skkn cấp tỉnh nâng cao chất lượng dạy và học bài 26 thực hành đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa vật lí 11

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY VÀ HỌC BÀI 26 THỰC HÀNH ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA PIN ĐIỆN HÓA – VẬT LÝ 11 KẾT NỐI TRÍ THỨC VỚI CUỘC SỐNG BẰNG VIỆC SỬ DỤNG MÔ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY VÀ HỌC BÀI 26 THỰC HÀNH ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA PIN ĐIỆN HÓA – VẬT LÝ 11 (KẾT NỐI TRÍ THỨC VỚI CUỘC SỐNG) BẰNG VIỆC SỬ DỤNG MÔ HÌNH “LỚP HỌC ĐẢO NGƯỢC” CHO HỌC SINH LỚP 11 TẠI TRƯỜNG THPT

THƯỜNG XUÂN 2

Người thực hiện: Lê Xuân Linh Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Vật lý

THANH HOÁ, NĂM 2024

MỤC LỤC

1 Mở đầu 2

1.1 Lý do chọn đề tài 2

1.2 Mục đích nghiên cứu: 2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

1.4 Phương pháp nghiên cứu 3

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 3

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 3

1.4.3 Phương pháp xử lý thông tin 3

1.5 Những điểm mới của đề tài 3

2 Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm 3

2.1 Cơ sở lí luận 3

2.1.1 Dạy học theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh 3

a Năng lực tự học 3

b Cấu trúc năng lực tự học 4

c Các hình thức tự học 4

2.1.2 Mô hình lớp học đảo ngược 4

2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 6

2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 7

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường 13

3 Kết luận, kiến nghị 14

3.1 Kết luận 14

3.2 Kiến nghị 15

1 Mở đầu

1.1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay, do sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, sự gia tăng nhanh chóng và thường xuyên của lượng thông tin, tri thức thì việc dạy học không thể hạn chế ở chức năng dạy kiến thức mà phải tăng cường rèn luyện cho học sinh

cả phương pháp học Nói đến phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học,

đó là cầu nối giữa tự học và nghiên cứu khoa học Tự học là một xu thế tất yếu bởi giáo dục thực chất là quá trình biến người học từ khách thể giáo dục thành chủ thể giáo dục Tự học giúp nâng cao kết quả giáo dục của bộ môn và nhà trường, là biểu hiện cụ thể của việc đổi mới phương pháp dạy học như nghị quyết 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 của Đảng về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã đề

ra giải pháp đáp ứng yêu cầu dạy – học theo định hướng phát triển năng lực học sinh là “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, kỹ năng, phát triển năng lực”.

Sau nhiều năm dạy học, khi dạy các bài thực hành tôi nhận thấy với thời gian bó hẹp 1-2 tiết cả dạy lý thuyết và thực hành là không đủ để truyền tải hết những kiến thức, kĩ năng mà bài học yêu cầu đến các em học sinh chứ chưa nói gì đến việc kiểm tra, đánh giá các kỹ năng, kiến thức mà các em đã lĩnh hội được sau bài học Vì vậy việc phát triển năng lực tự học của học sinh có thể giải quyết tồn tại này và phù hợp với mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông mới

Do đó một giải pháp mà tôi hướng tới đó là sử dụng phương pháp “lớp học đảo ngược” để thực hiện bài dạy Ở phương pháp này việc tìm hiểu kiến thức được định hướng bởi người thầy (thông qua định hướng của giáo viên đã được chuẩn bị) Khi đến lớp các em được GV tổ chức các hoạt động để tương tác và chia sẻ lẫn nhau và cùng hoàn thành nhiệm vụ bài học Như vậy, với phương pháp này, không những giúp HS hình thành và phát triển năng lực tự học, tự tìm tòi nghiên cứu mà còn giúp HS nâng cao năng lực vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên cùng với mong muốn được góp phần vào việc đổi mới, nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học Vật lí trong trường phổ thông, tôi đã chọn đề tài “nâng cao chất lượng dạy và học Bài 26 thực hành đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa – Vật lí 11 (Kết nối tri thức với cuộc sống) bằng việc sử dụng mô hình “Lớp học đảo ngược” cho học ính lớp 11 tại trường THPT Thường Xuân 2”

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Bổ sung cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn về việc hướng dẫn học sinh tự học.

- Thiết kế và ứng dụng bài giảng “Bài 26: Thực hành đo suất điện động và

điện trở trong của pin điện hóa”, áp dụng phương pháp dạy học “lớp học đảo

ngược” trong dạy học môn Vật lí, lồng ghép quá trình vừa truyền thụ, khám phá tri

thức mới, vừa đánh giá việc thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh trong từng đơn vị kiến thức cụ thể nhằm phát triển năng lực tự học cho HS

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

* Đối tượng nghiên cứu

Lí luận và thực tiễn về dạy học tự học trong dạy học bộ môn Vật lý ở THPT Phương pháp dạy học theo mô hình “Lớp học đảo ngược”

* Phạm vi nghiên cứu

Thiết kế và ứng dụng bài giảng trong dạy học môn Vật lí nhằm phát triển năng lực tự học cho HS ở trường THPT Thường Xuân 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc dạy và học tự học

Nghiên cứu tổng quan các tài liệu về lí luận dạy học, phương pháp dạy học vật lí, chương trình nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên, tài liệu giáo khoa Vật

lí THPT

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Thăm lớp, dự giờ để biết được thực trạng dạy và học trong quá trình dạy học Vật lí ở trường THPT

Điều tra về hứng thú của học sinh trong quá trình tiếp thu tri thức mới thông qua bài giảng

Tiến hành thực nghiệm sư phạm “Bài 26: Thực hành đo suất điện động và

điện trở trong của pin điện hóa” để kiểm nghiệm hiệu quả của đề tài.

1.4.3 Phương pháp xử lý thông tin

Xử lí thông tin thông qua sử dụng toán học thống kê để kiểm tra kết quả thực nghiệm sư phạm

1.5 Những điểm mới của đề tài

Nghiên cứu phương pháp dạy học “lớp học đảo ngược” nhằm nâng cao chất

lượng dạy học môn Vật lí “Bài 26: Thực hành đo suất điện động và điện trở trong

của pin điện hóa” Thiết kế và ứng dụng bài giảng trong dạy học môn Vật lí bằng

phương pháp dạy học “lớp học đảo ngược”, đánh giá việc thực hiện từng nhiệm vụ học tập của HS nhằm phát triển năng lực tự học cho HS

Kiểm tra đánh giá tiến trình nhận thức và đánh giá kết quả học tập của HS thông qua các bài kiểm tra

Thực nghiệm sư phạm và rút ra được những ưu, nhược điểm trong qua trình thiết kế và ứng dụng bài giảng trong dạy học

2 Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm

2.1 Cơ sở lí luận

2.1.1 Dạy học theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh

a Năng lực tự học

Để hướng tới một xã hội học tập suốt đời thì tự học được xem là chìa khóa

mở ra cánh cửa ấy Muốn vậy, bản thân mỗi người học phải có năng lực tự học

Theo V A.Cruchetxki “Năng lực tự học là năng lực hết sức quan trọng vì tự học

là chìa khóa tiếp nhận tri thức với quan niệm của thời đại là học suốt đời Có năng lực tự học mới có thể tự học suốt đời Năng lực tự học bao gồm tư duy tích cực, độc lập, sáng tạo.

b Cấu trúc năng lực tự học

- Xác định mục tiêu học tập

- Lập và điều chỉnh kế hoạch học tập

- Thực hiện kế hoạch học tập

- Đánh giá, điều chỉnh việc học

c Các hình thức tự học

Dựa vào những dấu hiệu khác nhau người ta đã có nhiều cách phân loại các hình thức tự học khác nhau, trên thực tế thường có các hình thức tự học sau:

❖ Dựa vào sự chỉ đạo của người dạy đối với người học.

- Tự học diễn ra dưới sự hướng dẫn, điều khiển trực tiếp của người thầy

- Tự học có sự hướng dẫn của người thầy nhưng không giáp mặt;

- Tự học độc lập không có sự hướng dẫn của thầy

❖ Dựa vào không gian tiến hành tự học.

- Tự học trên lớp: HS thu nhận kiến thức thông qua nghe giảng, ghi chép và làm bài tập; đồng thời trao đổi thông tin trực tiếp với GV và bạn trong lớp học

- Tự học ngoài lớp: Với hình thức này, HS chủ động trong việc tìm kiếm nguồn tri thức, chủ động sắp xếp thời gian học và trao đổi thông tin cần thiết với người dạy thông qua nhiều kênh tương tác

❖ Dựa vào các phương tiện hỗ trợ tự học:

- Tự học với sự hỗ trợ của máy tính và các phần mềm; Tự học qua tài liệu

- Tự học qua phương tiện truyền thông (học từ xa): HS được học qua máy tính, truyền hình Việc trao đổi thông tin của thầy và trò một cách gián tiếp

- Tự học qua tài liệu hướng dẫn: Trong quá trình tự học ở hình thức này, thông qua tài liệu hướng dẫn, người học chủ động, tự giác, huy động mọi trí tuệ để hoàn thành những yêu cầu đã được đưa ra

Qua việc nghiên cứu các hình thức tự học, chúng tôi nhận thấy mỗi hình thức

tự học có những ưu nhược điểm nhất định Để phát huy những ưu điểm của các hình thức tự học này, cần phối hợp các hình thức dạy học lại với nhau một cách linh hoạt để người học có thể tự học một chủ động và phù hợp nhất có thể

2.1.2 Mô hình lớp học đảo ngược

a Khái niệm lớp học đảo ngược là gì?

Lớp học đảo ngược có tên tiếng Anh là Flipped Classroom Đây là mô hình học tập ngược lại với mô hình học tập truyền thống

Trong mô hình này, học sinh sẽ học bài trước khi lên lớp thông qua các video quay sẵn, tài liệu hỗ trợ Đôi khi là các cuộc thảo luận trực tuyến và chuẩn bị câu hỏi, chủ đề thảo luận Sau đó, khi lên lớp, học sinh đặt các câu hỏi để giáo viên giải đáp; cùng làm bài tập và thảo luận nhóm… để hiểu sâu và mở rộng kiến thức

Mô hình lớp học đảo ngược ra đời từ 10 – 15 trước ở Mỹ và được áp dụng rộng rãi trong nhiều trường học, cấp học từ tiểu học đến đại học Sau đó, mô hình học tập này được lan rộng ra các nước khác như Australia…

Các công việc cần thực hiện trong mô hình lớp học đảo ngược

b Cấu trúc của mô hình lớp học đảo ngược

Lớp học đảo ngược được chia thành 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Tìm hiểu thông tin mới

Giai đoạn này diễn ra hoàn toàn ở nhà Giáo viên và học sinh sẽ tự làm việc hoặc học tập một mình Nhiệm vụ của giáo viên và học sinh ở giai đoạn 1 cụ thể như sau:

+ Giáo viên:

Tìm hiểu thông tin, xác định nội dung, mục tiêu bài học, chuẩn bị bài giảng hấp dẫn cho học sinh Sau đó, giáo viên quay video bài giảng và cung cấp học liệu cho học sinh qua mạng

+ Học sinh:

Xem video bài giảng, đọc sách và tài liệu, học các kiến thức mà giáo viên đã gửi, ghi chép lại các kiến thức thu nhận được, tự làm quiz, bài tập cấp thấp Đồng thời, học sinh thảo luận trên diễn đàn, ghi lại các câu hỏi thắc mắc, chuẩn bị dự án nhóm Trong một số trường hợp, học sinh còn có thể tương tác trước với giáo viên hoặc học sinh khác trên hệ thống

Giai đoạn 2: Đào sâu vào kiến thức

Giai đoạn này diễn ra ở lớp học Học sinh và giáo viên tương tác với nhau, học sinh tương tác với bạn học trong lớp về bài học đã tìm hiểu trước đó ở nhà Nhiệm vụ của giáo viên và học sinh ở giai đoạn 2 cụ thể như sau:

+ Giáo viên: Giáo viên tổ chức thảo luận theo nhiều hình thức khác nhau, nhận xét, đánh giá, giải đáp các câu hỏi của học sinh, chốt lại kiến thức trọng tâm Sau đó, giáo viên sẽ đưa thêm các kiến thức chuyên sâu vào bài giảng

+ Học sinh: Đặt câu hỏi để làm rõ vấn đề, nghe giáo viên giải đáp, giảng giải, làm việc nhóm, thảo luận tình huống, tranh luận, thực hành kỹ năng, thuyết trình cá nhân và nhóm Ngoài ra, học sinh có thể tham gia các trò chơi để củng cố kiến thức và nghe nhận xét của giáo viên

2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

Qua nhiều năm tích lũy kinh nghiệm dạy học, tôi nhận thấy sau dạy các bài thực hành với phương pháp dạy học truyền thống bộc lộ những hạn chế như:

- Đa số các em học sinh quan sát hiện tượng khó khăn, do điều kiện làm thí nghiệm trên lớp, số lượng học sinh đông, hình ảnh thí nghiệm trong gian nhỏ …

- Khi giáo viên hướng dẫn thí nghiệm, giới thiệu các dụng cụ, các bước tiến hành cho học sinh, kênh nghe và nhìn của các em cũng bị hạn chế đặc biệt là với các em bàn cuối hoặc các em ngồi chéo bảng

- Do số lượng học sinh trong một lớp đông, vì vậy dù có chia nhóm các em học sinh thì trong một nhóm cũng chỉ vài em thực sự được tham gia thực hành dẫn đến khó khăn trong tiếp cận cách thức tiến hành, đo đạc các số liệu thực nghiệm Việc xử lí số liệu sau khi đo đạc cũng là vấn đề lớn với các em

- Việc các em tiến hành các bước thí nghiệm hoàn toàn thụ động theo hướng dẫn của giáo viên, các em chỉ đạt được hai mức độ của thang đo cấp độ tư duy là ghi nhớ và thông hiểu; để đạt được mức độ cao hơn thì các em phải nỗ lực

tự học và nghiên cứu ở nhà

- Với thời lượng 1-2 tiết học thì việc các em học sinh thành thạo cách thức tiến hành thí nghiệm, đo đạc và xử lí số liệu là điều không thể đạt được

2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề

Vận dụng mô hình lớp học đảo ngược để thiết kế bài giảng “Bài 26: Thực hành đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa”

❖ Trước giờ học trên lớp

Bước 1: Lên kế hoạch

- Thống kê những kết quả cơ bản HS phải đạt được

- Xác định các vấn đề khó trong bài mà bài giảng cần hỗ trợ cho các em học sinh + Thông qua thực hành nhận thức rõ các thông số đặc trưng của 1 pin điện hóa, biết cách xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa qua thực nghiệm

+ Biết cách dùng đồng hồ đo để xác định hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch khi điều chỉnh giá trị điện trở

Bước 2: Xây dựng bài giảng cho HS tự học tại nhà

* Tạo một bài giảng hướng dẫn học sinh chuẩn bị bài 26: Thực hành đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa dựa trên các mục

- Mục đích thí nghiệm

- Dụng cụ thí nghiệm

- Cơ sở lý thuyết

- Tiến hành thí nghiệm

- Báo cáo thí nghiệm

* HS tự học, tự nghiên cứu bài giảng của GV trước khi đến lớp, và trên lớp sẽ thảo luận các vấn đề liên quan còn vướng mắc để đi đến thống nhất kiến thức và tiến hành tốt thí nghiệm

Bước 3: Chia sẻ

Nêu các câu hỏi để học sinh nghiên cứu phương án thí nghiệm

❖ Trong giờ học trên lớp

Bước 4: Kỉểm tra

Câu hỏi 1: Có thể sử dụng đồng hồ đo điện đa năng để đo trực tiếp suất điện động của nguồn điện và điện trở trong của nguồn không? Tại sao?

Câu hỏi 2: Để xác định suất điện động và điện trở trong của pin cần đo các đại lượng nào?

Câu hỏi 3: Thiết kế phương án thí nghiệm để đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa?

Bước 5: Thiết kế hoạt động học tập trên lớp

* Tìm hiểu các dụng cụ thí nghiệm

+ Hai pin điện hóa loại 1,5V

+ Một biến trở

+ Hai đồng hồ đo điện đa năng hiện số

+ Dây nối.

+ Công tắc điện K

+ Điện trở bảo vệ R

+ Bảng lắp mạch điện

- Đặc tính của các dụng cụ thí nghiệm

- Cách xác định sai số của các dụng cụ

* Thực hành tìm số đo U và I với nguồn điện là một pin cũ

- Nêu các bước thực hiện thí nghiệm ?

- Tiến hành thí nghiệm:

+ Lắp mạch điện với nguồn điện là 1 pin cũ

+ Điều chỉnh giá trị biến trở, đóng khóa K, bật đồng hồ đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện

+ Lặp lại thí nghiệm với các giá trị của R

+ Đánh dấu các điểm thực nghiệm lên hệ trục tọa độ và vẽ đồ thị Ước lượng sai số bằng đồ thị

* Tiến hành thí nghiệm với nguồn điện là một pin mới

+ Thay nguồn điện bằng pin mới

+ Lặp lại các bước thí nghiệm như cũ với pin mới.

* Xử lý số liệu, hoàn thành báo cáo thực hành

❖ Sau giờ học trên lớp

Thiết kế hoạt động học tập sau giờ học trên lớp

* Tìm hiểu để trả lời :

- Nhận xét về dạng đồ thị và mối quan hệ U và I đối với pin cũ và pin mới?

- Em có thể đề xuất một phương án thí nghiệm khác để có thể đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện ?

* Hoàn thành báo cáo thực hành

BÀI 26: THỰC HÀNH ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG

CỦA PIN ĐIỆN HÓA

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Biết cách khảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế U giữa 2 đầu đoạn mạch chứa nguồn điện vào cường độ dòng điện I chạy trong đoạn mạch đó bằng cách đo các giá trị tương ứng của U, I và vẽ được đồ thị U = f(I) đưới dạng 1 đường thẳng để nghiệm lại định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện: U= E -Ir

- Biết cách khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I chạy trong mạch kín vào điện trở R của mạch ngoài bằng cách đo các giá trị tương ứng của I, R và vẽ

được đồ thị y=1

I=f (R) dưới dạng 1 đường thẳng để nghiệm lại định luật Ôm đối với toàn mạch: I= E

R +r

- Biết cách lựa chọn phương án thí nghiệm để tiến hành khảo sát các quan hệ phụ thuộc giữa các đại lượng U, I hoặc I, R trong các định luật Ôm nêu trên Từ đó có thể xác định chính xác giá trị suất điện động E và điện trở trong r của 1 pin điện hóa theo phương pháp vôn-ampe (tức là phương pháp dùng vôn kế đo HĐT và dùng ampe kế đo cường độ dòng điện để khảo sát các tính chất và hiện tượng vật lí)

2 Năng lực

a Năng lực chung

- Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo

- Năng lực tự học, đọc hiểu

b Năng lực vật lí

- Năng lực hợp tác nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi thảo luận, trình bày kết quả thí nghiệm

- Năng lực tính toán, Năng lực thực hành thí nghiệm: các thao tác và cách bố trí thí nghiệm

3 Phẩm chất

- Phẩm chất: Giúp học sinh rèn luyện bản thân phát triển các phẩm chất tốt đẹp: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm

II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1 Giáo viên

- Phổ biến cho học sinh nội dung cần chuẩn bị trước trong buổi thực hành

- Nêu câu hỏi yêu cầu học sinh nghiên cứu và lên phương án thí nghiệm

C1: Có thể sử dụng đồng hồ đo điện đa năng để đo trực tiếp suất điện động của nguồn điện và điện trở trong của nguồn không? Tại sao?

C2: Để xác định suất điện động và điện trở trong của pin cần đo các đại lượng nào?

C3: Thiết kế phương án thí nghiệm để đo suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa?

- Kiểm tra hoạt động của các dụng cụ thí nghiệm cần thiết

2 Học sinh

- Đọc kĩ nội dung bài thực hành

- Nghiên cứu, hình thành phương án thí nghiệm

- Chuẩn bị mẫu báo cáo thí nghiệm

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1: Mở đầu Tìm hiểu mục đích thí nghiệm.

a Mục tiêu: Giúp Hs tìm hiểu mục đích thí nghiệm