Xây dựng tiến trình dạy học một số bài theo hướng tích cực các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng cho học sinh lớp 9 thcs miền núi

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM THỊ KIM THƯ XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI THEO HƯỚNG TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG CHO HỌC SINH LỚP

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM THỊ KIM THƯ

XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI

THEO HƯỚNG TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG CHO HỌC SINH

LỚP 9 THCS MIỀN NÚI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM THỊ KIM THƯ

XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI

THEO HƯỚNG TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG CHO HỌC SINH

LỜI CẢM ƠN

tận tình trong suốt quá trình làm luận văn

Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, Các thầy cô giáo trong khoa Sau đại học và khoa Vật lí trường ĐHSP – Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn

Nguyên) - THCS Bình Thuận (huyện Đại Từ - Thái Nguyên) –THCS Phấn Mễ (huyện Phú Lương - Thái Nguyên) và các giáo viên Vật lí đã cộng tác, tạo điều kiện về cơ sở vật chất cho việc TNSP

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2012

Tác giả luận văn

Phạm Thị Kim Thư

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chua

có ai công bố trong một công trình nào khác

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2012 Tác giả luận văn

Phạm Thị Kim Thư

MỤC LỤC

Trang phụ bìa i

Lời cảm ơn ii

Lời cam đoan iii

Mục Lục iv

Chữ viết tắt trong luận văn vii

Danh mục các bảng biểu và đồ thị viii

MỞ ĐẦU 1

I Lí do chọn đề tài: 1

II Mục đích nghiên cứu 2

III Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

IV Giả thuyết khoa học 3

V Nhiệm vụ nghiên cứu: 3

VII Đóng góp của đề tài 4

VIII Cấu trúc và nội dung của luận văn 4

Chương I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở LỚP 9 THCS 5

1.1Tổng quan về vấn đề nghiên cứu: 5

1.2 Thực hiện giáo dục KTTH và hướng nghiệp trong dạy học vật lí 8

1.2.1 Giáo dục KTTH - hướng nghiệp trong dạy học vật lí là gì? 8

1.2.2 Những nguyên tắc cơ bản của giáo dục KTTH và hướng nghiệp trong dạy học vật lí 9

1.2 3 Nội dung của giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp 9

1.2.4.Con đường thực hiện giáo dục KTTH và hướng nghiệp trong dạy học vật lý ở trường THCS 11

1.3 Các nghiên cứu về dạy học tích hợp 13

1.3.1 Khái niệm dạy học tích hợp 14

1.3.2.Mục tiêu cơ bản của dạy học tích hợp 14

1.3.3.Một số quan điểm vận dụng dạy học tích hợp trong dạy học vật lí 15

1.3.4 Vận dụng dạy học tích hợp trong dạy học vật lí 16

1.3.5 Các nghiên cứu về tích hợp kiến thức sản xuất và sử dụng điện năng 18

1.4 Điện năng - sản xuất và sử dụng điện năng 21

1.4.1.Sản xuất điện năng là gì? 21

1.4.2.Sử dụng điện năng như thế nào ? 22

1.4.3.Vai trò của điện năng đối với nền sản xuất và đời sống hiện đại 22

1.4.4.Sản xuất điện năng và vấn đề môi trường 24

1.5 Các phương thức tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng 25

1.3.1 Tích hợp thông qua xây dựng kiến thức mới 25

1.5.2 Tích hợp qua các bài tậpVật lí 27

1.5.3 Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học 30

1.5.4 Tổ chức tham quan, ngoại khoá 39

1.6 Thực trạng dạy học các kiến thức vể sản xuất và sử dụng điện năng ở lớp 9 THCS miền núi 40

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 43

Chương II XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG 44

2.1.Phân tích chương trình Vật lí 9 (THCS).Các kiến thức vật lý làm cơ sở cho sản xuất và sử dụng điện năng 44

2 1.1 Phân tích chương trình – sách giáo khoa Vật lí 9 (THCS) 44

2.1.2.Các kiến thức vật lý làm cơ sở cho sản xuất và sử dụng điện năng 46

2.2 Xây dựng các hoạt động tích hợp kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng theo chương trình – SGK vật lí 9 THCS 47

2.2.1 Nguyên tắc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng 47 2.2.2 Xây dựng các hoạt động tích hợp: 47

2.3 Xây dựng tiến trình một số bài cụ thể 50

BÀI SOẠN 1 51

BÀI SOẠN 2 61

BÀI SOẠN 3 71

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 79

CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 80

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 80

3.3 Đối tượng và cơ sở thực nghiệm sư phạm 80

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 81

3.5.Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 82

3.5.1 Căn cứ để đánh giá 82

3.5.2 Xây dựng ma trận đề kiểm tra – đánh giá 84

3.5.2 Đánh giá xếp loại 87

3.6 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 87

3.6.1 Các bài thực nghiệm 87

3.6.2.Giáo viên cộng tác thực nghiệm 87

3.6.3 Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm 88

3.7 Kết quả và xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 90

3.8 Đánh giá chung về TNSP 101

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 103

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

Phụ lục 1: phiếu phòng vấn giáo viên 112

Phụ lục 2: Phiếu phỏng vấn học sinh 112

Phụ lục 3: Tờ rơi 114

Phụ lục 4 : Phiếu học tập 117

Phụ lục 5: Bài kiểm tra 118

Phụ lục 6: Một số giáo án theo hướng của đề tài 121

CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ ĐỒ THỊ

Bảng 3.1: Đặc điểm chất lượng học tập môn vật lí của học sinh các lớp TN và

ĐC 81

Bảng 3.2: Kết quả bài kiểm tra số 1 92

Bảng 3.3: Xếp loại bài kiểm tra số 1 92

Bảng 3.4: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 1 93

Bảng 3.5: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 1 94

Bảng 3.6: Kết quả bài kiểm tra số 2 95

Bảng 3.7: Xếp loại bài kiểm tra số 2 95

Bảng 3.8: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 2 96

Bảng 3.9: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 2 97

Bảng 3.10: Kết quả bài kiểm tra số 3 98

Bảng 3.11: Xếp loại bài kiểm tra số 3 98

Bảng 3.12: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 3 99

Bảng 3.13: Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 3 100

Bảng 3.14: Bảng tổng hợp các thống kê qua ba bài kiểm tra TNSP……….101

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số1 93

Biểu đồ 3.2: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 2 96

Biểu đồ 3.3: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 3 99

Đồ thị 3.1: Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 1 94

Đồ thị 3.2: Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 2 97

Đồ thị 3.3: Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 3 100

MỞ ĐẦU

I, Lí do chọn đề tài:

Trong công cuộc đổi mới và xây dựng đất nước hiện nay, nhiệm vụ cơ bản của gíáo dục phổ thông là đào tạo thế hệ trẻ thành những con người mới phát triển toàn diện, những người lao động có tri thức, có năng lực thực hành,

tự chủ, năng động, sáng tạo, có phẩm chất đạo đức tốt, sẵn sàng tham gia vào lao động sản xuất

Một trong những môn học đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học đó là môn vật lý Đây là môn học cung cấp kiến thức khoa học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật, góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS

Lê-nin coi nguyên tắc giáo dục kĩ thuật tổng hợp trong việc dạy học là nguyên tắc cơ bản quyết định cấu trúc của toàn bộ học vấn và có ý nghĩa xã hội quan trọng Quan điểm của Đảng ta là nhà trường phải gắn liền với thực tế cuộc sống, sản xuất kĩ thuật

Giáo dục kĩ thật tổng hợp là cầu nối giữa giáo dục phổ thông với giáo dục nghề nghiệp , giữa giáo dục và sản xuất xã hội Giáo dục kĩ thật tổng hợp trang bị cho HS những nguyên lí cơ bản về kĩ thuật công nghệ , quá trình tổ chức sản xuất và những kĩ năng sử dụng những công cụ đơn giản của nền sản xuất xã hội Mặt khác, giáo dục kĩ thật tổng hợp còn có ý nghĩa quan trọng đối với việc phát triển kinh tế xã hội của đất nước

Các kiến thức vật lý được vận dụng vào quá trình lao động sản xuất, vào kĩ thuật công nghệ, và một trong những ngành sản xuất ứng dụng kiến thức vật lí đó là sản xuất điện năng Hiện nay, điện năng đã trở thành năng lượng không thể thiếu trong sản xuất, sinh hoạt, Do vậy, vấn đề sản xuất và

sử dụng điện năng đang là vấn đề quan tâm của toàn xã hội Mặt khác quá

nhiễm môi trường đang là vấn đề nan giải mang tính toàn cầu Việc tích hợp dạy học các kiến thức Vật lí và giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh về sản xuất và sử dụng điện năng trong chương trình THCS kết hợp với giáo dục môi trường cũng chính là một trong những nhiệm vụ thiết yếu của người giáo viên

Trong thực tế giảng dạy ở các trường phổ thông, nhiều khi giáo viên chưa để ý đến việc tích hợp các phần kiến thức để tạo thành hệ thống nên hiệu quả dạy học chưa cao Vì thế, trong những năm gần đây, Bộ GD&ĐT đã quan tâm tới việc đưa tư tưởng sư phạm tích hợp vào chương trình sách giáo khoa mới và trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học Vận dụng tư tưởng này giúp liên kết các kiến thức trong bộ môn Vật lí nói riêng và giữa các môn học nói chung, nhằm vận dụng tốt các phương pháp dạy học tích cực để tăng hiệu quả giáo dục

Việc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng góp phần nâng cao chất lượng phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho

HS, bên cạnh đó còn góp phần giáo dục môi trường

Vì vậy, từ những lí do trên và từ thực tiễn dạy học hướng nghiệp ở các

vùng nông thôn, miền núi, tôi nghiên cứu đề tài “Xây dựng tiến trình dạy học

một số bài theo hướng tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng cho HS lớp 9 THCS miền núi”

II Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học một số bài học vật lí lớp 9 THCS theo hướng tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng để góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS THCS miền núi.

III Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Khách thể: Quá trình dạy học vật lí ở trường THCS

- Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học vật lí lớp 9 THCS miền

núi

- Phạm vi nghiên cứu: Tiến trình dạy học vật lí và giáo dục kĩ thuật

tổng hợp cho HS lớp 9 THCS miền núi

IV Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được phương án tích hợp các kiến thức về sản xuất và

sử dụng điện năng vào các bài học Vật lí 9 một cách khoa học và hợp lí sẽ góp phần nâng cao

chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí nói chung

V Nhiệm vụ nghiên cứu:

* Lí luận:

- Nghiên cứu lí luận về giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và vận dụng các phương pháp và phương tiện dạy học theo tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học vật lí ở THCS

- Nghiên cứu về sản xuất và sử dụng điện năng

- Nghiên cứu việc tích hợp kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng vào các bài học Vật lí 9 THCS để góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh

*Thực tiễn:

- Điều tra thực trạng về dạy học các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng theo chương trình sách giáo khoa Vật lí 9 ở một số trường THCS

- Đề xuất tiến trình dạy học một số bài theo phương hướng tích hợp các kiến thức vể sản xuất và sử dụng điện năng để góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp ở lớp 9 THCS miền núi

*Thực nghiệm sư phạm:

Tiến hành dạy học thực nghiệm các bài soạn theo tư tưởng khoa học của đề tài để đánh giá kết quả và rút ra kết luận

VI Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận

- Tổng kết kinh nghiệm

- Điều tra - Quan sát

- Thực nghiệm sư phạm

VII Đóng góp của đề tài

Vận dụng dạy học tích hợp vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS thông qua bộ môn vật lý

Xây dựng được tiến trình dạy học theo hướng tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS lớp 9 THCS miền núi

Các bài soạn có thể làm tài liệu tham khảo cho GV THCS miền núi trong quá trình dạy học

VIII Cấu trúc và nội dung của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn gồm 3 chương:

Chương I Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tích hợp các kiến thức về

sản xuất và sử dụng điện năng trong dạy học vật lý ở lớp 9 THCS

Chương II Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học vật lí theo hướng tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng

Chương III Thực nghiệm sư phạm

Chương I

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG TRONG DẠY HỌC

VẬT LÍ Ở LỚP 9 THCS

1.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu:

* Giáo dục kĩ thuật tổng hợp trong dạy học vật lí

Giáo dục KTTH cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng của giáo dục phổ thông, là cầu nối giữa giáo dục phổ thông với giáo dục nghề nghiệp, giữa giáo dục và sản xuất xã hội Giáo dục kĩ thật tổng hợp trang bị cho HS những nguyên lí cơ bản về kĩ thuật công nghệ , quá trình tổ chức sản xuất và những

kĩ năng sử dụng những công cụ đơn giản của nền sản xuất xã hội Mặt khác, giáo dục kĩ thật tổng hợp còn có ý nghĩa quan trọng đối với việc phát triển kinh tế xã hội của đất nước

Nguyên tắc KTTH là một trong những nguyên tắc cơ bản của dạy học trong nhà trường Xã hội chủ nghĩa, một phương thức đào tạo người lao động mới phát triển toàn diện, một bước tiến quan trọng trên con đường phát triển

và hoàn thiện quá trình dạy học

Sự tiến bộ của khoa học công nghệ ảnh hưởng trực tiếp đến nguyên tắc, chức năng kĩ thuật , chức năng sản xuất và cả chức năng lao động của con người Khoa học kĩ thuật đã trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp , là một trong những tiền đề vật chất đẩy nhanh sự phát triển kinh tế xã hội của loài người Vai trò của con người trong nền sản xuất hiện đại dần quy về việc kiểm tra , điều khiển các hệ thống sản xuất tự động , quản lí điều chỉnh mối quan hệ giữa các yếu tố của nền kinh tế - xã hội điều đó đòi hỏi con người phải có trình độ kiến thức tổng hợp, toàn diện đồng thời có chuyên môn sâu của lĩnh vực nghề nghiệp

Môn vật lí với những đặc điểm và phương pháp riêng đã đóng vai trò

cơ bản trong việc giáo dục KTTH cho HS

- Quá trình dạy học tích hợp 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 dự tính trước những điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho các quá trình học tập tương lai, hoặc hoà nhập học sinh vào cuộc sống lao động [20] Mục tiêu cơ bản của dạy học tích hợp là nâng cao chất lượng giáo dục học sinh phù hợp các mục tiêu giáo dục của nhà trường

Hiện nay dạy học tích hợp đang là một xu hướng của lý luận dạy học được nhiều nước trên thế giới quan tâm thực hiệnnhư ở Liên Xô, Cộng hòa dân chủ Đức, Pháp …[22] Ở nước ta, trong những năm gần đây nghiên cứu

về dạy học tích hợpđã được đề cập nhiều dưới góc độ lí luận dạy học, được vận dụng cho một số lĩnh vực dạy học cụ thể và được công bố rộng rãi trên các tạp chí khoa học Có thể kể đến các công trình nghiên cứu của các tác giả tiêu biểu như: Nguyễn Văn Khải [11], Nguyễn Minh Phương – Cao Thị Thặng [14], Dương Tiến Sĩ [15], Nguyễn Văn Khải - Phan Thị Lạc - Nguyễn Văn Nghiệp - Trần Thị Nhung - Nguyễn Trọng Sửu[13]… Các luận văn thạc sỹ có thể kể đến như: Vũ Thị Thanh Hà[4], Dương Xuân Hải [5], Nguyễn Thị Hoàn [8], Dương Thị Thu Hương [10] Các tác giả đều đã làm

rõ vai trò cơ bản của dạy học tích hợp và cho thấy việc vận dụng tư tưởng

sư phạm tích hợp vào quá trình dạy học là rất cần thiết, giúp giảm tình trạng quá tải của nội dung học tập, đồng thời hiệu quả giảng dạy được nâng lên

* Những nghiên cứu về tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử

dụng điện năng

- Các kiến thức vật lý được vận dụng vào quá trình lao động sản xuất, vào kĩ thuật công nghệ, và một trong những ngành sản xuất ứng dụng kiến thức vật lí đó là sản xuất điện năng Hiện nay, điện năng đã trở thành năng lượng không thể thiếu trong sản xuất, sinh hoạt, Do vậy, vấn đề sản xuất và

sử dụng điện năng đang là vấn đề quan tâm của toàn xã hội Mặt khác quá trình sản xuất điện năng cũng gây ra ảnh hưởng tới môi trường sống Sự ô nhiễm môi trường đang là vấn đề nan giải mang tính toàn cầu Việc tích hợp dạy học các kiến thức Vật lí và giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh về sản xuất và sử dụng điện năng trong chương trình THCS kết hợp với giáo dục môi trường cũng chính là một trong những nhiệm vụ thiết yếu của người giáo viên

- Việc tích hợp kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng cũng như tích hợp kiến thức về các lĩnh vực khác vào bài học vật lí để góp phần nâng cao chất lượng giáo dục KTTH và hướng ngiệp kết hợp với giáo dục môi trường cho học sinh đòi hỏi giáo viên phải có kiến thức sâu về chuyên môn, rộng về nhiều lĩnh vực, phải bỏ nhiều công sức nghiên cứu, tìm tòi, phải thực hiện đồng bộ với các môn học khác để kiến thức được logíc, và có tính

kế thừa Hiệu quả của việc dạy học theo hướng tích hợp này phụ thuộc rất nhiều vào tâm huyết nghề nghiệp, trình độ chuyên môn, nghiệp vụ sư phạm của người giáo viên Qua tìm hiểu chúng tôi thấy rất ít luận văn nghiên cứu về lĩnh vực này, ở Đại học sư phạm Thái Nguyên có luận văn của Nguyễn Thị Hoàn [8] nghiên cứu về tích hợp kiến thức sản xuất điện năng khi dạy các bài học Vật lí Trung học phổ thông (chương trình và SGK cơ bản), luận văn của Dương Thị Thu Hương [10] nghiên cứu về tích hợp kiến thức sản xuất và sử dụng điện năng khi dạy các chương “ Từ trường” và “Cảm ứng

điện từ” (chương trình Vật lí 11 cơ bản), tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu về việc tích hợp kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng

trong một số bài học Vật lí 9 THCS Như vậy, có thể thấy việc nghiên cứu :

“Xây dựng tiến trình dạy học một số bài theo hướng tích hợp các kiến thức

về sản xuất và sử dụng điện năng cho HS lớp 9 THCS miền núi” là một đề

tài nghiên cứu mới

1.2 Thực hiện giáo dục KTTH và hướng nghiệp trong dạy học vật

*Hướng nghiệp

-Hướng nghiệp có thể hiểu như là một hệ thống tác động của xã hội về giáo dục học, y học, xã hội học, kinh tế học, … nhằm giúp cho thế hệ trẻ chọn được nghề vừa phù hợp hứng thú, năng lực, nguyện vọng, sở trường của cá nhân, vừa đáp ứng được nhu cầu nhân lực của các lĩnh vực sản xuất trong nền kinh tế quốc dân

* Quan hệ giữa giáo dục KTTH và hướng nghiệp

Một trong những nhiệm vụ cơ bản của trường phổ thông là đào tạo con người mới, những người lao động có trí thức và có năng lực thực hành, tự chủ năng động và sáng tạo, sẵn sang tham gia lao động sản xuất và các hoạt động

xã hội Nguyên tắc KTTH đảm bảo cho nhà trường gắn liền với thực tế cuộc

sống sản xuất – xã hội, học đi đôi với hành, nó có ý nghĩa đặc biệt, quy định cấu trúc của học vấn và sự phát triển toàn diện người HS

Giáo dục KTTH là cầu nối giữa giáo dục phổ thông và giáo dục nghề nghiệp, giữa giáo dục và sản xuất xã hội Việc giáo dục KTTH khi được tiến hành trên cả hai mặt lí thuyết và thực hành, cân đối giữa kiến thức và

kĩ năng, làm cho vốn tri thức khoa học tổng hợp ngày càng hoàn thiện vững chắc thì HS sẽ thấy rõ hơn năng lực, sở trường của mình để lựa chọn nghề nghiệp và đóng góp tích cực vào quá trình sản xuất Có thể nói, nếu thực hiện tốt việc giáo dục KTTH sẽ giúp HS có định hướng đúng trong lựa chọn nghề nghiệp của mình

1.2.2 Những nguyên tắc cơ bản của giáo dục KTTH và hướng

nghiệp trong dạy học vật lí

Giáo dục KTTH cho học sinh phải dựa trên các nguyên tắc cơ bản sau:

- Giáo dục KTTH phải kết hợp với giáo dục phổ thông, phục vụ mục tiêu chung của giáo dục phổ thông

- Giáo dục KTTH phải mang tính hiện đại, cập nhật

- Giáo dục KTTH phải làm cho học sinh hiểu được những nguyên lí cơ bản của các quá trình sản xuất quan trọng, đồng thời rèn luyện cho học sinh thói quen dùng những dụng cụ đơn giản phổ biến trong các ngành sản xuất

- Dạy học vật lí phải luôn luôn gắn với đời sống và sản xuất, làm cho học sinh thấy được những ứng dụng của kiến thức vật lí trong đời sống và

kĩ thuật, đồng thời nhận ra được những đòi hỏi phải giải quyết những vấn đề mới của cuộc sống và kĩ thuật đối với vật lí học, đối với người học Vật lí

1.2 3 Nội dung của giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp

Thực hiện giáo dục KTTH trong dạy học Vật lí là làm cho HS hiểu biết

và nắm vững các vấn đề chính sau:

- Những nguyên lí khoa học, kĩ thuật và công nghệ cơ bản, chung của các quá trình sản xuất chính Trong quá trình dạy học Vật lí, cần phân tích để làm sáng tỏ các nguyên tắc Vật lí trong hoạt động của các thiết bị khác nhau, các nguyên lí cơ bản của điều khiển máy, phương tiện kĩ thuật, thiết bị thông tin liên lạc

Giới thiệu để HS hiểu được cơ sở của năng lượng học, kĩ thuật điện tử học, kĩ thuật tính toán, kĩ thuật nhiệt, kĩ thuật liên quan đến quan đến quốc phòng, … Nguyên lí chế tạo, sử dụng công cụ lao động, thiết kế chế tạo dụng cụ thí nghiệm, …

Qua việc nghiên cứu các khả năng, hình thức và phương pháp ứng dụng các định luật, các thuyết Vật lí cần chỉ cho HS hiểu và nắm được nguyên lí khoa học chung của các ngành sản xuất chính như: Quá trình sản xuất cơ khí, sản xuất tự động, quá trình sản xuất gia công vật liệu, sản xuất, truyền tải và sử dụng điện năng, …

Bằng việc thực hiện các thí nghiệm Vật lí, giải quyết các bài toán về kĩ thuật, tổ chức tham quan, ngoại khoá, … cần bồi dưỡng tri thức, kĩ năng về

tổ chức lao động khoa học và quản lí kinh tế - kĩ thuật, đồng thời cho HS hiểu biết thêm các nguyên lí kĩ thuật chung, hiểu về đối tượng lao động, công

cụ lao động và sức lao động trong quá trình sản xuất xã hội

- Các phương hướng cơ bản của tiến bộ khoa học – kĩ thuật

Cùng với việc chiếm lĩnh các nguyên lí khoa học, kĩ thuật và công nghệ, cần để cho HS lĩnh hội được vấn đề kinh tế - xã hội của kĩ thuật, các phương hướng cơ bản của tiến bộ khoa học – kĩ thuật bao gồm:

Các yếu tố cấu trúc của hệ kĩ thuật, nguyên tắc và chức năng của kĩ thuật mới, đó là cơ sở của tiến bộ khoa học và công nghệ, của các phương pháp sản xuất mới

Các tư tưởng khoa học hiện đại và xu hướng phát triển của kĩ thuật va công nghệ sản xuất như: Cơ khí hoá nền sản xuất quốc dân, sản xuất và truyền tải điện năng, gia công vật liệu mới, sử dụng năng lượng nguyên tử, tự động hoá sản xuất

- Rèn luyện các kĩ năng và thói quen thực hành

Rèn luyện các kĩ năng cơ bản về sử dụng các dụng cụ thiết bị thí nghiệm Vật lí, các công cụ sản xuất phổ biến như: Hệ thống thao tác đo đạc,đọc các giá trị, lựa chọn dụng cụ với cấp độ chính xác thích hợp, … quy tắc lắp ráp, kiểm tra, vận hành, bảo quản các thiết bị, động cơ, máy móc, … Cần cho HS hiểu bản chất Vật lí của cấu trúc kĩ thuật làm quen với việc thực hiện các yêu cầu kĩ thuật cũng như kế hoạch làm việc

Rèn luyện các kĩ năng tính toán, sử dụng bản vẽ, đồ thị, tự thiết kế và chế tạo các dụng cụ, mô hình phục vụ học tập, giải bài toán kĩ thuật, … nhằm phát triển năng lực sáng tạo và rèn luyện thói quen thực hành cho HS

1.2.4.Con đường thực hiện giáo dục KTTH và hướng nghiệp trong dạy học vật lý ở trường THCS

- Giảng dạy kiến thức vật lí đảm bảo tính hệ thống, vững chắc, liên hệ chặt chẽ với kĩ thuật, sản xuất và đời sống

Lựa chọn tài liệu học tập có giá trị khoa học lớn và có xu hướng thực tiễn Học sinh không những nắm vững kiến thức mà còn thấy được con đường vận dụng kiến thức vào hoạt động của máy móc, dụng cụ Giải các bài toán kĩ thuật, mở rộng các bài học trong điều kiện sản xuất cụ thể với các

số liệu kĩ thuật xác định cho phép học sinh làm quen với tình huống sản xuất, với hoạt động kinh tế ở địa phương, từ đó rèn luyện kĩ năng cần thiết và phát triển tư duy kĩ thuật

- Phối hợp các phương pháp, phương tiện và hình thức tổ chức dạy học phong phú

+ Lựa chọn các phương pháp dạy học góp phần phát triển năng lực sáng tạo kĩ thuật của học sinh

+ Tổ chức các hoạt động thực hành có tính sáng tạo

+ Sử dụng rộng rãi các thí nghiệm Vật lí, các mô hình, các thiết bị dạy học, phương tiện nghe nhìn, máy vi tính, công nghệ thông tin

+ Tổ chức tham quan sản xuất, công tác ngoại khoá Vật lí, kĩ thuật

để học sinh rèn luyện kĩ năng thực hành, phát triển hứng thú và năng lực sáng tạo

- Việc thực hiện giáo dục KTTH và hướng nghiệp cho học sinh không được tách rời quá trình hình thành kiến thức, kĩ năng vật lí, nó được tích hợp ngay trong quá trình dạy học các kiến thức Vật lí, cụ thể bằng các con đường sau:

+ Khi giải các bài toán Vật lí

+ Trong quá trình chuẩn bị và tiến hành tham quan sản xuất: tuyên truyền chính sách phát triển kinh tế đất nước, tạo động cơ nghiên cứu môn học, phát triển hứng thú học Vật lí

+ Trong quá trình giải thích các hiện tượng Vật lí, các quy luật Vật lí: Làm rõ cơ sở Vật lí của các hướng phát triển kĩ thuật; giải thích nguyên tắc hoạt động của các máy móc thiết bị kĩ thuật; vận dụng các kiến thức Vật lí để giải các bài toán kĩ thuật, …

- Việc giới thiệu các tiến bộ khoa học – kĩ thuật cùng các thông tin về

sự phát triển kinh tế, kĩ thuật của đất nước và ở địa phương có tác dụng củng cố niềm tin kích thích hứng thú học tập, là cơ sở định hướng nghề nghiệp cho học sinh

- Việc giáo dục KTTH phải được tiến hành trên cả hai mặt lí thuyết và thực hành, cân đối giữa kiến thức và kĩ năng, đảm bảo mối quan hệ giữa lao động công ích và quá trình dạy học Trên cơ sở đó, học sinh thấy rõ năng

lực sở trường của mình để lựa chọn nghề nghiệp và đóng góp tích cực vào

+ Trong lĩnh vực khoa học giáo dục, theo Dương Tiến Sỹ: “Tích hợp là

sự kết hợp một cách hữu cơ, có hệ thống các kiến thức (khái niệm) thuộc các môn học khác nhau thành một nội dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn được đề cập trong các môn học đó” [ 15]

Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào quá trình dạy học là rất cần thiết Hiện nay dạy học tích hợp đang là một xu hướng của lý luận dạy học được nhiều nước trên thế giới quan tâm thực hiện

Theo PGS.TS Nguyễn Văn Khải từ góc độ lý luận dạy học: “Dạy học tích hợp tạo ra các tình huống liên kết tri thức các môn học, đó là cơ hội phát triển 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 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 chương trình các môn học theo hướng này có

ý nghĩa quan trọng làm giảm tình trạng quá tải của nội dung học tập, đồng thời hiệu quả giảng dạy được nâng lên Nhất là trong bối cảnh hiện nay, do đòi hỏi của xã hội, nhiều tri thức cần thiết mới đều muốn đưa vào nhà trường” [11]

1.3.1 Khái niệm dạy học tích hợp

Quá trình dạy học tích hợp 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 dự tính trước những điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho các quá trình học tập tương lai, hoặc hoà nhập học sinh vào cuộc sống lao động (Xavier Roegiers (1966)) Mục tiêu cơ bản của dạy học tích hợp là nâng cao chất lượng giáo dục học sinh phù hợp các mục tiêu giáo dục của nhà trường

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

Dạy học tích hợp hướng tới thiết lập mối quan hệ giữa các khái niệm khác nhau của cùng một môn học cũng như của các môn học khác nhau, hướng tới đào tạo học sinh có năng lực đáp ứng được thách thức lớn của xã hội ngày nay là có được khả năng huy động hiệu quả những kiến thức

và năng lực của mình để giải quyết một 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 việc phát triển năng lực để giải quyết vấn đề,phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học

1.3.2.Mục tiêu cơ bản của dạy học tích hợp

+ Làm cho các quá trình học tập có ý nghĩa: Đặt quá trình học tập vào hoàn cảnh (tình huống) để học sinh nhận thấy ý nghĩa của kiến thức, kĩ năng, năng lực cần lĩnh hội Điều này có ý nghĩa to lớn trong việc tạo động lực học

tập cho học sinh Trong quá trình học tập các kiến thức, kĩ năng, năng lực đều được huy động và gắn với thực tế cuộc sống Do vậy cần liên kết các môn học khác nhau trong nhà trường

+ Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn: Lựa chọn các tri thức,

kĩ năng cốt yếu xem là quan trọng đối với quá trình học tập của học sinh và dành thời gian, cũng như giải pháp hợp lí cho chúng

+ Dạy sử dụng kiến thức trong tình huống: Nêu bật cách thức sử dụng kiến thức đã lĩnh hội Tạo các tình huống học tập để học sinh vận dụng kiến thức một cách sáng tạo, tự lực để hình thành người lao động có năng lực tự lập

+ Lập mối liên hệ giữa các khái niệm đã học: Thiết lập mối quan

hệ giữa các khái niệm khác nhau của cùng một môn học cũng như của các môn học khác nhau Đào tạo học sinh có khả năng huy động hiệu quả những kiến thức và năng lực của mình để giải quyết một cách hữu ích một tình huống xuất hiện, hoặc có thể đốimặt với một khó khăn bất ngờ, một tình huống chưa từng gặp

1.3.3.Một số quan điểm vận dụng dạy học tích hợp trong dạy học vật lí

Quan điểm này đòi hỏi phải nghiên cứu, lựa chọn các nội dung, tình huống có ý nghĩa đối với việc học tập của HS, đặc biệt là đối với việc hình thành các năng lực cần thiết cho HS Khái niệm “ Tình huống có ý nghĩa” chỉ ra rằng các tình huống tích hợp không được gượng ép, nó phải phù hợp với lôgic khoa học

+ Không làm cho HS học tập quá tải

Khi quan tâm vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp GV có thể phát hiện nhiều tình huống dạy học tích hợp, nếu vì hứng thú mà có quá nhiều tình

huống tích hợp trong bài học, sự liên kết kiến thức quá sâu, quá rộng, sẽ dẫn đến tình trạng quá tải cho HS

+ Vận dụng hợp lý các phương pháp dạy học tích cực, phương tiện dạy học để tạo ra hiệu quả giáo dục tích hợp cao

Bản thân các phương pháp dạy học tích cực, phương tiện dạy học đều nhằm mục đích nâng cao chất lượng thực hiện các mục tiêu môn học, đã mang các thuộc tính của tích hợp các kiến thức, kỹ năng, xúc cảm nhận thức ở HS

+ Tăng cường khai thác mối quan hệ liên môn và liên kết kiến thức trong nội bộ môn học

Bản thân định hướng này đã dẫn đến quan điểm tích hợp và phù hợp với tư tưởng sư phạm tích hợp

1.3.4 Vận dụng dạy học tích hợp trong dạy học vật lí

Người GV khi vận dụng Tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học vật

lí cần thực hiện một số hoạt động sau:

Hoạt động1: Xác định mục tiêu của bài học vật lí

Nghiên cứu chương trình, SGK để xây dựng mục tiêu dạy học cho các bài học mới, bài tập cho từng phần, ôn tập chương, ôn học kỳ, ôn cuối năm …

Trong đó nội dung là quan trọng nhất, biến đổi các nội dung thành mục tiêu, từ đó hình thành các năng lực

Cách xác định mục tiêu giáo dục cho từng bài và mối liên hệ giữa các cấp độ đã được Th.S Phan Thị Thanh Hội diễn đạt theo sơ đồ sau: [9]

Hoạt động 2: Xác định nội dung tích hợp

Theo quan điểm sư phạm tích hợp, GV phải tìm hiểu rõ nội dung quan trọng của kiến thức từ đó đưa ra được vấn đề tiềm ẩn cần giải quyết Bằng tình huống tiềm ẩn đó GV hướng dẫn cách sao cho HS tự giải quyết vấn đề tương ứng với với việc xây dựng tri thức khoa học cần dạy

Hoạt động 3: Xác định các mục tiêu tích hợp các năng lực cần hình thành

Đó là những kỹ năng cần thiết để làm chủ nội dung, năng lực chịu tác động của những kỹ năng đó Theo hướng sư phạm tích hợp thì các nội dung phải được tích hợp vào các mục tiêu và năng lực Phương pháp phát triển năng lực tiến hành theo hướng tích hợp dần dần các mục tiêu của bài học

Các nguồn

Xã hội

Mục tiêu bài học

Các kĩ năng

Các lĩnh vực, chỉ tiêu phẩm chất

Học sinh

Nhận thức

Các môn học

Tình cảm, thái độ

Hoạt động 4: Xây dựng tiến trình dạy học vật lí theo hướng tích hợp

GV xác định nội dung quan trọng của kiến thức trong từng phần, từng chương, đưa ra tình huống có vấn đề tiềm ẩn cần giải quyết Trên

cơ sở đó đưa ra các mục tiêu tích hợp ở vị trí thích hợp

sơ đồ lôgíc khoa học hình thành kiến thức

1.3.5 Các nghiên cứu về tích hợp kiến thức sản xuất và sử dụng điện năng

*Tích hợp kiến thức sản xuất điện năng

Sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng khác thành điện năng, dòng điện xuất hiện sau khi lưới điện được nối với mạng tiêu thụ

Các hình thức sản xuất điện năng bao gồm:

- Với tuabin: Phần lớn điện năng được sản xuất bởi máy phát điện tại các nhà máy điện, máy phát điện nối với tuabin, chuyển động quay của tuabin dẫn đến chuyển động quay của máy phát điện và tạo ra điện Ở đây cơ năng

đã chuyển hoá thành điện năng Tuabin có thể được vận hành qua:

+ Hơi nước: năng lượng nhiệt qua quá trình đốt cháy than, khí thiên nhiên hay dầu mỏ (trong nhà máy nhiệt điện) hay từ phản ứng hạt nhân (trong nhà máy điện nguyên tử) làm cho nước bốc hơi, dưới áp suất cao làm quay tua bin

+ Nước: tại các nhà máy thuỷ điện, nước được tụ lại với thế năng lớn, năng lượng dòng chảy của nước làm quay tuabin

+ Gió: Động năng của gió có thể trực tiếp làm quay tuabin

+ Khí nóng: tuabin có thể được vận hành trực tiếp từ các khí nóng trong quá trình đốt cháy khí thiên nhiên hay dầu

- Với động cơ pít tông: các máy phát điện nhỏ hoạt động với động cơ pít tông, nhiên liệu dầu điesel, khí sinh học hay khí thiên nhiên

- Bảng tế bào quang điện: Các tế bào quang điện chuyển đổi năng lượng mặt trời trực tiếp thành điện năng

- Phản ứng hoá học: Trong acquy, pin hay tế bào nhiên liệu năng lượng hoá được lưu bên trong qua các phản ứng hoá học biến đổi thành điện năng

Có thể tích hợp các kiến thức về sản suất và sử dụng điện năng vào bài giảng mà kiến thức của bài là cơ sở cho việc sản xuất và sử dụng điện năng hoặc thông qua việc giải các bài tập có nội dung kĩ thuật Cụ thể, đối với chương trình Vật lí 9 THCS, các bài học có thể tích hợp là: Hiện tượng cảm ứng điện từ, Máy phát điện xoay chiều, Các tác dụng của ánh sáng

Cùng với việc tích hợp để cho học sinh nắm được nguyên lí chung của quá trình sản xuất điện năng góp phần giáo dục KTTH còn cho học sinh thấy định hướng phát triển của ngành sản xuất điện và một số ngành nghề liên quan, điều này góp phần định hướng nghề nghiệp cho học sinh Cũng thông qua đó cho học sinh thấy được những ảnh hưởng của quá trình sản xuất điện năng với môi trường, điều này giúp cho học sinh có thái độ đúng đắn trước vấn đề môi trường, biết cách góp sức bảo vệ môi trường

* Tích hợp kiến thức sử dụng điện năng

động của con người trong các lĩnh vực: sản xuất nông nghiệp – công nghiệp, giao thông vận tải, thông tin liên lạc, khoa học kĩ thuật và đời sống

Các dạng sử dụng năng lượng điện hiện nay rất phong phú, song chủ yếu dựa trên các tác dụng của dòng điện:

Tác dụng từ (thể hiện chuyển hoá điện năng thành cơ năng trong các động cơ điện), tác dụng hoá học (điện phân), tác dụng nhiệt (ứng dụng trong các lò nung, sấy), tác dụng quang học ( ứng dụng trong chiếu sáng), các sóng điện từ (ứng dụng trong thông tin liên lạc: radio, rađa, tivi, điện thoại

di động, )

Ở đây ta thấy rõ sự đan xen, tích hợp các kiến thức ở các phần khác nhau của Vật lí

Trong công tác giáo dục học sinh, việc sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả phải thông qua dạy lồng ghép, tích hợp vào các môn học nhằm:

+ Trang bị cho học sinh những kiến thức tối thiểu về điện và vai trò của điện trong đời sống con người; cho các em thấy được sự cạn kiệt của nguồn tài nguyên hoá thạch trên toàn cầu, trách nhiệm xây dựng và bảo vệ môi trường của con người để giảm hiểm họa nhân tai, ý thức được tầm quan trọng của việc sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả

+ Trang bị cho các em kiến thức khoa học về những biện pháp thông thường để sử dụng một cách tiết kiệm và có hiệu quả các nguồn năng lượng hiện có, từ đó các em có thể tuyên truyền, giải thích, thuyết phục và phổ biến cho người khác đồngthời bản thân học sinh gương mẫu thực hiện sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng trong gia đình, nơi học tập và trong cộng đồng

Để giảm tiêu thụ điện năng , ngoài việc nâng cao ý thức sử dụng điện hợp lý, việc chỉ ra các tiến bộ khoa học và công nghệ nhằm nâng cao hiệu quả

sử dụng điện năng, chế tạo các thiết bị cùng công suất là rất quan trọng Trước hết nó phù hợp với đối tượng HS và với yêu cầu phải tích hợp các nội dung này vào các môn học Nó giúp GV dễ dàng khai thác kiến thức môn học phù hợp với các xu hướng phát triển khoa học công nghệ về năng lượng, và giúp HS biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống

Trong chương trình Vật lí 9 THCS, các bài học có thể tích hợp kiến thức sử dụng điện năng là: bài Từ trường của cuộn dây có dòng điện chạy qua, bài Lực điện từ

1.4 Điện năng - sản xuất và sử dụng điện năng 1.4.1.Sản xuất điện năng là gì? [23]

Sản xuất điện năng là giai đoạn đầu tiên trong quá trình cung cấp điện

năng đến người tiêu dùng, các giai đoạn tiếp theo là truyền tải và phân

phối điện năng

Thực chất của sản xuất điện năng là sự biến đổi các dạng năng lượng

khác sang năng lượng điện hay điện năng, dòng điện xuất hiện sau khi lưới

điện được nối với mạng tiêu thụ

Điện năng được sản xuất ra theo nhiều cách khác nhau, phần lớn được

sản xuất bởi các máy phát điện tại các nhà máy điện, chúng có chung nguyên

tắc hoạt động là các nguyên lý động điện (định luật cảm ứng điện của

Faraday), các hình thức khác nhau trong pin, ắc quy, tế bào nhiên liệu, năng

lượng mặt trời, Hiện nay, việc sản xuất điện năng được thực hiện bởi

nhiều nhà máy điện, trong đó cơ năng vận hành máy phát điện được lấy từ

nhiều nguồn năng lượng khác nhau

- Nhà máy nhiệt điện: Nhiệt năng (đốt các nhiên liệu hoá thạch) cơ năng (làm quay tuabin)  điện năng

- Nhà máy thuỷ điện: Năng lượng của dòng chảy (động năng, thế năng)

 cơ năng (làm quay tuabin) điện năng

- Nhà máy điện hạt nhân: Năng lượng hạt nhân cơ năng (làm quay tuabin) điện năng

- Máy phát điện nhờ sức gió: Động năng của gió cơ năng (làm quay tuabin) điện năng

- Pin mặt trời: Năng lượng mặt trời điện năng

- Pin, ac quy: Năng lượng hoá học  điện năng

1.4.2.Sử dụng điện năng như thế nào ? [23]

Sử dụng điện năng là sử dụng năng lượng điện vào phục vụ các hoạt động của con người trong các lĩnh vực: sản xuất nông nghiệp – công nghiệp, giao thông vận tải, thông tin liên lạc, khoa học kĩ thuật và đời sống Muốn sử dụng điện năng ta phải chuyển hóa nó thành các dạng năng lượng cần dùng khác

Dựa trên các tác dụng của dòng điện, có thể chỉ ra sự biến đổi từ điện năng sang các dạng năng lượng khác trong hoạt động của các dụng cụ, thiết bị điện:

- Tác dụng nhiệt: điện năng  nhiệt năng (trong các thiết bị nung, sấy) -Tác dụng quang học: điện năng  quang năng ( trong thiết bị chiếu sáng)

- Tác dụng hóa học: điện năng  hóa năng ( trong điện phân, ắc quy)

-Tác dụng từ: điện năng  năng lượng từ trường  ( cơ năng trong các động cơ điện hoặc sóng điện từ trong các thiết bị thông tin liên lạc)

1.4.3.Vai trò của điện năng đối với nền sản xuất và đời sống hiện đại [23]

chuyển hoá từ các dạng năng lượng khác khi sản xuất điện năng, đồng thời khi sử dụng, nó cũng dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng,… Vì vậy việc sản xuất và sử dụng điện năng có ý nghĩa rất quan trọng trong chiến lược năng lượng của mỗi quốc gia Lĩnh vực kĩ thuật gắn liền với sản xuất, truyền tải, sử dụng điện năng là một trong các phương hướng cơ bản của tiến bộ khoa học kĩ thuật Tốc độ phát triển của ngành năng lượng điện thúc đẩy các ngành chế tạo máy, luyện kim, sản xuất hoá chất, sẽ quyết định tiến bộ trong các lĩnh vực cơ khí hoá, tự động hoá sản xuất, gắn liền với việc nâng cao sức sản xuất và chất

lượng sản phẩm Điện năng có vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực kinh tế và đời sống

+ Trong sản xuất công nghiệp: Có thể nói điện năng là lực đẩy cho sản xuất công nghiệp phát triển, góp phần chuyển dịch cơ cấu công nghiệp từ thủ công sang cơ giới hoá, tự động hoá với công nghệ ngày càng hiện đại

+ Trong giao thông vận tải: Giao thông vận tải là nền tảng của phát triển kinh tế xã hội trong đó điện năng đóng vai trò quan trọng vào việc phát triển của ngành này Đó là việc xây dựng các tuyến giao thông, đưa các phương tiện giao thông góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường vào hoạt động như xe điện, ô tô chạy bằng điện, …

+ Trong thông tin liên lạc: Thông tin liên lạc được coi như thước

đo của nền văn minh Nếu như thời kì sơ khai con người chuyển thông tin bằng các cách thổi tù và, đốt lửa, đánh trống, … hoặc dùng các phương tiện thông thường thì ngày nay nhờ có điện năng, thông tin liên lạc đã phát triển vượt bậc Ví dụ: Việc thông tin liên lạc trên khoảng cách xa được tiến hành bằng điện thoại, điện báo, internet, fax, telex, các phương tiện thông tin đại chúng như đài phát thanh, vô tuyến, …

Sự phát triển của thông tin liên lạc góp phần thay đổi cách tổ chức kinh tế trên thế giới, thúc đẩy quá trình toàn cầu hoá, làm thay đổi mạnh mẽ cuộc sống của từng người, từng gia đình

+ Trong khoa học kĩ thuật: Điện năng giúp cho các ngành khoa học kĩ thuật phát triển, có nhiều những nghiên cứu khoa học mới được ứng dụng trong thực tế Sự phát triển của ngành điện thúc đẩy các ngành chế tạo máy, điện tử, … quyết định tiến bộ trong các lĩnh vực cơ khí hoá, tự động hoá sản xuất, gắn liền với việc nâng cao sức sản xuất và chất lượng sản phẩm

+ Trong đời sống: Điện năng phục vụ rất nhiều những nhu cầu trong đời sống hàng ngày của con người như chiếu sáng, quạt mát, điều hoà không khí, thông tin liên lạc, nấu ăn, …

1.4.4.Sản xuất điện năng và vấn đề môi trường [13]

Quá trình sản xuất điện năng có ảnh hưởng nhất định đối với môi trường sinh thái

* Nhà máy thuỷ điện: Thuỷ năng được xem là năng lượng sạch của con người Tuy nhiên hoạt động của nhà máy điện lại có những ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái

Việc xây dựng các hồ chứa nước lớn tạo nhiều tác động tiêu cực tới môi trường như: động đất cưỡng bức, thay đổi khí hậu và thời tiết khu vực, mất đất canh tác, tạo ra CH4 do phân huỷ chất hữu cơ lòng hồ Tạo

ra sự biến đổi thuỷ văn hạ lưu, làm thay đổi độ mặn của nước khu vực cửa sông ven biển Ngăn chặn sự phát triển bình thường các quần thể cá trên sông Tiềm ẩn tai biến môi trường cho hệ thống đê điều và các công trình xây dựng trên sông

* Nhà máy nhiệt điện: Với chất đốt là than đá, việc khai thác than đã gây ảnh hưởng tới môi trường

- Khai thác lộ thiên thì tạo lượng chất thải đất đá khá lớn, ô nhiễm bụi,

ô nhiễm nước, mất rừng

- Khai thác hầm lò: lãng phí trữ lượng, gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò, tai nạn hầm lò Trong chế biến, sàng tuyển tạo bụi và nước thải chứa than, kim loại nặng

- Đốt than tạo khí độc SO2, bụi CO2, … Theo tính toán một nhà máy nhiệt điện công suất 1000MW, hàng năm thải ra môi trường 5 triệu tấn CO2, 11000 đến 68000 tấn chất thải rắn có chứa kim loại nặng và chất phóng xạ độc hại

* Nhà máy điện nguyên tử: Nhà máy điện hạt nhân 1000MW, mỗi năm cần 30 tấn nguyên liệu hạt nhân Nhà máy điện hạt nhân không có khói, bụi, nước thải và khí thải vào môi trường Tuy nhiên nếu trong quá trình xây dựng

và vận hành không đảm bảo an toàn sẽ dẫn đến rò rỉ chất phóng xạ ra bên ngoài gây ảnh hưởng cực kì nghiêm trọng Nếu bị chiếu xạ với lượng lớn sẽ dẫn tới tử vong hoặc nhiễm các bệnh máu trắng, u ác tính, thiếu máu, đục thuỷ tinh thể, vô sinh, quái thai, rụng tóc, …

lượng có thể chuyển hoá thành điện năng như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, … an toàn hơn với môi trường, tuy vậy nhưng công suất còn nhỏ chưa sử dụng được rộng rãi

1.5 Các phương thức tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng

1.3.1 Tích hợp thông qua xây dựng kiến thức mới

* Mức độ tích hợp:

- Mức độ toàn phần: được thể 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 về sử dụng năng lượng và các vấn đề năng lượng

- Mức độ nhiều bộ phận hay từng bộ phận: được thể hiện khi một phần kiến thức của môn học hay một phần nội dung của bài học cụ thể chính là các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng

- Mức độ liên hệ: Chỉ được dùng khi một số nội dung của môn học, bài học liên quan đến vấn đề năng lượng và sử dụng năng lượng, song không nêu

rõ trong nội dung bài học Trong trường hợp này GV phải khai thác kiến thức môn học và liên hệ chúng với các nội dung về sản xuất, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Đây là trường hợp thường xảy ra

Việc tích hợp các kiến thức về sản suất và sử dụng điện năng có thể thực hiện trong các bài học Vật lí 9 với hình thức tích hợp cụ thể như sau:

cho HS biết được từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua được ứng dụng để chế tạo nam châm điện, nam châm điện có vai trò quan trọng và được

sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật và đời sống (GV phát tờ rơi giới thiệu về một

số ứng dụng của nam châm điện) ( xem sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức

tr 122)

+Bài: “Lực điện từ” : tích hợp giới thiệu tác dụng của từ trường lên

khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường được ứng dụng để chế tạo động cơ điện Động cơ điện có nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật (GV cho HS quan sát 1 mô hình động cơ điện 1 chiều hoạt động được với nguồn điện 6V) ( xem sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức tr 52)

+Bài “ Hiện tượng cảm ứng điện từ”: Giới thiệu cho học sinh biết

hiện tượng cảm ứng điện từ là nguyên tắc hoạt động của máy phát điện đồng thời cho học sinh quan sát cấu tạo và vận hành của máy phát điện (loại nhỏ dùng trong phòng thí nghiệm) ( xem sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức

tr 62)

+ Bài: “Máy phát điện xoay chiều”: Ngoài việc nghiên cứu cấu tạo

và hoạt động của máy phát điện xoay chiều sẽ tích hợp các cách làm quay rôto của máy phát điện trong thực tế và giới thiệu một số ngành nghề về điện (xem sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức tr 72)

+ Bài: “Các tác dụng của ánh sáng” sẽ tích hợp giới thiệu để HS

nắm được một số ứng dụng của pin quang điện trong thực tế, biết được xu hướng phát triển ngành điện Mặt Trời ở nước ta và trên thế giới ( xem sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức tr 132)

Cùng với việc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng

sẽ tích hợp các kiến thức về vấn đề bảo vệ môi trường sinh thái – một vấn đề bức thiết hiện nay

1.5.2 Tích hợp qua các bài tậpVật lí

Bài tập Vật lí là một vấn đề được giải quyết bằng suy luận logic hoặc lập luận toán học dựa trên các định luật, các thuyết Vật lí Bài tập vật lí có những dạng sau:

* Bài tập định tính : Là nhữn g bài tập mà khi giải HS không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp hay làm các phép tính toán đơn giản, tính nhẩm Muốn giải bài tập loại này HS cần phải thực hiện những phép suy luận logic và hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lý và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong từng trường hợp cụ thể

* Bài tập định lượng : Là những bài tập mà HS muốn giải chúng phải thực hiện một loạt các phép tính, kết quả thu được là một đáp số định lượng về một giá trị của một đại lượng vật lý nào đó, bài tập định lượng được chia làm ba loại

- Bài tập tập dượt : Có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học làm

HS hiểu rõ ý nghĩa các định luật, các công thức biểu diễn, các đơn vị vật lý và thói quen cần thiết để giải bài tập Loại bài tập này thường được dùng sau mỗi bài hoặc mỗi phần Sau khi thực hiện bài tập tính toán tập dượt, HS có khả năng tích hợp từng phần

- Bài tập tổng hợp: Là bài tập cần huy động nhiều khái niệm, định luật, nhiều công thức loại bài tập này có tác dụng đào sâu, mở rộng kiến thức thấy

rõ những mối quan hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật

lý rèn cho HS biết phân tích hiện tượng thực tế phức tạp thành những phần đơn giản theo một định luật xác định Bài tập tính toán tổng hợp giúp HS

tích hợp hàng ngày những kiến thức đã học sau mỗi phần, mỗi bài hoặc sau một chương, một học kỳ

* Bài tập có nội dung kỹ thuật sản xuất:

Đây là một trong những biện pháp cơ bản thực hiện nội dung GDKTTH, nội dung của bài tập có tính kỹ thuật tổng hợp phải được rút ra từ những hiện tượng thực tiễn, kỹ thuật sản xuất và đời sống, những số liệu của bài tập phải phù hợp với thực tế

Những bài tập này có giá trị giáo dục rất cao, đồng thời vận dụng dạy học tích hợp sẽ rất hiệu quả bởi có thể thực hiện tích hợp các kiến thức đơn lẻ

từ nhiều bài, nhiều phần, từ các tình huống sản xuất Tích hợp để giáo dục cho

HS nhiều khía cạnh: GDKTTH, giáo dục tư tưởng đạo đức, giáo dục thế giới quan, giáo dục hướng nghiệp, GDMT Nâng cao hiệu quả giáo dục, kỹ năng vận dụng kiến thức và năng lực tư duy của HS

Việc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng có thể thực hiện thông qua các bài tập vật lí Với những dạng bài toán này vừa tích hợp kiến thức sản xuất và sử dụng điện năng, vừa tích hợp được nội dung giáo dục KTTH và hướng nghiệp

Ví dụ:

+Hình 1.1 trình bày chuyển động quay của khung dây dẫn ABCD Có dòng điện cảm ứng trong khung không? Vì sao?

Hình 1.1

+Trên nhãn của một động cơ điện có ghi 380V – 3kW Nếu mắc động

cơ vào mạch điện có hiệu điện thế là 380V thì trong 2 giờ động cơ tiêu thụ hết

một năng lượng điện là bao nhiêu?

+Hãy giải thích tại sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng?

Hình 1.2

+Hãy giải thích hoạt động của hệ thống chuông báo động?

+Nêu các ưu nhược điểm của xe đạp chạy động cơ điện? Nếu là kĩ sư em sẽ

khắc phục các nhược điểm ấy như thế nào?

+Khi nào người ta thay thế các nam châm vĩnh cửu trong động cơ điện bằng

các nam châm điện

Hình 1.3

1.5.3 Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học [1]

a) Các phương pháp dạy học: là các cách thức hoạt động có tổ chức

và tác động lẫn nhau của người giáo viên và của học sinh nhằm đạt được các mục tiêu dạy học đã đặt ra

* Phương pháp dạy học tích cực: Là một nhóm phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học

* Các đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực

- Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh

Trong phương pháp tổ chức người học được cuốn hút vào các hoạt động học tập do giáo viên tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ chứ không phải thụ động tiếp thu những kiến thức đã được GV sắp đặt

Được đặt vào tình huống của đời sống thực tế người học trực tiếp quan sát, thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề đặt ra theo cách suy nghĩ của mình, từ đó nắm được kiến thức, kĩ năng mới, vừa nắm được phương pháp "làm ra" kiến thức, kĩ năng đó, không rập khuôn theo những khuôn mẫu có sẵn, được bộc lộ và phát huy tiềm năng sáng tạo của mình.Từ đó học sinh biết hành động và tích cực tham gia các chương trình hành động của cộng đồng

- Dạy và học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học của học sinh

Phương pháp tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho học sinh không chỉ là một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho học sinh có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi người, kết quả học tập sẽ nhân lên gấp bội

- Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác

Trong một lớp học trình độ kiến thức, tư duy của học sinh thường không thểđồng đều tuyệt đối, vì vậy khi áp dụng PPDH tích cực buộc phải chấp nhận sự phânhoá về cường độ, mức độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập Áp dụng PPDH tích cực ở trình độ càng cao thì sự phân hoá này càng lớn

Tuy nhiên, trong học tập, không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều đượchình thành bằng những hoạt động độc lập cá nhân Lớp học là môi trường giao tiếpthầy – trò, trò – trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiễm lĩnh nội dung học tập Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiếnmỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua

đó người học nâng mình lên một trình độ mới

- Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò

- Tăng cường khả năng, kĩ năng vận dụng vào thực tế, phù hợp với điều kiện thực tế về cơ sở vật chất, về đội ngũ GV, khả năng của HS, tối ưu các điều kiện hiện có Sử dụng các phương tiện dạy học, thiết bị dạy học hiện đại khi có điều kiện

* Các phương pháp dạy học tích cực

- Dạy học vấn đáp, đàm thoại: Mục đích của phương pháp này là

nâng cao chất lượng giờ học bằng cách tăng cường hình thức hỏi – đáp, đàm thoại giữa GV và HS, rèn cho HS bản lĩnh tự tin, khả năng diễn đạt một vấn