Mục đích, sự cần thiết của việc dạy học tích hợp trong môn Vật lí
Khoa học công nghệ dựa trên nền tảng của Vật lí, cho thấy sự phát triển của Vật lí có ảnh hưởng lớn đến tiến bộ của kỹ thuật và công nghệ Kiến thức về Vật lí rất quan trọng trong đời sống và sản xuất, đặc biệt trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Các thiết bị hàng ngày như bóng đèn, quạt điện, và tủ lạnh đều dựa trên các nguyên tắc Vật lí Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, liên kết chặt chẽ với thực tế và các bộ môn khác, vì vậy việc dạy học theo hướng tích hợp là cần thiết Đánh giá hiện tượng chỉ dựa trên một môn học đơn lẻ sẽ không phản ánh đầy đủ bản chất của vấn đề.
Dạy học tích hợp là phương pháp giáo dục giúp học sinh phát triển khả năng kết hợp kiến thức và kỹ năng từ nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập và cuộc sống Quá trình này diễn ra trong lúc học tập và rèn luyện, nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề Tính tích hợp được thể hiện qua việc huy động và liên hệ các yếu tố liên quan, từ đó giải quyết hiệu quả một vấn đề và đạt được nhiều mục tiêu khác nhau.
Trong quá trình dạy học, tôi luôn tìm cách tích hợp bài dạy một cách hợp lý để phát huy tối đa năng lực của học sinh Dựa trên kinh nghiệm cá nhân và ý kiến từ đồng nghiệp, tôi đã chọn SKKN: “Tổ chức dạy học tích hợp bài Sự chuyển thể của các chất, môn Vật lí lớp 10 cho học sinh trường Phổ thông DTNT THPT huyện Điện Biên Đông.”
Phạm vi triển khai thực hiện
Học sinh khối 10 trường Phổ thông DTNT THPT huyện Điện Biên Đông.Thời gian nghiên cứu, triển khai từ 01/02/2017 đến 15/4/2017.
Nội dung
Tình trạng giải pháp đã biết
Sự chuyển thể của các chất, đặc biệt là nước, có nhiều ứng dụng trong đời sống và được trình bày trong chương trình vật lý lớp 10, cụ thể ở bài 38 và thực hiện trong hai tiết 63-64 Mặc dù nội dung kiến thức vật lý được cung cấp đầy đủ, nhưng phần ứng dụng của bài học còn hạn chế và thiếu hình ảnh minh họa, điều này gây khó khăn cho học sinh trong việc tư duy và liên hệ với các kiến thức đã học ở các môn Sinh học, Địa lý, Công nghệ và Giáo dục công dân.
Thông qua SKKN này, tôi hy vọng rằng kinh nghiệm giảng dạy của mình sẽ giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách chủ động và tích cực Điều này không chỉ phát triển năng lực cá nhân của từng em mà còn khơi dậy đam mê và khả năng nghiên cứu khoa học trong các em.
Nội dung giải pháp
1 Thực hiện Hợp đồng học tập với học sinh Đề tài nghiên cứu khoa học: “SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT”
Họ và tên học sinh (Đại diện)
Họ và tên giáo viên
Mục tiêu của bài viết là trình bày định nghĩa và đặc điểm của sự nóng chảy và đông đặc Đồng thời, công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn được nêu rõ là Q = lm, trong đó Q là nhiệt lượng, l là nhiệt nóng chảy và m là khối lượng của vật rắn.
Sự bay hơi là quá trình chuyển đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí, trong khi sự ngưng tụ là quá trình ngược lại, chuyển từ khí sang lỏng Hơi khô là hơi không chứa nước, trong khi hơi bão hòa là hơi đã đạt đến trạng thái cân bằng với lỏng, chứa tối đa lượng hơi nước có thể có ở nhiệt độ và áp suất nhất định Công thức tính nhiệt hóa hơi được biểu diễn bằng Q = Lm, trong đó Q là nhiệt lượng, L là nhiệt hóa hơi, và m là khối lượng chất lỏng.
- Định nghĩa được sự sôi, chỉ ra được đặc điểm của sự sôi.
- Vận dụng được công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn và công thức tính nhiệt hóa hơi của chất lỏng để giải các bài tập liên quan.
Quá trình bay hơi và ngưng tụ được giải thích dựa trên chuyển động nhiệt của các phân tử nước, trong đó bay hơi xảy ra khi các phân tử ở bề mặt nước có đủ năng lượng để thoát ra khỏi trạng thái lỏng, trong khi ngưng tụ là quá trình ngược lại khi các phân tử khí nước mất năng lượng và chuyển đổi thành trạng thái lỏng Các yếu tố ảnh hưởng đến sự bay hơi bao gồm nhiệt độ, diện tích bề mặt, độ ẩm không khí và áp suất khí quyển, với nhiệt độ cao và diện tích bề mặt lớn giúp tăng cường quá trình bay hơi.
- Giải thích được trạng thái hơi bão hoà dựa trên sự cân bằng động giữa bay hơi và ngưng tụ.
- Tìm được ứng dụng, giải thích được các hiện tượng liên quan đến sự ngưng tụ, sự bay hơi, sự đông đặc, sự sôi trong cuộc sống
Đề xuất thí nghiệm nhằm tìm hiểu sự phụ thuộc của tốc độ bay hơi vào các yếu tố như nhiệt độ, gió và mặt thoáng của chất lỏng Trong thí nghiệm, sơ đồ dự đoán kết quả sẽ được vẽ để minh họa mối quan hệ giữa các yếu tố này Kết quả thu được sẽ giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của nhiệt độ và gió đến quá trình bay hơi.
Học sinh đạt được mục tiêu bằng cách
Nghiên cứu tổng quan: Nghiên cứu một số đề tài có liên quan về tích hợp trong vật lí với các môn học khác.
- Lựa chọn đề tài nghiên cứu (trên cơ sở nghiên cứu tổng quan và một số định hướng do giáo viên giới thiệu).
- Tổng hợp, phân tích, đánh giá, lí giải các vấn đề.
- Xây dựng sản phẩm Thực hiện đề tài nghiên cứu để rút ra kết luận.
Trách nhiệm của học sinh
- Xác định đề tài nghiên cứu
- Báo cáo kế hoạch nghiên cứu.
Nghiên cứu các lĩnh vực như Vật lý, Toán học, Sinh học, Giáo dục công dân và Địa lý giúp học sinh nâng cao nhận thức về việc bảo vệ cuộc sống của bản thân Việc tích lũy kiến thức từ những môn học này không chỉ tạo nền tảng vững chắc cho học sinh mà còn khuyến khích ý thức trách nhiệm đối với bản thân và môi trường xung quanh.
- Viết báo cáo toàn văn và báo cáo tóm tắt về kết quả nghiên cứu của đề tài.
- Xử lí các thông tin, kiến thức, hình thành được sản phẩm.
- Chủ động nghiên cứu, có sự trợ giúp của GV khi cần
- Báo cáo trước giáo viên và tập thể lớp về kết quả thực hiện đề tài.
Trách nhiệm của giáo viên
- Phổ biến kế hoạch thực hiện đề tài
- Giới thiệu sơ bộ về kết quả nghiên cứu của một số đề tài và đưa ra một số định hướng nghiên cứu.
Dạy học sinh những kiến thức nền tảng về Tin học là rất quan trọng, bao gồm cách xử lý số liệu và cách biểu diễn thông tin qua đồ thị và biểu đồ Việc bổ sung những kiến thức cơ bản này giúp học sinh phát triển kỹ năng phân tích và trình bày dữ liệu một cách hiệu quả.
- Hỗ trợ học sinh một số kĩ thuật như chụp ảnh, làm video
- Theo dõi, giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài.
- Báo cáo kết quả nghiên cứu (toàn văn):
+ Bản powerpoint + Bản in trên giấy A4 + Các bài tập tự luận
+ Video tư liệu do học sinh sưu tầm qua mạng Internet.
- Báo cáo trình chiếu trước Hội đồng (Thiết kế bằng phần mềm Power point)
- Tuyên truyền chiến lược góp phần bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng. Đánh giá mức độ hoàn thành
Các lần gặp mặt trong quá trình làm việc:
- Gặp các nhóm với thời gian: + Giai đoạn 1: 7 ngày/1lần + Giai đoạn 2: 5 ngày/1lần. + Giai đoạn 3: 2 ngày/1lần.
- Liên lạc với trưởng nhóm và gặp trực tiếp nhóm trong giai đoạn 1, 2, 3.
Chữ kí của học sinh
Chữ kí của giáo viên
2 Mô tả nội dung tích hợp và xây dựng giáo án bài dạy
2.1 Tên hồ sơ dạy học
TIẾT 64, 65 - BÀI 38: SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT
2.2 Mục tiêu dạy học a) Kiến thức
Sự nóng chảy và đông đặc là hai quá trình quan trọng trong vật lý, thể hiện sự chuyển đổi trạng thái của chất Sự nóng chảy xảy ra khi một chất rắn chuyển sang trạng thái lỏng, trong khi đông đặc là quá trình ngược lại, từ lỏng sang rắn Đặc điểm nổi bật của sự nóng chảy là nhiệt độ cần thiết để chất rắn bắt đầu biến đổi, còn sự đông đặc diễn ra khi chất lỏng đạt nhiệt độ đông đặc Công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn được biểu diễn bằng Q = lm, trong đó Q là nhiệt lượng cần thiết, l là nhiệt độ nóng chảy, và m là khối lượng của chất.
Sự bay hơi là quá trình chuyển đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí, trong khi sự ngưng tụ là quá trình ngược lại, tức là từ khí trở về lỏng Hơi khô là hơi không chứa nước, còn hơi bão hòa là trạng thái khi hơi nước đạt đến mức tối đa mà không thể chứa thêm nước Để tính nhiệt hoá hơi, ta sử dụng công thức Q = Lm, trong đó Q là nhiệt lượng, L là nhiệt hoá hơi và m là khối lượng chất lỏng.
- Định nghĩa được sự sôi, chỉ ra được đặc điểm của sự sôi.
- Trình bày được cấu trúc hóa học của nước và vai trò của nước trong tế bào.
- Trình bày được sự thoát hơi nước của cây xanh.
- Trình bày được sự thích nghi của sinh vật với đời sống tự nhiên.
- Địa chỉ nội dung tích hợp
Lớp 10 - Bài 3: Các nguyên tố hóa học và nước.
Lớp 11 - Bài 3: Thoát hơi nước.
Lớp 12 - Bài 44: Chu trình sinh địa hóa và sinh quyển, mục II.3 Chu trình của nước.
- Trình bày được các trạng thái tồn tại của nước.
- Trình bày được vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên.
- Địa chỉ nội dung tích hợp
Bài 13: Ngưng đọng hơi nước trong khí quyển Mưa.
Bài 15: Thủy quyển Một số nhân tố ảnh hưởng tới chế độ nước sông Một số sông lớn trên Trái Đất, mục I.2 Tuần hoàn của nước trên Trái Đất.
- Chỉ ra được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống làm mát bằng nước.
- Địa chỉ nội dung tích hợp
Lớp 11- Bài 27: Hệ thống làm mát, mục II Hệ thống làm mát bằng nước.
Môn Giáo dục công dân giúp học sinh nhận thức rõ vai trò quan trọng của nước đối với sự sống của sinh vật và con người Qua đó, học sinh sẽ hình thành ý thức trân trọng các nguồn nước và sử dụng nước sạch một cách hợp lý, góp phần bảo vệ môi trường và tài nguyên nước.
- Vận dụng được công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn và công thức tính nhiệt hóa hơi của chất lỏng để giải các bài tập liên quan.
Quá trình bay hơi và ngưng tụ diễn ra do chuyển động nhiệt của các phân tử, trong đó bay hơi là quá trình chuyển đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí, còn ngưng tụ là quá trình ngược lại Nhiệt độ, áp suất và diện tích bề mặt là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự bay hơi của nước Khi nhiệt độ tăng, chuyển động của các phân tử nước trở nên mạnh mẽ hơn, dẫn đến việc gia tăng tốc độ bay hơi Ngược lại, khi áp suất tăng, sự bay hơi sẽ giảm do các phân tử nước bị giữ lại gần nhau hơn Bên cạnh đó, diện tích bề mặt tiếp xúc cũng đóng vai trò quan trọng; bề mặt lớn hơn sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bay hơi diễn ra nhanh chóng.
- Giải thích được trạng thái hơi bão hoà dựa trên sự cân bằng động giữa bay hơi và ngưng tụ.
- Tìm được ứng dụng, giải thích được các hiện tượng liên quan đến sự ngưng tụ, sự bay hơi, sự đông đặc, sự sôi trong cuộc sống
Đề xuất thí nghiệm nhằm tìm hiểu sự phụ thuộc của tốc độ bay hơi vào nhiệt độ, gió và mặt thoáng chất lỏng Sơ đồ dự đoán kết quả thí nghiệm đã được vẽ để minh họa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bay hơi Thí nghiệm sẽ được tiến hành để xác định mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố này đến tốc độ bay hơi của chất lỏng.
Giải thích được một số hiện tượng bay hơi ở sinh vật để thích nghi với môi trường.
Biết cách khai thác số liệu từ bảng số liệu, từ đồ thị.
- Biết ứng dụng sự bay hơi của nước trong việc làm mát hệ thống, động cơ.
- Giải thích tại sao máy móc thường khó nổ (khởi động) vào mùa đông.
Môn Giáo dục công dân
Vận dụng kiến thức về nước và vai trò của nó sẽ giúp học sinh có thái độ tích cực trong việc bảo vệ môi trường và chống biến đổi khí hậu Học sinh cũng nên tuyên truyền những kiến thức này đến gia đình, bạn bè và người thân để nâng cao nhận thức cộng đồng.
- Nghiêm túc, chăm chỉ, yêu thích tìm tòi khoa học.
Có thái độ khách quan và trung thực, đồng thời thể hiện tác phong tỉ mỉ, cẩn thận và chính xác Bên cạnh đó, cần có tư duy sáng tạo và khả năng tìm tòi, cùng với tinh thần hợp tác trong việc quan sát và thu thập thông tin.
- Có ý thức vận dụng những kiến thức đã học vào trong gia đình cộng đồng và nhà trường.
- Tạo hứng thú học tập môn Vật lý cho học sinh.
Học sinh lớp 10A1 trường Phổ thông DTNT THPT huyện Điện Biên Đông - tỉnh Điện Biên
2.4.1 Ý nghĩa của bài học đối với thực tiễn dạy học
Qua bài học, học sinh phát triển tư duy và khả năng vận dụng kiến thức từ nhiều môn học khác nhau để giải quyết các vấn đề, tình huống trong cuộc sống thực tiễn.
2.4.2 Ý nghĩa của bài học đối với thực tiễn đời sống xã hội
- Học sinh hiểu rõ được nguyên nhân hiện tượng nền nhà đổ mồ hôi (miền Bắc còn gọi là "nồm"), từ đó có biện pháp xử lí phù hợp.
Nhiệt độ của hơi nước sôi có thể cao hơn 100°C, và trong điều kiện đun nấu trong bình, nhiệt độ này có thể đạt tới 370°C Hiểu rõ điều này giúp hạn chế nguy cơ bị bỏng hơi nước trong gia đình.
Khả năng áp dụng phát triển
SKKN đã được áp dụng tại lớp 10A1 trường Phổ thông DTNT huyện Điện Biên Đông, tỉnh Điện Biên
Sau khi áp dụng sáng kiến, hơn 95% học sinh lớp bày tỏ sự thích thú với phương pháp học mới và đã hoàn thành bài kiểm tra kiến thức sau buổi học.
Sáng kiến được đồng nghiệp, tổ chuyên môn nhà nhà trường đánh giá tốt và được đề nghị tiếp tục triển khai cho học sinh các khóa tiếp theo.
Dưới đây là một số hình ảnh minh họa cho hoạt động dạy-học:
Học sinh đại diện nhóm 2 trình bày kiến thức liên môn Địa lí - Sinh học.
Học sinh trao đổi để mô tả và giải thích thí nghiệm vừa làm.
Hiệu quả và lợi ích thu lại được
- SKKN rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận cho học sinh.
- Từng bước nâng cao chất lượng môn học và chất lượng giảng dạy của nhà trường.
Để giúp các em có cơ sở lựa chọn nghề nghiệp trong tương lai, cần chú trọng vào những ngành nghề mà khu vực Điện Biên ít học sinh hướng tới, như các trường đào tạo nghề và đại học kỹ thuật Việc định hướng này không chỉ mở ra cơ hội việc làm mà còn góp phần phát triển nguồn nhân lực cho địa phương.
Sau khi học bài, học sinh chủ động tham gia các hoạt động tuyên truyền về biến đổi khí hậu và tích cực áp dụng các biện pháp phòng chống ô nhiễm nguồn nước.
Học sinh thực hiện dự án cải tạo nước thải phòng thí nghiệm hóa học.
Học sinh khối 10 tham gia dự án trồng cây bảo vệ môi trường.
Phạm vi ảnh hưởng của SKKN
Sáng kiến này không chỉ áp dụng cho trường PTDTNT THPT Điện Biên Đông mà còn có thể mở rộng cho các trường THPT và PTDTNT THPT trong toàn tỉnh, cung cấp tài liệu hữu ích cho giáo viên và học sinh trong việc giảng dạy và học tập môn Công nghệ, từ đó nâng cao chất lượng môn học và cải thiện hiệu quả giảng dạy của nhà trường.
Kiến nghị, đề xuất
1 Với Sở Giáo dục và Đào tạo
Tạo điều kiện cho giáo viên giao lưu, học hỏi và trao đổi kinh nghiệm với đồng nghiệp là rất quan trọng Đồng thời, tiếp tục tổ chức các lớp tập huấn để nâng cao trình độ chuyên môn và nghiệp vụ cho đội ngũ giáo viên.
Cần tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên môn Vật lí tham gia học tập và bồi dưỡng chuyên môn, đồng thời tổ chức các buổi trao đổi kinh nghiệm giữa các đồng nghiệp để nâng cao chất lượng giảng dạy Ngày 18 tháng 4 năm 2017, Điện Biên Đông.
XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG PTDTNT
THPT HUYỆN ĐIỆN BIÊN ĐÔNG