Tiểu luận: Sử dụng biện pháp 1 trong dạy học phát triển năng lực theo năng lực thực nghiệm “ dòng điện trong kim loại” vật lý THPT lớp 11

I. Lí do chọn năng lực và biện phápDạy học theo định hướng phát triển năng lực người học không quy định những nội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết quả đầu ra. Trên cơ sở đó đưa ra định hướng chung về việc lựa chọn nội dung , phương pháp tổ chức và đánh giá kết quả dạy học nhằm đảm bảo thực hiện mục tiêu dạy học tức đạt được kết quả mong đợiKhái niệm về năng lực thực nghiệm Năng lực thực nghiệm là tổ hợp kĩ năng, kiến thức và thái độ của chủ thể cho phép chủ thể giải quyết vẫn đề bằng phương pháp thực nghiệm.Năng lực thực nghiệm là thành tổ của năng lực khoa học, các môn khoa học tự nhiên trong đó có Vật lí có khả năng bối dưỡng cho học sinh năng lực thực nghiệm.II. Cấu trúc của năng lực dạy học phát triển năng lực thực nghiệm trong môn Vật lí ở trường trung học phổ thôngCấu trúc của phương pháp thực nghiệm Một quá trình nhận thức khoa học đầy đủ diễn ra theo các giai đoạn sau:Thực tiễn → Vấn đề → Giả thuyết → Định luật → Hệ quả → Lí thuyết → Thực tiễn. Thực tiễn là điểm xuất phát và cũng là mục đích cuối cùng của nhận thức khoa học để hành động trong thực tiễn đúng quy luật.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC…….

- -TIỂU LUẬN THẠC SĨ Tên tiểu luận: Sử dụng biện pháp 1 trong dạy học phát triển năng lực theo năng lực thực nghiệm “ Dòng điện trong kim loại” Vật Lý THPT lớp 11 Môn Học: MÔN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ

Học viên thực hiện: ………

Mã số HV: ……….

Hướng dẫn khoa học: ………

Bảo Lộc, tháng … /202….

I Lí do chọn năng lực và biện pháp

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học không quy định nhữngnội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết quả đầu ra Trên cơ sở đó đưa rađịnh hướng chung về việc lựa chọn nội dung , phương pháp tổ chức và đánh giá kếtquả dạy học nhằm đảm bảo thực hiện mục tiêu dạy học tức đạt được kết quả mongđợi

Khái niệm về năng lực thực nghiệm

Năng lực thực nghiệm là tổ hợp kĩ năng, kiến thức và thái độ của chủ thể chophép chủ thể giải quyết vẫn đề bằng phương pháp thực nghiệm

Năng lực thực nghiệm là thành tổ của năng lực khoa học, các môn khoa học tựnhiên trong đó có Vật lí có khả năng bối dưỡng cho học sinh năng lực thực nghiệm

II Cấu trúc của năng lực dạy học phát triển năng lực thực nghiệm trong môn Vật lí ở trường trung học phổ thông

Cấu trúc của phương pháp thực nghiệm

Một quá trình nhận thức khoa học đầy đủ diễn ra theo các giai đoạn sau:

Thực tiễn → Vấn đề → Giả thuyết → Định luật → Hệ quả → Lí thuyết →Thực tiễn

Thực tiễn là điểm xuất phát và cũng là mục đích cuối cùng của nhận thức khoa

học để hành động trong thực tiễn đúng quy luật

Từ thực tiễn xuất hiện những hiện tượng, sự vật mà lí trí con người chưa giải

thích được với tri thức và kinh nghiệm đã có Con người tìm cách trả lời cho câu hỏi

đó Khi đó xuất hiện vấn để nhận thức (cũng có thể vấn đề xuất hiện trên cơ sở lí

thuyết đã có, việc nghiên cứu những hệ quả của lý thuyết đã có làm xuất hiện nhữngvấn đề mới)

Để trả lời cho câu hỏi khoa học đặt ra, người nghiên cứu bằng các thao tác tưduy phân tích, so sánh, tổng hợp, trừu tượng hoá, khái quát hoá và trực giác khoa học

để ra giả thuyết Giả thuyết được thể hiện bằng một hoặc một số phán đoán logic mà

tính chân thực của nó mới ở dạng có thể (tiềm tàng) Cần phải chứng minh tính chânthực của

Tử giả thuyết, nhà khoa học bằng suy luận logic và suy luận toán học suy ra hệquả logic và kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả Việc kiểm tra này tiến hành bằng các

thí nghiệm Một khi giả thuyết đã được chứng minh thì giả thuyết trở thành chân lí

khoa học (hay Lí thuyết khoa học) Lý thuyết này được vận dụng vào trong thực tiễn.

Quá trình vận dụng lại làm xuất hiện những vấn đề tiếp theo; chu trình nghiên cứumới lại bắt đầu nhưng ở mức độ cao hơn, hoàn thiện hơn

Khi khoa học còn chưa phát triển, nhà nghiên cứu cùng các đồng nghiệp củamình thực hiện tất cả các giai đoạn của quá trình nghiên cứu, thậm chí chính họ cònchế tạo dụng cụ quan sát (Galile tự tay chế tạo kính thiên văn, Newton tự mái cácthấu kính ) Dần dần theo sự phát triển của khoa học, việc nghiên cứu được chuyênmôn hoá, mỗi nhà nghiên cứu làm trong một lĩnh vực liên quan đến một giai đoạntrong chu trình đã nêu, vì thế mới có các nhà Vật lí thực nghiệm, và các nhà Vật lí líthuyết chuyên nghiệp Bất kỳ nhà Vật lí nào khi tiến hành công việc nghiên cứu họcũng nhận thấy vị trị của mình trong chu trình nhận thức

III Nội dung của biện pháp

Có thể mô hình hóa hoạt động nghiên cứu Vật lí theo phương pháp thựcnghiệm tại sơ đồ hình 1

Hinh 1 Sơ đồ cấu trúc phương pháp thực nghiệm Vật lí

Kĩ thuật dạy học kiến thức mới theo phương pháp thực nghiệm

Tiến trình day học kiến thức mới theo phương pháp thực nghiệm Vật lí gồm 7giai đoạn như sau

Vấn đề Giả thuyết Hệ quả lôgic Thí nghiệm

Thực tiễn Kiến thức

5 6

1

Giai đoạn 1 Đặt vấn để nhân thức

Muc tiêu: xác định được câu hỏi bài học Phát biểu thành lời

Biện pháp: Giáo viên nêu thí dụ, nêu bài tập, làm thí nghiệm, kể chuyện… mộtcách tự nhiên và hấp dẫn để đi đến một tình huống: Học sinh cần phải dự đoán diễnbiễn của một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện nhất định nào đó, xác lập mộtquan hệ nào đó hoặc tìm nguyên nhân của một hiện tượng nào đó Các yêu cầu nàyngười học không thể giải quyết được bằng tư duy tái hiện

Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết (dự doán khoa học)

Giáo viên hướng dẫn để học sinh nêu câu trả lời cho câu hỏi đặt ra mang tínhkhái quát, giả định, sơ bộ, chưa chắc chắn

Biện pháp: Giáo viên hướng dẫn học sinh suy nghĩ dựa trên các cơ sở:

- Kinh nghiệm sống

- Suy luận tương tự

- Suy luận diễn dịch

Giai đọan 3: Suy ra hệ quả logic

Mục tiêu: Học sinh nêu ra được một hệ quả logic có thể kiểm tra bằng thínghiệm

Biện pháp: Suy luận logic và suy luận toán học

Giai đoạn 4: Xây dựng phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả logic

Giai đoạn 5 Thực hiện thi nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm thực, thu thập kết quả, xử li kết quả, đối chiếu với hệquả.

- Rút ra kết luận về sự phù hợp hay không phù hợp của hệ quả với thựcnghiệm

Biện pháp: Thực hiện thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệm trực diện theonhóm (thí nghiệm định lượng), cá nhân (nếu có điều kiện)

Giai đoạn 6 Hợp thức hóa kiển thúc mới

- Học sinh tự lực rút ra kiến thức mới, truyền đạt được nội dung kiến thức mới(phát biểu định nghĩa, đình luật)

Biện pháp: Học sinh phát biểu, giáo viên nhận xét, bổ sung chính xác hoá kiếnthức mới

Giai đoạn 7 Vận dụng kiến thức mới

Mục tiêu: Học sinh nắm vững nội dung kiến thức mới ở mức độ vận dụng,phân tích tổng hợp, đánh giá

1 Xác định vấn

đề học tập

2 Nêu giả thuyết

7 Vận

dụng 6 Rút ra kiến thức mới

5 Tiến hành thí nghiệm 4 Xây dựng phương án thí nghiệm

3 Suy ra hệ quả logic

Hình 2 Sơ đồ hoạt động học của học sinh

theo phương pháp thực nghiệm Vật lí

Dạy học kiến thức mới theo phương pháp thực nghiệm Vật lí chính là việc tổchức hoạt động học của học sinh phỏng theo phương pháp thực nghiệm của nhà Vật

lí Theo ngôn ngữ phương pháp luận, đó là sự chuyển hóa phương pháp thực nghiệmvật lí thành phương pháp dạy học vật lí Người học đóng vai trò nhà khoa học tự lựcxây dựng kiến thức mới cho chính mình dưới sự hướng dẫn của giáo viên, trong sựhợp tác với bạn học, sự hỗ trợ của sách giáo khoa và các phương tiện học tập khác

IV Thiết kế một bài học theo định hướng phát triển năng lực đó với biện pháp

đã chọn.

Sử dụng biện pháp 1 trong dạy học phát triển năng lực theo năng lực thực

nghiệm “ Dòng điện trong kim loại” Vật Lý THPT lớp 11.

Tiết 25: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI

Mục tiêu dạy học

a Kiến thức

- Nêu và giải thích được các tính chất điện của kim loại

- Nêu được điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ

- Nêu được hiện tượng nhiệt điện là gì

- Nêu được hiện tượng siêu dẫn là gì

b Kỹ năng

- Nhận biết và giải thích được những biểu hiện và ứng dụng kỹ thuật của dòngđiện trong các môi trường

- Ứng dụng thực tế của hiện tượng nhiệt điện, siêu dẫn

d Nội dung trọng tâm

- Tìm hiểu về sự dẫn điện trong kim loại

- Tìm hiểu tính chất dẫn điện của các chất khác nhau

- Khám phá một số ứng dụng thực tế

3 Phương tiện, thiết bị sử dụng, phương pháp

a) Phương tiện, thiết bị sử dụng

- Tranh ảnh

- Bộ dụng cụ thí nghiệm dòng điện trong các môi trường

- Máy chiếu đa chức năng (Projector), máy vi tính

b) Phương pháp

- Lập luận và phân tích

- Phương pháp dạy học theo nhóm, hợp tác

- Học sinh thuyết trình, đàm thoại,

- Phương pháp sử dụng câu hỏi, bài tập

Mỗi hoạt động dạy học phải có các bước Chuyển giao nhiệm vụ, Thực hiệnnhiệm vụ, Báo cáo thảo luận, Chuẩn hóa kiến thức

4 Định hướng phát triển năng lực

- Năng lực chung: Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm; năng lực

dự đoán, suy luận lý thuyết; thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm, dựđoán; phân tích, khái quát hóa rút ra kết luận khoa học; đánh giá kết quả và giải quyếtvấn đề

- Năng lực chuyên biệt

- HS trình bày được bản chấtcủa dòng điện trong các môi trường

- HS nêu được hiện tượng siêudẫn

- HS viết được công thức suấtđiện động nhiệt điện

- HS trình bày được các địnhluật Fa-ra-đây và các đại lượng cótrong biểu thức

- HS trình bày được hiện tượngdương cực tan

- HS trình bày được định nghĩatia lửa điện và điều kiện tao ra tia lửađiện

K2: Trình bày được - HS nắm được sự phụ thuộc

mối quan hệ giữa các kiến

thức vật lý

của điện trở suất của kim loại theonhiệt độ

- K3: Sử dụng được

Giải thích hiện tượng sấm séttrong tự nhiên

P2: Mô tả được cáchiện tượng tự nhiên bằng

ngôn ngữ vật lý và chỉ ra

các quy luật vật lý trong

hiện tượng đó

P3: Thu thập, đánhgiá, lựa chọn và xử lí thông

tin từ các nguồn khác nhau

để giải quyết vấn đề trong

HS trả lời câu hỏi liên quan đếncác thí nghiệm trong bài học

xây dựng kiến thức vật lý.

P5: Lựa chọn và sửdụng các công cụ toán học

phù hợp trong học tập vật

lý

P6: Chỉ ra được điềukiện lý tưởng của hiện

tin khác nhau.

So sánh những nhận xét từ kếtquả thí nghiệm của nhóm mình vớinhóm khác và kết luận nêu ở SGK.X4: Mô tả được cấu

tạo và nguyên tắc hoạt

động của các thiết bị kỹ

thuật, công nghệ

Mô tả được cấu tạo

X5: Ghi lại được cáckết quả từ các hoạt động

học tập vật lý của mình

(nghe giảng, tìm kiếm

thông tin, thí nghiệm, làm

việc nhóm…)

HS ghi nhận lại được các kếtquả từ hoạt động học tập vật lý củamình

X6: Trình bày cáckết quả từ các hoạt động

học tập vật lý của mình

(nghe giảng, tìm kiếm

thông tin, thí nghiệm, làm

việc nhóm…) một cách

phù hợp

- Đại diện nhóm trình bày kếtquả hoạt động nhóm mình trước cảlớp Cả lớp thảo luận để đi đến kếtquả

- Hs trình bày được các kết quả

từ hoạt động học tập vật lý của cánhân mình

X7: Thảo luận đượckết quả công việc của mình

Thảo luận nhóm về kết quả thínghiệm, rút ra nhận xét của nhóm

thức, kĩ năng , thái độ của

hoạch học tập nhằm nâng

cao trình độ bản thân

Lập kế hoạch và thực hiện, điềuchỉnh kế hoạch học tập trên lớp và ởnhà đối với toàn chủ đề sao cho phùhợp với điều kiện học tập

C3: Chỉ ra được vaitrò (cơ hội) và hạn chế của

các quan điểm vật lý đối

trong các trường hợp cụ thể

trong môn Vật lý và ngoài

môn Vật lý

C4: So sánh và đánhgiá được - dưới khía cạnh

kiến thức vật lý để đánhgiá và cảnh báo mức độ antoàn của thí nghiệm, củacác vấn đề trong cuộc sống

và công nghệ hiện đại

thí nghiệm: Lựa chọn và đặt đúng vịtrí của các thiết bị TN,

- Cảnh báo về

C6: Nhận ra đượcảnh hưởng vật lý lên cácmối quan hệ xã hội và lịchsử

Nhận ra được vai trò

III Tổ chức các hoạt động học của học sinh

1 Hướng dẫn chung

Có thể mô tả chuổi hoạt động học và dự kiến thời gian như sau:

Thời lượng dự kiến

Khởi

Tạo tình huống và phát biểu vấn đề về

Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở suất

Hoạt động 4

Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt

Hoạt động 5 Tìm hiểu hiện tượng nhiệt điện 5

Luyện tập Hoạt động 6 Hệ thống hóa kiến thức và giải bài tập

a) Mục tiêu hoạt động: Tạo mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của HS với

những kiến thức mới Tạo cho học sinh sự quan tâm đến các vấn đề về dòng điện trong kim loại và đặt được các câu hỏi để tìm hiểu về đặc điểm, tính chất của dòng điện trong kim loại Nội dung hoạt động:

- Học sinh thảo luận nhóm hoàn thành các câu hỏi sau:

+ Kể tên một số kim loại thường dùng để làm dây dẫn điện

+ Dự đoán xem dòng điện trong kim loại được ra như thế nào ?

+ Tại sao kim loại có điện trở ?

+ Khi nhiệt độ tăng thì điện trở kim loại tăng hay giảm ? Tại sao ?

b) Gợi ý tổ chức hoạt động:

-GV chia nhóm và đặt nhiệm vụ trước lớp

- Hướng dẫn và theo dõi học sinh làm việc nhóm

- Tổ chức học sinh báo cáo kết quả trước lớp

c) Sản phẩm hoạt động: Ý kiến của các nhóm.

* Dự đoán các phương án trả lời của học sinh:

+ Các kim loại như đồng , nhôm …

+ Do sự chuyển dời có hướng của các hạt mang điện

+ Do các hạt mang điện bị cản trở chuyển động

+ Nhiệt độ tăng điện trở có thể tăng hoặc giảm tùy ý kiến học sinh

Hoạt Động 2 : (Hình thành kiến thức)

Tìm hiểu bản chất của dòng điện trong kim loại

a) Mục tiêu hoạt động: Học sinh thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu để hiểu

được đặc điểm mạng tinh thể kim loại, bản chất dòng điện trong kim loại

( Đại diện nhóm HS trình bày mô hình

tinh thể của Kim loại và sự dịch chuyển của hạt electron dưới tác dụng của điện

- Học sinh làm việc nhóm và thực hiện nhiệm vụ học tập để biết được bản chất dòng điện trong kim loại

-Nội dung hoạt động :

HS thảo luận nhóm về các đơn vị kiến thức sau:

1 Mạng tinh thể kim loại có cấu tạo như thế nào ?

2.Các electron chuyển động như thế nào khi chưa có điện trường và có điện trường?

3.Bản chất dòng điện trong kim loại là gì ?

4 Nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại ?

5.Vì sao kim loại dẫn điện tốt?

b) Gợi ý tổ chức hoạt động

- Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa, thảo luận nhóm làm sáng tỏ vấn đề

- Giáo viên phát phiếu học tập và hướng dẫn học sinh thảo luận nhóm

- Tổ chức cho các nhóm thảo luận và báo cáo kết quả

- Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh

- Giáo viên tổng kết, chuẩn hóa kiến thức

c) Sản phầm hoạt động: Sản phẩm cá nhân, sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo

luận Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánhgiá cá nhân và nhóm học sinh

e) Đánh giá:

- GV theo dõi cá nhân và các nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khókhăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý(nếu cần)

- GV có thể tổ chức cho HS đánh giá lẫn nhau thông qua các tiêu chí trong quátrình báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoànthành, ghi chép)

- Căn cứ vào sản phẩm học tập và thái độ học tập, GV đánh giá được sự tiến bộcủa HS, đánh giá được khả năng vận dụng giải quyết tình huống vào thực tiễn

Hoạt Động 3 :Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ

a) Mục tiêu hoạt động

-Học sinh thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu để hiểu được sự phụ thuộc của điện trở suất theo nhiệt độ ( bằng thí nghiệm làm ở nhà - trình chiếu Video )

Video 1: Thí nghiệm sự phụ thuộc của điện trở và nhiệt độ

Video 2: Thí nghiệm sự phụ thuộc của điện trở dây đồng khi nhiệt độ giảm

- Học sinh làm việc nhóm và thực hiện nhiệm vụ học tập để biết được khi nhiệt

độ tăng thì điện trở suất của kim loại tăng

-Nội dung hoạt động :

HS thảo luận nhóm về các đơn vị kiến thức sau:

1.Khi nhiệt độ tăng điện trở của kim loại tăng hay giảm ? Tại sao ?

2.Quan sát và nhận xét dạng đồ thị điện trở suất của đồng phụ thuộc nhiệt đô

3 Đưa ra công thức sự phụ thuộc của điện trở suất kim loại vào nhiệt dộ Nêu tên

và đơn vị của các đại lượng trong công thức

b) Gợi ý tổ chức hoạt động

- Giáo viên yêu cầu học sinh đọc sách giáo khoa, thảo luận nhóm làm sáng tỏ vấn đề

- Giáo viên phát phiếu học tập và hướng dẫn học sinh thảo luận nhóm

- Tổ chức cho các nhóm thảo luận và báo cáo kết quả

- Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động để làm cơ sở đánh giá học sinh.

- Giáo viên tổng kết, chuẩn hóa kiến thức

c) Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm cá nhân, sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo

luận Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánhgiá cá nhân và nhóm học sinh

HĐ 4: Tìm hiểu điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn

a) Mục tiêu hoạt động

-Học sinh thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu để biết được khi nhiệt độ giảm thìđiện trở kim loại đều giảm, biết được thế nào là hiện tượng siêu dẫn và các ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn

- Quan sát đồ thị điện trở của Hg khi nhiệt độ thấp để nhận biết được hiện tượng siêu dẫn

-Nội dung hoạt động :

HS thảo luận nhóm về các đơn vị kiến thức sau:

1.Khi nhiệt độ giảm điện trở của kim loại tăng hay giảm ? Tại sao ?