Category: TỔNG HỢP

SKKN Hướng dẫn học sinh thực hiện dự án: Nghiên cứu, chế tạo thiết bị khuyến cáo thời gian tắm nắng cho trẻ mầm non

ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN
STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),
Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học). Giáo dục STEM về bản chất được hiểu
là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các
lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.
Hình thức tổ chức giáo dục STEM có thể là dạy học các môn học thuộc lĩnh
vực STEM, hoạt động trải nghiệm STEM hay hoạt động nghiên cứu khoa học.Tùy
thuộc vào đối tượng học sinh để giáo viên có thể có định hướng dạy học cho phù
hợp.
Để có thể bắt kịp theo thời đại mới, biến việc chinh phục tri thức tiến đến
thành công dễ dàng hơn; Sở Giáo dục và Đào tạo Nam Định đã rất quan tâm đến
việc phát triển toàn diện năng lực, phẩm chất cho học sinh bằng những việc làm
thiết thực:
– Hướng dẫn và khuyến khích các trường Trung học trong toàn Tỉnh triển
khai việc giảng dạy theo định hướng giáo dục STEM từ năm học 2018 – 2019.
– Ngày hội STEM và cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học năm học
2018 – 2019 theo công văn số 1317/ SGDĐT-GDTrH ngày 24/09/2018.
– Ngày hội STEM và cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học năm học
2019 – 2020 theo công văn số 1285/ SGDĐT-GDTrH ngày 9/10/2019.
– Ngày hội STEM và cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học năm học
2020 – 2021 theo công văn số 1643/ SGDĐT-GDTrH ngày 20/10/2020.
Nhằm giúp học sinh cảm thấy tự tin hơn, hứng thú hơn, quyết tâm hơn,
vận dụng tốt hơn kiến thức đó trong thực tiễn, tôi xin trình bày một số kinh nghiệm
của bản thân đã thực hiện dạy học theo định hướng STEM và hướng dẫn học sinh
chế tạo sản phẩm tham gia Ngày hội STEM và cuộc thi KHKT dành cho học sinh
trung học năm học 2018 – 2019, năm học 2019 – 2020, năm học 2020 – 2021 với
sáng kiến: “Hướng dẫn học sinh thực hiện dự án: Nghiên cứu, chế tạo thiết bị
khuyến cáo thời gian tắm nắng cho trẻ mầm non”.
[4]
II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. MÔ TẢ GIẢI PHÁP TRƯỚC KHI TẠO RA SÁNG KIẾN
Từ năm học 2018 – 2019, nhiều trường Tiểu học, Trung học cơ sở, Trung
học phổ thông trên địa bàn Tỉnh Nam Định đã tiếp cận với giáo dục STEM, hướng
học sinh “học đi đôi với hành” và cũng đã có nhiều sản phẩm STEM được đánh giá
cao trong “Ngày hội STEM và cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học năm
học 2018 – 2019, năm học 2019 – 2020, năm học 2020 – 2021”.
Tuy nhiên, việc dạy – học các chủ đề STEM hiện nay vẫn còn là khó khăn
của nhiều học sinh, nhiều giáo viên nói chung và bản thân tôi nói riêng.
Chính vì vậy, tôi viết sáng kiến này với mục đích chia sẻ một số nội dung cụ
thể mà bản thân đã thực hiện; tôi hi vọng những nội dung này sẽ giúp giáo viên và
học sinh có thêm sự tự tin, niềm đam mê trong việc dạy – học theo định hướng giáo
dục STEM trong trường phổ thông với một dự án cụ thể “Hướng dẫn học sinh
thực hiện dự án: Nghiên cứu, chế tạo thiết bị khuyến cáo thời gian tắm nắng
cho trẻ mầm non”.
Như chúng ta biết, Giáo dục mầm non là một phần trong hệ thống giáo dục quốc
dân. Giáo dục mầm non thực hiện việc nuôi dưỡng, chăm sóc giáo dục trẻ từ 3
tháng đến 6 tuổi (Điều 21- Luật Giáo dục 2005), tạo sự khởi đầu cho sự phát triển
toàn diện của trẻ, đặt nền tảng cho các cấp học tiếp theo và cho việc học tập suốt
đời. Đó là chia sẻ của TS. Trần Thị Ngọc Trâm, nguyên Giám đốc Trung tâm
nghiên cứu giáo dục mầm non (GDMN), Viện Nghiên cứu giáo dục (GD) Việt
Nam. Theo TS. Trần Thị Ngọc Trâm, sự phát triển của trẻ ở những năm đầu đời có
liên quan chặt chẽ đến khả năng học tập của trẻ. Sự phát triển này bắt đầu từ trước
khi sinh ra. Do vậy, việc chăm sóc, giáo dục trẻ cần bắt đầu ngay từ trong bụng mẹ
(chăm sóc hướng dẫn bà mẹ khi mang thai) và đặc biệt quan trọng ở lứa tuổi sơ
sinh đến 6 tuổi. Có thể nói những năm đầu đời là giai đoạn phát triển quan trọng
nhất của đời người, đặc biệt là giai đoạn não bộ phát triển và hoàn thiện. Đây cũng
là thời kỳ chịu ảnh hưởng nhiều nhất từ dinh dưỡng, sức khỏe và có tác động lớn
nhất đến khả năng nhận thức, học tập, tính cách và các kĩ năng của con người. TS
Trần Thị Ngọc Trâm khuyến nghị, cần tạo mọi điều kiện để huy động tối đa cho tất
[5]
cả trẻ em trong độ tuổi từ 6 tháng – 6 tuổi đều được tiếp cận với dịch vụ mầm non
có chất lượng. Mở rộng quy mô, số lượng và nâng cao chất lượng hệ thống các cơ
sở GDMN trên địa bàn dân cư.
PGS.TS. Hà Hoàng Kiệm, bệnh viện 103, học viện quân y khuyến cáo nên tắm
tử ngoại toàn thân giúp điều trị cho trẻ em bị còi xương, chậm lớn; nâng cao sức đề
kháng và tăng cường sức khỏe cho người mới ốm dậy, bệnh nhân trong giai đoạn
bình phục; rèn luyện sức chịu đựng của cơ thể. Ngoài ra, tia tử ngoại còn có thể
điều trị tại chỗ bệnh vảy nến, bạch biến, rụng tóc … nếu dùng liều cao.
Bức xạ Mặt Trời bao gồm các tia quang phổ (ánh sáng đơn sắc) và các tia
khác có bước sóng dài ngắn khác nhau: tia hồng ngoại (700nm – 1mm); tia tử ngoại
(100nm – 400nm); ánh sáng đơn sắc mắt thường nhìn thấy được (400nm – 700 nm
và tia năng lượng khác. Tia tử ngoại (tia UV) trong bức xạ mặt trời thường có 3
dạng phân loại theo độ ngắn của bước sóng: UVA; UVB và UVC. Tia UVB cung
cấp năng lượng cho da tạo nên vitamin D, tuy nhiên nó cũng làm da bị sạm và làm
tổn thương trực tiếp ADN. Tia UVA góp phần làm hại cho da, đặc biệt là làm cho
da bị lão hóa sớm. Tia UVC bị chặn lại ở tầng khí quyển của Trái Đất, do đó không
ảnh hưởng đến da. Lượng tia tử ngoại trong bức xạ Mặt Trời tác động đến cơ thể
phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian trong ngày, theo mùa, vị trí địa lý và độ
cao. Để phòng ngừa những tác hại của ánh nắng Mặt Trời đối với làn da mỏng
manh của trẻ, Viện Hàn lâm Nhi khoa Mỹ đã khuyến cáo, trẻ dưới 6 tháng tuổi
tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng ở bất kì thời gian nào trong ngày. Đối với trẻ
lớn hơn, thời gian ánh nắng Mặt Trời tia UVB giúp cơ thể sản sinh vitamin D nhiều
nhất là giữa trưa. Theo lời của bác sĩ Hồ Phạm Thục Lan – Trưởng nhóm nghiên
cứu cơ xương, trường Đại học Tôn Đức Thắng Hà Nội, thời gian phơi nắng phù
hợp nhất ở Việt Nam là trong khoảng từ 9 – 10h sáng và 3 – 4h chiều. Như vậy,
tắm nắng được xem là cách dễ dàng nhất để bổ sung vitamin D cho trẻ em để phòng
ngừa bệnh còi xương. Khi tiến hành khảo sát về thời gian cho trẻ hoạt động ngoài
trời tại các cở sở mầm non thì hầu hết các trường đều chú trọng đến hoạt động ngoài
trời của trẻ. Thời gian hoạt động ngoài trời tại các cơ sở đang để cố định ở hai
khung: mùa hè và mùa đông. Tổng thời gian hoạt động ngoài trời là 40 phút, thời
[6]
điểm bắt đầu là 8h40’ đối với mùa hè và 8h50’ đối với mùa đông. Tuy nhiên, chúng
ta đang phải đối mặt với hàng loạt các vấn đề do sự biến đổi khí hậu: suy thoái đa
dạng sinh học, suy thoái tài nguyên nước ngọt, suy thoái tầng ôzôn, suy thoái đất
và hoang mạc hóa, ô nhiễm các chất hữu cơ độc hại khó phân hủy… Thời tiết và
khí hậu không còn đúng theo chu kỳ sinh khí tự nhiên. Do đó, cường độ bức xạ
Mặt Trời và bức xạ tử ngoại trong bức xạ Mặt Trời không còn tuân theo đúng chu
kì tự nhiên, nếu cứ áp dụng đúng một khung giờ cố định sẽ không đảm bảo liều
lượng Vitamin D cần thiết cho trẻ trong một ngày thông qua việc tắm nắng và còn
có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của trẻ. Qua tìm hiểu, chúng em thấy rằng trên
thị trường Việt Nam và thế giới đã có nhiều thiết bị đo cường độ tia tử ngoại. Ở
Mỹ cũng đã có hai tổ chức bảo vệ môi trường là the U.S. Environmental Protection
Agency (EPA) và Cục dự báo thời tiết – the National Weather Service (NWS) đo
chỉ số tia tử ngoại (UV index) nhằm dự báo mức độ bức xạ cực tím cho mỗi ngày,
báo động cho mọi người những ngày mà mức độ bức xạ tử ngoại của Mặt Trời
được cho rằng sẽ cao bất thường. Các nghiên cứu khác cũng đưa ra kết quả tương
tự. Nhưng, tất cả các nghiên cứu này mới chỉ dừng lại ở việc đo được cường độ và
đưa ra những cảnh báo ước chừng cho tất cả mọi người. Chính vì vậy tôi đã hướng
dẫn học sinh tạo ra một thiết bị có thể chính xác hóa thời gian hoạt động ngoài trời
của trẻ, đảm bảo đủ lượng UV mà không nguy hiểm, giúp nâng cao chất lượng giáo
dục thể chất cho trẻ, góp phần nâng cao chất lượng dân số, phù hợp với cả nông
thôn hay thành thị, tiện lợi và đem lại hiệu quả kinh tế cao.
2. MÔ TẢ GIẢI PHÁP SAU KHI TẠO RA SÁNG KIẾN
Nội dung cơ bản của sáng kiến là các bước chi tiết tôi đã thực hiện hướng
dẫn học sinh áp dụng các kiến thức được học ở nhà trường, đặc biệt là kiến thức
của bộ môn Vật lí và công nghệ để chế tạo được thiết bị hiển thị được thời gian tắm
nắng, ứng dụng cho các cơ sở mầm non. Qua đó, giúp học sinh hứng thú hơn trong
việc học và nhận thức rõ hơn vai trò trong thực tiễn của các kiến thức khoa học. Ở
đó, học sinh được trải nghiệm; khám phá các ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong
thực tiễn đời sống; từ đó lan tỏa, giúp nhiều học sinh thêm yêu và say mê nghiên
[7]
cứu khoa học. Mục đích sâu xa hơn là để giúp học sinh đưa kiến thức mình tiếp thu
được gần hơn với thực tế, từ đó thêm hứng thú với môn học, đồng thời có định
hướng nghề nghiệp phù hợp với bản thân mình hơn trong tương lai.
Tôi đã hướng dẫn học sinh thực hiện dự án này theo tiến trình nghiên cứu
sau:
 Khảo sát hiện trạng về việc trẻ em mầm non hoạt động ngoài trời.
 Nghiên cứu tổng quan về tia UV, ảnh hưởng của tia UV đối với cơ thể
trẻ và các thiết bị đo cường độ tia UV đã có.
 Tìm hiểu về cảm biến, mạch điều khiển, mạch thu – phát tín hiệu RF.
 Xây dựng nguyên lí và chế tạo thiết bị định lượng tử ngoại.
 Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình.
 Khảo sát hiệu quả hoạt động của thiết bị.
 Ứng dụng thiết bị tại các trường mầm non.
2. 1. Khảo sát hiện trạng tổ chức hoạt động ngoài trời cho trẻ mầm non.
Tôi đã cho học sinh tiến hành khảo sát về thời gian cho trẻ hoạt động ngoài
trời tại các cở sở mầm non trên địa bàn thành phố Nam Định như: trường mầm non
8/3, trường mầm non Hoa Sữa, trường mầm non Nguyễn Du, trường mầm non Phan
Đình Phùng, trường mầm non Sao vàng … và thu được kết quả cụ thể như sau:

Nội dung	Kết quả	Ghi chú
Hoạt động ngoài trời	100% các trường mầm non có tổ chức hoạt động ngoài trời cho trẻ.
Cơ sở áp dụng thời gian tổ chức hoạt động ngoài trời
Hiểu biết của các giáo viên, phụ huynh và học sinh về chỉ số UV và ảnh hưởng của UV đến trẻ em	– 17,86% biết về chỉ số UV – 100% giáo viên, 81,25% phụ huynh, 26,67% trẻ mầm non: biết ảnh hưởng tích cực của UV.	Rất ít trẻ biết được tác hại của tia UV

[8]

– 42,86% giáo viên, phụ huynh biết tác hại của UV

Bảng 1. Kết quả khảo sát hiện trạng tổ chức hoạt động ngoài trời cho trẻ mầm non
Căn cứ vào kết quả trên, các em học sinh trong nhóm nghiên cứu đã tự nhận ra
được ngay cả một số giáo viên mầm non cũng chưa thực sự hiểu nhiều về tác dụng
cũng như tác hại của tia UV. Thời gian hoạt động ngoài trời của các trường mầm
non là cố định trong khi thời tiết và khí hậu lại có những biến đổi bất thường. Vì
vậy, cần có một giải pháp để hỗ trợ các cơ sở trong việc tổ chức các hoạt động
ngoài trời cho trẻ sao cho phù hợp và hiệu quả nhất.
2.2. Tổng quan về tia tử ngoại
Trong thành phần phổ của bức xạ Mặt trời đến Trái đất có khoảng 4 – 5 % năng
lượng bức xạ UV. Bức xạ UV của Mặt Trời có bước sóng từ 100 đến 400 nm được
phân chia thành ba loại: UVA, UVB và UVC.

Tia UVA	Tia UVB	Tia UVC
Bước sóng	Từ 315 – 400 nm	Từ 280 – 315 nm	Từ 100 – 280 nm
Đặc điểm	– Dễ dàng xuyên qua tầng ozon tới bề mặt trái đất. – Chiếm khoảng 98% năng lượng bức xạ UV của Mặt Trời tới mặt đất. – Thâm nhập sâu hơn vào da so với tia UVB	– Hoạt động mạnh mẽ hơn ở những nơi có khí hậu nắng nhiều. – Bị tầng ozone hấp thụ mạnh, khi tới mặt đất chỉ còn khoảng 2% năng lượng bức xạ UV là của UVB. – Không xuyên qua thủy tinh.	– Hầu hết bị tầng ozon hấp thụ, lượng còn lại đến Trái Đất là không đáng kể.
Tác dụng	Kích thích tiền chất vitamin D, hỗ trợ quá trình hấp thụ canxi ở cơ thể con người.

[9]

Được ứng dụng trong việc điều trị bệnh về da như: bệnh vảy nến – bệnh do các tế bào da phát triển quá nhanh gây ngứa, xuất hiện vảy. Việc tiếp xúc với tia cực tím sẽ làm chậm sự tăng trưởng của các tế bào da, làm giảm triệu chứng bệnh.
Tác hại	Gây ra sự già hoá quang (làm già trước tuổi) và sương mù quang hoá.	Triệt miễn dịch, gây ung thư da, rối loạn thị giác và bệnh đục nhân mắt.	Gây ra sự đột biến , hủy diệt hệ sinh thái, phá hủy cấu trúc gen.

Bảng 2. Bảng phân loại tia tử ngoại
Tử ngoại có bước sóng càng ngắn thì năng lượng càng cao, khả năng quang hóa
và quang điện càng mạnh nhưng khả năng đâm xuyên kém. Khi tia UV tiếp xúc
với da thì mức độ cảm ứng của da ngoài việc phụ thuộc vào các vùng da trên cơ
thể thì còn phụ thuộc vào các yếu tố như công suất bức xạ, thời gian chịu tác dụng
của bức xạ, màu sắc của da, góc tới của bức xạ, tình trạng chức năng của cơ thể lúc
chịu tác dụng của bức xạ … Với ba loại tia tử ngoại trên thì tia UVB là loại tia duy
nhất có tác dụng kích thích tiền chất vitamin D3.
Vitamin D rất quan trọng cho sự phát triển, tăng trưởng, duy trì một cơ thể khỏe
mạnh và tắm nắng là hình thức bổ sung tốt nhất lượng vitamin D này. Để đảm bảo
liều lượng Vitamin D cần thiết cho trẻ là từ 600 – 1000 IU/ngày[1] trong một ngày
thì thời gian tắm nắng mỗi lần của trẻ tùy thuộc vào cường độ ánh sáng Mặt Trời
và mức độ tiếp xúc của da … Khoảng thời gian tắm nắng ảnh hưởng trực tiếp đến
hiệu quả tác dụng của tia tử ngoại đối với cơ thể trẻ.
2.3. Thiết bị đo tia tử ngoại
Hiện nay, trên thị trường Việt Nam và thế giới có rất nhiều những thiết bị
đo tia tử ngoại khác nhau.
[1] IU tương đương 0,025 µg, https://www.vinmec.com/vi/tin-tuc/thong-tin-suc-khoe/huong-dan-tam-nang-dung-cach-de-bo-sung-vitamin-d-cho-tre/.
[10]

STT	Mã thiết bị	Giá thành	Đặc điểm	Hình ảnh
1	M&MPRO PFT-310 Công nghệ Mỹ	700.000	Chỉ số tia tử ngoại hiển thị bằng màu sắc của thiết bị
2	UV340B Xuất xứ: Đài Loan	4.100.000	Chỉ số tia tử ngoại hiển thị trên màn hình LCD.
3	Máy đo ánh sáng-UV Lutron UV-340A Hãng sản xuất: Đài Loan	3.500.000	Chỉ số tia tử ngoại hiển thị trên màn hình LCD. Đầu đo được trang bị thêm bộ lọc chuẩn.
4	M&MPRO PFT- 301 Công nghệ Mỹ	225.000	Chỉ số tia tử ngoại hiển thị trên màn hình LCD.
5	Máy đo ánh sáng đèn UV (UVA/ UVC) Xuất sứ: Đài Loan	18.818.800	Chỉ số tia tử ngoại hiển thị trên màn hình LCD. Phạm vi đo rộng.
……..

Bảng 3. Một số thiết bị đo cường độ tia tử ngoại hiện có trên thị trường.
[11]
Các thiết bị trên và nhiều thiết bị, ứng dụng khác trên thị trường đều hoạt động
trên nguyên lí dùng một cảm biến tử ngoại để đo chỉ số tử ngoại (UV) và hiển thị
số liệu đo được trên màn hình hoặc thang màu.

	Ưu điểm: Các thiết bị đã đo được chính xác cường độ bức xạ UV trong
môi trường cần đo; kết quả đo nhanh chóng; cấu tạo thiết bị đơn giản; giá thành và mẫu mã đa dạng đáp ứng được nhu cầu của thị trường.
	Hạn chế: Chỉ số UV là thông số không phải ai cũng có thể đọc và hiểu

được; thiết bị yêu cầu người sử dụng phải tìm hiểu thêm một số kiến thức chuyên
ngành khi sử dụng; chỉ số UV của Mặt Trời liên tục thay đổi theo thời gian và các
yếu tố thời tiết nên đối với những hoạt động ngoài trời diễn ra trong một khoảng
thời gian dài thì việc sử dụng thiết bị để hộ trợ cảnh báo, khuyến cáo chưa phù hợp.
2.4. Tính thời gian tắm nắng khuyến cáo dành cho trẻ mầm non

Chỉ số UV	Từ 1 – 2	Từ 3 – 5	Từ 6 – 7	Từ 8 – 10	11+
Màu hiển thị	Xanh lục	Vàng	Cam	Đỏ	Tím
Mức độ gây hại	Thấp	Trung bình	Cao	Rất cao	Cực cao

Bảng 4. Qui ước màu sắc và mức độ nguy hiểm của chỉ số UV đối với cơ thể.
Qua quá trình nghiên cứu, chúng em nhận thấy, các cảm biến tia UV trên thị
trường có thể cho kết quả chính xác về chỉ số UV và cường độ bức xạ UV của Mặt

trời tại một thời điểm xác định.

Theo quy ước quốc tế, chỉ số UV được tính theo công thức[2]:

 I là cường độ UV.
 Dấu () là phép tính làm tròn.
Lại có, mật độ năng lượng hấp thụ được tính theo công thức: E I t    .
Với t (s) là khoảng thời gian đủ nhỏ để coi cường độ I không đổi.
[2] https://www.epa.gov/sunsafety/calculating-uv-index-0
D
I 25
I
UV     
 
[12]
Mặt khác, khi ở ngoài trời trong thời gian 10 phút vào mùa hè thì tổng hợp
được 400 IU Vitamin D[3]. Hơn nữa, chỉ số UV trong tia nắng Mặt Trời trung bình
lúc 9h sáng đo được ở mùa hè cỡ 4. Từ đó, ta tính được mật độ năng lượng UV cần
thiết để tổng hợp 1IU cho cơ thể là:
4.25.10.60
150
Ei   400 (đơn vị mật độ năng lượng).
Lượng Vitamin D cần thiết trong một ngày của trẻ em là 600 – 1000 IU. Do
đó, mật độ năng lượng UV cần thiết khi tắm nắng cho trẻ em là:
E E 0   600 90000 i (đơn vị mật độ năng lượng).
Vậy nên, thời gian tắm nắng hiển thị trên thiết bị được tính theo công thức:
0
ht
E E
t
 I

Với Iht là cường độ UV ở thời điểm hiện tại.
Bằng cách tính toán trên, tôi đã hướng dẫn học sinh chế tạo được thiết bị hiển
thị chính xác thời gian tắm nắng còn lại kể từ khi trẻ bắt đầu tham gia hoạt động
ngoài trời đến khi trẻ nhận đủ lượng bức xạ UV cần thiết. Tính toán này cho phép
gửi thông báo kết thúc hoạt động tự động mà giáo viên các trường mầm non không
cần liên tục quan sát thiết bị.
2.5. Nguyên lí hoạt động của thiết bị
Để phù hợp với mô hình của các trường mầm non, thiết bị được thiết kế gồm
hai bộ phận tách rời: Bộ phận ngoài trời và bộ phận trong nhà.
Bộ phận ngoài trời Bộ phận trong nhà
[3] https://procarevn.vn/luu-y-khi-bo-sung-vitamin-d-bang-anh-nang-mat-troi-1608/
[13]
Sơ đồ khối của thiết bị:
Nguyên lí hoạt động của thiết bị cụ thể là: Cảm biến UV thu cường độ UV
thực ở sân trường và truyền về bộ xử lí Arduino nano ở bộ phận ngoài trời, tín hiệu
được xử lí và truyền sang module RF để truyền dữ liệu không dây đến bộ nhận. Tín
hiệu từ bộ nhận được truyền sang trung tâm xử lí Arduino nano ở bộ phận trong
nhà, phân tích, xử lí và hiển thị ra màn hình Oled, cảnh báo qua còi và hiển thị màu
sắc qua Led RGB.
Để tiến hành định lượng thời gian tắm nắng, bấm các nút điều khiển để bắt
đầu, trung tâm xử lí sẽ căn cứ mật độ năng lượng cần thiết, mật độ năng lượng đã
nhận, cường độ UV hiện tại để tính toán thời gian còn lại và hiển thị lên màn.
2.6. Linh kiện và lắp ráp
Để thiết kế thiết bị, chúng em đã tìm hiểu và lựa chọn các linh kiện sau:
 Module Cảm Biến Tia UV GY-ML8511: hoạt động bằng cách phát tín
hiệu tương tự so với lượng tia cực tím phát hiện được. Điện áp cung cấp cho cảm
biến này là 3.3 – 5VDC, tích hợp bộ khuếch đại nội, có độ nhạy cao với tia UV-A
và UV-B

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

SKKN Xây dựng và thực hiện các chủ đề dạy học STEM chương trình Vật lý 11 trường THPT

ĐIỀU KIỆN TẠO RA SÁNG KIẾN
Ở nhiều quốc gia, cải cách giáo dục tập trung vào việc tăng khả năng,
hứng thú, đam mê khoa học của học sinh đối với STEM và giảng dạy STEM.
Tại Mỹ một trong các chiến lược chung nhất nước này hướng tới STEM là nâng
cao yêu cầu về Toán học và Khoa học đối với học sinh tốt nghiệp. Cách tiếp cận
này là cơ sở giúp các nhà trường có thể tác động tới tất cả học sinh. Tại pháp
giáo dục STEM được bao phủ ở mọi cấp học. Trong giai đoạn chính của bậc
Tiểu học, học sinh được học về Toán học, Khoa học tự nhiên và Công nghệ, học
sinh đã được tham gia vào các hoạt động trải nghiệm nhằm thúc đẩy sự quan
tâm của các em về Khoa học và Công nghệ, bên cạnh đó phát triển tư duy phê
phán của học sinh.
Còn ở Việt Nam trong dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể,
giáo dục STEM đã được chú trọng thông qua chương trình giáo dục phổ thông
mới. Đó là các môn Toán học, Khoa học tự nhiên, Công nghệ, Tin học. Vị trí,
vai trò của giáo dục tin học và giáo dục công nghệ trong chương trình giáo dục
phổ thông mới đã được nâng cao rõ rệt. Điều này không chỉ thể hiện rõ tư tưởng
giáo dục STEM mà còn là sự điều chỉnh kịp thời của giáo dục phổ thông trước
cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Với mong muốn nuôi dưỡng hứng thú học tập,
tạo sự tự giác trong học tập và nâng cao chất lượng dạy học thì trong môn Vật
Lý lớp 11 đối với các trường THPT nói chung và đối với trường THPT Trần
Hưng Đạo Nam Định nói riêng sẽ giúp các em khi học tập sẽ có nhiều hứng thú
và được trang bị kiến thức kỹ năng để làm việc và phát triển trong thế giới công
nghệ hiện đại.
II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
1.1. Hiện trạng trước khi áp dụng giải pháp mới
Trong chương trình giáo dục ở Việt Nam môn Vật lý là môn học được
xây dựng với các tiêu chí sau:
+ Về mục tiêu tổng quát: Môn Vật lý giúp học sinh đạt được các phẩm
chất chủ yếu và các năng lực chung của chương trình giáo dục phổ thông. Đồng
thời môn Vật lí giúp học sinh có những kiến thức kỹ năng phổ thông cốt lõi về
vật lí; vận dụng được một số những kĩ năng tiến hành khoa học; vận dụng một
số kiến thức kĩ năng trong thực tiễn, nhận biết đúng được một số năng lực, sở
2
trường của bản thân và lựa chọn một số ngành nghề liên quan đến lĩnh vực mà
môn học đề cập. Đặc biệt mục tiêu định hướng nghề nghiệp được thể hiện rất rõ
trong chương trình Vật lý. Trong mỗi chủ đề học sinh đều tìm hiểu được một số
ngành nghề liên quan đến nội dung mà chủ đề đề cập. Chương trình đã mô tả
một cách rõ ràng cấu trúc của thành phần năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng
trong thực tiễn tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên giúp học sinh hình thành và
định hướng được nghề nghiệp sẽ lựa chọn. Đặc biệt trong chương trình Vật lý
11 thể hiện rõ những yếu tố trên.
+ Về nội dung môn Vật lý 11: giúp hình thành và phát triển năng lực, chú
trọng phát triển năng lực thực hành, thí nghiệm và ứng dụng thực tiễn định
hướng dạy học tích cực một cách cụ thể.
+ Về kết cấu chương trình: chương trình Vật lý lớp 11 được chia làm 7 chương
Chương I: Điện tích. Điện trường.
Chương II: Dòng điện không đổi.
Chương III: Dòng điện trong các môi trường.
Chương IV: Từ trường.
Chương V: Cảm ứng điện từ.
Chương VI: Khúc xạ ánh sáng.
Chương VII: Mắt và các dụng cụ quang.
Từ những đặc điểm trên của môn Vật lý 11 chúng ta xây dựng nhiều chủ
đề với giáo dục STEM. Trong môn Vật lí đòi hỏi học sinh phải có tố chất về
toán học, kỹ thuật, công nghệ thì mới học tốt môn Vật lý. Vì vậy đây là cơ sở
cho việc tổ chức dạy học Vật lý 11 theo mô hình giáo dục STEM.
1.2 Ưu nhược điểm của giải pháp cũ
a. Ưu điểm:
Giáo viên dạy môn Vật lý được sự quan tâm của nhà trường, được phân
công giảng dạy đúng chuyên môn, được tham gia các lớp tập huấn chuyên môn
do Sở GDĐT tổ chức và giáo viên có trình độ chuyên môn vững vàng, nhiệt tình
trong công tác. Học sinh chấp hành khá tốt nội qui nhà trường, được trang bị đầy
đủ SGK. Về cơ sở vật chất được quan tâm đầu tư xây dựng theo hướng kiên cố
hóa; trường, lớp khang trang, thoáng mát tạo điều kiện tốt cho việc học tập, sinh
hoạt và vui chơi của học sinh.
b. Nhược điểm
3
Hoạt động giáo dục STEM là vấn đề còn mới mẻ đối với nhiều trường học
và nhiều giáo viên. Một số đơn vị giáo dục chưa nhận thức đầy đủ mục đích, ý
nghĩa của hoạt động giáo dục STEM. Tâm lý nhiều học sinh và phụ huynh học
sinh vẫn nặng theo lối cũ học để thi nên chỉ quan tâm đến các môn văn hóa. Vì
vậy, có những em có năng lực sáng tạo khoa học nhưng không được cha mẹ ủng
hộ tham gia hoạt động STEM
Mặc dù việc tiếp cận chương trình GDPT mới đã tạo điều kiện thuận lợi
hơn để có thể triển khai giáo dục STEM, tuy nhiên với khung chương trình hiện
hành, GV vẫn còn gặp khó khăn trong việc tổ chức các nội dung, chủ đề sao cho
vừa đảm bảo được yêu cầu của khung chương trình vừa phải phát huy tính sáng
tạo của HS. Vì vậy khi triển khai chương trình GDPT mới cần phải có hướng
dẫn về những chủ đề STEM trong các môn, lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho
GV tổ chức dạy học. Tâm lý ngại tìm hiểu, ngại sáng tạo cùng với trình độ GV
chưa đáp ứng được yêu cầu. Phần lớn GV chưa có nhận thức đầy đủ về giáo dục
STEM và có những hướng suy nghĩ giáo dục STEM cao xa, khó thực hiện. GV
THPT được đào tạo đơn môn, do đó gặp khó khăn khi triển khai dạy học theo
hướng liên ngành như giáo dục STEM. Bên cạnh đó, GV còn ngại học hỏi, ngại
chia sẻ với đồng nghiệp, nên chưa có sự phối hợp tốt giữa GV các bộ môn trong
dạy học STEM. Hình thức kiểm tra, đánh giá hiện nay vẫn còn là rào cản. Vì
vậy trên thực tế, việc triển khai giáo dục STEM vẫn phải hạn chế ở các lớp cuối
cấp để dành thời gian cho em ôn thi. Còn các khối lớp khác không nặng nề về
thi cử thì đảm bảo học để thi hết kì cho nên việc học theo sách giáo khoa (SGK),
luyện giải bài tập vẫn là một hoạt động chính của HS. GV chỉ dành một phần
thời gian cho hoạt động STEM (ngoại khóa, hoạt động ngoài giờ lên lớp hoặc
một số tiết tự chọn) là chủ yếu. Điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng được yêu
cầu đề ra. Sĩ số mỗi lớp học quá đông cũng gây khó khăn cho tổ chức hoạt động
là một khó khăn.
Môn Vật lý là môn học khó, khô khan trong trường phổ thông . Một số bộ
phận học sinh không muốn học Vật lý nên cần thiết phải xây dựng bài giảng và
phương pháp phù hợp, làm cho học sinh hứng thú và tiếp thu môn học được tốt hơn.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
Qua quá trình nghiên cứu và giảng dạy bộ môn Vật lí ở THPT tôi thấy có
thể khai thác, thiết kế và thực hiện được nhiều chủ đề dạy học STEM ở tất cả
các phân môn cơ, nhiệt, điện, quang và một số phần khác của bộ môn Vật lý.
4
Trong thực tiễn, các loại máy móc, đồ dùng quen thuộc, gần gũi phục vụ trong
đời sống đa phần là những sản phẩm được ứng dụng từ điện học nên khai thác
các chủ đề dạy học STEM phần điện học trong chương trình Vật lý phổ thông sẽ
kích thích được sự hứng thú, tích cực của HS trong quá trình dạy học. Với
những lí do trên nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng dạy học, chúng tôi đã
nghiên cứu đề tài “Xây dựng và thực hiện chủ đề dạy học STEM chương trình
Vật lý 11 Trường THPT Trần Hưng Đạo, Nam Định”. Hy vọng đề tài sẽ góp
một phần nhỏ, là nguồn tài liệu có ích giúp các thầy cô và các bạn đọc tham
khảo và vận dụng vào quá trình dạy học môn Vật lý theo định hướng STEM ở
các trường phổ thông.
 Đối tượng và phạm vi sáng kiến
– Đối tượng nghiên cứu: HS lớp 11A3,11A7,11A10,11A11 trường trung học
phổ thông Trần Hưng Đạo .
– Phạm vi nghiên cứu: Các chủ đề dạy học STEM thuộc chương trình Vật
lý 11 THPT. Tiến hành thực hành tại trường trung học phổ thông Trần Hưng
Đạo
– Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9/2020 đến tháng 4/2021
 Nhiệm vụ nghiên cứu
– Phân tích cơ sở lý luận và thực tiễn của giáo dục STEM trong trường
phổ thông.
– Điều tra, phân tích thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng STEM ở
một số trường trung học phổ thông trên địa bàn thành phố Nam Định. Trên cơ sở
đó phân tích các nguyên nhân, khó khăn để đề xuất hướng giải quyết của đề tài.
– Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu: Xây dựng các chủ đề dạy
học STEM Vật lý 11 và tiến hành cho học sinh thực hành tổ chức dạy học một
số chủ đề tại trường trung học phổ thông Trần Hưng Đạo.
– Trên cơ sở các chủ đề đã thực hành, lựa chọn và giới thiệu cách tổ chức
hoạt động cụ thể một số chủ đề dạy học STEM môn Vật lý 11 theo các phương
pháp, hình thức dạy tích cực nhằm định hướng phát triển các năng lực HS.
 Đóng góp mới của đề tài
– Xây dựng một số chủ đề dạy học STEM phục vụ giảng dạy một số bài
học trong chương trình SGK Vật lý 11 nhằm phát triển năng lực cho HS.
– Tổ chức dạy học chủ đề STEM “Chế tạo nguồn điện từ rau củ quả – Pin
điện hóa sáng tạo”môn Vật lý 11 tại trường phổ thông phù hợp với điều kiện dạy
5
học của nhà trường và thu được những kết quả thiết thực nhằm nâng cao chất
lượng dạy học bộ môn Vật lý và các môn học STEM, đưa giáo dục STEM vào
trường học, góp phần vào phong trào thi đua đổi mới sáng tạo trong dạy học đáp
ứng với yêu cầu chương trình GDPT tổng thể.
2.1. Cở sở lí luận về giáo dục STEM của đề tài
2.1.1. Tổng quan lịch sử nghiên cứu về giáo dục STEM
Trên toàn thế giới, các nhà lãnh đạo, các nhà khoa học đều nhấn mạnh vai
trò của giáo dục STEM. Tổng thống Barack Obama phát biểu tại Hội chợ Khoa
học Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm 2013: “Một trong những điều
mà tôi tập trung khi làm Tổng thống là làm thế nào chúng ta tạo ra một phương
pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học
(STEM)… Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các
lĩnh vực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất cả chúng ta là một quốc gia ngày
càng dành cho các giáo viên sự tôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.” Giáo sư
Steven Chu, người đoạt giải Nobel Vật lý, phát biểu tại đại học SUSTech, ngày
16 tháng 10 năm 2016: “Giáo dục STEM là một loại hình giáo dục hướng dẫn
bạn học cách tự học”, Giáo sư Chu đã chỉ ra lợi thế của giáo dục STEM, Tự học
là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân. Và học STEM cho phép mọi
người tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý và khả năng rà soát và tìm
kiếm xác nhận như học toán học và có kiến thức sâu rộng. Nó mang đến cho bạn
sự tự tin để đi đầu trong lĩnh vực mà chúng ta đang làm, thậm chí nhảy vào một
lĩnh vực mới mà chúng ta chưa bao giờ đặt chân vào trước đây. “Bạn sẽ không
bao giờ nói rằng bạn không thể chỉ vì thiếu kiến thức đầy đủ, đó là điểm quan
trọng nhất của giáo dục STEM”.
Khác với các nước phát triển trên thế giới như Mỹ, giáo dục STEM du
nhập vào Việt Nam không phải bắt nguồn từ các nghiên cứu khoa học giáo dục
hay từ chính sách vĩ mô về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot
dành cho học sinh từ cấp tiểu học dến phổ thông trung học do các công ty công
nghệ tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài. Ví dụ cuộc thi
Robotics make X 2019 của Công ty Cp robot Công nghệ cao STEAM Việt Nam
hay một số cuộc thi robocon của các hãng như Lego và một số cuộc thi robocon
của các hãng khác trong nước. Từ đó đến nay giáo dục STEM đã bắt đầu có sự
lan toả với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực hiện khác nhau,
nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau.
6
Tại tỉnh Nam Định việc chương trình giáo dục STEM đang được đẩy
mạnh ở hầu hết các trường tiểu học, THCS, THPT trên địa bàn tỉnh, thu hút sự
quan tâm của đông đảo giáo viên, học sinh, phụ huynh học sinh. Năm 2018 và
2019, Ngày hội STEM cấp tỉnh có 141 dự án STEM tham gia. Năm 2020, Ngày
hội STEM cấp tỉnh có 73 sản phẩm STEM tham gia; trong đó, các dự án STEM
năm 2020 mang tính thực tiễn hơn hẳn các dự án những năm trước và có khả
năng nhân rộng như: “Thùng rác xanh” của Trường THPT Lý Nhân Tông (Ý
Yên); “Tổng hợp nhựa sinh học từ vỏ tôm” của Trường THPT chuyên Lê Hồng
Phong; “Thiết kế đèn kéo quân” của Trường THPT A Hải Hậu; “Bể cá sinh học”
của Trường THCS Trần Đăng Ninh (thành phố Nam Định); hoặc các dự án có
nhiều tiện ích sử dụng trong cuộc sống như: “Hệ thống làm mát tự động phân
xưởng, nhà ở lợp mái tôn hoặc fibro xi măng” của Trường THPT Trần Nhân
Tông (Nghĩa Hưng); “Máy sưởi đa năng gia dụng” của Trường THCS Nghĩa
Đồng (Nghĩa Hưng); “Máy sấy, phơi quần áo tự động” của Trường THPT
Nguyễn Khuyến (thành phố Nam Định), ‘‘Bể thủy sinh từ nhựa tái chế” của
TrườngTHPT Trần Hưng Đạo (thành phố Nam Định)… Qua các sản phẩm
STEM cho thấy học sinh đã biết vận dụng các kiến thức đã học vào giải thích,
thiết kế, lắp đặt những sản phẩm tham gia dự thi và các sản phẩm đa phần đều
có tính ứng dụng trong thực tiễn.
2.1.2. Một số khái niệm cơ bản của đề tài
a. STEM là gì và nguồn gốc của STEM?
– STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology
(Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được
sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật
và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật
và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM, trong đó Science là quy trình sáng
tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học
để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ được sử
dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác.
7
Chu trình STEM
“Science” trong chu trình STEM được mô tả bởi một mũi tên từ
“Technology” sang “Knowledge” thể hiện quy trình sáng tạo khoa học. Đứng
trước thực tiễn với “Công nghệ” hiện tại, các nhà khoa học, với năng lực tư duy
phản biện, luôn đặt ra những câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện
công nghệ, đó là các câu hỏi/vấn đề khoa học. Trả lời các câu hỏi khoa học hoặc
giải quyết các vấn đề khoa học sẽ phát minh ra các “Kiến thức” khoa học.
Ngược lại, “Engineering” trong chu trình STEM được mô tả bởi một mũi tên từ
“Knowledge” sang “Technology” thể hiện quy trình kĩ thuật. Các kĩ sư sử dụng
“Kiến thức” khoa học để thiết kế, sáng tạo ra công nghệ mới. Như vậy, trong chu
trình STEM, “Science” được hiểu không chỉ là “Kiến thức” thuộc các môn khoa
học (như Vật lí, Hoá học, Sinh học) mà bao hàm “Quy trình khoa học” để phát
minh ra kiến thức khoa học mới. Tương tự như vậy, “Engineering” trong chu
trình STEM không chỉ là “Kiến thức” thuộc lĩnh vực “Kĩ thuật” mà bao hàm
“Quy trình kĩ thuật” để sáng tạo ra “Công nghệ” mới. Hai quy trình nói trên tiếp
nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học – kĩ thuật theo mô hình
“xoáy ốc” mà cứ sau mỗi chu trình thì lượng kiến thức khoa học tăng lên và
cùng với nó là công nghệ phát triển ở trình độ cao hơn.
Một số khái niệm liên quan
+ STEM mở: Bao gồm nhiều hơn 4 lĩnh vực (Toán, Công nghệ, Kĩ thuật và
Khoa học) như Nghệ thuật, Nhân văn, Robot,…
+ STEM đóng: Bao gồm 4 lĩnh vực (Toán, Công nghệ, Kĩ thuật và Khoa học).
8
+ STEM khuyết: Bao gồm ít hơn 4 lĩnh vực (Toán, Công nghệ, Kĩ thuật và Khoa học).
+ STEAM: là hướng tiếp cận giáo dục sử dụng mô hình STEM kết hợp với nghệ
thuật, nhân văn (Art).
+ STEM và sáng tạo KHKT: STEM là cơ sở giúp học sinh phát triển thành các
dự án sáng tạo KHKT.
– Stem bắt nguồn từ đâu?
STEM có nguồn gốc từ quỹ khoa học quốc gia (NSF) vào những năm
1990 và đã được sử dụng như một cụm từ viết tắt chung cho mọi sự kiện, chính
sách, chương trình hoặc liên quan đến một hoặc một số môn học thuộc 4 lĩnh
vực S (Khoa học), T (Công nghệ), E (Kĩ thuật) và M (Toán học). Có 2 lý do mà
Mỹ muốn phát triển STEM vào thời điểm này là:
+) Thứ nhất: Những nghiên cứu thống kê cho thấy đa số những bằng sáng chế
nằm ở các trường đại học tốt nhất ở Mỹ, tuy nhiên những học sinh phổ thông lại
ít có thành tích tốt về các môn khoa học và toán. Không những thế số lượng các
sinh viên theo các ngành STEM ngày một ít, nhất là đối với các nữ sinh. Nên để
khảng định vị trí số 1 về khoa học công nghệ thì Mỹ phải cần chuẩn bị một
nguồn nhân lực mạnh mẽ và dồi dào trong tương lai.
+) Thứ hai: Do nhu cầu công việc trong các lĩnh vực STEM tại Mỹ ngày một
tăng, và thu nhập của người lao động trong lĩnh vực STEM cũng cao hơn so với
lao động trong lĩnh vực khác nên Mỹ đã tuyên bố “Hãy tái khẳng định và làm
mạnh mẽ hơn nữa vai trò của nước Mỹ đối với các phát minh khoa học và công
nghệ trên thế giới. Hãy xem giáo dục STEM là ưu tiên hàng đầu của nước Mỹ
trong thập niên tới”.
b. Định nghĩa về giáo dục STEM
Theo hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (NSTA) thì giáo
dục STEM được định nghĩa như sau:
“Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học,
trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các
bài học trong thế giới thục, ở đó các học sinh áp dụng cá kiến thức trong khoa
học, công nghệ, kỹ thuật và Toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối
giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát
triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và có thể góp phần vào cạnh tranh trong
nền kinh tế mới”.
9
Như vậy cách định nghĩa về giáo dục STEM nói đến một cách tiếp cận
liên ngành, liên môn học trong một chương trình đào tạo, cụ thể phải có bốn lĩnh
vực: Khoa học, công nghệ, kỹ thuật và Toán. Giáo dục STEM giúp học sinh
nhận thấy được tầm quan trọng của kiến thức tổng hợp để vận dụng giải quyết
các vấn đề trong công việc.
Mục đính chính của giáo dục STEM không phải là đào tạo ra các nhà
khoa học, nhà toán học, kỹ sư mà chính là nằm ở truyền cảm hứng trong học tập,
thấy được mối liên hệ giữa các kiến thức và nhận thức được tầm quan trọng của
các kiến thức STEM ảnh hưởng đến thế giới và sự phát triển của xã hội trong
tương lai.
Ví dụ về STEM: Lấy một ví dụ đơn giản nhất là tạo ra chiếc bút bi mà chúng ta
đang sử dụng ngày nay đã áp dụng khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán:
+) Khoa học ở đây là kiến thức khoa học về vật lý như: Sức căng bề mặt của
chất lỏng (ở đây là mực) và trọng lực. Nhờ sự chuyển động quay của viên bi mà
mực được chảy ra khi chúng ta viết.
+) Công nghệ ở đây là các công cụ, thiết bị máy móc chế tạo ra viên bi, mực,
ngòi bút, vỏ bút.
+) Kỹ thuật ở đây là các quá trình tạo ra chiếc bút từ những nguyên liệu ban đầu
+) Toán học là những tính toán chi tiết như kích thước của viên bi, độ dài của
ngòi bút…
Hệ sinh thái Stem tại Việt Nam
10
c. Mục tiêu giáo dục STEM
Dưới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục
STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình
giáo dục phổ thông, mặt khác giáo dục STEM nhằm:
– Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM
cho HS: Đó là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các
môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết
các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử
dụng, quản lí và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế kĩ thuật và
chế tạo ra các sản phẩm.
– Phát triển các năng lực chung cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị
cho HS những cơ hội, cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu
của thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ,
Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng
tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học.
– Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có
những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao
hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây
dựng lực lượng lao động có.
2.1.3 Chủ đề dạy học STEM trong trường trung học
Chủ đề STEM là chủ đề dạy học được thiết kế dựa trên vấn đề thực tiễn
kết hợp với chuẩn kiến thức, kỹ năng của các môn khoa học trong chương trình
phổ thông. Trong quá trình dạy học, GV tổ chức cho HS làm việc nhóm, sử
dụng công nghệ truyền thống và hiện đại, công cụ toán học để tạo ra những sản
phẩm có tính ứng dụng thực tiễn, phát triển kỹ năng và tư duy HS.
Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí: giải quyết vấn đề thực tiễn, kiến
thức trong chủ đề thuộc lĩnh vực STEM, định hướng hoạt động thực hành, làm
việc nhóm.
Có thể phân loại các chủ đề dạy học STEM dựa vào các tiêu chí sau. Dựa
vào phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM, người ta chia chủ đề STEM
thành hai loại:
Chủ đề STEM cơ bản được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi
các môn khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán trong chương trình giáo dục phổ
thông. Các sản phẩm chủ đề STEM này thường đơn giản, bám sát nội dung sách
11
giáo khoa (SGK) và thường được xây dựng trên cơ sở các nội dung thực hành,
thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thông.
Chủ đề STEM mở rộng có những kiến thức nằm ngoài chương trình giáo
dục phổ thông và SGK. Những kiến thức đó HS phải tự tìm hiểu và nghiên cứu
từ tài liệu chuyên ngành. Sản phẩm STEM loại hình này có độ phức tạp cao hơn.
Dựa vào mục đích dạy học, ta có thế chia chủ đề STEM thành hai loại chính:
Chủ đề STEM dạy học kiến thức mới được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến
thức của nhiều môn học khác nhau mà HS chưa được học hoặc được học một
phần, HS sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội tri thức mới.
Chủ đề STEM dạy học và vận dụng được xây dựng trên cơ sở những kiến thức
HS đã được học. Chủ đề STEM dạng này bồi dưỡng cho HS năng lực vận dụng
lý thuyết vào thực tiễn. Kiến thức lý thuyết được củng cố và khắc sâu.
2.2 Xây dựng và thực hiện bài học STEM
2.2.1. Quy trình xây dựng bài học STEM
a. Bước 1: Lựa chọn nội dung dạy học
Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng,
quá trình gắn liền với các kiến thức đó trong tự nhiên, xã hội; quy trình hoặc
thiết bị công nghệ ứng dụng kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn nội dung
của bài học.
b. Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi
giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những kiến thức, kỹ năng cần dạy
trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức,
kỹ năng đã biết để xây dựng bài học.
c. Bước 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề
Xác định rõ tiêu chí của giải pháp/ sản phẩm làm căn cứ quan trọng để đề
xuất giả thuyết khoa học/ giải pháp giải quyết vấn đề /thiết kế mẫu sản phẩm.
d. Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp
và kỹ thuật dạy học tích cực với các hoạt động học bao hàm các bước của quy
trình kỹ thuật
2.2.2. Thiết kế tiến trình dạy học
12
Mỗi bài học STEM có thể được tổ chức theo 5 hoạt động dưới đây. Trong
đó, hoạt động 4 và 5 được tổ chức thực hiện một cách linh hoạt ở trong và ngoài
lớp học theo nội dung và phạm vi kiến thức của từng bài học.
– Mỗi hoạt động phải được mô tả rõ mục đích, nội dung, dự kiến sản phẩm
hoạt động của học sinh và cách thức tổ chức hoạt động.
a) Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Giáo viên giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó HS
phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi HS phải sử
dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế
nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết
sức quan trọng, bởi đó chính là “tính mới” của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là
quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS phải nắm vững kiến thức mới
thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm.
b) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Trong hoạt động này, HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng
dẫn của GV. HS phải tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề
xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi HS hoàn thành bản thiết
kế thì đồng thời cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học
tương ứng.
c) Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
HS được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo
thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có), giáo viên tổ chức
góp ý, chú trọng việc chỉnh sửa và xác thực các thuyết minh của học sinh để học
sinh nắm vững kiến thức mới và tiếp tục hoàn thiện bản thiết kế trước khi tiến
hành chế tạo, thử nghiệm.
d) Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
Tổ chức cho HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế; kết hợp tiến hành thử
nghiệm trong quá trình chế tạo. Hướng dẫn học sinh đánh giá mẫu và điều chỉnh
thiết kế ban đầu để đảm bảo mẫu chế tạo là khả thi
e) Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Tổ chức cho học sinh trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo
luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.
2.3 Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý 11 tại trường THPT Trần Hưng
Đạo Nam Định
13
Nhằm nâng cao chất lượng giáo dục STEM trong nhà trường đồng chí hiệu
trưởng Trần Thị Mai đã mời các Giảng viên Đại học hàng đầu về STEM về trường
Trần Hưng Đạo tập huấn cho toàn bộ giáo viên trong nhà trường hiểu thế nào về
STEM, cách triển khai xây dựng bài học STEM.
Tổ Vật lý – Kỹ thuật cũng đã chủ động xây dựng các hoạt động trải
nghiệm STEM cho học sinh lớp 10, 11 trong năm học 2020 – 2021. Tháng 1 năm
2021 vừa qua trường THPT Trần Hưng Đạo đặc biệt được Thầy Trương Anh Tuấn
– Nguyên chuyên viên Bộ Giáo dục và Đào tạo – Thầy đã tài trợ thiết bị thí
nghiệm thực hành của bộ môn Vật lý gồm 09 chủng loại với 41 bộ, những thiết
bị mà Trường THPT Trần Hưng Đạo đã ước mơ từ rất lâu. Sau khi tiếp nhận các
thiết bị tài trợ và được sự quan tâm hướng dẫn nhiệt tình, chu đáo của Thầy, các
giáo viên Vật lý đã hiểu được nguyên lý hoạt động và có thêm nhiều kỹ năng
thực nghiệm để phục vụ tốt cho công tác giảng dạy. Đây là điều kiện quan trọng
giúp học sinh có hứng thú với môn Vật lý đặc biệt là trong các hoạt động trải
nghiệm STEM gắn liền với môn học.
Thầy Trương Anh Tuấn (Nguyên chuyên viên Bộ Giáo dục và Đào tạo) tài trợ
thiết bị thí nghiệm thực hành môn Vật lý gồm 09 chủng loại với 41 bộ
Những thay đổi này bước đầu đã cho những kết quả khả quan. Học sinh
học tập đã hứng thú hơn, chất lượng và hiệu quả học tập của các em đã tốt hơn
và đặc biệt đã phần nào làm cho các em học sinh yêu thích môn Vật lý nhiều
hơn thông qua các hoạt động trải nghiệm STEM mà các em đã tích hợp kiến
thức từ nhiều môn học, rèn luyện tư duy đa chiều, giúp các em đi đến nguồn gốc

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

SKKN Sử dụng phương pháp mô hình hóa và một số phương án thí nghiệm khảo sát các quá trình dao động cơ học trong chương trình Vật lí THPT

Điều kiện, hoàn cảnh tạo ra SKKN
Bước sang thế kỉ XXI, cả thế giới đang phát triển với một tốc độ mạnh mẽ trên
mọi mặt kinh tế xã hội và đặc biệt là khoa học kĩ thuật với cuộc cách mạng công nghiệp
4.0. Cùng với thế giới, Việt Nam cũng đang có những biến đổi to lớn trên mọi mặt để
bắt kịp xu thế đó. Sự thay đổi mạnh mẽ và nhanh chóng của kinh tế, xã hội đặt ra những
yêu cầu mới cho người lao động. Bên cạnh năng lực chuyên môn không thể thiếu, người
lao động cần có những năng lực chung như năng lực hành động, năng lực tự học và sáng
tạo, năng lực hợp tác, năng lực giao tiếp và ngoại ngữ… Trước yêu cầu cao về đầu ra,
giáo dục cũng cần có sự thay đổi toàn diện. Một trong những điểm mới cũng là xu thế
chung của chương trình giáo dục phổ thông nhiều nước trên thế giới là từ cách tiếp cận
nội dung sang cách tiếp cận năng lực của người học tức là thay vì thiết kế chuẩn kiến
thức, kĩ năng HS đạt được thì trước hết sẽ xác định các năng lực cần trang bị và phát
triển cho HS. Vì thế mục tiêu cuối cùng của dạy học phát triển năng lực không phải là
hệ thống kiến thức, là biết thật nhiều mà là năng lực cần có để sống tốt hơn, làm việc
hiệu quả hơn. Dạy học phát triển năng lực không chỉ chú trọng đến nội dung kiến thức
mà còn rất chú ý đến cách thức, phương pháp truyền tải kiến thức. Trong dạy học phát
triển năng lực, HS phải tham gia tích cực và trong quá trình xây dựng kiến thức, từ phát
hiện vấn đề tới trao đổi, thảo luận để giải quyết vấn đề và đi tới kết luận chính là kiến
thức cần xây dựng. Lúc này, nội dung kiến thức lúc này trở thành phương tiện hình thành
và phát triển năng lực.
Trong chương trình Vật lí THPT nói chung và chương trình Vật lí chuyên nói
riêng có nhiều kiến thức Vật lí mà để xây dựng nó cần kiến thức Toán không nằm trong
chương trình phổ thông. Ví dụ như các quá trình dao động cơ học để ra được quy luật
chuyển động của vật thì cần giải phương trình vi phân bậc hai mà phương trình này học
sinh không được học ở phổ thông. Do đó học sinh sẽ không tham gia được vào quá trình
xây dựng kiến thức. Tuy nhiên, ngoài cách tiếp cận bằng toán giải tích, khá nhiều các
quá trình Vật lí đều có thể tiếp cận bằng phương pháp tính số với sự hỗ trợ của máy tính
và các phần mềm.
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các quá trình vật lí hầu hết đều khảo sát
được thực nghiệm. Tuy nhiên có một số quá trình diễn ra quá nhanh hoặc quá chậm đều
rất khó khảo sát bằng các thí nghiệm truyền thống. Các thí nghiệm kết nối với máy tính
và các thí nghiệm phân tích video là một hướng giải quyết các khó khăn này.
5
Có rất nhiều các phần mềm tính số hoặc phần mềm thí nghiệm kết nối với máy
tính như Adestation, Phywe, Coach 7… trong đó Coach 7 khá ưu việt khi nó tích hợp
nhiều chương trình như mô hình hóa phân tích Video, thí nghiệm kết nối máy tính.
II. Thực trạng
Khảo sát các dạng dao động trong chương trình Vật lí THPT cả chuyên và không
chuyên gặp rất nhiều khó khăn. Cụ thể về xây dựng lí thuyết, ví dụ với loại dao động
dễ nhất là dao động điều hòa của con lắc lò xo, ta có phương trình động lực học của con
lắc lò xo là:
x x ” 0   2 (1)
Việc giải phương trình này đối với HS là bất khải thi nên khi dạy GV thường
thông báo nghiệm của phương trình có dạng x A t   cos( )   ; thử lại phương trình 1
để kết luận về dao động điều hòa. Đó là chưa kể đến trong chương trình Vật lí chuyên
còn nghiên cứu chuyên sâu về dao động tắt dần và dao động cưỡng bức. Phương trình
động lực học của hai loại này phức tạp hơn rất nhiều. Học sinh hiện tại chỉ có một con
đường là học thuộc nghiệm mà giáo viên thông báo nên rất khó để học sinh hiểu được
bản chất chứ chưa nói đến phát triển năng lực.
Để khắc phục khó khăn về mặt toán học, chúng ta có thể sử dụng phương pháp
tính số để khảo sát lí thuyết của các quá trình dao động cơ học. Phương pháp tính số
nguyên tắc là tính các giá trị liên tiếp theo thời gian sau đó dựa vào các số liệu thu được
phân tích quy luật vật lí của nó. Ví dụ nghiên cứu một chuyển động, phương pháp tính
số vẫn dựa trên các phương trình cơ bản của động học và động lực học là:
( ) ( ) ;
( ) ( ) . ;
v t v t t a t
x t x t t v t
F ma
    
    

Xét với các Δt rất nhỏ, ta sẽ lập được một bảng các giá trị x theo t từ đó vẽ đồ thị
x(t) và xác định quy luật của chuyển động. Phương pháp này không thể tính toán bằng
thủ công mà cần sự hỗ trợ của các phần mềm. Đơn giản nhất có thể dùng Excel nhưng
mất nhiều thao tác và không hỗ trợ các cho việc tìm hàm quy luật x(t). Hiện nay có nhiều
phần mềm hỗ trợ phương pháp tính số trong đó có Coach 7. Coach 7 có lợi thế là mô
hình hóa các biểu thức toán học thành các kí hiệu để trực quan và dễ sử dụng.
6
Đối với thực nghiệm, trong trường phổ thông chỉ có hai bộ TN liên quan đến
dao động cơ. Bộ thứ nhất là TN dao động cơ học cho phép khảo sát chu kì con lắc lò xo,
chu kì con lắc đơn, nghiên cứu định tính dao động cưỡng bức và hiện tượng cộng hưởng.
Bộ thứ 2 là bộ TN ghi đồ thị con lắc đơn cho phép vẽ đồ thị vị trí con con lắc đơn theo
thời gian nhưng bộ này lại không cho phép khảo sát đồ chu kì con lắc đơn hơn nữa đồ
thị vẽ được mặc dù trực quan nhưng HS khó hình dung ra nguyên lí vẽ đồ thị của nó.
Các thí nghiệm khảo sát dao động cơ học đều rất khó thực hiện bởi các TN này
yêu cầu ghi lại được vị trí của vật theo thời gian ngắn, phân tích được số liệu thực nghiệm
thông qua vẽ đồ thị li độ theo thời gian từ đó tìm hàm toán học tương ứng. Chính sự
thiếu hụt về phương tiện dạy học đã hạn chế sự phát triển năng lực khoa học – năng lực
cơ bản được hình thành qua quá trình học tập bộ môn Vật lí.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, các thí nghiệm sử dụng
cảm biến ghép nối với máy tính hoặc phân tích Video đã khắc phục được các khó khăn
nêu trên. Tôi lựa chọn Coach 7 bởi tính tích hợp của nó. Coach 7 vừa cho phép mô hình
hóa nghiên cứu lí thuyết vừa cho phép thực hiện các thí nghiêm kết nối với máy tính
hoặc phân tích thí nghiệm qua Video. Kết quả của mô hình hay thí nghiệm được Coach
xử lí, trình bày một cách trực quan, nhanh chóng.
III. Giải pháp
3.1 Tìm hiểu phần mềm Coach 7
Coach 7 là một phần mềm mang đến một môi trường học tập linh hoạt và sáng
tạo. Coach tích hợp các công cụ kĩ thuật số như thu thập dữ liệu, điều khiển, phân tích
Video, mô hình hóa, thí nghiệm kết nối với máy tính và xử lí số liệu. Những công cụ này
giống với các công cụ mà các nhà nghiên cứu khoa học sử dụng và tạo điều kiện thuận lợi
cho việc tiếp cận theo hướng tìm tòi – khám phá trong giáo dục. Ở chế độ người dùng là
giáo viên, Coach có khả năng tạo ra các HĐ giảng dạy và học tập cho HS bằng văn bản,
hình ảnh, video và trang web. Các HĐ này có thể được tùy chỉnh để sử dụng cho HS bắt
đầu từ bậc tiểu học đến trên đại học.
Coach chế độ HĐ cụ thể của Coach là:
– Đo lường (Mesurement): Các HĐ đo được sử dụng để thu thập dữ liệu thông qua
các cảm biến (ví dụ: cảm biến nhiệt độ, cảm biến lực, cảm biến dòng điện…) và để hiển
thị, phân tích và xử lý kết quả đo. Nguyên tắc HĐ ở chế độ này tuân theo nguyên tắc
7
chung của thí nghiệm ghép nối với máy tính. Coach thu thập dữ liệu đo lường theo các
cách thiết lập đo sau khi nhấn nút Bắt đầu. Mặc dù Coach hỗ trợ nhiều loại đo lường,
nhưng loại phép đo được sử dụng phổ biến nhất là đo theo thời gian, trong đó dữ liệu
được thu thập tại các khoảng thời gian liên tiếp được xác định bởi tần số lấy mẫu. Chúng
ta có thể thiết lập tùy ý khoảng thời gian đo cũng như tần số lấy mẫu tùy theo mục đích
của thí nghiệm. Lấy mẫu làm sao để nắm bắt được những thay đổi quan trọng trong tín
hiệu đo được. Ví dụ:
+ Khi đo nhiệt độ, tín hiệu nhiệt độ thay đổi khá chậm, vì vậy tần số lấy mẫu nên
đặt là 4 Hz hoặc 2 Hz (4 hoặc 2 lần/giây) là thích hợp để đo nhiệt độ
+ Khi đo âm thanh nếu tần số lấy mẫu thấp sẽ không đủ đối với một tín hiệu âm
thanh thay đổi nhanh. Vì vậy cần có tần suất lấy mẫu 20.000 hoặc 40.000 phép đo/giây
nếu không thông tin tín hiệu quan trọng có thể không thu được.
+ Khi xác định vị trí dao động theo thời gian, cần tối thiểu một chu kì có 6 điểm
thực nghiệm, từ đó người dùng có thể tính toán để ra tần số lấy mẫu phù hợp.
Ngoài ra, có thể sử dụng phương pháp đo khác như: đo lường dựa trên sự kiện,
với phương pháp đo này dữ liệu được thu thập mỗi lần một xung (sự kiện) ở đầu vào
cảm biến , đối với đo lường thủ công, khi đó chỉ có một điểm dữ liệu duy nhất được thu
thập mỗi khi người dùng nhấn vào nút Bắt đầu. Với phương pháp đo lường thủ công bạn
có thể nhập dữ liệu từ bàn phím.
Để có thể thu thập dữ liệu từ cảm biến cần kết nối cảm biến với thiết bị chuyển
đổi tương thích. Coach hỗ trợ đa dạng thiết bị chuyển đổi CMA như €Sense (Windows
and Mac OS); €Lab (Windows and Mac OS); €Motion (Only Windows); CLAB
(Windows and Mac OS); VinciLab (Windows and Mac OS)…Bắt đầu từ phiên bản
Coach 7.3, Coach hỗ trợ Internal Microphone. Phiên bản này cho phép đo trên thiết bị
ghi âm mặc định trên PC hoặc MAC.
Coach có thể làm việc với tất cả các cảm biến CMA và nhiều cảm biến của các
hãng Vernier, Texas Instruments và CASIO BT (cảm biến loại BT) hoặc các cảm biến
loại 4, cảm biến loại ML…
Với hỗ trợ đa dạng của Coach đối với thí nghiệm ghép nối máy tính, GV và HS
có thể sử dụng linh hoạt vào các HĐ dạy và học.
8
. Giao diện hoạt động và thu thập số liệu của Coach 7 với cảm biến
– Điều khiển (control): Các HĐ Điều khiển được dùng để xây dựng và vận hành các
chương trình đo lường và điều khiển. Coach cung cấp nhiều tùy chọn để thiết kế các
chương trình điều khiển bằng một ngôn ngữ lập trình đơn giản – Ngôn ngữ Coach. HS có
thể tạo một chương trình trong Coach bằng cách gõ trực tiếp câu lệnh Coach vào khu vực
hiển thị chương trình hoặc có thể sử dụng các câu lệnh mà Coach có sẵn. Lập trình thông
qua các lệnh giúp cho việc viết chương trình trở nên chính xác và đơn giản hơn.
– Phân tích Video (Video data): Theo nguyên tắc chung, HĐ phân tích Video được
sử dụng để thu thập dữ liệu từ video, hình ảnh số và phân tích chuyển động hoặc hình
dạng của các đối tượng thực. Những HĐ này góp phần đưa các quy luật, hiện tượng và
các quá trình khoa học xảy ra trong cuộc sống thực vào quá trình giảng dạy trên lớp.
Trong quá trình phân tích hình ảnh, dữ liệu tọa độ, hoặc dữ liệu thời gian và tọa độ đối
với một hình ảnh hoạt nghiệm được thu thập. Chức năng này sẽ giúp ích trong việc phân
tích các quỹ đạo x theo t có dạng đường cong.
Khi phân tích video, dữ liệu về tọa độ và thời gian được thu thập trong các khung
video sẽ được ghi lại. Các dữ liệu có thể được chọn bằng cách thủ công (nhấn chuột
bằng tay) hoặc tự động bằng cách theo sát một đối tượng di chuyển (bám điểm) – đây
chính là ưu điểm của Coach trong phân tích Video. Nếu chọn phương pháp phân tích
Video thủ công, GV hay HS sẽ phải kích chuột vào vị trí vật theo từng khung hình (giống
các phần mềm phân tích Video khác). Công việc này sẽ dễ dẫn đến sai số mang tính chủ
quan (do thao tác kích chuột) và mất nhiều thời gian. Để tiết kiệm thời gian và việc phân
tích được đơn giản hơn, Coach 7 cho phép người dùng thu thập dữ liệu một cách tự động
bằng đánh dấu điểm (tính năng Point tracking). Theo đó khi thiết lập khu vực đánh dấu
9
(gồm khu vực tìm kiếm và khu vực kích hoạt), Coach tự động thu thập vị trí của khu
vực này theo các khung hình hoàn toàn tự động. Như vậy dữ liệu thu thập được là khách
quan, độ chính xác ở các phép đo là giống nhau ở mỗi khung hình.
Để thực hiện chức năng đánh dấu tự động một cách thành công, Video chuẩn bị
phải khớp với các yêu cầu sau: Thứ nhất, các vật thể được đánh dấu có thể không thay
đổi nhiều về kích thước, hình dạng và màu sắc. Thứ hai, các điểm đánh dấu tốt nhất nên
là hình tròn và chúng nên có màu khác với màu nền trong vùng tìm kiếm (có thể sử dụng
màu đen trắng). Cuối cùng, các điểm được đánh dấu phải nằm ở vùng tìm kiếm càng
nhiều càng tốt. Đây cũng là lưu ý vô cùng quan trọng cho GV và HS khi sử dụng Coach
để phân tích Video.
Ngoài phân tích Video, Coach còn hỗ trợ phân tích hình ảnh. Khi phân tích trên
một ảnh duy nhất, dữ liệu tọa độ và dữ liệu thời gian đối với hình ảnh tĩnh được thu thập
bằng cách nhấp vào các điểm cần quan tâm trong một hình ảnh. Với hình ảnh sai lệch
về phối cảnh, Coach có chức năng hiệu chỉnh phối cảnh bởi không phải bức ảnh nào
cũng chụp được với góc máy vuông góc với vật cần nghiên cứu do không gian quá rộng
(ví dụ như cầu treo, nhà cao tầng…)
Giao diện hoạt động và thu thập dữ liệu của Coach 7 khi phân tích Video
Dù là phân tích Video (bằng thủ công hay tự động), phân tích hình ảnh thì người
dùng đều có thể chỉnh sửa hoặc thêm bớt các điểm thực nghiệm. Khi đó bảng số liệu và
đồ thị cũng được cập nhật đồng thời. Tính năng này cho phép chúng ta hiệu chỉnh số
liệu khi cảm thấy vị trí đó không hợp lí (do thao tác sai hoặc do điểm đánh dấu chọn
chưa phù hợp).
– Mô hình hóa (modeling): Mô hình hóa có thể tạo ra ở một trong ba chế độ: đồ
họa, phương trình và văn bản. Mô hình đồ hoạ dễ sử dụng và phong phú hơn trong việc
10
tìm hiểu về cấu trúc của một hệ động học so với mô hình hóa bằng văn bản và nó cho phép
xây dựng các mô hình phức tạp hơn, vì trước tiên người dùng có thể tập trung vào các
thông số định tính ở các giai đoạn ban đầu của quá trình lập mô hình, sau đó thực hiện định
lượng, dựa vào công thức ở các giai đoạn sau.
Việc sử dụng các kiểu mô hình hóa khác nhau rất linh hoạt theo nghĩa người dùng
có thể bắt đầu tạo ra một mô hình ở chế độ đồ hoạ, sau đó có thể chuyển sang chế độ
phương trình hoặc mô hình văn bản và thêm hoặc thay đổi mô hình.
Thông thường, khi cần mô hình hóa một quá trình (chẳng hạn như dao động điều
hòa), HS thường phải viết các chương trình tin học bằng các ngôn ngữ lập trình (C++,
Pascal…) nhưng với chế độ Mô hình hóa của Coach, việc này trở nên đơn giản hơn rất
nhiều. HS chỉ cần nắm vững cơ sở toán lí của mô hình, khai báo các hằng, các biến và mối
quan giữa chúng mà không cần biết về ngôn ngữ lập trình vẫn hoàn toàn thiết lập được
một mô hình. Khi mô hình được tạo ra, chúng ta dễ dàng khảo sát bằng cách thay đổi giá
trị của các thông số, kết quả được hiển thị trực quan dưới dạng bảng biểu, đồ thị. HS có
thể sử dụng phương pháp này để kiểm tra giả thuyết và so sánh dữ liệu thực nghiệm với
các kết quả thu được từ mô hình lý thuyết.
Chức năng mô hình hóa của Coach
Ngoài ra, nếu dữ liệu trong đồ thị hoặc trong bảng dữ liệu có thể không đủ để HS
hiểu rõ về quá trình diễn ra hiện tượng thì Coach có công cụ ảnh động cho phép biểu diễn
các mô hình một cách trực quan để tương tác với các mô hình và các chương trình điều
khiển. Ảnh động cung cấp các dữ liệu trực quan ứng với mỗi phép đo. Ảnh động bao gồm
các đối tượng đồ họa động, như hình elip, hình chữ nhật, vectơ và hình ảnh, có thể được
liên kết với biến mô hình, biến chương trình hoặc các giá trị cảm biến để điều khiển vị trí
hoặc kích thước của chúng. Phần quan trọng nhất của ảnh động là mô hình, chương trình
11
hoặc dữ liệu cảm biến chứa tất cả các quy tắc và công thức, các biến có liên quan và đưa
đến dữ liệu như đầu vào ảnh động. Các tham số có thể được liên kết với nhau để điều khiển
các biến. Các nút và thanh trượt, có thể được sử dụng để thay đổi các điều kiện tương tác
trước hoặc trong quá trình mô phỏng.
3.2 Nội dung kiến thức “Dao động cơ học” trong chương trình Vật lí THPT
3.2.1 Nội dung kiến thức “Dao động cơ học” trong chương trình Vật lí 12 cơ bản
3.2.1.1 Dao động điều hòa
a) ĐN. Dao động điều hòa là dao động mà li độ của vật được biểu thị bằng hàm
cosin hay sin theo thời gian.
x = Acos(ωt + φ).
b) Phương trình li độ dao động
* Phương trình li độ dao động có dạng x = Acos(ωt + φ).
Các đại lượng đặc trưng cho dao động điều hòa :
+ x: li độ dao động hay độ lệch khỏi vị trí cân bằng. Đơn vị tính: cm, m.
+ A : Biên độ dao động hay li độ cực đại. Đơn vị tính: cm, m..
+ ω : tần số góc của dao động, đại lượng trung gian cho phép xác định chu kỳ
và tần số dao động. Đơn vị tính: rad/s.
+ φ: pha ban đầu của dao động (t = 0), giúp xác định trạng thái dao động của
vật ở thời điểm ban đầu. Đơn vị tính rad
+ (ωt + φ): pha dao động tại thời điểm t, giúp xác định trạng thái dao động của
vật ở thời điểm bất kỳ t. Đơn vị tính rad
* Chu kì, tần số
2 1
T ;f
T 2
 
  
 
c) Phương trình vận tốc
Ta có v = x’
)
2
sin( ) cos( ) sin(
)
2
cos( ) sin( ) cos(

       

       
       
        
x A t v A t A t
x A t v A t A t
d) Phương trình gia tốc
Ta có a = v’ = x” 
12
x A t v A t a A t x
x A t v A t a A t x
2 2
2 2
sin( ) cos( ) sin( )
cos( ) sin( ) cos( )
        
        
          
           
e) Liên hệ dao động điều hòa và chuyển động tròn đều
– Dao động điều hòa được coi là hình chiếu của chuyển động tròn đều lên trên 1
đường kính.
– Quy ước:
+ Ox là gốc tính pha dao động
+ Chiều dương quy ước là ngược chiều kim đồng hồ
3.2.1.2 Con lắc lò xo
a) Cấu tạo: Lò xo nhẹ có độ cứng k, một đầu cố định, một đầu gắn với vật m
b) Phương trình dao động:
– Dao động của con lắc xung quanh vị trí cân bằng, dọc theo trục song song với
trục lò xo là dao động điều hòa với tần số góc k
m
 
– Phương trình li độ: x = A cos (ωt+φ)
c) Cơ năng
– Biểu thức động năng:
2 2 2 2 2 2 2 2
d
1 1 1 1
W mv mA sin ( t ) = mA – mA cos(2 t )
2 2 4 4
          
– Biểu thức thế năng:
2 2 2 2 2
t
1 1 1 1
W kx kA cos ( t ) kA cos(2 t ) – kA
2 2 4 4
        
– Cơ năng:
2 2 2
d t
1 1
W W W kA mA
2 2
    
3.2.1.3 Con lắc đơn
a) Cấu tạo: Vật nặng có khối lượng m treo trên một sợi dây nhẹ, không dãn
chiều dài l.
b) Phương trình dao động:
– Dao động của con lắc đơn với góc nhỏ là dao động điều hòa với tần số góc
g l
 
13
– Điều kiện con lắc đơn dao động điều hòa: bỏ qua ma sát và biên độ góc nhỏ
– Chu kì, tần số

  
 
g l
T
f
l g
T
 
 
 
1 2
2
1
2 2
– Phương trình li độ:
+ Li độ góc: α = α0 cos (ωt+φ)
+ Li độ cong: s = αl = S0 cos (ωt+φ)
3.2.1.4 Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức
a) Dao động tắt dần
– Khái niệm: Là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian năng lượng dao
động cũng giảm dần.
– Nguyên nhân: Do ma sát, lực cản và độ nhớt của môi trường.
 Năng lượng dao động chuyển hóa thành nhiệt năng
b) Dao động duy trì
Khái niệm: Là dao động tắt dần, nhưng được cung cấp năng lượng trong mỗi
chu kì để bổ sung vào phần năng lượng bị mất mát do ma sát.
Đặc điểm: Chu kì dao động riêng của vật không thay đổi khi được cung cấp
năng lượng.
c) Dao động cưỡng bức
Khái niệm: Là dao động chịu tác dụng của một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn
F = Focos(ωt + φ).
Đặc điểm:
+ Dao động cưỡng bức là dao động điều hòa (có dạng hàm sin).
+ Tần số góc của dao động cưỡng bức bằng tần số góc của ngoại lực cưỡng
bức.
Trong không khí Trong nước Trong dầu nhớt
14
+ Biên độ của dao động cưỡng không đổi phụ thuộc:
• biên độ ngoại lực F0.
• độ chênh lệch tần số dao động riêng và tần số dao động cưỡng bức.
• ma sát
d) Hiện tượng cộng hưởng
– Là hiện tượng biên độ dao động đạt cực đại khi f = fo, với fo là tần sô góc dao
động riêng của vật.
– Đặc điểm: Biên độ cực đại
– Điều kiện: f = fo  T = To  ω = ωo
3.2.1.5 Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số
a) Vectơ quay
Một dao động điều hòa x = Acos(ωt + φ) được coi là hình chiếu của vecto A
lên trục Ox với quy ước:
+ A có gốc tại O; quay với tốc độ góc ω quanh O
+ Chiều quay dương ngược chiều kim đồng hồ
+ Ox là gốc tính pha dao động.
b) Tổng hợp 2 dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số là một dao động
điều hòa cùng phương, cùng tần số
x1 = A1 cos(ωt + φ1); x2 = A2 cos(ωt + φ2); x = x1 + x2 = Acos(ωt + φ);
Với: A2  A12  A2 2  2A1A2 cos(2  1) và
1 1 2 2
1 1 2 2
A cos A cos
A sin A sin
tg
  
  
 
Nhận xét: A1 + A2 > A > A1 – A2
3.2.2 Nội dung kiến thức “Dao động cơ học” trong chương trình Vật lí chuyên
3.2.2.1 Dao động điều hòa
Dưới tác dụng của lực hồi phục tuyến tính (có độ lớn tỷ lệ với độ lệch của vật ra
khỏi vị trí cân bằng và hướng về vị trí cân bằng) mà ta có thể biểu diễn dưới dạng F = –
K.x thì vật thu được gia tốc:
a = x’’ = F/m = – K.x/m
Đặt 2 = K/m, ta có: x’’ + 2x = 0.
Đây là phương trình vi phân đặc trưng của dao động điều hòa, nghiệm của phương
trình này là hàm số biểu diễn sự phụ thuộc của li độ vào thời gian (phương trình
chuyển động) có dạng:
15
x(t) = A.sin(t + ). (*)
với A và  là các hằng số mà ta có thể xác định được dựa vào điều kiện ban đầu (vận
tốc và li độ tại thời điểm t = 0).
a. Con lắc lò xo
Xét một hệ gồm một vật nhỏ treo vào một đầu lò xo nhẹ có độ cứng là k. Vật
trượt trên một giá nằm ngang nhẵn. Chọn gốc tọa độ tại vị
trí cân bằng (ở đó lò xo không biến dạng).
Định luật II Niu tơn: a x x    ” k
m
Đặt 2  k m / , ta có phương trình: x x ” 0   2 , với
nghiệm x t A t ( ) sin( )     .
Như vậy con lắc lò xo dao động điều hòa với chu kỳ:
2
T   2 m
k



b) Con lắc đơn
Con lắc đơn là một hệ vật gồn một vật nặng nhỏ, treo vào đầu
một sợi dây nhẹ không giãn có chiều dài l. Chọn gốc tọa độ ở vị trí
cân bằng, lúc đó sợi dây có phương thẳng đứng.
Định luật II Niu tơn: m a P .   2
Thay a s  ” và P mg mg mg 2    sin ( ) rad s
l
  , ta có:
ms mg ”  s
l
. Đặt 2  g l / , ta viết phương trình trên thành:
s s ” 0   2

Nghiệm của phương trình vi phân này là: . Điều

Hình 4: Con lắc đơn

s S t   0 sin( )   này cũng có nghĩa là, với biên độ nhỏ thì con lắc đơn dao động điều hòa với chu kỳ:
T  2 l
g

T
m
O

P
P1
P2
Hình 3: Con lắc lò
xo
N P
F
O x
16
3.2.2.2 Dao động tắt dần dưới tác dụng của lực ma sát nhớt.
Xét một hệ dao động được làm dịch chuyển ra khỏi vị trí cân bằng x0. Giả sử ngoài
lực hồi phục F kx   kéo về vị trí cân bằng vật còn chịu tác dụng của lực ma sát tỷ lệ
với vận tốc F C v C x C     . . ‘. Chẳng hạn, khi vật có dạng hình cầu
bán kính r chuyển động với vận tốc v trong chất lỏng có hệ số nhớt
 thì chịu lực cản xác định bởi công thức Stokes: F rv c  6 .
Phương trình định luật II Niutơn trong trường hợp này là:
mx kx Cx ” ‘   

hay

x x ” ‘ 0 C k
m m
  
Đặt   02   k m C m / ; / 2 , thì: x x x ” 2 0     02 .
0 chính là tần số góc của dao động tự do, còn 2 được gọi là hệ số tắt dần. Tính chất
chuyển động của vật phụ thuộc vào độ lớn của  so với 0 :
+ Nếu  > 0 ứng với ma sát lớn, gọi là chế độ không tuần hoàn, dao động
không xảy ra. Tùy thuộc vào vận tốc ban đầu mà vật sẽ chuyển động ngay về vị trí cân
bằng hoặc qua một cực trị rồi về vị trí cân bằng (hình vẽ).
+ Nếu  < 0 ứng với ma sát nhỏ, gọi là chế độ “giả tuần hoàn”, vật dao động
với biên độ giảm dần theo thời gian. Nghiệm của phương trình trên là
x t a t t ( ) ( )sin      , với
2
2 2
0 2
4
   
k b
m m
  
và a t A e ( ) .  t .
0
t
x

FC P F

O x
17
Giá trị của A và  được xác định từ tọa độ và vận tốc ban đầu. Gọi khoảng thời
gian giữa hai lần liên tiếp vật đi qua vị trí cân bằng và chuyển động cùng chiều là “chu
kỳ” dao động T, thì:
 
0
0
2 2 2
0 0
2 2
1 /
   


T
T T  
    
, với 0
0
2
T  

là chu kỳ dao động điều hòa
khi không có ma sát.
Đồ thị x(t) cho trường hợp  < 0 như hình vẽ, đường cong vẽ bằng đường đứt
nét là đồ thị của hàm số a t A e ( ) .  t .
Theo công thức lý thuyết, biên độ a t A e ( ) .  t chỉ giảm về không khi t = ,
nhưng thực tế chỉ sau một thời gian đủ lớn t >> T thì biên giảm đến giá trị nhỏ coi như
bằng không. Mức độ tắt dần của dao động được đặc trưng bởi đại lượng gọi là giảm
lượng lôga , được định nghĩa là loga tự nhiên của tỷ số giữa hai giá trị biên độ dao
động cách nhau một khoảng thời gian bằng chu kỳ T:
( )
( )
ln ln
( )

 
  

t
t T
A t Ae
T
A t T Ae
 
  .
Độ giảm năng lượng giữa hai vị trí biên nói trên:
2 2
2
2
1 1
( ) ( )
2 2
1 0
1
( )
2

 

   
ka t ka t T
E
e
E
ka t

t
0
x
A
A
Asin
Aet
Aet
T
T
18
+ Nếu  = 0 . Đây là trường hợp giới hạn, giống như chế độ không tuần
hoàn, dao động không xảy ra, nhưng vật sẽ về vị trí cân bằng nhanh hơn nhiều so với
khi  > 0 .
3.2.2.4 Dao động cưỡng bức
Xét dao dộng của con lắc lò xo có độ cứng k, vật nặng khối lượng m, dao động
trong môi trường lực cản tỉ lệ với vận tốc v, hệ số tỉ lệ c. Vật nhỏ chịu tác dụng của
ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn f F t   0 cos . Phương trình động lực học của con lắc
là:
     kx c v F t ma . cos 0  x x x t ” 2 ‘ cos 02 F0
m
      (1)
Với
; 0
2
c k
m m
   
Nghiệm của phương trình số (1) cho ta phương trình dao động của chất điểm có
dạng:
x Ae t B t      t cos( ) cos( )    (2)
Trong đó:      02 2 (3)
0
2 2 2 2
F ( ) 40
B
m  

   
(4)
2 2
0
2
tan





 
(5)
Số hạng đầu của nghiệm (2) giảm theo định luật et nên “sau một khoảng thời
gian đủ lớn vật sẽ dao động ổn định với phương trình x B t    cos( )  theo tần số ngoại
lực cưỡng bức, biên độ dao động xác định theo (4). “Dao động này gọi là dao động
cưỡng bức” [6]
“Biên độ dao động khi ổn định B có giá trị cực đại khi tần số DĐCB bằng tần số
dao động riêng gọi là HTCH” [6].
max 2
f
B
m


(5)
Nếu vật dao động không có lực cản (c = 0) thì phương trình (1) chuyển thành
2 0
x x t ” cos f
m
    (6)
19
và nghiệm của phương trình này có dạng:
x A t B t     cos( ) cos( )   0 (7)
HTCH không có ý nghĩa vật lí trong trường hợp này vì khi đó hệ số B sẽ tiến đến
vô cực.
3.2.2.5 Tổng hợp dao động
a) Tổng hợp các dao động cùng phương cùng tần số.
Giả sử một dao động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương cùng
tần số cho bởi các phương trìnhsau:
x A t 1 1 1   sin( )   và x A t 2 2 2   sin( )  
Phương trình của dao động tổng hợp cần tìm là x = x1 + x2
Sử dụng biến đổi lượng giác hoặc phương pháp vecto quay ta có phương trình
dao động tổng hợp dạng x = A t sin( )    ,
trong đó: A A A A A     1 2 1 2 1 2 2 2 2 cos( )  
1 1 2 2
1 1 2 2
sin sin
cos cos

 

b A A
tg
a A A
 

 
Mở rộng cho trường hợp tổng hợp N dao động điều hòa cùng phương cùng tần số:
x x x x     1 2 … N , với x A t i i i   sin( )   , i = 1, 2, …, N.
Dùng phương pháp giản đồ véc tơ, mỗi dao động thành phần được biểu diễn bằng véc
tơ quay tương ứng, và dao động tổng hợp sẽ được biểu diễn bằng véc tơ:
A A A A     1 2 … N , trong đó Ai biểu diễn dao động xi.
Dao động tổng hợp có dạng: x A t   sin( )   , trong đó A và  có thể tính theo các
biểu thức sau:
2 2
1 1
sin cos
 
   
     
     
N N
i i i i
i i
A A A  

;

1
1
sin
s
 

N 
i i
i N
i i
i
A
tg
Aco



b. Tổng hợp các dao động cùng phương có tần số khác nhau chút ít.
Giả sử một dao động là tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương với
phương trình:
x A t 1 1 1 1   sin    và x A t 2 2 2 2   sin   
20
Không mất tính tổng quát, ta giả sử   1 2  . Tần số hai dao động này khác nhau
chút ít nghĩa là          1 2 1 2 , .
Để tìm phương trình của dao động tổng hợp: x = x1 + x2, ta thực hiện phép biến
đổi sau:
x x x A t A t       1 2 1 1 1 2 2 2 sin sin       
       A t A t A A t 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 sin sin sin             
2 cos sin sin 1 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2    
2 2 2 2
       
         
A t t A A t              
2 cos sin sin 1 2 1 2 2      
2 2
   
       
A t t A A t        

(1)
Trên đây ta đã đặt	.
Nếu A1 = A2 = A thì số hạng thứ hai triệt tiêu và như vậy:
Biểu thức trên cho thấy dao động tổng hợp không phải là điều hòa. Nhưng vì
nên hàm số	biến đổi rất chậm so với hàm số nên

1 2; ; 1 2 1 2
2 2
 
   
   
     2 cos sin 1  
2 2
   
    
x A t t      
    cos
2 2
   
  
  t
  sin   t   có thể xem rằng dao động tổng hợp là gần điều hòa, với tần số góc , và biên độ thay
đổi rất chậm theo thời gian. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của li độ dao
động tổng hợp có dạng như hình vẽ.
Trên hình vẽ, đường liền nét biểu diễn x(t) còn đường nét đứt biểu diễn
2 cos
2 2
   
  
A t    

.

x
0
t
2A
2A
21
3.3 Khảo sát dao động cơ học sử dụng Coach 7
Như đã phân tích ở trên, để người học tự nghiên cứu, xây dựng các nội dung học
chương dao động cơ học trong chương trình phổ thông là rất khó khăn do các em chưa
đủ kiến thức toán học, kể cả đối với lớp chuyên. Do đó sử dụng phương pháp tính số mà
cụ thể là chức năng Mô hình hóa của Coach 7 sẽ đơn giản hóa việc xây dựng các nội
dung lí thuyết của chương. Các thí nghiệm phân tích Video và thí nghiệm sử dụng cảm
biến kết nối với máy tính sẽ khảo sát thực nghiệm được các quá trình dao động cơ học.
Với dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn, cả chương trình chuyên và chương
trình không chuyên đều có thể sử dụng cả mô hình lẫn thí nghiệm để người học xây
dựng kiến thức.
Nội dung dao động tắt dần, chương trình không chuyên chỉ dừng lại ở khảo sát
định tính tức là nhận biết sự giảm dần của biên độ dao động theo thời gian và sự tắt dần
ấy phụ thuộc vào ma sát. Do đó cả mô hình và thí nghiệm cũng sẽ dừng lại ở quan sát
đồ thị khảo sát và rút ra hai kết luận này. Đối với chương trình chuyên nghiên cứu kiến
thức chuyên sâu hơn, người học căn cứ vào kết quả của mô hình hoặc thực nghiệm phân
tích để đưa ra được phương trình chính xác của dao động tắt dần.
Quá trình dao động cơ phức tạp nhất có lẽ là dao động cưỡng bức. Dao động
cưỡng bức gồm hai giai đoạn là giai đoạn chuyển tiếp và giai đoạn ổn định. Giai đoạn
ổn định, vật sẽ dao động với tần số của ngoại lực cưỡng bức. Chương trình cơ bản sẽ
chỉ thông báo hai nội dung này. Sử dụng mô hình hóa hoặc phân tích Video hoặc thí
nghiệm kết nối máy tính đều giúp học sinh rút ra được hai nội dung này một cách trực
quan nhất. Chương trình Vật lí chuyên, học sinh sẽ phải xây dựng được phương trình
dao động của vật dao động cưỡng bức. Quá trình xây dựng sẽ đơn giản và hiệu quả hơn
khi kết hợp giữa mô hình – giải tích và thực nghiệm.
Nội dung về hiện tượng cộng hưởng, chương trình cơ bản cũng chỉ thông báo
khái niệm và phân tích đồ thị đã cho trong sách giáo khoa. Coach 7 có thể hỗ trợ học
sinh tự xây dựng kiến thức này thông qua kết quả khảo sát từ mô hình hoặc thực nghiệm.
Chương trình Vật lí chuyên xây dựng nội dung này từ phương trình dao động đã được
thiết lập nhưng cũng không có thực nghiệm để khảo sát. Sử dụng thí nghiệm ghép nối
máy tính hoặc thí nghiệm phân tích Video sẽ giải quyết được vấn đề này.
Từ những phân tích trên, nội dung của phần 3.3 tác giả trình bày về các mô hình
và thí nghiệm khảo sát các quá trình dao động cơ học, gợi ý xây dựng các kiến thức về
22
các quá trình này ở mức độ cao nhất tức là các kiến thức trong chương trình Vật lí
chuyên. Tất nhiên, chúng hoàn toàn có thể sử dụng với chương trình Vật lí cơ bản, tùy
vào mục tiêu cần đạt mà sử dụng như thế nào và ở mức độ nào. Mỗi quá trình khảo sát
tác giả đều trình bày 2 phương án thí nghiệm phân tích Video và thí nghiệm kết nối với
máy tính sử dụng cảm biến.. Cảm biến tác giả sử dụng ở đây là cảm biến lực (trừ khảo
sát con lắc đơn) tức là đại lượng đo được là lực đàn hồi của lò xo sau khi đã hiệu chỉnh
về 0 tại vị trí cân bằng. Do đó lực đo được sẽ tỉ lệ với li độ của vật. Khảo sát quy luật
của lực này chính là khảo sát quy luật của li độ. Để khảo sát trực tiếp li độ của vật dao
động ta dùng thí nghiệm phân tích Video. Tùy vào điều kiện cơ sở vật chất (có cảm biến
hay không) và kế hoạch bài dạy mà giáo viên có thể sử dụng một trong hai phương án
hoặc kết hợp cả hai.
3.3.1 Khảo sát dao động con lắc lò xo
a) Mô hình hóa dao động con lắc lò xo với Coach 7
Cơ sở toán lí của mô hình dao động của con lắc lò xo có độ cứng k, khối lượng
m là:

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

SKKN Những bài toán đặc biệt trường hấp dẫn trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí THPT

Điều kiện và hoàn cảnh tạo ra sáng kiến:
1. Năm 2014 cac nha khoa hoc đã đo được sóng hấp dẫn được hình thành tự vụ nổ
Big Bag. Điều này khẳng định thuyết Big Bag la đúng đắn và khẳng định nhiều lí thuyết
khác. Viêc đo được sóng hấp dẫn sẽ chấm dứt nhiều giả thuyết sai lầm khác. Các nhà khoa
hoc đang tập trung thông nhất lai về thuyết thặng dư vũ trụ để có cái nhìn chính xác nhất. Và
cac công trình nay đang hi vong đat giải Nobel Vật lí những năm tới đây.
2. Theo qui chế trường chuyên: Tổ chuyên môn phải tự biên soan chương trình, tự
tìm va biên soan tai liêu để giảng day.
3. Chu trương cua lãnh đao nha trường la đao tao hoc sinh co bai bản va co nền tảng
vững chắc.
4. Thế hê sau kế thừa kinh nghiêm va vôn tai liêu cua thế hê trước.
5. Trên cơ sơ chương trình khung đã được hoan thiên, hoc sinh co thể tự hoc, tự
nghiên cứu tai liêu một cach chu động sang tao.
II. Mô tả giải pháp
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến:
Với hoc trò: có thể hoc sinh chưa nắm được hết, cũng co thể biết rồi nhưng chưa hiểu
sâu hoặc chưa vận dụng được thành thao. Có nhiều hoc sinh sẽ lúng túng và lo lắng khi tiếp
cận với vấn đề này. Hy vong là thông qua bài viết này hoc sinh sẽ có thêm nguồn tài liêu, có
thể giúp ích nhiều cho hoc trò.
– Với thầy: Hoc trò lúng túng cũng bơi vì thầy chưa hiểu cặn kẽ vấn đề. Qua viêc viết
sáng kiến kinh nghiêm va cũng để bài viết có chất lượng buộc các thầy cô phải đoc lai, đoc
kỹ phần này từ đo sẽ có các giải pháp giúp hoc sinh.
Những bài viết về vấn đề này còn giúp các thầy cô luyên thi đai hoc hiểu đúng, hiểu
đu bản chất trường hấp dẫn. Riêng về sóng hấp là vấn đề mới được đề cập, nó lai la lĩnh vực
vật lí chuyên sâu nên khó có thể chuyển thành vật lí phổ thông để truyền đat tới hoc sinh phổ
thông.
Viêc phổ thông hóa các vấn đề hiên đai chuyên sâu là cần thiết để đap ứng cập nhật
các vấn đề mới. Trong cac đề thi hoc sinh gioi quôc gia, quôc tế thường là phổ thông hóa các
vấn đề chuyên sâu, đây cũng la những bài tập khó. Bài viết nay cũng nhằm mục đích cho hoc
sinh làm quen với tình huông mới khi phổ thông hóa một vấn đề mà hoc sinh chưa gặp bao
giờ.
Các bài viết trước hết phục vụ cho thay, trò trong trường THPT chuyên Lê Hồng
Phong và tham gia vào các cuộc hội cac trường THPT chuyên khu vực duyên hải va đồng
bằng Bắc Bộ.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
3
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ TRƯỜNG HẤP DẪN.
I. CÁC ÐỊNH LUẬT KEPLER
Sau khi đã tìm ra cac định luật chuyển động, một vấn đề lam Newton suy nghĩ nhiều la:
tai sao Mặt Trăng lai quay được quanh Trai Ðất, cac hanh tinh lai quay quanh Mặt Trời?
Kepler (1571 – 1630) đã tìm ra ba định luật chuyển động cua cac hanh tinh, song không giải
thích được nguyên nhân nao đã buộc các hành tinh chuyển động như vậy. Ba định luật kepler
được phat biểu như sau:
Ðịnh luật 1
Mọi hành tinh đều chuyển động trên những quỹ đạo elip mà Mặt Trời là một trong hai
tiêu điểm.
Quỹ đao elip cua một hanh tinh co khôi lượng m chuyển động quanh Mặt Trời co khôi
lượng M nằm tai tiêu điểm F.
Những đai lượng đặc trưng cho quỹ đao elip la ban trục lớn a va tâm sai e.
Tâm sai e c
a
= co gia trị nằm trong khoảng 0 1   e .
Quỹ đao tròn co e = 0. Quỹ đao cua cac hanh tinh gần như tròn vì co e = 1. Ví dụ, quỹ
đao cua Trai Đất co e = 0,0167.
Quỹ đao cua cac sao chổi la những elip rất dẹt. Ví dụ, quỹ đao cua sao chổi Ha-lây có
e = 0,97thì gần như la một đoan thẳng.

Định luật 2 Mỗi hành tinh chuyển động sao cho vectơ bán kính nối Mặt Trời với hành tinh quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau (Hình 1). Một cach định tính, định luật nay noi rằng hanh tinh chuyển động chậm dần khi ra xa Mặt Trời va chuyển động nhanh dần khi lai gần Mặt Trời. Định luật 3 Bình phương chu kì quay của hai hành tinh tỉ lệ với lập phương bán kính trục lớn R của quĩ đạo của chúng.

Hình 1

2 3
1 1
2 2
T R
T R
   
    =
   
Chu kỳ quay la thời gian hanh tinh quay đúng một vòng quanh Mặt Trời:
4
2
T = 

với  la vận tôc goc cua chuyển động quay

Suy nghĩ về nguyên nhân khiến cac hanh tinh phải chuyển động theo cac định luật Kepler, kết hợp với cac kết quả quan sat, Newton đã từng bước đi đến viêc phat minh ra định luật van vật hấp dẫn. Chúng ta hãy tương tượng hanh tinh như một quả cầu A nao đo đang chuyển động thẳng theo phương XX’. Đột nhiên co một lực hút từ quả cầu B đang ơ vị trí M kéo quả cầu A vao tâm quả cầu B (hình 2). Nếu khoảng cách AB được giữ cô định, quả

Hình 2

cầu A do tac dụng cua quan tính chuyển động theo phương XX’ đồng thời bị kéo theo
phương AB nên quả cầu A sẽ quay trong quanh tâm M với bán kính là r = MA.
Từ ví dụ đo ta thấy nguyên nhân buộc hanh tinh chuyển động trên một đường tròn
quanh Mặt Trời la do no chịu tac dụng một lực hướng về Mặt Trời va lực đo phải do Mặt
Trời gây ra; Lực này truyền cho hanh tinh một gia tôc hướng tâm an Ľ, trong đo v la vận tôc
dai cua hanh tinh trên quĩ đao va R la khoảng cach từ hanh tinh đến Mặt Trời.
Từ ví dụ đo ta thấy nguyên nhân buộc hanh tinh chuyển động trên một đường tròn
quanh Mặt Trời là do no chịu tac dụng một lực hướng về Mặt Trời va lực đo phải do Mặt
Trời gây ra; Lực nay truyền qua hanh tinh một gia tôc hướng tâm
2
n
v
a
R
= , trong đo v la vận
tôc dai cua hanh tinh trên quĩ đao va R la khoảng cach từ hanh tinh đến Mặt Trời.
Giả sử bây giờ ta xét hai hành tinh H1 và H2 co khoảng cach trung bình đến Mặt Trời
là R1 và R2. Để đơn giản hoa viêc tính toan, ta coi như chúng chuyển động tròn quanh Mặt
Trời, với chu kì không đổi lần lượt la T1 và T2. Như vậy vận tôc dai trung bình cua chúng sẽ
là:
1
1 1 1
1
2 R
v .R
 T
=  = ; 2 2 2 2
2
2 R
v .R
 T
Va gia tôc hướng tâm do Mặt Trời truyền cho chúng ta la:
2 2 2
1 1 1 2
1 2 2
1 1 1 1
v 4 .R R
a 4 .
R T .R T

= = = 
2
2 2 2
2 2
2 2
v R
a 4 .
R T
= = 
5
Ta suy ra
2
1 1 2
2
2 2 1
a R T
.
a R T
=
Nhưng theo định luật thứ 3 cua Kepler thì:
2 3
1 1
2 2
T R
T R
   
    =
   

do đo:

2
1 2
2 1
a R
a R
 
=  
 
Nghĩa la gia tôc do mặt trời truyền cho hanh tinh tỉ lê nghịch với bình phương khoảng
cach từ hanh tinh đến Mặt Trời.
Sơ dĩ cac hanh tinh quay quanh Mặt Trời, la vì chúng chịu tac dụng cua một lực xuất
phat từ Mặt Trời; vậy lực buộc Mặt Trăng quay quanh Trai Ðất cũng phải la một lực xuất
phat từ Trai Ðất. Nếu như Trai Ðất co nhiều Mặt Trăng, thì gia tôc hướng tâm do Trai Ðất
truyền cho mỗi Mặt Trăng sẽ tỉ lê nghịch với bình phương khoảng cach từ Mặt Trăng đo đến
tâm Trái Ðất. Va nếu như co Mặt Trăng nho bay la la trên Mặt Ðất, thì gia tôc hướng tâm
cua no sẽ lớn hơn gia tôc hướng tâm cua Mặt Trăng thực khoảng 602 lần (vì khoảng cach từ
Mặt Trăng thực đến tâm Trai Ðất bằng khoảng 60R, với R (6400 Km la ban kính cua Trai
Ðất) tức la xấp xỉ bằng gia tôc rơi tự do trên Trai Ðất.
Suy nghĩ như vậy, Newton quyết định kiểm tra lai vấn đề nay. Theo cac sô liêu quan
sat thiên văn thời bấy giờ, khoảng cach từ Mặt Trăng đến tâm Trai Ðất bằng khoảng d =
60R, tức la xấp xỉ 3,84.108m, chu kỳ quay cua no quanh Trai Ðất khoảng 27 ngay 7 giờ 43
phút, từ đo Newton tính ra gia tôc hướng tâm cua Mặt Trăng la:
2 2 8
n 2 2
4 d 4.(3,14) .3,84.10
a
T (27.3600.24 7.3600 43.60)

= =
+ +
an  2,78 . 10-3 m/s2
So sanh với gia tôc rơi tự do cua cac vật trên Trai Đất (g  9,81 m/s2), ông thấy qua
thật an nho hơn khoảng 3600 lần, tức 602 lần.
Vậy lực tac dụng cua Mặt Trời lên cac hanh tinh, cua Trai Ðất lên Mặt Trăng la cùng
bản chất với lực do Trai Ðất tac dụng lên moi vật trên mặt đất (trong lực), nghĩa la cùng bản
chất la lực hấp dẫn. Do đo, moi lực hấp dẫn, cũng như lực hấp dẫn cua Mặt Trời lên cac hanh
tinh, đều do chung một đặc điểm la tỉ lê nghịch với bình phương khoảng cach.
Suy rộng hơn nữa, Newton đi đến kết luận la lực hâïp dẫn không chỉ tac dụng giữa cac
thiên thể, ma la một lực phổ biến, tac dụng giữa moi vật bất kỳ với nhau.
6
II. ÐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN
Giả sử co 2 chất điểm co khôi lương m1 và m2, đặt cach nhau một khoảng r
Theo tính toan đã trình bay ơ mục trên, cac gia tôc này đều tỉ lê nghịch với bình
phương khoảng cach giữa chúng r , nghĩa la:
1
1 2
K
a
r
= và 2
2 2
K
a
r
Do đo: 1
21 1 2
K
F m .
r
= và 2
12 2 2
K
F m .
r
Vì F21 và F12 la cac lực trực đôi nên độ lớn bằng nhau, ta có:
1 2
1 2 2 2
K K
m . m .
r r
=
Đẳng thức nay chỉ được nghiêm đúng, nếu: K1 = Gm2 và K2 = Gm1
Trong đo G la một hê sô tỉ lê chung. Điều nay co nghĩa la lực hấp dẫn giữa hai chất
điểm bất kỳ co biểu thức chung: F G. m .m 1 2 2
r
=
Hay, để chỉ rằng F luôn luôn la một lực hút.
1 2
2
m .m
F G.
r
= – (1)
Nghĩa la hai phần tử vật chất bất kì bao gờ cũng hút nhau với một lực tỉ lê thuận với
với hai khôi lượng, tỉ lê nghịch với bình phương khoảng cach giữa chúng.
Với cac vật có kích thước đang kể so với khoảng cach giữa chúng, phải chia chúng
thanh từng phần nho, tính lực hấp dẫn cua từng cặp bằng công thức (1), rồi lấy tổng cua cac
lực nay. Riêng trường hợp vật hình cầu, co khôi lượng phân bô đôi xứng qua tâm, thì vẫn co
thể ap dụng ngay công thức (1) để tính lực hấp dẫn, vì lúc nay co thể coi như khôi lượng cua
mỗi vật tập trung ơ tâm.
Viết dưới dang vectơ, biểu thức (1) co dang:
1 2
12 12
3
G.m .m
F .r
r
= – (2a) F .r 21 21 G.m .m 1 2 3
r
(2b)
7
III. HẰNG SỐ HẤP DẪN- THÍ NGHIỆM CAVENDISH
Cavendish la người đầu tiên đã đo được trị sô cua G bằng thực nghiêm, vao năm
1797. Thí nghiêm kha tỉ mỉ, song về nguyên tắc co thể trình bay tom tắc như sau

Hình 3 một sợi dây thach anh mảnh (goi la cân xoắn), một đầu được gắn chặt, một đầu co treo một thanh L; ơ hai đầu cua L co gắn 2 quả cầu nho bằng nhau, khôi lượng m. Khi điều khiển cho 2 quả cầu lớn bằng chì M lai gần m, thì cac quả cầu m bị M hút, thanh L bị quay lam xoắn dây treo C. Hê hai quả cầu m sẽ lai đứng cân bằng khi mômen xoắn cua dây treo C cân bằng với moomen cua ngẫu lực hút. Đo được độ xoắn cua dây thach anh, sẽ tính được lực hút giữa cac quả cầu m va M, từ đo tính được G.

Hình 3

Trong biểu thức (1), hê sô tỉ lê G được coi la hằng sô hấp dẫn vũ trụ. No co độ lớn
bằng độ lớn cua lực hấp dẫn co khôi lượng bằng đơn vị, ơ cach nhau một đơn vị độ dai. Thứ
nguyên cua no la: [G] = [L]3 [M]-1 [T]-2
Nếu dùng hê đơn vị SI, thì hằng sô hấp dẫn bằng:
G = 6,67 . 10-11 m3/kg.s2 (3)
Còn trong hê CGS, thì:
G = 6,67 . 10-6 cm2/g.s2 (4)
Trị sô cua G cực kỳ nho, nên ta không nhận biết được sự tồn tai cua lực hấp dẫn giữa
những vật thể quanh ta. Thí dụ lực hấp dẫn giữa hai vật hình cầu, co khôi lượng bằng nhau
va bằng 50kg, đặt cach nhau 1m la:
11
2
50.50
F 6,67.10 .
1
–
=
F  1,67.10-7 (N)
Nếu như co được một lực kế rất nhay, đo được lực hấp dẫn giữa hai vật thông thường
nao đo, thì từ đo co thể tính được trị sô cua G
8
IV. TRƯỜNG HẤP DẪN – CƯỜNG ÐỘ TRƯỜNG HẤP DẪN
1. Trường hấp dẫn
Biểu thức cua lực hấp dẫn không co chứa sô hang thời gian nghĩa la lực hấp dẫn co
thể truyền tức thời trong không gian. Khoa hoc ngày nay không thừa nhận quan điểm
truyền tương tac đi tức thời, hay còn goi la quan điểm tương tac xa.
Moi tương tac đều truyền đi với vận tôc giới han, không vượt qua vận tôc anh sang la
300 000 km/s. Ðo la quan điểm tương tac gần. Ðôi với tương tac hấp dẫn ta co thể hiểu quan
điểm nầy như sau : Khôi lượng m1 tự nó đã tao ra trong không gian xung quanh một trường
lực được goi la trường hấp dẫn, tức la m1 xuất hiên đã lam thay đổi tính chất vật lý cua
không gian xung quanh va nếu đặt một chất điểm m2 khac vao trong trường đo thì m2 lập tức
bị một lực kéo về phía m1. Lực nay co độ lớn xac định bơi biểu thức:
1 2
2 2
m .m
F G. m .g
r
= = (5)
Ở đo 1
2
Gm
g
r
= va g không phụ thuộc vao m2, ma chỉ phụ thuộc vị trí đặt m2. Nhưng
do m2 co thể đặt tùy ý nên g co thể đặc trưng cho độ lớn cua lực tai moi điểm bất kỳ trong
trường. Nếu biểu diễn dưới dang véc tơ ta co:
F m .g = 2 (6)
Véc tơ cường độ trường hấp dẫn
Đai lượng g trong trường hợp nay được goi la véc tơ cường độ trường hấp dẫn:
1
3
G.m .r
g
r
= – (7)
Biểu thức nay cho thấy véc tơ cường độ trường hấp dẫn luôn ngược chiều với véc tơ
r .
2. Trường hấp dẫn tuân theo nguyên lý chồng chất
Trường hấp dẫn cua nhiều khôi lượng riêng lẻ m1, m2, m3, …, mn sinh ra tai một điểm
M nào đo bằng tổng cua tất cả cac trường hấp dẫn do từng khôi lượng riêng lẻ tao ra tai điểm
M đo. Véc tơ cường độ trường hấp dẫn tổng hợp sẽ được tính bằng:
n
1 2 n i
i 1
g g g … g g
=
= + + + = 
9
Trường hấp dẫn thay đổi theo không gian (từ điểm nay sang điểm khac) va thay đổi
theo thời gian, cho nên g biến thiên phức tap. Tuy nhiên nếu xét trong một thời gian ngắn va
trong một không gian hẹp thì co thể xem trường hấp dẫn la đều.
3. Công của lực hấp dẫn
Xét một chất điểm m bất kỳ nằm trong trường hấp dẫn tao ra bơi một khôi lượng M.
Khôi lượng m chịu tac dụng một lực hấp dẫn:
3
G.Mm.r
F
r
= –

Trong đo la véc tơ tia nôi từ tâm cua M đến tâm cua m. Dưới tac dụng cua lực , m dịch chuyển trên một đường cong (C) từ điểm P đến điểm Q (hình 4) công cua lực hấp dẫn trên đoan đường đo la: (9) Như đã chứng minh ơ phần công trong quá trình nên có thể viết lai (9) la:

Hình 4

r F 0
PQ 3
P
r.dr
A GMm
r
= –  r.dr r.dr = 0 0
PQ 3 2
P P
r.dr dr
A GMm GMm
r r
= – = –  
PQ
p Q
1 1
A GMm[ ]
r r
= – – (10)
Công thức nầy chứng to rằng công cua lực hấp dẫn không phụ thuộc dang đường đi
ma phụ thuộc vị trí đầu va vị trí cuôi. Ðiều nầy chứng to trường hấp dẫn la một trường thế.
4. Thế năng của trường hấp dẫn
Dựa vao biểu thức liên hê giữa thế năng va trường hấp dẫn ta có:
PQ P Q
p Q
1 1
A U U GMm[ ]
r r
= – = – –
10
Từ đo co thể rút ra công thức tính thế năng:
P
1 p
U GMm[ ]
r
= –
Q
1 Q
U GMm[ ]
r
= – (11)
Cac điểm trong trường hấp dẫn co cùng một gia trị thế năng tao thanh một mặt goi la
mặt đẳng thế. Một chất điểm nếu dịch chuyển trên một mặt đẳng thế thì không sinh công bơi
vì thế năng điểm đầu va thế năng điểm cuôi la như nhau. Như vậy, lực tac dụng phải co
phương vuông goc với phương dịch chuyển.
5. Trọng trường
Trường hấp dẫn cua Trai Ðất, do khôi lượng cua Trai Ðất tao ra ơ gần bề mặt cua no
được goi la trong trường. Chính trong trường la nguyên nhân lam cho moi vật phải rơi vao bề
mặt cua Trai Ðất, giữ cho trai đất co một lớp khí quyển bao quanh. Lớp khí nầy bảo vê moi
sinh vật trên Trai Ðất va Trai Ðất tranh được tac hai từ các bức xa manh phat ra từ trong vũ
trụ.
Véctơ cường độ trường hấp dẫn cua Trai Ðất còn được goi la gia tôc trong trường va
được xac định bơi công thức
3
G M r
g
r
= – (12)
Tai gần bề mặt cua Trai Đất gia tôc trong trường được tính bằng công thức:
0 3
G M R
g
R
= –

(13)

Với R la ban kính cua Trai Đất (gia trị trung bình khoảng 6400km)
Nếu xét riêng về độ lớn, gia tôc trong trường tai một điểm bất kỳ co thể viết lai la:
2
G M
g
(R h)
=
+
(14)
Với h là độ cao cua điểm đang xét kể từ mặt đất. Công thức nay chứng to gia tôc
trong trường tỷ lê nghịch với độ cao. Cang lên cao gia tôc trong trường cang giảm nên g co
gia trị cực đai tai mặt đất gmax = g0 . Ta co thể tính gần đúng g theo công thức:
2
2
0
g R 2h
1 ( )
g R (R h)
=  –
+
11
0
2h
g g (1 )
R
= –
Nếu như h nho hơn nhiều so với R ta co thể xem như g ≅ g0
Trong trường hợp h lớn hơn rất nhiều so với R, g sẽ tiến đến không, lực hấp dẫn tai đo
co thể xem bằng không.

a) Gia tốc trọng trường phụ thuộc vào vĩ độ: Từ biểu thức (13) cua g0 ta thấy g0 phụ thuộc vao ban kính cua Trai Đất. Nhưng vì Trai Đất thực ra không phải la hình cầu ma co dang Elipxôit, hơi dẹt ơ hai cực nên độ lớn cua g0 giảm khi đi từ hai cực về xích đao, nghĩa la g0 phụ thuộc vao vĩ độ cua Trái Đất (hình 5).

Hình 5

Sự phụ thuộc nay không vượt qua 5,5% nên trong cac tính toan thông thường không
cần độ chính xac cao, ta co thể lấy g ≅ 9,81m/s2.

Vĩ độ	g0 (m/s2)
00 (xích đao)	9,78038
450	9,80620
900 (địa cực)	9,83210

b) Ảnh hưởng sự quay quanh trục của Trái Đất đối với gia tốc trọng trường:
Nếu Trai Đất không tự quay quanh trục cua no, thì một vật tai bất kỳ nằm tai một
điểm nao đo trên mặt đất đều chịu tac dụng cua hai lực cân bằng nhau đo la lực hấp dẫn cua
Trai Đất Fn va phản lực đan hồi cua mặt đất Fd (hình 6)
Khi Trai Đất quay quanh trục, trong hê toa độ gắn với Trai Đất đây la hê quy chiếu
không quán tính đang chuyển động tròn đều. Nếu một vật bất kỳ nằm tai một điểm nao đo
trên mặt đất chịu tac dụng cua ba lực cân bằng la lực hấp dẫn, lực quan tính li tâm va lực đan
hồi (hình 7):
F F F 0 h d LT + + =
12
Hình 6 Hình 7
Lực đan hồi không cân bằng với lực hấp dẫn ma cân bằng với thanh phần P cua no:
F P 0 d + =
h LT
P F F F mg ‘ = – = + = d (15)
Lực đan hồi luôn luôn hướng theo phương phap tuyến với mặt đất, vì vậy chính lực P
mới co phương vuông goc với mặt đất ơ điểm đang xét nhưng lực này lai không đi qua tâm
cho nên, phương vuông goc với mặt đất tai moi điểm không hướng tâm tức la Trai Đất
không co dang hình cầu ma dẹt ơ hai cực.
Chính thanh phần P mới tao nên gia tôc rơi tự do ký hiêu la g ‘
P mg ‘ = (16)
Sự sai lêch giữa gia tôc rơi tự do g ‘ va gia tôc trong trường g (chỉ do lực hấp dẫn cua
Trai Đất tao nên) la rất nho co thể bo qua va xem gia tôc rơi tự do g bằng gia tôc trong
trường g .
c) Trọng lực và trọng lượng
Trong lực đặt vao một vật la lực hấp dẫn cua Trai Đất tac dụng vao vật đo thông
thường người ta còn goi la lực hút cua Trai Đất F m.g h = . Lực nay không phụ thuộc vao viêc
Trái Đất co quay hay không va no luôn co phương hướng vao tâm cua Trai Đất. Điểm đặt
cua trong lực được goi la trong tâm.
Khi kể đến tac dụng quay quanh trục cua Trai Đất, thanh phần
13
P F F F mg’ = – = + = d h LT
Tao ra gia tôc rơi tự do, được goi la trong lượng cua vật.
Như vậy trong lượng cua một vật không phải la lực hấp dẫn ma la một thanh phần cua
lực hấp dẫn cộng cho lực quan tính li tâm (lực nay co phương vuông goc với bề mặt Trai Đất
tai moi điểm).
Trong thực tế (như đã trình bay phần trên) do thanh phần lực li tâm la rất nho va co
thể bo qua so với lực hấp dẫn nên thông thường trong lượng cua vật coi như trùng với trong
lực ( F mg P h = = ) cua no
Lưu ý khi dùng công thức P = mg trong tính toan (gia trị g ta dùng la g’) nên xem như
ta tính trong lượng cua vật. Muôn xac định chính xac lực hấp dẫn ta phải biết vĩ độ tai điểm
đo để tính lực li tâm, sau đo thay vao công thức (15) để tính lực hấp dẫn.
V. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ HỌC CHI PHỐI CHUYỂN ĐỘNG CÁC HÀNH TINH,
VỆ TINH

1. Định luật II Niu-tơn:

(3.9)

F ma =
r
r
2. Định luật vạn vật hấp dẫn: F = hd GMm
– r2 (3.10)
Dấu (–) chỉ rằng vectơ Fr luôn ngược chiều với vectơ rr.
3. Định luật bảo toàn cơ năng
a) Thế năng hấp dẫn
Thế năng hấp dẫn cua hê hai hat như hê “Mặt Trời – hanh tinh” hay hê “Trai đất – vê
tinh” la:
t
GMm
W
r
= – (3.10a)
với môc thế năng ơ vô cùng, vì ơ đo lực hấp dẫn giữa hai hat
bằng 0.
Dựa vao môi liên hê giữa công cua lực thế va độ biến thiên thế
năng A = F r W . = - t
r
r va công thức (3.10a) ta co thể tìm lai được
công thức cua lực hấp dẫn. Thật vậy, ta phân tích vectơ độ dời
rr thanh hai thanh phần: thanh phần rr1 theo phương cua vectơ Fr và
thanh phần rr2vuông goc với phương cua vectơ F (Hình 3.4). Khi ấy công A được viết lai
thành:
A = F r W . = - 1 t
r
r
hay F r W  = - t  F = Wt
r

–

Hình 3.4
14
Khi  → r 0

thì

F = W d d GMm t
dr dr r
.
 
– = – –  
  → F = – GMm r2 .
b) Định luật bảo toàn cơ năng
Chuyển động cua một hat dưới tac dụng cua lực xuyên tâm tuân theo định luật bảo toan
cơ năng.
Trong trường hợp đôi với một vê tinh chuyển động quanh Trai Đất, định luật bảo toan cơ
năng được viết như sau:
GMm
W mv const
r
1 2
2
= – =

(3.11)

c) Người ta đã chứng minh được rằng nếu cơ năng cua vật:
W < 0 thì quỹ đao cua vật la đường tròn hoặc elip.
W = 0 thì quỹ đao cua vật la đường parabol.
W > 0 thì quỹ đao cua vật la đường hypebol.
4. Định luật bảo toàn momen động lượng
Xét chuyển động cua một hat dưới tac dụng cua lực xuyên tâm hướng vao điểm cô định
O.
a) Momen động lượng: Momen động lượng đôi với tâm O cua một hat co động lượng pr
là một đai lượng vectơ, kí hiêu la L
r
, được xac định bằng một tích co hướng cua hai vectơ
như sau:
L = r p = r mv  
r r r r r
(3.12a)
Về độ lớn ta co: L = rmvsin = rmv  ⊥ (3.12b)
trong đo  la goc giữa hai vectơ rr và mvr , còn mv⊥ la thanh phần cua
mv
vuông goc với r (Hình 3.5).
b) Mối liên hệ giữa momen động lượng và momen lực
Lấy đao ham dL
dt
r
ta được: dL dv dr r m mv.
dt dt dt
=  + 
r r r
r r
trong đo dr mv v mv
dt
 =  = 0
r
r r r
, còn r m r F dv
dt
 = 
r
r r r
theo định nghĩa la momen cua lực
rF
đôi với tâm O.
Cuôi cùng ta được: M dL
dt
=
r
uur
(3.13)
c) Định luật bảo toàn momen động lượng
Hình 3.5
15
Vì momen cua lực xuyên tâm F
r
đôi với tâm O luôn luôn bằng 0 nên: dL 0
dt
=
r
r
hay
L = const
r
Như vậy, chuyển động của một hạt dưới tác dụng của lực xuyên tâm tuân theo định luật
bảo toàn momen động lượng.
d) Hệ quả
Theo tính chất cua tích co hướng cua hai vectơ thì vectơ rr luôn

luôn vuông goc với vectơ	không đổi nên quỹ đạo của hạt hoàn
toàn nằm trong mặt phẳng đi qua O và vuông góc với vectơ	(Hình

L
r
Lr 3.6).
Định luật bảo toan momen động lượng la định luật bảo toan thứ
ba cua cơ hoc chất điểm ngoai định luật bảo toan động lượng va định luật bảo toan cơ năng
đã biết.
VI. VẬN DỤNG CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ HỌC VÀO CHUYỂN ĐỘNG CỦA HÀNH
TINH, VỆ TINH
1. Trường hợp quỹ đạo là đường tròn
a) Áp dụng định luật bảo toan momen động lượng ta được: Rmv = const  v = const
Suy ra vê tinh chuyển động tròn đều quanh Trai Đất.
b) Vì lực hấp dẫn đong vai trò la lực hướng tâm, nên ta co:
2
mv GMm
=
R R2  mv = 2 GMm R  t
t
W W
W W
®
1 2
1
( 0)
2

  = –

  = 
(3.14)
(3.15)
Suy ra, cơ năng cua vê tinh luôn luôn âm và bằng nửa thế năng cua no.
c) Thay v = R = R 2
 T
 vao công thức (3.14) ta được:
2
2
4 GMm
m R =
T R2
  
 
 
 

2
3
T 4
const
R GM
2

= = (3.16)
2. Trường hợp quỹ đạo chuyển động là elip
a) Áp dụng định luật bảo toàn momen động lượng cho cận điểm va viễn điểm, ta được:
v r = v r 1 1 2 2 (3.17a) (cận điểm) (viễn điểm)
b) Áp dụng định luật bảo toan cơ năng cho cận điểm va viễn điểm ta được:
Hình 3.6
16
1 2
mv mv GMm GMm
=
2 r r
2 2
1 2
2
– – (3.17b)
c) Thay (3.17a) vào 3.17b ta được:
1 2
v r 1 1
= GM
2 r r r
2 2
2 2
21
1
   
      – –      v GMr 2 r r r 2 2 1 = 2 2 ( 1 + )
( ) ( )
1
2 2 2 2 2
GMm GMm GMm mv GMr
W = m
r 2 r r r r r r
22
1 1
–
– + = – + =
+ +

Cuôi cùng ta được:

(3.18)

W = GMm
2a
– d) Công thức (3.16) vẫn đúng cho quỹ đao elip miễn la ta thay ban kính R bằng ban trục
lớn a.
2 3
T 4
const
a GM
2

= = (3.19)
Công thức (3.19) diễn tả định luật III Kê-ple.
e) Áp dụng định luật bảo toan momen động lượng vao vị trí bất kì cua hanh tinh trên quỹ
đao elip (Hình 3.7) ta được:
L = mvrsin r,v = const (r r )
Mặt khac, diên tích dS mà vectơ rr

quét được trong thời gian dt la:

dS = rdr sin r,dr 1 ( )
2
r r
Suy ra: ds L = const rv sin r,dr ( )
dt m 2 2
= =
r r
(3.20) Công thức (3.20) diễn tả định luật II Kê-
ple.
3. Tốc độ vũ trụ
a) Tôc độ vũ trụ cấp I la tôc độ ném ngang cần truyền cho một vật như vê tinh để nó
chuyển động tròn đều quanh Trai Đất.
Giả sử vê tinh khôi lượng m, bay trên quỹ đao ơ độ cao h so với mặt đất:
F F hd ht = 
( )
2
GmM mv
R + h 2 = R + h 
GM
v
R + h
=
Đôi với cac vê tinh nhân tao được phong ơ gần mặt đất (h R = ), ta có:
GM
v
R
= . Thay
2
GM
g
R
= vao ta được: v gR km/s = = = 9,8.6,4.10 7,9 6
Vậy tôc độ vũ trụ cấp I la vI = 7,9 km/s.
Hình 3.7
17
b) Tôc độ vũ trụ cấp II la tôc độ tôi thiểu cần truyền cho một vật như tram thăm dò vũ trụ
để no thắng được lực hút cua Trai Đất va bay vòng quanh Mặt Trời. Muôn thế thì vật phải
chuyển động theo quỹ đao parabol (quỹ đao hơ) ma tâm Trai Đất la tiêu điểm còn điểm
phóng vật là cận điểm.
GMm
W = mv
R
1 2
0
2
– =  I
2GM
v = v km/s
R
= = 2 11,2
Vậy tôc độ vũ trụ cấp II la v km/s. II = 11,2
Tôc độ vũ trụ cấp III la tôc độ cần thiết phải truyền cho một vật ơ trên mặt đất để no
thoat khoi hê Mặt Trời, vIII = 16,7 km/s.
4. Vệ tinh thông tin
Người ta dùng những vê tinh đứng yên trong HQC quay cua Trai Đất (vê tinh địa tĩnh)
lam vê tinh thông tin. Trong HQC nay, vê tinh chịu hai lực: lực hấp dẫn va lực li tâm. Muôn
cho hai lực nay cân bằng nhau thì vê tinh thông tin phải ơ trên quỹ đao nằm trong mặt phẳng
cua xích đao va ơ độ cao cach tâm Trai Đất 42 000 km.
Thật vậy:
2
T§ VT T§ 2 3
2 2
GM m GM T
mr r
r 4
=   =

Thay sô vao ta được r = 42 000 km.
Vì cac vê tinh địa tĩnh ơ rất cao so với bầu khí
quyển nên chúng không bị sức cản cua không khí
va co thể ơ mãi trên quỹ đao. Va vì chúng đứng
yên đôi với Trai Đất, nên từ một may phat đặt
trên mặt đất co thể phat một chùm song vô tuyến
cực ngắn luôn luôn hướng tới vê tinh. Vê tinh tach chùm song va phat song thứ hai về tram
thu trên mặt đất (Hình 3.8).
18
CHƯƠNG 2: BÀI TOÁN ĐẶC BIỆT TRƯỜNG HẤP DẪN
Bài 1. Sao chổi Ha-lây có chu kì T = 76 năm va vao năm 1986 no đến gần Mặt Trời

nhất, co

. Biết khôi lượng cua Mặt Trời

. Hoi:

r = 8,9.10 m min 10 M kg = 1,99.1030 a) Khoảng cach xa nhất rmax từ sao chổi đến Mặt Trời ?
b) Tâm sai cua quỹ đao sao chổi ?
Giải

a) Áp dụng định luật III Kê-ple, ta có:

2 2
3
T 4π
a GM
= .
2 ( )
2 2
GMT
a
4π 4π
11 30 2
3   6,67.10 .1,99.10 . 76.365.24.3600 –
= =  
 
 
= 19,2.1036m
 a m = 2,68.1012
r = a ea min – ; r = a + ea max
 r = 2a r = 5,3.10 m max min – 12
b) e = = 0,967. r r max
a
min
– 2
Quỹ đao cua sao chổi Ha-lây la một elip rất dẹt, gần như la
một đoan thẳng rất dai.
Nhận xét: Đây là bài toán có thật trong thực tế, yêu cầu hoc sinh nắm được kiến thức cơ
bản để giải quyết và ứng dụng những hiên tượng tương tự.
Bài 2. I-go và Sa-ly mỗi người điều khiển một con tau vũ trụ nho co khôi lượng
m = 2000 kg trên quỹ đao tròn quanh Trai Đất ơ độ cao h = 400 km. I-go luôn luôn đến trước
Sa-ly tai bất kì điểm nao cua quỹ đao. Cho biết Trai Đất co khôi lượng M = 5,98.10 kg 24 và
bán kính R = 6370 km .
a) Hoi chu kì va tôc độ cua mỗi con tàu.
b) Sa-ly muôn vượt I-go nên tai một điểm P nao đo, no đã thực hiên một vụ đôt chay
nhiên liêu trong một thời gian ngắn. Khí bị đôt chay phụt ra về phía trước qua một ông phụt
khí, lam tôc độ giảm đi khoảng 1,00%. Sau đo Sa-ly bay theo quỹ đao elip. Hoi tôc độ, động
năng va thế năng cua con tau cua Sa-ly ngay sau khi phong khí đôt.
c) Trong quỹ đao elip, năng lượng toan phần, ban trục lớn va chu kì la bao nhiêu ?

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

SKKN Giao thoa ánh sáng không định xứ

ĐIỀU KIỆN HOAN CẢNH TAO RA SANG KIẾN
1. Theo qui chế trường chuyên: Tô chuyên môn phai tự biên soan chương trình, tự tìm và
biên soan tài liệu để giang day. Thế hệ sau kế thừa kinh nghiệm và vốn tài liệu cua thế hệ
trước.
2. Chu trương cua lãnh đao nhà trường là đào tao học sinh co bài ban và co nền tang vưng
chăc. Dựa trên nền tang đo, học sinh co thể tự học, tự nghiên cứu các tài liệu chuyên sâu
một cách chu động sáng tao.
3. Các giáo trình hiện nay viết thiên về li thuyết dàn trai, bài tâp trộn lẫn mà chưa co sự
phân hoa danh mục bài tâp theo các li thuyết. Bên canh đo tài liệu chưa nhấn manh vào sự
tương tự giưa các bài toán vât lý, khiến học sinh học nhiều bài tâp mà chưa rút ra được
cách làm chung. Học sinh nếu sử dụng được sự tương tự thì chỉ cần hiểu ban chất bài tâp
cơ ban co thể làm được ngay các bài tâp phát triển, bài tâp tương đương.
4. Chương trình thi học sinh giỏi lớp 11các trường chuyên khu vực Duyên Hai và đông
bằng Băc bộ bô sung thêm phần Quang lí, đông thời đề thi học sinh giỏi quốc gia thường
xuyên có phần quang lí với nội dung chu yếu là giao thoa không định xứ.
5. Sau một vài năm nghiên cứu, giang day lớp 11 chuyên Vât lý cũng như đội tuyển học
sinh giỏi Vât lý phần Quang học song, tôi đúc kết một số kinh nghiệm trong giang day để
xây dựng sáng kiến kinh nghiệm về “Giao thoa ánh sáng không định xứ”
2
II. MÔ TẢ GIẢI PHAP
II.1. MÔ TẢ GIẢI PHAP TRƯỚC KHI TAO RA SANG KIẾN
Với học sinh: Nếu kiến thức được day sơ sài rôi cho áp dụng làm bài tâp thì học sinh chưa
năm được hết kiến thức, chưa hiểu sâu hoặc chưa vân dụng được thành thao. Các dang bài
tâp cua chuyên đề khá nhiều, khối lượng kiến thức lớn, khi làm bài tâp học sinh cần được
hệ thống lai để sử dụng luôn mà không cần chứng minh lai. Trong các dang bài tâp, học
sinh còn gặp kho khăn khi sử dụng phương pháp tương tự để đưa các bài toán phức tap về
các bài tâp đơn gian.
Với giáo viên: Khi thầy chưa nghiên cứu sâu, kiến thức chưa được hệ thống đầy đu thì
giang day cho trò sẽ không cặn kẽ, dẫn đến việc chỉ cho bài tâp tràn lan mà không đi theo
mach kiến thức, khiến trò học theo kiểu đọc nhớ, chứ không phai hiểu và vân dụng. Ban
thân là một giáo viên trẻ và được day chuyên từ sớm, tôi cam nhân rõ nhưng kinh nghiệm
trên.
Các bài viết trước hết phục vụ cho giáo viên và học sinh chuyên trong trường THPT chuyên
Lê Hông Phong và tham gia vào hội thao các trường THPT chuyên khu vực duyên hai và
đông bằng Băc Bộ.
Các giáo viên ở các trường THPT không chuyên co thể nghiên cứu để co thêm tài liệu tham
khao về kiến thức chuyên sâu, co các ý tưởng để vân dụng ra các câu vân dung cao trong
đề thi Tốt nghiệp THPT.
3
II.2. MÔ TẢ GIẢI PHAP SAU KHI CÓ SANG KIẾN
CHƯƠNG I: CƠ SƠ LÍ THUYẾT
1. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ SÓNG ANH SANG
1.1 Phương trình sóng:
Nguôn S phát ra ánh sáng co cường độ điện trường co phương trình: 
 

=  +
t T
E E cos 2
0
,
Tai điểm M cách nguôn đoan d, cường độ điện trường cua ánh sáng co phương trình:


= 0 cos 2 ( – ) +
d v
E E t
M T = 
 

– +
 
c
nd
T
t
T
E cos 2 2
0
Trong đo v là vân tốc truyền sáng trong môi trường chiết suất n,

GIAO THOA YOUNG VỚI BẢN MỎNG

Bài 1: Trong một thi nghiệm Y- âng với ánh sáng đơn săc co bước song  = 0,48 m; khoang vân quan sát được trên màn là i = 1,2 mm. Nếu chăn sau một trong hai khe sáng một ban hai mặt song song bề dày e = 10 m thì hệ vân trên màn dịch chuyển đi một đoan b =1,3 cm. Tinh chiết suất cua ban mặt. Giải:

16

Co thể coi đường truyền cua ánh sáng qua ban mặt tới vị tri mới cua vân trung tâm tăng thêm: . Ứng với vân trung tâm, hiệu đường đi cua hai song bằng 0 nên: (1) Mặt khác: (2). Giai hệ: = 1,52.

Bài 2. Để đo chiết suất cua khi Clo, người ta làm thi nghiệm sau: Trên đường đi cua chùm tia sáng do một trong hai khe cua máy giao thoa cua Young phát ra, người ta đặt một ống thuy tinh dài e=1cm, co đáy phẳng và song song với nhau. Lúc đầu trong ống chứa không khi sau đo thay không khi bằng khi Clo, người ta quan sát thấy hệ thống vân dịch chuyển đi một đoan bằng 10 lần khoang cách giưa hai vân sáng liên tiếp. Toàn bộ thi nghiệm được thực hiện trong buông yên tĩnh và giư ở một nhiệt độ không đôi. Máy giao thoa được chiếu bằng ánh sáng co bước song chiết suất cua không khi n=1,000276. Tìm chiết suất cua khi Clo? Hướng dẫn giải: Xét điểm M cách vân trung tâm một đoan x. Nếu trong ống là không khí, ta có hiệu quang trình: ∆=

Bài 3: Hai gương phẳng G1 và G2 hợp với nhau một góc α =30’. Một khe sáng S
đơn sắc, hẹp, song song với giao tuyến O của hai gương và cách O một khoảng r =
10cm. S1 và S2 là hai ảnh của S qua hai gương. Một màn ảnh E đặt vuông góc với
trung trực của S1S2 và cách O khoảng L=100cm. Bước sóng của ánh sáng là λ =
0,6μm.
a) Tính khoảng vân giao thoa.
b) Tính số vân quan sát được.

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

SKKN Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế

Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến:
II. Mô tả giải pháp
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
Vật lý nguyên tử là lĩnh vực vật lý học nghiên cứu các nguyên tử như một thể
cô lập của các electron và một hạt nhân nguyên tử. Nó chủ yếu quan tâm đến cấu
hình electron xung quanh nhân và các quá trình làm những cấu hình này thay đổi.
Điều này bao gồm các ion cũng như các nguyên tử trung hòa, trừ khi có quy định
khác, giả định rằng từ nguyên tử bao gồm các ion.
Ngành Vật lý nguyên tử sẽ cung cấp những kiến thức cơ bản về cấu trúc
nguyên tử, các nguyên tử một điện và nhiều điện tử hóa trị cũng như nguyên tắc sắp
xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, tác dụng của từ trường, điện trường lên
phổ năng lượng nguyên tử, quá trình hấp thụ và bức xạ của nguyên tử.
Vật lí nguyên tử luôn nằm trong chương trình thi Vật Lí trong nước và thế giới.
Tuy nhiên so với các phần khác Vật lí nguyên tử được đề cập đến ít hơn nhiều. Lí
do là những kiến thức cổ điển áp dụng cho nguyên tử đã bộc lộ nhiều thiếu hụt
nghiêm trọng như không giải quyết được như cường độ, bề rộng và cấu trúc tinh thể
của các vạch quang phổ, không thể làm rõ được những nguyên tử phức tạp hơn
hiđrô. Trong khi đó cơ học lượng tử có ưu thế hơn hẳn khi giải quyết các vấn đề
trên. Tuy nhiên trong giới hạn chương trình của học sinh chuyên THPT lại không
thể đề cập đến các nội dung liên quan đến xác suất, hàm sóng v.v… Chính vì vậy,
các tài liệu liên quan đến Vật lí nguyên tử cho học sinh chuyên là khá hiếm. Với
mong muốn giúp các em học sinh có thể tiếp cận Vật lí nguyên tử dưới quan điểm
cổ điển và hiện đại, chúng tôi đã biên soạn khá đầy đủ cả lí thuyết lẫn bài tập cũng
như ứng dụng lí thuyết về nguyên tử.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
CHƯƠNG I. NGUYÊN TỬ
1.1 Mẫu nguyên tử Thomson.
1.1.1 Mẫu Nguyên tử Thomson.
Cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, các phát minh về thực nghiệm đã thực sự
chứng tỏ sự tồn tại của nguyên tử.Nhưng ngay sau đó, các nhà khoa học đã phát
hiện ra rằng, nguyên tử chưa phải là phần tử cuối cùng tạo nên mọi vật, bản thân
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 3
nguyên tử có cấu trúc nội tại phức tạp nào đó.Việc đi tìm mô hình (mẫu) cấu trúc
của bản thân nguyên tử bỗng trở nên sôi động trong giới Vật lý.
Chỉ trong vòng 10 năm, từ 1903 đến 1913, ba giả thuyết về cấu trúc nội tại của
nguyên tử liên tiếp ra đời. Năm 1903, Joseph John Thomson, nhà vật lý người Anh
đưa ra một trong các mẫu nguyên tử đầu tiên, cho rằng vật chất trong nguyên tử
mang điện tích dương và được phân bố đều theo một hình cầu có đường kính vào
khoảng 1Å. Các điện tử (hay electron, ký hiệu e) mang điện âm phân bố đều và lơ
lửng trong hình cầu đó, khi điện tử dao động thì phát ra bức xạ điện từ vào không
gian.Mô hình về cấu trúc nguyên tử này được gọi là Mẫu nguyên tử Thomson, hay
mô hình “pudding mận”.
Hình 1: Mẫu nguyên tử “pudding mận” của Thomson
Trong thời gian dài mẫu nguyên tử củaThomson có vẻ như hợp lý. Nhưng sau
đó bằng cách cho những hạt đi xuyên sâu vào bên trong hạt nhân thì kết quả khác so
với đoán nhận lý thuyết theo mẫu Thomson.
1.1.2.Thí nghiệm Rutherford về tán xạ hạt anpha (α)
Các nhà khoa học dùng một nguồn phóng xạ tự nhiên phát ra chùm hạtanpha
(α) có vận tốc lớn.Chùm hạt α đi qua một khe hẹp đập vào một lá vàng mỏng, phía
sau lávàng là màn huỳnh quang, phủ lớp Sunfit kẽm nó cho ta một dấu hiệu loé sáng
khi có hạt α đập vào.
Hình 2: Thí nghiệm Rutherford về tán xạ hạt anpha
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 4
Theo dự đoán hầu hết các hạt α sẽ xuyên qua lá vàng. Kết quả này dựa theo
mẫu nguyên tử Thomson là nguyên tử có các điện tích dương phân bố đều trong
nguyên tử. Như vậy các hạt α chỉ chịu tác dụng của điện trường rất yếu, và coi như
không chịu ảnh hưởng gì khi đi qua lá vàng, do vậy mà phương chuyển động ban
đầu không thay đổi. Thế nhưng kết quả thí nghiệm hoàn toàn khác với dự đoán.
Kết quả thí nghiệm là: Đa số các hạt α bay thẳng, xuyên qua lá vàng, nhưng số
ít bị lệch với những góc rất lớn, thậm chí có hạt bay trở lại. Kết quả thí nghiệm mâu
thuẫn với mẫu nguyên tử Thomson.
Hình 3: Kết quả thí nghiệm Rutherford về tán xạ hạt anpha
Như vậy để giải thích được hiện tượng này thì phải giả thuyết rằng trong
nguyên tử phải có một điện trường cực mạnh mới có thể làm cho các hạt α bị lệch
so với góc lớn.Từ đó Rutherfordbỏ mẫu nguyên tử Thomson và cho rằng các điện
tích dương trong nguyên tử phải tập trung lại trung tâm của nguyên tử và được gọi
là hạt nhân của nguyên tử. Như vậy mẫu nguyên tử của Rutherford được hình dung
gồm hạt nhân ở giữa tại đó tập trung toàn bộ điện tích dương và gần như toàn bộ
khối lượng của nguyên tử, xung quanh có các electron chuyển động.Với mô hình
như vậy có thể giải thích được hiện tượng tán xạ của chùm hạt.
1.2. Mẫu hành tinh nguyên tử của Rutherford
1.2.1. Mẫu hành tinh nguyên tử của RUTHERFORD
Năm 1911 dựa vào kết quả thí nghiệm tán xạ hạt anpha của mình,
RUTHERFORD đã đưa ra mẫu nguyên tử khác với mẫu nguyên tử của THOMSON
gọi là mẫu hành tinh nguyên tử RUTHERFORD có các nội dung cơ bản như sau:
– Nguyên tử gồm có hạt nhân chiếm một thể tích cực nhỏ ở chính giữa. Hạt nhân
mang điện tích dương và chiếm hầu hết khối lượng nguyên tử.
– Xung quanh hạt nhân là các electron chuyển động theo quỹ đạo elip hoặc tròn.
– Số electron đúng bằng nguyên tử số Z của nguyên tử. Tổng số điện tích dương của
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 5
hạt nhân bằng tổng trị tuyệt đối của điện tích âm của các electron nên nguyên tử
trung hoà về điện. Mẫu hành tinh nguyên tử RUTHERFORD là mẫu nguyên tử cổ
điển thích hợp nhất cho phép áp dụng để giải thích được rất nhiều hiện tượng và tính
chất vật lý nên nó được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay.
Như vậy có thể thấy điểm khác biệt cơ bản của hai mẫu nguyên tử của
THOMSON và RUTHERFORD là ở sự phân bố của điện tích dương vầ điện tích
âm trong phân tử. Sự khác biệt này có thể hiểu dưới hình 4
Hình 4. Sự khác biệt giữa mẫu nguyên tử của Thomson và Rudơpho
Hạt nhân
mang
điện
tích
dương
Electron
chuyển
động
quanh hạt
nhân
Electron
Không gian
đồng nhất và
điện tích
dương
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 6
1.2. 2. Góc tán xạ Rơdơpho (Rutherford)
Khi khảo sát sự tán xạ của chùm hạt  chiếu tới lá vàng mỏng, Rơdơpho không
thể giải thích được hiện tượng bằng mẫu nguyên tử Tomxơn. Ông đã đưa ra giả
thuyết mới là trong nguyên tử có một trung tâm tích điện dương và hầu như tập
trung toàn bộ khối lượng của nguyên tử có bán kính nhỏ hơn bán kính nguyên tử
nhiều lần gọi là hạt nhân nguyên tử. Kích thước của nguyên tử xác định bởi khoảng
cách từ tâm là hạt nhân cho đến các electron phân bố xung quanh hạt nhân.
Để chứng minh giả thuyết này, ông đã xây dựng lí thuyết tán xạ và đối chiếu
nó với thực nghiệm như sau: Một hạt  khối lượng m điện tích q = 2e bay với vận
tốc v thâm nhập vào vùng tác dụng của lực Culông của hạt nhân mang điện tích Z.e
gây ra. Giả sử hạt nhân đứng yên và hạt  sẽ bị lực đẩy của hạt nhân thay đổi quỹ
đạo bay như hình vẽ.
Lực Culông giữa hạt  và hạt nhân.
2
2
2Ze
F k
r
= (1)
Từ hình vẽ ta có thể thấy, b càng nhỏ thì r càng nhỏ, lực Culông càng mạnh và
góc tán xạ  càng lớn và ngược lại. Chúng ta sẽ khảo sát hiện tượng trên bằng lí
thuyết.
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 7
Độ biến thiên động lượng của hạt  là:
2 sin 2 sin 0
2 2
p p mv
 
 = = (2)
Mặt khác,
0 0
cos sin
2
t
p F dt F d
 

  
–  
 = = +  
    (3)
Do tương tác giữa hạt  với hạt nhân trong trường xuyên tâm nên mômen động
lượng được bảo toàn:
mvb m r const = =  2 (4)
Thay (1) và (4) vào (3):
2 2
0
2 4
sin cos
2 2
kZe Ze
p d
vb vb
 
 
 
–  
 = + =  
   (5)
Từ (2) và (5), ta có:
2
2
2
tan
2
Ze
mv b

= (6)
Kết quả (6) phản ánh quá trình tán xạ của một hạt lên một hạt nhân phù hợp với
thực nghiệm.
Bây giờ ta sẽ xét cả chùm hạt  tới lá
kim loại. Giả thiết chùm hạt  bay song
song và cách đều nhau có tiết diện ngang là
S. Những hạt  cách trục một khoảng b thì
sẽ tán xạ với góc , còn những hạt  cách
trục một khoảng b db + thì sẽ tán xạ dước
góc   + d .
Xác suất hạt  bị tán xạ trên một hạt nhân là
tỉ số giữa diện tích hình vành khăn
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 8
dS bdb = 2 bao quanh hạt nhân và tiết diện S của chùm hạt :
2
d nS bn db W 2 bdb
S

= =    (7)
Trong đó: n là mật độ nguyên tử lá kim loại gây tán xạ
 là bề dày lá kim loại

Mà từ (6) ta có:

2 2
1 2
2 2
sin
2
d mv
db
Ze


–
= (8)
Thay (6), (8) vào (7):
2
2 2
4
W
sin
4
kZe d
d n
mv


  
=  
 
(9)
Trong đó: d d  = 2 sin    là góc khối bao quanh góc tán xạ của chùm hạt  từ
góc  đến   + d .
Công thức (9) là công thức Rơdơpho đối với quá trình tán xạ của chùm hạt 
lên lá kim loại.
Rơdơpho cho rằng electron phải chuyển động quanh hạt nhân theo các quỹ đạo
khép kín tương tự như các hành tinh quay quanh Mặt Trời. Vì vậy mẫu nguyên tử
của ông còn gọi là mẫu hành tinh nguyên tử.
Nhưng theo quan điểm của điện động lực học thì một hệ như vậy không thế tồn
tại bền vững vì khi electron chuyển động tròn thì tương đương với một dòng điện
tròn khép kín có mômen lưỡng cực điện và mômen từ. Mômen lưỡng cực điện quay
sẽ biến thiên tuần hoàn theo thời gian gây nên bức xạ sóng điện từ. Năng lượng liên
kết giữa electron và hạt nhân sẽ giảm dần và cuối cùng electron sẽ rơi vào trong hạt
nhân, nguyên tử sẽ không tồn tại. Ý tưởng xây dựng mẫu nguyên tử theo cơ học
thiên thể đã không thành công.
1.2.3. Hạn chế của mẫu hành tinh nguyên tử của RUTHERFORD
– Theo mẫu nguyên tử RUTHERFORD thì các elctrron quay tròn (gần tròn)
xung quanh hạt nhân, như vậy nó sẽ tạo thành dòng điện tròn (dòng điện phân tử).
Trong trường hợp đó nó phải bức xạ năng lượng liên tục và quang phổ của nguyên
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 9
tử phải là quang phổ liên tục. Thực nghiệm lại thu được quang phổ của nguyên tử là
quang phổ vạch. Đây là một hạn chế của mẫu hành tinh nguyên tử RUTHERFORD:
không cho phép giải thích nguyên nhân gây ra quang phổ vạch của nguyên tử.
– Theo mẫu hành tinh nguyên tử RUTHERFORD thì electron khi quay quanh
hạt nhân trong nguyên tử phải bức xạ năng lượng liên tục (sóng điện từ) như vậy
năng lượng của nó phải giảm dần theo thời gian. Vận tốc quỹ đạo của electron sẽ
giảm dần, nó sẽ bị rơi vào hạt nhân và nguyên tử sẽ bị huỷ trong thời gian rất bé.
Như vậy nguyên tử không thể tồn tại bền vững. Điều này trái với thực tế: trong tự
nhiên nguyên tử tồn tại vô cùng bền vững.
1.3. Mẫu nguyên tử Bohn
1.3.1. Quy luật quang phổ nguyên tử Hydro
Thí nghiệm cho thấy các bước sóng trong quang phổ Hydro hợp thành một dãy
vạch gián đoạn.
Hình 5:Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô
Phổ vạch nguyên tử không thể giải thích được bằng thuyết cổ điển.
1.3.2. Hai tiên đề của BOHR
Nhìn lại hai mẫu nguyên tử THOMSON và RUTHERFORD, ta nhận thấy có
những mặt được và mặt chưa được. Trong mẫu nguyên tử THOMSON bắt các
electron “bơi” trong quả cầu nhiễm điện dương, còn trong mẫu nguyên tử
RUTHERFORD bắt các electron “quay quanh” hạt nhân đều không hợp lý. Như vậy
chứng tỏ không thể áp dụng rập khuôn cơ học cổ điển cho thế giới nguyên tử. Muốn
thoát khỏi những bế tắc này chỉ có cách phải từ bỏ các phương pháp truyền thống
của vật lý học cổ điển, sáng tạo ra lý thuyết mới. N.BOHR là người đã đi theo
hướng tìm kiếm lý thuyết mới cho thế giới vi mô – thế giới nguyên tử.
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 10
1. Tiên đề về trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định và gián
đoạn, hợp thành một chuỗi các giá tr ị E1, E2, …, En, .. gọi là trạng thái dừng. Trong
trạng thái dừng electron không bức xạ mà chỉ chuyển động trên quỹ đạo tròn gọi là
quỹ đạo lượng tử có bán kính thoả mãn điều kiện lượng tử hoá của BOHR:
Mômen động lượng L = mevr = nℏ
Trong đó: n là số nguyên dương, ℏ = h/2π = 1,055.10-34 Js là hằng số Plank rút gọn,
r là bán kính quỹ đạo BOHR, me là khối lượng electron, v là vận tốc electron trên
quỹ đạo dừng.
2. Tiên đề về bức xạ và hấp thụ
Nguyên tử chỉ phát xạ hay hấp thụ năng lượng dưới dạng bức xạ điện từ khi nó
chuyển từ trạng thái dừng này sang trạng thái dừng khác, tức là electron chuyển từ
quỹ đạo dừng này sang quỹ đạo dừng khác. Tần số của bức xạ điện từ mà nguyên tử
phát xạ hay hấp thụ được tính theo biểu thức:
E E nk ni
f
– h
= (10)
Trong đó Enk; Ein là mức năng lượng trạng thái đầu và trạng thái cuối của
nguyên tử (tức năng lượng electron). Nếu Enk > Ein thì nguyên tử phát xạ năng
lượng, ngược lại thì nguyên tử hấp thụ năng lượng.
1.3.3. Cấu trúc của nguyên tử theo lý thuyết BOHR
1. Cấu trúc của nguyên tử Hyđrô
Trong nguyên tử nói chung, trong nguyên tử Hyđrô nói riêng, lực tĩnh điện (
Lực Coulumb) đóng vai trò làm lực hướng tâm (ta bỏ qua tương tác hấp dẫn vì nó
rất nhỏ).
2 2 2 2
2 2 2
e e
hd ht
ke ke m v m v
F f
r r r
=  =  = (11)
Vì năng lượng của hạt electron trong nguyên tử bao gồm động năng
2
e 2
d
m v
E =
và thế năng trong trường tĩnh điện nên ta có thể tính năng lượng
2
t
ke
E
r
= – của
electron theo công thức:
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 11
2 2 2
0
2 2
e
d t
m v ke ke
E E E
r r
= + = – = – 

(12)

Công thức trên cho thấy năng lượng electron trong nguyên tử là âm, chứng tỏ
nguyên tử tồn tại bền vững.
Theo điều kiện lượng tử hoá của BOHR ta có:
2 2
2
e e 2 4 2 2
e
h n h
L m vr n m v
  r m
= =  =

(13)

Kết hợp (13) và (14) ta được:
2 2 2 2 2
4 4 2 2 2
e e
ke n h n h
r
r m r km e  
=  =
Vì bán kính quỹ đạo r phụ thuộc vào số nguyên n nên ta thêm chỉ số n :
2 2
n 4 2 2
e
n h
r
km e 
= (15)
Công thức (15) là công thức xác định bán kính quỹ đạo dừng trong nguyên tử
Hyđrô. Công thức này cho thấy bán kính quỹ đạo dừng không thể nhận giá trị liên
tục mà chỉ có khả năng nhận một số giá trị gián đoạn, rời rạc. Đây là một tính chất
hoàn toàn mới chỉ có thể nhận được từ lý thuyết BOHR:
Tính chất lượng tử hoá quỹ đạo.
Cũng từ (I.5) cho ta thấy bán kính quỹ đạo lượng tử tỷ lệ với bình phương các số tự
nhiên. Khi n = 1 thì bán kính nhận giá trị nhỏ nhất và được gọi là bán kính quỹ đạo
BOHR thứ nhất. Giá trịcủa bán kính quỹ đạo BOHR thứ nhất là:
11 0
r a m 1 =  = 5,3.10 ( ) 0,53(A ) – (16)
Tương tự ta thiết lập công thức tính vận tốc của electron trên quỹ đạo dừng như
sau:m
e n n 2 2
n e
h nh
L m v r n v
  r m
= =  =

Thay (I.5) vào ta được:

2 2
n
ke
v
nh

= (17)
(17) là công thức xác định vận tốc của electron trên quỹ đạo dừng. Vận tốc
cũng bị lượng tử hoá. Trên một quỹ đạo xác định thì vận tốc của electron hoàn toàn
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 12
xác định và không hề thay đổi theo thời gian, điều đó cũng có nghĩa là nguyên tử
tồn tại bền vững. Vận tốc của electron ở quỹ đạo BOHR thứ nhất là lớn nhất. Càng
“nhảy lên” quỹ đạo cao vận tốc của electron càng giảm (tỷ lệ nghịch với số nguyên
n). Ta có thể tính vận tốc electron trên quỹ đạo bất kì. Chẳng hạn trên quỹ đạo cơ
bản vận tốc của nó là :
9 19 2
1 34
2. 9.10 .(1,6.10 )
2183889( / s)
1.6,625.10
v m
 –
–
=  (18)
Ta thấy rằng vận tốc này rất lớn.
Thay biểu thức bán kính quỹ đạo BOHR vào biểu thức năng lượng (I.3) ta thu được
biểu thức:
2 2 2 4
2 2
2
2
e
n
n
ke k e m
E
r n h

= – = – (19)
Công thức này cũng cho thấy năng lượng cũng bị lượng tử hoá.
Vì vận tốc, bán kính quỹ đạo, năng lượng đều bị lượng tử hoá và đều phụ thuộc vào
số nguyên dương n, nên n được gọi là lượng tử số chính
Kết quả tính toán trên cho thấy khi electron nhảy lên trạng thái kích thích càng
cao thì các mức năng lượng càng xích lại gần nhau hơn. Đây là lý do vì sao ta rất kh
ó phân biệt các mức năng lượng cao kế tiếp nhau. Cũng vì vậy ta khó quan s át đượ
c các vạch quang phổ bậc cao trong thí nghiệm. Thực tế chỉ có thể quan sát đượ c
một số vạch quang phổ ở đầu mỗi d ãy quang phổ nguyên tử.
Khi cho n → ∞ thì En → 0 nghĩa là nguyên tử đã bị Iôn hoá. Ta cũng có thể xem
năng lượng cơ bản E1 là năng lượng Iôn hoá nguyên tử.
Công thức Balmer tổng quát
Từ các công thức thực nghiệm về quang phổ phát xạ của nguyên tử Hyđrô ,
Balmer đã xây dựng một công thức cho phép xác định bước sóng của vạch quang
phổ nguyên tử Hyđrô bất kì. Công thức đó được gọi là công thức Balmer tổng quát:
2 2
1 1 1
i k
R
 n n
 
= –  
 
(20)
Công thức này cũng có thể được chứng minh dựa trên tiên đề thứ hai của
BOHR.
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 13
2 2 4
3 2 2
2 2 4
3 2 2 2 2
2 1 1
1 1 1 1 1 2
n n k i e
i k
e
i k i k
c E E k m e
f
h h n n
k m e
R
ch n n n n




–  
= = = –  
 
   
 = – = –    
   
trong đó:
2 2 4 2 9 2 31 19 4
7
3 8 34 3
2 2 .(9.10 ) .9,1.10 .(1,6.10 )
1,09.10 (1/ )
3.10 .(6,625.10 )
k m e e
R m
ch
  – –
–
= =  là hằng số
Ridberg. Giá trị tính toán này chỉ có ý nghĩa gần đúng vì các hằng số ta sử dụng ở
đây có sai số.
2. Cấu trúc của các Iôn tương tự Hyđrô
Những Iôn mà chỉ có duy nhất một electron ở lớp vỏ ngoài thì gọi là Iôn tương
tự Hyđrô Ví dụ He+1; Li+2,…Xét về mặt tương tác giữa electron với hạt nhân thì
Iôn tương tự Hyđrô hoàn toàn tương tự nguyên tử Hyđrô vì không có tương tác
nhiễu loạn giữa các electron với nhau.
Cấu trúc của các Iôn tương tự Hyđrô
Do chỉ có duy nhất một electron ở lớp ngoài nguyên tử nên ta có thể xét cấu
trúc các Iôn tương tự Hyđrô hoàn toàn tương tự như xét cấu trúc của nguyên tử
Hyđrô. Điều khác biệt duy nhấtở đây là điện tích hạt nhân của các Iôn này là +Ze
thay vì điện tích +1e như trường hợp của nguyên tử Hyđrô. Thực hiện tương tự như
mục (3.2) ta thu được các kết quả là:
– Bán kính quỹ đạo:
2 2
n 4 2 2
e
n h
r
Z km e 
= (21)

– Vận tốc trên quỹ đạo dừng:

vn Z ke 2 2
nh

= (22)
– Năng lượng electron trên quỹ đạo dừng:
2 2 2 4
2 2
2
e
n
Z k e m
E
n h

= – (23)
Các công thức (21,22,23) cho ta thấy bán kính quỹ đạo giảm đi Z lần, trong khi
đó vận tốc tăng lên Z lần. Khoảng cách giữa các mức năng lượng thì lớn hơn so với
của nguyên tử Hyđrô, và như vậy quang phổ của chúng chủ yếu nằm trong miền tử
ngoại.
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 14
1.3.4. Phương pháp trường xuyên tâm trong mẫu BOHR
1. Chuyển động của electron trong trường thế xuyên tâm theo quan điểm của
cơ học cổ điển
Ta xét chuyển động của electron khối lượng m0 quanh hạt nhân, khi đó thế
năng của hệ electron – hạt nhân được cho bởi
V r ( )
 r
= – , với  =  kq2 0
lực tĩnh điện tác dụng lên m0 có độ lớn chỉ phụ thuộc vào r và có đường tác
dụng luôn đi qua tâm O của trường lực.
Momen của lực F với tâm O luôn bằng 0 và do đó momen xung lượng của
electron đối với tâm O là một đại lượng bảo toàn, nghĩa là
L r m v const =  = 0 (24)
Bán kính r xác định vị trí củaelectron luôn vuông góc với vecto L không đổi
cho nên:
quỹ đạo của electron là đường cong nằm trong mặt phẳng cố định ( ) P vuông
góc với L đi qua tâm O .
Hình 2.1 – Mặt phẳng quỹ đạo của electron
L
r
( ) P
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 15
Khi nghiên cứu chuyển động của electron, thuận lợi hơn cả ta dùng hệ tọa độ
cực nằm trong mặt phẳng ( ) P có gốc tọa độ trùng với tâm O của trường lực.
Trọng hệ tọa độ cực, ta có:
2
L m r = 0 → 2
L 0
m r
 = (25)
Và E m r r V r = + + 12 0(   2 2 ) ( ) (26)
(Ở đây biểu thức về momen động lượng và năng lượng trong hệ tọa độ cực đã
được xây dựng ở phần I.)

Thay (1.3) vào (1.4), ta thu được: (27)

( )
2
0 2
2 2
2 0
m L
r V r E
m r
 
   + + =
 
Nếu đặt : ( ) ( )
2 2 2
2 2
hd 2 2 0 0
L L
V r V r
m r r m r

= + = – + (1.6)

thì ta có thể đưa phương trình (1.5) về dạng:

2 ( )
0
2
r E V r
m
 = –     (28)

hay :

( )
1 2
0
2
hd
dr
r E V r
dt m
 
 = =  –      
 
(29)
trong đó V r hd ( ) được gọi là thế năng hiệu dụng.
Hình 2.2 – thế năng hiệu dụng theo khoảng cách
Từ đồ thị thế năng hiệu dụng, ta có các nhận xét sau:
okhi E  0 thì
r r r A B   → mô tả chuyển động của electron tiến nhanh về hạt
nhân, trường hợp này không phù hợp với tính bền vững của nguyên tử.
o(V E hd )min   0 thì r r r B D   → chuyển động của electron là hữu hạn.
Vhd
E  0
(Vhd )min
O
rB
rA
rF rD
r
(V E hd )min   0
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 16
o ( )
2
0
hd min 2 2
m
E V
 L
= = – thì
r r = F nghĩa là electron chuyển động theo quỹ đạo
là một đường tròn với tâm của quỹ đạo trùng với tâm trường lực.
Ta lấy dấu cộng trong (29) ứng với quá trình hàm r t ( ) tăng và lấy dấu trừ ứng
với quá trình hàm r t ( ) giảm.
Phân li biến số r , t trong (29) và tích phân hai vế, ta được
( )
1 0
2
0
2
hd
dr
t t
E V r
m
=  +
 
      –
 
 (30)

trong đó .

t const 0 = Rõ ràng, từ (30) ta xác định được hàm r t ( ) và sau đó đặt r t ( ) vào phương
trình (25) ta sẽ tìm được  (t).
Thật vậy, từ (25), ta có:
0 2 ( )
Ldt
d
m r t
 = (31)
Lấy tích phân hai vế phương trình này ta nhận được
( )
0 2 ( ) 0
L dr
t
m r t
  = +


(32)

ở đây 0 = const . Các phương trình (30) và (32) là các phương trình chuyển
động của electron trong nguyên tử Hidro. Rút dt từ (29) và sau đó thay vào (32) ta
nhận được phương trình quỹ đạo
( )
( )
2
0
1 0
2
0
2
hd
Ldr
m r
t
E V r
m
  = +
 
      –
 

hay ( )
2
0
0 1
2 2 2
2
0 0
2
2
Ldr
m r
L
E
m r m r
 

 – =
     
    + –
     
 (33)
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 17
Đặt
o
1
u
r
= .
o
2 2 0
2
2m E
A B
L
= + .
o 0
2
m
B
L

= .
Thì phương trình (12) có thể viết lại: ( ) ( )
 ( )
0 1
2 2
d u B
A u B
 
–
 – = –
– –
 (34)
Thực hiện phép tích phân, ta được: ( 0 ) arccos u B
A
 
  –
 – =  
 
hay
1 cos( 0 )
p
r
e  
=
+ –
(35)

trong đó: và (36)

2
2
0
1 L
p
B m e
= = 1
2 2
2
0
2
e A EL 1
B m 
 
= = +  
 
Vì hàm cos là hàm số chẵn nên ta có thể bỏ dấu trừ phía trước (  – 0).
Phương trình (36) là phương trình của đường conic có tâm sai e , có tham số p và
có tiêu điểm nằm ở tâm của trường lực. Giá trị của 0 phụ thuộc vào cách chọn
hướng của trục cực trong mặt phẳng quỹ đạo. Nếu trục cực nối từ tâm của trường
lực đến điểm gần nhất của quỹ đạo thì 0 = 0 .
Theo giá trị của tâm sai e , ta phân loại quỹ đạo của electron như sau
okhi E  0 thì e  0. Quỹ đạo của electron là một đường hyberbol và chuyển
động của nó là vô hạn.
okhi E = 0 thì e =1. Quỹ đạo của electron là đường parabol và chuyển động
của nó là vô hạn.
okhi 0
V E mim   thì e 1. Quỹ đạo của electron là đường elip và chuyển động
của nó là giới nội.
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 18
okhi ( )
2
0
hd min 2 2
m
E V
 L
= = – thì e = 0 và electron chuyển động theo đường tròn.
2. Chuyển động của electron trong nguyên tử
Bây giờ ta xét chi tiết hơn chuyển động của electron theo quỹ đạo elip. Từ
phương trình (1.14), ta có bán trục lớn a và bán trục nhỏ b của elip được xác định
từ các công thức đã biết trong hình giải tích
2
a
 E
= và
2 0
L
b
m E
= (37)
Trường hợp đơn giản nhất, e = 0, electron chuyển động trên quỹ đạo tròn. Từ
(36), ta có
2
0
1 2
m 2
E
 L
= – (38)
Như vậy, từ việc khảo sát bài toán chuyển động của electron trong trường thế
xuyên tâm theo cơ học cổ điển, ta có thể rút ra một số kết quả quan trọng sau:
oQuỹ đạo của electron là các trường tròn hoặc elip trong mặt phẳng cố định
( ) P vuông góc với L đi qua tâm O .
phương trình quỹ đạo trong hệ tọa độ cực, có dạng
1 cos( 0 )
p
r
e  
=
+ –
oMối liên hệ giữa các thông số quỹ đạo với năng lượng
2
a
 E
= và
2 0
L
b
m E
=
Mặc khác Bohr thừa nhận rằng momen động lượng của electron bị lượng tử
hóa đối với quỹ đạo tròn. Theo đó
L n =
Thay vào (38)
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 19
0 2 0 ( )2
1 2 2 2 2
1
2 2
m m kq
E
n n

= – = –
Đặt :
0 ( 2 )2
1 2 13,6
2
m kq
E = – = – eV
Vậy mức năng lượng của electron trên các quỹ đạo tròn n là
2
13,6
n
E
n
= – eV
→ Mức năng lượng của electron tỉ lệ nghịch với bình phương các số nguyên.
Từ (1.17), ta có
2
2
2
2 0
r a n
E ke m
  
= = =  
 

đặt	m là bán kính Bohr.

2
11
0 2
0
r 5,29.10
ke m
–
= = Vậy r n r = 2 0
→ Bán kính quỹ đạo tròn của electron tỉ lệ với bình phương các số nguyên.
Như vậy, kết hợp giữa cơ học cổ điển và thừa nhận sự lượng tử hóa của
momen quỹ đạo, ta xây dựng được một số kết quả quang trọng về mẫu nguyên tử
Hidro.
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 20
CHƯƠNG II: NGUYÊN TỬ THEO LY THUYẾT LƯƠNG TỬ
2.1. Những luận điểm cơ bản của cơ học lượng tử :
2.1.1. Lương tinh song và hạt của hạt vi mô:
– Anh sáng là chùm các photon có khối lượng tĩnh bằng 0
– Anh sáng có tính lướng tính sóng hạt:
– Anh sáng có tính chất hạt và lan truyền theo các lượng tử có giá trị năng
lượng hoàn toàn xác định, có khối lượng, xung lượng và được hấp thụ cũng như
bức xạ các lượng tử năng lượng  = hf
– Anh sáng là một sóng điện từ được mô tả bằng phương trinh sóng và được
đặc trưng bằng cá đại lượng tần số và bước sóng.
– Các hạt vật chất khác như điện tử, proton, notron mezon, nguyên tử , phân tử
…là những hạt có khối lượng tĩnh khác 0.
– Khi nói đến tính chất hạt là nối đến tính chất mà vật lý cổ điển gắn cho nó.
Nghĩa là chuyển động trên các quỹ đạo xác định và được đặc trưng bằng các đại
lượng: năng lượng, xung lượng, khối lượng.
– Tính chất sóng là tính chất được mô tả bởi phương trình sóng và được đặc
trưng băng các đại lượng tần số và bước sóng.
Năm 1924, De Broiligle đã mở rộng quan điểm sóng hạt của ánh sáng và cho
rằng không chỉ ánh sáng mà mội hạt vật chất đề mang tính chất sóng. Giả thuyết
của De Broiligle “Chuyển động của mọi hạt tự do với xung lượng p và năng lượng
 được biểu diễn bởi sóng phẳng lan truyền theo phương chuyển
động của hạt với bước sóng  và tần số f được biểu diễn qua hệ thức:
 = ;
h
hf p

=
.
– Bản chất hạt: Các hạt vi mô đều có khối lượng m, kích thước r và chuyển
động với một tốc độ v xác định.
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 21
– Bản chất sóng: Khi hạt vi mô chuyển động sẽ tạo ra một sóng, đặc trưng bởi
bước sóng . Tính chất sóng được thể hiện qua hiện tượng giao thoa và nhiễu xạ.
– Quan hệ giữa tính sóng và hạt của các hạt vi mô được thể hiện qua hệ thức:
mv
h
λ =
h – hằng số Planck = 6,625.10-27J.s;
m – khối lượng tĩnh của hạt vi mô.
v – tốc độ hạt vi mô.
2.1.2. Nguyên ly bất đinh Heisenberg;
Trong cơ học cổ điển chuyển động của hạt vĩ mô được xác định nếu biết
chính xác vị trí x và vận tốc của hạt, do đó có thể vẽ được quỹ đạo của hạt. Vì
phép đo không ảnh hưởng gì tới hệ được đo, vì năng lượng dừng để truyền đạt
thông tin là nhỏ và không đáng kể đối với hệ vĩ mô. Trong cơ học lượng tử, khái
niệm vận tốc không còn được xác định như đạo hàm của thời gian của quãng
đường đi của hạt giống như trong cơ học cổ điển.
Trong cơ học lượng tử một đại lượng nào đó có giá trị xác định tại thời điểm
nào đó thì sẽ không có các giá trị xác định ở các thời điểm tiếp theo. Các giá trị này
được xác định với mức độ xác suất. Vì khi chuyển sang hệ vi mô, năng lượng dùng
để truyền thông tin trở nên đáng kể vì nó cùng bậc với chính năng lượng phải đo,
do đó có thể làm thay đỏi trạng thái của hệ. Như vậy, vận tốc và vị trí của hạt
không được chính xác đồng thời và khái niệm quỹ đạo của hạt không còn chính
xác trong cơ học lượng tử . Đó là kết luận được Heisenberg đưa ra vào năm 1925:
“ Không thể xác định đồng thời chính xác toạ độ và xung lượng của một hạt
vi mô. Nếu toạ độ x được xác định với độ bất định ∆x và thành phần xung lượng px
được xác định với đọ bất định ∆px. Thì tích ∆x. ∆px có giá trị ít nhất vào bậc bằng
hằng số Plank : ∆x. ∆px ≥  .
Ý nghĩa: Hệ thức bất định là hệ thức cơ bản nhất của cơ học lượng tử. Hệ
thức được xem như một tiêu chuẩn để đánh giá, phân biệt trường hợp nào hạt tuân
theo quy luật cổ điển trường hợp nào hạt tuân theo quy luật lượng tử.
Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 22
2.1.3. Hàm song :
Trong cơ học lượng tử không thể mô tả chính xác đồng thời cả vị trí và xung
lượng.Vì vậy để mô tả trạng thái của hệ người ta dùng khái niệm mới là hàm sóng
 . Tất cả các thông tin về một hệ vật lý vi mô tại một thời điểm cho sẵn đều thu
được từ một hàm sóng  nào đó của hệ. Hàm  là một hàm phức,
đơn trị, liên tục của bán kính r và thời gian t và mô tả  = i (pr – Et)

.
2.1.4. Nguyên ly chông chất các trạng thái :
– Nếu một hệ lượng tử có thể ở một trong các trạng thái  1 hay ở trong một
trạng thái mô tả bằng hàmc  2  3 …..  n thì cũng có thể ở trong một trạng
thái được mô tả bằng hàm sóng  sao cho:
 = c11 + c22 + …….+ cnn (c1,c2 ….cn là hằng số phức tuỳ ý)
– Nếu nhân hàm sóng với một số phức tuỳ ý khác 0 thì hàm sóng mới đó cũng
sẽ tương ứng với một trạng thía mới của hệ:  ‘ = c .
– Sự chồng chất trạng thái trong cơ học lượng tử khác cơ bản với sự chồng
chất trạng thái trong cơ học cổ điển, tróng đó sự chồng chất trạng thái với chính nó
dẫn tới một doa động mới có biên độ lớn hơn hay nhỏ hơn. Thêm nữa là trong cơ
học cổ điển tồn tại trạng thái nghỉ, trong đó biên đọ bằng nhau tại mọi nơi. Còn lý
thuyết lượng tử , hàm sóng bằng không tại mọi điểm không gian tương ứng với sự
không có mặt của trạng thái.
2.1.5. Y nghia thống kê của hàm song:
Hàm sóng là một khái niệm bổ trợ được dùng trong cơ học lượng tử được
dùng để xác định các giá trị của đại lượng vật lý ở trong trạng thoá được xác định
bởi hàm sóng đó. Khi có hàm sóng thì ta sẽ thu được xác suất để xác định vị trí của
hạt trong hệ, chúng ta thấy chúng tại nơi nào đó trong không gian. Tức là đại lượng

bình phương momen modun của hàm sóng

tỷ lệ với xác suất tìm

thấy các giá trị toạ độ( vị trí ) của các hạt trong một thể tích nào đó

 2 = * = A2 d dV dV
2 2
 =  ; =  . Khả năng tìm thấy hạt trong toàn miền là: 2dV =1
V

Các phương pháp nghiên cứu nguyên tử, ứng dụng của nguyên tử trong thực tiễn
và trong các kì thi THPTQG, các kì thi Olympic Khu vực, Quốc tế
Ths. Nguyễn Văn Huyên- THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định Trang 23
2.2. Phương trình Schrodinger cho nguyên tử H2 và các ion tương tự H2.
Xét nguyên tử hidro và các ion tương tự hidro như một hệ gồm eletron mang
điện tích –e và hạt nhân mạng điện tích + Ze. Hạt nhân coi như đứng yên, còn
electron chuyển động quanh hạt nhân dưới tác dụng của trường lực thế culông : U = – KZe2
r
Thành lập phương trình schordinger cho trường lực dừng (U không phụ
thuộc vào thời gian): ∆φ(x, y, z) + 2me (E -U) (x, y, z) = 0

U là hàm không phụ thuộc vào thời gian mà phụ thuộc vào khoảng cách từ hạt
nhân tới e . Để giải phương trình tách biến và giả trong hệ toạ độ cầu:

  

 




 = r12 r (r 2 r ) + r12 sin1     sin  + sin12 22 

=>

 + 2 2 ( + 2 ) = 0
r
kZe
me E

(39)
Phương trình (1) có nghiệm (r,,)duy nhất khi nghiệm  thỏa mãn điều kiện
chuẩn hoá ( đơn trị , liên tục, hữu hạn). Giải phương trình ta có:
+ Nếu E > 0: Phương trình cho nghiệm là hàm sóng với mọi giá trị E tuỳ ý
liên tục. Trường hợp này ứng với sự tán xạ của electron trên hạt nhân và phổ
năng lượng liên tục( không tạo thành nguyên tử).
+ Nếu E<0: phương trình cho nghiệm là hàm sóng khi E có các giá trị
2 4
2
n 2 2 2
mZ e
E k
n
= – . Trường hợp này ứng với trạng thái liên kết của hệ thống electron và
hạt nhân, đó chính là các trạng thái năng lượng dừng của nguyên tử H2. Phổ năng
lượng gián đoạn.
Giải phương trình Schodinger cho ta xác suất tìm thâý electron trong nguyên
tử ở chỗ này hay chỗ khác của nguyên tử . Nói chung electron không chuyển động

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

SKKN Sử dụng ứng dụng Quizziz, Google Form nhằm nâng cao chất lượng ôn tập và kiểm tra, đánh giá phần Địa lí các vùng kinh tế – Địa lí 12 ở trường THPT

ĐIỀU KIỆN, HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN
Những năm qua, Bộ Giáo dục và Đào tạo luôn quan tâm, đề cao vai trò và
đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong các hoạt động giáo dục. Đây cũng
là một trong 9 nhóm nhiệm vụ trọng tâm của ngành để thúc đẩy phát triển Giáo
dục và Đào tạo. Bên cạnh việc thực hiện đề án “Tăng cường ứng dụng công nghệ
thông tin trong quản lý và hỗ trợ các hoạt động dạy học, nghiên cứu khoa học góp
phần nâng cao chất lượng Giáo dục và Đào tạo giai đoạn 2016-2020, định hướng
đến năm 2025” đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, hằng năm Bộ Giáo dục
và Đào tạo đều có những văn bản chỉ đạo, hướng dẫn việc triển khai ứng dụng công
nghệ thông tin trong các cơ sở Giáo dục và Đào tạo.
Cùng với xu hướng đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh
tập trung vào tăng cường sử dụng công nghệ thông tin trong kiểm tra, đánh giá: sử
dụng các phần mềm thẩm định các đặc tính đo lường của công cụ (độ tin cậy, độ
khó, độ phân biệt, độ giá trị) và sử dụng các mô hình thống kê vào xử lý phân tích,
lý giải kết quả đánh giá.
Không chỉ trong kỳ thi quốc gia, việc kiểm tra, đánh giá trong nhà trường
cũng bắt đầu chú ý tới ứng dụng của công nghệ. Đáng chú ý, tại Thông tư số
26/2020/TT-BGDĐT, sửa đổi, bổ sung một số điều của Quy chế đánh giá, xếp loại
học sinh THCS và THPT ban hành kèm Thông tư số 58/2011/TT-BGDĐT có đề
cập đến hình thức thi trên máy tính với kiểm tra, đánh giá định kỳ.Việc thay đổi
hình thức cho học sinh kiểm tra, đánh giá trực tuyến trên hệ thống máy tính, điện
thoại là bước cải tiến giúp nâng cao chất lượng kiểm tra, đánh giá nói riêng cũng
như cải thiện chất lượng giáo dục nói chung.
Đổi mới phương pháp dạy học cần gắn liền với đổi mới về đánh giá quá trình
dạy học cũng như đổi mới kiểm tra và đánh giá thành tích học tập của học sinh.
Đánh giá kết quả học tập là quá trình thu thập thông tin, phân tích và xử lý thông
tin, giải thích thực trạng việc đạt mục tiêu giáo dục, tìm hiểu nguyên nhân, ra những
quyết định sư phạm giúp học sinh học tập ngày càng tiến bộ. Khi có kế hoạch kiểm
tra , giáo viên phải nắm bắt được đúng đối tượng học sinh để ra đề kiểm tra. Sau
khi có kết quả dựa vào đó mà kịp thời điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp
với từng học sinh
2
uốn nắn cách học của từng đối tượng học sinh, đối với học sinh phải biết vận dụng
kiến thức mình đã học vào làm bài tập cụ thể để đánh giá đúng thành quả học tập của
mình.Vậy, hình thức kiểm tra như thế nào thì hợp lí? Làm sao để kiểm tra được nhiều
nhất lượng kiến thức các em đã được học? Cách kiểm tra nào giúp giáo viên có kết
quả nhanh và chính xác nhất, đỡ chi phí cho giáo viên và học sinh.
Năm học 2020-2021, khi mà các trường học thực hiện việc giãn cách xã hội
theo chủ trương của Thủ tướng Chính phủ để phòng, chống dịch Covid-19, với
phương châm “tạm dừng đến trường, không dừng việc học”, học sinh các cấp học đã
được tiếp cận với kiến thức, với thầy cô qua môi trường mạng, giáo dục trực tuyến
trở thành hình thức học tập được nhắc tới nhiều nhất. Chỉ trong thời gian ngắn, các
bài giảng trực tuyến đã và đang tạo ra những thay đổi lớn đến việc dạy-học của giáo
viên và học sinh.
Thực tế cho thấy, khi học sinh không đến trường thì giải pháp dạy học trực
tuyến là tối ưu để có thể duy trì việc học tập cho học sinh. Đặc biệt, trong bối cảnh
cuộc CMCN 4.0 đang tác động mạnh mẽ ở mọi lĩnh vực, trong đó có Giáo dục và
Đào tạo thì giáo dục trực tuyến là xu thế tất yếu trong giáo dục hiện đại.
Ở trường Trung học phổ thông C Hải Hậu, thực hiện Công văn số 203 /SGDĐT
ngày 18/ 02/ 2021 của Sở Giáo dục và Đào tạo hướng dẫn tổ chức dạy học qua
Internet năm học 2020-2021. Ban giám hiệu nhà trường đã chuẩn bị cơ sở vật chất
thiết bị để giáo viên dạy trực tuyến tại trường; xây dựng thời khóa biểu chung của
nhà trường; tổ chức tập huấn, bồi dưỡng về phương pháp và kỹ năng cần thiết cho
đội ngũ cán bộ, giáo viên. Là giáo viên dạy Địa lí của trường, chúng tôi thường xuyên
trau dồi, bồi dưỡng nghiệp vụ, các kỹ năng ứng dụng công nghệ 4.0 và các công nghệ
khác để hoàn thành tốt nhiệm vụ, chức trách của mình với tinh thần: Làm chủ được
công nghệ, sử dụng công nghệ hiệu quả và không bị lạm
dụng công nghệ. Để việc ôn tập, trang bị kiến thức chuẩn bị cho kì thi Tốt nghiệp
THPT, xét tuyển đại học của học sinh lớp 12 được diễn ra thường xuyên, liên tục,
đạt kết quả cao.Từ thực tế giảng dạy của bản thân cũng như việc đi dự giờ đồng
nghiệp tại trường chúng tôi đã thực hiện sáng kiến” Sử dụng ứng dụng Quizizz,
Google form nhằm nâng cao chất lượng ôn tập và kiểm tra, đánh giá phần Địa
lí các vùng kinh tế Địa lí 12 ở Trường THPT C Hải Hậu”. Qua sáng kiến này,
3
chúng tôi rà soát nội dung, nâng cao chất lượng ôn tập môn Địa lí lớp 12 và tạo được
hứng thú cho học sinh trong quá trình ôn tập. Đồng thời, khẳng định phương thức
dạy học trực tuyến không chỉ là giải pháp tạm thời trong mùa dịch mà còn là giải
pháp quan trọng nâng cao chất lượng giáo dục và chúng ta sẽ có một thế hệ công dân
mới thành thạo công nghệ thông tin – công dân toàn cầu.
II. GIẢI PHÁP
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến.
*Về phía giáo viên:
Việc dạy – học trực tuyến đặc biệt việc ôn tập và kiểm tra Địa lí cho học sinh
lớp 12 không phải là công việc được thực hiện thường xuyên. Vì thế khi dịch Covid
bùng phát, giáo viên còn lúng túng về kỹ thuật thực hiện. Khả năng ứng dụng công
nghệ thông tin vào dạy học ở nhiều giáo viên còn hạn chế, việc sử dụng các phần
mềm học trực tuyến chưa thông thạo dẫn đến thực hiện chưa hiệu quả. Hơn nữa, giáo
viên đã quen với không gian trực tiếp trước học trò, nay đứng trong không gian trực
tuyến ,nhiều thầy cô sẽ lúng túng hoặc không tự tin khi triển khai ôn tập và kiểm tra,
đánh giá.
*Về phía học sinh:
Mặc dù các em khá năng động trong việc ứng dụng công nghệ thông tin để
học, ôn tập và kiểm tra nhưng trên thực tế, hoàn cảnh, điều kiện cơ sở vật chất của
gia đình học sinh sẽ chi phối nhiều đến hoạt động học trực tuyến. Bởi lẽ, không phải
gia đình nào cũng trang bị được mạng, máy tính, điện thoại thông minh để cho con
em mình học tập, nhất là ở các gia đình đặc biệt khó khăn. Hơn nữa, do đặc thù của
học trực tuyến nên việc quản lý nề nếp, ý thức học tập của học sinh không được trực
tiếp nên sẽ ảnh hưởng đến kết quả ôn tập và kiểm tra của học sinh.
Kể từ sau khi Bộ Giáo dục và Đào tạo chuyển từ hình thức thi tự luận sang
hình thức thi trắc nghiệm đối với các môn thuộc tổ hợp môn thi Khoa học xã hội (
bao gồm Sử, Địa, Giaó dục công dân) thì số lượng thí sinh đăng kí các môn này được
lựa chọn nhiều hơn. Tại trường Trung học phổ thông C Hải Hậu chúng tôi, năm 2020
– 2021 số học sinh đăng kí thi tổ hợp Khoa học xã hội chiếm 39,6% với 161/407 học
sinh. Điều này cho thấy các môn xã hội nói chung và môn Địa lí nói riêng đã được
học sinh quan tâm hơn trong quá trình học tập và thi cử. Vì vậy trong quá trình nghiên
4
cứu, soạn đề, hướng dẫn học sinh ôn tập, bản thân chúng tôi đã rút ra một số biện
pháp để nâng cao chất lượng ôn tập, thi trắc nghiệm khách quan môn Địa lí cho học
sinh lớp 12 nhằm đáp ứng yêu cầu thay đổi đề thi và cách thi hiện nay của Bộ Giáo
dục và Đào tạo.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến.
2.1. Sử dụng ứng dụng Quizizz trong ôn tập và kiểm tra, đánh giá.
Game-based learning hay dạy học qua trò chơi là một xu thế của thời đại giúp cho
quá trình học tập trở nên hứng thú và hiệu quả hơn. Một trong số rất nhiều ứng dụng
“trò chơi hóa” nội dung học tập rất phổ biến và được yêu thích là Quizizz.
Quizizz là một ứng dụng được dùng để kiểm tra kiến thức ở các môn học cũng
như kiến thức xã hội thông qua hình thức trả lời trắc nghiệm. Các câu hỏi trắc nghiệm
trong Quizizz thuộc nhiều danh mục với cấp độ khác nhau để học sinh thử sức, đánh
giá trình độ của bản thân; hoặc giáo viên, phụ huynh có thể truy cập bộ câu hỏi do
người khác chia sẻ để sử dụng trong giảng dạy, kèm cặp con em mình. Nhìn chung,
Quizizz phù hợp với cả việc học tại nhà và trên lớp.
* Ưu điểm của Quizizz
Quizizz thiết kế như một Game tạo hứng thú học tập cho học sinh. Đặc biệt,
Quizizz có giao diện trò chơi đẹp, âm thanh phù hợp, mới lạ, khác với các trò chơi
khác. Khi học sinh trả lời câu hỏi (tham gia chơi trò chơi) thứ tự xếp hạng của học
sinh luôn thay đổi có thể nhìn thấy thứ tự của mình ở từng câu. Sau khi kết thúc trò
chơi có bảng xếp thứ hạng người chơi, có các thống kê chi tiết (học sinh biết được câu
nào mình trả lời sai, có thể xem được đáp án đúng nếu giáo viên bật tính năng). Quizizz
cho cơ hội trả lời lại, làm lại nếu học sinh làm sai nên tăng được khả năng ghi nhớ và
tạo được sự hứng thú cho học sinh trong quá trình ôn tập và kiểm tra đánh giá cũng
như niềm đam mê với bộ môn.
Khi học sinh đang tham gia làm bài bị thoát ra do mất điện, lỗi mạng hoặc không
muốn làm nữa thì hệ thống vẫn lưu giữ. Lần sau vào làm lại học sinh chỉ phải làm tiếp
những câu chưa làm.
Với ứng dụng Quizizz có thể cho nhiều học sinh chơi cùng một thời điểm giống
như một cuộc đua trực tiếp hoặc có thể cài đặt thành bài ôn tập, bài kiểm tra nhằm
5
củng cố kiến thức cho học sinh . Đặc biệt ứng dụng Quizizz có hệ thống đảo câu hỏi
và đáp án nên học sinh không thể nhìn bài nhau.
Học sinh tham gia không cần thiết phải dùng máy tính có thể mở trên điện thoại
và cũng không cần phải cài đặt phần mềm. Khi tham gia chơi học sinh được chấm
điểm, có quy định thời gian diễn ra không khác gì so với kiểm tra trắc nghiệm trên
giấy.
Sử dụng ứng dụng Quizizz học sinh sẽ được làm quen với tác phong công nghiệp,
không chỉ rèn luyện được kỹ năng làm bài nhanh cho hình thức trắc nghiệm, làm bài
trực tuyến sẽ giúp các em làm quen và sử dụng thành thạo máy tính, làm quen và biết
cách khai thác được thông tin trên các website, đây là kỹ năng thiết yếu cho sự phát
triển ở thời kỳ 4.0.
2.1.1. Hướng dẫn sử dụng Quizizz.
* Tạo kênh liên lạc
Có nhiều cách để liên lạc với phụ huynh và học sinh nhưng chúng tôi sử dụng
chủ yếu 2 kênh liên lạc là zalo và facebook.
– Thiết lập kênh liên lạc với phụ huynh học sinh.
Giáo viên liên lạc với phụ huynh theo nhóm trên zalo bởi vì các lớp đều có nhóm zalo
của phụ huynh, để thông báo lịch làm bài của học sinh để phụ huynh cùng phối hợp
quản lý, giám sát.
– Thiết lập kênh liên lạc với học sinh.
Giáo viên kết nối với học sinh thông qua nhóm facebook bởi vì các ưu điểm: Phổ thông,
nhanh và hỗ trợ đa nền tảng.
* Hướng dẫn sử dụng Quizizz dành cho giáo viên
– Thiết lập tài khoản Quizizz.
+ Vào trang web quizizz.com và chọn Sign Up
6
Chọn “sign up”, giáo viên nên chọn “sign up with google”
Chọn gmail muốn dùng để đăng ký tài khoản quizizz.
7
Chọn ngành/lĩnh vực mà chúng ta sử dụng ứng dụng.
Chọn vai trò của chúng ta trong quizizz. Giáo viên sẽ chọn “Teacher”, học sinh
sẽ chọn “Student’, phụ huynh sẽ chọn “a parent”
8
Hoàn thiện thiết lập và chúng ta có giao diện của trang chủ:
– Tạo đề kiểm tra trên quizizz.
Trên giao diện của trang chủ, chọn nút Create → Quiz
9
Tại cửa số kế tiếp xuất hiện điền thông tin tên đề kiểm tra, môn … sau đó chọn next.
10
Tại giao diện tiếp theo: Lựa chọn các hình thức câu hỏi trắc nghiệm
▪ Multiple choice: Câu hỏi trắc nghiệm
▪ Checkbox: dạng trắc nghiệm có nhiều phương án trả lời.
▪ Fill – in – the – Blank: Điền vào chỗ trống
▪ Poll: Dạng survey thu thập thông tin, ý kiến học sinh.
▪ Open- Ended: Dạng câu hỏi mở.
Tùy thuộc vào kiểu câu hỏi cần kiểm tra mà các thầy cô có thể lựa chọn các hình
thức khác nhau. Riêng với chương trình Địa lí 12, tôi thường hay chọn hình thức
Multiple Choice (câu hỏi trắc nghiệm) vừa để cho các em làm quen với hình thức thi
trắc nghiệm trong đề thi tốt nghiệp THPT vừa dễ chấm điểm.
Ngoài ra, các thầy cô có thể thay đổi ảnh đại diện cho Quiz, giới hạn thời gian cho
từng câu hỏi, phân định mức độ cho câu hỏi.
11
Lựa chọn xong kiểu câu hỏi xuất hiện giao diện.
12
Giáo viên gõ hoặc coppy nội dung câu hỏi từ nguồn có sẵn, chọn đáp án đúng –
> nhấn nút Save.
Muốn thêm câu hỏi các thầy cô vào “New question”.
13
Chọn “Publish” để lưu lại quiz vừa tạo, ra được giao diện như sau:
14
– Giao bài cho học sinh
+ Nếu muốn cho học sinh chơi trực tiếp, thầy cô chọn “ Start a live quiz”
+ Nếu muốn giao bài cho học sinh làm về nhà, chọn “Assign homework”-> cài
đặt ngày giờ nộp bài cho quiz -> continue -> share link/ copy code gửi vào kênh liên
lạc cho học sinh để học sinh làm bài.
15
– Mời học sinh tham gia
Có 2 cách để mời học sinh tham gia.
1. Yêu cầu học sinh truy cập trang web https://joinmyquiz.com/, sau đó nhập mã code
bên dưới. Khi đã đầy đủ thì ấn nút START để bắt đầu bài quiz.
2. Thầy cô bấm chọn or share via… để chia sẻ đường link với học sinh.
16
Đây là giao diện khi học sinh của bạn đang làm bài quiz. Bên dưới sẽ hiển thị danh sách
các học sinh đang chơi cũng như điểm số mà học sinh đó đạt được.
* Hướng dẫn sử dụng Quizizz dành cho Cha mẹ học sinh và Học sinh
– Dùng trên laptop, trên điện thoại
17
Bước 1: Vào trình duyệt https://quizizz.com/ Ứng dụng dùng được cả trên hệ điều hành
IOS hoăc Android, cha mẹ và học sinh tìm kiếm trong Apps (Ứng dụng): Quizizz: Play
to learn sau đó tải ứng dụng về máy.
Bước 2: Vào phần Join a game trên thanh công cụ, nhập mã do giáo viên cung cấp vào
ô Enter a game code, rồi bắt đầu trả lời câu hỏi.
Nếu điện thoại đã cài ứng dụng Quizizz mở ứng dụng Quizizz đã cài trên điện
thoại, nhập mã do giáo viên cung cấp vào ô Enter a game code, rồi bắt đầu trả lời câu
hỏi.
18
* Phân tích, tổng hợp kết quả sau khi học sinh làm bài xong:
– Các thầy cô vào mục Report trên giao diện chính của Quizizz.
– Chọn Quizizz đã giao cho học sinh -> xuất hiện bảng thống kê tên học sinh làm
bài, số lần làm, số câu đúng, số câu sai.
Ví dụ soạn đề ôn tập cho học sinh bài Vấn đề khai thác thế mạnh ở Trung du và miền
núi Bắc Bộ.
19
Khi bài Quizizz kết thúc, ở phần Game Highlight bên trên thầy cô có thể xem phân
tích của Quizizz về phần chơi vừa rồi như tỉ lệ trả lời đúng của cả lớp, câu hỏi nào có
nhiều học sinh chọn sai nhất, câu hỏi nào học sinh trả lời lâu nhất hay trung bình thời
gian trả lời mỗi câu hỏi. Bên dưới thầy cô có thể theo doi tổng quan thống kê tỉ lệ trả
lời đúng/sai của học sinh cả lớp hay thống kê theo từng câu hỏi.
Kết quả sau khi học sinh làm xong
20
21
22
23
– Muốn xem chi tiết hơn số học sinh đúng/sai ở các câu hỏi, các thầy cô chọn
“Overview”.
* Những lưu ý khi sử dụng ứng dụng Quizizz
– Giáo viên cần nghiên cứu trò chơi học tập (chính là hệ thống các câu hỏi để củng cố
kiến thức, kĩ năng), các yêu cầu cũng như nội dung kiến thức cần chuyển tải. Qua đó
học sinh sử dụng ứng dụng Quizizz sẽ được làm quen với tác phong công nghiệp, rèn
24
luyện được kỹ năng làm bài nhanh cho hình thức trắc nghiệm, làm bài trực tuyến sẽ
giúp các em làm quen và sử dụng thành thạo máy tính, làm quen và biết cách khai thác
được thông tin trên các website, đây là kỹ năng thiết yếu cho sự phát triển ở thời kỳ
cách mạng 4.0.
– Các bài tập gây được hứng thú cho học sinh: những bài tập được đưa ra phải phù hợp
với vùng phát triển gần nhất của từng học sinh để tạo sự hứng thú, kích thích sự tò mò
trong các em vừa giúp các em nắm chắc được kiến thức của môn học, bài học vừa biết
vận dụng linh hoạt các kiến đó vào thực tế một cách hiệu quả nhất.
– Giáo viên chuẩn bị các phiếu theo doi quá trình học tập của học sinh làm cơ sở cho
việc kiểm tra đánh giá được khách quan, tạo động cơ học tập tốt.
– Căn cứ vào nội dung chương trình giảng dạy, giáo viên có thể sưu tầm và thiết kế
các câu hỏi phù hợp cho từng dạng bài thuộc từng phần học, các bài tập gắn nội dung
bài học với thực tiễn, bài tập phát triển năng lực, ôn tập theo tuần, theo chủ đề, ôn tập
theo tích hợp liên môn và nghiên cứu sử dụng phối hợp giữa kỹ thuật sử dụng trò chơi
dạy học và các kỹ thuật dạy học khác.
2.1.2. Hệ thống bài tập trên Quizizz
25
Đường link câu hỏi trắc nghiệm phần Địa lí các vùng kinh tế mà giáo viên soạn thảo
để sử dụng ôn tập trên Quizizz
Bài: Vấn đề khai thác thế mạnh ở Trung du miền núi Bắc Bộ
https://quizizz.com/admin/quiz/6124fd4688892f001d3e8b9e
Bài: Vấn đề chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo ngành ở Đồng bằng sông Hồng
https://quizizz.com/admin/quiz/6138b7a1bba99b001d1bcba2
Bài: Vấn đề phát triển kinh tế- xã hội ở Bắc Trung Bộ
https://quizizz.com/admin/quiz/6138bac18a4edc001df6f7fb
Bài: Vấn đề phát triển kinh tế- xã hội ở Duyên hải Nam Trung Bộ
https://quizizz.com/admin/quiz/6138bd2fe7b8f0001dbf560e
Bài: Vấn đề khai thác thế mạnh ở Tây Nguyên
https://quizizz.com/admin/quiz/6138bf03578395001d663d59
Bài: Vấn đề khai thác lãnh thổ theo chiều sâu ở Đông Nam Bộ
https://quizizz.com/admin/quiz/6138c2af0e3b98001d4fc929
Bài: Vấn đề sử dụng hợp lí và cải tạo tự nhiên ở Đồng bằng sông Cửu Long
https://quizizz.com/admin/quiz/6138c49844eb35001d739349
26
BÀI: VẤN ĐỀ KHAI THÁC THẾ MẠNH Ở TRUNG DU VÀ MIỀN NÚI BẮC
BỘ
I. Nhận biết, thông hiểu.
Câu 1: Thế mạnh nông nghiệp của vùng Trung du và miền núi nước ta là
A. chăn nuôi gia súc lớn và cây lượng thực.
B. cây lương thực và chăn nuôi gia súc nhỏ.
C. cây lâu năm và chăn nuôi gia cầm.
D. cây lâu năm và chăn nuôi gia súc lớn.
Câu 2: Vùng kinh tế nào sau đây của nước ta có duy nhất một tỉnh giáp biển?
A. Đông Nam Bộ. B. Trung du và miền núi Bắc Bộ.
C. Bắc Trung Bộ. D. Đồng bằng sông Hồng.
Câu 3: Nguồn thức ăn cho chăn nuôi gia súc lớn ở Trung du và miền núi nước ta chủ
yếu dựa vào
A. hoa màu lương thực. B. phụ phẩm thủy sản.
C. thức ăn công nghiệp. D. đồng cỏ tự nhiên.
Câu 4: Tỉnh duy nhất của vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ có biển là
A. Lào Cai. B. Lạng Sơn.
C. Bắc Giang. D. Quảng Ninh.
Câu 5: Phát biểu nào sau đây không đúng với Trung du và miền núi Bắc Bộ?
A. Diện tích lớn nhất so với các vùng khác. B. Phân hóa thành hai tiểu vùng.
C. Dân số đông nhất so với các vùng khác. D. Giáp cả Trung Quốc và Lào.
Câu 6: Nguồn than khai thác ở Trung du và miền núi Bắc Bộ được sử dụng chủ yếu
cho
A. nhiệt điện và hóa chất. B. nhiệt điện và xuất khẩu.
C. nhiệt điện và luyện kim. D. luyện kim và xuất khẩu.
Câu 7: Sông có trữ năng thủy điện lớn nhất vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ là
A. sông Gâm. B. sông Đà.
C. sông Chảy. D. sông Lô.
Câu 8: Phát biểu nào sau đây không đúng với vị trí địa lí và lãnh thổ vùng Trung du
và miền núi Bắc Bộ?
27
A. Giáp vùng biển giàu tiềm năng. B. Có diện tích tự nhiên lớn nhất.
C. Có biên giới với Trung Quốc và Lào. D. Tiếp giáp với vùng Đông Nam Bộ.
Câu 9: Một trong các thế mạnh về kinh tế của vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ là
phát triển
A. Cây công nghiệp, dược liệu, rau quả cận nhiệt và ôn đới.
B. Cây công nghiệp, cây lương thực, cây rau quả nhiệt đới.
C. Cây lương thực, cây thực phẩm, cây đặc sản vụ đông.
D. Cây công nghiệp hàng năm, cây ăn quả, khai thác gỗ.
Câu 10: Khó khăn chủ yếu làm hạn chế việc phát triển chăn nuôi gia súc lớn ở Trung
du và miền núi Bắc Bộ là
A. cơ sở thức ăn cho phát triển chăn nuôi còn rất hạn chế.
B. dịch bệnh hại gia súc vẫn đe dọa tràn lan trên diện rộng.
C. trình độ chăn nuôi thấp, công nghiệp chế biến hạn chế.
D. công tác vận chuyển sản phẩm chăn nuôi đến thị trường.
Câu 11: Phát biểu nào sau đây đúng về hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản ở
Trung du và miền núi Bắc Bộ?
A. Việc khai thác đa số các mỏ có chi phí cao.
B. Khai thác than được dành hoàn toàn cho xuất khẩu.
C. Quặng apatit được khai thác để sản xuất phân đạm.
D. Khai thác than tập trung chủ yếu ở Tây Bắc.
Câu 12: Nguyên nhân chủ yếu để vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ trồng được cây
công nghiệp có nguồn gốc cận nhiệt là do có
A. lao động có truyền thống, kinh nghiệm.
B. khí hậu cận nhiệt đới và có mùa đông lạnh.
C. nhiều bề mặt cao nguyên đá vôi bằng phẳng.
D. đất feralit, đất xám phù sa cổ bạc màu.
Câu 13: Trung du và miền núi Bắc Bộ có nguồn thủy năng lớn là do
A. nhiều sông ngòi, mưa nhiều.
B. đồi núi cao, mặt bằng rộng, mưa nhiều.
C. địa hình dốc, lắm thác ghềnh.
28
D. địa hình dốc và có lưu lượng nước lớn.
Câu 14: Thế mạnh lớn nhất của Trung du và miền núi Bắc Bộ là
A. nuôi trồng, đánh bắt hải sản. B. khai thác khoáng sản và thuỷ điện.
C. chăn nuôi gia súc, gia cầm. D. trồng cây lương thực, rau quả.
Câu 15: Trung du và miền núi Bắc Bộ không có thế mạnh nổi bật nào sau đây?
A. Phát triển nghề nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt.
B. Phát triển tổng hợp kinh tế biển và du lịch.
C. Khai thác và chế biến khoáng sản, thuỷ điện.
D. Trồng cây công nghiệp cận nhiệt và ôn đới.
Câu 16: Đâu không phải là thế mạnh chủ yếu của Trung du miền núi Bắc Bộ?
A. Phát triển tổng hợp kinh tế biển và du lịch.
B. Khai thác, chế biến khoáng sản và thủy điện.
C. Phát triển chăn nuôi trâu, bò, ngựa, dê, lợn.
D. Trồng cây công nghiệp, cây ăn quả nhiệt đới.
Câu 17: Cây công nghiệp chính của Trung du và miền núi Bắc Bộ là
A. Thuốc lá. B. Cao su. C. Cà phê. D. Chè.
Câu 18:Loại khoáng sản phi kim loại có trữ lượng lớn của vùng là
A. pirit. B. graphit. C. apatit. D. mica.
Câu 19:Trung du và miền núi Bắc Bộ có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển một số
ngành công nghiệp nặng do có
A. nguồn năng lượng và khoáng sản dồi dào.
B. nguồn thuỷ sản và lâm sản to lớn.
C. nguồn lương thực, thực phẩm phong phú.
D. sản phẩm cây công nghiệp đa dạng.
Câu 20: Nguyên nhân chủ yếu nào làm cho Trung du và miền núi Bắc Bộ còn hạn chế
trong việc phát triển công nghiệp?
A. Thiếu tài nguyên khoáng sản. B. Nhiều dân tộc ít người.

C. Diện tích giáp biển ít. II. Vận dụng, vận dụng cao

D.Giao thông vận tải chưa phát triển.

Câu 21: Khó khăn chủ yếu ảnh hưởng đến việc phát triển ngành chăn nuôi gia súc nhỏ
ở Trung du và miền núi Bắc Bộ là
29
A. kết cấu hạ tầng còn nhiều hạn chế.
B. công nghiệp chế biến còn lạc hậu.
C. dịch bệnh còn xảy ra ở nhiều nơi.
D. có một mùa đông lạnh và kéo dài.
Câu 22: Khó khăn chủ yếu làm hạn chế việc phát triển chăn nuôi gia súc lớn ở Trung
du và miền núi Bắc Bộ là
A. cơ sở thức ăn cho phát triển chăn nuôi còn rất hạn chế.
B. dịch bệnh hại gia súc vẫn đe dọa tràn lan trên diện rộng.
C. trình độ chăn nuôi thấp, công nghiệp chế biến hạn chế.
D. công tác vận chuyển sản phẩm chăn nuôi đến thị trường.
Câu 23: Thuận lợi chủ yếu của khí hậu đối với phát triển nông nghiệp ở Trung du và
miền núi Bắc Bộ là tạo điều kiện để
A. sản xuất nông sản nhiệt đới. B. đa dạng hóa cây trồng, vật nuôi.
C. nâng cao hệ số sử dụng đất. D. nâng cao trình độ thâm canh.
Câu 24: Yếu tố nào sau đây là chủ yếu làm cho chăn nuôi bò sữa ở Trung du và miền
núi Bắc Bộ gần đây được phát triển?
A. Cơ sở hạ tầng phát triển, nguồn thức ăn được đảm bảo.
B. Nguồn thức ăn được đảm bảo, nhu cầu thị trường tăng.
C. Nhu cầu thị trường tăng, nhiều giống mới năng suất cao.
D. Nhiều giống mới năng suất cao, cơ sở hạ tầng phát triển.
Câu 25: Phát biểu nào sau đây thể hiện ý nghĩa về kinh tế của việc khai thác các thế
mạnh của vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ?
A. Củng cố khối đại đoàn kết dân tộc.
B. Tạo ra nhiều việc làm, tăng thu nhập.
C. Bảo vệ an ninh quốc phòng biên giới.
D. Thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế.
Câu 26: Khó khăn chủ yếu ảnh hưởng đến việc mở rộng diện tích và nâng cao năng
suất cây công nghiệp, cây đặc sản và cây ăn quả của vùng Trung du và miền núi Bắc
Bộ là
A. địa hình núi cao nhất nước, khí hậu giá lạnh khó khăn cho phát triển nông nghiệp.
B. hiện tượng rét đậm rét hại, sương muối và tình trạng thiếu nước về mùa đông
30
C. trình độ của người dân còn thấp, hạn chế về lao động lành nghề và thị trường tiêu
thụ.
D. cơ sở vật chất còn nghèo nàn, mạng lưới giao thông chưa được đầu tư nâng cấp.
Câu 27: Việc đẩy mạnh sản xuất cây công nghiệp ở Trung du và miền núi Bắc Bộ gặp
khó khăn chủ yếu nào sau đây?
A. Mật độ dân số thấp, phong tục cũ còn nhiều.
B. Nạn du canh, du cư còn xảy ra ở một số nơi.
C. Trình độ thâm canh còn thấp, đầu tư vật tư ít.
D. Công nghiệp chế biến nông sản còn hạn chế.
Câu 28: Khó khăn chủ yếu đối với việc phát triển kinh tế – xã hội của vùng Trung du
và miền núi Bắc Bộ là
A. sự phân hóa địa hình sâu sắc. B. khí hậu phân hoá phức tạp.
C. cơ sở hạ tầng kém phát triển. D. tập trung nhiều dân tộc ít người.
Câu 29: Điều kiện tự nhiên phù hợp để trồng cây thuốc quý ở Trung du và miền núi
Bắc Bộ là
A. khí hậu. B. đất đai.
C. địa hình. D. gió mùa Đông Bắc.
Câu 30: Nhân tố tự nhiên ảnh hưởng lớn đến việc hình thành vùng chuyên canh chè ở
vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ là
A. địa hình đồi núi, đất feralit giàu dinh dưỡng.
B. nguồn nước dồi dào.
C. địa hình đồi núi và có một mùa đông lạnh.
D. có các cao nguyên lớn.
Câu 31: Nguyên nhân chủ yếu nào sau đây khiến Trung du và miền núi Bắc Bộ có số
lượng đô thị lớn nhất so với các vùng khác trong cả nước?
A. Vùng có diện tích rộng, có số dân đông và có nền kinh tế hàng hóa phát triển sớm.
B. Vùng có diện tích và số lượng tỉnh thành nhiều nhất, dân cư sống phân tán.
C. Vùng có nền kinh tế phát triển, người dân tập trung đông ở các thành phố vừa và
nhỏ.
D. Vùng có vị trí thuận lợi, có diện tích lớn nhất nước ta và số dân đông.
31
Câu 32: Ý nghĩa chủ yếu của việc phát triển thủy điện ở Trung du và miền núi Bắc Bộ
là
A. tạo ra động lực mới cho sự phát triển của vùng.
B. điều tiết lũ trên các sông và phát triển du lịch.
C. thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa trong vùng.
D. đẩy mạnh khai thác và chế biến khoáng sản.
Câu 33: Giải pháp chủ yếu để phát triển nền nông nghiệp hàng hóa có hiệu quả cao và
hạn chế nạn du canh, du cư trong vùng Trung du và miền núi Bắc Bộ là
A. đẩy mạnh sản xuất cây công nghiệp và cây đặc sản.
B. chăn nuôi gia súc, cải tạo và nâng cao năng suất các đồng cỏ.
C. phát triển du lịch, khai thác khoáng sản, thủy sản và bảo vệ môi trường.
D. thay đổi cơ cấu cây trồng, phát triển công nghiệp và cơ sở hạ tầng.
Câu 34: Trâu được nuôi nhiều hơn bò ở Trung du và miền núi Bắc Bộ là do
A. trâu dễ thuần dưỡng và đảm bảo sức kéo tốt hơn.
B. trâu khoẻ hơn, ưa ẩm và chịu rét tốt.
C. thịt trâu tiêu thụ tốt hơn trên địa bàn của vùng.
D. nguồn thức ăn cho trâu dồi dào hơn.
Câu 35: Trung du và miền núi Bắc Bộ xây dựng được nhiều nhà máy điện lớn là do
A. có nguồn nguyên liệu dồi dào.
B. có trữ lượng lớn về than và thuỷ năng.
C. nhu cầu về năng lượng của vùng rất lớn.

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education

SKKN Tích hợp văn học và âm nhạc trong dạy học Địa lí 12 – Phần Địa lí tự nhiên

ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN
Hiện nay toàn Đảng, toàn dân ta và toàn ngành giáo dục đang tập trung thực
hiện công cuộc Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục theo Nghị quyết số 29 –
NQ/TW của Đảng. Từ năm học 2020 – 2021 đã bắt đầu thực hiện chương trình
giáo dục phổ thông mới và thực hiện với lớp 1. Mục tiêu giáo dục đã được nêu rất
rõ trong Nghị quyết là “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, kĩ năng, phát trển năng lực… Đổi mới căn
bản hình thức và phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả giáo dục đào tạo,
đảm bảo trung thực, khách quan”. Trong Điều 24.2 của Luật Giáo dục có 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, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn,
tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Có thể
nói cốt lõi của đổi mới dạy học là hướng tới học tập chủ động, chống lại thói quen
học tập thụ động.
Một trong những điểm mới của Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể là
đẩy mạnh dạy học tích hợp. Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể đã xác định:
Dạy học tích hợp là định hướng dạy học giúp học sinh phát triển khả năng huy
động tổng hợp kiến thức, kỹ năng… thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết
có hiệu quả các vấn đề phức hợp trong học tập và cuộc sống, phát triển được
những kỹ năng cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề. Việc dạy tích hợp ở
phổ thông được nhiều giáo viên đánh giá cao, bởi phương pháp này phát huy được
năng lực của học sinh trong việc lĩnh hội kiến thức và vận dụng kiến thức vào cuộc
sống hàng ngày.
Văn học là môn học bắt buộc trong chương trình giáo dục đối với tất cả các
khối lớp. Học sinh được tiếp cận với môn học này từ rất sớm nên có nền tảng khá
vững chắc. Nhất là trong chương trình văn học lớp 11, lớp 12 học sinh được tìm
hiểu về văn học Việt Nam Trung đại và hiện đại với những tác phẩm gắn liền với
đời sống văn hóa xã hội, thiên nhiên nước ta. Việc tìm hiểu, cảm thụ những tác
phẩm ấy chủ yếu dựa trên những trang viết của tác giả nên phần lớn học sinh tiếp
2
nhận theo cách tưởng tượng và thụ động chứ chưa hiểu rõ được sự phong phú, đa
dạng, những vẻ đẹp hay cả những sự khắc nghiệt của thiên nhiên mà tác giả muốn
truyền tải.
Trong cuốn Âm nhạc ở quanh ta, nhạc sĩ Phạm Tuyên có viết: âm nhạc là
nghệ thuật của âm thanh. Từ âm thanh phong phú của cuộc sống loài người đã
sáng tạo ra và ngày càng hoàn thiện nghệ thuật âm nhạc. Thế giới âm thanh chứa
đựng trong kho tàng âm nhạc của loài người và của dân tộc ta thật phong phú và
kì diệu. Âm nhạc nhất là âm nhạc hiện đại kết hợp âm thanh với những thiết bị
nghe nhìn tiên tiến là một môn nghệ thuật có những nét đặc thù riêng như tính trực
quan, trực giác, khái quát hóa cao, … mà nhiều môn khoa học khác không có. Âm
nhạc còn mang lại niềm vui, sự thư giãn, hứng thú và truyền cảm hứng cho người
nghe. Mặt khác, môn nghệ thuật này còn giúp người nghe xua đi những mệt mỏi và
mang đến những động lực mới trong công việc cũng như trong cuộc sống.
Môn Địa lí đã được đưa vào chương trình giáo dục từ cấp Tiểu học đến
THPT, là một môn khoa học có đặc điểm “lưỡng tính” – tức vừa có đặc điểm của
môn khoa học tự nhiên vừa có đặc điểm của môn khoa học xã hội. Chương trình
Địa lí lớp 12 gắn với Địa lí Việt Nam – địa lí tự nhiên, dân cư – xã hội và kinh tế
của nước ta. Những nội dung này gắn liền với môi trường sống, đời sống xã hội
của mỗi cá nhân cũng như mỗi học sinh. Vì vậy phần lớn học sinh đều cho rằng
đây là môn học khô khan, chủ yếu là phải “học thuộc”. Mặt khác với nhiều học
sinh, nhất là học sinh trường THPT Giao Thủy thường chọn thi tốt nghiệp trung
học phổ thông và xét tuyển Đại học theo ban khoa học tự nhiên thì môn Địa lí
thường “bị” các em xếp vào nhóm “môn phụ”. Và một trong những nguyên nhân
quan trọng là do phương pháp giảng dạy của nhiều giáo viên còn chưa phát huy
được tính tích cực, chủ động của học sinh. Vì vậy mong muốn thay đổi không khí
trong mỗi tiết học Địa lí không còn khô khan, buồn chán, học sinh không tiếp thu
kiến thức, kĩ năng thụ động mà chủ động, tích cực, phát triển được năng lực, phẩm
chất là điều rất nhiều giáo viên đang hướng tới. Trong những năm qua chất lượng
môn Địa lí của trường THPT Giao Thủy khá tốt so với các trường phổ thông trong
tỉnh. Điều đó thể hiện qua kết quả các kì khảo sát chất lượng do Sở Giáo dục và
Đào tạo tổ chức hay các kì thi quốc gia. Đây vừa là động lực nhưng cũng là áp lực
cho mỗi giáo viên Địa lí trường tôi. Vậy làm thế nào để vừa duy trì, nâng cao được
chất lượng học tập của học sinh vừa tạo được sự hứng thú, tích cực của các em là
trăn trở lớn với bản thân tôi.
Với mong muốn nâng cao chất lượng dạy học, đáp ứng yêu cầu Đổi mới
giáo dục, trong những năm học vừa qua được lĩnh hội những chỉ đạo của cấp trên,
được học tập, trao đổi với các báo cáo viên, đồng nghiệp trong các đợt tập huấn tôi
3
đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu để thay đổi dần bản thân. Trong các năm học gần
đây nhất là là năm học 2019 – 2020 tôi đã mạnh dạn áp dụng việc tích hợp văn học
và âm nhạc trong giảng dạy môn Địa lí dựa trên những tìm tòi, nghiên cứu, lên kế
hoạch thực hiện của bản thân. Kết quả bước đầu thực hiện đã được ghi nhận có tác
động tích cực tại đơn vị.
Việc hoàn thành đề tài sáng kiến sẽ có ý nghĩa lớn về lí luận và thực tiễn. Về
lí luận, đây là một trong những sáng kiến mới về phương pháp tích hợp âm nhạc,
văn học trong dạy học Địa lí ở một trường THPT nên nó có ý nghĩa quan trọng
cho một hướng nghiên cứu mới. Đặc biệt, xuất phát từ thực tiễn công tác của bản
thân, một số cách làm mới trong dạy học đã được thử nghiệm mang lại kết quả tốt
sẽ được làm rõ trong phạm vi nghiên cứu của sáng kiến. Về mặt thực tiễn: Những
biện pháp thực hiện trong sáng kiến đều xuất phát từ thực tế dạy học của tác giả
trong nhiều năm nên nó có tính ứng dụng cao, dễ thực hiện và có thể phổ biến rộng
rãi ở mọi trường phổ thông. Đây cũng là một đề tài mang tính thời sự, phù hợp với
việc Đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục. Đối với cá nhân, sáng kiến giúp tác
giả nâng cao trình độ chuyên môn nhất là việc hiểu biết, liên kết kiến thức liên
môn trong dạy học và cung cấp cho đồng nghiệp một tài liệu tham khảo có giá trị
thiết thực. Việc áp dụng sáng kiến góp phần nâng cao chất lượng dạy và học, tăng
cường khả năng vận dụng kiến thức liên môn của học sinh trong học tập, giải quyết
các vấn đề thực tiễn và phát huy tính tích cực, chủ động, sự hứng thú trong học tập
Địa lí.
Xuất phát từ điều kiện, hoàn cảnh trên mà tôi mạnh dạn đề xuất sáng kiến
“Tích hợp văn học và âm nhạc trong dạy học Địa lí 12 – Phần Địa lí tự nhiên”.
II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP
1. Mô tả giải pháp trƣớc khi tạo ra sáng kiến
Trước khi tạo ra sáng kiến, tôi thường tập trung vào sử dụng các phương
pháp, kỹ thuật dạy học truyền thống cũng như hiện đại nhằm hướng dẫn học sinh
lĩnh hội kiến thức, rèn luyện kỹ năng địa lí và dần phát triển phẩm chất, năng lực
đáp ứng yêu cầu Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục. Những phương pháp, kĩ
thuật dạy học chính là thuyết trình, giảng giải, nêu vấn đề, đàm thoại, làm việc với
SGK, tài liệu, khai thác bản đồ, dạy học nhóm, nêu và giải quyết vấn đề, … Việc
thực hiện dạy học tích hợp cũng được tác giả thực hiện nghiêm túc theo các chỉ
đạo của cấp trên những nội dung như: giáo dục bảo vệ môi trường, phòng chống
thiên tai, biển đảo, giáo dục di sản, địa lí địa phương…
Giải pháp trên có những ưu điểm và hạn chế sau:
4
Ưu điểm:
Hoàn thành nhiệm vụ môn học với chất lượng khá tốt. Học sinh biết và hiểu
khá chắc kiến thức, kỹ năng địa lý, bước đầu vận dụng, giải thích được những vấn
đề thực tiễn của đời sống gắn với chương trình địa lí tự nhiên Việt Nam.
Hạn chế:
– Các giờ học diễn ra chưa sôi nổi, học sinh chưa thực sự chủ động trong học tập.
– Không khí lớp học còn khá căng thẳng.
– Việc vận dụng kiến thức liên môn chưa nhiều nên học sinh chỉ mới tiếp cận và
lĩnh hội kiến thức Địa lí một cách đơn lẻ. Mặt khác kiến thức địa lí mang tính khoa
học, chuyên môn cao nên một số học sinh chưa thực sự nhớ và hiểu rõ. Do vậy
việc vận dụng kiến thức địa lí trong thực tiễn còn hạn chế.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
2.1. Vấn đề cần giải quyết:
Khai thác nội dung một số tác phẩm văn học trong chương trình giáo dục phổ
thông và một số tác phẩm âm nhạc để làm rõ nội dung bài học phần Địa lí tự nhiên
chương trình Địa lí lớp 12. Việc tích hợp này còn nhằm phát huy tính tích cực, chủ
động của học sinh trong học tập, vận dụng tốt kiến thức địa lí để giải thích được
các hiện tượng tự nhiên xung quanh. Đồng thời giúp cho không khí giờ học sôi nổi,
hấp dẫn và học sinh hứng thú hơn với những giờ lên lớp.
2.2. Tính mới, sự khác biệt của giải pháp mới so với giải pháp cũ:
– Về nội dung dạy học: trước khi thực hiện giải pháp tác giả chủ yếu tập trung vào
hướng dẫn học sinh khai thác, tìm hiểu nội dung bài học địa lí dựa trên cơ sở sách
giáo khoa. Những nội dung tích hợp như giáo dục bảo vệ môi trường, phòng chống
thiên tai, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, giáo dục di sản, giáo dục dân
số… cũng được thực hiện nghiêm túc gắn với các bài học và thực tiễn. Việc tích
hợp liên môn giữa địa lí với lịch sử, giáo dục công dân cũng được tiến hành ở mức
độ nhất định trong một số chủ đề. Khi thực hiện tích hợp văn học, âm nhạc trong
dạy học địa lí hiệu quả giờ học được nâng lên rõ rệt: kiến thức, kĩ năng địa lí vẫn
được đảm bảo nhưng qua các tác phẩm văn học, âm nhạc những kiến thức địa lí
không còn khô khan, trừu tượng, khó hình dung đối với học sinh, trở nên gần gũi,
trực quan hơn. Đồng thời học sinh có thể cảm nhận các tác phẩm văn học đầy đủ
hơn, sâu hơn và chân thực hơn theo cách nhìn của nhà địa lí. Giờ học trở nên sôi
nổi, hấp dẫn, thu hút được sự chú ý, phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh
và khơi gợi được sự hứng thú của các em trong học tập. Việc tích hợp này còn góp
phần giúp người học phát triển năng lực tự học, học tập suốt đời.
– Về phương pháp, kĩ thuật dạy học: trước khi dạy tích hợp văn học, âm nhạc trong
dạy Địa lí tác giả cũng đã áp dụng nhiều phương pháp dạy học truyền thống cũng
5
như tích cực như : thuyết trình, giảng giải, nêu vấn đề, dạy học nhóm, sử dụng bản
đồ, … Tuy nhiên hiệu quả chưa cao: kiến thức, kĩ năng cơ bản vẫn được đảm bảo
nhưng chưa thực sự phát huy được sự tích cực, chủ động của học sinh, giờ học còn
khá căng thẳng, một số em còn chưa tập trung. Khi thực hiện giải pháp các phương
pháp, kĩ thuật dạy học tích cực được sử dụng thường xuyên hơn như nêu vấn đề,
dạy học nhóm, kĩ thuật micro tưởng tượng, kĩ thuật tia chớp, sử dụng video… Hiệu
quả các giờ học có sự thay đổi hẳn: học sinh tích cực, chủ động tham gia vào bài
học, không khí lớp thân thiện, thoải mái hơn. Những phương pháp, kĩ thuật tích
cực này giúp học sinh phát triển tốt các năng lực và phẩm chất.
– Về phương tiện dạy học: Bản đồ là thiết bị dạy học không thể thiếu trong dạy học
địa lí. Trong khi dạy phần Địa lí tự nhiên Việt Nam hầu hết giáo viên đều sử dụng,
khai thác triệt để thiết bị dạy học này. Tuy nhiên, khi sử dụng bản đồ có tính khái
quát hóa cao, các đối tượng địa lí được thể hiện qua hệ thống kí hiệu học sinh cần
có kĩ năng sử dụng bản đồ tốt và tư duy tưởng tượng phong phú mới hiểu rõ được
đối tượng địa lí. Khi khai thác nội dung các tác phẩm văn học, âm nhạc nhất là
video âm nhạc đối tượng địa lí được thể hiện rõ nét, chân thực giúp học sinh hiểu
chính xác về các đối tượng này. Như người xưa có câu trăm nghe không bằng một
thấy. Thực hiện giải pháp này còn giúp giáo viên thường xuyên khai thác, ứng
dụng công nghệ thông tin vào dạy học để nâng cao năng lực sử dụng công nghệ
thông tin của giáo viên và hiệu quả giờ dạy.
– Về kiểm tra, đánh giá: trước đây việc kiểm tra miệng thường tiến hành kiểm tra
bài cũ vào đầu các tiết học theo hình thức vấn đáp. Hình thức kiểm tra này thường
gây áp lực, căng thẳng cho cả lớp thậm chí cả tiết học nhất là với học sinh được
kiểm tra. Khi dạy tích hợp giáo viên có thể cho điểm kiểm tra miệng lồng ghép vào
quá trình dạy bài mới khi học sinh lấy được dẫn chứng minh họa từ văn học, âm
nhạc cho bài học hay phát hiện được những vấn đề địa lí từ các tư liệu này hoặc
khi các em biểu diễn những tác phẩm văn học, âm nhạc đó bằng khả năng của
mình… Cách làm này khuyến khích học sinh tích cực, chủ động tham gia học tập,
khai thác tốt kiến thức đã học; không khí lớp sôi nổi, học sinh hào hứng trong học
tập.
Như vậy, thực hiện dạy học tích hợp văn học và âm nhạc trong giảng dạy Địa
lí đưa ra những cách thức tiếp cận vấn đề, nội dung bài học mềm dẻo, linh hoạt,
hấp dẫn và phát huy được sự tích cực, chủ động, hứng thú của học sinh.
– Giải pháp đề xuất cụ thể, chi tiết những thời điểm, nội dung tích hợp, cách thức
thực hiện và lấy ví dụ minh họa khá tiêu biểu.
– Đặc biệt, tác giả còn gợi ý một số tác phẩm văn học, video ca nhạc đã được lựa
chọn để sử dụng hiệu quả trong các hoạt động ở mỗi bài học.
6
– Hiệu quả của sáng kiến đem lại khá tốt :
+ Phát triển tư duy logic, phân tích, tổng hợp của học sinh.
+ Khai thác hiệu quả kiến thức các môn học kết hợp giai điệu, hình ảnh, sự mềm
mại trong ca từ của âm nhạc để nâng cao chất lượng dạy và học.
+ Học sinh hứng thú với bài học, không khí giờ dạy trở nên thân thiện, sôi nổi.
+ Học sinh tập trung học tập, nhớ bài lâu hơn, hiểu bài sâu hơn và có khả năng vận
dụng kiến thức tốt hơn vào thực tiễn.
+ Chất lượng học tập bộ môn được nâng lên rõ rệt.
– Thúc đẩy giáo viên nỗ lực học tập, đổi mới phương pháp dạy học, trau dồi kiến
thức liên môn, cập nhật văn hóa, văn nghệ theo lịch sử phát triển của xã hội. Giúp
giáo viên có động lực để tìm hiểu, khám phá thêm kiến thức của những môn học
khác nhằm mở rộng tri thức cũng như áp dụng vào công tác chuyên môn nâng cao
hiệu quả giáo dục.
2.3. Cách thức thực hiện và các bƣớc tiến hành:
2.3.1. Hiểu rõ nhiệm vụ, mục tiêu trong dạy học:
Nghị quyết số 29 – NQ/TW của Đảng đã nêu rõ nhiệm vụ của giáo dục là
“… 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… Đẩy
mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học… Đổi mới
chương trình nhằm phát triển năng lực và phẩm chất người học, hài hòa đức, trí,
thể, mỹ; dạy người, dạy chữ và dạy nghề. Đổi mới nội dung giáo dục theo hướng
tinh giản, hiện đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ và ngành nghề; tăng
thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn… Tập trung vào những giá trị cơ bản
của văn hóa, truyền thống và đạo lý dân tộc, tinh hoa văn hóa nhân loại… Đa
dạng hóa nội dung, tài liệu học tập, đáp ứng yêu cầu của các bậc học, các chương
trình giáo dục, đào tạo và nhu cầu học tập suốt đời của mọi người…”
Ngay sau khi Nghị quyết được ban hành Bộ giáo dục cũng như Sở Giáo dục
và Đào tạo đã có những chỉ đạo, triển khai thực hiện từng bước cho quá trình này
tới từng giáo viên qua các đợt tập huấn: đổi mới kiểm tra, đánh giá theo hướng
phát triển năng lực học sinh, dạy học tích hợp, chương trình giáo dục phổ thông
mới, … Từ năm học 2017 – 2018 nội dung dạy học tích hợp được tiến hành triển
khai ở từng đơn vị, khối, lớp.
Hiểu rõ nhiệm vụ và mục tiêu của giáo dục giúp giáo viên có những bước đi,
những thay đổi về phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá… đúng đắn, phù hợp.
Đồng thời thúc đẩy người dạy và người học có động lực thử nghiệm, áp dụng
những phương pháp, kỹ thuật mới trong dạy học để nâng cao chất lượng bài giảng
và hướng đến mục tiêu của giáo dục là “nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi
7
dưỡng nhân tài, chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức
sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học”.
2.3.2. Hiểu đƣợc tầm quan trọng của việc tích hợp liên môn trong dạy học
Theo từ điển Tiếng Việt: “Tích hợp là sự kết hợp những hoạt động, chương
trình hoặc các thành phần khác nhau thành một khối chức năng. Tích hợp có nghĩa
là sự thống nhất, sự hòa hợp, sự kết hợp”. Theo từ điển Giáo dục học: “Tích hợp
là hành động liên kết các đối tượng nghiên cứu, giảng dạy, học tập của cùng một
lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác nhau trong cùng một kế hoạch dạy học”.
Nói ngắn gọn, tích hợp là một hoạt động mà ở đó cần phải kết hợp, liên hệ,
huy động các yếu tố, nội dung gần và giống nhau, có liên quan với nhau của nhiều
lĩnh vực để giải quyết, làm sáng tỏ vấn đề và cùng một lúc đạt được nhiều mục tiêu
khác nhau.
Dạy học tích hợp là một quan niệm dạy học nhằm hình thành ở học sinh
những năng lực giải quyết hiệu quả các tình huống phức hợp dựa trên sự huy động
nội dung, kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau. Điều đó cũng có
nghĩa là đảm bảo để mỗi học sinh biết cách vận dụng kiến thức học được trong nhà
trường vào các hoàn cảnh mới lạ, khó khăn, bất ngờ, qua đó trở thành một người
công dân có trách nhiệm, một người lao động có năng lực. Dạy học tích hợp đòi
hỏi việc học tập trong nhà trường phải được gắn với các tình huống của cuộc sống
mà sau này học sinh có thể đối mặt vì thế nó trở nên có ý nghĩa đối với các em.
Với cách hiểu như vậy, dạy học tích hợp phải được thể hiện ở cả nội dung chương
trình, phương pháp dạy học, phương pháp kiểm tra đánh giá, hình thức tổ chức dạy
học.
Dạy học tích hợp là định hướng về nội dung và phương pháp dạy học, trong đó
giáo viên tổ chức, hướng dẫn để học sinh biết huy động tổng hợp kiến thức, kĩ
năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập, thông
qua đó hình thành những kiến thức, kĩ năng mới, phát triển được những năng lực
cần thiết, nhất là năng lực giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn cuộc
sống.
Như vậy, tổ chức dạy học tích hợp nhằm:
– Phát triển năng lực người học.
– Tận dụng vốn kinh nghiệm của người học.
– Thiết lập mối quan hệ giữa các kiến thức, kĩ năng và phương pháp của các
môn học.
– Tinh giản kiến thức, tránh sự lặp lại các nội dung ở các môn học.
Các mức độ tích hợp cơ bản trong dạy học
8
– Lồng ghép/liên hệ: Đó là đưa các yếu tố nội dung gắn với các môn học khác
vào dòng chảy chủ đạo nội dung bài học của một môn học. Ở mức độ lồng ghép
các môn học vẫn dạy riêng rẽ. Tuy nhiên, giáo viên có thể tìm thấy mối quan hệ
giữa kiến thức của môn học mình đảm nhận với nội dung của các môn học khác và
thực hiện việc lồng ghép các kiến thức đó ở những thời điểm thích hợp. Dạy học
tích hợp ở mức độ lồng ghép có thể thực hiện thuận lợi ở nhiều thời điểm trong
tiến trình dạy học. Các chủ đề gắn với thực tiễn, gắn với nhu cầu của người học sẽ
có nhiều cơ hội để tổ chức dạy học lồng ghép.
– Vận dụng kiến thức liên môn: Ở mức độ này, hoạt động học diễn ra xung
quanh các chủ đề, ở đó người học cần vận dụng các kiến thức của nhiều môn học
để giải quyết vấn đề đặt ra. Các chủ đề khi đó được gọi là các chủ đề hội tụ. Nội
dung các môn học vẫn được phát triển riêng để đảm bảo tính hệ thống, mặt khác
vẫn thực hiện được sự liên kết giữa các môn học khác nhau qua việc vận dụng các
kiến thức liên môn trong các chủ đề hội tụ. Việc liên kết kiến thức các môn học để
giải quyết tình huống cũng có nghĩa là các kiến thức được tích hợp ở mức độ liên
môn học.
Xuất phát từ những ưu điểm của dạy học tích hợp, có thể nhận thấy, dạy học
tích hợp là cần thiết, một xu hướng tối ưu của lý luận dạy học ngày nay và đã được
nhiều nước trên thế giới thực hiện. Hầu hết các nước trong khu vực Đông Nam Á
đã thực hiện quan điểm tích hợp trong dạy học ở những mức độ nhất định.
Dạy học tích hợp là một nhiệm vụ đã được Bộ, Sở giáo dục chỉ đạo thực
hiện, tổ chức tập huấn và triển khai tới từng đơn vị từ năm học 2017 – 2018. Ở mức
độ thấp thì dạy học tích hợp mới chỉ là lồng ghép những nội dung giáo dục có liên
quan vào quá trình dạy học một môn học. Ví dụ trong dạy học Địa lí có tích hợp:
giáo dục đạo đức, lối sống; giáo dục chủ quyền quốc gia về biển, đảo; giáo dục sử
dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi trường, phòng chống thiên tại,
giáo dục dân số… Mức độ tích hợp cao hơn là phải xử lí các nội dung kiến thức
trong mối liên quan với nhau, bảo đảm cho học sinh vận dụng được tổng hợp các
kiến thức đó một cách hợp lí để giải quyết các vấn đề trong học tập, trong cuộc
sống, đồng thời tránh việc học sinh phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến
thức ở các môn học khác nhau. Chủ đề tích hợp liên môn là những chủ đề có nội
dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học, thể hiện ở sự ứng dụng của
chúng trong cùng một hiện tượng, quá trình trong tự nhiên hay xã hội. Ví dụ: kiến
thức Lịch sử và Địa lí trong chủ quyền biển, đảo; kiến thức Ngữ văn và Giáo dục
Công dân trong giáo dục đạo đức, lối sống… Trong phạm vi của sáng kiến tôi chủ
yếu thực hiện tích hợp văn học, âm nhạc vào dạy địa lí ở mức thấp, mức độ lồng
ghép/liên hệ.
9
Việc dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn đối với học sinh, trước hết, có
tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn, có ưu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú
học tập cho học sinh. Học các chủ đề tích hợp, liên môn học sinh được tăng cường
vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi
nhớ kiến thức một cách máy móc, thụ động. Điều quan trọng là các chủ đề tích
hợp, liên môn giúp cho học sinh không phải học lại nhiều lần cùng một nội dung
kiến thức ở các môn học khác nhau vừa gây quá tải, nhàm chán, vừa không có
được sự hiểu biết tổng quát đồng thời giúp các em có khả năng ứng dụng kiến thức
tổng hợp vào thực tiễn.
Môn ngữ văn có nội dung rất phong phú chia thành nhiều thể loại, nhiều giai
đoạn, các tác phẩm văn học cũng rất đa dạng… Vì vậy với học sinh lớp 12 các em
đã có những kiến thức khá rộng và chắc về văn học trong đó có văn học dân gian,
văn học Trung đại và hiện đại của đất nước. Việc tích hợp văn học vào dạy học Địa
lí giúp các em học sinh dễ nhớ, dễ hiểu những kiến thức địa lí tưởng chừng khô
khan, khó hiểu. Với học sinh lớp 12 các em đang học, tìm hiểu văn học Việt Nam
hiện đại có rất nhiều nội dung liên quan đến phần địa lí tự nhiên của chương trình
Địa lí 12. Việc cảm nhận những tác phẩm văn học dưới góc nhìn Địa lí cũng sẽ
giúp các em học sinh hiểu tác phẩm rõ hơn, sâu hơn và chân thực hơn.
Hiện nay, âm nhạc là môn học được đưa vào giảng dạy chính khóa trong cấp
Tiểu học và Trung học cơ sở. Trong chương trình Giáo dục phổ thông mới âm
nhạc được đưa thành một môn học trong nhóm môn lựa chọn công nghệ và nghệ
thuật. Trong nhiều bài viết và các công trình nghiên cứu đã khẳng định việc tích
hợp âm nhạc trong dạy học có giá trị rất to lớn: có giá trị thực tiễn, bồi đắp kiến
thức, nuôi dưỡng tâm hồn cho các em học sinh. Đồng thời âm nhạc còn giúp học
sinh dễ nhớ bài, phát huy được tính tích cực trong học tập. Tính tích cực của học
sinh biểu hiện ở những dấu hiệu sau: Tập trung chú ý theo dõi những vấn đề đang
học, tích cực phát biểu ý kiến, nhận xét, bổ sung các câu trả lời của bạn; luôn đào
sâu suy nghĩ, hay nêu thắc mắc, đòi hỏi được giải thích cặn kẽ những vấn đề chưa
rõ, hứng thú trong học tập, có nhiều biểu hiện sáng tạo trong học tập; chủ động vận
dụng các kiến thức, kỹ năng đã học để nhận thức những vấn đề mới trong học tập
và thực tiễn cuộc sống… Tính tích cực, tự giác, độc lập giúp học sinh tự tin, chủ
động trong hoạt động học tập, giúp học sinh nắm vững các kiến thức địa lí và giúp
các em hiểu rõ bản chất của kiến thức thông qua hệ thống các hiện tượng, sự vật,
sự kiện có liên quan với nhau.
10
Bên cạnh những tác dụng trên tích hợp văn học, âm nhạc trong dạy học địa lí
còn tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh. Nói
về vai trò của sự hứng thú trong học tập có người nói: “thích mà học không bằng
vui mà học”. Vì vậy việc làm này càng có ý nghĩa hơn trong giai đoạn hiện nay khi
thực hiện Đổi mới giáo dục. Và trong tiết học, học sinh được nghe nhạc và tự biểu
diễn văn nghệ sẽ là một hoạt động làm không cho khí lớp sinh động, học sinh vui
vẻ và hào hứng. Việc nghe các bài hát, thuộc lời để nhớ các hiện tượng, sự vật
cũng như kiến thức địa lí sẽ dễ dàng và sẽ bớt khô khan hơn.
2.3.3. Xây dựng kế hoạch thực hiện:
– Những căn cứ để xây dựng kế hoạch: Dựa vào nội dung chỉ đạo của Nghị quyết
29NQ/TƯ, các chỉ đạo chuyên môn của Bộ, Sở, trường để lập kế hoạch cho cá
nhân.
– Nội dung kế hoạch, chỉ tiêu cơ bản giải pháp, lịch trình thực hiện
Nhiệm vụ trọng tâm: nghiên cứu chỉ đạo của các cấp để xây dựng kế hoạch phù
hợp với điều kiện của nhà trường, các đối tượng học sinh.

Thời gian	Nội dung công việc	Kết quả dự kiến	Điều chỉnh
Tháng 8/2020	– Lên ý tưởng thực hiện. – Nghiên cứu các văn bản chỉ đạo thực hiện dạy học tích hợp. – Nghiên cứu tư liệu tham khảo. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, video âm nhạc phù hợp với các bài học. – Xây dựng kế hoạch thực hiện.	Nghiên cứu kĩ các chỉ đạo, tư liệu tham khảo để xây dựng kế hoạch thực hiện hiệu quả.
24 – 29 /8/2020	– Xây dựng kế hoạch bài 2 có tích hợp văn học, âm nhạc. – Thực hiện giờ lên lớp bài 2.	– Sưu tầm nội dung, tác phẩm văn học, âm nhạc phù hợp với đặc điểm vị trí địa lí, phạm vi lãnh thổ nước ta. – Xây dựng kế hoạch chi tiết. – Thực hiện kế hoạch.

11

– Rút kinh nghiệm giờ học.
31/8 – 5/9/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 3. – Xây dựng kế hoạch bài 6 (tiết 1) có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc liên quan đến địa hình nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
7 – 12 /9/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 6 (tiết 1). – Xây dựng kế hoạch bài 6 (tiết 2) có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc phù hợp với các khu vực địa hình nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
14 – 19 /9/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 6 (tiết 2). – Xây dựng kế hoạch bài 7 có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học, điều chỉnh kế hoạch. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc phù hợp với địa hình của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
21 – 26 /9/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 7. – Xây dựng kế hoạch bài 8 có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc liên quan đến biển đảo của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
28/9 – 3 /10/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 8.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học, điều chỉnh kế hoạch.
5 – 10 /10/2020	– Ôn tập. – Xây dựng kế hoạch bài 9 có tích hợp văn học, âm nhạc.	Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc phù hợp với thiên nhiên NĐAGM và khí hậu của nước ta.
12 – 17	– Kiểm tra giữa kì.	– Sưu tầm các tác phẩm văn

12

/10/2020	– Xây dựng kế hoạch bài 9 có tích hợp văn học, âm nhạc.	học, âm nhạc phù hợp với thiên nhiên NĐAGM và khí hậu của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
19 – 24 /10/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 9. – Xây dựng kế hoạch bài 10 (tiết 1) có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học. – Sưu tầm các nội dung, tác phẩm văn học, âm nhạc phù hợp với các thành phần tự nhiên của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
26 – 31 /10/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 10 (tiết 1). – Xây dựng kế hoạch bài 10 (tiết 2) có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học, điều chỉnh kế hoạch. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc gắn với TNNĐAGM của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
2 – 7 /11/ 2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 10 (tiết 2). – Xây dựng kế hoạch bài 11 có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc liên quan đến sự phân hóa thiên nhiên của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
9 – 14 /11/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 11. – Xây dựng kế hoạch bài 12 (tiết 1) có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học, điều chỉnh kế hoạch. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc liên quan đến sự phân hóa thiên nhiên của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi

13

tiết.
16- 21 /11/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 12 (tiết 1). – Xây dựng kế hoạch bài 12 (tiết 2) có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc phù hợp, liên quan đến sự phân hóa thiên nhiên của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
23 – 28 /11/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 12 (tiết 2). – Xây dựng kế hoạch bài 14 có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học, điều chỉnh kế hoạch. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc liên quan đến việc sử dụng và bảo vệ tài nguyên của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
30/11 –5 /12/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 14. – Xây dựng kế hoạch bài 15 có tích hợp văn học, âm nhạc.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học. – Sưu tầm các tác phẩm văn học, âm nhạc có nội dung liên quan đến bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai của nước ta. – Xây dựng kế hoạch hợp lí, chi tiết.
7 – 12 /12/2020	– Thực hiện giờ lên lớp bài 15.	– Thực hiện kế hoạch. – Rút kinh nghiệm giờ học, điều chỉnh kế hoạch.

Khi xây dựng kế hoạch từng bài học cần lên chi tiết về tác phẩm văn học, âm
nhạc; nội dung sử dụng trong các tư liệu đó. Việc đưa các nội dung tích hợp này
vào tiết học với cách thức tổ chức như thế nào, sử dụng trong thời điểm nào, hoạt
động nào, thời lượng sử dụng… cũng cần được tính toán kỹ càng.
14
Chỉ tiêu cơ bản: tích hợp nội dung văn học, âm nhạc phù hợp với nội dung bài
học, truyền thống, văn hóa của dân tộc; tạo sự hứng thú, hấp dẫn, giúp phát triển
phẩm chất, năng lực người học và không làm quá tải bài học.
Lịch trình thực hiện: từ tháng 8/2020 đến tháng 12/2020.
2.3.4. Các biện pháp thực hiện:
2.3.4.1. Tổ chức dạy học tích hợp trong các thời điểm thích hợp:
– Sử dụng nội dung văn học, âm nhạc là phương tiện để dẫn dắt vào bài mới
thường sử dụng trong hoạt động khởi động để tạo không khí cho giờ học và gợi mở
nội dung sẽ được tìm hiểu trong bài học.
– Sử dụng nội dung văn học, âm nhạc là dẫn chứng minh họa cho bài giảng có thể
sử dụng trong quá trình dạy bài mới, hình thành kiến thức.
– Khai thác nội dung văn học, âm nhạc để rút ra kiến thức địa lí cũng được khai
thác, sử dụng trong hoạt động thành kiến thức mới.
– Sử dụng văn học, âm nhạc trong các trò chơi, câu hỏi vận dụng thường thực hiện
ở cuối giờ gắn với hoạt động luyện tập – vận dụng.
* Sử dụng nội dung văn học, âm nhạc là phƣơng tiện để dẫn dắt vào bài mới:
Theo tinh thần Đổi mới, mỗi tiết học được chia thành các hoạt động: khởi
động, hình thành kiến thức, luyện tập, vận dụng và hướng dẫn học tập. Trong đó
phần khởi động có vị trí rất quan trọng bởi đây là hoạt động đầu tiên và có tác động
rất lớn đến hiệu quả trong cả tiết học. Hoạt động này nhằm giúp học sinh huy động
những kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm của bản thân để phát hiện cũng như bước
đầu giải quyết nội dung liên quan đến bài học mới. Đồng thời, nếu tổ chức tốt hoạt
này còn tạo hứng thú cho học sinh trong cả tiết học.
Trong mỗi phần, mỗi bài học đều có nội dung trọng tâm nên giáo viên có thể
khai thác nội dung các tác phẩm văn học hoặc video âm nhạc phù hợp để gợi mở
cho nội dung sẽ được tìm hiểu. Giáo viên có thể cung cấp những đoạn video âm
nhạc hoặc những đoạn thơ có chứa vấn đề địa lí cần tìm hiểu để giúp học sinh phát
hiện vấn đề. Từ đó giúp học sinh phát triển được năng lực tìm hiểu địa lí – chọn
lọc được thông tin từ các văn bản, tài liệu phù hợp với nội dung, chủ đề tìm hiểu.
Ví dụ 1: Bài 2 – Vị trí địa lí, phạm vi lãnh thổ giáo viên có thể sử dụng một
trong những bài hát dưới đây:
– Video bài hát Việt Nam quê hƣơng tôi của tác giả Đỗ Nhuận do nhiều ca sĩ thể
hiện – https://www.youtube.com/watch?v=5f6KGV5oXm0. Những hình ảnh đẹp,
hấp dẫn về các vùng lãnh thổ của đất nước cùng với lời ca đầy tự hào, tha thiết do
nhiều ca sĩ, nghệ sĩ thể hiện có sự thu hút và lay động trái tim của người nghe,
người xem sẽ giúp các em học sinh có cái nhìn rộng hơn về quê hương, đất nước
Việt Nam. Các em có thể thấy được các bộ phận lãnh thổ của Tổ quốc cùng với
15
những ý nghĩa, giá trị về tự nhiên, kinh tế, văn hóa, xã hội của những phần lãnh thổ
thiêng liêng ấy. Đồng thời, bài hát còn khơi dậy lòng tự hào dân tộc cũng như ý
thức được trách nhiệm trong xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc của mỗi người.
– Video bài hát “Nơi đảo xa” của tác giả Thế Song do ca sĩ Trọng Tấn thể hiện –
https://www.youtube.com/watch?v=u7TgeV0H8Rw. Bài hát với những lời ca hào
hùng, tha thiết, hình ảnh đẹp về các anh chiến sĩ hải quân lên đường ra đảo làm
nhiệm vụ bảo vệ chủ quyền thiêng liêng của Tổ quốc sẽ giúp học sinh thấy được sự
toàn vẹn lãnh thổ đất nước gồm vùng đất, vùng biển, vùng trời cũng như ý thức
được trách nhiệm, nghĩa vụ của bản thân trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ
Quốc.
– Hoặc giáo viên có thể sử dụng video bài hát Việt Nam ơi! của tác giả Minh Beta
– https://www.youtube.com/watch?v=OzGmm6PI9As với giai điệu sôi nổi, tươi
vui, hình ảnh đẹp, bát ngát về những vùng đất, vùng biển, vùng trời của Tổ quốc
rất thu hút giới trẻ hiện nay sẽ giúp các em học sinh thấy được sự phong phú của
thiên nhiên, sự toàn vẹn lãnh thổ của đất nước và cả sự lạc quan của mỗi người dân
đất Việt. Từ đó bồi đắp tình yêu quê hương cho các em và thúc đẩy các em có
hứng thú với mỗi bài học của bộ môn, có mong muốn được tìm hiểu về quê hương,
đất nước.

Xem bản đầy đủ trên google drive: TẠI ĐÂY

Các thầy cô cần file liên hệ với chúng tôi tại fanpage facebook O2 Education

Hoặc xem nhiều SKKN hơn tại:  Tổng hợp SKKN luận văn luận án O2 Education