Luận văn Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học một số kiến thức về Hạt nhân nguyên tử lớp 12 nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh

tiêu chí này rất cần, 35% GV thấy cần thiết số còn lại cho rằng bình thường. - Xác định mục tiêu theo chương trình SGK. Có 98% GV xác định theo tiêu chí này, trong đó 20% GV cho rằng rất cần, 45% GV thấy cần xác định mục tiêu theo chương trình số còn lại thấy bình thường. - Xác định mục tiêu theo thái độ tình cảm, nhận thức và đối tượng HS: Có 95% GV thực hiện trong đó 15% GV thấy rất cần, 30% GV thấy cần, số còn lại thấy bình thường. - Xác định mục tiêu theo phương pháp và phương tiện dạy học : Có 80% GV xác định theo tiêu chí n ày trong đó có 25% GV cho rằng rất cần thiết, 35% GV cho là cần, số còn lại xác định bình thường. 2.2.1.3 Những khó khăn giáo viên thường gặp khi dạy “Hạt nhân nguyên tử” Có 92% GV được phỏng vấn cho rằng kiến thức trừu tượng không có thí nghiệm trực quan, 80% GV cho rằng trước đây phần kiến thức này ít có trong đề thi tốt nghiệp, 23% GV cho rằng sử dụng nhiều kiến thức toán học. 2.2.2 Thực trạng học các kiến thức về “ Vật lý hạt nhân” của HS. Qua phỏng vấn một số HS về việc học phần “Hạt nhân nguyên tử” tại một số trường THPT( 150 em thí sinh thi đại học thuộc các tỉnh ), 90 em HS lớp 12 trường THPT Đồng Hỷ (Phụ lục 2) kết quả cho thấy. 2.2.2.1 Mức độ vận dụng các lĩnh vực khi học phần “Hạt nhân nguyên tử” * Vận dụng kiến thức vật lý vào đời sống và kỹ thuật: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 Có 12% số HS tham gia phỏng vấn cho biết thường xuyên vận dụng, 23% số HS đôi khi có vận dụng vào đời sống và kỹ thuật, số còn lại không bao giờ vận dụng. *Liên hệ kiến thức vật lý để định hướng nghề nghiệp: Có 5% số HS tham gia trả lời cho biết thường xuyên liên hệ, 19% số HS cho biết đôi khi có liên hệ, số còn lại không bao giờ liên hệ vào định hướng nghề nghiệp. *Liên hệ giữa vật lý với các môn học khác: Có 10% số HS được phỏng vấn có sự liên hệ thường xuyên giữa vật lý và các môn học khác như toán, hóa, sinh …25% số HS cho rằng đôi khi có sự liên hệ số còn lại không bao giờ liên hệ. Trách nhiệm bảo vệ môi trường. Có 9% số HS được phỏng vấn có sự liên hệ với trách nhiệm bảo vệ môi trường 21% số HS cho biết đôi khi cũng có liên hệ, số còn lại không quan tâm. 2.2.2.2 Thái độ của HS và khó khăn họ gặp phải khi học phần “ Hạt nhân nguyên tử”. * Thái độ của HS đối với phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử”: 12% số HS được phỏng vấn rất hứng thú, 23% số HS cho rằng có hứng thú, 35% số HS học bình thường, số còn lại không thích học phần kiến thức này. * Khó khăn khi học chương“ Hạt nhân nguyên tử”: Có 43% số HS cho rằng phần kiến thức này trừu tượng,76% số HS cho rằng không có thí nghiệm trực quan, 30% số HS cho rằng sử dụng nhiều kiến thức toán, 80% số HS cho rằng phần kiến thức này nằm cuối chương trình , không có bài kiểm tra đánh giá chất lượng vì đã cuối năm, phần kiến thức này trong những năm trước đây ít có trong đề thi. * Ý kiến của HS về trách nhiệm của GV với kiến thức “Vật lý hạt nhân” Có 31% số HS tham gia phỏng vấn cho rằng thầy cô rất nhiệt tình tạo hứng thú môn học, 47% số HS cho rằng các thầy cô nhiệt tình như các phần Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 kiến thức khác, 18% số HS cho rằng thầy cô truyền đạt phần kiến thức này như ở SGK, 4% còn lại các em cho rằng thầy cô dạy cho hết chương trình. 2.2.3 Kết quả thăm dò, nguyên nhân, biện pháp giải quyết việc dạy và học Từ vị trí, vai trò các kiến thức về “ Hạt nhân nguyên tử”, qua phỏng vấn khảo sát, một số giáo viên và HS cho thấy: Việc dạy, học vật lý và chương “Hạt nhân nguyên tử” ở một số trường THPT hiện nay chưa đáp ứng được nội dung đổi mới PPDH theo hướng tích cực, chủ động, sáng tạo,tạo niềm tin năng lực tự học cho HS. Biểu hiện qua mức độ thực hiện nhiệm vụ dạy học và mức độ vận dụng kiến thức vật lý của HS chưa cao. Bảng thống kê mức độ thực hiện các nhiệm vụ dạy học của giáo viên Bảng thống kê mức độ vận dụng các lĩnh vực của học sinh: Mức độ thực hiện. Các nhiệm vụ dạy học. Rất tốt Tốt Bình thường Không thực hiện 1 Hình thành kiến thức, kỹ năng 7/45 15.5% 18/45 40% 20/45 44.5% 2 Phát triển tư duy, năng lực sáng tạo 5/45 11.1% 13/45 28.9% 25/45 55.6% 2/45 4.4% 3 Giáo dục thế giới quan, nhân cách 3/45 6.6% 9/45 20% 30/45 66.8% 3/45 6.6% 4 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, h/nghiệp 2/45 4.4% 4/45 8.8% 34/45 75.5% 5/45 11.1% 5 Giáo dục môi trường, gắn với đời sống 4/45 8.8% 7/45 15.5% 34/45 75.5% Mức độ Lĩnh vực vận dụng Thường xuyên Đôi khi Không bao giờ Vận dụng vào đời sống và kỹ thuật 29/240 12% 55/240 23.7% 156 74.3% Liên hệ để định hướng nghề nghiệp 12/240 5% 23/240 19.2% 205 75.8% Liên hệ với môn học khác 25/240 10% 60/240 25.% 155/240 65% Trách nhiệm bảo vệ môi trường 23/240 9.6% 28/240 11.6% 189/240 78.8% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 2.2.3.1. Nguyên nhân Theo như thống kê vị trí phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử” ở trên, qua thăm dò ý kiến của một số GV và HS kết quả cho thấy khi dạy và học phần “Hạt nhân nguyên tử” các nhiệm vụ giáo dục và phát triển HS chưa được quan tâm đúng mức như nhiệm vụ hình thành kiến thức , kỹ năng. Có một số nguyên nhân của tình trạng trên. - Việc xác định mục đích yêu cầu cho từng đơn vị kiến thức của chương chưa rõ ràng. Nhiệm vụ môn học, bài học và đặc điểm của từng phần kiến thức chưa bao quát. - Nội dung kiến thức của từng bài dàn trải, nhiều khái niệm mới, do chưa lựa chọn chính xác kiến thức trọng tâm, sức ép khiến giáo viên tập trung nhiều thời gian hoàn thành nội dung bài giảng nên ít quan tâm thực hiện các mục tiêu giáo dục của bài học. - Phần “Hạt nhân nguyên tử” bố trí ở cuối chương trình, theo phân phối chương trình sau chương này không còn bài kiểm tra nào mang tính chất đánh giá chất lượng HS. Gây cho HS tư tưởng chủ quan, dành nhiều thời gian cho phần kiến thức khác. Về chỉ đạo chuyên môn, cuối tháng tư đầu tháng năm là thời điểm các trường THPT đang tiến hành thi kiểm tra học kỳ hai. Lúc này chương trình chưa kết thúc nên hầu hết đề thi rất ít đưa nội dung của chương hạt nhân (Vì chưa học hết chương trình) nên cả GV và HS đều tập trung cho việc ôn tập thi học kỳ, thời gian dành cho phần kiến thức này chưa hợp lý. - Phần “Hạt nhân nguyên tử” không có thí nghiệm trực quan, kiến thức trừu tượng, sử dụng nhiều kiến thức toán học dẫn đến HS có tư tưởng lơ là ngại học. - GV cũng chưa được bồi dưỡng đầy đủ về phương pháp thực hiện các nhiệm vụ giáo dục, mặt khác việc thể hiện các nhiệm vụ dạy học đó cũng rất khó khăn, đòi hỏi GV cần có vốn kiến thức chuyên môn về vật lý hạt nhân sâu rộng, và đầu tư thời gian thích đáng cho việc thiết kế bài giảng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 2.2.3.2 Biện pháp giải quyết Để góp phần khắc phục các hạn chế của cách dạy và học hiện nay đối với phần “Vật lý hạt nhân” chúng tôi đề suất một số giải pháp sau: - Việc thực hiện đầy đủ các nhiệm vụ dạy học phối hợp các PPDHTC sẽ nâng cao chất lượng dạy và học đáp ứng nhu cầu đổi mới nâng cao chất lượng giáo dục. - TTSPTH là quan niệm về một quá trình giáo dục trong đó toàn thể quá trình dạy học hướng tới việc hình thành ở HS những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết nhằm phục vụ cho quá trình học tập trong tương lai, hoặc nhằm hòa nhập HS vào cuộc sống lao động bằng cách làm cho quá trình học tập có ý nghĩa, thông qua việc tổ chức các tình huống trong đó HS học cách sử dụng, phối hợp những kiến thức, kỹ năng đã lĩnh hội. - Do vậy Vận dụng TTSPTH vào dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” trong CT vật lý lớp 12 là một biện pháp hiệu quả nhằm phối hợp tốt các nhiệm vụ dạy học với các PPDH, khắc phục và cải thiện những tồn tại ở trên. Điều 28.2 luật giáo dục năm 2005 đã ghi: “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 kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” - Nhằm thực hiện ngày càng tốt hơn nhiệm vụ dạy học vật lý ở trường phổ thông, TTSPTH là một xu hướng sư phạm tích cực, hiện đại, mới mẻ có mục đích giúp HS phát triển các năng lực khi còn ngồi trên ghế nhà trường. Giúp người dạy vật lý xác định được cần dạy cho HS cách học và vận dụng kiến thức. Xu hướng này hoàn toàn phù hợp với định hướng giáo dục vận dụng các PPDHTC, như vậy, vận dụng TTSPTH vào dạy học vật lý ở trường THPT hiện nay là rất cần thiết. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 2.3. Một số kiến thức cơ bản v ề “ Hạt nhân nguy ên tử” tro ng chương trình vật lý lớp 12 THPT 2.3.1 Về nội dung * Tính chất và cấu tạo hạt nhân: SGK mới ban cơ bản: Xây dựng theo mô hình nguyên tử Rơdơpho. Hạt nhân tích điện dương bằng +Ze, kích thước hạt nhân nhỏ hơn kích thước nguyên tử khoảng 10 4-105 lần, gồm hai loại hạt proton và notron gọi chung là nucleon. Đưa khối lượng và năng lượng E = mc2 năng lượng tương ứng với khối lượng 1u xác định E = uc2 ≈ 931,5 MeV/c2. SGK cũ: Từ thí nghiệm của Rơdơpho chứng tỏ đường kính nguyên tử cỡ 10-9m, còn đường kính hạt nhân nhỏ hơn cỡ (10 -14-10-15)m. từ các hiện tượng phóng xạ, phản ứng hạt nhân chứng tỏ hạt nhân có hai loại hạt : proton (p) mang điện tích nguyên tố +e, notron (n) không mang điện. lực hạt nhân, đồng vị và đơn vị khối lượng nguyên tử u = 1,66055.10-27kg. SGK mới nâng cao: Xây dựng mô hình nguyên tử từ thực nghiệm, hạt nhân cấu tạo từ các nucleon gồm: Proton (p) có mp = 1,67262.10-27 kg , điện tích +e. Và notron (n ) không mang điện m n = 1,67493.10-27 kg. Khái niệm đồng vị, đơn vị khối lượng nguyên tử và năng lượng liên kết trong đó đưa vào khái niệm độ hụt khối: Δm = [ Zmp + ( A – Z )mn ]- m . Năng lượng liên kết ban đầu: E0 = [ Zmp + ( A – Z )mn ]c2 Năng lượng liên kết hạt nhân: Wlk = Δmc 2 Có sự điều chỉnh căn bản giữa ba cuốn SGK về nội dung của bài, cách xây dựng kiến thức về cấu tạo hạt nhân. Với khái niệm độ hụt khối ở SGK cũ bố trí một bài riêng kèm theo khái niệm năng lượng liên kết. Đối với SGK mới ban cơ bản đưa thêm khái niệm khối lượng, năng lượng hạt nhân, SGK nâng cao xây dựng cấu tạo hạt nhân đơn giản nhất đồng thời đưa thêm khái niệm độ hụt khối, năng lượng liên kết mà hai bộ SGK cũ và cơ bản không đề cập đến. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 *Năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân. SGK mới ban cơ bản giới thiệu lực hạt nhân, năng lượng liên kết hạt nhân, với nội dung phản ứng hạt nhân có phản ứng hạt nhân tự phát và phản ứng hạt nhân kích thích. Các định luật bảo toàn tách thành bốn định luật bảo toàn (SGK cũ có ba ĐLBT). SGK cũ bố trí năng lượng liên kết và phản ứng hạt nhân thành hai bài khác nhau trong đó bài năng lượng liên kết đưa thêm khái niệm độ hụt khối đã có ở bài đầu tiên của SGK nâng cao. Bài phản ứng hạt nhân ở SGK cũ đưa nội dung các ĐLBT trong phản ứng hạt nhân, quy tắc dịch chuyển và yêu cầu viết được phương trình phản ứng hạt nhân. SGK mới nâng cao nội dung “Phản ứng hạt nhân” được bố trí riêng một bài trong đó bốn nội dung định luật bảo toàn xây dựng rõ ràng không có tính chất liệt kê như SGK cơ bản. Ngoài ra năng lượng trong phản ứng hạt nhân được xây dụng như SGK cũ. • Phóng xạ. SGK mới ban cơ bản nêu hiện tượng phóng xạ các dạng phóng xạ và xây dựng định luật phóng xạ như SGK cũ, đưa thêm khái niệm đồng vị phóng xạ nhân tạo (Nội dung này SGK cũ bố trí một bài riêng). Viết kỹ về phương pháp nguyên tử đánh dấu và đồng vị , đồng hồ trái đất nội dung này SGK cũ không trình bày (khái niệm đồng vị phóng xạ nhân tạo, phương pháp nguyên tử đánh dấu và đồng vị đồng hồ trái đất). SGK mới nâng cao nội dung bài phóng xạ được bố trí trước bài phản ứng hạt nhân. Trong bài này nêu khái niệm, các tia phóng xạ, định luật phóng xạ được xây dựng rất kỹ đồng thời khái niệm đồng vị phóng xạ cũng được đề cập nhiều hơn so với SGK cũ và SGK ban cơ bản. • Phản ứng phân hạch. SGK mới ban cơ bản xây dựng rõ ràng cơ chế của phản ứng phân hạch, phản ứng phân hạch kích thích, năng lượng trong phản ứng phân hạch trong Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 đó phân định rõ phản ứng phân hạch: Tỏa năng lượng, phản ứng dây chuyền có điều khiển, không đưa vào phần nhà máy điện nguyên tử. SGK cũ đưa ra khái niệm phản ứng dây chuyền và nhà máy điện nguyên tử, điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra chỉ được viết không phân mục rõ ràng mà do GV tự hình thành khi thiết kế bài giảng. SGK mới nâng cao thông qua sự phân hạch của urani hình thành đặc điểm chung của sự phân hạch. Nêu rõ điều kiện xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền thành một mục rõ ràng, đưa thêm phần lò phản ứng hạt nhân trước khi đưa thông tin nhà máy điện nguyên tử. • Phản ứng nhiệt hạch. SGK cơ bản mới giới thiệu từng phần cơ chế của phản ứng nhiệt hạch, năng lượng nhiệt hạch và phản ứng nhiệt hạch trên trái đất. SGK cũ khẳng định đây là loại phản ứng tỏa ra năng lượng xảy ra do sự kết hợp hai hạt nhân rất nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn nhưng cách viết và nội dung bài không thể hiện rõ những nội dung quan trọng. SGK mới nâng cao giới thiệu các thông tin về phản ứng nhiệt hạch, phản ứng nhiệt hạch trong vũ trụ và việc thực hiện phản ứng nhiệt hạch trên trái đất. 2.3.2 Về cách phân bố kiến thức * Đối với SGK cũ. - Hầu hết toàn bộ chương trình vật lý và chương “ Hạt nhân nguyên tử” ở SGK cũ đều viết dưới dạng thông báo là chính, phân chia từng đơn vị kiến thức không rõ ràng, khoa học. Với cách viết như vậy GV và HS gặp rất nhiều khó khăn khi thiết kế và theo dõi bài giảng có những phần kiến thức đưa vào SGK cũ viết lặp đi lặp lại gây thừa không cần thiết. Ví dụ: Bài 54: “Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử, đơn vị khối lượng nguyên tử” đưa ra khái niệm đồng vị một cách hời hợt đến bài 57 “Phản ứng hạt nhân nhân tạo. Ứng dụng của đồng vị phóng xạ” lại đưa đồng vị phóng xạ và ứng dụng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 Bài 59: “Độ hụt khối - Năng lượng liên kết” đưa vào hai loại phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng là sự phân hạch, đến bài 60, 61 nhắc lại định nghĩa hai loại phản ứng đó, điều này hoàn toàn là không cần thiết. - Do đặc điểm SGK cũ mỗi GV tùy vào kinh nghiệm, điều kiện thời gian và trách nhiệm nghề nghiệp mà khi soạn bài sẽ xây dựng nên một phương án dạy học khác nhau, tiêu đề và nội dung kiến thức cũng có thể khác nhau dẫn đến mỗi lớp HS hiểu về cùng một vấn đề chưa chắc đã thống nhất vì vậy hiệu quả giáo dục không cao. Bài tập và thực hành. - Hệ thống bài tập ở SGK cũ tập chung vào hệ thống bài tập tự luận phần lớn rèn khả năng tư duy tập chung cho việc đáp ứng nhu cầu thi đại học của HS. Hệ thống câu hỏi - bài tập chưa đa dạng HS không thể lựa chọn cách tự kiểm tra mà hoàn toàn thụ động, chờ đợi vào yêu cầu của GV nên khó phát huy tính chủ động sáng tạo. - Các tiết thực hành trong SGK cũ tập trung vào các bài đọc thêm như: “Máy gia tốc” và “Hạt sơ cấp, rất ít hình ảnh trực quan trợ giúp việc dạy và học. Đối với SGK mới. - SGK mới ra đời nhằm mục đích cải cách lại những tồn tại của PPDH truyền thống trong đó một phần là cải cách SGK cũ, đổi mới PPDH trong đó một mắt xích quan trọng là nội dung SGK. - Những đổi mới của SGK vật lý nói chung và chương “ Hạt nhân nguyên tử” nói riêng được thể hiện rất rõ v ề hình thức và cách phân bố kiến thức. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 + Cách trình bày thể hiện rõ sự hỗ trợ cho việc đổi mới PPDH giúp GV chủ động lựa chọn, vân dụng các PPDH và HTTCDH cho phù hợp với nội dung giáo dục và điều kiện cụ thể của lớp học. + Tạo điều kiện cho HS học tập tích cực, chủ động sáng tạo, tăng khả năng tự học, tính tự tin tăng khả năng hợp tác trong học tập. + Cấu trúc và hình thức của SGK vật lý mới chương “ Hạt nhân nguyên tử” ở cả hai ban đã thể hiện nguyên tắc tích hợp đối với từng bài, từng phần, đồng thời tích hợp nhiều kiến thức liên quan cho một nội dung, điều này giúp cho việc soạn bài của GV thuận lợi và thống nhất hơn. Đặc biệt cách trình bày thể hiện rõ sự hỗ trợ cho đổi mới PPDH, tạo điều kiện cho HS làm việc tích cực, chủ động, hạn chế việc cung cấp kiến thức một chiều. Bài tập và thực hành. + Phần bài tập đưa vào dưới hai hình thức trắc nghiệm khách quan và trắc nghiệm tự luận, đáp ứng được yêu cầu hiện nay đổi mới về kiểm tra đánh giá. Vừa đánh giá toàn diện vừa rèn năng lực tư duy, kỹ năng giải bài tập cho HS. 2.3.3 Mục tiêu, nội dung cần tích hợp khi dạy chương“Hạt nhân nguyên tử” 2.3.2.1 Nội dung cần tích hợp. Nội dung KT Nội dung dạy học tích hợp Tính chất và cấu tạo hạt nhân. GĐTGQVBC GDKTTH- HN GDMT Biến đổi vật chất Chuyển hóa năng lượng,(biến đổi khối lượng, năng lượng) Năng lượng liên kết của hạt nhân, phản ứng hạt nhân. Quy luật biến đổi vật chất ngoài ý muốn chủ quan của con người. Tận dụng NL tỏa ra là cơ sở của nền công nghiệp hiện đại. Năng lượ ng hạt nhân gây ô nhiễm môi trường sống Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 Phóng xạ, ứng dụng đồng vị phóng xạ Biến đổi vật chất qua phản ứng.NL sinh ra trong phản ứng Đồng vị phóng xạ ứng dụng trong: sinh học, y học, hóa học Các tia phóng xạ gây ô nhiễm môi trường sống. Phản ứng hạt nhân Năng lượng trong phản ứng hạt nhân Sự vận động, biến đổi của vật chất, NL sinh ra trong quá trình biến đổi. Tận dụng năng lượng vào mục đích hòa bình. Nhà máy điện nguyên tử Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, bảo vệ môi trường khi sử dụng năng lượng hạt nhân Phản ứng phân hạch, Phản ứng nhiệt hạch Biến đổi chất, Năng lượng sinh ra trong quá trình biến đổi hạt nhân. Cơ sở của nền công nghiệp hiện đại, khai thác nguồn nhiên liệu tự nhiên Thay thế nguồn NL hạt nhân nhiều cặn bã phóng xạ bằng nhiên li ệu sạch hơn., giảm thiểu ô nhiễm MT Về cấu tạo hạt nhân: Được tích hợp từ phần cấu tạo vật chất (Vật lý lớp10 ) nhằm so sánh về kích thước, loại hạt, tích hợp về các loại lực (Vật lý 10 ) làm rõ đặc điểm của lực hạt nhân không thuộc một trong số các lực đã học. Có thể tích hợp xuyên môn, liên môn để hình thành kiến thức đồng thời tăng hiệu quả giáo dục. Ví dụ: Để xây dựng khái niệm lực hạt nhân cần đưa ra tình huống có những lực nào đã học? (So sánh với lực hấp dẫn, lực ma sát, lực đàn hồi, lực tĩnh điện), tích hợp từng phần kiến thức đã học về các loại lực vật lý lớp 10 PTTH. - Cấu tạo hạt nhân gồm các nucleon ( proton tích điện +, notron không mang điện ) tích hợp kiến thức đã học bài tính chất và cấu tạo hạt nhân, các điện tích cùng dấu đẩy nhau vậy lực tĩnh điện có phá vỡ cấu trúc hạt nhân? Tích hợp kiến thức vật lý lớp 11 phần lực tĩnh điện nhằm hình thành kỹ năng, phát triển tư duy, năng lực sáng tạo, rèn thói quen hình thành kiến thức một cách độc lập. - Tích hợp về các lực cơ học, lực hấp dẫn khi kí ch thước hạt nhân rất nhỏ khoảng cách giữa các nucleon ≈ 1,2.10-15m ( HS tự hình thành công thức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 tính lực hấp dẫn khoảng tính được độ lớn lức hấp dẫn giữa các nucleon ≈ 12,963.10-35N ) lực này quá nhỏ để giữ một hạt nhân bền vững. - Tự tìm cho mình những kết luận về lực hạt nhân dưới sự trợ giúp của thầy cô: - Là lực liên kết các nucleon. - Lực tương tác rất mạnh. - Chỉ phát huy tác dụng trong khoảng kích thước hạt nhân. * Năng lượng của hạt nhân, phản ứng hạt nhân: Quan hệ giữa sự biến đổi năng lượng và biến đổi khối lượng ΔE = Δmc2. Tích hợp nhiều phần kiến thức như các ĐLBT từ vật lý 10 năng lượng nghỉ, hệ thức Anhxtanh, góp phần tích hợp xuyên môn, đồng thời vận dụng kiến thức hóa học giúp GV tích hợp liên môn hỗ trợ quá trình hình th ành kiến thức, gó p p hần GDTGQDVBC, GDMT. Phóng xạ : Quy luật biến đổi, vận động của vật chất, kèm theo năng lượng của quá trình biến đổi tích hợp về những bức xạ kèm theo năng lượng của nó từ chương lượng tử, với quy luật biến đổi đó tuân theo định luật phóng xạ. Ngoài ra ở đồng vị phóng xạ nhân tạo với sự ứng dụng trong sinh học, hóa học, y học, thiên văn học. Tích hợp xuyên môn từ khái niệm chu kỳ bán rã, đến năng lượng của chùm foton, tích hợp liên môn với đồng vị phóng xạ góp phần GD MT, GDKTTH. Khi hình thành kiến thức phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch với cơ chế của phản ứng, phản ứng kích thích và năng lượng phân hạch. Làm rõ sử dụng tích hợp xuyên môn, liên môn về các vấn đề cần nghiên cứu, như hóa học, sinh học, tích hợp các nội d ung giáo dục như GĐTGQVBC, GDKTTH, GDMT, GDHN… *Biến đổi vật chất trong các phản ứng phân hạch, nhiệt hạch, có thể do tác động của con người, diễn ra ngoài ý muốn con người. ý thức và thái độ con người về hiện tượng xảy ra đồng thời tác động ngược lại để khai thác nó phục vụ con người vì mục đích hòa bình. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 * Xây dựng nhà máy điện nguyên tử nhằm tận dụng năng lượng hạt nhân vào mục đích hòa bình thông qua tích hợp xuyên môn, vận dụng các nội dung tích hợp GDKTTH, GDMT khi cân nhắc việc sử dụng năng lượng nguyên tử an toàn. Bên cạnh đó tích hợp các ngành công nghệ để đào tạo nguồn nhân lực công nghệ cao cho ngành hạt nhân. Mục tiêu mang tính thời sự này đòi hỏi người GV gắn tiết học với nhu cầu cấp thiết của con người với năng lượng hạt nhân thông qua nội dung GDKTTH. Tích hợp những ứng dụng kỹ thuật vào cấu tạo lò phản ứng hạt nhân cấu tạo nhà máy điện nguyên tử, sản xuất diện nguyên tử. Cùng với nhu cầu đào tạo nhân lực cho ngành hạt nhân, tích hợp năng lực nhận thức việc định hướng nghề nghiệp cho HS cũng là một nhiệm vụ giáo dục quan trọng cần được ưu tiên trong khi dạy học hạt nhân nguyên tử. Trong môn giáo dục công dân nói rõ vấn đề này, song từ góc độ vật lý GV đưa HS theo con đường riêng để có thể đến được vị trí HS có vốn kiến thức về sự vận động, biến đổi từ đó hình thành năng lực nhận biết, phân tích hiện tượng vật lý một cách khách quan, ứng sử khách quan cho riêng mình. 2.4. Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức về "Hạt nhân nguyên tử" 2.4.1. Tiến trình xây dựng kế hoạch một bài cụ thể theo TTSPTH 2.4.1.1. Xây dựng kế hoạch bài học trong chương hạt nhân nguyên tử A. Xác định rõ nội dung của bài học - Kết quả phải đạt được về kiến thức sau mỗi nội dung, mỗi bài học là gì? - Những kỹ năng nào được hình thành, thái độ đạo đức, tác phong, thói quen nào của HS được xác lập? - Chuẩn bị của GV và HS cho bài học như thế nào? B. Xác định mục tiêu nghiên cứu - Lựa chọn PPDH, PTDH phối hợp PPDHTC nào? phối hợp với TTSPTH như thế nào? Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 - Sẽ vận dụng TTSPTH vào dạy học bài cụ thể phần hạt nhân nguyên tử như thế nào cho hợp lý? Vận dụng vào phần nào trong bài, tích hợp những vấn đề gì? Cách thức đánh giá nào thích hợp nhằm giúp HS học tập tích cực chủ động, sáng tạo để phát triển năng lực tự học? C. Thiết lập phương án dạy học - Hiểu chính xác, đầy đủ nội dung bài học, xác định kiến thức, kỹ năng, thái độ cần hình thành và phát triển ở HS: + Dựa vào những kiến thức kinh nghiệm vốn có của HS và nội dung kiến thức của bài, những khó khăn sai lầm mà HS thường mắc phải. + GV định rõ những kiến thức cầ n thông báo, lường trước những khó khăn, lỗi HS có thể mắc phải. D. Chuẩn bị thiết bị dạy học - Cần chuẩn bị những thiết bị dạy học nào phù hợp để phục vụ tốt cho nội dung bài giảng. - Các bài giảng về “Hạt nhân nguyên tử” không có thí nghiệm trực quan, nhưng có thể sử dụng hình vẽ, tranh ảnh, và phương tiện hỗ trợ hiện đại như đoạn videoclip. Ví dụ: Các mô hình cấu tạo hạt nhân - Sơ đồ nhà máy điện nguyên tử- Các lò phản ứng hạt nhân - Sự phóng xạ, phản ứng phân hạch – các vụ nổ bom nguyên tử - vũ khí hạt nhân… Giúp tích hợp các phương tiện dạy học. - GV hướng dẫn HS tìm hiểu các thông tin liên quan đến kiến thực như báo chí, tranh ảnh, Internet có thể dưới hình thức thi đua các nhóm. - Sự chuẩn bị của HS thông qua các hoạt động sưu tầm, tự thu thập thông tin về nội dung liên quan bài học giúp các em thi đua lành mạnh làm tăng hiệu quả bài học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 *Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức chương “ Hạt nhân nguyên tử”. Cấu tạo hạt nhân: Kích thước , loại hạt, đồng vị. Độ hụt khối năng lượng liên kết. Phản ứng hạt nhân, các ĐLBT Hiện tượng phóng xạ, ĐL phóng xạ. Phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. ∆m > 0 Phản ứng phân hạch. Phản ứng nhiệt hạch. -Nguồn năng lượng hạt nhân. -Nhà máy điện nguyên tử. GDKTTH - HN - Tận dụng nguồn năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bì