(Skkn 2023) tự làm một số dụng cụ thí nghiệm phần điện trường và từ trường góp phần nâng cao chất lượng dạy học

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TỰ LÀM MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM PHẦN ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG GĨP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC THUỘC MƠN: VẬT LÍ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT TÂN KỲ =====  ===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TỰ LÀM MỘT SỐ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM PHẦN ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC THUỘC MƠN: VẬT LÍ Tên tác giả : Trần Thị Hà Đậu Văn Minh Số điện thoại : 0383653291 0816421678 NGHỆ AN - 2023 MỤCLỤC Trang PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu III Đối tượng khảo sát thực nghiệm IV Phương pháp nghiên cứu V Thời gian nghiên cứu VI Đóng góp đề tài VII Bố cục đề tài PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Cơ sở lí luận 1.1 Kỹ năng, rèn luyện kỹ 1.2 Khái niệm thực hành, thí nghiệm Cơ sở thực tiễn để thiết kế sử dụng thí nghiệm tự tạo dạy học Vật lí 2.1 Thực trạng dạy học thực hành thí nghiệm Vật lí trường THPT 2.2 Thực trạng lực thực hành thí nghiệm học sinh, chất lượng dạy học trường THPT II QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG Quy trình thiết kế hệ thống thí nghiệm thiết kế 1.1 Quy trình thiết kế thí nghiệm dạy học vật lí 1.2 Lựa chọn thiết kế thí nghiệm phần điện trường từ trường - Vật lí 11 THPT Đề xuất quy trình sử dụng thí nghiệm tự tạo để rèn luyện kĩ thiết kế thí nghiệm cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy học Vật lí 25 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm nhằm nâng cao chất lượng dạy học 26 III THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 27 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 27 1.1 Chọn đối tượng thực nghiệm 27 1.2 Bố trí thực nghiệm 27 1.3 Phương pháp thực nghiệm 28 1.4 Tiến hành kiểm tra 28 Giáo án thực nghiệm (Phần phụ lục) 28 Kết thực nghiệm 28 3.1 Về mặt định lượng 28 3.2 Về mặt định tính 31 Kết luận chung thực nghiệm 31 Phạm vi áp dụng đề tài 32 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 I Kết luận 33 II Kiến nghị 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC VIẾT TẮT TT Viết tắt Viết đầy đủ ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học PPTH Phương pháp thực hành SGK Sách giáo khoa VL Vật lí SL Số lượng 10 TBTN Thiết bị thí nghiệm 11 TH Thực hành 12 THPT Trung học phổ thông 13 TL Tỉ lệ 14 TN Thực nghiệm 15 TNTH Thí nghiệm thực hành Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC HÌNH, BẢNG Hình: Hình 1a: Thí nghiệm nhiễm điện tiếp xúc 10 Hình 1b: Sự nhiễm điện hưởng ứng 11 Hình 1c: Mô máy phát tĩnh điện 12 Hình 1d: Thí nghiệm máy phát tĩnh điện tích điện hút mẫu xốp 12 Hình 2a: Thí nghiệm nạp điện, phóng điện tụ điện 14 Hình 2b: Sơ đồ cắm mạch điện 15 Hình 2c: Ngắt nguồn, đèn sáng 16 Hình 3a: Sơ đồ 16 Hình 3b: Thí nghiệm mạch lọc dùng tụ điện 17 Hình 4a: Số đồng hồ nam châm cuộn dây đứng yên 18 Hình 4b: Số đồng hồ tăng nam châm chuyển động lại gần cuộn dây, cuộn dây nằm yên 18 Hình 4c: Cuộn dây không lõi thép, đèn sáng 19 Hình 4d: Cuộn dây có lõi thép, đèn không sáng 19 Hình 4e: Cuộn dây có lõi thép khơng có lõi thép đèn sáng 20 Hình 5a: Khóa K đóng đèn sáng 21 Hình 5b: Khóa K ngắt đèn sáng tắt ngay, đèn lóe sáng lên tắt 21 Hình 5c: Đèn lóe sáng lên tắt 22 Hình 6a: Động điện 23 Hình 6b: Động điện 24 Bảng: Bảng 2.1 Các tiêu chí mức độ đánh giá việc rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm 27 Bảng 3.1 Kết đánh giá định lượng tiêu chí kĩ thiết kế thí nghiệm HS dạy học phần điện trường từ trường nhằm nâng cao chất lượng dạy học-Vật lí 11 THPT 29 Bảng 3.2 Kết đánh giá tiêu chí rèn luyện kĩ thiết kế thí nghiệm HS lớp thực nghiệm 30 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài Vật lý mơn khoa học thực nghiệm, vai trị thí nghiệm vật lý quan trọng Việc giáo viên tổ chức cho học sinh tiếp xúc với thí nghiệm q trình học mơn vật lý tất yếu Sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí, học sinh vừa trang bị kiến thức, vừa trang bị phương pháp làm việc lực hoạt động thực nghiệm Trong dạy học việc sử dụng thiết bị thí nghiệm đóng vai trị quan vào việc hoàn thiện phẩm chất lực học sinh, góp phần phát triển tồn diện cho người học Nhờ thí nghiệm học sinh quan sát tượng, phân tích tìm chất tượng nhờ hiểu sâu chất vật lí tượng, định luật, trình nghiên cứu có khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn học sinh linh hoạt hiệu Thực tế cho thấy, việc dạy học vật lí, giảng có sử dụng thực hành thí nghiệm, học sinh lĩnh hội kiến thức nhanh hơn, học sinh quan sát đưa dự đoán, ý tưởng mới, nhờ hoạt động nhận thức học sinh tích cực tư em phát triển tốt Sử dụng thí nghiệm dạy học giúp học sinh nắm vững tri thức, tạo niềm tin, hình thành lực thực nghiệm khoa học, kích thích hứng thú học tập môn bồi dưỡng phẩm chất lực cần thiết người lao động như: lực quan sát, tính xác, cẩn thận, cần cù, tiết kiệm, hợp tác tổ chức lao động khoa học Thí nghiệm vật lí phương tiện giúp học sinh trải nghiệm, khám phá giới tự nhiên góc độ vật lí - Thơng qua thí nghiệm để quan sát tương, phân tích, chứng minh giả thiết đòi hỏi học sinh phải làm việc tự học hợp tác nhóm , nhờ phát huy vai trị cá nhân tính cộng đồng trách nhiệm thực học sinh Mơn vật lý có nhiều lý thuyết, định nghĩa cơng thức: Để giúp học sinh học mơn vật lí thú vị hơn, tiếp thu kiến thức tốt thí nghiệm cần thiết, giúp học sinh hiểu ứng dụng vấn đề lý thuyết học vào thực tế Đặc điểm tâm lý học sinh khám phá kiến thức mơn vật lí tị mị, thích khám phá muốn tự tay thử nghiệm thay việc ngồi im nghe giảng Vì vậy, thí nghiệm dễ dàng thu hút học sinh, tạo hứng thú học tập, khơi gợi động lực học tập, giúp học sinh u thích mơn học Kết thực hành thí nghiệm xác, kiểm chứng lý thuyết tạo niêm tin , hứng thú học tập cho học sinh, đồng thời tạo thuận lợi cho giáo viên việc sử dụng thí nghiệm vật lý đổi phương pháp dạy học phát triển phẩm chất lực học sinh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Thực tế dạy học qua nhiều năm sử dụng, theo thời gian số thiết bị xuống cấp, bộc lộ hạn chế, gây lúng túng cho giáo viên học sinh làm niềm tin, hứng thú học tập thơng qua thí nghiệm Trong nguồn kinh phí để mua sắm thí nghiệm cịn hạn chế Do giáo viên học sinh cần nghiên cứu, thiết kế, chế tạo dụng cụng thí nghiệm đơn giản nhằm khắc phục khó khăn sở vật chất nâng cao chất lượng dạy học Thông qua thí nghiệm vật lí, học sinh hiểu sâu sắc khái niệm tượng vật lí, tin tưởng vào chân lí khoa học, quan sát số tượng bổ sung cho học, củng cố kiến thức học từ giảng lí thuyết, tập cho em khả vận dụng lí luận vào thực tiễn giải thích tượng Vật lí đơn giản xảy giới tự nhiên Tuy nhiên, để đạt mục đích cần phải đảm bảo yếu tố điều kiện sở vật chất đặc biệt dụng cụ thí nghiệm Việc giáo viên học sinh tự thiết kế, chế tạo sử dụng dụng cụ thí nghiệm đơn giản để tiến hành thí nghiệm vật lí hoạt động có nhiều ý nghĩa có nhiều tác dụng: tăng cường tính trực quan, góp phần nâng cao chất lượng lĩnh hội nắm vững kiến thức, phát triển lực tư duy, độc lập sáng tạo học sinh Việc tiến hành thí nghiệm, giải thích hoạc tiên đốn kết thí nghiệm đồi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức nhiều nội dung khác cách linh hoạt Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc sử dụng thí nghiệm dạy học gặp nhiều khó khăn, đó, nguyên nhân thiết bị thí nghiệm qua thời gian sử dụng xuống cấp số dụng cụ chưa được trang bị đủ cho việc dạy học vật lí theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh, điều phần ảnh hưởng đến chất lượng việc dạy học vật lí trường phổ thơng Trong chương trình vật lí phổ thơng phần điện trường từ trường có nhiều tượng, q trình vật lí phức tạp cần trực quan hóa qua thí nghiệm với thí nghiệm danh mục tối thiểu khơng thể đáp ứng đủ Trên sở lí trình bày trên, với mong muốn nâng cao chất lượng dạy học, tăng cường hoạt động thực nghiệm cho học sinh học tập môn Vật lý theo hướng tích cực, chủ động, sáng tạo chọn đề tài: “Tự làm số dụng cụ thí nghiệm phần điện trường từ trường góp phần nâng cao chất lượng dạy học” II Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo số dụng cụ thí nghiệm để dạy phần điện trường từ trường Tự làm số dụng cụ thí nghiệm sử dụng hiệu thiết bị thí nghiệm, nhằm nâng cao chất lượng dạy học, trình dạy học vật lý trường trung học phổ thông Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an III Đối tượng khảo sát thực nghiệm Một số dụng cụ thí nghiệm điện trường từ trường Ứng dụng điện trường từ trường Đề xuất quy trình tự làm sơ dụng cụ thí nghiệm vận dụng quy trình vào tự làm số dụng cụ thí nghiệm phần điện trường từ trường chương trình vật lí trung học phổ thơng Đề xuất quy trình sử dụng thí nghiệm tự làm vận dụng quy trình vào thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức phần điện trường từ trường chương trình vật lí trung học phổ thơng theo theo mục tiêu phát triển phẩm chất, lực học sinh IV Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu sử dụng thí nghiệm việc tổ chức dạy học tích cực Tìm hiểu lí luận dạy học vật lí theo lực Điều tra thực trạng sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học vật lí nhu cầu hứng thú học tập học sinh sử dụng thí nghiệm vật lí Phương pháp thực nghiệm phân tích tổng hợp kinh nghiệm Phương pháp thực nghiệm sư phạm: tổ chức hoạt động dạy học, ghi chép, chụp ảnh, quay phim, khảo sát kết học tập, rút kinh nghiệm dạy, phân tích diễn biến trình thực nghiệm V Thời gian nghiên cứu Từ tháng 10 năm 2022 đến tháng năm 2023 VI Đóng góp đề tài - Bổ sung lý luận thiết kế sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí - Hệ thống thí nghiệm tự tạo phần điện trường từ trường Vật lí 11 giáo án mẫu có sử dụng thí nghiệm tự tạo để rèn luyện cho học sinh kỹ thiết kế thí nghiệm nâng cao chất lượng dạy học VII Bố cục đề tài Ngoài Đặt vấn đề Kết luận, Tài liệu tham khảo, nội dung đề tài gồm mục lớn: Cơ sở lí luận thực tiễn việc thiết kế sử dụng thí nghiệm tự làm để rèn luyện kỹ năng, nâng cao chất lượng dạy học Vật lí Quy trình thiết kế sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học phần điện trường từ trường Vật lí 11 THPT Thực nghiệm sư phạm Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Cơ sở lí luận 1.1 Kỹ năng, rèn luyện kỹ 1.1.1 Kỹ Khái niệm kỹ theo nghĩa hẹp thao tác, cách thức thực hành, vận dụng tri thức, kinh nghiệm thực hoạt động mơi trường quen thuộc Hiểu theo cách này, kỹ có kinh nghiệm, thực hành, làm nhiều thành thói quen, mà thiếu hiểu biết, thiếu tri thức… không giúp cá nhân thích ứng hồn cảnh điều kiện thay đổi Kĩ hiểu theo nghĩa rộng bao gồm kiến thức, hiểu biết, giúp cá nhân thích ứng hồn cảnh điều kiện thay đổi, cách hiểu kỹ giống lực 1.1.2 Rèn luyện kỹ Thí nghiệm phương pháp đặc trưng cho hoạt động nghiên cứu dạy học Vật lí Làm thí nghiệm mơ lại q trình, ngun tắc vật lí để qua học sinh hiểu chất khái niệm Vật lí Thơng qua làm thí nghiệm hình thành cho học sinh kỹ sau đây: - Tổ chức buổi thí nghiệm: Xác định mục đích, yếu tố thí nghiệm yếu tố đối chứng, thu thập số liệu qua thực nghiệm - Lắp ráp, dùng dụng cụ, thiết bị thí nghiệm - Phân tích , giải thích tượng thí nghiệm - Xử lí số liệu toán thống kê rút kết luận Muốn rèn luyện kỹ cho HS, GV cần phải thực thí nghiệm lớp cách biểu diễn, từ học sinh làm theo Việc rèn luyện kỹ làm thí nghiệm cần phải có thời gian, nên phát huy mạnh nhóm học sinh Cùng với việc làm thí nghiệm rèn luyện kỹ liên quan: đề xuất phương án theo giả thuyết, bố trí thí nghiệm, thay đổi đối tượng điều kiện thí nghiệm, quan sát kết thí nghiệm cách so sánh với đối chứng, kiểm tra giả thuyết cuối rút kết luận 1.2 Khái niệm thực hành, thí nghiệm * Khái niệm thực hành: Thực hành (TH) học sinh (HS) tự trực tiếp tiến hành quan sát, tiến hành thí nghiệm, tập triển khai theo quy trình tượng ứng dụng Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn