Tổ chức dạy học tích hợp chủ đề dòng điện trong chất điện phân vật lí 11

Trong thực tiễn dạy học, có nhiều kiến thức, kĩ năng của các lĩnh vực không có mặt trong tài liệu giáo khoa nhưng cần trang bị cho HS để họ có thể đối mặt với những thách thức của cuộc s

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN VĂN Ý

TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ

“DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN” – VẬT LÍ 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

MÃ SỐ: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Hương Trà

HÀ NỘI – 2014

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Giáo dục –Đại học Quốc gia Hà Nội, em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Ban Giám hiệu, cán

bộ quản lý và các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Giáo dục –Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu

Em xin được bày tỏ lòng kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đỗ Hương Trà, người đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý báu cho em, giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Em cũng xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Ban Giám hiệu và tổ

Lý – Công nghệ - trường THPT Liễn Sơn – Vĩnh Phúc tạo điều kiện cho Tôi điều tra, khảo sát, thực nghiệm để có dữ liệu viết luận văn

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên, giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt luận văn

Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2014

Học viên

Nguyễn Văn Ý

DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Viết tắt Viết thành câu

MỤC LỤC

Lời cảm ơn……… i

Danh mục các chữ cái viết tắt……… ….ii

Mục lục……… ……iii

Danh mục các bảng……… ………vi

Danh mục các biểu đồ, hình vẽ……… ………vii

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC TÍCH HỢP 7

1.1 Lịch sử nghiên cứu về dạy học tích hợp 7

1.2 Dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 8

1.2.1 Khái niệm cơ bản về dạy học 8

1.2.2 Dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 9

1.3 Dạy học tích hợp 11

1.3.1 Cơ sở của dạy học tích hợp 11

1.3.2 Định nghĩa dạy học tích hợp 12

1.3.3 Đặc điểm của dạy học tích hợp 13

1.3.4 Các mức độ tích hợp 14

1.3.5 Các nguyên tắc và các bước xây dựng chủ đề tích hợp 16

1.3.6 Dạy học tích hợp và việc phát triển các năng lực 18

1.4 Dạy học theo chủ đề 19

1.4.1.Dạy học theo chủ đề 19

1.4.2.Mục tiêu của dạy học theo chủ đề 20

1.4.3 Đặc điểm của dạy học theo chủ đề 20

1.4.4 Các giai đoạn tổ chức dạy học theo chủ đề 21

1.5 Thực tiễn dạy học Vật lý, dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” ở trường THPT 22

1.5.1 Về tình hình giảng dạy của giáo viên 22

1.5.2 Về tình hình học của học sinh 22

Kết luận chương 1 23

Chương 2:THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ

“DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN” – VẬT LÝ 11 24

2.1 Phân tích nội dung chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” 24

2.1.1 Nội dung kiến thức chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân ” trong chương trình Vật lí 11 – THPT 24

2.1.2 Một số đặc điểm khi nghiên cứu tích hợp chủ đề “ Dòng điện trong chất điện phân” 28

2.1.3 Mối quan hệ giữa kiến thức chủ đề “ Dòng điện trong chất điện phân”– Vật lí 11 với các kiến thức thuộc các môn học khác 28

2.2 Tổ chức dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân”-Vật lí 11 29

2.2.1.Xây dựng nội dung kiến thức tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân-Vật lí 11” 29

2.2.2 Mục tiêu dạy học 30

2.2.3 Bộ câu hỏi định hướng dạy học chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” 32

2.2.4 Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” 33

Kết luận chương 2 51

Chương 3:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 52

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 52

3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 52

3.2.1 Đối tượng 52

3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 52

3.3 Diễn biến thực nghiệm sư phạm 53

3.3.1 Chuẩn bị trước khi tiến hành thực nghiệm sư phạm 53

3.3.2 Diễn biến của các giờ dạy trong quá trình thực nghiệm 54

3.4 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 56

3.4.1 Phân tích định tính 56

3.4.2 Phân tích định lượng 57

Kết luận chương 3 60

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ: 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 64

PHỤ LỤC 66

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Thống kê kết quả kiểm tra sau thực nghiệm của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng……… 67 Bảng 3.2: Đánh giá kết quả kiểm tra sau thực nghiệm của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ……… 67

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sơ đồ tương tác giữa các yếu tố của dạy học 9 Biểu đồ 3.1: So sánh kết quả kiểm tra sau thực nghiệm giữa lớp thực nghiệm

và lớp đối chứng……… 68

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Mọi sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và xã hội đều ít nhiều có mối liên

hệ với nhau; nhiều sự vật, hiện tượng có những điểm tương đồng và cùng một nguồn cội,… các tình huống xảy ra trong cuộc sống bao giờ cũng là những tình huống tích hợp, do vậy, không thể giải quyết một vấn đề và nhiệm vụ nào của lí luận và thực tiễn mà lại không sử dụng tổng hợp và phối hợp kinh nghiệm kĩ năng của nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau Tích hợp trong nhà trường sẽ giúp học sinh (HS) học tập thông minh và vận dụng sáng tạo kiến thức, kĩ năng và phương pháp một cách toàn diện, hài hòa và hợp lí để giải quyết các tình huống khác nhau và mới mẻ trong cuộc sống hiện đại Trong dạy học (DH) các bộ môn, tích hợp được hiểu là sự kết hợp, tổ hợp các nội dung từ các môn học, lĩnh vực học tập khác nhau (Theo cách hiểu truyền thống từ trước tới nay) thành một “môn học” mới hoặc lồng ghép các nội dung cần thiết vào những nội dung vốn có của môn học, ví dụ: lồng ghép nội dung giáo dục (GD) dân số, GD môi trường, GD an toàn giao thông trong các môn học Đạo đức, Tiếng Việt hay Tự nhiên và xã hội… xây dựng môn học tích hợp từ các môn học truyền thống

Tích hợp là một trong những quan điểm GD đã trở thành xu thế trong việc xác định nội dung DH trong nhà trường phổ thông và trong xây dựng chương trình môn học ở nhiều nước trên thế giới Quan điểm tích hợp được xây dựng trên cơ sở những quan niệm tích cực về quá trình học tập và quá trình DH

Thực tiễn ở nhiều nước đã chứng tỏ rằng, việc thực hiện quan điểm tích hợp trong GD và DH sẽ giúp phát triển những năng lực giải quyết những vấn

đề phức tạp và làm cho việc học tập trở nên ý nghĩa hơn đối với HS so với việc các môn học, các mặt GD được thực hiện riêng rẽ Tích hợp là một trong những quan điểm GD nhằm nâng cao năng lực của người học, giúp đào tạo

cuộc sống hiện đại Nhiều nước trong khu vực Châu Á và trên thế giới đã thực hiện quan điểm tích hợp trong DH và cho rằng quan điểm này đã đem lại hiệu quả nhất định

Để tạo ra nguồn nhân lực cho quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, giáo dục phổ thông giữ vai trò quan trọng Mục tiêu của giáo dục phổ thông được quy định trong Điều 27, luật Giáo dục năm 2009 quy định:

“Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo

đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam

xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng

và bảo vệ Tổ quốc” [16]

Để thực hiện được mục tiêu này cần có phương pháp đào tạo phù hợp

Khoản 2, Điều 28 trong luật Giáo dục năm 2009 có nêu: “Phương pháp giáo

dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” [16]

Để thúc đẩy sự phát triển của giáo dục và đào tạo Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về Định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và

đào tạo đã đưa ra nhiệm vụ và giải pháp “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng

bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học; Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức

học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học” [8]

Trong thực tiễn dạy học, có nhiều kiến thức, kĩ năng của các lĩnh vực không có mặt trong tài liệu giáo khoa nhưng cần trang bị cho HS để họ có thể đối mặt với những thách thức của cuộc sống mặt khác, có một số kiến giữa các môn học đang bij chồng chéo, lặp lại, do đó cần tích hợp giáo dục các kiến thức và kĩ năng đó thông qua các môn học ( tích hợp nội môn) nhằm tránh được sự trùng lặp không cần thiết về nội dung giữa các môn học (tích hợp liên môn)…

Dạy học tích hợp không những có tác dụng tích cực tới người học mà bản thân giáo viên đứng lớp như chúng tôi, cũng phải thay đổi để hoàn thiện hơn đáp ứng được yêu cầu của việc đổi mới phương pháp dạy học

Dạy học tích hợp đã được nhiều nhà nghiên cứu giáo dục cũng như các giáo viên đang trực tiếp giảng dạy quan tâm, tuy nhiên ở nước ta việc dạy học tích hợp ở bậc trung học phổ thông (THPT) vẫn đang trong quá trình biên soạn, thử nghiệm chương trình, và được kỳ vọng làm thay đổi nền giáo dục nước nhà sau năm 2015

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi nghiên cứu đề tài “Tổ chức

dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân”- Vật lí 11”, với

hy vọng nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS

2 Mục đích nghiên cứu

Tổ chức dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” Vật

lí 11 nhằm rèn cho học sinh năng lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn, của cộng đồng xã hội

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh và dạy học tích hợp

điện trong chất điện phân” ở lớp 11 THPT

Điều tra thực tiễn

Thiết kế dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” ở lớp 11 THPT theo quan điểm dạy học theo chủ đề

Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, tính khả thi và hiệu quả của các tiến trình dạy học đã thiết kế

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

Các nội dung kiến thức tích hợp trong chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” ở lớp 11 THPT

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Thiết kế các phương án dạy học tích hợp chủ đề dòng điện trong chất điện phân – Vật lý 11

Mẫu khảo sát: Học sinh lớp 11 trường THPT Liễn Sơn – Vĩnh Phúc

5 Vấn đề nghiên cứu

Tổ chức dạy học tích hợp nội dung kiến thức phần dòng điện trong chất điện phân – Vật lý 11 như thế nào để học sinh có được năng lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn, của cộng đồng xã hội?

6 Giả thuyết khoa học

Dựa trên cơ sở lí luận của dạy học tích hợp, có thể tổ chức được các nội dung dạy học tích hợp chủ đề “dòng điện trong chất điện phân’’ – Vật lý

11 nhằm rèn cho học sinh năng lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn, của cộng đồng xã hội

7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu thiết kế phương án dạy học tích hợp nội dung chủ đề “dòng điện trong chất điện phân’’ – Vật lý 11

Các nghiên cứu khảo sát được tiến hành ở lớp 11A3, 11A4, 11A5, 11A6, trường THPT Liễn Sơn – Vĩnh Phúc

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

8.1 Ý nghĩa lý luận của đề tài

Hệ thống hoá được cơ sở lý luận của việc dạy học tích hợp và xác định được những kiến thức trùng lặp với bộ môn khác từ đó xây dựng được phương án dạy học tích hợp trong dạy học vật lí

8.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu là nguồn tài liệu tham khảo cho việc dạy học tích hợp chủ đề “dòng điện trong chất điện phân’’ – Vật lý 11

Phương án dạy học tích hợp nội dung kiến thức chủ đề “dòng điện trong chất điện phân’’ – Vật lý 11, rèn năng lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn, của cộng đồng xã hội ở HS

9 Phương pháp nghiên cứu

9.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận

Đọc sách báo, tài liệu, các công trình nghiên cứu có liên quan, từ đó

phân tích, tổng hợp, vận dụng để xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

9.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Điều tra bằng phiếu: để tìm hiểu thực tế dạy học các kiến thức liên

môn đối với một số giáo viên bộ môn Sinh học, Vật lý ở trường THPT Liễn Sơn nhằm xác định kiến thức sự trùng lặp, liên quan đến nội dung kiến thức

về dòng điện trong chất điện phân

+ Trao đổi trực tiếp với giáo viên Vật lý, Sinh học về mục tiêu và phương pháp dạy học để từ đó vận dụng cho việc dạy học tích hợp sao cho có

hiệu quả

9.3 Nhóm phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành dạy học thực nghiệm để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học

9.4 Nhóm phương pháp xử lý thông tin

Định lượng, định tính, thống kê và phân tích thống kê

10 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 03 chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học tích hợp

Chương 2: Thiết kế các phương án dạy học tích hợp nội dung kiến thức chủ

đề “dòng điện trong chất điện phân’’ – Vật lý 11

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC TÍCH HỢP

1.1 Lịch sử nghiên cứu về dạy học tích hợp Tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục đã trở thành xu thế trong việc xác định nội dung dạy học trong nhà trường phổ thông và trong xây dựng chương trình môn học ở nhiều nước trên thế giới Ở nước ta tích hợp đã được thể hiện rõ nét ở cấp tiểu học VD: Dự án mô hình trường học mới ở lớp

2 (sách thử nghiệm) học sinh được học theo các chủ đề: Con người và sức khỏe, xã hội, tự nhiên “phương hướng nhằm phối hợp một cách tối ưu các quá trình học tập riêng rẽ các môn học, phân môn khác nhau theo những hình thức, mô hình, cấp độ khác nhau nhằm đáp ứng mục tiêu, mục đích và yêu cầu khác nhau” Ở cấp THPT, dạy học tích hợp đa số mới dừng lại ở công tác chuẩn bị của giáo viên( yêu cầu hoặc thi soạn giáo án tích hợp) Thực tế đã có nhiều công trình nghiên cứu, vận dụng DHTH vào quá trình dạy học, điển hình là một số công trình nghiên cứu sau:

+Tác giả Vũ Thanh Hà(2008), Vận dụng tư tưởng tích hợp sư phạm vào dạy học một số kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử- Vật lí 12” nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh Luận văn …

+ Tác giả Nguyễn Thị Hoàn trong luận văn thạc sĩ (2009) với đề tài

“Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học Vật lý(chương trình và sách giáo khoa cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kỹ thuật tổng hợp-hướng nghiệp cho học sinh THPT”

+Tác giả Cao Thị Thặng(2010), Vận dụng quan điểm tích hợp trong việc phát triển chương trình giáo dục Việt Nam giai đoạn sau 2015, Đề tài nghiên cứu khoa học

Tác giả Phạm Minh Hải trong luận văn thạc sĩ (2013) với đề tài “Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học Vật lý 12”

Ở các nghiên cứu trên các tác giả đã vận dụng của quan điểm dạy học tích hợp để đổi mới phương pháp, phối hợp các hình thức dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động sáng tạo của học sinh trong quá trình nhận thức Mức tích hợp mang tính liên môn chưa cao

1.2 Dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

1.2.1 Khái niệm cơ bản về dạy học

Học sinh lĩnh hội kinh nghiệm xã hội nhờ sự tiếp xúc với người lớn Nhưng sự tiếp xúc của HS với người lớn có hiệu quả tốt với điều kiện là sự tiếp xúc đó phải được tổ chức đặc biệt chặt chẽ thông qua hoạt động dạy học.Theo lý luận dạy học thì dạy học là một bộ phận của quá trình sư phạm tổng thể, là một trong những con đường để thực hiện mục đích giáo dục Quá trình dạy học được tổ chức trong nhà trường, bằng phương pháp sư phạm đặc biệt nhằm trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức khoa học và hình thành hệ thống kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn [20, tr 52,53] Như vậy dạy học là một trong những con đường ngắn nhất để thực hiện mục đích giá dục Dạy học trong nhà trường có những ưu điểm mà các con đường giáo dục khác không có được Đó là quá trình dạy học trong nhà trường được tiến hành bởi những bởi những nhà sư phạm, những người đã được trang bị những kiến thức về chuyên môn, nghiệp vụ sư phạm và tâm sinh lý lứa tuổi Dạy học trong nhà trường, học sinh được phát triển toàn diện năng lực của bản thân, ngoài hoạt động học các em còn được tham gia vào các hoạt động khác như văn nghệ, thể dục thể thao, lao động… Nội dung dạy học trong nhà trườngđược chọn lọc, có tính định hướng, phương pháp dạy học phù hợp với lứa tuổi, phù hợp với trình độ nhận thức và có các phương tiện kỹ thuật phục

vụ cho quá trình dạy học Hoạt động học tập của học sinh ở nhà trường rất phong phú và đa dạng: học chính khóa, học ngoại khóa, ôn tập củng cố kiến thức và tự học… Tóm lại, hoạt động dạy học là hoạt động chuyên biệt của người dạy(người được đào tạo nghề dạy học), là quá trình tổ chức và điều khiển hoạt động của người học nhằm giúp họ lĩnh hội nền văn hóa xã hội, tạo

ra sự phát triển tâm lý, hình thành và hoàn thiện phát triển nhân cách bản thân người học

Trong quá trình dạy học, mối quan hệ cơ bản thứ nhất trong quá trình dạy học là mối quan hệ biện chứng giữa dạy và học Dạy và học có mối quan

hệ tương hỗ bổ sung cho nhau, có những yếu tố bổ sung cho nhau, trong quá trình dạy học người dạy tác động đến người học và người học tác động trở lại người dạy Mâu thuẫn giữa vai trò lãnh đạo, điều khiển của người dạy và yêu cầu về sự tích cực độc lập của người học, người học vừa có vị thế là đối tượng của sự lãnh đạo và dạy học của người dạy nhưng cũng là chủ thể của quá trình tiếp thu kiến thức cho bản thân mình Mối quan hệ cơ bản thứ hai của quá trình dạy học là mối quan hệ biện chứng giữa nội dung và phương pháp dạy học Quan hệ giữa nội dung và phương pháp là mối quan hệ tác động qua lại :

từ nội dung đến phương pháp và từ phương pháp đến nội dung Nội dung dạy học quy định phương pháp dạy học và phương pháp dạy học xử lí nội dung dạy học, phương pháp là sự vận động của nội dung [9, tr 51-53] Với hai mối liên hệ cơ bản trên ta thấy trong qua trình dạy học các mối liên hệ tương tác giữa người dạy, người học, nội dung và phương pháp được thể hiện qua sơ đồ sau :

Hình 1.1 Sơ đồ tương tác giữa các yếu tố của dạy học

1.2.2 Dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Dạy học định hướng phát triển năng lực về bản chất là cần và coi trọng thực hiện mục tiêu dạy học hiện tại ở các mức độ cao hơn, thông qua việc yêu cầu HS vận dụng kiến thức, kĩ năng một cách tự tin hiệu quả và thích hợp

pháp

trong hoàn cảnh phức hợp và có biến đổi, trong học tập cả trong nhà trường

và ngoài nhà trường, trong đời sống thực tiễn

1.2.2.1 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Khái niệm năng lực (competency) có nguồn gốc tiếng La tinh

„competentia“ Ngày nay khái niệm năng lực được hiểu nhiều nghĩa khác

nhau Năng lực được hiểu như sự thành thạo, khả năng thực hiện của cá nhân đối với một công việc Khái niệm năng lực được dùng ở đây là đối tượng của tâm lý, giáo dục học

Năng lực cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí và trách nhiệm xã hội để có thể sử dụng một cách thành công và có trách nhiệm các giải pháp trong những tình huống thay đổi [13, tr 7]

1.2.3.2 Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng của bản thân người học tự giải

quyết những vấn đề đặt ra một cách nhanh chóng, áp dụng kiến thức đã lĩnh hội vào những tình huống, những hoạt động thực tiễn để tìm hiểu thế giới

xung quanh và có khả năng biến đổi nó Năng lực giải quyết vấn đề thể hiện

phẩm chất, nhân cách của con người trong quá trình hoạt động để thoả mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri thức

Năng lực của học sinh phổ thông là khả năng làm chủ hệ thống các kiến thức, kỹ năng, thái độ …phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống Năng lực của học sinh

là một cấu trúc động (trừu tượng), có tính mở, đa thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kĩ năng …mà còn cả niềm tin, giá trị, tinh thần xã hội… thể hiện ở tính sẵn sàng hành động của các em trong môi trường học tập phổ thông và những điều kiện thực tế thay đổi của xã hội [13]

Khi hình thành năng lực cho HS cần lưu ý:

+ Tạo cho HS nhiều tình huống tương đương để tránh cho HS chỉ tái hiện những điều đã học, để HS biểu lộ được năng lực giải quyết một tình huống

+ Để hình thành một năng lực cần đặt học sinh vào một bối cảnh thực

mà muốn giải quyết vấn đề cần phải vận dụng phức hợp các kiến thức của nhiều môn học khác nhau

Vì vậy trong luận văn này chúng tôi đã vận dụng DHTH để “Tổ chức dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân”- Vật lí 11”, nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS

1.3 Dạy học tích hợp

1.3.1 Cơ sở của dạy học tích hợp

1.3.1.1 Cơ sở triết học

Cặp phạm trù “nhân quả”: Theo triết học duy vật biện chứng, kết quả

có thể do nhiều nguyên nhân Kết quả dạy học do vậy có thể do nhiều nguyên nhân, nhiều thành tố cấu trúc, mỗi thành tố cấu trúc lại có thể do nhiều yếu tố kết hợp (hệ thống có cấu trúc nhiều tầng bậc)

Phạm trù “phát triển”: Theo triết học duy vật biện chứng, những sự thay đổi về lượng có thể dẫn đến sự thay đổi về chất Việc tích hợp hai hay nhiều hơn hai yếu tố dẫn đến hiệu quả không chỉ là cộng lại hiệu quả của từng yếu tố mà còn có sự thay đổi về chất của các yếu tố đó nói chung

Các yếu tố ở đây thuộc các thành tố của dạy học tích hợp

1.3.1.2 Cơ sở sinh lí thần kinh

Trong hoạt động của vỏ não có hoạt động tổng hợp các kích thích, các phản ứng… Đây chính là cơ sở sinh lí thần kinh của dạy hoc tích hợp Trong hoạt động tư duy của người học, cần rèn cho HS tư duy có căn cứ Tư duy và lập luận có căn cứ phải đòi hỏi phải có cả tư duy phân kì lẫn tư duy hội tụ

Tư duy phân kì đặt HS ở nhiều bối cảnh với các ý tưởng khác nhau, xem xét

dữ liệu dưới các góc độ khác nhau

Tư duy hội tụ đòi hỏi phải sử dụng lập luận để phân tích dữ liệu dưới các góc độ khác nhau

Dạy học các kiến thức đơn lẻ không giúp hình thành ở người học tư duy có căn cứ, do vậy, việc tạo ra các liên kết trong hệ thống các kiến thức sẽ giúp hình thành ở HS tư duy này

1.3.2 Định nghĩa dạy học tích hợp

Tích hợp (Tiếng Anh, tiếng Đức: Integration) có nguồn gốc từ tiếng Latinh: Integration với nghĩa: xác lập cái chung, cái toàn thể, cái thống nhất trên cơ sở những bộ phận riêng lẻ

Theo từ điển Tiếng Anh - Anh (Oxford Advanced Learner’s Dictionary), từ Integration có nghĩa là kết hợp những phần, những bộ phận với nhau trong một tổng thể Những phần, những bộ phận có thể khác nhau nhưng tích hợp với nhau

Tích hợp (integration) có nghĩa là sự hợp nhất, sự hòa nhập, sự kết hợp Nội hàm khoa học khái niệm tích hợp có thể hiểu một cách khái quát là sự hợp nhất hay nhất thể hóa các bộ phận khác nhau để đưa tới một đối tượng mới như là một thể thống nhất trên những nét bản chất nhất của các thành phần đối tượng, chứ không phải là phép cộng giản đơn những thuộc tính của các thành phần ấy

Như vậy tích hợp có hai tính chất cơ bản, liên hệ mật thiết với nhau, qui định lẫn nhau, đó là tính liên kết và tính toàn vẹn Nhờ có tính liên kết, mà có thể tạo nên một thực thể toàn vẹn trong đó không cần phân chia giữa các thành phần kết hợp Tính toàn vẹn dựa trên sự thống nhất nội tại các thành phần liên kết, chứ không phải sự sắp đặt các thành phần bên cạnh nhau Không thể gọi là tích hợp nếu các tri thức, kĩ năng không có sự liên kết, phối hợp với nhau trong lĩnh hội nội dung hoặc giải quyết một vấn đề tình huống Trên thế giới, tích hợp đã trở thành một trào lưu sư phạm hiện đại Bên cạnh các trào lưu sư phạm theo mục tiêu, giải quyết vấn đề, phân hóa , tương tác…trào lưu sư phạm tích hợp xuất phát từ quan niệm về quá trình học tập

Đó là toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ rang, khả năng phối hợp những kiến thức riêng rẽ đã học thành

một hệ thống kiến thức được kết hợp một cách nhuần nhuyễn và chặt chẽ Khái niệm năng lực ở đây được hiểu là một khái niệm tích hợp bao hàm cả những nội dung, những hoạt động cần thực hiện và cả những tình huống trong

đó diễn ra các hoạt động theo ý nghĩa đó, năng lực được định nghĩa là sự tích hợp các kĩ năng( các hoạt động) tác động một cách thích hợp và tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết những vấn đề

do tình huống này đặt ra

1.3.3 Đặc điểm của dạy học tích hợp

Khoa học ở thế kỉ XX đã chuyển từ phân tích cấu trúc sang tổng hợp hệ thống làm xuất hiện các liên ngành Cho nên xu thế dạy học trong nhà trường

là phải làm sao cho kiến thức của học sinh phải xác thực và toàn diện Quá trình dạy học phải làm sao liên kết, tổng hợp hóa các tri thức đồng thời thay thế “tư duy cơ giới cổ điển” bằng “tư duy hệ thống” Theo Xavier Rogiers, nếu nhà trường chỉ quan tâm dạy cho học sinh các khái niệm một cách rời rạc thì nguy cơ sẽ hình thành ở học sinh các suy luận khép kín, sẽ hình thành những con người “mù chức năng”, nghĩa là những người đã lĩnh hội kiến thức nhưng không có khả năng sử dụng những kiến thức đó hàng ngày

Dạy học tích hợp làm cho quá trình học tập có ý nghĩa bằng cách gắn quá trình học tập với cuộc sống hằng ngày, không làm tách biệt “thế giới nhà trường” với cuộc sống Dạy học tích hợp dạy học sinh sử dụng kiến thức trong tình huống một cách tự lực, sáng tạo Dạy học tích hợp không chỉ quan tâm đánh giá những kiến thức đã học, mà chủ yếu đánh giá khả năng vận dụng kiến thức trong các tình huống đời sống thực tế

Mang tính phức hợp: nội dung tích hợp có sự kết hợp tri thức của nhiều lĩnh vực hoặc nhiều môn học khác nhau nhằm giải quyết một vấn đề mang tính phức hợp Dạy học tích hợp vượt lên trên các nội dung của môn học

Dạy học tích hợp làm cho các quá trình học tập mang tính mục đích rõ rệt Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn vì dạy học tích hợp phải

lựa chọn kiến thức, kĩ năng quan trọng và dành thời gian cùng các giải pháp hợp lí đối với các quá trình học tập của học sinh

Dạy học tích hợp là một trong các quan điểm giáo dục nhằm năng cao năng lực của người học, giúp đào tạo những người có đầy đủ phẩm chất và năng lực để giải quyết các vấn đề của cuộc sống hiện tại

Dạy học tích hợp còn là tư tưởng, lí thuyết giáo dục hướng vào sự phát triển toàn diện người học theo mục tiêu giáo dục

1.3.4 Các mức độ tích hợp

+ Nhiều nhà khoa học đã phân chia các mức độ tích hợp theo thang tăng dần theo thứ tự sau đây:

- Truyền thống (traditional):

Từng môn học được giảng dạy, xem xét riêng lẻ, độc lập không có bất kì

sự liên hệ, kết nối nào giống như chụp ảnh cận cảnh từng đoạn – một hướng, một cách nhìn, sự tập trung hạn hẹp vào một môn riêng rẽ Ví dụ, giáo viên áp dụng quan điểm này vào giảng dạy từng môn như Toán, Khoa học, Nghiên cứu khoa học, nghệ thuật, ngôn ngữ,…một cách riêng biệt, chỉ trong khuôn khổ kiến thức của môn học mình dạy Các vấn đề được giải quyết trên cơ sở những kiến thức, kĩ năng của chính lĩnh vực môn đó

- Kết hợp/ lồng ghép (fusion):

Một nội dung nào đó được kết hợp vào chương trình đã có sẵn Ví dụ, ở một trường THPT của bang Illinois (Mỹ) đã kết hợp các nghiên cứu về toàn cầu hóa vào chương trình của nhà trường Điều này sẽ giúp cho học sinh hiểu sâu hơn các vấn đề của thế giới từ nhiều góc nhìn khác nhau

- Đa môn (multidisciplinary):

Ở đây các môn học là riêng biệt nhưng có những liên kết có chủ đích giữa và trong từng môn học Có thể sơ đồ hóa như sau:

Khi học sinh học/ nghiên cứu về một vấn đề nào đó, các em đồng thời được tiếp cận từ nhiều bộ môn khác nhau Ví dụ, khi học sinh nghiên cứu về cuộc nội chiến của Mỹ ở môn lịch sử và đồng thời các em được đọc câu

chuyện về Biểu hiện của lòng dũng cảm ở môn Tiếng Anh Chủ đề nội chiến

có thể có ở môn Nghệ thuật, Âm nhạc và các môn học khác Đôi khi được gọi

là chương trình song song Cùng một vấn đề được dạy ở nhiều môn cùng một lúc

Từ cách tiếp cận đa môn này giáo viên không cần thay đổi nhiều lắm nội dung giảng dạy bộ môn của mình Nội dung và đánh giá vẫn nguyên theo bộ môn Chỉ có học sinh được mong đợi là tạo ra các kết nối giữa các lĩnh vực bộ môn, tức là các em sẽ giải quyết vấn đề dựa trên kiến thức thu được của nhiều

bộ môn khác nhau

Đôi khi cách tiếp cận đa môn đã tạo ra những liên kết rất mạnh và khi đó thì những liên kết bộ môn bị mờ đi và chương trình chuyển sang lãnh địa liên môn

- Liên môn (interdisciplinary):

Chương trình liên môn tạo ra những kết nối giữa các môn học Chương trình cũng xoay quanh các chủ đề/ vấn đề chung, nhưng các khái niệm hoặc các kĩ năng liên môn được nhấn mạnh giữa các môn chứ không phải trong từng môn riêng biệt

Ví dụ: môn Lịch sử và môn Địa lý được xây dựng ở lớp 4, 5 gồm hai phần mang tên phân môn riêng là Lịch sử, Địa lý

Chương trình và sách giáo khoa các môn khoa học của Pháp gồm: môn Lí- Hóa, môn Sinh- Địa chất (hoặc môn Khoa học về Trái đất)

Chương trình môn Khoa học của bang Kentucky (Hoa Kì) gồm có các chủ điểm: Khoa học Vật thể (physical science) gồm Vật lí và Vật lý; Khoa học Trái đất- Không gian; Khoa học cuộc sống (Life science)

- Xuyên môn (transdisciplinary)

Cách tiếp cận này bắt đầu bằng ngữ cảnh cuộc sống thực (real- life context) Nó không bắt đầu bằng môn học hay bằng những khái niệm hoặc kĩ năng chung Điều quan tâm nhất ở đây là sự phù hợp đối với học sinh Điểm khác nhau duy nhất so với liên môn là ở chỗ chúng bắt đầu bằng ngữ cảnh cuộc sống thực và sở thích của học sinh

Ví dụ, một trường quốc tế của Mĩ có 460 học sinh ở bang Texas có mục đích là cung cấp cho học sinh những kiến thức và kĩ năng khoa học để làm việc trong ngữ cảnh toàn cầu hóa và “làm thay đổi thế giới” Nhà trường đã đưa ra một chương trình học tích hợp phong phú, học sinh lựa chọn vấn đề quốc tế và tiến hành thu thập nghiên cứu, chuẩn bị trang Web thông tin, thiết

kế và thực hiện dự án nghiên cứu, phục vụ và trình bày kết quả trước một Hội đồng những người am hiểu của cộng đồng Các chủ đề đa dạng có thể là tình trạng vô gia cư hay lạm dụng chất gây nghiện ở trẻ vị thành niên…Một vài phương pháp giảng dạy mang tính truyền thống Tuy nhiên tất cả học sinh phải đi thám hiểm Mỗi nhóm/ lớp phải tham gia trực tiếp một nơi nào đó để học/ nghiên cứu các vấn đề quốc tế Ví dụ, như người mới vào nghề các em đến nhà ga Quốc tế Heifer ở Arkansas và sống ở đó 4 ngày để trải nghiệm những thách thức về nhu cầu kinh tế và học về sự phát triển bền vững

Ở Việt Nam, môn Tự nhiên- Xã hội được xây dựng mới gồm các chủ

đề từ lớp 1 đến lớp 3 là: Con người và sức khỏe, Xã hội , Tự nhiên Môn Khoa học được xây dựng ở lớp 4, 5 gồm các chủ đề: Con người và sức khỏe, Vật chất

và năng lượng, Thực vật và động vật, Môi trường và tài nguyên thiên nhiên

Nói tóm lại, dạy học tích hợp ở cấp THPT là một khái niệm còn tương đối mới, đang được cụ thể hóa ở nhiều cấp độ khác nhau trong các chương trình giáo dục Tùy theo vấn đề, nội dung cũng như nhu cầu thực tế và trình

độ giáo viên mà mức độ tích hợp trong giảng dạy là khác nhau Có những nội dung chỉ tích hợp trong một môn học như dạy học theo chủ đề mà chúng tôi đang thực hiện

1.3.5 Các nguyên tắc và các bước xây dựng chủ đề tích hợp

+ Những môn học đủ gần nhau về bản chất và mục tiêu hoặc những môn học có nội dung bổ sung cho nhau

+ Đối tượng môn học và phương pháp nghiên cứu giống hoặc gần nhau + Nội dung các môn học được xây dựng trên cơ sở những lí thuyết và quy luật chung

+ Nội dung các môn học này làm cơ sở để hiểu nội dung các môn học kia và ngược lại

+ Phù hợp với năng lực hiện có của học sinh

-Phù hợp với điều kiện khách quan của trường học hiện nay

- Đảm bảo để tổ chức cho học sinh học tập tích cực, giúp học sinh khai thác kiến thức môn học, phát hiện một số kỹ năng, năng lực chung

- Gắn với thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh

VD1, kiến thức “ Sự điện li được ứng dụng trong việc bón phân cho

cao hơn khi bón phân đạm trực tiếp, do phân được hòa tan điện li thành ion cây dễ hấp thụ

VD2 Hiện nay phân đạm là loại phân bón hóa học được dùng phổ biến

để bón cho rau xanh cần có lưu ý gì khi sử dụng loại phân bón này? Cần bón

đủ liều lượng cho từng loại rau theo quy trình kỹ thuật, tránh bón phân đạm

) ở mức bình thường khi hấp thụ vào cơ thể con người không gây ngộ độc Nó chỉ gây hại khi hàm lượng đó vượt quá ngưỡng cho phép Bởi trong hệ tiêu hóa của con

biến Hemoglobin (chất vận chuyển Oxi cho máu) chở thành Methahemoglobin (là chất không hoạt động); nếu ở mức độ cao nó dẫn đến triệu chứng suy giảm hô hấp của tế bào và làm tăng phát triển của khối u

cao nó sẽ kết hợp với amin bậc 2,3 để trở thành Nitroamin là tiền đề gây ra bệnh ung thư Vì vậy tổ chức

vượt quá 300mg/kg rau tươi Tuy nhiên tùy loại rau khác nhau thì hàm lượng

Bước 2: Lựa chọn nội dung gắn với thực tiễn đời sống và phù hợp với năng lực của học sinh

Bước 3: Đề xuất và tiến hành xây dựng một số chủ đề cụ thể

Bước 4: Điều chỉnh các chủ đề sau khi thực nghiệm

- Phải sáng tạo và linh hoạt khi lựa chọn phương pháp dạy học phù hợp với mỗi chủ đề tích hợp Các phương pháp thường được sử dụng đó là: Phương pháp dạy học theo dự án, Phương pháp dạy học trên cơ sở vấn đề, Phương pháp dạy học theo chủ đề…

1.3.6 Dạy học tích hợp và việc phát triển các năng lực

Các thành phần năng lực Các trụ cột GD của UNESO

Giáo dục định hướng phát triển năng lực không chỉ nhằm mục tiêu phát triển năng lực chuyên môn bao gồm tri thức, kỹ năng chuyên môn mà còn phát triển năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể Những năng lực này không tách rời nhau mà có mối quan hệ chặt chẽ Năng lực hành động được hình thành trên cơ sở có sự kết hợp với các năng lực này [6, tr 19]

Dạy học theo chủ đề tích hợp đã tiếp cận lý thuyết hoạt động để thiết

kế tổ chức dạy học hướng đến các năng lực trên Bản chất của kiểu dạy học này là người học phải hoạt động cả tay chân và trí óc để tạo ra một sản phẩm hoạt động Hoạt động học tập này là một hoạt động có tính trọn vẹn

Khi giải quyết các tình huống thực tiễn, đó là lúc người học cần phải vận dụng kiến thức liên ngành và các mức độ khác nhau của năng lực thành phần VD: Tại sao thường phải gữi nguyên hiện trường trong các vụ tai nan giao thông? Tìm hiểu nguyên nhân của vụ tai nạn một cách khác quan như do

đi lấn phần đường, do không làm chủ được tốc độ, do bia rượu, do mất phanh, Hình thành năng lực HS cần có các tri thức chuyên, môn, các kỹ năng chuyên môn, người học phải xây dựng kế hoạch học tập, thu thập xử lý, đánh giá, trình bày thông tin và các phương pháp chuyên môn Thông qua làm việc nhóm, học cách ứng xử , tinh thần trách nhiện, khả năng giải quyết xung đột Hình thành năng lực cá nhân thông qua việc tự trải nghiệm, tự đánh giá

1.4 Dạy học theo chủ đề

1.4.1.Dạy học theo chủ đề

Là mô hình dạy học mà nội dung học được xây dựng thành các chủ đề

có ý nghĩa thực tiễn và thể hiện mối liên hệ liên môn, liên lĩnh vực để HS có thể phát triển các ý tưởng một cách toàn diện Dạy học theo chủ đề không chỉ đặt mục tiêu lĩnh hội những kiến thức trong khuôn khổ chương trình học như quan niệm truyền thống, mà là mục tiêu phát triển hiểu biết khoa học Điều này tạo nên sự khác biệt cơ bản của chiến lược dạy học này với dạy học theo quan niệm truyền thống [19, tr 181]

1.4.2.Mục tiêu của dạy học theo chủ đề

-Sự phát triển hiểu biết khoa học: Dạy học theo chủ đề không chỉ đạt mục tiêu lĩnh hội kiến thức trong khuôn khổ chương trình như quan điểm truyền thống, mà là mục tiêu phát triển hiểu biết khoa học.Trên nền tảng kiến thức trong chương trình, dạy học theo chủ đề giúp HS có cơ hội tiếp cận với những tiến bộ của khoa học, kĩ thuật, công nghệ xung quanh các vấn đề liên quan đến nội dung học làm cho kiến thức của HS được học gần với thực tiễn

mà HS dang sống, gần với nhu cầu hiểu biết của HS, giúp họ tìm được ý nghĩa của việc học và mong muốn vận dụng kiến thức vào thực tiễn xung quanh mình

-Hiểu biết về tiến trình khoa học và rèn luyện các kĩ năng giải quyết vấn đề theo tiến trình khoa học (phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp, thực hiện giải pháp và trình bày kết quả

- Rèn luyện các kĩ năng tư duy bậc cao như phân tích- tổng hợp, đánh giá, sáng tạo

-Rèn luyện các kĩ năng sống và làm việc như: ngôn ngữ, giao tiếp, hợp tác

1.4.3 Đặc điểm của dạy học theo chủ đề

-Mang tính tích hợp: Sự tích hợp ở đây được hiểu là sự sắp xếp, pha trộn, đan xen vào một hoạt động, một chức năng hoặc một thể thống nhất Tích tích hợp được thể hiện ở tích hợp trong một môn học và tích hợp liên môn

VD, tích hợp kiến thức của các môn Vật lí, Vật lý, Sinh học để dạy học chủ đề “ Thuyết điện li”: Tại sao trời rét đậm không nên bón phân đạm? Trời rét đậm không nên bón phân đạm cho cây vì phân đạm tan trong nước thu nhiệt làm nhiệt độ hạ, cây không hấp thụ được, có trường hợp cây còn ngộ độc và chết

- Mang tính thực tiễn

VD, bài “ Pin điện hóa” gắn liền với các vấn đề: các hiện tượng về sự

ăn mòn điện hóa, bảo vệ môi trường, sức khỏe con người,

- Mang tính hợp tác: Vì hình thức hoạt động chủ yếu là theo nhóm nên tính hợp tác giữa các giáo viên thể hiện rất rõ

- Phát huy tốt tính tích cực, tự lực, sáng tạo của HS và tạo điều kiện tốt cho họ được rèn luyện kĩ năng tư duy bậc cao ( phân tích, tổng hợp, đánh giá), giúp học sinh tiếp cận với tiến trình khoa học trong giải quyết vấn đề

1.4.4 Các giai đoạn tổ chức dạy học theo chủ đề

Như vậy dạy học theo chủ đã chú trọng đến các phương pháp nhằm tạo

cơ hội, điều kiện cho người học tích cực, chủ động, đặc biệt quan tâm đến

Chọn chủ đề, xác đinh ý tưởng tổ chức chủ đề ( ý nghĩa thực tiễn, ý nghĩa khoa học của chủ đề …) có thể mô tả dưới dạng sơ đồ tư duy

Xác định mục tiêu của chủ đề ( mục tiêu nhận thức và mục tiêu nhân văn)

Xây dựng bộ câu hỏi định hướng ( gồm các câu hỏi khái quát, câu hỏi bài học và câu hỏi nội dung)

Tổ chức các nhóm học tập để thực hiện các bài tập được giao

Xây dựng các bài tập trước, trong và sau khi học chủ đề, giao cho học sinh

và chuẩn bị tài liệu hỗ trợ học sinh; Xây dựng các tiêu chí đánh giá quá trình và đánh giá kết quả học tập của học sinh

Tổ chức học tập trên lớp để các nhóm trình bày, thảo luận, thống nhất kết quả học tập

Đánh giá quá trình và đánh giá kết quả học tập của học sinh dựa trên

những tiêu chí đã xây dựng

quan điểm kiến tạo trong dạy học, coi quá trình học là quá trình giải quyết các tình huống thực tiễn đích thực trên cơ sở kiến thức được học [19, tr 184,192] 1.5 Thực tiễn dạy học Vật lý, dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện

phân” ở trường THPT Mục đích và phương pháp điều tra : Để có cơ sở thực tiễn cho việc thực hiện đề tài, tôi đã dự giờ và tìm hiểu vở ghi của học sinh một số trường THPT tại tỉnh Vĩnh Phúc, phỏng vấn 25 GV ở các bộ môn Vật lý, Hóa học, Sinh học

và 80 HS, thu được kết quả:

1.5.1 Về tình hình giảng dạy của giáo viên

Phương pháp giảng dạy thường là phương pháp thuyết trình, người thầy

là trung tâm của hoạt động dạy học Dự giờ đánh giá vẫn chú trọng nhiều tới kiến thức chính xác khoa học mà chưa chú ý nhiều tới hoạt động của trò Giảng giải kiến thức trọng tâm cô đọng làm sao làm bài thi đạt điểm cao Các phương pháp dạy học hiện đại cũng đã được áp dụng nhưng chưa đồng đều giữa các GV, chưa thường xuyên

Việc kiểm tra đánh giá theo chuẩn kiến thức của từng môn học, học sinh chỉ cần học thuộc phương pháp và áp dụng vào làm bài, mức độ sáng tạo thấp

Áp lực về điểm: Điểm thi chuyên đề, điểm thi khảo sát, nên đa số giáo viên dạy để học sinh khắc sâu kiến thức SGK và rèn luyện kĩ làm bài tập Tích hợp kiến thức giữa các môn học sở vẫn tiếp tục chỉ đạo, hàng năm vẫn tổ chức cho giáo viên thi soạn giáo án tích hợp và được đông đảo giáo viên hưởng ứng

1.5.2 Về tình hình học của học sinh

Có đến 80% HS đặt mục tiêu của học tập là thi ĐH – CĐ nên tình trạng học lệch cao, Có 45% HS cho rằng học mà không vận dụng thì coi như không học, tuy nhiên vận dụng của các em đa phần tập trung vào luyện thi ĐH và tranh thủ đi học thêm để bổ xung kiến thức rèn kỹ năng giải nhanh Có khoảng 61% HS cho biết kiến thức học trên lớp là xa rời thực tế, chỉ dùng để kiểm tra và làm bài thi Có khoảng 85% HS cảm thấy rất thích thú khi được học theo chủ đề

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Có thể nói không có một phương pháp dạy học nào là vạn năng, không

có một phương pháp nào là tối ưu Để đạt được hiệu quả dạy học giáo viên phải biết sử dụng phối hợp nhiều phương pháp dạy học Giáo viên cần căn cứ vào điều kiện cụ thể, đặc điểm học sinh, nội dung kiến thức để lựa chọn phương pháp dạy học thích hợp sao cho có thể phát triển được hoạt động nhận thức tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực tiễn của việc vận dụng quan điểm tích hợp vào trong dạy học Chúng tôi nhận thấy rằng việc lựa chọn nội dung kiến thức có liên quan đến nhiều môn học để tổ chức thành các chủ đề tích hợp thực sự mang lại nhiều lợi ích thiết thực: tránh được sự trùng lặp trong việc giảng dạy các kiến thức, tiết kiệm thời gian, hơn nữa lại dễ dàng hơn để gắn kết lí thuyết với thực tiễn

Tất cả cơ sở lí luận và thực tiễn trên sẽ giúp tôi vận dụng để xây dựng tài liệu và tổ chức dạy học tích hợp theo chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân”- Vật lí 11”, với hy vọng nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ

“DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN” – VẬT LÝ 11

2.1 Phân tích nội dung chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân”

2.1.1 Nội dung kiến thức chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân ” trong chương trình Vật lí 11 – THPT

Trong bài “Dòng điện trong chất điện phân” của chương trình Vật lí 11, học sinh được nghiên cứu các kiến thức liên quan đến thuyết điện li, bản chất dòng điện trong chất điện phân, các hiện tượng diễn ra ở điện cực, các định luật Fa-ra-đây, các ứng dụng của hiện tượng điện phân trong thực tiễn cuộc sống

Nội dung các kiến thức của chủ đề “ Dòng điện trong chất điện phân”

cụ thể như sau:

+ Thuyết điện li:

- Trong dung dịch, các axit, bazơ và muối bị phân li thành ion: Anion mang điện âm là gốc axit hoặc nhóm (OH-), còn cation mang điện dương là ion kim loại, ion H+ hoặc một số nhóm nguyên tử khác

+Bản chất dòng điện trong chất điện phân:

- Dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường

- Độ dẫn điện của các chất điện li khác nhau là khác nhau: Khi nhiệt độ tăng thì độ dẫn điện tăng; độ dẫn điện còn phụ thuộc vào nồng độ chất điện li

- Ăn mòn kim loại là một quá trình xẩy ra phản ứng oxi hóa khử trên mặt giới hạn tiếp xúc giữa kim loại và môi trường chất điện li nó gắn liền chuyển kim loại thành ion kim loại đồng thời kèm theo sự khử một thành phần của môi trường sinh ra một dòng điện Trong quá trình xẩy ra hiện tượng ăn mòn điện hóa luôn xuất hiện phản ứng anot và phản ứng catot gắn liền với sự trao đổi electron của phản ứng oxi hóa Dòng electron này được truyền từ anot sang catot và sinh ra dòng điện

- Cầu muối có tác dụng làm kín mạch điện: Hai cốc thủy tinh, một cốc chứa 50 ml dung dịch CuSO4 1M, cốc kia chứa 50 ml dung dịch ZnSO4 1M Nhúng một lá Cu (Đồng) vào dung dịch CuSO4, một lá Zn (Kẽm)vào dung dịch ZnSO4 Nối hai dung dịch bằng một hình chữ U đựng dung dịch

Na2SO4 (hoặc KNO3) Ống này được gọi là cầu muối Thiết bị nói trên được gọi là pin điện hóa vì khi nối hai lá kim loại bằng một dây dẫn sẽ đo được một dòng điện đi từ lá Cu (điện cực +) đến lá Zn (điện cực –)

Di chuyển ion SO2-4 từ cực dương sang cực âm, Cầu muối di chuyển ion để mạch kín; cầu muối là thủy tinh xôp 2 mặt; Khi hết muối đồng Pin ngừng hoạt động; Cu là kim loại yếu hơn nên bị đẩy ra và bám vào điện cực,

Zn nhường e nên tan vào trong dung dịch Zn2+ sang dung dịch để trung hòa điện tích

Mạ Zn lên Fe do Zn là kim loại mạnh hơn Fe (Zn là cực âm bị ăn mòn) bảo

vệ Fe; Zn bền với môi trường nên bảo vệ kim loại tốt hơn các kim loại khác Các định luật Fa-ra-đây:

- Định luật Fa-ra-đây thứ nhất Khối lượng vật chất được giải phóng ra

ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó

m = kq = kIt

- Định luật Fa-ra-đây thứ hai: Đương lượng điện hóa k của một nguyên

tố tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó Hệ số tỉ lệ 1/F, trong đó F gọi là số Fa - ra - đây

+ Một số ứng dụng của Dòng điện trong chất điện phân:

- Luyện nhôm: Dùng dòng điện cực mạnh,với sự có mặt của Cryolith (Na3AlF6) và các muối Florua (để hạ nhiệt độ nóng chảy của Oxit nhôm Al2O3

từ 20540C xuống 9500C), thực hiện điện phân Al2O3 nóng chảy ở 9590C, tạo

ra nhôm kim loại Các bước quy trình điện phân như sau: 1 Bể điện phân thường là hình hộp chữ nhật Đáy bể lót than chì, nối với cực âm (-) Khối than chì ở phía trên là cực dương (+), nhúng vào chất lỏng điện phân Giữa 2 cực điện phân là bể chứa chất điện phân

Alumin nóng chảy trong Criolit Dưới tác dụng của dòng điện một chiều,

Al2O3 nóng chảy bị điện phân, tạo ra Al kim loại: 2Al2O3= 4Al + 3O2

Nhôm được tách ra và tập trung ở đáy bể, O2 bay ra phía cực dương (c) tạo ra hỗn hợp khí CO và CO2 bay ra ngoài 2 Cực dương: Quá trình điện phân tiến hành ở 9500C , cực (+) bằng than chì bị ăn mòn nên phải định kì, cho thêm hồ than và ấn cực dương xuống

Điều chế clo, xút:

+ Xút và khí clo được sản xuất từ nguyên liệu vô cùng rẻ là muối ăn

Catot: Anot:

Hay: 2NaCl + 2H2O  Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH

Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn

+ Với điện phân có màng ngăn, hai sản phẩm thu được đồng thời với NaOH là Cl2 và H2 Với điện phân không có màng ngăn, sản phẩm tạo thành là nước Gia- ven có ý nghĩa trong đời sống sinh hoạt và công nghiệp giấy, vải,… +Mạ điện: Dùng phương pháp điện phân để kết tủa trên lớp kim loại hoặc hợp kim mỏng, để chống sự ăn mòn, trang trí bề mặt, tăng tính dẫn điện, tăng kích thước, tăng độ cứng bề mặt

- Trong mạ điện, yếu tố quan trọng nhất không phải là tiết kiệm năng lượng, tăng hiệu suất mà là chất lượng mạ Vì vậy, phải tìm thành phần dung dịch, điều kiện điện phân, để đảm bảo lớp mạ có những tính chất sau:

- Bám chắc vào kim loại nền, không bong

- Lớp mạ có kết tinh nhỏ mịn, độ xốp nhỏ, độ bóng, dẻo, cứng phải cao

- Khi đặt một hiệu điện thế vào 2 điện cực đó, kim loại sẽ kết thành một lớp trên khuôn đúc, dày hay mỏng là tùy thuộc vào thời gian điện phân Sau

đó người ta tách lớp kim loại ra khỏi khuôn và được vật cần đúc Muốn vậy, người ta chế tạo mẫu vật, chẳng hạn bằng nhôm rồi mạ lên nó lớp đồng có chiều dày cần thiết, sau đó hòa tan mẫu vật trong axit clohidric hay kiềm, nhôm tan đi để lại sản phẩm bằng đồng có hình dạng và chiều dày mong muốn

2.1.2 Một số đặc điểm khi nghiên cứu tích hợp chủ đề “ Dòng điện trong chất điện phân”

Trong thực tế cuộc sống có nhiều hiện tượng mà chúng ta không hiểu hoặc chủ quan Ví dụ: Bình nóng lạnh rò điện ra nước; hiện tượng người dân ngăn cản thợ điện chặt phát cây dưới đường dây điện; dùng điện bẫy chuột, đánh cá Những hiện tượng trên đều bị chi phối bởi dòng điện trong chất điện phân

Cùng kiến thức về thuyết điện li: Đối với vật lý thí nghiệm chứng tỏ chất điện li dẫn điện thì mạch điện dùng Ampe kế, còn đối với hóa học 11 ban

cơ bản bài 1 dùng bóng đèn thay cho Ampe kế dẫn tới độ tin cậy của hai thí nghiệm khác nhau SGK vật lý 11 không yêu cầu giáo viên dạy về thuyết điện

li, mà coi như kiến thức đó học sinh đã được học ở những bài đầu của SGK hóa học 11

Pin và Acquy thì chương trình lý 11 đã giảm tải chuyển thành phần đọc thêm; Trong SGK hóa học ban cơ bản cũng không nói tới, SGK hóa 12 nâng cao trong bài 20 học sinh được học về pin điện hóa và cầu muối

Có nhiều hiện tượng thực tế liên quan tới sự ăn mòn kim loại học sinh được học ở bài 20 SGK hóa 12 ban cơ bản, bài 23 SGK hóa 12 nâng cao

2.1.3 Mối quan hệ giữa kiến thức chủ đề “ Dòng điện trong chất điện phân”–Vật lí 11 với các kiến thức thuộc các môn học khác

Dòng điện trong chất điện phân có nhiều ảnh hưởng trong tự nhiên và cuộc sống Đây cũng là cơ sở để nghiên cứu trong các lĩnh vực Hóa học , Sinh học Đối với môn Hóa học, khi nhiệt độ tăng thì độ dẫn điện của chất điện li tăng;

độ dẫn điện còn phụ thuộc vào nồng độ chất điện li

Khi nhúng một tấm kim loại vào nước, dưới tác dụng của lưỡng cực nước, từ bề mặt kim loại tiếp xúc với nước và các ion kim loại được chuyển vào mặt nước Việc chuyển đó gây nên bới xu hướng của hệ muốn đạt đến trạng thái hỗn loạn nhất Tấm kim loại vì thế có dư electron và tích điện âm Các ion kim loại ở trong nước bị tấm kim loại tích điện âm đó hút trở lại và một cân bằng động được thiết lập nhanh chóng, nghĩa là tốc độ chuyển ion

dương từ tấm kim loại vào nước bằng tốc độ chuyển chuyển ion dương từ nước vào tấm kim loại

Kim loại( ở tấm kim loại) ion kim loại (hidrat hóa) + electron(ở tấm kim loại)

Do lực hút tĩnh điện, các ion kim loại trong dung dịch được sắp xếp ở lớp nước tiếp xúc với tấm kim loại và một lớp điện kép được tạo thành Giữa kim loại và và dung dịch bao quanh kim loại sinh ra một hiệu điện thế cân bằng gọi là thế điện hóa kim loại Thế điện hóa của các kim loại khác nhau là khác nhau

Nếu nhúng kim loại vào dung dịch muối của kim loại đó, thì thế của nó

bị biến đổi Hệ gồm một tấm kim loại nhúng trong dung dịch muối của kim loại đó được gọi là điện cực và hiệu điện thế cân bằng sinh ra giữa mặt kim loại và lớp dung dịch bao quanh kim loại được gọi là thế điện cực

Đối với môn Sinh học, sự truyền xung thần kinh được xem là yếu tố sinh thái có ảnh hưởng lớn nhất đối với sự vận động của động vật, và con người Điện áp ngoài cưỡng bức tạo ra dòng điện đã truyền trong cơ thể người

có thể khôi phục lại chức năng của một số dây thần kinh hình thành nên ngành y học châm cứu, đồng thời nếu cường độ lớn sự cưỡng bức này sẽ làm cho bơm Na, Ka không hoạt động dẫn đến thần kinh bị tê liệt, não không chỉ đạo được hoạt động Nghiên cứu này đã được ứng dụng trong quy tắc về an toàn lao động trong ngành điện lực và viễn thông

Từ mối quan hệ kiến thức của các môn học trong cùng chương trình trung học phổ thông, ta có thể tổ chức cho HS học tập theo chủ đề bằng phương pháp DHTH liên môn nhằm phát huy được khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống thực tế của HS

2.2 Tổ chức dạy học tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân”-Vật lí 11

2.2.1.Xây dựng nội dung kiến thức tích hợp chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân-Vật lí 11”

Fa-Pin và ắc quy

Sự điện phân

Sự ăn mòn kim loại

Ứng dụng vào

sản xuất

Sức khỏe con người

Môi trường Sinh vật

Dư lượng thuốc sâu, phân bón

Bảo vệ môi trường

Truyền sung thần kinh

Tác dụng sinh lý của dòng điện

Phản ứng oxi hóa khử

-Viết được công thức định luật Fa-ra-đây và vận dụng giải một số bài toán liên quan tới mạ điện

+ Môn Sinh học

- Nêu được tác dụng sinh lý của dòng điện sự ảnh hưởng điện đối với sự truyền xung thần kinh

+Môn Hóa học

- Nêu được thuyết điện ly, phản ứng oxi hóa khử

- Nêu được bản chất của phản ứng oxi hóa khử, vận dụng giải thích hiện tượng cực dương tan

Địa chỉ nội dung tích hợp

Bài 1 Sự điện li Bài 3 Sự điện li của nước Ph

Chất chỉ thị axit – bazơ

Bài 28 Điện thế nghỉ

Bài 29 Điện thế hoạt động và sự lan truyền xung thần kinh

2.2.2.2 Kĩ năng

-Vận dụng được các công thức của định luật Fa –ra-đây về hiện tượng điện phân để giải các bài tập đơn giản

-Giải thích được bản chất dòng điện trong chất điện phân

-Lập được phương trình của phản ứng oxi hóa khử, phân biệt được phản ứng oxi hóa khử

- Rèn kỹ năng quan sát, thực hành, so sánh, khả năng lập luận logic