học Vật lí ở trƣờng THPT.
1.4.1. Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng vào các bài học Vật lí. Các mức độ tích hợp.
Việc tích hợp các kiến thức về sản suất điện năng có thể thực hiện từ lớp 10 đến lớp 12, với mức độ tích hợp cụ thể như sau:
- Lớp 10:
Phần cơ học: Bài “Động năng, thế năng” sẽ tích hợp giới thiệu việc sử dụng động năng và thế năng của thác nước, động năng của gió để sản xuất điện năng. Cho học sinh nắm được cách thức hoạt động của nhà máy thuỷ điện, đồng thời thấy được tốc độ phát triển ngành thuỷ điện nước ta.
Phần nhiệt học: Bài “Nội năng và sự biến thiên nội năng” cho HS thấy được sự chuyển hoá năng lượng từ nhiệt năng cơ năng làm quay tuabin điện năng trong nhà máy nhiệt điện.
- Lớp 11:
Bài “Từ thông. Hiện tượng cảm ứng điện từ”: Giới thiệu cho học sinh biết hiện tượng cảm ứng điện từ là nguyên tắc hoạt động của máy phát điện đồng thời cho học sinh quan sát cấu tạo và vận hành của máy phát điện (loại nhỏ dùng trong phòng thí nghiệm).
- Lớp 12:
+ Bài “Hiện tượng quang điện” sẽ tích hợp giới thiệu các tế bào quang điện chuyển đổi trực tiếp năng lượng mặt trời thành dòng điện, các vật liệu bán dẫn khi nhận năng lượng ánh sáng mặt trời giải phóng electron và tạo ra
dòng điện. Cách tạo ra pin mặt trời với suất điện động lớn và giới thiệu xu hướng phát triển ngành điện mặt trời ở nước ta và trên thế giới.
+ Bài “Máy phát điện xoay chiều”: Ngoài việc nghiên cứu cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều sẽ tích hợp các cách làm quay rôto của máy phát điện trong thực tế, cách làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.
+ Bài “Phản ứng phân hạch” sẽ tích hợp giới thiệu năng lượng nhiệt từ phản ứng hạt nhân để sản xuất điện năng, giới thiệu cấu tạo và hoạt động của nhà máy điện nguyên tử.
Cùng với việc tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng sẽ tích hợp các kiến thức về vấn đề bảo vệ môi trường sinh thái và vấn đề tiết kiệm điện năng.
1.4.2. Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi giải các bài tập có nội dung kĩ thuật.
Việc tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng không chỉ thực hiện khi dạy lí thuyết mà còn có thể thực hiện thông qua việc giải bài tập.
Ví dụ: - Ở phần cơ học, khi nghiên cứu về động năng và thế năng của thác nước sẽ tích hợp giới thiệu việc sử dụng động năng và thế năng của thác nước để sản xuất điện năng (nhà máy thuỷ điện).
Có thể sử dụng bài toán: Nước từ mặt đập nhà máy thuỷ điện cao 80 m chay qua ống dẫn vào tuabin vơi lưu lượng 20m3/s. Biết hiệu suất của tuabin H = 0,6, tìm công suất phát điện của tuabin.
- Ở phần nhiệt, có thể sử dụng bài toán: Xác định độ biến thiên nhiệt độ của hơi nước rơi từ độ cao 96m xuống và đập vào cánh tuabin làm quay máy phát điện, biết rằng 50% thế năng của nước biến thành nội năng của nước. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K.
- Ở phần điện, có thể sử dụng bài toán: Máy phát điện xoay chiều tạo nên suất điện động eE0 2 cos100t. Tốc độ quay của rôto là 600 vòng/phút. Số cặp cực của rôto là bao nhiêu ?
- Ở phần hạt nhân, có thể sử dụng bài toán: Trong phản ứng phân hạch urani U235, năng lượng trung bình toả ra khi một hạt nhân bị phân hạch là 200MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani, có công suất 500000kW, hiệu suất là 20%. Lượng urani tiêu thụ hàng năm là bao nhiêu ?
Với những dạng bài toán này vừa tích hợp kiến thức sản xuất điện năng, vừa tích hợp được nội dung giáo dục KTTH và hướng nghiệp.
1.4.3. Tổ chức tham quan, ngoại khoá.
* Tham quan: Do yêu cầu đào tạo toàn diện của người học sinh, đặc biệt là yêu cầu giáo dục KTTH và dạy học gắn liền với lao động sản xuất. Tham quan có vai trò rất lớn, nó làm cho kiến thức của học sinh sâu sắc hơn, góp phần giáo dục tư tưởng tình cảm cho học sinh. Qua tham quan, các em có nhận thức đúng đắn về tình cảm, tư tưởng của người lao động mới, bồi dưỡng cho các em lòng yêu nước, tinh thần hợp tác quốc tế. Tham quan kích thích hứng thú học tập của học sinh. Tham quan góp phần quan trọng trong giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp.
- Tham quan sản xuất
+ Với hình thức này học sinh trực tiếp nhận biết được các hiện tượng vật lí trong đời sống sản xuất, thấy được vai trò của kiến thức khoa học trong thực tế sản xuất, thấy được thành tựu của kĩ thuật như cơ khí hoá, điện khí hoá, sản xuất tự động, điện tử thông tin … trên cơ sở đó giáo dục lòng yêu thích bộ môn và hứng thú học tập bộ môn cho các em.
+ Giúp HS mở rộng tầm nhìn, mở rộng hiểu biết của học sinh trong thực tế sản xuất, các em thấy tận mắt những máy móc cụ thể và cơ chế hoạt động của nó mà trong phạm vi mình chưa có.
+ Giúp các em tiếp xúc với người lao động, bước đầu làm quen với họ, thấy được cách tổ chức lao động thực sự, hiểu biết thêm những ngành nghề trong thực tế, giúp các em có định hướng nghề nghiệp trong tương lai phù hợp với khả năng của mình.
- Tham quan các cơ quan khoa học hoặc viện bảo tàng cũng có tác dụng giúp cho học sinh thấy được lịch sử của quá trình nghiên cứu các máy móc các sự kiện.
Ví dụ: Tham quan nhà máy thuỷ điện
Học sinh trực tiếp thấy được quá trình sản xuất và phân phối lượng
điện. Cụ thể:
+ Nguyên tắc hoạt động của nhà máy thuỷ điện.
+ Cách bố trí các bộ phận quan trọng của nhà máy thuỷ điện. + Cách truyền tải điện từ máy phát.
+ Các dụng cụ điều khiển và đo điện.
+ Công suất, hiệu suất của nhà máy, phương tiện bảo hộ lao động và công tác an toàn về điện.
Ngoài ra học sinh còn được tìm hiểu những ảnh hưởng của quá trình xây dựng và hoạt động của nhà máy thuỷ điện đối với môi trường. Học sinh biết được những ngành nghề được đào tạo để làm việc trong nhà máy điện, giúp các em có định hướng nghề nghiệp trong tương lai.
* Ngoại khoá: Ngoại khoá là một công tác hỗ trợ có chất lượng cho việc giảng dạy vật lí trong nhà trường. Ngoại khoá là phương tiện để phát huy năng lực và tài năng của học sinh, làm thức tỉnh hứng thú và thiên hướng của các em về một hoạt động nào đó. Ngoại khoá có tác dụng giáo dục, tác dụng giáo dưỡng, tác dụng giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp.
Qua hoạt động ngoại khoá học sinh được rèn luyện một số kĩ năng như: + Bồi dưỡng kĩ năng làm mộc, nguội, rèn, mắc điện, trang trí, vẽ, …
+ Tập sử dụng những dụng cụ đo lường cơ bản, những máy móc đơn giản.
+ Tập nghiên cứu một vấn đề, thuyết minh, trình bày …
Trên cơ sở ngoại khoá học sinh sẽ nảy nở tình cảm nghề nghiệp, bước đầu có thiên hướng của mình về nghề nghiệp mà mình sẽ lựa chọn trong tương lai.
1.4.4. Phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học.
6 , 3 , 13 , 14a) Phƣơng pháp dạy học: Là những hình thức và cách thức hoạt động của giáo viên và học sinh trong những điều kiện dạy học xác định nhằm đạt mục đích dạy học (những hình thức và cách thức, thông qua đó và bằng cách đó, giáo viên và học sinh lĩnh hội những hiện thực tự nhiên và xã hội xung quanh trong những điều kiện học tập cụ thể).
* Phƣơng pháp dạy học tích cực: Là một nhóm phương pháp dạy học
theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học.
* Các đặc trƣng của phƣơng pháp dạy học tích cực.
- Dạy học tăng cường phát huy tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo thông qua tổ chức thực hiện các hoạt động học tập của học sinh.
Lấy “học” làm trung tâm thay vì lấy “dạy” làm trung tâm: Trong phương pháp tổ chức, người học – đối tượng của hoạt động “dạy”, đồng thời là chủ thể của hoạt động “học” – được cuốn hút vào các hoạt động học tập do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ, chưa có chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được GV sắp đặt. Được đặt vào tình huống của đời sống thực tế, người học trực tiếp quan sát, thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề đặt ra theo cách suy nghĩ của mình, từ đó nắm kiến thức kĩ năng mới, vừa nắm được phương pháp “làm ra” kiến thức đó, không rập theo khuân mẫu sẵn có, được bộc lộ và phát huy tiềm năng sáng tạo. Theo cách này, GV không chỉ đơn giản truyền kiến thức và
còn hướng dẫn hành động. Thực hiện thầy chủ đạo, trò chủ động: “Hoạt động làm cho lớp học ồn ào hơn, nhưng là ồn ào hiệu quả”.
- Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp và phát huy năng lực tự lực của HS.
Phương pháp tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho học sinh không chỉ là một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học.
Trong xã hội hiện đại đang biến đổi nhanh – với sự bùng nổ thông tin, khoa học, kĩ thuật, công nghệ như vũ bão – thì không thể nhét vào đầu HS khối lượng kiến thức ngày càng nhiều. Phải quan tâm dạy cho HS phương pháp tự học ngay từ cấp tiểu học.
Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học. Nếu rèn luyện cho học sinh có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi người, kết quả học tập sẽ nhân lên gấp bội.
- Dạy học phân hoá kết hợp với hợp tác.
Trong một lớp học trình độ kiến thức, tư duy của học sinh thường không thể đồng đều, vì vậy khi áp dụng PPDH tích cực buộc phải chấp nhận sự phân hoá về cường độ, mức độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập, nhất là khi bài học được thiết kế thành một chuỗi hoạt động độc lập. Áp dụng PPDH tích cực ở trình độ càng cao thì sự phân hoá này càng lớn.
Tuy nhiên, trong học tập, không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều được hình thành bằng những hoạt động độc lập cá nhân. Lớp học là môi trường giao tiếp thầy – trò, trò – trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiễm lĩnh nội dung học tập.
Hoạt động đánh giá đa dạng: đánh giá chính thức và không chính thức; đánh giá bằng định tính và định lượng; đánh giá bằng kết quả và bằng biểu lộ thái độ - tình cảm; đánh giá thông qua sản phẩm được giới thiệu và phát triển mối quan hệ xã hội.
- Tăng cường khả năng, kĩ năng vận dụng vào thực tế, phù hợp với điều kiện thực tế về cơ sở vật chất, về đội ngũ GV, khả năng của HS, tối ưu các điều kiện hiện có. Sử dụng các phương tiện dạy học, thiết bị dạy học hiện đại khi có điều kiện.
* Các phƣơng pháp dạy học tích cực chính.
- Dạy học vấn đáp, đàm thoại: Vấn đáp, đàm thoại là phương pháp trong đó GV đặt ra những câu hỏi để HS trả lời, hoặc có thể tranh luận với nhau và với cả GV, qua đó HS lĩnh hội được nội dung bài học.
Mục đích của phương pháp này là nâng cao chất lượng giờ học bằng
cách tăng cường hình thức hỏi – đáp, đàm thoại giữa GV và HS, rèn cho HS
bản lĩnh tự tin, khả năng diễn đạt một vấn đề trước tập thể.
Có ba mức độ: vấn đáp tái hiện, vấn đáp giải thích – minh hoạ và vấn đáp tìm tòi.
Với phương pháp vấn đáp, đàm thoại, GV phải dựa trên cơ sở kiến thức của bài học soạn thảo hệ thống các câu hỏi sao cho việc trả lời các câu hỏi đó làm rõ nội dung cần nắm được trong bài.
- Dạy và học phát hiện và giải quyết vấn đề: Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là phương pháp dạy học trong đó GV tạo ra tình huống có vấn đề, điều khiển người học phát hiện vấn đề, tự giác, tích cực hoạt động giải quyết tình huống, thông qua đó lĩnh hội kiến thức, phát triển kĩ năng và đạt được các mục đích dạy học khác.
Trong dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, HS vừa nắm tri thức mới, vừa nắm được phương pháp chiếm lĩnh tri thức đó, phát triển tư duy tích cực
sáng tạo, được chuẩn bị một năng lực thích ứng với đời sống xã hội: phát hiện kịp thời và giải quyết hợp lí các vấn đề nảy sinh.
Cấu trúc một bài học (hoặc một phần trong bài học) theo dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.
Bước 1: Đặt vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức + Tạo tình huống có vấn đề
+ Phát hiện và nhận dạng vấn đề nảy sinh + Phát biểu vấn đề giải quyết
Bước 2: Giải quyết vấn đề đặt ra + Đề xuất các giả thuyết
+ Lập kế hoạch giải quyết vấn đề + Thực hiện kế hoạch
Bước 3: Kết luận
+ Thảo luận kết quả và đánh giá
+ Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết nêu ra + Phát biểu kết luận
+ Đề xuất vấn đề mới
- Dạy và học hợp tác trong nhóm nhỏ: Là phương pháp dạy học trong đó lớp học được chia thành những nhóm nhỏ để tất cả các thành viên trong lớp đều được làm việc và thảo luận về một chủ đề cụ thể và đưa ra ý kiến chung của nhóm về vấn đề đó.
Phương pháp dạy học hợp tác giúp các thành viên trong nhóm chia sẻ các băn khoăn, kinh nghiệm của bản thân, cùng nhau xây dựng nhận thức mới. Bằng cách nói ra những điều đang nghĩ, mỗi người có thể nhận rõ trình độ hiểu biết của mình về chủ đề nêu ra, thấy mình cần học hỏi thêm những gì. Bài học trở thành quá trình học hỏi lẫn nhau chứ không phải chỉ là sự tiếp thu thụ động từ GV.
Cấu tạo của một tiết học (hoặc một buổi làm việc) theo nhóm gồm: Bước 1: Làm việc chung cả lớp
+ Nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức. + Tổ chức các nhóm, giao nhiệm vụ.
+ Hướng dẫn cách làm việc theo nhóm. Bước 2: Làm việc theo nhóm
+ Trao đổi ý kiến, thảo luận trong nhóm.
+ Phân công trong nhóm, từng cá nhân làm việc độc lập rồi trao đổi. + Cử đại diện trình bày kết quả làm việc của nhóm.
Bước 3: Thảo luận, tổng kết trước toàn lớp + Các nhóm lần lượt báo cáo kết quả. + Thảo luận chung
+ GV tổng kết, đặt vấn đề cho bài sau.
b) Phƣơng tiện dạy học: Là các vật thể hoặc một tập hợp các vật thể mà giáo viên và học sinh sử dụng trong quá trình dạy học để nâng cao hiệu quả của quá trình này.
- Các phương tiện dạy học truyền thống bao gồm: + Các vật thật trong đời sống và kĩ thuật.
+ Các thiết bị thí nghiệm dùng để tiến hành các thí nghiệm của giáo viên và các thí nghiệm của học sinh.
+ Các mô hình vật chất. + Bảng
+ Tranh ảnh và các bản vẽ sẵn.
+ Các tài liệu in: Sách giáo khoa, sách bài tập, sách hướng dẫn thí nghiệm và các tài liệu tham khảo khác.
+ Phim học tập: Phim đèn chiếu, phim chiếu bóng, phim học tập truyền
