Phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thông qua sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học chương “cảm ứng điện từ” – vật lý 11

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRẦN MINH TRIẾT PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH THÔNG QUA SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” – VẬT LÝ 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TRẦN MINH TRIẾT PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH THƠNG QUA SỬ DỤNG BÀI TẬP CĨ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” – VẬT LÝ 11 Ngành: Lý luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THANH HẢI ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 I LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tôi, kết nghiên cứu số liệu nêu luận văn hoàn toàn trung thực, chƣa đƣợc cơng bố cong trình khác Tác giả Trần Minh Triết II LỜI CẢM ƠN Để hồn thành tốt luận văn này, tơi nhận đƣợc giúp đỡ thầy cô, bạn bè đồng nghiệp, em học sinh ngƣời thân gia đình Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo phụ trách sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí mơn Lí luận Phƣơng pháp dạy học Bộ mơn Vật lí trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Đà Nẵng Đặc biệt, chân thành cảm ơn tới TS Nguyễn Thanh Hải dành nhiều thời gian trực tiếp hƣớng dẫn bảo tận tình, động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, thầy tơ Vật lí - Cơng nghệ, học sinh lớp 11B8, 11B1 trƣờng Trung học phổ thông Trần Quốc Tuần học sinh lớp 11 trƣờng THCS&THPT Phạm Kiệt tỉnh Quảng Ngãi tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ suốt thời gian thực nghiệm sƣ phạm Cuối cùng, tơi xin cin ơn gia đình, bạn bè bạn học viên Cao học khóa K39 động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng Tác giả Trần Minh Triết năm III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Chữ viết tắt BT BTVL VDKT ĐC GV GQVĐ HS HV NL NL GQVĐ NL VDKT NXB PHT PPDH SGK TNg THPT ƢDKT VĐ VDKTVTT BTCNDTT Chữ viết đầy đủ Bài tập Bài tập vật lý Vận dụng kiến thức Đối chứng Giáo viên Giải vấn đề Học sinh Hành vi Năng lực Năng lực giải vấn đề Năng lực vận dụng kiến thức Nhà xuất Phiếu học tập Phƣơng pháp dạy học Sách giáo khoa Thực nghiệm Trung học phổ thông Ứng dụng kỹ thuật Vấn đề Vận dụng kiến thức vào thực tiễn Bài tập có nội dung thực tế IV MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT III MỤC LỤC IV DANH MỤC CÁC BẢNG VI DANH MỤC CÁC HÌNH .VI MỞ ĐẦU CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN 1.1 Dạy học theo định hƣớng phát triển lực học sinh 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 1.2 Bài tập vật lí việc phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 11 1.2.1 Khái niệm tập vật lí 11 1.2.2 Vai trò, tác dụng BTVL 12 1.2.3 Phân loại BTVL 14 1.2.4 Bài tập vật lí có nội dung thực tế 16 1.2.5 Sử dụng tập thực tế dạy học vật lí để phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn học sinh 18 1.3 Thực trạng dạy học tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ” – lí 11 số trƣờng THPT địa bàn tỉnh Quảng Ngãi 20 1.3.1 Đối tƣợng phƣơng pháp điều tra 20 1.3.2 Kết điều tra 20 1.4 Đề xuất giải pháp phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thông qua tập vật lí 25 1.4.1 Giải pháp phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thơng qua tập vật lí 25 1.4.2 Đề xuất quy trình xây dựng tập thực tế 26 1.5 KẾT LUẬN CHƢƠNG 31 CHƢƠNG THIẾT KẾ KẾ HOẠCH DẠY HỌC CÓ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” – VẬT LÝ 11 32 2.1 Cấu trúc đặc điểm nội dung chƣơng “Cảm ứng điện từ” – vật lí 11 32 V 2.1.1 Cấu trúc nội dung chƣơng “Cảm ứng điện từ” – vật lí 11 34 2.1.2 Đặc điểm kiến thức chƣơng “Cảm ứng điện từ” – vật lí 11 38 2.2 Xây dựng tập cụ thể 39 2.2.1 Ma trận phân bố tập theo nội dung 39 2.2.2 Xây dựng tập có nội dung thực tế 40 2.4 Thiết kế kế hoạch dạy học 89 2.5 Tiêu chí đánh giá NL VDKT vào thực tiễn tập/hoặc kế hoạch dạy 119 2.5.1 Phiếu đánh giá NL VDKT vào thực tiễn nhóm HS lớp thực nghiệm 119 2.5.2 Đánh giá kết học tập lớp TNg ĐC qua kiểm tra 120 2.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG 120 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 122 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 122 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 122 3.3 Thời điểm thực nghiệm sƣ phạm 122 3.4 Các bƣớc thực nghiệm sƣ phạm 122 3.5 Kết thực nghiệm 123 3.5.1 Phân tích diễn biến thực nghiệm đánh giá định tính 123 3.5.2 Đánh giá định lƣợng 130 3.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG 134 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 135 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 137 PHỤ LỤC PL1 VI DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng 1.1 Cấu trúc NL VDKT vào thực tiễn tiêu chí đánh giá Thực trạng sử dụng tập vật lí thực tế giáo viên 1.2 trƣờng THPT tỉnh Quảng Ngãi Thực trạng sử dụng tập vật lí có nội dung thực tế học sinh 1.3 trƣờng THCS&THPT Phạm Kiệt trƣờng THPT Trần Quốc Tuấn tỉnh Quảng Ngãi (174 em) Bảng tham chiếu mức yêu cầu cần đạt câu hỏi, tập, 2.1 kiểm tra, đánh giá Bảng ma trận phân bố BT theo nội dung dựa mức độ nhận 2.2 thức 2.3 Các bƣớc thiết kế máy biến 2.4 Các bƣớc thiết kế máy phát điện xoay chiều pha 2.5 Bảng công suất thiết bị gia dụng 2.6 Bảng so sánh ƣu,nhƣợc điểm hai loại roto Trang 21 23 32 39 52 63 66 83 2.7 Bảng thống kê lỗi hỏng máy xay sinh tố 84 2.8 2.9 2.10 Ý tƣởng sử dụng tập/tình thực tế xây dựng Các hoạt động dự kiến tiết 48 Các hoạt động dự kiến tiết 49 Phiếu đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn HS lớp TNg Bảng số liệu HS đƣợc chọn làm mẫu thực nghiệm Đánh giá định tính NL VDKT vào thực tiễn HS lớp TNg Điểm đánh giá 11 số hành vi HS qua tình Điểm đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn HS nhóm TNg tình Kết điểm kiểm tra lớp ĐC lớp TNg 89 100 115 2.11 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 122 124 130 132 134 134 VII DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình vẽ 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10a 2.10b 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26 Tên hình vẽ Trang Quy trình xây dựng tập thực tế Sét đánh làm hƣ hỏng thiết bị điện Mơ hình máy biến áp Hình ảnh cách quấn dây lõi máy biến áp Vị trí chƣơng “Cảm ứng điện từ” chƣơng trình vật lý phổ thơng Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng “Cảm ứng điện từ” Hình ảnh cấu tạo bếp từ Hình ảnh nồi sử dụng cho bếp từ Hình ảnh thơng tin quảng cáo bếp từ Bộ phận mâm từ bếp từ Hình ảnh kim loại từ trƣờng Hình ảnh phanh điện từ gắn xe Hình ảnh cấu tạo phanh điện từ gắn xe Tấm kim loại khoét rãnh từ trƣờng Tấm kim loại đặc từ trƣờng Mơ hình máy biến áp đơn giản Hình ảnh lõi sắt máy biến áp Hình ảnh cơng tơ điện Hình ảnh cấu tạo cơng tơ điện Sạc khơng dây cho điện thoại Sơ đồ mạch điện Cấu tạo micro động lực Thí nghiệm: Cho nam châm SN dịch chuyển lại gần xa ống dây (C) Thí nghiệm: Cho ống dây (C) dịch chuyển lại gần xa nam châm SN Hình ảnh thơng tin máy phát điện xoay chiều Mô tả cấu tạo máy phát điện Mô tả cấu tạo máy phát điện Hình thí nghiệm tự cảm Đèn Flash máy ảnh Sét đánh làm hƣ hỏng thiết bị điện Máy bay phản lực bay theo phƣơng ngang 27 28 29 29 34 35 40 41 44 45 46 47 48 49 49 50 52 54 55 57 59 61 62 63 65 65 66 68 69 71 72 VIII 2.27 2.28 2.29 2.30 2.31 2.32 2.33a 2.33b 2.34 2.25 2.36 2.37 2.38 2.39 2.40 2.41 2.42 3.1a 3.1b 3.1c 3.2 3.3 3.4 3.5 Dàn máy chụp cộng hƣởng từ Cấu tạo máy chụp cộng hƣởng từ Hình chụp từ video thí nghiệm ống dây đĩa kim loại Mơ hình máy biến áp Cách quấn dây lõi biến áp Thanh nam châm quay tròn đĩa kim loại Đĩa kim loại treo giá đỡ Mô tơ gắn nam châm có hai cực N-S Đồng hồ tốc độ kiểu cổ điển Hình ảnh chụp từ video cấu tạo hoạt động động Hình ảnh phận cấu tạo động Cấu tạo máy xay sinh tố Roto lồng sóc Roto dây quấn Sơ đồ máy xay sinh tố Philips Dynamo xe đạp Sơ đồ mạch điện Dynamo xe đạp Không gian lớp học tập Các nhóm thảo luận phanh điện từ Phiếu trả lời tập tình điện từ nhóm Phiếu trả lời tập tình bếp điện từ nhóm Phiếu trả lời tập tình thí nghiệm nhóm Biểu đồ đánh giá kết NL VDKT vào thực tiễn HS Biểu đồ đánh giá kết kiến thức học đƣợc qua kiểm tra lớp TNg lớp đối chứng 72 73 74 75 75 76 77 77 77 80 80 81 82 82 83 87 87 127 127 127 129 130 133 135 PL10 đình khơng? Biết theo khuyến cáo tập đoàn điện lực Việt Nam nên lựa chọn máy phát điện có cơng suất 70% so với tổng công suất thiết bị …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… PL11 ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM CHẤM BÀI KIỂM TRA 45 PHÚT Đáp án Câu Điểm Câu C 1,0 Câu B 1,0 Câu C 1,0 Câu A 1,0 Câu D 1,0 Câu 6.1 Bộ phận (1): Nam châm (roto) 2,0 Bộ phận (2): Các cuộn dây (stato) Câu 6.2 - Cấu tạo: hai phận 2,0 + Nam châm tạo từ trường (Roto) + Các cuộn dây để lấy suất điện động (Stato) - Nguyên tắc hoạt động: Co nam châm quay tạo từ trường biến thiên qua cuộn dây dẫn đến từ thông qua cuộn dây biến thiên sinh suất điện động cảm ứng Câu 6.3 - Căn vào bảng cơng suất thiết bị tiêu thụ điện, tính 1,0 tổng số công suất tất thiết bị lớn so với công suất máy phát điện - Tính máy phát điện cung cấp cho hộ gia đình với mức cơng suất 2200.70% = 1540W - Máy phát điện dùng để thắp sáng bóng đèn quạt Tuy nhiên quạt nên hạn chế sử dụng ... tiễn cho học sinh thông qua sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học chương “cảm ứng điện từ” – vật lý 11 Chương Thiết kế kế hoạch dạy học có sử dụng tập có nội dung thực tế nhằm phát triển lực vận. .. từ”- Vật lí 11 32 CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾ HOẠCH DẠY HỌC CÓ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” – VẬT... 1.2.4 Bài tập vật lí có nội dung thực tế 16 1.2.5 Sử dụng tập thực tế dạy học vật lí để phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn học sinh 18 1.3 Thực trạng dạy học tập thực tế