SKKN - Vật lý BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC, KĨ NĂNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC" VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Trang 1SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Đề tài: BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC, KĨ NĂNGTRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC" VẬT LÍ
10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNGLĩnh vực: Vật Lý THPT
Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ1 Lý do chọn đề tài:
Yêu cầu đổi mới PPDH đòi hỏi: “Phương pháp giáo dục phổ thông pháthuy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với lớp học,rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đemniêm vui cho học sinh” (Luật Giáo dục số 38/2005/QH11)
Vật lí là môn học khoa học cơ bản, là cơ sở chung của khoa học và côngnghệ Trong Vật lí, các hiện tượng của tự nhiên được nghiên cứu bằng phươngpháp luận chính xác nhất dựa trên nền tảng của thực nghiệm và toán học Để cótư duy khoa học tốt môn Vật lí, cần nhiều yếu tố kết hợp giữa lí thuyết và thựchành Chương trình Vật lí coi trọng việc rèn luyện, khả năng nhận thức, vậndụng kiến thức, kĩ năng đã học để tìm hiểu, giải quyết vấn đề của thực tiễn, đápứng đòi hỏi cuộc sống; vừa bảo đảm phát triển năng lực Vật lí - biểu hiện khoahọc tự nhiên, vừa đáp ứng yêu cầu định hướng nghề nghiệp của học sinh.(Chương trình Giáo duc phổ thông tổng thể ban hành 26/12/2018)
Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn là một trong các năng lực chuyên biệt của môn học Vật lí Làm sao để phát triển được năng lực vận dụng kiễn thức kĩ năng vào thực tiễn? Vấn đề này đang được nhiều người quan tâm.
Chương “Cơ sở Nhiệt động lực học” là chương chứa nhiều kiến thức quantrọng và có nhiều khả năng ứng dụng khoa học kĩ thuật và đời sống mà trong quá trình tổ chức dạy học trên lớp giáo viên chưa có điều kiện cho học sinh khai thác, tự lực tìm tòi Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi chọn đề tài
nghiên cứu: "Bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng trong dạy học
chương "Cơ sở Nhiệt động lực học" Vật lí 10 Trung học phổ thông"
2 Mục đích nghiên cứu:
Trang 2Nghiên cứu, xây dựng và sử dụng một số biện pháp sư phạm trong dạyhọc chương "Cơ sở Nhiệt động lực học" nhằm phát triển năng lực vận dụng kiếnthức, kĩ năng vào thực tiễn của học sinh.
3 Phạm vi nghiên cứu:
3.1 Đối tượng: Hoạt động dạy học vật lí lớp 10 THPT theo hướng phát triểnnăng lực
3.2 Phạm vi nghiên cứu: Dạy học chương “Cơ sở nhiệt động lực học”
4 Nhiệm vụ nghiên cứu
4.1 Nghiên cứu lí thuyết, đọc tài liệu tham khảo, phân tích lựa chọn nội dung liênquan đề tài
4.2 Nghiên cứu thực trạng dạy học vật lí THPT phát triển năng lực nói chung vànăng lực vận dụng kiến thức kĩ năng vào thực tiễn nói riêng.
4.3 Thiết kế các tiến trình dạy học chương "Cơ sở Nhiệt động lực học" theo địnhhướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn.
4.4 Thực nghiệm sư phạm.
5 Phương pháp nghiên cứu
5.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận
Phân tích lựa chọn nội dung từ các tài liệu tham khảo, xây dựng cơ sở lí luận củađề tài.
5.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn5.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài.5.4 Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng công cụ toán học thống kê xử lí các số liệu điều tra về kết quả thựcnghiệm sư phạm
PHẦN II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN BỒI DƯỠNG NĂNGLỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KĨ NĂNG VÀO THỰC TIỄN TRONGDẠY HỌC VẬT LÝ THPT
1.1 Khái niệm năng lực
Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành phát triển nhờ tố chất sẵncó và quá trình rèn luyện, cho phép con người thực hiện thành công một loạihoạt động nhất định đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.
Năng lực cá nhân được hình thành qua hoạt động và được đánh giá qua phươngthức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết vấn đề trong cuộc sống.
- Năng lực thuộc phạm trù khả năng (abilitity, capacity, posibility)
Theo tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế thế giới (OECD), "năng lực là khảnăng đáp ứng một cách hiệu quả những yêu cầu phức tạp trong một bối cảnh cụthể"
Trang 3Denyse Trembley cho rằng: "Năng lực là khả năng hành động thành công và tiếnbộ dựa vào việc huy động và sử dụng hiệu quả tổng hợp các nguồn lực để đốimặt với các tình huống trong cuộc sống".
- Năng lực thuộc phạm trù hoạt động hoặc đặc điểm, phẩm chất, thuộctính cá nhân.
Tài liệu Hội thảo về Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể mới do Bộ Giáodục và Đào tạo phát hành xếp năng lực vào phạm trù hoạt động khi cho rằng"Năng lực là sự huy động tổng hợp kiến thức kĩ năng và các thuộc tính cá nhân
khác như hứng thú niềm tin ý chí để thực hiện một loại công việc trong bối cảnh
Mối quan hệ giữa năng lực và kĩ năn quy định mối quan hệ giữa phương phápdạy học và biện pháp dạy học Phương pháp dạy học là các giải pháp giải quyếtvấn đề hình thành năng lực; Biện pháp dạy học giải quyết vấn đề hình thành kĩnăng;
- Đặc trưng thứ hai: Năng lực thể hiện hoạt động mang lại hiệu quả, chấtlượng, thành công.
Phẩm chất và năng lực tạo nên phẩm chất con người.Năng lực có thể chia làm hai loại:
+ Năng lực chung (general competence): là năng lực cơ bản, thiết yếu để conngười có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội Năng lực chung đượchình thành và phát triển do nhiều môn học, liên quan đến nhiều môn học Vì thếcó nước gọi là năng lực xuyên chương trình Hội đồng Châu Âu gọi là năng lựcchính (key competence).
Mỗi năng lực chung đều phải có đồng thời 3 đặc điểm
a Góp phần tạo nên kết quả có giá trị cho xã hội và cộng đồng;
b Giúp cho các cá nhân đáp ứng được những đòi hỏi của một bối cảnh rộng lớnvà phức tạp;
c Chúng có thể không quan trọng với các chuyên gia, nhưng rất quan trọng vớitất cả mọi người.
+ Năng lực cụ thể, chuyên biệt (specific competence): là năng lực riêng đượchình thành và phát triển trong một lĩnh vực nào đó Chương trình giáo dục của
Quesbec gọi năng lực môn học cụ thể để phân biệt với năng lực chung Năng lực
sáng tạo là năng lực chung, đòi hỏi quán triệt thực hiện ở tất cả môn học và hoạtđộng giáo dục; Năng lực đọc diễn cảm là năng lực riêng, ở Việt Nam năng lựcđọc diễn cảm do môn tiếng Việt và môn Ngữ văn đảm nhân Trong cuộc sống
Trang 4rất cần năng lực sáng tạo; không sáng tạo, thì không thể phát triển, thậm chí khótồn tại.
1.2 Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn
Vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học trong một số trường hợp đơngiản, bước đầu sử dụng toán học để giải quyết vấn đề.
Trong chương trình môn Vật lí, mỗi thành tố của các năng lực chung cũngnhư năng lực cụ thể được đưa vào từng chủ đề, từng mạch nội dung kiến thức,dưới dạng các yêu cầu cần đạt, với các mức độ khác nhau.
Theo Trần Bá Hoành (2007), kĩ năng là khả năng vận dụng những tri thứcthu nhận được vào một lĩnh vực nào đó trong thực tiễn.
Theo Nguyễn Bá Minh (2008), "Kĩ năng là khả năng thực hiện có hiệuquả một hành động hay một loạt hành động nào đó bằng cách lựa chọn và vậndụng những kiến thức đã có để giải quyết nhiệm vụ , thực hiện một công việcnào đó ở một cấp độ tiêu chuẩn xác định".
Theo một số tác giả, "Năng lực VDKT của HS là khả năng của bản thâncủa người học huy động, sử dụng những kiến thức, kĩ năng đã được học và rènluyện trên lớp hoặc qua trải nghiệm thực tế của cuộc sống để giải quyết các vấnđề đặt ra trong tình huống đa dạng và phức tạp của đời sống một cách hiệu quảvà có khả năng biến đổi nó".
- Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng của học sinh là khả năng HS cóthể vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết thành công các tình huống họctập hoặc tình huống thực tiễn.
- Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn của học sinh có thểhiểu là khả năng bản thân con người huy động, sử dụng những kiến thức, kĩnăng đã học trên lớp hoặc qua trải nghiệm thực tế của cuộc sống để giải quyếtnhững vấn đề đặt ra trong tình huống đa dạng và phức tạp của đời sống một cáchhiệu quả và có khả năng biến đổi nó Năng lực VDKTKNVTT thể hiện phẩmchất, nhân cách của con người trong quá trình hoạt động để thỏa mãn nhu cầuchiếm lĩnh tri thức của con người […]1.3 Cấu trúc của năng lực vận dụng kiếnthức, kĩ năng vào thực tiễn
1.4 Đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn.
Để đánh giá NLVDKTKN vào thực tiễn, cần xác định rõ các thành tố củanăng lực Để vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn, trước hết học sinh (HS)cần phải hệ thống hóa các kiến thức cơ bản Khi gặp tình huống thực tiễn, ngườihọc sẽ phân tích, tổng hợp những sự kiện, vấn đề, nghiên cứu xem có thể vậndụng kiến thức đã học nào để giải quyết vấn đề đó; hoặc ngược lại, khi dạy họcmột bài học hay một kiến thức vật lí, giáo viên (GV) khơi gợi cho HS để HSnhận ra được rằng, trong cuộc sống hằng ngày, kiến thức đang học sẽ vận dụngvào thực tiễn như thế nào? ứng dụng vào nghề gì? Ngành gì? Muốn vậy, HSphải có khả năng phân tích, liên hệ thực tiễn, xử lí tình huống thực tiễn để pháttriển được năng lực VDKTKN vào thực tiễn.
Trang 5Từ đó, tôi đề xuất 05 thành tố của NL VDKTKNVTT sau:1) Nhận biết được vấn đề thực tiễn
2) Xác định được các kiến thức liên quan đến thực tiễn
3) Tìm tòi, khám phá kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn (nếu có)4) Giải thích, phân tích, đánh giá vấn đề thực tiễn
5) Đề xuất các biện pháp, thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn và đề xuấtvấn đề mới
Nhận biết được vấn đề thực
tiễn - Trình bày được các sự vật, hiện tượng,đặc điểm định tính.Xác định được các kiến thức
liên quan đến thực tiễn
- Trình bày được các kiến thức vật lí cơbản như khái niệm, biểu thức, định luật,nguyên lí…
- Trình bày được mối quan hệ giữa cáckiến thức vật lí đó.
Tìm tòi, khám phá kiến thứcliên quan đến vấn đề thực
HS chỉ cần vận dụng một hoặc hai kiếnthức vật lí đơn giản phù hợp để giải thíchđược các nội dung thực tế trong cuộc sống,ngoài thiên nhiên hay các việc làm, cáccách xử lí tình huống đã có trong cuộcsống và sản xuất, chưa cần nhiều đến tưduy sáng tạo.
Giải thích, phân tích, đánhgiá vấn đề thực tiễn
- Khả năng tiếp cận, nhận thức, phát hiệnđược vấn đề trong nội dung bài học, trongbài tập có liên quan với thực tiễn.
- Khả năng vận dụng tổng hợp nhiều kiếnthức vật lí kết hợp với khả năng quan sátthực tế.
- Khả năng độc lập, sáng tạo, giải quyếttình huống đặt ra.
Đề xuất các biện pháp, thựchiện giải quyết vấn đề thựctiễn và đề xuất vấn đề mới
- Khả năng thu thập và xử lí thông tin, diễnđạt vấn đề theo ngôn ngữ vật lí từ đó đưara được các phương án giải quyết vấn đềđó bằng những kiến thức vật lí.
- Khả năng kế hoạch và thực hiện giảipháp, sử dụng những kiến thức, kĩ năng vật
Trang 6lí để giải quyết vấn đề.
- Khả năng đánh giá và phản ánh giải phápvà kết quả mang lại, có hướng đề xuất hoànthiện giải pháp.
BẢNG 2 RUBRIC - BẢNG ĐÁNH GIÁ NLVDKTKNVTTTHÀNH
TỐ NĂNGLỰC
1 Nhậnbiết đượcvấn đề thực
2 Xác địnhđược cáckiến thứcliên quanđến vấn đề
thực tiễn(X)
X1 Chưa xác định được các kiến thức có liên quan đến vấn đề Chưa hiểu rõ vấn đề cần
tham khảo hay huy động kiến thức nào 1X2 Đã xác định được một số kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn Nêu tên được
3 Tìm tòi,khám phá,kiến thứcliên quanđến vấn đề
thực tiễn(nếu có) (T)
T1 Không biết đặt câu hỏi trước một vấn đề nào đó nảy sinh do đó HS không biết cách
tìm câu trả lời cho vấn đề 1
Đã biết đặt một số câu hỏi và lựa chọn câu hỏi; có thể đề xuất các câu hỏi mới, biết tìm kiếm kiến thức để trả lời một phần vấn đề còn thắc mắc
Biết cách chủ động thu thập, tìm kiếm cácbằng chứng khoa học của vấn đề thực tiễnđể tìm câu trả lời cho vấn đề mình nghiên cứu
4 Giải
thích, phân G1 Chưa giải thích được cơ sở khoa học, bản chất của sự vật, hiện tượng trong thực tiễn 1
Trang 7tích, đánhgiá vấn đềthực tiễn
có liên quan đến bài học hoặc phát sinh trong cuộc sống
G2 Có thể giải thích, hoặc phân tích một phần vấn đề, qua đó đưa ra một số ý
tưởng để giải quyết vấn đề liên quan 2
Giải thích chính xác, rõ ràng cơ sở khoa học của sự vật hiện tượng và các ứng dụng khoa học trong tự nhiên và trong cuộc sống sản xuất
5 Đề xuấtbiện pháp,thực hiệngiải quyếtvấn đề thực
tiễn và đềxuất vấn đề
mới (Đ)
Đ1 Chưa đề xuất được biện pháp hoặc đề xuất của HS không mang tính khả thi và
Đ2 Đã đưa ra một số đề xuất mang tính khả thi, đề ra biện pháp kiểm chứng giả thuyết
nhưng chưa giải quyết được vấn đề 2Đ3 Đề xuất được các biện pháp hợp lí; thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn hiệu quả
và đề xuất được vấn đề mới 3
1.5 Điều tra thực trạng dạy học vật lí lớp 10 THPT theo hướng phát triểnnăng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn
Trong chương "Cơ sở Nhiệt động lực học" Vật lí 10, các bài học được cấu trúctheo hệ thống Từ cấu tạo các loại động cơ nhiệt cho đến nguyên lí hoạt độngcủa chúng Và khi tổ chức dạy học trên lớp, đa số giáo viên luôn đi theo mộttrình tự như vậy, theo logic của SGK Phương pháp dạy học truyền thống vẫn làphương pháp phổ biến được sử dụng, GV hỏi theo hệ thống câu hỏi trong SGKvà HS trả lời Chính vì vậy, tiết học có hiệu quả chưa cao, đặc biệt không hìnhthành được một số năng lực như: giao tiếp hợp tác, vận dụng kiến thức kĩ năngvào thực tiễn…
Qua quá trình giảng dạy và tham khảo ý kiến cũng như dự giờ một số giáo viênkhác thấy nhiều GV còn dạy học theo phương pháp thuyết trình, diễn giải, giảithích minh họa, số GV có sử dụng phương pháp dạy học tích cực hóa hoạt độnghọc sinh chưa nhiều, chưa thường xuyên, đặc biệt là các dự án dạy học, các hoạtđộng trải nghiệm sáng tạo,…Trong quá trình giảng dạy hầu hết các thầy côthường chỉ tập trung vào các kiến thức và kĩ năng cần nắm trong bài để phục vụcho kiểm tra, cho thi cử mà chưa thực sự quan tâm đến các biện pháp nhằm pháttriển năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào đời sống thực tiễn.
1.6 Đề xuất các biện pháp sư phạm theo định hướng phát triển năng lựcvận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn trong dạy học chương "Cơ sởNhiệt động lực học"
- Sử dụng các câu hỏi, bài tập gắn liền với thực tiễn.- Dạy học thông qua thí nghiệm (Hoạt động STEM)
Trang 8- Dạy học dự án
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG "CƠ SỞNHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC" THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRỂN NĂNGLỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KĨ NĂNG VÀO THỰC TIỄN
2.1 Phân tích chương trình, nội dung sách giáo khoa dạy học chương "Cơsở Nhiệt động lực học"
2.1.1 Xác định mục tiêu dạy học chương "Cơ sở Nhiệt động lực học"
- Khái niệm: nhiệt độ; nội năng; công và nhiệt; trạng thái cân bằng, quá trình cânbằng; quá trình thuận nghịch và quá trình không thuận nghịch.
- Các nguyên lí: nguyên lí I, II nhiệt động lực học.
- Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học vào quá trình cân bằng khí lí tưởng.Giải thích nguyên tắc hoạt động động cơ nhiệt và máy lạnh.
2.1.2 Sơ đồ logic dạy học chương "Cơ sở Nhiệt động lực học"
2.2 Những nội dung của chương "Cơ sở Nhiệt động lực học" có thể thiết kếhoạt động dạy học nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thựctiễn cho học sinh
Nội dung kiến thứcNội dung cần vận dụng vào thực tiễn
1 Nội năng - Các hiện tượng trong đời sống hằngngày có liên quan đến sự thay đổi nộinăng: nắp nước đẩy lên khi đun sôi, cọxát đồng xu, đóng đinh vào gỗ, bơm xeđạp,…
- Các cách làm thay đổi nội năng; liênhệ với các đẳng quá trình đã học ởchương V
- Áp dụng công thức tính nhiệt lượngđể tính được lượng nước sôi ở thực tế.
VẬN DỤNGNGUYÊN LÝ 1
NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNGNGUYÊN LÝ 2NGUYÊN LÝ 1MÁY NHIỆT
MÁY LẠNHĐỘNG CƠ NHIỆT
ỨNG DỤNG
NỘI NĂNG
NGUYÊN LÝKHÁI NIỆM
NHIỆT LƯỢNGCƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG
LỰC HỌC
Trang 92 Các nguyên lí Nhiệt động lực học - Vận dụng quy ước về dấu của nguyênlí I để tính toán được công, nhiệt lượng- Chỉ rõ được 3 bộ phận cơ bản của cácloại động cơ nhiệt gần gũi: xe máy, ôtô, máy gặt
- Ảnh hưởng của động cơ nhiệt đối vớimôi trường
2.3 Thiết kế hệ thống CH - BT, dạy học dự án vận dụng kiến thức liên hệthực tiễn để dạy học chương "Cơ sở Nhiệt động lực học"
2.3.1 Nguyên tắc thiết kế CH - BT, dạy học dự án vận dụng kiến thức vàothực tiễn
- Đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức, kĩ năng Vật lí để có thể vận dụngvào thực tiễn.
- Chú trọng đến các kiến thức liên hệ được với thực tiễn.
2.3.2 Một số CH - BT phát triển năng lực vận dụng kiến thức liên hệ thựctiễn cho HS trong dạy học chương "Cơ sở Nhiệt động lực học"
Qua nghiên cứu các tài liệu… tôi đã xây dựng một số câu hỏi trong chương nàynhư sau:
a Nội năng:
CH1: Khi đang đóng đinh vào gỗ, mũ đinh có nóng lên nhưng rất ít Khi đinh đãđóng chắc vào gỗ rồi (không lún thêm được nữa), chỉ cần đóng thêm vào vàinhát búa là mũ đinh đã nóng lên rất nhiều Hãy giải thích?
CH2: Khi đun nước, ta thấy có hiện tượng nắp ấm bị đẩy lên khi ấm nước sôi.Hãy giải thích?
CH3: Tại sao các vật nóng khi bỏ vào nước sẽ nguội nhanh hơn khi bỏ ngoàikhông khí?
CH4: Đọc quảng cáo bình siêu tốc sau và trả lời câu hỏi
Trang 10 Tự động ngắt điện khi nước sôi
Xuất xứ Liên doanh
CH7: Vì sao ngọn lửa bao giờ cũng hướng lên phía trên?
b Các nguyên lí Nhiệt động lực học
CH8: Người ta thực hiện công 100J để nén khú trong một xy lanh Tính độ biếnthiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng20J.
CH9: Người ta truyền cho khí trong xylanh một nhiệt lượng 100J Khí nở rathực hiện công 70J đẩy pittong lên Tính độ biến thiên nội năng của khí.
CH10: Giả sử có một người muốn làm mát căn phòng của họ bằng cách đóngkín tất cả các cửa của căn phòng đó lại rồi mở cánh cửa tủ lạnh đặt trong phòngnày ra Bạn có tán thành cách làm mát phòng như thế này không? Lí giải ý kiếncủa bạn.
CH11: Tại sao đèn kéo quân ngừng quay?
Vào dịp tết Trung thu, chúng ta thường chơi đèn kéo quân Đèn kéo quân có thểcoi là một động cơ nhiệt Khi ngọn nến (hiện nay người ta thường thay nến bằngmột bóng đèn điện dây tóc) được thắp sáng thì "tán" đèn quay kéo theo các"quân" treo vào tán đèn, tạo nên các hình bóng rất sinh động trên giấy bọc đèn.Tuy nhiên nếu chúng ta bỏ đèn vào một hộp thủy tinh kín thì dù bóng đèn điệnvẫn sáng, đèn cũng chỉ quay một thời gian ngắn rồi ngừng không quay nữa Hãy sử dụng các nguyên lí của NĐLH để giải thích hiện tượng trên?
"Gió Lào nóng lắm ai ơi!Đừng vào đón gió mà rơi má hồng"
Hãy chuyển ý nghĩa câu nói dân gian trên về theo ý nghĩa vật lý?
Gợi ý: Tại sao gió Lào lại khô nóng làm người ta khiếp sợ đến thế? Hãy dùngcác kiến thức đã học về các quá trình biến đổi trạng thái khí và các nguyên líNĐLH để trả lời câu hỏi trên?
2.3.3 Sử dụng tổ chức hoạt động trải nghiệm bằng dạy học dự án
Dự án học tập: "Động cơ Nhiệt, tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường"
Trang 11Bảng mục tiêu dạy học theo dự án
Dạy học chủ đề Động cơ nhiệt bao hàm được mục tiêu
Kiến thứcTrình bày được nguyên lí cấu tạo
của Động cơ nhiệt
Vận dụng được định luật bảo toàn
chuyển hóa năng lượng; nguyên lí I, nguyên lí II của Nhiệt động lực học vào giải thích cơ chế hoạt đông của Động cơ nhiệt, viết và giải thích đượcbiểu thức hiệu suất của Động cơ nhiệt;
Vận dụng hiểu biết về cấu tạo chung của động cơ đốt trong, và nguyên tắcchung ứng dụng động cơ đốt trong,
mô tả cấu tạo kỹ thuật và giải thích hoạt động của ô tô, xe máy,
tàu thủy, máy nông nghiệp, máy phátđiện.
Trình bày được khái niệm Hiệu ứng nhà kính, phân tích được ưu điểm và
hạn cế của động cơ đốt trong trong đời sống, sản xuất và bảo vệ môi trường; Nêu được giải pháp nâng cao hiệu suất sử dụng động cơ nhiệt, các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực của động cơ nhiệt đối với hiệu ứng nhà kính.
Kĩ năng
Giải được các bài tập về công, nhiệt
lượng và hiệu suất động cơ nhiệt Vận hành được một vài loại Động cơnhiệt, bảo dưỡng được một số bộ phận của động cơ đốt trong theo đúng quy trình kĩ thuật, đảm bảo an toàn, tiết kiệm và thân thiện với môi trường.
Phân tích, xử lí tình huống thực tiễnVẽ, đọc được sơ đồ khối về cấu tạo của động cơ nhiệt, cấu tạo chung của ô tô, xe máy, tàu thủy, máy nông nghiệp, máy phát điện;
Quan sát, giao tiếp, phỏng vấn, ghi chép thu thập thông tin tại các xưởng sửa chữa (xe máy, ô tô, tàu thủy, máy nông nghiệp, máy phát điện);
Thu thập thông tin từ mạng internet về đánh giá tác động của động cơ nhiệt đối với hiệu ứng nhà kính
Hợp tác làm việc nhóm, thiết kế bài thuyết trình bằng powper point, thuyết trình, phản biện, bảo vệ ý kiến,
Bảng : Các nội dung dạy học trong chủ đề
Trang 12Động cơ nhiệt là gì? Động cơ nhiệt hoạt động dựa trên
nguyên tắc Vật lí nào? Làm thế nào để nâng cao hiệu suất của động cơ nhiệt?
- Động cơ nhiệt biến nhiệt năng thành cơ năng bằng cách đốt cháy nhiên liệu (xăng, dầu, gas…) sinh công.
- Hiệu suất của động cơ nhiệt
- Phân loại ĐCĐT: theo hành trình pittong (động cơ 2 kì, động cơ 4 kì); theo nhiên liệu ( động cơ xăng, độngcơ diezen).
- Các bộ phận chính: thân máy và nắp máy, trục khuỷu thanh truyền, cơ cấu phân phối khí, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí, hệthống khởi động và hệ thống đánh lửa (ở động cơ xăng)
- Nguyên lí làm việc (về mặt kĩ thuật) của ĐCĐT: động cơ 2 kì (xăng, diezen), động cơ 4 kì (xăng, diezen).
Cấu tạo chung (sơ đồ khối) của xe máy/ ô tô/tàu thủy/ máy nông nghiệp/ máy phát điện như thế nào? Làm thế nào để sửdụng các thiết bị trên an toàn, hiệu quả và thân thiện với môi trường?
- Nguyên tắc chung ứng dụng của động cơ đốt trong trong đời sống, thực tiễn.
- Động cơ đốt trong ô tô, xe máy, máy nông nghiệp, tàu thủy, máy phátđiện.
- Sơ đồ khối cơ chế truyền lực trong ô tô/ xe máy/ máy nông nghiệp/ tàu thủy/ máy phát điện.
- Vận hành và bảo dưỡng xe máy/ ô tô/ máy nông nghiệp/ tàu thủy/ máy phát điện đảm bảo an toàn, tiết kiệm,thân thiện với môi trường.
4 Ưu điểm của động cơ nhiệt trong đời sống và sản xuất? Hiệu ứng nhà kính là gì? Hiệu ứng nhà kính tác động đối với nhiệt độ Trái Đất như thế nào? Tại sao nói sử dụng động cơ
- Vai trò của động cơ nhiệt trong đời sống và sản xuất đương đại
- Khái niệm hiệu ứng nhà kính
- Hiện tượng nóng lên toàn cầu và hệquả
Trang 13nhiệt làm gia tăng hiệu ứng nhàkính? Làm thế nào để giảm thiểu tác động tiêu cực của động cơ nhiệt đối với nhiệt độ Trái Đất?
Hãy nêu một tình huống xảy ra khi vận hành xe máy/ ô tô/ tàu thủy/ máy nông nghiệp/ máy phát điện và trình bày cách xử lí tình huống nếu bạn là thợ sửachữa?
Học sinh trải nghiệm tại xưởng sửa chữa xe máy/ ô tô/ tàu thủy/ máy nông nghiệp/ máy phát điện.
DẠY HỌC DỰ ÁN CHỦ ĐỀ "SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ NHIỆT AN TOÀNTIẾT KIỆM VÀ THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG"
- Tiểu dự án 1: Sử dụng ô tô an toàn tiết kiệm vì sự phát triển bền vững (Nhóm ôtô);
- Tiểu dự án 2: Sử dụng xe máy an toàn tiết kiệm vì sự phát triển bền vững (Nhóm xe máy);
- Tiểu dự án 3: Sử dụng máy gặt an toàn tiết kiệm vì sự phát triển bền vững (Nhóm máy gặt)
Mục tiêu và sản phẩm của một số tiểu dự án
Trang 14Bảng 5.1 Mục tiêu và sản phẩm của một số tiểu dự án
Ô tô
Sử dung ôtô an toàn,tiết kiệm vìsự pháttriển bềnvững
Trình bàyđược
nguyên tắccấu tạo vàhoạt độngcủa độngcơ nhiệt.Hiệu suấtcủa độngcơ nhiệt, ưuđiểm củaĐCN trongđời sống,sản xuất;Giải thíchhiệu ứngnhà kính,ảnh hưởnggia tănghiệu ứngnhà kínhcủa ĐCN
Trình bày sơ đồkhối ô tô, sơ đồkhối hệ thốngtruyền lực ô tô, nêugiải pháp sử dụngô tô an toàn, hiệuquả và thân thiệnvới môi trường
Quan sát,giao tiếp,phỏng vấm,ghi chépthu thậpthông tintại cácxưởng sửachữa; Thuthập thôngtin từ mạnginternet;Hợp tác làlàm việcnhóm, thiếtkế bàithuyết trìnhbằng
powerpoint, thuyếttrình, phảnbiện, bảovệ ý kiến,
Vẽ, đọc đượcsơ đồ nguyênlí cấu tạo hoạtđộng ô tô, củahệ thốngtruyền lựctrên ô tô.Vận hànhhoặc bảodưỡng một sốbộ phận ô tô
Tuân thủ quy trìnhvận hành và sửdụng ĐCN.
Ý thức tổ chức kỷluật, an toàn laođộng; Hứng thú,tích cực, tự lực,hợp tác với bạn;Lễ phép, cởi mở,thân thiện vớingười lớn;
Ham học hỏi, trungthực, có tráchnhiệm
Bài báo cáoĐCN trong ôtô và ứngdụng trongthực tiễn
Xe máy Sử dụng xe
máy antoàn, tiếtkiệm vì sựphát triểnbền vững
Trình bày sơ đồkhối xe máy, sơ đồkhối hệ thốngtruyền lực xe máy,nêu giải pháp sửdụng xe máy antoàn, hiệu quả vàthân thiện với môitrường
Vẽ, đọc đượcsơ đồ nguyênlí cấu tạo,hoạt động xemáy của hệthống truyềnlực xe máy.Vận hànhhoặc bảodưỡng một sốbộ phận xemáy
Bài báo cáoĐCN trong xemáy và ứngdụng trongthực tiễn
Trang 15đánh giá, tựđánh giá
Máy gặtmini
Sử dụngmáy gặtmini antoàn, tiếtkiệm vì sựphát triểnbền vững
Trình bày sơ đồkhối máy gặt, hệthống truyền lựcmáy, nêu giải phápsử dụng máy gặt antoàn và thân thiệnvới môi trường
Vẽ, đọc đượcsơ đồ nguyênlí cấu tạo hoạtđộng máy gặt,của hệ thốngtruyền lựcmáy gặt Vậnhành hoặc bảodưỡng một sốbộ phận máygặt.
Bài báo cáoĐCN trongmáy gặt lúamini và ứngdụng trongthực tiễn
Trang 16* Bộ câu hỏi định hướng
Câu hỏi khái quát
CH1 Tại sao nói các phương tiện giao thông (đường bộ, đường thủy, đường sắt, đường hàng không), các máy nông nghiệp (máy cày, máy gặt,…), và máy phát điện (máy nổ), có nhiều điểm chung về nguyên tắc cấu tạo và hoạt động, nhưng mỗi thiết bị ại có những đặc điểm khác biệt? Chúng mang lại rấtnhiều tiện ích cho đời sống và sản xuất, nhưng cũng tác động tiêu cực đến môi trường.
CH2 Sử dụng các phương tiện giao thông, các máy nông nghiệp, máy phát điện như thế nào để đảm bảo an toàn, tiết kiệm, thân thiện với môi trường?
Câu hỏi bài học
CH1 Đặc điểm chung của các phương tiện giao thông, các loại máy nông nghiệp, máy phát điện là gì? Bộ phận nào quan trọng nhất trong các máy nêu trên? Taij sao gọi chung là động cơ nhiệt?
CH2 Động cơ nhiệt có vai trò như thế nào trong đời sống sản xuất?
Câu hỏi nội dung
- Phần chung cho tất cả các nhóm
CH1 Khái niệm, biểu thức, đặc điểm lực ma sát?
CH2 Khái niệm, biểu thức của mô men lực? Chuyển động của vật rắn quay quanh trục cố định như thế nào?
CH3 Định luật bảo toàn năng lượng? Nguyên lí 2 của Nhiệt động lực học là gì? Ý nghĩa nguyên lí 2 của nhiệt động lực học?
CH4 Động cơ nhiệt (ĐCN) là gì? ĐCN hoạt động dựa trên nguyên lí nào? Làm thế nào để nâng cao hiệu suất của ĐCN?
CH5 Động cơ nhiệt gồm những bộ phận chính nào? Chức năng, cấu tạo của từng bộ phận đó?
CH6 Vai trò của ĐCN đói với sản xuất và đời sống con người? Nêu các ứng dụng mà em biết?
CH7 Hiệu ứng nhà kính là gì? Vì sao hàng năm các nước trên thế giới lại phải họp nhau lại để bàn việc cắt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính?- Phần dành riêng
Nhóm 1 Nhóm ô tô
CH8a Cấu tạo, vị trí đặt, cơ cấu hệ thống truyền lực của ĐCN dùng trong ô tô như thế nào? Vẽ hình, mô tả, giải thich về những nội dung đó?
CH9a Làm thế nào để nâng cao hiệu suất của ĐCN dùng trong ô tô?
CH10a Phân tích ảnh hưởng của khí thải và tiếng ồn khi ô tô hoạt động đối với môi trường?
CH11a Đề xuất phương án vận hành, bảo dưỡng một số bộ phận của ô tô để nâng cao hiệu quả sử dụng?
CH12a Hãy cho biết hiện nay ô tô có những loại nào, tên của những loại xe đó? Chụp ảnh (hoặc quay phim) các bộ phận cấu tạo của động cơ của một ô tô cụ thể (cần ghi rõ xe ô tô loại gì, dung tích xilanh, tải trong bao nhiêu?
Trang 17CH13a Hãy cho biết hiện nay nhiên liệu dùng cho ô tô là những loại nào? Phân tích đặc điểm của từng loại nhiên liệu về mặt kinh tế và bảo vệ môi trường khi sử dụng các loại nhiên liệu đó?
CH11b Đề xuất phương án vận hành, bảo dưỡng một số bộ phận của xe máyđể nâng cao hiệu quả sử dụng?
CH12b Hãy cho biết hiện nay xe máy có những loại nào, tên của những loại xe đó? Chụp ảnh (hoặc quay phim) các bộ phận cấu tạo động cơ của một xe máy cụ thể (cần ghi rõ xe máy loại gì, dung tích xilanh, tải trọng bao
CH13b Hãy cho biết hiện nay nhiên liệu dùng cho xe máy là những loại nào? Phân tích đặc điểm của từng loại nhiên liệu về mặt kinh tế và bảo vệ môi trường khi sử dụng các loại nhiên liệu đó?
Nhóm 3 Nhóm máy gặt
CH8c Cấu tạo, vị trí đặt, cơ cấu hệ thống truyền lực của ĐCN dùng trong máy gặt lúa mini như thế nào? Vẽ hình, mô tả, giải thích về những nội dung đó?
CH9c Làm thế nào để nâng cao hiệu suất của ĐCN dùng trong máy gặt lúa mini?
CH10c Phân tích ảnh hưởng của khí thải và tiếng ồn khi máy gặt hoạt động đối với môi trường?
CH11c Đề xuất phương án vận hành, bảo dưỡng một số bộ phận của máy gặtlúa mini để nâng cao hiệu quả sử dụng?
CH12c Hãy cho biết hiện nay máy gặt có những loại nào, tên của những loạixe đó? Chụp ảnh (hoặc quay phim) các bộ phận cấu tạo động cơ của một xe máy cụ thể (cần ghi rõ xe máy loại gì, dung tích xilanh, tải trọng bao
CH13b Hãy cho biết hiện nay nhiên liệu dùng cho máy gặt là gì? Phân tích đặc điểm của từng loại nhiên liệu về mặt kinh tế và bảo vệ môi trường khi sử dụng các loại nhiên liệu đó?
Trang 18GIÁO ÁN BÀI HỌC TRIỂN KHAI DỰ ÁN
Tên dự án "Sử dụng an toàn tiết kiệm Động cơ nhiệt vì sự
phát triển bền vững"I Mục tiêu bài học
- Hào hứng tự nguyện đăng kí tham gia các nhóm thực hiện các tiểu dự án;- Xác định được nhiệm vụ của nhóm cần thực hiện;
- Lập kế hoạch thực hiện dự án: phân công nhóm trưởng, thư ký tổng hợp, phụ trách máy quay phim để ghi hình, xác định nhiệm vụ cho mỗi thành viên trong nhóm, xây dựng kế hoạch cá nhân.
- Hứng thú tích cực bắt tay vào công việc của dự án.
II Chuẩn bị
- Giáo viên: chuẩn bị giáo án, bài giảng điện tử, phòng học có mát chiếu, bút.- Học sinh: Sách giáo khoa Vật lí 10, Sách giáo khoa công nghệ 11.
III Tiến trình dạy học
Hoạt động 1 Tiếp nhận ý tưởng dự ánHoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung- Nêu ý tưởng dự án
và sự cần thiết phải xây dựng dự án.- Trình chiếu slide 1, slide 2.
Dự án "Sử dụng an toàn tiết kiệm Động cơ nhiệt vì sự phát triển bền vững" Chúng ta sẽ thực hiện theo nhóm để hoàn thành dự án này.
- Chú ý lắng nghe
- Ghi chép
- Tâm lí ngạc nhiên, hào hứng muốn đượcbắt tay vào nhiệm vụ hấp dẫn được giao.
Trang 19đồng đều về trình độnhận thức và tính tích cực trong hoạt động học tập.
- Đặt tên nhóm- Thông báo yêu cầu
sản phẩm cần đạt và nhiệm vụ của mỗi nhóm cần thực hiện Chiếu slide 3,4.- Cho học sinh đổi chỗ để ngồi theo nhóm, thảo luận về chủ đề nhóm.
- Trình chiếu slide danh sách nhóm
- Lập nhóm, đặt tên nhóm
- Sắp xếp lại chỗ ngồi
theo nhóm Slide 4
Hoạt động 3 Hướng dẫn triển khai dự án
- Thông báo tên sản phẩm và yêu cầu sảnphẩm dự án.
+ Sản phẩm 1 Bài trình bày
Powerpoint với nội dung là trả lời các câu hỏi định hướng+ Slide 5,6 chung cho các nhóm
Slide 5
Slide 6
Hoạt động 1 Tiếp nhận ý tưởng dự án