Sáng kiến kinh nghiệm Tích hợp liên môn trong dạy học bài "Gương cầu lõm" - Vật lí

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHĨA ĐÀN TRƢỜNG THCS THỊ TRẤN NGHĨA ĐÀN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: TÍCH HỢP LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC BÀI “GƢƠNG CẦU LÕM” - VẬT LÍ ( Lĩnh vực: Vật lí) Nhóm tác giả: 1. Ngô Thị Thúy SĐT: 01665 767 789 2. Nguyễn Giang Nam SĐT: 01665803737 Thực hiện: Năm học 2014 - 2015 Số điện thoại cơ quan: 0383816384 1 TÍCH HỢP LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC BÀI “GƢƠNG CẦU LÕM” VẬT LÍ 7 I. ĐẶT VẤN ĐỀ Tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục đã trở thành xu thế trong việc xác định nội dung dạy học ở nhà trƣờng phổ thông và trong xây dựng chƣơng trình môn học ở nhiều nƣớc trên thế giới. Dạy học tích hợp đƣợc xây dựng trên cơ sở những quan điểm tích cực về quá trình học tập và quá trình dạy học. Vận dụng hợp lí quan điểm tích hợp trong giáo dục và dạy học sẽ giúp phát triển các năng lực giải quyết những vấn đề phức tạp và làm cho việc học tập trở nên có ý nghĩa hơn với học sinh so với việc các môn học, các mặt giáo dục đƣợc thực hiện riêng rẽ. Tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục nhằm nâng cao năng lực của ngƣời học, giúp đào tạo ra những con ngƣời có đầy đủ phẩm chất và năng lực để giải quyết các vấn đề của cuộc sống hiện đại. Tích hợp là tƣ tƣởng, là nguyên tắc và là quan điểm hiện đại trong giáo dục. Đối với nền giáo dục Việt Nam hiện nay việc hiểu đúng và vận dụng phù hợp quá trình tích hợp có thể đem lại những hiệu quả cụ thể đối với từng phân môn trong nhà trƣờng phổ thông. Dạy học tích hợp liên môn là dạy cho học sinh biết tổng hợp kiến thức, kĩ năng ở nhiều môn học để giải quyết các nhiệm vụ học tập và hình thành năng lực giải quyết các tình huống thực tiễn. Khi giải quyết một vấn đề trong thực tiễn, bao gồm cả tự nhiên và xã hội, đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức tổng hợp, liên quan đến nhiều môn học, nhƣ: tích hợp giáo dục đạo đức, lối sống; giáo dục pháp luật; giáo dục chủ quyền quốc gia về biên giới, biển, đảo; giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi trƣờng, an toàn giao thông... Trong số các môn học ở trƣờng THCS thì môn Vật lí là một trong những môn học thực nghiệm, nó cung cấp cho học sinh rất nhiều các kiến thức cơ bản về thế giới tự nhiên và về môi trƣờng xung quanh. Là những giáo viên dạy bộ môn vật lí, chúng tôi luôn trăn trở về vấn đề làm thế nào vừa dạy học sinh nắm bắt những kiến thức cơ bản của bộ môn, vừa lồng ghép những đơn vị kiến thức về các môn khác cho học sinh. Trên cơ sở tìm tòi những tƣ liệu về bảo vệ môi trƣờng, thu thập thông tin qua báo đài và internet, đặt biệt là nắm bắt về phƣơng pháp dạy học tích hợp nằm trong lộ trình đổi mới đồng bộ phƣơng pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá ở các trƣờng phổ thông theo định hƣớng phát triển năng lực của học sinh trên tinh thần Nghị quyết 29 - NQ/TƢ về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, trong đó tăng cƣờng năng lực dạy học theo hƣớng “tích hợp liên môn” là một trong những vấn đề cần ƣu tiên. Chúng tôi quyết định viết sáng kiến “Tích hợp liên môn trong dạy học bài “GƢƠNG CẦU LÕM” – Vật lí 7” để chia sẻ với các đồng nghiệp tham khảo. II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2 1. Cơ sở lí luận Trong dạy học, tích hợp liên môn đƣợc hiểu là sự kết hợp, tổ hợp các nội dung từ các môn học trong các lĩnh vực học tập khác nhau thành một môn tổng hợp mới hoặc lồng ghép các nội dung cần thiết vào những nội dung vốn có của môn học. Nhƣ vậy thông qua dạy học tích hợp liên môn thì những kiến thức, kỹ năng học đƣợc ở môn này có thể sử dụng nhƣ những công cụ để nghiên cứu, học tập các môn học khác. Chẳng hạn sử dụng Toán học nhƣ những công cụ đắc lực để giải các bài tập Vật lí, hay Tin học đƣợc sử dụng nhƣ một công cụ để mô phỏng các thí nghiệm ảo * Mục tiêu của dạy học tích hợp liên môn: - Làm cho quá trình học tập có ý nghĩa hơn: Hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng. - Giúp học sinh phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn: Do dự tính đƣợc những điều cần thiết cho học sinh. - Quan tâm đến việc sử dụng kiến thức trong tình huống cụ thể: Giúp học sinh hòa nhập vào thực tiễn cuộc sống. - Giúp học sinh xác lập mối quan hệ giữa các khái niệm đã học. * Đặc điểm của dạy học tích hợp liên môn: - Lấy học sinh làm trung tâm. - Định hƣớng, phân hóa năng lực học sinh. - Dạy và học các năng lực thực tiễn. Dạy học tích hợp liên môn giúp học sinh trở thành ngƣời học tích cực, ngƣời công dân có năng lực giải quyết tốt các tình huống có vấn đề mang tính tích hợp trong thực tiễn cuộc sống. 2. Thực trạng a. Thuận lợi Dạy học tích hợp liên môn trong dạy học Vật lí là ngƣời học có thể sử dụng kiến thức, kỹ năng của nhiều môn học khác nhau để giải quyết các vấn đề đặt ra trong quá trình học tập bộ môn. Quan điểm dạy học này hiện nay cần đƣợc áp dụng ở nhiều cấp học. Thực hiện dạy học tích hợp liên môn sẽ mang lại nhiều lợi ích trong việc hình thành và phát triển năng lực hành động, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Vật lí là môn khoa học ứng dụng, thực nghiệm; là môn khoa học của các hiện tƣợng tự nhiên, kiến thức của môn Vật lí gắn liền với các yếu tố tự nhiên, xã hội Trong dạy học môn Vật lí có thể tích hợp giáo dục với nội dung nhƣ: giáo dục ý thức bảo vệ môi trƣờng, tiết kiệm nguồn năng lƣợng hiện có ngày càng cạn kiệt, giáo dục kỹ năng sống đặc biệt là những vấn đề mang tính thời sự nhƣ: sự biến đổi khí hậu toàn cầu, sự ô nhiễm môi trƣờng, sự cạn kiệt tài nguyên, hậu quả 3 của nó với việc giải quyết các vấn đề phúc lợi xã hội, vấn đề y tế và chăm sóc sức khỏe Trong chƣơng trình môn Vật lí ở trƣờng THCS, học sinh có thể sử dụng kiến thức ở nhiều môn học “liên quan” để giải quyết một số vấn đề nhƣ: tích hợp kiến thức môn Toán để hình thành kỹ năng tính toán, xử lý số liệu; môn Lịch sử giúp học sinh hiểu biết về các nhà Vật lí lỗi lạc, quá trình phát triển công nghệ kĩ thuật; môn Địa lí để hiểu các vấn đề về địa hình, khí hậu giúp học sinh dễ dàng biết đƣợc điều kiện thích hợp để thực hiện các dự án mang tính thực tế; môn Văn học để đọc - hiểu văn bản một cách chính xác và viết cho đúng ngữ pháp; môn Tin học để mô hình hóa các quá trình biến đổi Vật lí, các thí nghiệm; môn Giáo dục công dân giúp các em rèn luyện tính trung thực, ý thức bảo vệ môi trƣờng, tiết kiệm tài nguyên b. Khó khăn * Từ phía giáo viên: Giáo viên hiện nay chủ yếu đƣợc đào tạo theo chƣơng trình sƣ phạm đơn môn, chƣa đƣợc trang bị về cơ sở lý luận dạy học tích hợp liên môn một cách chính thống, khoa học nên khi thực hiện thì phần lớn là do giáo viên tự mày mò, tự tìm hiểu nên không tránh khỏi việc hiểu chƣa đúng, chƣa đầy đủ về mục đích, ý nghĩa cũng nhƣ cách thức tổ chức dạy học tích hợp liên môn. * Từ phía học sinh: Qua thực tế giảng dạy, chúng tôi nhận thấy có thể do nhiều lí do khác nhau mà phần lớn các em học vẫn theo xu hƣớng học thụ động; các em không tích cực, không chủ động cho việc chuẩn bị, tìm hiểu, khai thác kiến thức môn học trong các giờ học; các em vẫn đang theo xu hƣớng học lệch nên không tích cực hợp tác cho việc chuẩn bị các giờ học tích hợp liên môn hoặc không thể sử dụng kiến thức của các môn “liên quan” nhƣ một công cụ để khai thác kiến thức mới ở môn Vật lí. 3. Biện pháp thực hiện Để giảng dạy đạt hiệu quả trƣớc hết giáo viên phải nắm chắc chắn chuẩn kiến thức, kỹ năng của bài “Gƣơng cầu lõm”, kết hợp tìm tƣ liệu có liên quan (tranh, ảnh, thí nghiệm mô phỏng, đoạn phim) đến kiến thức cần tích hợp của bài học qua báo đài, internet. Xác định đƣợc mục tiêu khi lồng ghép các kiến thức đó, những đơn vị kiến thức đó phải dễ hiểu, và sự vật hiện tƣợng mà giáo viên giới thiệu phải nằm trong tầm hiểu biết của học sinh, tránh trƣờng hợp nó trở thành kiến thức trừu tƣợng, khó hình dung, rất dễ gây sự nhàm chán cho học sinh. Bằng phƣơng pháp giảng dạy đƣa những kiến thức tích hợp đơn giản, cụ thể gắn liền với cuộc sống, với địa phƣơng, kết hợp nhắc nhở của giáo viên sẽ là một trong những yếu tố góp phần cho sự thành công cho tiết dạy có tích hợp liên môn. Thƣờng xuyên trao đổi chuyên môn ở trong tổ nhóm và các bộ môn “liên quan” để xác định: mục tiêu dạy học, mục đích và mức độ tích hợp liên môn, phƣơng tiện dạy học, cách thức tổ chức các hoạt động dạy học. Xây dựng quy trình và tổ chức các hoạt động dạy học cho phù hợp với đối tƣợng học sinh, nội dung và mức độ dạy học tích hợp liên môn đảm bảo thực hiện 4 đƣợc mục tiêu dạy học, đƣợc thể hiện cụ thể ở các hoạt động của học sinh, hoạt động của giáo viên và thời gian tổ chức cho từng hoạt động (Thiết kế giáo án). Tổ chức dạy học tích hợp liên môn và rút kinh nghiệm. Nghiên cứu các thông tin trên Internet. Ví dụ nhƣ: - Năng lượng Mặt trời (quang năng). Năng lƣợng mặt trời thu đƣợc trên Trái Đất là năng lƣợng của dòng bức xạ điện từ photon xuất phát từ Mặt Trời đến Trái Đất. Trái Đất nhận đƣợc dòng năng lƣợng này cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa. Ở Việt Nam đã và đang nghiên cứu sử dụng năng lƣợng mặt trời: Thiết bị đun nóng, các trạm phát điện mặt trời công suất nhỏ. Tháng 12/2007, Thủ tƣớng Chính phủ đã phê duyệt “Chiến lƣợc phát triển năng lƣợng quốc gia của Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050”. Ngoài việc phấn đấu cung cấp đủ năng lƣợng cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, chƣơng trình đề ra mục tiêu phấn đấu tăng tỷ lệ các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo trong tổng năng lƣợng thƣơng mại sơ cấp. Theo Phó thủ tƣớng Hoàng Trung Hải, việc phát triển nguồn năng lƣợng mới, trong đó có điện mặt trời khi năng lƣợng hóa thạch đang dần cạn kiệt là mục tiêu quan trọng. “Phấn đấu đến năm 2010, tỷ lệ các nguồn năng lƣợng mới và tái tạo chiếm khoảng 3% tổng năng lƣợng thƣơng mại sơ cấp; đến 2050 là 11%. Việc phát triển điện mặt trời ở Việt Nam sẽ góp phần hoàn thành mục tiêu sử dụng năng lƣợng tái tạo chƣơng trình điện khí hóa nông thôn của Chính phủ". Hiện nay ở tỉnh Long An đã xây dựng xong nhà máy sản xuất pin mặt trời và chính thức hoạt động vào tháng 4/2013. - Bếp năng lượng Mặt Trời: Đem lại nhiều lợi ích về môi sinh, kinh tế và sức khỏe nhƣ sau: + Dùng ánh nắng đun nấu thay củi, trấu, than, dầu lửa, hơi đốt,... giúp giữ đƣợc ôxy và tránh thải ra thêm điôxít cacbon vào khí quyển. Bếp điện đôi khi cũng dùng điện sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện đốt than đá hoặc dầu hỏa, do đó vẫn góp phần làm ô nhiễm khí quyển và làm quả đất nóng thêm. + Nếu loại bếp này thay đƣợc đa số bếp củi, thì chặn đƣợc phần nào nạn phá rừng, và tiến trình sa mạc hóa ở nhiều vùng đất. + Ánh nắng là nguồn sức nóng miễn phí. Có bếp năng lƣợng mặt trời trong nhà thì nhẹ đƣợc khoản chi tiêu dành để mua nhiên liệu, để trả tiền điện, hoặc thời gian đi kiếm củi hàng ngày. + Bếp năng lƣợng mặt trời không thải ra khói, nên đỡ cay mắt và hại phổi. Tổ chức Y tế Thế giới cho biết đun bếp bằng củi cho hai bữa ăn hàng ngày gây thiệt hại cho phổi tƣơng đƣơng nhƣ hút hai gói thuốc lá. 5 - Tấm gƣơng mặt trời có thể làm chảy thép. Tấm gƣơng parabol kích cỡ 3,6 x 3,6 mét đƣợc làm từ khung kim loại chế sẵn gắn thêm các gƣơng lõm giúp hội tụ ánh sáng vào một điểm duy nhất. Cả gƣơng và khung đều có giá thành rẻ và lại sẵn có, đƣợc xem là một lợi thế lớn của thiết kế này. Các tính toán cho thấy thiết bị thu năng lƣợng mặt trời này có thể sinh nhiệt cao đến 1300 độ C, đủ nóng để làm chảy kim loại. - Gemasolar- Nhà máy điện mặt trời sản xuất điện cả đêm. Nhà máy năng lƣợng điện mặt trời hoạt động vào ban đêm đầu tiên trên thế giới đã chính thức đi vào vận hành năm 2011. Trông giống một tác phẩm nghệ thuật khổng lồ, mô hình đối xứng hình tròn với rất nhiều tấm gƣơng này thực chất là nhà máy điện mặt trời đầu tiên có khả năng sản xuất điện suốt đêm. Nhà máy điện Gemasolar ở miền Nam Tây Ban Nha có tới 2.650 tấm thu năng lƣợng mặt trời nằm trên diện tích 185 ha. Những tấm gƣơng cầu lõm, còn gọi là kính định nhật, tập trung năng lƣợng bức xạ mặt trời vào một máy thu khổng lồ nằm ở trung tâm. Mức nhiệt độ lên tới 9000C đƣợc dùng để làm nóng các thùng muối nấu chảy, tạo ra hơi nƣớc để chạy các tuabin của nhà máy trị giá 428 triệu USD. Không giống những nhà máy điện mặt trời khác, nhiệt độ đƣợc dự trữ trong những thùng này có thể đƣợc giải phóng trong suốt 15 tiếng, nên nhà máy vẫn hoạt động bình thƣờng vào ban đêm. Ánh sáng mặt trời đều đặn ở khu vực miền nam Tây Ban Nha đảm bảo cho nhà máy hoạt động hầu nhƣ cả đêm lẫn ngày, đảm bảo cung cấp điện trong suốt 270 ngày trong năm, nhiều hơn những nguồn năng lƣợng tái tạo khác 3 lần. Để cụ thể vấn đề trên, chúng tôi đã xây dựng giáo án tích hợp liên môn trong bài “Gƣơng cầu lõm” môn vật lí 7 – THCS. - Địa chỉ tích hợp: Gƣơng cầu lõm có tác dụng biến một chùm tia sáng song song thành một chùm tia phản xạ hội tụ vào một điểm và ngƣợc lại, biến đổi một chùm tia tới phân kì thích hợp thành một chùm tia phản xạ song song. - Phƣơng pháp tích hợp: Làm thí nghiệm ảo (H8.2 – Sgk Vật lí 7), kết hợp sử dụng hình ảnh về lợi ích của việc dùng gƣơng cầu lõm trong đời sống và trong kĩ thuật. 6 TIẾT 8--- BÀI 8: GƢƠNG CẦU LÕM A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức Học sinh có năng lực vận dụng những kiến thức các môn Vật lý, Lịch sử, Địa lí, Công nghệ và Giáo dục công dân để giải quyết các vấn đề về tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng. * Môn Vật lý - Nhận biết đƣợc ảnh của một vật tạo bởi gƣơng cầu lõm và nêu đƣợc những tính chất của ảnh tạo bởi gƣơng cầu lõm. - Nêu đƣợc ứng dụng chính của gƣơng cầu lõm là có thể biến đổi một chùm tia tới song song thành chùm tia phản xạ tập trung vào một điểm, hoặc có thể biến đổi chùm tia tới phân kì thành một chùm tia phản xạ song song. * Môn Địa lí - Trình bày đƣợc đặc điểm tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên của từng vùng địa lí. - Nêu đƣợc mối quan hệ giữa nguồn cấp nƣớc và chế độ nƣớc sông. - Mạng lƣới sông ngòi, hƣớng chảy, chế độ nƣớc ở địa hình Việt Nam. + Lớp 6: Bài 23. Sông và hồ. + Lớp 7: Chƣơng 1: Các môi trƣờng địa lí Chƣơng 3: Môi trƣờng hoang mạc. * Môn Lịch sử Học sinh biết đƣợc câu chuyện về nhà bác học Archimet với công trình sáng tạo về gƣơng cầu lõm để đánh thắng quân La Mã muốn xâm chiếm thành Syracuse - quê hƣơng ông. * Môn Công nghệ Nêu đƣợc vai trò của rừng và bảo vệ rừng. + Lớp 7: Phần 2: Lâm nghiệp. * Môn Giáo dục công dân Nâng cao ý thức bảo vệ môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên. Biết sử dụng các nguồn năng lƣợng thay thế để tiết kiệm năng lƣợng hóa thạch. + Lớp 7: Bài 14- Bảo vệ môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên. 2. Kĩ năng * Môn Vật lý - Biết cách bố trí thí nghiệm để quan sát ảnh ảo của một vật tạo bởi gƣơng cầu lõm và quan sát đƣợc tia sáng phản xạ qua gƣơng cầu lõm. 7 * Môn Địa lí + Lớp 6: Bài 23. Sông và hồ. + Lớp 7: Chƣơng 1: Các môi trƣờng địa lí Chƣơng 3: Môi trƣờng hoang mạc. * Môn Công nghệ + Lớp 7: Phần 2: Lâm nghiệp. * Môn Giáo dục công dân + Lớp 7: Bài 14- Bảo vệ môi trƣờng 3. Thái độ - Thái độ nghiêm túc, hợp tác khi làm thí nghiệm và yêu thích môn học. - Có ý thức bảo vệ môi trƣờng và thiên nhiên. Biết sử dụng các nguồn năng lƣợng hợp lí, hiệu quả. B. CHUẨN BỊ * GV: - Chuẩn bị đồ dùng học tập cho 4 nhóm: 4 gƣơng cầu lõm, 4 gƣơng phẳng, 4 màn chắn và 8 viên pin bằng nhau về kích thƣớc. Một gƣơng cầu lồi cho giáo viên. - Thông tin tích hợp giáo dục bảo vệ môi trƣờng. - Thông tin tích hợp giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả. - Hình ảnh về nhà bác học Archimet và một số công trình sáng tạo của ông. - Thông tin, hình ảnh về các ứng dụng của gƣơng cầu lõm trong việc bảo vệ môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên. - Trang thiết bị/Đồ dùng dạy học liên quan đến CNTT: Máy chiếu projecter. * HS: Kiến thức về sử dụng năng lƣợng tiết kiệm, hiệu quả góp phần bảo vệ môi trƣờng và tiết kiệm tài nguyên. C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC I. Tổ chức: Ổn định lớp- Kiểm tra sĩ số. II. Kiểm tra bài cũ HS1: Nêu tính chất của ảnh tạo bởi gƣơng cầu lồi? HS2: So sánh tính chất của ảnh tạo bởi gƣơng cầu lồi với tính chất của ảnh tạo bởi gƣơng phẳng? III. Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS 8 Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập - GV chiếu các hình ảnh giới thiệu về nhà Vật lí Archimet và một số công trình sáng tạo của ông. „„Năm 212 trƣớc Công nguyên, đoàn thuyền La Mã đang vây thành Syracuse (Hy Lạp), bỗng trên mặt thành xuất hiện vô số tấm gƣơng phản chiếu ánh nắng mặt trời, khiến đoàn thuyền bốc cháy. Nhà bác học Hy Lạp Archimet đã dùng loại gƣơng gì để thiêu cháy kẻ địch.’’ - HS quan sát màn hình. Nhà bác học Ac-si-met: “Hãy cho tôi một điểm tựa,tôi sẽ nâng bổng trái đất lên”. C¸nh tay s¾t nhÊc bæng thuyÒn giÆc b»ng hÖ thèng rßng räc. M¸y nÐm ®¸ sö dông nguyªn lÝ ®ßn bÈy. Dùng gƣơng đốt cháy thuyền giặc. 9 - HS nhận xét gƣơng mà Archimet dùng để đốt cháy thuyền giặc là gƣơng gì ? - GV: Bài học hôm nay sẽ giúp các em trả lời đƣợc câu hỏi trên. Chúng ta cùng tìm hiểu. Hoạt động 2 : Nghiên cứu ảnh của một vật tạo bởi gƣơng cầu lõm - Yêu cầu HS nhận dụng cụ và tiến hành thí nghiệm H8.1 theo nhóm và nhận xét ảnh quan sát đƣợc. - Yêu cầu HS đƣa ra phƣơng án thí nghiệm để so sánh ảnh của một vật tạo bởi gƣơng cầu lõm với ảnh của vật đó tạo bởi gƣơng phẳng. - Khi một vật đặt gần sát gƣơng cầu lõm thì ảnh của nó có tính chất gì ? Hoạt động 3 : Nghiên cứu sự phản xạ ánh sáng trên gƣơng cầu lõm. - GV hƣớng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo trên màn hình với trƣờng hợp: Chùm tia tới song song. - Hƣớng dẫn HS cách tạo ra chùm sáng song song (điều chỉnh đèn). - HS quan sát màn hình, nhận xét gƣơng mà Archimet dùng để đốt cháy thuyền giặc. - Ghi đầu bài. I. Ảnh tạo bởi gƣơng cầu lõm - HS nêu đƣợc tính chất của ảnh (C1)? - HS tự bố trí thí nghiệm để so sánh độ lớn của ảnh của một vật tạo bởi gƣơng cầu lõm với độ lớn của vật (C2). Kết luận : - Ảnh của một vật đặt gần sát gƣơng cầu lõm có tính chất: + Là ảnh ảo, không hứng đƣợc trên màn chắn. + Ảnh lớn hơn vật. - Khi vật đặt ở xa gƣơng thì ảnh của vật là ảnh thật, ngƣợc chiều với vật. II. Sự phản xạ ánh sáng trên gƣơng cầu lõm. - HS quan sát và trả lời câu C3. Kết luận: Chiếu một chùm tia tới song song lên một gƣơng cầu lõm, ta thu đƣợc một chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm ở trƣớc gƣơng. 10 - Hƣớng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo, giới thiệu thiết bị hứng ánh sáng mặt trời để làm nóng vật. Yêu cầu HS giải thích. Điểm hội tụ ánh sáng Tích hợp giáo dục s dụng năng lƣợng ti t kiệm và bảo vệ m i trƣ ng : + Mặt Trời là một nguồn năng lƣợng sạch và nhiều vô tận. Sử dụng năng lƣợng Mặt Trời là một yêu cầu cấp thiết nhằm giảm thiểu việc sử dụng năng lƣợng hóa thạch nhƣ dầu mỏ, than đá, khí đốt. Nhƣ thế tiết kiệm đƣợc nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt, bên cạnh đó làm giảm lƣợng lớn khí nhà kính thải ra môi trƣờng và bảo vệ môi trƣờng. + Một cách sử dụng năng lƣợng Mặt Trời đó là: Sử dụng gƣơng cầu lõm có kích thƣớc lớn tập trung ánh sáng Mặt Trời vào một điểm để đun nấu, nung chảy kim loại, sản xuất điện mặt trời... - GV hƣớng dẫn HS quan sát thí nghiệm ảo trên màn hình với trƣờng hợp: Chùm tia tới phân kì. (Hƣớng dẫn HS cách tạo chùm sáng phân kì bằng cách điều chỉnh đèn). - HS quan sát thí nghiệm ảo và trả lời câu C4. C4: Mặt trời ở rất xa nên chùm sáng từ mặt trời đến gƣơng coi là chùm tia tới song song, cho chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm ở trƣớc gƣơng. Ánh sáng mặt trời có nhiệt năng nên để vật ở chỗ ánh sáng hội tụ sẽ làm vật nóng lên. - HS quan sát và trả lời các câu C5. Kết luận: 11 Chùm tia sáng phân kỳ xuất phát từ điểm S thích hợp tới gƣơng cầu lõm S Hoạt động 4 : Vận dụng - GV chiếu hình ảnh. Yêu cầu HS tìm hiểu đèn pin. - HS nêu đƣợc cấu tạo của đèn: - Hƣớng dẫn HS bật đèn sáng, xoay nhẹ pha đèn để thay đổi vị trí của bóng đèn sao cho thu đƣợc chùm phản xạ song song từ pha đèn chiếu ra. - Yêu cầu HS vận dụng kết luận để trả lời câu C6 và C7. Một nguồn sáng nhỏ đặt trƣớc gƣơng cầu lõm ở một vị trí thích hợp, có thể cho một chùm tia phản xạ song song. III. Vận dụng - Cấu tạo của đèn pin: + Pha đèn giống gƣơng cầu lõm. + Bóng đèn đặt trƣớc gƣơng có thể di chuyển vị trí. - C6: Nhờ có gƣơng cầu lõm nên khi xoay pha đèn đến vị trí thích hợp sẽ thu đƣợc chùm sáng phản xạ song song, ánh sáng sẽ truyền đi xa mà không bị phân tán. ĐÈN PIN GƢƠNG CẦU LÕM * Tìm hiểu đèn pin. 12 §Ìn lại gần g-¬ng §Ìn ra xa g-¬ng - Yêu cầu giải đáp tình huống đầu bài: Nhà bác học Archimet đã dùng gƣơng cầu lõm để đốt cháy thuyền địch. - Chiếu một số hình ảnh ứng dụng và ý nghĩa của gƣơng cầu lõm trong cuộc sống. Tích hợp theo ch đề * Sử dụng gƣơng cầu lõm có kích thƣớc lớn tập trung ánh sáng Mặt Trời vào một điểm để đun nấu giúp cho những ngƣời dân ở vùng ngập nƣớc, lũ lụt dài ngày hay ngƣ dân đi biển dài ngày không thể dùng bếp đun củi và điện năng có thể không có để sử dụng. Bên cạnh đó giúp cho những ngƣời lao động tiết kiệm đƣợc thời gian đồng thời bảo vệ đƣợc sức khỏe từ việc đun củi, than đá gây nhiều bụi khói và khí độc ảnh hƣởng tới mắt - phổi. - C7: Muốn thu đƣợc chùm sáng hội tụ từ đèn phát ra thì ta phải xoay pha đèn để cho bóng đèn ra xa gƣơng. - Giải đáp tình huống đầu bài. - Quan sát tìm hiểu một số ứng dụng của gƣơng cầu lõm. 13 * Sử dụng gƣơng cầu lõm trong quan sát thiên văn, dùng gƣơng soi cho các diễn viên. Và dùng trong ngành y tế giúp bác sĩ nha khoa quan sát răng đƣợc rõ hơn. * Tấm gƣơng cầu lõm có kích thƣớc 3,6m X 3,6m tập trung ánh sáng Mặt Trời vào một điểm có thể nung chảy thép(nhiệt độ tại điểm hội tụ lên tới 13000C) do các sinh viên ở Viện MIT-Mỹ chế tạo năm 2008. Và đây là cơ sở để xây dựng nhà máy sản xuất điện Mặt trời. Bên cạnh là hình ảnh nhà máy điện Mặt trời Germasolar hoạt động vào ban đêm, đƣợc xây dựng ở Tây Ban Nha trên diện tích 185 hecta với tổng số gƣơng cầu lõm là 2650 chiếc. Nó có thể hoạt động vào ban đêm là nhờ 2 bể muối đặt ở chân tháp với nhiệt độ bể muối lên đến 9000C. Nhà máy điện Germasolar. Tấm gƣơng mặt tr i có thể làm chảy thép. 14 * Ở Việt Nam chúng ta thì sao? Là một nƣớc nhiệt đới với bờ biển dài 3260km, năng lƣợng bức xạ Mặt trời hằng năm rất lớn, là lợi thế cho Việt Nam chúng ta sử dụng nguồn năng lƣợng Mặt trời. Vào năm 2000, trung tâm Nghiên cứu thiết bị áp lực và năng lƣợng mới - Đại học Đà Nẵng đã phối hợp với các tổ chức từ thiện Hà Lan triển khai dự án (30 000 USD) đƣa bếp năng lƣợng mặt trời - bếp tiện lợi vào sử dụng ở các vùng nông thôn của tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi. Dự án đã phát triển rất tốt và ngày càng đƣợc đông đảo nhân dân ủng hộ. Với thế hệ trẻ các em, hi vọng vào một tƣơng lai không xa, năng lƣợng Mặt trời sẽ đƣợc phát triển rộng rãi hơn nữa và sử dụng một cách hiệu quả với tiềm năng vô tận của nó trên chính quê hƣơng của mình. IV. Củng cố 1. Vật nhƣ thế nào có thể coi là gƣơng cầu lõm? Hãy chọn câu trả lời đúng? A. Pha đèn pin C. Mặt trong của cái chảo đánh bóng. B. Mặt trong của cái thìa inốc. D. Cả 3 vật đều đƣợc. 2. Chiếu một chùm tia tới song song vào một gƣơng cầu lõm, chùm tia phản xạ là chùm gì? A. Song song. C. Phân kì B. Hội tụ tại một điểm. D. Có thể A, hoặc B, hoặc C. 3. Ngƣời đàn ông trong hình (bên trái) đang soi gƣơng gì ? 15 a) b) V. Hƣớng dẫn về nhà - Đọc “Có thể em chƣa biết”. - Học thuộc ghi nhớ. - Trả lời câu hỏi phần I bài tổng kết chƣơng I (tr25/SGK). Tiết sau ôn tập từ bài 1 đến bài 8. * Kiểm tra đánh giá k t quả học tập Kiểm tra học sinh bằng hình thức kiểm tra 15 phút. - Đề bài: Em hãy nêu vai trò và ý nghĩa của gƣơng cầu lõm trong việc tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng? Yêu cầu: HS cần trình bày đƣợc các nội dung sau: - Vai trò của gƣơng cầu lõm: Dùng để hứng ánh sáng mặt trời tập trung năng lƣợng nhiệt vào một điểm để đun nấu, có thể làm nóng chảy kim loại và sản xuất điện mặt trời. - Ý nghĩa: + Giảm thiểu việc tiêu tốn nguồn năng lƣợng tự nhiên và hóa thạch. + Hạn chế việc xây dựng thêm các nhà máy nhiệt điện cũng nhƣ thủy điện góp phần tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trƣờng. + Làm giảm các tác động tới sự biến đổi khí hậu hiện nay. * K t quả. - Thực hiện thực nghiệm đối tƣợng học sinh đại trà tại trƣờng THCS thị trấn Nghĩa Đàn. Năm học 2013-2014 16 Tỉ lệ đạt Điểm 9-10 Điểm 7-8 Điểm 5-6 Điểm dƣới 5 Dạy học không tích hợp liên môn ở lớp 7D 0 % 5.7% 48.6% 45.7% Dạy học có tích hợp liên môn ở lớp 7B. 5.7% 45.7% 42.9% 5.7% Năm học 2014-2015 Tỉ lệ đạt Điểm 9-10 Điểm 7-8 Điểm 5-6 Điểm dƣới 5 Dạy học không tích hợp liên môn ở lớp 7B 0 % 2.9% 40% 57.1% Dạy học có tích hợp liên môn ở lớp 7C 5.7% 37.1% 48.6% 8.6% - Thực hiện thực nghiệm đối tƣợng học sinh đại trà tại trƣờng THCS Nghĩa Hội. Năm học 2014-2015 Tỉ lệ đạt Điểm 9-10 Điểm 7-8 Điểm 5-6 Điểm dƣới 5 Dạy học không tích hợp liên môn ở lớp 7B 0 % 3.1% 6.3% 90.6% Dạy học có tích hợp liên môn ở lớp 7C 3.1% 21.9% 56.2% 18.8% - Thực hiện thực nghiệm đối tƣợng học sinh đại trà tại trƣờng THCS Phú Thọ. Năm học 2014-2015 Tỉ lệ đạt Điểm 9-10 Điểm 7-8 Điểm 5-6 Điểm dƣới 5 Dạy học không tích hợp liên môn ở lớp 7A 0 % 3.5% 6.9% 89.6% Dạy học có tích hợp liên môn ở lớp 7B 3.5% 24.1% 55.2% 17.2% 17 4. Tác động c a biện pháp Trong 2 năm tiến hành dạy thực nghiệm chúng tôi nhận thấy rằng nhận thức của học sinh về việc vận dụng kiến thức nhiều môn học để giải quyết các tình huống thực tiễn dần đƣợc cải thiện. Các em biết huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng... thuộc nhiều môn học khác nhau để giải quyết các nhiệm vụ học tập; thông qua đó hình thành những kiến thức, kĩ năng mới; phát triển đƣợc những năng lực cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn cuộc sống. Các em biết tổ chức các phong trào tiết kiệm năng lƣợng, bảo vệ môi trƣờng nhƣ: tắt đèn điện, quạt điện trƣớc khi ra khỏi lớp học; giữ vệ sinh phòng học, phong trào xanh - sạch - đẹp ở trƣờng học, thƣờng xuyên dọn dẹp vệ sinh xung quanh trƣờng học, không xả rác nơi công cộng,.Ngoài ra các em còn là các tuyên truyền viên tích cực cho gia đình và mọi ngƣời xung quanh biết cần phải làm gì để tiết kiệm năng lƣợng và bảo vệ môi trƣờng sống. Bảo vệ môi trƣờng chính là bảo vệ cuộc sống của bản thân và gia đình. Nhận thức của các em về môn Vật lí không còn đơn giản là môn thực nghiệm nữa, mà còn là môn học giúp các em gần gũi hơn với môi trƣờng sống, biết làm gì để bảo vệ môi trƣờng, bảo vệ trƣờng học, bảo vệ gia đình, song song đó các em còn hăng hái xây dựng bài, nhất là những bài có tích hợp liên môn, các em rất hăng hái thảo luận, đƣa ra ý kiến, các nhóm tích cực đƣa ra ý kiến khiến cho các tiết học thƣờng đạt hiệu quả cao. 5. Hiệu quả c a sáng ki n Qua bài học này, học sinh nhận thức đƣợc việc sử dụng nguồn năng lƣợng Mặt Trời nhờ tác dụng của gƣơng cầu lõm là một yêu cầu cấp thiết nhằm giảm thiểu việc sử dụng nguồn năng lƣợng hóa thạch, do đó sẽ tiết kiệm đƣợc tài nguyên đồng thời bảo vệ đƣợc môi trƣờng. Ngoài ra gƣơng cầu lõm còn nhiều ứng dụng vào trong cuộc sống nhƣ nấu nƣớng, nấu chảy kim loại Và qua đây học sinh sẽ biết đƣợc lịch sử sử dụng tác dụng của gƣơng cầu lõm đã đƣợc con ngƣời ứng dụng từ rất lâu đời. Và biết nơi nào phù hợp cho việc dùng gƣơng cầu lõm để có hiệu quả tốt cũng nhƣ giáo dục ý thức bảo vệ môi trƣờng sống - một vấn đề bức thiết hiện nay của toàn xã hội. III. KẾT LUẬN Thông qua thực tế, khi chúng tôi tích hợp các môn Lịch sử, Địa lí, Công nghệ, Giáo dục công dân vào trong bài học này tôi thấy rằng, tuy thời gian để chúng tôi tích hợp mỗi môn trong mỗi đơn vị kiến thức có liên quan là rất ngắn nhƣng học sinh thảo luận rất sôi nổi, và về nhà các em cũng đã vận dụng khá thành công những kiến thức đó vào trong cuộc sống hàng ngày, đôi khi các em còn đƣa ra nhiều ý kiến rất hay trong vấn đề bảo vệ môi trƣờng. Ngoài ra, chúng tôi còn thấy các em còn là những tuyên truyền viên rất tích cực về tiết kiệm năng lƣợng, bảo vệ môi trƣờng tại gia đình và địa phƣơng. 18 Nhƣng do chƣa có sự nghiên cứu kĩ hơn, kinh nghiệm giảng dạy còn hạn chế cũng nhƣ các phƣơng tiện dạy học còn thiếu, nên sự thiếu sót không tránh khỏi rất mong đƣợc sự đóng góp ý kiến của đồng nghiệp để chúng tôi có thể đạt kết quả cao hơn trong lĩnh vực dạy học và giáo dục kĩ năng vận dụng kiến thức nhiều môn cho các em học sinh. IV. KẾT LUẬN CHUNG. Dạy học nhằm góp phần quan trọng để hình thành nhân cách con ngƣời lao động mới, sáng tạo, thích nghi với xã hội ngày càng phát triển. Do vậy phƣơng pháp dạy học tích hợp phải thực hiện đƣợc các chức năng nhận thức, phát triển và giáo dục, tức là lựa chọn phƣơng pháp tích hợp sao cho học sinh nắm vững tri thức, kỹ năng, kỹ xảo và vận dụng tri thức vào thực tiễn. Đặc biệt Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm đòi hỏi phát huy cao độ tính tích cực, độc lập sáng tạo của học sinh trong quá trình lĩnh hội tri thức. Chính vì vậy để lựa chọn phƣơng pháp dạy học tích hợp trong tiết học phù hợp, ngƣời giáo viên cần hiểu rộng các kiến thức ở nhiều môn để nâng cao hiệu qủa giảng dạy bộ môn của mình. Sau khi nghiên cứu tìm hiểu, đƣợc sự quan tâm giúp đỡ của ban giám hiệu nhà trƣờng cũng nhƣ tổ chuyên môn, chúng tôi đã thực hiện thành công việc: “Tích hợp liên môn trong dạy học bài “GƢƠNG CẦU LÕM”- Vật lí 7 ” với mong muốn: phát triển năng lực tƣ duy; rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh trong việc học tập bộ môn Vật lí. Đồng thời phát triển năng lực giải quyết tốt các tình huống có vấn đề mang tính tích hợp trong thực tiễn cuộc sống. Nhằm nâng cao chất lƣợng bộ môn nói riêng, góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục nói chung. Tuy nhiên vì điều kiện thời gian, cùng năng lực chúng tôi còn có hạn, nên việc thực hiện đề tài này chắc hẳn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong các đồng chí và các bạn đồng nghiệp trao đổi và góp ý để giúp chúng tôi hoàn thiện hơn trong chuyên môn. Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn! Nghĩa Đàn, ngày 15 tháng 3 năm 2015 Nhóm tác giả Ng Thị Thúy Nguyễn Giang Nam 19 Tài liệu tham khảo 1 - Phƣơng pháp giảng dạy vật lí. - NXB Giáo dục. 2 - SGV Vật lí 7. - NXB Giáo dục. 3 - SGK Vật lí 7, Địa lí 6&7, Công nghệ 7, Giáo dục công dân 7 (- NXB Giáo dục.) 4 - Chuẩn kiến thức kĩ năng trong chƣơng trình giáo dục phổ thông. (Lƣu hành nội bộ) 5 - Giáo dục BVMT trong môn Vật lí THCS - NXB Giáo dục. 6 - Nghị quyết số 41-NQ/TW ngày 15/11/2004 của Bộ Chính trị. 7 - Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 của Bộ Chính trị. 8 – Module THCS 25- Viết Sáng kiến kinh nghiệm trong trƣờng trung học cơ sở. Tác giả: Phạm Viết Vƣợng 9 - Thông tin trên Internet. 20 Mục lục Nội dung Trang I ĐẶT VẤN ĐỀ. 1 II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2 1 Cơ sở lí luận 2 2 Thực trạng 2 3 Biện pháp thực hiện 3 4 Tác động của biện pháp 17 5 Hiệu quả của sáng kiến 17 III KẾT LUẬN 18 IV KẾT LUẬN CHUNG 18 Tài liệu tham khảo 19 21