học một số kiến thức về “ Dòng điện trong các môi trƣờng”
Đề tìm ra và khẳng định được sự tồn tại quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ của HS về phần này chúng tôi đã tiến hành làm việc như sau (vì thời gian có hạn chúng tôi chỉ tập trung điều tra và trao đổi những vấn đề liên quan đến các bài thực nghiệm sư phạm):
- Điều tra 200 em HS lớp 11 ở 3 trường THPT (Bộc Bố, Ba Bể, Nà Phặc), trước khi các em học những kiến thức này bằng phiếu điều tra phụ lục 4.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 54
- Tiếp tục điều tra 150 em HS lớp 12 ở 3 trường THPT (Bộc Bố, Ba Bể, Nà Phặc), khi các em đã được học về phần kiến thức này bằng phiếu điều tra (phụ lục 4).
- Trực tiếp trao đổi với GV dạy Vật lí ở các trường THPT để bổ sung và kết luận về sự tồn tại của các quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ này.
Với cách tiến hành như vậy chúng tôi đã điều tra những hiểu biết, quan niệm của HS về các vấn đề sau:
* Quan niệm về các hạt dẫn điện trong KL, chất điện phân, trong chất khí. * Quan niệm về các hiện tượng: Siêu dẫn, nhiệt điện, điện phân, dương cực tan.
* Sự phụ thuộc của điện trở của KL vào nhiệt độ.
* Quan niệm về quá trình phóng điện tự lực và không tự lực của chất khí. * Điều kiện phát sinh, ứng dụng của tia lửa điện và hồ quang điện. * Điều kiện để có dòng điện trong chất khí, dòng điện trong chất khí có tuân theo định luật Ôm không.
Kết quả điều tra:
Chúng tôi chỉ tổng hợp những câu trả lời có biểu hiện quan niệm “sai” hoặc “chưa đầy đủ” mang tính phổ biến sau:
1. Ở bất kì nhiệt độ nào dòng điện trong KL tuân theo định luật Ôm. 2. Trong kim loại mật độ hạt tải điện phụ thuộc vào nhiệt độ.
3. Cho rằng tính chất dẫn điện của các KL khác nhau đều như nhau. 4. Khi hai KL A, B khác nhau về bản chất tiếp xúc nhau ở một đầu và giả sử mật độ electron trong KL A nhiều hơn KL B thì tại chỗ tiếp xúc KL A mang điện tích âm, KL B mang điện tích dương.
5. Định luật Faraday chỉ áp dụng được để tính khối lượng KL đọng ở Catốt khi điện phân.
6. Khi điện phân với điện cực trơ (điện cực không tan) thì nồng độ của các ion không thay đổi.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 55
7. Để có dòng điện trong chất khí cần có tác nhân và điện trường. 8. Một số cho rằng dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ôm. 9. Chỉ có tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực
10. Điểm giống nhau của dòng điện trong chất khí và trong chất điện phân là đều có hạt mang điện tự do là electron.
Nhận xét: Qua điều tra chúng tôi thấy:
* Một số nội dung kiến thức HS có những hiểu biết ban đầu tương đối đầy đủ - Bản chất của dòng điện trong Kl, chất điện phân, chất khí.
- Các hiện tượng siêu dẫn, nhiệt điện, hiện tượng điện phân.
- Khi có hiện tượng dương cực tan dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ôm.
- Các ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn, nhiệt điện, điện phân. * Học sinh có những hiểu biết ban đầu chưa đầy đủ ở các nội dung sau:
- Định luật Faraday chỉ áp dụng được để tính kkối lượng KL đọng ở catốt khi điện phân.
- Để có dòng điện trong chất khí thì cần có tác nhân iôn hoá và điện trường. - Chỉ có tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực.
* Một số HS hiểu sai mang tính phổ biến ở các nội dung sau:
- Đa số các em cho rằng dòng điện trong KL tuân theo định luật Ôm ở bất kì nhiệt độ nào.
- Một số HS cho rằng khi 2 KL khác nhau tiếp xúc nhau một đầu thì KL nào có mật độ electron nhiều hơn sẽ mang điện âm.
- Có một số ít HS cho là tính chất dẫn điện của mọi KL đều như nhau. - Quan niệm hồ quang điện không phải là quá trình phóng điện tự lực. - Quan niệm về sự giống nhau giữa dòng điện trong chất điện phân và chất khí là đều có hạt mang điện tự do là electron.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 56
Các quan niệm sai này tồn tại khá phổ biến ở cả 3 trường được điều tra. Hầu hết các GV được hỏi xác nhận sự tồn tại của các quan niệm sai này tỉ lệ tương đối cao từ 45- 80%.
1.4.3.3. Nguyên nhân dẫn đến các quan niệm sai hoặc chƣa đầy đủ
Các quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ tồn tại do nhiều nguyên nhân, nhưng có một số nguyên nhân chủ yếu sau:
- Trong quá trình DH các GV rất ít sử dụng TN để xây dựng kiến thức mới, kể cả phần kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường”.
- PPDH chủ yếu mà GV sử dụng để DH là thuyết trình, thông báo kiến thức một cách lần lượt trình tự theo SGK.
- PP học của HS là học thuộc lòng, hơn nữa chỉ học ở vở ghi và có thi, kiểm tra mới học. Rất thụ động, không tích cực chiếm lĩnh kiến thức trong học tập.
- Ngoài ra HS của 3 trường (Bộc Bố, Ba Bể, Nà Phặc) được điều tra chủ yếu là dân tộc thiểu số sống ở những nơi có điều kiện kinh tế khó khăn, đi lại khó. Bản chất các em ngoan hiền, song nhút nhát, rất ngại tiếp xúc với GV, không giám đề xuất những ý kiến riêng của bản thân sợ sai, kiến thức Toán- lý- Hoá kém. Các em ít đọc sách, báo và đi trọ học ít được xem vô tuyến, nên đã nhút nhát càng nhút nhát hơn.
- Hơn nữa các quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ tồn tại do thói quen, quan niệm, kinh nghiệm sống của con người như bói toán, mê tín… đặc biệt là HS THPT miền núi.
Như vậy, với những nguyên nhân chủ yếu này, HS ngày càng rỗng kiến thức, có nhiều quan niệm sai hoặc không đầy đủ, còn GV thì hạn chế về kiến thức, PPDH, khả năng nhạy bén trước mọi tình huống xảy ra trong các giờ học. Lối dạy chay, không làm TN, kiến thức truyền thụ một chiều như vậy, GV cũng không thể kiểm tra được xem liệu HS đã thu được gì trong giờ học và kiểu học theo vở ghi, SGK mà chỉ thi mới học thì bản thân HS cũng không
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 57
nhận ra bản thân mình tiếp thu kiến thức được đến đâu, còn yếu ở điểm nào…. Do đó kết quả học tập cũng như kết quả thi tốt nghiệp hàng năm của HS rất thấp, đặc biệt là HS miền núi vùng dân tộc thiểu số.
1.4.3.4. Hƣớng khắc phục khó khăn trong việc dạy và học vật lí và kiến nghị
* Về phía GV:
- Trước khi dạy phần kiến thức “Dòng điện trong các môi trường” cần kiểm tra, ôn tập lại kiến thức về dòng điện không đổi. Nắm chắc được các kiến thức này thì HS mới có thể tham gia vào quá trình nhận thức một cách tích cực, tự giác cao.
- Khi dạy phần kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường” nên cố gắng làm TN để xây dựng kiến thức mới. Đồng thời động viên, khích lệ, tôn trọng…kịp thời, để giúp HS xoá tan mặc cảm, tự ti, nhút nhát, mạnh dạn bày tỏ ý kiến riêng về một đơn vị kiến thức nào đó đang tìm hiểu giải quyết.
- Với mỗi kiến thức cụ thể, bài cụ thể phải thiết kế tiến trình DH, lựa chọn PP và PTDH phù hợp với nội dung, đặc điểm HS, cơ sở vật chất…. Các câu hỏi định hướng để HS giải quyết vấn đề cần phù hợp với khả năng nhận thức, không quá dễ và cũng không quá khó. Lúc đó mới kích thích được TTCNT của HS, phát triển được tư duy và năng lực của HS.
- Phải dành thời gian cho việc soạn thảo giáo án với những mục tiêu cụ thể rõ ràng, xây dựng những tình huống học tập cho học sinh đồng thời phải tổ chức cho HS hoạt động kích thích hứng thú học tập , lôi cuốn HS vào quá trình học tập một cách tích cực tự giác. Trong mỗi bài học phải có sự liên hệ giữa các kiến thức đã học và kiến thức mới để HS nắm được kiến thức một cách liên tục, toàn diện, không bị đứt quãng.
- Cần quan tâm sử dụng có hiệu quả đồ dùng thiết bị TN trong mỗi bài học, nên tổ chức cho HS làm TN xây dựng kiến thức mới, hướng dẫn HS
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 58
quan sát, thực hiện TN, biết cách phân tích, tổng hợp, suy luận làm cho tư duy của HS phát triển.
- Cần quan tâm rèn luyện cho HS thói quen làm việc độc lập, kĩ năng suy luận lôgíc Vật lí, rèn luyện ngôn ngữ Vật lí trong quá trình DH.
* Về phía nhà trƣờng: Cần quan tâm đặc biệt đến việc đổi mới PPDH
và học theo hướng tổ chức hoạt động của HS nhằm phát huy, tăng cường TTCNT của HS trong học tập nói chung và học Vật lí nói riêng đồng thời trang bị cho đội ngũ GV thường xuyên cập nhật những tài liệu mới phục vụ cho chuyên môn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 59
KẾT LUẬN CHƢƠNG I
Trên đây chúng tôi đã trình bày những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc DH khi phối hợp các PP và PTDH nhằm phát triển TTCNT của HS. Qua việc phân tích những vấn đề trên có thể rút ra một số kết luận sau:
Làm rõ những nét đặc trưng cơ bản của hoạt động nhận thức, TTCNT và vai trò của nó trong học tập, từ đó thấy được sự cần thiết phải tăng cường TTCNT của HS trong DH Vật lí ở trừơng phổ thông.
Đề xuất và phân tích các PPDH có nhiều khả năng phát huy được TTCNT Vật lí của HS và việc sử dụng chúng trong quá trình DH một số kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường”. Đó là các PP: DH giải quyết vấn đề; PP thực nghiệm; PP mô hình; PP làm việc độc lập của HS; DH theo lí thuyết kiến tạo, kết hợp các PTDH trong quá trình DH. Những PP này luôn đảm bảo những yêu cầu: Có tính vấn đề cao, tác động qua lại, tham gia hợp tác. Tìm hiểu thực trạng dạy và học Vật lí ở các trường THPT miền núi, chỉ ra được những khó khăn của GV và HS khi dạy và học phần kiến thức đó.
Tìm hiểu những hiểu biết, quan niệm sẵn có của HS về “Dòng điện trong KL, dòng điện trong chất điện phân, dòng điện trong chất khí”, chỉ ra được những quan niệm chưa đầy đủ hoặc sai mang tính phổ biến.
Trên cơ sở lí luận và thực tiễn. Để có thể tạo ra môi trường thuận lợi, tạo tiền đề cho HS tham gia tích cực vào các hoạt động học tập, tích cực chủ động tìm tòi kiến thức, năng động và sáng tạo trong tư duy…Chúng tôi đã tiến hành phân tích ưu nhược điểm của các PPDH, PTDH, từ đó đề suất cơ sở, quy trình lựa chọn và phối hợp các PP và PTDH đã nêu, đồng thời áp dụng vào việc thiết kế tiến trình DH và nội dung giáo án cho một số kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường” nhằm tăng cường TTCNT Vật lí của HS trong học tập.
Qua việc phân tích đặc điểm nhận thức của HS, tìm hiểu thực tế dạy - học hiện nay, cho thấy việc lựa chọ phối hợp các PP và PTDH là thực sự cần thiết phù hợp với thực tiễn, đáp ứng được nhu câu đổi mới PPDH, thích hợp với mọi đối tượng HS và mục tiêu đào tạo của các trường THPT hiện nay.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 60
CHƢƠNG II
XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”( VẬT LÝ 11- CƠ BẢN) THEO HƢỚNG PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC
ĐỂ TÍCHCỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH 2.1. CẤU TRÖC, VAI TRÒ VÀ CÁC MỤC TIÊU DẠY HỌC CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”
2.1.1. Cấu trúc của chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”
Chương trình SGK 11 cơ bản, nội dung các kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường” được đưa vào cuối học kì I chương trình vật lí 11 THPT, bao gồm 12 tiết trong đó 8 tiết lí thuyết, 2 tiết bài tập, 2 tiết thực hành, cụ thể:
- Dòng điện trong kim loại (1tiết).
- Dòng điện trong chất điện phân (2 tiết). - Dòng điện trong chất khí (2 tiết).
- Dòng điện trong chân không( 1tiết). - Dòng điện trong chất bán dẫn (2 tiết).
- Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt bán dẫn và đặc tính khuyếch đại của trandito (2 tiết).
- Bài tập ( 2tiết).
Khi biên soạn, các tác giả đã chú ý đến cả nội dung kiến thức và nội dung kĩ năng, kết hợp hài hoà giữa truyền tải nội dung kiến thức với gợi mở PP dạy và học. Tạo điều kiện cho HS nâng cao năng lực tự học và giúp GV có thể DH thông qua tổ chức các hoạt động học tập, để HS tìm hiểu, xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức.
2.1.2. Vai trò vị trí của chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”
Hệ thống kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” được trình bày sau khi HS đã được học các kiến thức cơ bản về “Dòng điện không
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 61
đổi”, làm nền tảng giúp việc hệ thống hoá kiến thức và so sánh dòng điện một cách rõ ràng. Phần kiến thức này nghiên cứu những vấn đề về điều kiện hình thành, cơ chế phát sinh, ứng dụng gắn liền với đời sống và sản xuất của dòng điện trong các môi trường khác nhau.
Tuy nhiên, trong phạm vi nghiên cứu của luận văn chúng tôi đề cập đến một số kiến thức về: Dòng điện trong kim loại; Dòng điện trong chất điện phân; Dòng điện trong chất khí. Sau khi học song những tiết này, HS cần nắm vững các kiến thức sau:
Đối với dòng điện trong kim loại: Thuyết elêctron về tính dẫn điện của kim loại, bản chất dòng điện trong kim loại, sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ, hiện tượng siêu dẫn, hiện tượng nhiệt điện.
Đối với dòng điện trong chất điện phân: Hiện tượng điện phân, bản chất dòng điện trong chất điện phân, các hiện tượng diễn ra ở điện cực, hiện tượng dương cực tan, các định luật Faraday, ứng dụng.
Đối với dòng điện trong chất khí: Sự dẫn điện tự lực và không tự lực, bản chất của dòng điện trong chất khí, tia lửa điện, hồ quang điện, các ứng dụng của nó.
2.1.3. Kiến thức, kĩ năng, thái độ cần đạt đƣợc của chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”
1. Về nội dung cơ bản: HS phải hiểu và nắm được những nội dung kiến thức sau:
* Dòng điện trong kim loại:
- Hạt dẫn điện trong kim loại (KL) là electro tự do.
- Nguyên nhân gây ra điện trở của KL là do sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở CĐ của electron tự do.
- Dòng điện trong KL là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 62
- Hiện tượng nhiệt điện, bản chất của dòng nhiệt điện là dòng điện trong kim loại.
* Dòng điện trong chất điện phân: