8 Hỡnh 3.2 Đường phõn bố tần suất lũy tớch
1.4. Thực trạng tỡnh hỡnh tự học của học sinh THPT
Tiến hành điều tra 240 HS (120 HS lớp 10 và 120 HS lớp 11) trường THPT Hoa Lư A về tỡnh hỡnh tự học của HS (theo phiếu điều tra trong phần phụ lục 1) tụi đó tổng hợp rỳt ra một số kết quả sau
1.4.1. Quan điểm học tập của học sinh ở cỏc trường THPT
- 22/240 HS (9,16%) cho rằng tự mỡnh nghiờn cứu là chớnh. - 51/240 HS (21,25%) cho rằng chỉ cần học trờn lớp là đủ.
- 167/240 HS (69,59%) cho rằng cần dành thờm nhiều thời gian tự học cú sự hướng dẫn của thầy cụ.
Từ cỏc số liệu trờn cho thấy phần lớn HS đều xỏc định được việc học trờn lớp là chưa đủ, nhưng tự mỡnh nghiờn cứu lại gặp rất nhiều khú khăn, đặc biệt là với những HS cú học lực yếu và trung bỡnh. Kết quả điều tra cũng cho thấy việc tự học của cỏc em là vụ cựng cần thiết, kốm theo đú là sự chỉ dẫn, định hướng của GV.
1.4.2. Thời gian và sử dụng thời gian tự học
Thời gian tự học:
- 158/240 HS (65,83%) đó sử dụng nhiều hơn 3 giờ tự học mỗi ngày; - 69/240 HS (28,75%) đó sử dụng từ 2 đến 3 giờ mỗi ngày để tự học; - 13/240 HS (5,42%) đó sử dụng ớt hơn 2 giờ mỗi ngày để tự học.
Sử dụng thời gian tự học:
- 146/240 HS (60,83%) dựng để đọc lại bài trờn lớp;
- 63/240 HS (26,25%) dựng để chuẩn bị bài trờn lớp theo hướng dẫn; - 31/240 HS (12,92%) dựng để tỡm mọi vấn đề cú liờn quan đến bài học.
1.4.3. Khú khăn trong việc tự học
- 71/240 HS (29,58%) cho là chưa cú tài liệu học tập, tài liệu tham khảo và phương phỏp học tập hợp lý.
- 124/240 HS (51,67%) cho là thiếu sự hướng dẫn cụ thể cho việc tự học. - 40/240 HS (16,67%) cho là chưa cú sự giỏm sỏt, kiểm tra, đỏnh giỏ hiệu quả của việc tự học.
Như vậy, từ cỏc kết quả điều tra cho thấy việc tự học của HS ở THPT cũn hạn chế do những khú khăn trong quỏ trỡnh tự học. Phần lớn HS đều thiếu sự định hướng trong việc tỡm và lựa chọn tài liệu, thiếu phương phỏp tự học hợp lý dẫn đến kết quả tự học chưa cao, đụi khi lại là nguyờn nhõn gúp phần làm cỏc em nản chớ. Bờn cạnh đú nhiều GV cũng chưa khuyến khớch năng lực tự học của HS nờn dẫn đến việc tự học của cỏc em cũn nhiều hạn chế.
1.4.4. Điều kiện cần và đủ cho việc tự học
Tổng hợp cỏc kết quả điều tra cho thấy HS rất cần cú sự hướng dẫn, giỳp đỡ trong học tập (cụ thể ở đõy là quỏ trỡnh tự học): học cỏi gỡ? Học như thế nào? Làm thế nào để đạt được kiến thức mỡnh muốn cú trước khối lượng kiến thức rất lớn, nhiều nguồn thụng tin?...
Như vậy, cú thể thấy ngoài điều kiện về thời gian (mà đa số học sinh đó đỏp ứng được) thỡ điều kiện cần và đủ cho việc tự học ở đõy chớnh là GV cần cú tài liệu và phương phỏp phự hợp giỳp cho HS cỏch thức để tự học, tự thu thập kiến thức một cỏch chủ động hơn.
1.5. Thực trạng vấn đề nghiờn cứu và tổ chức hƣớng dẫn học sinh tự học
theo mụđun ở mụn Vật lý hiện nay
Tổ chức cho HS tự học bằng phương phỏp tự học cú hướng dẫn theo mụđun sẽ gúp phần thực hiện được một trong những định hướng đổi mới phương phỏp dạy học là bồi dưỡng cho người học phương phỏp tự học, tự nghiờn cứu. Đi theo hướng nghiờn cứu này trong lĩnh vực nghiờn cứu về phương phỏp dạy học Vật lý cú thể kể đến cụng trỡnh sau:
- Luận ỏn Phú tiến sĩ khoa học Sư phạm – Tõm lý của NCS Phạm Văn Lõm (1995): “Nõng cao chất lượng thực tập Vật lý đại cương ở trường Đại học kĩ thuật bằng phương phỏp tự học cú hướng dẫn theo mụđun”.
Cú thể thấy, cỏc nghiờn cứu theo hướng này ở mụn Vật lý cũn tương đối ớt vỡ phần lớn giỏo viờn chưa chỳ ý đến việc tự học của học sinh, ớt chỳ ý đến việc tự học tập ở nhà. Từ điều đú dẫn đến hầu hết giỏo viờn vẫn chưa dạy HS phương phỏp tự học. Mặc dự một số GV đó cú ý thức đổi mới phương phỏp dạy học nhưng gần như chỉ dừng lại ở việc dạy vấn đỏp nhiều hơn cũn chủ yếu vẫn dựa trờn nền tảng là phương phỏp thuyết trỡnh. Ngoài ra cỏc tài liệu tham khảo cho mụn Vật lý nhiều nhưng lại tập trung vào hướng dẫn giải bài tập chứ chưa hướng dẫn hoạt động tự học cũng là một khú khăn khụng nhỏ ảnh hưởng đến quỏ trỡnh dạy tự học cho cỏc em.
Kết luận chƣơng 1
Xuất phỏt từ cơ sở thực tiễn và lý luận của phương phỏp tự học cú hướng dẫn theo mụđun đó trỡnh bày ở trờn, tụi cú rỳt ra một số kết luận sau:
1. Quỏ trỡnh chuyển sang dạy học cỏ thể húa, với việc ứng dụng cụng nghệ dạy học hiện đại vào dạy học là một tất yếu khỏch quan trong thời đại cỏch mạng khoa học và cụng nghệ.
Một trong những thành tựu của khoa học và cụng nghệ hiện đại là kỹ thuật mụđun được chuyển húa vào quỏ trỡnh dạy học. Mụđun dạy học ra đời cho phộp người ta thiết kế được cỏc hệ thống chương trỡnh dạy học phong phỳ, đa dạng, cú tớnh mềm dẻo và cú khả năng thớch ứng cao, đem lại bước phỏt triển nhảy vọt về chất lượng và hiệu quả đào tạo. Đõy là một cụng cụ hữu hiệu để HS tự học – cỏ thể húa với nhịp độ riờng của từng người.
2. Hiện nay, nền giỏo dục nước ta đang tiến hành cụng cuộc đổi mới toàn diện để đỏp ứng những yờu cầu phỏt triển kinh tế - xó hội thỡ những chủ trương cải cỏch giỏo dục như: ỏp dụng cụng nghệ mụđun húa kiến thức, sử dụng những phương phỏp sư phạm tớch cực – chuyển trọng tõm dạy học về phớa người học, hiện đại húa nội dung và phương phỏp trỡnh bày SGK... là những chủ trương cú tớnh khoa học cao, phự hợp xu thế đào tạo của khu vực và thế giới.
Cú thể thấy phương phỏp tự học cú hướng dẫn theo mụđun là một phương phỏp rất tớch cực để nõng cao chất lượng dạy học mụn Vật lý núi riờng và cỏc mụn học khỏc núi chung. Đõy cũng là một phần quan trọng của giải phỏp cơ bản và lõu dài để nõng cao chất lượng đào tạo học sinh THPT khi chỳng ta tiến hành đổi mới giỏo dục đào tạo.
CHƢƠNG 2
XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ TỔ CHỨC HƢỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC THEO MễĐUN CHƢƠNG “HẠT NHÂN NGUYấN TỬ” VẬT Lí 12 2.1. Cấu trỳc nội dung chƣơng “Hạt nhõn nguyờn tử” Vật lý 12
2.1.1. Vị trớ chương “Hạt nhõn nguyờn tử” trong chương trỡnh Vật lý THPT
Chương “Hạt nhõn nguyờn tử” là chương thứ VII của SGK Vật lý 12 cơ bản, và là chương thứ IX của SGK Vật lý 12 nõng cao. Trong cả hai bộ sỏch chương “Hạt nhõn nguyờn tử” đều đề cập đến cỏc vấn đề sau :
1. Cấu tạo hạt nhõn nguyờn tử. 2. Độ hụt khối, năng lượng liờn kết. 3. Phản ứng hạt nhõn
4. Phúng xạ
5. Hai loại phản ứng hạt nhõn tỏa năng lượng - Phản ứng phõn hạch
- Phản ứng nhiệt hạch
2.1.2. Sơ đồ cấu trỳc nội dung chương “Hạt nhõn nguyờn tử” Vật lý 12
Sơ đồ 2.1. Cấu trỳc nội dung chƣơng “Hạt nhõn nguyờn tử” Vật lý 12
HẠT NHÂN NGUYấN TỬ Cấu tạo hạt nhõn Phản ứng hạt nhõn Cấu tạo Kớch thước hạt nhõn Phản ứng nhiệt hạch Cú tương tỏc Khụng cú tương tỏc (Phúng xạ) Định nghĩa Cỏc định luật bảo toàn được ỏp dụng Năng lượng trong phản ứng hạt nhõn Lực hạt nhõn Độ hụt khối, năng lượng liờn kết Đồng vị Phản ứng phõn hạch
2.2. Xõy dựng tài liệu và hƣớng dẫn học sinh tự học theo mụđun chƣơng “Hạt nhõn nguyờn tử” Vật lý 12
2.2.1. Mục tiờu dạy học của chương
Kiến thức: HS nờu được:
- Cấu tạo hạt nhõn nguyờn tử, kớ hiệu hạt nhõn và đơn vị khối lượng nguyờn tử - Lực hạt nhõn, đặc điểm của lực hạt nhõn
- Độ hụt khối của hạt nhõn và năng lượng liờn kết hạt nhõn.
- Phản ứng hạt nhõn là gỡ? Vận dụng được cỏc định luật bảo toàn (số khối, điện tớch, động lượng và năng lượng toàn phần) trong phản ứng hạt nhõn.
- Hiện tượng phúng xạ là gỡ? Thành phần và bản chất của tia phúng xạ. Nội dung và hệ thức của định luật phúng xạ.
- Phản ứng phõn hạch là gỡ? Phản ứng phõn hạch dõy chuyền là gỡ? Nờu cỏc điều kiện để phản ứng dõy chuyền xảy ra.
- Phản ứng nhiệt hạch là gỡ? Nờu điều kiện để phản ứng nhiệt hạch xảy ra. Ưu điểm của năng lượng do phản ứng nhiệt hạch tỏa ra?
Kĩ năng
- Xỏc định được tờn nguyờn tố bằng cỏch tớnh được số prụtụn và nơtron. - Vận dụng thành thạo cụng thức tớnh độ hụt khối và năng lượng liờn kết. - Viết được phương trỡnh phản ứng hạt nhõn và tớnh được năng lượng tỏa ra hay thu vào trong phản ứng hạt nhõn.
- Vận dụng cỏc định luật bảo toàn trong phản ứng hạt nhõn để giải bài tập (đặc biệt là định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn năng lượng toàn phần).
- Vận dụng được định luật phúng xạ và khỏi niệm độ phúng xạ để giải cỏc bài tập.
Thỏi độ
Để HS cú thể tự học cú hiệu quả, GV cần rốn luyện cho HS:
- Cú lũng đam mờ nghiờn cứu khoa học, cú hứng thỳ trong việc tỡm hiểu cỏc hiện tượng Vật lý, và liờn hệ giữa lý thuyết với thực tiễn.
- Cú tinh thần và ý thức cộng tỏc cựng học đồng thời biết bảo vệ quan điểm, nhận thức đỳng đắn của bản thõn.
- Ủng hộ những ứng dụng của hạt nhõn nguyờn tử vào mục đớch hũa bỡnh, phục vụ cuộc sống con người (vớ dụ: nhà mỏy điện hạt nhõn...) và phản đối, đấu tranh khi nú được sử dụng để chống lại loài người.
2.2.2. Tài liệu hướng dẫn học sinh tự học theo mụđun chương “Hạt nhõn nguyờn tử” Vật lý lớp 12 nguyờn tử” Vật lý lớp 12
Tài liệu này chỳng tụi xõy dựng theo cấu trỳc thành 7 mụđun. Ở mỗi mụđun, chỳng tụi trỡnh bày cỏc vấn đề:
- Mục tiờu học sinh cần đạt được sau khi tự học
- Tài liệu chớnh học sinh cần đọc
- Hệ thống cõu hỏi hướng dẫn học sinh tự học
- Bài tập học sinh tự kiểm tra kiến thức
- Cõu trả lời và nội dung kiến thức chớnh cần ghi nhận (Thụng tin phản hồi
của giỏo viờn)
- Bài tập kiểm tra đỏnh giỏ sau khi đó nghiờn cứu thụng tin phản hồi
- Bài tập ỏp dụng
Hệ thống cỏc mụđun
Mụđun 1: Tớnh chất và cấu tạo hạt nhõn nguyờn tử Mụđun 2: Năng lượng của hạt nhõn
Mụđun 3: Phản ứng hạt nhõn Mụđun 4: Phúng xạ
Mụđun 5: Phản ứng phõn hạch Mụđun 6: Phản ứng nhiệt hạch
Mụđun 7: Tổng kết chương “Hạt nhõn nguyờn tử”
MễĐUN 1: TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYấN TỬ A. Mục tiờu học sinh cần đạt đƣợc sau khi tự học
Về kiến thức
- Nờu được cỏc đặc trưng cơ bản của prụtụn và nơtron. - Biết kớ hiệu hạt nhõn.
- Định nghĩa được khỏi niệm đồng vị.
- Nờu được những đặc tớnh của lực hạt nhõn.
Về kĩ năng
- Viết đỳng kớ hiệu hạt nhõn nguyờn tử.
- Từ kớ hiệu hạt nhõn nguyờn tử đọc được cấu tạo của nú.
B. Tài liệu chớnh học sinh cần đọc
- Vật lý 12 – Nxb Giỏo dục – 2011 (trang 176 đến hết trang 177). - Vật lý 12 nõng cao – Nxb giỏo dục – 2011 (trang 262 đến trang 263).
- Tham khảo thờm vấn đề “Tớnh chất và cấu tạo hạt nhõn nguyờn tử” ở cỏc nguồn tài liệu khỏc và ở cỏc trang web liờn quan (vớ dụ: thuvienvatly.com; phys.hnue.edu.vn; vatliphothong.com;....).
C. Hệ thống cõu hỏi hƣớng dẫn học sinh tự học
Học sinh đọc tài liệu ở cỏc trang đó hướng dẫn và trả lời cỏc cõu hỏi sau:
Phiếu học tập (số 1)
1. Hạt nhõn nguyờn tử cú cấu tạo và kớch thước như thế nào? 2. Nờu cỏch kớ hiệu hạt nhõn?
3. Hóy nờu cấu tạo hạt nhõn của cỏc nguyờn tử: 168O và 23892U? 4. Đồng vị là gỡ? Cho vớ dụ.
5. Thế nào là lực hạt nhõn? Lực hạt nhõn cú cỏc đặc điểm gỡ? Bỏn kớnh tỏc dụng của lực hạt nhõn?
D. Bài tập học sinh tự kiểm tra kiến thức
Sau khi học sinh đọc tài liệu và tự trả lời cỏc cõu hỏi ở trờn, cỏc em sẽ tự kiểm tra kiến thức của mỡnh bằng hệ thống cỏc cõu hỏi sau:
Bài kiểm tra lần 1 Cõu 1. Tỡm kết luận Sai về cấu tạo hạt nhõn
A. Hạt nhõn được cấu tạo từ cỏc nuclụn. B. Hạt nhõn cú số nuclụn bằng số khối A.
D. Số prụtụn bằng số nơtrụn.
Cõu 2. Tỡm phỏt biểu Sai về hạt nhõn nguyờn tử
A. Hạt nhõn của nguyờn tố thứ Z trong bảng tuần hoàn cú Z proton; B. Số nơtrụn bằng số khối A;
C. Lớp vỏ electrụn của nguyờn tố thứ Z cú Z electrụn quay quanh hạt nhõn; D. Số khối A bằng tổng Z prụtụn và N nơtrụn. Cõu 3. So với hạt nhõn 29 14Si, hạt nhõn 40 20Ca cú nhiều hơn A. 11 nơtrụn và 6 prụtụn B. 6 nơtrụn và 5 prụtụn. C. 5 nơtrụn và 6 prụtụn D. 5 nơtrụn và 12 prụtụn
Cõu 4. Tỡm phỏt biểu sai về hạt nhõn nguyờn tử 2 3 1 1Na
A. Hạt nhõn Na cú 11 nuclụn; B. Số nơtrụn là 12 ; C. Số proton là 11 ; D. Số nuclụn là 23.
Cõu 5. Đồng vị là cỏc nguyờn tử cú:
A. Cựng số khối A nhưng số prụtụn Z và số nơtron N khỏc nhau; B. Cựng số prụtụn Z, khỏc số khối A;
C. Cựng số nơtrụn N, khỏc số prụtụn Z; D. Cựng số prụtụn Z và số nơtron N.
Cõu 6. Biết NA = 6,02.1023 mol-1. Trong 59,50 g 238
92U cú số nơtron xấp xỉ là A. 2,38.1023; B. 2,20.1025; C. 1,19.1025; D. 9,21.1024.
Cõu 7. Chọn cõu đỳng
A. Nguyờn tử gồm một hạt nhõn ở giữa và cỏc electron quay xung quanh B. Một hạt nhõn nguyờn tử luụn luụn cú hai loại hạt là prụtụn và nơtrụn; C. Ở trạng thỏi bỡnh thường nguyờn tử trung hoà về điện;
D. Cả A, B, C đều đỳng.
Cõu 8. Chọn cõu sai
A. Prụtụn trong hạt nhõn nguyện tử mang điện tớch dương +e; B. Nơtrụn trong nguyờn tử mang điện tớch õm –e;
C. Tổng số prụtụn và nơtrụn trong nguyờn tử gọi là số khối; D. Cả A, B, C đều sai.
Cõu 9. Viết ký hiệu của hai hạt nhõn chứa 2p, 2n và 3p, 4n: A. 22X,43Y B. 24X,73Y C. X 3Y 7 2 4 , D. 12X,31Y
Cõu 10. Nơtrụn là hạt sơ cấp
A. Khụng mang điện; B. Mang điện tớch õm;
C. Mang điện tớch dương; D. Cú tờn gọi khỏc là hạt nơtrinụ.
E. Cõu trả lời và nội dung kiến thức chớnh cần ghi nhận (Thụng tin phản hồi của giỏo viờn)
Vấn đề Nội dung
1. Hạt nhõn nguyờn tử cú cấu tạo và kớch thước như thế nào?
I. Cấu tạo hạt nhõn 1. Cấu tạo hạt nhõn
- Hạt nhõn nguyờn tử được cấu tạo từ cỏc hạt rất nhỏ gọi là cỏc nuclụn.
- Nuclụn gồm cú hai loại: prụtụn và nơtron.
Prụtụn: kớ hiệu p, mang điện tớch nguyờn tố dương +e, cú khối lượng mp=1,67262.10-27 kg.
Nơtron: kớ hiệu n, khụng mang điện, khối lượng mn=1,67493.10-27 kg.
- Số prụton (p) trong hạt nhõn bằng Z (bằng số thứ tự trong bảng hệ thống tuần hoàn Men-đờ-le-ộp); Z gọi là nguyờn tử số.
- Số nơtron (n) trong hạt nhõn bằng N - Số nuclụn: Z + N = A; A gọi là số khối.
Kớch thước hạt nhõn: Coi như hỡnh
cầu cú bỏn kớnh R , . A3m 1 15 10 2 1