CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Phân tích nội dung, mục tiêu dạy học mơn khoa học tự nhiê nở trung học
2.1. Phân tích nội dung mục tiêu dạy học mơn khoa học tự nhiên ở trung học cơ sở học cơ sở
2.1.1. N i dung cơ bản của chủ đề Năng ượng
Theo chƣơng trình Vật lí ở trƣờng THCS, các nội dung cơ bản nhƣ sau:
- Lực đƣợc mô tả nhƣ đại lƣợng kéo hoặc đẩy một vật, làm cho vật có khối lƣợng thu một gia tốc.
- Hai lực cân bằng là hai lực mạnh nhƣ nhau, có cùng phƣơng nhƣng ngƣợc chiều, tác dụng vào cùng một vật.
- Mọi vật đều có khối lƣợng. Khối lƣợng của một vật chỉ lƣợng chất tạo thành vật đó. Khối lƣợng của một mét khối một chất gọi là khối lƣợng riêng.
- Trọng lực là lực hút của Trái Đất. Trọng lực có phƣơng thẳng đứng và có chiều hƣớng về phía Trái Đất.
- Lò xo là một vật đàn hồi. Sau khi nén hoặc kéo dãn nó một cách vừa phải, nếu bng ra, thì chiều dài của nó lại trở lại bằng chiều dài tự nhiên.
- Hiểu theo nghĩa thông thƣờng, năng lƣợng là khả năng làm thay đổi trạng thái lên một hệ vật chất.
- Áp lực là lực ép có phƣơng vng góc với mặt bị ép. Tác dụng của áp lực càng lớn khi độ lớn của lực càng lớn hay càng nhỏ.
- Áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép.
- Sự tồn tại của áp suất chất lỏng: Do có trọng lƣợng mà chất lỏng gây áp suất theo mọi phƣơng lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lịng nó.
- Sự tồn tại của áp suất khí quyển: do khơng khí cũng có trọng lƣợng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu áp suất của lớp khơng khí bao bọc xung quanh Trái Đất.
- Lực đẩy Ác-si-mét: một vật nhúng vào chất lỏng bị chất lỏng đẩy thẳng đứng từ dƣới lên với lực có độ lớn bằng trọng lƣợng của phần chất lỏng mà vật chiếm chỗ.
- Công cơ học dung với trƣờng hợp khi có lực tác dụng vào vật và vật chuyển dời theo phƣơng khơng vng góc với phƣơng của lực. Công cơ học phụ thuộc vào 2 yếu tố là lực tác dụng vào vật và độ chuyển dời của vật.
- Định luật về công: không một máy cơ đơn giản nào cho lợi về công, đƣợc lợi bao nhiêu lần về lực thì thiệt bấy nhiêu lần về đƣờng đi và ngƣợc lại
- Công suất: Để biết ngƣời nào hay máy nào làm việc tốt hơn hay khỏe hơn (thực hiện công nhanh hơn) ngƣời ta so sánh công thực hiện trong một đơn vị thời gian, ngƣời ta gọi đó là cơng suất.
2.1.2. Mục tiêu của dạy học chủ đề năng ượng theo giáo dục STEM
Bảng 2.1. Bảng mục tiêu d y h c chủ đề năng lượng theo giáo dục STEM.
1. Đo đại lƣợng - Vai trò của đo các đại lƣợng
- Đo chiều dài, khối lƣợng và thời gian - Đo nhiệt độ
– Nhận xét đƣợc giác quan có thể đánh lừa chúng ta, tạo ra các quan trắc sai.
– Nêu đƣợc đơn vị và dụng cụ thông thƣờng dùng trong đo khối lƣợng, chiều dài, thời gian, nhiệt độ. – Phát biểu đƣợc nhiệt độ là đại lƣợng xác định độ “nóng”/độ “lạnh” của vật.
– Dùng nhiệt kế, khẳng định đƣợc: Sự nở ra và co lại của chất lỏng trong nhiệt kế là cơ sở để đo nhiệt độ. – Dùng dụng cụ đo chiều dài/khối lƣợng/thời gian/nhiệt độ, khẳng định đƣợc: Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào dụng cụ đo và cách sử dụng dụng cụ đo. – Đo đƣợc chiều dài/khối lƣợng/thời gian/nhiệt độ bằng dụng cụ thực hành.
Lực và chuyển động - Lực và tác dụng
của lực
– Nêu đƣợc khái niệm về lực là sự đẩy hoặc sự kéo - Lấy đƣợc ví dụ về tác dụng của lực: làm thay đổi tốc
- Lực tiếp xúc và lực không tiếp xúc - Ma sát - Khối lƣợng và trọng lƣợng - Biến dạng của lò xo
- Biểu diễn đƣợc một lực bằng một mũi tên theo hƣớng của sự kéo hoặc đẩy.
- Đo đƣợc lực bằng lực kế lị xo, đơn vị là N (khơng u cầu giải thích nguyên lí đo ).
- Lấy đƣợc ví dụ về lực tiếp xúc: lực va chạm, lực đàn hồi, lực căng, lực ma sát nghỉ, lực ma sát trƣợt, lực cản của khơng khí, lực cản của nƣớc.
- Nêu đƣợc lực ma sát là lực tiếp xúc xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật khi đẩy hoặc kéo một vật trên bề mặt của vật kia.
- Thảo luận để chỉ ra đƣợc một số trƣờng hợp lực ma sát có tác dụng cản trở chuyển động, một số trƣờng hợp đóng vai trị thúc đẩy chuyển động.
- Dùng dụng cụ thực hành, đánh giá đƣợc lực ma sát khi đẩy hoặc kéo một vật trên bề mặt của vật kia. - Đề xuất đƣợc một số cách làm tăng/giảm ma sát
trong trƣờng hợp đơn giản.
- Nhận xét đƣợc: Khi vật chuyển động trong nƣớc/khơng khí, vật chịu tác dụng của lực cản của nƣớc; Giá trị lực cản của khơng khí/nƣớc phụ thuộc vào kích thƣớc và hình dạng của vật.
- Lấy đƣợc ví dụ về lực không tiếp xúc: lực từ, lực điện, lực hấp dẫn.
- Nêu đƣợc các khái niệm: khối lƣợng (số đo lƣợng chất của một vật), lực hấp dẫn (lực hút giữa các khối lƣợng), trọng lƣợng của vật.
- Tìm đƣợc một số ví dụ về hiện tƣợng “mất trọng lƣợng”
2.1.3. Những khó khăn khi dạy học Vật í theo STEM
Giáo dục STEM là một phƣơng pháp dạy học mới tại Việt Nam và đang đƣợc thí điểm ở một số trƣờng và các tỉnh thành trên cả nƣớc. Chính vì vậy mà tài liệu hƣớng dẫn và kinh nghiệm dạy học còn hạn chế. Việc tập huấn GV chƣa đƣợc mở rộng. Đây là một khó khăn trong việc triển khai dạy học theo giáo dục STEM
Bên cạnh đó, việc đổi mới giáo dục cịn chƣa đồng bộ hóa nên gây khó khăn cho cả ngƣời dạy và ngƣời học. Trong khi đó cơ sở vật chất tại các trƣờng còn hạn chế nên việc áp dụng dạy học Vật lí theo giáo dục STEM cịn khó khăn.