Dùng phương pháp dạy học tích hợp để giải thích định tính một số hiện tượng điện và từ trong chương trình vật lí lớp 11 ban cơ bản

Việc học môn Vật lí không chỉ dừng lại ở sự tìmcách vận dụng các công thức Vật lí để giải cho xong các phương trình và đi đếnnhững đáp số,mà còn giải thích được các hiện tượng Vật lí đan

PHẦN I MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Vật lí học không phải chỉ là các phương trình và con số Vật lí học là nhữngđiều đang xảy ra trong thế giới xung quanh ta Nó nói về các hiện tượng cơ, điện,quang xảy ra trong cuộc sống Việc học môn Vật lí không chỉ dừng lại ở sự tìmcách vận dụng các công thức Vật lí để giải cho xong các phương trình và đi đếnnhững đáp số,mà còn giải thích được các hiện tượng Vật lí đang xảy ra trong thiênnhiên quanh ta, trong các đối tượng của nền văn minh mà ta đang sử dụng

Mặt khác, thực tế việc giảng dạy Vật lí hiện nay, chủ yếu dành nhiều thờigian dạy học sinh nhận diện các kiểu, loại bài toán khác nhau và cách vận dụng cáccông thức Vật lí cho từng kiểu, loại toán đó, mà ít chú trọng giúp học sinh giảithích các hiện tượng Vật lí xảy ra trong tự nhiên, gần gũi với cuộc sống của chúng

ta Nếu có giải thích thì chỉ là những hiện tượng có sẵn trong sách giáo khoa (SGK)chứ giáo viên ít sử dụng phương pháp dạy học tích hợp (DHTH) dưới hình thứclồng ghép trong bộ môn Vật lí nói chung và trong các phần liên quan đến hiệntượng Điên và Từ trong chương trình lớp 11 ban cơ bản nói riêng

Xuất phát từ ý nghĩa và thực tế đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài “Dùng phương pháp dạy học tích hợp để giải thích định tính một số hiện tượng Điện và

Từ trong chương trình Vật lí lớp 11 ban cơ bản”, nhằm giúp học sinh (HS) yêu

thích và hiểu rõ hơn bản chất Vật lý của các hiện tượng Điện và Từ

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.

Giải thích định tính được một số hiện tượng Điện và Từ bằng phương pháp

DHTH dưới hình thức lồng ghép, nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật

lí ở trường THPT

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.

3.1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài.

Phương pháp DHTH dưới hình thức lồng ghép trong dạy học Vật lí.

4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.

- Nghiên cứu, tìm hiểu về phương pháp DHTH và hình thức lồng ghép

- Tìm hiểu một số hiện tượng Điện và Từ có liên quan đến các tiết học trongchương trình Vật lí 11 ban cơ bản

- Thực nghiệm sư phạm các phương án dạy học đã thiết kế

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến phương pháp DHTH và hình thức lồngghép

- Nghiên cứu về các hiện tượng Điện và Từ trong chương trinh sách giáokhoa và các tài liệu tham khảo

5.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.

- Xây dựng các hiện tượng Điện và Từ vào các tiết dạy cụ thể trong chương

Chương 2 Xây dựng và giải thích một số hiện tượng Điện và Từ bằng

phương pháp tích hợp lồng ghép trong chương trình Vật lí lớp 11 ban cơ bản

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm.

PHẦN II KẾT LUẬN

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH HỢP VÀ HÌNH THỨC LỒNG GHÉP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ.

1.1 Khái niệm về dạy học tích hợp.

Quá trình DHTH được hiểu là một quá trình dạy học trong đó toàn thể các

hoạt động học tập góp phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng, có dựtính trước những diều cần thiết cho học sinh, nhằm phuc vụ cho các quá trình họctập tương lai,hoặc nhằm hòa nhập học sinh vào cuộc sôngs lao động (XavierRoegiers(1996)) Mục tiêu cơ bản của tư tưởng sư phạm tích hợp là nâng cao chấtlượng giáo dục học sinh phù hợp với mục tiêu giáo dục của nhà trường

DHTH hướng tới việc tổ chức các hoạt động học tập, trong đó học sinh họccách sử dụng phối hợp những kiến thức, những kĩ năng trong các tình huống gầnvới cuộc sống và có ý nghĩa Cụ thể là cần kết hợp một cách hữu cơ có hệ thốngcác kiến thức (khái niệm) thuộc các môn học khác nhau thành một nội dung thốngnhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn được đề cập trong cácmôn học đó

DHTH hướng tới thiết lập mối quan hệ giữa các khái niệm khác nhau củacùng một môn học cũng như của các môn học khác nhau, hướng tới đào tạo họcsinh có năng lực đáp ứng được thách thức lớn của xã hội ngày nay là có được khảnăng huy động có hiệu quả những kiến thức và năng lực của mình để giải quyếtmột cách hữu ích một tình huống xuất hiện, hoặc có thể đối mặt với một khó khăn

bất ngờ, một tình huống chưa từng gặp Tư tưởng sư phạm đó gắn liền với việcphát triển năng lực giải quyết vấn đề, phát triển năng lực sáng tạo của học sinhtrong quá trình dạy học.

1.2 Các mục tiêu của dạy học tích hợp.

DHTH nhấn mạnh các mục tiêu cơ bản sau:

- Làm cho các quá trình học tập có ý nghĩa phong phú hơn bằng cách đặt quátrình học tập vào các hoàn cảnh (tình huống) để HS nhận thấy ý nghĩa của các kiếnthức, kỹ năng, năng lực cần lĩnh hội Điều đó có ý nghĩa lớn trong việc tạo động lựchọc tập cho HS, điều mà hiện nay nhiều học sinh đã không có được và do đó việchọc tập trở nên nặng nề, thiếu niềm vui và hứng thú Trong quá trình học tập nhưvậy, các kiến thức, kỹ năng, năng lực của HS đều được huy động và gắn với thực tếcuộc sống

- Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn

Mục tiêu này đòi hỏi phải lựa chọn kiến thức, kỹ năng cốt yếu xem là quantrọng đối với quá trình học tập của HS và dành thời gian cũng như các giải pháphợp lý cho chúng

- Dạy HS sử dụng kiến thức trong hoàn cảnh cụ thể Thể hiện ở việc:

+ Nêu bật cách thức sử dụng kiến thức đã học;

+ Tạo các tình huống học tập để HS vận dụng kiến thức một cách sáng tạo, tựlực

Theo yêu cầu này thì DHTH không chỉ quan tâm đánh giá việc HS hiểunhững kiến thức đã học mà còn đánh giá khả năng vận dụng kiến thức trong cáctình huống có ý nghĩa Hình thành và rèn luyện những kỹ năng đa thành phần trongcuộc sống và học tập.

1.3 Vì sao phải thực hiện dạy học tích hợp.

Có thể nêu lên một số lý do của việc thực hiện DHTH ở trường phổ thôngnhư sau:

- DHTH góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục toàn diện của Nhà trường phổthông

- Vận dụng DHTH là một yêu cầu tất yếu của việc thực hiện nhiệm vụ dạy học ởnhà trường phổ thông Như Luật giáo dục (2005) đã nêu: “ Mục tiêu giáo dục phổthông là giúp học sinh phát triền toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ vàcác kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hìnhthành nhân cách con người Việt nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và tráchnhiệm công dân; chuẩn bị cho HS tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động,tham gia xây dựng và bảo vệ tổ quốc” Việc có nhiều môn học đã được đưa vàoNhà trường phổ thông hiện nay là sự thể hiện quá trình thực hiện mục tiêu giáo dụctoàn diện Các môn học đó phải liên kết với nhau để cùng thực hiện mục tiêu giáodục nêu trên

- Mặt khác, hiện nay các tri thức khoa học và kinh nghiệm xã hội của loài ngườiphát triển như vũ bão, trong khi quỹ thời gian cũng như kinh phí để HS ngồi trênghế nhà trường là có hạn, thì không thể đưa nhiều môn học hơn nữa vào nhàtrường, cho dù những tri thức này là rất cần thiết Chẳng hạn, ngày nay người tanhận thấy cần thiết phải trang bị nhiều kỹ năng sống cho HS (các kiến thức về antoàn giao thông, về bảo vệ môi trường sống, về năng lượng và sử dụng năng lượng,

về định hướng nghề nghiệp,…) trong khi những tri thức này không thể tạo thànhmôn học mới để đưa vào Nhà trường vì lí do phải đảm bảo khối lượng kiến thứcphù hợp với sự phát triển của HS

- Dù khác nhau về đặc trưng bộ môn, song các môn học trong nhà trường phổthông hiện nay đều có chung nhiệm vụ là hiện thực hoá mục tiêu phát triển toàndiện HS Có thể nêu những nét chung cơ bản của nhiệm vụ các môn học được dạytrong nhà trường như sau:

+ Hình thành hệ thống tri thức, kỹ năng theo yêu cầu khoa học bộ môn;

+ Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho HS phù hợp với đặc trưng môn học; + Giáo dục HS thông qua quá trình dạy học bộ môn (như hình thành thế giớiquan duy vật biện chứng, nhân sinh quan và thái độ, phẩm chất nhân cách củangười lao động mới…)

+ Góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp, hướng nghiệp và chuẩn bị cho HS thamgia lao động sản xuất, giáo dục kỹ năng sống…

Các nhiệm vụ trên chỉ có thể thực hiện được thông qua các môn học Quátrình xây dựng chương trình, SGK các môn học đã tích hợp nhiều tri thức để thựchiện các nhiệm vụ trên, song không thể đầy đủ và phù hợp với tất cả các đối tượng

HS Vì vây, trong quả trình dạy học, GV phải nghiên cứu để tích hợp các nội dùngnày một cách cụ thể cho từng môn học và phù hợp với từng đối tượng HS ở cácvùng miền khác nhau

Mặt khác, do cùng chung các nhiệm vụ dạy học nêu trên nên các môn họccũng có nhiều cơ hội để liên kết với nhau, tạo ra mối quan hệ liên môn

- Do bản chất của mối liên hệ giữa các tri thức khoa học

Lý do cần dạy học tích hợp các khoa học trong nhà trường còn xuất phát từchính yêu cầu phát triển của các khoa học Các nhà khoa học cho rằng khoa học ởthế kỷ XX đã chuyển từ phân tích cấu trúc lên tổng hợp hệ thống làm xuất hiện cácliên ngành (như sinh thái học, tự động hoá…) Vì vậy, xu thế dạy học trong nhàtrường là phải làm sao cho tri thức của HS xác thực và toàn diện Quá trình dạy họcphải làm sao liên kết, tổng hợp hoá các tri thức, đồng thời thay thế “ tư duy cơ giới

cổ điển” bằng “ tư duy hệ thống” Theo Xavier Rogiers, nếu nhà trường chỉ quantâm dạy cho HS các khái niệm một cách rời rạc, thì nguy cơ sẽ hình thành ở HS các

“Suy luận theo kiểu khép kín”, sẽ hình thành những con người “ mù chức năng”,nghĩa là những người đã lĩnh hội kiến thức nhưng không có khả năng sử dụng cáckiến thức đó hàng ngày

- Góp phần giảm tải học tập cho HS.

Từ góc độ giáo dục, DHTH giúp phát triển các năng lực, đặc biệt là trí tưởngtượng khoa học và năng lực tư duy của HS, vì nó luôn tạo ra các tình huống để HSvận dụng kiến thức trong các tình huống gần với cuộc sống Nó cũng làm giảm sựtrùng lặp các nội dung dạy học giữa các môn học, góp phần giảm tải nội dung họctập Nhân đây cũng nên nhìn nhận sự giảm tải ở một góc độ khác, nghĩa là giảmtải không chỉ gắn với việc giảm thiểu kiến thức môn học, hoặc thêm thời lượngcho việc dạy học một nội dung kiến thức theo quy định Phát triển hứng thú họctập cũng có thể được xem như một biện pháp giảm tải tâm lý học tập có hiệu quả

và rất có ý nghĩa Làm cho HS thấu hiểu ý nghĩa của các kiến thức cần tiếp thu,bằng cách tích hợp một cách hợp lý và có ý nghĩa các nội dung gần với cuộc sốngvào môn học, từ đó tạo sự xúc cảm nhận thức cũng sẽ làm cho HS nhẹ nhàng vượtqua các khó khăn nhận thức và việc học tập khi đó mới trở thành niềm vui vàhứng thú của HS

1.4 Hình thức lồng ghép trong dạy học tích hợp.

Hình thức lồng ghép trong DHTH được thực hiện khi hầu hết các kiến thức

của môn học, hoặc nội dung của một bài học cụ thể cũng chính là các kiến thức vềĐiện hoặc Từ

1.5 Hoạt động của giáo viên trong dạy học tích hợp lồng ghép

Hoạt động 1: Nghiên cứu chương trình, SGK để xây dựng mục tiêu dạy học,

trong đó có các mục tiêu giải thích được một (một vài) hiện tượng Điện hoặc Từ

Hoạt động 2: Xác định nội dung các hiện tượng cụ thể cần tích hợp GV lựa

chọn tư liệu và phương án tích hợp, cụ thể phải trả lời các câu hỏi: tích hợp nộidung nào là hợp lý? Thời lượng là bao nhiêu?

Hoạt động 3: Lựa chọn các phương pháp dạy học và phương tiện phù hợp,

trước hết quan tâm sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, các phương tiệndạy học có hiệu quả cao để tăng cường tính trực quan và hứng thú học tập của HS(như sử dụng các thí nghiệm, máy vi tính, máy chiếu…)

Hoạt động 4: Xây dựng tiến trình dạy học cụ thể Ở đây GV cần nêu cụ thể

các hoạt động của HS, các hoạt động trợ giúp của GV

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ GIẢI THÍCH MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG ĐIỆN VÀ

TỪ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍCH HỢP LỒNG GHÉP TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ LỚP 11 BAN CƠ BẢN.

2.1 Một số địa chỉ và nội dung tích hợp.

ẩm cao?

Vì sao xechở xăng

Khi máy dệt hoạt động, do ma sát, các sợivải có thể bị nhiễm điện, do đó các sợi vải

có thể bị rối với nhau Người ta phải làmcho không khí trong xưởng có độ ẩm cao

để các điện tích xuất hiện trên các sợi vảinhanh chóng mất đi

Cái xích lòng thòng xuống đất của những

xe chở nhiên liệu có tác dụng bảo hiểm cho

xe trong khi chuyển động.Bụi trong khôngkhí thường tích điện, nếu bụi bám đầy vàothùng xăng của xe thì điện tích tập trung

phải thảxích lòngthòng

xuốngđường?

khá lớn có thể sinh ra tia lửu điện gây nênhỏa hoạn Nối xích với thùng xe và thảlòng thòng xuống mặt đường làm cho điệntích ở thùng xe truyền xuống đất

Để cho điên trở trong của pin thật nhỏngười ta đã làm lớp bột hồ trộn dung dịchđiện phân rất mỏng Khi pin bị đánh rơi cóthể vỏ kẽm của nó (cực âm) đã móp lại vàchạm vào cực dương (túi đựng chất khửcực và thỏi than) Thành thử pin bị đoảnmạch, cường độ dòng điện lớn làm nóngpin và tiêu hao rất nhanh năng lượng của

bị nóng đỏ,trong khi đódây dẫn

Các dây dẫn và bếp điện được mắc nối tiếptrong mạch điện nên cường độ dòng điệnqua các dây dẫn là như nhau Nhưng điệntrở của bếp điện lớn hơn điện trở của cácdây nối,nhiệt lượng tỏa ra ở bếp điện lớnhơn; mặt khác, dây điện bị cuốn xoắn ốc,nhiệt tỏa ra được tập trung hơn nên dây

đó điện trở quá nhỏ nên cường độ tăngmạnh theo định luật ôm (ta gọi là đoảnmạch) Để tránh hoả hoạn và bảo vệ cácdụng cụ dùng điện khỏi bị phá huỷ do dòngđiện quả quá lớn, ta phải làm thế nào đểtrong trường hợp này mạch điện phải bịngắt ở một chỗ dự kiến sẵn, chỗ đó chính

là cầu chì Cầu chì là một đoạn dây chỉ mắcnối tiếp trong mạch điện Vì chỉ có điện trởsuất lớn và nhiệt độ nóng chảy thấp, nênkhi có dòng điện qua sức chịu đựng dây chì

sẽ đứt trước.Ở một số máy móc như đài thuthanh, máy quay đĩa người ta đã lắp cầu chì

tính toán sẵn cho từng loại máy Chẳng hạncầu chì 125mA hay 200mA v.v…có nghĩa

là nếu dòng điện vượt quá trĩ số 125mAhay 200mA thì cầu chì sẽ đứt để bảo vệmáy Khi đứt cầu chì ấy ta phải thay cầu

mỡ trênquần áo?

Xà phòng là một loại muối của axít béo.Như ta đã biết, các chất muối đều là chấtđiện phân, nghĩa là khi hoà tan trong nướccác phân tử xà phòng bị phân lì thành cáciôn Xà phòng thường dùng là natri stêarat(C17 H35 COONa) Khi tan vào nước nó

bị phân li thành những iôn stêarat âm( catiôn) Iôn stêrat có khả năng “Chui” vàocác giọt dầu bám chặt trên quần áo làm chochúng có điện tích âm và có xu hướng đẩycác giọt dầu khác tạo thành nhũ tương Lúc

Sét hay đánh vào những chỗ nhô cao trênmặt đất, cho nên để tránh sét Franklin đã

trong

chất khí.

được làmnhọn?

làm những cột kim loại nhộn đầu đặt trênnóc những toà nhà cao để “Thu” lấy sét rồitruyền xuống đất Nhưng thật ra cột thu lôicòn có tác dụng làm cho một đám mây tíchđiện khó gây ra sét Sỡ dĩ như vậy vì đầutrên của cột thu lôi được làm nhọn Khi cómột đám mây phần dưới tích điện âmchẳng hạn tới gần thì do hưởng ứng, ở đầucột thu lôi sẽ tích điện dương Nên đầu cộtthu lôi nhọn, các điểm tích dương này sẽ

“rò” ra khỏi mũi nhọn tạo thành một luồng

“ gió điện dương” phóng lên đám mây làmtrung hoà nhưng điện tích âm của nó Mây

bị mẩt rất nhiều điện tích nên khó có thểgây ra sét được Đó là lý do vì sao phải làm

đin hr cột thu lôi nhọn.r

và mộtthanh sắt cókích thước

Đưa thanh nam cham lại gàn thanh sắt,mthanh sắt bị hút Nhưng nếu đưa thanh sắtlại gần thanh nam châm thì thanh namchâm cungx bị hút Như vậy làm thế nàophân biệt được thanh nào là nam châm,