skk - Tích hợp liên môn Vật Lý - Hóa học

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆMĐề tài TÍCH HỢP LIÊN MÔN VẬT LÝ – HÓA HỌC TRONG BÀI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI VÀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN VẬT LÝ 11 – CƠ BẢN NHẰM PHÁT HUY TÍNH HỨNG THÚ VÀ NĂN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Đề tài

TÍCH HỢP LIÊN MÔN VẬT LÝ – HÓA HỌC TRONG BÀI DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI VÀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN ( VẬT LÝ 11 – CƠ BẢN) NHẰM PHÁT HUY TÍNH HỨNG THÚ VÀ NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH

A.ĐẶT VẤN ĐỀ

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong những năm gần đây, đất nước ta đang phát triển theo con đường côngnghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Với sự nghiệp này xã hội cần những con ngườiphát triển một cách toàn diện vì vậy ngành giáo dục phải đổi mới đồng bộ cả mụcđích, nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học Việc đổi mới phương phápdạy học nói chung và đổi mới phương pháp dạy học vật lí nói riêng được triểnkhai khá sâu rộng ở các trường phổ thông Một trong những mục tiêu quan trọngcủa giáo dục phổ thông hiện nay là rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thựctiễn đời sống của học sinh Điều đó được pháp chế hóa tại Điều 28 của luật Giáodục và được khẳng định trong chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010 của Bộgiáo dục và Đào tạo Vận dụng dạy học tích hợp liên môn là một yêu cầu tất yếucủa nhiệm vụ dạy học và là một lí thuyết giáo dục hướng tới phát triển toàn diệnhọc sinh theo các yêu cầu của mục tiêu giáo dục Mặt khác với tốc độ phát triểnnhanh chóng của khoa học và kĩ thuật, nguồn thông tin luôn đổi mới và gia tăng.Mọi kiến thức đã được học trong nhà trường có thể nên cũ đi, trong đó học sinhlại có thể tiếp thu các nguồn thông tin qua nhiều kênh khác nhau ngoài nhàtrường Trong xu hướng phát triển của xã hội nghề nghiệp tương lai đòi hỏi nănglực và chuyên môn cao, hiểu biết rộng Để việc học tập ở nhà trường vẫn có ýnghĩa đối với học sinh, việc dạy học cần được đổi mới, không chỉ truyền đạt trithức, thông tin mà phải hình thành và rèn luyện kĩ năng cho học sinh, không chỉ làhọc kiến thức khoa học của một môn mà cần dạy trong sự tích hợp liên môn vớinhiều môn học khác nhau Vì vậy việc dạy tích hợp liên môn học, các nội dunggiáo dục trong nhà trường là giải pháp quan trọng Ở đây Vật lí là môn khoa họcthực nghiệm Sự phong phú về kiến thức, sự đa dạng về các hình thức thí nghiệm

và mối quan hệ chặt chẽ giữa các kiến thức vật lí với các môn khoa học tự nhiên

và thực tế đời sống là những lợi thế không thể nhỏ đối với tiến trình đổi mớiphương pháp dạy học

Trong chương “Dòng điện trong các môi trường” phần này ít được quan tâm vìnôi dung lý thuyết trừu tượng, nội dung bài tập khó Nhưng nội dung kiến thứcnày đang có vai trò to lớn trong cuộc sống của con người, qua đây có thể giáo dụchọc sinh biết tiết kiệm điện và có ý thức bảo vệ môi trường

Vì vậy để góp phần nâng cao chất lượng giáo dục tôi xin đưa ra giải pháp là:

“Tích hợp liên môn vật lí, hóa học trong bài dòng điện trong kim loại và dòng

điện trong chất điện phân nhằm phát huy tính hứng thú và năng lực vận dụng kiến thức của học sinh”

II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1 Thực trạng

a Giáo viên

Chương “ Dòng điện trong các môi trường “ học sinh rất khó tiếp thu nên hầu nhưcác em ít quan tâm vì nội dung lý thuyết trừu tượng, bài tập phức tạp Trong khi

đó phần nội dung “Dòng điện trong các môi trường” có ý nghĩa khoa học, kĩ thuật

và giáo dục rất quan trọng Trước hết là vấn đề sản xuất điện,qua dạy môn vật lý ởtrường THPT Mường Lát tôi nhận thấy học sinh khá thụ động trong việc tiếp thukiến thức, một số em biết vận dụng kiến thức vào giải thích các hiện tượng xảy ratrong đời sống, tuy nhiên còn rất nhiều học sinh tiếp thu kiến thức một cách mơ

hồ, không biết vận dụng kiến thức vào giải thích hiện tượng thực tế do đó, các emrất mau quên các kiến thức mới Theo tôi nguyên nhân dẫn đến tình trạng này mộtphần là do giáo viên chưa gây hứng thú trong quá trình dạy học

b Học sinh

*Thái độ của học sinh

+ Đa số học sinh không có hứng thú học kiến thức bài này

+ Một số học sinh cho rằng học môn vật lý là bắt buộc

* Ý kiến học sinh về giáo viên giảng dạy

40% học sinh cho rằng một số giáo viên nhiệt tình tạo hứng thú môn học, 45%học sinh cho rằng thầy cô dạy kiến thức bài này như SGK, 15% học sinh cho rằngthầy cô dạy kiến thức bài này qua loa cho xong

*Năng lực nhận thức và phương pháp học tập của học sinh

- Đặc thù học sinh ở trường THPT Mường Lát chủ yếu thuộc các dân tộc Thái,mông, nên khả năng tự học, tư duy logic, khả năng phân tích tổng hợp kiến thứccòn rất hạn chế

- Học sinh cho rằng môn vật lý trừu tượng, lý thuyết đòi hỏi phải hiểu rõ bản chất

sự vật hiện tượng, học thuộc lòng không giải thích được các hiện tượng

- Đa số học sinh học một cách thụ động: Nghe, nhớ

- Nặng về học thuộc lòng, không xác định được trọng tâm vấn đề nghiên cứu

- Ý thức tự học còn kém, phân bố thời gian học chưa hợp lý, chưa tự tìm tòi kiếnthức trong SGK, tài liệu, việc học còn mang tính chất đối phó

B – GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I Cơ sở lý luận

I.1 Khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp

a Khái niệm tích hợp

+Theo từ điển tiếng pháp “ Tích hợp” là gộp lại, sác nhập vào một tổng thể

+ Theo từ điển bách khoa toàn thư : “ Tích hợp hệ thống là phối hợp các thiết bị

và công dụng khác nhau để cùng làm một việc với nhau trong một hệ thống mộtchương trình nhằm giải quyết nhiệm vụ chung nào đó”

b Khái niệm dạy học tích hợp

+ Từ góc độ lý luận dạy học, theo nguyễn văn khải: “Dạy học tích hợp tạo ra các

tình huống liên kết tri thức các môn học, đó là cơ hội phát triển các năng lực của học sinh Khi xây dựng các tình huống vận dụng kiến thức, học sinh sẽ phát huy được năng lực tự lực, phát triển được tư duy sáng tạo Dạy học tích hợp các khoa học sẽ làm giảm trùng lặp nội dung dạy học các môn học, việc xây dựng các chương trình theo hướng này có ý nghĩa quan trọng làm giảm tình trạng quá tải của nội dung học tập đồng thời hiệu quả dạy học được nâng lên Nhất là trong bối cảnh hiện nay, do đòi hỏi của xã hội, nhiều tri thức cần thiết mới đều muốn được đưa vào nhà trường.”

Vậy: DHTH để chỉ QTDH, trong đó

+ GV quan tâm xây dựng các chủ đề học tập

+ HS học cách sử dụng phối hợp các kiến thức và kỹ năng từ các môn học khácnhau

+ Các môn học được huy động và phối hợp với nhau, tạo thành một nội dungthống nhất

+ GV phải nghiên cứu vận dụng phối hợp các phương pháp và phương tiện dạyhọc

I.2 Mục tiêu của dạy học tích hợp

+ Làm cho quá trình học tập có ý nghĩa phong phú hơn

+ Phân biệt được cái cốt yếu và cái ít quan trọng hơn

+ Dạy học sinh 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 học sinh vận dụng kiến thức một cách sang tạo, tựlực

+ Hình thành và rèn luyện kỹ năng đa thành phần trong cuộc sống và học tập

1.3 Vì sao phải thực hiện dạy học tích hợp?

DHTH góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục toàn diện của nhà trường phổ thông

và là việc làm cốt yếu của nhà trường phổ thông Như luật giáo dục 2005 đã nêu:

“ Mục tiêu giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức,

trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người việt nam xã hôi chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng bảo vệ tổ quốc”.

1.4 Các khái niệm cơ bản của dạy học tích hợp

1.4.1 Nội dung

Nội dung là “ Vấn đề giảng dạy” hay “ Một đối tượng học tập”

1.4.2 Kỹ năng cơ bản

Là hoạt động trí tuệ có thể tái hiện những kiến thức khác nhau

1.4.3 Khái niệm mục tiêu

Mục tiêu = Kỹ năng * nội dung (dấu *: Tác động)

1.4.4 Khái niệm năng lực

Năng lực là tích hợp các kỹ năng tác động lên nội dung trong một tình huống chotrước để giải quyết những vấn đề do tình huống này đặt ra

Năng lực = mục tiêu * tình huống

1.5 Các biện pháp vận dụng dạy học tích hợp phát huy hứng thú học tập cho học

sinh.

+ Tích hợp các nội dung thực tế vào bài học

+ Sử dụng bài tập có nội dung thực tế

+ Vận dụng các PPDH phù hợp với đối tượng học sinh

II Giải quyết vấn đề

1 Xác định vị trí, vai trò các kiến thức của bài “dòng điện trong kim loại” và

“dòng điện trong chất điện phân”.

a Vị trí bài “Dòng điện trong kim loại” và “ dòng điện trong chất điện phân”

Bài “ Dòng điện trong kim loại” và “ dòng điện trong chất điện phân” thuộcchương III “Dòng điện trong các môi trường”, chương này bao gồm các bài:

+ Bài 13: Dòng điện trong kim loại

+ Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân

+ Bài 15: Dòng điện trong chất khí

+ Bài 16: Dòng điện trong chân không

+ Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn

b Vai trò các kiến thức của bài dòng điện trong kim loại và dòng điện trong chất điện phân

+ Kiến thức chương “ Dòng điện trong các môi trường” là nền tảng phục vụ chonền công nghiệp điện tử và là cơ sở của các công nghệ hiện đại Do đó bài “ Dòngđiện trong kim loại” và “ Dòng điện trong chất điện phân” góp phần hoàn chỉnhkiến thức vật lý THPT

+ Qua kiến thức chương III giúp học sinh có niềm tin vào khoa học, vào sự pháttriển của nền văn minh hiện đại

+ Kiến thức trong chương luôn gắn liền với thực tiễn cuộc sống, với quá trình laođộng và phát triển của con người, là cơ sở của các công nghệ hiện đại, là cơ sở đểgiáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho học sinh

2 Nội dung kiến thức của bài dòng điện trong kim loại và trong chất điện phân.

 Bài “ dòng điện trong kim loại” gồm các kiến thức sau:

- Lý thuyết

+ Các khái niệm: Tính chất chung của các kim loại, Bản chất dòng điện trong kimloại, sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ, nội dung củathuyết electron, hiện tượng nhiệt điện, hiện tượng siêu dẫn.

- Bài tập

+ Vận dụng kiến thức định luật Fa – ra – đây vào giải thích hiện tượng liên quan

3 Các hoạt động xây dựng tiến trình dạy học tích hợp (DHTH)

a Để xây dựng tiến trình DHTH cho một bài cụ thể người giáo viên tiến hành các hoạt động sau đây:

+ Nghiên cứu nội dung chương trình SGK, xác định được mục tiêu bài học, làm

rõ được trọng tâm của bài

+ Xác định mục tiêu tích hợp, giáo viên nên đưa học sinh vào tình huống tự giảiquyết các vấn đề tương ứng với tiến trình xây dựng tri thức cần dạy

+ Xây dựng tiến trình dạy học: Xây dựng logic khoa học để hình thành kiến thứccho bài, trên cơ sở đó đưa các mục tiêu tích hợp vào các vị trí phù hợp với nộidung bài học

+ Lựa chọn và vận dụng các phương pháp dạy học thích hợp

b Xây dựng kế hoạch bài học

Bước 1: Xác định rõ nội dung bài học

Bước 2: Xác định mục tiêu cần nghiên cứu, ngoài mục tiêu về chiếm lĩnh kiếnthức cụ thể trong hoạt động học tập cần trú trọng hơn đến mục tiêu rèn luyện cáchhọc và cách giao tiếp cho học sinh Vì vậy, cần:

+ Lựa chọn PPDH và PTDH phối hợp với tư tưởng sư phạm tích hợp vào nộidung bài học cụ thể

+ Sử dụng DHTH vào phần nào của bài học cho hợp lý, tích hợp vấn đề gì?, tíchhợp như thế nào để giúp học sinh phát triển được hứng thú và năng lực vận dụngkiến thức

Bước 3: Thiết kế tình huống cụ thể

Ở đây, GV cần đề ra nhiệm vụ cho học sinh: Có thể thông qua phiếu học tập, sửdụng máy chiếu để thiết kế tình huống có vấn đề cho học sinh

c Xây dựng tiến trình DHTH bài “ dòng điện trong kim loại”.

1 Mục tiêu dạy học

- Kiến thức

Môn vật lý

+ Nêu được nội dung của thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại

+ Nêu được bản chất dòng điện trong kim loại.

+ Nêu được điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ và công thức tính điệntrở suất

+ Nêu được hiện tượng siêu dẫn là gì?

+ Nêu được hiện tượng nhiệt điện là gì?

Môn hóa học

+ Cấu trúc tinh thể

+ Cấu tạo nguyên tử.

+ Tính chất vật lý của kim loại

Địa chỉ nội dung tích hợp

Lớp 9: Tính dẫn điện của kim loại

Lớp 12: Vị trí của kim loại trong bảng hệ thống tuần hoàn và cấu tạo của kim loại.Lớp 12: Tính chất của kim loại dãy điện hóa của kim loại

- Kỹ năng

+ Rèn luyện cách suy luận cho HS

+ Biết cách sử dụng cặp nhiệt điện

+ Khắc phục nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại

- Thái độ

+ Tạo hứng thú học Vật lý cho HS

+ Cẩn thận, trung thực, hợp tác trong các hoạt động

- Đối tượng dạy học

Học sinh trường THPT Mường Lát

Ngày, lớp dạy

Tên HS vắng

Ngày, lớp dạy

Tên HS vắng

2 Bài học mới

Hoạt động 1:(20 phút) Tìm hiểu bản chất dòng điện trong kim loại

Thuyết electron về tính dẫn điện

của kim loại.

1 Nội dung

Nhắc lại kiến thức cũ

Hỏi: 1 Nêu cấu tạo nguyên tử?

2.Nêu cấu trúc tinh thể?

2 Cấu trúc tinh thể ở kim loại

Là cấu trúc được cấu tạo bởi các hạt,chúng liên kết với nhau bởi lực tương tác

và được sáp xếp một cách có trật tự tạonên mạng tinh thể

TL: Kim loại dẫn điện tốt

2.Vì sao kim loại dẫn điện tốt?

GV: Tổ chức cho hs tìm hiểu về

thuyết electron về tính dẫn điện của

kim loại

1 Yêu cầu học sinh đọc SGK

2 Nêu nội dung của thuyết electron về

tính dẫn điện của kim loại

Phát triển năng lực tự lực của học

sinh

Hỏi: 1.Dựa vào thuyết electron cho

biết hạt tải điện trong kim loại là gì?

2.Vì sao kim loại dẫn điện tốt?

2 Bản chất dòng điện trong kim

loại

Tích hợp kiến thức cũ phát triển kỹ

năng tư duy của học sinh

Hỏi: + Điện trường là gì? Hiện

tượng gì xảy ra khi đặt một electron

trong điện trường?

+ Các nguyên tử mất đi electron trở thànhion dương dao động nhiệt tại nút mạngtinh thể

+ Các êlectron hoá trị tách khỏi nguyên tử,trở thành các êlectron tự do với mật độ

không đổi chuyển động hỗn loạn thành khí

ê lectron choán toàn bộ khối kim loại và

không sinh ra dòng điện nàoTL: 1.Hạt tải điện: các electron tự do2.Mật độ electron trong kim loại rất lớn,xem là khí electron

TL: + Điện trường là môi trường baoquanh điện tích và tác dụng lực điện lêncác điện tích khác đặt trong nó

Hạt electron chuyển động ngược chiềuđiện trường

+ Dòng điện là dòng chuyển dời có hướngcủa các hạt tải điện

TL: Dòng điện trong kim loại là dòngchuyển dời có hướng của các electron tự

do dưới tác dụng của điện trường

Phát triển năng lực tự phát của học

II.Sự phụ thuộc của điện trở suất của

kim loại theo nhiệt độ

GV: Giới thiệu công thức mô tả điện trở

suất phụ thuộc vào nhiệt độ

Phát triển năng lực tư duy cho học sinh

Yêu cầu hs thực hiện câu C1

Vì sao người ta chọn dây bạch kim để

làm nhiệt kế điện trở dung trong công

nghiệp?

TL: Khi nhiệt độ tăng mạng tinh thểtrở nên mất trật tự đẫn đến điện trởcủa kim loại tăng gây ra sự tỏa nhiệttrên dây dẫn

HS: Ghi nhớ công thức

TL: vì dây bạch kim có điện trởsuất tương đối lớn, nhiệt độ nóngchảy cao và không bị oxi hóa ởnhiệt độ cao

Hoạt động 3: ( 5 phút) Tìm hiểu về điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

III.Điện trở của kim loại ở nhiệt độ

thấp.

1 Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp

Phát triển năng lực tự lực nghiên cứu

của học sinh

Hỏi: + Khi nhiệt độ giảm của kim loại

tăng hay giảm?

+ Khi T = 00K là bằng mấy?

+ Khi T Tc

Hiện tượng siêu dẫn

GV: Giới thiệu về hiện tượng siêu dẫn

Phát triển năng lực tự lực của học sinh

để phát huy hứng thú học tập của học

sinh.

Hỏi: Vì sao dòng điện chạy trong cuộn

dây siêu đẫn không có nguồn điện lại có

thể duy trì lâu dài? Có thể dùng dòng điện

ấy làm động cơ chạy mãi được không?

Tích hợp giáo dục kỹ thuật tổng hợp và

hướng nghiệp phát triển năng lực tự

phát triển của học sinh

+ Đọc mục III SGK+ TL: + Nhiệt độ giảm, điện trởsuất của kim loại giảm

+ Khi T = 00K rất bé+ Khi T Tc

HS: Nghe và ghi nhớ

TL: vì dây siêu dẫn có R = 0, khôngthể dùng dòng điện làm động cơchạy mãi vì năng lượng điện mất đi

do biến thành công cơ học