Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường Xây dựng tiến trình dạy học theo mô hình dạy học dựa trên vấn đề ở một số nội dung phần Vật lí hạt nhân nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho sinh viên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH-CN CẤP TRƯỜNG TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO MƠ HÌNH DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ Ở MỘT SỐ NỘI DUNG PHẦN VẬT LÍ HẠT NHÂN NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO SINH VIÊN Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn Thị Thanh Huyền Năm 2018 BR-VT, T9 - 2018 THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI Tên đề tài: Xây dựng tiến trình dạy học theo mơ hình dạy học dựa vấn đề số nội dung phần Vật lí hạt nhân nhằm phát triển tư sáng tạo cho sinh viên Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn Thị Thanh Huyền Mã số:……… Danh sách cán tham gia chính: Nội dung chính: • Nghiên cứu sở lí luận dạy hoc dựa vấn đề, dạy học phát triển tư sáng tạo • Điều tra thực trạng việc dạy học nội dung phần VLHN cho SV khối kĩ thuật trường Đại học BR-VT • Phân tích nội dung kiến thức “Phân rã phóng xạ” phần VLHN • Thiết kế tiến trình dạy học kiến thức “Phân rã phóng xạ” theo kiểu dạy học dựa vấn đề Kết đạt được: • Nghiên cứu sở lí luận dạy hoc dựa vấn đề, dạy học phát triển tư sáng tạo • Điều tra thực trạng việc dạy học nội dung phần VLHN cho SV khối kĩ thuật trường Đại học BR-VT • Phân tích nội dung kiến thức “Phân rã phóng xạ” phần VLHN • Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức “Phân rã phóng xạ” theo kiểu dạy học dựa vấn đề • Xây dựng tình cho vấn đề cần nghiên cứu • Thiết kế tiến trình dạy học “Phân rã phóng xạ” theo kiểu dạy học dựa vấn đề Thời gian nghiên cứu: 06 tháng, từ T3 - T9 năm 2018 Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Thị Thanh Huyền MỤC LỤC Danh mục từ viết tắt Mở đầu Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu 6 Phương pháp nghiên cứu Chương Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Các nghiên cứu nước dạy học dựa vấn đề 1.2 Các nghiên cứu tư sáng tạo 11 Chương Cơ sở lí luận thực tiễn tổ chức dạy học dựa vấn đề 15 2.1 Một số định nghĩa dạy học dựa vấn đề 15 2.2 Mục tiêu chung dạy học dựa vấn đề 17 2.2.1 Mục tiêu môn học cụ thể liên môn 17 2.2.2 Mục tiêu quy trình học tập 17 2.2.3 Mục tiêu GV 18 2.3 Mục tiêu dạy học Vật lí sử dụng PBL 18 2.4 Đặc trưng PBL 19 2.5 Các đặc trưng vấn đề tốt 23 2.5.1 Xây dựng vấn đề dựa vào kiến thức có liên quan đến học 23 2.5.2 Người học tự tìm tịi để xác định thơng tin nhằm giải vấn đề 24 2.5.3 Thảo luận nhóm hoạt động cốt lõi 24 2.5.4 GV có vai trị hỗ trợ 25 2.5.5 Kiến thức mang tính liên môn quan hệ với môi trường thực tế 25 2.6 Điều tra thực trạng dạy học nội dung kiến thức phần VLHN 26 Chương Xây dựng tiến trình dạy học theo mơ hình dạy học dựa 30 vấn đề số nội dung phần VLHN nhằm phát triển tư sáng tạo cho SV 3.1 Nội dung kiến thức chương “Phân rã phóng xạ” 30 3.2 Thiết kế tiến trình dạy học chương “Phân rã phóng xạ” 31 3.2.1 Mục tiêu dạy học 31 3.2.2 Xây dựng tình có vấn đề 32 3.2.3 Tiến trình xây dựng kiến thức “Hiện tượng phóng xạ” 47 3.2.4 Tiến trình xây dựng kiến thức “Các loại tia phóng xạ chất 48 tia phóng xạ” 3.2.5 Tiến trình xây dựng kiến thức “Định luật phóng xạ Độ phóng xạ” 49 3.2.6 Tiến trình xây dựng kiến thức “Đồng vị phóng xạ ứng dụng” 50 3.2.7 Tiến trình dạy học nội dung kiến thức chương “Phân rã phóng xạ” 51 Kết luận kiến nghị 61 Tài liệu tham khảo 62 Các cơng trình khoa học cơng bố 63 Phụ lục 64 DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Giảng viên GV Sinh viên SV Problem-Based Learning PBL Vật lí đại cương VLĐC Vật lí hạt nhân VLHN Đơn vị học trình Đvht Sách giáo khoa SGK Tư sáng tạo TDST MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Vật lí học ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu tính chất, quy luật khái quát giới vật chất Những thành tựu vật lí ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực, đặc biệt Y học, ứng dụng Vật lí học như: sử dụng kĩ thuật vật lí chẩn đốn điều trị, điện tim, điện tâm đồ, điện não đồ, điều trị nhiệt, từ trường, ứng dụng âm siêu âm, chụp X quang, sợi quang học mổ nội soi, ứng dụng phóng xạ, chụp hình cắt lớp vi tính, chụp cộng hưởng từ hạt nhân, mắt dụng cụ quang học, ứng dụng ánh sáng điều trị, ứng dụng laser làm cho ngành Y có phát triển vượt bậc, giúp thầy thuốc chẩn đốn xác điều trị có hiệu cao Cùng với xu chung ngành giáo dục, việc dạy học vật lí bậc phổ thơng, đại học, cao đẳng trung học chuyên nghiệp có nhiều thay đổi phương pháp Tuy nhiên, thay đổi diễn chậm chưa thực đồng cấp học Thực tế cho thấy việc áp dụng dạy học tích cực dạy học phần Vật lí đại cương (VLĐC) cho sinh viên (SV) khối kĩ thuật nhiều bất cập, Trường Đại học ngồi cơng lập Do trình độ đầu vào SV khơng cao, số tiết dành cho học phần không nhiều, sĩ số lớp đông nên việc thay đổi triển khai từ dạy học truyền thống sang vận dụng phương pháp dạy học tích cực gặp nhiều khó khăn Mặc dù hướng nghiên cứu phát triển lực sáng tạo cho SV không vấn đề mẻ, phận không nhỏ giảng viên (GV) chưa tạo môi trường lớp học thân thiện, cởi mở; chưa có biện pháp, cách thức cụ thể để phát triển lực sáng tạo cho SV Việc giảng dạy nặng lí thuyết, cịn q coi trọng vai trị người dạy, nội dung kiến thức chưa sát thực chưa đáp ứng yêu cầu thực tế, nghèo nàn phương thức đánh giá người học, việc đánh giá nặng kiểm tra khả học thuộc dẫn đến hiệu đào tạo chưa cao Hệ kéo theo SV học thụ động, chưa phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, chưa hình thành phát triển lực tự học (khả tìm kiếm cập nhật thơng tin, khả đọc khai thác sách cơng trình nghiên cứu ) Thực trạng cịn cho thấy phận khơng nhỏ SV khơng có động học Vật lí, phần chương trình học q nặng, phần SV cảm thấy khơng phục vụ trực tiếp cho chuyên ngành Do đó, để khắc phục bất cập nêu thân GV cần khơng ngừng đổi nội dung phương pháp dạy học cho phù hợp Tinh thần việc vận dụng phương pháp dạy học tích cực phải phát huy lực sáng tạo SV, ý đến hoạt động tích cực SV lớp, SV trực tiếp tham gia vào giảng GV, dự hướng dẫn GV SV phát vấn đề, suy nghĩ tìm cách giải vấn đề, đặc biệt vấn đề gắn với thực tiễn Vật lí hạt nhân (VLHN) nội dung tương đối khó trừu tượng Vật lí Để hiểu sâu sắc kiến thức thực dễ SV với GV Qua nhiều đánh giá cho thấy việc SV thu nhận kiến thức VLHN ít, hầu hết học lí thuyết làm tập để đối phó với kỳ thi, cịn GV dạy cho lịch trình nội dung quy định Có số trường đại học có dạy VLĐC, nội dung VLHN cịn vắng bóng nội dung đào tạo có coi nội dung đọc thêm, để SV tự học, tự nghiên cứu mà khơng có kiểm tra, đánh giá Điều thật lạc hậu sống giới mà ngành hạt nhân phát triển mạnh mẽ, đem lại lợi ích to lớn lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, sinh học, y học, khảo cổ, quốc phịng kể lĩnh vực mơi trường Việc trang bị kiến thức hạt nhân cần thiết phù hợp với thời đại Mặt khác, xạ hạt nhân mang tới tác hại tiềm ẩn lúc sống cộng đồng nói chung thân người nói riêng Do đó, học nội dung này, ngồi kiến thức có giáo trình, SV cần mở rộng tiếp cận với kiến thức thực tế, kiến thức xạ với sức khỏe, xạ nghề nghiệp cách phòng tránh xạ hạt nhân Trong xu đổi phương pháp giảng dạy đại học theo hướng lấy hoạt động học, hoạt động nghiên cứu SV làm trung tâm, dạy học dựa vấn đề (tên tiếng anh Problem-Based Learning, viết tắt PBL) giáo dục đại học nhiều nước quan tâm nghiên cứu vận dụng Mặc dù đời từ năm 60 kỷ trước, dạy học dựa vấn đề thu hút quan tâm nhà nghiên cứu giáo dục mục tiêu dạy học dựa vấn đề nhằm rèn luyện lực giải vấn đề, tất nhiên cần bao gồm lực giải vấn đề cách sáng tạo khả nhận biết, phát vấn đề Dạy học dựa vấn đề đảo lộn thứ tự hoạt động dạy học so với phương pháp truyền thống, thơng tin GV trình bày từ thấp đến cao theo trình tự định, SV tiếp cận với vấn đề cần lí giải (nếu có) họ trang bị đầy đủ kiến thức cần thiết Trong dạy học dựa vấn đề, SV tiếp cận với vấn đề giai đoạn đầu đơn vị giảng Vấn đề dạy học dựa vấn đề phải xây dựng xung quanh tình (một việc, tượng ) có thực sống chứa đựng điều cần lí giải Vấn đề đặt cần phải có nhiều tài liệu tham khảo trọng tâm nhằm giúp người học tự tìm tài liệu, tự khai thác thơng tin tự trau dồi kiến thức; phương tiện giao thông đại chúng sách vở, băng cassette, phần mềm mơ phỏng, internet Nói cách khác, người học phải tự trang bị cho phần “lí thuyết” nhằm có đủ kiến thức để tiếp cận giải vấn đề thực tiễn Như vậy, dạy học dựa vấn đề thích hợp để sử dụng đào tạo SV Chính lí trên, tơi đinh chọn đề tài nghiên cứu khoa học là: “Xây dựng tiến trình dạy học theo mơ hình dạy học dựa vấn đề số nội dung phần Vật lí hạt nhân nhằm phát triển tư sáng tạo cho sinh viên” Mục đích nghiên cứu Phát triển tư sáng tạo cho SV khối kĩ thuật thông qua dạy học dựa vấn đề nội dung kiến thức phần VLHN chương trình VLĐC Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Hoạt động dạy học phần VLHN GV SV khối kĩ thuật, Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Phát triển tư sáng tạo cho SV khối kĩ thuật, Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng tiến trình dạy học theo mơ hình dạy học dựa vấn đề số nội dung kiến thức phần VLHN phát triển tư sáng tạo SV Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu sở lí luận dạy học đại học, dạy học dựa vấn đề, dạy học phát triển tư sáng tạo cho SV Phân tích số nội dung kiến thức phần VLHN Điều tra thực trạng việc dạy học nội dung phần VLHN cho SV khối kĩ thuật trường Đại học BR-VT Thiết kế tiến trình dạy học dựa vấn đề số nội dung kiến thức phần VLHN Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lí luận: nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học đại học, nghiên cứu tâm sinh lí lứa tuổi thiếu niên, văn kiện Đại hội Đảng đổi giáo dục, sở lí luận dạy học dựa vấn đề, dạy học phát triển tư sáng tạo, báo, luận văn, luận án website có liên quan đến nội dung đề tài Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra phiếu thực trạng dạy học nội dung kiến thức phần VLHN CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các nghiên cứu nước dạy học dựa vấn đề Từ lâu, dạy học dựa vấn đề nhà sư phạm danh tiếng nước có giáo dục tiên tiến giới quan tâm nghiên cứu, phát triển lí luận hiệu dạy học dựa vấn đề thực tiễn bước đầu thu kết khả quan Dạy học dựa vấn đề phương pháp dạy học cụ thể mà quan điểm dạy học nên vận dụng hầu hết hình thức phương pháp dạy học, kể phương pháp dạy học truyền thống sử dụng kiểu đàm thoại hay thuyết trình để giải vấn đề Dạy học dựa vấn đề (PBL) phương pháp nhằm kích thích, hướng dẫn SV học tập thơng qua q trình em cọ xát với vấn đề thực tế, có liên quan đến chương trình học Là phương pháp dạy học lấy SV làm trung tâm, PBL tạo nên thay đổi từ việc tập trung vào giảng dạy để tập trung vào học tập Phương pháp nhằm sử dụng sức mạnh thực việc giải vấn đề để khơi gợi ham thích tìm hiểu, thu hút, tăng cường động lực học tập SV PBL coi mô hình phát triển đồng thời chiến lược giải vấn đề bên cạnh đảm bảo kiến thức, kĩ liên quan đến môn học cách đặt SV vào vai trị tích cực người giải vấn đề, phải đối mặt với vấn đề phi cấu trúc đựợc mô loại vấn đề mà em phải đối mặt tương lai Nhìn chung, thời đại cơng nghệ thơng tin truyền thông phát triển vượt bậc, mô hình dạy học nhiều đường đến với nhiều GV, nhiều nhà nghiên cứu, loay hoay chưa tìm đường để chúng vào thực tiễn giáo dục Việt Nam Một lí thuyết phục mục tiêu giáo dục khác dẫn đến khác biệt không đơn phương pháp dạy học (như nhiều người nghĩ) mà mơ hình dạy học Đổi giáo dục trước tiên đổi tư duy, từ bỏ nhiều quan niệm quen thuộc lâu đời giáo dục làm giáo dục Phương pháp dạy học dựa vấn đề xuất vào đầu năm 1960 trường đại học y khoa McMaster Canada Lịch sử khoa học cịn lâu đời Theo Thomas Cort, hiệu trưởng trường ĐH Samford cho PBL phong cách học vừa phục hồi Theo quan điểm ơng, PBL bao hàm phép biện chứng hỏi và-đáp Socrates phép biện chứng đề8 3.2.6 Tiến trình xây dựng kiến thức “Đồng vị phóng xạ ứng dụng” Làm nảy sinh vấn đề cần giải từ tình huống: Bệnh nhân đưa đồng vị phóng xạ vào thể dùng thiết bị ghi xạ để biết tình trạng bệnh lí 2.Phát biểu vấn đề cần giải quyết: Đồng vị phóng xạ gì? Ứng dụng đồng vị phóng xạ nhân tạo sống? Giải vấn đề Đề xuất giải pháp: Nghiên cứu tài liệu để trình bày đồng vị phóng xạ nhân tạo giải thích phương pháp ngun tử đánh dấu Tìm kiếm thơng tin ứng dụng phóng xạ mạng internet Rút kết luận Đồng vị phóng xạ gồm đồng vị phóng xạ tự nhiên đồng vị phóng xạ nhân tạo Các đồng vị phóng xạ nguyên tố hóa học có tính chất hóa học đồng vị bền nguyên tố Trong Y học: sử dụng đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo để chẩn đoán chữa bệnh Trong khảo cổ: xác định niên đại cổ vật gốc sinh vật 50 2.2.7 Tiến trình dạy học nội dung kiến thức chương “Phân rã phóng xạ” Tiết 1: Hiện tượng phóng xạ Các loại phóng xạ chất chung tia phóng xạ Hoạt động 1: Ổn định lớp, đặt vấn đề phân nhóm học tập Hoạt động GV Hoạt động SV - Ổn định lớp - Hướng dẫn SV chia nhóm phổ biến cách thức - Chia nhóm theo hướng dẫn tổ chức học - Giới thiệu vấn đề: Câu chuyện xoay quanh bệnh - Tiếp nhận thơng tin ung thư mẹ Nam Nam nhóm bạn truy tìm thủ phạm gây bệnh cho mẹ lí giải cách chữa trị bác sĩ Trong q trình bạn khám phá nhiều kiến thức thú vị tượng phóng xạ Hoạt động 2: Tìm hiểu tượng phóng xạ tính chất chung tia phóng xạ: Câu chuyện “Truy tìm thủ phạm” Hoạt động GV Hoạt động SV - Giới thiệu phần đầu câu chuyện Chia sẻ lo lắng - Tiếp nhận thông tin Nam bệnh tình mẹ - Yêu cầu SV làm việc theo nhóm để trả lời câu hỏi Hãy giúp Nam tìm hiểu xem Phóng xạ mà lại gây bệnh ung thư cho người? - Hướng dẫn SV tìm kiếm thơng tin qua mạng, tài liệu SGK - Thực việc tìm kiếm thơng - Gợi ý: tin + Tìm hiểu lịch sử phát tia phóng xạ vụ nổ hạt nhân, vụ rị rỉ phóng xạ giới - Tiếp nhận thông tin + Sau phân rã, có hai đối tượng xuất hiện: Hạt nhân tia phóng xạ Vậy thủ phạm thực - Suy nghĩ tìm câu trả lời gây bệnh cho mẹ Nam gì? 51 + Dự đốn tính chất chúng tia phóng xạ + Hãy tìm chứng cho thấy tia phóng xạ có khả đâm xuyên huỷ diệt tế bào? - Đưa dự đoán tính chất - u cầu nhóm trình bày thơng tin trả lời cho tia phóng xạ câu hỏi Thống kê, yêu cầu nhóm bổ sung, đánh giá đưa câu trả lời xác - Đại diện nhóm trình bày, - Tiếp tục câu chuyện, chiếu slide minh hoạ lưu nhóm khác bổ sung, phản ý SV cách nhân vật suy luận để trả lời câu hỏi số biện nhân vật câu chuyện, sau đối chiếu với - Tiếp nhận thông tin, so sánh phương án SV đưa đối chiếu với thơng tin tìm - Đưa nội dung câu chuyện Đó báo cáo chứng lịch sử xảy với nhà bác học tìm phóng xạ: Becơren, Pi-e quy-ri Ma-ri quy-ri Cho SV đối chiếu với phần trình bày câu trả lời cho câu hỏi số Hướng SV tới thắc mắc nhân vật câu chuyện: Tia phóng xạ huỷ diệt tế bào diệt dược tế bào ung thư khơng? - Hướng dẫn tìm thông tin qua nguồn tài nguyên khác ứng dụng tia phóng xạ việc chữa bệnh ung thư Tìm thơng tin qua nguồn tài - Tổ chức cho SV trình bày câu trả lời nguyên khác (SGK, mạng internet, vốn hiểu biết, kinh - Tiếp tục câu chuyện ứng dụng tia phóng xạ nghiệm ) ứng dụng việc chữa bệnh ung thư, lưu ý SV đối chiếu phóng xạ việc chữa bệnh với câu trả lời ung thư - Đại diện nhóm trình bày câu trả lời, nhóm khác phản biện, chất vấn 52 Hoạt động Tìm hiểu chất tính chất tia phóng xạ qua phần II câu chuyện: Giải pháp mang tên  Hoạt động GV Hoạt động SV - Yêu cầu SV phát vấn đề phần II: Khi sử dụng tia phóng xạ để chữa bệnh ung thư, bác sĩ dùng tia phóng xạ có tên  Vấn đề nảy nghe nói đến tia phóng xạ có tên  ? - Yêu cầu SV trả lời câu hỏi số 1: Hãy giúp Khải bạn tìm hiểu xem có loại phóng xạ? - Tổ chức cho nhóm trình bày câu trả lời: - Nghiên cứu tài liệu SGK, tìm + u cầu nhóm trình bày câu trả lời cho câu thơng tin để đưa ba loại phóng xạ chất chúng hỏi số + Thống kê ý câu trả lời nhóm, yêu cầu nhóm bổ sung, đánh giá, lựa chọn ý - Đại diện nhóm trình bày câu trả lời Các nhóm khác phản - Gợi ý cho SV việc phát tồn ba loại biện, bổ sung tia phóng xạ nhờ vào việc nghiên cứu chiều dày chất mà phóng xạ xuyên qua - GV tiếp tục câu chuyện, lưu ý đối chiếu cách giải câu hỏi số nhân vật câu chuyện với phương án mà SV đưa - Yêu cầu SV thảo luận trả lời câu hỏi số 2: Bản - Tiếp nhận thơng tin chất tia phóng xạ gì? - Tổ chức cho nhóm trình bày câu trả lời - Tiếp tục câu chuyện, chiếu slide minh hoạ cho phương án tách tia phóng xạ điện trường - Các nhóm thảo luận nhân vật câu chuyện, đối chiếu với phương án mà SV đưa - Đại diện nhóm trình bày, - Yêu cầu SV làm việc cá nhân để trả lời câu hỏi số nhóm khác bổ sung, phản 3: Hãy giúp Nam hiểu tia phóng xạ khác biện nào? 53 - Tiếp tục câu chuyện, khái quát việc sử dụng tia phóng xạ điều trị bệnh nhân ung thư qua câu - Thảo luận, trả lời câu hỏi số trả lời bác sĩ với nhân vật Nam câu chuyện Từ đưa câu hỏi tác hại tia phóng xạ người mơi trường xung quanh - Tiếp nhận thông tin, suy nghĩ tác hại tia phóng xạ với người môi trường xung quanh Hoạt động Tổng kết Hoạt động GV Hoạt động SV - Tổ chức làm việc theo nhóm: Tổng kết kiến - Tổng kết, ghi lại kiến thức thức tìm mà SV cho quan trọng quan trình bày dạng văn thuyết trình trước lớp - Tổ chức thuyết trình, yêu cầu nhóm phân tích - Hoạt động chung lớp ý kiến nhóm khác, trọng đặt câu hỏi nhóm lựa chọn kiến thức quan trọng - Gv nhận xét, đánh giá - GV thể chế hoá kiến thức Phát phiếu tổng kết kiến thức, yêu cầu SV nhà ghi lại vào - SV tiếp nhận thông tin - GV tổng kết học, yêu cầu nhóm nộp lại phiếu học tập, đánh giá.cho điểm - Giao tập nhà: - Chuần bị báo cáo Powerpoint để sau báo cáo trước lớp ( Chú ý - Nhận nhiệm vụ tìm nhiều hình ảnh minh hoạ) Nhóm 1,2: Trình bày kiện rị rỉ phóng xạ tượng phóng xạ giới Nhóm 2,3: Trình bày ảnh hưởng tia phóng xạ người môi trường xung quanh 54 PHIẾU TỔNG KẾT KIẾN THỨC SỐ HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ CÁC TIA PHÓNG XẠ VÀ BẢN CHẤT CỦA CÁC TIA PHĨNG XẠ Hiện tượng phóng xạ: a Khái niệm: Hiện tượng hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác Hạt nhân mẹ → Hạt nhân + Tia phóng xạ b Đặc điểm: - Có tính tự phát, khơng phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi - Là q trình biến đổi hạt nhân c Tính chất chung tia phóng xạ: ✓ Khơng nhìn thấy ✓ Kích thích số phản ứng hố học ✓ Ion hố khơng khí ✓ Làm đen kính ảnh ✓ Xuyên thấu lớp vật chất mỏng ✓ Phá huỷ tế bào Các loại tia phóng xạ a Tia  : Tia  hạt nhân nguyên tử He ( 42 He), có vận tốc khoảng 2.107m/s, có tác dụng ion hố khơng khí, tối đa khoảng 8cm khơng khí b Tia  : Tia  - electron ( −10 e ) Tia  + pôziton ( +10 e ) Tia  làm ion hố mơi trường yếu tia  , có vận tốc xấp xỉ tốc độ tốc độ ánh sáng, vài mét khơng khí, xuyên qua nhôm dày cỡ mm c Tia  Tia  sóng điện từ có bước sóng ngắn ( 10-11m), có lượng cao, có khả đâm xuyên lớn, mét bê tơng, xun qua chì dày cỡ cm 55 Tiết 2: Định luật phóng xạ Độ phóng xạ Đồng vị phóng xạ nhân tạo ứng dụng Hoạt động Ổn định lớp, đặt vấn đề, nhóm báo cáo tập Hoạt động GV Hoạt động SV - Ổn định lớp - Yêu cầu SV phân nhóm học tập sơ đồ lớp học tiết trước - Tổ chức cho nhóm SV lên báo cáo - Tiến hành báo cáo kết tập theo nội dung phân công từ tiết trước: đặt câu hỏi chất vấn nhóm nhóm có phút để trình bày phút trả lời khác câu hỏi nhóm khác đặt GV nhận xét, đánh giá, cho điểm - Giới thiệu tiếp phần câu chuyện bệnh ung thư mẹ Nam tranh cãi, chia sẻ nhóm bạn với lo lắng giải pháp chẩn - Cá nhân tiếp nhận vấn đề đoán, chữa trị cho bệnh Phần mang tên Hành học trình Hoạt đơng Tìm hiểu nội dung định luật phóng xạ độ phóng xạ qua phần câu chuyện: Hành trình 56 Hoạt động GV Hoạt động SV Tiếp tục phần câu chuyện Yêu cầu SV nhận - Tiếp nhận thông tin câu vấn đề nảy sinh suy nghĩ nhân vật chuyện Nam: sau lượng phóng xạ đưa vào thể mẹ Nam “biến mất”? - Yêu cầu SV thảo luận trả lời câu hỏi số Hoạt độ phóng xạ gì? Hoạt độ phóng xạ có phụ thuộc vào thời gian không? - Yêu cầu SV nghiên cứu tài liệu để tìm hiểu chu kì bán rã T - Làm việc theo nhóm đưa dự đốn quy luật tượng phóng xạ - Cho SV thảo luận quy luật tượng phóng xạ - Có thể gợi ý để SV tự đưa cách chứng minh - Nghiên cứu tài liệu SGK cho quy luật: - u cầu nhóm trình bày kết thảo luận, - Làm việc theo nhóm để tìm nhóm khác phản biện, đánh giá bổ sung - Yêu cầu nhóm thảo luận chứng minh quy luật cách chứng minh cho quy luật tượng phóng xạ tương phóng xạ theo cách Tổ chức cho nhóm trình bày kết tìm Yêu cầu SV phát biểu nội dung định luật phóng xạ từ biểu thức tìm - Hỏi thêm: + Từ đồ thị, em có nhận xét phụ thuộc - Tiếp nhận thơng tin, suy nghĩ số hạt nhân phóng xạ theo thời gian? để giải câu hỏi + Nam thực yên tâm phương pháp kiểm tra tình trạng bệnh mà bác sĩ dùng mẹ Nam chưa? - Tiếp tục câu chuyện, yêu cầu SV đối chiếu phần 57 - Đại diện nhóm trình bày, kiến thức trình bày với kiến thức mà nhân nhóm khác bổ sung vật câu chuyện tìm - Tiếp tục câu chuyện, u cầu SV tìm thơng tin SGK, thảo luận theo nhóm trả lời câu hỏi số - Đại diện nhóm trình bày, 2: Độ phóng xạ độ phóng xạ có ý nghĩa nhóm khác đáng giá, phản biện bổ sung nào? - Gợi ý: Tìm mối liên hệ số hạt nhân khối - Nghiên cứu SGK để tìm hiểu độ phóng xạ lượng hạt nhân? - Tổ chức cho nhóm SV trình bày câu trả lời - Nhớ lại CT: N = cho câu hỏi số 2, yêu cầu nhóm khác bổ sung, đánh giá - Kể tiếp diễn biến câu chuyện, lưu ý SV đối chiếu câu trả lời nhân vật câu chuyện với phần trình bày SV - Tiếp tục câu chuyện với cách giải nhân m NA A - Đại diện nhóm trình bày, nhóm khác chất vấn, bổ sung đánh giá - Tiếp nhận thông tin vật Khải Lưu ý SV so sánh kết vừa tìm với kết nhân vật chuyện - Tiếp thu, so sánh kết - GV phân tích chốt lại kiến thức Hoạt động Tìm hiểu đồng vị phóng xạ nhân tạo ứng dụng đồng vị phóng xạ nhân tạo qua phần IV câu chuyện: Kết Hoạt động GV Hoạt động SV - Kể tiếp phần câu chuyện mang tên Kết quả, - Tiếp nhận thông tin yêu cầu SV nhận vấn đề mới: Đồng vị phóng xạ có tính chất hố học khác so với nguyên tử phóng xạ tự nhiên? - Yêu cầu SV nghiên cứu tài liệu để tìm hiểu khái - Nghiên cứu tài liệu niệm đồng vị phóng xạ - Yêu cầu SV câu hỏi số Hãy thay Khải trình bày ứng dụng đồng vị phóng xạ nhân tạo sống? - Hướng dẫn SV tìm thơng tin qua tài liệu SGK 58 - Làm việc theo nhóm: tìm kiếm qua mạng thơng tin thảo luận, xử lí - Gợi ý : Tìm ứng dụng đồng vị phóng xạ nhân thơng tin tìm tạo y học, khảo cổ học - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết tìm được, - Đại diện nhóm báo cáo kết nhóm khác bổ sung, đánh giá qủa tìm được, trả lời chất vấn - Tiếp tục câu chuyện, minh họa slide, yêu nhóm khác Các nhóm cầu SV đối chứng kết tìm với kết khác bổ sung, đánh giá nhân vật câu chuyện Hoạt động Tổng kết học Hoạt động GV Hoạt động SV - Tổ chức thảo luận nhóm: tổng kết kiến thức - Hoạt động theo nhóm, đại học mà nhóm cho quan trọng dạng diện nhóm thuyết trình văn thuyết trình trước lớp - Tổ chức thuyết trình, u cầu nhóm phân tích ý kiến nhóm mình, trọng đặt câu hỏi - Hoạt động chung lớp nhóm lựa chọn kiến thức quan trọng - GV nhận xét, đánh giá thể chế hoá kiến thức - Tiếp nhận thông tin - Giao nhiệm vụ nhà: Nhóm 1,2: Tìm hình ảnh mơ tả ứng dụng - Nhận nhiệm vụ đồng vị phóng xạ nhân tạo sống, biên soạn để trình chiếu báo cáo vào sau Nhóm 3,4: Tìm cách để phịng tránh tia phóng xạ khơng may có cố rị rỉ phóng xạ, biên soạn để trình chiếu báo cáo vào sau 59 PHIẾU TỔNG KẾT KIẾN THỨC SỐ PHÓNG XẠ (tiết 2) Định luật phóng xạ Độ phóng xạ a Định luật phóng xạ “Trong q trình phân rã, số hạt nhân phân rã giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ” N(t) = N0.2-t/T = N0e − t Biểu thức: m(t) = m0.2-t/T = m0e − t Trong đó: N0, m0 số hạt nhân khối lượng ban đầu chất phóng xạ N(t), m(t) số hạt nhân khối lượng chất phóng xạ cịn lại thời điểm t  số phóng xạ = ln với T chu kì bán rã T b Độ phóng xạ ➢ Độ phóng xạ đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu lượng chất phóng xạ ➢ Kí hiệu độ phóng xạ: H ➢ Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ thời điểm t tích số phóng xạ số lượng hạt nhân phóng xạ chứa lượng chất thời điểm t: H= N ➢ Độ phóng xạ lượng chất phóng xạ giảm theo quy luật hàm số mũ: H = H0e − t ➢ Đơn vị độ phóng xạ: Bq (Beccơren); 1Bq = phân rã/s Ci (Cu ri); 1Ci = 3,7.1010 Bq Đồng vị phóng xạ ứng dụng a Đồng vị phóng xạ Đồng vị phóng xạ gồm đồng vị phóng xạ tự nhiên đồng vị phóng xạ nhân tạo Các đồng vị phóng xạ ngun tố hố học có tính chất động vị bền ngun tố b Ứng dụng: ✓ Trong y học: phương pháp nguyên tử đánh dấu giúp phát tình trạng bệnh lí thể; điều trị bệnh ung thư ✓ Trong khảo cổ: phương pháp xác định tuổi theo lượng bon 14 giúp xác định niên đại cổ vật I 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Căn vào mục đích nhiệm vụ nghiên cứu, khuôn khổ đề tài đạt kết sau: - Nghiên cứu sở lí luận dạy hoc dựa vấn đề, dạy học phát triển tư sáng tạo - Điều tra thực trạng việc dạy học nội dung phần VLHN cho SV khối kĩ thuật trường Đại học BR-VT - Phân tích nội dung kiến thức “Phân rã phóng xạ” phần VLHN - Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức “Phân rã phóng xạ” theo kiểu dạy học dựa vấn đề - Xây dựng tình cho vấn đề cần nghiên cứu - Thiết kế tiến trình dạy học “Phân rã phóng xạ” theo kiểu dạy học dựa vấn đề Bên cạnh kết đạt được, đề tài cịn có số vấn đề địi hỏi phải có thời gian nghiên cứu tiếp hồn thiện (về mặt sở lí luận thực tiễn), là: - Xây dựng bảng thành tố lực phát triển tư sáng tạo - Xây dựng tiêu chí đánh giá phát triển tư sáng tạo SV - Thực nghiệm sư phạm tiến trình xây dựng để kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài Hướng nghiên cứu đề tài: Áp dụng dạy học dựa vấn đề để bồi dưỡng lực giải vấn đề gắn với chuyên ngành sinh viên Một số kiến nghị: - Nhà trường nên thường xuyên mời tổ chức, chuyên gia tập huấn liên quan tới dạy học theo phương pháp đại (như dạy học dự án, dạy học theo chủ đề, dạy học theo góc, dạy học dựa vấn đề) để GV tiếp cận tổ chức đổi phương pháp dạy học cách đồng - Tạo điều kiện thuận lợi để số GV theo học lớp bồi dưỡng quan trọng, phục vụ cho việc dạy học ngành nghề trường như: bồi dưỡng lực giải vấn đề, lực thực nghiệm, lực tư sáng tạo… 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Hương Trà Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học Vật lí Nhà xuất Đại học Sư phạm, 2012 Nguyễn Xuân Thành Định hướng đổi tổ chức dạy học Vật lí nhằm phát triển lực học sinh NXB Đại học Sư phạm, 2016 Đỗ Ngọc Miên Phát triển số yếu tố tư sáng tạo cho học sinh tiểu học Luận án TS, Viện Khoa học GDVN, 2014 Lương Dun Bình Vật lí đại cương - tập NXB Giáo dục, 2008 Lương Duyên Bình Vật lí 12 nâng cao NXB Giáo dục, 2017 Đặng Hồng Thủy Tiên Vận dụng mơ hình học tập sở vấn đề vào tổ chức dạy học chương "chất khí" "cơ sở nhiệt động lực học" Luận văn ThS, ĐH Sư phạm TPHCM, 2011 Phan Dũng Làm để sáng tạo, Ủy Ban Khoa học kĩ thuật, TPHCM, 1992 Brown A L Design experiments: Theoretical and methodological challenges in creating complex interventions in classroom settings, Journal of the Learning Sciences, 2, 141-178 1992 10 US Department of Labor, Future works: Trends and Challenges for Work in the 21st Century, Hillsdale, New York, 1999 62 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ Nguyễn Thị Thanh Huyền (2017) Tổ chức dạy học sở vấn đề cho sinh viên đại học khối kĩ thuật nội dung kiến thức phần Y học phóng xạ hạt nhân Tạp chí Giáo dục, Bộ Giáo dục đào tạo, số 407, tr 44-47 63 PHỤ LỤC Phụ lục Phiếu khảo sát sinh viên Bạn SV của: Viện Công nghệ thông tin - Điện - Điện tử Viện kĩ thuật Kinh tế biển Cảm nhận chung bạn mơn Vật lí: Rất thích Bình thường Thích Khơng thích Bạn thấy nội dung Vật lí: Nhiều khó hiểu Bình thường Dễ hiểu Bạn có nhận thấy kiến thức Vật lí ứng dụng sống: Rất nhiều Nhiều Vừa Chỉ biết Ở bậc phổ thơng, Bạn có thích học phần Vật lí hạt nhân khơng? Có Bình thường Không Chỉ tham khảo Theo bạn, nội dung phần Vật lí hạt nhân có mức độ nào? Rất quan trọng Bình thường Khơng quan trọng Bạn có biết Vật lí hạt nhân có đóng góp quan trọng ngành Y học khơng? Có, quan trọng Bình thường Khơng quan trọng Lợi ích tác hại xạ hạt nhân có đề cập q trình bạn học khơng? Có, đề cập nhiều Chỉ giới thiệu sơ qua Không đề cập Bạn biết cách làm để phòng tránh xạ hạt nhân chưa? Biết rõ Biết sơ Không biết Khơng quan tâm 10 Bạn có muốn tìm hiểu sâu cách phòng tránh xạ hạt nhân khơng? Có Khơng Khơng quan tâm 11 Ở bậc đại học, bạn biết tới phương pháp dạy học đại chưa? (VD: dạy học dự án, dạy học hợp đồng, dạy học theo trạm, dạy học dựa vấn đề…) Biết rõ Biết sơ qua Chưa học 12 Bạn cảm thấy đươc học theo phương pháp mới? Rất thích không nhàm chán cách dạy truyền thống đọc – chép Khơng thích quen học theo cách dạy truyền thống Không quan tâm đến việc thay đổi cách dạy GV 13 Bạn có mong muốn GV dạy kiến thức gắn với chuyên ngành mình? Rất mong muốn Bình thường 64 Khơng quan tâm ... đào tạo SV Chính lí trên, đinh chọn đề tài nghiên cứu khoa học là: ? ?Xây dựng tiến trình dạy học theo mơ hình dạy học dựa vấn đề số nội dung phần Vật lí hạt nhân nhằm phát triển tư sáng tạo cho sinh. .. TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI Tên đề tài: Xây dựng tiến trình dạy học theo mơ hình dạy học dựa vấn đề số nội dung phần Vật lí hạt nhân nhằm phát triển tư sáng tạo cho sinh viên Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn... dạy học theo mơ hình dạy học dựa vấn đề số nội dung kiến thức phần VLHN phát triển tư sáng tạo SV Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu sở lí luận dạy học đại học, dạy học dựa vấn đề, dạy học phát triển