Skkn phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương dòng điện trong các môi trường vật lí 11 thpt với sự hỗ trợ của thí nghiệm

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài .4 Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu .4 Phương pháp nghiên cứu 5 Phạm vi nghiên cứu PHẦN II NỘI DUNG Thực trạng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trường phổ thông .6 Thí nghiệm vật lí vai trị thí nghiệm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh .7 Quy trình dạy học theo hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ thí nghiệm Thí nghiệm sử dụng dạy học chương “Dịng điện mơi trường” nhằm phát triển lực giải vấn đề 11 Kết thực 21 PHẦN III KẾT LUẬN .26 Những kết đạt 26 Kiến nghị 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 I Tiếng Việt 29 II Tiếng Anh 29 PHỤ LỤC skkn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN STT Chữ viết tắt ĐC GQVĐ Nxb THPT TN TNSP Sgk Chữ viết đầy đủ Đối chứng Giải vấn đề Nhà xuất Trung học phổ thông Thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm Sách giáo khoa skkn PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài “Giáo dục quốc sách hàng đầu Phát triển giáo dục đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh trình giáo dục chủ yếu từ trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học” (Trích nghị số 29-NQ/TW ngày 4/3/2013 Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo) Vật lý mơn khoa học thực nghiệm, giảng dạy học tập mơn vật lý, thí nghiệm có vai trị quan trọng, khơng làm tăng tính hấp dẫn mơn học, giúp học sinh hiểu sâu sắc kiến thức lí thuyết học rèn luyện kĩ thực nghiệm học sinh, điều quan trọng việc sử dụng thí nghiệm trực quan bước tạo cho học sinh trực giác nhạy bén tượng vật lí Thí nghiệm vật lý góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh giúp học sinh phát hiện, tiếp nhận vấn đề, giải vấn đề dùng để kiểm tra tính đắn việc giải vấn đề Phần “Dịng điện mơi trường” Vật lí 11 có nhiều kiến thức liên quan đến thực tế, dùng thí nghiệm để giải thích tượng sau dùng đường suy luận logic để giải vấn đề dùng thí nghiệm để kiểm chứng Từ lí trên, với kinh nghiệm áp dụng vào dạy học xin chia sẻ cách để tổ chức học có hiệu sử dụng thí nghiệm qua đề tài: Phát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học chương “Dòng điện mơi trường” Vật lí 11 THPT với sự hỡ trợ của thí nghiệm Mục đích nghiên cứu - Giúp giáo viên học sinh nhận thức vai trị thí nghiệm Vật lí - Đưa số kinh nghiệm cách thức sử dụng thí nghiệm q trình dạy học giúp học sinh giải vấn đề, củng cố niềm tin khoa học, góp phần vào việc đổi phương pháp dạy học Vật lí Trường THPT Đối tượng nghiên cứu - Chương trình Vật lí THPT nói chung Chương III Dịng điện mơi trường Vật lí 11 - Hoạt động dạy học Vật lí THPT theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh skkn - Đối tượng khảo sát thực nghiệm: Học sinh lớp 11 bao gồm lớp 11A4, 11A5, 11A6, 11A7, 11A9, 11A10 Phương pháp nghiên cứu a) Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu thông tư, thị Bộ Giáo dục Đào tạo, sách, báo, tạp chí chuyên ngành dạy học đổi phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng dạy học THPT; - Nghiên cứu giáo trình, tài liệu liên quan đến việc phát huy tính tích cực nhận thức hoạt động dạy học học sinh; - Nghiên cứu sở lí luận phương pháp dạy học Vật Lí THPT, phát triển lực giải vấn đề cho học sinh; - Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách tập, tài liệu tham khảo liên quan đến chương “Dịng điện mơi trường” Vật Lí 11 b) Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra phiếu thăm dò hứng thú khả vận dụng kiến thức Vật lí vào giải vấn đề thực tiễn học sinh trường THPT Hướng Hóa - Điều tra việc sử dụng thí nghiệm để giải vấn đề học thực tiễn giáo viên dạy học c) Phương pháp thực nghiệm - Tổ chức TNSP có đối chứng Trường THPT Hướng Hóa - Quảng Trị; - Kiểm tra đánh giá chất lượng học tập học sinh sau phát triển lực giải vấn đề d) Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê tốn học để xử lí kết TNSP nhằm kiểm định giả thuyết khoa học Phạm vi nghiên cứu Trong giới hạn thời gian khả cho phép, đề tài tập trung nghiên cứu phát triển lực giải vấn đề học sinh chương “Dòng điện mơi trường” Vật Lí 11 với sự hỡ trợ của thí nghiệm tiến hành thực nghiệm sư phạm Trường THPT Hướng Hóa - Quảng Trị năm học 2019-2020 2020-2021 skkn PHẦN II NỘI DUNG Thực trạng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trường phổ thông Số liệu khảo sát trước thực đề tài( Sau áp dụng thành côngsáng kiến vào năm học 2019-2020, tiếp tục thực áp dụng năm học 2020-2021 Để dễ so sánh đối chứng, tơi xin trình bày số liệu khảo sát lớp 11 với 224 học sinh năm học 2020-2021) a) Khảo sát lực áp dụng kiến thức Vật lí vào giải vấn đề học sinh mong muốn học tiết học có thí nghiệm (phiếu khơng thiết phải ghi họ tên) Phiếu Điều tra hứng thú mong muốn học sinh STT Nội dung câu hỏi Rất thích Thích Khơng thích Em có thích học mơn vật Lí khơng? 57(25,45%) 69(30,8%) 98(43,75%) Em có thích quan sát làm thí nghiệm học Vật lí khơng? 123(54,9%) 92(41,1%) 9(4%) Em thích dùng thí nghiệm để giải số câu hỏi/ tượng thực tế không 134(59,82% 59(26,34%) ) 31(13,84%) Em có thích dùng kiến thức Vật lí để giải thích tượng thực tế khơng? 132(58,93% 67(29,91%) ) 25(11,16%) Phiếu Điều tra khả giải vấn đề học sinh Sau học Vật lí em vận dụng kiến thức vào: STT Nội dung công việc Thường xuyên Thỉnh thoảng Không 196(87,5%) 26(11,61%) 2(0,89%) Giải tập Tìm câu trả lời cho 34(15,18%) 123(54,91%) thắc mắc thực tế 67(29,91%) Vận dụng giải vấn đề nảy sinh đời 23(10,27%) 156(69,64%) sống hàng 45(20,09%) skkn Qua phiếu điều tra gặp gỡ em học sinh kết luận rằng, nhiều học sinh có ý thức học tập tốt, hứng thú với việc sử dụng thí nghiệm q trình học mơn Vật lí Các em có ý thức mong muốn quan sát làm thí nghiệm để giải thíc tượng thực tế b) Phiếu điều tra giáo viên tầm quan trọng việc phát triển lực giải vấn đề cho học sinh q trình giảng dạy học chương “Dịng điện mơi trường” Vật lí lớp 11 (Ban CB) Câu 1: Thầy có thường xun sử dụng thí nghiệm để giải vấn đề dạy? STT Mức độ Số ý kiến Tỉ lệ (%) Không sử dụng 0 Thỉnh thoảng 100 Thường xuyên 0 Câu 2: Thầy cô cho biết sử dụng phương tiện để phát triển lực GQVĐ cho học sinh? STT Mức độ Thường xuyên Thỉnh thoảng Không sử dụng 5(83,33) 1(16,67%) Phiếu học tập Thí nghiệm 1(16,67%) 4(66,66%) 1(16,67%) Phương tiện trực quan 2(33,33%) 4(66,67%) Qua điều tra cụ thể cho thấy thầy cô thấy tầm quan trọng việc phát triển lực GQVĐ cho học sinh đưa biện pháp để phát triển lực GQVĐ Việc giải vấn đề với hỗ trợ thí nghiệm giáo viên có quan tâm mức độ cịn ít, nhiều lí khác nhau: Mất nhiều thời gian cơng sức chuẩn bị, chất lượng thí nghiệm khơng đảm bảo để lâu ngày xuống cấp, có thí nghiệm tượng xảy nhanh khó quan sát Thí nghiệm vật lí vai trị thí nghiệm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 2.1 Thí nghiệm Vật lí Thí nghiệm Vật lí thực nghiệm để nghiên cứu tượng, q trình Vật lí điều kiện lí tưởng hố Kết thí nghiệm Vật lí nhiều định luật, ứng dụng kĩ thuật, có để chứng minh kiểm nghiệm giả thuyết hình thành giả thuyết Vật lí Các điều kiện thí nghiệm Vật lí phải lựa chọn thiết lập có chủ định cho thơng qua thí nghiệm, trả lời câu hỏi đặt ra, skkn kiểm tra giả thuyết hệ suy từ giả thuyết Mỗi thí nghiệm có yếu tố cấu thành cần xác định rõ: Đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu phương tiện quan sát, đo đạc thu nhận kết tác động Các thiết bị thí nghiệm phải có độ xác mức độ định; đảm bảo quan sát đại lượng biến đổi tiến hành thí nghiệm Có thể làm lại thí nghiệm nhiều lần kết thu tương đối giống 2.2 Vai trị thí nghiệm phát triển lực giải vấn đề a) Thí nghiệm giúp học sinh phát tiếp nhận vấn đề Trong trình dạy học, truyền đạt tri thức, có vấn đề giáo viên khơng thể truyền đạt lời để nảy sinh mâu thuẫn cần giải quyết, sử dụng thí nghiệm nhanh chóng giúp học sinh phát vấn đề cần giải b) Thí nghiệm giúp học sinh giải vấn đề c) Thí nghiệm giúp học sinh kiểm chứng tính đắn việc giải vấn đề Thí nghiệm sử dụng thời điểm khác tiến trình dạy học từ khâu đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải vấn đề, củng cố kiến thức kiểm tra đánh giá kĩ học sinh Vì vậy, sử dụng thí nghiệm giúp phát triển lực giải vấn đề cách tối ưu, đồng thời giúp học sinh khắc sâu kiến thức Quy trình dạy học theo hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ thí nghiệm skkn GIỚI THIỆU VẤN ĐỀ VÀ CHUYỂN GIAO NHIỆM học theo hướng phátVỤtriển lực Tổ chức dạy GQVĐ tạo tình cho học sinh tự giải vấn đề đặt cố gắng thân giúp đỡ giáo viên LẬP KẾ HOẠCH GIẢI QUYẾT Để quy trình GQVĐ họcVẤN sinh ĐỀdiễn trơi chảy, đưa biện pháp tối ưu thân giáo viên người đóng vai trị quan trọng việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh Người giáo viên trước hếtVẤN phải khơng khí dạy học, đồng thời tình GIẢI QUYẾT ĐỀ tạo THEO KẾ HOẠCH đưa đan xen nhau, hỗ trợ nhau, tình sau tiếp nối gợi mở cho tình trước để học sinh nhanh chóng nhận vấn đề cần giải Một tình thích hợp giúp họcĐÁNH sinh hành động,ÁNH, sángRÚT tạo có kết tốt GIÁ, PHẢN KINH NGHIỆM Để tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hướng phát triển lực VẬN DỤNG KIẾN THỨC MỚI GQVĐ với hỗ trợ thí nghiệm thực bước sau: Bước 1: Giới thiệu vấn đề giao nhiệm vụ cho học sinh Bắt đầu học hay phần mới, giáo viên đưa học sinh vào tình có vấn đề thí nghiệm, tình thực tiễn, toán nhận thức tạo hứng thú cho học sinh, em cảm giác trải nghiệm điều lạ, giúp em mở rộng kiến thức nhìn nhận vấn đề mâu thuẫn hay nghịch lí mà thân lâu chưa biết đến Học sinh nhận mâu thuẫn cần giải quyết, học sinh khơng nhìn nhận vấn đề giáo viên định hướng, gợi mở cho em dẫn dắt em đến vấn đề cần giải Tùy vào đối tượng học sinh để đưa tình khác cách định hướng khác Bước 2: Tổ chức cho học sinh lập kế hoạch giải vấn đề Sau tiếp nhận vấn đề, giáo viên định hướng cho học sinh đánh giá vấn đề: vấn đề mức độ nào? Bản thân có tự giải hay khơng, giải đường nào? Khi thân đánh giá vấn đề mức độ nào, thân không tự giải phải chuyển giao cho thành viên khác để vạch đường giải Học sinh cần huy động, tái kiến thức để phân tích hiện vấn đề đặc biệt phải xác định mục tiêu vấn đề cần giải kết mong muốn gì? Học sinh cần xác định giải vấn đề theo đường nào? Con đường thực nghiệm hay suy luận logic: - Theo đường thực nghiệm: Dùng thí nghiệm để khảo sát Nếu theo đường học sinh cần xác định cần phục vụ cho việc GQVĐ: Dụng cụ thí nghiệm, bước tiến hành, tiến hành khảo sát skkn 10 gì, kết mong muốn nằm giới hạn sai số cho phép, liệu thí nghiệm có thành cơng hay khơng, từ kết đến kết luận cho xác, xác suất thành cơng bao nhiêu? Học sinh lập phương án tiến hành, giáo viên đóng vai trò người hướng dẫn tư vấn định hướng, phân tích phương án để tìm cách giải tối ưu để lựa chọn - Theo đường suy luận logic: Dùng thí nghiệm để kiểm chứng Nếu theo đường này, học sinh cần huy động, tái kiến thức sẵn có tập trung vào việc giải vấn đề Học sinh vạch kiến thức cần có để GQVĐ, giáo viên người định hướng, gợi lại kiến thức để học sinh tái Bước 3: Hướng dẫn cho học sinh giải vấn đề theo kế hoạch vạch - Giải theo đường thực nghiệm: Học sinh theo bước thống nhất, tiến hành thí nghiệm tính tốn rút kết Bước giúp học sinh rèn luyện lực tính tốn, lực sáng tạo, lực hợp tác hoạt động nhóm - Giải theo đường suy luận logic: Học sinh bắt đầu tái lại kiến thức, lập luận, tổng hợp, so sánh, đánh giá đưa kết giải mâu thuẫn Để kiểm chứng lập luận học sinh làm thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết đề Bước 4: Đánh giá, phản ánh rút kinh nghiệm, vận dụng kiến thức Với hỗ trợ thí nghiệm, vấn đề đặt giải quyết, học sinh cần đánh giá mức độ hồn thành cơng việc: kết có phù hợp khơng, sai số có nằm phạm vi cho phép … Ở bước học sinh đánh giá thân trước, rút kinh nghiệm thân, có vấn đề phản ánh, bộc lộ quan điểm mình, sau giáo viên nhận xét, tổng hợp chốt lại kiến thức trọng tâm Giáo viên người đồng hành học sinh, lại người đánh giá kết em đạt Sau chốt kiến thức trọng tâm, từ kiến thức học sinh vận dụng giải vấn đề học vấn đề thực tế liên quan Ở bước giáo viên rèn luyện cho học sinh kỹ phân tích, tổng hợp vận dụng kiến thức kỹ đề xuất vấn đề Trong trình tổ chức hoạt động nhận thức theo hướng phát triển lực GQVĐ, giáo viên cần linh hoạt việc tổ chức tình để định hướng cho em tìm tịi phát vấn đề cần giải quyết, tùy theo đối tượng học sinh mà tình đưa mức độ khác skkn 11 Trong suốt trình dạy học điều quan trọng hợp tác giáo viên học sinh, nhiệt tình, cởi mở giáo viên việc tạo điều kiện tâm lí để học sinh sáng tạo việc GQVĐ, nhiên cần có tơn trọng, tin tưởng học sinh giáo viên Thí nghiệm sử dụng dạy học chương “Dòng điện môi trường” nhằm phát triển lực giải vấn đề 4.1 Các thí nghiệm giáo khoa Thí nghiệm 1: Thí nghiệm chứng minh chất khí dẫn điện điều kiện thường Với thí nghiệm giáo viên hướng dẫn học sinh tự làm: Tích điện vào cầu điện nghiệm, điện nghiệm xòe Sau thời gian ngắn quan sát thấy góc giảm dần cụp lại, chứng tỏ điều gì? Học sinh phân tích tượng: Góc điện nghiệm giảm dần, nghĩa điện tích giảm, điện tích khơng thể truyền từ sang nhiễm điện dấu, điện tích truyền khơng khí Điều chứng tỏ chất khí có dẫn điện điều kiện thường cường độ nhỏ Giáo viên đặt câu hỏi: Vì trạm điện người ta gắn biển báo “nguy hiểm chết người” “khoảng cách an tồn 5m”? Học sinh vận dụng kiến thức vừa tìm để giải câu hỏi giáo viên đặt Ở thí nghiệm học sinh phân tích tượng tái kiến thức điện tích dấu đẩy để chứng minh chất khí điều kiện thường có dẫn điện nhiều, vận dụng kiến thức vừa tìm để giải vấn đề liên quan đến thực tế, chẳng hạn như: - Khi lắp cột điện cao người ta phải di dời dân cư xung quang đến khoảng cách an tồn - Giải thích tượng sét thiên nhiên Thí nghiệm 2: Thí nghiệm dịng nhiệt điện Chuyển giao nhiệm vụ: Giáo viên đề xuất vấn đề: Muốn có dịng điện ta phải đặt vào hai đầu dây dẫn hiệu điện Nếu khơng dùng nguồn điện có cách khác để tạo dịng điện nguồn điện khơng? Nêu phương án thí nghiệm Học sinh tìm hiểu nguồn tư liệu trước đến lớp chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm kiểm chứng skkn 23 GQVĐ, sau trình bày kết cách chọn lọc Trong trình thực nghiệm, câu hỏi liên quan đến vấn đề thực tiễn học sinh giải đáp học, em cịn nêu lên tượng vật lí tự nhiên liên quan đến học vận dụng kiến thức học để giải thích Những thí nghiệm kiểm chứng, thí nghiệm vui góp phần lơi em q trình học tập giúp em hiểu rõ chất, nắm vững kiến thức nổ lực học tập từ hình thành phát triển lực thành tố lực GQVĐ c) Khả phát triển lực GQVĐ cho học sinh Tôi vào dấu hiệu sau: - Thái độ học tập thể tập trung ý, tự giác thực hiện, lo lắng, đôn đốc nhiệm vụ học tập giao; - Sự kiên trì nổ lực giải nhiệm vụ; - Tích cực tham gia xây dựng học sinh; - Lĩnh hội kiến thức nhanh, xác khả vận dụng tốt, có sáng tạo hoạt động GQVĐ, không đơn sách giáo khoa vấn đề thực tiễn; Về mặt định tính tơi đánh giá chung q trình TNSP, thấy lớp chọn thực nghiệm có ý thức xây dựng tốt hơn, hoạt động hiệu hơn, em hứng thú với phương pháp giảng dạy giáo viên, có ý thức trách nhiệm cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ, đồng thời kĩ thực hành tốt hơn, thao tác nhanh lớp ĐC Tuy nhiên, để cụ thể hóa có số đánh giá, tơi tiến hành đánh giá định lượng kiểm tra đánh giá trình phát triển lực GQVĐ cho học sinh dạy học 5.2 Đánh giá định lượng Từ bảng lập đồ thị phân phối tần suất điểm số hai kiểm tra 40 35 30 25 20 15 10 Lớp ĐC 10 Đồ thị Phân phối tần suất điểm số kiểm tra số skkn 24 35 30 25 20 Lớp ĐC 15 10 5 10 Đồ thị Phân phối tần suất điểm số kiểm tra số Từ nhận xét ta kết luận kết học tập nhóm TN cao nhóm ĐC Kết phù hợp với biểu bên quan sát kết luận kết định tính Tuy nhiên để kết có độ tin cậy cao cần sử dụng kĩ thuật kiểm định giả thuyết thống kê Bảng tổng hợp tham số thống kê Bài kiểm tra Nhóm Số học sinh Điểm trung bình X¯ Phương sai S2 Độ lệch chuẩn S V% ĐC 111 6,07 2,69 1,64 27,02 TN 113 6,87 2,36 1,54 22,42 ĐC 111 6,18 2,51 1,58 25,57 TN 113 7,06 1,98 1,41 19,97 X= X¯ m 6,07 ± ± 0,0 6,87 ± 0,0 6,18 ± 0,0 7,06 ± 0,0 - Các giả thiết thống kê: + Giả thiết H0: “Sự khác giá trị trung bình điểm số nhóm ĐC nhóm TN khơng có ý nghĩa” + Giả thiết H1: “Điểm trung bình nhóm TN lớn điểm trung bình nhóm ĐC cách có ý nghĩa” - Để kiểm định giả thuyết ta cần tính đại lượng kiểm định t theo công thức: t= X TN − X ĐC SP √ n TN nĐC nTN + nĐC với √ 2 (nTN −1)S TN +(n ĐC−1)S ĐC S P= n TN +n ĐC−2 skkn 25 Sử dụng số liệu bảng trên, tính được: - Đối với kiểm tra số 1: 6,87−6,07 113×111 t1= =3,77 1,59 113+111 √ S p 1= √ ( 113−1 )×2 , 36+ ( 111−1 )×2 , 69 =1 ,59 113 +111−2 - Đối với kiểm tra số 2: 7,06−6,18 113×111 t 2= =4 ,39 1,50 113+111 √ S p 2= √ với với ( 113−1 )×1 , 98+ ( 111−1 )×2 , 51 =1 ,50 113 +111−2 Giá trị tới hạn tα phân phối hai chiều tra bảng Student với mức ý ngĩa 0,05 bậc tự f = nTNg + nĐC – = 111+113-2=222 > 120 tα = 1,96 Ta thấy, t1> tα t2> tα nên ta bác bỏ giả thiết H 0, chấp nhận giả thiết H1, tức khác X TN X X DC hai kiểm tra có ý nghĩa Do giả thiết H1 kiểm chứng, học sinh nhóm TN nắm vũng kiến thức truyền thụ nhóm ĐC Điều có nghĩa kết thống kê lớp thực nghiệm chịu tác động thực ngẫu nhiên Kết định tính định lượng cho phép ta khẳng định: - Việc dạy theo giáo án TNSP mang lại hiệu khả thi, học sinh lớp chọn TN nắm vững kiến thức, hoạt động tích cực so với nhóm ĐC - Những biện pháp sử dụng giáo án thực nghiệm có khả phát triển lực GQVĐ nâng cao nhận thức cho học sinh skkn 26 PHẦN III KẾT LUẬN Những kết đạt Đối chiếu với mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu đề tàiphát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học chương “Dòng điện mơi trường” vật lí 11 THPT với hỗ trợ thí nghiệm, tơi thu kết sau: Về lí luận: - Hiện thực hóa góp phần cụ thể hóa lí luận việc phát triển lực GQVĐ cho học sinh học vật lí nhận thức khoa học - Phân tích thành tố lực GQVĐ học sinh học vật lí - Sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển lực GQVĐ cho học sinh chương “Dịng điện mơi trường” - Đề quy trình phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ thí nghiệm dạy học chương “Dịng điện mơi trường” Về thực tiễn - Điều tra thực trạng dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh Trường THPT Hướng Hóa Quảng Trị - Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triểnnăng lực GQVĐ cho chương “Dòng điện mơi trường” Vật lí 11 - Các số liệu thu thập xác trung thực, việc xử lí số liệu theo lí thuyết phương pháp thống kê toán học Kết thực nghiệm cho phép khẳng định giả thuyết đề tài hoàn tồn đắn Việc vận dụng tiến trình thiết kế vào dạy học cho thấy khả GQVĐ học sinh tiến hẳn, học sinh hứng thú, sáng tạo, tích cực hoạt động học tập Kết cho thấy việc vận dụng kết nghiên cứu củađề tài vào thực tế giảng dạy trường THPT hoàn toàn khả thi - Việc bồi phát triển lực giải vấn đề cho học sinh nhiệm vụ quan trọng thời kì đất nước đổi hội nhập, học sinh không trang bị kiến thức khoa học mà kĩ sống, kĩ giải vấnđề sống quan trọng không Từ kết thu đề tài cho thấy thực mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu đề Chúng hi vọng đề tài nguồn tư liệu phục vụ giáo viên giai đoạn đổi phương pháp dạy học nay, dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh - Đề tài mở rộng nghiên cứu rộng rãi dạy học vật lí mơn học khác, cấp học khác nhằm hồn thiện lí luận phương pháp phát triển skkn 27 lực GQVĐ – lực quan trọng người dân thời kì hội nhập, cơng nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước Kiến nghị Để việc áp dụng kết nghiên cứu đề tài vào thực tế dạy học Vật lí có hiệu quả, tơi có số kiến nghị sau: a) Về phía trường Sở GD&ĐT: - Lãnh đạo trường cần tham mưu Sở GD&ĐT để đầu tư trang thiết bị dạy học phịng học mơn nhằm tạo điều kiện cho học sinh làm quen trang thiết bị dạy học đại, tiếp cận chương trình GDPT năm 2018 - Lãnh đạo nhà trường cần khuyến khích hỗ trợ giáo viên tự làm đồ dùng dạy học đơn giản, thiết thực, hiệu - Tổ chức thi đồ dùng dạy học tự làm cải tiến dụng cụ thí nghiệm - Tổ chức chuyên đề dạy học thực hành, thí nghiệm với thiết bị trang cấp thiết bị tự lãm, cải tiến b) Về phía tổ chun mơn: - Tiếp tục nghiêm cứu đổi phương pháp dạy học nhằm phát triển lực học sinh - Các giáo viên tổ tiếp tục góp ý, thảo luận tiết dạy giáo viên để thực cóhiệu tiết sau - Thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm tự tạo, lưu giữ hình ảnh khóa trước để khóa sau học hỏi - Tham mưu đề xuất với nhà trường cấp thêm trang thiết bị dạy học, tạo điều kiện cho giáo viên học sinh phát triển c) Đối với giáo viên: - Giáo viên đứng lớp người chèo lái thuyền kiến thức đến với học sinh, thầy cần phải nhận thức vai trị trách nhiệm trình đổi giáo dục, cần phải có ý thức nâng cao chuyên môn nghiệp vụ để phục vụ cho công việc giảng dạy, nâng chất lượng học tập học sinh - Giáo viên tích cực sử dụng biện pháp dạy học tích cực nhằm phát triển lực học sinh, cho học sinh thao tác với thí nghiệm giúp em có kĩ thực hành, kĩ quan sát xử lí tình xảy - Người giáo viên cần hiểu tâm lí học sinh để kịp thời động viên khuyến khích em học tập nhằm phát huy tối đa lực tài tiềm ẩn Trên số kinh nghiệm tơi qua giảng dạy phần “Dịng điện mơi trường” Vật lí lớp 11 Mỗi giáo viên ln có cách dạy học khác để giúp skkn 28 học sinh hiểu Tôi hi vọng kinh nghiệm nhỏ phần giúp thầy cô giáo dạy tốt phần dịng điện mơi trường vốn khó tưởng tượng Rất mong góp ý thêm q thầy giáo để đề tài hồn thiện Hướng Hóa, ngày 05 tháng năm 2021 XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG Tôi xin cam đoan sáng kiến viết, khơng chép nội dung người khác Trần Thị Hải skkn 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Dương Trọng Bái, Vũ Thanh Khiết (1999), Từ điển vật lí phổ thơng, Nhà xuất (Nxb) Giáo dục, Hà Nội Đinh Quang Báo cộng (2013), Đề xuất mục tiêu chuẩn chương trình giáo dục phổ thơng sau năm 2015, Hội thảo Một số vấn đề chung xây dựng chương trình giáo dục phổ thơng sau năm 2015, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn dạy học kiểm tra, đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh mơn Vật lí cấp trung học phổ thông, tài liệu lưu hành nội bộ, Hà Nội Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên)(2010), Sách giáo viên Vật lí 11, Nxb Giáo dục, Hà Nội Lương Dun Bình (Tổng chủ biên)(2010), Vật lí 11, Nxb Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thanh Hải, Bài tập định tính thực tế vật lí 11 Nguyễn Quốc Trịnh, dạy học phát triển lực học sinh THPT với toán II Tiếng Anh KMK, Kultusministerkonferenz (2005c) Beschlüsse der Kultusministerkonferenz: Bildungsstandards im Fach Physik für den Mittleren Bildungsabschluss Beschluss vom 16.12.2004 III Wesbsite http://tailieu.vn/tag/nang-luc-giai-quyet-van-de.html 10 www.kynang.edu.vn/kynangmem/kynanggiaiquyetvande/484/gqvd/html 11 http://loigiaihay.com/chuong-iii-dong-dien-trong-cac-moi-truong-e1873.html skkn 30 PHỤ LỤC Giáo án mẫu Bài 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN I Mục tiêu 1.1 Kiến thức - Trả lời câu hỏi chất điện phân, tượng điện phân, nêu chất dòng điện chất điện phân - Mô tả tượng dương cực tan - Phát biểu định luật Fa-ra-đây điện phân - Nêu số ứng dụng tượng điện phân 1.2 Kỹ Vận dụng kiến thức để giải thích ứng dụng tượng điện phân, làm tập vận dụng định luật Fa-ra-đây, thục thao tác thực hành 1.3 Thái độ - Có hứng thú học tập mơn vật lí; - Có thái độ tích cực việc vận dụng tượng điện phân, định luật Fara-đây để giải tập giải thích tượng vật lí liên quan 1.4 Năng lực hướng tới - Năng lực thực hành - Năng lực quan sát - Năng lực giải vấn đề sáng tạo - Năng lực tính tốn - Năng lực hợp tác II Chuẩn bị 2.1 Giáo viên - Máy tính có kết nối mạng; - Dụng cụ thí nghiệm tìm hiểu chất dịng điện chất điện phân thí nghiệm tượng dương cực tan (1 bộ); - Video thí nghiệm điện phân dung dịch H2SO4 với điện cực graphit, video mô chuyển động ion dung dịch điện phân dung dịch CuSO4 dung dịch H2SO4; skkn 31 - Các hình ảnh ứng dụng tượng điện phân: mạ nhôm, mạ điện… 2.2 Học sinh Ơn lại: - Các kiến thức dịng điện kim loại - Các kiến thức hóa học, cấu tạo axit, bazơ, muối liên kết ion III Phương pháp/hình thức dạy học: dạy học theo trạm (tiết 1), đàm thoại, nhóm IV Tiến trình lên lớp Hoạt động khởi động - Nêu nội dung thuyết electron tính dẫn điện kim loại dựa vào thuyết giải thích nhiệt độ tăng điện trở kim loại tăng? - Giải thích cặp nhiệt điện có suất điện động? Hoạt động hình thành kiến thức Đặt vấn đề: Tiết 1: Chuyển giao nhiệm vụ Giáo viên phổ biến nội quy đưa nhiệm vụ trạm học tập Các trạm hoạt động độc lập xoay vòng nhiệm vụ Trạm Nhiệm vụ Phiếu học tập Vật liệu kèm Tiến hành thí Quan sát kim điện kế - bình điện phân nghiệm chứng trường hợp: - 200ml nước cất minh chất điện - Nước cất: - Bộ nguồn chiều 3A-12V, phân dẫn điện - Dung dịch CuSO4: điện kế G, dây nối kẹp cá sấu - Dung dịch NaCl: - Dung dịch Ca(OH)2: - Dung dịch CuSO4; NaCl; Ca(OH)2 có dán nhãn Hạt tải điện chất - Nguồn điện, dây dẫn, điện kế điện phân loại hạt nào? nhạy Bản chất dòng điện chất điện phân? Trạm Nhiệm vụ Phiếu học tập skkn Vật liệu kèm 32 Điện phân dung dịch CuSO4 với hai điện cực đồng phút Anơt catơt có thay - bình điện phân có cực đổi so với ban đầu? đồng Hiện tượng xảy - Nước cất 300ml, tinh thể điện cực? CuSO4 Điện thay đổi - Nguồn điện chiều 12Vthế nào? 3A, điện kế G Trạm Nhiệm vụ Tìm video thí nghiệm điện phân dung dịch H2SO4 với điện cực graphit Phiếu học tập Vật liệu kèm Hiện tượng xảy hai điện cực? Máy tính có kết nối mạng Điện thay đổi internet nào? Hoạt động 1: Tìm hiểu chất dịng điện chất điện phân Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Yêu cầu nhóm báo cáo kết qủa hoạt Nhóm cử đại diện báo cáo kết động thực nhiệm vụ Nội dung chính: - Thí nghiệm chứng minh chất bán dẫn có dẫn điện: + Thí nghiệm với nước cất, kim điện kế lệch ít, chứng tỏ nước cất không dẫn điện Yêu cầu học sinh khác lắng nghe Nhóm có ý kiến bổ sung? Các nhóm khác có ý kiến bổ sung + Thí nghiệm với dung dịch NaCl, Ca(OH)2, CuSO4 kim điện kế lệch mạnh, chứng tỏ chất điện phân có dẫn điện - Hạt tải điện chất điện phân ion dương ion âm - Bản chất dòng điện chất điện Giáo viên nhận xét, bổ sung phân dòng ion dương ion âm - Chiếu video mô q trình dịch chuyển động có hướng theo hai chiều chuyển ion dung dịch theo ngược chiều ngược Nhóm bổ sung Giáo viên chốt kiến thức Các nhóm khác bổ sung Quan sát lắng nghe skkn 33 Ghi nhận kiến thức Hoạt động 2: Nghiên cứu tượng diễn điện cực, tượng dương cực tan Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Giáo viên gọi nhóm lên trình bày vụ thực trạm nhiệm vụ Yêu cầu nhóm khác lắng nghe Đại diện nhóm lên báo cáo(nội dung): Hiện tượng: Cực dương bình điện phân bị ăn mịn, cực âm có lớp màu nâu đỏ bám vào Hiện tượng xảy hai đầu điện cực: Ở catôt: cation Cu2+ chạy nhận electron từ nguồn điện tới: Cu2+ + 2e- →Cu Đồng bám vào cực Nhóm có ý kiến bổ sung Các nhóm khác có ý kiến khác hoạt động Giáo viên nhận xét Cho điểm Cho học sinh sờ bình điện phân Giáo viên chốt kiến thức Ở anơt: electron bị kéo vềo cực dương nguồn điện, tạo điều kiện hình thành ion Cu2+ bề mặt tiếp xúc với dung dịch: Cu→Cu2+ + 2eNhóm bổ sung Các nhóm khác có ý kiến Nhấn mạnh: - Dịng điện chất điện phân không tải điện lượng mà tải vật chất Cảm nhận: theo Bình điện phân nóng lên, bình điện phân - Bình điện phân dương cực tan khơng đóng vai trị điện trở tiêu thụ lượng vào việc phân tích Quan sát, ghi nhận kiến thức chất Nó đóng vai trị điện trở mạch Gọi nhóm lên trình bày nhiệm vụ thực trạm Ghi nhận kiến thức skkn 34 Đại diện nhóm lên trình bày Nội dung: Chiếu video trình điện phân dung dịch H2SO4 với hai điện cực graphit, có khí bay lên điện cực điện cực khơng bị ăn mịn Giải thích tượng Các nhóm khác có ý kiến bổ sung thực nhiệm vụ trạm Các nhóm khác có ý kiến bổ sung Quan sát, ghi nhận kiến thức Giáo viên nhận xét, chốt kiến thức: - Bình điện phân dương cực điện cực trơ có tiêu thụ điện vào việc phân tích chất, có suất phản điện, máy thu điện Chốt kiến thức nhiệm vụ sơ đồ sau: Tiết Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật Fa-ra-đây Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Trong thí nghiệm ta thấy, dòng điện Lắng nghe, ghi nhận chất điện phân khơng tải điện lượng mà cịn tải vật chất theo Khối lượng vật chất so với: - Điện lượng chạy qua bình? Tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình điện phân - Khối lượng ion? Tỉ lệ thuận với khối lượng ion - Điện tích ion (hay hóa trị n Tỉ lệ nghịch với điện tích nguyên tố skkn 35 nguyên tố)? Giáo viên nhận xét chốt kiến thức Chuyển giao nhiệm vụ: Các nhóm nhận nhiệm vụ, thảo luận Nhóm thảo luận hồn thành nhiệm vụ sau: - Dựa vào Sgk kết luận trên, nêu nội dung định luật Fa-ra-đây công thức Fa-ra-đây? - Vì định luật Fa-ra-đây áp dụng với chất giải phóng điện cực nhờ phản ứng phụ? - Tính số nguyên tử mol kim Nhóm lên báo cáo loại từ số Fa-ra-đây? Nội dung chính: Gọi nhóm lên trình bày báo cáo + Định luật Fa-ra-đây thứ nhất: m=kq Gợi ý: quan sát đơn vị số Fa-ra-đây, mol kim loại có tổng điện lượng bao k: đương lượng điện hóa chất giải phóng nhiều? hạt nguyên tử có độ lớn điện điện cực lượng bao nhiêu? A + Định luật Fa-ra-đây thứ hai: k= F n F=96 494 C/mol, F gọi số Fa-ra-đây Kết hợp hai định luật ta đưa công thức: A m= F n It m(g): khối lượng chất giải phóng điện cực - Chất giải phóng điện cực nhờ phản ứng phụ tính cơng thức Fara-đây lượng chất phản ứng phụ sinh lượng chất ban đầu sinh điện cực tỉ lệ thuận với - Số nguyên tử mol kim loại: N= Gọi nhóm khác nhận xét, bổ sung 96494 -23 mol-1 −19 = 6,023.10 1,6.10 Các nhóm khác lắng nghe Giáo viên nhận xét đánh giá cho skkn 36 điểm Các nhóm ý kiến bổ sung Chốt kiến thức Lắng nghe, ghi nhận kiến thức Hoạt động 4: Tìm hiểu ứng dụng tượng điện phân Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nhóm lên trình bày ứng dụng Nhóm nhận nhiệm vụ lên trình bày tượng điện phân trước lớp Nói rõ cơng nghệ luyện nhơm Nội dung chính: Ứng dụng: Luyện nhơm, tinh luyện đồng, điều chế clo, xút, mạ điện, đúc điện… Luyện nhôm (cơ chế) Yêu cầu nhóm khác lắng nghe, nhận Các nhóm góp ý kiến xét, bổ sung Giáo viên nhận xét đánh giá, cho điểm Yêu cầu nhóm trình bày chế mạ điện Nhóm trình bày chế mạ điện Các nhóm khác lắng nghe Các nhóm khác có ý kiến bổ sung Các nhóm góp ý kiến Giáo viên nhận xét, đánh giá cho điểm Giáo viên chốt kiến thức Lắng nghe, ghi nhận Hoạt động luyện tập vận dụng Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Củng cố kiến kiến cần ghi nhớ Lắng nghe, ghi nhận Vận dụng: Hoàn thành tập Tại mạ điện, muốn lớp mạ đều, Trả lời (nội dung hướng đến): ta phải quay vật cần mạ lúc điện Vì vật cần mạ (dùng làm catơt) nói phân? chung khơng phải mặt phẳng, nên khoảng cách từ điểm khác vật tới anôt không giống Điện lượng chạy đến đơn vị diện tích bề skkn 37 mặt vật mạ không giống dẫn đến lớp mạ không Quay vật mạ cách làm cho điện lượng đến đơn vị diện tích sau thời gian đủ dài trở nên đồng đều, bề dày lớp mà đồng V Hướng dẫn học sinh tự học Hướng dẫn học cũ - Trả lời câu hỏi Sgk, Sbt - Làm tập ngân hàng đề học Hướng dẫn học - Đọc trước 15 Dòng điện chất khí - Tìm hiểu chất khí có dẫn điện khơng, giải thích tượng sét đánh tự nhiên - Mỗi nhóm lớp làm điện nghiệm skkn ... Vật lí THPT nói chung Chương III Dịng điện mơi trường Vật lí 11 - Hoạt động dạy học Vật lí THPT theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh skkn - Đối tượng khảo sát thực nghiệm: Học sinh. .. Đối chiếu với mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu đề tàiphát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học chương ? ?Dòng điện mơi trường? ?? vật lí 11 THPT với hỗ trợ thí nghiệm, tơi thu kết sau: Về lí luận:... hóa lí luận việc phát triển lực GQVĐ cho học sinh học vật lí nhận thức khoa học - Phân tích thành tố lực GQVĐ học sinh học vật lí - Sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển lực GQVĐ cho học sinh chương