TÍCH HỢP GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ngày nay vấn đề ô nhiễm môi trường, phá vỡ cân bằng sinh thái đã là vấn đề quan tâm chung của nhân loại. Vì vậy, người ta coi vấn đề môi trường là một trong các "vấn đề toàn cầu". Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường đã được xác định chủ yếu là do các hoạt động của con người: phá rừng, sản xuất công, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dân số tăng nhanh… Trong bối cảnh phát triển của xã hội loài người, bài toán:"phát triển bền vững" đã được đặt ra để giải quyết. Phương châm của phát triển bền vững được nêu lên là: "Sự phát triển thỏa mãn những nhu cầu trong hiện tại không làm xâm phạm đến khả năng làm thỏa mãn nhu cầu của các thế hệ tương lai". Một số định hướng nội dung GDMT khi dạy học vật lý ở trường THPT: Theo định nghĩa về môi trường của Chương trình môi trường Liên Hiệp quốc (United Nation Enviroment Program (UNEP)): "Môi trường là tập hợp các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, kinh tế xã hội, tác động lên từng cá thể hay cả cộng đồng". Việc phân tích cấu trúc môi trường theo khoa học môi trường cho thấy các yếu tố vật lý có vai trò rất quan trọng. Như vậy, môn vật lý ở trường phổ thông có thể khai thác nhiều cơ hội để tích hợp các nội dung GDMT, có thể nêu ra một số trường hợp như: + Khai thác từ nội dung môn học vật lý; + Tích hợp các nội dung của các môn học khác như: hóa học, sinh học, . (vì nhiều quá trình hóa học, sinh học, . chịu tác động của yếu tố vật lý). Để định hướng cho việc lựa chọn nội dung GDMT phù hợp, có thể nêu lên một số vấn đề môi trường dang được quan tâm hiện nay có liên quan trực tiếp tới các quá trình vật lý; 1. Tài nguyên rừng bị suy giảm: - Trước hết phải làm rõ được vai trò của rừng đối với cuộc sống con người: + Rừng - nguồn gien quý giá (động, thực vật); + Cung cấp lâm thổ sản; + Điều hòa lượng nước trên mặt đất; + Rừng ="lá phổi xanh"; + Rừng ( chống xói mòn đất, . Dưới góc độ khoa học vật lý, có thể nêu lên các quá trình vật lý như: hiện tượng mao dẫn của đất, quá trình quang hợp, thế năng, động năng dòng chảy của nước gây ra sự bào mòn đất . - Các giải pháp bảo vệ rừng, phát triển rừng nhìn từ góc độ vật lý (chống sói mòn đất, hạn chế khí nhà kính…); 2. Ô nhiễm nước: Vai trò của nước đối với sự sống trên Trái Đất, các quá trình lý hóa khi nước bị ô nhiễm, . các biện pháp bảo vệ nước, chu trình nước trong tự nhiên ( liên quan tới các hiện tượng chuyển thể của nước…) 3. Suy thái và ô nhiễm đất 4. Ô nhiễm không khí: khí quyển, quá trình suy giảm tầng ôzôn, chất phóng xạ, hóa chất; 5. Ô nhiễm tiếng ồn: liên quan trực tiếp tới các quá trình vật lý như sóng âm: * Khái niệm: ô nhiễm môi trường do tiếng ồn (tập hợp những âm thanh tạp loạn có tần số và chu kỳ khác nhau, nói cách khác : là những âm thanh chói tai, gây những tác động không mong muốn, có hại cho sức khỏe con người,, cơ thể sống. * Các nguồn ô nhiễm: tiéng máy bay, xe cộ, karaokê quá giới hạn cho phép, . , (âm thanh ( 80 dB). 6 - Ô nhiễm ánh sáng: sự chiếu sáng gây tác hại đến con người và sinh vật. 7. Sản xuất , truyền tải và sử dụng điện năng nhìn nhận dưới góc độ bảo vệ môi trường. 8. Ô nhiễm phóng xạ: Các tia phóng xạ, an toàn hạt nhân,… - Về phương tiện dạy học: Phương tiện dạy học có ý nghĩa quan trọng nâng cao chất lượng dạy học nói chung, chất lượng GDMT nói riêng. Ví vậy trong các bài học có tích hợp các nội dung GDMT giáo viên nên tăng cường sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt là các phương tiện nghe nhìn Chẳng hạn, sử dụng các video clip (từ 3 - 5 phút) để giới thiệu về các yếu tố môi trường và sử dụng hợp lý năng lượng, như: cọn nước, cối giã gạo nước, trạm thủy điện nhỏ, trạm pin mặt trời (năng lượng sạch), ô nhiễm không khí và tiếng ồn giao thông ; từ trường trái đất, năng lượng nguyên tử, . Để khai thác và cập nhật các tư liệu phục vụ GDMT, giáo viên có thể chủ động sử dụng phương tiện internet khai thác các Website về môi trường và GDMT bổ ích. 3. Hai kiểu triển khai GDMT: a./ Kiểu 1: thông qua dạy học các bộ môn ở phổ thông: ở đây có 2 dạng bài học có thể khai thác cho GDMT: Dạng 1: nội dung chủ yếu của bài học, hoặc có nội dung môn học trùng hợp với nội dung môi trường ( hình thức lồng ghép). Dạng 2: một số nội dung của bài học có liên quan với nội dung GDMT song không nêu rõ trong sách giáo khoa (hình thức liên hệ). Khi khai thác cơ hội GDMT dù theo hình thức nào cũng cần tuân theo 3 nguyên tắc sau: 1./ . Không làm mất tính đặc trưng của môn học. Không biến bài học bộ môn thành bài học môi trường; 2./. Khai thác nội dung chọn lọc, tập trung, không tràn lan, tùy tiện; 3./. Phát huy tích cưc nhận thức của HS, khai thác kinh nghiệm thực tế của HS, tận dụng cơ hội để HS tiếp xúc trực tiếp với môi trường. Có thể nêu lên một số cách thức tổ chức hoạt động GDMT qua dạy học bộ môn như sau: . Phân tích vấn đề môi trường liên quan nội dung môn học; . Khai thác thực trạng môi trường làm nội dung GDMT; . Xây dựng bài tập môn học từ thực tế môi trường địa phương; . Sử dụng phương tiện dạy học hỗ trợ GDMT; . Sử dụng tài liệu tham khảo (tranh, ảnh, sách, báo .) . Thực hiện bài học tại thực địa. - Các hoạt động của GV khi xác định nội dung GDMT và xây dựng giáo án khai thác GDMT Các hoạt động của GV khi định hướng tổ chức quá trình dạy học tích hợp GDMT, theo chúng tôi sẽ bao gồm: Hoạt động 1: Nghiên cứu chương trình, SGK để xây dựng mục tiêu dạy học, trong đó có các mục tiêu GDMT. Việc nghiên cứu chương trình, nội dung SGK cho phép GV xây dựng kế họach dạy học phù hợp cho toàn bộ chương trình bộ môn, cho từng phần của môn học, từng chương cũng như từng bài học. Nhờ việc phân tích chương trình, SGK GV có được cái nhìn tổng thể về các đơn vị kiến thức, kĩ năng, thấy được mối liên hệ giữa chúng và dễ phát hiện các cơ hội tích hợp nội dung GDMT vào từng đơn vị kiến thức một cách hợp lí, từ đó lập kế hoạch khai thác các nội dung GDMT trong suốt quá trình dạy học mà không sa vào tình huống ngẫu nhiên, tuỳ tiện làm quá tảI bài học, hoặc trùng lặp, hoặc không đưa ra được các tình huống GDMT thực sự có ý nghĩa thuyết phục. Kết thúc quá trình này GV có thể đưa ra một sơ đồ lôgic xây dựng kiến thức một cách phù hợp. Việc làm này sẽ cho cái nhìn trực quan về mối liên hệ giữa các kiến thức, cho phép xác định hợp lí các tình huống sử dụng phương pháp và phương tiện dạy học thích hợp. Nó cũng cho phép xác định hợp lí các cơ hội tích hợp nội dung GDMT vào bài học. Hoạt động 2: Xác định các nội dung GDMT cần tích hợp: Căn cứ vào mối liên hệ giữa kiến thức bộ môn và nội dung GDMT, GV cần làm rõ sẽ tích hợp nội dung GDMT nào là hợp lí, thời lượng dành cho nó là bao nhiêu. Theo các nguyên tắc chung về GDMT thì các nội dung môi trường càng gần với kinh nghiệm sống của HS thì càng tốt, đặc biệt có ý nghĩa là các nội dung đề cập tới vấn đề môi trường sinh thái của địa phương. Vì vậy, với cùng một nội dung tri thức vật lí trong SGK, song khi dạy cho HS ở các vùng miền khác nhau, GV cần có cách khai thác nội dung GDMT khác nhau. Nói một cách khác, căn cứ vào đối tượng HS khác nhau, GV sẽ xây dựng các tình huống tích hợp nội dung GDMT khác nhau. Hoạt động 5: Lựa chọn và vận dụng các phương pháp và phương tiện dạy học phù hợp: ở đây, trứơc hết phải vận dụng các phương pháp dạy học tích cực . Hoạt động 4: Xây dựng tiến trình dạy học dạy học cụ thể: ở hoạt động này GV thiết kế cụ thể các yêu cầu đối với HS, các hoạt động trợ giúp của GV đối với HS và phối hợp các hoạt động đó để đạt được mục đích dạy học. CHƯƠNG TRÌNH TÍCH HỢP GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG TRONG BỘ MÔN VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Lớp 10 Bài 37 Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng Hiện tượng mao dẫn - Các ống mao dẫn trong rễ cây và thân để hút nước và dưỡng chất nuôi cây tươi tốt (trồng cây,bảo vệ rừng, chống sói mòn đất); - Đất đồi có cây xanh che phủ thì ít bị hạn hán, giữ được nước ngầm; SGK cơ bản, Bài 54 SGK nâng cao; Lớp 10 Bài 38 Sự chuyển thể của các chất Sự bay hơi, hơi khô và hơi bão hoà. Độ ẩm của không khí - Độ ẩm có ảnh hưởng đến rất nhiều quá trình trên Trái Đất sự sống của động, thực vật, con người; độ bền của vật liệu… - Nước từ biển, sông, suối, ao hồ…bay hơI làm cho khí hậu đIều hoà, cây cối phát triển. Bản thân cây xanh cũng góp phần điều hoà độ ẩm của không khí; Bài 56 SGK nâng cao; bài 38 SGK cơ bản. Lớp 10 Bài tổng kết chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Liên kết các nội dung đã học - Sự tuần hoàn của nước trong tự nhiên và vấn đề môi trường Lớp 11 Bài 1 Điện tích.Định luật Cu-lông Sự nhiễm điện của các vật.Tương tác điện. - Sơn tĩnh điện: công nghệ phun sơn chất lượng cao và tránh ô nhiễm môi trường; - công nghệ lọc khí thải, bụi nhờ tĩnh điện; Bài 1 SGK cơ bản , SGK nâng cao Lớp 11 Bài 3 Điện trường Điện trường - Điện trường gần mặt đất: Con người ( cũng như sinh vật) luôn sống trong một không gian có điện trường (và từ trường, trọng trường) và chịu ảnh hưởng của nó. Bài 3 SGK cơ bản và SGK nâng cao; Lớp Tên bài Địa chỉ tích hợp Nội dung GDMT (kiến thức, kĩ năng có thể tích hợp) Ghi chú Lớp 10 Bài 26 Thế năng 2. Thế năng trọng trường - Thác nước, nước chảy từ trên cao thì sinh công làm sói mòn đất, làm quay tuốc bin ( nhà máy thuỷ điện), ở miền núi lợi dụng sức nước để bơm nước lên cao, làm cối giã gạo… ( không cần dùng máy bơm, máy xay sát gây tiếng ồn, chất thả xăng, dầu…). - Khắc phục sự sói mòn đất: trồng cây, làm ruộng bậc thang, canh tác vùng đất dốc có khoa học; Bài 26 SGK ban cơ bản, Bài 35 SGK nâng cao Lớp 10 Bài 60 Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt và máy lạnh Động cơ nhiệt và máy lạnh - Các động cơ nhiệt cơ nhiệt gậy ô nhiễm không khí, ô nhiễm tiếng ồn; “ ô nhiễm nhiệt”,… - Chất frêôn thoát ra từ các máy làm lạnh phá huỷ tầng ôzôn, hiệu ứng nhà kính. Bài 60 SGK nâng cao, Nguyên lí II nhiệt động lực học (SGK cơ bản) Lớp 11 Bài 15 Dòng điện trong chất khí Tia lửa điện - Hiện tượng phóng đIện trong khí quyển, hiện tượng sét tạo các ion 2 NO và NH tạo ra các chất hứu cơ làm cho cây cối xanh tốt; sét cũng gây nguy hiểm cho con người… Bài 15 SGK cơ bản, bài 22 SGK nâng cao Lớp 11 Bài 22 Lực Lo-ren-xơ - Từ trường, một vài ứng dụng của từ trường. - Lực Lo-ren-xơ - ảnh hưởng của từ trường lên sinh vật ( động thực vật và con người); - Từ trường của TráI Đát ( Xem bàI 35) -Ban cơ bản, Bài 22, bài 26 từ trường; Bài 32 SGK nâng cao; Lớp 11 Bài 31 Mắt - Mắt - Môi trường ánh sáng và sự nhìn; Ô nhiễm ánh sáng; - Bài 50 SGK nâng cao; Lớp 12 Bài: Sóng âm. -sóng âm - Ô nhiễm tiếng ồn; Lớp 12 Bài: Dao động điện từ. Sóng điệntừ - Điện từ trường. Sóng điện từ. - ảnh hưởng của điện từ trường với sự sống : động thực vật và con người ( Các nguồn bức xạ điện từ trường quá mức cho phép) Lớp 12 Bài: Tán sắc ánh sáng - Màu sắc ánh sáng - ánh sáng và sự nhìn. Ô nhiễm ánh sáng. Lớp 12 Bài: Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại. Tia X Tác động sinh lí của tia tử ngoại, hồng ngoại và tia X. - Tránh sự chiếu xạ lâu của các tia tử ngoại, tia X . - Tầng ôzôn. Hiệu ứng nhà kính Lớp 12 Bài: Hiện tượng quang điện trong.Pin quang điện. Pin quang điện. Nguồn năng lượng mặt trời. Sản xuất đIện năng nhờ năng lượng mặt trời (nguồn năng lượng sạch) Lớp 12 BàI: Phản ứng hạt nhân Phản ứng hạt nhân. Năng lượng hạt nhân. Các tia phóng xạ. - Sử dụng năng lượng hạt nhân và vấn đề bảo vệ môi trường ( sản xuất điện nguyên tử, vũ khí nguyên tử). Ô nhiễm phóng xạ. * Ghi chú: + Chương trình nêu trên có tính chất định hướng, trong quá trình dạy giáo viên cần nghiên cứu nội dung dạy học để bổ xung, hoàn thiện thêm. + Tài liệu tham khảo: Giáo dục bảo vệ môi trường trong môn Vật Lí THPT, tài liệu tập huấn của Bộ GD và Đào Tạo, Nguyễn Văn Khải, Nguyễn Trọng Sửu . (vừa triển khai tại Đà Nẵng cho 32 tỉnh thành phía nam từ 13.05 đến 16.05.2008; đã in thành sách cấp phát cho tất cả các tỉnh tham gia tập huấn) . các nội dung GDMT cần tích hợp: Căn cứ vào mối liên hệ giữa kiến thức bộ môn và nội dung GDMT, GV cần làm rõ sẽ tích hợp nội dung GDMT nào là hợp lí, thời. định hợp lí các tình huống sử dụng phương pháp và phương tiện dạy học thích hợp. Nó cũng cho phép xác định hợp lí các cơ hội tích hợp nội dung GDMT vào