lí ở THPT
1.3.1. Vai trị của giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quảtrong nhà trường THPT
Để thực hành quốc sách tiết kiệm nói chung, chính sách sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả nói riêng thì nhà trƣờng phổ thơng có một vai trị rất quan trọng. Vai trị đó thể hiện ở các mặt sau:
+ Vai trò của nhà trƣờng đối với xã hội trong việc đào tạo, giáo dục, hình thành nhân cách thế hệ trẻ trở thành ngƣời công dân tƣơng lai xây dựng và bảo vệ tổ quốc. Giáo dục nhà trƣờng thực hiện thông qua hoạt động dạy học. Các hoạt động dạy học đƣợc dựa trên các chƣơng trình giáo dục đƣợc xây dựng khoa học và chặt chẽ, bao gồm các thành tố: Mục tiêu, nội dung, phƣơng pháp và hình thức tổ chức giáo dục, đánh giá kết quả giáo dục. Trong đó nội dung dạy học phải phản ánh đƣợc những vấn đề đang đƣợc cả lồi ngƣời quan tâm, trong đó có vấn đề sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả.
+Với giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả thì giáo dục ở nhà trƣờng đóng vai trị quan trọng vì ngồi đối tƣợng học sinh và thơng qua học sinh có thể tác động một cách rộng rãi lên các thành viên khác của xã hội, trƣớc hết là các thành viên khác trong gia đình học sinh. Vì vậy, thực hiện giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả trong nhà trƣờng là một trong các biện pháp hữu hiệu nhất, kinh tế nhất và có tính bền vững nhất.
+ Về cơ sở thực tiễn:
- Số lƣợng học sinh, giáo viên các cấp, bậc học của Việt Nam hiện nay chiếm
gần 1/3 dân số cả nƣớc (hơn 22 triệu ngƣời), trong đó học sinh, giáo viên các cấp THCS, THPT là gần 10 triệu ngƣời. Đó là một lực lƣợng hùng hậu, là đối tƣợng quan trọng thực hiện sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả. Đồng thời đây cũng là lực lƣợng quan trọng thực hiện tuyên truyền, giáo dục, vận động các đối tƣợng khác trong xã hội thực hiện mục tiêu sử dụng năng lƣợng tiêt kiệm và hiệu quả.
- Việc đổi mới giáo dục Việt Nam hiện nay là cơ sở cho việc đƣa các nội dung
giáo dục năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả vào hệ thống giáo dục quốc dân. Vì một trong các yêu cầu đối với giáo dục là nội dung và phƣơng pháp giáo dục phải đáp ứng các yêu cầu của xã hội.
1.3.2. Cơ sở pháp lý của việc triển khai giáo dục SDNLTK&HQ vào hệ thống giáo dục quốc dân thống giáo dục quốc dân
+ Nghị định số 102/2003/NĐ-CP của Chính phủ về “sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả”. Điều 18 về chƣơng trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả nêu yêu cầu giáo dục, đào tạo, phổ biến thông tin, tuyên truyền cộng đồng trong lĩnh vực phát triển, thúc đẩy sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi trƣờng.
+ Luật Điện lực (2005), quy định về tiết kiệm trong phát điện, truyền tải và phân phối điện, nhằm tiết kiệm, nâng cao hiệu quả sử dụng các nguồn năng lƣợng, bảo vệ môi trƣờng sinh thái. Điều 6 của Luật yêu cầu tuyên truyền, phổ biến, giáo dục pháp luật về điện lực và trƣờng học tổ chức phổ biến, giáo dục và hƣớng dẫn sử dụng an toàn, tiết kiệm, hiệu quả và chấp hành nghiêm chỉnh các quy định pháp lệnh về điện lực.
+ Chƣơng trình mục tiêu quốc gia về “sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả” theo Quyết định số 79/2006/QĐ-TTg-CP của Thủ tƣớng Chính phủ. Đề án thứ ba của Chƣơng trình là: Đƣa các nội dung về giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả vào hệ thống giáo dục quốc gia, trong đó qui định rõ: Xây dựng nội dung, giáo trình, phƣơng pháp giảng dạy lồng ghép các kiến thức về sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả vào các môn học, phù hợp với từng cấp học, từ tiểu học đến THPT;
+ Đề án “Đƣa các nội dung giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm, hiệu quả vào hệ thống giáo dục quốc dân giai đoạn 2006 - 2010” của Bộ GD & ĐT với mục tiêu: “Đƣa các nội dung giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả vào các chƣơng trình giáo dục của các cấp học, các trình độ đào tạo của hệ thống giáo dục quốc dân nhằm trang bị cho học sinh, sinh viên những hiểu biết về vấn đề năng lƣợng, tình hình sử dụng năng lƣợng và các biện pháp sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả, nhằm phát triển bền vững đất nƣớc”.
1.3.3 Mục tiêu của giáo dục SDNLTK&HQ trong dạy học vật lí ở trường THPT
- Về kiến thức:
Ngƣời học có hiểu biết về: + Khái niệm về năng lƣợng; + Các loại năng lƣợng;
+ Sự chuyển hoá các dạng năng lƣợng; + Vai trò của năng lƣợng đối với con ngƣời;
+ Tình hình khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên; năng lƣợng hiện nay. Nguồn tài nguyên năng lƣợng không phải là vô hạn;
+ Những ảnh hƣởng của việc khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên năng lƣợng đối với môi trƣờng;
+ Xu hƣớng sử dụng nguồn tài nguyên năng lƣợng hiện nay; + Các khái niệm về sử dụng năng lƣợng tiết kiệm, hiệu quả; + Ý nghĩa của việc sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả;
+ Sự cần thiết phải sử dụng tiết kiệm và hiệu quả nguồn tài nguyên năng lƣợng;
+ Các biện pháp sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lƣợng.
- Về kĩ năng:
Ngƣời học có thể thực hiện đƣợc các kỹ năng sau:
+ Có thể liên kết các kiến thức các môn học với nhau và với các khái niệm về năng lƣợng, các dạng năng lƣợng và các nguồn năng lƣợng, các quá trình sử dụng năng lƣợng;
+ Có thể giải thích cơ sở khoa học của các quá trình, các biện pháp thực hành sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lƣợng trong hoạt động của các thiết bị và trong đời sống hàng ngày;
+ Có khả năng tun truyền, giải thích, thuyết phục và phổ biến cho các thành viên khác trong gia đình và cộng đồng, ý thức về sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả, các kĩ năng thực hành tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lƣợng.
- Về hành vi, thái độ:
Ham muốn tìm tịi khám phá nguồn năng lƣợng;
Có ý thức trong việc sử dụng năng lƣợng không gây tác hại đến môi trƣờng, đến con ngƣời (an toàn), ;
+ Tuyên truyền cho mọi ngƣời về tác hại của việc khai thác, sử dụng năng lƣợng khơng hợp lí;
+ Ý thức đƣợc tầm quan trọng của việc SDNLTK&HQ;
+ Nhận thức rõ đƣợc nguồn tài nguyên nănƣg lƣợng không phải là vô tận; + Ý thức đƣợc tầm quan trọng của việc sử dụng tiết kiệm và hiệu quả nguồn tài nguyên năng lƣợng;
+ Thực hiện sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lƣợng trong gia đình, nhà trƣờng và cộng đồng;
+ Có thói quen áp dụng các biện pháp kĩ thuật nhằm tiết kiệm và sử dụng có hiệu quả năng lƣợng;
+ Ham muốn nghiên cứu tìm kiếm các biện pháp kĩ thuật, các biện pháp tuyên truyền, phổ biến sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả.
1.4.Thực trạng hoạt động dạy và học bài tập phần nhiệt học tại trƣờng THPT Trần Hƣng Đạo – Hà Đông.
1.4.1. Đối tượng và phương pháp điều tra
Đối tƣợng.
Điều tra, khảo sát thực tế tại trƣờng Trung học phổ thông (THPT) Trần Hƣng Đạo – Hà Đơng, Hà nội để tìm hiểu một số thơng tin.
- Tình hình dạy giải bài tập phần nhiệt học. - Tình hình hoạt động giải bài tập phần nhiệt học.
- Dạy và học bài tập phần nhiệt học có gắn liền với đời sống hàng ngày không. -Dạy giải bài tập phần nhiệt học có tác dụng giáo dục học sinh biết cách sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả không.
Phƣơng pháp điều tra
- Điều tra giáo viên: sử dụng phiếu điều tra (số lƣợng giáo viên đƣợc điều tra là 16) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án.
- Điều tra học sinh: sử dụng phiếu điều tra (số lƣợng học sinh đƣợc điều tra là 82), quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả.
1.4.2. Kết quả điều tra
1.4.2.1. Tình hình dạy giải bài tập đối với giáo viên.
Thông qua việc trao đổi cùng giáo viên giảng dạy bộ mơn Vật lí tại hai trƣờng THPT Trần Hƣng Đạo – Hà Đông, THPT Quang Trung – Hà Đông, tại Thành phố Hà Nội và một số đồng nghiệp khác, sơ bộ chúng tôi rút ra đƣợc một số nhận định.
- Số tiết học dành cho việc chữa bài tập cịn ít mà yêu cầu rèn kĩ năng lại nhiều, chính vì thế giáo viên rất khó bố trí thực hiện cho đầy đủ.
- 100% GV đƣợc khảo sát đều cho rằng năng lƣợng có vai trị quan trọng trong đời sống hằng ngày.
- Đa số giáo viên chƣa chú trọng tới việc GD HS SDNLTK&HQ.
- Nhà trƣờng và cá nhân hầu nhƣ khơng có Tài liệu dùng để triển khai việc GD HS SDNLTK&HQ.
- Trình độ học sinh khơng đồng đều vì thế bài chọn chữa rất khó phù hợp: bài khó thì học sinh yếu khơng hiểu nổi, bài dễ lại làm cho các em khá giỏi chán.
- Các bài tập trong phần nhiệt học là dạng bài tập có nhiều kiến thức mới, liên quan đến các hiện tƣợng xảy ra có tính trừu tƣợng khơng quan sát đƣợc..., đồng thời có nhiều bài tập tổng hợp, khó.
- Khó đƣa ra một hệ thống các bài tập vừa đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh lại vừa đảm bảo yêu cầu mục tiêu của chƣơng trình.
- Mỗi một giáo viên thƣờng chọn riêng cho mình một phƣơng pháp giải và đƣa ra cho học sinh luyện tập, nên rất khó khăn trong cơng tác kiểm tra đánh giá chất lƣợng học tập trong mơn vật lí của học sinh trong cả khối.
1.4.2.2. Tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh
- Đa số học sinh nhớ máy móc, khơng hiểu bản chất hiện tƣợng vật lí đề cập trong bài tập nên rất khó khăn trong việc giải các bài tập phần nhiệt học.
- Trong các giờ bài tập rất nhiều học sinh thụ động, lƣời suy nghĩ, chỉ có một số ít học sinh tích cực tham gia hoạt động giải bài tập.
- 100% HS đƣợc khảo sát đều nhận thức năng lƣợng có vai trị quan trọng trong đời sống hằng ngày.
- Đa số HS đƣợc khảo sát đều tự nhận bản thân chƣa ý thức đƣợc vấn đề sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả.
- Các bài học, bài tập gắn với vấn đề năng lƣợng và sử dụng năng lƣợng tiết kiệm luôn làm cho HS cảm thấy hứng thú và muốn làm theo.
- Học sinh chƣa có ý thức phân loại, xây dựng phƣơng pháp giải cho mỗi loại bài tập.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chƣơng này, chúng tơi trình bày một số cơ sở lý luận:
Khái niệm bài tập vật lí, vai trị, tác dụng của bài tập vật lí trong q trình dạy học vật lí THPT
Tìm hiểu các cách phân loại bài tập vật lí và các phƣơng pháp giải bài tập vật lí.
Tƣ duy trong giải bài tập vật lí
Hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập vật lí
Một số vấn đề liên quan đến năng lƣợng và SDNLTK&HQ Lí luận về GD SDNLTK&HQ qua mơn học vật lí ở trƣờng THPT
Ngồi ra, chúng tơi cịn trình bày kết quả điều tra tình hình dạy giải bài tập vật lí phần nhiệt học ở một số trƣờng Trung học phổ thơng hiện nay. Những luận điểm lí luận và thực tiễn trình bày ở chƣơng này là cơ sở của việc soạn thảo hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập phần nhiệt học mà chúng tơi trình bày ở chƣơng sau.
CHƢƠNG 2
BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 NHẰM GIÁO DỤC HỌC SINH SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG
TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ
2.1. Phân tích cấu trúc chƣơng trình phần nhiệt học Vật lí 10 nâng cao
Nhiệt học
Chƣơng VII Cơ sở của nhiệt động lực
học Chƣơng VI Chất khí Chƣơng VII Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Thuyết động học phân tử. - Các quá trình nhiệt động của KLT. - Phƣơng trình trạng thái của KLT. - Phƣơng trình Cla-pê- rơn – Men-đê-lê-ép. - Chất rắn kết tinh và chất rắn vơ định hình
- Biến dạng cơ của vật rắn - Sự nở vì nhiệt của vật rắn. - Chất lỏng. Các hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng, dính ƣớt, mao dẫn.
- Sự chuyển thể, nóng chảy, đơng đặc, hóa hơi, ngƣng tụ.
- Độ ẩm của khơng khí.
-Nội năng và sự biến đổi nội năng. -Các nguyên lí của nhiệt động lực học.
2.2. Phân bố chƣơng trình và nội dung kiến thức "phần nhiệt" học Vật lí 10 nâng cao 10 nâng cao
STT Bài Tiết Số
tiết Tên bài
1. Bài 44 62 1 Thuyết động học phân tử. Cấu tạo chất 2. Bài 45 63 1 Định luật Bôilơ - Mariốt
3. Bài 46 64 1 Định luật Sác-lơ. Nhiệt độ tuyệt đối
4. Bài 47 65 1 Phƣơng trình trạng thái của KLT. Định luật Gay Luy-xác
5. 66 1 Bài tập
6. Bài 48 67 1 Phƣơng trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ép. 7. Bài 49 68 1 Bài tập về chất khí
8. Bài 50 70 1 Chất rắn
9. Bài 51 71 1 Biến dạng cơ của vật rắn 10. Bài 52 72 1 Sự nở vì nhiệt của vật rắn
11. Bài 53 73 1 Chất lỏng. Các hiện tƣợng căng bề mặt của chất lỏng 12. Bài 54 74 1 Hiện tƣợng dính ƣớt và khơng dính ƣớt. HT mao dẫn 13. Bài 55 75 1 Sự chuyển thể. Sự nóng chảy và đông đặc
14. Bài 56 76+77 2 Sự hóa hơi và sự ngƣng tụ
15. 78 1 Bài tập
16. Bài 57 79+80 2 Thực hành xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng 17. Bài 58 81 1 Nguyên lí I nhiệt động lực học
18. Bài 59 82+83 2 Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học cho KLT 19. Bài 60 84+85 2 Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt và máy lạnh.
Nguyên lí II nhiệt động lực học.
20. 86 1 Bài tập
Theo chƣơng trình hiện hành của Bộ giáo dục và đào tạo, phần "nhiệt học" Vật lí 10 nâng cao gồm 3 chƣơng ( chƣơng VI, VII,VII); 17 bài (từ bài 44 đến bài 60) dạy trong 25 tiết (từ tiết 62 đến tiết 86, trong đó 22 tiết lí thuyết, 04 tiết bài tập và 02 tiết thực hành). Số tiết bài tập chiếm tỉ lệ 16%.
2.3. Các nội dung chính của phần Nhiệt học
BÀI 44. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ. CẤU TẠO CHẤT
1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
a) Chất khí bao gồm các phân tử. Kích thƣớc của phân tử là rất nhỏ. Trong phần lớn các trƣờng hợp có thể bỏ qua kích thƣớc ấy và coi mỗi phân tử nhƣ một chất điểm. b) Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng. Nhiệt độ càng cao thì vận tốc chuyển động hỗn loạn càng lớn. Chuyển động hỗn loạn của các phân tử gọi là chuyển động nhiệt.
c) Khi chuyển động, mỗi phân tử va chạm với các phân tử khác và va chạm với thành bình. Giữa hai va chạm, phân tử gần nhƣ tự do và chuyển động thẳng đều. Khi phân tử này va chạm với phân tử khác, thì cả hai phân tử tƣơng tác, làm thay đổi phƣơng chuyển động và vận tốc của từng phân tử. Khi va chạm với thành bình, phân tử truyền động lƣợng cho thành bình. Rất nhiều phân tử va chạm lên thành bình và tạo nên lực đẩy vào thành bình. Lực này tạo ra áp suất của chất khí lên thành bình.
2. Khí lí tƣởng và đặc điểm.
Khí lí tƣởng là khí, trong đó mỗi phân tử coi nhƣ chất điểm, chuyển động hỗn loạn