Vận dụng phương pháp dạy học theo trạm trong dạy học một số kiến thức chương

Cơ sở lí luận về năng lực giải quyết vấn đề

Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) là khả năng trí tuệ của con người trong việc xử lý các tình huống cụ thể, có mục tiêu rõ ràng và tính hướng đích cao Năng lực này đòi hỏi sự huy động tư duy tích cực và sáng tạo để tìm ra giải pháp hiệu quả cho các vấn đề đặt ra.

Năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) là khả năng của con người trong việc phát hiện và xử lý các vấn đề cần giải quyết, đồng thời áp dụng kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm cá nhân để hành động hiệu quả Năng lực GQVĐ bao gồm các kỹ năng tư duy và hoạt động, giúp thực hiện thành công nhiệm vụ trong quá trình giải quyết vấn đề Tóm lại, năng lực GQVĐ là sự tổng hòa của nhiều năng lực khác nhau, thể hiện sự linh hoạt và sáng tạo trong việc tìm ra giải pháp.

Biểu hiện năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) là yếu tố quan trọng trong việc bồi dưỡng học sinh (HS) trong giảng dạy Vật lý tại trường phổ thông Chương trình giáo dục tổng thể mới đã xác định GQVĐ và sáng tạo (ST) gồm 5 năng lực thành phần, thể hiện rõ vai trò của GQVĐ và ST trong quá trình học tập.

Phát hiện và làm rõ vấn đề là quá trình quan trọng trong việc phân tích tình huống học tập và cuộc sống Điều này bao gồm việc nhận diện các tình huống có vấn đề, từ đó nêu rõ những thách thức cần giải quyết để cải thiện hiệu quả học tập và nâng cao chất lượng cuộc sống.

Để giải quyết vấn đề, cần thu thập và làm rõ các thông tin liên quan Sau đó, đề xuất và phân tích một số giải pháp khả thi, từ đó lựa chọn giải pháp phù hợp nhất để áp dụng.

Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề là bước quan trọng giúp chúng ta suy ngẫm về cách thức và quy trình đã áp dụng Qua đó, chúng ta có thể điều chỉnh và vận dụng những giải pháp này trong các bối cảnh mới, từ đó nâng cao hiệu quả trong việc xử lý các vấn đề phát sinh.

Nhận diện ý tưởng mới là quá trình xác định và làm rõ thông tin từ nhiều nguồn khác nhau Điều này bao gồm việc phân tích độc lập các nguồn thông tin để đánh giá khuynh hướng và độ tin cậy của những ý tưởng mới.

Hình thành và triển khai ý tưởng mới là quá trình quan trọng trong học tập và cuộc sống, bao gồm việc phát triển nhiều ý tưởng sáng tạo, suy nghĩ linh hoạt và không bị ràng buộc bởi lối mòn Điều này yêu cầu khả năng kết nối và hình thành các ý tưởng khác nhau, đồng thời nghiên cứu để điều chỉnh giải pháp phù hợp với bối cảnh thay đổi Cuối cùng, việc đánh giá rủi ro và chuẩn bị các phương án dự phòng là cần thiết để đảm bảo sự thành công của những ý tưởng mới.

Các thành tố năng lực giải quyết vấn đề

Theo Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực, cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề dự kiến phát triển ở học sinh bao gồm 4 thành tố chính Mỗi thành tố này phản ánh các hành vi cá nhân khi làm việc độc lập hoặc trong nhóm trong quá trình giải quyết vấn đề.

Khám phá và nhận biết vấn đề là bước đầu tiên trong quá trình phân tích tình huống cụ thể Việc phát hiện các tình huống có vấn đề giúp nâng cao khả năng hiểu biết và chia sẻ kiến thức về vấn đề đó với người khác.

Thiết lập không gian vấn đề là quá trình lựa chọn, sắp xếp và tổng hợp thông tin dựa trên kiến thức đã học Điều này bao gồm việc xác định thông tin quan trọng và tìm hiểu các dữ liệu liên quan, từ đó xây dựng quy trình, chiến lược giải quyết và thống nhất cách hành động hiệu quả.

+ Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp:

 Lập kế hoạch: thiết lập tiến trình thực hiện (thu thập dữ liệu, thảo luận, xin ý kiến, giải quyết các mục tiêu…), thời điểm giải quyết từng mục tiêu

Thực hiện kế hoạch là quá trình triển khai và trình bày các giải pháp, đồng thời điều chỉnh kế hoạch để phù hợp với thực tiễn và không gian vấn đề khi có sự thay đổi.

Đánh giá và phản ánh về giải pháp giải quyết vấn đề (GQVĐ) là một quá trình quan trọng, bao gồm việc thực hiện và đánh giá hiệu quả của các giải pháp đã áp dụng Suy ngẫm về phương pháp và quy trình GQVĐ giúp điều chỉnh và áp dụng kiến thức vào các tình huống mới Qua đó, người thực hiện có thể xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm đã thu được, đồng thời đề xuất các giải pháp cho những vấn đề tương tự trong tương lai.

Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh

Biện pháp 1: Thể hiện quan điểm rõ ràng về phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn khi xây dựng chương trình môn học

+ Đưa vào mục tiêu giáo dục của môn học

Trong việc cấu trúc và lựa chọn nội dung, bài viết tập trung vào việc quan sát thiên nhiên và cuộc sống, đồng thời giải thích các hiện tượng liên quan đến sự chuyển động và va chạm.

Biện pháp 2 đề xuất việc xây dựng và sử dụng các câu hỏi, bài tập, tình huống thực tiễn trong các hoạt động dạy học đa dạng Những nội dung này có thể áp dụng trong nghiên cứu kiến thức mới, củng cố và vận dụng kiến thức, ôn tập, cũng như kiểm tra và đánh giá kết quả học tập.

+ Cánh diều và tên lửa đều bay được lên không trung Vậy điều gì khiến chúng làm được điều này?

+ Các nhà máy thủy điện làm thế nào để tạo ra điện Hãy giải thích dựa vào kiến thức đã học?

+ Cách lựa chọn các thiết bị điện thông qua các thông số để phù hợp với nhu cầu sinh hoạt của gia đình

Biện pháp 3 là sử dụng các phương pháp dạy học (PPDH) tích cực nhằm kích thích hoạt động nhận thức của học sinh, từ đó nâng cao sự tham gia hiệu quả và hăng say của các em trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn Việc áp dụng các PPDH này khuyến khích học sinh tìm tòi, khám phá dựa trên kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm sẵn có, đồng thời liên kết với các hiện tượng, sự vật trong môi trường sống của các em.

Bồi dưỡng năng lực GQVĐ của học sinh qua dạy học môn vật lí

Trong dạy học vật lí, có thể bồi dưỡng năng lực GQVĐ thực tiễn cho học sinh qua một số các biện pháp sau:

Để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh trong chương trình môn học, cần xác lập rõ yêu cầu và nội dung liên quan Mục tiêu giáo dục môn học phải bao gồm một cách tường minh yêu cầu này Để học sinh có được năng lực này, quá trình dạy học khoa học cần tập trung vào việc hình thành và phát triển kiến thức, kỹ năng, cũng như thái độ cần thiết cho học sinh.

Kiến thức vật lý bao gồm các khái niệm, định lý, định luật và ứng dụng thực tiễn, giúp người học hiểu rõ hơn về thế giới xung quanh Kỹ năng tìm tòi khoa học là yếu tố quan trọng, bao gồm khả năng quan sát, đo đạc và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm để nhận biết vấn đề, đặt ra câu hỏi và đưa ra giả thuyết Học sinh cần thiết kế phương án nghiên cứu, giải thích kết quả thí nghiệm và phân tích, suy luận để rút ra kết luận Ngoài ra, việc vận dụng kiến thức vật lý để mô tả và giải thích các hiện tượng tự nhiên, cũng như khả năng trình bày những hiểu biết về vật lý là những kỹ năng cần thiết cho việc phát triển tư duy khoa học.

Thái độ yêu thích khoa học là yếu tố quan trọng, giúp con người suy nghĩ và hành động một cách khoa học, bao gồm sự cẩn thận, trung thực và khách quan Việc sẵn sàng vận dụng kiến thức khoa học vào cuộc sống hàng ngày không chỉ nâng cao hiểu biết mà còn góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống.

Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh là quá trình hình thành và phát triển kiến thức, kỹ năng và thái độ cần thiết Trong quá trình này, học sinh cần được thực hành và áp dụng những kiến thức đã học vào các tình huống cụ thể, nhằm nâng cao khả năng giải quyết vấn đề trong cuộc sống.

Trong cấu trúc và lựa chọn nội dung cần lưu ý :

Để xây dựng chương trình giáo dục hiệu quả, cần thực hiện quan điểm tích hợp, kết hợp các nội dung của khoa học tự nhiên như vật lý, hóa học, sinh học với khoa học về sức khỏe và công nghệ.

+ Có thể xác định các nhóm “tình huống, bối cảnh” cho học tập khoa học của HS như về “Trái Đất và môi trường”; “Vật lí và Công nghệ”;…

Chương trình được thiết kế với nội dung thiết thực và gần gũi, mang lại ý nghĩa sâu sắc cho học sinh Nội dung không chỉ gắn liền với các vấn đề cuộc sống, xã hội mà còn liên quan đến công nghệ và kỹ thuật, giúp học sinh áp dụng kiến thức vào thực tiễn.

Biện pháp 2 đề xuất xây dựng các câu hỏi, bài tập và tình huống thực tiễn trong tài liệu dạy học Những nội dung này có thể được áp dụng trong nhiều hoạt động dạy học khác nhau, bao gồm nghiên cứu kiến thức mới, củng cố và vận dụng kiến thức, ôn tập, cũng như kiểm tra đánh giá Các yêu cầu đối với hoạt động học tập của học sinh có thể đa dạng, nhằm nâng cao hiệu quả học tập và phát triển kỹ năng.

+ Yêu cầu HS phải nhận biết kiến thức khoa học có liên quan và sử dụng để giải thích sự vật hiện tượng

+ Yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức để đưa ra một phương án giải quyết, cách làm đáp ứng được yêu cầu đề ra

Biện pháp thứ ba là áp dụng các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học nhằm kích thích hoạt động nhận thức của học sinh, đồng thời nâng cao mức độ tham gia hiệu quả của học sinh trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Sử dụng các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học tích cực sẽ kích thích hoạt động nhận thức của học sinh, giúp các em nắm vững kiến thức và phát triển các kỹ năng cần thiết trong quá trình học tập khoa học.

+ Lựa chọn, đưa vào những nội dung gần gũi với thực tế cuộc sống của

HS để thay thế/ bổ sung cho những nội dung không gần gũi với các em

Tạo cơ hội cho học sinh liên hệ và vận dụng kiến thức từ các lĩnh vực như Khoa học, Vật lý, Toán, Hóa học, Sinh học và Công nghệ để phát hiện và giải quyết vấn đề thực tế trong cuộc sống Điều này cần được thực hiện phù hợp với khả năng của các em, chú trọng vào việc sử dụng các phương pháp tìm tòi khám phá, dạy học dự án và dạy học theo trạm.

Vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề thông qua việc thiết kế bài học thành chuỗi tình huống có vấn đề, được sắp xếp một cách hợp lý, nhằm hỗ trợ học sinh phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề hiệu quả.

HS tham gia tích cực vào GQVĐ của bài học chiếm lĩnh được kiến thức mới và qua đó nâng cao năng lực GQVĐ của HS

Giáo viên cần hỗ trợ học sinh một cách kịp thời và phù hợp trong việc giải quyết vấn đề Hiện tượng thực tế thường bị ảnh hưởng bởi nhiều nguyên nhân và diễn biến qua các giai đoạn khác nhau Do đó, giáo viên cần hướng dẫn học sinh phân tích hiện tượng để nhận diện kiến thức vật lý liên quan, đồng thời phân chia hiện tượng phức tạp thành những phần đơn giản hơn Việc đánh giá và lựa chọn cách giải quyết cũng cần được giáo viên hướng dẫn, xem xét tính thực tiễn và các khía cạnh an toàn, đạo đức xã hội Tùy vào trình độ học sinh và vấn đề cụ thể, giáo viên có thể hướng dẫn theo các bước cụ thể hoặc khuyến khích học sinh tự tìm tòi, từ đó giúp học sinh tự lập kế hoạch chi tiết và thực hiện giải pháp.

Cơ sở lí luận về phương pháp dạy học theo trạm

Khái niệm

Dạy học theo trạm là phương pháp tổ chức dạy học tại bậc tiểu học, nổi bật với tính linh hoạt trong quá trình thực hiện Phương pháp này chia nội dung dạy học thành các nhiệm vụ nhận thức độc lập cho các nhóm học sinh khác nhau, cho phép học sinh thực hiện nhiệm vụ theo cặp, theo nhóm hoặc cá nhân, với thứ tự linh hoạt.

Trong phương pháp dạy học theo trạm, học sinh thực hiện các nhiệm vụ cá nhân, theo cặp hoặc nhóm tại các trạm khác nhau liên quan đến một nội dung kiến thức cụ thể Các nhiệm vụ tại mỗi trạm cần độc lập để học sinh có thể bắt đầu từ bất kỳ trạm nào Sau khi hoàn thành một trạm, học sinh sẽ chuyển sang trạm khác, tạo sự linh hoạt trong quá trình học Phương pháp này có thể được tổ chức theo hình thức vòng tròn để duy trì trật tự trong lớp học, do đó còn được gọi là dạy học theo vòng tròn.

Hình 1.1: Sơ đồ trạm 1.2.2 Vai trò của giáo viên trong dạy học theo trạm

Trong dạy học theo trạm người GV có nhiệm vụ

+ GV giới thiệu các trạm và cung cấp đầy đủ tài liệu học tập cho các trạm

GV sẽ theo dõi hoạt động của toàn bộ lớp học và cung cấp các tài liệu cần thiết cho học sinh Điều này nhằm đảm bảo rằng học sinh có thể thực hiện nhiệm vụ một cách độc lập và hiệu quả.

+ GV giải quyết kịp thời những vấn đề nảy sinh trong khi học, hỗ trợ đúng lúc, đúng mức và đúng đối tượng HS

+ Hướng dẫn cho học sinh biết hợp tác và chia sẻ Biết tận dụng sự hỗ trợ của phương tiện dạy học

HS sẽ hoạt động độc lập và sáng tạo, vì vậy GV cần nắm vững các tiêu chí về kiến thức, khả năng giảng dạy, nhiệt tình và sự thân thiện Ngoài ra, GV cũng cần kỹ năng tổ chức hoạt động, hướng dẫn HS trong lớp, sử dụng hiệu quả đồ dùng và thiết bị dạy học, cùng khả năng thu thập thông tin phong phú và hữu ích để đáp ứng yêu cầu dạy học.

Phân loại các trạm học tập

Có nhiều cách phân loại trạm học tập, bao gồm phân loại theo vị trí, pha xây dựng kiến thức, mức độ yêu cầu của nhiệm vụ, phương tiện, vai trò và hình thức làm việc Trong số đó, phân loại theo mức độ yêu cầu của nhiệm vụ là cách phổ biến và dễ sử dụng nhất.

Hình 1.2: Sơ đồ vòng tròn học tập có các trạm tự chọn

Trong cách phân loại này, các trạm học tập thông thường được chia làm

2 loại: Trạm bắt buộc và trạm tự chọn

Trạm bắt buộc là nơi cung cấp những kiến thức và nội dung trọng tâm của bài học, giúp người học nắm vững các kiến thức và kỹ năng tối thiểu cần thiết.

Trạm tự chọn là những ứng dụng thực tiễn của kiến thức lý thuyết nhằm giải quyết bài tập, đồ thị và giải thích các hiện tượng Học sinh có thể lựa chọn hoàn thành một số lượng trạm tự chọn nhất định phù hợp với năng lực và sở thích cá nhân của mình.

Số lượng trạm trong một vòng tròn học tập được xác định bởi độ phức tạp của vấn đề cần giải quyết, không gian lớp học và trình độ hiện tại của học sinh.

Việc phân hóa trong dạy học theo trạm là khả năng là linh hoạt, đa dạng

Phân hóa nội dung học tập có thể được thực hiện thông qua việc xây dựng các nhiệm vụ tự chọn với độ khó khác nhau Ngoài ra, việc tổ chức dạy học theo trạm cũng là một phương pháp hiệu quả, cho phép phân hóa mức độ hướng dẫn từ chi tiết đến khái quát, thông qua hệ thống phiếu trợ giúp.

Một đặc trưng quan trọng của phương pháp dạy học theo trạm là tính linh hoạt, với các nhiệm vụ độc lập Khi dạy học các bài học có mối liên hệ logic chặt chẽ, có thể tổ chức bài học thành nhiều hệ thống trạm (vòng tròn học tập) khác nhau, đảm bảo rằng các nhiệm vụ trong mỗi hệ thống trạm là độc lập với nhau.

Ưu điểm và hạn chế của hình thức học tập theo trạm

HS tự chủ và tích cực tham gia vào các hoạt động học tập, góp phần giải quyết nhiệm vụ và phát triển khả năng tư duy cũng như tốc độ làm việc cá nhân.

+ HS có cơ hội nâng cao được năng lực giải quyết vấn đề, kĩ năng làm việc theo nhóm, các kĩ năng tranh luận

Việc lựa chọn các trạm tự chọn dựa trên khả năng và hứng thú của từng học sinh giúp giáo viên phân hóa trình độ học vấn, từ đó hỗ trợ bồi dưỡng học sinh giỏi và rèn luyện học sinh yếu.

Để nâng cao hứng thú học tập của học sinh, cần đưa ra những nhiệm vụ học tập vừa sức, đặc biệt là các nhiệm vụ thiết kế, chế tạo và thực hiện các thí nghiệm đơn giản.

+ Khắc phục được khó khăn thiếu thốn về trang thiết bị nếu cho HS tiến hành đồng loạt

+ Phát triển khả năng nghiên cứu các khía cạnh khác nhau của một vấn đề

+ GV phải nỗ lực rất lớn trong việc chuẩn bị các vòng tròn học tập, phải có thời gian chuẩn bị nội dung và nguyên vật liệu công phu

+ Thời gian cần để tiến hành dạy học một đơn vị kiến thức theo hình thức này thường dài hơn thời gian khi dạy theo hình thức truyền thống

+ Thường gây tiếng ồn, mất trật tự trong không gian lớp học

+ Không thích hợp cho từng chương trình giảng dạy riêng lẻ, khó khăn trong việc hình thành các nội dung kiến thức mới, phức hợp.

Các giai đoạn tổ chức dạy học theo trạm

Để tổ chức giờ học theo phương pháp dạy học theo trạm, ta có thể tiến hành theo những giai đoạn sau chỉ ra trong hình 1.3: [7]

Giai đoạn 1: Thống nhất nội quy học tập theo Trạm

Giai đoạn 3: Tổ chức cho các nhóm làm việc

Giai đoạn 4: Thảo luận, đánh giá kết quả học tập

Hình 1.3 Các giai đoạn tổ chức dạy học theo trạm

Hướng dẫn thiết kế và thực hiện một vòng tròn học tập

Dạy học theo trạm là phương pháp hiệu quả trong toàn bộ quá trình dạy học vật lý, đặc biệt phù hợp cho việc hình thành các khái niệm quan trọng như năng lượng, áp suất và nhiệt độ Phương pháp này cũng hỗ trợ việc giảng dạy các định luật nền tảng của vật lý, bao gồm định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, các định luật của Newton trong cơ học, cũng như các định luật liên quan đến chất khí và chất lỏng.

Các quy tắc xây dựng nội dung các trạm học tập vật lí

Để xây dựng các trạm học tập ta cần tuân theo các quy tắc sau:

Các nhiệm vụ học tập cần được thiết kế độc lập để học sinh có thể khởi đầu từ bất kỳ nhiệm vụ nào Trong trường hợp bài học có nhiều nội dung, chúng ta có thể chia thành các nhóm trạm học tập, đảm bảo rằng các nhiệm vụ trong mỗi nhóm đều độc lập với nhau.

+ Với các trạm có thí nghiệm, các nguyên vật liệu phải đơn giản, dễ thao tác, phù hợp với thí nghiệm học sinh

+ Thời gian dành cho mỗi trạm tối đa không quá 10 phút

+ Số trạm trong một đơn vị kiến thức không quá 7 trạm

Để cá biệt hóa năng lực học sinh, bên cạnh các trạm với nhiệm vụ bắt buộc, chúng ta cần xây dựng thêm các trạm với nhiệm vụ tự chọn, có độ khó đa dạng.

Giáo viên cần cung cấp đáp án hoặc hệ thống hỗ trợ liên quan đến các nhiệm vụ học tập, giúp học sinh tự kiểm tra và đánh giá kết quả học tập của mình.

+ Học sinh được phát phiếu học tập tương ứng với các trạm để tối ưu hóa thời gian làm việc

+ Giáo viên cần xây dựng và thống nhất với học sinh nội qui làm việc tại các trạm.

Các bước tổ chức dạy học theo trạm

B1: Lựa chọn nội dung hệ thống trạm học tập

Mỗi hệ thống trạm học tập bao gồm các trạm độc lập, mỗi trạm đảm nhận một nhiệm vụ riêng biệt Nội dung của các trạm này có thể là kiến thức từ một bài học hoặc một phần kiến thức cụ thể.

+ Các kiến thức độc lập với nhau trong một bài học có thể xây dựng thành một hệ thống trạm

B2: Xây dựng nội dung các trạm

+ Ở mỗi trạm học tập có thể xây dựng các loại nhiệm vụ phong phú Các nhiệm vụ ở các trạm có thể xây dựng được thể hiện trong bảng sau:

Nhiệm vụ Phiếu học tập Vật liệu đi kèm

Tiến hành thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm

Cần có ảnh chụp các thiết bị, ô dành cho việc vẽ bố trí thí nghiệm, các câu hỏi, câu định hướng việc tiến hành thí nghiệm

Các thiết bị thí nghiệm

Giải thích hiện tượng Có ảnh chụp hiện tượng, yêu cầu giải thích hiện tượng, có thể sử dụng các kĩ thuật ra bài tập dưới dạng điền khuyết

Có thể chuẩn bị dụng cụ để tạo ra hiện tượng cần giải thích

Làm việc mới máy tính: chạy phần mềm mô phỏng, xem clips, sử dụng phần mềm

Để sử dụng máy tính hiệu quả, cần có ảnh chụp màn hình và các hướng dẫn chi tiết Người dùng cần thực hiện các nhiệm vụ như quan sát, mô tả, tóm tắt và ghi số liệu để đảm bảo quá trình làm việc diễn ra suôn sẻ.

Máy tính có chứa tư liệu dạy học kĩ thuật số tương ứng

Để giải bài tập, cần chú ý đến nội dung yêu cầu Đầu tiên, hãy quan sát một thiết bị kỹ thuật cụ thể và mô tả nguyên tắc cấu tạo của nó Bài tập nên bao gồm hình ảnh của thiết bị kỹ thuật, ô để vẽ nguyên tắc cấu tạo, cùng với khung để trình bày nguyên tắc hoạt động của thiết bị.

Thiết bị kĩ thuật Đọc các nguồn thông tin và tóm tắt thông tin quan trọng

Mô tả rõ ràng nội dung nhiệm vụ: đọc, tóm tắt dưới dạng bảng biểu hay sơ đồ tư duy

Các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học theo trạm

1.2.9.1 Dạy học theo trạm với việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn

Dạy học theo trạm là phương pháp giáo dục tập trung vào hoạt động của học sinh, giúp hình thành kiến thức và khả năng giải quyết vấn đề thông qua các nhiệm vụ thực tế Phương pháp này không chỉ nhấn mạnh các khái niệm cơ bản của môn học mà còn gắn liền với thực tiễn, khuyến khích học sinh tự lực và chủ động trong quá trình học tập Điều này phù hợp với xu hướng hiện nay của ngành giáo dục, khi mà việc phát triển năng lực cho học sinh đang được đặt lên hàng đầu.

Hình thức dạy học theo trạm là một phương pháp giáo dục quan trọng, giúp tất cả học sinh đều có cơ hội tham gia hoạt động và làm việc tích cực Phương pháp này phù hợp với định hướng đổi mới phương pháp dạy học, tập trung vào nguyên tắc “Dạy học thông qua các hoạt động” Qua đó, học sinh sẽ được tham gia học tập một cách chủ động và hiệu quả hơn.

+ HS biết tự học, tự vận dụng, luôn liên hệ với thực tiễn đang thay đổi

Kiến thức mà các em tiếp thu luôn được kết nối chặt chẽ với thực tiễn Khi gặp các vấn đề và hiện tượng trong cuộc sống, các em sẽ có tư duy phản biện để liên hệ những điều đó với kiến thức đã học.

Học sinh được phát triển kỹ năng thực hành qua việc thiết kế, chế tạo và thực hiện các thí nghiệm đơn giản Quá trình này giúp học sinh rèn luyện phong cách độc lập, sáng tạo và linh hoạt trong nhận thức cũng như hành động Họ cũng học cách mềm hóa tư duy và ứng biến linh hoạt trong các tình huống khác nhau.

Học sinh được khuyến khích tự chủ và tích cực tham gia vào các nhiệm vụ học tập, từ đó phát triển khả năng và tốc độ làm việc cá nhân Qua đó, học sinh có cơ hội nâng cao kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng tranh luận và năng lực giải quyết vấn đề.

1.2.9.2 Các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học theo trạm

Trong việc phân chia các trạm học tập cho hình thức dạy học theo trạm, giáo viên cần xác định rõ số lượng, loại trạm, nhiệm vụ và cấp độ nhiệm vụ của từng trạm Điều quan trọng là phải làm rõ yêu cầu và nội dung phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh trong chương trình môn học, phù hợp với đơn vị kiến thức cần xây dựng.

Mục tiêu dạy học tại các trạm là phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh thông qua việc trang bị kiến thức vật lý cơ bản như khái niệm, định lý và ứng dụng Học sinh cần được rèn luyện các kỹ năng quan sát, đo đạc, sử dụng dụng cụ thí nghiệm, cũng như khả năng nhận biết vấn đề, đặt câu hỏi, giả thuyết và thiết kế phương án tìm tòi Bên cạnh đó, việc giải thích kết quả thí nghiệm, phân tích và suy luận để rút ra kết luận cũng rất quan trọng Học sinh còn cần phát triển kỹ năng vận dụng kiến thức vật lý để mô tả và giải thích các hiện tượng, cũng như kỹ năng trình bày hiểu biết của mình Cuối cùng, thái độ khoa học và sẵn sàng áp dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống là những yếu tố không thể thiếu trong quá trình dạy học.

Để nâng cao năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh, các trạm cần tập trung vào việc hình thành và phát triển kiến thức, kỹ năng và thái độ Học sinh phải được thực hành và áp dụng những kiến thức đã học vào các tình huống cụ thể, từ đó đáp ứng các yêu cầu và nhiệm vụ mà các trạm đề ra.

Quan điểm tích hợp trong xây dựng nội dung yêu cầu việc kết hợp các lĩnh vực khoa học tự nhiên như vật lý, hóa học, sinh học, cùng với khoa học sức khỏe và công nghệ Điều này giúp tạo ra một nội dung phong phú, đa dạng và có tính ứng dụng cao, đáp ứng nhu cầu học tập và phát triển toàn diện.

Nội dung yêu cầu và nhiệm vụ được lựa chọn phải thiết thực, gần gũi và có ý nghĩa đối với học sinh Điều này giúp liên kết các vấn đề trong cuộc sống, xã hội, cũng như các vấn đề về kỹ thuật công nghệ và toán học, tạo ra sự hứng thú và kích thích tư duy cho học sinh.

Biện pháp 2 Trong các các phiếu học tập tại các trạm cần xây dựng hệ thống các câu hỏi, bài tập, tình huống có nội dung thực tiễn Như:

+ Yêu cầu HS phải nhận biết kiến thức khoa học có liên quan và sử dụng để giải thích sự vật hiện tượng

+ Yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức để đưa ra một phương án giải quyết, cách làm đáp ứng được yêu cầu đề ra

Biện pháp 3 Giáo viên cần hỗ trợ đúng lúc, đúng mức trong việc giúp học sinh thực hiện các nhiệm vụ tại các trạm

Giáo viên cần hướng dẫn học sinh phân tích hiện tượng vật lý để nhận biết kiến thức liên quan, đồng thời chia nhỏ hiện tượng phức tạp thành các phần đơn giản Việc phân chia quá trình diễn biến thành các giai đoạn giúp học sinh đưa ra cách giải quyết hiệu quả Trong quá trình lựa chọn và đánh giá phương pháp giải quyết, giáo viên nên hướng dẫn học sinh nhận xét tính thực tế của các giải pháp Tùy vào trình độ học sinh và vấn đề cần giải quyết, giáo viên có thể hướng dẫn cụ thể theo từng bước hoặc khuyến khích học sinh tự tìm tòi, chỉ định phương hướng chung để giải quyết vấn đề, trong khi học sinh tự lập kế hoạch chi tiết và thực hiện.

Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng phương pháp dạy học theo trạm và tình hình dạy học phần nội dung kiến thức về “Các định luật bảo toàn” - Vật lí lớp 10 ở trường phổ thông

Mục đích điều tra

Để phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, cần nhận diện những khó khăn mà các em gặp phải trong quá trình học tập Chúng tôi đã tiến hành khảo sát thực tế về dạy học phần "Các định luật bảo toàn" tại trường THPT, từ đó thu thập được nhiều thông tin hữu ích.

+ Thực tiễn về việc áp dụng DHTT ở các trường THPT

+ Những khó khăn chủ yếu và sai lầm phổ biến của học sinh khi học phần này

Chúng tôi tiến hành phân tích tình hình dạy học Vật lí ở trường phổ thông, đặc biệt chú trọng vào việc soạn thảo giáo án và tổ chức giờ học Mục tiêu là nhận diện ưu nhược điểm của các giáo án hiện có và những khó khăn mà giáo viên gặp phải khi giảng dạy các định luật bảo toàn Qua đó, chúng tôi rút ra kinh nghiệm và phân tích nguyên nhân để cải thiện phương pháp dạy học, nhằm khuyến khích tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh.

Phương pháp điều tra

Để đạt được mục đích trên chúng tôi đã tiến hành:

+ Điều tra GV: trao đổi trực tiếp, tham khảo tình hình dạy học, phiếu điều tratheo phụ lục 2

+ Điều tra học HS: Thông qua trao đổi trực tiếp,các phiếu điều tra theo phụ lục 1, phụ lục 3, phụ lục 4.

Nội dung kiến thức và cấu trúc tổng quát của hệ thống trạm

2.1.1 Nội dung kiến thức để xây dựng các trạm

Để xây dựng hệ thống các trạm học tập hiệu quả, cần tập trung vào các nội dung kiến thức cơ bản như động năng, thế năng và cơ năng Việc áp dụng các công thức để giải quyết các bài tập vận dụng là rất quan trọng, đồng thời cần liên hệ với thực tế để nâng cao khả năng hiểu biết và ứng dụng kiến thức.

2.1.2 Đối tượng áp dụng Đối tượng áp dụng việc triển khai các hệ thống trạm học tập ở đây là học sinh lớp 10

Thời gian vận dụng PPTCDH theo trạm để dạy học chủ đề “Các định luật bảo toàn” - Vật lí 10 là 135 phút (tương ứng với 3 tiết học)

Giờ học không chỉ giúp học sinh xây dựng kiến thức mới mà còn tạo cơ hội để các em vận dụng kiến thức đã học Đặc biệt, trong quá trình học, học sinh còn được bồi dưỡng những kỹ năng quan trọng như quan sát và phân tích hiện tượng.

2.1.5 Cấu trúc hệ thống trạm

Có 2 hệ thống trạm, bao gồm:

 Hệ thống trạm 1: có 3 trạm bắt buộc

 Hệ thống trạm 2: có 4 trạm, trong đó có 2 trạm bắt buộc và 2 trạm tự chọn

- Trạm bắt buộc: HS bắt buộc phải hoàn thành nhiệm vụ của các trạm này

- Trạm tự chọn: HS có thể tùy chọn thực hiện bất kì một trong hai trạm tự chọn (Phải đảm bảo hoàn thành ít nhất một trạm tự chọn)

2.1.6 Bảng tổng quan về các trạm

GV cung cấp cho học sinh bảng tổng quan về hệ thống các trạm, giúp HS có cái nhìn tổng quát về toàn bộ hệ thống Học sinh cần đánh dấu những trạm đã hoàn thành và ghi lại thời gian hoàn thành cho từng trạm Nội dung của bảng tổng quan tương tự như các bảng 2.1 và 2.2.

Bảng 2.1: Bảng tổng quan hệ thống trạm 1: Định nghĩa động năng – thế năng – cơ năng

1a Bắt buộc Định nghĩa Động năng

Nêu được định nghĩa động năng

Tài liệu, video, phiếu học tập

Phát biểu định nghĩa động năng Động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào?

1b Bắt buộc Định nghĩa Thế năng

Nêu được định nghĩa thế năng

Tài liệu, video, phiếu học tập

Phát biểu định nghĩa thế năng trọng trường của một vật

Thế năng phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Nêu được định nghĩa cơ năng

Tài liệu, video, phiếu học tập

Phát biểu định nghĩa cơ năng

Cơ năng phụ thuộcvào những yếu tố nào?

Bảng 2.2: Bảng tổng quan về hệ thống trạm 2: Công thức và vận dụng

Tự chọn hay bắt buộc

Nội dung yêu cầu Thời gian

Viết được công thức của động năng, thế năng, cơ năng

- Tài liệu, phiếu học tập

- Trả lời các câu hỏi để hoàn thành ô chữ

Giải thích hiện tượng thực tế

Giải thích được các hiện tượng trong thực tế có liên quan

- Tài liệu, hình ảnh, video

- Nghiên cứu các hiện tượng diễn ra trong tài liệu được cung cấp

- Trả lời theo yêu cầu trong phiếu học tập

Tìm hiểu nhà máy thủy điện

Vận dụng các kiến thức, kĩ năng đã có giải thích cấu tạo, tìm hiểu nguyên tắc vận hành của nhà máy

- Hình ảnh, tài liệu về nhà máy thủy điện Hòa

- Theo dõi hình ảnh, nghiên cứu tài liệu, hoàn thiện phiếu học tập thủy điện, giải quyết tình huống thực tiễn liên quan

Bình, nhà máy thủy điện Sơn La

Tìm hiểu cách đưa nước lên cao mà không dùng máy bơm

Vận dụng các kiến thức, kĩ năng đã có giải quyết tình huống thực tiễn

Hình ảnh, tài liệu về ruộng bậc thang, những ngôi nhà trên núi

- Theo dõi hình ảnh, nghiên cứu tài liệu, hoàn thiện phiếu học tập

Giải các bài tập vận dụng

1 Áp dụng công thức để giải nhanh các gói câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm

- Trả lời theo yêu cầu trong phiếu học tập

Giải các bài tập vận dụng

2 Áp dụng công thức để giải nhanh các gói câu hỏi dưới dạng tự luận

- Trả lời theo yêu cầu trong phiếu học tập

So sánh mục tiêu của chủ đề trong chương trình hiện hành với mục tiêu xác định theo phương pháp dạy học theo trạm

Bảng 2.3: So sánh mục tiêu của chủ đề trong chương trình hiện hành với mục tiêu xác định theo phương pháp dạy học theo trạm

Chương trình hiện hành Theo phương pháp dạy học theo trạm Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của động năng

- Nêu được đơn vị đo động năng

- Phát biểu được định nghĩa trọng trường, trọng trường đều

Viết được biểu thức trọng lực của một vật

Thế năng trọng trường, hay còn gọi là thế năng hấp dẫn, được định nghĩa là năng lượng mà một vật sở hữu do vị trí của nó trong một trường trọng lực Biểu thức của thế năng trọng trường được tính bằng công thức \( U = mgh \), trong đó \( U \) là thế năng, \( m \) là khối lượng, \( g \) là gia tốc trọng trường và \( h \) là độ cao so với mốc thế năng Thế năng đàn hồi là năng lượng lưu trữ trong một vật khi nó bị biến dạng, được tính bằng công thức \( U = \frac{1}{2} kx^2 \), với \( k \) là độ cứng của lò xo và \( x \) là độ biến dạng Mốc thế năng là điểm tham chiếu mà tại đó thế năng được quy ước là bằng không, thường được chọn tùy thuộc vào bài toán cụ thể.

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của động năng

- Nêu được đơn vị đo động năng

- Phát biểu được định nghĩa trọng trường, trọng trường đều Viết được biểu thức trọng lực của một vật

Thế năng trọng trường, hay còn gọi là thế năng hấp dẫn, được định nghĩa là năng lượng mà một vật có được do vị trí của nó trong một trường trọng lực Biểu thức của thế năng trọng trường được thể hiện bằng công thức U = mgh, trong đó U là thế năng, m là khối lượng, g là gia tốc trọng trường và h là độ cao so với mốc thế năng Thế năng đàn hồi là năng lượng lưu trữ trong một vật khi nó bị biến dạng, ví dụ như trong lò xo, và được tính bằng công thức U = 1/2 kx^2, với k là độ cứng của lò xo và x là độ biến dạng Mốc thế năng là điểm tham chiếu từ đó thế năng được đo, thường là vị trí mà tại đó thế năng được coi là bằng không.

- Nêu được đơn vị đo thế năng

- Viết được công thức tính cơ năng, phát biểu được định luật bảo toàn

- Nêu được đơn vị đo thế năng

Cơ năng của một vật chuyển động trong trọng trường được tính theo công thức: E = mgh + 1/2 mv², trong đó E là cơ năng, m là khối lượng, g là gia tốc trọng trường, h là chiều cao và v là vận tốc Định luật bảo toàn cơ năng phát biểu rằng tổng cơ năng của một hệ kín luôn không thay đổi, nghĩa là cơ năng chỉ chuyển đổi giữa động năng và thế năng mà không bị mất đi Đối với vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi từ lò xo, cơ năng cũng được bảo toàn, với công thức tính tương tự, nhưng cần tính thêm năng lượng đàn hồi của lò xo.

- Vận dụng được định lí biến thiên động năng giải các bài tập đơn giản

Động năng là một dạng năng lượng cơ học mà mọi vật sở hữu khi chuyển động Đây là một đại lượng vô hướng và có tính tương đối.

- Viết được công thức tính thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi

- Vận dụng được công thức tính thế năng để giải các bài tập đơn giản

- Vận dụng được định lí biến thiên động năng giải các bài tập đơn giản

Động năng là một dạng năng lượng cơ học mà mọi vật sở hữu khi chúng chuyển động Đây là một đại lượng vô hướng và có tính tương đối, phản ánh khả năng của vật thể trong việc thực hiện công khi di chuyển.

- Viết được công thức tính thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi

- Vận dụng được công thức tính thế năngđể giải các bài tập đơn giản

- Nêu được các ví dụ thực tế : một vật có thế năng thì có khả năng sinhcông.Thiết lập công thức tính

- Nêu được các ví dụ thực tế

: một vật có thế năng thì có khả năng sinh công

Để giải quyết một số bài toán đơn giản trong vật lý, việc thiết lập công thức tính cơ năng và áp dụng định luật bảo toàn cơ năng là rất quan trọng Cơ năng được định nghĩa là tổng năng lượng động và năng lượng thế của một hệ thống, và định luật bảo toàn cơ năng khẳng định rằng tổng cơ năng trong một hệ kín không thay đổi theo thời gian Việc hiểu và áp dụng những nguyên lý này giúp giải quyết hiệu quả các bài toán liên quan đến chuyển động và lực.

Không xác định - Tích cực học tập

Khi một vật sở hữu động năng, nó có khả năng thực hiện công trong tự nhiên và khoa học kỹ thuật Hiện tượng này cho phép chúng ta áp dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống.

- Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh trong học tập vật lí

Khi một vật có thế năng, nó có khả năng sinh công trong tự nhiên và ứng dụng trong khoa học kỹ thuật Hiểu rõ hiện tượng này giúp chúng ta vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống.

- Phân biết được hai dạng năng lượng là thế năng và động năng

Không xác định - Năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí để vận dụng vào thực tế

- Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh trong học tập vật lí

- Năng lực giải quyết vấn đề: giải quyết các nhiệm vụ học tập liên quan đến những vấn đề thực tiễn

- Bồi dưỡng tinh thần nhân ái, yêu thương giúp đỡ nhau trong cuộc sống, trách nhiệm của bản thân trước các vấn đề cộng đồng

Mục tiêu dạy học chủ đề "Các định luật bảo toàn" theo phương pháp dạy học tích cực (PPDHTT) không chỉ đáp ứng đầy đủ yêu cầu của chuẩn kiến thức, kỹ năng của chương trình Vật lý 10 chương "Các định luật bảo toàn" trong chương trình hiện hành, mà còn đòi hỏi học sinh phải đáp ứng cao hơn ở mục tiêu phát triển năng lực, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề và khả năng làm việc nhóm.

Xây dựng các hệ thống trạm sử dụng trong dạy học theo trạm chủ đề “ Các định luật bảo toàn”

“ Các định luật bảo toàn”

2.3.1 Hệ thống nhóm trạm 1: Định nghĩa động năng- thế năng – cơ năng

2.3.1.1 Trạm 1: (Bắt buộc): Động năng a Mục tiêu: Sau khi quan sát video trạm 1a xong, học sinh cần:

Nêu được động năng phụ thuộc vào yếu tố nào và phát biểu được định nghĩa động năng

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống nhóm trạm 1. b Phương án thực hiện

Học sinh sẽ quan sát video để hiểu rõ nguyên nhân gây ra hiện tượng và nhận biết sự phụ thuộc của động năng vào các đại lượng khác nhau Đồng thời, học sinh cũng sẽ nắm bắt được định nghĩa về động năng Tuy nhiên, trong quá trình giải quyết nhiệm vụ học tập tại trạm 1, học sinh có thể gặp phải một số khó khăn nhất định.

HS lúng túng trong việc nêu được sự phụ thuộc của động năng vào các đại lượng d Phiếu học tập số 1

Yêu cầu HS hoàn thành các nhiệm vụ trong phiếu học tập bố trí sẵn tại các trạm Nội dung phiếu học tập trạm 1a như sau:

Hình 2.2 Phiếu học tập trạm 1

Họ tên: ………Nhóm:……… ĐỘNG NĂNG

- Động năng phụ thuộc vào những yếu tố nào?

II Thiết kế phương án để kiểm tra dự đoán

- Quan sát video, xem trên video xảy ra hiện tượng gì?

IV Kết luận động năng phụ thuộc vào yếu tố:

V Nêu định nghĩa động năng

(Bắt buộc) e Hệ thống phiếu trợ giúp

Trạm 1 cung cấp nội dung dưới dạng phiếu trợ giúp, như thể hiện trong hình 2.3 Việc sử dụng phiếu trợ giúp tại trạm 1 được phân tích với các lý do cụ thể nhằm hỗ trợ người dùng hiệu quả hơn.

Gợi ý để HS dự đoán được sự phụ thuộc của động năng vào khối lượng và vận tốc thông qua quan sát video hiện tượng

Phiếu trợ giúp số 1 nhằm hỗ trợ học sinh trong việc hiểu rõ mối quan hệ giữa động năng, khối lượng và vận tốc Đáp án cho phiếu học tập tại trạm 1 được trình bày chi tiết trong phụ lục 5.

2.3.1.2 Trạm 2 (Bắt buộc): Thế năng a Mục tiêu: Sau khi quan sát video trạm 2 xong, học sinh cần:

Nêu được thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi phụ thuộc vào yếu tố nào và phát biểu được định nghĩa thế năng b Phương án thực hiện

Học sinh sẽ quan sát video để xác định nguyên nhân của hiện tượng, hiểu rõ sự phụ thuộc của thế năng vào các đại lượng và nắm bắt định nghĩa về thế năng.

1 Quan sát video dùng búa đập đinh

- Búa có sinh công hay không? Tại sao?

- Công nếu có phụ thuộc vào yếu tố nào?

- Búa có mang năng lượng không? Năng lượng này tồn tại ở dạng nào?

+ Khi chiếc búa nhỏ đập vào chiếc đinh thì sẽ như thế nào?

PHIẾU TRỢ GIÚP SỐ 1 TRẠM 1

Hình 2.3 Phiếu trợ giúp số 1, trạm 1 c Những khó khăn HS có thể gặp phải khi giải quyết nhiệm vụ học tập của trạm 2

-HS lúng túng trong việc nêu được sự phụ thuộc của thế năng vào các đại lượng

- HS nhầm lẫn khi phân biệt thế năng trong trường và thế năng đàn hồi d Phiếu học tập số 2

Yêu cầu HS hoàn thành các nhiệm vụ trong phiếu học tập bố trí sẵn tại các trạm Nội dung phiếu học tập trạm 2 như trong hình 2.4

Hình 2.4 Phiếu học tập trạm 1b

- Thế năng trọng trường và thế năng hấp dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào?

II Thiết kế phương án để kiểm tra dự đoán

- Quan sát video, xem trên video xảy ra hiện tượng gì?

IV Kết luận thế năng phụ thuộc vào yếu tố:

V Nêu định nghĩa thế năng

(Bắt buộc) e Hệ thống phiếu trợ giúp

Trạm 2 cung cấp nội dung dưới dạng phiếu trợ giúp, như thể hiện trong hình 2.5 Việc sử dụng phiếu trợ giúp số 2 được phân tích dựa trên các lý do cụ thể, nhằm hỗ trợ người dùng hiệu quả hơn trong quá trình tiếp nhận thông tin.

Gợi ý để HS dự đoán được thế năng trọng trường phụ thuộc vào khối lượng và độ cao thông qua quan sát video hiện tượng

Phiếu trợ giúp số 2 nhằm giải quyết khó khăn cho học sinh trong việc nhận biết sự phụ thuộc của thế năng vào khối lượng và độ cao Đáp án cho phiếu học tập tại trạm 2 được trình bày chi tiết trong phụ lục số 5.

2.3.1.3 Trạm 3 (Bắt buộc): Cơ năng a Mục tiêu: Sau khi quan sát video trạm 3 xong, học sinh cần:

Nêu được cơ năng phụ thuộc vào yếu tố nào và phát biểu được định nghĩa cơ năng

PHIẾU TRỢ GIÚP SỐ 2 TRẠM 2

1 Quan sát video về thả rơi các quả nặng ở các độ cao khác nhau

- Video liên quan đến hiện tượng gì?

- Quả nặng có sinh công không?

- Công phụ thuộc yếu tố nào?

- Quả nặng có mang năng lượng không? Năng lượng này tồn tại ở dạng nào?

+ Thế năng trọng trường: Khi quả nặng rơi ở các độ cao khác nhau thì nó sẽ như thế nào?

Hình 2.5 Phiếu trợ giúp số 2, trạm 2 b Phương án thực hiện

Học sinh sẽ quan sát video để hiểu nguyên nhân của hiện tượng và xác định sự phụ thuộc của cơ năng vào các đại lượng khác nhau Qua đó, các em cũng sẽ nắm được định nghĩa cơ năng Tuy nhiên, trong quá trình giải quyết nhiệm vụ học tập tại trạm 3, học sinh có thể gặp phải một số khó khăn nhất định.

HS nhầm lẫn giữa cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường và cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi d Phiếu học tập số 3

Yêu cầu HS hoàn thành các nhiệm vụ trong phiếu học tập bố trí sẵn tại các trạm Nội dung phiếu học tập trạm 3 như trong hình 2.6

Hình 2.6 Phiếu học tập trạm 3

- Cơ năng phụ thuộc vào những yếu tố nào?

II Thiết kế phương án để kiểm tra dự đoán

- Quan sát video, xem trên video xảy ra hiện tượng gì?

IV Kết luận cơ năng phụ thuộc vào yếu tố:

V Nêu định nghĩa cơ năng

(Bắt buộc) e Hệ thống phiếu trợ giúp

Trạm 3 cung cấp nội dung dưới dạng phiếu trợ giúp, như thể hiện trong hình 2.7 Việc sử dụng phiếu trợ giúp số 3 được phân tích dựa trên những lý do cụ thể nhằm hỗ trợ người dùng hiệu quả hơn.

Để học sinh dự đoán cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường, cần hiểu rằng cơ năng được tính bằng tổng động năng và thế năng trọng trường Đối với vật chịu tác dụng của lực đàn hồi, cơ năng cũng được xác định bởi tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật.

Phiếu trợ giúp số 3 tập trung vào việc giải quyết khó khăn của học sinh trong việc dự đoán cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường Cơ năng này được xác định bằng tổng động năng và thế năng trọng trường Đồng thời, cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi cũng được tính bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi.

PHIẾU TRỢ GIÚP SỐ 3 TRẠM 1c

1 Quan sát video sự chuyển động của con lắc đơn và con lắc lò xo

- Video liên quan đến hiện tượng gì?

- Tác dụng lực cho con lắc dao động từ vị trí cân bằng B lên vị trí biên C, độ cao của con lắc như thế nào?

+ Trong quá trình dao động thế năng trọng trường của con lắc như thế nào? Thế năng và động năng đạt giá trị như thế nào?

- Con lắc quay về vị trí cân bằng, động năng và thế năng của con lắc như thế nào?

- Tại vị trí B, động năng và thế năng của con lắc đạt giá trị bao nhiêu?

Khi con lắc di chuyển qua vị trí biên A, thế năng của nó đạt giá trị tối đa, trong khi động năng bằng không Tại điểm A, toàn bộ năng lượng của con lắc được chuyển hóa thành thế năng, cho thấy rằng động năng chỉ xuất hiện khi con lắc di chuyển qua vị trí cân bằng.

Hình 2.7 Phiếu trợ giúp số 3, trạm 3 g Đáp án phiếu học tập trạm 3: Đáp án phiếu học tập 1c trình bày trong phụ lục 5

2.3.2 Hệ thống nhóm trạm 2: Công thức và vận dụng

Giải ô chữ - mối liên hệ giữa công thức liên quan đến động năng, thế năng, cơ năng (bắt buộc) a Mục tiêu: Sau khi thực hiện xong trạm 1a, HS cần:

- Tìm được mối liên hệ giữa các đại lượng

- Viết được công thức của:

 Cơ năng: W = 𝑊 đ + 𝑊 𝑡 b Những khó khăn HS có thể gặp phải khi giải quyết nhiệm vụ học tập của trạm 1a

HS có thế nhầm lẫn giữa các công thức c Trò chơi ô chữ:

Yêu cầu HS hoàn thành các nhiệm vụ trong trò chơi ô chữ trạm 1:

Hình 2.8: Sơ đồ vòng tròn hệ thống trạm 2

Học sinh thực hiện nhiệm vụ cá nhân thông qua việc trả lời 5 câu hỏi tương ứng với 5 cụm từ khóa hàng ngang Các em có thể lựa chọn ngẫu nhiên câu hỏi từ 1 đến 5 theo ý thích Nếu trả lời sai, học sinh có thể nhường quyền trả lời cho bạn khác.

1 Khi nào vật có thế năng nhỏ nhất?

2 Động năng tỉ lệ thuận với khối lượng và ………… của vật?

3 Thế năng gì của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật?

4 Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực gì?

5 Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên một vật có … đặt tại vị trí bất kì trong khoảng không gian có trọng trường

Hình 2.9 Bảng ô chữ trong hoạt động của trạm 1 d Đáp án trạm 1:

Hình 2.10 Đáp án ô chữ trong hoạt động của trạm 1 2.3.2.2 Trạm 2: Giải thích hiện tượng (bắt buộc.) a Mục tiêu: Sau khi thực hiện xong trạm 2, HS cần:

- Giải thích được các hiện tượng thực tế có liên quan b Những khó khăn HS có thể gặp phải khi giải quyết nhiệm vụ học tập của trạm 2

Học sinh vẫn gặp khó khăn trong việc áp dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng thực tế liên quan, do chưa nhận ra được sự biểu hiện của vật lý trong những hiện tượng này.

HS nghiên cứu hiện tượng trong tài liệu và trả lời câu hỏi trên phiếu trợ giúp số 1 và số 2 Đáp án cho trạm 2 được trình bày trong phụ lục 6.

PHIẾU TRỢ GIÚP SỐ 1 TRẠM 2

1 Quan sát video vụ va chạm trên đường cao tốc giữa xe tải và xe khách

- Video liên quan đến hiện tượng gì?

- Cách hạn chế thiệt hại trong những vụ va chạm như thế này?

Hình 2.11 Phiếu trợ giúp số 1, trạm 2

1 Quan sát video một trận lũ cuốn xảy ra trên địa bàn tỉnh Phú Thọ

- Video liên quan đến hiện tượng gì?

- Chúng ta cần phải làm gì để hạn chế lũ?

PHIẾU TRỢ GIÚP SỐ 2 TRẠM 2

Hình 2.12 Phiếu trợ giúp số 2, trạm 2

2.3.2.3 Trạm 3a: Tìm hiểu nhà máy thủy điện (tự chọn) a Mục tiêu: Sau khi thực hiện xong trạm 3a, HS cần:

Tiến trình dạy học theo trạm chủ đề “Các định luật bảo toàn”

CHỦ ĐỀ: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

Thời lượng 03 tiết (Gồm các tiết theo PPCT)

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của động năng

- Nêu được đơn vị đo động năng

- Phát biểu được định nghĩa trọng trường, trọng trường đều Viết được biểu thức trọng lực của một vật

Thế năng trọng trường, hay còn gọi là thế năng hấp dẫn, được định nghĩa là năng lượng mà một vật có được do vị trí của nó trong một trường trọng lực Biểu thức của thế năng trọng trường được viết dưới dạng \( U = mgh \), trong đó \( m \) là khối lượng, \( g \) là gia tốc trọng trường, và \( h \) là độ cao so với mốc thế năng Thế năng đàn hồi là năng lượng lưu trữ trong một vật khi nó bị biến dạng, ví dụ như trong lò xo, và được tính bằng công thức \( U = \frac{1}{2} kx^2 \), với \( k \) là độ cứng của lò xo và \( x \) là độ biến dạng Mốc thế năng là điểm tham chiếu mà tại đó thế năng được coi là bằng không, từ đó xác định giá trị của thế năng ở các vị trí khác.

- Nêu được đơn vị đo thế năng

Công thức tính cơ năng của một vật trong trọng trường được xác định bằng tổng động năng và thế năng, trong đó định luật bảo toàn cơ năng phát biểu rằng tổng cơ năng của vật luôn được bảo toàn khi không có lực bên ngoài tác động Đối với một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi từ lò xo, định luật bảo toàn cơ năng cũng áp dụng, cho thấy rằng tổng cơ năng của vật sẽ không thay đổi khi chỉ có lực đàn hồi ảnh hưởng đến chuyển động của nó.

- Vận dụng được định lí biến thiên động năng giải các bài tập đơn giản

Động năng là một dạng năng lượng cơ học mà mọi vật sở hữu khi chuyển động, nó là một đại lượng vô hướng và có tính tương đối.

- Viết được công thức tính thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi

- Vận dụng được công thức tính thế năng để giải các bài tập đơn giản

Một vật có thế năng có khả năng sinh công, ví dụ như một viên bi nằm ở độ cao nhất định có thể tạo ra công khi rơi xuống Công thức tính cơ năng được thiết lập từ tổng thế năng và động năng của vật Định luật bảo toàn cơ năng cho biết rằng tổng cơ năng của một hệ kín luôn không đổi, giúp giải quyết một số bài toán đơn giản trong vật lý.

- Giáo dục cho HS tính cẩn thận, vượt khó, chính xác, khoa học,

Khi một vật có động năng, nó có khả năng sinh công trong tự nhiên và khoa học kỹ thuật Hiện tượng này cho thấy tầm quan trọng của động năng trong việc áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống.

- Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh trong học tập vật lí

Hiện tượng vật có thế năng có khả năng sinh công trong tự nhiên và khoa học kỹ thuật là một khái niệm quan trọng Nhận thức được điều này giúp chúng ta áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống.

- Phân biết được hai dạng năng lượng là thế năng và động năng

- Năng lực liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí để vận dụng vào thực tế.

- Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của học sinh trong học tập vật lí

- Bồi dưỡng tinh thần nhân ái, yêu thương giúp đỡ nhau trong cuộc sống, trách nhiệm của bản thân trước các vấn đề cộng đồng

II HÌNH THỨC, PHƯƠNG PHÁP, KỸ THUẬT DẠY HỌC:

- Hình thức: Dạy học trên lớp; Thảo luận nhóm; Nghiên cứu tài liệu

 Nêu và giải quyết vấn đề;

- Kĩ thuật dạy học: Đặt câu hỏi, chia sẻ nhóm đôi, giao nhiệm vụ, mảnh ghép

- Ví dụ thực tế về các hiện tượng liên quan đến bài học

- Phiếu học tập, phiếu bài tập, trò chơi

- Ôn lại kiến thức bài cũ và chuẩn bị bài mới

- Phần HĐ khởi động: Chung cả lớp, HS hoạt động cá nhân

- Phần HĐ hình thành kiến thức, vận dụng: Chia lớp thành 3 nhóm (Mỗi nhóm 6 HS) Mỗi nhóm cử 1 nhóm trưởng, 1 thư kí Các nhóm tự phân công nhiệm vụ

IV CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:

Thứ tự Lớp Lớp Lớp

Sĩ số Ngày giảng Sĩ số Ngày giảng Sĩ số Tiết 1

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

GV: Cho HS quan sát video về vụ va chạm xe

GV: Những yếu tố nào dẫn đến vụ va chạm?

HS dự đoán: Do xe đi nhanh, vận tốc di chuyển lớn

3.2 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức: a Nội dung 1: Tìm hiểu định nghĩa động năng – thế năng – cơ năng

GV hướng dẫn học sinh khám phá khái niệm thông qua việc quan sát video thực tế, trong đó học sinh cần xác định các đại lượng xuất hiện Từ những quan sát này, học sinh sẽ suy ra mối liên hệ giữa các đại lượng để hiểu rõ hơn về nội dung bài học.

- GV hướng dẫn các nhóm thực hiện

- HS quan sát video và tiến hành hoạt động theo nhóm trong phút

Nhóm 1: Hoàn thành phiếu học tập 1a Nhóm 2: Hoàn thành phiếu học tập 2a nhiệm vụ: HS chia 3 nhóm, mỗi nhóm 6 HS để thực hiện nhiệm vụ,

GV có các phiếu 3 loại màu xanh, đỏ, vàng; cho

HS lần lượt lên bốc thăm màu rồi từ đó HS có cùng màu sẽ về một nhóm

Trong hoạt động này HS sẽ được thực hiện hoạt động và hoàn thành phiếu học tập tại 3 trạm: 1a, 2a, 3a

Mỗi nhóm có thể bắt đầu từ bất kỳ trạm nào trong ba trạm Sau khoảng thời gian quy định, học sinh sẽ thực hiện kỹ thuật mảnh ghép Các phiếu màu sẽ được đánh số thứ tự từ 1 đến 3, và những bạn có số thứ tự giống nhau sẽ được ghép thành một nhóm để thực hiện việc luân chuyển phiếu học tập.

Nhóm 3: Hoàn thành phiếu học tập 3a

* Hoạt động: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV quan sát HS các nhóm hoạt động hỗ trợ các cá nhân hoặc nhóm gặp khó khăn

GV theo dõi quá trình hoạt động của học sinh và cung cấp hướng dẫn khi học sinh đã sử dụng hết các phiếu trợ giúp nhưng vẫn chưa hoàn thành nhiệm vụ tại 3 trạm đã được chỉ định.

- Học sinh hoạt động theo nhóm

- HS thực hiện nhiệm vụ học tập ở mỗi trạm, thảo luận và hoàn thành các phiếu học tập tương ứng

* Hoạt động: Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu mỗi nhóm cử đại diện lên báo cáo kết quả cho từng trạm

(nội dung phiếu học tập sau khi đã hoàn thiện) Mỗi nhóm báo cáo kết quả của một trạm theo hướng dẫn của giáo viên

- Đại diện các nhóm báo cáo kết quả

* Nhóm 1: HS quan sát video liên quan đến động năng

- Hiện tượng xảy ra: 2 chiếc búa có khối lượng và kích cỡ khác nhau tác dụng vào 1 chiếc đinh

Khi sử dụng chiếc búa nhỏ, nếu đóng nhẹ, đinh sẽ lún nhẹ vào thanh gỗ, nhưng khi đóng mạnh, với vận tốc tăng cao, đinh sẽ lún sâu hơn Ngược lại, với chiếc búa lớn, đinh cũng sẽ lún sâu hơn ngay từ đầu.

- Động năng phụ thuộc vào vận tốc và khối lượng

* Nhóm 2: HS quan sát 2 video liên quan đến thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi

- Video 1: Liên quan đến thế năng trọng trường

Hiện tượng xảy ra khi các quả nặng có khối lượng khác nhau rơi từ độ cao khác nhau tác động lên một chiếc đinh Cụ thể, khi cùng một quả nặng rơi ở các vị trí khác nhau, quả nặng rơi từ vị trí thấp hơn sẽ làm đinh lún nhẹ hơn so với khi rơi từ vị trí cao hơn.

GV yêu cầu các thành viên trong nhóm thực hiện việc nhận xét và đánh giá kết quả của nhóm bạn Khi vị trí của đinh lún sâu hơn, điều này cho thấy sự ảnh hưởng của trọng lực Trong trường hợp thứ hai, khi khối lượng quả nặng tăng gấp đôi, độ lún của đinh cũng sẽ sâu hơn, minh chứng cho mối liên hệ giữa trọng lượng và độ lún.

+ Thế năng trọng trường phụ thuộc vào độ cao và khối lượng

- Video 2: Liên quan đến thế năng đàn hồi

*Nhóm 3: HS quan sát video liên quan đến cơ năng

- HS: Cá nhân của các nhóm nhận xét, đánh giá

* Hoạt động: Đánh giá kết quả hoạt động

- GV nhận xét, đánh giá

GV treo bảng tổng kết kết quả có được từ nhiệm vụ, HS chú ý bổ sung phần còn thiếu

Học sinh sẽ tổng hợp và trình bày phần đáp án vào vở của mình Tiếp đó, nội dung 2 sẽ tập trung vào việc giải ô chữ và tìm mối liên hệ giữa các đại lượng trong công thức liên quan đến động năng, thế năng và cơ năng Qua đó, học sinh sẽ vận dụng các công thức đã học để giải quyết các bài tập cụ thể.

*Hoạt động: Chuyển giao nhiệm vụhọc tập

Giáo viên tổ chức cho học sinh tham gia trò chơi giải ô chữ, nhằm khám phá mối liên hệ giữa các đại lượng vật lý Qua hoạt động này, học sinh sẽ được hướng dẫn để nhận diện và đưa ra công thức tính toán cho động năng, thế năng và cơ năng.

- HS lắng nghe GV phổ biến nội quy trò chơi

- GV hướng dẫn HS thực hiện nhiệm vụ: HS thực hiện nhiệm vụ cá nhân

Có 5 câu hỏi tương ứng với nó là 5 cụm từ khóa hàng ngang HS có thể chọn ngẫu nhiên các câu hỏi từ 1-5 tùy ý, trả lời sai có thể nhường quyền trả lời cho bạn khác

6 Khi nào vật có thế năng nhỏ nhất?

7 Động năng tỉ lệ thuận với khối lượng và ………… của vật?

8 Thế năng gì của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật?

9 Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực gì?