Môi Trường Trong Dạy Học Vật Lí

I.- Phơng pháp tích hợp GDMT qua dạy học môn vật lí ở THPT 1.1.- Khái niệm về dạy học tích hợp Quá trình dạy học tích hợp đợc hiểu là một quá trình dạy học trong đó toàn thể các hoạt động học tập góp phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng, có dự tính trớc những điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho các quá trình học tập tơng lai, hoặc nhằm hòa nhập học sinh vào cuộc sống lao động (Xavier Roegiers (1996)). Mục tiêu cơ bản của t tởng s phạm tích hợp là nâng cao chất lợng giáo dục học sinh phù hợp các mục tiêu giáo dục của nhà trờng. Dạy học tích hợp hớng tới việc tổ chức các hoạt động học tập trong đó học sinh học cách sử dụng phối hợp những kiến thức, những kĩ năng trong các tình huống gần với cuộc sống và có ý nghĩa. Cụ thể là cần kết hợp một cách hữu cơ, có hệ thống các kiến thức (khái niệm) thuộc các môn học khác nhau thành một nội dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lí luận và thực tiễn đợc đề cập trong các môn học đó. Dạy học tích hợp hớng tới thiết lập mối quan hệ giữa các khái niệm khác nhau của cùng một môn học cũng nh của các môn học khác nhau, hớng tới đào tạo học sinh có năng lực đáp ứng đợc thách thức lớn của xã hội ngày nay là có đ- ợc khả năng huy động có hiệu quả những kiến thức và năng lực của mình để giải quyết một cách hữu ích một tình huống xuất hiện, hoặc có thể đối mặt với một khó khăn bất ngờ, một tình huống cha từng gặp.T tởng s phạm đó gắn liền với việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học. Từ những lý do trên, việc vận dụng t tởng dạy học tích hợp vào quá trình dạy học là rất cần thiết, là một xu hớng của dạy học đợc nhiều nớc trên thế giới quan tâm thực hiện . ở Việt Nam, dạy học tích hợp cũng đã đợc nghiên cứu và vận dụng từ những năm 60 nhng đến nay vẫn cha trở thành phổ biến. Hiện nay dạy học tích hợp cũng đã đợc nghiên cứu vận dụng ở nhiều môn học nh Ngữ Văn, Sinh học, Hóa họctrong đó có việc tích hợp các nội dung GDMT vào dạy học các bộ môn ở trờng phổ thông. Các dạng vận dụng dạy học tích hợp GDMT vào các môn học ở trờng phổ thông hiện nay thờng là: - Hình thức liên hệ ( permeation): là hình thức tích hợp khi các kiến thức GDMT không đợc nêu rõ trong sách giáo khoa (SGK), nhng dựa vào kiến thức của bài học, giáo viên có thể bổ xung các kiến thức về môi trờng ( nh các hiện tợng, số liệu về tình trạng môi trờng, sử dụng môi trờng) vào bài giảng trên lớp dới hình thức các ví dụ , cũng có thể tổ chức các tình huống học tập ở đó học sinh vận dụng kiến thức vào thực tế có liên quan tới vấn đề môi trờng sinh thái; - Hình thức lồng ghép (infusion): Với hình thức này, trong chơng trình và SGK có các kiến thức môn học cũng chính là kiến thức về môi trờng đợc tích hợp với nhau ở các mức độ khác nhau. 1.2. Giáo dục môi trờng qua dạy học môn vật lí ở bậc THPT Ngày nay vấn đề ô nhiễm môi trờng, phá vỡ cân bằng sinh thái đã là vấn đề quan tâm chung của nhân loại. Vì vậy, ngời ta coi vấn đề môi trờng là một trong các "vấn đề toàn cầu". Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trờng đã đợc xác định chủ yếu là do các hoạt động của con ngời: phá rừng, sản xuất công, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dân số tăng nhanh Trong bối cảnh phát triển của xã hội loài ngời, bài toán:"phát triển bền vững" đã đợc đặt ra để giải quyết. Phơng châm của phát triển bền vững đợc nêu lên là: "Sự phát triển thỏa mãn những nhu cầu trong hiện tại không làm xâm phạm đến khả năng làm thỏa mãn nhu cầu của các thế hệ tơng lai". ở bậc THPT, mỗi môn học có vị trí khác nhau trong vấn đề thực hiện GDMT. Có nhiều môn học có thuận lợi do đối tợng bộ môn liên quan nhiều đến vấn đề môi trờng sinh thái nh: sinh học, địa lý, hóa học, giáo dục công dân. Các môn học khác nh vật lý, mặc dù không có các chủ đề nghiên cứu riêng về vấn đề môi trờng sinh thái, song đều có thể tìm đợc cơ hội đa vấn đề GDMT vào nội dung bài học. Điều quan trọng GV phải đợc chuẩn bị các hiểu biết về vấn đề môi trờng, hiểu sâu kiến thức bộ môn. - Một số định hớng nội dung GDMT khi dạy học vật lý ở trờng THPT: Theo định nghĩa về môi trờng của Chơng trình môi trờng Liên Hiệp quốc (United Nation Enviroment Program (UNEP)): "Môi trờng là tập hợp các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, kinh tế xã hội, tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng". Việc phân tích cấu trúc môi trờng theo khoa học môi trờng cho thấy các yếu tố vật lý có vai trò rất quan trọng. Nh vậy, môn vật lý ở trờng phổ thông có thể khai thác nhiều cơ hội để tích hợp các nội dung GDMT, có thể nêu ra một số trờng hợp nh: + Khai thác từ nội dung môn học vật lý; + Tích hợp các nội dung của các môn học khác nh: hóa học, sinh học, . (vì nhiều quá trình hóa học, sinh học, . chịu tác động của yếu tố vật lý). Để định hớng cho việc lựa chọn nội dung GDMT phù hợp, có thể nêu lên một số vấn đề môi trờng dang đợc quan tâm hiện nay có liên quan trực tiếp tới các quá trình vật lý; 1 - Tài nguyên rừng bị suy giảm: - Trớc hết phải làm rõ đợc vai trò của rừng đối với cuộc sống con ngời: + Rừng - nguồn gien quý giá (động, thực vật); + Cung cấp lâm thổ sản; + Điều hòa lợng nớc trên mặt đất; + Rừng ="lá phổi xanh"; + Rừng chống xói mòn đất, . Dới góc độ khoa học vật lý, có thể nêu lên các quá trình vật lý nh: hiện tợng mao dẫn của đất, quá trình quang hợp, thế năng, động năng dòng chảy của nớc gây ra sự bào mòn đất . - Các giải pháp bảo vệ rừng, phát triển rừng nhìn từ góc độ vật lý (chống sói mòn đất, hạn chế khí nhà kính); 2 - Ô nhiễm nớc: Vai trò của nớc đối với sự sống trên Trái Đất, các quá trình lý hóa khi nớc bị ô nhiễm, . các biện pháp bảo vệ nớc, chu trình nớc trong tự nhiên ( liên quan tới các hiện tợng chuyển thể của nớc) 3 - Suy thái và ô nhiễm đất 4 - Ô nhiễm không khí: khí quyển, quá trình suy giảm tầng ôzôn, chất phóng xạ, hóa chất; 5 - Ô nhiễm tiếng ồn: liên quan trực tiếp tới các quá trình vật lý nh sóng âm: * Khái niệm: ô nhiễm môi trờng do tiếng ồn (tập hợp những âm thanh tạp loạn có tần số và chu kỳ khác nhau, nói cách khác : là những âm thanh chói tai, gây những tác động không mong muốn, có hại cho sức khỏe con ngời,, cơ thể sống. * Các nguồn ô nhiễm: tiéng máy bay, xe cộ, karaokê quá giới hạn cho phép, . , (âm thanh 80 dB). 6 - Ô nhiễm ánh sáng: sự chiếu sáng gây tác hại đến con ngời và sinh vật. 7 Sản xuất , truyền tải và sử dụng điện năng nhìn nhận dới góc độ bảo vệ môi trờng . 8 Ô nhiễm phóng xạ: Các tia phóng xạ, an toàn hạt nhân, - Về phơng tiện dạy học: Phơng tiện dạy học có ý nghĩa quan trọng nâng cao chất lợng dạy học nói chung, chất lợng GDMT nói riêng. Ví vậy trong các bài học có tích hợp các nội dung GDMT giáo viên nên tăng cờng sử dụng các phơng tiện dạy học, đặc biệt là các phơng tiện nghe nhìn Chẳng hạn, sử dụng các video clip (từ 3 - 5 phút) để giới thiệu về các yếu tố môi trờng và sử dụng hợp lý năng lợng, nh: cọn nớc, cối giã gạo nớc, trạm thủy điện nhỏ, trạm pin mặt trời (năng lợng sạch), ô nhiễm không khí và tiếng ồn giao thông ; từ trờng trái đất, năng lợng nguyên tử, . Để khai thác và cập nhật các t liệu phục vụ GDMT, giáo viên có thể chủ động sử dụng phơng tiện internet khai thác các Website về môi trờng và GDMT bổ ích. 1.3- Hai kiểu triển khai GDMT : a./ Kiểu 1: thông qua dạy học các bộ môn ở phổ thông: ở đây có 2 dạng bài học có thể khai thác cho GDMT: Dạng 1: nội dung chủ yếu của bài học, hoặc có nội dung môn học trùng hợp với nội dung môi trờng ( hình thức lồng ghép). Dạng 2: một số nội dung của bài học có liên quan với nội dung GDMT song không nêu rõ trong sách giáo khoa (hình thức liên hệ). Khi khai thác cơ hội GDMT dù theo hình thức nào cũng cần tuân theo 3 nguyên tắc sau: 1./ . Không làm mất tính đặc trng của môn học. Không biến bài học bộ môn thành bài học môi trờng; 2./. Khai thác nội dung chọn lọc, tập trung, không tràn lan, tùy tiện; 3./. Phát huy tích cc nhận thức của HS, khai thác kinh nghiệm thực tế của HS, tận dụng cơ hội để HS tiếp xúc trực tiếp với môi trờng. Có thể nêu lên một số cách thức tổ chức hoạt động GDMT qua dạy học bộ môn nh sau: . Phân tích vấn đề môi trờng liên quan nội dung môn học; . Khai thác thực trạng môi trờng làm nội dung GDMT; . Xây dựng bài tập môn học từ thực tế môi trờng địa phơng; . Sử dụng phơng tiện dạy học hỗ trợ GDMT; . Sử dụng tài liệu tham khảo (tranh, ảnh, sách, báo .) . Thực hiện bài học tại thực địa. - Các hoạt động của GV khi xác định nội dung GDMT và xây dựng giáo án khai thác GDMT Các hoạt động của GV khi định hớng tổ chức quá trình dạy học tích hợp GDMT, theo chúng tôi sẽ bao gồm: Hoạt động 1: Nghiên cứu chơng trình, SGK để xây dựng mục tiêu dạy học, trong đó có các mục tiêu GDMT. Việc nghiên cứu chơng trình, nội dung SGK cho phép GV xây dựng kế họach dạy học phù hợp cho toàn bộ chơng trình bộ môn, cho từng phần của môn học, từng chơng cũng nh từng bài học. Nhờ việc phân tích chơng trình, SGK GV có đợc cái nhìn tổng thể về các đơn vị kiến thức, kĩ năng, thấy đợc mối liên hệ giữa chúng và dễ phát hiện các cơ hội tích hợp nội dung GDMT vào từng đơn vị kiến thức một cách hợp lí, từ đó lập kế hoạch khai thác các nội dung GDMT trong suốt quá trình dạy học mà không sa vào tình huống ngẫu nhiên, tuỳ tiện làm quá tảI bài học, hoặc trùng lặp, hoặc không đa ra đợc các tình huống GDMT thực sự có ý nghĩa thuyết phục. Kết thúc quá trình này GV có thể đa ra một sơ đồ lôgic xây dựng kiến thức một cách phù hợp. Việc làm này sẽ cho cái nhìn trực quan về mối liên hệ giữa các kiến thức, cho phép xác định hợp lí các tình huống sử dụng phơng pháp và phơng tiện dạy học thích hợp. Nó cũng cho phép xác định hợp lí các cơ hội tích hợp nội dung GDMT vào bài học. Hoạt động 2: Xác định các nội dung GDMT cần tích hợp: Căn cứ vào mối liên hệ giữa kiến thức bộ môn và nội dung GDMT, GV cần làm rõ sẽ tích hợp nội dung GDMT nào là hợp lí, thời lợng dành cho nó là bao nhiêu. Theo các nguyên tắc chung về GDMT thì các nội dung môi trờng càng gần với kinh nghiệm sống của HS thì càng tốt, đặc biệt có ý nghĩa là các nội dung đề cập tới vấn đề môi trờng sinh thái của địa phơng. Vì vậy, với cùng một nội dung tri thức vật lí trong SGK, song khi dạy cho HS ở các vùng miền khác nhau, GV cần có cách khai thác nội dung GDMT khác nhau. Nói một cách khác, căn cứ vào đối tợng HS khác nhau, GV sẽ xây dựng các tình huống tích hợp nội dung GDMT khác nhau. Hoạt động 5: Lựa chọn và vận dụng các phơng pháp và phơng tiện dạy học phù hợp: ở đây, trứơc hết phải vận dụng các phơng pháp dạy học tích cực . Hoạt động 4: Xây dựng tiến trình dạy học dạy học cụ thể: ở hoạt động này GV thiết kế cụ thể các yêu cầu đối với HS, các hoạt động trợ giúp của GV đối với HS và phối hợp các hoạt động đó để đạt đợc mục đích dạy học. Cấu trúc một giáo án khai thác GDMT có thể nh sau : Trờng Tên bài học Ngày tháng . năm . Lớp: Tiết thứ I.- Mục tiêu: - Kiến thức: - Kỹ năng - Thái độ ( trong đó có mục tiêu GDMTđã đợc tích hợp ). II. - Kiến thức trọng tâm: ( trong đó có chỉ rõ các nội dung GDMT đá đợc tích hợp vào ). III. Phơng pháp / phơng tiện dạy học IV. Hoạt động dạy học : 1. Hoạt động 1 (phút). ổn định lớp và kiểm tra bài cũ . Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - (Nêu các hoạt động cụ thể của học sinh) - (Nêu cụ thể các hành động trợ giúp của giáo viên) 2. Hoạt động 2 (phút): (Nêu tên của đơn vị kiến thức cần nắm vững) Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - (Nêu các hoạt động cụ thể của học sinh) - (Nêu cụ thể các hành động trợ giúp của giáo viên) Hoạt động (phút): (Nêu tên của đơn vị kiến thức cần nắm vững) Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - (Nêu các hoạt động cụ thể của học sinh) - (Nêu cụ thể các hành động trợ giúp của giáo viên) Hoạt động (phút): .Vận dụng, củng cố bài / đánh giá Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên - (Nêu các hoạt động cụ thể của học - (Nêu cụ thể các hành động trợ giúp sinh) của giáo viên) . Hoạt động tiếp nối ( Bài tập , câu hỏi tự học ) . V. Phụ lục: ( Các t liệu về môi trờng và GDMT ). b./ Kiểu 2: GDMT đợc triển khai nh một hoạt động độc lập: Các hoạt động độc lập này hoàn toàn phù hợp với các hình thức tổ chức dạy học bộ môn, nh: tham quan, ngoại khóa, tuần lễ môi trờng . Nội dung của các hoạt động này chủ yếu là nội dung môn học, các nội dung GDMT sẽ đợc tích hợp vào các hoạt động cung. Tuy nhiên, vì đây là các hoạt động ngoài giờ lên lớp, gắn với thực tế môi trờng sống, môi trờng lao động sản suất nên có nhiều điều kiện tích hợp sâu sắc các nội dung GDMT. Song do thực tế kế hoạch dạy học hiện nay là rất chặt chẽ, nên GV phải nghiên cứu lựa chọn chủ đề phù hợp và có kế hoạch sớm để nhà trờng tạo điều kiện. Dới đây là một gợi ý cho việc xây dựng một kế hoạch hoạt động. - Xây dựng kế hoạch hoạt động GDMT ngoài giờ lên lớp : Chọn chủ đề môi trờng : ( ô nhiễm nớc . ) Hình thức của hoạt động : ( Tham quan, câu lạc bộ , dã ngoại , bài tập khảo sát môi trờng, thi tái chế, thi tìm hiểu môi trờng gắn với môn học, các trò chơi và sự mô phỏng; . ) Thiết kế hoạt động : + Chơng trình , kế hoạch chi tiết các bớc . + Cách thức thực hiện . + Nhân sự ( nhóm công tác , phân công .) + Chuẩn bị CSVC / tài chính ( nếu có ) . + Thời gian . Địa điểm .Sự cho phép . Thực hiện hoạt động : ( Giám xát , giúp đỡ , điều chỉnh , đánh giá .) Kết thúc hoạt động : ( Đánh giá kết quả , nhận xét , bài học , báo cáo , kiến nghị thực tiễn ). [...]... Nguyên lí II nhiệt động lực học ( Vật lí 10 nâng cao) A Mục tiêu: 1 Kiến thức - Biết đợc nguyên tăc hoạt động của động cơ nhiệt và máy lạnh; hiểu về nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân cùng bộ phận phát động, sinh công hay nhận vào ở một số máy thờng gặp; - Hiểu đợc nguyên lí II NĐLH và chiều diễn biến của các quá trình trong tự nhiên, bổ xung cho nguyên lí I NĐLH nh thế nào Phát biểu đợc nguyên lí II... lạnh Máy lạnh Nguyên tắc hoạt động Hiệu năng Nguồn nóng Tác nhân Nguồn lạnh Nhận công A Môi chất lạnh gây ô nhiễm môi trường d.Tổ chức các hoạt động dạy học (Học viên nghiên cứu SGK và biên soạn) E T liệu GDMT Hiu ng nh kớnh (Ngun: Bỏch khoa ton th m Wikipedia) Hiu ng nh kớnh Hiu ng nh kớnh, xut phỏt t effet de serre trong ting Phỏp, do Jean Baptiste Joseph Fourier ln u tiờn t tờn, dựng ch hiu ng xy...III.- Một số bàI soạn vật lí tích hợp GDMT BàI 26: Thế Năng (SGS cơ bản) A Sơ đồ lôgic xây dựng kiến thức Thế năng có tích hợp GDMT Thế năng Thế năng trọng trường Thế năng đàn hồi Trọng trường Thế năng trọng trường Định nghĩa thế năng trọng trường Biểu thức = mgz Biến thiên thế năng và công của trọng lực = (M) - (N) GDMT: Nước chảy... đoạn video ngắn về lũ thì tốt) 2 Học sinh - Làm thí nghiệm về thế năng của lực đàn hồi; 3 Gợi ý ứng dụng CNTT - Hình ảnh thế năng của nớc trong nhà máy thuỷ điện, búa máy,Hình ảnh về sói mòn đất, về sự tàn phá của nớc lũ, về tác dụng cản lũ của rừng - Hình ảnh thế năng vật đàn hồi III Tổ chức các hoạt động dạy học Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên... gian bờn trong, dn n vic si m ton b khụng gian bờn trong ch khụng phi ch nhng ch c chiu sỏng.Hiu ng ny ó c s dng t lõu trong cỏc nh kớnh trng cõy Ngoi ra hiu ng nh kớnh cũn c s dng trong kin trỳc, dựng nng lng mt tri mt cỏch th ng tit kim cht t si m nh Hiu ng nh kớnh khớ quyn Cỏc tia bc x súng ngn ca mt tri xuyờn qua bu khớ quyn n mt t v c phn x tr li thnh cỏc bc x nhit súng di Mt s phõn t trong bu... trong SGK Các t liệu về ô nhiễm môi trờng: ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm không khí, hiệu ứng nhà kính, - Gợi ý ứng dung CNTT: Các loại động co nhiệt, máy lạnh - Một số máy nhiệt trong thực tế 2 Học sinh - Ôn lại các kiến thức về động cơ nhiệt ở lớp 8 C Sơ đồ xây dựng kiến thức 1 Động cơ nhiệt Động cơ nhiệt Nguyên tắc hoạt động Hiệu suất Nguồn nóng Khí thải gây ô nhiễm môi trư ờng Sinh công A Tác nhân... hại của lũ) Hoạt động 6 (phút): Thế năng đàn hồi Công của lực đàn hồi Thế năng đàn hồi Hoạt động của học sinh Sự trợ giúp của giáo viên -Nhắc lại các hiểu biết về thế năng đàn - Đặt câu hỏi để kiểm tra hiểu biết của hồi đã học ở lớp 8 Cho các ví dụ thực HS về thế năng đàn hồi đã học ở lớp 8, tế khi một vật biến dạng thì sinh công yêu cầu HS cho ví dụ -Đọc SGK, phát biểu công thức tính -Yêu cầu HS phân... nhiễm môi trờng 2 Kĩ năng - Nhận biết và phân biệt đợc nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân cùng bộ phận phat động, sinh công ra hay nhận vào ở một số máy hay gặp trong thực tế; - GDMT: biết phân tích các tác động gây ô nhiễm môi trờng từ các động cơ nhiệt và máy làm lạnh, các biện pháp khác phục (tiếng ồn, hiệu ứng nhà kính, vai trò của cây xanh) 3 Thái độ B Chuẩn bị 1 Giáo viên - Một số hình vẽ trong. .. 12, khi giú tõy mnh bt u thi tun hon trờn lc a v to thnh bu cha khớ quyn Trong cỏc "giú xoỏy a cc" ny, hn 50% ụzụn vựng phớa di ca tng bỡnh lu b phõn hy trong mựa xuõn nh sỏng mt tri cỏc vựng a cc dao ng nhiu hn cỏc ni khỏc v trong ba thỏng mựa ụng hu nh l ti tm khụng cú bc x mt tri Nhit khụng khớ vo khong -80C hay lnh hn gn nh trong sut mựa ụng ó to nờn cỏc ỏm mõy tng bỡnh lu trờn a cc Cỏc phn t... axớt nitric, ngn khụng cho ClO va c to thnh cú th b bin i tr li ClONO 2 nh sỏng cc tớm gia tng trong mựa xuõn to cho cỏc hp cht clo phn ng hy dit trờn 17% ụzụn trong khi cỏc ho cht brụm lm gim sỳt thờm 33% Vai trũ ca ỏnh sỏng mt tri trong gim sỳt ụzụn chớnh l lý do ti sao gim sỳt ụzụn Nam Cc ln nht vo mựa xuõn Trong mựa ụng, mc dự cú nhiu mõy nht, khụng cú ỏnh sỏng trờn a cc thỳc y cỏc phn ng húa hc . tích hợp GDMT qua dạy học môn vật lí ở THPT 1.1.- Khái niệm về dạy học tích hợp Quá trình dạy học tích hợp đợc hiểu là một quá trình dạy học trong đó toàn. năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học. Từ những lý do trên, việc vận dụng t tởng dạy học tích hợp vào quá trình dạy học là rất cần thiết,