Xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học theo moodun trong dạy học chương Hạt nhân nguyên tử Vật lý lớp 12

Để làm được việc đó phải khắc phục hoàn toàn lối học thụ động, lối dạy theo kiểu truyền thụ một chiều, … Giáo viên với nhiệm vụ của mình, không chỉ là truyền thụ tri thức cho học sinh mà

7

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn i

Danh mục từ viết tắt ii

Danh mục các bảng iii

Danh mục các biểu đồ iv

Mục lục v

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ TỔ CHỨC HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC THEO MÔĐUN 5

1.1 Đổi mới phương pháp dạy học 5

1.1.1 Tổng quan những phương hướng tiếp cận để xác định các cơ sở của việc đổi mới PPDH 4

1.1.2 Một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học 7

1.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình tự học 7

1.2.1 Khái niệm tự học 7

1.2.2 Các hình thức tự học 8

1.2.3 Chu trình tự học của học sinh 9

1.2.4 Hệ dạy học: Tự học – cá thể hóa – có hướng dẫn 10

1.3 Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun 11

1.3.1 Thế nào là tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun 11

1.3.2 Nguyên tắc của việc xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học theo môđun 13

1.3.3 Biên soạn nội dung dạy học theo tiếp cận môđun 16

1.3.4 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun 17

1.4 Thực trạng tình hình tự học của học sinh THPT 19

1.4.1 Quan điểm học tập của học sinh ở các trường THPT 19

1.4.2 Thời gian và sử dụng thời gian tự học 19

1.4.3 Khó khăn trong việc tự học 20

1.4.4 Điều kiện cần và đủ cho việc tự học 20

1.5 Thực trạng vấn đề nghiên cứu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học theo môđun ở môn Vật lý hiện nay 20

v

8

Kết luận chương 1 22

Chương 2: XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ TỔ CHỨC HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC THEO MÔĐUN CHƯƠNG “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ” VẬT LÝ 12 23

2.1 Cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12 23

2.1.1 Vị trí chương “Hạt nhân nguyên tử” trong chương trình Vật lý THPT 23

2.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12 23

2.2 Xây dựng tài liệu và hướng dẫn học sinh tự học theo môđun chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12 24

2.2.1 Mục tiêu dạy học của chương 24

2.2.2 Tài liệu hướng dẫn học sinh tự học theo môđun chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý lớp 12 25

2.2.3 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học theo tài liệu 71

Kết luận chương 2 75

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 76

3.1 Mục đích thực nghiệm 76

3.2 Nội dung thực nghiệm 76

3.3 Đối tượng thực nghiệm 76

3.4 Phương pháp thực nghiệm 76 76

3.5 Kết quả thực nghiệm 77

3.5.1 Đánh giá về mặt định lượng 77

3.5.2 Đánh giá về mặt định tính 82

Kết luận chương 3 84

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 85

1 Kết luận 85

2 Khuyến nghị 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

PHỤ LỤC 89

vi

5

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 Bảng 2.1 Triển khai cách hướng dẫn HS tự học có sự góp mặt

của GV 71

2 Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số 78

3 Bảng 3.2 Xử lí kết quả (nhóm đối chứng) 78

4 Bảng 3.3 Xử lí kết quả (nhóm thực nghiệm) 79

5 Bảng 3.4 Các tham số đặc trưng 80

6 Bảng 3.5 Bảng tần suất và tần suất lũy tích 80

7 Bảng 3.6 Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 15 phút 81

8 Bảng 3.7 Bảng kết quả đánh giá tài liệu hướng dẫn HS tự học theo môđun 83

iii

6

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH

1 Sơ đồ 1.1 Cơ sở đổi mới PPDH 6

2 Sơ đồ 1.2 Chu trình tự học 10

3 Hình 1.1 Cấu trúc môđun dạy học 12

4 Hình 1.2: Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun 17

5 Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12 23

6 Sơ đồ 2.2 Tổng kết chương “Hạt nhân nguyên tử” 69

7 Hình 3.1 Đường phân bố tần suất 81

8 Hình 3.2 Đường phân bố tần suất lũy tích 81

iv

Bên cạnh đó, sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin đã tạo ra lượng

dữ liệu vô cùng lớn trong đó có không ít các tài liệu hỗ trợ cho quá trình học tập của học sinh Tuy nhiên điều đó không hoàn toàn tốt cho học sinh trong quá trình tự học, tự bồi dưỡng mà trái lại nó còn làm cho học sinh gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình chọn lựa tài liệu học tập Việc lựa chọn được một tài liệu học tập phù hợp với khả năng và năng lực của học sinh là yếu tố quyết định đến kết quả tự học cũng như niềm yêu thích học tập của học sinh Cái mà học sinh cần bây giờ không chỉ là một tài liệu học tập vừa sức, phù hợp với năng lực mà còn phải giúp học sinh có thể

tự đánh giá được kết quả cũng như sự tiến bộ trong học tập của mình

Nền giáo dục của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã có nhiều sự thay đổi trong suốt những năm qua Càng ngày các nước càng đầu tư nhiều cho giáo dục và Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế đó, luôn xác định giáo dục là quốc sách hàng đầu, đầu tư cho giáo dục là đầu tư cho tương lai Đổi mới trong giáo dục mà cụ thể hơn

là đổi mới trong việc giảng dạy, đổi mới tài liệu học tập là yếu tố căn bản quyết định sự thành công trong việc nâng cao chất lượng giáo dục Để làm được việc đó phải khắc phục hoàn toàn lối học thụ động, lối dạy theo kiểu truyền thụ một chiều, …

Giáo viên với nhiệm vụ của mình, không chỉ là truyền thụ tri thức cho học sinh mà còn phải đem đến cho các em sự say mê trong học tập, cung cấp cho các

em một phương pháp học tập khoa học, dạy các em biết cách tự học để tự nâng cao kiến thức để từ đó các em có đủ tự tin để sáng tạo ra những cái mới, dám khẳng định năng lực của bản thân

2

Vậy để giỳp cho học sinh cú những bước đi ban đầu thật vững chắc trong quỏ trỡnh tự học lõu dài sau này, việc cung cấp cho cỏc em một cụng cụ học tập vừa sức, giỳp cỏc em tự kiểm chứng năng lực bản thõn là yếu tố quyết định đến sự hỡnh thành năng lực tự học của cỏc em

Xuất phỏt từ những lý do đú tụi đó lựa chọn đề tài: “Xõy dựng tài liệu và tổ

chức hướng dẫn học sinh tự học theo mụđun trong dạy học chương “Hạt nhõn nguyờn tử” Vật lý lớp 12”

2 Lịch sử nghiờn cứu

2.1 Những vấn đề nghiờn cứu ở nước ngoài liờn quan đến đề tài

Ở Anh, vào những năm 1920 đó hỡnh thành nhà trường kiểu mới, khuyến khớch hoạt động tự quản của học sinh

Ở Hoa Kỡ, từ những năm 1970, gần 200 trường đó dạy học thử nghiệm giỏo viờn hướng dẫn học sinh cỏch học, học sinh độc lập làm việc theo nhịp độ riờng phự hợp với nhận thức của mỡnh

Hiện nay, đổi mới phương phỏp dạy học theo hướng tớch cực của học sinh đó được nhõn rộng khắp thế giới

2.2 Những vấn đề nghiờn cứu trong nước liờn quan đến đề tài

Việc tỡm tũi nghiờn cứu để cú phương phỏp dạy học sinh tiếp nhận thụng tin

đó cú từ xa xưa khi con người biết truyền đạt tri thức cho nhau Cha ụng ta đó cú cõu “Đi một ngày đàng, học một sàng khụn” là núi về việc cần thiết của việc tự học

Ngày nay cú rất nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu về đổi mới trong phương phỏp dạy học với từng mụn học nhằm phỏt huy tớnh tớch cực, chủ động sỏng tạo của học sinh Cú nhiều nhà nghiờn cứu khoa học giỏo dục, cỏc nghiờn cứu sinh và học viờn cao học quan tõm tới việc nghiờn cứu hướng dẫn học sinh cỏch tự học: Nguyễn Thị Tõn với đề tài: Hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học chương “ Động học chất điểm ” Vật lý 10 nõng cao (Luận văn Thạc sĩ – ĐHSPHN2 - 2011) Nguyễn Thị Kim Cương” với đề tài: Hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học chương “ Dũng điện xoay chiều ” Vật lý 12 nõng cao (Luận văn Thạc sĩ – ĐHSPHN2010)…

3 Mục tiờu nghiờn cứu

Xõy dựng được tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học chương “Hạt nhõn nguyờn tử” Vật lý lớp 12 theo mụđun nhằm phỏt huy tớnh tớch cực,

3

tự lực và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Các hoạt động tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học Vật lý phổ thông

tự lực và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

7 Giả thuyết khoa học

Nếu soạn thảo được tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học bám sát nội dung kiến thức Vật lý và mục tiêu dạy học, đồng thời sử dụng một cách hợp lý các hình thức tổ chức hướng dẫn học sinh tự học sẽ làm cho học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức một cách hệ thống, sâu sắc và bền vững góp phần nâng cao hiệu quả dạy học

8 Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết (phương pháp nghiên cứu tài liệu, tổng hợp, phân tích, )

- Sử dụng nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn (phương pháp thực nghiệm sư phạm, điều tra, chuyên gia, phỏng vấn, )

- Sử dụng nhóm phương pháp Toán học trong nghiên cứu khoa học giáo dục

9 Những đóng góp mới của luận văn

- Tổng quan cơ sở lý luận về nâng cao chất lượng dạy học và tổ chức việc tự học cho học sinh THPT

- Đề xuất một số biện pháp rèn luyện năng lực tự học cho học sinh

4

- Soạn thảo bộ tài liệu hướng dẫn học sinh tự học theo môđun chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12 nhằm nâng cao năng lực tự học, tự nghiên cứu cho học sinh

10 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học theo môđun

Chương 2: Xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học theo môđun chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

5

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ

TỔ CHỨC HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC THEO MÔĐUN

1.1 Đổi mới phương pháp dạy học

1.1.1 Tổng quan những phương hướng tiếp cận để xác định các cơ sở của việc đổi mới PPDH

Đổi mới phương pháp dạy học hiện nay không chỉ là phong trào mà còn là một yêu cầu bắt buộc với mọi giáo viên (GV)

Sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh toàn cầu hoá đặt ra những yêu cầu mới đối với người lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực Giáo dục cần đào tạo đội ngũ nhân lực có khả năng đáp ứng được những đòi hỏi mới của xã hội và thị trường lao động, đặc biệt là năng lực hành động, tính năng động, sáng tạo, tính

tự lực và trách nhiệm cũng như năng lực cộng tác làm việc, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp

Đổi mới PPDH là một trong những nhiệm vụ quan trọng của cải cách giáo dục nói chung cũng như cải cách cấp trung học phổ thông Mục tiêu, chương trình, nội dung dạy học mới đòi hỏi việc cải tiến PPDH và sử dụng những PPDH mới Trong một số năm gần đây, các trường THPT đã có những cố gắng trong việc đổi mới PPDH và đã đạt được những tiến bộ trong việc phát huy tính tích cực của HS Tuy nhiên, các phương pháp dạy học truyền thống, đặc biệt là thuyết trình vẫn chiếm một vị trí chủ đạo trong các PPDH ở các trường THPT nói chung, hạn chế việc phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS

Một trong những định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển

từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, kinh viện, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của người học Định hướng quan trọng trong đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc của người học Đó cũng là những xu hướng quốc tế trong cải cách PPDH ở nhà trường phổ thông

6

Sơ đồ sau đây trình bày tổng quan những phương hướng tiếp cận để xác định các cơ sở của việc đổi mới PPDH [4, tr 82]

Sơ đồ 1.1 Sơ đồ cơ sở đổi mới PPDH

Tuỳ theo mỗi cách tiếp cận khác nhau có thể có những quan niệm khác nhau về đổi mới PPDH Vì vậy có những định hướng và những biện pháp khác nhau trong việc đổi mới PPDH Tuy nhiên không có công thức chung duy nhất trong việc đổi mới PPDH Trong thực tiễn cần xuất phát từ hoàn cảnh cụ thể để xác định và áp dụng những định hướng, biện pháp thích hợp Dựa trên khái niệm chung về PPDH, có thể hiểu: đổi mới phương pháp dạy học là cải tiến những hình thức và cách thức làm việc kém hiệu quả của GV và HS, sử dụng những hình thức và cách thức hiệu quả hơn nhằm nâng cao chất lượng dạy học, phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực của học sinh

Đổi mới PPDH đối với giáo viên bao gồm:

- Đổi mới việc lập kế hoạch dạy học, thiết kế bài dạy

- Đổi mới PPDH trên lớp học

- Đổi mới việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập

7

Đổi mới PPDH đối với học sinh là đổi mới PP học tập

Đổi mới PPDH cần được tổ chức, lãnh đạo và hỗ trợ từ các cấp quản lý giáo dục, đặc biệt là các trường phổ thông thông qua những biện pháp thích hợp.[4,tr 82-83]

Các biện pháp đổi mới PPDH rất phong phú Sau đây là một số biện pháp

đổi mới PPDH dành cho giáo viên [4, tr 86-87]

 Đổi mới việc thiết kế và chuẩn bị bài dạy học

 Cải tiến các PPDH truyền thống kết hợp đa dạng các phương pháp dạy học hiện đại

 Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề

 Vận dụng dạy học theo tình huống

 Vận dụng dạy học định hướng hành động

 Tăng cường sử dụng phương tiện dạy học và công nghệ thông tin trong dạy học

 Sử dụng các kỹ thuật dạy học phát huy tính tích cực và sáng tạo

 Tăng cường các phương pháp dạy học đặc thù bộ môn

 Bồi dưỡng phương pháp học tập cho HS

 Cải tiến việc kiểm tra đánh giá

1.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình tự học

Có rất nhiều khái niệm khác nhau về tự học:

Theo GS Viện sĩ Nguyễn Cảnh Toàn: “Tự học là tự mình động não, sử

dụng các năng lực trí tuệ (Quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp ) và có khi cả

cơ bắp (Khi phải sử dụng công cụ), cùng các phẩm chất của mình, rồi cả động

cơ, tình cảm, cá nhân sinh quan, thế giới quan (trung thực, khách quan, có chí tiến thủ, không ngại khó ngại khổ, kiên trì nhẫn nại, lòng say mê khoa học, ý muốn thi đỗ, biết biến khó khăn thành thuận lợi) để chiếm lĩnh vực hiểu biết nào

đó của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của mình”.[18]

8

Trong tập bài giảng chuyên đề Dạy tự học cho SV trong các nhà trường

trung học chuyên nghiệp và Cao đẳng, Đại học, GS – TSKH Thái Duy Tuyên

viết: “Tự học là hoạt động độc lập chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, là tự

mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp…)cùng các phẩm chất động cơ, tình cảm để chiếm lĩnh tri thức một lĩnh vực hiểu biết nào đó hay những kinh nghiệm lịch sử, xã hội của nhân loại, biến nó thành sở hữu của chính bản thân người học”.[10, tr 1]

Tác giả Nguyễn Kỳ ở Tạp chí Nghiên cứu giáo dục số 7/ 1998 cũng bàn

về khái niệm tự học: “Tự học là người học tích cực chủ động, tự mình tìm ra tri

thức kinh nghiệm bằng hành động của mình, tự thể hiện mình Tự học là tự đặt mình vào tình huống học, vào vị trí nghiên cứu, xử lý các tình huống, giải quyết các vấn đề, thử nghiệm các giải pháp…Tự học thuộc quá trình cá nhân hóa việc học”.[10, tr 2]

Trong bài phát biểu tại hội thảo Nâng cao chất lượng dạy học tổ chức vào tháng 11 năm 2005 tại Đại học Huế, GS Trần Phương cho rằng: “ Học bao giờ

và lúc nào cũng chủ yếu là tự học, tức là biến kiến thức khoa học tích lũy từ nhiều thế hệ của nhân loại thành kiến thức của mình, tự cải tạo tư duy của mình

và rèn luyện cho mình kĩ năng thực hành những tri thức ấy” [10,tr 2]

Mỗi nhà nghiên cứu đều đưa ra một định nghĩa riêng về tự học, nhưng tất

cả đều có chung quan điểm: Tự học là quá trình tự giác, tích cực, độc lập chiếm

lĩnh kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo và kinh nghiệm lịch sử của xã hội loài người nói chung và của chính bản thân người học nói riêng Trong quá trình đó, người học là chủ thể của quá trình nhận thức, nỗ lực sử dụng các năng lực trí tuệ và có khi cả cơ bắp cùng với các phẩm chất của mình để tiến hành hoạt động nhận thức.[5, tr 8]

1.2.2 Các hình thức tự học

Có nhiều hình thức tự học, mỗi hình thức có những ưu và nhược điểm khác nhau, tùy hoàn cảnh thực tiễn mà người học lựa chọn hình thức tự học thích hợp với bản thân để đem lại hiệu quả cao nhất Có thể dẫn ra một số hình thức tự học như [21]

9

 Tự học hoàn toàn (không có GV): Thông qua tài liệu, qua tìm hiểu thực tế, học kinh nghiệm của người khác HS gặp nhiều khó khăn do có nhiều lỗ hổng kiến thức, HS khó thu xếp tiến độ, kế hoạch tự học, không tự đánh giá được kết quả tự học của mình Từ đó HS dễ chán nản và không tiếp tục tự học

 Tự học trong một giai đoạn của quá trình học tập: Thí dụ như học bài hay làm bài tập ở nhà (khâu vận dụng kiến thức) là công việc thường xuyên của HS phổ thông Để giúp HS có thể tự học ở nhà, GV cần tăng cường kiểm tra, đánh giá kết quả học bài, làm bài tập ở nhà của các em

 Tự học qua phương tiện truyền thông (học từ xa): HS được nghe GV giảng giải minh họa, nhưng không được tiếp xúc với GV, không được hỏi han, không nhận được sự giúp đỡ khi gặp khó khăn Với hình thức tự học này, HS cũng không đánh giá được kết quả học tập của mình

 Tự học qua tài liệu hướng dẫn: Trong tài liệu trình bày cả nội dung, cách xây dựng kiến thức, cách kiểm tra kết quả sau mỗi phần, nếu chưa đạt thì chỉ dẫn cách tra cứu, bổ sung, làm lại cho đến khi đạt được (thí dụ học theo các phần mềm trên máy tính) Song nếu chỉ dùng tài liệu tự học HS cũng có thể gặp khó khăn và không biết hỏi ai

 Tự lực thực hiện một số hoạt động học dưới sự hướng dẫn chặt chẽ của

GV ở lớp: Với hình thức này cũng đem lại kết quả nhất định Song nếu HS vẫn

sử dụng SGK như hiện nay thì các em cũng gặp khó khăn khi tiến hành tự học vì thiếu sự hướng dẫn về phương pháp học

 Qua việc nghiên cứu các hình thức tự học ở trên thấy rằng mỗi hình thức

TH có những mặt ưu điểm và nhược điểm nhất định Để nhằm khắc phục được những nhược điểm của các hình thức tự học đã có này và xét đặc điểm của HS chúng tôi đề xuất một hình thức tự học mới: Tự học theo tài liệu hướng dẫn và

có sự giúp đỡ trực tiếp một phần của GV gọi tắt là "tự học có hướng dẫn"

1.2.3 Chu trình tự học của học sinh

Chu trình tự học của học sinh gồm 3 giai đoạn:

10

Sơ đồ 1.2 Chu trình tự học [20, tr 6-7]

Giai đoạn 1: Tự nghiên cứu

Người học tự tìm tòi, quan sát, mô tả, giải thích, phát hiện vấn đề, định hướng, giải quyết vấn đề, tự tìm ra kiến thức mới (chỉ đối với người học) và tạo ra sản phẩm thô có tính chất cá nhân

Giai đoạn 2: Tự thể hiện

Người học tự thể hiện mình bằng văn bản, bằng lời nói, tự trình bày, bảo vệ kiến thức hay sản phẩm cá nhân ban đầu của mình, tự thể hiện qua sự hợp tác, trao đổi, đối thoại, giao tiếp với các bạn và thầy cô, tạo ra sản phẩm có tính xã hội của cộng đồng lớp học

Giai đoạn 3: Tự kiểm tra, tự điều chỉnh

Sau khi tự thể hiện mình qua sự hợp tác, trao đổi với các bạn và thầy cô; người học sẽ nhận được kết luận từ thầy cô để từ đó tự kiểm tra, đánh giá sản phẩm ban đầu của mình, tự sửa sai, tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học (tri thức)

Hệ dạy học “Tự học – cá thể hóa – có hướng dẫn” là hình thức dạy học hiện đại, xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1968, do F.S.Killer và J.G.Sherman thiết

kế Ngay khi mới ra đời nó đã thay thế cho hệ dạy học cũ “Diễn giảng – Xemina” phổ biến ở đại học và bước đầu thay thế cho hệ dạy học “Chương trình

11

hóa” lúc đó đang là thời thượng nhưng đã bộc lộ quá nhiều nhược điểm Ngày nay hệ dạy học “tự học – cá thể hóa – có hướng dẫn” đã được hoàn thiện và sử dụng phổ biến trong dạy học có một số đặc trưng cơ bản sau:

- Việc học được cá thể hóa cao độ, tức là tự học – cá thể hóa, tôn trọng nhịp

độ cá nhân phù hợp với năng lực từng người

- Việc dạy được khách quan hóa tối đa Nghĩa là quan hệ giao tiếp dạy và học, hệ giao tiếp giữa dạy và học, những mệnh lệnh điều khiển của dạy (kể cả kiểm tra) đều được chuyển hóa thành ngôn ngữ viết và được đưa vào tài liệu giáo khoa tự học của học sinh để họ chấp hành, đây chính là mặt có “hướng dẫn” chủ yếu của tự học

- Diễn giảng không còn giữ vai trò là nguồn thông tin xuất phát nữa mà trở thành nguồn gây động cơ nhận thức khoa học

- Tài liệu giáo khoa (giáo trình) được chia thành những học phần theo đơn

vị kiến thức biên soạn theo tiếp cận môđun Học sinh phải chiếm lĩnh được đơn

vị trước mới được phép đi vào đơn vị tiếp theo

- Mục tiêu dạy học được diễn đạt một cách cụ thể, tường minh và có tính đo lường được dưới dạng những chuẩn mực về kiến thức và kỹ năng

- Sử dụng những PPDH và phương tiện kỹ thuật hiện đại bên trong hoặc đồng thời với tài liệu giáo khoa môđun hóa Ví dụ: tài liệu giáo khoa tự học có hướng dẫn kèm theo băng (Audio – Tutorial Work book).[19]

1.3 Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun

1.3.1 Thế nào là tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun

1.3.1.1 Khái niệm môđun dạy học

Khái niệm môđun: Thuật ngữ môđun xuất hiện cùng với thời đại chinh phục

vũ trụ với việc sáng tạo ra các con tàu vũ trụ và lắp ráp chúng thành những trạm nghiên cứu vũ trụ Có thể nói: Môđun là đơn vị kỹ thuật độc lập, có khả năng lắp ráp (hoặc tháo gỡ) với nhau tùy theo mục đích sử dụng.[14]

Khái niệm môđun dạy học: Môđun dạy học là đơn vị chương trình dạy học tương đối độc lập, được cấu trúc một cách đặc biệt, nhằm phục vụ cho người học và chứa đựng

cả mục tiêu dạy học, nội dung dạy học, phương pháp dạy học và hệ thống công cụ đánh

giá kết quả lĩnh hội, gắn bó chặt chẽ với nhau thành một hệ toàn vẹn.[14]

12

1.3.1.2 Cấu trúc của môđun dạy học[14]

Môđun dạy học bao gồm ba phần hợp thành: Hệ vào, thân của môđun và hệ ra

Hình 1.1 Cấu trúc môđun dạy học

Hệ vào của môđun gồm:

- Tên gọi hay tiêu đề của môđun

- Giới thiệu vị trí, tầm quan trọng và lợi ích của việc học theo môđun

- Nêu rõ các kiến thức, kỹ năng cần có trước

- Hệ thống mục tiêu của môđun

- Test vào môđun

Thân của môđun: Bao gồm một loạt những tiểu môđun tương ứng với những chương, đúng hơn tương ứng với mục tiêu chung hoặc một loạt những mục tiêu mà muốn lĩnh hội được phải cần thời gian học tập từ 15 đến 40 phút

Hệ ra của môđun bao gồm:

- Một tổng kết chung

- Test kết thúc: Nhằm kiểm tra mục tiêu toàn bộ của môđun

- Một hệ thống phân nhánh dẫn tới:hoặc đến đơn vị phụ đạo hoặc đến đơn vị đào sâu thêm hiểu biết hoặc gợi ý chọn môđun tiếp theo

1.3.1.3 Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun

Như trên đã nói, tự học có hướng dẫn là cách mà học sinh có thể tự học, tự chiếm

lĩnh tri thức trên cơ sở tài liệu tự học có hướng dẫn được biên soạn cho người học

Tài liệu tự học có hướng dẫn theo môđun là tài liệu được biên soạn theo những đặc trưng và cấu trúc của một môđun Tài liệu này bao gồm cả nội dung, cách xây dựng (thu nhận kiến thức) và kiểm tra kết quả, giúp cho học sinh cách để

tự chiếm lĩnh tri thức, tự đánh giá được kết quả học tập [14]

13

1.3.2 Nguyên tắc của việc xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học theo môđun

Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học theo môđun về cơ bản phải xây dựng các nội dung:

A Mục tiêu học sinh cần đạt được sau khi tự học môđun

B Tài liệu chính học sinh cần đọc

C Hệ thống câu hỏi hướng dẫn học sinh tự học

D Bài tập học sinh tự kiểm tra kiến thức (Bài kiểm tra lần 1)

E Câu trả lời và nội dung kiến thức chính cần ghi nhận (Thông tin phản hồi của giáo viên)

F Bài tập học sinh tự kiểm tra đánh giá sau khi đã nghiên cứu thông tin phản hồi (Bài kiểm tra lần 2)

G Bài tập áp dụng

1.3.2.1 Mục tiêu học sinh cần đạt được sau khi tự học

Các mục đích, yêu cầu của một môđun là những gì mà HS phải có được sau mỗi bài học GV cũng căn cứ vào mục đích để theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra đánh giá HS một cách cụ thể, chính xác.Với hệ thống mục đích, yêu cầu của môđun, tài liệu giảng dạy được biên soạn theo tiếp cận môđun trở nên khác một cách căn bản hơn so với tài liệu biên soạn theo kiểu truyền thống vì nó chứa đựng đồng thời cả nội dung và PPDH

1.3.2.2 Nội dung và phương pháp dạy học

Nội dung dạy học cần được trình bày chính xác, phản ánh được bản chất nội dung khoa học cần nghiên cứu Tuy nhiên nó phải phù hợp với đối tượng HS phổ thông Vì vậy, khi biên soạn nội dung dạy học trong mỗi môđun cần phải xem xét đối tượng HS về các mặt:

- Kỹ năng đọc sách, đọc và hiểu nội dung chương trình

- Thái độ của các em đối với việc học tập bộ môn Vật lý nói chung và chương

“Hạt nhân nguyên tử” nói riêng như thế nào

- Thời gian dành cho tự học ở nhà và học tập trên lớp là bao nhiêu

1.3.2.3 Câu hỏi chuẩn bị đánh giá[20]

- Trong mỗi môđun chúng tôi thiết kế 3 loại câu hỏi

14

 Loại 1: Câu hỏi hướng dẫn HS tự học

 Loại 2: Bài tập kiểm tra kiến thức HS sau khi đã đọc tài liệu theo các hướng dẫn trên (Bài kiểm tra lần 1)

 Loại 3: Bài kiểm tra để tự đánh giá sau khi đã chuẩn kiến thức mới (Bài kiểm tra lần 2)

- Câu hỏi hướng dẫn HS tự học chính là hệ thống kiến thức HS phải có được sau khi tự nghiên cứu tài liệu Đối với HS phổ thông việc tự lĩnh hội các kiến thức trong tài liệu là rất hạn chế, HS không biết mình phải có được những kiến thức gì sau khi đọc xong tài liệu Chính vì vậy, hệ thống các câu hỏi hướng dẫn HS tự học sau khi nghiên cứu tài liệu chính là công cụ hữu hiệu để HS khắc phục nhược điểm đó

- Bài tập kiểm tra kiến thức HS sau khi đã tự đọc tài liệu theo các hướng dẫn trên được biên soạn dưới dạng câu hỏi nhiều lựa chọn Những câu hỏi này nhằm đánh giá kết quả tự học ở nhà của HS xem họ có đủ điều kiện để tiến hành tự nghiên cứu bài mới ở trên lớp hay không Vì vậy, các câu hỏi phải rõ ràng, tương ứng với câu trả lời ngắn gọn để HS có thể làm xong tại lớp trong thời gian (từ 15 – 20 phút) Nội dung các câu hỏi nên hướng vào mục đích, yêu cầu của bài học

- Bài kiểm tra để tự đánh giá sau khi đã chuẩn kiến thức mới cũng được biên soạn dưới dạng câu hỏi nhiều lựa chọn Những câu hỏi này giúp HS tự đánh giá kết quả học tập môđun Nó đảm bảo được sự thống nhất giữa hai chức năng lĩnh hội và tự điều khiển quá trình học tập Những câu hỏi này phải phản ánh được mục đích của mỗi môđun, đảm bảo cho HS kiểm tra, đánh giá được trình độ lĩnh hội của mình đối với môđun

Ngoài ra, SGK Vật lý được coi là một trong những nguồn cung cấp tri thức

cơ bản cho HS và là phương tiện để GV tổ chức các hoạt động dạy học nhằm nâng cao chất lượng kiến thức, rèn luyện khả năng tự học, tự lĩnh hội kiến thức cho HS SGK Vật lý ở nước ta hiện nay là tài liệu được văn bản hóa có chứa đựng: mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học, nhưng tất nhiên là nặng về nội dung bài học Với tài liệu tự học có hướng dẫn trong luận văn này, ngoài những nguyên tắc chung

về việc xây dựng nội dung, cấu trúc chương trình Vật lý THPT, tôi còn đặc biệt chú

ý các nguyên tắc sau:

- Đảm bảo tính chính xác, khoa học, phù hợp về nội dung kiến thức với đối tượng sử dụng tài liệu

- Đảm bảo tính logic, tính hệ thống của kiến thức

- Đảm bảo tăng cường vai trò chủ đạo của lý thuyết

- Đảm bảo được tính hệ thống của các dạng bài tập

- Trình bày tinh gọn, dễ hiểu, cấu trúc rõ ràng, có hướng dẫn học tập cụ thể, thể hiện rõ nội dung kiến thức trọng tâm, gây được hứng thú cho HS

Chương trình học của HS được thực hiện qua việc thực hiện “Tài liệu tự học

có hướng dẫn” Mỗi bộ tài liệu tự học có hướng dẫn thực hiên một nhiệm vụ học tập nhất định tương đối tổng quát Trật tự sắp xếp tài liệu này phù hợp với việc khám phá kiến thức mới của HS

16

Riêng đối với môđun tổng kết chương, để đẩy mức độ tự học, tự bồi dưỡng của học sinh lên một mức cao hơn chúng tôi đã đề ra loại bài tập: cho học sinh tự đề xuất ra các đề bài tập áp dụng công thức có sẵn

1.3.3 Biên soạn nội dung dạy học theo tiếp cận môđun

1.3.3.1 Khái niệm tiếp cận môđun

Trong giáo dục, tiếp cận môđun gắn liền với tư tưởng công nghệ dạy học, nó

là cách thức hiện đại của việc cấu trúc hay tổ chức biên soạn nội dung dạy học sao cho chương trình đào tạo trở nên mềm dẻo hơn, dễ dàng thích hợp hơn với việc tổ chức học tập vừa đa dạng vừa luôn biến động

Ngày nay người ta cần thiết kế ra những hệ dạy học có khả năng cung cấp cho người học những cơ hội có thể học lên theo nhịp độ cá nhân, được cá thể hóa và phân hóa cao độ, vừa mềm dẻo, vừa đa dạng Những hệ dạy học này cho phép người học có thể từ bỏ nó, rồi đến lúc có điều kiện lại quay trở lại với nó, hoặc chuyển sang một hệ dạy học liên thông khác

Tiếp cận môđun ra đời chính là để đáp ứng nhu cầu cho hệ dạy học như thế

1.3.3.2 Các đặc trưng cơ bản của môđun dạy học

Môđun dạy học có 4 đặc trưng cơ bản sau: [22]

 Nó bao gồm 1 tập hợp những tình huống dạy học, được tổ chức xoay quanh một chủ đề trí dục được xác định tường minh

 Nó được định hướng bởi hệ thống mục tiêu dạy học được xác định cụ thể rõ ràng và có thể đo lường được

 Nó chứa đựng hệ thống những text điều khiển quá trình dạy học, nhằm đảm bảo thống nhất hoạt động dạy, họat động học và cả việc kiểm tra – đánh giá (liên hệ nghịch) để phân hóa con đường lĩnh hội tiếp theo

 Nó phải có khả năng thích nghi tốt với những hệ dạy học phân hóa - cá thể hóa, tức là chứa đựng nhiều con đường lĩnh hội, theo những cách thức khác nhau để chiếm lĩnh cùng một nội dung trí dục, đảm bảo cho người học tiến lên theo nhịp độ riêng, đi tới mục tiêu chung (có thể nhanh hoặc chậm và chỉ khi nào xong môđun

trước mới được phép học môđun tiếp theo)

17

1.3.4 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun

Nội dung chính của phương pháp dạy học này là nhờ các môđun mà HS được dẫn dắt từng bước để đạt tới mục tiêu dạy học Khi đó, nhờ nội dung dạy học được phân nhỏ ra từng phần, kết hợp với hệ thống mục tiêu chuyên biệt và hệ thống test, HS có thể tự học và tự kiểm tra mức độ nắm vững các kiến thức, kỹ năng và thái độ trong từng môđun Với cách học này, mỗi học sinh có thể tự học theo nhịp

độ riêng của mình [23]

Trong phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun thì GV chỉ giúp đỡ khi cần thiết, chẳng hạn như giải đáp các thắc mắc, sửa chữa những sai sót của HS, động viên các em học tập Kết thúc mỗi môđun, GV đánh giá kết quả học tập của HS: nếu đạt, HS chuyển sang môđun tiếp theo; nếu không đạt, HS thảo luận với GV về những khó khăn của mình và sẽ học lại phần nào đó của môđun với nhịp độ riêng

Hình 1.2 Phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun

Giới thiệu cách dùng môđun

HS nghiên cứu môđun thứ nhất

Không đạt

18

1.3.4.1 Ưu điểm của phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun

- Giúp học sinh học tập ở lớp và ở nhà có hiệu quả vì môđun là tài liệu tự học học sinh có thể mang theo mình để học tập bất cứ ở đâu và bất cứ lúc nào có điều kiện

- Tạo điều kiện cho học sinh học tập với nhịp độ cá nhân, luyện tập việc tự đánh giá kết quả học tập, học tập theo cách giải quyết vấn đề, do đó nâng cao được chất lượng dạy học thực tế

- Tránh được sự tuỳ tiện của giáo viên trong quá trình dạy học vì nội dung và phương pháp dạy học đều đã được văn bản hoá

- Cập nhật được những thông tin mới về khoa học và công nghệ do đó có điều kiện thuận lợi trong việc bổ sung nội dung mới và tài liệu dạy học (nhờ các môđun phụ đạo)

- Cho phép sử dụng đội ngũ cán bộ giảng dạy, theo dõi kèm cặp một cách tối

ưu tuỳ theo mức độ phức tạp của nhiệm vụ dạy học

- Đảm bảo tính thiết thực của nội dung dạy học

- Đảm bảo được tính vững chắc của tri thức, kỹ năng, kỹ xảo vì người học tự chiếm lĩnh nó, đồng thời hình thành và rèn luyện được thói quen tự học để họ tự đào tạo suốt đời

1.3.4.2 Nhược điểm của phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun

- Việc thiết kế hệ thống môđun dạy học và biên soạn tài liệu dạy học theo môđun khá công phu và tốn kém Cần khoảng 5 đến 7 giờ biên soạn môđun dạy học cho một giờ học

- Đòi hỏi học sinh phải có động cơ học tập tốt, có năng lực học tập nhất định (vì tự học đòi hỏi họ có trình độ và sự nỗ lực cao hơn các phương pháp học tập khác)

- Có thể nảy sinh tâm lý buồn chán do tính đơn điệu của việc tự học

- Không thích hợp với việc rèn luyện kỹ năng làm việc theo nhóm

19

- Dạy học những nội dung, kiến thức có liên quan nhiều đến nội dung đã được học ở lớp dưới, các kiến thức nâng cao cập nhật không nhiều và không quá khó

- Dạy học những nội dung có tính biến động cao, thường xuyên phải đổi mới

vì môđun có khả năng lắp ghép và tháo gỡ nên có nhiều thuận lợi trong việc thay đổi nội dung, chương trình dạy học

- Khắc phục những nhược điểm của hệ thống dạy học cũ như: đồng loạt, không phân hoá, không tiến triển theo nhịp độ cá nhân

- Đặc biệt rất phù hợp cho hình thức đào tạo giáo dục từ xa nếu kết hợp với hình thức biên soạn tài liệu dạng mở

1.4 Thực trạng tình hình tự học của học sinh THPT

Tiến hành điều tra 240 HS (120 HS lớp 10 và 120 HS lớp 11) trường THPT Hoa Lư A về tình hình tự học của HS (theo phiếu điều tra trong phần phụ lục 1) tôi

đã tổng hợp rút ra một số kết quả sau

1.4.1 Quan điểm học tập của học sinh ở các trường THPT

- 22/240 HS (9,16%) cho rằng tự mình nghiên cứu là chính

- 51/240 HS (21,25%) cho rằng chỉ cần học trên lớp là đủ

- 167/240 HS (69,59%) cho rằng cần dành thêm nhiều thời gian tự học có sự hướng dẫn của thầy cô

Từ các số liệu trên cho thấy phần lớn HS đều xác định được việc học trên lớp

là chưa đủ, nhưng tự mình nghiên cứu lại gặp rất nhiều khó khăn, đặc biệt là với những HS có học lực yếu và trung bình Kết quả điều tra cũng cho thấy việc tự học của các em là vô cùng cần thiết, kèm theo đó là sự chỉ dẫn, định hướng của GV

1.4.2 Thời gian và sử dụng thời gian tự học

Thời gian tự học:

- 158/240 HS (65,83%) đã sử dụng nhiều hơn 3 giờ tự học mỗi ngày;

- 69/240 HS (28,75%) đã sử dụng từ 2 đến 3 giờ mỗi ngày để tự học;

- 13/240 HS (5,42%) đã sử dụng ít hơn 2 giờ mỗi ngày để tự học

Sử dụng thời gian tự học:

- 146/240 HS (60,83%) dùng để đọc lại bài trên lớp;

- 63/240 HS (26,25%) dùng để chuẩn bị bài trên lớp theo hướng dẫn;

- 31/240 HS (12,92%) dùng để tìm mọi vấn đề có liên quan đến bài học

20

1.4.3 Khó khăn trong việc tự học

- 71/240 HS (29,58%) cho là chưa có tài liệu học tập, tài liệu tham khảo và phương pháp học tập hợp lý

- 124/240 HS (51,67%) cho là thiếu sự hướng dẫn cụ thể cho việc tự học

- 40/240 HS (16,67%) cho là chưa có sự giám sát, kiểm tra, đánh giá hiệu quả của việc tự học

Như vậy, từ các kết quả điều tra cho thấy việc tự học của HS ở THPT còn hạn chế do những khó khăn trong quá trình tự học Phần lớn HS đều thiếu sự định hướng trong việc tìm và lựa chọn tài liệu, thiếu phương pháp tự học hợp lý dẫn đến kết quả tự học chưa cao, đôi khi lại là nguyên nhân góp phần làm các em nản chí Bên cạnh đó nhiều GV cũng chưa khuyến khích năng lực tự học của HS nên dẫn đến việc tự học của các em còn nhiều hạn chế

1.4.4 Điều kiện cần và đủ cho việc tự học

Tổng hợp các kết quả điều tra cho thấy HS rất cần có sự hướng dẫn, giúp đỡ trong học tập (cụ thể ở đây là quá trình tự học): học cái gì? Học như thế nào? Làm thế nào để đạt được kiến thức mình muốn có trước khối lượng kiến thức rất lớn, nhiều nguồn thông tin?

Như vậy, có thể thấy ngoài điều kiện về thời gian (mà đa số học sinh đã đáp ứng được) thì điều kiện cần và đủ cho việc tự học ở đây chính là GV cần có tài liệu

và phương pháp phù hợp giúp cho HS cách thức để tự học, tự thu thập kiến thức một cách chủ động hơn

1.5 Thực trạng vấn đề nghiên cứu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học theo môđun ở môn Vật lý hiện nay

Tổ chức cho HS tự học bằng phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun

sẽ góp phần thực hiện được một trong những định hướng đổi mới phương pháp dạy học là bồi dưỡng cho người học phương pháp tự học, tự nghiên cứu Đi theo hướng nghiên cứu này trong lĩnh vực nghiên cứu về phương pháp dạy học Vật lý có thể kể đến công trình sau:

- Luận án Phó tiến sĩ khoa học Sư phạm – Tâm lý của NCS Phạm Văn Lâm (1995): “Nâng cao chất lượng thực tập Vật lý đại cương ở trường Đại học kĩ thuật bằng phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun”

21

Có thể thấy, các nghiên cứu theo hướng này ở môn Vật lý còn tương đối ít vì phần lớn giáo viên chưa chú ý đến việc tự học của học sinh, ít chú ý đến việc tự học tập ở nhà Từ điều đó dẫn đến hầu hết giáo viên vẫn chưa dạy HS phương pháp tự học Mặc dù một số GV đã có ý thức đổi mới phương pháp dạy học nhưng gần như chỉ dừng lại ở việc dạy vấn đáp nhiều hơn còn chủ yếu vẫn dựa trên nền tảng là phương pháp thuyết trình Ngoài ra các tài liệu tham khảo cho môn Vật lý nhiều nhưng lại tập trung vào hướng dẫn giải bài tập chứ chưa hướng dẫn hoạt động tự học cũng là một khó khăn không nhỏ ảnh hưởng đến quá trình dạy tự học cho các em

Một trong những thành tựu của khoa học và công nghệ hiện đại là kỹ thuật môđun được chuyển hóa vào quá trình dạy học Môđun dạy học ra đời cho phép người ta thiết kế được các hệ thống chương trình dạy học phong phú, đa dạng, có tính mềm dẻo và có khả năng thích ứng cao, đem lại bước phát triển nhảy vọt về chất lượng và hiệu quả đào tạo Đây là một công cụ hữu hiệu để HS tự học – cá thể hóa với nhịp độ riêng của từng người

2 Hiện nay, nền giáo dục nước ta đang tiến hành công cuộc đổi mới toàn diện

để đáp ứng những yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội thì những chủ trương cải cách giáo dục như: áp dụng công nghệ môđun hóa kiến thức, sử dụng những phương pháp sư phạm tích cực – chuyển trọng tâm dạy học về phía người học, hiện đại hóa nội dung và phương pháp trình bày SGK là những chủ trương có tính khoa học cao, phù hợp xu thế đào tạo của khu vực và thế giới

Có thể thấy phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun là một phương pháp rất tích cực để nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lý nói riêng và các môn học khác nói chung Đây cũng là một phần quan trọng của giải pháp cơ bản và lâu dài để nâng cao chất lượng đào tạo học sinh THPT khi chúng ta tiến hành đổi mới giáo dục đào tạo

23

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ TỔ CHỨC HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC THEO MÔĐUN CHƯƠNG “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ” VẬT LÝ 12 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12

2.1.1 Vị trí chương “Hạt nhân nguyên tử” trong chương trình Vật lý THPT

Chương “Hạt nhân nguyên tử” là chương thứ VII của SGK Vật lý 12 cơ bản,

và là chương thứ IX của SGK Vật lý 12 nâng cao Trong cả hai bộ sách chương

“Hạt nhân nguyên tử” đều đề cập đến các vấn đề sau :

1 Cấu tạo hạt nhân nguyên tử

2 Độ hụt khối, năng lượng liên kết

2.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12

Có tương tác

Không có tương tác (Phóng xạ)

Định nghĩa

Các định luật bảo toàn được áp dụng

Năng lượng trong phản ứng hạt nhân

Lực hạt nhân

Độ hụt khối, năng lượng liên kết

Đồng

vị

Phản ứng phân hạch

24

2.2 Xây dựng tài liệu và hướng dẫn học sinh tự học theo môđun chương

“Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12

2.2.1 Mục tiêu dạy học của chương

Kiến thức: HS nêu được:

- Cấu tạo hạt nhân nguyên tử, kí hiệu hạt nhân và đơn vị khối lượng nguyên tử

- Lực hạt nhân, đặc điểm của lực hạt nhân

- Độ hụt khối của hạt nhân và năng lượng liên kết hạt nhân

- Phản ứng hạt nhân là gì? Vận dụng được các định luật bảo toàn (số khối, điện tích, động lượng và năng lượng toàn phần) trong phản ứng hạt nhân

- Hiện tượng phóng xạ là gì? Thành phần và bản chất của tia phóng xạ Nội dung và hệ thức của định luật phóng xạ

- Phản ứng phân hạch là gì? Phản ứng phân hạch dây chuyền là gì? Nêu các điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra

- Phản ứng nhiệt hạch là gì? Nêu điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra

Ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tỏa ra?

Kĩ năng

- Xác định được tên nguyên tố bằng cách tính được số prôtôn và nơtron

- Vận dụng thành thạo công thức tính độ hụt khối và năng lượng liên kết

- Viết được phương trình phản ứng hạt nhân và tính được năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhân

- Vận dụng các định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhân để giải bài tập (đặc biệt là định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn năng lượng toàn phần)

- Vận dụng được định luật phóng xạ và khái niệm độ phóng xạ để giải các bài tập

Thái độ

Để HS có thể tự học có hiệu quả, GV cần rèn luyện cho HS:

- Có lòng đam mê nghiên cứu khoa học, có hứng thú trong việc tìm hiểu các hiện tượng Vật lý, và liên hệ giữa lý thuyết với thực tiễn

- Có thái độ trung thực, cẩn thận, kiên trì và chính xác trong việc học tập

2.2.2 Tài liệu hướng dẫn học sinh tự học theo môđun chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý lớp 12

Tài liệu này chúng tôi xây dựng theo cấu trúc thành 7 môđun Ở mỗi môđun, chúng tôi trình bày các vấn đề:

- Mục tiêu học sinh cần đạt được sau khi tự học

- Tài liệu chính học sinh cần đọc

- Hệ thống câu hỏi hướng dẫn học sinh tự học

- Bài tập học sinh tự kiểm tra kiến thức

- Câu trả lời và nội dung kiến thức chính cần ghi nhận (Thông tin phản hồi

của giáo viên)

- Bài tập kiểm tra đánh giá sau khi đã nghiên cứu thông tin phản hồi

- Bài tập áp dụng

Hệ thống các môđun

Môđun 1: Tính chất và cấu tạo hạt nhân nguyên tử

Môđun 2: Năng lượng của hạt nhân

Môđun 3: Phản ứng hạt nhân

Môđun 4: Phóng xạ

Môđun 5: Phản ứng phân hạch

Môđun 6: Phản ứng nhiệt hạch

Môđun 7: Tổng kết chương “Hạt nhân nguyên tử”

MÔĐUN 1: TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

A Mục tiêu học sinh cần đạt đƣợc sau khi tự học

Về kiến thức

- Nêu được cấu tạo của các hạt nhân

26

- Nêu được các đặc trưng cơ bản của prôtôn và nơtron

- Biết kí hiệu hạt nhân

- Định nghĩa được khái niệm đồng vị

- Nêu được những đặc tính của lực hạt nhân

Về kĩ năng

- Viết đúng kí hiệu hạt nhân nguyên tử

- Từ kí hiệu hạt nhân nguyên tử đọc được cấu tạo của nó

B Tài liệu chính học sinh cần đọc

- Vật lý 12 – Nxb Giáo dục – 2011 (trang 176 đến hết trang 177)

- Vật lý 12 nâng cao – Nxb giáo dục – 2011 (trang 262 đến trang 263)

- Tham khảo thêm vấn đề “Tính chất và cấu tạo hạt nhân nguyên tử” ở các nguồn tài liệu khác và ở các trang web liên quan (ví dụ: thuvienvatly.com; phys.hnue.edu.vn; vatliphothong.com; )

C Hệ thống câu hỏi hướng dẫn học sinh tự học

Học sinh đọc tài liệu ở các trang đã hướng dẫn và trả lời các câu hỏi sau:

Phiếu học tập (số 1)

1 Hạt nhân nguyên tử có cấu tạo và kích thước như thế nào?

2 Nêu cách kí hiệu hạt nhân?

3 Hãy nêu cấu tạo hạt nhân của các nguyên tử: 168O và 23892U?

4 Đồng vị là gì? Cho ví dụ

5 Thế nào là lực hạt nhân? Lực hạt nhân có các đặc điểm gì? Bán kính tác dụng của lực hạt nhân?

D Bài tập học sinh tự kiểm tra kiến thức

Sau khi học sinh đọc tài liệu và tự trả lời các câu hỏi ở trên, các em sẽ tự kiểm tra kiến thức của mình bằng hệ thống các câu hỏi sau:

Bài kiểm tra lần 1

Câu 1 Tìm kết luận Sai về cấu tạo hạt nhân

A Hạt nhân được cấu tạo từ các nuclôn

B Hạt nhân có số nuclôn bằng số khối A

C Có hai loại nuclôn: prôtôn mang điện dương và nơtrôn không mang điện

27

D Số prôtôn bằng số nơtrôn

Câu 2 Tìm phát biểu Sai về hạt nhân nguyên tử

A Hạt nhân của nguyên tố thứ Z trong bảng tuần hoàn có Z proton;

B Số nơtrôn bằng số khối A;

C Lớp vỏ electrôn của nguyên tố thứ Z có Z electrôn quay quanh hạt nhân;

D Số khối A bằng tổng Z prôtôn và N nơtrôn

Câu 3 So với hạt nhân 29

14Si, hạt nhân 40

20Ca có nhiều hơn

A 11 nơtrôn và 6 prôtôn B 6 nơtrôn và 5 prôtôn

C 5 nơtrôn và 6 prôtôn D 5 nơtrôn và 12 prôtôn

Câu 4 Tìm phát biểu sai về hạt nhân nguyên tử 2 3

A Nguyên tử gồm một hạt nhân ở giữa và các electron quay xung quanh

B Một hạt nhân nguyên tử luôn luôn có hai loại hạt là prôtôn và nơtrôn;

C Ở trạng thái bình thường nguyên tử trung hoà về điện;

D Cả A, B, C đều đúng

Câu 8 Chọn câu sai

A Prôtôn trong hạt nhân nguyện tử mang điện tích dương +e;

B Nơtrôn trong nguyên tử mang điện tích âm –e;

C Tổng số prôtôn và nơtrôn trong nguyên tử gọi là số khối;

D Cả A, B, C đều sai

Câu 10 Nơtrôn là hạt sơ cấp

A Không mang điện; B Mang điện tích âm;

C Mang điện tích dương; D Có tên gọi khác là hạt nơtrinô

E Câu trả lời và nội dung kiến thức chính cần ghi nhận (Thông tin phản hồi của giáo viên)

1 Hạt nhân nguyên tử có cấu

tạo và kích thước như thế nào?

I Cấu tạo hạt nhân

1 Cấu tạo hạt nhân

- Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các hạt rất nhỏ gọi là các nuclôn

- Nuclôn gồm có hai loại: prôtôn và nơtron

 Prôtôn: kí hiệu p, mang điện tích nguyên tố dương +e, có khối lượng

- Số nơtron (n) trong hạt nhân bằng N

- Số nuclôn: Z + N = A; A gọi là số khối

 Kích thước hạt nhân: Coi như hình cầu có bán kính R , A3m

1 15102

1 

(A: số khối )

29

2 Nêu cách kí hiệu hạt nhân?

3 Hãy nêu cấu tạo hạt nhân của

Z hoặc AXhoặc XA

Trong đó: X: kí hiệu nguyên tố hóa học; A:

3 Đồng vị

- là những nguyên tố có cùng số Z, khác số A, nghĩa là cùng số prôtôn, khác số nơtron

VD: Hiđrô có 3 đồng vị; Hiđrô thường

- Đặc điểm của lực hạt nhân:

 Không phải là lực tĩnh điện, nó không phụ thuộc vào điện tích của nuclôn

 Có cường độ rất lớn (còn gọi là lực tương tác mạnh) so với lực điện từ và lực hấp dẫn

 Có bán kính tác dụng vào cỡ kích thước hạt nhân, khoảng 10-15m (ngoài phạm

vi kích thước hạt nhân thì lực hạt nhân giảm nhanh xuống không)

A 7 notron và 9 proton; B 11 notron và 16 proton;

C 9 notron và 7 proton; D 16 notron và 11 proton

Câu 2 Hạt nhân 21084Pogồm:

A 84 protôn và 126 nơtrôn; B 84 protôn và 210 nơtrôn;

C 84 nơtrôn và 126 protôn ; D 84 nơtrôn và 210 protôn

Câu 3 Biết số Avôgađrô NA = 6,02.1023 hạt/mol và khối lượng của hạt nhân bằng

số khối của nó Số prôtôn (prôton) có trong 0,27 gam 1327Al là

Câu 5 Hạt prôtôn và hạt nơtron trong hạt nhân

A Không tương tác nhau; B Hút nhau;

Câu 6 Nguyên tử hiđrô (11H ) có các đồng vị

31

Câu 8 Tìm câu đúng trong số các câu dưới đây

A Hạt nhân nguyên tử nào cũng gồm các prôtôn và nơtron, số prôtôn luôn luôn bằng số nơtron và bằng số êlectron;

B Hạt nhân nguyên tử có đường kính vào cỡ phần nghìn lần đường kính của nguyên tử

C Hạt nhân nguyên tử có điện tích bằng tổng điện tích của các prôtôn trong nguyên tử;

D Hạt nhân nguyên tử có khối lượng bằng tổng khối lượng của tất cả các nuclôn và các êlectron trong nguyên tử

Câu 9 Tìm số nguyên tử N0 có trong m0 = 200g chất Iôt phóng xạ 13153I (Biết số Avôgađrô là 6,02.1023

MÔĐUN 2: NĂNG LƢỢNG CỦA HẠT NHÂN

A Mục tiêu học sinh cần đạt đƣợc sau khi tự học

Về kiến thức

- Viết được hệ thức Anh – xtanh

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của độ hụt khối của hạt nhân

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của năng lượng liên kết, năng lượng liên kết riêng của hạt nhân

- Vật lý 12 nâng cao – Nxb Giáo dục – 2011 (trang 257,258, 264, 265)

- Tham khảo thêm vấn đề “Năng lượng của hạt nhân” ở các nguồn tài liệu khác và ở các trang web liên quan (ví dụ: thuvienvatly.com; phys.hnue.edu.vn; vatliphothong.com; )

C Hệ thống câu hỏi hướng dẫn học sinh tự học

Học sinh đọc tài liệu ở các trang đã hướng dẫn và trả lời các câu hỏi sau:

Phiếu học tập (số 1)

1 Nêu hệ thức Anh – xtanh về khối lượng và năng lượng? Viết hệ thức đó

trong trường hợp vật chuyển động với vận tốc v?

2 Độ hụt khối của hạt nhân là gì?

3 Năng lượng liên kết của hạt nhân là gì?

4 Thế nào là năng lượng liên kết riêng?

5 Thế nào là đơn vị khối lượng nguyên tử?

6 Có mấy cách dùng đơn vị khối lượng cho hạt nhân nguyên tử? Nêu cách chuyển đổi giữa các đơn vị đo

D Bài tập học sinh tự kiểm tra kiến thức

Sau khi học sinh đọc tài liệu và tự trả lời các câu hỏi ở trên, các em sẽ tự kiểm tra kiến thức của mình bằng hệ thống các câu hỏi sau:

Bài kiểm tra lần 1 Câu 1 Tìm phát biểu sai về độ hụt khối và năng lượng liên kết của hạt nhân

A Giả sử Z prôtôn và N nơtrôn lúc đầu chưa liên kết với nhau và đứng yên Tổng khối lượng của chúng là mo = Zmp + Nmn

B Khi hạt nhân đã hình thành có khối lượng m nhỏ hơn m0, ta có độ hụt khối của hạt nhân này : m = m0 – m

C Năng lượng liên kết lớn D B, C đúng

Câu 3 Độ hụt khối của hạt nhân Hêli 24Helà 0,03038u Cho 1u=931,5MeV/c2 Hỏi năng lượng liên kết riêng của hạt nhân Hêli là bao nhiêu?

Câu 4 Đơn vị khối lượng nguyên tử được xác định bằng:

A Khối lượng của một nguyên tử hydro;

B 1/12 khối lượng của một nguyên tử cacbon 126C;

C Khối lượng của một nguyên tử cacbon;

D Khối lượng của một prôtôn

Câu 5 Một vật có khối lượng m thì có năng lượng nghỉ:

D của một cặp prôtôn-nơtrôn (nơtron)

Câu 7 Đơn vị đo khối lượng trong Vật lý hạt nhân:

34

Câu 8 Biết khối lượng của prôtôn; nơtron; hạt nhân 16

8 O lần lượt là 1,0073 u; 1,0087 u; 15,9904 u và 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng liên kết của hạt nhân 16

8 Oxấp xỉ bằng

A 2,4MeV ; B 2,0136 u C 2,23MeV D 2,016MeV

Câu 10 Xác định năng lượng toàn phần của một vật đứng yên có khối lượng nghỉ

1 Nêu hệ thức Anh – xtanh về

khối lượng và năng lượng? Viết hệ

thức đó trong trường hợp vật chuyển

1

c v

m m





2 2

2 0 2

1

c v

c m mc

yên (khối lượng nghỉ)

m: khối lượng của vật khi ở trạng thái chuyển động với vận tốc v (khối lượng động)

 E0 = m0.c2 : được gọi là năng lượng nghỉ và hiệu:

E - E0 = (m-m0)c2 : động năng của vật

2 Độ hụt khối

- Khối lượng m của hạt nhân AZXbao giờ cũng nhỏ hơn tổng khối lượng các nuclôn tạo thành hạt nhân đó Độ hụt khối

Wlk gọi là năng lượng liên kết hạt nhân

- Mức độ bền vững của một hạt nhân không những phụ thuộc vào năng lượng liên kết mà còn phụ thuộc vào số nuclôn của hạt nhân Năng lượng liên kết tính cho 1 nuclôn là

nhất vào cỡ 8,8MeV/nuclôn, là những hạt