Tổ chức dạy học một số kiến thức về các định luật bảo toàn gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 trung học phổ thông

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT .... Môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, gắn liền

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN MINH TÂN

THÁI NGUYÊN - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn: Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo

toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 THPT Được

thực hiện từ tháng 5 năm 2018 đến tháng 8 năm 2019

Tôi xin cam đoan:

Luận văn được sử dụng các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin đó đã được chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lí và đưa vào luận văn đúng quy định

Luận văn là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố,

sử dụng trong bất kì công trình nghiên cứu của tác giả nào khác

Thái nguyên, tháng 10 năm 2019

Tác giả luận văn

Mai Thị Hồng

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất tới thầy giáo

hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Minh Tân, người đã hướng dẫn tôi thực hiện

và hoàn thành luận văn bằng tất cả sự tận tâm, tận tình và trách nhiệm

Tôi xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu, phòng tào tạo Sau đại học, khoa Vật lí, các thầy cô giáo của trường ĐHSP - ĐH Thái Nguyên, đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn

Ban giám hiệu, các đồng chí trong tổ Toán - Lí, cán bộ giáo viên và học sinh của trường THPT Dương Tự Minh, giáo viên và học sinh của trường THPT Định Hóa đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực nghiệm và hoàn thành luận văn

Tập thể lớp cao học LL&PP dạy học bộ môn Vật lí K25, những người thân, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, giúp đỡ và tiếp thêm động lực để tôi hoàn thành luận văn này

Mặc dù có nhiều cố gắng, xong do thời gian và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế trong kinh nghiệm nghiên cứu, nên luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót

Tôi rất mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp, chỉ bảo của quý thầy cô và bạn bè đồng nghiệp, để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn, có thể làm tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp của mình

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Thái nguyên, tháng 10 năm 2019

Tác giả

Mai Thị Hồng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa học 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Đóng góp của luận văn 3

8 Cấu trúc của luận văn 3

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC VẬT LÍ GẮN VỚI GD BVMT 4

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu 4

1.1.1 Vai trò của môi trường và sự cần thiết phải bảo vệ môi trường 4

1.1.2 Nhận thức chung về GD BVMT 5

1.1.3 Vấn đề GDMT gắn với dạy học môn Vật lí nói chung, và gắn với chương “Các Định luật bảo toàn” nói riêng 7

1.2 Sự cần thiết phải đưa GDMT vào nội dung giảng dạy nói chung và giảng dạy môn Vật lí nói riêng 8

1.2.1 Một số kiến thức vật lí gắn với môi trường 8

1.2.2 Chuyển hoá năng lượng và bảo toàn 10

1.3 Một số biện pháp dạy học môn vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi

trường nhằm phát huy tính tích cực trong học tập của học sinh 11

1.3.1 Quan điểm dạy học lấy HS làm trung tâm, phát huy tính tích cực của HS trong hoạt động học tập 11

1.3.2 Các biểu hiện của tính tích cực trong học tập của HS 11

1.3.3 Dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh 12

1.3.4 Các hình thức dạy học vật lý gắn với GDMT 13

1.3.5 Gắn các nội dung bảo vệ môi trường trong dạy học các kiến thức vật lí ở trường PT 13

1.3.6 Khảo sát thực trạng giáo dục bảo vệ môi trường theo quan điểm dạy học Vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường 15

Kết luận chương 1 20

Chương 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT 21

2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương “Các Định luật bảo toàn” (Vật lí 10) theo quan điểm gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh 21

2.1.1 Theo chương trình SGK hiện hành 21

2.1.2 Theo chương trình môn Vật lí mới ban hành 24

2.2 Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường 27

2.2.1 Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức vật lí gắn với GD BVMT theo hướng phát huy tính tích cực học tập của học sinh 27

2.2.2 Tổ chức dạy học kiến thức mới về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường 30

Kết luận chương 2 50

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 51

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 51

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 51

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 51

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 51

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 51

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 52

3.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 52

3.3.1 Công tác chuẩn bị thực nghiệm sư phạm 52

3.3.2 Lập kế hoạch thực nghiệm sư phạm 53

3.3.3 Tiến hành thực nghiệm theo kế hoạch 53

3.3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 54

3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 55

3.4.1 Các bài thực nghiệm 55

3.4.2 Giáo viên cộng tác 55

3.4.3 Diễn biến tiến trình dạy học 55

3.5 Kết quả và xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 57

3.5.1 Yêu cầu 57

3.5.2 Đánh giá kết quả 58

3.6 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 61

Kết luận chương 3 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

19 PHGQVĐ Phát hiện giải quyết vấn đề

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Số liệu về chất lượng học tập môn vật lí của hs lớp TN và ĐC 52

Bảng 3.2: Lịch giảng dạy ở các lớp thực nghiệm sư phạm các lớp đã chọn 53

Bảng 3.3 Kết quả điểm kiểm tra 58

Bảng 3.4 Xếp loại điểm kiểm tra 58

Bảng 3.5: Bảng phân phối tần suất điểm kiểm tra 59

Bảng 3.6: Bảng phân phối tần suất tích lũy kết quả bài kiểm tra 60

Bảng 3.7: Bảng tổng hợp các tham số thống kê 60

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc nội dung chương 22

Hình 2.2: Ảnh lũ quét tại Lai Châu 30

Hình 2.3: Ảnh lũ quét tại Hà Giang 30

Hình 2.4 Tạo ra điện năng nhờ sức gió 36

Hình 2.5 Tạo ra điện năng nhờ sức nước 37

Hình 2.6: Một số hình ảnh minh họa cho bài học 39

Đồ thị 3.1: Đồ thị biểu diễn chất lượng học tập của lớp TN và lớp ĐC trước TNSP 53

Đồ thị 3.2: Xếp loại điểm kiểm tra 59

Đồ thị 3.3: Phân phối tần suất điểm kiểm tra 59

Đồ thị 3.4: Phân phối tần suất tích lũy kết quả bài kiểm tra 60

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Thế giới đang đứng trước 5 cuộc khủng hoảng lớn là: Dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái 5 cuộc khủng hoảng này đều liên quan chặt chẽ với môi trường và làm cho chất lượng cuộc sống của con người

có nguy cơ suy giảm Nguyên nhân gây nên các cuộc khủng hoảng là do sự bùng nổ dân số và các yếu tố phát sinh từ sự gia tăng dân số

Do đó, việc bảo vệ môi trường là vô cùng cấp thiết, vì môi trường có tầm quan trọng rất lớn đối với đời sống của con người Khái niệm môi trường: Môi trường có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật Môi trường vừa là không gian sống của con người vừa là nguồn cung cấp tài nguyên thiên nhiên để con người khai thác sử dụng, bên cạnh đó môi trường còn bảo vệ con người và sinh vật khỏi những tác động từ bên ngoài (ví dụ như tầng Ozon trong khí quyển có nhiệm vụ hấp thụ và phản xạ trở lại các tia cực tím từ năng lượng mặt trời) Sự nâng cao chất lượng môi trường hay suy thoái chất lượng môi trường có ảnh hưởng sâu sắc tới đời sống con người [12]

Môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với đời sống của con người, môn Vật lí còn giúp cho chúng ta có thể giải thích được rất nhiều các hiện tượng tự nhiên như: Lũ lụt, sói mòn, sự cạn kiệt nguồn tài nguyên năng lượng… Do

đó, bảo vệ môi trường cần được lồng ghép vào các bài học Vật lí ở THPT, nhất là kiến thức về chương “Các Định luật bảo toàn” trong Vật lí 10 THPT

Cũng theo dự thảo chương trình GDPT môn Vật lí (19/1/2018) Bộ GD

đã đưa phần kiến thức “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường” vào chương trình Vật lí lớp 10 Đã chứng tỏ rằng vấn đề BVMT là vô cùng quan trọng và rất cấp thiết, nó mang tính toàn cầu Luật Bảo vệ Môi trường của Việt Nam ghi

rõ trong Điều 6: "Bảo vệ môi trường là sự nghiệp của toàn dân Tổ chức, cá nhân phải có trách nhiệm bảo vệ môi trường, thi hành pháp luật về bảo vệ môi trường, có quyền và có trách nhiệm phát hiện, tố cáo hành vi vi phạm pháp luật

về bảo vệ môi trường" [2]

Cho đến nay cũng đã có nhiều đề tài nghiên cứu liên quan đến kiến thức

về chương “Các Định luật bảo toàn” như: Nguyễn Thị Mai - Tổ chức dạy học

dự án một số kiến thức chương “Các Định luật bảo toàn” - Vật lí lớp 10 cơ bản

(Luận văn thạc sĩ - ĐHSPTN - Năm 2011), Nguyễn Xuân Thái - Tổ chức dạy

học chương “Các Định luật bảo toàn” ( Vật lí 10) Với sự hỗ trợ của phần mền dạy học và bản đồ tư duy theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

(Luận văn thạc sĩ - ĐHSPTN - Năm 2014), Nguyễn Thanh Mai - Vận dụng

một số kĩ thuật dạy học tích cực trong thiết kế tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề chương “Các định luật bảo toàn” (Vật lí 10) nhằm phát huy tính tích cực của người học (Luận văn thạc sĩ - ĐHSPTN - Năm 2015)… Các công trình nghiên cứu trên đã có những thành công nhất định trong việc phát triển năng lực cho học sinh Tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu về

vấn đề Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với

giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 THPT

Xuất phát từ thực tế trên, đã thôi thúc tôi đi vào nghiên cứu đề tài: Tổ

chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục

bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 THPT

2 Mục đích nghiên cứu

Tổ chức dạy học chương “Các Định luật bảo toàn” gắn với các vấn đề thực tế về môi trường, nhằm phát huy tính tích cực trong học tập của học sinh

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được tiến trình dạy học kiến thức vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường, và tổ chức tốt hoạt động dạy học theo tiến trình này thì sự

hứng thú và tính tích cực trong học tập của học sinh tăng lên

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nội dung, chương trình chương “Các Định luật bảo toàn” vật lí 10 THPT- trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

- Thiết kế phương án dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi của các phương án dạy học đã thiết kế

- Kết luận: Đánh giá hiệu quả tích cực của phương án dạy học

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu các kiến thức về môi trường và Bảo vệ môi trường

- Nghiên cứu các biện pháp BVMT

- Nghiên cứu chương trình GDPT môn Vật lí mới và các kiến thức về

“Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

7 Đóng góp của luận văn

- Xây dựng được một số tiến trình dạy học kiến thức vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường, các tiến trình này có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy môn Vật lí nói riêng và các môn học khác trong chương trình THPT

- Đề xuất một số biện pháp giáo dục BVMT khi dạy học môn Vật lí ở trường THPT

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị và tài liệu tham khảo, phần nội dung của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn

Chương 2: Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với GD BVMT cho HS lớp 10 THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC VẬT LÍ

GẮN VỚI GD BVMT 1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Vai trò của môi trường và sự cần thiết phải bảo vệ môi trường

* Tầm quan trọng của môi trường

- Môi trường là không gian sống của con người và các loài sinh vật

- Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người

- Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình

- Môi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên trái đất

- Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người Con người luôn cần một khoảng không gian dành cho nhà ở, sản xuất lương thực và tái tạo môi trường Con người có thể gia tăng không gian sống cần thiết cho mình bằng việc khai thác và chuyển đổi chức năng sử dụng của các loại không gian khác như khai hoang, phá rừng, cải tạo các vùng đất và nước

* Những vấn đề về môi trường

Ngày nay, vấn đề ô nhiễm môi trường, phá vỡ cân bằng sinh thái đã là vấn đề quan tâm chung của toàn nhân loại Do đó, người ta coi vấn đề môi trường là một trong các “vấn đề toàn cầu”

Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường đã được xác định chủ yếu là do các hoạt động của con người như: Phá rừng, sản xuất công, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dân số tăng nhanh…

Sự ô nhiễm môi trường có thể gây ra những hậu quả to lớn đến chất lượng môi trường sống của chúng ta, làm suy giảm tài nguyên thiên nhiên, gây

ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt, làm biến đổi khí hậu…

Sự tăng nhiệt độ trái đất đáng kể trong những năm vừa qua đang làm cho thế giới không an tâm Biến đổi khí hậu trên thế giới dẫn đến thiên tai, động đất, sóng thần, lũ lụt ngày càng xuất hiện với mật độ nhiều và nặng hơn

Thiên nhiên ban tặng cho con người nhiều thứ, vậy mà ta không biết giữ gìn và bảo vệ nó Để giờ đây, khi môi trường đang dần bị xuống cấp, xuất hiện nhiều loại “bệnh lạ” hơn, con người mới nhận thấy được tầm quan trọng của môi trường [7]

1.1.2 Nhận thức chung về GD BVMT

* Giáo dục BVMT trên thế giới

Từ đầu những năm 1960, những dấu hiệu cho thấy sự phát triển ngày càng tăng của nạn suy thoái môi trường sống ngày càng được thể hiện rõ ràng hơn, con người đã bắt đầu ý thức được về những ảnh hưởng có hại của mình đối với môi trường sống Kể từ đó nhiều hội nghị cấp cao của Liên Hợp quốc về giáo dục BVMT đã diễn ra Điển hình là: Hội nghị của Liên Hợp quốc về Con người và Môi trường tổ chức tại thủ đô Stockholm của Thuỵ Điển từ ngày 5 - 6/6/1972 là kết quả của những nhận thức mới này, là hành động đầu tiên đánh dấu sự nỗ lực chung của toàn thể nhân loại nhằm giải quyết các vấn đề về môi trường

Năm 1987, tại Hội nghị về môi trường ở Moscow do UNEP và UNESCO đồng tổ chức, đã đưa ra kết luận về tầm quan trọng của giáo dục môi

trường: “Nếu không nâng cao được sự hiểu biết của công chúng về những mối quan hệ mật thiết giữa chất lượng môi trường với quá trình cung ứng liên tục

các nhu cầu ngày càng tăng của họ, thì sau này sẽ khó làm giảm bớt được những mối nguy cơ về môi trường ở các địa phương cũng như trên toàn thế giới Bởi vì, hành động của con người tùy thuộc vào động cơ của họ và động cơ này lại tùy thuộc vào chính nhận thức và trình độ hiểu biết của họ Do đó, giáo dục môi trường là một phương tiện không thể thiếu để giúp mọi người hiểu biết về môi trường”.[10]

Tháng 6/ 1992, tại Brazin LHQ đã đã tổ chức hội nghị thượng đỉnh Trái đất về MT và phát triển với sự tham gia đông đảo của hơn 1000 đại biểu của

178 quốc gia, có 116 nguyên thủ các quốc gia Hội nghị đã thảo luận trên phạm

vi rộng các vấn đề về MT Hội nghị đã nhất trí cao nội dung sự phát triển, giáo dục và môi trường phải là một bộ phận thống nhất của quá trình học tập ở cả hai dạng chính thức và không chính thức Và một dự kiến được đưa ra là mọi chính phủ phải nỗ lực phấn đấu để cập nhật hóa hoặc chuẩn bị các chiến lược nhằm mục đích kết hợp môi trường và phát triển thành vấn đề trung tâm để đưa vào tất cả các cấp giáo dục

* Giáo dục BVMT ở Việt Nam:

Theo dự thảo chương trình GDPT môn Vật lí (19/1/2018) Bộ GD đã đưa phần kiến thức “Vật lí với GD bảo vệ môi trường” vào chương trình Vật lí lớp

10 Đã chứng tỏ rằng vấn đề BVMT là vô cùng quan trọng và rất cấp thiết

Vì đó mà hàng loạt các Nghị định, Quyết định, luật BVMT đã ra đời như: Nghị quyết số 41/NQ-TƯ ngày 15/11/2004 của bộ chính trị về tăng cường công tác BVMT trong thời kì đẩy mạnh CNH - HĐH đất nước

Quyết định 1363/QĐ - TTg ngày 17/10/2001 của thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt đề án “Đưa các nội dung BVMT vào hệ thống giáo dục quốc dân”

Quyết định số 256/2003/QĐ - TTg ngày 02/12/2003 của thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt chiến lược BVMT quốc gia đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020

Luật BVMT số 52/2005/QH11 Hà Nội

Như vậy, việc GD BVMT cần được triển khai sâu rộng tới từng cấp học,

bậc học, tới từng đối tượng học sinh, giáo viên trong tất cả các nhà trường Cũng như trong tất cả các cơ sở GD và mọi tầng lớp nhân dân trong đời sống

xã hội của chúng ta Nhằm mục đích nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của môi trường và có ý thức trong vấn đề bảo vệ môi trường

1.1.3 Vấn đề GDMT gắn với dạy học môn Vật lí nói chung, và gắn với chương “Các Định luật bảo toàn” nói riêng

Vấn đề GD BVMT trong dạy học vật lí đã có không ít những công trình nghiên cứu của các tác giả ở nhiều góc độ khác nhau:

- Bộ GD & ĐT với cuốn “Giáo dục BVMT trong môn vật lí THPT” Nhà xuất bản Hà Nội - 2012

- Lê Thông, Nguyễn Hữu Dũng trong cuốn “Dân số, môi trường và tài nguyên” Nhà xuất bản GD - 2000

- Tác giả Nguyễn Thị Thu Hằng, Nguyễn Phi Hạnh, Đặng Văn Đức trong cuốn “GDMT qua môn vật lí ở trường phổ thông” Nhà xuất bản Hà Nội - 2003

- Tác giả Nguyễn Đình Khoa trong cuốn “Môi trường sống và con người” Nhà xuất bản Hà Nội - 1987

Kết quả nghiên cứu của các tác giả trên là hết sức to lớn, được đề cập ở phạm vi rộng và bao quát Những vấn đề đó HS chưa thể hiểu và nhận thức hết được những ảnh hưởng nghiêm trọng và nặng nề của vấn nạn môi trường hiện nay

Từ những phân tích nêu trên và căn cứ vào kinh nghiệm giảng dạy trực tiếp môn vật lí ở trường PT, tôi nhận thấy phải cần thiết phải trang bị cho HS các kiến thức cơ bản về môi trường như: Vai trò của MT đối với đời sống con người, những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng MT sống và biến đổi khí hậu, việc khai thác, sử dụng nguồn năng lượng hợp lí, tái tạo nguồn năng lượng…

1.2 Sự cần thiết phải đưa GDMT vào nội dung giảng dạy nói chung và giảng dạy môn Vật lí nói riêng

- Ở bậc THPT, việc GDMT phải được coi là một nội dung quan trọng, chính thống và có hệ thống, có chất lượng tốt và hiệu quả cao Có thể lồng ghép vào các bài học, môn học, cách thức đưa vào chương trình và phương thức đào tạo phải thu được kết quả xứng với tầm quan trọng của vấn đề Giúp các em lĩnh hội kiến thức, kĩ năng cũng như tự bản thân các em xác định thái độ đúng đắn khi đối

xử với môi trường, với thiên nhiên như chính ngôi nhà của các em [10]

- Đối với môn vật lí nói riêng, việc đưa kiến thức GB BVMT lồng ghép vào trong các tiết dạy, bài dạy là vô cùng hữu ích và mang tính hiệu quả cao trong hoạt động giáo dục học sinh Các em không chỉ được học kiến thức môn vật lí mà còn được giáo dục kiến thức về lĩnh vực khác Tất cả các hiện tượng diễn ra trong tự nhiên đều liên quan đến vật lí Do vậy, tùy vào nội dung của bài học mà người giáo viên có thể vận dụng linh hoạt việc tích hợp với GD BVMT sao cho phù hợp, đem lại hiệu quả cao

- Giáo dục BVMT còn là biện pháp trang bị cho người học:

+ Ý thức trách nhiệm sâu sắc với sự phát triển bền vững của trái đất + Khả năng cảm thụ, có đạo lí môi trường

+ Hình thành nhân cách trên đạo lí môi trường

+ Có hiểu biết cơ bản về môi trường và có cách giải quyết các vấn đề về môi trường

1.2.1 Một số kiến thức vật lí gắn với môi trường

1.2.1.1 Một số khái niệm môi trường gắn với kiến thức vật lí

+) "Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên." [18]

+) Môi trường là tập hợp các yếu tố vật lý, hoá học, sinh học, kinh tế xã hội, tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng [16]

1.2.1.2 Năng lượng, các dạng năng lượng

* Năng lượng là gì?

- Theo Từ điển bách khoa Việt Nam: “Năng lượng là độ đo định lượng

chung cho mọi dạng vận động khác nhau của vật chất”

- Theo Từ điển tiếng Việt và Từ điển vật lý phổ thông: “Năng lượng là

đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng sinh công của một vật”

* Các dạng năng lượng

- Năng lượng có ở khắp nơi, biến đổi từ dạng này sang dạng khác khi chịu tác động Cuộc sống của chúng ta phụ thuộc vào rất nhiều dạng biến đổi năng lượng

- Có nhiều dạng năng lượng như: động năng, nhiệt năng, thế năng, cơ năng… nhưng tất cả chúng chỉ thuộc 2 loại chính:

+ Năng lượng dự trữ (thế năng): Bao gồm năng lượng hóa học, năng lượng trọng trường, cơ năng, điện năng và năng lượng hạt nhân

+ Năng lượng hoạt động (động năng): Bao gồm quang năng, điện năng,

âm năng, nhiệt năng, và năng lượng chuyển động.[11]

+) Năng lượng tái tạo là gì?

Năng lượng tái tạo hay năng lượng tái sinh về cơ bản được hiểu là loại năng lượng có nguồn lực liên tục, có thể tái sử dụng vô hạn lần theo chuẩn mực hiện tại như năng lượng mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng, nhiên liệu sinh học,

Hiện nay, có khoảng 16% lượng điện tiêu thụ trên toàn cầu có nguồn gốc từ các nguồn năng lượng tái tạo, trong đó có 10% từ các nguồn sinh khối truyền thống, 3,4% từ thủy điện, 3% từ các nguồn năng lượng tái tạo mới nhưng gió, mặt trời, địa nhiệt, nhiên liệu sinh học, Con số này đang phát triển nhanh chóng và ngày một tăng cao hơn Cụ thể, trên thế giới có 30 quốc gia trên thế giới đã sử dụng năng lượng tái tạo và cung cấp hơn 20% nhu cầu năng lượng cho họ

+) Các nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam (Bỏ hình 1.1)

Nhờ điều kiện địa lý khá thuận lợi nên việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo ở Việt Nam là khá tiềm năng Cụ thể, hiện tại nước ta đã khai thác

và nhận diện được nhiều nguồn năng lượng tái tạo như:

- Thủy điện: Với hệ thống sông ngòi dày đặc, nước ta có tiềm năng về

thủy điện khá lớn Tuy nhiên do lưu lượng sông nhỏ nên ngành năng lượng tái tạo phát triển chủ yếu là dạng thủy điện nhỏ Đây cũng là dạng năng lượng được đánh giá là khả thi nhất về mặt kinh tế - tài chính Ở nước ta hiện nay có hơn 1000 điểm được xác định có tiềm năng phát triển thủy điện nhỏ, quy mô từ

100 kW tới 30MW

- Năng lượng gió: Là một trong những quốc gia được đánh giá là có

tiềm năng phát triển năng lượng gió, nhưng hiện tại số liệu về tình trạng khai thác năng lượng gió của Việt Nam vẫn khá thấp

- Năng lượng sinh khối: Phát triển mạnh trong vài năm trở lại đây, năng

lượng sinh khối là một trong những nguồn năng lượng tái tạo đa dạng với nhiều dạng như: Viên nén gỗ, các sản phẩm phụ của ngành lâm nghiệp như mùn cưa, chất thải nông nghiệp như rơm, bã cây, Trung bình hàng năm tại Việt Nam, nguồn năng lượng này tương đương với khoảng 43-46 triệu TOE

- Năng lượng mặt trời: Sở hữu vị trí địa lý thuận lợi, Việt Nam nằm

trong khoảng 80 - 230 vĩ độ Bắc thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa với

số giờ nắng trung bình khoảng 2000 đến 2500 giờ/năm, tổng năng lượng bức xạ mặt trời trung bình khoảng 150 Kcal/cm2/năm, tiềm năng lý thuyết được đánh giá khoảng 43.9 tỷ TOE/năm [14]

1.2.2 Chuyển hoá năng lượng và bảo toàn

Trong tự nhiên, mọi vật đều mang năng lượng, chúng có thể được tồn tại dưới dạng năng lượng dự trữ hay năng lượng hoạt động Khi các vật tương tác với nhau thì giữa chúng có thể có sự trao đổi và chuyến hóa năng lượng

Một số ví dụ chứng minh cho sự chuyển hóa của năng lượng:

- Nếu thả một hòn bi từ trên cao xuống một cái chén thì năng lượng của hòn bi là thế năng hấp dẫn, rơi vào chén và chuyển động quanh thành chén

là động năng, đồng thời phát ra tiếng động là âm năng Ngoài ra bi còn ma sát với thành chén tạo ra nhiệt năng, vậy ta có thể thấy từ một dạng năng lượng là thế năng đã bị chuyển hóa thành ba dạng năng lượng như đã nêu ở trên

- Ta thấy rằng khi đun một ấm nước thì nhiệt năng của cái bếp đã chuyển hóa thành động năng cho các phân tử nước bốc hơi lên bề mặt chất lỏng

- Một số biện pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả:

+ Các biện pháp về quản lí

+ Các biện pháp về tuyên truyền giáo dục

+ Các biện pháp về công nghệ và kĩ thuật [13]

1.3 Một số biện pháp dạy học môn vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường nhằm phát huy tính tích cực trong học tập của học sinh

1.3.1 Quan điểm dạy học lấy HS làm trung tâm, phát huy tính tích cực của HS trong hoạt động học tập

Quan điểm dạy học lấy HS làm trung tâm là một quan điểm DH chi phối cả mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức và đánh giá hiệu quả DH Việc xác định người học làm trung tâm ở đây phải được hiểu

là dạy học hướng vào người học, tập trung mọi điều kiện tốt nhất cho người học được học, được phát triển Do vậy, mọi nỗ lực của người dạy là vì người học, cho người học, việc chuẩn bị điều kiện DH tốt nhất cũng cho

người học có điều kiện nhật thức tốt nhất có thể

1.3.2 Các biểu hiện của tính tích cực trong học tập của HS

Tính tích cực trong học tập của HS được biểu hiện ở sự nỗ lực của hoạt động nhận thức, nhằm đạt được mục đích đặt ra ở mức độ cao

GV muốn phát hiện được HS có tích cực học tập không, cần dựa vào những biểu hiện sau đây:

+ Có chú ý học tập không

+ Có hăng hái tham gia các hoạt động học tập không

+ Có hoàn thành nhiệm vụ được giao không

+ Có ghi nhớ tốt những điều đã được học không

+ Có hiểu bài học không

+ Có vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tế không

+ Có hứng thú trong học tập không

+ Có ý chí, quyết tâm vượt khó trong học tập không…

1.3.3 Dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh

Dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh có thể coi là phương pháp DH lấy HS làm trung tâm, là việc HS học tập thông qua trải nghiệm, tương tác và rút kinh nghiệm GV tạo cơ hội cho HS thực hành, trao đổi, thảo luận và suy nghĩ để học tập một cách có hiệu quả HS cùng nhau làm việc, cùng nhau học tập là một đặc điểm quan trọng của DH lấy

HS làm trung tâm

* Những hoạt động DH phát huy tính tích cực của hs:

+) Đàm thoại khi giảng bài

+) Đặt ra những câu hỏi gợi mở, góp ý nhằm khuyến khích HS suy nghĩ tích cực trong học tập

+) Thực hành

+) Hoạt động nhóm, thảo luận

* Vai trò của GV khi tổ chức DH phát huy tính tích cực của HS

- Trước đây: GV là người truyền đạt kiến thức cho HS, đó là nguồn thông tin chủ yếu đến với HS

- Ngày nay: GV ngoài việc truyền thụ kiến thức cho HS, còn là người tổ chức, hướng dẫn cho HS thu nhận thông tin và tích cực tiếp thu kiến thức

Như vậy: DH phát huy tính tích cực của HS là phù hợp với bản chất của

1.3.4.1 Hình thức 1:Thông qua dạy học các bộ môn ở trường phổ thông

Dạng 1: (Hình thức lồng ghép) Nội dung chủ yếu của bài học, hoặc có

nội dung trùng hợp với nội dung môi trường

Dạng 2: (Hình thức liên hệ) Một số nội dung của bài học có liên quan

đến nội dung GDMT song không nêu rõ trong SGK

1.3.4.2 Hình thức 2: GDMT được triển khai như một hoạt động độc lập

Theo tác giả NguyễnVăn Khải: Các hoạt động độc lập này hoàn toàn phù hợp với các hình thức tổ chức dạy học bộ môn: tham quan, ngoại khóa… Nội dung của các hoạt động này chủ yếu là nội dung môn học, các nội dung GDMT

sẽ được tích hợp vào các hoạt động chung Tuy nhiên, vì đây là các hoạt động ngoài giờ lên lớp, gắn với thực tế môi trường sống, môi trường lao động sản xuất nên có nhiều điều kiện tích hợp sâu sắc với các nội dung GDMT Song, do thực tế kế hoạch dạy học hiện nay còn rất chặt chẽ, nên GV phải nghiên cứu lựa chọn chủ đề phù hợp và có kế hoạch sớm để nhà trường tạo điều kiện triển khai thực hiện [8]

1.3.5 Gắn các nội dung bảo vệ môi trường trong dạy học các kiến thức vật lí

ở trường PT

Ở bậc THPT, mỗi môn học có vị trí, vai trò khác nhau trong vấn đề GDMT Nhiều môn học có những thuận lợi do đối tượng là bộ môn liên quan nhiều đến kiến thức về môi trường sinh thái như: Hóa học, sinh học, địa lí,

công nghệ, GDCD…Tuy nhiên, một số bài học môn Vật lí cũng có thể đưa kiến thức về GD BVMT vào nội dung bài học Để làm được, GV phải chuẩn bị những hiểu biết về MT, hiểu sâu kiến thức bộ môn

1.3.5.1 Gắn GDMT vào bộ môn Vật lí

A Mục tiêu:

- Kiến thức: Có hiểu biết cơ bản về MT và các vấn đề liên quan

- Kĩ năng: Xác định và giải quyết các vấn đề về MT

- Thái độ: Nhận thức được giá trị của MT, có ý thức quan tâm, có động

cơ tham gia bảo vệ và cải thiện MT

- Định hướng phát triển năng lực cho học sinh: Năng lực giải quyết vấn

đề, năng lực hợp tác nhóm, năng lực tư duy sáng tạo

B Một số định hướng nội dung GDMT khi dạy học vật lí ở trường THPT

- Khai thác từ nội dung môn học

- Gắn kết nội dung của các môn học khác

C Để định hướng cho việc gắn kiến thức vật lý với GD BVMT sao cho phù hợp, có thể nêu lên một số vấn đề về MT đang được quan tâm hiện nay có liên quan trực tiếp tới các quá trình vật lí

- Tài nguyên rừng bị suy giảm:

* Vai trò của rừng đối với đời sống con người:

+ Rừng đa dạng động thực vật

+ Cung cấp lâm sản thô

+ Điều hòa lượng nước trên mặt đất

+ Rừng là “lá phổi xanh”

+ Rừng chống sói mòn đất

Dưới góc độ khoa học Vật lí, có thể nêu lên quá trình vật lí như sau: Hiện tượng mao dẫn của nước, quá trình quang hợp, thế năng, động năng của dòng chảy của nước tạo ra sự sói mòn đất

- Suy thoái và ô nhiễm đất

- Các giải pháp bảo vệ rừng, phát triển rừng nhìn từ góc độ vật lí

- Ô nhiễm nước: Vai trò của nước, các quá trình lí hóa khi nước bị ô nhiễm, các biện pháp bảo vệ nước

- Ô nhiễm không khí: Khí quyển, tầng ô zôn, chất phóng xạ, hóa chất

- Ô nhiễm tiếng ồn: Các nguồn gây ô nhiễm là tiếng máy bay, xe cộ karaoke quá giới hạn cho phép (L≥ 80 dB).[6]

1.3.5.2 Xây dựng tiến trình dạy học gắn kiến thức vật lí với BVMT

Gồm các bức cơ bản sau:

Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học

Nghiên cứu chương trình, SGK để xây dựng mục tiêu dạy học, từ đó hình thành các năng lực cho HS

Bước 2: Nghiên cứu nội dung dạy học để xác định các nội dung cần gắn kết Bước 3: Lập tiến trình xây dựng kiến thức có gắn với thực tiễn GDMT Bước 4: Xây dựng tiến trình dạy học cụ thể (Lập kế hoạch dạy học)

1.3.6 Khảo sát thực trạng giáo dục bảo vệ môi trường theo quan điểm dạy học Vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường

Trong quá trình dạy học vật lí, tôi chắc rằng các giáo viên đã đề cập đến các biện pháp giáo dục bảo vệ môi trường Tuy nhiên việc làm này còn chưa thường xuyên, đôi khi còn mang tính sách vở, thiếu sự gần gũi với đời sống thực tế học sinh Trong khi đó, Vật lí là môn khoa học mang tính thực tiễn cao, chúng ta hoàn toàn có thể vừa đưa ra các biện pháp giáo dục bảo vệ môi trường liên quan đến từng nội dung trong các bài học cụ thể lại vừa gần gũi với sự hiểu biết của học sinh Chính điều này sẽ có tác dụng kích thích

óc tò mò, sáng tạo, hứng thú học tập, mở rộng sự hiểu biết của học sinh, đặc biệt là hướng sự quan tâm của các em tới môi trường để từ đó biết cách bảo

vệ môi trường

- Phương pháp điều tra (Sử dụng phiếu điều tra đối với GV và HS)

- Phương pháp thống kê (Thống kê kết quả thu được từ GV và HS)

1.3.6.3 Đối tượng khảo sát

GV dạy Vật lí, học sinh lớp 10 của trường THPT Dương Tự Minh, THPT Định Hóa - Tỉnh Thái Nguyên

- Số phiếu điều tra giáo viên: 10 (Phụ lục 1)

-Số phiếu điều tra học sinh: 40 (Phụ lục 2)

Kết quả thống kê từ phiếu điều tra

Đối với giáo viên:

1.Theo quý thầy/cô kết quả học tập

chương “Các định luật bảo toàn”

của học sinh như thế nào?

Giỏi: 3%

Khá: 7%

Trung bình: 60%

Yếu: 30%

2 Theo quý thầy/cô, mức độ vận

dụng kiến thức của chương “Các

định luật bảo toàn” vào thực tiễn

cuộc sống như thế nào?

3 Khi dạy học chương “Các định

luật bảo toàn” quý thầy/cô sử dụng

phương pháp nào dưới đây để nâng

cao chất lượng dạy học?

Giải quyết vấn đề: 70%

Tích hợp liên môn: 10%

Liên hệ thực tế: 20%

4 Khi dạy học chương “Các

định luật bảo toàn” quý thầy/cô

có lồng ghép việc GD bảo vệ

môi trường cho học sinh để rèn

luyện kĩ năng vận dụng kiến

Đối với học sinh:

1 Các em có thấy hứng thú khi

được học chương “Các định luật

bảo toàn” không?

2 Em hãy nêu tên ít nhất một ứng

dụng kiến thức chương “Các định luật

bảo toàn” gắn với thực tế cuộc sống?

Nêu được: 5%

Không nêu được: 95%

Câu 2

Nêu được Không nêu được

3 Khi học chương “Các định luật

bảo toàn” các em có được thầy/cô

giới thiệu các ứng dụng kiến thức

của chương gắn với GD bảo vệ môi

Từ kết quả điều tra trên, chúng tôi nhận thấy việc tích hợp các kiến thức vật lí gắn với giáo dục BVMT là rất cần thiết, góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở THPT Việc GD BVMT là rất cấp thiết và có tính khả thi, từ đó giáo dục cho HS có ý thức và trách nhiệm với vấn đề bảo vệ môi trường là một trong những nhiệm vụ cần được quan tâm đúng mức

4 Khi học chương “Các định luật

bảo toàn” các em được thầy/cô sử

dụng các phương tiện hỗ trợ dạy

học nào dưới đây?

2 Sự cần thiết của dạy học các kiến thức vật lí gắn với GD BVMT: Dưới

sự phát triển của khoa học, kĩ thuật và công nghệ như hiện nay, nhà trường cần phải trang bị cho HS kiến thức, kĩ năng cần thiết để nâng cao hiểu biết và đáp ứng kịp với sự phát triển của xã hội, cũng như ứng phó kịp thời với những biến đổi khó kiểm soát của khí hậu nước ta hiện nay

3 Tăng cường liên hệ kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống trong môn vật lí và các môn học khác

4 Thực tế việc tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường - VL 10 THPT ở nhiều trường THPT hiện nay cũng chưa được chú trọng

Từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi có thể khẳng định nếu DH các kiến thức vật lí gắn với GD BVMT thì chất lượng dạy học sẽ được nâng cao Đây sẽ

là cơ sở để chúng tôi xây dựng tiến trình dạy học ở chương 2

Chương 2

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ

MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT

2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương “Các Định luật bảo toàn” (Vật lí 10) theo quan điểm gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh

2.1.1 Theo chương trình SGK hiện hành

2.1.1.1 Vị trí, vai trò kiến thức chương “Các Định luật bảo toàn”

Hệ thống kiến thức chương “Các Định luật bảo toàn” nằm ở cuối phần

cơ học vật lí 10 Chương này đề cập tới một số định luật tổng quát và một số kiến thức mới Các định luật bảo toàn đề cập trong chương này là cơ sở của những tính toán quan trọng trong vật lí, sử dụng kiến thức của các chương trước để tính toán giúp học sinh củng cố lại kiến thức đã học

Chương “Các Định luật bảo toàn” gồm 5 bài với 10 tiết dạy ( 8 tiết lí thuyết, 2 tiết bài tập):

Bài 23: Động lượng ĐLBT động lượng

Bài 24: Công và công suất

Bài 25: Động năng

Bài 26: Thế năng

Bài 27: Cơ năng

Khái niệm động lượng được hình thành trong quá trình nghiên cứu về sự tương tác giữa hai vật trong một hệ cô lập, khi hai vật tương tác có sự trao đổi động lượng giữa các vật, sự trao đổi này phụ thuộc vào khối lượng, vận tốc của các vật trong hệ cô lập, do đó nó tuân theo quy luật là định luật bảo toàn động lượng

Năng lượng được coi là thước đo của tất cả các dạng chuyển động của vật chất Định luật bảo toàn năng lượng là định luật quan trọng nhất, tổng quát nhất, mọi quá trình trong tự nhiên đều tuân theo định luật này Và các định luật vật lí đều phù hợp với định luật này Tuy nhiên để xây dựng được nội dung của định luật bảo toàn năng lượng thì một số khái niệm như công, động năng, thế năng và cơ năng phải được trình bày trước

Khái niệm về “công” xuất hiện đầy đủ và chính xác nhất khi có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác hay truyền từ vật này sang vật khác Công không phải là một dạng năng lượng mà là hình thức của sự chuyển hóa năng lượng Do đó độ lớn của công chính là phần năng lượng được chuyển hóa

Các khái niệm về động năng, thế năng, cơ năng được trình bày một cách khoa học, hợp lí và logic Định luật bảo toàn cơ năng được xây dựng cho hai trường hợp là vật chuyển động trong trọng trường và vật chịu tác dụng của lực đàn hồi Chỉ khi nào hiểu được chính xác các khái niệm này thì mới hiểu được đầy đủ định luật bảo toàn năng lượng

Trong tất cả các nội dung kiến thức đã trình bày ở trên thì không có phần kiến thức nào nói đến vấn đề môi trường và GD BVMT, mà qua các bài học, tiết học, giáo viên phải tự lồng ghép việc GD BVMT cho học sinh một cách khoa học, hợp lí mà không tuân theo tiêu chuẩn cũng như quy định nào

2.1.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc nội dung chương

Xung lượng

của lực

Định luật II Niuton

Vật chuyển động dưới tác dụng của lực hấp dẫn

Vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi

2.1.1.3 Chuẩn kiến thức, kĩ năng, tư duy và thái độ

* Kiến thức:

- Viết được công thức tính động lượng, nêu được đơn vị đo động lượng

- Phát biểu và viết được biểu thức của ĐLBT động lượng đối với hệ 2 vật

- Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính công

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính động năng Nêu được đơn vị đo động năng

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính thế năng trọng trường Nêu được đơn vị đo thế năng

- Viết được công thức tính thế năng đàn hồi

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính cơ năng

- Phát biểu được định luật Bảo toàn cơ năng và viết được biểu thức của định luật này

* Kĩ năng:

- Biết làm việc theo nhóm

- Biết vận dụng kiến thức: Động năng, thế năng, gắn với GD BVMT, và giải thích được một số hiện tượng thực tế gắn với bảo vệ môi trường và tái tạo năng lượng

- Biết tìm kiếm, khai thác thông tin từ các nguồn khác nhau, đặc biệt là qua mạng Internet

- Rèn luyện kĩ năng giao tiếp và trình bày vấn đề

* Tư duy và thái độ:

- Có hứng thú với môn vật lí nói chung và chương “Các định luật bảo toàn” nói riêng

- Yêu thích, tìm tòi khám phá khoa học

- Có thái độ khách quan, trung thực, nghiêm túc, ham học hỏi, nhiệt tình, hợp tác tốt trong công việc

- Có ý thức vận dụng kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn” gắn với GD BVMT vào cuộc sống [2]

2.1.2 Theo chương trình môn Vật lí mới ban hành

(Ban hành kèm theo Thông tư số 32/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm

2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo)

Vật lí là ngành khoa học nghiên cứu các dạng vận động đơn giản, tổng quát nhất của vật chất và tương tác giữa chúng

Chương trình môn vật lí coi trọng việc rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một vấn đề thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống; vừa đảm bảo phát triển năng lực vật lí

- biểu hiện của năng lực khoa học tự nhiên; vừa đáp ứng định hướng nghề nghiệp của học sinh

Thông qua Chương trình môn Vật lí, học sinh hình thành và phát triển được thế giới quan khoa học; rèn luyện được sự tự tin, trung thực, khách quan; cảm nhận được vẻ đẹp của thiên nhiên; yêu thiên nhiên, tự hào về thiên nhiên của quê hương, đất nước; tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, trân trọng, giữ gìn và bảo

vệ thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững.[8]

2.1.2.2 Một số quan điểm xây dựng chương trình

- Chương trình môn Vật lí một mặt kế thừa và phát huy ưu điểm của chương trình hiện hành và mặt khác, tiếp thu kinh nghiệm xây dựng chương trình môn học của các nước có nền giáo dục tiên tiến trên thế giới, đồng thời tiếp cận những thành tựu của khoa học giáo dục và khoa học vật lí phù hợp với trình độ nhận thức và tâm, sinh lí lứa tuổi của học sinh, có tính đến điều kiện kinh tế và xã hội Việt Nam

- Chương trình môn Vật lí chú trọng bản chất, ý nghĩa vật lí của các đối tượng, đề cao tính thực tiễn; tránh khuynh hướng thiên về toán học; tạo điều kiện

để giáo viên giúp học sinh phát triển tư duy khoa học dưới góc độ vật lí, khơi gợi

sự ham thích ở học sinh, tăng cường khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng vật lí trong thực tiễn Các chủ đề được thiết kế, sắp xếp từ trực quan đến trừu tượng, từ đơn giản đến phức tạp, từ hệ được xem như một hạt đến nhiều hạt; bước đầu tiếp cận với một số nội dung hiện đại mang tính thiết thực, cốt lõi.[1]

2.1.2.3 Mục tiêu chương trình

+ Cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác, giúp học sinh hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung được quy định trong

Chương trình tổng thể

+ Giúp học sinh hình thành, phát triển năng lực vật lí, với các biểu hiện sau:

- Có được những kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; năng lượng và sóng; lực và trường;

- Vận dụng được một số kĩ năng tiến trình khoa học để khám phá, giải quyết vấn đề dưới góc độ vật lí;

- Vận dụng được một số kiến thức, kĩ năng trong thực tiễn, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội và bảo vệ môi trường;

- Nhận biết được năng lực, sở trường của bản thân, định hướng được nghề nghiệp và có kế hoạch học tập, rèn luyện đáp ứng yêu cầu của định hướng nghề nghiệp [1]

2.1.2.4 Vị trí, nội dung và yêu cầu cần đạt ở lớp 10

Vị trí phần kiến thức “Công, năng lượng, công suất” nằm sau phần kiến thức “Động lực học” và trước phần kiến thức “Động lượng” của chương trình Vật lí lớp 10- SGK mới Nội dung và yêu cầu cần đạt được như sau:

Công, năng lượng, công suất

Công và năng lượng - Chế tạo mô hình đơn giản minh hoạ được định luật

bảo toàn năng lượng, liên quan đến một số dạng năng lượng khác nhau

- Trình bày được ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng

từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công

- Nêu được biểu thức tính công bằng tích của lực tác dụng

và độ dịch chuyển theo phương của lực, nêu được đơn vị

đo công là đơn vị đo năng lượng (với 1 J = 1 Nm); Tính được công trong một số trường hợp đơn giản

Động năng và thế năng - Từ phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều với

vận tốc ban đầu bằng không, rút ra được động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật

- Nêu được công thức tính thế năng trong trường trọng lực đều, vận dụng được trong một số trường hợp đơn giản

- Phân tích được sự chuyển hoá động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản

- Nêu được khái niệm cơ năng; phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng trong một số trường hợp đơn giản

Công suất và hiệu suất - Từ một số tình huống thực tế, thảo luận để nêu được ý

nghĩa vật lí và định nghĩa công suất

- Vận dụng được mối liên hệ công suất (hay tốc độ thực hiện công) với tích của lực và vận tốc trong một

số tình huống thực tế

- Từ tình huống thực tế, thảo luận để nêu được định nghĩa hiệu suất, vận dụng được hiệu suất trong một số trường hợp thực tế

Ngoài ra, dạy học vật lí gắn với GD BVMT được đưa vào chuyên đề thứ

3 của chương trình với những nội dung và yêu cầu cần đạt được như sau:

Chuyên đề 10.3 Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường

Sự cần thiết phải

bảo vệ môi trường

- Thảo luận, đề xuất, chọn phương án và thực hiện được Nhiệm vụ học tập tìm hiểu:

+ Sự cần thiết bảo vệ môi trường trong chiến lược phát triển của các quốc gia

+ Vai trò của cá nhân và cộng đồng trong bảo vệ môi trường

Vật lí với giáo dục

bảo vệ môi trường

- Thảo luận, đề xuất, chọn phương án và thực hiện được Nhiệm vụ học tập tìm hiểu:

+ Tác động của việc sử dụng năng lượng hiện nay đối với môi trường, kinh tế và khí hậu Việt Nam

+ Sơ lược về các chất ô nhiễm trong nhiên liệu hoá thạch, mưa axit, năng lượng hạt nhân, sự suy giảm tầng ozon, sự biến đổi khí hậu

- Thảo luận, đề xuất, chọn phương án và thực hiện được Nhiệm vụ học tập tìm hiểu:

+ Phân loại năng lượng hoá thạch và năng lượng tái tạo + Vai trò của năng lượng tái tạo

+ Một số công nghệ cơ bản để thu được năng lượng tái tạo Như vậy, chương trình giáo dục phổ thông hiện hành thì việc giáo dục kiến thức về môi trường trong môn vật lí không cụ thể, không rõ ràng Giáo viên phải tự nghiên cứu, tìm tòi và qua thực tế cuộc sống để cảm nhận và vận dụng cách tích hợp giáo dục BVMT qua bài học, tiết học hoặc qua một đơn vị kiến thức sao cho hợp lí và hiệu quả, tạo hứng thú học tập cho học sinh

Còn theo chương trình môn học mà Bộ Giáo dục và Đào tạo mới ban hành, thì kiến thức giáo dục BVMT được đưa vào chuyên đề chính của môn vật lí Đó là

Chuyên đề 10.3 Vật lí với giáo dục về bảo vệ môi trường Chỉ cần dựa vào nội dung

và yêu cầu đạt được của chuyên đề mà người giáo viên có thể tự thiết kế chuyên đề cho phù hợp và đạt hiệu quả cao trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.[8]

2.2 Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường

2.2.1 Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức vật lí gắn với GD BVMT theo hướng phát huy tính tích cực học tập của học sinh

Dựa vào nội dung và mục tiêu của bài học, khi tổ chức dạy học GV có thể lựa chọn và kết hợp các PHDH tích cực như: dạy học theo trạm, dạy học theo dự án, dạy học tích hợp, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề … Sau đây

tôi xin đề xuất một tiến trình “Dạy học thuyết trình phát hiện và giải quyết vấn

đề kiến thức vật lí gắn với GD BVMT”

Tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có thể trình bày khái quát như sau:

- Bước 1: Đặt vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức

- Bước 2: Giải quyết vấn đề đặt ra

- Bước 3: Thảo luận, đề xuất và kết luận

- Bước 4: Tổng hợp, kiểm chứng giả thuyết, kết luận, vận dụng vào thực tế

Có bốn mức độ dạy học PHGQVĐ

Mức độ 1: GV đặt vấn đề và nêu cách giải quyết vấn đề, HS tiến hành giải quyết vấn đề dựa theo sự hướng dẫn của GV, sau khi HS thực hiện xong thì GV sẽ nhận xét và đánh giá kết quả

Mức độ 2: GV đặt vấn đề và gợi ý, hướng dẫn để HS tìm ra cách giải quyết vấn đề, dựa vào đó HS tiến hành giải quyết vấn đề theo cách của mình, sau đó HS cùng với GV tiến hành đánh giá kết quả

Mức độ 3: GV tạo tình huống có vấn đề, từ tình huống đó HS phát hiện vấn đề và xác định vấn đề cần giải quyết, tiếp đó HS tự đưa ra một số giải pháp

và lựa chọn cách giải quyết tối ưu nhất để giải quyết vấn đề, khi tiến hành giải quyết vấn đề có sự giúp đỡ của GV Cuối cùng GV cùng HS đánh giá kết quả

Mức độ 4: Từ những tình huống nảy sinh trong thực tế HS tự phát hiện

ra các vấn đề, từ đó lựa chọn vấn đề mình cần giải quyết, bản thân HS tự tìm ra cách để giải quyết vấn đề, sau khi hoàn thành nhiệm vụ bản thân HS tự đánh giá kết quả và hiệu quả làm việc

Tùy thuộc vào nội dung của bài học, mục tích của quá trình dạy học, đối tượng dạy học, điều kiện hiện có mà GV có thể lựa chọn mức độ cho phù hợp Trên cơ sở phân tích khái quát về việc áp dụng PPDH tích cực nêu trên, có thể

sơ đồ hóa tiến trình “Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề kiến thức vật lí gắn với GD BVMT”, như sau:

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Thầy: Nêu các câu hỏi hoặc khuyến khích HS nêu các câu hỏi (Tại sao,

như thế nào?), đưa ra các câu chuyện, hình ảnh, clip minh họa…

Trò: Tham gia thảo luận, quan sát, bổ sung thông tin

Thầy – trò: Cùng đề xuất giả thuyết, lập luận, lựa chọn, thực hiện kế

hoạch GQVĐ (Gắn với vấn đề các nguồn năng lương tự nhiên: Sức mạnh của nước, gió, sóng biển… )

Tổng hợp ý kiến, kiểm chứng giả thiết, kết luận và đưa ra những kiến thức vật lí mới Đánh giá tiềm năng, vai trò của các nguồn năng lượng tự nhiên, ý nghĩa của việc sử dụng năng lượng tái tạo trong việc bảo vệ môi trường sống

KẾT LUẬN VÀ VẬN DỤNG

Vận dụng các kiến thức vừa học đề xuất các giải pháp BVMT

Giải các bài tập liên quan đến kiến thức vừa học

Đề xuất một vài mô hình ứng dụng năng lượng tái tao: Máy phát điện mini bằng nước suối, Dinamo phát điện từ gió, từ sóng biển…( Tham khảo qua các chương trình sáng chế, phát minh trên TV và mạng internet)

PHÁT HIỆN VẤN ĐỀ Thầy: Dẫn dắt, gợi ý , tạo ngạc nhiên, kich thích tính tò mò của HS qua

những hiện tượng thực tế trong cuộc sống, liên quan đến vấn đề năng lượng và môi trường, qua đó, làm nảy sinh những mâu thuẫn, những vấn

đề và tạo cho HS nhu cầu muốn hiểu được, giải thích được những hiện tượng vật lý đã nêu

Trò: Cùng tham gia bổ sung các ví dụ về việc sử dụng năng lượng tái tạo

(Thủy điện, máy phát điện gió, xe đạp điện…)

Thày -Trò cùng phát hiện vấn đề cần cùng nhau giải quyết

2.2.2 Tổ chức dạy học kiến thức mới về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường

Từ tiến trình trên, chúng tôi đã vận dụng để thiết kế và tổ chức dạy học kiến thức mới về “Các Định luật bảo toàn” gắn với nội dung giáo dục bảo vệ môi trường như sau:

Bài soạn số 1: Bài 25: ĐỘNG NĂNG

A Vấn đề thực tiễn:

Nguyên nhân gây ra mưa lũ, sạt lở ở các tỉnh miền núi phía Bắc

(Ban Thời sự-Thứ bảy, ngày 30/06/2018)

VTV.vn - Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng sạt lở đất nghiêm trọng tại Lai Châu và Hà Giang là do diễn biến phức tạp của thời tiết và do tác động của con người

Hình 2.2: Ảnh lũ quét tại Lai Châu

Hình 2.3: Ảnh lũ quét tại Hà Giang