tiễn
Tìm tòi mở rộng kiến thức về các ngành, các ứng dụng liên quan đến chủ đề
“Dẫn điện của kim loại”
Ứng dụng Nhiệt điện kế điện trở
Công nghệ chế tạo Nam châm điện dùng dây siêu dẫn, cơ chế hoạt động tàu
cao tốc chạy trên đệm từ trường
18
Thiết kế một pin nhiệt điện đơn giản
Kết quả
Bài viết của học sinh, video clip, power point, hình ảnh,… về theo các nội
mong đợi dung
Một cặp pin nhiệt điện để trình bày trước lớp
Báo cáo ứng dụng về nhiệt điện kế, chất siêu dẫn
Chuẩn bị
Giáo viên: Hướng dẫn học sinh tìm kiếm tại liệu, cách trình bày báo cáo, chia
nhóm và giao nhiệm vụ
Chuẩn bị học liệu (sách giáo khoa, vở ghi, tư liệu…), thiết bị dạy học(tranh
- Đánh giá sản phẩm
5) Kiểm tra đánh giá
1. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong bài học thông qua bảng kiểm
Trường trung học phổ thông:.....................................Lớp......................................
Họ tên học sinh: ..........................................................nhóm...............................................
Tên giáo viên đánh giá:......................................................................................................
Tên chủ đề: Dẫn điện của kim loại
Tiêu chí chất lượng
Xuất hiện
Điểm
Năng lực giải quyết Thể hiện qua nội dung bài học
M1
M2
M3
vấn đề theo tiêu chí
( dưới 5) ( dưới 8) ( 8-10)
1.1 Phân tích, làm rõ Tìm hiểu thực tiễn, làm rõ những
thông tin nội dung thông tin về ứng dụng của dòng điện
vấn đề
trong kim loại thông quan hoạt động
trải nghiệm
1.2. Nhận ra mâu
+Tại sao kim loại có thể dẫn điện ?
thuẫn giữa vấn đề nhựa, sứ thì không dẫn điện ?
mới nảy sinh với
+ Kim loại dẫn điện có đặc điểm gì
kiến thức đã có (từ khác với sứ và nhựa ?
trải nghiệm, từ kiến +Hàn thiếc, cầu chì... ứng dụng yếu tố
thức đã học)
nào khi dòng điện chạy qua dây dẫn
hiện giải pháp
điện trong kim loại
3.2. Thực hiện giải Lập kế hoạch và thực hiện có hiệu
pháp theo phương án quả các phương án:
đã chọn
1. Tìm hiểu thêm tài liệu về cấu tạo
nguyên tử kim loại, đưa ra mô hình
để giải thích
2. Tiến hành thí nghiệm về tính dẫn
điện của kim loại
3.3. Đưa ra kết kết
quả, giải thích, làm
rõ nguyên nhân và
rút ra kết luận
Rút ra kết luận:
1. Tính dẫn điện của kim loại
2. Đặc điểm của dòng điện trong kim
loại, mối quan hệ giữa U và I
4.1. Đánh giá, điều Điều chỉnh giải pháp
chỉnh từng bước
+ Điều chỉnh phù hợp cho các giá trị
thực hiện giải pháp đo khi thực hiện thí nghiệm.
+ Điều chỉnh kết quả phù hợp với kết
quả trải nghiệm, kết quả thí nghiệm,
kết quả nghiên cứu tài liệu (mô hình
giả định)
4.2. Xác nhận những + Hạt dẫn điện trong kim loại là sự
kiến thức, rút ra kinh chuyển dời có hướng của các electron
tính khả thi và tính hiệu quả của việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề theo quy trình
dạy học theo chủ đề cho học sinh lớp 11 tại một số trường ở tỉnh Bình Phước.
3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi tiến hành phân tích diễn biến hoạt động học của chủ đề theo các giai đoạn
của tiến trình dạy học; xây dựng đường phát triển năng lực của 4 học sinh riêng biệt thông
qua các công cụ đo và tiêu chí chất lượng, cụ thể như sau:
1) Năng lực phát hiện vấn đề
Bảng 3.1. Kết quả đạt được về năng lực phát hiện vấn đề của 4 học sinh
Học sinh
Chủ đề 1 Chủ đề 2 Chủ đề 3 Chủ đề 4
Lê Thị Tuyết Vy
7,4
7,9
8,9
9,0
Quách Thị Thu Thảo
7,5
7,7
8,5
9,1
Mai Quang Anh
5,6
5,7
6,4
7,3
Vũ Tất Đạt
4,2
4,5
5,5
5,7
Hình 3.2. Biểu đồ so sánh sự phát triển năng lực đề xuất giải pháp của 4 học sinh
3) Năng lực thực hiện giải pháp
Bảng 3.3. Kết quả đạt được về năng lực thực hiện giải pháp của 4 học sinh
Học sinh
Chủ đề 1 Chủ đề 2 Chủ đề 3 Chủ đề 4
Lê Thị Tuyết Vy
6,1
6,7
7,2
9,1
Quách Thị Thu Thảo
5,8
6,7
6,8
7,6
Mai Quang Anh
4,2
5,1
5,0
5,9
Vũ Tất Đạt
4,0
4,4
4,8
5,4
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ so sánh sự phát triển năng lực thực hiện giải pháp của 4 học sinh
4) Năng lực đánh giá giải pháp, vận dụng
Bảng 3.5. Kết quả đạt được về năng lực thực hiện giải pháp của 4 học sinh
Lê Thị Tuyết Vy
Chủ đề
Chủ đề 1
Chủ đề 2
Chủ đề 3
Chủ đề 4
Bảng 3.5. Cấp độ đạt được về năng lực giải quyết vấn đề
của học sinh Lê Thị Tuyết Vy
Điểm trung bình của các thành tố năng lực
Điểm
Cấp độ
Đánh giá giải
trung bình
Phát hiện
Đề xuất
Thực hiện
đạt được
pháp, vận
chung
vấn đề
giải pháp
giải pháp
dụng
7,4
7,9
6,1
5,2
6,7
Hình 3.6. Biểu đồ so sánh điểm số năng lực giải quyết vấn đề và điểm số khi
thực hiện dự án
23
Bảng 3.6. Kết quả đạt được của 4 học sinh về sản phẩm trải nghiệm sau mỗi chủ đề
Học
Chủ đề 1 Dự án 1 Chủ đề 2 Dự án 2 Chủ đề 3 Dự án 3 Chủ đề 4 Dự án 4
sinh
Vy
6,7
6,8
7,2
7,1
8,0
7,4
8,9
7,2
Thảo
6,4
7,2
7,2
7,5
7,8
7,6
8,3
7,8
Anh
4,7
kiến thức.
Dạy học theo chủ đề đã đạt được mục đích đặt ra và thực hiện được các mục tiêu dạy
học, đó là học sinh đạt được chuẩn kiến thức, kỹ năng theo chương trình hiện hành. Đồng
thời đạt được sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề và các năng lực khác thông qua quá
trình dạy học theo chủ đề.
Tất cả những kết quả đó cho phép chúng tôi khẳng định giả thuyết khoa học của đề
tài là đúng đắn, vận dụng dạy học theo chủ đề là một trong những con đường thực nghiệm
để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ
1. Những kết quả đạt được của luận án
1) Về mặt lí luận:
Hệ thống hóa cơ sở lí luận của dạy học theo chủ đề, phân tích quan điểm của việc
tổ chức dạy học theo chủ đề đối với chương trình giáo dục phổ thông hiện hành và những
định hướng của chương trình giáo dục phổ thông mới.
Hệ thống hóa cơ sở lí luận về năng lực giải quyết vấn đề, các khái niệm cấu trúc
năng lực giải quyết vấn đề và các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong
dạy học môn vật lí ở trường trung học.