Cấu trúc nội dung của Luận án gồm 4 chương: Chương 1 - Tổng quan vấn đề nghiên cứu; Chương 2 - Cơ sở lí luận và thực tiễn tổ chức dạy học theo chủ đề bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông; Chương 3 - Tổ chức dạy học theo chủ đề chương “Dòng điện trong các môi trường” góp phần bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh; Chương 4 - Thực nghiệm sư phạm. Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN NGỌC THẮNG DẠY HỌC PHẦN “ĐIỆN HỌC” VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG GĨP PHẦN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Chun ngành: LÍ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ Mã số: 9140111 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS MAI VĂN TRINH PGS.TS NGUYỄN THỊ NHỊ NGHỆ AN – 2020 Luận án hoàn thành Trường Đại học Vinh Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS MAI VĂN TRINH PGS.TS NGUYỄN THỊ NHỊ Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường Địa điểm: Trường Đại học Vinh Thời gian: Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2020 Có thể tìm luận án Thư viện Quốc gia Việt Nam, Thư viện Nguyễn Thúc Hào – Trường Đại học Vinh MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Dạy học theo chủ đề kiểu dạy học có kết hợp kiểu dạy học truyền thống dạy học đại, tiến trình dạy học thiết kế theo hoạt động học học sinh, lấy học sinh làm trung tâm, nội dung kiến thức thiết kế dạng chủ đề khơng gị bó mặt thời gian, tăng cường hoạt động trải nghiệm, tự học vận dụng kiến thức vào thực tiễn gắn đời sống sản xuất kinh doanh Kiểu dạy học góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh học mơn vật lí trung học phổ thông đồng thời đáp ứng yêu cầu chương trình giáo dục phổ thơng năm 2018 Phần điện học vật lí 11 đề cập tới tượng liên quan đến tương tác điện tích đứng yên chuyển động gọi chung tượng điện từ quy luật chi phối tượng dẫn điện môi trường kim loại, chất điện phân, chất khí, chất bán dẫn Chúng ứng dụng rộng rãi khoa học kỹ thuật, sống sản xuất kinh doanh Điều cho phép giáo viên thiết kế chủ đề học tập có hoạt động thực tiễn, tạo nhiều hội để bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh Với ý tưởng chúng tơi chọn đề tài luận án: Dạy học phần “Điện học” vật lý 11 trung học phổ thơng góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề học sinh để làm đề tài nghiên cứu luận án Mục đích nghiên cứu Tổ chức tiến trình dạy học theo chủ đề phần “Điện học” chương trình vật lí 11 trung học phổ thơng nhằm góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng: - Hoạt động dạy học phần “Điện học” Vật lí 11 trung học phổ thông - Hoạt động dạy học theo chủ đề - Dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng lực giải vấn đề Phạm vi: - Chương “Dòng điện mơi trường” Vật lí 11 trung học phổ thông Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức tiến trình dạy học theo chủ đề phần “Điện học” mơn vật lí 11 trung học phổ thơng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận tổ chức dạy học theo chủ đề bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lí - Khảo sát thực tiễn thực trạng tổ chức dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lí trung học phổ thơng - Đề xuất biện pháp tổ chức dạy học theo chủ đề định hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lí - Phân tích nội dung chương “Dịng điện mơi trường” vật lí 11 trung học phổ thơng - Thiết kế chủ đề kế hoạch tổ chức dạy học theo chủ đề chương “Dòng điện mơi trường” vật lí 11 trung học phổ thơng - Thiết kế tiêu chí, cơng cụ đánh giá lực giải vấn đề học sinh dạy học theo chủ đề - Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính khả thi hiệu việc tổ chức dạy học theo chủ đề Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu văn kiện Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục Đào tạo dạy học đổi kiểm tra đánh giá để nâng cao chất lượng dạy học trường trung học phổ thông - Nghiên cứu sách, báo, tạp chí chuyên ngành, luận án, luận văn có liên quan đến đề tài - Nghiên cứu tài liệu giáo dục học, tâm lý học, sở lí luận dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng lực giải vấn đề - Nghiên cứu chương trình, tài liệu dạy học vật lí trung học phổ thơng 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Khảo sát, điều tra thực trạng việc tổ chức dạy học theo chủ đề định hướng phát triển lực việc bồi dưỡng lực giải vấn đề học sinh dạy học vật lí trường trung học phổ thông - Nghiên cứu số phương pháp dạy học vật lí sử dụng phổ biến số trường trung học phổ thơng; khó khăn thiết kế học theo chủ đề; khó khăn tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy chương Dịng điện mơi trường 6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi hiệu tiến trình dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh 6.4 Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê tốn học để trình bày kết thực nghiệm sư phạm đánh giá lực giải vấn đề học sinh q trình học tập Những đóng góp luận án 1) Về mặt lí luận: - Hệ thống hóa sở lí luận dạy học theo chủ đề dạy học vật lí trung học phổ thơng, phân tích quan điểm việc tổ chức dạy học theo chủ đề chương trình giáo dục phổ thơng hành định hướng chương trình giáo dục phổ thơng - Hệ thống hóa sở lí luận lực giải vấn đề dạy học vật lí trung học phổ thơng, xác định thành tố lực giải vấn đề dạy học theo chủ đề, mức độ biểu hành vi lực thành tố - Đề xuất tiến trình dạy học theo chủ đề góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lí trung học phổ thơng - Đề xuất tiêu chí, cơng cụ đánh giá lực giải vấn đề học sinh tổ chức dạy học theo chủ đề mơn vật lí trường trung học phổ thơng 2) Về mặt thực tiễn: - Khảo sát thực trạng việc dạy học mơn vật lí 34 trường trung học phổ thơng địa bàn tỉnh Bình Phước, phân tích, đánh giá số liệu thu thập để tìm ngun nhân có giải pháp phù hợp việc tổ chức dạy học theo chủ đề - Phân tích nội dung kiến thức chương “Dịng điện mơi trường” từ xây dựng thiết kế tiến trình dạy học chủ đề - Xây dựng tiêu chí thang đo đánh giá lực giải vấn đề học sinh dạy học theo chủ đề CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 0.1 Các nghiên cứu dạy học theo chủ đề 0.1.1 Các kết nghiên cứu giới Dạy học theo chủ đề mơ hình dạy học mà nội dung xây dựng thành chủ đề có ý nghĩa thực tiễn thể rõ liên môn, liên lĩnh vực (chủ đề tích hợp) để học sinh phát triển ý tưởng cách toàn diện Trong chương trình dạy học số nước, dạy học theo chủ đề có nội dung xây dựng cấp độ khác nhau, tùy thuộc cấp học, kế hoạch, khả giáo viên mối liên hệ giáo viên khác Ở nước Mỹ, nước Tây Âu (như Pháp, Hà Lan ), Úc nước khu vực Đông Nam Á Thái Lan, Indonesia, Singapo, Malaixia, Philipin chương trình dạy học khơng cịn tách rời môn học cấp tiểu học đầu cấp trung học sở Ở hai cấp học này, mơn học tích hợp thành mơn khoa học tách lớp cuối cấp trung học sở, chí cấp trung học phổ thơng chương trình xây dựng thành chủ đề tích hợp có ý nghĩa thực tiễn cao Theo Forgaty, Susan M.drake, Xavier Rogier tích hợp mơn học từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao phân biệt chủ yếu ba mức độ: Tích hợp nội mơn học; tích hợp đa mơn học (thấy rõ bậc tiểu học môn khoa học tự nhiên xã hội); tích hợp liên mơn tích hợp xuyên môn Đây quan điểm nhiều tác giả sử dụng để xây dựng mơ hình dạy học theo chủ đề với nội dung mang ý nghĩa thực tiễn với mức độ khác 0.1.2 Các kết nghiên cứu Việt Nam Ở Việt Nam, từ thập niên 90 kỷ XX trở lại đây, vấn đề xây dựng chủ đề dạy học tích hợp mức độ khác thử nghiệm áp dụng chủ yếu bậc tiểu học trung học sở Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 thiết kế thành hai giai đoạn: Giáo dục từ tiểu học đến trung học sở môn học thiết kế theo hướng tích hợp Giai đoạn định hướng nghề nghiệp bậc trung học phổ thông môn học tách rời thành học phần, chủ đề hoạt động trải nghiệm học sinh lựa chọn học phần, chủ đề phù hợp với nguyện vọng thân khả tổ chức nhà trường Hiện việc nghiên cứu dạy học theo chủ đề nhìn chung chưa nhiều, dừng lại bậc tiểu học trung học sở Đối với bậc trung học phổ thơng có định hướng chung đề cập đến số tài nghiên cứu Các nghiên cứu đưa quan niệm tích hợp, dạy học tích hợp, dạy học theo chủ đề, quy trình xây dựng chủ đề tích hợp liên môn theo đặc thù môn học khác nhau.Tuy khác mặt hình thức nội dung có điểm chung tiến trình dạy học xuất phát từ việc phát vấn đề tiến hành giải vấn đề 0.2 Các nghiên cứu lực, lực giải vấn đề bồi dưỡng lực giải vấn đề 0.2.1 Các kết nghiên cứu giới Theo số quan điểm nhà nghiên cứu phương Tây A.Binet, T.Simon, E.Durkhiem, J.B.Watson điểm chung nghiên cứu tập trung vào năng, di truyền người chưa quan tâm đến hoạt động giáo dục Cịn nhà tâm lí học Mác xít nghiên cứu lực cho lực khơng tuyệt đối hố vai trị yếu tố di truyền mà nhấn mạnh đến yếu tố hoạt động, lao động học tập để hình thành lực Theo số tác R.Singh, (Nier, 1999) tổ chức OECD nghiên cứu dạy học đánh giá phát triển lực học sinh họ khơng trực tiếp đánh giá nội dung chương trình mơn học mà tập trung vào đánh giá lực vận dụng tri thức vào giải vấn đề đặt thực tiễn Do đó, lực giải vấn đề hiểu khả cá nhân đáp ứng yêu cầu phức hợp thực thành công nhiệm vụ bối cảnh cụ thể Những nước đầu lĩnh vực Newzealand, Canada, Indonesia, Australia, Nhật nước Châu âu Tây Ban Nha, Đức Việc bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh có nhiều nghiên cứu khác Điểm chung nghiên cứu nhấn mạnh đến hoạt động dạy học, lực giải vấn đề bồi dưỡng phát triển người học tham gia vào giải vấn đề có ý nghĩa sống, hay nói cách khác việc bồi dưỡng lực giải vấn đề đưa người học tham gia vào hoạt động “kép” học lớp học thơng qua hoạt động trải nghiệm thực tiễn 0.2.2 Các kết nghiên cứu Việt Nam Ở Việt Nam có số nghiên cứu theo hướng tiếp cận lực, đến cuối kỉ 20 có nhiều cơng trình nghiên cứu khái niệm lực người học với nhiều môn học lĩnh vực khác Năng lực hiểu khả cá nhân biết kết hợp kinh nghiệm, kiến thức, kĩ năng, thái độ điều kiện khác giải vấn đề bối cảnh cụ thể Việc bồi dưỡng lực giải vấn đề sử dụng phương pháp dạy học đặc thù môn môn, đa dạng hóa hình thức dạy học dạy học theo dự án, dạy học theo góc Nghiên cứu lực, đo lường kiểm tra đánh giá lực có nhiều tác giả nghiên cứu Trong tập trung nghiên cứu lí luận chung lực, loại lực Đối với lực giải vấn đề chưa có thống khái niệm, cấu trúc thành tố lực giải vấn đề Mỗi đề tài nghiên cứu thực theo đặc thù mơn Riêng mơn vật lí trung học phổ thơng có nhiều cơng trình nghiên cứu lực giải vấn đề việc dạy học theo chủ đề để góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh nhiều vấn đề bỏ ngõ, chưa cụ thể giáo viên gặp nhiều khó khăn tổ chức dạy học Một số vấn đề tiếp tục nghiên cứu Hiện chương trình giáo dục phổ thơng năm 2018 hướng tới thực mục tiêu hình thành phát triển phẩm chất lực cho học sinh thông qua nội dung mơn học Tuy nhiên chương trình giáo dục phổ thơng hành chương trình giáo dục phổ thơng năm 2018 môn học thiết kế theo môn riêng rẽ bậc trung học phổ thông Yêu cầu đặt cho giáo viên thực giáo dục định hướng nghề nghiệp bậc trung học phổ thơng nói chung, mơn vật lí nói riêng để góp phần bồi dưỡng lực cho học sinh, lực giải vấn đề thông qua hoạt động “kép” học trường hoạt động trải nghiệm thực tiễn.Từ yêu cầu đó, vấn đề đặt cho nhiệm vụ nghiên cứu là: Đề xuất biện pháp bồi dưỡng lực giải vấn đề dạy học theo chủ đề mơn vật lí trường trung học phổ thông Cách xây dựng nội dung chủ đề dạy học thiết kế tiến trình dạy học theo chủ đề mơn vật lí trường trung học phổ thông nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh Cách đánh giá phát triển lực giải vấn đề học sinh dạy học theo chủ đề mơn vật lí trường trung học phổ thơng CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Năng lực lực giải vấn đề - Năng lực tổ hợp thuộc tính tâm lí độc đáo cá nhân thể hoạt động đáp ứng yêu cầu đảm bảo cho hoạt động đạt kết mà nhiệm vụ đặt - Vấn đề “bài toán” chứa đựng mâu thuẫn (giữa biết, chưa biết) đặt cho đối tượng (học sinh, người học) họ có nhu cầu xem xét, nghiên cứu, giải để có kết mà họ mong muốn mà thân họ phải tìm cách để đạt kết - Năng lực giải vấn đề lực mà cá nhân học sinh có khả vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm, thái độ thông qua hành động (bên trong, bên ngoài) cá nhân vào giải vấn đề - Các thành tố lực giải vấn đề: Với đặc điểm mơn vật lí mơn khoa học tự nhiên có ứng dụng gắn liền với thực tiễn mà học sinh phải sử dụng kinh nghiệm, kiến thức, kỹ vào giải vấn đề thực tiễn thông qua hoạt động trải nghiệm, phân tích tài liệu, xây dựng mơ hình vật lí mơn học có tính thực nghiệm, mang tính đặc thù riêng, nên chứa đựng nhiều tiềm để bồi dưỡng lực giải vấn đề Chúng đề xuất cấu trúc lực giải vấn đề dạy học vật lí gồm thành tố sau: Bảng 1.1 Chỉ số hành vi tiêu chí chất lượng lực giải vấn đề Tiêu chí chất lương M1 M2 M3 1.1 Phân tích, Chưa phân tích Phân tích vấn đề Phân tích vấn đề, làm rõ thông tin đưa số đưa nội dung vấn đề số thông thông tin liên quan, thơng tin phù hợp tin liên phù hợp với nội với vấn đề Xác quan đến nội dung dung vấn đề đặt ra, định mối vấn đề đưa chưa làm rõ quan hệ thông thơng tin mối tin với nội dung quan hệ thơng vấn đề đặt tin với nội dung vấn đề đặt 1.2 Nhận mâu Chưa nhận Nhận mâu Nhận mâu Phát thuẫn vấn đề mâu thuẫn vấn thuẫn vấn đề thuẫn vấn đề vấn đề nảy sinh với đề kiến thức kiến thức kiến thức kiến thức có có có chưa có (từ trải nghiệm, từ nội dung nội dung cốt lõi kiến thức học) cốt lõi vấn đề vấn đề cần phải tìm 1.3 Phát Chưa phát Phát vấn đề Phát vấn đề, diễn đạt phát nội chưa rõ ràng, rõ ràng, logic phù vấn đề dung khơng liên có liên quan đến hợp với nội dung quan đến vấn đề vấn đề, chưa diễn vấn đề, diễn đạt đạt ngôn ngữ ngôn ngữ khoa học khoa học 2.1 Đề xuất Chưa đưa Đưa số Đưa giải Năng lực thành tố Chỉ số hành vi Đề xuất giải pháp giải pháp giải pháp giải pháp khơng phù có giải pháp phù hợp với nội dung hợp, có giải pháp vấn đề chưa phù hợp 2.2 Phân tích, so Chưa phân tích Đưa số nhận sánh giải pháp giải pháp xét để so sánh giải pháp 2.3 Chọn giải Chưa chọn Chọn giải pháp khả thi chọn giải pháp phù hợp với pháp không nội dung vấn đề phù hợp chưa tối ưu 3.1 Đề xuất Chưa đề xuất Đề xuất phương án để phương án cụ thể số phương án để thực giải thực giải pháp pháp 3.2 Thực Chưa xây dựng Xây dựng kế giải pháp theo kế hoạch, chưa hoạch, thực phương án thực giải giải pháp chọn pháp xây cần phải có Thực dựng kế hoạch hỗ trợ giải thực pháp giải pháp cịn gặp khó khăn 3.3 Đưa kết Chưa đưa Đưa đánh kết quả, giải đánh giá vấn đề giá vấn đề mà thích, làm rõ mà tình đề tình đề cập nguyên nhân cập chưa đầy đủ, rút kết luận cần hỗ trợ 4.1 Điều chỉnh Chưa biết cách đánh Có đánh giá kết bước thực giá sau bước thu sau giải pháp thực giải pháp bước thực giải pháp 4.2 Xác nhận Chưa xác định xác định giá kiến thức, giá trị kiến thức, trị kiến thức, rút rút kinh chưa rút được kinh nghiệm Đánh giá nghiệm thu nhận kinh nghiệm khi hoàn thành giải giải pháp, hoàn thành giải vấn đề vận dụng vấn đề chưa đầy đủ pháp phù hợp với nội dung vấn đề Phân tích, so sánh tính khả thi giải pháp Chọn giải pháp tối ưu phù hợp với nội dung vấn đề Có phương án cụ thể mang tính khả thi để thực giải pháp Thực tốt giải pháp theo kế hoạch đề Đưa đánh giá vấn đề, rút kết luận để làm rõ vấn đề Đánh giá đầy đủ sau bước thực giải pháp xác định giá trị kiến thức rút kinh nghiệm cho thân hoàn thành giải vấn đề 4.3 Vận dụng Chưa vận dụng Vận dụng kiến Vận dụng kiến kiến thức vào giải kiến thức vào giải thức vào giải thức vào giải quyết đề vấn đề vấn đề tương tự vấn đề mang tổng thể 1.2 Dạy học theo chủ đề Dạy học theo chủ đề mơ hình dạy học mà nội dung xây dựng thành chủ đề có ý nghĩa thực tiễn thể mối quan hệ liên môn, liên lĩnh vực (chủ đề tích hợp) để học sinh phát triển ý tưởng cách toàn diện Dạy học theo chủ đề tăng cường tính tích hợp kiến thức, làm cho kiến thức có mối liên hệ nhiều chiều Để tích hợp nội dung khác vào chủ đề cần phải tìm chất mối quan hệ vấn đề để tích hợp Vì tích hợp (chủ đề đơn môn; chủ đề liên môn; chủ đề hịa trộn) ln có hai tính chất liên hệ mật thiết với quy định lẫn tính liên kết xun suốt tính tồn vẹn Dạy học theo chủ đề đơn vị kiến thức thiết kế cho học sinh chiếm lĩnh kiến thức trọn vẹn Nội dung học chủ đề có ý nghĩa hơn, thực tế hơn, nhờ học sinh tự hoạt động nhiều để tìm kiến thức vận dụng vào thực tiễn Theo chúng tơi dạy học theo chủ đề có giai đoạn (hình 1.1) gói gọn phạm vi môn học nhiều môn học, nhiều lĩnh vực có nội dung liên quan Trong nội dung chứa đựng yếu tố phổ biến điển hình xuyên suốt đề tài định Hoạt động trải nghiệm a Tìm kiếm kiến thức mới: Theo nhu cầu cá nhân nhiệm vụ giao b Vận dụng kinh nghiệm cá nhân: Quan niệm, kiến thức cũ Nhận diện phát biểu vấn đề - Nhận mặt vấn đề đặt - Kết hợp báo cáo trải nghiệm - Phát biểu vấn đề cần giải Hình thành hợp thức hóa kiến thức 3a Đề xuất giải pháp 3b Thực giải pháp - Thí nghiệm quan sát - Thu thập xử lí thơng tin - Suy luận, đốn, áp dụng thực tiễn - Phân tích tài liệu… 3c Hợp thức hóa kiến thức -Thảo luận, đánh giá giải pháp, việc thực giải pháp - Chốt kiến thức trọng tâm chủ đề học tập Vận dụng kiến thức - Luyện tập, cố kiến thức - Giải số vấn đề mới, vấn đề tồn học Mở rộng kiến thức vào thực tiễn - Chế tạo số sản phẩm đơn giản - Tìm hiểu ứng dụng thực tiễn - Vận dụng kiến thức vào giải nhiệm vụ Hình 1.1 Sơ đồ tiến trình dạy học theo chủ đề (với định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh) 1.3 Đánh giá lực giải vấn đề dạy học theo chủ đề + Bộ công cụ đánh giá lực giải vấn đề: Được xây dựng sở phương pháp đánh giá nêu Kết hợp với tiêu chí chất lượng, mức độ biểu hành vi thành tố lực giải vấn đề (Bảng 1.1), luận án 11 CHƯƠNG TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG” VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 2.1 Phân tích nội dung kiến thức dịng điện mơi trường vật lí lớp 11 trung học phổ thơng Nội dung chương trình bày dịng điện mơi trường: kim loại, chất điện phân, chân khơng, chất khí, bán dẫn Đặc biệt ý tới chất dịng điện mơi trường ứng dụng liên quan Tìm hiểu đặc điểm dịng điện mơi trường khác có hội hiểu ngun lí sở cơng nghệ đại Do đó, chúng tơi tiến hành phân tích, nghiên cứu nội dung cụ thể liên quan đến dòng điện kim loại, sau nghiên cứu chi tiết đặc điểm dòng điện chất điện phân, chất khí, chất bán dẫn ứng dụng thực tiễn tương ứng để từ xây dựng thành chủ đề dạy học 2.2 Đề xuất số nội dung tổ chức dạy học theo chủ đề dòng điện mơi trường Từ kiến thức phân tích, vấn đề đặt cho giáo viên dạy học chương “Dịng điện mơi trường” phải xây dựng lại nội dung phù hợp với tiến trình dạy học theo chủ đề để kiến thức chủ đề hấp dẫn hơn, có ý nghĩa gần gũi với sống học sinh Nội dung chủ đề có tính tích hợp, tinh giản mang tính bền vững Nội dung xây dựng với tiến trình dạy học theo chủ đề, có cấu trúc sau: Chương: Dịng điện môi trường Chủ đề 1: Dẫn điện kim loại Chủ đề 2: Điện phân Chủ đề 3: Phóng điện chất khí Chủ đề 4: Linh kiện bán dẫn Hình 2.1 Các chủ đề chương dịng điện mơi trường Nội dung chủ đề xây dựng đưa vào dạy học theo chủ đề cần: Tìm hiểu chất dịng điện môi trường, đặc điểm hạt tải điện mơi trường, tìm hiểu ứng dụng thực tế tượng liên quan đến dòng điện môi trường và) trải nghiệm thực tiễn để giải vấn đề liên quan đến nội dung chủ đề học tập, sống hàng ngày, sản xuất kinh doanh, định hướng nghề nghiệp Ngoài nội dung kiến thức mơn vật lí, giáo viên cần giao thêm cho học sinh liên hệ, tìm hiểu thêm kiến thức liên quan đến sống môn học khác để tích hợp vào chủ đề học tập, định hướng nghề nghiệp 12 2.3 Tiến trình dạy học theo chủ đề “Dẫn điện kim loại” Hoạt động trải nghiệm a Tìm kiếm kiến thức mới: tìm hiểu số ứng dụng dòng điện kim loại - Làm đề đo nhiệt độ lò nung nhiệt độ cao Làm để giảm điện trở dây dẫn điện kim loại - Làm để phòng tránh chập điện, cháy nổ gia đình, sản xuất kinh doanh b Vận dụng kinh nghiệm cá nhân: + Nhiệt độ kim loại cao tính dẫn điện kim loại giảm + Ở nhiệt độ cao, tốc độ dao động ion dương kim loại lớn, chuyển động dòng electron tự bị cản trở + Thành phần cấu tạo kim loại Nhận diện phát biểu vấn đề Hạt tải điện dây kim loại chuyển động có hướng để tạo thành dòng điện? Hạt tải điện kim loại phụ thuộc yếu tố nào? Hình thành hợp thức hóa kiến thức 3a Đề xuất giải pháp Giải pháp 1: Thí nghiệm chứng minh kim loại dẫn điện tìm mối liên hệ U I Cho mạch điện gồm điện kế, bóng đèn, công tắc, nguồn điện, kim loại, nhựa + Phương án 1: Nối kim vào mạch điện, chưa đặt hiệu điện hai đầu mạch điện + Phương án 2: Nối kim vào mạch điện, đặt hiệu điện hai đầu mạch điện Giải pháp 2: Cho học sinh quan sát mơ hình giả định (cấu trúc tinh kim loại), phân tích tài liệu để trả lời câu hỏi 3b Thực giải pháp Giải pháp 1: Chứng minh kim loại dẫn điện: rút mối liên hệ U I + Phương án 1: Nối kim loại vào mạch kín, chưa đặt hiệu điện hai đầu đoạn mạch ta thấy kim điện kế điện kế đứng yên, bóng đèn khơng sáng, giải thích + Phương án 2: Nối kim loại vào mạch kín, đặt hiệu điện hai đầu đoạn mạch ta thấy kim điện kế điện kế dịch chuyển, bóng đèn sáng, chứng tỏ có hiệu điện kim loại dẫn điện + Thực lại hai phương án giải pháp thay kim loại nhựa ta thấy hai trường hợp ko dẫn điện Giải pháp 2: Từ thí nghiệm giải pháp 1, quan sát mơ hình giả định, phân tích tài liệu để đưa kết luận: + Kim loại có cấu trúc nguyên tử; nguyên tử gồm hạt nhân mang điện dương (ion dương) electron mang điện âm quay quanh hạt nhân + Kim loại có cấu trúc tinh thể, ion dương xếp thành mạng tinh thể, electron chuyển động hỗn loạn, số electron lớp khỏi sức hút hạt nhân, trở thành electron tự + Khi đặt hiệu điện hai đầu dây dẫn, electron tự chuyển động theo hướng tạo thành dòng điện mạch + Khi nhiệt độ tăng nhiều, ion dương nút mạng tinh thể dao động mạnh làm cho không gian tự electron tự bị giảm, làm cho điện trở suất tăng nhiều, điện trở tăng độ dẫn điện giảm c Hợp thức hóa kiến thức +Tiến hành thảo luận, đánh giá giải pháp, việc thực giải pháp dịng điện kim loại, tính chất dịng điện kim loại + Kim loại dẫn điện, dịng điện kim loại dịng chuyển dời có hướng electron tự tác dụng lực điện trường Chuyển động nhiệt mạng tinh thể cản trở chuyển động hạt tải điện làm cho điện trở kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ (hiện tượng siêu dẫn, cặp nhiệt điện) Vận dụng kiến thức + Trả lời vấn đề chưa giải hoạt động trải nghiệm + Luyện tập, vận dụng kiến thức dòng điện kim loại vào giải vấn đề thực tiễn Mở rộng kiến thức vào thực tiễn + Chế tạo pin nhiệt điện đơn giản + Tìm hiểu thêm ứng dụng tượng siêu dẫn + Cách sử dụng dây dẫn điện sinh hoạt, nguyên tắc hoạt động bàn ủi (bàn là)… 13 • Hoạt động dạy học cụ thể theo tiến trình Hoạt động 1: Tự tìm hiểu ứng dụng dẫn điện kim loại Mục tiêu - Tìm hiểu loại dây dẫn điện, cầu chì, automat, sở hàn thiếc thực tiễn để thu thập thông tin, xếp thông tin đặt câu hỏi nghiên cứu - Đảm bảo an tồn q trình tham quan trải nghiệm - Tìm hiểu số ứng dụng khác sống hàng ngày học sinh Nội dung - Tham quan trải nghiệm thực tế sở kinh doanh thiết bị điện dân dụng, thu thập thông tin thực tiễn - Xây dựng báo cáo dựa nhiệm vụ phiếu học tập (giao trước khoảng ngày đến tuần) kết trải nghiệm - Đề xuất lựa chọn câu hỏi có liên quan Kết Hồ sơ học tập chứa sản phẩm tìm hiểu thực tiễn câu hỏi nghiên cứu mong đợi nhóm Chuẩn bị giáo viên: - Xác định nhiệm vụ trải nghiệm, mục tiêu, nội dung, phương pháp tiến hành - Xây dựng nội quy cho buổi trải nghiệm - Làm việc với ban giám hiệu, phụ huynh học sinh Chuẩn bị -Tìm hiểu trước sở sản xuất, kinh doanh liên quan đến dây dẫn điện, cầu dao (cầu chì), aptomat, sở hàn thiếc địa phương tài liệu tham khảo khác - Cung cấp thêm tài liệu: Video https://www.youtube.com/watch?v=swDSQHK86y0, , ảnh, tài liệu bổ trợ liên quan đến dòng điện kim loại, dây điện, cầu dao, automat… (https://www.youtube.com/watch?v=TdRgGKgjX68, https://www.youtube.com/watch?v=eugZdyhHA_U https://www.youtube.com/watch?v=iGH-nD9WCb4; - Phiếu học tập số 1; sách báo, tài liệu, máy tính, thiết bị thí nghiệm, internet… Chuẩn bị học sinh: Vở ghi, giấy bút phương tiện lại điều kiện khác máy ảnh, điện thoại, máy tính, máy quay phim… Biểu của Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh lực giải vấn đề -Tổ chức giới thiệu chủ đề trải - Trao đổi, chia để -Thu thập thông tin nghiệm, nhằm tạo kiện chứa phát hay xác lập các nguồn, đựng tượng, trình vật lí nhiệm vụ cần thực phương tiện khác cần khảo sát - Chia nhóm từ đến học sinh phổ biến kế hoạch tham quan trải nghiệm, - Thực nhiệm vụ - Phân tích, xử lí thơng đến sở kinh doanh, thiết bị điện nghiên cứu suy luận, tin xếp dân dụng, sở hàn thiếc để tìm hiểu lựa chọn, chế tạo, thử dạng sơ đồ, bảng loại dây dẫn điện, cầu chì, nghiệm, biện luận kết biểu, báo cáo automat, , nghề hàn thiếc; trao quả… liên quan nghề nhiệm vụ cho học sinh Phiếu học điện dân dụng; ứng dụng tập số khác dong điện - Hướng dẫn học sinh cách thu thập kim loại thông tin, cách thức báo cáo, thảo luận nhóm để giới thiệu, trình bày - Phối hợp nhóm đề thơng tin; cách thức xếp thông tin; - Xây dựng báo cáo sản hoàn thành nhiệm vụ 14 cung cấp nguồn tư liệu hoàn phẩm trải nghiệm thành báo cáo - Nhắc học sinh ý an toàn: +Tuân thủ quy định sở, người hướng dẫn + Khi đến sở liên quan đến điện, không lại gần sờ tay vào thiết bị giao có sản phẩm cụ thể PHIẾU HỌC TẬP SỐ TÌM HIỂU ỨNG DỤNG DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI Trường trung học phổ thông:…………………………Lớp……………………… Họ tên:……………………………………………Nhóm…………………… Câu 1: Em tìm hiểu qua internet nhiệt kế nhiệt điện, pin nhiệt điện, trả lời câu hỏi sau: Ở nơi có nhiệt độ lớn lị nung chẳng hạn, nhiệt kế bình thường đưa vào tan chảy Người ta làm để kiểm tra nhiệt độ ? Nhiệt kế nhiệt điện sử dụng trường hợp ? Cấu tạo nhiệt kế nhiệt điện ? Pin nhiệt điện gì? Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Câu 2: Em tìm hiểu qua internet, sống qua báo đài vật liệu siêu dẫn, tàu chạy đệm từ trường để trả lời câu hỏi sau: Theo em làm cách để truyền tải điện xa mà khơng bị hao phí điện ? Lịch sử hình thành tàu siêu tốc đệm từ ? So với tàu bình thường tàu siêu tốc đệm từ có ưu điểm vượt trội ? Câu 3: Trong mạng điện sinh hoạt gia đình, sản xuất kinh doanh có nhiều loại thiết bị điện có nhiều cách để phịng tránh chập điện Hãy tìm hiểu tượng tỏa nhiệt vật dẫn kim loại có dịng điện chạy qua để trả lời câu hỏi sau: Dây dẫn kim loại có điện trở làm hao phí điện nhiều trường hợp điện trở dây dẫn kim loại lại có lợi ứng dụng sống Em kể tên thiết bị tiêu thụ điện có ứng dụng tượng tỏa nhiệt dây dẫn kim loại có dịng điện chạy qua ? Sợi đốt bàn ủi, máy sấy tóc, ấm điện thường làm vật liệu ? Tại thường chọn vật liệu ? Tên thiết bị cần thiết để phòng tránh chập điện ? Câu 4: Quan sát liệt kê tên thiết bị, dụng cụ vật liệu người thợ hàn thiếc sử dụng hàn thiếc Trình tự thao tác làm việc người thợ hàn thiếc ? Tại người thợ hàn thiếc phải tiến hành theo trình tự thao tác ? Câu 5: Các vấn đề chưa giải ? HS cần lưu ý: + Tuân thủ quy định sở, người hướng dẫn + Khi đến sở không tự ý, lại gần sờ vào thiết bị chưa phép + Hoàn thành phiếu cá nhân sau hoạt trải nghiệm, sau làm việc nhóm nhà để xây dựng báo cáo sản phẩm nhóm vấn đề để trình bày lớp vào buổi học chủ để dẫn điện kim loại Mỗi nhóm trình bày từ đến 10 phút, sản phẩm gồm báo cáo, video clip, trình chiếu power point, hình ảnh,… Hoạt động 2: Báo cáo kết trải nghiệm 15 - Trình bày báo cáo, chia sẻ thảo luận điều thu từ hoạt động trải nghiệm số ứng dụng dòng điện kim loại - Phát số đặc điểm dòng điện kim loại - Phát chất dòng điện kim loại Nội dung - Trình bày báo cáo, trao đổi kết trải nghiệm - Trình bày, thảo luận để thống câu hỏi nghiên cứu; tìm hiểu chất, điều kiện dòng điện kim loại Kết - HS tiến hành trình bày báo cáo thảo luận theo kế hoạch mong đợi - Lựa chọn câu hỏi hợp lí Các câu hỏi mong muốn: + Tại sử dụng dây dẫn điện có kích thước lớn điện hao phí sử dụng dây dẫn có kích thước nhỏ ? + Ngun tắc hoạt động cầu dao điện, aptomat ? (Dựa tượng vật lí ?) + Vật liệu siêu dẫn gì? ứng dụng phổ biến ? Chuẩn bị + Các nhóm nộp báo cáo cho giáo viên trực tiếp qua Email chuẩn bị báo cáo trước lớp + Các điều kiện thiết bị phục vụ cho dạy học (phòng, bàn ghế, máy chiếu…) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Biểu lực giải vấn đề - Tổ chức, hướng dẫn theo - Đại diện nhóm học sinh - Phối hợp nhóm, báo dõi nhóm báo cáo kết báo cáo, nhóm khác theo cáo trình bày sản phẩm hoạt động trải nghiệm dõi thảo luận - Tích cực trả lời câu hỏi (mỗi nhóm trình bày tối đa - Các thành viên nhóm phối nhóm bổ sung làm rõ ý 10 phút) hợp trình bày, minh họa tưởng từ kết thu - Làm trọng tài bổ sung, làm rõ kết trải - Đánh giá hoạt động qua việc trình học sinh thảo luận nghiệm theo dõi đóng góp cá - Đặt thêm câu hỏi để - Các nhóm khác nêu câu hỏi nhân với nhóm, sản phẩm làm rõ vấn đề có ý kiến nhận xét nhóm, qua trình bày, thảo - Đánh giá trình thảo - Trả lời câu hỏi luận luận nhóm, đánh giá sản nhóm khác - Phát vấn đề theo phẩm, đánh giá kết ghi - Phát biểu vấn đề tiếp tục quan niệm cá nhân chép học sinh nghiên cứu lí thuyết thí dịng điện kim loại việc trình bày thảo luận nghiệm dòng điện trước lớp học sinh kim loại (có thể sai) - Nêu vấn đề cần phải giải Mục tiêu Hoạt động 3: Tìm hiểu dẫn điện kim loại Mục tiêu Nghiên cứu tìm hiểu trình bày kiến thức theo chương trình, sách giáo khoa: + Bản chất dòng điện kim loại, loại hạt dẫn điện + Đặc điểm dòng điện kim loại Giải thích số tượng liên quan Nội dung Đọc sách giáo khoa, lựa chọn ghi chép kiến thức dòng điện kim loại theo chuẩn kiến thức kỹ Sắp xếp kiến thức thành sản phẩm nhóm để báo cáo Các báo cáo, ghi chép nhóm học sinh đầy đủ nội dung, đạt yêu 16 cầu: + Hạt mang tự kim loại ? Kết + Điều kiện để có dịng điện kim loại ? mong đợi + Bản chất dòng điện kim loại ? + Cấu tạo cặp nhiệt điện ? + Hiện tượng nhiệt điện ? Suất điện động nhiệt điện ? Ứng dụng + Hiện tượng siêu dẫn ? Ứng dụng + Thực báo cáo trao đổi kiến thức thu từ hoạt động nhóm để xác nhận kiến thức đủ Giáo viên: Tài liệu bổ trợ cho học sinh Chuẩn bị Học sinh: Đọc trước sách giáo khoa, tìm hiểu mơ hình tinh thể kim loại, nghiên cứu số thí nghiệm thực tiễn để biểu diễn Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Biểu lực giải vấn đề Đặt vấn đề: - Tại kim loại dẫn điện ? - Đề xuất mơ hình, phương - Đề xuất phương án chất dịng điện án thí nghiệm dẫn điện thực phân tích lựa chọn kim loại ? gồm loại kim loại phương án phù hợp hạt ? Có đặc - Tiến hành thí nghiệm kiểm điểm ? (sử dụng mơ hình chứng U I Rút kết luận - Thực thí giả định cấu trúc kim - Làm việc nhóm, đọc sách giáo nghiệm phương án đặt loại) khoa kết hợp với tài liệu bổ -Tổ chức cho học sinh làm trợ nghiên cứu từ buổi trải - Sự dụng bảng tiêu việc theo nhóm với phiếu nghiệm trước để tìm hiểu dịng chí tự đánh giá, đánh giá học tập số điện kim loại nhằm trả lời đồng đẳng -Yêu cầu học sinh thực câu hỏi thí nghiệm theo nhóm -Thảo luận, lựa chọn kiến - Cung cấp thêm tài liệu liên thức quan trọng để xây dựng quan đến tượng siêu sản phẩm nhóm để báo cáo dẫn, pin nhiệt điện Ứng trước lớp dụng - Đánh giá kết học sinh PHIẾU HỌC TẬP SỐ TÌM HIỂU KIẾN THỨC DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI Trường trung học phổ thông:………………………Lớp……………………… Họ tên:……………………………………………Nhóm…………………… Từ việc tìm hiểu mơ hình giả định cấu trúc tinh thể kim loai; tiến hành làm thí nghiệm để tìm hiểu mối quan hệ U I kim loại; thảo luận nhóm báo cáo kết quả, gồm nội dung sau: Các hạt tải điện kim loại Bản chất dòng điện kim loại, đặc điểm Hoạt động 4: Hệ thống hóa kiến thức luyện tập Mục tiêu Nhận xét, bình luận, khen ngợi động viên giao nhiệm vụ tìm tòi, nghiên 17 cứu cho học sinh Củng cố kiến thức học, trả lời câu hỏi khái quát Nội dung Các kiến thức trình bày, bổ sung Vận dụng giải số tập đơn giản, số tình thường gặp sống Kết Trả lời vấn đề nêu mong đợi Vở ghi hoàn thiện học sinh Chuẩn bị Phiếu học tập Tài liệu bỗ trợ (nếu có) Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Biểu lực giải vấn đề -Yêu cầu học sinh tổng kết kiến - Hoàn thiện kiến - Phát đề xuất ý tưởng thức dòng điện kim thức dòng điện liên quan đến kiến thức học loại kim loại - Đề xuất phương án giải vấn - Yêu cầu học sinh thực đề lựa chọn phương án phù nhiệm vụ theo phiếu học tập số - Hoàn thành phiếu hợp học tập số - Thu thập thơng tin, phân tích, xử lí - Đưa ý kiến đánh giá (nhận thông tin để thực phương xét, khen ngợi, phê bình, chia - Tự đánh giá kết án đề sẻ…) kết quả, tinh thần làm học tập - Vận dụng kiến thực để giải việc nhóm vấn đề đặt - Bổ sung thêm kiến thức chưa đầy đủ (nếu cần) PHIẾU HỌC TẬP SỐ VẬN DỤNG KIẾN THỨC SỰ DẪN ĐIỆN CỦA KIM LOẠI Trường trung học phổ thơng:………………………Lớp……………………… Họ tên:……………………………………………Nhóm…………………… Học sinh hoàn thành nội dung sau: Câu : Sau hàng loạt vụ cháy nhà gây thương vong nghiêm trọng vụ hỏa hoạn làm người chết cửa hàng dịch vụ cho thuê đồ cưới thành phố Hồ Chí Minh vào ngày 410-2018 Nguyên nhân vụ cháy xác định chập điện Theo chiến sĩ chữa cháy vụ cháy, nổ có nguyên nhân điện ngày gia tăng Sự nguy hiểm cháy, nổ gia đình thường sử dụng dụng cụ thiết bị điện Nhằm ngăn ngừa tượng cháy, nổ điện gây sinh hoạt gia đình nhằm đảm bảo an tồn tính mạng, tài sản cho người dân, cần có biện pháp ? Câu 2: Dây dẫn sử dụng nối máy bơm nước cho hộ gia đình có cơng suất 1500W thường có đường kính dây từ 1,5mm-2,5mm Tại người ta khuyên nên dùng dây loại 2,5mm ? Câu 3: Hệ thống điện sau trình sử dụng xảy tượng xuống cấp đường dây dẫn kim loại bị hở, pha chập vào dây pha chạm đất làm cháy dây dẫn, sinh lửa điện làm hủy hoại thiết bị điện.Theo em nguyên nhân làm cho tượng chập cháy ? Mục tiêu Nội dung Hoạt động 5: Mở rộng kiến thức vào thực tiễn Tìm tịi mở rộng kiến thức ngành, ứng dụng liên quan đến chủ đề “Dẫn điện kim loại” Ứng dụng Nhiệt điện kế điện trở Công nghệ chế tạo Nam châm điện dùng dây siêu dẫn, chế hoạt động tàu cao tốc chạy đệm từ trường 18 Thiết kế pin nhiệt điện đơn giản Kết Bài viết học sinh, video clip, power point, hình ảnh,… theo nội mong đợi dung Một cặp pin nhiệt điện để trình bày trước lớp Báo cáo ứng dụng nhiệt điện kế, chất siêu dẫn Chuẩn bị Giáo viên: Hướng dẫn học sinh tìm kiếm liệu, cách trình bày báo cáo, chia nhóm giao nhiệm vụ Chuẩn bị học liệu (sách giáo khoa, ghi, tư liệu…), thiết bị dạy học(tranh ảnh, mơ hình, thí nghiệm thực/ảo/mơ phỏng, video, slide)… Nội dung vấn đề cần tìm hiểu Học sinh: Chuẩn bị báo cáo, sản phẩm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Biểu lực giải vấn đề - Trao nhiệm vụ cho nhóm học -Tiếp nhận nhiệm vụ, phân - Giải thích sinh: cơng nhiệm vụ nhóm tượng thơng qua vận dụng Tìm hiểu cấu tạo, ứng dụng -Lập kế hoạch thực nhiều kiến thức dòng điện Nhiệt điện kế điện trở -Nhóm học sinh thực kim loại Tìm hiểu Cơng nghệ chế tạo nhiệm vụ nhà, xây dựng - Đề xuất giải pháp Nam châm điện dùng dây siêu sản phẩm giới thiệu vận dụng kiến thức để dẫn, chế hoạt động tàu cao tốc trước lớp trước toàn thực giải pháp để chạy đệm từ trường trường; hỗ trợ giúp đỡ thiết kế pin nhiệt điện Thiết kế pin nhiệt điện cần thiết đơn giản đơn giản - Báo cáo sản phẩm theo - Biết cách đánh giá sản phẩm - Cung cấp thêm thông tin, tài thời gian quy định liệu cách tìm kiếm nội dung - Đánh giá sản phẩm theo liên quan đến vấn đề cần tìm hiểu nhóm (nếu có) - Đánh giá sản phẩm 5) Kiểm tra đánh giá Đánh giá lực giải vấn đề học thông qua bảng kiểm Trường trung học phổ thông: Lớp Họ tên học sinh: nhóm Tên giáo viên đánh giá: Tên chủ đề: Dẫn điện kim loại Tiêu chí chất lượng Xuất Điểm Năng lực giải Thể qua nội dung học M1 M2 M3 vấn đề theo tiêu chí ( 5) ( 8) ( 8-10) 1.1 Phân tích, làm rõ Tìm hiểu thực tiễn, làm rõ thơng tin nội dung thơng tin ứng dụng dịng điện vấn đề kim loại thông quan hoạt động trải nghiệm 1.2 Nhận mâu +Tại kim loại dẫn điện ? thuẫn vấn đề nhựa, sứ không dẫn điện ? nảy sinh với + Kim loại dẫn điện có đặc điểm kiến thức có (từ khác với sứ nhựa ? trải nghiệm, từ kiến +Hàn thiếc, cầu chì ứng dụng yếu tố thức học) dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại ? 1.3 Phát Phát vấn đề cần giải diễn đạt vấn đề + Loại hạt tạo thành dòng điện ngôn ngữ dây kim loại ? 19 chuyên môn + Hạt tải điện kim loại phụ thuộc yếu tố ? 2.1 Đề xuất giải Đề xuất giải pháp chứng pháp minh kim loại dẫn điện giải thích tính dẫn điện kim loại (mơ hình giả định, thí nghiệm kiểm chứng mối quan hệ U I dịng điện kim loại 2.2 Phân tích, so Phân tích so sánh ưu, nhược sánh giải pháp điểm giải pháp đề xuất 2.3 Chọn giải Chọn giải pháp khả thi, phù hợp pháp khả thi 3.1 Đề xuất Đưa phương án để tìm phương án để thực hiểu chất, đặc điểm dòng giải pháp điện kim loại 3.2 Thực giải Lập kế hoạch thực có hiệu pháp theo phương án phương án: chọn Tìm hiểu thêm tài liệu cấu tạo nguyên tử kim loại, đưa mơ hình để giải thích Tiến hành thí nghiệm tính dẫn điện kim loại 3.3 Đưa kết kết quả, giải thích, làm rõ nguyên nhân rút kết luận Rút kết luận: Tính dẫn điện kim loại Đặc điểm dòng điện kim loại, mối quan hệ U I 4.1 Đánh giá, điều Điều chỉnh giải pháp chỉnh bước + Điều chỉnh phù hợp cho giá trị thực giải pháp đo thực thí nghiệm + Điều chỉnh kết phù hợp với kết trải nghiệm, kết thí nghiệm, kết nghiên cứu tài liệu (mơ hình giả định) 4.2 Xác nhận + Hạt dẫn điện kim loại kiến thức, rút kinh chuyển dời có hướng electron nghiệm thu nhận tự + Sự dẫn điện kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ, mối quan hệ U I 4.3 Vận dụng kiến Thực nhiệm vụ lớp thức vào giải theo phiếu học tập nhiệm vụ vấn nhà Ngoài Bảng kiểm quan sát (dùng cho giáo viên đánh giá học sinh) Chúng sử dụng th: Phiếu hỏi (dùng cho HS tự đánh giá học xong chủ đề); Phiếu giáo viên đánh giá sản phẩm học sinh; Phiếu học sinh tự đánh giá sản phẩm (các nhóm tự đánh giá hoàn thành sản phẩm); Bài kiểm tra (đánh giá học xong chủ đề) Kết luận chương Từ sở lí luận dạy học theo chủ đề việc bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh nêu chương 1, tiến hành xây dựng lại nội dung 20 chương “Dịng điện mơi trường” thành chủ đề là: Chủ đề 1: Dẫn điện kim loại; Chủ đề 2: Điện phân; Chủ đề 3: Phóng điện chất khí; Chủ đề 4: Linh kiện bán dẫn Mỗi vấn đề học sinh cần xuất phát từ thực tiễn, biết cách nhận diện phát biểu vấn đề ngơn ngữ vật lí, đưa giải pháp, thực giải pháp, đánh giá giải pháp vận dụng kiến thức học, kinh nghiệm cá nhân vào giải vấn đề Chúng tiến hành thực nghiệm chủ đề nói theo định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích đối tượng thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài, kiểm nghiệm tính khả thi tính hiệu việc bồi dưỡng lực giải vấn đề theo quy trình dạy học theo chủ đề cho học sinh lớp 11 số trường tỉnh Bình Phước 3.2 Kết thực nghiệm sư phạm Chúng tơi tiến hành phân tích diễn biến hoạt động học chủ đề theo giai đoạn tiến trình dạy học; xây dựng đường phát triển lực học sinh riêng biệt thông qua cơng cụ đo tiêu chí chất lượng, cụ thể sau: 1) Năng lực phát vấn đề Bảng 3.1 Kết đạt lực phát vấn đề học sinh Học sinh Chủ đề Chủ đề Chủ đề Chủ đề Lê Thị Tuyết Vy 7,4 7,9 8,9 9,0 Quách Thị Thu Thảo 7,5 7,7 8,5 9,1 Mai Quang Anh 5,6 5,7 6,4 7,3 Vũ Tất Đạt 4,2 4,5 5,5 5,7 Hình 3.1 Biểu đồ so sánh phát triển lực phát vấn đề học sinh 2) Năng lực đề xuất giải pháp Bảng 3.2 Kết đạt lực đề xuất giải pháp học sinh Học sinh Chủ đề Chủ đề Chủ đề Chủ đề Lê Thị Tuyết Vy 7,9 8,1 9,0 9,6 Quách Thị Thu Thảo 7,3 8,4 8,7 9,0 Mai Quang Anh 5,0 5,6 6,4 7,0 Vũ Tất Đạt 4,5 4,8 5,5 5,7 21 Hình 3.2 Biểu đồ so sánh phát triển lực đề xuất giải pháp học sinh 3) Năng lực thực giải pháp Bảng 3.3 Kết đạt lực thực giải pháp học sinh Học sinh Chủ đề Chủ đề Chủ đề Chủ đề Lê Thị Tuyết Vy 6,1 6,7 7,2 9,1 Quách Thị Thu Thảo 5,8 6,7 6,8 7,6 Mai Quang Anh 4,2 5,1 5,0 5,9 Vũ Tất Đạt 4,0 4,4 4,8 5,4 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ so sánh phát triển lực thực giải pháp học sinh 4) Năng lực đánh giá giải pháp, vận dụng Bảng 3.5 Kết đạt lực thực giải pháp học sinh Học sinh Chủ đề Chủ đề Chủ đề Chủ đề Lê Thị Tuyết Vy 5,2 6,1 7,0 7,9 Quách Thị Thu Thảo 4,9 5,8 7,1 7,4 Mai Quang Anh 3,8 4,8 5,1 5,9 Vũ Tất Đạt 3,9 4,4 4,3 5,1 Hình 3.4 Biểu đồ so sánh phát triển lực đánh giá giải pháp, vận dụng học sinh 22 5) Đánh giá cấp độ đạt phát triển lực giải Học sinh Lê Thị Tuyết Vy Chủ đề Chủ đề Chủ đề Chủ đề Chủ đề Bảng 3.5 Cấp độ đạt lực giải vấn đề học sinh Lê Thị Tuyết Vy Điểm trung bình thành tố lực Điểm Cấp độ Đánh giá giải trung bình Phát Đề xuất Thực đạt pháp, vận chung vấn đề giải pháp giải pháp dụng 7,4 7,9 6,1 5,2 6,7 7,9 8,1 6,7 6,1 7,2 8,9 9,0 7,2 7,0 8,0 9,0 9,6 9,1 7,9 8,9 Hình 3.5 Đường phát triển lực học sinh Lê Thị Tuyết Vy Vy học sinh có học lực thuộc tốp học sinh giỏi lớp, mục tiêu kiến thức, kỹ thành tố lực giải vấn đề theo kì vọng giáo viên dạy yêu cầu cao so với học sinh khác lớp thực nhiệm vụ Qua việc theo dõi thực nhiệm vụ học tập học sinh Vy, thấy kết cấp độ phát triển phù hợp với đường phát triển lực giải vấn đề đề xuất 6) Đánh giá mức độ phát triển lực giải vấn đề thông qua việc thực dự án Chúng tiến hành so sánh kết tổng hợp điểm theo cấp độ phát triển lực giải vấn đề để đối chiếu với điểm dự án Hình 3.6 Biểu đồ so sánh điểm số lực giải vấn đề điểm số thực dự án 23 Bảng 3.6 Kết đạt học sinh sản phẩm trải nghiệm sau chủ đề Học Chủ đề Dự án Chủ đề Dự án Chủ đề Dự án Chủ đề Dự án sinh Vy 6,7 6,8 7,2 7,1 8,0 7,4 8,9 7,2 Thảo 6,4 7,2 7,2 7,5 7,8 7,6 8,3 7,8 Anh 4,7 5,7 5,3 6,8 5,7 7,2 6,5 7,5 Đạt 4,2 6,5 4,5 7,3 5,0 7,1 7,1 7,6 7) Đánh giá mức độ phát triển lực giải vấn đề học sinh qua kiểm tra Kết thúc chủ đề cho học sinh làm kiểm tra để đánh giá định lượng cho lớp học sinh không học theo giáo án dạy học theo chủ đề (gọi lớp đối chứng (ĐC)) gồm 110 học sinh có học lực nhìn chung tương đương, cịn 109 học sinh lại dạy học theo chủ đề (gọi lớp thực nghiệm (TN)), kết thống kê sau: Hình 3.7 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích Kết luận chương Các kết thực nghiệm với phân tích đưa ra, khẳng định dạy học theo chủ đề giúp học sinh phát triển lực giải vấn đề Bởi trình học tập học sinh tham gia giải vấn đề thông qua hoạt động trải nghiệm thực tiễn kết hợp với học tập lớp, học sinh tự giải vấn đề giao tìm vấn đề mới, đề xuất giải pháp, thực giải pháp, rút kiến thức vận dụng kiến thức Dạy học theo chủ đề đạt mục đích đặt thực mục tiêu dạy học, học sinh đạt chuẩn kiến thức, kỹ theo chương trình hành Đồng thời đạt phát triển lực giải vấn đề lực khác thông qua trình dạy học theo chủ đề Tất kết cho phép chúng tơi khẳng định giả thuyết khoa học đề tài đắn, vận dụng dạy học theo chủ đề đường thực nghiệm để bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt luận án 1) Về mặt lí luận: Hệ thống hóa sở lí luận dạy học theo chủ đề, phân tích quan điểm việc tổ chức dạy học theo chủ đề chương trình giáo dục phổ thơng hành định hướng chương trình giáo dục phổ thơng Hệ thống hóa sở lí luận lực giải vấn đề, khái niệm cấu trúc lực giải vấn đề biện pháp bồi dưỡng lực giải vấn đề dạy học mơn vật lí trường trung học 24 Nghiên cứu việc tổ chức dạy học theo chủ đề với việc bồi dưỡng lực giải vấn đề dạy học mơn vật lí trường trung học phổ thông thiết kế nội dung chủ đề, biện pháp bồi dưỡng, tiến trình dạy học theo chủ đề kiểm tra đánh giá lực giải vấn đề 2) Về mặt thực tiễn: Khảo sát thực trạng việc dạy học môn vật lí 34 trường trung học phổ thơng địa bàn tỉnh Bình Phước, phân tích, đánh giá số liệu thu thập để tìm nguyên nhân có giải pháp phù hợp việc tổ chức dạy học theo chủ đề Xây dựng bước thiết kế, lựa chọn nội dung học thành chủ đề học tập phù hợp với điều kiện Xây dựng tiến trình dạy học theo chủ đề mơn vật lí trường trung học phổ thơng góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề hoạt động học học sinh thiết kế thành giai đoạn xen kẽ hoạt động trải nghiệm thực tiễn hoạt động học tập lớp Phân tích đặc điểm, vai trị đặc trưng khác dạy học theo chủ đề từ đưa biện pháp cụ thể để bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học mơn vật lí trường trung học phổ thơng Phân tích nội dung kiến thức chương Dịng điện mơi trường từ xây dựng thành chủ đề học tập Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học theo chủ đề theo tiến trình đề xuất thiết kế cơng cụ đánh giá lực giải vấn đề học sinh học theo kế hoạch dạy học Tổ chức thực nghiệm sư phạm 03 trường trung học phổ thơng địa bàn tỉnh Bình Phước phân tích kết thực nghiệm sư phạm khẳng định giả thuyết khoa học đề tài Những hạn chế luận án Phạm vi thực nghiệm sư phạm hạn hẹp nên việc đánh giá kết nghiên cứu hạn chế Cơ sở vật chất thiếu, số lượng học sinh lớp cịn đơng nên việc tổ chức nhóm học tập gặp nhiều khó khăn Kết luận chung -Việc tổ chức dạy học theo chủ đề phát triển lực giải vấn đề HS; Tiến trình dạy học theo chủ đề góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề khả thi - Dạy học theo chủ đề đáp ứng yêu cầu đổi phương pháp dạy học Phù hợp với định hướng, mục tiêu đổi theo chương giáo dục phổ thông khắc phục hạn chế chương trình hành Kiến nghị Cần bồi dưỡng sở lí luận dạy học theo chủ đề quy trình dạy học theo chủ đề cho giáo viên trường trung học phổ thông nhằm giúp giáo viên thay đổi cách dạy truyền thống nay, khắc phục hạn chế chương trình hành tiếp cận với chương trình giáo dục phổ thơng Bồi dưỡng cho giáo viên cách đánh giá lực học sintrong q trình dạy học, từ giáo viên chủ động điều chỉnh trình dạy học theo định hướng phát triển lực của học sinh NHỮNG CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ [1] Trần Ngọc Thắng, Nguyễn Thị Nhị (2019), Một số biện pháp bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học mơn vật lí trường trung học phổ thơng, Tạp chí Khoa học Giáo dục, số 15 tháng năm 2019 [2] Trần Ngọc Thắng, Nguyễn Thị Nhị (2019), Dạy học chủ đề “Dòng điện chất điện phân (vật lí 11) nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh, Tạp chí Giáo dục, số 457 (kì -7/2019), tr 45-52 [3] Trần Ngọc Thắng, Nguyễn Thị Nhị (2018), dạy học theo chủ đề mơn vật lí trường trung học phổ thơng, ISSN 1859-4603-Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm- Đại học Đà Nẵng 2018, 29B (03), 104-109 (số đặc biệt dành cho Hội nghị giảng dạy vật lí tồn quốc lần thứ IV- năm 2018) [4] Trần Ngọc Thắng (2019), Based Teaching In Manufacturing Business Involving Physics Field In The High Schools Enhanching The Quality Of Training Capacity In Dealing With Real Problems As Well As Developing Career Orientation Of Students, American Research Journal of Humanities & Social Science (ARJHSS), Volume - 02, Issue-04, pp - 36-45 April-2019 (ISSN: 2378-702X) [5] Mai Văn Trinh, Nguyễn Thị Nhị, Trần Ngọc Thắng (2019), Organizing themebased teaching in Physics in high schools, The European Journal of Education and Applied Psychology, the september 10, 2019 (ISSN 2310-5704) [6] Trần Ngọc Thắng, Nguyễn Thị Nhị (2019), đánh giá lực giải vấn đề dạy học theo chủ đề môn Vật lý trường trung học phổ thơng, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Vinh, Tập 48 - Số 4B/2019, tr 91-104 [7] Nguyễn Thị Nhị, Trần Ngọc Thắng (2017), Improving problem solving capability of students in physical teaching at high schools in Vietnam, НАУЧ НЫЙ АСПЕКТ № 2-2017 – Самара: Изд - во ООО «Аспект», 2017.–Т1-2.– 220с ... đề cho học sinh Với ý tưởng chúng tơi chọn đề tài luận án: Dạy học phần “Điện học? ?? vật lý 11 trung học phổ thơng góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề học sinh để làm đề tài nghiên cứu luận án Mục... trung học phổ thông 5 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Năng lực lực giải vấn đề. .. tố lực giải vấn đề dạy học theo chủ đề, mức độ biểu hành vi lực thành tố - Đề xuất tiến trình dạy học theo chủ đề góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lí trung học phổ