Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực của học sinh trong một số bài học của vật lý THPT chương trình chuẩn

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT NGUYỄN XUÂN NGUYÊN

VẬN DỤNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ NHẰM PHÁT
HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH TRONG MỘT SỐ BÀI
HỌC CỦA VẬT LÍ THPT CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN
Môn: Vật lí

Người thực hiện : Hoàng Thị Thu Hằng
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
SKKN thuộc lĩnh vực môn : Vật lí
THANH HÓA NĂM 2017
0


MỤC LỤC
I.

Trang

MỞ ĐẦU

1.1.Lí do chọn đề tài………………………………………………………..1
1.2. Mục đích nghiên cứu…………………………………………………..2
1.3. Đối tượng nghiên cứu………………………………………………… 2
1.4. Đối tượng nghiên cứu sư phạm……………………………………….. 2
1.5. Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm…………………………..2
II. NỘI DUNG
2.1. Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiêm............................................................2

2.1.1. Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề ...............................................2
2.1.2. Vấn đề và tình huống có vấn đề ..........................................................3
2.1.3. Tính chất nghiên cứu của dạy học giải quyết vấn đề .............................4
2.1.4. Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề ........................................5
2.1.5 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề ............................................6
2.2. Thực trạng của vấn đề ............................................................................6.
2.3. Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề ..............................................7
2.3.1.Khả năng vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ở một số bài học……….7
2.3.2.Một số kiểu tình huống có vấn đề………………………………………7
2.3.3. Xây dựng tiến trình dạy bài học theo định hướng dạy học giải quyết vấn
đề……………………………………………………………………………….8
2.3.3.1. Ví dụ dạy học giải quyết vấn đề về bài học xây dựng kiến thức mới..8
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục…………18
III. KẾT LUẬN, KINH NGHIỆM
3.1. Kết luận……………………………………………………………………19
3.2. Kiến nghị…………………………………………………………………..20
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................21
0


I.

MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài
Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là một trong những phương pháp
dạy học tích cực hiện nay. Sử dụng phương pháp dạy học này sẽ kích thích tính
chủ động, tích cực, sáng tạo và tăng cường độ làm việc của cả giáo viên và học
sinh trong suốt quá trình lên lớp. Đây là một hình thức dạy học mà trong đó
người giáo viên luôn tìm mọi biện pháp để đưa học sinh vào các tình huống có

vấn đề, hướng dẫn và giúp đỡ học sinh phát huy tính sáng tạo và tích cực của cá
nhân để giải quyết được các vấn đề đặt ra nhằm đạt được mục đích cuối cùng là
giúp học sinh nắm được tri thức mới hoặc cách nhận thức hành động mới khi
các em tích cực tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề.
Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề đã phải trải qua nhiều thử thách,
thực nghiệm trong gần suốt một thế kỷ 20 để đến gần đây mới được sử dụng
thực sự ở nhiều trường học ở Hoa Kì, Phần Lan và trở thành một yếu tố chủ
đạo trong cải cách giáo dục ở một số nước khác đặc biệt là các nước đã tham gia
vào chương trình PISA trong đó có Việt Nam. Đó là một phương pháp dạy và
học phù hợp với tính triết lí về khoa học và giáo dục hiện đại, đáp ứng tốt những
yêu cầu về giáo dục trong thế kỷ 21.
Thực tiễn giảng dạy bộ môn Vật lí hiện nay ở các trường THPT cho thấy:
Mặc dầu đã có những đợt tập huấn đổi mới phương pháp dạy học sử dụng các
phương pháp dạy học tích cực trong có dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy
tính tích cực, chủ động sáng tạo của học sinh nhưng quá trình vận dụng dạy học
giải quyết vấn đề trong thực tế của các giáo viên còn lúng túng, chưa linh hoạt.
Cách làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu chưa thực sự lôi cuốn các em, hệ thống
câu hỏi đặt ra có ít biện pháp kích thích nhu cầu tìm tòi và hứng thú của học
sinh, ít tạo ra được các tình huống học tập nên hiệu quả học tập chưa cao.
Các cuộc khảo sát điều tra cho thấy, việc đánh giá kết quả học tập của học
sinh của các giáo viên hiện đang chủ yếu dựa vào việc hiểu và vận dụng kiến
thức, kỹ năng trong các bài tập cơ bản, ít có yêu cầu vận dụng giải quyết tình
huống xảy ra trong thực tiễn, một kỹ năng quan trọng quyết định sự thành công
của con người trong thời đại khoa học và công nghệ đang phát triển như vũ bão.
Đổi mới cách đánh giá học sinh theo chuẩn quốc tế ( PISA) đang là một trong
những kế hoạch được Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt Nam triển khai thực hiện.
Thực hiện đổi mới phương pháp dạy học, rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề
cần phải được tiến hành song song với việc đổi mới kiểm tra đánh giá. Mỗi bộ
1

câu hỏi đánh giá học sinh sau mỗi bài học, mỗi chương, mỗi học kì, trong các kì
thi cũng cần được đổi mới theo tinh thần đó.
Với những tất cả những lí do nói trên, nên tôi chọn nghiên cứu đề tài:
“Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tích tích cực của học
sinh trong một số bài học của Vật lí THPT chương trình cơ bản”.
1.2. Mục đích nghiên cứu:
- Làm quen với công tác nghiên cứu khoa học.
- Tìm cho mình một phương pháp để tạo ra không khí hứng thú và lôi cuốn
học sinh trong giờ học, đồng thời giúp các em đạt được kết quả cao trong
học tập.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Dạy học giải quyết vấn đề trong một số bài học của vật lí THPT chương
trình cơ bản.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí thuyết.
- Nghiên cứu thực nghiệm.
1.5. Những điều mới của sáng kiến.
Vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề để giảng dạy một số bài
trong chương trình Vật lí THPT tạo ra không khí học tập sôi nổi, học sinh học
tập tích cực và kích thích được khả năng tìm tòi sáng tạo ở các em, tạo cho các
em cơ hội đóng vai nhà khoa học trong việc nghiên cứu, chiếm lĩnh tri thức mới.
Khi bước vào giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề để giải quyết vấn đề
mâu thuẫn bên trong học sinh đã đóng vai trò chủ đạo tránh tình trạng giáo viên
tự mình trình bày.
II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1 Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học giải quyết vấn đề vân dụng cơ chế kích thích động cơ - tổ chức
hoạt động cho HS và nâng vai trò chủ thể của HS trong hoạt động dạy học

lên rất cao. Cơ chế đó được xây dựng từ các quan điểm triết học và tâm lý
học về hoạt động nhận thức như sau:
2


Về mặt tâm lý học ta thấy rằng, hoạt động tư duy của con người chỉ
thực sự xuất hiện khi có “vấn đề”, tức là gặp phải một trở lực khoa học. “Vấn
đề” này không thể giải quyết được bằng vốn tri thức và kỹ năng đã có. Tuy
nhiên nó liên quan mật thiết đến vốn tri thức cũ và nếu giải quyết được thì sẽ
làm tăng thêm vốn hiểu biết. Vì thế mà HS có hứng thú muốn nhận thức vấn
đề đó. Hơn nữa do có sự liên quan giữa “vấn đề” với vốn tri thức cũ nên HS hi
vọng có cơ sở để tháo gỡ nó. Nếu GV gợi để HS thấy với sự cố gắng nhất định
họ sẽ giải được bài toán đó và sẽ nâng được tầm hiểu biết. Khi đó HS sẽ có
nhu cầu nhận thức, có khát vọng hoạt động.
Về mặt triết học, bài toán nhận thức chứa đựng mâu thuẫn khách quan
giữa trình độ tri thức và kỹ năng đã có của HS với trình độ tri thức và kỹ năng
mà họ cần đạt tới. Điều cơ bản là phải làm cho mâu thuẫn tồn tại khách quan kia
trở thành mâu thuẫn chủ quan tồn tại ngay trong nhận thức của HS. Chỉ có tích
cực tham gia giải quyết mâu thuẫn đó thì tiến trình học tập mới phát triển được.
Đồng thời GV phải gợi mở phương hướng và khả năng giải quyết mâu thuẫn đó.
Khi nhận thấy được khả năng đó thì động lực của quá trình nhận thức sẽ xuất
hiện và HS sẽ không còn ở vị trí thụ động nữa, mà họ sẽ rất tự giác và tích cực,
họ trở nên chủ thể của hoạt động [11,37].
Có thể hiểu bản chất của DHGQVĐ là một phương pháp dạy học trong đó
GV tổ chức cho HS tự lực xây dựng kiến thức mới dưới sự giúp đỡ, hướng dẫn,
điều khiển của GV. Hoạt động đó diễn ra theo tiến trình nghiên cứu khoa học,
cũng bao gồm các bước như tạo tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề, hợp
thức hoá và vận dụng kiến thức.
Trong lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề, hai khái niệm cơ bản là khái
niệm “vấn đề” và khái niệm “tình huống có vấn đề”.

2.1.2. Vấn đề và tình huống có vấn đề
▪ Vấn đề
“Vấn đề” là bài toán mà cách thức hoàn thành hay kết quả của nó chưa
được HS biết trước, nhưng HS đã nắm được những kiến thức và kỹ năng xuất
phát, để từ đó thực hiện sự tìm tòi kết quả đó hay cách thức hình thành bài làm.
Nói cách khác, đó là câu hỏi mà HS chưa biết lời giải đáp, và cũng không có
phương tiện để tìm tòi câu trả lời” [9,89].
Vấn đề mà trong đó nêu rõ các thông số và điều kiện giải có thể do bên
ngoài đặt ra cho chủ thể, lúc này vấn đề biến thành một bài toán có vấn đề.
3


Bài toán có vấn đề là một vấn đề giải quyết được với những điều kiện hay thông
số cho trước.
Tình huống có vấn đề
a. Khái niệm
* Khái niệm
“Tình huống có vấn đề” là tình huống mà HS tham gia gặp một khó khăn,
HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả
năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyết
vấn đề đó. Nghĩa là tình huống đó kích thích hoạt động tích cực của HS trong việc đề
xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã đề xuất” [9,89]
Tình huống có vấn đề đặc trưng cho thái độ của chủ thể đối với trở ngại
nảy ra trong lĩnh vực hoạt động thực hành hay trí óc. Nhưng đó là thái độ mà
trong đó chủ thể chưa biết cách khắc phục trở ngại và phải tìm cách khắc phục.
* Các kiểu tình huống có vấn đề
- Tình huống phát triển, hoàn chỉnh
- Tình huống bế tắc
- Tình huống lựa chọn và tình huống bác bỏ
- Tình huống ứng dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn

- Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ, nghịch lý
2.1.3. Tính chất nghiên cứu của dạy học giải quyết vấn đề
Hoạt động của nhà khoa học khi đi tìm chân lý là một hoạt động đầy tự
lực sáng tạo. Để rèn luyện năng lực tự lực nhận thức và phát triển tư duy sáng
tạo cho HS trong dạy học giải quyết vấn đề, người ta xây dựng quá trình dạy học
phỏng theo quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học.
Ta có thể diễn tả tính chất nghiên cứu của dạy học giải quyết vấn đề qua sơ đồ sau (sơ
đồ 1):

4


Phương pháp nghiên cứu

Dạy học giải quyết vấn đề

Đề xuất vấn đề

Tình huống có vấn đề

Nêu giả thuyết - Hệ quả

Nêu giả thuyết - Hệ quả
lôgic

Kiểm tra hệ quả - giả
thuyết

Kiểm tra hệ quả - giả
thuyết

Sai

Đúng

Sai

Áp dụng

Đúng
Áp dụng

2.1.4. Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề
Có thể coi cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề gồm ba giai đoạn: tạo
tình huống có vấn đề, hướng dẫn giải quyết vấn đề và vận dụng tri thức để củng
cố và mở rộng vấn đề.
Giai đoạn tạo tình huống có vấn đề
Đây là giai đoạn đặt HS vào tình huống có vấn đề. Giai đoạn này có nhiệm vụ
kích thích thần kinh hoạt động tạo cho HS một trạng thái hưng phấn cao độ, có nhu
cầu hoạt động và có thái độ sẵn sàng lao vào công việc.
Giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề: Ở giai đoạn này học sinh sẽ dần
dần làm quen với phương pháp nghiên cứu của nhà vật lý học, ở mức độ tập
dượt xây dựng kiến thức để phản ánh những sự kiện thực tế.
Giai đoạn vận dụng tri thức
Ở giai đoạn cuối cùng của quá trình dạy học giải quyết vấn đề là vận dụng các
kiến thức mới thu nhận được, làm cho kiến thức của HS được củng cố vững chắc
hơn.
Bước đầu của giai đoạn này việc cho HS giải quyết các nhiệm vụ đơn giản
như giải bài toán, phân tích và giải thích các sự kiện tương tự. Bước này chủ yếu
giúp HS nhớ, thuộc và hiểu tri thức, tái hiện nó là chính.

5


Bước tiếp theo, yêu cầu HS phải vận dụng tri thức vào những tình huống mới,
kể cả các tình huống có tính công nghệ, kỹ thuật. Ra các bài tập có tính sáng tạo,
đảm bảo tính vừa sức và không quá phức tạp.
2.1.5 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề
Để có thể vận dụng linh hoạt lý luận của phương pháp dạy học giải quyết
vấn đề vào việc dạy học các đề tài cụ thể khác nhau, có thể chia dạy học giải
quyết vấn đề thành ba mức độ tuỳ theo phần tham gia của HS nhiều hay ít vào
quá trình giải quyết vấn đề. Đó là các mức độ:
- Trình bày nêu vấn đề
- Tìm tòi nghiên cứu một phần
- Tìm tòi nghiên cứu sáng tạo (nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo).
2.2. Thực trạng của vấn đề
Thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu thực tế giảng dạy của giáo viên một
số trường THPT khi vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn vào dạy một
số bài học cụ thể của môn Vật lí tôi có một số nhận xét sau:
Hầu hết các giáo viên đều tạo ra được các tình huống có vấn đề, nhưng
khi bước vào giai đoạn hướng dẫn giải quyết vấn đề đa số các giáo viên tự mình
trình bày cách thức giải quyết vấn đề mâu thuẩn trên trong sự theo dõi của các
em hoặc có sự tham gia giải quyết của các em nhưng không nhiều.
Ở các bài học mà các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề diễn ra đầy
đủ theo các tính chất của nó, hầu hết các giáo viên ở giai đoạn hướng dẫn giải
quyết vấn đề chưa đưa ra được hệ thống các câu hỏi hợp lí để hướng các em làm
quen với phương pháp nghiên cứu của nhà Vật lí học, để từ đó rèn luyện cho các
em năng lực giải quyết vấn đề trong học tập cũng như trong cuộc sống.
Đặc biệt với các bài khó như bài “Khúc xạ ánh sáng”, “Dòng điện trong
chất bán dẫn”, qua tìm hiểu một số giáo án ở các sách tham khảo, ở một số luận
văn thạc sĩ giáo dục, cũng như thực tiễn quá trình dạy học của các giáo viên, tôi

nhận thấy các giáo án chưa khai thác tối đa phương pháp dạy học giải quyết vấn
đề trong các tình huống liên quan đến việc xây dựng kiến thức khó, mang bản
chất vật lí của hiện tượng.
Với bài “Khúc xạ ánh sáng” hầu hết các giáo viên có dùng thí nghiệm để
khảo sát vị trí của tia khúc xạ đối với tia tới, sự phụ thuộc của góc khúc xạ vào

6


góc tới nhưng chưa làm rõ vì sao cần phải nghiên cứu tỉ số
nghiên cứu các tỉ số

i sin i
,
mà không
r sin r

cos i cot i
,
, hệ thống câu hỏi và các tình huống có vấn đề
cos r cot r

chưa xoáy sâu vào việc nghiên cứu nội dung bài học. Học sinh chưa thực sự
đóng vai nhà khoa học trong việc nghiên cứu, chiếm lĩnh tri thức mới.
Với bài “Dòng điện trong chất bán dẫn” khi đa số giáo án đều soạn đều
theo tiến trình của SGK, trong khi đó nếu lựa chọn theo tiến trình tìm hiểu sự
dẫn điện của bán dẫn tinh khiết trước rồi sau đó lần lượt tìm hiểu bán dẫn loại n
và bán dẫn loại p theo dạy học giải quyết vấn đề sẽ làm rõ được đặc điểm cũng
như tính chất dẫn điện của từng loại bán dẫn. Hơn nữa, trong quá trình giảng dạy
đa số các giáo viên chưa kết hợp linh hoạt các phương pháp dạy học khác. Ngoài

sử dụng dạy học giải quyết vấn đề để giải quyết vấn đề trong bài học còn phải sử
dụng phương pháp mô hình để làm sáng tỏ sự xuất hiện của lỗ trống cũng như so
sánh chiều chuyển động của lỗ trống với electron dẫn.
2.3. Giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
2.3.1. Khả năng vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ở một số bài học
Căn cứ vào nội dung chương và năng lực nhận thức của HS đại trà có thể
lập bảng sau về khả năng thực hiện dạy học giải quyết vấn đề ở các bài này như
sau:
Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

(mức độ nêu vấn đề)

(mức độ tìm tòi từng phần)

(mức độ nghiên cứu)

2.3.2. Một số kiểu tình huống có vấn đề điển hình
a. Tình huống phát triển hoàn chỉnh
Tình huống 1: Bài học “Dòng điện trong chất bán dẫn”
GV: Các hạt tải điện trong chất bán dẫn sẽ chuyển động như thế nào khi chưa
đặt điện trường và khi đặt điện trường vào bán dẫn?
HS: Khi chưa có điện trường các hạt electron dẫn và lỗ trống chuyển động tự do
về mọi phía.

7

Khi có điện trường đặt vào thì các electron dẫn chuyển động có hướng ngược
chiều điện trường còn các lỗ trống chuyển động có hướng cùng chiều điện
trường.
GV: - Biểu diễn thí nghiệm mô phỏng chuyển động của electron liên kết và lỗ
trống trong chất bán dẫn tinh khiết khi chưa có điện trường và khi có điện
trường. Từ đó hãy rút ra bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn là gì?
HS: Quan sát thí nghiệm mô phỏng.
Bản chat: Vậy dòng điện trong chất bán dẫn là dòng các eletron dẫn chuyển
động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều
điện trường.
b. Tình huống bế tắc
Tình huống 2: Bài “Khúc xạ ánh sáng”
GV: Khi trời mưa xong các em thường thấy hiện tượng gì ?
HS : Khi trời mới mưa xong ta thường thấy có cầu vồng xuất hiện.
GV : Khi quan sát cầu vồng, các em thường thấy nó xuất hiện vào lúc nào và về
phía nào của mặt trời ?
HS : Cầu vồng thường xuất hiện ở phía Đông vào buổi chiều và ở phía Tây vào
buổi sáng sớm của mặt trời sau khi trời mới mưa xong.
GV : Khi quan sát con cá đang bơi lội trong hồ nước, hình như ta thấy con cá
được nâng lên gần mặt nước hơn so với vị trí thực của nó, tại sao ?
c. Tình huống ứng dụng kiến thức vào thực tiễn
Tình huống 4: Bài “Dòng điện trong chất bán dẫn”
Trên tay cô (thầy) có các linh kiện bán dẫn : điôt, tranzito. Chúng có mặt trong
mọi thiết bị điện tử dùng trong khoa học, kĩ thuật như pin mặt trời, điện thoại, ti
vi, máy tính,.... Do những tính chất đặc biệt như thế nào mà chất bán dẫn lại
được sử dụng rộng rãi như vậy ? Bài học hôm nay sẽ trả lời cho các em câu hỏi
trên.
2.3.3. Xây dựng tiến trình dạy học bài học theo định hướng dạy học giải
quyết vấn đề

2.3.3.1.Ví dụ Dạy học giải quyết vấn đề về bài học xây dựng kiến thức mới
Bài 17

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN (Tiết 1)
8


I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
- Hiểu được các tính chất đặc biệt của bán dẫn.
- Hiểu được cơ chế tạo thành các hạt tải điện (electron và lỗ trống) trong bán dẫn
tinh khiết và bán dẫn pha tạp chất.
- Hiểu được sự hình thành lớp chuyển tiếp p-n
- Trình bày được bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn, phân biết được bán
dẫn loại n và bán dẫn loại p.
2. Về kĩ năng
Giải thích được cơ chế hình thành electron tự do và lỗ trống trong bán dẫn tinh
khiết và bán dẫn pha tạp chất.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
+ Chuẩn bị hình 17.1 , 17.2, 17.3 ra giấy khổ to.
+ Chuẩn bị một số linh kiện bán dẫn thường dùng như điôt bán dẫn,
tranzito,...
+ Tranh, các dấu tròn tô màu để mô tả sự hình thành của eletron dẫn và lỗ
trống cũng như chiều chuyển động của chúng.
+ Thí nghiệm mô phỏng dòng điện trong chất bán dẫn.
2. Học sinh
Ôn tập các kiến thức quan trọng chính:
+ Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại
+ Vài thông số quan trọng của kim loại như điện trở suất, hệ số nhiệt điện

trở, mật độ electron tự do.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Giai đọan 1: Tạo tình huống có vấn đề
Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài mới
Hoạt động dạy của GV

Hoạt động học của HS

9

Nội dung ghi
bảng


- Nêu câu hỏi:

- Trả lời:

+ Nêu bản chất của dòng + Bản chất của dòng điện
điện trong kim loại.
trong kim loại là dòng
+ Điện trở suất của kim loại chuyển dời có hướng của các
phụ thuộc như thế nào vào electron tự do dưới tác dụng
nhiệt độ? Viết biểu thức sự của điện trường.
phụ thuộc đó và nêu tên, đơn + Điện trở suất của kim loại
vị của các đại lượng có mặt. tăng theo nhiệt độ gần đúng:
   0 [1   (t  t 0 ]  0 là
trở suất ở t 0o C (  .m)

điện

 là hệ số nhiệt điện trở (K1

)

- Nhận xét câu trả lời của
bạn.
- Giới thiệu bài mới :

- Lắng nghe, quan sát.

Trên tay cô (thầy) có các
linh kiện bán dẫn : điôt,
tranzito. Chúng có mặt trong
mọi thiết bị điện tử dùng
trong khoa học, kĩ thuật như
pin mặt trời, điện thoại, ti vi,
máy tính,.... Do những tính
chất đặc biệt như thế nào mà
chất bán dẫn lại được sử
dụng rộng rãi như vậy ? Bài
học hôm nay sẽ trả lời cho
- Ghi tiêu đề vào vở.
các em câu hỏi trên.

Bài 17 : Dòng
điện trong chất
bán dẫn

- Ghi tiêu đề lên bảng :

Bài 17. Dòng điện trong chất
bán dẫn.
Giai đoạn : Giải quyết vấn đề
Hoạt động 2 (7 phút) : Tìm hiểu chất bán dẫn và tính chất
10


Hoạt động dạy của GV

Hoạt động học của HS

Nội dung ghi
bảng

- Các em hãy nghiên cứu - Nghiên cứu SGK, sau đó I. Chất bán dẫn và
SGK lời các câu hỏi sau :
thảo luận theo nhóm và trả tính chất
Chất bán dẫn là gì? Các tính lời :
+ Chất bán dẫn là
chất dẫn điện của bán dẫn ? + Chất bán dẫn là một nhóm một nhóm vật liệu
- Nêu các câu hỏi kiểm tra sự vật liệu mà tiêu biểu là mà tiêu biểu là
gemani và silic.
tiếp thu của HS đói với câu gemani và silic.
hỏi các tính chất dẫn điện
của bán dẫn :
+ So sánh điện trở suất của + Trả lời : Điện trở suất của +  kl   bd   đm
chất bán dẫn với điện trở chất bán dẫn có giá trị trung
suất của kim loại và điện gian giữa kim loại và điện
môi ?
môi

+ Điện trở suất của kim loại
phụ thuộc như thế nào vào
nhiệt độ ? So sánh với kim
loại, từ đó có nhận xét gì về
tính dẫn điện của chất bán
dẫn?

+ Trả lời: Điện trở suất của
chất bán dẫn siêu tinh khiết
giảm nhanh khi nhiệt độ
tăng, còn điện trở suất của
kim loại tăng khi nhiệt độ
tăng

+ Điện trở suất của chất bán
dẫn phụ thuộc như thế nào
vào nồng độ tạp chất và thay
đổi như thế nào khi bị chiếu
sáng hoặc bị tác dụng của
các tác nhân ion hóa khác?

+ Trả lời: Điện trở suất của + Điện trở suất của
chất bán dẫn phụ thuộc chất bán dẫn bị
mạnh vào nồng độ tạp chất. giảm đáng kể khi
Điện trở suất của chất bán nó bị chiếu sáng
dẫn bị giảm đáng kể khi nó hoặc bị tác dụng
bị chiếu sáng hoặc bị tác của các tác nhân
dụng của các tác nhân ion ion hóa khác.
hóa khác.

- Tại sao ở nhiệt độ thấp bán - Tiếp nhận nhiệm vụ
dẫn tinh khiết hầu như không
dẫn điện, còn ở nhiệt độ cao
lại dẫn điện tốt. Chúng ta sẽ
nghiên cứu nó ở mục II. Hạt
11

+ Điện trở suất của
chất bán dẫn phụ
thuộc mạnh vào
nhiệt độ và tạp
chất


tải điện trong chất bán dẫn.
Bán dẫn loại n và bán dẫn
loại p.
Hoạt động 3 (13 phút): Tìm hiểu về sự dẫn điện của bán dẫn tinh khiết
Hoạt động dạy của GV

Hoạt động học của HS

- Để hiểu được bản chất sự
dẫn điện của bán dẫn tinh
khiết ta cần nghiên cứu cấu
trúc bên trong của nó. Xét
trường hợp điển hình là bán
dẫn silic. Nếu trong cấu
trúc tinh thể của silic chỉ có
một loại nguyên tử là silic

thì ta gọi đó là bán dẫn tinh
khiết.

II. Hạt tải điện trong
chất bán dẫn. Bán
dẫn loại n và bán dẫn
loại p.
1. Sự dấn điện của
bán dẫn tinh khiết

- Nêu cấu trúc tinh thế của
silic?
Gợi ý :
+ Nguyên tố silic có hóa trị + Trả lời : Nguyên tố silic
bằng bao nhiêu?
có hóa trị 4.
+ Có bao nhiêu electron ở + Có 4 electron ở lớp ngoài
lớp ngoài cùng? Do đó cùng. Nên mỗi nguyên tử
xung quanh nguyên tử silic silic liên kết với 4 nguyên
có bao nhiêu nguyên tử liên tử lân cận thông qua liên
kết ?
kết cộng hóa trị. Như vậy
+ Liên kết giữa các nguyên
tử trong mạng tinh thể là
liên kết gì ? Từ đó có nhận
xét gì về tính bền vững của
các nguyên tử silic trong
mạng tinh thể ?

Nội dung ghi bảng

xung quanh mỗi nguyên tử
Si có 8 electron tạo thành
lớp electron đầy. Nên liên
kết giữa các nguyên tử Si
là rất bền vững.

- Giải thích vì sao ở nhiệt - Thảo luận theo nhóm, trả
độ thấp bán dẫn tinh khiết lời:
12


lại không dẫn điện ?

Ở nhiệt độ thấp, các mối
liên kết đều rất bền vững
do đó tất cả các electron
đều bị ràng
buộc chặt chẽ với mạng
tinh thể. Vì vậy ở nhiệt độ
thấp trong mạng tinh thể
không có hạt tải điện tự do,
do đó bán dẫn tinh khiết là
chất cách điện.

- Phải làm như thế nào để
giải phóng các electron ra
khỏi nguyên tử để tạo thành
electron tự do tham gia vào
sự dẫn điện giống như

electron dẫn trong kim loại?

- Thảo luận nhóm, trả lời:
Cần phải cung cấp năng
lượng bằng cách tăng nhiệt
độ của tinh thể.

Khi nhiệt độ tăng cao, nhờ
dao động nhiệt của các - Lắng nghe, tiếp thu kiến
nguyên tử một số electron thức.
thu thêm năng lượng và
được giải phóng khỏi các
liên kết trở thành các
electron tự do, ta gọi là các
electron dẫn. Đồng thời, khi
một electron bứt ra khỏi
mối liên kết thì một liên kết
bị trống xuất hiện. Người ta
gọi nó là lỗ trống. Giáo viên
dùng tranh mô tả cấu trúc
tinh thể của Si, trong đó
mỗi electron góp chung
được biểu diễn một vòng
tròn vẽ màu đen sau đó cắt
một vòng tròn có bán kính
như thế tô màu đen và dán
vào lỗ tròn trên. Khi một
13

electron được giải phóng
khỏi mối liên kết, bằng
cách dùng tay lấy đi lỗ tròn
màu đen ta thấy xuất hiện
một lỗ trống (lỗ tròn vẽ
bằng màu đen).
- Vậy lỗ trống mang điện - Suy nghĩ, trả lời:
tích gì? Vì sao?
Lỗ trống mang điện tích
dương, vì liên kết thiếu
electron.
Một electron từ mối liên kết - Lắng nghe, quan sát và
của nguyên tử lân cận có tiếp thu
thể chuyển đến lấp đầy liên
kết bị trống và tạo thành
một lỗ trống ở vị trí khác
(GV dùng tay lấy đi lỗ tròn
màu đen tượng trưng cho
electron liên kết dán vào lỗ
trống lân cận). Như vậy lỗ
trống cũng có thể dịch
chuyển trong tinh thể theo
chiều ngược với electron
dẫn.
- So sánh mật độ electron tự - Suy nghĩ, trả lời:
do và mật độ lỗ trống trong Mật độ electron bằng mật
bán dẫn tinh khiết?
độ lỗ trống.
Đối với bán dẫn tinh khiêt - Lắng nghe.
thì cứ có một electron dẫn

là có một lỗ trống tự do. Ở
nhiệt độ càng cao thì số
electron tự do và lỗ trống
càng nhiều, điều này cũng
giải thích vì sao độ dẫn điện
của bán dẫn tăng theo nhiệt
14


độ. Và người ta ứng dụng
sự phụ thuộc mạnh của điện
trở bán dẫn vào nhiệt độ để
làm nhiệt điện trở bán dẫn
dùng để đo nhiệt độ, điều
chỉnh nhiệt độ.
- Vậy hạt tải điện trong bán - Suy nghĩ trả lời:
+ Hạt tải điện trong
dẫn tinh khiết là loại hạt Hạt tải điện trong bán dẫn bán dẫn tinh khiết là
nào?
tinh khiết là electron và lỗ electron và lỗ trống
trống
- Các hạt tải điện trong chất
bán dẫn sẽ chuyển động
như thế nào khi chưa đặt
điện trường và khi đặt điện
trường vào bán dẫn?

- Thảo luận nhóm, trả lời:
Khi chưa có điện trường
các hạt electron dẫn và lỗ

trống chuyển động tự do
về mọi phía.

Khi có điện trường đặt vào
thì các electron dẫn chuyển
động có hướng ngược
chiều điện trường còn các
lỗ trống chuyển động có
- Biểu diễn thí nghiệm mô hướng cùng chiều điện
phỏng chuyển động của trường.
electron liên kết và lỗ trống - Quan sát thí nghiệm mô
trong chất bán dẫn tinh phỏng.
khiết khi chưa có điện
trường và khi có điện
trường.

+ Dòng điện trong
chất bán dẫn là dòng
các
eletron
dẫn
chuyển động ngược
chiều điện trường và
dòng các lỗ trống
chuyển động cùng
chiều điện trường.

- Từ đó hãy rút ra bản chất Vậy dòng điện trong chất
của dòng điện trong chất bán dẫn là dòng các eletron
bán dẫn là gì?

dẫn chuyển động ngược
chiều điện trường và dòng
các lỗ trống chuyển động
cùng chiều điện trường.
Hoạt động 4 (15 phút): Tìm hiểu bán dẫn loại n và bán dẫn loại p
15


Hoạt động dạy của GV

Hoạt động học của HS

Nội dung ghi
bảng

* Như trên đã nói, điện trở - Lắng nghe, tiếp nhận 2. Bán dẫn loại n
suất của bán dẫn phụ thuộc nhiệm vụ mới.
và bán dẫn loại p.
mạnh vào tạp chất. chỉ cần
một lượng nhỏ tạp chất pha
vào cũng đủ làm độ dẫn điện
của bán dẫn tăng lên hàng
vạn lần. Và lúc này cùng với
sự dẫn điện riêng còn có sự
dẫn điện do tạp chất. Tùy
theo loại tạp chất pha vào
bán dẫn tinh khiết, mà các
bán dẫn được chia làm hai
loại: bán dẫn loại p và bán
dẫn loại n.

* Giả sử ta pha vào tinh thể
Si một lượng rất ít các
nguyên tố có electron hóa trị
lớn hơn electron hóa trị của
Si cụ thể là Phôt pho.

a, Bán dẫn loại n

- Hãy cho biết, nguyên tố P - Trả lời: Nguyên tố P có
có hóa trị bằng bao nhiêu? hóa trị 5 và có 5 electron ở
Có bao nhiêu electron ở lớp lớp ngoài cùng
ngoài cùng?
- Hãy biểu diễn liên kết của
nguyên tử P với các nguyên
tử Si xung quanh, electron
còn lại ở đâu và liên kết như
thế nào với nguyên tử P?

- Biểu diễn liên kết của
nguyên tử P với các nguyên
tố Si xung quanh.
Electron còn lại liên kết yếu
với nguyên tử P

* Do electron còn lại liên kết - Tiếp thu, ghi nhớ.
yếu với nguyên tử P nên
ngay ở nhiệt độ thấp, nó đã
dễ dàng bứt ra khỏi nguyên
16

tử P và trở thành electron tự
do. Như vậy mỗi nguyên tử
tạp chất này cho tinh thể một
electron dẫn và ta gọi là tạp
chất cho hay đono. Loại bán
dẫn được pha tạp chất đono
gọi là bán dẫn loại n.
- So sánh mật độ electron tự - Suy nghĩ, trả lời:
do và mật độ lỗ trống trong Mật độ electron tự do lớn
bán dẫn đono?
hơn mật độ lỗ trống.
Thực tế với tỉ lệ số % rất
nhỏ lượng tạp chất pha vào
đã làm cho số hạt mang điện
cơ bản lớn gấp hàng nghìn
đến hàng triệu lần so với hạt
mang điện không cơ bản.
- Trả lời: Hạt tải điện cơ bản
- Vậy hạt tải điện chủ yếu trong bán dẫn loại n là
trong bán dẫn loại n là loại electron, không cơ bản là lỗ
hạt nào?
trống.

+ Mật độ electron
tự do rất lớn so
với mật độ lỗ
trống.

- Nếu tạp chất pha vào là Bo

(B) thì hạt tải điện cơ bản
trong bán dẫn là loại nào và
không cơ bản là loại nào?

b, bán dẫn loại p

- Suy nhgĩ, trả lời:

Nguyên tố B có hóa trị 3, có
3 electron ở lớp ngoài cùng.
Khi pha B vào tinh thể Si nó
Gợi ý
liên kết với 4 nguyên tử Si
B có hóa trị bao nhiêu? Có lân cận, nên còn thiếu 1
bao nhiêu electron ở lớp electron nữa mới đủ 4 mối
ngoài cùng? Nó liên kết với liên kết
bao nhiêu nguyên tử Si xung
quanh? Còn thiếu bao nhiêu
electron để có đủ bốn mối
liên kết?
* Mối liên kết bị thiếu này dễ
dàng nhận một electron ở
gần đó để lấp đầy liên kết
17

+ Hạt tải điện cơ
bản trong bán dẫn
loại n là electron,
không cơ bản là lỗ
trống.

này và sinh ra một lỗ trống,
vì vậy nên B được gọi là tạp
chất nhận hay tạp chất
axepto và bán dẫn được pha
tạp chất nhận gọi là bán dẫn
loại p.
- Hãy so sánh các loại hạt tải
điện trong bán dẫn loại p? Từ
đó cho biết hạt tải điện cơ
bản và không cơ bản trong
bán dẫn loại p?

- Suy nghĩ, trả lời:

+ Mật độ electron
+ Mật độ electron tự do nhỏ tự do nhỏ hơn rất
hơn rất nhiều so với mật độ nhiều so với mật
độ lỗ trống.
lỗ trống.
+ Hạt tải điên cơ bản trong + Hạt tải điên cơ
bán dẫn loại p là lỗ trống và bản trong bán dẫn
loại p là lỗ trống
không cơ bản là electron.
và không cơ bản là
electron.

Giai đoạn: Vận dụng tri thức
Hoạt động 5 (5 phút) Vận dụng, cũng cố

Hoạt động dạy của GV

Hoạt động học của HS

Nội dung ghi
bảng

- Yêu cầu các em tóm tắt - Tóm tắt các kiến thức cơ
các kiến thức cơ bản.
bản trong bài.
- So sánh mật độ hạt tải - Thực hiện yêu cầu của GV.
điện trong bán dẫn tinh
khiết, bán dẫn loại n và bán
- Bài tập về nhà: trả lời từ câu
dẫn loại p.
hỏi 1 đến câu hỏi 5, làm bài
- Ghi bài tập về nhà.
tập 6 trang 106 SGK.

2.4. Đánh giá hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm
a, Đánh giá định tính
Qua quá trình giảng dạy ở trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên kết hợp
quá trình theo dõi các giờ học tôi nhận thấy:
18


- Đối với các lớp thực nghiệm được học theo phương pháp dạy học giải
quyết vấn đề: đa số học sinh đều tự giác tham gia vào hoạt động học tập, các em
tỏ ra rất hứng thú và tham gia hoạt động học tập tích cực. Ngay cả những học
sinh trong lớp truyền thống rất ít khi tham gia xây dựng bài cũng trở nên rất

hứng thú đóng góp ý kiến. Không khí lớp học sôi động hơn, học sinh nắm kiến
thức một cách vững chắc. Nhờ đó phát huy được tính tích cực, chủ động và sáng
tạo của HS. Không những vậy , các em còn được rèn luyện năng lực giải quyết
vấn đề khi xuất hiện một tình huống có vấn đề nào đó, mà sắp tới năng lực giải
quyết vấn đề là một trong những nội dung mà PISA tiến hành khảo sát trong chu
kì 2015 trong đó có Việt Nam tham gia.
- Đối với lớp đối chứng có trình độ tương đương như lớp thực nghiệm đa
số các em không tỏ ra hứng thú trong quá trình học, ít tham gia xây dựng bài.
Không khí học tập trong lớp trầm lắng. Học sinh không có hoặc có thì rất hạn
chế các tri thức về khả năng giải quyết vấn đề, khả năng quan sát sự kiện cũng
như không phát huy tính tính tích cực, chủ động, sáng tạo của các em. Đó là một
trong các yếu tố rất cần thiết khi các em bước sang thế kỉ 21, thế kỉ của sự hội
nhập và phát triển.
b, Đánh giá định lượng
Được sự giúp đỡ của Ban giám hiệu và tổ vật lý trường THPT Nguyễn Xuân
Nguyên, tôi đã chọn được 2 nhóm lớp có chất lượng tương đương để làm đối
chứng và thực nghiệm.
Nhóm thực nghiệm lớp: 11C2. Với số học sinh là: 38
Nhóm đối chứng lớp: 11C3.

Với số học sinh là: 37.

Bài kiểm tra được thực hiện sau khi học xong 2 tiết về dòng điện trong chất
bán dẫn (vì tiết 1 đã vận dụng đầy đủ dạy học giải quyết vấn đề để tìm hiểu các đơn
vị kiến thức của tiết) .
II.

KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ

3.1. Kết luận.

Từ các kết quả thu được ở trên có thể kết luận:
+ Vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề để giảng dạy một số bài
trong chương trình Vật lí THPT tạo ra không khí học tập sôi nổi, học sinh học
tập tích cực và kích thích được khả năng tìm tòi sáng tạo ở các em, tạo cho các
em cơ hội đóng vai nhà khoa học trong việc nghiên cứu, chiếm lĩnh tri thức mới.
19


+ Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề giúp các em vận dụng kiến thức và
kĩ năng của mình tốt hơn để giải quyết các tình huống trong bài học và các tình
huống xảy ra trong thực tiễn.
+ Về mặt định lượng, tổ chức dạy học theo hướng vận dụng dạy học giải
quyết vấn đề đã đem lại hiệu quả bước đầu trong việc nâng cao chất lượng học
tập. Nhờ đó bồi dưỡng cho học sinh kỹ năng tư duy, năng lực độc lập, giải quyết
vấn đề trong học tập và trong thực tiễn góp phần nâng cao chất lượng giáo dục.
3.2. Kiến nghị
Như vậy sử dụng dạy học giải quyết vấn đề sẽ góp phần thực hiện tốt chủ
trương đổi mới PPDH hiện nay.
Việc dạy học giải quyết vấn đề đòi hỏi giáo viên phải chuẩn bị công phu,
mất nhiều thời gian và đòi hỏi sự sáng tạo ở giáo viên. Do vậy giáo viên phải
nắm vững không những tri thức khoa học mình giảng dạy mà còn phải am hiểu
sâu sắc phương pháp luận nhận thức khoa học, phương pháp giải quyết vấn đề.
Giáo viên phải có kỹ năng dạy học linh hoạt, sáng tạo, có nghệ thuật kể chuyện
nêu vấn đề, nghệ thuật hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề.
Có thể mở rộng phạm vi của đề tài: không phải một số bài mà là toàn bộ
chương trình vật lý của cấp học.
Trên đây là kết quả bước đầu mà tôi đã nghiên cứu vận dụng phương pháp
dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tích tích cực của học sinh trong một số
bài học của Vật lí THPT chương trình cơ bản. Rất mong được sự đóng góp ý
kiến của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn!

Quảng Xương, tháng 5 năm 2017
Hoàng Thị Thu Hằng

20


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Chí Minh, Vũ
Quang, Bùi Gia Thịnh (2006), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên môn vật lý 10,
NXBGD.

2.

Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Chí Minh, Vũ
Quang, Bùi Gia Thịnh (2006), Vật lý 10 (Ban cơ bản), NXBGD.

3.

Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Chí Minh, Vũ
Quang, Bùi Gia Thịnh (2006), Bài tậpVật lý 10 (Ban cơ bản), NXBGD.

4.

Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Chí Minh, Vũ
Quang, Bùi Gia Thịnh (2006), Sách giáo viên Vật lý 10 (Ban cơ bản),
NXBGD.

5.

Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Vũ Quang, Đàm Trung Đồn, Bùi
Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2006), Sách giáo viên Vật lý 11 (Ban cơ
bản), NXBGD

6.

Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Vũ Quang, Đàm Trung Đồn, Bùi
Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2006), Vật lý 11 (Ban cơ bản), NXBGD

7.

Lương Duyên Bình, Nguyễn Thượng Chung,, Tô Giang, Vũ Quang, Ngô
Quốc Quýnh (2006), Vật lý 12 (Ban cơ bản), NXBGD

8.

Lương Duyên Bình, Nguyễn Thượng Chung,, Tô Giang, Vũ Quang, Ngô
Quốc Quýnh (2006), Sách giáo viên Vật lý 12 (Ban cơ bản), NXBGD

9.

M. A. Đanilôp và M. N. Xcatkin (1983), Lý luận dạy học của trường phổ
thông, NXBGD Hà Nội.

10. Lê Thị Mỹ Hà (2014), Tài liệu tập huấn PISA 2015 và các dạng câu hỏi do
OECD phát hành lĩnh vực khoa học, Bộ giáo dục và đào tạo.
11. Nguyễn Quang Lạc (1997), Lý luận dạy học vật lý ở trường phổ thông,
ĐHV.
12. I. Ia. Lence (1977), Dạy học nêu vấn đề, NXBGD Hà Nội.

21


13. Phạm Thị Phú (2002), Nghiên cứu vận dụng các phương pháp nhận thức
vào dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý trung học phổ thông,
ĐHV, Đề tài cấp bộ.
14. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động của
học sinh trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông, NXB ĐHQG Hà Nội.
15. Phạm Hữu Tòng, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Đưc Thâm (2005), Tài liêu
bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT chu kỳ 3 (2004 - 2007), Viện
nghiên cứu sư phạm

22


23