Sử dụng phương pháp giảng dạy tích cực nhằm nâng cao hiệu quả dạy học bài hiện tượng quang điện trong vật lí 12 cơ bản ở trường THPT như thanh 2

1 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trường THPT Như Thanh II đóng địa bàn xã Thanh Tân, huyện Như Thanh, tỉnh Thanh Hóa trường có chất lượng đầu vào học sinh khối 10 tương đối thấp Nơi trường đóng vùng kinh tế đặc biệt khó khăn, nằm cách xa trung tâm huyện.Trường tuyển sinh học sinh khu vực xã: Thanh Tân, Thanh Kì, Xuân Thái, Yên Lạc số học sinh trái tuyến vùng lân cận huyện Nông Cống Tỉnh Gia Những học sinh gần trường có học lực giỏi phụ huynh thường có tâm lí cho em lên học trường điểm huyện Những học sinh thi tuyển vào lớp 10 cần tránh điểm liệt trúng tuyển Chính chất lượng học sinh nhà trường, đặc biệt chất lượng đầu nỗi lo lắng, trăn trở ban giám hiệu nhà trường thầy cô giáo môn, đặc biệt môn tự nhiên có mơn vật lí mà tơi giảng dạy Do đặc thù môn, mơn vật lí mơn khoa học tự nhiên có nhiều ứng dụng đời sống, nghiên cứu khoa học sản xuất Về lí thuyết mơn vật lí có nhiều thuật ngữ khoa học khó học, khó nhớ, khơ khan trừu tượng Về tập phải sử dụng nhiều kiến thức tốn học, học sinh trung bình yếu vấn đề vơ khó khăn khả tư duy, kĩ tính tốn em Trong thời gian 13 năm giảng dạy trường, thân đồng nghiệp cảm thấy thực khó khăn vấn đề truyền đạt kiến thức tới học sinh học mang nặng tính lí thuyết khơng có hình ảnh minh họa kèm theo, làm để giảng mà em học sinh với trình độ yếu hiểu mà không cảm thấy lượng kiến thức khô khan ln tốn khó Đứng trước thực trạng thân tơi ln suy nghĩ cố gắng tìm phương pháp hợp lý để đưa lượng kiến thức cần thiết tới học sinh Trong số nhiều học sách giáo khoa, thực tâm huyết với Hiện tượng quang điện trong chương trình sách giáo khoa 12 học có ứng dụng nhiều thực tế đời sống, thân hy vọng từ kiến thức thực tế mà học sinh trường tơi phát huy tính sáng tạo để tạo sản phẩm công nghệ khơng q phức tạp có tính ứng dụng thực tiễn Vì tơi chọn đề tài viết sáng kiến là: “ Sử dụng phương pháp giảng dạy 1.1 tích cực nhằm nâng cao hiệu dạy học Hiện tượng quang điện – Vật lý 12 trường THPT Như Thanh 2” 1.2 Mục đích nghiên cứu Ngay từ ban đầu chọn đề tài, mục đích tơi nhằm tạo hứng thú cho học sinh việc tiếp thu kiến thức với học mang nặng tính lý thuyết khơ khan, nhàm chán, từ nhằm nâng cao chất lượng dạy học 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài phương pháp dạy học, cụ thể phương pháp trình chiếu hình ảnh nhằm tạo hứng thú cho học sinh trình dạy học, từ nâng cao chất lượng dạy học 1.4 Phương pháp nghiên cứu Với đối tượng học sinh yếu vậy,qua q trình giảng dạy nhiều năm tơi khảo sát, thu thập thông tin định lựa chọn phương pháp nghiên cứu đề tài là: - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế - Phương pháp thống kê , xử lí số liệu Sở dĩ tơi chọn phương pháp tơi nghĩ với học có tính ứng dụng cao giảng dạy trực quan hợp lý để học sinh dễ hiểu, dễ học, dễ ghi nhớ Là giáo viên tâm huyết với nghề dạy học, ln cố gắng tìm tịi phương pháp thích hợp cho học cho học sinh tiếp thu kiến thức tốt nhất, nghĩ thân lựa chọn viết sáng kiến hồn tồn hợp lý cần thiết NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Lựa chọn phương pháp dạy học tích cực phù hợp với học yếu tố vô quan trọng làm nên thành công giảng Nói tầm quan trọng phương pháp dạy học tích cực viết Lợi ích phương pháp dạy học tích cực Thạc sỹ Phạm Thị Thúy – Học viện Hành Quốc gia TP.HCM viết: Phương pháp giảng dạy tích cực, hay phương pháp giáo dục chủ động cách gọi để phương pháp, cách thức, kỹ thuật khác làm cho học sinh động, hấp dẫn, người học làm việc, sáng tạo Cụ thể phương pháp làm việc nhóm, sắm vai, tình huống… Đây nhóm phương pháp cụ thể kết hợp với phương pháp thuyết trình, giúp nâng cao chất lượng dạy học Vậy người dạy người học áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực? Lợi ích người dạy: Khi áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực, giảng giáo viên trở nên sinh động, hấp dẫn có ý nghĩa Người học trung tâm vai trị, uy tín người thầy đề cao Bên cạnh đó, khả chun mơn người thầy tăng lên nhờ áp lực phương pháp, nội dung kiến thức giảng phải cập nhật liên tục để đáp ứng câu hỏi người học thời đại thông tin rộng mở Dạy học trình trao đổi kiến thức thầy trị Nếu thầy thuyết trình, có nói thầy giảng kiến thức chiều Có thể người học biết kiến thức ấy, nội dung khơng hữu ích sống tương lai họ Người thầy phải đổi giảng phong cách đứng lớp Như vậy, người dạy học từ học trị nhiều kiến thức kinh nghiệm thực tế Mối quan hệ thầy trò trở nên gần gũi, tốt đẹp qua việc giải tình liên quan đến nội dung học sống người học Lợi ích người học: Khi giáo viên dạy học phương pháp giảng dạy tích cực, người học thấy họ học không bị học Người học chia sẻ kiến thức kinh nghiệm đồng thời với việc bổ sung kiến thức, kinh nghiệm khơng từ người thầy mà cịn từ bạn lớp Họ hạnh phúc học, sáng tạo, thể hiện, làm Nhờ học theo hướng tích cực mà họ ghi nhớ sâu kiến thức tăng khả áp dụng vào thực tế lên gấp 3-4 lần so với cách học thụ động chiều Dạy phương pháp giảng dạy tích cực tìm cách giúp người học chủ động việc học, cho họ làm việc, khám phá tiềm Người dạy cần giúp người học có tự tin, có trách nhiệm với thân để từ chia sẻ trách nhiệm với cộng đồng Charles Handy, nhà triết lý kinh doanh tiếng người Anh, nói: “Để làm cho tương lai trở thành thực, cần phải tự tin tin tưởng vào giá trị Đó điều mà trường học phải dạy cho người” Và muốn người học có tự tin tin tưởng vào giá trị mình, họ cần học theo phương pháp chủ động Chỉ người học tự khám phá kiến thức, tự học, tự làm tự bổ sung cho kiến thức trở thành tri thức người học, chuyển thành hành động, thành thói quen hàng ngày họ Với cách dạy đọc - chép, giáo viên người rót kiến thức vào đầu học sinh người dạy giữ vai trò trung tâm Nhưng kiến thức từ thầy trở thành kiến thức trị khơng? Chắc chắn khơng nhiều Theo nhiều nghiên cứu khoa học giáo dục cách dạy đọc - chép giúp người học tiếp thu 10-20% kiến thức Khi áp dụng phương pháp giáo dục chủ động, người học giữ vai trò trung tâm, người thầy đóng vai trị hướng dẫn, giúp đỡ Người học chủ động tìm kiếm tri thức thu nhận kiến thức khơng từ thầy mà cịn từ nhiều nguồn khác Như vậy, vai trò người thầy có giảm khơng? Xin khẳng định khơng Ngược lại, vai trị người thầy trở nên quan trọng Giữa biển thông tin mênh mông, điều cần gạn lọc, cách sử dụng ứng dụng chúng vào sống nào… Tất điều cần đến dẫn người thầy Sự thay đổi đòi hỏi phải dạy học nào? Với người học, bạn cần hiểu rõ muốn người nào, điều cần học muốn học Với người dạy, thầy/cô phải phấn đấu, tu dưỡng nhiều hơn, tự học, tự sáng tạo nhiều để xứng đáng vai trị [2] Đề tài tơi lựa chọn viết sáng kiến đề tài viết dựa kinh nghiệm thân nhiều năm giảng dạy đối tượng học sinh yếu Nếu em nghe giảng mà khơng có nguồn tài liệu minh chứng kèm theo lượng kiến thức trơi qua nhanh, sau tiết học em quên có nhớ ngờ ngợ mơ hồ Chính để học sinh để học, hiểu, nhớ cần có kết hợp giảng giải quan sát nguồn minh chứng kèm theo 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Trước điều kiện nhà trường khó khăn, việc dạy học có hỗ trợ trình chiếu powerpoint cịn hạn chế, nhà trường có máy chiếu Khi có ý định viết sáng kiến tơi tiến hành khảo sát 62 đối tượng học sinh thuộc hai lớp 12A2, 12A3 trường THPT Như Thanh Đây lớp mà học sinh có trình độ nhận thức mơn học tương đương Q trình khảo sát diễn sau: + Bước 1: Dạy học Hiện tượng quang điện theo phương pháp giảng giải truyền thống , khơng có hỗ trợ phương tiện dạy học lớp 12A2 với 34 học sinh Quá trình diễn bình thường theo giáo án thời gian 45 phút với đầy đủ tiến trình + Bước 2: Tiến hành cho học sinh làm test nhanh thời gian phút sau tiết dạy với câu hỏi trắc nghiệm ( Phụ lục 1) + Bước 3: Phân tích số liệu từ kết test nhanh Xếp loại Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém Số lượng 15 14 Phần trăm 2,94 11,76 44,1 41,2 Với học lý thuyết khơng q khó mà kết thu thấp, cần phải tìm phương pháp truyền tải kiến thức phù hợp để nâng cao chất lượng giảng dạy 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề Sau thời gian nghiên cứu tìm tịi tơi tìm phương pháp phù hợp giảng dạy bài: Hiện tượng quang điện cho đối tượng học sinh 12 yếu trường THPT Như Thanh kết hợp phương pháp giảng dạy truyền thống với phương pháp dạy học trực quan thơng qua trình chiếu powerpoint, phương pháp giúp em học sinh học lý thuyết thơng qua hình ảnh, nhớ lý thuyết thơng qua ứng dụng Tôi tiến hành giảng dạy Hiện tượng quang điện chương trình Vật lý 12 theo giáo án chi tiết ( Phụ lục 2), phần kiến thức có hỗ trình chiếu powerpoint tiến hành cụ thể sau: 2.3.1 Chất quang dẫn tượng quang điện Chất quang dẫn Hiện tượng quang điện Giáo viên giải thích đặc tính chất quang dẫn thơng qua hình ảnh sau: Hình Khi khơng bị chiếu sáng, electron chất quang dẫn trạng thái liên kết với nút mạng tinh thể, khơng có electron tự Khi chất quang dẫn dẫn điện Khi bị chiếu sáng ánh sáng thích hợp, theo thuyết lượng tử ánh sáng phơtơn ánh sáng kích thích truyền tồn lượng cho electron liên kết Nếu lượng mà electron nhận đủ lớn electron giải phóng khỏi mối liên kết tham gia vào trình dẫn điện Mặt khác electron liên kết giải phóng để lại lỗ trống, lỗ trống tham gia vào trình dẫn điện Kết khối chất quang dẫn dẫn điện tốt Để học sinh hình dung rõ q trình dẫn điện đồng thời electron dẫn lỗ trống tượng quang điện trong, giáo viên mơ tả mơ hình dễ hiểu sau: Hình Yêu cầu học sinh lớp hình dung học sinh vắng học đóng vai trị electron dẫn, chỗ trống lớp học nơi học sinh vắng ngồi đóng vai trị lỗ trống Q trình dẫn điện đồng thời electron dẫn lỗ trống mơ tả đơn giản: chỗ trống mà học sinh vắng học có học sinh khác ngồi vào, vị trí học sinh di chuyển lại để lại chỗ trống vị trí lại có tiếp học sinh di chuyển tới, vị trí lại để lại chỗ trống…Cứ liên tiếp đổi vị trí ngồi đồng nghĩa với học sinh chỗ trống di chuyển liên tục Thiết nghĩ với mơ hình đơn giản hóa chắn học sinh lớp dù yếu đến đâu hình dung chất tượng quang điện Sau trình bày xong khái niệm tượng quang điện giáo viên sử dụng phương pháp đàm thoại để học sinh nêu ứng dụng tượng quang điện trong: quang điện trở pin quang điện 2.3.2 Quang điện trở Trước tiên giáo viên cần mô tả cấu tạo quang điện trở thơng qua hình sau: Hình [12] Quang điện trở điện trở làm chất quang dẫn, có cấu tạo gồm sợi dây chất quang dẫn gắn đế cách điện Khi không chiếu sáng điện trở chất quang dẫn lớn, chiếu ánh sáng thích hợp điện trở chất quang dẫn giảm xuống nhanh Để học sinh hiểu rõ ứng dụng giáo viên cần giới thiệu để học sinh biết quang điện trở có ứng dụng đời sống gần gũi với chúng ta, mở/ tắt đèn tự động: từ đèn ngủ Hình [9] đèn đường Hình [10] Mục đích dạy phần ứng dụng học sinh hiểu cấu tạo qung điện trở ứng dụng đơn giản quang điện trở mà 2.3.3.Pin quang điện Trong phần giáo viên cần làm rõ số vấn đề sau: “Pin quang điện ( gọi pin Mặt Trời ) nguồn điện chạy lượng ánh sáng Nó biến đổi trực tiếp quang thành điện năng.” ( trang 160 SGK Vật lý 12 ) Để học sinh dễ hiểu giáo viên giới thiệu thơng qua hình ảnh Hình [12] Đây loại máy tính Casio sử dụng trước đây, máy tính khơng dùng pin điện hóa mà dùng pin mặt trời, bốn phía hình hiển thị máy tính bốn pin quang điện mắc nối tiếp với nhau, có ánh sáng chiếu vào, lượng ánh sáng biến đổi thành điện giúp máy tính hoạt động 2.Cấu tạo pin quang điện: giáo viên giảng dạy phần thơng qua hình ảnh: Hình [7] Nhìn vào hình ảnh học sinh dễ dàng nhận cấu tạo pin quang điện gồm bán dẫn loại n, bên có phủ bán dẫn loại p, lớp kim loại mỏng, phía đế kim loại, kim loại đóng vai trò điện cực trơ 3.Hoạt động pin quang điện: từ cấu tạo mơ tả hoạt động pin quang điện Hình Nhìn vào sơ đồ học sinh hình dung hoạt động pin quang điện Ở lớp bán dẫn loại n bán dẫn loại p hình thành lớp chuyển tiếp p-n hay gọi lớp chặn, ngăn không cho electron khuếch tán từ bán dẫn n sang bán dẫn p ngăn không cho lỗ trống khuếch tán từ bán dẫn p sang bán dẫn n Khi chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào lớp kim loại mỏng ánh sáng chiếu xuống bán dẫn p, theo định luật quang điện bán dẫn giải phóng electron dẫn lỗ trống, electron qua lớp chặn xuống bán dẫn n lỗ trống bị giữ lại, kết điện cưc kim loại phía nhiễm điện dương trở thành cực dương pin, phần đế kim loại nhiễm điện âm trở thành cực âm pin Nếu nối hai điện cực dây dẫn thơng qua ampe kế có dịng quang điện chạy từ cực dương sang cực âm 4.Pin quang điện có nhiều ứng dụng kĩ thuật cơng nghệ : - Máy tính bỏ túi - Vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ Hình 9,10 [11] Ngày người ta chế tạo thành công nhiều phương tiện giao thông sử dụng pin quang điện: phương tiện đường bộ, đường thủy, đường hàng khơng… 10 Hình 11 [5] Hình 12 [8] 11 Hình 13 [6] Ở Việt Nam có Sinh viên thành cơng việc chế tạo Xích lơ chạy pin quang điện “ Thương bác xích lơ mướt mồ chở khách trời nắng nóng, ba chàng sinh viên Phạm Hồng Trường, Nguyễn Thành Minh, Lê Hoàng (ĐH Bách khoa Đà Nẵng) mày mị chế tạo xích lơ chạy lượng mặt trời Tới đây, xích lơ thân thiện môi trường ứng dụng cho ngành du lịch Đà Nẵng.” Hình 14 [4] 12 Hay dự án “Xây dựng mơ hình thí điểm chiếu sáng lượng mặt trời Quảng trường 26/3 thành phố Hà Giang” Hình 15 [1] Trên Thế giới, có thành phố trì vài hoạt động nguồn Năng lượng mặt trời thông qua sử dụng pin quang điện Thành phố Du-bai Hình 16 [3] Mục đích tơi giới thiệu ứng dụng tới học sinh nhằm giúp em hiểu rõ nguồn lượng mặt trời nguồn lượng sạch, dồi dào, nhiều quốc gia giới xem nguồn lượng tương lai như: Hoa Kỳ , Đức , Pháp , Úc , Tây Ban Nha … 13 Tôi hi vọng qua việc quan sát hình ảnh trên, đối tượng học sinh giảng dạy không hứng thú q trình tiếp thu giảng mà cịn có đam mê với khoa học công nghệ , tương lai em có sáng chế có tính ứng dụng đời sống 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Sau áp dụng sáng kiến 28 học sinh lớp 12A3, kết thu từ test nhanh sau : Xếp loại Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém Số lượng 15 0 Phần trăm 17,85 53,55 28,6 0 Nhìn vào kết ta thấy rõ ràng 100% học sinh hiểu nội dung học Sử dụng phương pháp giảng dạy tích cực trình dạy học Hiện tượng quang điện – vật lý 12 mang lại hiệu tích cực , tơi nghĩ áp dụng phương pháp với lí thuyết hồn toàn phù hợp với đối tượng học sinh yếu , kinh nghiệm trao đổi với đồng nghiệp sinh hoạt chuyên môn năm học tới nhằm nâng cao chất lượng dạy học nhà trường KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1.Kết luận Dạy học đối tượng học sinh yếu cơng việc khó khăn với đội ngũ giáo viên trường THPT Như Thanh 2, tìm phương pháp phù hợp để học sinh tiếp cận nguồn tri thức cách chủ động câu hỏi khó giáo viên dạy môn Vật Lý Đề tài chọn Sáng kiến kinh nghiệm xem giải pháp để giải vướng mắc 3.2.Kiến nghị Để học sinh có điều kiện học tập tốt hơn, đề nghị Sở Giáo Dục Đào Tạo Thanh Hóa quan tâm việc đầu tư trang thiết bị dạy học cho trường học khu vực miền núi trường THPT Như Thanh Do điều kiện thời gian lực thân, chắn sáng kiến kinh nghiệm không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý chân tình từ đồng nghiệp để sáng kiến tơi hồn thiện 14 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2017 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết sáng kiến Phạm Trung Thành 15 .. .tích cực nhằm nâng cao hiệu dạy học Hiện tượng quang điện – Vật lý 12 trường THPT Như Thanh 2? ?? 1 .2 Mục đích nghiên cứu Ngay từ ban đầu chọn đề tài, mục đích tơi nhằm tạo hứng thú cho học. .. viên sử dụng phương pháp đàm thoại để học sinh nêu ứng dụng tượng quang điện trong: quang điện trở pin quang điện 2. 3 .2 Quang điện trở Trước tiên giáo viên cần mô tả cấu tạo quang điện trở thơng... 17,85 53,55 28 ,6 0 Nhìn vào kết ta thấy rõ ràng 100% học sinh hiểu nội dung học Sử dụng phương pháp giảng dạy tích cực trình dạy học Hiện tượng quang điện – vật lý 12 mang lại hiệu tích cực , tơi