Tổ chức dạy học chủ đề hướng tích hợp STEM cho học sinh trường THPT thường xuân 2

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT THƯỜNG XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NÂNG CAO KẾT QUẢ HỌC TẬP MÔN VẬT LÝ CỦA HỌC SINH LỚP 10 TRƯỜNG THPT THƯỜNG XUÂN 2, THÔNG QUA VIỆC HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ LÀM ĐỒ DÙNG THÍ NGHIỆM Họ tên: Lê Xuân Linh Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc môn: Đơn vị: Vật lý Trường THPT Thường Xuân Năm học: 2013 – 2014 A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lời mở đầu Xã hội loài người sống thập niên kỷ XXI, kỷ tri thức, hội nhập tồn cầu hóa, cạnh tranh nhân lực có trình độ cao, Sự phát triển xã hội loài người đặt cho giáo dục quốc gia giới phải nhanh chóng đổi mục tiêu, nội dung phương pháp đào tạo nguồn nhân lực cho tương lai Hòa xu chung giới, ngành Giáo dục Đào tạo nước ta tập trung đẩy mạnh đổi phương pháp dạy – học cấp học, bậc học Nghị Hội nghị lần Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII xác định “xây dựng người hệ thiết tha với lí tưởng độc lập dân tộc chủ nghĩa xã hội …, làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại, tư sáng tạo, có kỹ thực hành giỏi …” Nghị rõ: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại trình dạy học, bảo đảm điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh …” Thực Nghị 40 Quốc hội khóa X, ngành Giáo dục – Đào tạo bước triển khai đổi chương trình SGK phổ thông năm học 2002 – 2003 Mục tiêu quan trọng việc đổi chương trình SGK lần phải đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học trường phổ thông, II Thực trạng vấn đề Thực trạng giáo dục nước ta qua nghiên cứu cho thấy việc dạy học kiến thức cho học sinh nói chung kiến thức Vật lí nói riêng cịn theo lối thơng báo – tái hiện, học sinh phổ thơng có q điều kiện để nghiên cứu, quan sát tiến hành thí nghiệm Vật lí Thực tế dạy học địi hỏi phải có thay đổi có tính chiến lược tồn cục phương pháp dạy học mơn trường phổ thơng Tìm hướng giải vấn đề khơng phải đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh, mơn Vật lí đóng góp thí nghiệm phương tiện dạy học khác quan trọng Vật lí mơn khoa học thực nghiệm Việc sử dụng thí nghiệm Vật lí q trình dạy học cần thiết trở thành nhiệm vụ cấp bách giáo viên Vật lí Mặt khác, việc sử dụng thí nghiệm Vật lí cịn quy định tính chất q trình nhận thức học sinh hướng dẫn giáo viên Thí ngiệm có vai trị to lớn việc tích hóa hoạt động nhận thức học sinh học Vât lí trường phổ thơng Nói chung trình dạy học, phương tiện dạy học giảm nhẹ công việc giáo viên giúp cho học sinh tiếp thu kiến thức cách thuận lợi Có phương tiện thích hợp, người giáo viên phát huy hết lực sáng tạo cơng tác giảng dạy, làm cho hoạt động nhận thức học sinh trở nên nhẹ nhàng hấp dẫn hơn, tạo cho học sinh tình cảm tốt đẹp với môn học Trong xu chung đó, việc làm cụ thể ngành Giáo dục Đào tạo hệ thống thiết bị, đồ dùng dạy học cấp trường phổ thơng Các thiết bị giúp ích nhiều cho giáo viên viêc giải yêu cầu Tuy nhiên, cịn tình trạng số thiết bị cịn thiếu, yếu, nhanh hỏng, số thiết bị thí nghiệm khó sử dụng, nên cần bổ sung sửa chữa thường xuyên Trong số thiết bị học sinh tự làm vật dụng đơn giản, dễ kiếm, dễ sử dụng, tận dụng từ đồ phế thải Việc giúp giải vấn đề đồ dùng dạy học, giáo dục học sinh tính tiết kiệm, ý thức bảo vệ mơi trường đặc biệt thơng qua khiến học sinh có hứng thú với học mơn học; đặc biệt học sinh vùng khó – học sinh có khả hứng thú học tập cịn chưa tốt Các em tị mị muốn tìm giải đáp khơng biết cách xác đồ dùng làm ứng dụng hay liên quan đến tượng Vật lí nào; khơng thờ với dụng cụ làm Vì mà em hứng thú với học hơn, tích cực hoạt động học hiệu học tập mà tăng lên Là giáo viên công tác trường miền núi, với đa số học sinh xếp vào diện “học sinh vùng khó” tơi nhận thấy rõ khó khăn thuận lợi Vì vậy, tiến hành nghiên cứu áp dụng sáng kiến “Nâng cao kết học tập mơn Vật lí học sinh lớp 10 trường THPT Thường Xuân 2, thông qua việc hướng dẫn học sinh tự làm đồ dùng thí nghiệm” với đối tượng học sinh trường cơng tác Thực tế, thí nghiệm mà học sinh tận dụng vật dụng đơn giản để làm cách dễ dàng, chủ yếu tập trung chương trình Vật lí 10 Vì vậy, đề tài tập trung vào số thí nghiệm chương trình Vật lí 10 – Ban Đây đề tài tiến hành nghiên cứu áp dụng từ năm học 2011 – 2012 Hội đồng khoa học ngành xếp loại C Tuy nhiên, áp dụng đề tài vào năm học nhận thấy cần phải thay đổi bổ sung số nội dung việc tổ chức thực học sinh, để đạt hiệu cao B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Nội dung Đồ dùng: hộp gỗ Bài áp dụng: Bài 13 Lực ma sát (Tiết PPCT: 21) Trong này, theo yêu cầu giảm tải trình bày cho học sinh lực ma sát trượt nên cho học sinh tập trung nhiều vào thí nghiệm để học sinh tự rút để trả lời câu hỏi C1 – Sách giáo khoa Từ hình thành khái niệm dặc điểm lực ma sát trượt Thí nghiệm tiến hành sau: Mục I.1 Thí nghiệm 1: Móc lực kế vào khúc gỗ hình hộp chữ nhật đặt bàn kéo theo phương ngang cho khúc gỗ chuyển động gần thẳng Khi ấy, lực kế độ lớn lực ma sát trượt tác dụng vào vật Làm vài lần thí nghiệm ghi số lực kế lần thí nghiệm Ảnh chụp học sinh tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm 2: Thay đổi diện tích tiếp xúc khúc gỗ với mặt bàn (xoay khúc gỗ theo chiều khác – bề mặt nhẵn nhau) tiến hành tương tự thí nghiệm Giáo viên nêu câu hỏi: ? Nhận xét số lực kế thí nghiệm? Học sinh trả lời (từ thí nghiệm): số lực kế lần thí nghiệm hai thí nghiệm gần Suy độ lớn lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc Ảnh chụp học sinh tiến hành thí nghiệm Ảnh chụp học sinh tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm 3: Tiến hành tương tự thí nghiệm thay đổi tốc độ khúc gỗ (khúc gỗ chuyển động gần thẳng đều) Giáo viên nêu câu hỏi: ? Nhận xét số lực kế thí nghiệm (thí nghiệm thí nghiệm 3)? Học sinh trả lời (từ thí nghiệm): số lực kế lần thí nghiệm hai thí nghiệm gần Suy độ lớn lực ma sát trượt không phụ thuộc vào tốc độ vật Thí nghiệm 4: Tiến hành tương tự thí nghiệm thay đổi áp lực lên mặt tiếp xúc cách cho thêm số nặng lên hộp gỗ Móc lực kế vào khúc gỗ treo lên sau lần thí nghiệm Đó trọng lượng vật, áp lực N vật lên mặt bàn nằm ngang Đọc số lực kế ghi lại Ảnh chụp học sinh tiến hành thí nghiệm Ảnh chụp học sinh tiến hành thí nghiệm Giáo viên nêu câu hỏi: Câu hỏi 1: Nhận xét số lực kế thí nghiệm (thí nghiệm thí nghiệm 4)? Câu hỏi 2: Nhận xét tỉ số Fmst lần thí nghiệm? N Học sinh trả lời (từ thí nghiệm): số lực kế lần thí nghiệm hai thí nghiệm khơng (ở trường hợp có thêm nặng số lực kế lớn hơn) Tỉ số Fmst gần lần thí nghiệm Suy ra: độ lớn lực ma N sát trượt tỉ lệ với độ lớn áp lực Thí nghiệm 5: Xoay khúc gỗ cho phía bề mặt khúc gỗ nhám tiếp xúc với mặt bàn Tiến hành tương tự thí nghiệm Giáo viên nêu câu hỏi: ? Nhận xét số lực kế thí nghiệm (thí nghiệm thí nghiệm 5)? Ảnh chụp học sinh tiến hành thí nghiệm Học sinh trả lời (từ thí nghiệm): số lực kế lần thí nghiệm hai thí nghiệm khơng (ở trường hợp bề mặt khúc gỗ nhám tiếp xúc với mặt bàn số lực kế lớn hơn) Suy độ lớn lực ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu tình trạng hai mặt tiếp xúc Lưu ý: Khi lựa chọn mặt bàn khúc gỗ để làm thí nghiệm phải ý mặt bàn khúc gỗ nhẵn xảy trường hợp số lực kế thí nghiệm lớn thí nghiệm Để khắc phục hạn chế này, hướng dẫn học sinh làm thêm máng gỗ cho phù hợp cho học sinh tiến hành thí nghiệm Mục I.2 Từ thí nghiệm hình thành cho học sinh nội dung kiến thức đặc điểm độ lớn lực ma sát: Độ lớn lực ma sát: không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc tốc độ vật; tỉ lệ với độ lớn áp lực; phụ thuộc vào vật liệu tình trạng hai mặt tiếp xúc Mục I.3 Từ thí nghiệm kết luận ta có: Hệ số tỉ lệ lực ma sát trượt áp lực hệ số ma sát trượt: t  Fmst ( t phụ thuộc vào vật liệu tình trạng mặt N tiếp xúc) Mục I.4 Từ công thức hệ số ma sát trượt suy ra: Công thức lực ma sát trượt Fmst  t N Đồ dùng: khung dây Bài áp dụng: Bài 37 Các tượng bề mặt chất lỏng (Tiết PPCT: 60) Thí nghiệm Trong này, mục I.1 Thí nghiệm tơi dùng dụng cụ học sinh làm để thay cho thí nghiệm trình bày sách giáo khoa Tiến hành thí nghiệm sau: Nhúng khung dây kim loại có buộc sợi chia đôi khung vào nước xà phịng Sau nhấc nhẹ khung dây ngồi để tạo thành màng xà phịng phủ kín mặt khung dây Chọc thủng phần màng xà phòng (nên chọc phần phía dưới) Khi đó, ta quan sát phần màng xà phịng cịn lại khung dây có xu hướng co lại kéo căng sợi (lên trên) Từ giới thiệu hình thành kiến thức lực căng bề mặt chất lỏng cho học sinh 10 Ảnh chụp học sinh tiến hành thí nghiệm với khung dây màng xà phịng Thí nghiệm Trình bày mục I.2 – SGK, hướng dẫn học sinh thiết lập công thức Fc   L   2 D Giáo viên giải thích giá trị l trường hợp l = 2L, với m L   D Đồ dùng: búa gỗ thước Bài áp dụng: Bài 20 Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế (Tiết PCCT: 31) Câu hỏi: Với vật dụng búa thước, dùng sợi dây em nêu cách buộc cán búa vào thước đặt thước bàn (ghế) cho hệ vật không bị rơi (không dùng cách khác để đỡ búa buộc thước vào bàn)? Trả lời: - Đa số học sinh khơng thực đầu búa nặng so với thước, nên hệ vật dễ bị rơi - Phương án thực hiện: buộc chéo cán búa thước với nhau, đặt cho đầu nặng cán búa lồng xuống gầm bàn (như ảnh minh họa) Từ tình thực tiễn giáo viên đặt vấn đề: “tại đầu nặng búa ngồi hệ khơng cân (bị rơi), cịn sau để lồng vào gầm bàn hệ cân (khơng bị rơi)? Để giải thích cho tượng nay, tìm hiểu khái niệm “Mặt chân đế” Vậy mặt chân đế gì? Điều kiện cân vật 11 có mặt chân đề nào? Chúng ta chuyển sang mục II Cân vật có mặt chân đế Sau học xong yêu cầu học sinh giải thích thí nghiệm vừa tiến hành: đầu nặng búa ngồi hệ khơng cần giá trọng lực tác dụng vào hệ vật khơng qua mặt chân đế, cịn sau để lồng vào gầm bàn hệ cân giá trọng lực qua mặt chân đế Đồ dùng: Vật rắn Bài áp dung: Bài 21 – Chuyển động tịnh tiến vật rắn, chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định (Tiết PPCT tiết 32, 33) II Biện pháp thực đề tài Đề tài tiến hành với lớp 10C4 trường THPT Thường Xuân học (như trình bày trên) theo phân phối chương trình Kết kiểm tra chất lượng kết môn học năm 12 C KẾT LUẬN Đề tài áp dụng lớp 10C4 (40 học sinh)trường THPT thường Xuân Lớp chọn để đối chứng 10C5 (37 học sinh) Đây số lớp 10 trường phân chia đồng chất lượng; học sinh mức độ lựa chọn cách ngẫu nhiên chia cho lớp Thông tin ban đầu hai lớp kết cuối năm năm học 2011 – 2012 môn học thể bảng sau Lớp 10C5 (%) Đầu năm (Kết KSCL) Cuối năm (Kết tổng kết) G K TB Y 18,9 35,1 21,6 40,6 Lớp 10C4 (%) Kém G K TB Y Kém 32,5 13,5 20 35 32,5 12,5 29,7 8,1 37,5 42,5 17,5 2,5 Với đề tài trình áp dụng cho học sinh trường THPT Thường Xuân 2, vào kết học tập em đặc biệt kỹ làm thực hành thấy hiệu cao việc giúp học sinh tích cực học, chủ động tiếp cận hình thành tri thức mới, nâng cao chất lượng học tập Ngoài việc làm cịn giúp cho học sinh rèn luyện tính tiết kiệm, vận dụng vật dụng đơn giản để tiến hành thí nghiệm Vật lí thú vị Một số nội dung phát triển đề tài tiến hành với học sinh lớp 11 ban tự nhiên với thí nghiệm: đo chiết suất nước làm kính thiên văn: 13 Ảnh chụp học sinh làm thí nghiệm đo chiết suất nước Ảnh chụp kính thiên văn học sinh tự làm Các đồ dùng thí nghiệm mà học sinh tự làm thay hết đồ dùng cấp, kết hợp hài hịa thí tăng tính tich cực chủ động học sinh việc lĩnh hội tri thức Đề tài phát triển áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh, góp phần hoàn thành nhiệm vụ giáo dục phù hợp với xu phát triển xã hội loài người Thường Xuân, tháng năm 2012 Người thực Lê Xuân Linh 14 ... Kém 32, 5 13,5 20 35 32, 5 12, 5 29 ,7 8,1 37,5 42, 5 17,5 2, 5 Với đề tài trình áp dụng cho học sinh trường THPT Thường Xuân 2, vào kết học tập em đặc biệt kỹ làm thực hành thấy hiệu cao việc giúp học. .. kết học tập mơn Vật lí học sinh lớp 10 trường THPT Thường Xuân 2, thông qua việc hướng dẫn học sinh tự làm đồ dùng thí nghiệm” với đối tượng học sinh trường cơng tác Thực tế, thí nghiệm mà học sinh. .. kết môn học năm 12 C KẾT LUẬN Đề tài áp dụng lớp 10C4 (40 học sinh) trường THPT thường Xuân Lớp chọn để đối chứng 10C5 (37 học sinh) Đây số lớp 10 trường phân chia đồng chất lượng; học sinh mức