Tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng khi dạy học chương “cảm ứng điện từ” (chương trình vật lí 11 cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh

KHOA VẬT LÝ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG KHI DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 11 CƠ BẢN GÓP PHẦN NÂNG

KHOA VẬT LÝ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI: TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC VỀ SẢN XUẤT VÀ

SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG KHI DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” ( CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 11 CƠ BẢN ) GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIÁO DỤC KĨ THUẬT TỔNG HỢP

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh đã tận tình hướng dẫn tôi làm khóa luận này Đối với tôi, thầy luôn là tấm gương sáng về tinh thần làm việc không mệt mỏi, lòng hăng say với khoa học, lòng nhiệt tình bồi dưỡng thế hệ trẻ

Xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường Đại học sư phạm – Đại học Đà Nẵng, khoa Vật lí đã tạo điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu va thực hiện khóa luận này

Xin chân thành cám ơn trường THPT Thanh Khê và các thầy, các cô cộng tác thực nghiệm sư phạm đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận này

Khóa luận này được hoàn thành tại Bộ môn phương pháp, Khoa Vật lí, trường Đại học sư phạm, Đại học Đà Nẵng

Tôi xin cam đoan Khóa luận tốt nghiệp này là do tự bản thân thực hiện có sự

hỗ trợ từ giáo viên hướng dẫn và không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác Các dữ liệu thông tin thứ cấp sử dụng trong Khóa luận là có nguồn gốc

Lời cảm ơn i

Lời cam đoan ii

Mục lục iii

Danh sách bảng, biểu đồ, đồ thị vii

Chữ viết tắt trong khóa luận viii

MỞ ĐẦU 1

NỘI DUNG 7

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 TRƯỜNG THPT 7

1.1.Tổng quan 7

1.1.1.Thực hiện giáo dục kĩ thuật tổng hợp trong dạy học vật lí 7

1.1.2.Các nghiên cứu về dạy học tích hợp 10

1.2.Nhiệm vụ dạy học vật lí ở trường THPT [10], [11] 16

1.2.1.Các nhiệm cụ cơ bản của việc dạy học Vật lí ở trường THPT 16

1.2.2.Giáo dục kinh tế kĩ thuật và hướng nghiệp trong dạy học vật lí 17

1.3.Điện năng – sản xuất và sử dụng điện năng 20

1.3.1.Điện năng và vai trò của nó đối với sự phát triển kinh tế xã hội 20

1.3.2.Sự chuyển hóa các dạng năng lượng thành điện năng.[4] 21

1.3.3.Các vấn đề môi trường do sản xuất và sử dụng điện năng 22

1.4.Các biện pháp tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng 24

vào chương “ Cảm ứng điện từ” ( Vật lí 11 cơ bản) 24

Vật lí trong chương “Cảm ứng điện từ” – Các mức độ tích hợp 24

1.4.2.Tổ chức tham quan ngoại khóa 27

1.5 Nghiên cứu thực trạng thực hiện giáo dục kĩ thuật tổng hợp hướng nghiệp trong dạy học vật lí 28

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 32

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ CÓ TÍCH HỢP CÁC KIẾN THỨC SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG TRONG CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” ( VẬT LÍ 11 – CƠ BẢN) 33

2.1 Cấu trúc, vai trò và các mục tiêu dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Các yếu tố kiến thức làm cơ sở cho sản xuất và sử dụng điện năng 33

2.1.1 Cấu trúc chương “Cảm ứng điện từ” 33

2.1.2 Đặc điểm kiến thức nội dung chương “Cảm ứng điên từ” 33

2.1.3 Mục tiêu chương “Cảm ứng điện từ” 35

2.1.4 Các yếu tố kiến thức chủ yếu làm cơ sở cho sản xuất và sử dụng điện năng trong chương “Cảm ứng điện từ” 37

2.2 Xây dựng tiến trình dạy học một số bài Vật lí có tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng trong chương “Cảm ứng điện từ” 37

2.2.1 Một số nguyên tắc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng 37

2.2.2 Xây dựng tiến trình một số bài cụ thể 38

Giáo án số 1 39

Giáo án số 2 51

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 64

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của việc thực nghiệm sư phạm 65

3.1.1 Mục đích của việc thực nghiệm sư phạm 65

3.1.2 Nhiệm vụ của việc thực nghiệm sư phạm 65

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 65

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm 65

3.2.2 Nội dung thực nghiệm 66

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 66

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 66

3.3.2 Phương pháp thực nghiệm 67

3.4 Chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm 67

3.4.1 Các căn cứ để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 67

3.4.2 Đánh giá, xếp loại 68

3.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 68

3.5.1 Quan sát giờ học 68

3.5.2 Các bài kiểm tra 69

3.5.3 Trao đổi với GV và HS 69

3.6 Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 69

3.6.1 Đánh giá định tính 69

3.6.2 Đánh giá định lượng 71

KẾT LUẬN CHƯƠNG III 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

Phụ lục 2:Phiếu phỏng vấn học sinh 87

Phụ lục 3: Bài kiểm tra 90

Phụ lục 4 Tờ rơi 93

Phụ lục 5: Giáo án theo hướng của đề tài 99

Bảng 3.1.Đặc điểm chất lượng học tập môn Vật lí của học sinh lớp TN và ĐC 66

Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số của bài kiểm tra 72

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần số 73

Đồ thị 3.1 Đồ thị đường phân phối tần suất của hai nhóm TN và ĐC 74

Bảng 3.4 Bảng phân loại theo học lực của hai nhóm TN và ĐC 74

Biểu đồ 3.2 Phân loại học lực của hai nhóm 74

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp các tham số thống kê 75

MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

Chất lượng giáo dục nói chung, chất lượng giáo dục phổ thông nói riêng luôn là trọng tâm của các hoạt động giáo dục – dạy học và luôn được xã hội, các cấp quản

lý giáo dục quan tâm, đưa giáo dục lên làm “quốc sách hàng đầu”

Nhiệm vụ cơ bản của giáo dục phổ thông là đào tạo những con người mới, những người lao động có tri thức, có năng lực thực hành, tự chủ, năng động, sáng tạo…

Chất lượng giáo dục có quan hệ mật thiết với mục tiêu giáo dục: phát triển toàn diện học sinh thông qua hoạt động giáo dục và dạy học, trong đó hoạt động dạy học

là chủ yếu Để thực hiện nhiệm vụ, mục tiêu đó, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã xây dựng và ban hành chương trinhg giáo dục phổ thông trong đó ở bậc THPT có 16 môn học và hoạt động giáo dục phù hợp với yêu cầu của sự phát triển đất nước Trong đó có bộ môn vật lí đóng vai trò không nhỏ trong việc hoàn thành nhiệm vụ

và mục tiêu giáo dục Các kiến thức của bộ môn vật lí được vận dụng vào quá trình lao động sản xuất, kĩ thuật công nghệ… Một trong những ứng dụng kiến thức vật lí vào trong đời sống, sản xuất đó là việc sản xuất và sử dụng điện năng

Điện năng là năng lượng không thể thiếu trong đời sống, sản xuất và sinh hoạt,

vì vậy việc sản xuất và sử dụng điện năng là một trong những vấn đề cần quan tâm của toàn xã hội Sử dụng điện năng như thế nào là hợp lí, không gây thất thoát ảnh hưởng đến môi trường sống? Vấn đề này cần phải được đưa vào kiến thức, bài học vật lí góp phần phát triển toàn diện, nâng cao chất lượng giáo dục Tuy nhiên đây cũng là một trong những khó khăn của bộ môn vật lí Trong thực tế giảng dạy ở phổ thông, đa số giáo viên chưa chú ý đến việc tích hợp các phần kiến thức vật lí lại với nhau nói riêng và giữa các môn học với nhau nói chung Vì vậy, nhiều khi

kiến thức còn bị dàn trải, không có thời gian cho học sinh tiếp thu được đủ ở trên lớp

Trong những năm gần đây, giáo dục nước ta đặc biệt chú trọng đến quan điểm dạy học tích hợp, quan điểm này đã trở thành xu thế trong việc xác định nội dung dạy học ở trường phổ thông và trong xây dựng chương trình môn học của các bậc học Quan điểm dạy học tích hợp được xây dựng trên cơ sở những quan niệm tích cực về quá trình học tập và dạy học Thực tiễn ở nhiều nước đã cho thấy việc thực hiện quan điểm tích hợp trong giáo dục và dạy học sẽ giúp phát triển những năng lực giải quyết những vấn đề phức tạp và làm cho việc học tập trở nên ý nghĩa hơn đối với học sinh so với việc các môn học, các mặt giáo dục được thực hiện riêng rẽ Tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục nhằm nâng cao năng lực của người học, giúp đào tạo những người có đầy đủ phẩm chất và năng lực để giải quyết các vấn đề của cuộc sống hiện đại Nhiều nước trong khu vực Châu Á và trên thế giới đã thực hiện quan điểm tích hợp trong dạy học và cho rằng quan điểm này

đã đem lại hiệu quả nhất định

Với những lí do trên, tôi nhận thấy cần phải nghiên cứu vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong việc dạy học, cụ thể là dạy kiến thức về sản xuất và sử dụng

điện năng Đó là lí do tôi chọn đề tài: Tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử

dụng điện năng khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” ( Chương trình vật lí

11 cơ bản ) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh

II Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” (Chương trình vật lí 11 cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh

III Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng khi dạy học các chương “Cảm ứng điện từ” ( Chương trình vật lí 11 cơ bản)

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu và vận dụng tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11, thiết

kế một số bài dạy học có tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng

và tiến hành thực nghiệm sư phạm tại một số trường THPT trên địa bàn thành phố

Đà Nẵng để đánh giá kết quả nghiên cứu

IV Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có những nhiệm vụ chủ yếu sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về giáo dục kĩ thuật tổng hợp

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

- Nghiên cứu về sản xuất và sử dụng điện năng

- Nghiên cứu việc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng khi dạy một số bài học vật lí trong chương “ Cảm ứng điện từ” theo chương trình sách giáo khoa cơ bản lớp 11

- Soạn một số giáo án theo hướng của đề tài

- Thực nghiệm sư phạm

V Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu sau:

5.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:

- Nghiên cứu lý thuyết về mục tiêu và nhiệm vụ dạy học Vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu nội dung cơ bản của tư tưởng sư phạm tích hợp

5.2 Phương pháp tổng kết kinh nghiệm, điều tra, quan sát:

- Sử dụng phiếu điều tra, các bài kiểm tra có liên quan tới nội dung của đề tài

5.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Thực hiện các bước thực nghiệm sư phạm và sử dụng phương pháp xử lí thống kê toán học các dữ liệu thu được

VI Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Ở nước ta, trong những năm gần đây nghiên cứu về dạy học tích hợp đã được bắt đầu chú ý, các luận văn có thể kể đến như:

- Dương Xuân Hải (2006), Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học một số bài học phần “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” lớp 11 Trung học phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, luận văn thạc sĩ khoa học giáo

dục, ĐHSP Thái Nguyên

- Vũ Thị Thanh Hà (2008), Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học một số kiến thức về “ Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 để nâng cao chất lượng giáo dục học sinh, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐHSP Thái Nguyên

- Đinh Xuân Giang (2009), Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học một số kiến thức về “Chất khí” và “ Cơ sở của nhiệt động lực học” (Vật lí 10 –

Cơ bản) nhằm phát triển hứng thú và năng lực vận dụng kiến thức của học sinh,

luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐHSP Thái Nguyên

- Nguyễn Thị Hoàn (2009), Tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng khi dạy học một số bài học vật lí (Chương trình và sách giáo khoa cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp – hướng nghiệp cho học sinh trung học phổ thông, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐHSP Thái

Các tác giả đều đã làm rõ vai trò cơ bản của dạy học tích hợp Tuy nhiên chưa

có công trình nào nghiên cứu về việc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng

điện năng vào chương “Cảm ứng điện từ” Như vậy, đề tài: Tích hợp các kiến

thức về sản xuất và sử dụng điện năng khi dạy chương “Cảm ứng điện từ” (Chương trình vật lí 11 cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh là một đề tài nghiên cứu mới, 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

VII Đóng góp mới của đề tài

VIII Cấu trúc và nội dung của khóa luận

Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, khóa luận 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 lí ở trường THPT

Chương II: Xây dựng tiến trình dạy học một số bài vật lí có tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng trong chương “Cảm ứng điện từ” (Vậy lí 11 – cơ bản)

Chương III: Thực nghiệm sư phạm

NỘI DUNG 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 TRƯỜNG THPT

1.1 Tổng quan

1.1.1 Thực hiện giáo dục kĩ thuật tổng hợp trong dạy học vật lí

Giáo dục KTTH nhằm trang bị cho học sinh những nguyên lí khoa học chủ yếu của những ngành sản xuất chính, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo sử dụng và điều khiển các công cụ sản xuất cần thiết Chuẩn bị cơ sở tâm lí và hoạt động thực tiễn, tạo khả năng định hướng nghề nghiệp và tự tạo việc làm trong nền sản xuất hiện đại cho học sinh Giáo dục KTTH cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng của giáo dục phổ thông

Môn Vật lí với đặc điểm và phương pháp riêng đã đóng vai trò quan trọng trong việc giáo dục KTTH

Thực hiện giáo dục KTTH trong dạy học Vật lí là làm cho HS hiểu 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 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 kĩ thuật, tổ chức tham quan, ngoại khóa,… 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 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 và công nghệ sản xuất như: Cơ khí hóa 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 hóa 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 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 các bài toán kĩ thuật,… nhằm phát triển năng lực sáng tạo và rèn luyện thói quen thực hành cho HS

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

- Dạy học vật lí phải luôn luôn gắn liền với đời sống và sản xuất, làm cho HS 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

Các biện pháp giáo dục KTTH trong dạy học vật lí bao gồm:

- 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 các phương pháp dạy học góp phần phát triển năng lực sáng tạo

kĩ thuật cho HS

- Tăng cường công tác thực hành, làm thí nghiệm vật lí và rèn luyện kĩ năng thực hành cho HS

- Giới thiệu các phương hướng phát triển và tiến bộ khoa học kĩ thuật

- Tổ chức các hoạt động tham quan, ngoại khóa về vật lí – kĩ thuật

1.1.2 Các nghiên cứu về dạy học tích hợp

Trong lĩnh vực khoa học giáo dục, theo Dương Tiến Sĩ (2001): “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 [3]

Như vậy, trong dạy học, tích hợp có thể coi là sự liên kết các đối tượng giảng dạy, học tập trong cùng một kế hoạch hoạt động để đản bảo sự thống nhất, hài hòa, trọn vẹn của hệ thống dạy học nhằm đạt mục tiêu dạy học tốt nhất

* Khái niệm về dạy hợp tích hợp

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 lí luận dạy học được nhiều nước trên thế giới quan tâm thực hiện

Theo PGS.TS Nguyễn Văn Khải từ góc độ lí 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 sự 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”.[12]

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 trong tương lai, hoặc hòa nhập học sinh vào cuộc sống lao động [16] 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

Từ những quan điểm như trên chúng tôi thấy rằng 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 kiến thức 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 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 sự 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

* Mục tiêu cơ bản của sư phạm 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 đối nặt với một khó khăn bất ngờ, một tình huống chưa từng gặp

* Nội dung dạy học tích hợp

- Giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng

- Giáo dục KTTH và hướng nghiệp cho học sinh

- Giáo dục môi trường

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

- Vận dụng dạy học tích hợp một cách có ý nghĩa: Phải nghiên cứu, lựa chọn các nội dung, tình huống có ý nghĩa đối với việc học tập và hình thành các năng lực cần thiết cho học sinh

- Không làm cho học sinh quá tải: Nghiên cứu, lựa chọn kĩ càng, xác định rõ thời gian và mức độ tích hợp Tránh liên kết kiến thức quá rộng, hoặc quá sâu dẫn đến quá tải học tập của học sinh làm giảm hiệu quả dạy học

- Vận dụng hợp lí các phương pháp dạy học tích cực, phương tiện dạy học để tạo ra hiêu quả giáo dục cao

- Tăng cường khai thác mối quan hệ liên môn và liên kết kiến thức trong nội

bộ môn học

* Các nghiên cứu về tích hợp kiến thức sản xuất điện năng

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 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 tắc động điện (định luật cảm ứng của Michael Faraday), các hình thức khác nhau như trong pin, ắc quy, tế bào nhiên liệu, năng lượng mặt trời,…

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 hóa thành điện năng Tuabin có thể được vận hành qua:

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

+ Nước: Tại các nhà máy thủy 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 diesel, khí sinh học hay khí thiên nhiên

- Phản ứng hóa học: Trong acquy, pin hay tế bào quang điện chuyển đổi năng lượng mặt trời trực tiếp thành điện năng

Với các hình thức sản xuất điên năng như trên cho ta thấy, có thể tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng vào bài giảng mà kiến thức của bài là cơ sở cho việc sản xuất điện năng hoặc thông qua việc giải các bài có nội dung kĩ thuật

Cùng với việc tích hợp để cho HS nắm được nguyên lí chung của quá trình sản xuất điện năng góp phần giáo dục KTTH còn cho HS thấy được 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 HS Cũng thông qua đó cho HS thấy được những ảnh hưởng của quá trình sản xuất điện năng với môi trường, điều này giúp cho HS

có thái độ đúng đắn trước vấn đề môi trường, biết cách góp sức bảo vệ môi trường

Sử dụng điện năng là sử dụng năng lượng điện vào phục vụ họat động của con người trong các lĩnh vực: sản xuất (công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ), giao thông vận tải (ôtô, xe máy, xe đạp, tàu điện, ), nhà ở (nấu thức ăn; đun nước nóng sinh hoạt và điều hòa không khí; chạy các thiết bị cơ điện nội thất, chiếu sáng, thiết

bị điện tử, ) và đời sống (giải trí, thông tin liên lạc, chữa bệnh)

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 lực (thể hiện chuyển hóa điện năng thành

cơ năng trong các động cơ điện), tác dụng hóa 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 HS, 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 HS 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 hóa thạch trên toàn cầu, trách nhiệm xây dựng và bảo vệ môi trường của con người để giảm hiểm họa thiên tai, ý thức được tầm quan trọng của việc sử dụng điện tiết kiệm và hiệu quả

+ Trang bị cho các em các 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 đồng thời 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

1.2 Nhiệm vụ dạy học vật lí ở trường THPT [10], [11]

1.2.1 Các nhiệm cụ cơ bản của việc dạy học Vật lí ở trường THPT

Căn cứ vào mục tiêu chung của hệ thống giáo dục quốc dân, của nhà trường phổ thông, căn cứ vào đặc điểm của bộ môn Vật lí, việc dạy học Vật lí ở trường phổ thông có các nhiệm vụ cơ bản sau:

- Trang bị cho HS các kiến thức vật lí phổ thông cơ bản, hiện đại, có hệ thống bao gồm: các hiện tượng vật lí, các khái niệm vật lí, các định luật vật lí, nội dung chính của các thuyết vật lí, các thí nghiệm vật lí cơ bản, một số kiến thức về lịch sử vật lí, các tư tưởng và phương pháp nghiên cứu vật lí trong đời sống và công nghệ,…

- Phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo của HS: Bồi dưỡng phương pháp học tập, lòng ham thích nghiên cứu khoa học và ý thức tích cực chủ động trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng, vận dụng tri thức vật lí cho HS Rèn luyện cho HS có khả năng thực hành tự lập, năng động và sáng tạo trong học tập, lao động sản xuất, thích ứng với phát triển của thời đại

- Hình thành thế giới quan khoa học biện chứng: Làm cho HS hiểu rõ thế giới

tự nhiên là vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động theo quy luật Củng cố lòng tin ở khoa học, có khả năng nhận biết ngày càng đầy đủ chính xác các quy luật tự

nhiên của con người Góp phần giáo dục lòng yêu nước, yêu chủ nghĩa xã hội, tinh thần hợp tác quốc tế và thái độ đối với lao động, với môi trường cho HS Bồi dưỡng cho HS phẩm chất nhân cách người lao động có tri thức, có đạo đức cách mạng, có bản lĩnh vươn lên chiếm lĩnh đỉnh cao trí tuệ nhân loại

- Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp, giáo dục thẫm mỹ: Làm cho học sinh nắm được nguyên lí cơ bản về quá trình sản xuất của những ngành chủ yếu, nắm được cấu tạo hoạt động cũng như kĩ năng sử dụng các dụng cụ

đo lường, các máy móc đơn giản Rèn luyện cho học sinh phương pháp thực nghiệm khoa học, biết tổ chức công tác thực hành, biết xử lí các số liệu thực nghiệm… Chuẩn bị cơ sở tâm lí và năng lực hoạt động thực tiễn cho học sinh , giúp cho HS có định hướng nghề nghiệp, hiểu biết cái đẹp và chủ động tham gia các quá trình sản xuất, hoạt động xã hội Đảm bảo cho việc dạy học vật lí gắn với đời sống, với khoa học kĩ thuật và với công nghệ hiện đại

1.2.2 Giáo dục kinh tế kĩ thuật và hướng nghiệp trong dạy học vật lí

1.2.2.1 Giáo dục KTTH là gì? Hướng nghiệp là gì?

a Giáo dục kĩ thuật tổng hợp

Giáo dục kĩ thuật tổng hợp là trang bị cho học sinh những nguyên lí khoa học chủ yếu của những ngành sản xuất chính, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo sử dụng điều khiên các công cụ sản xuất cần thiết Chuẩn bị cơ sở tâm lí và điều khiển các công

cụ sản xuất cần thiết Chuẩn bị cơ sở tâm lí và hoạt động thực tiễn, tạo khả năng định hướng nghề nghiệp và tự tạo việc làm trong nền sản xuất hiệ đại cho học sinh

b Hướng nghiệp

Hướng nghiệp có thể hiểu như 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 [6]

c Quan hệ giữa giáo dục KTTH với hướng nghiệp

Một trong những nhiệm vụ cơ bản của trường phổ thông là đào tạo con người mới, những người lao động có tri thức và có năng lực thực hành, tự chủ năng động

và sáng tạo, sẵn sàng 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 đối với hành, nó có ý nghĩa đặc biệt, quy định cấu trúc của học vấn và

sự phát triển toàn diện của người học sinh

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 trong lựa chọn nghề nghiệp của mình

1.2.2.2 Nội dung của giáo dục KTTH và hướng nghiệp

- Giới thiệu cho HS những cơ sở của các xu hướng tiến bộ kĩ thuật quan trọng nhất (như cơ khí hóa, điện khí hóa, kĩ thuật điện và vô tuyến điện tử, năng lượng, chế tạo vật liệu, tự động hóa …)

- Làm sáng tỏ các nguyên tắc Vật lí trong hoạt động của các thiết bị kĩ thuật

Ví dụ: nguyên tắc hoạt động của máy phát điện,…

- Giới thiệu để học sinh hiểu được cơ sở của năng lượng học, kĩ thuật điện tử,

kĩ thuật tính toán, kĩ thuật điện, nhiệt, Nguyên lí chế tạo, sử dụng công cụ lao

- Thực hiện giáo dục KTTH trong dạy học Vật lí góp phần quan trọng trong việc hướng nghiệp cho học sinh Việc truyền thụ kiến thức khoa học bộ môn là quá trình tạo nền móng cho sự lĩnh hội kiến thức nghề nghiệp Vật lí học là cơ sở lí thuyết của nhiều ngành kĩ thuật, chế tạo máy móc vì vậy giáo dục KTTH trong dạy học Vật lí có ý nghĩa quan trọng trong hướng nghiệp học sinh

1.2.2.3 Các biện pháp thực hiện giáo dục KTTH và hướng nghiệp

- 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

- 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

- 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 quá trình sản xuất

1.3 Điện năng – sản xuất và sử dụng điện năng

1.3.1 Điện năng và vai trò của nó đối với sự phát triển kinh tế xã hội

- Điện năng là dạng năng lượng có nhiều ưu điểm vì nó được dễ dàng được chuyển hóa từ các dạng năng lượng khác khi sản xuất điện năng, đồng thời khi sử dụng nó cũng dễ dàng chuyển hóa 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 chiến lược quan trọng trong chiến lược năng lượng quốc gia Lĩnh vực kĩ thuật gắn liền với sản xuất, truyền tải, sử dụng điện năng là một trong những 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 hóa chất, … sẽ quyết định các tiến bộ trong lĩnh vực cơ khí hóa, tự động hóa sản xuất, gắn liền với việc sản xuất

và chất lượng sản phẩm [4] Điện năng có vai trò rất 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 hóa, tự động hóa với công nghiệp ngày càng hiện đại

+ Trong thông tin kiên lạc: Ngày nay, nhờ điện năng thông tin liên lạc đã phát triển vượt bậc Ví dụ, 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 hóa, làm thay đổi mạnh mẽ cuộc sống của từng người, từng gia đình

+ Trong giao thông vận tải: Điện năng đóng vài 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 khoa học kĩ thuật: Điện năng giúp cho các ngành khoa học kĩ thuật phát triển, có nhiều nghiên cứu khoa học được ứng dụng trong thực tế Sự phát triển của các ngành điện thúc đẩy các ngành chế tạo máy, điện tử,… quyết định sự tiến bộ trong các lĩnh vực cơ khí hóa, tự động hóa 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 máy, điều hòa không khí, thông tin liên lạc, nấu ăn,…

1.3.2 Sự chuyển hóa các dạng năng lượng thành điện năng.[4]

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 hóa thạch) → cơ năng (làm quay tuabin) → điện năng

- Nhà máy thủy 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

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

- Pin, ac quy: Năng lượng hóa học → điện năng

1.3.3 Các vấn đề môi trường do sản xuất và sử dụng điện năng

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

* Nhà máy thủy điện: Thủy 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

Nước sau khi ra khỏi tuabin thường chứa ít cặn lơ lửng, có thể gây ra tình trạng xối sạch dòng sông và làm sạt lở dòng sông, làm thay đỏi nhanh chóng và bất thường dòng chảy Nước chảy từ các tuabin thường lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điều này có thể làm thay đổi sự cân bằng hệ động vật thủy sinh Các hồ chứa của các nhà máy thủy điện ở các vùng nhiệt đới có thể sản sinh và giải phóng một lượng lớn khí và vào khí quyển (do xác thực vật mới bị lũ quét, các vùng tái bị lũ tràn ngập, mục nát tạo thành) Theo báo cáo của ủy ban đạp nước thế giới (WCD), ở nơi nào đập nước lớn hơn so với công suất phát điện (ít hơn 100W/1 diện tích bề mặt), khí gây ra hiệu ứng nhà kính từ đập có thể cao hơn những nhà máy phát nhiệt điện thông thường.[12]

khai thác than đã gây ảnh hưởng tới môi trường gây sói mòn và lở đất tại những nơi

có mỏ than khai thác Theo thống kê cứ 10 tấn phát tán vào khí quyển Trái đất thì các nhà máy nhiệt điện chiếm tới 4 tấn Đứng ở góc độ gây ô nhiễm môi trường

sinh thái thì các nhà máy nhiệt điện ngoài việc phát thải , than nhiệt điện còn có nguy cơ thải ra khí thủy ngân và một số khí độc khác , vào bầu khí quyển

Để tránh nguy cơ trên, người ta đề xuất: cần giảm thiểu việc sử dụng thì cần chuyển đổi công nghệ nhiệt điện bằng một công nghệ sạch hơn để hạn chế lượng khí thải vào không khí [12]

tấn nguyên liệu hạt nhân Nhà máy điện hạt nhân không tạo ra các chất khí gây hiệu ứng nhà kính, nguồn năng lượng hạt nhân tương đối dồi dào Tuy nhiên, nếu trong các 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 (Sự cố nhà máy điện nguyên tử Chernobyl (Ukraina) là một ví dụ) Ngoài ra, các chất thải từ nhà máy điện hạt nhân chứa đựng các chất phóng xạ khó phân hủy nên chúng tồn tại lâu dài trong môi trường Việc xử lí các chất thải và tiêu hủy các lò phản ứng đòi hỏi chi phí cao và kĩ thuật phức tạp [12]

Hiện nay người ta đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng các nguồn năng lượng

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

Trong quá trình sản xuất điện năng hiện nay đang gây ô nhiễm cho môi trường, mặt khác nhiên liệu cho sản xuất điện năng ngày càng cạn kiệt vì vậy sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả ngày nay đang là xu hướng chung của tất cả các quốc gia trên thế giới, từ các quốc gia phát triển đến các quốc gia đang phát triển, các nước có nguồn tài nguyên năng lượng dồi dào cũng như các nước khan hiếm nguồn tài nguyên năng lượng Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả cũng là yêu cầu cấp thiết đối với mỗi quốc gia và cũng là một trong những biện pháp quan trọng để góp phần giải quyết các vấn đề toàn cầu hiện nay, trước hết đó

là vấn đề môi trường, vấn đề phát triển bền vững

1.4 Các biện pháp tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng vào chương “ Cảm ứng điện từ” ( Vật lí 11 cơ bản)

1.4.1 Tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng vào các bài học Vật lí trong chương “Cảm ứng điện từ” – Các mức độ tích hợp

* 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 dung 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, 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 thưởng xảy ra

* Mục tiêu tích hợp:

- Về kiến thức

+ Học sinh nêu được các khái niệm cơ bản như: điện năng, suất điện động cảm ứng, từ thông, định luật Jun – Len-xơ, các máy phát điện, … vận dụng để biết cách sản xuất cũng như sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả, có thể trình bày hoặc nhận ra chúng khi được yêu cầu

+ Học sinh hiểu được nguồn gốc sinh ra các dạng năng lượng và hoạt động tiêu thụ điện năng, hiệu suất của quá trình và vận dụng để nâng cao hiệu suất sử dụng và tiết kiệm điện năng trong đời sống cũng như trong khoa học kĩ thuật

+ Học sinh vận dụng giữa khái niệm cơ bản mà GV đã giới thiệu tích hợp và trình bày trên lớp với thực tiễn cuộc sống hàng ngày

+ Học sinh sử dụng để giải quyết những vấn đề mới, không chỉ có những điều đã được học trong hoặc trình bày trong SGK mà còn những điều phù hợp với hoàn cảnh cụ thể Đây là những vấn đề giống với các tình huống HS gặp phải trong đời sống

+ Phân tích mối liên hệ giữa hoạt động con người với môi trường, tác động của con người vào môi trường thông qua việc khai thác tài nguyên năng lượng (than, dầu mỏ, khí đốt,…) và phát triển các ngành công nghiệp

+ Liên kết các môn học với nhau về sản xuất và sử dụng điện năng

Bảng 1.1 Địa chỉ tích hợp

Mưc độ tích hợp

Phương pháp

Đây là nguyên tắc hoạt động của máy phát điện

thoại và cho

HS quan sát

mô hình máy phát điện xoay chiều một pha

Việc sử dụng bếp từ - một ứng dụng của dòng điện Fu-cô có hiệu suất chuyển hóa năng lƣợng rất cao vì đáy nồi tự phát nóng

Liên hệ GV thuyết

trình

gây hỏa hoạn Vì vậy phải đề ra các biện pháp an toàn điện tại nơi cần thiết, tránh điện giật bằng cách tránh tiếp xúc với dòng điện cao áp

1.4.2 Tổ chức tham quan ngoại khóa

Tham quan có vai trò to lớn trong việc mở rộng nhãn quan kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Trong những cuộc tham quan học sinh quan sát những ứng dụng rộng rãi của vật lí học vào sản xuất cụ thể, những thành tựu của kĩ thuật như cơ khí hóa, điện khí hóa, sản xuất tự động, điện tử thông tin… thấy tận mắt những máy móc cụ thể và cơ chế hoạt động của nó Có thể tổ chức tham quan nhà máy, các phòng thí nghiệm khoa học kĩ thuật hoặc viện bảo tàng phù hợp chặt chẽ với tài liệu học tập Tham quan là một trong những định hướng nghề nghiệp cho học sinh có liên hệ chặt chẽ với các nhiệm vụ dạy học kĩ thuật tổng hợp Thực tiễn chứng tỏ rằng việc học sinh tìm hiểu tích cực các ngành sản xuất ở xung quanh trường quyết định một phần lớn sự lựa chọn nghề nghiệp tương lai của họ

Các công tác ngoại khóa có ý nghĩa kĩ thuật lớn lao Ngoại khóa là phương tiện để phát huy năng lực và tài năng của học sinh, làm thức tỉnh hứng thú và thiên hướng của các em về một hoạt động nào đó Học sinh có thể làm được các hình mẫu và mô hình của các thiết bị kĩ thuật, thiết kế các dụng cụ, chế tạo các trang bị học tập cho nhà trường Trên cơ sở ngoại khóa học sinh sẽ nảy nở tình cảm nghề nghiệp, bước đầu có thiên hướng của mình về nghề nghiệp mà mình sẽ chọn trong tương lai

Ví dụ: tham quan nhà máy nhiệt điện

Học sinh trực tiếp thấy được nơi cung cấp nhiên liệu, hệ thống băng truyền,

hệ thống nghiền than, lò hơi, tuabin, phòng điều khiển và phân phối điện, hệ thống máy biến áp truyền tải điện năng và đưa điện từ nhà máy đến nơi tiêu thụ, công suất phát điện của các tuabin, hiệu suất của nhà máy, phương tiện bảo hộ lao động và công tác an toàn về điện

Ngoài ra học sinh còn được tìm hiểu những ảnh hưởng của quá trình hoạt động của nhà máy nhiệt điện đối với môi trường như khói bụi, hồ chứa nước thải,… Học sinh biết được những ngành nghề được đào tạo để làm việc trong nhà máy điện, giúp các em có định hướng nghề nghiệp tương lai

1.5 Nghiên cứu thực trạng thực hiện giáo dục kĩ thuật tổng hợp hướng nghiệp trong dạy học vật lí

Để đánh giá thực trạng thưc hiện giáo dục KTTH và hướng nghiệp Chuẩn bị cho việc tiến hành soạn thảo tiến trình dạy học nhằm đạt hiểu quả tốt trong quá trình thực nghiệm sư phạm khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lí 11 cơ bản), chúng tôi đã lựa chọn điều tra một số trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng bao gồm: trường THPT Thanh Khê, THPT Nguyễn Trãi

* Phương pháp điều tra

- Điều tra giáo viên (phiếu điều tra, xem giáo án, SGK, SGV, SBT)

- Điều tra học sinh (phiếu điều tra, phỏng vấn, xem vở ghi)

- Tham quan cơ sở vật chất: phòng học, phòn thí nghiệm vật lí

* Đối tượng điều tra:

- Số phiếu điều tra giáo viên: 12

- Số phiếu điều tra học sinh: 120

* Nghiên cứu cơ sở vật chất cho thực hiện giáo dục KTTH – hướng nghiệp + Các trường đều có phòng học đủ cho học một ca, bàn ghế, bảng, hệ thống đèn chiếu sáng, quạt điện đạt yêu cầu

+ Các trường đều có phòng để thiết bị thí nghiệm, thiết bị thí nghiệm được cung cấp đồng bộ và đầy đủ nhưng chất lượng của các bộ thí nghiệm không được tốt, phòng thí nghiệm chưa đạt yêu cầu gây khó khăn cho việc triển khai thí nghiệm đồng loạt cho học sinh Tần suất sử dụng thí nghiệm của giáo viên chưa nhiều, đa

số giáo viên ngại làm thí nghiệm

+ Các trường đều trang bị một số máy chiếu, phục vụ cho các giờ dạy bằng giáo án điện tử

+ SGK, SBT, SGV của giáo viên đầy đủ

* Kết quả nghiên cứu sự quan tâm của giáo viên đối với sản xuất và sử dụng điện năng và đối với giáo dục KTTH – hướng nghiệp

- 93% GV khẳng định nhiệm vụ hoàn thành kiến thức, kĩ năng vật lí là rất cần thiết, đáng được quan tâm

- 86% GV cho rằng phát triển tư duy, năng lực sáng tạo rất cần thiết, là nhiệm vụ được quan tâm

- 34% ý kiến GV cho rằng giáo dục thế giới quan, nhân cách, là cần thiết Tương tự đối với nhiệm vụ giáo dục môi trường gắn với cuộc sống là cần thiết với 37% ý kiến GV và 32% đối với giáo dục KTTH – HN

- 66% GV không quan tâm tới việc giáo dục thế giới quan, nhân cách

- 63% GV không quan tâm tới giáo dục môi trường gắn với cuộc sống

- 68% GV không quan tâm tới giáo dục KTTH – HN cho học sinh

- Đa số GV đánh giá mức độ thực hiện nhiệm vụ giáo dục KTTH – HN là thực hiện kém do gặp khó khăn như: nguồn tài liệu tham khảo ít, thời gian giờ học hạn chế, tài liệu hướng dẫn hầu như không có

- 100% GV cho rằng để thực hiện có hiệu quả nhiệm vụ giáo dục KTTH –

HN nên dùng phương pháp dạy học theo chương trình, SGK, tích hợp kiến thức, phương pháp dạy học hợp lí

- Về mức độ sử dụng phương tiện dạy học: 90% GV thường xuyên sử dụng tranh vẽ, các bản vẽ Thỉnh thoảng sử dụng các vật thật trong đời sống và kĩ thuật, các thiết bị thí nghiệm, các mô hình vật chất 85% GV thường xuyên sử dụng phần mềm hỗ trợ bài giảng, minh họa trên lớp với Projector 97% GV không dùng công nghệ kiểm tra đánh giá bằng trắc nghiệm trên máy tính

- Hơn 90% GV không giới thiệu về quá trình sản xuất cũng như sử dụng điện năng khi dạy các bài có kiến thức liên quan đến sản xuất và sử dụng điện năng trong chương “Cảm ứng điện từ”

* Nghiên cứu hiểu biết của HS đối với sản xuất và sử dụng điện năng và đối với giáo dục KTTH – HN

- 87% HS không có hứng thú với môn vật lí Đa phần mục đích học tập môn vật lí của HS là phát triển tư duy, năng lực sáng tạo của bản thân, vận dụng vào đời sống và kĩ thuật Thường xuyên học thuộc lòng theo vở ghi và SGK Có 30% HS

có quan tâm đến vấn đề liên hệ định hướng nghề nghiệp

- Đa số học sinh không biết được hết các năng lượng có thể chuyển hóa thành điện năng và quá trình sản xuất điện năng gây ô nhiễm môi trường không, cách khắc phục Hầu hết HS cho rằng hiện nay điện năng không được sử dụng một cách có tiết kiệm và hiệu quả, nhưng không biết được trong quá trình sản xuất và

một ngành năng lượng đang được quan tâm phát triển hiện nay vì mục đích bảo vệ môi trường

Từ kết quả điều tra trên chúng tôi thấy việc tích hợp các kiến thức về sản xuất và sử dụng điện năng để thông qua đó giáo dục KTTH – HN cho học sinh, từ

đó giáo dục cho HS có ý thức và trách nhiệm với vấn đề môi trường là rất cần thiết