Vận dụng hợp lí quan điểm tích hợp trong giáo dục và dạy học sẽ giúp phát triển các năng lực giải quyết những vấn đề phức tạp và làm cho việc học tập trở nên có ý nghĩa hơn với học sinh
Trang 1PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHĨA ĐÀN
TRƯỜNG THCS THỊ TRẤN NGHĨA ĐÀN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: TÍCH HỢP LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC BÀI “GƯƠNG CẦU LÕM” - VẬT LÍ ( Lĩnh vực: Vật lí)
Nhóm tác giả: 1 Ngô Thị Thúy SĐT: 01665 767 789 2 Nguyễn Giang Nam SĐT: 01665803737 Thực hiện: Năm học 2014 - 2015 Số điện thoại cơ quan: 0383816384
Trang 2TÍCH HỢP LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC BÀI “GƯƠNG CẦU LÕM”
VẬT LÍ 7
I ĐẶT VẤN ĐỀ
Tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục đã trở thành xu thế trong việc xác định nội dung dạy học ở nhà trường phổ thông và trong xây dựng chương trình môn học ở nhiều nước trên thế giới Dạy học tích hợp được xây dựng trên cơ
sở những quan điểm tích cực về quá trình học tập và quá trình dạy học Vận dụng hợp lí quan điểm tích hợp trong giáo dục và dạy học sẽ giúp phát triển các năng lực giải quyết những vấn đề phức tạp và làm cho việc học tập trở nên có ý nghĩa hơn với học sinh so với việc các môn học, các mặt giáo dục được thực hiện riêng rẽ Tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục nhằm nâng cao năng lực của người học, giúp đào tạo ra những con người có đầy đủ phẩm chất và năng lực để giải quyết các vấn đề của cuộc sống hiện đại Tích hợp là tư tưởng, là nguyên tắc
và là quan điểm hiện đại trong giáo dục Đối với nền giáo dục Việt Nam hiện nay việc hiểu đúng và vận dụng phù hợp quá trình tích hợp có thể đem lại những hiệu quả cụ thể đối với từng phân môn trong nhà trường phổ thông
Dạy học tích hợp liên môn là dạy cho học sinh biết tổng hợp kiến thức, kĩ năng
ở nhiều môn học để giải quyết các nhiệm vụ học tập và hình thành năng lực giải quyết các tình huống thực tiễn Khi giải quyết một vấn đề trong thực tiễn, bao gồm
cả tự nhiên và xã hội, đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức tổng hợp, liên quan đến nhiều môn học, như: tích hợp giáo dục đạo đức, lối sống; giáo dục pháp luật; giáo dục chủ quyền quốc gia về biên giới, biển, đảo; giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi trường, an toàn giao thông
Trong số các môn học ở trường THCS thì môn Vật lí là một trong những môn học thực nghiệm, nó cung cấp cho học sinh rất nhiều các kiến thức cơ bản về thế giới tự nhiên và về môi trường xung quanh Là những giáo viên dạy bộ môn vật lí, chúng tôi luôn trăn trở về vấn đề làm thế nào vừa dạy học sinh nắm bắt những kiến thức cơ bản của bộ môn, vừa lồng ghép những đơn vị kiến thức về các môn khác cho học sinh
Trên cơ sở tìm tòi những tư liệu về bảo vệ môi trường, thu thập thông tin qua báo đài và internet, đặt biệt là nắm bắt về phương pháp dạy học tích hợp nằm trong
lộ trình đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá ở các trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của học sinh trên tinh thần Nghị quyết 29 - NQ/TƯ về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, trong đó tăng cường năng lực dạy học theo hướng “tích hợp liên môn” là một trong những vấn
đề cần ưu tiên Chúng tôi quyết định viết sáng kiến “Tích hợp liên môn trong dạy học bài “GƯƠNG CẦU LÕM” – Vật lí 7” để chia sẻ với các đồng nghiệp tham khảo
Trang 31 Cơ sở lí luận
từ các môn học trong các lĩnh vực học tập khác nhau thành một môn tổng hợp mới hoặc lồng ghép các nội dung cần thiết vào những nội dung vốn có của môn học Như vậy thông qua dạy học tích hợp liên môn thì những kiến thức, kỹ năng học được ở môn này có thể sử dụng như những công cụ để nghiên cứu, học tập các môn học khác Chẳng hạn sử dụng Toán học như những công cụ đắc lực để giải các bài tập Vật lí, hay Tin học được sử dụng như một công cụ để mô phỏng các thí nghiệm ảo…
* Mục tiêu của dạy học tích hợp liên môn:
- Làm cho quá trình học tập có ý nghĩa hơn: Hình thành ở học sinh những năng lực
- Giúp học sinh xác lập mối quan hệ giữa các khái niệm đã học
* Đặc điểm của dạy học tích hợp liên môn:
- Lấy học sinh làm trung tâm
- Định hướng, phân hóa năng lực học sinh
- Dạy và học các năng lực thực tiễn
Dạy học tích hợp liên môn giúp học sinh trở thành người học tích cực, người
công dân có năng lực giải quyết tốt các tình huống có vấn đề mang tính tích hợp trong thực tiễn cuộc sống
2 Thực trạng
a Thuận lợi
Dạy học tích hợp liên môn trong dạy học Vật lí là người học có thể sử dụng kiến thức, kỹ năng của nhiều môn học khác nhau để giải quyết các vấn đề đặt ra trong quá trình học tập bộ môn Quan điểm dạy học này hiện nay cần được áp dụng
ở nhiều cấp học Thực hiện dạy học tích hợp liên môn sẽ mang lại nhiều lợi ích trong việc hình thành và phát triển năng lực hành động, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Vật lí là môn khoa học ứng dụng, thực nghiệm; là môn khoa học của các hiện tượng tự nhiên, kiến thức của môn Vật lí gắn liền với các yếu tố tự nhiên,
xã hội… Trong dạy học môn Vật lí có thể tích hợp giáo dục với nội dung như: giáo dục ý thức bảo vệ môi trường, tiết kiệm nguồn năng lượng hiện có ngày càng cạn kiệt, giáo dục kỹ năng sống… đặc biệt là những vấn đề mang tính thời sự như: sự biến đổi khí hậu toàn cầu, sự ô nhiễm môi trường, sự cạn kiệt tài nguyên, hậu quả
Trang 4của nó với việc giải quyết các vấn đề phúc lợi xã hội, vấn đề y tế và chăm sóc sức khỏe…
Trong chương trình môn Vật lí ở trường THCS, học sinh có thể sử dụng kiến thức ở nhiều môn học “liên quan” để giải quyết một số vấn đề như: tích hợp kiến thức môn Toán để hình thành kỹ năng tính toán, xử lý số liệu; môn Lịch sử giúp học sinh hiểu biết về các nhà Vật lí lỗi lạc, quá trình phát triển công nghệ kĩ thuật; môn Địa lí để hiểu các vấn đề về địa hình, khí hậu giúp học sinh dễ dàng biết được điều kiện thích hợp để thực hiện các dự án mang tính thực tế; môn Văn học để đọc
- hiểu văn bản một cách chính xác và viết cho đúng ngữ pháp; môn Tin học để mô hình hóa các quá trình biến đổi Vật lí, các thí nghiệm; môn Giáo dục công dân giúp các em rèn luyện tính trung thực, ý thức bảo vệ môi trường, tiết kiệm tài nguyên…
b Khó khăn
sư phạm đơn môn, chưa được trang bị về cơ sở lý luận dạy học tích hợp liên môn một cách chính thống, khoa học nên khi thực hiện thì phần lớn là do giáo viên tự mày mò, tự tìm hiểu nên không tránh khỏi việc hiểu chưa đúng, chưa đầy đủ về mục đích, ý nghĩa cũng như cách thức tổ chức dạy học tích hợp liên môn
lí do khác nhau mà phần lớn các em học vẫn theo xu hướng học thụ động; các em không tích cực, không chủ động cho việc chuẩn bị, tìm hiểu, khai thác kiến thức môn học trong các giờ học; các em vẫn đang theo xu hướng học lệch nên không tích cực hợp tác cho việc chuẩn bị các giờ học tích hợp liên môn hoặc không thể sử dụng kiến thức của các môn “liên quan” như một công cụ để khai thác kiến thức
mới ở môn Vật lí
3 Biện pháp thực hiện
Để giảng dạy đạt hiệu quả trước hết giáo viên phải nắm chắc chắn chuẩn kiến thức, kỹ năng của bài “Gương cầu lõm”, kết hợp tìm tư liệu có liên quan (tranh, ảnh, thí nghiệm mô phỏng, đoạn phim…) đến kiến thức cần tích hợp của bài học qua báo đài, internet… Xác định được mục tiêu khi lồng ghép các kiến thức đó, những đơn vị kiến thức đó phải dễ hiểu, và sự vật hiện tượng mà giáo viên giới thiệu phải nằm trong tầm hiểu biết của học sinh, tránh trường hợp nó trở thành kiến thức trừu tượng, khó hình dung, rất dễ gây sự nhàm chán cho học sinh Bằng phương pháp giảng dạy đưa những kiến thức tích hợp đơn giản, cụ thể gắn liền với cuộc sống, với địa phương, kết hợp nhắc nhở của giáo viên sẽ là một trong những yếu tố góp phần cho sự thành công cho tiết dạy có tích hợp liên môn
Thường xuyên trao đổi chuyên môn ở trong tổ nhóm và các bộ môn “liên quan” để xác định: mục tiêu dạy học, mục đích và mức độ tích hợp liên môn, phương tiện dạy học, cách thức tổ chức các hoạt động dạy học
Xây dựng quy trình và tổ chức các hoạt động dạy học cho phù hợp với đối
Trang 5được mục tiêu dạy học, được thể hiện cụ thể ở các hoạt động của học sinh, hoạt động của giáo viên và thời gian tổ chức cho từng hoạt động (Thiết kế giáo án)
Tổ chức dạy học tích hợp liên môn và rút kinh nghiệm
Nghiên cứu các thông tin trên Internet Ví dụ như:
- Năng lượng Mặt trời (quang năng)
Năng lượng mặt trời thu được trên Trái Đất là năng lượng của dòng bức xạ điện từ photon xuất phát từ Mặt Trời đến Trái Đất Trái Đất nhận được dòng năng lượng này cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng
5 tỷ năm nữa
Ở Việt Nam đã và đang nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời: Thiết bị đun nóng, các trạm phát điện mặt trời công suất nhỏ Tháng 12/2007, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt “Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia của Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050” Ngoài việc phấn đấu cung cấp đủ năng lượng cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, chương trình đề ra mục tiêu phấn đấu tăng
tỷ lệ các nguồn năng lượng mới và tái tạo trong tổng năng lượng thương mại sơ cấp Theo Phó thủ tướng Hoàng Trung Hải, việc phát triển nguồn năng lượng mới, trong đó có điện mặt trời khi năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt là mục tiêu quan trọng “Phấn đấu đến năm 2010, tỷ lệ các nguồn năng lượng mới và tái tạo chiếm khoảng 3% tổng năng lượng thương mại sơ cấp; đến 2050 là 11% Việc phát triển điện mặt trời ở Việt Nam sẽ góp phần hoàn thành mục tiêu sử dụng năng lượng tái tạo chương trình điện khí hóa nông thôn của Chính phủ"
Hiện nay ở tỉnh Long An đã xây dựng xong nhà máy sản xuất pin mặt trời và chính thức hoạt động vào tháng 4/2013
- Bếp năng lượng Mặt Trời: Đem lại nhiều lợi ích về môi sinh, kinh tế và sức
khỏe như sau:
+ Dùng ánh nắng đun nấu thay củi, trấu, than, dầu lửa, hơi đốt, giúp giữ được ôxy và tránh thải ra thêm điôxít cacbon vào khí quyển Bếp điện đôi khi cũng dùng điện sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện đốt than đá hoặc dầu hỏa, do đó vẫn góp phần làm ô nhiễm khí quyển và làm quả đất nóng thêm
+ Nếu loại bếp này thay được đa số bếp củi, thì chặn được phần nào nạn phá rừng, và tiến trình sa mạc hóa ở nhiều vùng đất
+ Ánh nắng là nguồn sức nóng miễn phí Có bếp năng lượng mặt trời trong nhà thì nhẹ được khoản chi tiêu dành để mua nhiên liệu, để trả tiền điện, hoặc thời gian
đi kiếm củi hàng ngày
+ Bếp năng lượng mặt trời không thải ra khói, nên đỡ cay mắt và hại phổi Tổ
chức Y tế Thế giới cho biết đun bếp bằng củi cho hai bữa ăn hàng ngày gây thiệt hại cho phổi tương đương như hút hai gói thuốc lá
Trang 6- Tấm gương mặt trời có thể làm chảy thép
Tấm gương parabol kích cỡ 3,6 x 3,6 mét được làm từ khung kim loại chế sẵn gắn thêm các gương lõm giúp hội tụ ánh sáng vào một điểm duy nhất Cả gương và khung đều có giá thành rẻ và lại sẵn có, được xem là một lợi thế lớn của thiết kế này
Các tính toán cho thấy thiết bị thu năng lượng mặt trời này có thể sinh nhiệt cao đến 1300 độ C, đủ nóng để làm chảy kim loại
- Gemasolar- Nhà máy điện mặt trời sản xuất điện cả đêm
Nhà máy năng lượng điện mặt trời hoạt động vào ban đêm đầu tiên trên thế giới
đã chính thức đi vào vận hành năm 2011
Trông giống một tác phẩm nghệ thuật khổng lồ, mô hình đối xứng hình tròn với rất nhiều tấm gương này thực chất là nhà máy điện mặt trời đầu tiên có khả năng sản xuất điện suốt đêm
Nhà máy điện Gemasolar ở miền Nam Tây Ban Nha có tới 2.650 tấm thu năng lượng mặt trời nằm trên diện tích 185 ha Những tấm gương cầu lõm, còn gọi là kính định nhật, tập trung năng lượng bức xạ mặt trời vào một máy thu khổng lồ nằm ở trung tâm.Mức nhiệt độ lên tới 9000C được dùng để làm nóng các thùng muối nấu chảy, tạo ra hơi nước để chạy các tuabin của nhà máy trị giá 428 triệu USD
Không giống những nhà máy điện mặt trời khác, nhiệt độ được dự trữ trong những thùng này có thể được giải phóng trong suốt 15 tiếng, nên nhà máy vẫn hoạt động bình thường vào ban đêm
máy hoạt động hầu như cả đêm lẫn ngày, đảm bảo cung cấp điện trong suốt 270 ngày trong năm, nhiều hơn những nguồn năng lượng tái tạo khác 3 lần
Để cụ thể vấn đề trên, chúng tôi đã xây dựng giáo án tích hợp liên môn trong bài “Gương cầu lõm” môn vật lí 7 – THCS
- Địa chỉ tích hợp: Gương cầu lõm có tác dụng biến một chùm tia sáng song song
thành một chùm tia phản xạ hội tụ vào một điểm và ngược lại, biến đổi một chùm tia tới phân kì thích hợp thành một chùm tia phản xạ song song
- Phương pháp tích hợp: Làm thí nghiệm ảo (H8.2 – Sgk Vật lí 7), kết hợp sử
dụng hình ảnh về lợi ích của việc dùng gương cầu lõm trong đời sống và trong kĩ thuật
Trang 7TIẾT 8 - BÀI 8: GƯƠNG CẦU LÕM
- Nhận biết được ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm và nêu được những tính
chất của ảnh tạo bởi gương cầu lõm
- Nêu được ứng dụng chính của gương cầu lõm là có thể biến đổi một chùm tia tới song song thành chùm tia phản xạ tập trung vào một điểm, hoặc có thể biến đổi chùm tia tới phân kì thành một chùm tia phản xạ song song
* Môn Địa lí
- Trình bày được đặc điểm tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên của từng vùng địa lí
- Nêu được mối quan hệ giữa nguồn cấp nước và chế độ nước sông
- Mạng lưới sông ngòi, hướng chảy, chế độ nước ở địa hình Việt Nam
+ Lớp 6: Bài 23 Sông và hồ
+ Lớp 7: Chương 1: Các môi trường địa lí
Chương 3: Môi trường hoang mạc
* Môn Lịch sử
Học sinh biết được câu chuyện về nhà bác học Archimet với công trình sáng tạo
về gương cầu lõm để đánh thắng quân La Mã muốn xâm chiếm thành Syracuse - quê hương ông
* Môn Công nghệ
Nêu được vai trò của rừng và bảo vệ rừng
+ Lớp 7: Phần 2: Lâm nghiệp
* Môn Giáo dục công dân
Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên Biết sử dụng các nguồn năng lượng thay thế để tiết kiệm năng lượng hóa thạch
+ Lớp 7: Bài 14- Bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên
2 Kĩ năng
* Môn Vật lý
- Biết cách bố trí thí nghiệm để quan sát ảnh ảo của một vật tạo bởi gương cầu lõm
và quan sát được tia sáng phản xạ qua gương cầu lõm
Trang 8* Môn Địa lí
+ Lớp 6: Bài 23 Sông và hồ
+ Lớp 7: Chương 1: Các môi trường địa lí
Chương 3: Môi trường hoang mạc
* Môn Công nghệ
+ Lớp 7: Phần 2: Lâm nghiệp
* Môn Giáo dục công dân
+ Lớp 7: Bài 14- Bảo vệ môi trường
3 Thái độ
- Thái độ nghiêm túc, hợp tác khi làm thí nghiệm và yêu thích môn học
- Có ý thức bảo vệ môi trường và thiên nhiên Biết sử dụng các nguồn năng lượng hợp lí, hiệu quả
B CHUẨN BỊ
* GV:
- Chuẩn bị đồ dùng học tập cho 4 nhóm: 4 gương cầu lõm, 4 gương phẳng, 4 màn chắn và 8 viên pin bằng nhau về kích thước Một gương cầu lồi cho giáo viên
- Thông tin tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường
- Thông tin tích hợp giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả
- Hình ảnh về nhà bác học Archimet và một số công trình sáng tạo của ông
- Thông tin, hình ảnh về các ứng dụng của gương cầu lõm trong việc bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên
- Trang thiết bị/Đồ dùng dạy học liên quan đến CNTT: Máy chiếu projecter
* HS: Kiến thức về sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả góp phần bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên
C TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
I Tổ chức: Ổn định lớp- Kiểm tra sĩ số
II Kiểm tra bài cũ
HS1: Nêu tính chất của ảnh tạo bởi gương cầu lồi?
HS2: So sánh tính chất của ảnh tạo bởi gương cầu lồi với tính chất của ảnh tạo bởi gương phẳng?
III Bài mới
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Trang 9Hoạt động 1: Tổ chức tỡnh huống học tập
- GV chiếu cỏc hỡnh ảnh giới thiệu về nhà
Vật lớ Archimet và một số cụng trỡnh sỏng
tạo của ụng
„„Năm 212 trước Cụng nguyờn, đoàn thuyền
La Mó đang võy thành Syracuse (Hy Lạp),
bỗng trờn mặt thành xuất hiện vụ số tấm
gương phản chiếu ỏnh nắng mặt trời, khiến
đoàn thuyền bốc chỏy Nhà bỏc học Hy Lạp
Archimet đó dựng loại gương gỡ để thiờu
chỏy kẻ địch.’’
- HS quan sỏt màn hỡnh
Nhà bỏc học Ac-si-met: “Hóy cho tụi một điểm tựa,tụi
sẽ nõng bổng trỏi đất lờn”.
Cánh tay sắt nhấc bổng thuyền giặc bằng hệ thống
ròng rọc.
Máy ném đá sử dụng nguyên lí đòn bẩy.
Dựng gương đốt chỏy thuyền giặc.
Trang 10- HS nhận xét gương mà Archimet dùng để
đốt cháy thuyền giặc là gương gì ?
- GV: Bài học hôm nay sẽ giúp các em trả
lời được câu hỏi trên Chúng ta cùng tìm
hiểu
Hoạt động 2 : Nghiên cứu ảnh của một vật
tạo bởi gương cầu lõm
- Yêu cầu HS nhận dụng cụ và tiến hành thí
nghiệm H8.1 theo nhóm và nhận xét ảnh
quan sát được
- Yêu cầu HS đưa ra phương án thí nghiệm
để so sánh ảnh của một vật tạo bởi gương
cầu lõm với ảnh của vật đó tạo bởi gương
phẳng
- Khi một vật đặt gần sát gương cầu lõm thì
ảnh của nó có tính chất gì ?
Hoạt động 3 : Nghiên cứu sự phản xạ ánh
sáng trên gương cầu lõm
- GV hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo
trên màn hình với trường hợp: Chùm tia tới
- Ghi đầu bài
I Ảnh tạo bởi gương cầu lõm
- HS nêu được tính chất của ảnh
(C1)?
- HS tự bố trí thí nghiệm để so sánh độ lớn của ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm với độ lớn của vật (C2)
Kết luận :
- Ảnh của một vật đặt gần sát gương cầu lõm có tính chất:
+ Là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn
+ Ảnh lớn hơn vật
- Khi vật đặt ở xa gương thì ảnh của vật là ảnh thật, ngược chiều
với vật
II Sự phản xạ ánh sáng trên gương cầu lõm
- HS quan sát và trả lời câu C3
Kết luận:
Chiếu một chùm tia tới song song lên một gương cầu lõm, ta thu được một chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm ở trước gương
Trang 11- Hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo, giới
thiệu thiết bị hứng ánh sáng mặt trời để làm
nóng vật Yêu cầu HS giải thích
Điểm hội tụ ánh sáng
Tích hợp giáo dục s dụng năng lượng
ti t kiệm và bảo vệ m i trư ng :
+ Mặt Trời là một nguồn năng lượng sạch
và nhiều vô tận Sử dụng năng lượng Mặt
Trời là một yêu cầu cấp thiết nhằm giảm
thiểu việc sử dụng năng lượng hóa thạch
như dầu mỏ, than đá, khí đốt Như thế tiết
kiệm được nguồn tài nguyên đang dần cạn
kiệt, bên cạnh đó làm giảm lượng lớn khí
nhà kính thải ra môi trường và bảo vệ môi
trường
+ Một cách sử dụng năng lượng Mặt Trời
đó là: Sử dụng gương cầu lõm có kích thước
lớn tập trung ánh sáng Mặt Trời vào một
điểm để đun nấu, nung chảy kim loại, sản
xuất điện mặt trời
- GV hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo
trên màn hình với trường hợp: Chùm tia tới
- HS quan sát và trả lời các câu C5
Kết luận: