Van dung tu tuong su pham tich hop trong day hocVat ly 12

Các mục tỉêu của giáo dục phổ thông Văn bản chương trình giáo dục cấp THPT đã trình bày mục tiêu cấp học theo luật giáo dục quy định [1]: “ Giáo dục trung học phổ thông nhằm giúp học sin[r]

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Để thực công nghiệp hoá đại hoá đất nước và tiếp cận nhanh chóng với công nghệ cao, năm gần đây đổi giáo dục đặt lên nhiệm vụ quan trọng hàng đầu nước ta, đó đòi hỏi đổi đồng mục đích, nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học Luật giáo dục năm 2005 điều 28.2 có ghi [1] : “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm, rèn kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh" Thực tế dạy học vật lý trường phổ thông cho thấy việc dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử” còn có số vấn đề cần quan tâm nghiên cứu: - Từ năm học 2005- 2006 trở trước việc kiểm tra đánh giá kiến thức cấp học THPT thông qua các kì thi tốt nghệp, các kiến thức hạt nhân nguyên tử ít đề cập, nên việc dạy học phần này thường bị xem nhẹ - Việc vận dụng bài tập chương này liên quan nhiều đến kiến thức toán học khó, nội dung lý thuyết trừu tượng - Trong đó ph ần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” có ý nghĩa khoa học, kỹ thuật và giáo dục quan trọng Trước hết là vấn đề sản xuất điện nguyên tử, công nghệ hạt nhân đã và có vai trò to lớn sống người Đồng thời các kiến thức phần này có vai trò lớn việc GDTGQ, GDKTTH, GDMT cho HS Trong bối cảnh đó chúng tôi nhận thấy cần tìm kiếm tư tưởng dạy học cho có thể nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện cho HS dạy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn học phần này, đồng thời nâng cao hứng thú học tập cho HS Qua nghiên cứu LTSPTH, chúng tôi thấy có thể vận dụng lý thuyết này cho việc dạy học phần “Hạt nhân nguyên t ” Đó là lý chúng tôi lựa chọn đề tài: “ Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp dạy học số kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” lớp 12 nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh” II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu vận dụng TTSPTH vào dạy học số kiến thức “Hạt nhân nguyên ửt ” nhằm nâng cao chất lượng giáo dục HS góp phần đổi PPDH vật lý nhà trường phổ thông III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Quá trình ạdy học phần “Hạt nhân nguyên tử, chương trình vật lý THPT IV GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu vận dụng hợp lý TTSPTH dạy học các kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” thì chất lượng dạy học và giáo dục HS nâng cao V NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu sở lý luận vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý trường phổ thông - Nghiên cứu thực t iễn thực mục tiêu, các nhiệm vụ giáo dục dạy học vật lý trường THPT - Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học số kiến thức phần "Hạt nhân nguyên tử” theo TTSPTH - Thực nghiệm sư phạm VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các tài liệu DHTH - Nghiên cứu tổng quan các luận văn, công trình đã công bố Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Dựa trên định hướng đạo từ các văn kiện Đảng giáo dục và tầm quan trọng đổi PPDH 2.Phương pháp khảo sát thực trạng - Dùng các phiếu đánh giá, thăm dò GV và HS dạy và học phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử" - Kiểm tra đánh giá thông qua các phiếu kiểm tra trắc nghiệm khách quan (hoặc kết hợp trắc khách quan với trắc nghiệm tự luận) 3.Phương pháp thực nghiệm sư phạm: - Dạy thực nghiệm số giáo án thiết theo TTSPTH các lớp TN và ĐC Phương pháp chuyên gia - Xin ý kiến góp ý, đánh giá các chuyên gia Phương pháp thống kê toán học - Sử lý các số liệu thực nghiệm VII.NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN Đóng góp mặt lý luận - Đã hệ thống hóa các nội dung LTSPTH, phù hợp với thực tế vận dụng HS phổ thông - Đã nghiên cứu triển khai cụ thể hóa LTSPTH vào thực tế dạy học vật lý trường THPT 2.Về mặt thực tiễn - Đã nghiên cứu và đánh giá thực trạng dạy học vật lý số trường THPT theo TTSPTH - Đã nghiên cứu và xây dựng tiến trình dạy học cụ thể số bài phần “Vật lý hạt nhân” lớp 12 THPT theo TTSPTH góp phần nâng cao chất lượng giáo dục HS Các bài học đã vận dụng vào thực tế dạy học số trường THPT tỉnh Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn VIII CẤU TRÚC VÀ NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN Luận văn gồm phần mở đầu và ba chương: Chương I Cơ sở lý luận và thực tiễn vận dụng TTSPTH dạy học vật lý trường THPT Chương II Xây dựng tiến trình dạy học số bài phần “Những kiến thức sơ hạt nhân nguyên tử" theo TTSPTH nhằm nâng cao chất lượng giáo dục HS Chương III Thực nghiệm sư phạm Tài liệu tham khảo và phụ lục Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chương I CỞ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VẬN DỤNG TƯ TƯỞNG SƯ PHẠM TÍCH HỢP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.1 TTSPTH giáo dục 1.1.1 Khái niệm tích hợp và DHTH 1.1.1.1 Khái niệm tích hợp` - Theo từ điển tiếng Việt [31] “Tích hợp nghĩa là hợp nhất, hoà nhập, kết hợp,, - Theo từ điển bách khoa toàn thư [32] : “Tích hợp hệ thống là phối hợp các thiết bị và công cụ khác để cùng làm việc với hệ thống - chương trình nhằm giải nhiệm vụ chung nào đó” 1.1.1.2 Dạy học tích hợp Theo Dương Tiến Sỹ [27]: Tích hợp là kết hợp cách hữu cơ, có hệ thống các kiến thức (khái niệm) thuộc các môn học khác thành nội dung thống nhất, dựa trên các mối liên hệ lý luận và thực tiễn đề cập các môn học đó LTSPTH sàng lọc cẩn thận nh ững thông tin có ích để hình thành các lực và mục tiêu tích hợp,, Theo PGS.TS Nguyễn Văn Khải [15] từ góc độ lý luận dạy học: “Dạy học tích hợp tạo các tình liên kết tri thức các môn học, đó là hội phát triển các lực học sinh Khi xây dựng các tình vận dụng kiến thức, học sinh phát huy lực tự lực, phát triển tư sáng tạo DHTH các khoa học làm giảm trùng lặp nội dung dạy học các môn học, việc xây chương trình các môn học theo hướng này có ý nghĩa quan trọng làm giảm tình trạng quá tải nội dung học tập, đồng thời hiệu dạy học nâng lên Nhất là bối cảnh nay, đòi hỏi xã hội, nhiều tri thức cần thiết muốn đưa vào nhà trường" Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Theo Xaviers Roegiers [ 25] định nghĩ a: “LTSPTH Là quan niệm quá trình học tập đó toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành học sinh lực rõ ràng, có dự tính trước điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho quá trình học tập tương lai, nhằm hoà nhập học sinh vào sống lao động LTSPTH tìm cách làm cho quá trình học tập có ý nghĩa” - Theo De Ketele[25] “Ngoài các quá trình học tập đơn lẻ cần thiết cho các lực, LTSPTH dự định hoạt động tích hợp đó học sinh học cách sử dụng phối hợp kiến thức, kỹ và động tác đã lĩnh hội rời rạc" 1.1.1.3 Lý và tình hình vận dụng TTSPTH a) Lý do: Chọn cái gì để dạy cho hệ trẻ, xu các thi thức và kinh nghiệm xã hội loài người phát triển vũ bão, thời gian ngồi trên nghể nhà trường HS có hạn? Việc tìm kiếm đường cải tiến nội dung giáo dục là cần thiết Một các hướng đó là đưa khoa học tích hợp vào nhà trường * Từ góc độ khoa học: - Nhiều nhà khoa học đã đề xuất [15,16,25]: “Nếu ta có tri thức xác thực toàn diện, chúng ta phải liên kết bối cảnh hóa, tổng hợp hóa các thông tin và hiểu biết chúng ta, tức là cần tri thức phức hợp, thay “Phương thức tư cổ điển” mang nặng tính giới, tư hệ thống tư phức hợp Xavier Rogiers [25] cho rằng: Nếu nhà trường quan tâm dạy cho HS các khái niệm cách rời rạc thì nguy hình thành HS cách suy luận theo kiểu khép kín, hình thành người “Mù chức năng” nghĩa là người đã lĩnh hội kiến thức không có khả sử dụng kiến thức đó hàng ngày Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Vì nhà trường cần phải tập trung dạy HS sử dụ n g kiến th ức mình vào tình có ý nghĩa tức là quan tâm phát triển lực HS Nói cách khác, nhà trường phổ thông phải thực hành dạy học tích hợp Từ lý trên, vận dụng TTSPTH vào quá trình dạy học là cần thiết b) Việc vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp * Trên giới: DHTH là xu hướng lý luận dạy học đã nhiều nước trên giới quan tâm thực [25] Liên Xô, Cộng hòa dân chủ Đức, Pháp … *Ở Việt Nam: LTSPTH đã nghiên cứu và vận dụng từ năm 60 đến chưa trở thành phổ biến Trong thực tế đổi PPDH nhiều môn học như: Ngữ văn, Sinh học, Hóa học, Giáo dục công dân… DHTH đã nghiên cứu vận dụng cụ thể: Tác giả Nguyễn Văn Đường (2002)[10] : Tích hợp dạy học ngữ văn bậc trung học sở Tác giả Nguyễn Trọng Hoàn (2002) [12] : Tích hợp và liên hội hướng tới kết nối dạy học Ngữ vă n Tác giả Nguyễn Minh Phương - Cao Thị Thặng (2002) [17]: Xu tíc h hợp môn học nhà trường Tác giả Nguyễn Văn Khải (2007): Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp dạy học vật lý để nâng cao chất lượng giáo dục HS Tác giả Nguyễn Văn Khải (Chủ biên cùng nhóm tác giả) ( 2008): Giáo dục bảo vệ môi trường môn vật lý trung học phổ thông … Tuy nhiên việc vận dụng đầy đủ LTSPTH vào thực tế dạy học gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là dạy các môn học bậc học THPT Lý là các môn học theo CT và SGK đã phân hóa sâu sắc, khối lượng kiến thức môn học lại khá lớn Với lý nên luận văn này chúng tôi sử dụng thuật ngữ TTSPTH phù hợp với thực tế vận dụng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.1.2 Mục tiêu TTSPTH a) Làm cho quá trình học tập có ý nghĩa Làm cho các quá trình học tập có ý nghĩa cách đặt các quá trình học tập hoàn cảnh có ý nghĩa HS, đó là các nội dung kiến thức không tách rời với sống hàng ngày Không có hai giới riêng biệt đó là nhà trường và đời sống Trái lại TTSPTH giúp tìm cách hoà nhập giới nhà trường với giới sống, thông qua việc liên kết kiến thức từ các lĩnh vực khác nhau, nhiều cách thức khác nhau, phương tiện khác nhau, cùng đóng góp nhiều môn học b) Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng đó là không đặt tất các quá trình học tập ngang Cần có sàng lọc quá trình dạy và học vấn đề có liên quan, có ích cho sống hàng ngày là sở cho quá trình học tập cần nhấn mạnh và dành nhiều thời gian quá trình học tập và ngược lại c) Dạy sử dụng kiến thức tình Dạy sử dụng kiến thức tình nhằm nêu bật các cách sử dụng kiến thức mà HS đã lĩnh hội được, vận dụng các kiến thức đó các tình hu ống khác có hiệu Giúp cho HS trở thành người công dân tự lập, có lực, có trách nhiệm không là vận dụng lý thuyết mà còn vận dụng cụ thể đời sống, trở thành người lao độn g có lực d) Lập mối quan hệ các khái niệm đã học Lập mối quan hệ các khái niệm, các môn học khác nhằm đảm bảo cho HS khả huy động có hiệu kiến thức, lực mình để giải có hiệu các tình xuất học tập và lao động Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.1.3 Cơ sở giáo dục học TTSPTH Lý thuyết giáo dục nghiên cứu phong cách dạy và phong cách học phản ánh quan điểm người dạy và người học Xavíer Roegies [25] gọi các quan điểm đó là trào lưu sư phạm Những trào lưu sư phạm đó đóng góp vào hình thành TTSPTH và ũngc vận dụng để đổi PPDH đó là: a.Trào lưu sư phạm theo mục tiêu Dựa vào việc phân chia mục tiêu học tập thành các mục tiêu nhỏ cần đạt theo cách phân chia hợp lý với vai trò người học trung tâm quá trình học tập mà người ta chờ đợi biến đổi, quan sát đảm bảo cho việc đạt các mục tiêu b Trào lưu sư phạm theo hợp đồng Đề xuất với HS hợp đồng công việc cần thực theo điểm mạnh, yếu HS Mỗi HS học tập theo nhịp độ riêng mìnhvà theo cách thức phù hợp với mình c Trào lưu sư phạm theo thể chế Chủ trương trao trách nhiệm cho nhóm HS việc học tập và quản lý lớp học các công việc khác đã đề d Trào lưu sư phạm theo dự án Coi HS là nhân vật chính trưởng thành thân đây HS học tập cách thực các dự án các em chuẩn bị và tự mình thực Trong đó người học là nhân vật chính dự án, và người dạy tạo điều kiện cho việc quản lý dự án e Trào lưu sư phạm phân hoá Tạo điều kiện cho HS học tập theo cách riêng mình trên bình diện nhận thức và tri thức Ngườì dạy tổ chức quá trình học nhằm cho HS tiến theo nhịp điệu riêng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn g Trào lưu sư phạm giải vấn đề Quan tâm dạy cho HS cách giải vấn đề, tạo các trạng thái tâm lý cần thiết sáng tạo, phát giải vấn đề, qua đó HS học các tri thức h Trào lưu sư phạm tìm hiểu môi trường xung quanh Mở cửa nhà trường môi trường xung quanh, xu hướng này tạo hội tích hợp các môn học quá trình học tập, HS học tập cách tích cực phát môi trường xung quanh 1.1.4 Các khái niệm TTSPTH 1.1.4.1 Nội dung giáo dục Nội dung hiểu là “Vấn đề giảng dạy” hay đối tượng học tập 1.1.4.2 Kỹ Là khả thực vấn đề nào đó, đó là hoạt động trí tuệ ổn định, có thể tái các trường kiến thức khác cụ thể [11]: - Kỹ nhắc lại: Là hoạt động nói lại kh ôi phục thông tin học hay cung cấp mà không có biến đổi gì đáng kể - Kỹ nhận thức: Là hoạt động nhận thức trình độ cao hơn, là hoạt động đòi hỏi việc biến đổi thông tin cung cấp không cung cấp như: Nhận biết, so sánh, tổng hợp, xếp, phân tích… - Kĩ xử sự: Là hoạt động đó chủ thể biểu lộ cách nhận thức, thái độ, tình cảm, phản ứng và hành động thân tình hoạt động học và đời sống nói chung - Kĩ hoạt động chân tay: Là hoạt động chủ yếu động tác đòi hỏi làm chủ cảm giác vận động Loại kỹ này đòi hỏi tích hợp các kỹ trên và nó khác với kĩ lặp lại hoạt động tình khác đòi hỏi cao nhắc lại các động tác đơn giản -Kĩ tự phát triển: Là hoạt động theo dự án, xây dụng dự án, kế hoạch thực dự án, điều chỉnh dự án Học tập theo dự án là hoạt 10 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn động phức hợp, đòi hỏi qua nhiều giai đoạn, cụ thể là biết đoán trước trạng thái tương lai Tích hợp lựa chọn cá nhân điều kiện giới hạn môi trường, điều chỉnh yếu tố đó theo định hướng và hành động cách thích ứng, TTSPTH dựa nhiều vào khoa dự án nên kĩ tự phát triển là kỹ đặc biệt quan trọng 1.1.4.3 Khái niệm mục tiêu Mục tiêu là tác động kỹ lên nội dung (Ký hiệu * tác động) Mục tiêu = ( Kỹ *Nội dung ) Ở trường phổ thông nội dung có thể đặt cho HS mục tiêu, mức độ, yêu cầu khác đó các mục tiêu đơn lẻ phân biệt với các mục tiêu tích hợp sau [16]: + Mục tiêu thuộc kỹ nhắc lại hoạt động đề cho HS là hoạt động nhắc lại + Mục tiêu thuộc kỹ lặp lại + Mục tiêu thuộc kỹ xử + Mục tiêu t huộc kỹ nhận thức: Hoạt động đề cho HS là hoạt động nhận thức + Mục tiêu thuộc kỹ hoạt động chân tay 1.1.4.4 Khái niệm lực Theo X.Roegies [25] định nghĩa: Năng lực là tích hợp các kỹ tác động cách tự nhiên lên các nội dung loạt tình cho trước để giải vấn đề tình này đặt Sơ đồ hoá: Năng lực = (Những kỹ * Những nội dung) * Những tình Năng lực = (Những mục tiêu) * (Những tình huống) Năng ựl c là khái niệm tích hợp chỗ nó bao hàm nội dung, hoạt động cần thực hiện, tình đó diễn các hoạt động 11 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Có thể diễn đạt khác là: “Năng lực là tập hợp các kỹ (các hoạt động) tác động lên các nội dung tình có ý nghĩa HS” Hình thành lực: - Cần trình bày cho HS nhiều tình tương đương để tránh cho HS tái điều đã học, để HS biểu lộ lực giải tình - Để hình thành nhiều lực cần nhiều kỹ tác động lên nhiều nội dung và nhiều tình khác nhau, kỹ đạt suốt đời, thì lực đạt dần dần, lâu dài, đòi hỏi đóng góp nhiều môn học, hình thành lực theo quy trình[15]: Năng lực phân tích thành mục tiêu bảng mục tiêu Các nội dung Các kỹ 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 Các mục tiêu (Bảng mục tiêu) GV thực ba hoạt động lớp: * Những hoạt động liên quan đến mục tiêu * Những hoạt động đó GV đề nghị HS tích hợp nhiều mục tiêu tình tích hợp có ý nghĩa, đây là mức lực * Những hoạt động đó GV yêu cầu HS tích hợp toàn các mục tiêu tình tích hợp có ý nghĩa HS, để xác đinh xem HS có làm chủ lực hay không Quan trọng là tạo điều kiện cho HS tích hợp kiến thức đã lĩnh hội, HS có thể làm chủ tất các mục tiêu cần thiết để giải hàng loạt tình 12 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn có vấn đề chưa có lực Năng lực không bao hàm làm chủ các mục tiêu tạo nên lực mà còn bao hàm kĩ huy động các mục tiêu này và phối hợp các mục tiêu đó tình cùng loại Bên cạnh bài học với các mục tiêu đơn lẻ TTSPTH còn dự tính đến tác động bài học nhằm tích hợp các vấn đề đã lĩnh hội Đó là bài học nhằm hình thành mức lực xác định đồng thời mức trung gian nội dung 1.1.4.5 Mục tiêu tích hợp MTTH là lực, có đặc trưng sau [30]: + Năng lực này tác động t rong tình tích hợp, nghĩa là tình bao gồm thông tin cốt yếu và thông tin nhiễu (thông tin không thích hợp để giải tình huống) và vận dụng các quá trình học tập trước đó, đó là các kiến thức kỹ đã lĩnh hội + Năng ựl c này là hoạt động phức hợp đòi hỏi tích hợp không phải đặt cạnh các kiến thức và kỹ + Tình này càng gần với tình hưống tự nhiên mà HS có thể gặp càng tốt, tình tích hợp có chức xã hội + MTTH vận dụng các kỹ xử và kỹ nă ng phát triển hướng đến phát triển tính tự lập MTTH trên thường gọi là mục tiêu tích hợp “Cuối thời đoạn” nghĩa là mục tiêu này nhằm thực tổng hợp năm học, cấp học Như mục tiêu tích hợp cuối thời đoạn tích hợp lực khác tình 13 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.1.5.Tầm quan trọng việc dự tính hoạt động tích hợp kiến thức đã lĩnh hội Điều quan trọng là tạo điều kiện cho HS tích hợp kiến thức đã lĩnh hội Một HS có thể làm chủ tất các mục tiêu cần thiết để giải loạt tình có vấn đề Bên cạnh bài học với các mục tiêu đơn lẻ, TTSPTH còn dự tính bài học nhằm tích hợp tổng hợp điều đã lĩnh hội Đó là bài học nhằm hình thành lực xác định đồng thời mức trung gian nội dung Trong các loại hình học tập, khái niệm mức lực khái niệm lực là khái niệm trung tâm, vì nó cho phép vượt lên trên gián đoạn thay đổi GV Khái niệm mức lực [16] : Những hoạt động đó GV đề nghị HS tích hợp nhiều mục tiêu tình có ý nghĩa là “Mức” lực.Trong lớp học GV nắm bắt ba loại hình hoạt động: + Những hoạt động liên quan đến mục tiêu + Những hoạt động tro ng đó GV yêu cầu HS tích hợp nhiều mục tiêu tình + Những hoạt động đó GV đề nghị HS tích hợp toàn các mục tiêu tình tích hợp có ý nghĩa HS, để xác định xem HS có làm chủ lực hay không Các khái niệm gần với khái niệm lực bản: Năng lực cốt yếu, lực tối thiểu, người ta lưu ý không quá - lực năm học và môn học, - 10 l ực năm và nhóm môn học 14 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.1.6 Ảnh hưởng TTSPTH 1.1.6.1 Ảnh hưởng TTSPTH chương trình giáo dục Một chương trình giáo dục có chức chủ yếu là chính xác hoá các mục tiêu và l ực mà giáo dục muốn phát triển trên phạm vi toàn quốc Nói khác chương trình dạy học xác định các lực cần đạt dựa theo hệ thống giá trị X.Roegier [25] đã đưa định nghĩa chương trình đầy đủ để phân biệt với chương trình dạy học truyền thống, chương trình đầy đủ bao gồm: * Những nội dung * Những mục đích và lực cần phát triển HS * Các phương pháp sư phạm * Những đích cuối cùng * Các cách thức đánh giá Với chương trình đầy đủ là kế hoạch hành động sư phạm rộng hơn, nó là công cụ đạo GV, là văn - Vừa có tính chất hệ tư tưởng chính trị phải chuyển tải kiến thức - Vừa có tính chất kỹ thuật phải chuyển tải cách thức và phương pháp 1.1.6.2 Ảnh hưởng TTSPTH để đánh giá kết học tập HS Theo J.De ketele [25] đánh giá có nghĩa là: - Thu thập tập hợp thông tin đầy đủ thích hợp, có giá trị và đáng tin - Xem xét mức độ phù hợp tập hợp thông tin này và tập hợp tiêu chí phù hợp với mục tiêu định ban đầu hay điều chỉnh quá trình thu thập thông tin - Nhằm định Có bốn phương pháp để thu thập thông tin đó là: Hệ thống câu hỏi, vấn, quan sát, nghiên cứu tài liệu Kiểm tra là quá trình đó các tiêu chí đã định từ trước, đó kiểm tra phù hợp sản phẩm với các tiêu chí đã định ra, không 15 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn quan tâm đến các định cần đề Th eo TTSPTH để đánh giá các lực MTTH cần phải tạo các tiêu chí [16]: + Các tiêu chí tuyệt đối + Các tiêu chí tối thiểu, tương ứng với cái tối cần thiết phải lĩnh hội để chuyển sang các quá trình học tập tiếp theo, các tiêu chí này định đạt hay không đạt yêu cầu + Tiêu chí đề cao, nhằm phân loại HS so với Tuỳ theo việc vận dụng TTSPTH mức độ nông hay sâu, người ta xác nhận mức đạt yêu cầu HS cách đánh giá - Chỉ các nội dung và các mục tiêu quan trọng - Những lực môn học - MTTH môn học chung cho nhiều môn học Quan điểm sư phạm tích hợp sâu phân biệt đánh giá uốn nắn và đánh giá xác nhận Đánh giá xác nhận có mục đích định đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu thì định đánh giá uốn nắn là khắc phục khó khăn mà HS vấp phải 1.1.6.3 Ảnh hưởng TTSPTH SGK SGK theo định hướng TTSPTH thể hai loại quá trình học tập [16] - Quá trình học tập đơn lẻ - Quá trình học tập tích hợp Trong quá trình học tập tích hợp có hai loại: Một là quá trình học tập tích hợp “Đi trước,, đề xuất các tình trước tiến hành quá trình học tập người ta gọi đó là “ Thành phần cấu trúc giới thiệu,, Hai là Quá trình học tập tích hợp “Đi sau” đây các đơn vị có nội dung tích hợp chủ yếu dựa trên việc khai thác các tình có ý nghĩa Đây là thông tin có ích cho việc phân tích cấu trúc, nội dung và tư tưởng đạo SGK 16 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Qua nội dung nêu trên có thể nhận thấy LTSPTH thể tư tưởn g sư phạm h iện đ ại, h ướn g tới v iệc phát triển có h iệu các năn g lực HS Tuy nhiên có các thách thức thực hoá tư tưởng sư phạm tiến này vào giáo dục phổ thông nói chung và bậc học PTTH nói riêng Vì xu hướng dạy học các môn học riêng rẽ chiếm ưu Mặc dù việc nghiên cứu vận dụng TTSPTH môn học có ích lợi to lớn định hướng tới mục tiêu đầy đủ môn học và tìm cách nâng cao chất lượng quá trình dạy học, chất lượng giáo dục phổ thông nói chung 1.2 VẬN DỤNG TTSPTH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.2.1 Các nhiệm vụ dạy học vật lý trường phổ thông 1.2.1.1 Vật lý học và vai trò nó dạy học, giáo dục HS - Vật lý học là môn khoa học nghiên cứu cấu trúc và các hình thức vận động vật chất Những kiến thức vật lý là sở nhiều ngành khoa học tự nhiên, là hoá học và sinh học [29] - Vật lý học trường phổ thông chủ yếu là phương pháp thực nghiệm, đó là phương pháp nh ận thức có hiệu trên đường tìm chân lý khách quan - Vật lý học nghiên cứu các dạng vận động vật chất nên nhiều kiến thức vật lý có liên quan chặt chẽ với các vấn đề triết học, tạo điều kiện phát triển giới quan vật biện chứng HS - Vật lý học là sở lý thuyết việc chế tạo máy móc thiết bị dùng đời sống và sản xuất - Vật lý học là môn khoa học chính xác, đòi hỏi vừa phải có kỹ quan sát tinh ết , khéo léo tác động vào tự nhiên làm thí nghiệm vừa phải có tư lôgíc chặt chẽ, biện chứng vừa phải trao đổi thảo luận để khẳng định chân lý Quá trình dạy học môn vật lý là phận quá trình giáo dục nói chung, tuân theo nh ững quy luật chung giáo dục [29] Dạy học vật lý không phải đơn là truyền thụ cho HS kiến thức vật lý mà thông 17 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn qua dạy học môn vật lý phải góp phần hình thành và phát triển phẩm chất, nhân cách toàn diện cho HS Bởi phương pháp dạy học vật lý phải vận dụng kết nghiên cứu giáo dục học vào việc xác định mục đích, nhiệm vụ môn vật lý hệ thống giáo dục, xác định hình thức, cách thức hoạt động GV và HS học vật lý, phù hợp với phương pháp chung hình thành nhân cách HS 1.2.1.2 Các mục tỉêu giáo dục phổ thông Văn chương trình giáo dục cấp THPT đã trình bày mục tiêu cấp học theo luật giáo dục quy định [1]: “ Giáo dục trung học phổ thông nhằm giúp học sinh củng cố và phát triển kết giáo dục THCS, hoàn thiện học vấn phổ thông, có hiểu biết thông thường hướng nghiệp, có điều kiện lựa chọn hướng phát triển và phát huy lực cá nhân, tiếp tục học đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, vào sống lao động,, 1.2.1.3 Các mục tiêu dạy học vật lý Mục tiêu tổng quát dạy học Vật lý trường phổ thông là góp phần thực mục tiêu giáo dục phổ thông Các mục tiêu cụ thể dạy học Vật lý trường phổ thông gồm: Về kiến thức Đạt hệ thống kiến thức Vật lý phổ thông và phù hợp với quan điểm đại bao gồm : - Khái niệm các vật, tượng và quá trình Vật lý thường gặp đời sống và sản xuất - Các đại lượng, các định luật và nguyên lý Vật lý - Những nội dung chính số thuyết Vật lý quan trọng - Những ứng dụng phổ biến Vật lý đời sống và sản xuất - Các phương pháp chung nhận thức khoa học và phương pháp đặc thù Vật lý, trước hết là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình 18 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.Về kỹ - Biết quan sát các tượng và quá trình Vật lý tự nhiên, đời sống hàng ngày các thí nghiệ m, biết điều tra sưu tầm, tra cứu các tài liệu từ các nguồn khác để thu thập thông tin cần thiết cho cho việc học tập môn Vật lý - Sử dụng các dụng cụ đo phổ biến Vật lý, biết lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm Vật lý đơn giản - Biết phân tích, tổng hợp và sử lý các thông tin thu được, rút kết luận để đưa các dự đoán đơn giản các mối quan hệ hay chất các tượng quá trình Vật lý, đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã đề - Vận dụng kiến thức Vật lý để mô tả, giải thích các tượng và quá trình Vật lý, giải các bài tập Vật lý và giải quết các vấn đề đơn giản đời sống và sản xuất mức độ phổ thông - Sử dụng các thuật ngữ Vật lý, các biểu, bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng, chính xác hiểu biết kết thu qua thu thập và sử lý thông tin Về thái độ - Có hứng thú học Vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học, trân trọng đóng góp Vật lý cho tiến xã hội và công lao các nhà khoa học - Có thái độ khách quan, trung thực Có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có tinh thần hợp tác việc học tập môn lý việc áp dụng các hiểu biết đã đạt - Có ý thức vận dụng hiểu biết Vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập bảo vệ môi trường sống tự nhiên - Có giới quan, nhân sinh quan, tư khoa học và phẩm chất lực theo mục tiêu giáo dục phổ thông 1.2.1.4 Các nhiệm vụ dạy học vật lý 19 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Theo các tài liệu lý luận dạy học Vật lý, các nhiệm vụ dạy học Vật lý trường phổ thông xác định sau [16, 30,31…]: - Trang bị cho HS kiến thức phổ thông, bản, đại, có hệ thống gồm: Các khái niệm vật lý, các định luật vật lý bản, nội dung chính các thuyết vật lý, các ứng dụng quan trọng vật lý đời sống và sản xuất, các phương pháp nhận thức phổ biến dùng vật lý - Phát triển tư khoa học HS: Rèn luyện thao tác, hành động, phương pháp nhận thức nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lý, vận dụng sáng tạo để giải vấn đề học tập và hoạt động thực tiễn sau này - Trên sở kiến thức vật lý vững chắc, có hệ thống, bồi dưỡng cho HS TGQDVBC, giáo ụdc lòng yêu nước, thái độ lao động, cộng đồng và đức tính khác người lao động - Góp phần GDKTTH, GDMT và GDHN cho HS , làm cho HS nắm nguyên lý cấu tạo và hoạt động các máy móc dùng phổ biến kinh tế quốc dân Có kỹ sử dụng dụng cụ vật lý, dụng cụ đo lường, kỹ lắp ráp thiết bị thực các thí nghiệm vật lý Trong quá trình đó HS cần nhận thức rõ vai trò thân bảo vệ môi trường Những nhiệm vụ trên luôn gắn liền với nhau, hỗ trợ lẫn nhau, góp phần đào tạo người phát triển hài hoà, toàn diện, theo sơ đồ sau: sơ đồ [16]: Hình thành kiến thức, kỹ vật lý Phát triển tư duy, lực sáng tạo Hình thành TGQ, DVBC, thái độ, phẩm chất Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, hướng nghiệp 20 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Để kiến thức, kỹ năng, tư và niềm tin khoa học HS hình thành, phát triển vững có thể vận dụng chúng vào thực tiễn sống và sản xuất phải gắn quá trình dạy học vật lý với nhiệm vụ GDKTTH, HN, trách nhiệ m bảo vệ môi trường Đó là mục đích cuối cùng đào tạo người lao động Như việc đưa các nhiệm vụ GDTGQVBC, GDKTTH - HN, GDMT cho vào quá trìnhạyd học vật lý vừa có ý nghĩa mặt mục tiêu giáo dục, vừa có ý nghĩa mặt nhận thức Tính phức tạp việc thực các nhiệm vụ dạy học vật lý thể chỗ, phải đồng thời thực bốn nhiệm vụ quá trình dạy học: Các nhiệm vụ phát triển tư duy, GDTGQ, GDKTTH, GDHN, GDMT không thể tường minh nhiệm vụ hình thà nh kiế n thức, kỹ vật lý Điều này thể rõ qua chương trình, SGK Vì việc thực các nhiệm vụ trên phụ thuộc vào lực GV theo PGS.TS Nguyễn Văn Khải [16]: Để thực các nhiệm vụ này người GV cần trang bị - Các kiến thức liên môn - Các tài liệu hướng dẫn và tham khảo - Sự đạo chuyên môn nhà quản lý - Phương pháp dạy học tích hợp Sự cần thiết vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý còn thể chỗ: Các nhiệm vụ phát triển tư duy, GDTGQ, GDKTTH GDHN, GDMT là nhiệm vụ chung các môn học nhà trường, vì có thể xem nó mục tiêu tích hợp 21 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Thực MTTH trên đây dẫn đến liên kết các môn học cụ thể, dạy học môn vật lý, có thể liên kết rõ nét với các môn học sau: Toán học, Hoá học, Sinh học, Giáo dục công dân, Công nghệ, Thể dục, Lịch sử, Văn học… 1.2.1.5 Ch ất lượng giáo dục và Các đường thực nhiệm vụ dạy học vật lý Muốn thực tốt các nhiệm vụ dạy học vật lý, phải xác định đúng đường nhận thức vật lý và tổ chức hoạt động HS để chiếm lĩnh kiến thức vật lý a Khái niệm chất lượng giáo dục Theo Nguyễn Hải Châu [7] CLGD gồm hai vấn đề đó là chất lượng dạy thầy, chất lượng học trò Chất lượng học là sản phẩm đầu quá trình tác động có chủ định hoạt động dạy học Theo GS Vũ Văn Tảo[29]: CLGD là phù hợp với mục tiêu giáo dục, cụ thể: Theo quan điểm mục tiêu phát triển CLGD là phù hợp với mục tiêu phát triển giáo dục, đó là CLGD giai đoạn cụ thể hệ thống giáo dục Theo quan điểm mục tiêu đào tạo “ Chất lượng giáo dục là phù hợp với mục tiêu đào tạo” - Theo Nguyễn Gia Cốc (1997)[8]: “Chất lượng dạy học chính là chất lượng người học hay tri thức phổ thông mà người học lĩnh hội - Vốn học vấn phổ thông toàn diện, vững người là chất lượng đích thực dạy học” b Con đường nhận thức vật lý V.I Lênin đã khái quát hoá thành tựu nhiều nhà khoa học trên đường tìm chân lý nhiều phải trải qua đấu tranh gian khổ, liệt và đã [30]: “Từ trực quan sinh động đến tư trừu tượng, từ tư trừu tượng trở thực tiễn đó là đường biện chứng nhận thức chân lý, nhận thức thực khách quan” V.G Razumôpki trên sở khái quát hoá n hững lời phát biểu giống nhà vật lý tiếng như: A Anhstanh, M.Plăng, M.Bôcnơ, 22 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn P.L.Kapitsa … Đã trình bày nh ững khía cạnh chính quá trình sáng tạo khoa học dạng chu trình sau [30]: Mô hình giả định trừu tượng Các hệ lôzic Những kiện khởi đầu Thí nghiệm kiểm tra Ta có thể mô tả quá trình nhận thức vật lý chi tiết hơn, gồm các giai đoạn điển hình Thực tiễn → Vấn đề → Giả thuyết → Hệ → Định luật → Lý thuyết → Thực tiễn Chu trình và sơ đồ nói trên mô tả toàn quá trình nhận thức vật lý Đối với nhà vật lý công trình nghiên cứu mình có thể tham gia số giai đoạn Như vậy, đường tìm chân lý xuất phát từ thực tiễn và cuối cùng trở lại thực tiễn, lấy thực tiễn làm chân lý Những tính chất và quy luật vận động giới vật chất tồn khách quan, không phụ thuộc vào ý muốn người c Hoạt động nhận thức vật lý HS Dạy học là dạng hoạt động đặc trưng loài người nhằm truyền lại cho hệ sau kinh nghiệm xã hội mà loài người đã tích luỹ được, biến chúng thành “Vốn liếng” kinh nghiệm và phẩm chất, lực cá nhân người học Hoạt động dạy học bao gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua lại với đó là: Hoạt động dạy GV (truyền thụ kiến thức), hoạt động học HS (lĩnh hội kiến thức) hai hoạt động có chung 23 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn mục đích là làm cho HS lĩnh hội nội dung học, đồng thời phát triển nhân cách, lực mình d Bản chất hoạt động học vật lý Hoạt động học là hoạt động đặc thù người nhằm tiếp thu kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích luỹ đồng thời phát triển phẩm chất lực người học Theo lý thuyết h oạt động , h oạt độn g h ọc có cấu trúc gồm nhiều thành phần, có quan hệ và tác động lẫn thể qua sơ đồ sau [29] Động Hoạt động Mục đích Hành động Phương tiện Điều kiện Thao tác Động học tập có thể kích thích hình thành từ tác động bên ngoài như: Nhu ầcu xã hội, tôn vinh xã hội, đem lại vinh dự cho gia đình, đất nước… Động tự hoàn thiện thân HS, nó tạo thói quen, lòng ham thích tìm hiểu, hoạt động tự giác và tích cực e Những hành động phổ biến hoạt động nhận thức vật lý Hiện tượng vật lý phức tạp và đa dạng Trong lịch sử phát triển khoa học, các nhà vật lý đã sáng tạo nhiều cách làm khác để đạt mục đích mong muốn, nhiều hành động đã áp dụng [30]: Quan sát, nhận biết dấu hiệu đặc trưng vật tượng Phân tích tượng phức tạp thành tượng đơn giản Xác định giai đoạn diễn biến tượng Tìm các dấu hiệu giống các vật, tượng Bố trí thí nghiệm để tạo tượng điều kiện xác định 24 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Tìm tính chất chung nhiều vật tượng Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến các vật tượng Tìm mối quan hệ nhân các vật tượng Mô hình hoá các kiện thực tế quan sát dạng khái niệm, mô hình lý tưởng để sử dụng chúng làm công cụ tư 10 Đo đại lượng vật lý 11 Tìm mối quan hệ hàm số các đại lượng vật lý biểu diễn công cụ toán học 12 Dự đoán diễn biến tượng điều kiện thực tế xác định 13 Giải thích tượng thực tế 14 Xây dựng giả thuyết 15 Từ giả thuyết suy hệ 16 Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết 17 Tìm biểu cụ thể thực tế khái niệm,định luật vật lý 18 Diễn đạt lời kết thu qua hành động 19 Đánh giá kết hành động 20 Tìm phương pháp chung để giải loạt vấn đề g Những thao tác phổ biến cần dùng hoạt động nhận thức vật lý Thao tác vật chất [30] - Nhận biết các giác quan, tác động lên các vật thể công cụ Ví dụ: Chiếu sáng, tác dụng lực, làm di chuyển, làm biến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xát …Sử dụng các dụng cụ đo, l àm thí nghiệ m,thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm, thay đổi các điều kiện thí nghiệm Thao tác tư gồm 25 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá, cụ thể hoá, suy luận quy nạp, suy luận diễn dịch, suy luận tương tự * Lựa chọn lôgíc nội dung bài học thích hợp: Phân chia bài học thành phần nhỏ, phù hợp với trình độ xuất phát HS, xác định hệ thống hành động học tập mà HS có thể thực với cố gắng vừa sức * Rèn HS kỹ thực số thao tác bản: Cần phải giúp đỡ cho HS cho họ có thể thành công thực các hành đ ộng GV có thểrèn luyện cho HS kỹ này theo hai cách: * Làm theo m ẫu nhiều lần theo angôrit (một trình tự chặt chẽ, máy móc) * Rèn luyện theo sở định hướng (những sơ đồ, kế hoạch tổng quát) 1.2.2 Nghiên cứu thực trạng thực nhiệm vụ dạy học vật lý a GV việc thực các nhiệm vụ dạy học vật lý Tiến hành vấn số GV việc dạy vật lý số trường THPT: Lương Ngọc Quyến, Lương Thế Vinh, Chu Văn An , Đồng Hỷ (Thái Nguyên), Cẩm Phả (Quảng Ninh), số GV tham gia vấn 45 (mẫu phi ếu phụ lục 1) + Có 100% GV khẳng định quá trình giảng dạy vật lý quan tâm đến việc truyền thụ kiến thức cho HS + Có 98% GV khẳng định quá trình giảng dạy vật lý quan tâm đến việc phát triển tư duy, rèn luyên kỹ cho HS +Có 83% GV khẳng định quá trình giảng dạy vật lý quan tâm đến việc giáo dục tư tưởng đạo đức, lực sáng tạo HS + Có 25% GV khẳng định quá trình dạy học vật lý quan tâm đến việc GDKTTH, HN cho HS + Có 12% GV khẳng định quá trình dạy học vật lý quan tâm đến việc GDMT, GDTGQ cho HS 26 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn b Cách thức, mức độ quan tâm giáo viên đến nhiệm vụ dạy học + 90% GV thực các nhiệm vụ trên theo kinh nghiệm, và thường xuyên tiến hành quá trình dạy học theo mục tiêu bài học + 62% GV quan tâm theo sách giáo khoa + 20% GV ch ỉ quan tâm thực hịên nhiệm vụ dạy học nêu chương trình c Mục tiêu bài học vật lý + Có 15% GV cho đó là yêu cầu đặt với HS nắm kiến thức bài học + Có10% GV cho đó là nhiệm vụ truyền thụ kiến thức mà GV cần thực + Có 75% GV cho đó là tiêu, phẩm chất cần đạt HS kiến thức, kỹ năng, thái độ tình cảm d Việc xác định mục tiêu ảnh hưởng đến kết dạy học + Có 75% GV cho quan trọng + Có 25% GV cho quan trọng e Quan điểm giáo viên “dạy học tích hợp,, dạy học vật lý + Có 50% GV cho ằr ng dạy học tích hợp là quá trình dạy học có lồng ghép các nội dung, các phương tiện, kỹ các nội dung giáo dục tư tưởng, KTTH, MT… + Có 15% GV cho là quá trình thực mục tiêu tích hợp các tình tích hợp + Có 10% GV cho là quá trình thực đầy đủ mục tiêu bài học giáo viên đặt + Có 25% ý kiến khác GV cho chưa rõ khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp Thăm dò trên phạm vi hẹp, phần nào thấy việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý các trường phố thô ng chưa quan tâm 27 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đạo, đúng mức Việc xác định mục tiêu bài giảng chưa rõ ràng nên ảnh hưởng lớn đến chất lượng giáo dục HS môn học Việc thực các nhiệm vụ giáo dục KTTH, TGQDVBC, HN và GDMT bài học GV thực theo cách khác theo kinh nghiệm riêng thân, không thường xuyên Đối với GV gặp nhiều khó khăn công đổi PPDH, đổi chương trình, đổi SGK Đặc biệt là mức độ quan tâm các nhà quản lý giáo dục vấn đề đổi PPDH chưa thoả đáng Việc kiểm tra đánh giá, thi cử chưa quan tâm đến mức độ đạt các mục tiêu giáo dục môn 1.2.3 Vận dụng các PPDHTC DHTH 1.2.3.1 Việc vận dụng TTSPTH dạy học Vật lý Ngoài công trình nghiên cứu PGS TS Nguyễn Văn Khải đã nêu mục vận dụng TTSPTH Việt Nam còn có luận văn thạc sỹ khoa học giáo dục tác giả Dương Xuân Hải (2006) [11] : Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học số bài học phần “Từ trường” và “Cảm ứng địên từ” lớp 11 THPT nhằm nâng cao chất lượng giáo dục HS Là công trình nghiên cứu quan trọng khởi đầu cho việc đưa tư tưởng sư phạm tiến này dạy học Vật lý trường phổ thông, nhiên để 28 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn hoàn thiện lý thuyết sư phạm này cần có ngày càng nhiều GV bắt tay vào cùng nghiên cứu và vận dụng 1.2.3.2 Hoạt động người GV vận dụng TTSPTH Người GV vận dụng TTSPTH dạy học vật lý cần thực số hoạt động sau: Hoạt động1: Xác định mục tiêu bài học vật lý Nghiên cứu chương trình, SGK để xây dựng mục tiêu dạy học cho các bài học mới, bài tập cho phần, ôn tập chương, ôn học kỳ, ôn cuối năm … Trong đó nội dung là quan trọng nhất, b iến đổi các nội dung thành mục tiêu, từ đó hình thành các lực Cách xác định mục tiêu giáo dục cho bài và mối liên hệ các cấp độ đã Th.S Phan Thị Thanh Hội diễn đạt theo sơ đồ sau [14]: Các nguồn Học sinh Xã hội Các môn học Mục tiêu bài Nhận thức Các kỹ Tình cảm, thái Các lĩnh vực; tiêu phẩm chất 29 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hoạt động 2: Xác định nội dung tích hợp Theo quan điểm sư phạm tích hợp, GV phải tìm hiểu rõ nội dung quan trọng kiến thức từ đó đưa vấn đề tiềm ẩn cần giải Bằng tình tiềm ẩn đó GV hướng dẫn cách cho HS tự giải vấn đề tương ứng với với việc xây dựng tri thức khoa học cần dạy Hoạt động 3: Xác định các mục tiêu tích hợp các lực cần hình thành Đó là kỹ cần thiết để làm chủ nội dung, lực chịu tác động kỹ đó Theo hướng sư phạm tích hợp thì các nội dung phải tích hợp vào các mục tiêu và lực Phương pháp phát triển lực tiến hành theo hướng tích hợp các mục tiêu bài học Hoạt động 4: Xây dựng tiến trình dạy học vật lý theo hướng tích hợp GV xác định nội dung quan trọng kiến thức phần, chương, đưa tình có vấn đề tiềm ẩn cần giải Trên sở đó đưa các mục tiêu tích hợp vị trí thích hợp Hoạt động 5: GV xây dựng tiến trình dạy học cụ thể Sau có sơ đồ lôgíc khoa học hình thành kiến thức 1.2.3.3 Kết hợp các PPDHTC dạy học theo TTSPTH * Lựa chọn và vận dụng các PPDH phù hợp với các PPDHTC, dấu hiệu đặc trưng PPDHTC[30]: - Dạy học thông qua các tổ chức hoạt động HS - Dạy học chú trọng phương pháp tự học, là truyền thụ kiến thức - Dạy tự học, tăng cường học tập cá thể, phối hợp các hoạt động hợp tác - Kết hợp đánh giá GV với đánh giá trò PPDHTC hoạch định tương tác thiết GV và HS, tiến trình này GV tổ chức, đạo, HS là đối tượng hoạt động theo TTSPTH, kết là HS chiếm lĩnh nội dung dạy học, đạt mục tiêu xác định ban đầu 30 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn a Sử dụng phương pháp phát và giải vấn đề theo hướng tích cực hoá hoạt động HS Mục đích việc này là nhằm thu hút chú ý HS và tạo tâm học tập, thiết lập mối quan hệ kiến thức cũ và kiến thức đồng thời giới thiệu mục tiêu bài học, tạo “Tình có vấn đề” “Tình có vấn đề,, là tình mà HS tham gia thì gặp phải khó khăn, HS ý thức vấn đề, mong giải vấn đề đó và cảm thấy với khả mình thì hy vọng có thể giải Nghĩa là tình này kích thích hoạt động nhận thức HS đó là đề xuất vấn đề và giải vấn đề đã đề xuất Sử dụng phương pháp này GV đưa HS vào các tình và yêu cầu HS phải giải các tình đó Phương pháp này giúp GV tích hợp các mục tiêu vào hoạt động chiếm lĩnh kiến thức, nhằm hình thành và phát triển các lực HS b Sử dụng phương pháp vấn đáp đàm thoại theo hướng tích cực hoá hoạt động học tập HS Là phương pháp đó GV đặt hệ thống câu hỏi, HS trả lời hay trao đổi với GV tranh luận vói các thành viên lớp qua đó HS củng cố, ôn tập kiến thức cũ và tiếp thu kiến thức (đó là câu hỏi đàm thoại tái hiện) Ngoài còn sử dụng câu hỏi phụ để gợi ý HS gặp khó khăn (đó là câu hỏi đàm thoại gợi mở) Sử dụng phương pháp này GV có thể hướng chú ý HS vào vấn đề quan tâm đồng thời kịp thời uốn nắn sai lệch giải vấn đề Phương pháp này giúp GV tích hợp kiến thức cũ tổng hợp kiến thức đồng thời lồng ghép GDKTTH, giáo dục tư tưởng tình cảm, phát triển lực tư cho HS c Dạy và học hợp tác theo nhóm nhỏ 31 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Theo cách dạy này lớp học chia thành nhiều nhóm nhỏ, tuỳ thuộc vào mục đích sư phạm và vấn đề học tập mà GV phân nhóm thích hợp Các nhóm giao cùng nhiệm vụ nhiệm vụ khác có nhóm trưởng phụ trách GV là trung tâm cố vấn, cần có biện pháp để tạo không khí thi đua các n hóm Các n hóm th ảo luận trìn h b ày k ết th u đ ược, giáo viên điều khiển trao đổi tổng kết trước lớp, có nhận x ét bổ xung, chỉnh lý đưa kết luận cuối cùng, kiến thức HS cần lĩnh hội Phương pháp dạy học này đòi hỏi có cố gắng, nỗ l ực tất HS lớp Nhờ đó GV vận dụng tích hợp thái độ trách nhiệm với môn học, các lực diễn đạt, khả làm việc độc lập vận d ụng kiến thức đã lĩnh hội vào giải vấn đề tạo môi trường giao tiếp Thầy - Trò - Trò Thầy quá trình tự lực chiếm lĩnh kiến thức d Dạy học theo lý thuyết kiến tạo Là tư tưởng dạy học huy động kiến thức sẵn có HS để tìm hiểu xây dựng kiến thức giải các vấn đề có liên quan tới tri th ức đ ó Theo quan điểm này HS tích cực xây dựng kiến thức cho thân, kinh nghiệm giới tự nhiên và tương tác xã hội Dạy học theo phương pháp này gồm ba pha đó là : - Chuyển giao nhiệm vụ (làm cho HS ý thức nhiệm vụ học tập) - Hành động giải vấn đề (HS tham gia hoạt động xây dựng kiến thức cho thân trợ giúp GV) - Tranh luận hợp thức hoá kiến thức và vận dụng kiến thức Phương pháp này đề cao vai trò hoạt động H S, GV có vai trò là người tổ chức, điều khiển, hướng dẫn hoạt động Vận dụng TTSPTH giúp HS tích góp nhiều kiến thức có liên quan đến tri thức hình thành, đồng thời quá trình học tập ý tưởng, quan niệm bộc lộ, sử dụng đánh giá và thách thức, có nghĩa là quá trình đó GV đã giúp HS 32 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn biết vận dụng tích hợp các kiến thức, kỹ năng, qua đó thực GDKTTH, GDTGQ, tư tưởng đạo đức tác phong cho HS 1.2.3.4 Các hội vận dụng TTSPTH dạy học vật lý trường phổ thông a Hình thành khái niệm vật lý Khái niệm vật lý là hình thức nhận thức lý tính, hình thành kết hoạt động tư duy, đặc biệt là hai quá trình gắn bó mật thiết là khái quát hoá và trừu tượng hoá Một khái niệm thường hình thành quá trình tìm hiểu khía cạnh tượng, vật mà ta không hiểu được, không mô tả được, không lý giải khái niệm cũ Các khái niệm phản ánh các tính chất các vật mối quan hệ các tính chất đó Nhưng phản ánh đó có đúng đến đâu, đầy đủ đến mức nào còn tuỳ thuộc vào trình độ nhận thức giới khách quan người Bởi khái niệm vật lý không phải là vĩnh viễn bất biến mà nội dung nó có thể thay đổi, trở thành phong phú hơn.Trong khái niệm vật lý, loại khái niệm có tầm quan trọng đặc biệt, đó là khái niệm đại lượng vật lý như: Vận tốc, gia tốc, lực, cường độ dòng điện… Trong dạy học vật lý, vận dụng vào xây dựng khái niệm cụ thể, có thể thay đổi tiến hành thông qua các giai đoạn điển hình là: * Giai đoạn phát đặc điểm định tính khái niệm * Giai đoạn đặc điểm định lượng khái niệm * Giai đoạn định nghĩa đại lượng vật lý phải thực hai nhiệm vụ: Phân biệt vật cần địn h n g h aĩ với tất n h ữn g vật k hác tiếp cận với nó Vạch dấu hiệu chất vật cần định nghĩa 33 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn * Giai đoạn xác định đơn vị đo, đo đại lượng vật lý cần thoả mãn hai yêu cầu: - So sánh hai đại lượng cùng loại với là phải chọn “Vật mẫu,, để so sánh với vật khác có đặc điểm định lượng đặc điểm định lượng vật mẫu - Xác định đại lượng cùng loại có định lượng gấp đôi vật mẫu * Giai đoạn vận dụng khái niệm vào thực tiễn.Trong quá trình vận dụng khái niệm vào thực tiễn có lúc ta gặp kiện đòi hỏi phải mở rộng bổ xung cho khái niệm hoàn chỉnh Tuy nhiên việc bổ xung này còn phụ thuộc vào trình độ HS mà xác định mức độ cho thích hợp b Xây dựng các định luật vật lý Theo V.I Lênin [30] “Khái niệm quy luật là mức độ nhận thức người thống và liên hệ, phụ thuộc lẫn và toàn quá trình vũ trụ Định luật là phản ánh vật chất tồn vận động” Định luật vật lý là mối liên hệ khách quan, phổ biến các thuộc tính các đối tượng, các quá trình và trạng thái mô tả thông qua các đại lượng vật lý Các định luật vật lý mô tả vật, tượng tự nhiên có thể phân biệt người có ba loại định luật đó là: * Định luật động lực học cho biết đối tượng riêng lẻ điều kiện đã cho hoạt động nào * Định luật thống kê cho biết số lớn các đối tượng riêng lẻ tập hợp thể nào điều kiện xác định đã cho * Định luật bảo toàn cho biết có đại lượng vật lý nào đó không đổi Dựa trên đặc điểm hoạt động nhận thức tìm chân lý, có đường hình thành các định luật vật lý: 34 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Đạt tới định luật thông qua quan sát trực tiếp và khái quát hoá thực nghiệm - Đạt tới định luật thông qua quan sát trực tiếp và khái quát hoá lý thuyết - Con đường nhận thức định luật vật lý thông qua quan sát trực tiếp kết hợp với khái quát hoá lý thuyết diễn qua các giai đoạn sau: * Quan sát nhằm thu thập liệu thực nghiệm, giai đoạn này HS phải mô tả lời tượng quan sát và điều kiện đó tượng diễn * Khái quát hoá kết quan sát làm bật cái chung, cái chất, cái giống các vật, tượng cụ thể khác Phân biệt điều kiện không với điều kiện mà đó tượng xảy Giải thích kết quan sát được, kiểm tra đúng đắn giả thuyết, vận dụng định luật vào thực tiễn c Hình thành các thuyết vật lý Một thuyết khoa học là hệ thống tư tưởng, quy tắc, quy luật dùng làm sở cho ngành khoa học để giải thích các kiện, tượng, để hiểu rõ chất sâu xa kiện, tượng đó, tạo cho người có khả tác động mạnh hơn, có hiệu vào thực tế khách quan Thuyết Vật lý gồm: Tính thực tiễn -Tính trừu tượng -Tính hệ thống Tính khái quát Cơ sở thuyết vật lý gồm sở thực nghiệm, cở sở kinh nghiệm, các khái niệm, định luật thực nghiệm, các mô hình lý tưởng mô hình cấu trúc, mô hình chức Và các tư tưởng bản, định luật nguyên lý bản, phương trình bản, số Con đường hình thành: Hình thành thuyết vật lý gồm các giai đoạn sau [30]: Thực tiễn -> Vấn đề -> Giả thuyết -> Định luật -> Thuyết -> Hệ -> Thực tiễn 35 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Trong dạy học hạn chế và trình độ tư HS nên không có khả để HS tự lực thực tất các giai đoạn nghiên cứu thuyết vật lý Để nâng cao lực nhận thức cần phải cho HS hi ểu yếu tố ba thành phần cấu trúc thuyết 1.Tìm hiểu sở thuyết Tốt là cho HS quan sát thí nghiệm và yêu cầu họ giải thích tượng xảy thí nghiệm đó kiến thức đã có Sự bế tắc việc giải thích này đòi hỏi phải xây dựng thuyết 2.Xây dựng hạt nhân thuyết Hạt nhân thuyết vật lý phong phú và sâu sắc, không thể có bài phần chương trình vật lý Bước đầu có thể nêu điều bản, định tính sau có điều kiện bổ sung hoàn chỉnh thêm, việc đưa thuyết ph ải dựa trên phân tích kiện thực nghiệm phần sở thuyết Việc đề thuyết có thể giải thích thành công kiện đòi hỏi sáng tạo trình độ cao 3.Vận dụng hạt nhân thuyết Vận dụng hạt nhân thuyết để giải thích kiện thực nghiệm sở thuyết là bước đầu làm cho HS tin tưởng đúng đắn thuyết chưa đầy đủ, GV cần tận dụng trường hợp có thể có suy các hệ định tính hay bán định lượng Nó bổ ích để HS hiểu rõ ý nghĩa thực tế các thuyết trừu tượng, đồng thời tạo điều kiện để HS phát triển khả suy luận diễn dịch Các bài học ôn tập Những bài học ôn tập có thể dùng cho bài, phần, chương, học kỳ, giúp HS hệ thống lại toàn kiến thức nhằm củng cố các kiến thức đã lĩnh hội trước dùng làm sở để hình thành kiến thức phần sau Dạy học phần này GV đóng vai trò đạo, định hướng, điều khiển hoạt động 36 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn củaHS Vận dụng TTSPTH phần này giúp HS tích hợp nhiều kiến thức đơn lẻ, nhiều phần kiến thức đã học Như có thể thực mối quan hệ tích hợp hàng ngày và tích hợp xuyên môn, liên môn góp phần hình thành lực, và phát triển tư HS Các bài học luyện tập Là hệ thống bài tập hình t hức phải giải vấn đề nào đó: Tập dượt, tính toán tổng hợp áp dụng thực tế sản xuất giúp HS hệ thống, củng cố kiến thức cũ, làm sở hình thành kiến thức vận dụng vào thực tế sản xuất, có dạng sau: * Bài tập định tính : Là nhữn g bài tập mà giải HS không cần phải thực các phép tính phức tạp hay làm các phép tính toán đơn giản, tính nhẩm Muốn giải bài tập loại này HS cần phải thực phép suy luận logic và hiểu rõ chất các khái niệm, định luật vật lý và n hận biết biểu chúng trường hợp cụ thể * Bài tập định lượng : Là bài tập mà HS muốn giải chúng phải thực loạt các phép tính, kết thu là đáp số định lượng giá trị đại lượng vật lý nào đó, bài tập định lượng chia làm ba loại - Bài tập tập dượt: Có tác dụng củng cố kiến thức vừa học làm HS hiểu rõ ý nghĩa các định luật, các công thức biểu diễn, các đơn vị vật lý và thói quen cần thiết để giải bài tập Loại bài tập này thườn g dùng sau bài phần Sau kh i th ực h iện b ài tập tín h to án tập dượt, HS có khả tích hợp phần - Bài tập tổng hợp: Là bài tập cần huy động nhiều khái niệm, định luật, nhiều công thức loại bài tập này có tác dụng đào sâu, mở rộng kiến thức thấy rõ mối quan hệ khác các phần chương trình vật lý rèn cho HS biết phân tích tượng thực tế phức tạp thành phần đơn giản 37 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn theo định luật xác định Sau phần bài tập tính toán tổng hợp giúp HS tích hợp hàng ngày kiến thức đã học sau phần, bài sau chương, học kỳ * Bài tập có nội dung kỹ thuật sản xuất: Đây là ộmt biện pháp thực nội dung GDKTTH, nội dung bài tập có tính kỹ thuật tổng hợp phải rút từ tượng thực tiễn, kỹ thuật sản xuất và đời sống, số liệu bài tập phải phù hợp với thực tế Những bài tập này có giá trị giáo dục hiệu quả, đồng thời vận dụng tích hợp hiệu cao có thể thực tích hợp các kiến thức đơn lẻ từ nhiều bài, nhiều phần, từ các tình sản xuất Tích hợp để giáo dục cho HS nhiều khía cạnh: GDKTTH, giáo dục tư tưởng đạo đức, GDTGQ, GDHN, GDMT Nâng cao hiệu giáo dục, kỹ vận dụng kiến thức và lực tư HS 1.2.4 Các nguyên tắc thiết kế nhiệm vụ dạy học Vật lý theo TTSPTH Thiết kế nhiệm vụ dạy học vật lý theo TTSPTH dựa trên nguyên tắc sau[16,25]: a Vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý cách có ý nghĩa Quan điểm này đòi hỏi phải nghiên cứu, lựa chọn các nội dung, tình có ý nghĩa việc học tập HS, đặc biệt là việc hình thành các lực cần thiết cho HS Khái niệm “ Tình có ý nghĩa” các tình tích hợp không gượng ép, nó phải phù hợp với lôgic khoa học b Không làm cho HS học tập quá tải Khi quan tâm ận v dụng TTSPTH GV có thể phát nhiều tình dạy học tích hợp, vì hứng thú mà có quá nhiều tình tích hợp 38 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn bài học, liên kết kiến thức quá sâu, quá rộng, dẫn đến tình trạng quá tải cho HS c Vận dụng hợp lý các PPDHTC, PTDH để tạo hiệu giáo dục tích hợp cao Bản thân các PPDHTC, các PTDH nhằm mục đích nâng cao chất lượng thực các mục tiêu môn học, đã mang các thuộc tính tích hợp các kiến thức, kỹ năng, xúc cảm nhận thức HS d Tăng cường khai thác mối quan hệ liên môn và liên kết kiến thức nội môn học Bản thân định hướng này đã dẫn đến quan điểm tích hợp và phù hợp với TTSPTH 39 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN CHƯƠNG I Trên sở nghiên cứu lý luận và thực tiễn vận dụn g TTSPTH có thể rút kết luận sau: TTSPTH là quan niệm đó toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành HS lực rõ ràng, có dự tính trước điều cần thiết cho HS, nhằm phục vụ cho quá trình học tập tương lai, hoà nhập HS vào sống lao động, làm cho quá trình học tập có ý nghĩa TTSPTH đã vận dụng rộng rãi trên giới, Việt Nam nghiên cứu vận dụng từ năm 60 và nghiên cứu, đó có dạy học Vật lý Thực tế vận dụng với môn Vật lý đã vận dụng số công trình nghiên cứu và bước đầu có hiệu Sự cần thiết phải vận dụng TTSPTH: Nhà trường cần phải tập trung dạy HS sử dụng kiến thức mình vào tình có ý nghĩa tức là quan tâm phát triển lực HS Những nguyên tắc vận dụng TTSPTH dạy học Vật lý : - Vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý cách có ý nghĩa -Không làm cho HS học tập quá tải - Vận dụng hợp lý các phương pháp dạy học tích cực, các phương tiện dạy học tạo hiệu giáo dục tích hợp cao Tăng cường khai thác mối quan hệ liên môn và liên kết kiến thức nội môn học Các hoạt động giáo viên Vật lý vận dụng TTSPTH: - Hoạt động 1: Xác định mục tiêu bài học - Hoạt động 2: Xác định nội dung tích hợp - Hoạt động 4: Xây dựng tiến trình dạy học Vật lý theo hướng tích hợp - Hoạt động 5: Xây dựng tiến trình dạy học cụ thể sau có sơ đồ lôgic Các hội vận dụng TTSPTH dạy học Vật lý: 40 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Khi hình thành khái niệm, định luật thuyết Vật lý - Sử dụng các bài tập Vật lý đặc biệt các bài tập có nội dung thực tế, nội dung kỹ thuật Các nội dung nghiên cứu trên vận dụng để xây dựng tiến trình dạy học số kiến thức cụ thể “ Hạt nhân nguyên tử” mà chúng tôi trình bày chương II 41 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƯƠNG II XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ” THEO TTSPTH 2.1 Vị trí, vai trò các kiến thức "Hạt nhân nguyên tử" 2.1.1 Vị trí kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” 2.1.1.1 Chương trình SGK vật lý 12 THPT Chương trình cải cách gi áo dục chia vật lý THPT thành phần : Cơ, nhiệt, điện, dao động và sóng, quang, vật lý hạt nhân Vật lý lớp 12 có nhiệm vụ nghiên cứu bốn phần chính thực 99 tiết Phần I Dao động và sóng: Gồm dao động học, thực 10 tiết đó có ết ti lý thuyết 3tiết bài tập Sóng học âm học thực tiết với tiết lý thuyết và tiết bài tập Dao động điện thực 14 tiết có 11 tiết lý thuyết, tiết bài tập, tiết kiểm tra Dao động điện từ, sóng điện từ thực tiết lý thuyết không bố trí tiết bài tập Phần II Quang học: Gồm phản xạ và khúc xạ ánh sáng với 18 tiết đó 10 tiết lý thuyết, tiết bài tập, tiết thực hành Mắt và các dụng cụ quang học dạy tiết đó tiết lý thuyết, tiết bài tập, tiết kiểm tra Tính chất sóng ánh sáng bố trí tiết có tiết lý thuyết, tiết bài tập, tiết kiểm tra Lượng tử ánh sáng thực ti ết, có tiết lý thuyết, tiết bài tập Phần III Vật lý hạt nhân: Vật lý hạt nhân gồm kiến thức sơ hạt nhân nguyên tử bố trí 11 tiết, có tiết lý thuyết, tiết bài tập không có kiểm tra Phần IV Các bài thí nghiệm thực hành: Gồm bài thí nghiệm thực hành và bài thí nghiệm thực hành tổng hợp 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Sách giáo khoa vật lý lớp 12 cũ kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: Bố trí cuối SGK sau chương VIII “Lượng tử ánh sáng”, chương IX “Những kiến thức sơ hạt nhân nguyên tử” nghiên cứu 11tiết gồm bài và bài đọc thêm Sách giáo khoa vật lý lớp 12 ban kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: Được bố trí sau chương “Lượng tử ánh sáng” trước chương “Từ vi mô đến vĩ mô” Chương VI “Hạt nhân nguyên tử” gồm bài, và bài đọc thêm (so với sách cũ giảm ba bài) Sách giáo khoa ật v lý lớp 12 ban nâng cao kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: Nằm chươn g IX n gay sau ch ươn g VIII “Sơ lược th u yết tương đối hẹp” Trước chương X “Từ vi mô đến vĩ mô” gồm bài (giảm hai bài so với sách cũ ) cụ thể 2.1.1.2 Vị trí kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” SGK vật lý 12 THPT SGK SGK cũ SGK nâng cao Chương 9: Những kiến thức Chương 7: Hạt nhân Chương 9: Hạt nhân sơ hạt nhân nguyên tử nguyên tử gồm bài nguyên tử gồm bài gồm bài và bài đọc thêm và bài đọc thêm và bài đọc thêm Bài 54: Cấu tạo hạt Bài 35: Tính chất và Bài 52: Cấu tạo hạt nhân nguyên ử.t Đơn vị cấu tạo hạt nhân khối lượng nguyên tử Bài 55: Sự phóng xạ nhân nguyên ử.t Độ hụt khối Bài 36: Năng lượng Bài 53: Phóng xạ liên kết hạt nhân, phản ứng hạt nhân Bài 56: Phản ứng hạt nhân Bài 37: Phóng xạ Bài 54: Ph ản ứng hạt nhân t Bài 57:Phản ứng hạt nhân Bài 38: Phản ứng Bài 55: Bài ập phóng xạ và phản ứng nhân tạo ứng dụng các phân hạch hạt nhân đồng vị phóng xạ 43 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bài 58:Hệ thức Anhxtanh Bài 39: ản Ph ứn g Bài56: Phản ứng hạt lượng và khối nhiệt hạch nhân lượng Bài 59: Độ hụt khối Bài 57: Phản ứng nhiệt lượng hạt nhân hạch Bài 60: Sự phân hạch, nhà máy điện nguyên tử Bài 61: Phản ứng nhiệt hạch Bài đọc thêm: Máy gia tốc - Bài đọc thêm:Lò phản Hạt sơ cấp ứng PWR 2.1.2 Vai trò các kiến thức “ Hạt nhân nguyên tử” 2.1.2.1 Các kiến thức hạt nhân nguyên tử góp phần hoàn chỉnh kiến thức vật lý phổ thông HS - Các đặc trưng hạt nhân nguyên tử cụ thể về: “Cấu tạo, độ hụt khối, lượng liên kết” là phương tiệ n để người học liên hệ với kiến thức vật lý cổ điển như: Cơ, nhiệt, điện … mối tương quan vật lý hạt nhân với các ngành vật lý khác - Các “Phản ứng hạt nhân phóng xạ, phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch” giúp nghiệ m lại các định luật bảo toàn, khẳng định quy luật biến đổi vật chất không ngừng diễn và ngoài ý muốn chủ quan người, là sở hình thànhTGQDVBC - Việc phát các tia phóng xạ, định luật phóng xạ, giúp các nhà vật lý học tiên đoán tồn các hạt nơtrinô và phản nơtrinô, là sở giả thuyết Munry Gell-Mann hình thành giới vô cùng bé (hạt sơ cấp, hạt quac) và giới vĩ mô (hệ mặt trời, thiên hà, vũ trụ) thuyết BigBang 44 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nhằm giải thích phần nào các câu hỏi có liên quan đến các tượng xảy các giới đó 2.1.2.2 “Hạt nhân nguyên tử” với các công nghệ lượng, ứng dụng đời sống và vấn đề môi trường - Ô nhiễm môi trường, phá vỡ cân sinh thái là vấn đề quan tâm chung ủca nhân loại, coi là mộ t các ấn v đề “Toàn cầu” Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường đã xác định chủ yếu là người [17]: Chặt phá rừng, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, bùng nổ dân số - Vấn đề GDMT đã dược đặt ra, triển khai rộng rãi trên các phương tiện thông tin đại chúng và chính thức đưa vào các cấp học, bậc học các nhà trường phổ thông - Thực tế chứng tỏ sử dụng lượng hạt nhân vào mục đích hòa bình đã và mang ại l lợi ích to lớn Kỹ th uật h ạt n hân nước ta đư ợc ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp như: Xây dựng, giao thông, và gần đây là ứng dụng ngành nghiên cứu nâng cao hiệu xuất thăm dò và khai thác dầu khí - Nhu cầu sử dụng lượng điện Việt Nam ngày càng lớn, các nhà máy thủy điện hoạt động cầm chừng vì thiếu nước hạn hán, các nhà máy nhiệt điện cạn kiệt nhiên liệu tương lai gần, đồng thời đứng trước nguy nóng bỏng mang tính thời là môi trường và nguồn nhiên liệu: Một là: Cuộc đấu tranh quốc tế chống lại biến đổi khí hậu đã mang đến lợi cho công nghệ sản xuất điện ít thải khí CO2 Lò phản ứng hạt nhân thuộc số này, chúng thải môi trường phần nhỏ CO2 so với nhà máy sản xuất điện từ than Hai là: Khí đốt rẻ tiền và xây nhà máy tươngứng tiêu tốn ít nhiều so với xây nhà máy điện nguyên tử Thế thời gian qua giá khí đốt tăng mạnh cùng với giá dầu, đối mặt với tình thay đổi trên thị 45 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn trường lượng, giới chuyên gia cho lượng nguyên tử lại trở thành cái ít tồi tệ hơn, quan tâm nhiều 2.1.2.3 Các kiến thức hạt nhân nguyên tử với việc đào tạo nguồn nhân lực khoa học công nghệ - Nguồn nhân lực cho phát triển chương trình lượng nguyên tử dài hạn trình độ dân trí ứng dụng kỹ thuật hạt nhân còn hạn chế Cần tăng cường thúc đẩy quan tâm công chúng, làm rõ vai trò lượng nguyên tử cho phát triển kinh tế - xã hội - Giải vấn đề mang tính toàn cầu tăng trưở ng kinh tế, lượng, lương thực bảo vệ môi trường đảm bảo sử dụng vì hòa bình và bền vững lượng nguyên tử khu vực liên quan đến nguồn nhân lực cần phát triển - Đào tạo nhân lực ngành hạt nhân là nhiệm vụ lớn trước mắt, để thực chiến lược ứng dụng lượng nguyên tử vào mục đích hòa bình Việc đào tạo nhân lực khoa học công nghệ hạt nhân là vấn đề quan trọng, nhân lực này định thành công chương trình hạt nhân - Việc đưa vật lý hạt nhân vào vào chương trình vật lý 12 THPT là bước khởi đầu quan trọng cho chuẩn bị nhân lực hạt nhân lâu dài, hoàn chỉnh 2.2 Thực trạng dạy, học các kiến thức "Hạt nhân nguyên tử " Qua phần nghiên cứu chương I và phân tích khó khăn, thuận lợi trên đồng thời tiến hành vấn số GV, HS việc dạy và học hần “Hạt nhân nguyên ửt ” số trường THPT: Lương Ngọc Qu yến, Lương Thế Vinh, Chu Văn An, Đồng Hỷ (Thái Nguyên), số GV tham gia vấn 45 (Trong đó có 27 GV nữ, 18 GV nam) * Có 31 GV có thời gian tham gia dạy lớp 12 từ 10 năm trở lên * Có 11 GV có thời gian dạy lớp 12 từ đến năm 46 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn * Có GV tham gia vấn có thời gian dạy lớp 12 từ đến năm (mẫu phiếu phụ lục 2) Số HS tham gia vấn 240 em (mẫu phiếu phụ lục 3) kết sau 2.2.1 Thực trạng dạy các kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”, mức độ thực các nhiệm vụ dạy học và sở xác định mục tiêu 2.2.1.1 Mức độ thực các nhiệm vụ dạy học Việc hình thành kiến thức kỹ Có 100% GV đư ợc vấn cho có quan tâm đến việc hình thành kiến thức kỹ Trong đó 15.5% GV thực tốt, 40% GV thực tốt và 44.5% GV thực bình thường Phát triển tư duy, lực sáng tạo Có 97.6% GV quan tâm đến vấn đề này, đó 11.1 % giáo viên thực tốt, 28.9% GV thực tốt số còn lại 55.6% GV đôi thực số bài Giáo dục giới quan vật biện chứng, nhân cách Có 93.4% GV vấn quan tâm đến vấn đề này, đó có 6.6% GV thực tốt, 20% GV thực tốt, 60.8% GV đôi thực số bài, 6.6% GV cho ít để ý tới nhiệm vụ này Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, hướng nghiệp Có 88.1% GV thực nhiệm vụ này, đó có 4.4 % GV thực thiện tốt, 8.8% % GV thực tốt, 75.5% GV thực số bài 11.1% GV không quan tâm GDMT và vận dụng vào đời sống sản xuất: 97.8% GV vấn quan tâm đến vấn đề này, đó 8.8% GV thực tốt, 15.5% GV thực tốt, 73.3% GV thực số bài, 2.2% GV cho không quan tâm 47 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Qua đó cho thấy việc thực các nhiệm vụ dạy học dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử” chưa các GV chú trọng và thực đúng mức độ yêu cầu và là tâm điểm cần quan tâm nhiều 2.2.1.2 Cơ s xác định mục tiêu thiết kế bài giảng phần“Hạt nhân nguyên tử” - Xác định mục tiêu theo nội dung kiến thức bài: Có 100% GV vấn dựa vào nội dung này, đó 60% GV cho tiêu chí này cần, 35% GV thấy cần thiết số còn lại cho bình thường - Xác định mục tiêu theo chương trình SGK Có 98% GV xác định theo tiêu chí này, đó 20% GV cho cần, 45% GV thấy cần xác định mục tiêu theo chương trình số còn lại thấy bình thường - Xác định mục tiêu theo thái độ tình cảm, nhận thức và đối tượng HS: Có 95% GV thực đó 15% GV thấy cần, 30% GV thấy cần, số còn lại thấy bình thường - Xác định mục tiêu theo phương pháp và phương tiện dạy học : Có 80% GV xác định theo tiêu chí n ày đó có 25% GV choằng r cần thiết, 35% GV cho là cần, số còn lại xác định bình thường 2.2.1.3 Những khó khăn giáo viên thường gặp dạy “Hạt nhân nguyên tử” Có 92% GV vấn cho kiến thức trừu tượng không có thí nghiệm trực quan, 80% GV cho trước đây phần kiến thức này ít có ềđ thi tốt nghiệp, 23% GV cho sử dụng nhiều kiến thức toán học 2.2.2 Thực trạng học các kiến thức “ Vật lý hạt nhân” HS Qua vấn số HS việc học phần “Hạt nhân nguyên tử” số trường THPT( 150 em thí sinh thi đại học thuộc các tỉnh ), 90 em HS lớp 12 trường THPT Đồng Hỷ (Phụ lục 2) kết cho thấy 2.2.2.1 Mức độ vận dụng các lĩnh vực học phần “Hạt nhân nguyên tử” * Vận dụng kiến thức vật lý vào đời sống và kỹ thuật: 48 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Có 12% số HS tham gia vấn cho biết thường xuyên vận dụng, 23% số HS đôi có vận dụng vào đời sống và kỹ thuật, số còn lại không vận dụng *Liên hệ kiến thức vật lý để định hướng nghề nghiệp: Có 5% số HS tham gia trả lời cho biết thường xuyên liên hệ, 19% số HS cho biết đôi có liên hệ, số còn lại không liên hệ vào định hướng nghề nghiệp *Liên hệ vật lý với các môn học khác: Có 10% số HS vấn có liên hệ thường xuyên vật lý và các môn học khác toán, hóa, sinh …25% số HS cho đôi có liên hệ số còn lại không liên hệ Trách nhiệm bảo vệ môi trường Có 9% số HS vấn có liên hệ với trách nhiệm bảo vệ môi trường 21% số HS cho biết đôi có liên hệ, số còn lại không quan tâm 2.2.2.2 Thái độ HS và khó khăn họ gặp phải học phần “ Hạt nhân nguyên tử” * Thái độ HS phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: 12% số HS vấn hứng thú, 23% số HS cho có hứng thú, 35% số HS học bình thường, số còn lại không thích học phần kiến thức này * Khó khăn học chương“ Hạt nhân nguyên tử”: Có 43% số HS cho phần kiến thức này trừu tượng,76% số HS cho không có thí nghiệm trực quan, 30% số HS cho sử dụng nhiều kiến thức to án, % số HS cho rằn g phần kiến th ức này nằm cuối ch ươn g trìn h , không có bài kiểm tra đánh giá chất lượng vì đã cuối năm, phần kiến thức này năm trước đây ít có đề thi * Ý kiến HS trách nhiệm GV với kiến thức “Vật lý hạt nhân” Có 31% số HS tham gia vấn cho thầy cô nhiệt tình tạo hứng thú môn học, 47% số HS cho các thầy cô nhiệt tình các phần 49 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn kiến thức khác, 18% số HS cho thầy cô truyền đạt phần kiến thức này SGK, 4% còn lại các em cho thầy cô dạy cho hết chương trình 2.2.3 Kết thăm dò, nguyên nhân, biện pháp giải việc dạy và học Từ vị trí, vai trò các kiến thức “ Hạt nhân nguyên tử”, qua vấn khảo sát, số giáo viên và HS cho thấy: Việc dạy, học vật lý và chương “Hạt nhân nguyên tử” số trường THPT chưa đáp ứng nội dung đổi PPDH theo hướng tích cực, chủ động, sáng tạo,tạo niềm tin lực tự học cho HS Biểu qua mức độ thực nhiệm vụ dạy học và mức độ vận dụng kiến thức vật lý HS chưa cao Bảng thống kê mức độ thực các nhiệm vụ dạy học giáo viên Mức độ thực Các nhiệm vụ dạy học Rất Tốt tốt 7/45 18/45 Hình thành kiến thức, kỹ 15.5% 40% 5/45 13/45 Phát triển tư duy, lực sáng tạo 11.1% 28.9% 3/45 9/45 Giáo dục giới quan, nhân cách 6.6% 20% 2/45 4/45 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, h/nghiệp 4.4% 8.8% 4/45 7/45 Giáo dục môi trường, gắn với đời sống 8.8% 15.5% Bình thường 20/45 44.5% 25/45 55.6% 30/45 66.8% 34/45 75.5% 34/45 75.5% Không thực 2/45 4.4% 3/45 6.6% 5/45 11.1% Bảng thống kê mức độ vận dụng các lĩnh vực học sinh: Lĩnh vực vận dụng Mức độ Vận dụng vào đời sống và kỹ thuật Liên hệ để định hướng nghề nghiệp Liên hệ với môn học khác Trách nhiệm bảo vệ môi trường Thường xuyên 29/240 12% 12/240 5% 25/240 10% 23/240 9.6% Đôi 55/240 23.7% 23/240 19.2% 60/240 25.% 28/240 11.6% Không 156 74.3% 205 75.8% 155/240 65% 189/240 78.8% 50 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.2.3.1 Nguyên nhân Theo thống kê vị trí phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” trên, qua thăm dò ý kiến số GV và HS kết cho thấy dạy và học phần “Hạt nhân nguyên tử” các nhiệm vụ giáo dục và phát triển HS chưa quan tâm đúng mức nhiệm vụ hình thành kiến thức , kỹ Có số nguyên nhân tình trạng trên - Việc xác định mục đích yêu cầu cho đơn vị kiến thức chương chưa rõ ràng Nhiệm vụ môn học, bài học và đặc điểm phần kiến thức chưa bao quát - Nội dung kiến thức bài dàn trải, nhiều khái niệm mới, chưa lựa chọn chính xác kiến thức trọng tâm, sức ép khiến giáo viên tập trung nhiều thời gian hoàn thành nội dung bài giảng nên ít quan tâm thực các mục tiêu giáo dục bài học - Phần “Hạt nhân nguyên tử” bố trí cuối chương trình, theo phân phối chương trình sau chương này không còn bài kiểm tra nào mang tính chất đánh giá chất lượng HS Gây cho HS tư tưởng chủ quan, dành nhiều thời gian cho phần kiến thức khác Về đạo chuyên môn, cuối tháng tư đầu tháng năm là thời điểm các trường THPT tiến hành thi kiểm tra học kỳ hai Lúc này chương trình chưa kết thúc nên hầu hết đề thi ít đưa nội dung chương hạt nhân (Vì chưa học hết chương trình) nên GV và HS tập trung cho việc ôn tập thi học kỳ, thời gian dành cho phần kiến thức này chưa hợp lý - Phần “Hạt nhân nguyên tử” không có thí nghiệm trực quan, kiến thức trừu tượng, sử dụng nhiều kiến thức toán học dẫn đến HS có tư tưởng lơ là ngại học - GV chưa bồi dưỡng đầy đủ phương pháp thực các nhiệm vụ giáo dục, mặt khác việc thể các nhiệm vụ dạy học đó khó khăn, đòi hỏi GV cần có vốn kiến thức chuyên môn vật lý hạt nhân sâu rộng, và đầu tư thời gian thích đáng cho việc thiết kế bài giảng 51 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.2.3.2 Biện pháp giải Để góp phần khắc phục các hạn chế cách dạy và học phần “Vật lý hạt nhân” chúng tôi đề suất số giải pháp sau: - Việc thực đầy đủ các nhiệm vụ dạy học phối hợp các PPDHTC nâng cao chất lượng dạy và học đáp ứng nhu cầu đổi nâng cao chất lượng giáo dục - TTSPTH là quan niệm quá trình giáo dục đó toàn thể quá trình dạy học hướng tới việc hình thành HS lực rõ ràng, có dự tính trước điều cần thiết nhằm phục vụ cho quá trình học tập tương lai, nhằm hòa nhập HS vào sống lao động cách làm cho quá trình học tập có ý nghĩa, thông qua việc tổ chức các tình đó HS học cách sử dụng, phối hợp kiến thức, kỹ đã lĩnh hội - Do Vận dụng TTSPTH vào dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” CT vật lý lớp 12 là biện pháp hiệu nhằm phối hợp tốt các nhiệm vụ dạy học với các PPDH, khắc phục và cải thiện tồn trên Điều 28.2 luật giáo dục năm 2005 đã ghi: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm, rèn kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” - Nhằm thực ngày càng tốt nhiệm vụ dạy học vật lý trường phổ thông, TTSPTH là xu hướng sư phạm tích cực, đại, mẻ có mục đích giúp HS phát triển các lực còn ngồi trên ghế nhà trường Giúp người dạy vật lý xác định cần dạy cho HS cách học và vận dụng kiến thức Xu hướng này hoàn toàn phù hợp với định hướng giáo dục vận dụng các PPDHTC, vậy, vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý trường THPT là cần thiết 52 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3 Một số kiến thức v ề “ Hạt nhân nguy ên tử” tro ng chương trình vật lý lớp 12 THPT 2.3.1 Về nội dung * Tính chất và cấu tạo hạt nhân: SGK ban bản: Xây dựng theo mô hình nguyên tử Rơdơpho Hạt nhân tích điện dương +Ze, kích thước hạt nhân nhỏ kích thước nguyên tử khoảng 10 4-105 lần, gồm hai loại hạt proton và notron gọi chung là nucleon Đưa khối lượng và lượng E = mc2 lượng tương ứng với khối lượng 1u xác định E = uc2 ≈ 931,5 MeV/c2 SGK cũ: Từ thí nghiệm Rơdơpho chứng tỏ đường kính nguyên tử cỡ 10-9m, còn đường kính hạt nhân nhỏ cỡ (10 -14 -10-15)m từ các tượng phóng xạ, phản ứng hạt nhân chứng tỏ hạt nhân có hai loại hạt : proton (p) mang điện tích nguyên tố +e, notron (n) không mang điện lực hạt nhân, đồng vị và đơn vị khối lượng nguyên tử u = 1,66055.10-27kg SGK nâng cao: Xây dựng mô hình nguyên tử từ thực nghiệm, hạt nhân cấu tạo từ các nucleon gồm: Proton (p) có mp = 1,67262.10-27 kg , điện tích +e Và notron (n ) không mang điện m n = 1,67493.10-27 kg Khái niệ m đồng vị, đơn vị khối lượng nguyên tử và lượng liên kết đó đưa vào khái niệm độ hụt khối: Δm = [ Zmp + ( A – Z )mn ]- m Năng lượng liên kết ban đầu: E = [ Zmp + ( A – Z )mn ]c2 Năng lượng liên kết hạt nhân: W lk = Δmc2 Có điều chỉnh ba SGK nội dung bài, cách xây dựng kiến thức cấu tạo hạt nhân Với khái niệm độ hụt khối SGK cũ bố trí bài riêng kèm theo khái niệm lượng liên kết Đối với SGK ban đưa thêm khái niệm khối lượng, lượng hạt nhân, SGK nâng cao xây dựng cấu tạo hạt nhân đơn giản đồng thời đưa thêm khái niệm độ hụt khối, lượng liên kết mà hai SGK cũ và không đề cập đến 53 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn *Năng lượng liên kết hạt nhân, phản ứng hạt nhân SGK ban giới thiệu lực hạt nhân, lượng liên kết hạt nhân, với nội dung phản ứng hạt nhân có phản ứng hạt nhân tự phát và phản ứng hạt nhân kích thích Các định luật bảo toàn tách thành bốn định luật bảo toàn (SGK cũ có ba ĐLBT) SGK cũ bố trí lượng liên kết và phản ứng hạt nhân thành hai bài khác đó bài lượng liên kết đưa thêm khái niệm độ hụt khối đã có bài đầu tiên SGK nâng cao Bài phản ứng hạt nhân SGK cũ đưa nội dung các ĐLBT phản ứng hạt nhân, quy tắc dịch chuyển và yêu cầu viết phương trình phản ứng hạt nhân SGK nâng cao nội dung “ Phản ứng hạt nhân” bố trí riêng bài đó bốn nội dung định luật bảo toàn xây dựng rõ ràng không có tính chất liệt kê SGK Ngoài lượng phản ứng hạt nhân xây dụng SGK cũ • Phóng xạ SGK ban nêu tượng phóng xạ các dạng phóng xạ và xây dựng định luật phóng xạ SGK cũ, đưa thêm khái niệm đồng vị phóng xạ nhân tạo (Nội dung này SGK cũ bố trí bài riêng) Viết kỹ phương pháp nguyên ửt đánh dấu và đồng vị , đồng hồ trái đất nội dung này SGK cũ không trình bày (khái niệm đồng vị phóng xạ nhân tạo, phương pháp nguyên tử đánh dấu và đồng vị đồng hồ trái đất) SGK nâng cao nội dung bài phóng xạ bố trí trước bài phản ứng hạt nhân Trong bài này nêu khái niệm, các tia phóng xạ, định luật phóng xạ xây dựng kỹ đồng thời khái niệm đồng vị phóng xạ đề cập nhiều so với SGK cũ và SGK ban • Phản ứng phân hạch SGK ban xây dựng rõ ràng chế phản ứng phân hạch, phản ứng phân hạch kích thích, lượng phản ứng phân hạch 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đó phân định rõ phản ứng phân hạch: Tỏa lượng, phản ứng dây chuyền có điều khiển, không đưa vào phần nhà máy điện nguyên tử SGK cũ đưa khái niệm phản ứng dây chuyền và nhà máy điện nguyên tử, điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy viết không phân mục rõ ràng mà GV tự hình thành thiết kế bài giảng SGK nâng cao thông qua phân hạch urani hình thành đặc điểm chung phân hạch Nêu rõ điều kiện xảy phản ứng phân hạch dây chuyền thành mục rõ ràng, đưa thêm phần lò phản ứng hạt nhân trước đưa thông tin nhà máy điện nguyên tử • Phản ứng nhiệt hạch SGK giới thiệu phần chế phản ứng nhiệt hạch, lượng nhiệt hạch và phản ứng nhiệt hạch trên trái đất SGK cũ khẳng định đây là loại phản ứng tỏa lượng xảy kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng cách viết và nội dung bài không thể rõ nội dung quan trọng SGK nâng cao giới thiệu các thông tin phản ứng nhiệt hạch, phản ứng nhiệt hạch vũ trụ và việc thực phản ứng nhiệt hạch trên trái đất 2.3.2 Về cách phân bố kiến thức * Đối với SGK cũ - Hầu hết toàn chương trình vật lý và chương “ Hạt nhân nguyên tử” SGK cũ viết dạng thông báo là chính, phân chia đơn vị kiến thức không rõ ràng, khoa học Với cách viết GV và HS gặp nhiều khó khăn thiết kế và theo dõi bài giảng có phần kiến thức đưa vào SGK cũ viết lặp lặp lại gây thừa không cần thiết Ví dụ: Bài 54: “Cấu tạo hạt nhân nguyên tử, đơn vị khối lượng nguyên tử” đưa khái niệm đồng vị cách hời hợt đến bài 57 “Phản ứng hạt nhân nhân tạo Ứng dụng đồng vị phóng xạ” lại đưa đồng vị phóng xạ và ứng dụng 55 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bài 59: “Độ hụt khối - Năng lượng liên kết” đưa vào hai loại phản ứng hạt nhân tỏa lượng là phân hạch, đến bài 60, 61 nhắc lại định nghĩa hai loại phản ứng đó, điều này hoàn toàn là không cần thiết - Do đặc điểm SGK cũ GV tùy vào kinh nghi ệm, điều kiện thời gian và trách nhi ệm nghề nghiệp mà soạn bài xây dựng nên phương án dạy học khác nhau, tiêu đề và nội dung kiến thức có thể khác dẫn đến lớp HS hiểu cùng vấn đề chưa đã thống vì hiệu giáo dục không cao Bài tập và thực hành - Hệ thống bài tập SGK cũ tập chung vào hệ thống bài tập tự luận phần lớn rèn khả tư tập chung cho việc đáp ứng nhu cầu thi đại học HS Hệ thống câu hỏi - bài tập chưa đa dạng HS không thể lựa chọn cách tự kiểm tra mà hoàn toàn thụ động, chờ đợi vào yêu cầu GV nên khó phát huy tính chủ động sáng tạo - Các tiết thực hành SGK cũ tập trung vào các bài đọc thêm như: “Máy gia tốc” và “Hạt sơ cấp, ít hình ảnh trực quan trợ giúp việc dạy và học Đối với SGK - SGK đời nhằm mục đích cải cách lại tồn PPDH truyền thống đó phần là cải cách SGK cũ, đổi PPDH đó mắt xích quan trọng là nội dung SGK - Những đổi SGK vật lý nói chung và chương “ Hạt nhân nguyên ửt ” nói riêng thể rõ v ề hình thức và cách phân bố kiến thức 56 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn + Cách trình bày thể rõ hỗ trợ cho việc đổi PPDH giúp GV chủ động lựa chọn, vân dụng các PPDH và HTTCDH cho phù hợp với nội dung giáo dục và điều kiện cụ thể lớp học + Tạo điều kiện cho HS học tập tích cực, chủ động sáng tạo, tăng khả tự học, tính tự tin tăng khả hợp tác học tập + Cấu trúc và hình thức SGK vật lý chương “ Hạt nhân nguyên tử” hai ban đã thể nguyên tắc tích hợp bài, phần, đồng thời tích hợp nhiều kiến thức liên quan cho nội dung, điều này giúp cho việc soạn bài GV thuận lợi và thống Đặc biệt cách trình bày thể rõ hỗ trợ cho đổi PPDH, tạo điều kiện cho HS làm việc tích cực, chủ động, hạn chế việc cung cấp kiến thức chiều Bài tập và thực hành + Phần bài tập đưa vào hai hình thức trắc nghiệm khách quan và trắc nghiệm tự luận, đáp ứng yêu cầu đổi kiểm tra đánh giá Vừa đánh giá toàn diện vừa rèn lực tư duy, k ỹ giải bài tập cho HS 2.3.3 Mục tiêu, nội dung cần tích hợp dạy chương“Hạt nhân nguyên tử” 2.3.2.1 Nội dung cần tích hợp Nội dung KT Tính chất và cấu tạo hạt nhân Nội dung dạy học tích hợp GĐTGQVBC GDKTTH- HN GDMT Biến đổi vật chất Chuyển hóa lượng,(biến đổi khối lượng, lượng) Năng lư ợng liên Quy luật biến đổi kết hạt nhân, vật chất ngoài ý phản ứng hạt nhân muốn chủ quan người Tận dụng NL tỏa Năng lư ợ ng ạt h là sở nhân gây ô nhiễm công nghiệp môi trường sống đại 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phóng xạ, ứng dụng đồng vị phóng xạ Các tia phóngạ x Biến đổi vật chất qua Đồng vị phóng xạ gây ô nhi ễm môi phản ứng.NL sinh ứng dụng trong: sinh trường sống phản ứng học, y học, hóa học Sự vận động, biến Phản ứng hạt nhân đổi vật chất, NL Năng lượng sinh quá phản ứng hạt nhân trình biến đổi Tận dụng lượng vào mục đích hòa bình Nhà máy điện nguyên tử Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, bảo vệ môi trường sử dụng lượng hạt nhân Biến đổi chất, Năng lượng sinh quá trình biến đổi hạt nhân Cơ sở công nghiệp đại, khai thác ồn ngu nhiên liệu tự nhiên Thay nguồn NL hạt nhân nhiều cặn bã phóng ạx nhiên li ệu hơn., giảm thiểu ô nhiễm MT Phản ứng phân hạch, Phản ứng nhiệt hạch Về cấu tạo hạt nhân: Được tích hợp từ phần cấu tạo vật chất (Vật lý lớp10 ) nhằm so sánh kích thước, loại hạt, tích hợp các loại lực (Vật lý 10 ) làm rõđặc điểm lực hạt nhân không thuộc số các lực đã học Có thể tích hợp xuyên môn, liên môn để hình thành kiến thức đồng thời tăng hiệu giáo dục Ví dụ: Để xây dựng khái niệm lực hạt nhân cần đưa tình có lực nào đã học? (So sánh với lực hấp dẫn, lực ma sát, lực đàn hồi, lực tĩnh điện), tích hợp phần kiến thức đã học các loại lực vật lý lớp 10 PTTH - Cấu tạo hạt nhân gồm các nucleon ( proton tích điện +, notron không mang điện ) tích hợp kiến thức đã học bài tính chất và cấu tạo hạt nhân, các điện tích cùng dấu đẩy lực tĩnh điện có phá vỡ cấu trúc hạt nhân? Tích hợp kiến thức vật lý lớp 11 phần lực tĩnh điện nhằm hình thành kỹ năng, phát triển tư duy, lực sáng tạo, rèn thói quen hình thành kiến thức cách độc lập - Tích hợp các lực học, lực hấp dẫn kí ch thước hạt nhân nhỏ khoảng cách các nucleon ≈ 1,2.10 -15m ( HS tự hình thành công thức 58 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn tính lực hấp dẫn khoảng tính độ lớn lức hấp dẫn các nucleon ≈ 12,963.10-35N ) lực này quá nhỏ để giữ hạt nhân bền vững - Tự tìm cho mình kết luận lực hạt nhân trợ giúp thầy cô: - Là lực liên kết các nucleon - Lực tương tác mạnh - Chỉ phát huy tác dụng khoảng kích thước hạt nhân * Năng lư ợng hạt nhân, phản ứng hạt nhân: Quan hệ biến đổi lượng và biến đổi khối lượng ΔE = Δmc Tích hợp nhiều phần kiến thức các ĐLBT từ vật lý 10 lượng nghỉ, hệ thức Anhxtanh, góp phần tích hợp xuyên môn, đồng thời vận dụng kiến thức hóa học giúp GV tích hợp liên môn hỗ trợ quá trình hình th ành kiến thức, gó p p hần GDTGQDVBC, GDMT Phóng xạ : Quy luật biến đổi, vận động vật chất, kèm theo lượng quá trình biến đổi tích hợp xạ kèm theo lượng nó từ chương lượng tử, với quy luật biến đổi đó tuân theo định luật phóng xạ Ngoài đồng vị phóng xạ nhân tạo với ứng dụng sinh học, hóa học, y học, thiên văn học Tích hợp xuyên môn từ khái niệm chu kỳ bán rã, đến lượng chùm foton, tích hợp liên môn với đồng vị phóng xạ góp phần GD MT, GDKTTH Khi hình thành ki ến thức phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch với chế phản ứng, phản ứng kích thích và lượng phân hạch Làm rõ sử dụng tích hợp xuyên môn, liên môn các vấn đề cần nghiên cứu, hóa học, sinh học, tích hợp các nội d ung giáo ục d GĐTGQVBC, GDKTTH, GDMT, GDHN… *Biến đổi vật chất các phản ứng phân hạch, nhiệt hạch, có thể tác động người, diễn ngoài ý muốn người ý thức và thái độ người tượng xảy đồng thời tác động ngược lại để khai thác nó phục vụ người vì mục đích hòa bình 59 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn * Xây dựng nhà máy điện nguyên tử nhằm tận dụng lượng hạt nhân vào mục đích hòa bình thông qua tích hợp xuyên môn, vận dụng các nội dung tích ợhp GDKTTH, GDMT cân nhắc việc sử dụng lượng nguyên tử an toàn Bên cạnh đó tích hợp các ngành công nghệ để đào tạo nguồn nhân lực công nghệ cao cho ngành hạt nhân Mục tiêu mang tính thời này đòi hỏi người GV gắn tiết học với nhu cầu cấp thiết người với lượng hạt nhân thông qua nội dung GDKTTH Tích hợp ứng dụng kỹ thuật vào cấu tạo lò phản ứng hạt nhân cấu tạo nhà máy điện nguyên tử, sản xuất diện nguyên tử Cùng với nhu cầu đào tạo nhân lực cho ngành hạt nhân, tích hợp lực nhận thức việc định hướng nghề nghiệp cho HS là nhiệm vụ giáo dục quan trọng cần ưu tiên dạy học hạt nhân nguyên tử Trong môn giáo dục công dân nói rõ vấn đề này, song từ góc độ vật lý GV đưa HS theo đường riêng để có thể đến vị trí HS có vốn kiến thức vận động, biến đổi từ đó hình thành lực nhận biết, phân tích tượng vật lý cách khách quan, ứng sử khách quan cho riêng mình 2.4 Xây d ựng tiến trình dạy học số kiến thức "Hạt nhân nguyên tử" 2.4.1 Tiến trình xây dựng kế hoạch bài cụ thể theo TTSPTH 2.4.1.1 Xây dựng kế hoạch bài học chương hạt nhân nguyên tử A Xác định rõ nội dung bài học - Kết phải đạt kiến thức sau nội dung, bài học là gì? - Những kỹ nào hình thành, thái độ đạo đức, tác phong, thói quen nào HS xác lập? - Chuẩn bị GV và HS cho bài học nào? B Xác định mục tiêu nghiên cứu - Lựa chọn PPDH, PTDH phối hợp PPDHTC nào? phối hợp với TTSPTH nào? 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Sẽ vận dụng TTSPTH vào dạy học bài cụ thể phần hạt nhân nguyên tử nào cho hợp lý? Vận dụng vào phần nào bài, tích hợp vấn đề gì? Cách thức đánh giá nào thích hợp nhằm giúp HS học tập tích cực chủ động, sáng tạo để phát triển lực tự học? C Thiết lập phương án dạy học - Hiểu chính xác, đầy đủ nội dung bài học, xác định kiến thức, kỹ năng, thái độ cần hình thành và phát triển HS: + Dựa vào kiến thức kinh nghiệm vốn có HS và nội dung kiến thức bài, khó khăn sai lầm mà HS thường mắc phải + GV định rõ kiến thức cầ n thông báo, lường trước khó khăn, lỗi HS có thể mắc phải D Chuẩn bị thiết bị dạy học - Cần chuẩn bị thiết bị dạy học nào phù hợp để phục vụ tốt cho nội dung bài giảng - Các bài giảng “Hạt nhân nguyên tử” không có thí nghiệm trực quan, có thể sử dụng hình vẽ, tranh ảnh, và phương tiện hỗ trợ đại đoạn videoclip Ví dụ: Các mô hình cấu tạo hạt nhân - Sơ đồ nhà máy điện nguyên tửCác lò phản ứng hạt nhân - Sự phóng xạ, phản ứng phân hạch – các vụ nổ bom nguyên tử - vũ khí hạt nhân… Giúp tích hợp các phương tiện dạy học - GV hướng dẫn HS tìm hiểu các thông tin liên quan đến kiến thực báo chí, tranh ảnh, Internet có thể hình thức thi đua các nhóm - Sự chuẩn bị HS thông qua các hoạt động sưu tầm, tự thu thập thông tin nội dung liên quan bài học giúp các em thi đua lành mạnh làm tăng hiệu bài học 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn *Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức chương “ Hạt nhân nguyên tử” Cấu tạo hạt nhân: Kích thước , loại hạt, đồng vị Độ hụt khối Phản ứng hạt Hiện tượng phóng lượng liên kết nhân, các ĐLBT xạ, ĐL phóng xạ GĐTGQVBC -Biến đổi vật chất - Biến đổi lượng Phản ứng hạt nhân tỏa lượng ∆m > Phản ứng phân hạch GDMT-GDTT - Ô nhiễm MT - Ý thức bảo vệ MT Phản ứng nhiệt hạch -Nguồn lượng hạt nhân -Nhà máy điện nguyên tử GDKTTH - HN - Tận dụng nguồn lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình - Cách sử dụng lượng hạt nhân an toàn - Cấu tạo nhà máy điện NT, An toàn cho nhà máy và MT sống 62 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.4.2 Tiến trình dạy học số bài chương “Hạt nhân nguyên tử” Từ kết điều tra việc dạy và học vật lý và phần “Hạt nhân nguyên tử” HS, GV số trường THPT Cơ sở lý luận vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý chương chúng tôi tiến hành tổ chức dạy học số bài chương “ Hạt nhân nguyên tử” theo hướng nghiên cứu đề tài 2.4.2.1 Bài 1: Tiến trình dạy học bài “Phản ứng hạt nhân” I Môc tiªu Kiến thức: - Vận dụng các định luật bảo toàn vào tượng phãng x¹, ph¸t biÓu ®ưîc qui t¾c dÞch chuyÓn - Biết cỏch xác định hạt nhân biết phân rã hạt nhân mẹ - N¾m ®ưîc n¨ng lưîng ph¶n øng h¹t nh©n,d¹ng n¨ng lưîng Êy KÜ n¨ng: VËn dông kiÕn thøc trưíc vµo bµi häc - ph©n tÝch, suy luËn, đánh giá, giải thích - Vận dụng kiến thức khoa học Thái độ: - Nghiêm túc, thận trọng nghiên cứu; - Gi¸o dôc kÜ thuËt tæng hîp, lßng say mª, yªu thÝch m«n häc; - Tr¸ch nhiÖm b¶o vÖ m«i trưêng II ChuÈn bÞ cho bµi gi¶ng Gi¸o viªn: B¶ng hÖ thèng tuÇn hoµn, phiÕu häc tËp Häc sinh: - ¤n l¹i: CÊu t¹o nguyªn tö, hiÖn tưîng phãng x¹, ph¶n øng hạt nhân và các định luật bảo toàn - Mang theo bảng hệ thống tuần hoµn III TiÕn tr×nh d¹y häc KiÕn thøc: - Phản ứng hạt nhân - C¸c qui t¾c dÞch chuyÓn sù phãng x¹ - N¨ng lưîng ph¶n øng h¹t nh©n 63 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Sơ đồ lôgíc tiến trình xây dựng kiến thức Khèi lưîng kh«ng ®­îc b¶o toµn, n¨ng lưîng toµn phÇn ®­îc b¶o toµn vËy cã sù chuyÓn hãa n¨ng lưîng - Trong ph¶n øng h¹t nh©n, sù chuyÓn hãa n¨ng lưîng nh­ thÕ nµo? - Có tận dụng lượng đó - GDKTTH SX ®iÖn n¨ng N¨ng lưîng nhiÖt Tµu ph¸ b¨ng ChÕ t¹o m¸y gia tèc A+B→C+D (A,B là hạt tham gia phản ứng) M0 = mA + mB M = mC + mD M < M0 Ph¶n øng tù x¶y vµ táa n¨ng lưîng: Q = (M0 - M)C2 Năng lượng đó dạng động n¨ng cña h¹t C, D hoÆc n¨ng lưñ - (C,D là hạt hình thành sau phản ứng) GDTGQ - TÝnh quy luËt vận động - Sự biến đổi NL M > M0 Ph¶n øng kh«ng tù x¶y cÇn ph¶i cung cÊp n¨ng lưîng: W = (M0 - M)C2 + Ed Năng lượng đó có dạng động n¨ng cña h¹t A b¾n ph¸ B GDMT ảnh hưởng đến môi trường nµo? B¶ Ö «i t ê h thÕ µ ? M < M0 Ph¶n øng h¹t nh©n táa mét n¨ng lưîng gäi lµ n¨ng lưîng h¹t nh©n M > M0 CÇn cung cÊp cho c¸c h¹t tham gia ph¶n ứng lượng dạng động ban ®Çu cña c¸c h¹t có to¶ lượng sau phản ứng 64 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Tiến trình dạy học cụ thể bài “ Phản ứng hạt nhân Trợ giúp gi¸o viªn Hoạt động häc sinh - Đặt vấn đề:Từ tượng phúng xạ, SGK hãy nêu HT phản ứng hạt nhân Biểu th ị qua s đồ nào? TL: PƯ hạt nhân là quá trình dẫn Hái: Nh¾c l¹i sù phãng x¹ ? đến biến đổi hạt nhân A+B→C+D TH có vấn đề: Có thể xác định đư- TL: Hiện tượng hạt nhân tự ợc hạt nhân từ hạt nhân mẹ động phóng các tia phóng xạ và biÕt lo¹i ph©n r· ? biÕn đổi thµnh h¹t nh©n kh¸c A → D + C -Hái: Ph¸t biÓu §LBT ®iÖn tÝch vµ sè khèi ? ¸p dông tÝnh A’ vµ Z’ TL : Áp dụng các định luật bảo toàn 226 - Cho 88 Ra phãng x¹ α , h·y viÕt A’ = A – ; Z’ = Z - Z’ = 88 – = 86 phương trình ứng và xác định hạt A’ = 226 – = 222 nh©n Và quy tắc dịch chuyển? vËy h¹t nh©n lµ 222 ( GĐTGQVBC ) 86 Rn H¹t nh©n lïi « , sè khèi Ýt h¬n − Đặt vấn đề: Phân rã β , hạt nhân đơn vị so với hạt nhân mẹ cã vÞ trÝ thÕ nµo so víi h¹t nh©n mÑ phản ứng - Hái: BiÕt β − lµ h¹t e-, cã h¹t nhân mẹ ZA X hãy xác định Z’, A’ cña h¹t nh©n ? − - Hái: Cho 210 83 Bi ph©n r· β , h·y viÕt phư¬ng tr×nh ph¶n øng ? - Giíi thiÖu vÒ ph¶n h¹t n¬trin« TL: Z’ = Z + 1; TL: 210 83 A’ = A Bi →−1 e0 + 210 84 Po - Hái: So s¸nh vÞ trÝ h¹t nh©n vµ h¹t nh©n mÑ,ph¸t biÓu qui t¾c dÞch chuyÓn? Đặt vấn đề: Hạt nhân TL: Hạt nhân tiến ô bảng phãng x¹ β + so víi h¹t nh©n mÑ hệ thống tuần hoàn vµ cïng sè khèi víi h¹t nh©n mÑ 65 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn thÕ nµo ? - Hái: BiÕt h¹t nh©n mÑ ZA X ph©n rã β + , xác định Z’ và A’ ? Biết 137 N phân rã β + , xác định hạt nh©n con,ph¸t biÓu qui t¾c dÞch TL: chuyÓn? 13 Z’ = Z – ; A’ = A N → +1 e + 136C Tích hợp kiến thức cũ, GĐTGQVBC Các định luật bảo toàn: điện tích (lớp 11), lượng và động lượng (líp 10) - Đặt vấn đề: xạ γ tuân theo qui t¾c nµo ? - Yêu cầu học sinh đọc SGK? - Hỏi: Phân rã γ có đặc điểm gì ? §äc SGK, t×m hiÓu phãng x¹ γ Ph©n r· γ h×nh thµnh nµo ? TL: Không làm biến đổi hạt nhân mµ kÌm theo ph©n r· α , β Do h¹t nh©n bÞ kÝch thÝch chuyÓn tõ E2 Hái: Ph©n r· β − cã n → p + e − + v (cao) vÒ E (thÊp) phãng ph«t«n ph©n có f xác định r· β + cã p → n + e + + v cã h¹t v v× E2 – E1 = hf ? - Tr¶ lêi c©u hái theo gợi ý gi¸o + GDMT: Các ph©n r· α, β ,β phân viªn bảo toàn NL rã n¨ng lưîng rÊt lín hñy diÖt m«i trường và sinh vật ( GDMT- ý thức bảo vệ môi trường ) VD: Hai vô nÐm bom nguyªn tö t¹i Quan sát hình, xem video Hiroshima ngµy 6/8/1945 vµ Nagasaki ngµy 9/8/1945 lµm 154.000 người chết, 90% thành phè bÞ ph¸ hñy - Đặt vấn đề: Để phản ứng hạt nh©n x¶y cÇn cung cÊp mét 66 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn n¨ng lưîng nµo kh«ng, hoÆc cã sinh n¨ng lưîng? - Hái: H·y tÝnh khèi lưîng cña c¸c h¹t tham gia ph¶n øng vµ c¸c h¹t t¹o thµnh sau ph¶n øng ? So s¸nh ? - Hái: NÕu M < M0 , h·y so s¸nh độ bền vững các hạt nhân trước và sau phản ứng ? TL: M0 = mA + mB ;M = mC + mD M ≠ M0 v× khèi lưîng kh«ng ®ưîc b¶o toµn TL: C¸c h¹t sinh bÒn v÷ng h¬n c¸c h¹t ban ®Çu TL: Q = (M0 – M)c2 Hỏi: Năng lượng đó tính nào ? - X©y dùng nhµ m¸y ®iÖn nguyªn tö - Sö dông nhiÖt n¨ng (sưëi Êm, ph¸ b¨ng)( GDKTTH ) TL: Ph¶n øng kh«ng tù x¶y V×: Tæng n¨ng lưîng nghØ cña c¸c Hái: Trưê ng hî p M > M0 ph¶n h¹t trưíc ph¶n øng nhá h¬n tæng øng cã tù x¶y ®ưîc kh«ng? T¹i n¨ng sao? lưîng nghØ cña c¸c h¹t h×nh thµnh §Ó ph¶n øng x¶y cÇn cung cÊp n¨ng lưîng cho c¸c h¹t n¶y sinh vấn đề chế tạo máy gia tốc (GDKTTH) TL: W = (M – M0)c2 + E® - Hỏi: áp dụng định luật bảo toàn n¨ng lưîng toàn phần, viÕt biÓu thøc m« t¶ n¨ng lưîng tæng céng cña hÖ x¶y ph¶n øng ? Yêu cầu: - Áp dông cho ph¶n øng h¹t nh©n: 37 17 37 Cl + X →18 Ar + n - Gi¶i bµi tËp: ViÕt ®ưîc phư¬ng tr×nh: 37 17 37 Cl + 11X →18 Ar + 01n a) Hoàn chỉnh phương trình phản Xác định hạt X: theo định luật bảo ứng Xác định hạt nhân X toµn ®iÖn tÝch vµ sè khèi: 11 X =11P b) §©y lµ ph¶n øng to¶ hay thu TÝnh M0, M n¨ng lưîng ? Cã M0 = (36,956563 + 1,007276)u 67 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Tích hợp kiến thức bài hướng M = (36,956889 + 1,008670)u So s¸nhM0 < M VËy ph¶n øng cÇn dẫn giải cung cÊp n¨ng lưîng (thu n¨ng lưîng) Cñng cè: Ph¸t phiÕu häc tËp ( phụ lục 4) Thu phiÕu nhËn xÐt kÕt qu¶ DÆn dß: Yªu cÇu lµm bµi tËp 1, 2, SGK vµ SBT 68 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.4.2.2 Bài 2: Tiến trình dạy học bài tập “Sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân” I Mục tiêu Kiến thức: -Hệ thống, vận dụng các kiến thức phản ứng hạt nhân, giải bài tập -Hiểu chất các quy tắc dịch chuyển, các định luật bảo toàn viết các phương trình phản ứng hạt nhân, biết phân tích và ứng dụng vào thực tiễn Kỹ năng: -Giải các bài tập phản ứng hạt nhân -Sử dụng thành thạo máy tính bỏ túi -Hệ thống, tổng hợp kiến thức 3.Thái độ: - Tính nghiêm túc, cẩn thận tính toán - Thái độ hợp tác học tập - Tính tích cực, khả làm việc tự lực - Chủ động chiếm lĩnh kiến thức II Chuẩn bị 1.Chuẩn bị GV: -Bảng hệ thống kiến thức phản ứng hạt nhân - Phiếu học tập 2.Chuẩn bị HS: - Ôn lại kiến thức hạt nhân, phản ứng hạt nhân,các định luật bào toàn, các quy tắc dịch chuyển - Máy tính bỏ túi - Bảng hệ thống tuần hoàn III Tiến trình dạy bài mới: Kiến thức: - Phóng xạ , phản ứng hạt nhân - Kiểm tra bài cũ: Phát phiếu học tập - Một số bài tập luyện tập 69 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Sơ đồ lôgíc: Sơ đồ lôgic tiến trình giải bài tập - Phản ứng hạt nhân làm biến đổi vật chất Hệ thống bài tập áp dụng, hệ thống, củng cố, khắc sâu kiến thức Các định luật bảo toàn, quy tắc dịch chuyển GDTT - Tính độc lập tự chủ học tập Vận dụng hệ thống bài tập củng cố, khắc sâu kiến thức nào để có hiệu quả? GDTT - Hình thành thói quen ận v dụng kiến thức Phản ứng hạt nhân: a + b = c + d, a → b + c Các định luật bảo toàn: Điện tích: Z a + Zb → Zc + Z d Số khối: A a + A b = A c + A d A a = A b + A c → → → → Năng lượng và động lượng toàn phần: Pa + Pb → Pc + Pd Các quy tắc dịch chuyển Đàm thoại gợi mở, điều GDMT - Ảnh hưởng phóng xạ γ đến MT U → 206 82 Pb − (phóng xạ α và β ) Tính số lần phóng − xạ α và β hoạt - Rèn kỹ vận dụng kiến thức, phát triển tư sáng tạo động giải bài tập Bµi II: Bài I: 238 92 khiển 232 83 208 84 Bài III Th → Pb (Phóng xạ α , β ) Tính số lần phóng + − xạ α , β , β Giúp cho việc ôn tập mở rộng, vận dụng kiến thức -Hạt α bắn phá Al, hạt x tạo thành phóng + xạ β , tạo thành hạt 27 13 nhân y -Xác định hạt nhân x,y Là điểm khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức Viết phương trình phản ứng các hạt nhân: 209 239 *P/x α : 84 P o và 94 P u *P/x β : C và 12 + *P/x β : N và − 14 Co 11 Hệ thống kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức Nâng cao tính tự lực 70 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 27 http://www.lrc-tnu.edu.vn C 3.Tiến trình dạy bài tập “Sự phóng xạ và phản ứng hạt nhân” Trợ giúp giáo viên Hoạt động học sinh ĐVĐ:Để rèn kỹ năng, vận dụng kiến thức vào thực tiễn và dẫn đến học tập phần đồng thời hiểu sâu sắc quy luật vật lý ta tiến hành tiết bài tập phản ứng hạt nhân -Hỏi: Nhắc lại và viết sơ đồ phản -Trả lời: Là tương tác g iữa hai ứng hạt nhân? hạt n hân d ẫn đ ến biến đ ổi củ a chúng thành hạt nhân khác -Sơ đồ phản ứng:a + b → c + d Trường hợp riêng: a → b + c ÔN TẬP MỞ RỘNG KIẾN THỨC Hỏi: Có đại lượng nào bảo - Trả lời: Có ba định luật bảo toàn toàn phản ứng hạt nhân? Đó là phản ứng hạt nhân, tuân theo định luật bảo toàn nào? quy luật bảo toàn học cổ điển Tích hợp kiến thức xuyên môn từ +ĐLBTđiện tích DLBT động lượng (lớp10) ĐLBT điện tích (lớp 11) ĐLBT lượng +ĐLBT số nucleon(số khối) (lớp 10) +ĐLBT lượng toàn phần động lượng, khối lượng là đại lượng không bảo toàn Hỏi: Phát biểu các quy tắc -Trả lời:(phát biểu quy tắc ) hạt dịch chuyển các phóngạ: x α , α là hạt nhân β + , β − ? Chúng là hạt nào? −1 H e , β + ,là 01 e + , β − là e− RÈN THÓI QUEN VẬN DỤNG KIẾN THỨC TỔNG QUÁT Tích hợp nhiều kiến thức vào cùng nội dung 71 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hỏi: Phóng xạ γ hình thành th ế -Trả lời:Nó xuất kèm theo p/x : α , β hạt nhân trạng thái kích nào? Năng lư ợng nó có phụ thuộc vào yếu tố nào? Có ảnh hưởng thích chuyển từ mức lượng cao gì đến sống? mức lượng thấp xạ ra(nó phụ thuộc vào trạng thái kích thích hạt nhân phóng xạ, độ chênh lệch NL hai mức NL hạt nhân con), vì có lượng lớn nên nó huỷ diệt tế bào, sống, gây ung thư - Tia γ dùng y học GDMT:Tích hợp ảnh hưởng tia phóng xạ tới môi trường từ các kiện vụ tai nạn nhà máy điện n/t, vụ thử vũ khí hạt nhân Nhật Bản… Tích hợp các nguồn thông tin xã TL: 238 α và β − 92 U phóng x hội GDTT hạt nhân là đồng vị bền Yêu cầu đọc bài tập 4(218) thành chì Hình thành tính tự lực HS lần phóng xạ α và β − Hỏi: Sau phóng xạ α , β − , số TL: 238 92 206 82 P b Nó đã qua bao nhiêu U → 206 82 P b + x 42 H e + y −01 e − khối và số điện tích hạt nhân mẹ giảm bao nhiêu? Viết phương trình mô tả chuỗi phản ứng trên? Tích hợp liên môn để giải phương trình đưa kết Hỏi: Lập hệ phương trình mô tả -TL: 238 = 206 + 4x chuỗi phóng xạ đó?Cho biết kết quả? 92 = 82 + 2x - y 72 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn GDTT:Giúp h/s ểu hi sâu sắc quy luật vật lý, kỹ vận dụng để phát triển tư duy, lực giải vấn đề Tích hợp: Từng phần, xây dựng nội dung Yêu cầu đọc bài tập 7(146 GBT) Đọc: Chất phóng xạ 23283 Th phóng xạ α , β đến hạt nhân hình thành là đồng vị bền ch ì 208 84 P b Đã qua bao nhiêuầnl phóng xạ α, β+, β− h β + hình thành ạt Trả lời: phóng xạ β + hạt nhân nhân có ốs khối và điện tích là lùi ô và cùng số khối với hạt Hỏi: phóng xạ bao nhiêu? Viết P/T chuỗi phóng nhân mẹ 232 90 xạ? − + Th → 208 82 P b +x H e +y −1 e +k e Hệ phương trình: 232 = 208 + 4x 90 = 82 + 2x + k - y RÈN THÓI QUEN VẬN DỤNG KIẾN THỨC TỔNG HỢP Tích hợp cá c k iến thức cũ g iả i b ài tập kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức HS Yêu cầu đọc bài tập (146 SGBT) Đọc: Dùng hạt α bắn phá 27 13 Al, Giới thiệu: Để phản ứng xảy phải chất x kèm theo phóng thích cung cẩp cho hạt, động đủ nơtron, chất x tự phát phân rã thành lớn để thắng lực cu lông tương tác chất y và pôzitron ( 01 e + ), Viế t bắn phá hạt nhân Al phản ứng, xác đinh tên hạt nhân x, y 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hỏi: Viết phương trình phản ứng -Trả lời:phương trình hạt α bắn phá bắn phá nhôm dùng bảng tuần hoàn xác định hạt nhân x? DẠNG BÀI TẬP KHỞ I ĐẦU DẪN 27 13 Al, 27 13 Al + 42 H e → A Z X + 01 n Áp dụng ĐLBT điện tích và số khối: DĂT ĐẾN KIẾN THỨC MỚI Cho biết P, là đồng vị phóng xạ học bài 57 A =30 Z = 15: Al + 42 H e → 30 15 X + 01 n Hạt x là hạt nhân 30 15 P 27 13 30 15 P→ 30 14 Y + 01 e + Úng d ụng đồng vị phóng xạ vào việc theo dõi sinh trưởng cây trồng (ứng dụng vào lao động sản xuất) Tích hợp nhiều ngành khoa học, đồng thời giáo dục môi trường, giáo dục KTTH-HN Yêu cầu: Đọc bài tập 9.4( SBT) TL : Đọc bài tập Vận dụng các định luật bảo toàn, các quy tắc dịch chuyển, dùng bảng tuần hoàn để viết phương trình, xác định tên hạt nhân hình thành sau phóng xạ đó? Hỏi: Hãy viết phương trình phân rã Trả lời:Viết phương trình phân rã các hạt nhân? các hạt nhân: Tích hợp kiến thức tổng hợp , sử *Phóng xạ α : dụng kiến thức liên môn,từng phần *Phóng xạ β − : để hệ thống củng cố kiến thức *Phóng xạ β + : 209 84 P o và 14 C và 12 N và 239 94 Pu 60 27 Co 11 C Củng cố kiến thức: Phát phiếu học tập cho nhóm, các nhóm thu phiếu tự chấm điểm cho nhau, GV nhận xét Dặn dò : Kiểm tra lại bài tập 2,3 SGK, 9,8 SBT Đọc trước bài 57 74 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.4.2.3 Bài 3: Tiến trình dạy học bài: “Phản ứng phân hạch - Nhà máy điện nguyên t ử” I Mục đích: Kiến thức:- Nắm chất phản ứng dây chuyền - Hiểu điều kiện xảy phản ứng dây chuyền Hiểu khái niệm nơtrôn chậm Hiểu tầm quan trọng lượng hạt nhân 2.Kỹ : - Phân tích tượng phân hạch, -Vận dụng kiến thức nhằm nâng cao trình độ khoa học kỹ thuật - Tổng hợp kiến thức hạt nhân Bước đầu nắm dược nguyên tắc vận dụng xây dựng nhà máy điện nguyên tử nhằm khai thác lượng hạt nhân 3.Thái độ: -Hình thành thói quen nghiêm túc, cẩn thận học tập -Thái độ khách quan, trung thực, tích cực cố gắng chiếm lĩnh khoa học, thấy rõ cấp bách bảo vệ môi trường II Chuẩn bị 1.Chuẩn bị giáo viên: - Tranh mô nhà máy điện nguyên tử, ảnh chụp sức công phá lượng hạt nhân - Ảnh chụp biến đổi trầm trọng môi trường, ảnh hưởng đến sống Phiếu học tập cho HS 2.Chuẩn bị HS: - Ôn lại kiến thức hạt nhân, phản ứng hạt nhân, độ hụt khối và lượng hạt nhân -Tìm hiểu qua các p hươn g tiện (Ti v i, b áo đ ài, mạn g Intenetr) Về biến đổi khí hậu, tác động người đến môi trường Về lượng hạt nhân nước ta III Tiến trình dạy học: 1.Kiểm tra bài cũ: Phát phiếu học tập Trả lời: Trên phiếu học tập 75 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Sơ đồ lô gíc: Phản ứng hạt nhân toả lượng: hạt nhân nặng hấp thụ nơtron chậm vỡ thành hai hạt nhân trung bình GDTT - Những đồng vị nào dễ bị phân hạch - Tận dụng - Mỗi phân hạch có đặc điểm gì? lượng - Điều kiện cho tượng và ứng dụng nó Đồng vị 235 92 235 92 U235 hấp thụ Nơtron chậm, phương trình: U + 0n → Z X + A A* Z* Y + k n +200eV GDTGQDVBC - Quy luật biến đổi vật chất GDMT -Huỷ diệt sống hàng loạt GDTT -Phản đối vũ khí hạt nhân GDTGQ - Tính quy luật vận động - Toả 200eV - Sinh k = 2-3 nơtron - Hệ số nơtron s Mỗi phân hạch toả 200eV g Urani235 toả 8.1010 J = 22000KWh GDMT - Ảnh hưởng lượng x¹ GDTGQ - Biến đổi dạng Vật chất Phản ứng dây chuyền S>1 Xảy phản ứng không kiểm soát Chế tạo bom nguyên tử S<1 Không xảy phản ứng dây chuyền S=1 Kiểm soát phản ứng xảy - Tận dụng lượng hạt nhân - Xây dựng nhà máy điện nguyên tử GDKTTH - Cấu tạo lò phản ứng Cấu tạo phần chính Nhà máy điện nguyên tử Hoạt động Trên phân hạch s =1 GDKTTH - Hoạt động và an toàn lò phản ứng An toàn cho sống và cho nhà máy GDMT 76 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.Tiến trình dạy học bài “Phản ứng phân hạch - Nhà máy điện nguyên tử” Trợ giúp giáo viên Hoạt động trò ĐVĐ: Có hai loại phản ứng hạt nhân Xem hình, video toả lượng, Trước dại chiến thứ hai (Otto han-1938)những nghiên cứu bí mật đã tiến hành để sử dụng lượng này vào mục đích chiến tranh,ngày NL này dã sử dụng vào mục đích hoà bình Hỏi: hãy tìm hi ếu SGK đ ể biết Nơtron chậm? Năng lượng nó? -TL: Nơtron ch ậm có động tương đương với động trung bình chuyển động nhiệt (dưới 0,1eV) nó dễ hấp thụ nơtron nhanh Hỏi:Có đồng vị nào dễ bị phân -TL: Các đồng vị U 235 ,P u239 Urani hạch nhất? hãy vận dụng các định luật thiên nhiên là ỗn h hợp ba đồng bảo toàn viết phương trình? vị, Trong đó U 235 dễ bị phân hạch nhất: A A* 1 PT: 235 Z* Y + k 0n 92 U + n → Z X + +200eV Hỏi:Mỗi phân hạch xảy có đặc -TL:Toả lượng lớn, xác định điểm gì? Có k = ( 2-3) 01 n Hình thành khả nhận biết (Năng lượng toả dạng động các hạt) Hỏi: Có thể kiểm soát phản ứng -TL: Sau phân hạch còn lại trung bình s nơtron, nhiều nguyên nhân không, nguy hiểm xuất mà số s nơtron thay đổi (s là hệ số nào? nơtron) GDTGQ: Sự biến đổi vật chất Với s < : Hệ thốn g d ưới hạn (p/ư dây truyền không xảy ra) Tích hợp:Cá c vụ ném bom nguyên Xem hình, video 77 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn tử Hyroshima, Nagasaky Nhật (Xem phim, tranh) gần 15 000 người chết trên 90% thành phố nhà máy bị phá huỷ Hỏi: Khi nào s > chế chế tạo bom nguyên ừt hạt nhân nguyên tử nào? Từ hậu hai thử bom, Hyroshima, Nagaky là ời l cảnh báo thống thiết để giới lên tíêng phản đối vũ khí hạt nhân TL: Hệ số nơtron phụ thuộc vào khối lượng chất phóng xạ gọi là khối lượng tới hạn m h 235 92 U nguyên chất có m h ≈ 50 kg thì s > Với s > 1: Phản ứng dây truyền xảy không khống chế, kiểm soát được, lượng toả có sức tàn phá dội GDMT- GDTT -Hình thành tháiđộ phản đối chiến Dùng phiếu giao nhiệm vụ tranh vũ khí hạt nhân, bảo vệ môi trường Hỏi:Khi phản ứng hạt nhân kiểm soát TL:Với s = hệ thốn g tới hạn, p /ứ ứng dụng hạt nhân vào phục vụ dây truyền có xảy lượng đời sống nào, hệ số S ? không đổi, có thể kiểm soát Hỏi: Ở nước ta có sở nào sản xuất hạt nhân? để làm gì? Hình thành kỹ năng, tự hoc, tự tìm tòi khám phá Tích hợp tổng hợp các môn học và TL: Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt sản xuất đồng vị phóng xạ công xu ất 500kw, với 89 nhiên liệu làm giàu 36% Mục đích nghiên cứu khoa học, dùng ytế các ngành khoa học Hỏi: Qua các thông tinại đchúng theo các em nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường? GDMT Đưa tranh, phim ềv tác động người đến môi trường: Lũ lụt, Bão, lốc xoáy, eninô… -TL: Rất nhiều nguyên nhân gây ô nhiễm môi trườn g, tất đ ều d o người gây ra… Hậu là tác động trực tiếp đến đời sống người… Trong đó có việc chặt cây phá rừng, 78 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ngăn sông đắp đập xây thuỷ điện Hỏi: Theo em có nguồn TL: -Năng lượng mặt trời , sức nước, lượng nào có thể thay sức gió khuyến cáo sử dụng nguồn cung cấp lượng nay? rộng rãi Xây dựng nhà máy điện nguyên tử GDKTTH-HN Sử dụng lượng hạt nhân Dùng phiếu giao nhiệm vụ cách có hiệu xây dụng nhà máy điện nguyên tử Tích hợp: Vấn đề xã hội, khoa học, tư tưởng…GDTGQDVBC Tư triết học -TL: Gồm phần đó là: 1.Lò phản Hỏi: Qua các phương ện ti thông tin và SGK n hà máy ện nguyên tử có cấu tạo nào? ứng 2.Thanh nhiên liệu, 3.Chất làm chậm, 4.Thanh điều chỉnh, 5.Máy phát điện nước, tua bin, lò Hỏi: Chất làm chậm dựa trên nguyên -TL: Khi các nơtron nhanh va chạm tắc nào? vào các nguyên tử chất làm chậm làm nó bớt động GĐTGQVBC: quy luật vận động vật chất, sử dụng lượng biến đổi đó cách hiệu Hỏi: Tách riêng 235 công phu, -TL: Tách riêng 235 công phu, 92 U 92 U tốn kém có cáhc nào khắc phục khó tốn kém đồng vị U 238 là nhiên khăn này không? liệu phóng xạ nó kết hợpvới nôtron chậm biến thành P u 239 238 239 239 239 92 U + n → 92 U → 93 N p → 94 P u Tích hợp kích thích hứng thú môn Sử dụng phiếu giao nhiệm vụ học thông qua việc tìm hiểu thông tin từ nhiều nguồn nhiều lĩnh vực khác 79 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hỏi: Nguyên ắc t sản xuất điện có gì khác so với các nhà máy điện khác? Vì sao? GDKTTH-HN: tìm hi ểu cấu tạo nhà máy điện nguyên tử, nguồn nhiên liệu cho lượng nguyên tử và nhân lực cho ngành công nghệ mẻ này TL: Năng lượng sinh dạng nhiệt cung cấp nhiệt cho lò làm chạy tua bin có thi ết kế khác nhà máy ện thông thường vì an toàn Tích hợp : Các vấn đề kỹ thuật, nhiên liệu, người cho ngành công nghệ lượng cao Hỏi: Khi vận hành máy làm việc vấn đề an toàn cần đề cập nào? cách nào? Dùng phiếu giao nhiệm vụ TL: Năng lượng phóng xạ ảnh hưởng lớn đến sinh vật sống, thiết kế lò phản ứng phải đảm bảo an toàn cho người Bằng cách thiết kế lò an toàn Đưa ảnh vụ tai nạn nổ nhà Xem hình, video máy điên nguyên ửt Chernobyl ngày 26-4-1986 Làm chết hàng 100 000 người Củng cố: phát phiếu học tập cho nhóm- thu phiếu, nhận xétkết Dặn dò: Tìm hiểu phản ứng nhiệt hạch SGK và các phương tiện truyền thông khác làm bài tập SGK - 9.13, 9.15 SBT 80 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN CHƯƠNG II Vận dụng TTSPTH kết hợp với việc sử dụng các PPDHTC soạn thảo tiến trình dạy học số bài chương “Vật lý hạt nhân” nhằm phát huy tính tích cực, tự lực HS Trên sở SGK và tình hình thực nhiệm vụ dạy học Vật lý hạt nhân nguyên tử Căn vào trình độ nhận thức HS, chúng tôi xây dựng số biện pháp cụ thể nhằm thực mục tiêu mà đề tài đề Những biện pháp cụ thể: - Nghiên cứu các tài liệu giáo dục tích hợp - Thăm dò khảo sát thực trạng dạy và học phần “Hạt nhân nguyên tử” số trường THPT tỉnh Thái nguyên Dựa vào sở lý luận đưa chương I vận dụng TTSPTH xây dựng tiến trình dạy học số bài học cụ thể: Bài I : Phản ứng hạt nhân Bài II : Bài tập phóng xạvà phản ứng hạt nhân Bài III : Phản ứng phân hạch – Nhà máy điện nguyên tử 81 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chương III THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích và đối tượng thực nghiệm sư phạm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài: Vận dụng hợp lý các quan điểm TTSPTH dạy học số nội dung kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” góp phần nâng cao chất lượng giáo dục HS các trườngTHPT TNSP nhằm xác định tính khả thi và mức độ phù hợp việc vận dụng TTSPTH các tiến trình dạy học đã đề cập chương II đề tài nghiên cứu 3.1.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm Căn vào mục đích TNSP, chúng tôi lựa chọn đối tượng TNSP là HS ớp l 12 THPT các trường THPT : Đồng Hỷ (là huyện phía đông thành phố Thái nguyên ) Lương Ngọc Quyến (Trường có bề dày lịch sử và chất lượng cao tỉnh Thái nguyên), Lương Thế Vinh (Là trường Dân lập thành lập khoảng 10 nằm trung tâm thành phố Thái nguyên) Để đảm bảo tính khách quan và phổ biến các lớp thực nghiệm, chúng tôi chọn HS đối tượng lớp 12 có lực học trung bình trường các môn khoa học tự nhiên (chủ yếu là môn vật lí) Các lớp đối chứng (ĐC) và thực nghiệm (TN) có sĩ số và lực học tương đương nhau, cụ thể sau: 1)Trường THPT Đồng Hỷ: Lớp TN 12A3 – Lớp ĐC 12A7 2)Trường THPT Lương Ngọc Quyến: Lớp TN 12A4 - Lớp ĐC 12A9 3)Trường THPT Lương Thế Vinh: Lớp TN12A5 – Lớp ĐC 12A4 82 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Đặc điểm cụ thể chất lượng môn vật lý HS các lớp đối chứng và thực nghiệm: Bảng1: Đặc điểm chất lượng học tập các lớp TN và ĐC Kết học kì I môn vật lý lớp 12 Trường THPT Lớp Số Khá, giỏi HS Số HS Đồng hỷ Lương Ngọc Quyến Lương Thế Vinh Trung bình Yếu, kém % Số HS % Số HS % TN: 12A3 45 15,6 25 55,5 13 28,8 ĐC: 12A7 45 17,4 26 56,5 12 26,1 TN: 12A4 40 12 30,0 25 65,0 5,0 ĐC: 12A9 42 11 27,2 27 64,3 8,5 TN: 12A5 45 18,2 26 56,8 12 25,0 ĐC: 12A4 43 16,2 23 53,5 13 30,3 3.2 Nhiệm vụ và phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.2.1 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Điều tra khảo sát đặc điểm, tình hình dạy và học vật lý các trường THPT nơi chọn làm TN, thông qua cán quản lý giáo dục các trường chọn TN -Tìm hiểu hiểu biết, quan niệm phổ biến sẵn có HS các trường THPT trước học phần “Hạt nhân nguyên tử” thông qua phi ếu vấn giáo viên và HS phiếu vấn - Lựa chọn các lớp TN và lớp ĐC, đồng thời tìm hiểu các thông tin cần thiết phục vụ cho công tác thực nghiệm sư phạm - Liên hệ, trao đổi bài giảng với các GV cộng tác, thống mục tiêu và cách thức tiến hành TNSP 83 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Chuẩn bị tài liệu bài soạn thiết kế theo hướng nghiên cứu và phương tiện DH cần thiết, chỉnh sửa các tiến trình DH đã soạn thảo cho thật phù hợp với đối tượng HS lớp TN - Thực các TNSP và thu thập thông tin làm phục vụ cho việc đánh giá các mục tiêu nghiên cứu đề tài - Rút kinh nghiệm vấn đề đã thực hiện, xử lý và phân tích các kết TN và đánh giá các tiêu chí theo ụmc tiêu nghiên cứu Từ đó rút nhận xét và kết luận tính khả thi đề tài 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 1) Phương pháp điều tra bản: Chúng tôi sử dụng các phương pháp khảo sát thực tế, trao đổi với cán quản lý giáo dục các trường THPT, vấn GV và HS, dùng phiếu học tập, bài kiểm tra trắc nghiệm,đánh giá kết 2) Phương pháp so sánh ối đ chứng: TNSP tiến hành song song các lớp TN và lớp ĐC, cùng GV dạy Giáo án lớp TN chúng tôi soạn theo mục tiêu nghiên cứu đề tài, giáo án lớp ĐC GV cộng tác tự soạn theo quy định chung ngành 3) Phương pháp thu th ập thông tin: Từ thông tin thu tập làm cho việc đánh giá các mục tiêu nghiên cứu đề tài 4) Phương pháp quan sát học: Các học lớp TN và lớp ĐC chúng tôi dự và ghi nhận đầy đủ hoạt động GV và HS nhằm đối chứng so sánh PPDH có vận dụng TTSPTH lớp TN và PPDH truyền thống lớp ĐC theo tiêu chí sau: - Sự thay đổi, phát triển hiểu biết, quan niệm mở rộng HS quá trình ọc h tập các mặt giáo dục như: GĐTGQVBC, GDTT, GDKTTH- HN, GDMT… - Tính tích cực, tự lực HS quá trình học tập - Sự phát triển tư và các kỹ vật lí quá trình học tập 84 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Tổ chức kiểm tra và đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và và khả vận dụng kiến thức mà HS đã nắm được, thông qua các bài kiểm tra sau học và bài kiểm Việc kiểm tra này tiến hành lớp TN và lớp ĐC theo cùng đề và cùng thời gian 5) Phương pháp trao đổi: Sau học trao đổi v ới GV, HS nhằm phân tích, tổng kết, kiểm chứng và xử lý các thông tin thu thập cách khách quan, đồng thời có thể rút kinh nghiệm bổ sung điều chỉnh các tiến trình DH cho phù hợp với thực tế 6) Phương pháp thống kê toán học : Dùng phương phá p này để xử lý các kết thu nhằm rút các kết luận khoa học đề tài nghiên cứu 3.3 Phương pháp đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Các để đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Đánh giá mức độ chủ động tích cực tự lực HS quá trình học tập dựa vào cụ thể sau: - Số HS tập trung chú ý, tự giác tham gia thực các nhiệm vụ học tập - Số lượt HS phát biểu, tham gia bày tỏ ý kiến, thảo luận - Số lượt HS đề xuất phương án vận dụng kiến thức phù hợp tìm cách giải tình có tính sáng tạo, độc đáo Đánh giá phát triển tư và các kỹ vật lý vào các biểu sau HS: - Sự phát triển các khả năn g phân tích, đ ề x uất các p h ươn g án g iải quyết, khả so sánh, khái quát hóa các kiện - Sự tiến HS khả diễn đạt, sử dụng ngôn ngữ thảo luận, phát biểu ý kiến, cho kết nhanh chính xác 85 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Số lượt HS vận dụng kiến thức đã học vào giải các bài toán củng cố vận dụng giải thích các tượng liên quan thực tế, các mục tiêu giáo dục khác Đánh giá khả nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức: Chúng tôi vào điểm số các bài kiểm tra, nội dung các bài kiểm tra xây dựng theo ba mức độ yêu cầu sau: Biết, thông hiểu, vận dụng 3.3.2 Tiêu chí đánh giá, xếp loại Phương pháp phân tích, so sánh định lượng dựa trên kết các bài kiểm tra viết với thang điểm 10 theo cách xếp loại sau: Loại giỏi: điểm 9,10; Loại yếu: điểm 3,4; Loại khá: điểm 7,8; Loại kém: điểm 0,1,2 Loại trung bình: điểm 5,6; Bằng phương pháp thống kê toán học, xử lý và phân tích kết thực nghiệm, cho phép đánh giá hiệu tiến trình dạy học và chất lượng nắm vững kiến thức HS, qua đó kiểm tra giả thuyết khoa học mà đề tài đã nêu 3.3.3 Lựa chọn các bài thực nghiệm và các giáo viên cộng tác thực nghiệm 3.3.3.1 Các bài thực nghiệm Sau nghiên cứu phân phối chương trình vật lý lớp 12 THPT kết hợp với điều kiện nghiên cứu, thời gian nghiện cứu để thực nội dung đề tài chúng tôi đã chọn nội dụng cụ thể chương “Hạt nhân nguyên tử” để tiến hành TNSP: Bài1: “Phản ứng hạt nhân” Bài2: Bài tập “Sự phóng xạ - phản ứng hạt nhân” Bài3: Sự phân hạch - Nhà máy điệ n nguyên tử 3.3.3.2 Các giáo viên cộng tác * Phan Vũ Hào - Giáo viên vật lý trường THPT Đồng Hỷ * Vũ Thanh Hà - Giáo viên vật lý trường THPT Đồng Hỷ (Dạy thực nghiệm và đối chứng trường Lương Thế Vinh ) 86 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn * Dương Xuân H ải – Giáo viên v ật lý trường THPT Lương Ngọc Quyến 3.4 Xử lý và phân tích kết thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Phân tích di ễn biến cụ thể trên lớp các tiến trình dạy học đã soạn thảo Bài 1: Phản ứng hạt nhân: Ở lớp TN : Chúng tôi đã thống thực cách dạy học theo hướng nghiên cứu đề tài kết hợp các phương pháp dạy học tích cực với TTSPTH cụ thể sau: + Đơn v ị kiến thức 1: phản ứng hạt nhân, các định luật bảo toàn GV đưa ìtnh làm xuất vấn đề cần giải : Từ tượng phóng xạ và SGK, hãy nêu HT phản ứng hạt nhân ? Tích hợp tượng phóng xạ, nội dung thông báo SGK HS tự mình hình thành khái niệm phản ứng hạt nhân các định luật bảo toàn tron g phản ứng hạt nhân Chia nhóm, hướng dẫn HS tích hợp các kiến thức cũ các định luật bảo toàn: Điện tích, lượng, động lượng vào bài Thông qua các phương pháp dạy học tích cực giúp HS tự mình trả lời phản ứng hạt nhân là gì, có định luật bảo toàn nào GV Tích hợp các yếu tố môi trường từ ảnh hưởng xạ phản ứng hạt nhân, đồng thời giáo dục TGQDVBC, GDMT, Ý thức bảo vệ môi trường +Đơn vị kiến thức 2: các quy tắc dịch chuyển phóng xạ GV đưa tỡnh cú vấn đề cần giải , có thể xác định h¹t nh©n tõ h¹t nh©n mÑ biÕt lo¹i ph©n r· ? trao nhiệm vụ cho HS phải tìm câu trả lời cách chia nhóm độc lập xây dựng, GV chia nhóm, cố vấn, gợi mở vấn đề tách phóng xạ α, β+, β-, γ vận dụng ĐLBT phản ứng hạt nhân Tích hợp nhiều kiến thức cho nội dung, đồng thời tích hợp các ảnh hưởng biến đổi vật chất, biến đổi lượng góp phần GD nhân sinh quan, TGQ, đặc biệt là ý thức bảo vệ môi trường sống GDMT Từ việc tự 87 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn lực h ìn h thàn h kiến th ức kỹ năn g HS p hát triển tư du y cách đ ộ c lập GV giao nhiệm vụ cho HS tự tìm hiểu ảnh hường môi trường, biện pháp khắc phục thông qua hoạt động tích hợp các tác động người đế môi trường +Đơn vị kiến thức 3: Phản ứng hạt nhân tỏa lượng và thu lượng GV hướng dẫn HS cách tính khối lượng các hạt M, M0 phản ứng tự xảy ra, không tự xảy phụ thuộc vào giả trị M, M Kết hợp các với các nhóm HS đưa ìtnh Nếu M < M0 ( M < M0 ) hãy so sánh độ bền vững các hạt nhân trước và sau phản ứng? lượng đó tính thÕ nµo? Chia nhóm hướng dẫn HS tích hợp ảnh hưởng lượng hạt nhân và cách tận dụng lượng nguyên tử nhằm thực các nhiệm vụ dạy học GDKTTH, GDTGQ, GDMT Sử dụng lượng tỏa từ phản ứng này phục vụ người vì mục tiêu hòa bình (Xây dụng nhà máy điện nguyên tử, sử dụng nhiệt tàu phá băng, sưởi ấm…) Ở lớp ĐC: GV tiến hành bài giảng theo trình tự thiết kế SGK cũ phản ứng hạt nhân định nghĩa phản ứng hạt nhân, các ĐLBT: điện tích, động lượng và lượng Chủ yếu là phương pháp thuyết trình có sử dụng đàm thoại gợi mở Tuy nhiên đặc điểm phần kiến thức này không có thí nghiệm trực quan nên HS thấy khó hình thành kỹ , tư du y trừu tượng đồng thời khó vận dụng các phương pháp dạy học tích cực để thực các nhiệm vụ dạy học cách hiệu Bài 2: Bài tập “phản ứng hạt nhân” Ở lớp TN Đơn vị kiến thức 1: hệ thống kiến thức đã học Vận dụng TTSPTH tiến hành tích hợp toàn kiến thức phản ứng hạt nhân thông qua PPDHTC phát triển lực tự học, khả vận dụng kiến 88 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn thức vào thực đời sống, MT, KTTH đặc biệt vận dụng giải bài tập phát triển tư HS Tích hợp nhiều phần kiến thức cho nội dung: Phóng xạ, phản ứng hạt nhân, tích hợp ảnh hưởng tia phóng xạ tới môi trường từ các kiện vụ tai nạn nhà máy điện nguyên tử Các định luật bảo toàn, bên cạnh việc hình thành kỹ giải bài tập còn thực việc sử dụng loại bài tập cho việc hình thành kiến thức bài sau Tích hợp kiến thức xuyên môn từ DLBT động lượng (lớp10) ĐLBT điện tích (lớp 11) ĐLBT lượng (lớp 10) Tích hợp liên môn (kiến thức toán, hóa… ), tích hợp kiến thức cũ giải bài tập kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức HS Đơn vị kiến thức2: Bài tập cụ thể Vận dụng kiến thức vừa hệ thống giải các bài tập các dạng như: GDTT, Giúp HS hiểu sâu sắc quy luật vật lý, kỹ vận dung để phát triển tư lực giả vấn đề Tích hợp rèn thói quen vận dụng kiến thức cũ, đơn lẻ , phần bổ trợ cho kiến thức mới, dạng bài tập khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức Tích hợp kiến thức tổng hợp, sử dụng kiến thức liên môn, phần để hệ thống củng cố kiến thức Ở lớp ĐC: Giáo viên tự hệ thống kiến thức có liên quan đến nội dung bài tập, đưa phương pháp giải bài tập Hướng đẫn bài tập cụ thể sau đó gọi HS lên làm bài tập tương tự Rút nhận xét cần thiết để củng cố bài và các nội dụng giáo dục bài học Bài 3: Sự phân hạch - Nhà máy điện nguyên tử Ở lớp ĐC: GV đưa khái niệm nơtron chậm là Nơtron có động tương đương với động trung bình chuyển động nhiệ t (dưới 0,1eV) nó dễ hấp thụ nơtron nhanh Sau đó giới thiệu phản ứng phân hạch và điều kiện phản ứng dây chuyền đó các đồng vị U 235 ,P u239 Urani thiên nhiên là hỗn hợp ba đồng vị, đó U 235 dễ bị phân hạch Hệ số 89 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nơtron (S) và khả sảy phản ứng S = 1, S < 1, và S > Từ khả khống chế phản ứng S = có thể tận dụng lượng hạt nhân để xây dựng nhà máy điện nguyên tử Ở lớp TN: GV đưa tình có vấn đề cần giải để HS suy nghĩ và giải vấn đề đó là hãy tìm hiếu SGK để biết Nơtron chậm? Năng lượng nó? Có đồng vị nào dễ bị phân hạch nhất? Hãy vận dụng các định luật bảo toàn viết phương trình? từ yêu cầu đó tự HS tìm câu trả lời từ SGK Rút khẳng định Nơtron chậm có động tương đương với động trung bình chuyển động nhiệt (dưới 0,1eV) nó dễ hấp thụ nơtron nhanh và các đồng vị U 235 ,P u239 Urani thiên nhiên là hỗ n hợp ba đồng vị, đó U 235 dễ bị phân hạch nhất: PT: 235 92 U + 01 n → ZA X + A* Z* Y + k 01 n +200eV GV đặt vấn đề phân hạch xảy có đặc điểm gì? HS tự mình tìm hiểu điều kiện sảy phản ứng và hệ số notron chậm Với S = có thể tận dụng lượng phản ứng vào mục đích hòa bình phục vụ người, tích hợp các vấn đề môi trường là chủ đề thu hút quan tâm toàn cầu GV nêu vấn đề các nguồn tài nguyên tự nhiên dần cận kiệt trước bùng nổ khoa học kỹ thuật… Xem ảnh vụ tai nạn nổ nhà máy điên nguyên tử Chernobyl ngày 264-1986 Làm chết hàng 100 000 người Vấn đề đặt cần phải làm gì để đảm báo an toàn quá trìnhảns xuất điện nguyên tử Yêu cầu HS tìm hiểu tích hợp từ nhiều nguồn thông tin đại chúng tài liệu ô nhiễm môi trường và tác động hủy diệt môi trường sống lượng hạt nhân 3.4.2 Kết và xử lý kết thực nghiệm sư phạm 3.4.2.1 Yêu cầu việc xử lý kết thực nghiệm sư phạm Để phân tích và xử lý các kết định tính chúng tôi thực các bước sau: 90 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Tập hợp , xem xét lại k ết quan sát các b iểu h iện b ản HS quá trình học tập các lớp TN và ĐC - Lựa chọn, tổng hợp và so sánh số biểu đã chọn làm (như đã trình bày trên) Đánh giá sơ các mục tiêu nghiên cứu, Phân tích và xử lý các kết định lượng chúng tôi thực sau: * Lập bảng thống kê kết các bài kểm tra tron g quá trìn h thực nghiệm; tính điểm trung bình cộng lớp thực nghiệm và lớp đối chứng * Lập bảng xếp loại học tập, vẽ biểu đồ xếp loại học tập qua bài kiểm tra, để so sánh kết học tập các lớp thực nghiệm và đối chứng * Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đường biểu diễn phân phối tần suất nhóm TN và nhóm ĐC qua bài kiểm tra để tiếp tục so sánh kết học tập * Tính toán các tham số thống kê theo các công thức sau: 1)Điểm trung bình cộng là tham số đặc chưng cho số liệu: Lớp TN: X = ∑n x ; n i Lớp ĐC: Y = ∑ ni yi i nĐC TN 2)Phương sai S2 và độ lệch chuẩn δ là tham số đo mức độ phân tán các số liệu quanh giá trị trung bình cộng Phương sai nhóm TN và ĐC: = ∑ n ( xi − X ) ; n −1 S TN S i DC TN = ∑ n ( y i −Y ) n −1 i DC 3)Độ lệch chuẩn nhóm TN và nhóm ĐC: δ TN = S TN δ ; DC = S Dc -Hệ số biến thiên V mức độ phân tán VTN = δ TN X .100% ; VĐC = δ DC Y .100% -Tính hệ số Fitsơ (F) hệ số Student (T) theo các công thức: 91 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn F = S DC ; S Ttt = TN ( X − Y ) S n n n +n TN TN DC DC Trong các công thức trên: x là các giá trị điểm nhóm thực nghiệm i y là các giá trị điểm nhóm đối chứng i n là số học sinh đạt điểm kiểm tra xi yi i n , n là số HS lớp TN (ĐC) kiểm tra TN DC 3.4.2.2 So sánh và xử lý các kết định tính thực nghiệm sư phạm 1)Đánh giá chủ động, tích cực, tự lực; Sự phát triển tư và các nhiệm vụ giáo dục đạt qua quá trình học hạt nhân nguyên tử Lớp thực nghiệm sư phạm Lớp đối chứng sư phạm * 100% HS chủ động x ây dựng kiến *100% HS nghe gi ảng ghi chép bài thức mới, tích cực tham gia hoạt động đầy đủ, thụ động việc xây dựng học giải vấn đề GV đưa kiến thức *Tất HS đ ều cùn g b ày tỏ ý kiến *Hầu hết HS Ít phát biểu, chủ yếu mình thông qua nhóm học tập, tập thói quen diễn đạt ý kiến mình trước tậpthể, phát triển lực *100% HS tham gia sôi vào vấn đề vận động vật chất, hạt nhân xảy nghe và ghi chép chưa biết cách diễn đạt, trình bày, khả diễm đạt trước tập thể hạn chế * Rất ít HS quan tâm đến vận động ngoài ý muốn chủ quan người ảnh hưởng trực tiếp đến sống vật chất, từ vận động đó có thể Từ đó GV có hội GDTGQDVBC * Phần lớn HS tích cực tìm hiểu * Một số ít HS hỏi nắm vấn ô nhiễm môi trường thông qua đề này không đầy đủ và ít các phương tiện thông tin khác hứng thú mà các em đ ã theo dõi, c hội GDMT * Khi tìm ểu hi lượng hạt nhân HS ất r hứng thú tham gia tìm các lượng nhạt nhân trên thông *HS tập chung vào nguồn cung cấp chủ yếu là SGK, số GV hỏi trực tiếp thì khả phát 92 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn tin đại chúng ngoài SGK Phát triển còn hạn chế sáng tạo, ham hiểu biết * Vấn đề sản xuất lượng điện nguyên tử GV giao nhiệm vụ hầu hết HS tập trung tìm kiếm thông tin và ắm n bắt khá đầy đủ *Rất ít HS quan tâm ếđn việc nhà máy điện n guyên tử ViệtNam xây dựng đâu? Khi nào? Cần đảm bảo tiêu chí gì? HS không cấu tạo, an toàn cho nhà máy chủ động tìm hiểu cấu tạo nhà máy điện nguyên tử đồng thời chủ động điện nguyên tử nào tìm hiểu vấn đề này Việt Nam GV có thể GDKTTH và HN * Hầu hết HS cho trách *Hầu HS không quan tâm đến nhiệm chính vấn đề nhân lực cho vấn đề này, hỏi họ cho ngành lượng hạt nhân thuộc dó là nhiệm vụ các nhà khoa học họ đây là hội để GDHN 2)Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Qua đánh giá định lượng kết các bài kiểm tra chất lượng nắm vữn g kiến th ức, các kỹ năn g vận dụng kiến thức vào giải bài tập và các nhiệm vụ giáo dục khác cho kết tổng hợp sau: Bảng 2: Kết bài kiểm tra thứ ( Đề kiểm tra phụ lục ) Nhóm Thực nghiệm Đối chứng Điểm 10 13 12 0 2 12 11 2 3 13 12 45 11 11 12A9 - LNQ 42 12 11 12A4 - LTV 43 12 10 3 Trường THPT 12A3 - ĐH Sĩ số 45 124 - LNQ 40 125 - LTV 45 12A7 - ĐH Điểm trung bình cộng: Nhóm TN: X = 5,80 Nhóm ĐC: Y = 5,25 93 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng : Xếp loại bài kiểm tra số Kém Yếu Khá Giỏi 1→2 3→4 5→6 7→8 → 10 130 15 73 31 % 3.08 11.54 56.15 23.85 5.38 130 28 67 22 % 6.92 21.54 51.54 16.92 3.08 Số HS Nhóm Trung Bình Thực nghiệm Đối chứng Đồ thị xếp loại bài kiểm tra số1 60 50 40 Thực nghiệm 30 Đối chứng 20 10 Kém Yếu T.Bình Khá Giỏi 94 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 4: Phân phối tần suất kết bài kiểm tra số1 Điểm Nhóm i n 0.0 4.0 7.0 8.0 W(%)ni 0.0 3.1 5.4 6.2 0.0 57.8 54.9 25.9 24.3 n 2.0 7.0 12.0 16.0 35.0 32.0 13.0 9.0 4.0 0.0 130.0 chứng W(%) 1.5 5.4 9.2 6.9 3.1 0.0 100.0 130h/s ni y i − Y 18.2 40.0 68.3 56.4 0.0 370.6 i nghiệm ( 130h/s ni x i − X Đối ) i ( ) i Thực x(y) 10 Tổng 38.0 35.0 19.0 12.0 6.0 1.0 130.0 29.2 26.9 14.6 4.6 0.8 100.0 1.4 2.1 9.2 27.4 58.1 61.4 17.6 328.8 12.3 26.9 24.6 10.0 36.1 73.8 60.5 24.8 Đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 35 30 25 Thực nghiệm Đối chứng 20 15 10 5 10 95 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng.5: Các tham số thống kê bài kiểm tra số1 Tham số δ V(%) 2,55 1,60 27,53 2,95 1,72 32,72 X S Thực nghiệm 5,80 Đối chứng 5,25 Nhóm * Kiểm định khác các giá trị trung bình qua hệ số Student: ttt = ( X − Y ) S n n = 2,69 n +n TN TN DC DC Tra bảng hệ số Student với α = 0,005; n = nTN + n DC - , ta có tα = 2,58 So sánh với kết tính ta có : 2,58 < 2,69 Nhận xét: Giá trị hệ số student theo tính toán lớn giá trị lý thuyết với độ tin cậy 99% Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm kiểm tra bài số là có ý nghĩa Bảng : Kết bài kiểm tra thứ hai ( Đề kiểm tra phụ lục ) Nhóm Thực nghiệm Đối chứng Điểm Trường Sĩ THPT số 10 12A3 - ĐH 45 13 12 124 - LNQ 40 0 12 10 125 - LTV 44 13 13 12A7 - ĐH 46 10 12 4 12A9 - LNQ 42 12 11 12A4 - LTV 43 5 12 10 Điểm trung bình cộng: Nhóm TN: X = 5,94 Nhóm ĐC: Y = 5,33 96 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng : Xếp loại bài kiểm tra số Kém Yếu Khá Giỏi 1→2 3→4 5→6 7→8 → 10 130 14 73 33 % 1.54 10.77 56.15 25.38 6.15 130 28 67 24 % 5.38 21.54 51.54 18.46 3.08 Số HS Nhóm Thực nghiệm Đối chứng Trung Bình Đồ thị xếp loại bài kiểm tra số 60 50 40 Thực nghiệm 30 Đối chứng 20 10 Kém Yếu T.Bình Khá Giỏi 97 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 8: Phân phối tần suất kết bài kiểm tra số Điểm Nhóm x(y) i i n 0.0 2.0 5.0 9.0 38.0 35.0 20.0 13.0 7.0 1.0 130.0 nghiệm W(%)ni 0.0 1.5 3.8 6.9 29.2 26.9 15.4 10.0 5.4 0.8 100.0 130h/s ni x i − X 0.0 31.0 43.2 33.8 33.5 0.1 22.5 55.2 65.6 16.5 301.5 Đối n 2.0 5.0 13.0 15.0 34.0 33.0 14.0 10.0 4.0 0.0 130.0 chứng W(%) 1.5 3.8 10.0 11.5 26.2 25.4 10.8 7.7 3.1 0.0 100.0 130h/s ni y i − Y 37.5 55.5 70.6 26.6 3.7 14.8 39.0 71.2 53.9 0.0 372.8 i Thực ( ) i ( 10 Tổng ) Đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 35 30 25 Thực nghiệm Đối chứng 20 15 10 5 10 98 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng.9: Các tham số thống kê bài kiểm tra số Tham số δ V(%) 2,34 1,53 25,74 2,89 1,70 31,89 X S Thực nghiệm 5,94 Đối chứng 5,33 Nhóm * Kiểm định khác các giá trị trung bình qua hệ số Student: ttt = ( X − Y ) S n n n +n TN DC TN = 3,03 DC Tra bảng hệ số Student với α = 0,005; n = nTN + n DC - , ta có tα = 2,58 So sánh với kết tính ta có : 2,58 < 3,03 Nhận xét: Giá trị hệ số student theo tính toán lớn giá trị lý thuyết với độ tin cậy 99% Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm kiểm tra bài số là có ý nghĩa Bảng 10 : Kết bài kiểm tra thứ ba ( Đề kiểm tra phụ lục ) Nhóm Trường Sĩ Điểm THPT số 12A3 - ĐH 45 0 124 - LNQ 40 0 125 - LTV 44 0 12A7 - ĐH 46 12A9 - LNQ 42 12A4 - LTV 43 10 13 12 12 15 13 2 11 12 4 0 12 11 2 12 11 Thực nghiệm Đối chứng Điểm trung bình cộng: Nhóm TN: X = 6,08 Nhóm ĐC: Y = 5,41 99 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 11 : Xếp loại bài kiểm tra số Nhóm Kém Yếu 1→2 3→4 130 % Trung Khá Giỏi 5→6 7→8 → 10 12 74 34 10 0.00 9.23 56.92 26.15 7.69 130 28 69 24 % 3.85 21.54 53.08 18.46 3.08 Bình Số HS Thực nghiệm Đối chứng Đồ thị xếp loại bài kiểm tra số 60 50 40 Thực nghiệm 30 Đối chứng 20 10 Kém Yếu T.Bình Khá Giỏi 100 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 12: Phân phối tần suất kết bài kiểm tra số Điểm Nhóm 130h/s i i n 0.0 0.0 5.0 7.0 40.0 34.0 20.0 14.0 9.0 1.0 130.0 W(%)ni 0.0 0.0 3.8 5.4 30.8 26.2 15.4 10.8 6.9 0.8 100.0 0.0 0.0 47.3 30.2 46.4 0.2 17.0 51.8 76.9 15.4 285.2 i Thực nghiệm x (y) ( ni x i − X ) 10 Tổng Đối n 1.0 4.0 11.0 17.0 35.0 34.0 14.0 10.0 4.0 0.0 130.0 chứng W(%) 0.8 3.1 8.5 13.1 26.9 26.2 10.8 7.7 3.1 0.0 100.0 130h/s ni y i − Y 19.4 46.4 63.8 33.7 5.8 11.9 35.5 67.2 51.6 0.0 335.4 i ( ) Đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 35 30 25 20 Thực nghiệm Th?c nghi?m Đối chứng Đ?i ch?ng 15 10 5 10 101 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng.13: Các tham số thống kê bài kiểm tra số Tham số δ V(%) 2.21 1.49 24.47 2.60 1.61 29.82 X S Thực nghiệm 6.08 Đối chứng 5.41 Nhóm * Kiểm định khác các giá trị trung bình qua hệ số Student: ttt = ( X − Y ) S n n = 3,48 n +n TN TN DC DC Tra bảng hệ số Student với α = 0,005; n = nTN + n DC - , ta có tα = 2,58 So sánh với kết tính ta có : 2,58 < 3,48 Nhận xét: Giá trị hệ số student theo tính toán lớn giá trị lý thuyết với độ tin cậy 99% Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm kiểm tra bài số là có ý nghĩa Bảng 14 : Thống kê kết qua ba lần kiểm tra Lần Số HS Điểm TB S δ V(%) t kiểm DC TN DC 130 130 5,80 5,25 2,55 2,95 130 130 5,94 5,33 2,34 130 130 6.08 5.41 2.21 tra DC TN DC TN TN DC TN ttt 1,60 1,72 27,53 32,72 2,69 2,89 1,53 1,70 25,74 31,89 3,03 2.60 1.49 1.61 24.47 29.82 3,48 102 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ttt 2,58 KẾT LUẬN CHƯƠNG III Kết thực nghiệm sư phạm cho phép đưa các kết luận sau : * Tiến trình soạn thảo và dạy học đã thiết kế là khả thi Dạy học theo hướng nghiên cứu đề tài này đã đem lại hiệu nâng cao chất lượng nắm v ữn g kiến th ức, p hát h u y tín h tích cực, tự lực HS , cao chất lượng dạy học môn vật lý trường THPT * Thông qua các hoạt động tích hợp kết hợp với các định hướng hoạt động dạy và học GV và HS Hình thức thảo luận nhóm phát lực vận dụng kiến thức vào bài toán, thực tiễn sống, lao động sản xuất, kỹ thuật, hướng nghiệp và môi trường tạo hứng thú học tập và nâng cao chất lượng giáo dục *Tuy nhiên không tránh khỏi khó khăn : Dạy học theo phương án đã nêu đòi hỏi GV phải có kiến thức sâu chuyên môn, rộng nhiều lĩnh vực Lựa chọn, cân nhắc kỹ các tình tích hợp để hoạt động dạy, học đạt kết cao cần nhiều thời gian cho bài soạn Sự nắm bắt thông tin tư tưởng dạy học đại này nhiều GV còn mẻ Tài liệu dành cho việc nghiên cứu nó ít 103 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN CHUNG Đối chiếu với mục đích nghiên cứu và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài cho thấy việc nghiên cứu vận dụng TTSPTH vào y học phần "Hạt nhân nguyên tử" là cần thiết Đã nghiên cứu vấn đề : - Lý thuyết SPTH - Vận dụng TTSPTH thực tế - Sự cần thiết phải vận dụng TTSPTH - Nguyên tắc vận dụng TTSPTH dạy học Vật lý - Các hoạt động giáo viên vật lý vận dụng TTSPTH ` Vận dụng TTSPTH kết hợp với việc sử dụng các PPDHTC soạn thảo tiến trình dạy học số bài chương “ Vật lý hạt nhân” Căn vào trình độ nhận thức học sinh, chúng tôi xây dựng số biện pháp cụ thể nhằm thực mục tiêu mà đề tài đề Dựa vào sở lý luận đưa chương I vận dụng TTSPTH xây dựng tiến trình dạy học số bài học cụ thể: Bài I : Phản ứng hạt nhân Bài II : Bài tập phóng xạ và phản ứng hạt nhân Bài III : Phản ứng phân hạch – Nhà máy điện nguyên tử 3.Thông qua các hoạt động tích hợp kết hợp với các định hướng hoạt động dạy và học GV và HS dạy học theo hướng nghiên cứu đề tài này đã đem lại hiệu nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, phát huy tính tích cực, tự lực học sinh Đề tài đã đạt các kết nghiên cứu sau: * Đóng góp mặt lý luận: - Đã hệ thống hóa các nội dung lý thuyết sư phạm tích hợp, phù hợp với thực tế vận dụng giáo viên phổ thông 104 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Đã nghiên cứu triển khai cụ thể hóa TTSPTH vào thực tế dạy học vật lý trường THPT *Về mặt thực tiễn: - Đã nghiên cứu và đánh giá thực trạng dạy học vật lý số trường THPT theo tư tưởng sư phạm tích hợp (TTSPTH) - Đã nghiên cứu và xây dựng tiến trình dạy học cụ thể số dạng bài phần “Vật lý hạt nhân” lớp 12 THPT theo TTSPTH góp phần nâng cao chất lượng giáo dục học sinh Các bài học đã vận dụng vào thực tế dạy học số trường THPT tỉnh Thái nguyên Một số đề xuất : Qua việc dạy học số bài chương “Hạt nhân nguyên tử” theo TTSPTH đã thuđược số kết khả quan, chúng tôi thấy nên nghiên cứu vận dụng phương pháp dạy học này cho nhiều nội dung kiến thức vật lý khác chương trình vật lý phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh Để vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý giáo viên phải bồi dưỡng lý luận và thực hành dạy học tích hợp đó cần phải đưa sở lý luận TTSPTH vào chương trình đào tạo và bồi dưỡng GVvật lý Cần soạn thảo các tài liệu hướng dẫn phương pháp cho giáo viên dạy học tích hợp Những giáo án chúng tôi đã soạn thảo có thể dùng làm tư liệu tham khảo cho việc giảng dạy vật lý các trường phổ thông theo TTSPTH 105 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Luật giáo dục (2005) - NXB chính trị quốc gia Bộ giáo dục và đào tạo (2006): Chương trình giáo dục phổ thông – Cấp THPT – NXB giáo dục Bộ giáo dục và đào tạo (2002): Đưa các nội dung bảo vệ môi trường vào hệ thống giáo dục quốc dân- Hà Nội Bộ giáo dục và đào tạo (2006): Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực chương trình thay sách giáo khoa lớp 10 THPT - Hà Nội Tô Văn B ình (2002): Phân tích ch ương trình vật lý phổ thông – ĐHSP Thái nguyên Lương Duyên Bình (Chủ biên) cùng nhóm tác giả (2008): SGK – SBT – SGV Vật lý 12 chuẩn - NXB Giáo dục Nguyễn Hải Châu (chủ biên) cùng nhóm tác giả : chuẩn bị kiến thức ôn thi tốt nghiệp THPT và tuyển sinh đại học, cao đẳng môn Vật lý NXB giáo dục Nguyễn G ia Cốc (1997): Chất lượng thực giáo dục phổ thông – Tạp chí nghiên cứu giáo dục 9/1997 Nguyễn Văn Cường (2007): Đổi phương pháp dạy học trường THPT – Tạp chí Giáo dục 159( Q1/2007 ) 10 Nguyễn Văn Đường (2002): Tích hợp dạy học ngữ văn bậc trung học sở - Tạp chí Giáo dục Q4/2002) 11 Dương Xuân Hải (2006): Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học số bài học phần “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” lớp 11 trung học phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh - Luận văn thạc sỹ khoa học giáo dục K14 ĐHSP- ĐH Thái nguyên 12 Nguyễn Trọng Hoàn (2002): Tích hợp và liên hội hướng tới kết nối dạy học Ngữ văn – Tạp chí Giáo dục 13 Đào Hữu Hồ: Thống kê xã hội học NXB Đại học quốc gia Hà Mội 106 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 14 Phan thị Tha nh Hội (2002): Cơ Sở xác định mục đích yêu cầu bài học dạy học - Tạp chí Giáo dục số 28/ 2002 15 Nguyễn Văn Khải (2008): vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào dạy học vật lý trường trung học phổ thông để nâng cao chất lượng giáo dục học sinh - Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp tháng 1/2008 16 Nguyễn Văn Khải (2007) : Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp dạy học vật lý để nâng cao chất lượng giáo dục học sinh - Tạp chí Giáo dục số 176 – (11/2007) 17 Nguyễn Văn Khải ( Ch ủ biên cùng nhóm tác giả) ( 2008): Giáo dục bảo vệ môi trường môn vật lý trung học phổ thông – NXB Giáo dục 18 Nguyễn Văn Khải (Chủ biên) – Nguyễn Duy Chiến – Phạm Thị Mai (2008): Lý luận dạy học vật lý trường phổ thông – NXB Giáo dục 19 Nguyễn Thế Khôi (Chủ biên cùng nhóm tác giả) ( 2008): SGK - SBT SGV - Vật lý 12 nâng cao - NXB Giáo dục 20 Trần Công Phong – Nguyễn Thanh Hải (2005): Câu hỏi và bài tập trắc nghiệm Vật lý 12 và nâng cao NXB Đại học quốc gia Hà Nội 21 Đào Văn Phúc (1998): Học tốt vật lý 12 NXB Giáo dục 22 Đào Văn Phúc - Dương Trọng Bái - Nguyễn Thượng Chung - Vũ Quang (1994): SGK Vật lý 12 NXB Giáo dục 23 Nguyễn Minh Phương - Cao Thị Thặng (2002): Xu tích hợp môn học nhà trường - Tạp chí Giáo dục 22(2/ 2002) 24 Phương pháp dạy học Vật lý các nhà trường phổ thông Liên xô và công hòa dân chủ Đức – NXB giáo dục (1993) (Bản dịch: Nguyễn Đức Thâm, An Văn Chiên, Vũ Đào Chỉnh, Phạm Hữu Tòng) 25 Xavier Roegiers (1996 – Bản dịch) Khoa sư phạm tích hợp hay làm nào để phát triển các lực nhà trường (Biên dịch: Đào Trọng Quang – Nguyễn Ngọc Nhị ) NXB Giáo dục 107 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 26 Nguyễn Trọng Sửu (Chủ biên 2008): Hướng dẫn thực chương trình sách giáo khoa lớp 12 môn Vật lý – NXB Giáo dục 27 Dương Tiến Sỹ (2001): Giảng dạy tích hợp các khoa học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo - Tạp chí Giáo dục ( 7/ 2001) 28 Dương Tiến Sỹ (2002): Phương thức và nguyên tắc tích hợp các môn học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo - Tạp chí Giáo dục 26 (3/2002) 29 Vũ Văn Tảo(2004): Những yêu cầu chất lượng giáo dục theo quan điểm chất lượng là phù hợp với mục tiêu “Chất lượng giáo dục và vấn đề đào tạo giáo viên” - ĐHQG Hà Nội 30 Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hưng - Phạm Xuân Quế (2002): Phương pháp dạy học Vật lý trường phổ thông - NXB ĐHSP 31 Thái Duy Tuyên: Những vấn đề dạy học (1999): Những vấn đề giáo dục học đại NXB Giáo dục – Hà Nội 32 Từ điển bách khoa toàn thư (2000): NXB Văn hóa thông tin – Hà Nội 108 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VỀ DẠY HỌC VẬT LÝ (Phiếu này không có mục đích đánh giá giáo viên) Thông tin cá nhân: Đồng chí dạy trường THPT: …………………………………… Số năm dạy vật lý lớp 12 trường THPT: ………………………… Xin đồng chí vui lòng cho biết số thông tin sau: 1.Trong quá trình dạy học vật lý ý kiến đánh giá mức độ thực nhiệm vụ dạy học vật lý đồng chí nào? Mức độ thực Nhiệm vụ Hình thành kiến thức, kỹ Phát triển tư duy, lực sáng tạo Giáo dục giới quan, nhân cách Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, h/nghiệp Giáo dục m/ trường, gắn với đời sống Rất tốt Tốt Bình yếu thường Không thực 2.Khi thiết kế bài giảng vi ệc xác định mục tiêu bài học trên sở sau theo đồng chí mức độ cần thiết đánh giá nào? Mức độ đánh giá Cơ sở xác định mục tiêu Nội dung kiến thức bài học Theo chương trình sách giáo khoa Theo đối tượng học sinh Theo p/pháp và phương tiện dạy học Theo thái độ tình cảm, kỹ năng, n/thức Rất cần Cần Bình Không thường cần Khi dạy học vật lý đồng chí gặp khó khăn nhiều phần nào? Chương trình nặng Thiết bị thí nghiệm không đủ và đồng Học sinh học lệch,bố trí chương trình chưa hợp lý Hai sách và nâng cao chưa có tương quan (Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ đồng chí) 109 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VỀ DẠY HỌC “VẬT LÝ HẠT NHÂN” (Phiếu này không có mục đích đánh giá giáo viên) Thông tin cá nhân: Đồng chí dạy trườngTHPT: …………………………………… Số năm dạy vật lý lớp 12 trường THPT: ………………………… Xin đồng chí vui lòng cho biết số thông tin sau: 1.Trong quá trình dạy học “ Vật lý hạt nhân” ý kiến đánh giá mức độ thực nhiệm vụ dạy học vật lý đồng chí nào? Mức độ thực Nhiệm vụ Hình thành kiến thức, kỹ Phát triển tư duy, lực sáng tạo Giáo dục giới quan, nhân cách Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, h/nghiệp Giáo dục m/ trường, gắn với đời sống Rất tốt Tốt Bình Không thường thực Khi thiết kế bài giảng phần “ Vật lý hạt nhân” việc xác định mục tiêu bài học trên sở sau theo đồng chí mức độ cần thiết đánh giá nào? Mức độ đánh giá Rất cần Cơ sở xác định mục tiêu Nội dung kiến thức bài học Theo chương trình sách giáo khoa Theo đối tượng học sinh Theo p/pháp và phương tiện dạy học Theo thái độ tình cảm, kỹ năng, n/thức Cần Bình thường Không cần 3.Khi dạy phần “Vât lý hạt nhân” đồng chí gặp khó khăn gì? Kiến thức trừu tượng Các hình ảnh không trực quan Sử dụng nhiều kiến thức toán Trước đây phần kiến thức này ít có đề thi tốt nghiệp Ý kiến khác đồng chí:………………………………………………… ……………………………………………………………………………… (Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ đồng chí) 110 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục3 PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH VỀ VIỆC HỌC VẬT LÝ (Phiếu này không sử dụng để đánh giá học sinh) Thông tin cá nhân: Em học trường PTTH:………………………… Lớp 12:…………… Kết môn vật lý năm học vừa qua:…………………………………… Mong các em vui lòng trả lời các câu hỏi sau: Em có hứng thú học môn vật lý không:………… Tại sao? Khi họ c vật lý, em có liên hệ g iữa kiến thức vật lý với các lĩn h v ực sau không? Ở mức độ nào? Mức độ vận dụng Các lĩnh vực vận dụng Vận dụng vào đời sống và kỹ thuật Liên hệ để định hướng nghề nghiệp Liên hệ với môn học khác Trách nhiệm bảo vệ môi trường Thường xuyên Đôi Không Khi học phần “hạt nhân nguyên tử” em hãy bày tỏ thái độ mình? Rất hứng thú Có hứng thú Bình thường Không thích Trong học vật lý hạt nhân, em nhận thấy trách nhiệm thầy cô giảng dạy phần này nào? □ □ □ □ Rất nhiệt tình, tạo hứng thú môn học Dạy các phần kiến thức vật lý khác Truyền đạt kiến thức sách giáo khoa Dạy qua loa cho hết chương trình Khi học phần “Hạt nhân nguyên tử” em thường gặp khó khăn gì? Kiến thức trừu tượng Không có thí nghiệm trực quan Sử dụng nhiều kiến thức toán khó Nằm cuối chương trình ít quan tâm, ít có đề thi tốt nghiệp (Xin cảm ơn hợp tác em) 111 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục PHIẾU KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ ( Cho tiết phản ứng hạt nhân ) Họ - Tên: ……………………………… Lớp12… Điểm:……… Nội dung1: Phát biểu nào sau đây là đúng nối định luật phóng xạ? A Sau chu kỳ bán rã Khối lượng chất phóng xạ giảm còn nửa B Sau chu kỳ bán rã nửa lượng chất phóng xạ biến đổi thành chất khác C Sau chu kỳ bán rã số hạt phóng xạ giảm nửa D Cả A, B và C đúng Nội dung 2: Kết nào sau đây là đúng với tượng phóng xạ t= T A m = m0/4 C T = λ/0,693 B T = ln2/λ D λ = T ln2 Nội dung :Urani 238 có chu kỳ bán rã T = 4,5.10 năm Hằng số phóng xạ là giá trị nào sau đây A 0,514.10-9 năm-1 B.0,154.10-9 năm-1 C 0,415.10-9năm-1 D Giá trị khác 112 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ( Cho tiết chữa bài tập ) Họ và tên :……………………………… Lớp12………… Điểm : ………… Hãy tóm tắt thông tin sau : Nội dung 1: Sơ đồ mô tả phản ứng hạt nhân:……………………… Nội dung 2: Nội dung các định luật phản ứng hạt nhân? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Nội dung 3: Xác định hạt nhân biết loại loại phân rã hạt nh©n mÑ? Theo quy tắc nào: ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… Nội dung 4: Hãy tìm hiểu trên các phương tiện truyền thông nguy ô nhiễm môi trường nay?Theo em nguyên nhân nào? ………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… 113 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ( Cho bài Phản ứng phân hạch ) Họ tên : ………………………………….Lớp 12…………… Điểm………… Nội dung 1: Hãy đọc trước SGK để biết phản ứng phân hạch là gì? ……………………………………………………………………………… Thế nào là Nơtron chậm ? .…………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………… Nội dung 2: Theo em lò ph ản ứng hạt nhân Việ t Nam xây dụng đâu? Vào thời gian nào? Nhằm mục đích gi? Nội dung 3: Hãy tìm hiểu trên các phươn g tiện th ôn g tin đ ại ch ú n gđ ể biết Việt Nam dự định xây dựng nhà máy điện nguyên tử địa phương nào ? Cần đảm bảo yêu cầu gì?………………… ………………………………………………………………………………… ….……………………………………………………………………………… Nội dung4: Tìm hiểu cấu tạo nhà máy điện nguyên tử so sánh với nhà máy nhiệt điện? ……………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 114 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐỀ KIỂM TRA LẦN I Thời gian 15 phút Họ tên: ………………………………………… Điểm: Lớp12: ……Trường:…………………………… Câu1: Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng các hạt tham gia : A Được bảo toàn B Tăng C Giảm D Tăng giảm tùy theo phản ứng Câu2: Trong dãy phóng xạ A.3α và 4β → có bao nhiêu h ạt α, β phát ra: B 7α và 4β C 4α và 7β D 7α v à 2β Câu3: Trong phóng x β+ hạt prôton biến đổi theo phương trình nào đây: A P → n + e+ + ν B P → n + e+ C n → p + e - + ν D n → p + e- ban đầu khối lượng có mg Sau Câu4: Một lượng chất phóng xạ 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% chu kỳ bán rã Rn là: A 4,0 ngày B 3,8 ngày Câu5: Cho phản ứng hạt nhân: C 3,5 ngày +X→ D 2,7 ngày + n a) Xác định số khối, nguyên tử số và gọi tên hạt nhân X b) Phản ứng đó tỏa hay thu lượng Tính lượng đó theo đơn vị Jun Cho biết mAr= 36,956889u , mCl =36,956563u , mn= 1,008665u , mp =1,007276u ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 115 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐỀ KIỂM TRA LẦN II Thời gian 15 phút Họ tên: ……………………………………… Điểm: Lớp12A… Trưởng THPT…………………… Câu 1: Kết luận nào chất các tia phóng xạ đây là không đúng A.Tia α , β , γ có chung chất là sóng điện từ có bước sóng khác C Tia β là dòng các hạt mang điện B Tia γ là sóng điện từ D Tia α là dòng các hạt nhân nguyên tử Câu 2: Phản ứng hạt nhân α + → + n Khối lượng các hạt nhân là mα = 4,0015u, mAl = 26,97435u , mn= 1,008670u, mp= 29,97005u 1u = 931Mev/c2 Năng lượng mà phản ứng này tỏa hay thu vào là bao nhiêu? A Tỏa 75,3179 MeV C Thu vào 75,3179 Mev B Tỏa 1,2050864.10-11J D Thu vào 1,2050864.10-17J Câu 3: Một chất phóng xạ ban đầu có khối lượng 1mg Sau 15,2 ngày độ phóng xạ giảm 93,75% Độ phóng xạ lượng Rn còn lại là: A 3,40.1011 Bq B 3,88.1011 Bq C 3,58 1011 Bq D.2,7 1011 Bq Cõu Tại thời điểm t1 độ phóng xạ mẫu chất là x và thời điểm t2 lµ y NÕu chu k× b¸n r· cña mÉu lµ T th× sè h¹t nh©n ph©n r· kho¶ng thêi gian t2 – t1 lµ : A x - y B ( x − y ) ln T C ( x − y )T ln D xt1 –yt2 Câu 5: Theo em các tia phóng ạx có tác dụng gì? Trong đó tác dụng nào gây nguy hiểm cho sống? tia phóng xạ nào có nguy này nhất? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 116 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐỀ KIỂM TRA LẦN III Thời gian 45 phút Họ tên: ……………………………………… Điểm: Lớp12A…Trưởng THPT…………………… Câu1 (0,5điểm ) Mét nguån phãng x¹ cã chu k× b¸n r· T vµ t¹i thêi ®iÓm ban ®Çu cã N0 h¹t nh©n Sau c¸c kho¶ng thêi gian T/2, 2T vµ 3T, sè h¹t nhân còn lại bao nhiêu ? A N0 N0 N0 , , B C N0 N0 N0 , , D N0 N0 N0 , , 2 N0 N0 N0 , , C©u (0,5điểm) Trong c¸c ph¶n øng h¹t nh©n ZA X →Z +A1Y → ZA −−14K → ZA −−14K C¸c tia phãng x¹ ph¸t theo d·y nµo ? A β ,α vµ γ B α , β vµ γ C β , γ vµ α D γ ,α vµ β Câu3 (0,5 điểm) Chọn câu đúng: Chu kỳ bán rã chất phóng xạ là khoảng thời gian để: A Quá trình phóng xạ lặp lại ban đầu B Một nửa số nguyên tử biến đổi thành chất khác C Khối lượng ban đầu chất giảm nửa D Một nửa số nguyên tử chất hết khả phóng xạ Câu4 (0,5 điểm) Điều nào sau đây là sai nói tia α ? A B C D Tia α thức chất là hạt nhân nguyên tử heli Khi qua điện trường hai tụ tia α lệch phía âm Tia α phóng từ hạt nhân với tốc độ tốc độ ánh sáng Khi không khí, tia α làm io n hóa không khí và m ất dần lượng Câu5 (1 điểm) Cho ph¶n øng h¹t nh©n 37 17 37 Cl + p →18 Ar + n , khối lượng c¸c h¹t nh©n lµ m(Ar) = 36,956889u, m (Cl) = 36,9565463u, m(n) = 1,00867u, m(p) = 1,007276u, 1u = 932 MeV/c2 Năng lượng mà phản ứng nµy to¶ hoÆc thu vµo lµ bao nhiªu ? A To¶ 1,60132 MeV C Thu vµo 1,60132 MeV 117 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn B To¶ 2,562112.10-19J D Thu vµo 2,562112.10-9J C©u 6.(1điểm) Trong c¸c ph¶n øng h¹t nh©n A Z X → Z +A1Y → ZA −−14K → ZA −−14K C¸c tia phãng x¹ ph¸t theo d·y nµo ? A β ,α vµ γ B α , β vµ γ C β , γ vµ α D γ ,α vµ β Cõu7 (1 điểm) Cho phản ứng hạt nhân α +1327Al →1530P + n , khối lượng các h¹t nh©n lµ mα = 4,0015u ,mAl = 26,97435u, m p = 29,97005u, mn = 1,008670u, 1u = 931MeV/c2 Năng lượng mà phản ứng này toả hay thu vào bao nhiªu ? A to¶ 75,3179 MeV C thu vµo 75,3179 MeV B to¶ 1,2050864.10-11 J D thu vµo 1,2050864.1017 J Câu (1 điểm) Những nguyên nhân nào gây ô nhiễm môi trường? Những nguồn lượng nào quan tâm và ưu tiên phát triển trên giới nay? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Câu (1 điểm) §ång vÞ thµnh 206 82 U sau chuỗi phóng xạ α và β − biến đổi 234 92 Pb Sè phãng x¹ α vµ β − chuçi lµ: A 7phãng x¹ α , phãng x¹ β − C 10 phãng x¹ α , phãng x¹ β − B phãng x¹ α , phãng x¹ D 16 phãng x¹ α , 12 phãng x¹ β − β− Câu 10 (3 điểm ) Một lượng côban 60 C0 có khối lượng 1kg, chu kỳ bán rã 5,33 năm a) Tính khối lượng côban còn lại sau 16 năm b) Sau bao nhiêu năm thì lượng côban còn lại là 50g 118 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn c) Tính độ phóng xạ lượng côban còn lại đó 119 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn