1.8.1 .Mục đích điều tra
1.8.5. xuất giải pháp
Qua điều nghiên cứu cơ sở thực tiễn của việc tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa nội dung kiến thức phần “Cơng- Năng lượng” ở một số trường trong huyện Kinh Môn - Kinh Môn - Hải Dương, chúng tôi đưa ra phương hướng khắc phục thực trạng như sau:
- Nhà trường cần đầu tư, khai thác và sử dụng hiệu quả hơn các bộ thí nghiệm vật lý và bổ xung thêm các bộ thí nghiệm cần thiết
- GV nên tổ chức tốt các giờ học chính khóa bằng việc kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực để giờ học có hiệu quả hơn.
- Bồi dưỡng, tập huấn cho GV định kỳ và thường xuyên việc sử dụng các phương pháp dạy học hiện đại để GV có khả năng tổ chức dạy học bằng các phương pháp dạy học tích cực, nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ.
- Thường xuyên tổ chức hoạt động ngoại khóa cho các mơn học, tun truyền vận động mọi người tham gia vào hoạt động ngoại khóa.
Với đề tài nghiên cứu này chúng tơi sẽ tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa để :
+ Kích thích hứng thú học tập cho học sinh
+ phát huy được tính tích cực chủ động, sáng tạo, của học sinh trong giải quyết các nhiệm vụ học tập.
+ Học sinh sẽ gắn được vấn đề lí thuyết với thực tiễn hiểu sâu sắc hơn.
Kết luận chƣơng 1
Trong chương này chúng tơi đã trình bày cơ sở lí luận về dạy học hiện đại: Trình bày được quá trình dạy học là gì, thế nào là dạy học tích cực, cơ sở lí luận của việc phát huy tính tích cực của học sinh, qua đó trình bày cơ sở lí luận dạy học theo định hướng phát huy tính tích cực của người học và phát triển tư duy bậc cao với trọng tâm là Dạy học dự án. Chúng tôi đã nêu được một vài kĩ thuật sử dụng trong dạy học hiện đại đó là kĩ thuật sơ đồ tư duy, kĩ thuật khăn trải bàn, kĩ thuật đặt câu hỏi, kĩ thuật phản hồi như kĩ thuật tia chớp, kĩ thuật 3 lần 3. Chúng tơi cũng đã trình bày được vai trị, đặc điểm , một số hình thức hoạt động ngoại khóa, quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa.
Chúng tôi cũng đã nghiên cứu cơ sở thực tiễn của việc tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa nội dung kiến thức phần “Công- Năng lượng” ở một số trường trong huyện Kinh Môn - Kinh Môn – Hải Dương, bằng các phiếu điều tra đối với GV và HS, phỏng vấn GV, tham quan cơ sở vật chất để tìm hiểu rõ và vận dụng phương pháp này vào dạy học đạt hiệu quả. Tất cả những lí luận trên sẽ được chúng tôi vận dụng để tổ chức dạy học dự án thơng qua hoạt động ngoại khóa nội dung kiến thức phần “Cơng - Năng lượng‟‟ vật lí lớp 10 nâng cao.
CHƢƠNG 2
TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN THƠNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHĨA NỘI DUNG KIẾN THỨC PHẦN “CƠNG - NĂNG LƢỢNG’’ VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO 2.1. Phân tích nội dung kiến thức phần “ Công - Năng lƣợng ”
2.1.1. Nội dung kiến thức phần “ Công - Năng lượng ”trong sách giáo khoa vật lí THCS và THPT THCS và THPT
2.1.1.1. Ở sách giáo khoa vật lí THCS
Ở THCS các em học sinh cũng đã được biết một số khái niệm cơ bản cụ thể như sau:
Ở chương trình vật lý lớp 8 các em đã bước đầu làm quen với những khái niệm và công thức cơ bản :
+ Thuật ngữ công cơ học chỉ dùng trong trường hợp có lực tác dụng làm vật chuyển dời.
+ Công cơ học phụ thuộc vào hai yếu tố: Lực tác dụng vào vật và quãng đường vật dịch chuyển.
+ Cơng thức tính cơng cơ học khi lực F làm vật dịch chuyển một quãng đường S theo hướng của lực A= F. S
Đơn vị của cơng là Jun (kí hiệu là J) 1J= 1N. 1m = 1N.m
+ HS nghiên cứu định luật về công : Không một máy cơ đơn giản nào cho ta lợi về cơng. Được lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đường đi và ngược lại. + HS đã nghiên cứu khái niệm công suất: Công suất được xác định bằng công thực hiện được trong một đơn vị thời gian.
+ Cơng thức tính cơng suất P = A/t, trong đó A là cơng thực hiện, t là thời gian thực hiện cơng đó .
+ Đơn vị cơng suất là ốt, kí hiệu W.
+ H S đã nghiên cứu định tính các khái niệm động năng, thế năng , cơ năng - Khi vật có khả năng thực hiện cơng ta nói vật có cơ năng.
- Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ cao của vật so với mặt đất, hoặc so với một vị trí khác được chọn làm mốc tính độ cao, gọi là thế năng trọng trường. Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng trọng trường của vật càng lớn.
- Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi - Cơ năng của vật do chuyển động mà có gọi là động năng. Vật có khối lượng càng lớn và chuyển động càng nhanh thì động năng càng lớn.
- Động năng và thế năng là hai dạng của cơ năng.
Cơ năng của một vật bằng tổng thế năng và động năng của nó. + Học sinh đã nghiên cứu sự chuyển hóa và bảo tồn cơ năng:
- Động năng có thể chuyển hóa thành thế năng, ngược lại thế năng có thể chuyển hóa thành động năng.
- Trong q trình cơ học, động năng và thế năng có thể chuyển hóa lẫn nhau, nhưng cơ năng được bảo tồn.
+ Học sinh đã nghiên cứu sự bảo toàn năng lượng trong hiện tượng cơ và nhiệt : - Cơ năng, nhiệt năng, có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
- Định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng : Năng lượng không tự sinh ra và cũng khơng tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
Ở chương trình vật lý lớp 9 HS đã nghiên cứu mở rộng hơn về sự bảo tồn và chuyển hóa năng lượng.
+ HS đã nhận biết được một vật có năng lượng khi vật có khả năng thực hiện cơng hay làm nóng các vật khác (nhiệt năng ).
+ HS nhận biết được hóa năng, điện năng, quang năng khi chúng chyển thành cơ năng, hay nhiệt năng.
+ HS biết được nói chung mọi q trình biến đổi dều kèm theo sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác và lại một lần nữa phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
2.1.1.2. Kiến thức phần “Cơng – Năng lượng‟‟ ở THPT
Ở chương trình vật lí lớp 10 THPT
+ HS nghiên cứu khái niệm công trong trường hợp tổng quát; A= F.S.Cos . Trong đó F là lực khơng đổi tác dụng lên vật và điểm đặt của lực đó cuyển dời một đoạn S theo hướng hợp với hướng của lực một góc .
+ Các khái niệm, động năng, thế năng bao gồm thế năng hấp dẫn và thế năng đàn hồi, cơ năng của vật và có cơng thức định lượng đi kèm, cơ năng bảo toàn khi vật chuyển động trong trường lực thế.
+ Độ biến thiên cơ năng khi vật chuyển động chịu tác dụng thêm cả lực không thế.[6]
2.1.2. Mục tiêu dạy học phần kiến thức “ Công - Năng lượng”
ài 25 (2 tiết). Công và công suất
- Phát biểu được định nghĩa và viết được cơng thức tính cơng. - Vận dụng được các công thức A = Fscos và P =A
t . - Phát biểu định nghĩa và ý nghĩa của công suất Bài 26 (1 tiết). Động năng
- Phát biểu được định nghĩa và viết được cơng thức tính động năng. Nêu được đơn vị đo động năng.
- Phát biểu và viết được hệ thức của định lí động năng. Bài 27(2 tiết ).Thế năng
- Phát biểu được định nghĩa thế năng của một vật trong trọng trường và viết được công thức tính thế năng này. Nêu được đơn vị đo thế năng.Viết được cơng thức tính thế năng đàn hồi.
Bài 28.(1 tiết). Cơ năng.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được cơng thức tính cơ năng.
- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và viết được hệ thức của định luật này. - Vận dụng định luật bảo tồn cơ năng để giải được bài tốn chuyển động của một vật, của hệ có hai vật.
Bài 29(2 tiết). Bài tập về các định luật bảo toàn
- Vận dụng định luật bảo toàn động lượng, bảo toàn năng lượng để giải được các bài tập đối với hai vật va chạm mềm, va chạm đàn hồi.[6]
2.1.3. Sơ đồ cấu trúc lôgic kiến thức phần “Công- Năng lượng” W = ALực W = ALực không thế Độ biến thiên động năng Động năng Wd= 2 2 mv Hệ cô lập Có ma sát
Khơng bảo tồn cơ năng W 0 Công của lực A=F.S.cos Hệ cô lập Fngoại lực =0
Bảo toàn cơ năng W = 0 Hệ cô lập Không ma sát Cơ năng W= Wd+ Wt Thế năng W t Độ biến thiên thế năng Thế năng Đàn hồi W t = 2 2 kx Thế năng hấp dẫn W t = mgh
2.2. Thiết kế một số dự án phần công và năng lƣợng
2.2.1. Dự án 1: Năng lƣợng xung quanh ta
2.2.1.1. ý tưởng dự án: Hàng ngày các em bé vẫn thường chơi các đồ chơi hoạt
động dựa trên nguyên tắc định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng. Các đồ chơi các em có thể chơi có thể bay trên khơng, có thể ở mặt đất, có thể ở dưới mặt nước, có thể chạy trên đường. Học sinh đóng vai trị các nhà sản xuất, thiết kế, chế tạo các đồ chơi hoạt động trên nguyên tắc định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng. Dự án: Năng lƣợng xung quanh ta
2.2.1.2. Mục tiêu dạy học
Kiến thức
+ Học sinh ghi nhớ các kiến thức về khái niệm công, năng lượng, và biết được ý nghĩa của các nó trong thực tiễn.
+ Học sinh vận dụng định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng chế tạo các đồ chơi vật lí đơn giản từ các dụng cụ là phế liệu như xốp, đĩa CD hỏng ,bìa.
Kĩ năng
+ Học sinh biết tìm ra các phương án chế tạo các sản phẩm, và lập được kế hoạch để làm sản phẩm.
+ Tìm giải pháp để tạo sản phẩm. + Biết cách trình bày một bản báo cáo.
+ Rèn luyện được kĩ năng làm việc theo nhóm và làm việc hợp tác.
+ Phát triển kĩ năng tư duy bậc cao: phân tích tổng hợp đánh giá, thuyết trình trước đám đơng.
Thái độ
u thích mơn học, ham học hỏi, thích khám phá, tìm kiếm.
2.2.1.3. Bộ câu hỏi định hướng
CHKQ: Làm thế nào để cuộc sống của trẻ em có thể tốt hơn ? CHBH: Các đồ chơi trẻ em hoạt động dựa trên nguyên tắc nào ? CHND:
1. Động năng là gì? Phụ thuộc vào đại lượng nào? Muốn biến đổi động năng ta làm như thế nào ?
2. Thế năng là gì ? có mấy loại thế năng ? để biến đổi thế năng ta làm như thế nào? 3. Cơ năng là gì? phát biểu định luật bảo toàn cơ năng và nêu điều kiện áp dụng định luật bảo toàn cơ năng?
4. Năng lượng là gì? Định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng? 5. Động lượng là gì? định luật bảo tồn động lượng?
2.2.1.3. Nhiệm vụ cuả giáo viên và học sinh trong quá trình thưc hiện dự án
GV:
+ Đề xuất với học sinh thực hiện nhiệm vụ chế tạo đồ chơi dựa trên định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng.
+ Sử dụng kĩ thuật sơ đồ tư duy để giúp học sinh xác định rõ nhiệm vụ cần làm, giáo viên chốt lại tên của dự án, giáo viên cùng học sinh lập kế hoạch thực hiện dự án. + Hướng dẫn học sinh thực hiện dự án, hỗ trợ học sinh ứng dụng công nghệ thông tin trong quá trình thực hiện dự án.
+ Yêu cầu học sinh chuẩn bị đồ dùng trong quá trình thực hiện dự án. + Xây dựng tiêu chí đánh giá cho q trình thực hiện dự án.
HS:
+ Lập sơ đồ tư duy để xây dựng tiểu chủ đề theo sự gợi ý của giáo viên, nhóm thiết kế những đồ chơi gì áp dụng định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng.
+ Đặt tên cho dự án.
+ Lập kế hoạch thực hiện dự án :
Phân công từng thành viên thực hiện dự án, triển khai thực hiện dự án theo từng ngày cụ thể, giao sổ thực hiện dự án cho từng nhóm.
+ Triển khai dự án: các thành viên thu thập thông tin dữ liệu để báo cáo kết quả cho nhóm, tập hợp kết quả thảo luận để kết luận về thông tin thu được, tạo thành sản phẩm.
+ Phân công cụ thể nhóm hồn thành bài trình bày đa phương diện. + Trình bày sản phẩm.
+ Đánh giá rút kinh nghiệm.
+ Hoàn thành sổ theo dõi dự án và hướng tới dự án tiếp theo.
2.2.2. Dự án 2: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các thiết bị phục vụ đời sống và sản xuất cho bà con dân tộc miền núi, vùng sâu vùng xa xuất cho bà con dân tộc miền núi, vùng sâu vùng xa
2.2.2.1. Ý tưởng dự án: Chúng ta biết rằng nguồn năng lượng trên trái đất cạn kiệt
dần, do nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng, vấn đề ô nhiễm mơi trường ngày càng nóng bỏng. Vì vậy vấn đề sử dụng nguồn năng lượng từ nước và gió là vấn đề mà con người đang hết sức quan tâm. Nước ta đã có các nhà máy thủy điện với cơng suất tiêu thụ điện hàng năm rất lớn, chưa có nhà máy nào chạy bằng sức gió, nhưng mới gần đây nước ta đã khánh thành nhà máy phong điện1, với 20 tua bin gió tại tỉnh bình thuận ngày 18/4 /2012. Được biết đây là nhà máy điện gió đầu tiên tại việt nam được đưa vào hoạt động, và có qui mơ lớn nhất khu vực đơng Nam á với công suất 30 MW và mỗi năm sản xuất 85 triệu KWh điện và được hòa vào điện lưới quốc gia đồng thời giảm khí thải 58.000 tấn CO2/ năm. Ở các nơi miền núi cao đưa nước lên đồng ruộng rất khó khăn, để đưa nước lên đồng ruộng phục vụ sản xuất nông nghiệp cần có thiết bị chuyên dụng để đưa nước lên đồng ruộng cho bà con nơng dân. Đặc biết để có gạo ăn mà khơng hề tốn công sức cũng cần phải chế tạo ra một thiết bị chuyên dụng để có thể giã gạo. Trước những vấn đề đó các em học sinh đóng vai trị các nhà nghiên cứu, thiết kế, chế tạo v tua bin nước và tua bin gió để mang điện đến các nơi vùng sâu vùng xa, thiết bị đưa nước lên đồng ruộng, cối giã gạo hoạt động dựa trên nguyên tắc định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng để phục vụ đời sống của bà con dân tộc miền núi.
Dự án 2: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các thiết bị phục vụ đời sống và sản xuất
cho bà con dân tộc miền núi, vùng sâu vùng xa.
2.2.2.2.Mục tiêu dạy học Kiến thức:
Hiểu rõ được định luật bảo tồn và chuyển hóa năng lượng Kĩ năng
+ Biết đề xuất vấn đề và đưa ra các phương án để giải quyết vấn đề. + Biết thu thập thông tin và dữ liệu.
+ Biết cách làm việc hợp tác với nhau.
+ Phát triển kĩ năng sống và kĩ năng giao tiếp. Thái độ: u thích mơn vật lí.
2.2.2.3. Xác định bộ câu hỏi định hướng
CHKQ: Làm thế nào để phục vụ đời sống của bà con dân tộc miền núi tốt và thân thiện với môi trường ?
CHBH:
1. Chúng ta sử dụng sức nước và sức gió cho cuộc sống như thế nào? 2. Làm thế nào để tạo ra điện từ nước và gió?
3. Làm thế nào để giã gạo và đưa nước lên đồng ruộng ? CHND:
1. Nêu cấu tạo của guồng nước, tua bin gió, cối giã gạo, cọn nước ?