8. Cấu trỳc luận văn
1.7. Kết luận chƣơng 1
Trong chương 1 chỳng tụi đó trỡnh bày nội dung giỏo dục kĩ thuật tổng hợp trong dạy học vật lớ ở trường phổ thụng, tỡm hiểu khỏi niệm, mục đớch, nội dung, nguyờn tắc của giỏo dục kĩ thuật tổng hợp; Những nội dung giỏo dục kĩ thuật tổng hợp qua bộ mụn vật lớ bao gồm: Nguyờn lớ khoa học, kĩ thuật và cụng nghệ cơ bản chung của cỏc quỏ trỡnh sản xuất chớnh, nội dung rốn luyện cỏc kỹ năng và thúi quen thực hành; Cỏc biện phỏp thực hiện giỏo dục kĩ thuật tổng hợp qua dạy học vật lớ.
Trờn cơ sở đó nghiờn cứu những vấn đề về lớ luận và thực tiễn của việc giỏo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh trong dạy học vật lớ chỳng tụi tỡm hiểu thực trạng việc giỏo dục kĩ thuật tổng hợp cho học trong quỏ trỡnh giảng dạy bộ mụn vật lớ tại một số trường THPT với mục đớch hướng tới một thế hệ học sinh được đào tạo một cỏch tổng hợp, toàn diện. Học sinh cú tri thức tốt hơn thỡ sẽ lao động nghề tốt hơn và hệ quả tất yếu là cú chất lượng cuộc sống tốt hơn.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong điều kiện tiến hành cụng nghiệp húa, hiện đại húa đất nước, do sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế mà cơ cấu lao động cũng thay đổi theo. Những kiến thức khoa học về kĩ thuật tổng hợp hết sức cần thiết cú thể giỳp học sinh định hướng vào những nghề mà đất nước đang cần phỏt triển. Bởi vậy nghiờn cứu để đẩy mạnh chất lượng giỏo dục kĩ thuật tổng hợp trong quỏ trỡnh dạy học cho học sinh phổ thụng là điều vụ cựng thiết thực và cần được đầu tư đỳng mức. Trong chương II chỳng tụi sẽ nghiờn cứu, xõy dựng tiến trỡnh dạy học một số kiến thức phổ thụng nhằm gúp phần đẩy mạnh chất lượng giỏo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chƣơng 2
XÂY DỰNG TIẾN TRèNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI CHƢƠNG “DềNG ĐIỆN TRONG CÁC MễI TRƢƠNG” THEO HƢỚNG TÍCH HỢP NỘI DUNG GIÁO DỤC KTTH
2.1. Cấu trỳc, mục tiờu và nội dung cỏc kiờn thức vật lớ cần đạt của chƣơng “Dũng điện trong cỏc mụi trƣờng”
Chương trỡnh SGK 11 cơ bản, nội dung cỏc kiến thức về “Dũng điện trong cỏc mụi trường” được đưa vào cuối học kỡ 1 bao gồm 10 tiết, trong đú cú 8 tiết lớ thuyết và 2 tiết bài tập, cụ thể như sau:
- Dũng điện trong kim loại: 1 tiết. - Dũng điện trong chất điện phõn: 2 tiết.
- Bài tập về dũng điện trong kim loại và dũng điện trong chất điện phõn: 1 tiết. - Dũng điện trong chất khớ: 2 tiết.
- Dũng điện trong chõn khụng: 1 tiết. - Dũng điện trong chất bỏn dẫn: 2 tiết. - Bài tập ụn: 1 tiết.
Với những nội dung này của chương trỡnh sỏch giỏo khoa cơ bản rất thuận tiện trong việc kết hợp giữa dạy kiến thức vật lớ cơ bản với việc giới thiệu những ứng dụng khoa học kĩ thuật của vật lớ trong đới sống. Những tiến bộ của khoa học kĩ thuật tạo điều kiện kớch thớch sự tũ mũ tỡm hiểu, khỏm phỏ những nghành khoa học kĩ thuật làm cho việc giỏo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh qua nội dung kiến thức của chương này thờm phong phỳ.
2.2. Cỏc nội dung giỏo dục kĩ thuật tổng hợp chương “Dũng điện trong cỏc mụi trường”
Hệ thống kiến thức về dũng điện trong cỏc mụi trường được trỡnh bày sau khi học sinh đó nghiờn cứu về dũng điện khụng đổi làm nền tảng giỳp việc hệ thống húa kiến thức và so sỏnh bản chất dũng điện một cỏch rừ ràng. Phần kiến thức này nghiờn cứu những vấn đề về điều kiện hỡnh thành, cơ chế phỏt sinh, ứng dụng gắn liền với đời sống và sản xuất của dũng điện trong cỏc mụi trường khỏc nhau.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tuy nhiờn trong phạm vi nghiờn cứu của luận văn chỳng tụi chỉ đề cập đến một số kiến thức về: Dũng điện trong chất điện phõn, dũng điện trong chất khớ và dũng điện trong chất bỏn dẫn. Sau khi học song những tiết này học sinh cần tiếp thu được những vấn đề sau về giỏo dục kĩ thuật tổng hợp:
Đối với dũng điện trong chất điện phõn: Học sinh hiểu rừ về hiện tượng điện phõn, bản chất dũng điện trong chất điện phõn, cỏc hiện tượng diễn ra ở điện cực, hiện tượng dương cực tan; Cú kĩ năng hoạt động nhúm, nhằm thảo luận đưa được ra cỏc cỏch ứng dụng của hiện tượng điện phõn để thực hiện thành cụng việc mạ điện cho những vật đơn giản, từ đú mỗi cỏ nhõn cú khả năng tiến hành thớ nghiệm về hiện tượng điện phõn; Rốn kỹ năng thao tỏc thớ nghiệm; Rốn luyện khả năng thực hiện những cụng việc kỹ thuật đũi hỏi sự khộo lộo, kết hợp giữa thao tỏc tay chõn và úc quan sỏt,suy luận. Nắm được cỏc ứng dụng của hiện tượng điện phõn; HS hiểu bản chất vật lớ của cấu trỳc kỹ thuật.
Đối với dũng điện trong chất khớ: Học sinh hiểu về sự dẫn điện tự lực và khụng tự lực, bản chất của dũng điện trong chất khớ; Biết nguyờn tắc tạo ra tia lửa điện, những ứng dụng của tia lửa điện trong đời sống, đặc biệt cú khả năng giải thớch được hiện tượng xuất hiện sột và cỏch phũng trỏnh; Biết cỏch tạo ra hồ quang điện, những ứng dụng của hồ quang điện trong đời sống và kĩ thuật.
Đối với dũng điện trong chất bỏn dẫn: Học sinh hiểu cỏch tạo ra chất bỏn dẫn tinh khiết và chất bỏn dẫn cú pha tạp chất; Bản chất dũng điện trong chất bỏn dẫn, từ đú nắm được cỏch tạo ra điụt, tranzito… những linh kiện điện tử cú sử dụng chất bỏn dẫn; Học sinh cú khả năng tự thiết kế được mạch chỉnh lưu dũng điện xoay chiều.
2.3. Xõy dựng tiến trỡnh dạy học một số kiến thức vật lớ chƣơng “Dũng điện trong cỏc mụi trường”(Vật lớ 11 cơ bản) tớch hợp nội dung giỏo dục kĩ thuật tổng hợp
Vận dụng những nghiờn cứu về lớ luận và thực tiễn ở chương I, chỳng tụi chọn cỏc bài sau để dạy học thực nghiệm:
Bài 1: Dũng điện trong chất điện phõn. Bài 2: Dũng điện trong chất khớ.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Giỏo ỏn 1:
DềNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN
I. MỤC TIấU 1. Kiến thức
- Nờu được nội dung của thuyết điện li.
-Trả lời được cõu hỏi thế nào là chất điện phõn, hiện tượng điện phõn, nờu được bản chất dũng điện trong chất điện phõn.
- Nắm được thế nào là phản ứng phụ trong hiện tượng điện phõn, hiện tượng dương cực tan.
- Tham gia thiết kế cỏc phương ỏn thớ nghiệm trong bài học. - Phỏt biểu được định luật Faraday, viết cụng thức của định luật.
2. Kĩ năng
- Vận dụng được kiến thức để giải thớch cỏc ứng dụng cơ bản của hiện tượng điện phõn và giải được cỏc bài tập cú vận dụng định luật Faraday.
- Nắm được kỹ năng tiến hành thớ nghiệm, từ đú rốn luyện kỹ năng, kỹ xảo sử dụng và điều khiển những thiết bị, mỏy múc núi chung.
- Biết một số ứng dụng phổ biến của hiện tượng điện phõn.
- Rốn được khả năng kết hợp giữa thao tỏc tay chõn và úc quan sỏt, suy luận, hiểu bản chất vật lớ của cấu trỳc kĩ thuật.
3. Thỏi độ
- Nghiờm tỳc, tớch cực và hợp tỏc trong hoạt động nhúm.
- Chuẩn bị cơ sở tõm lớ cho những hoạt động thực tiễn liờn quan đến nền sản xuất hiện đại.
II. CHUẨN BỊ Giỏo viờn
- Chuẩn bị thớ nghiệm thực hành cho học sinh về dẫn điện của nước tinh khiết (nước cất hoặc nước mưa), nước pha muối Nacl, dung dịch CuSO4, H2SO4 về điện phõn.
- Chuẩn bị một bảng hệ thống tuần hoàn cỏc nguyờn tố hoỏ học để tiện dụng khi làm bài tập.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Mỏy chiếu, mỏy tớnh, giỏo ỏn điện tử.
- Phiếu học tập, phiếu kiểm tra kết quả học tập.
Học sinh:ễn lại :
- Tỏc dụng hoỏ học của dũng điện và sự điện li. - Cỏc kiến thức về dũng điện trong kim loại.
- Kiến thức về hoỏ học, cấu tạo cỏc axit, bazơ, và liờn kết ion. Khỏi niệm về hoỏ trị.
III. SƠ ĐỒ TIẾN TRèNH DẠY HỌC
í tƣởng sƣ phạm:
- Tiến trỡnh DH được thực hiện như sỏch giỏo khoa vật lý 11 ban cơ bản. - Nếu dạy theo cỏch thụng thường: Giỏo viờn tiến hành cỏc thớ nghiệm cho học sinh quan sỏt kết quả sau đú phõn tớch kết quả để đưa ra những nội dung kiến thức cần đạt của bài thỡ học sinh khụng được rốn luyện kỹ năng khộo lộo khi tiến hành thớ nghiệm, học sinh thụ động trong quỏ trỡnh tiếp thu kiến thức do đú nhớ kiến thức khụng lõu và khả năng vận dụng kiến thức bị hạn chế.
- Để học sinh tự mỡnh tiến hành cỏc thớ nghiệm sẽ tạo cho học sinh sự thớch thỳ, hào hứng và tự tin khi tự mỡnh cú khả năng làm được những việc mà bỡnh thường học sinh nghĩ giỏo viờn mới biết làm. Từ đú thờm yờu mụn học, phỏt huy tớnh sỏng tạo. Tăng cường cụng tỏc thực hành cũng làm cho học sinh quen với hoạt động chõn tay cũng như vận dụng linh hoạt trớ úc và khoa học vào đời sống.
- Khắc sõu, mở rộng những ứng dụng phổ biến của hiện tượng điện phõn (Luyện nhụm, mạ điện) tạo cho HS thờm hứng thỳ với cỏc kỹ thuật trong đời sống.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn GV mụ tả TN trờn mỏy chiếu Đúng Khúa K Phương tiện dạy học Học sinh chia nhúm Nhúm 1: TN với dung dịch nước cất Nhúm 3: TN với dung dịch CuSO4 cú Anot bằngCu. Nhúm 4: TN với dung dịch H2SO4 cú 2 điện cực bằng grafit. Nhúm 2: TN với dung dịch muối NaCl. Phương phỏp dạy học
Tại sao nước cất khụng dẫn điện? Tại sao chất điện phõn dẫn điện? Thảo luận nhúm Kết quả nhúm 1 Kết quả nhúm 2 Thuyết điện li Bản chất dũng điện trong chất điện phõn Cỏc định luật Farađõy Kết quả nhúm 3 Hiện tượng cực dương tan Kết quả nhúm 4 Cỏc hiện tượng diễn ra ở điện cực CÁC ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƢỢNG ĐIỆN PHÂN: MẠ ĐIỆN ĐÚC ĐIỆN,
CÁC ỨNG DỤNG KHÁC TRONG CễNG NGHIỆP VÀ TRONG ĐỜI
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
IV. TIẾN TRèNH DẠY HỌC CỤ THỂ
HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIấN
Hoạt động 1: Tỡm hiểu thuyết điện li. Nghiờn cứu về dũng điện trong chất điện phõn
- Bản chất chung của dũng điện trong một mụi trường là dũng chuyển dời cú hướng của cỏc điện tớch tự do gọi là hạt tải điện.
- Mụi trường cú thể cho dũng điện chạy qua phải là mụi trường cú cỏc hạt tải điện.
- HS chia thành 4 nhúm tiến hành thớ nghiệm theo hướng dẫn của giỏo viờn. + Nhúm 1: TN với dung dịch nước cất. + Nhúm 2: TN với dung dịch muối NaCl.
+ Nhúm 3: TN với dung dịch CuSO4 cú Anot bằng Cu.
+ Nhúm 4: TN với dd H2SO4 cú 2 điện cực bằng grafit.
- Nhúm1 cụng bố kết quả và thảo luận chung toàn lớp:
- Từ kết quả TN của nhúm 1: Nước cất khụng dẫn điện, mụi trường nước cất khụng chứa cỏc hạt tải điện.
- Nhúm 2 cụng bố kết quả và thảo luận chung toàn lớp:
- Từ kết quả TN của nhúm 2 và những
(?) Bản chất chung của dũng điện trong cỏc mụi trường là gỡ?
- Dựng mỏy chiếu giới thiệu với học sinh bộ thớ nghiệm phỏt hiện dũng điện trong mụi trường chất lỏng
(?) Nước cất cú dẫn điện khụng? Mụi trường nước cất cú chứa cỏc hạt tải điện khụng?
(?) Cỏc dung dịch muối, axit, bazơ cú dẫn điện khụng? Dung dịch muối, axit, bazơ cú chứa cỏc hạt tải điện khụng? - Nếu cú cỏc hạt tải điện đú là những loại hạt nào?
Đúng Khúa K
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
nghiện cứu khỏc rỳt ra kết luận: Cỏc dung dịch muối, axit, bazơ dẫn điện, chứng tỏ trong cỏc dung dịch đú chứa cỏc hạt tải điện.
- Thảo luận nhúm:
- Hạt tải điện trong chất điện phõn là cỏc ion dương và cỏc ion õm.
- Khi hũa vào nước lực hỳt tĩnh điện giữa cỏc ion dương và õm yếu đi vỡ nước cú hằng số điện mụi lớn, chuyển động nhiệt làm cho một phần cỏc chất đú phõn li thành ion dương và õm, cỏc ion này chuyển động hỗn loạn vỡ nhiệt ttrong nước.
- Dũng điện trong chất điện phõn là dũng dịch chuyển cú hướng của cỏc ion dương theo chiều điện trường và ion õm ngược chiều điện trường.
(?) Hạt tải điện trong chất điện phõn là gỡ? Tại sao trong chất điện phõn lại sinh ra cỏc hạt tải điện này? Bản chất dũng điện trong chất điện phõn là gỡ?
- Gợi ý: Để trả lời cõu hỏi này chỳng ta cần phải sử dụng một lý thyết gọi là thuyết điện li. Nội dung như sau:
Trong dung dịch, cỏc hợp chất húa học như axit, bazơ và muối bị phõn li thành cỏc nguyờn tử hoặc nhúm nguyờn tử tớch điện gọi là ion, ion cú thể chuyển động trong dung dịch và trở thành hạt tải điện.
- Ion dương chạy về phớa catụt nờn gọi là cation, ion õm chạy về phớa anụt nờn gọi là anion.
Hoạt động 2: Tỡm hiểu hiện tượng cực dương tan.
- Nhúm 3 cụng bố kết quả và thảo luận chung toàn lớp:
- Dựng kết quả thớ nghiệm của nhúm 3: Nếu hạt tải điện trong chất điện phõn là ion dương và ion õm thỡ khi tiến hành
- Hiện tượng gỡ xảy ra trờn cỏc điện cực của thớ nghiệm ở trờn nếu ta sử dụng dung dịch muối đồng sunphat và hai điện cực làm bằng hai thỏi đồng?
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
thớ nghiệm với dung dịch CuSO4 cú anụt bằng đồng thỡ ở cỏc điện cực sẽ cú biến đổi.
- Ở cực dương anụt:
Cu+2 + (SO4)2- = CuSO4 và CuSO4 tan vào dung dịch, tiếp tục phõn li làm cho cực dương mũn đi.
- Ở cực õm catụt:
Cu nguyờn tử bỏm vào bề mặt catụt. Kết quả: Cực dương bị mũn đi, cực õm cú đồng bỏm vào.
- Nhúm 4 cụng bố kết quả và thảo luận chung toàn lớp:
- Phõn tử H2SO4 bị phõn li thành H+ và (SO4)2- khi cú điện trường trong bỡnh điện phõn, ion H+
bị đẩy về anụt. Vỡ grafit dẫn điện nhưng khụng tạo thành ion nờn khụng cú hiện tượng cực dương tan xảy ra.
- Khi anion (SO4)2- chạy về anụt, nú kộo Cu2+ vào dung dịch. Như vậy đồng ở anụt sẽ tan dần vào trong dung dịch. Đú gọi là hiện tượng cực dương tan. - Hiện tượng gỡ xảy ra khi ta dựng bỡnh điện phõn cú hai cực bằng grafit và dung dịch điện phõn là chất H2SO4?
- Gợi ý: Phõn tử H2SO4 bị phõn li như thế nào? Mụ tả sự chuyển động của cỏc ion trong dung dịch điện phõn khi cú điện trường trong bỡnh điện phõn? Hiện tượng cực dương tan cú xảy ra khụng? - Trong trường hợp này, khụng cú hiện tượng cực dương tan xảy ra, chỉ cú nước bị phõn tớch thành hiđrụ bay ra ở anụt. - Năng lượng W dựng để thực hiện việc phõn tỏch lấy từ năng lượng của dũng điện, nờn nỏ tỉ lệ với điện lượng chạy qua bỡnh điện phõn. Ta cú thể viết W =
Ep It, trong đú Ep gọi là suất phản điện của bỡnh điện phõn.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn