BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KĨ NĂNG CỦA HỌC SI
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
ĐỖ THỊ NGỌC HÀ
BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ – VẬT LÍ 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
ĐỖ THỊ NGỌC HÀ
BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ – VẬT LÍ 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MÔN VẬT LÍ Mã số: 8140211.01 Cán bộ hướng dẫn: TS Nguyễn Anh Thuấn
HÀ NỘI - 2023
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng bản luận văn này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi Số liệu và tài liệu được trích dẫn trong luận văn là hoàn toàn trung thực Kết quả của nghiên cứu không trùng lặp với bất cứ công trình nào đã được công
bố trước đó
Tôi chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình
Hà Nội, tháng 03 năm 2023 Tác giả
Đỗ Thị Ngọc Hà
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban chủ nhiệm và các thầy cô giáo khoa Vật lí, trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện để tôi được học tập và nghiên cứu trong thời gian qua đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập khóa học Thạc sĩ tại Trường
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo trong tổ Lí Hóa, các em học sinh trường THPT Hoài Đức A - Hà Nội đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện và ủng hộ của đã giúp tôi hoàn thành luận văn
Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn và tri ân sâu sắc tới TS Nguyễn Anh Thuấn, người đã luôn tận tình hướng dẫn và đóng góp những ý kiến quý báu trong suốt quá trình tôi thực hiện luận văn
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, những người thân yêu luôn động viên, giúp đỡ tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này tại trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc Gia Hà Nội
Hà Nội, tháng 03 năm 2023
Tác giả luận văn
Đỗ Thị Ngọc Hà
Trang 62 Mục đích nghiên cứu đề tài 3
3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3
4 Câu hỏi nghiên cứu 3
5 Giả thuyết khoa học 4
6 Nhiệm vụ nghiên cứu 4
7 Phạm vi nghiên cứu 4
8 Phương pháp nghiên cứu 5
9 Những đóng góp của đề tài 6
10 Cấu trúc luận văn 6
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA VẬT LÍ 7
1.1 Năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng trong học tập vật lí 7
1.1.1 Khái niệm về năng lực 7
1.1.2 Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng 7
1.1.3 Cấu trúc của năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng 8
1.1.4 Sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh 12
1.1.5 Các phương thức đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh 14
Trang 71.2 Hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 14
1.2.1 Khái niệm về bài tập vật lí 14
1.2.2 Khái niệm về hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 14
1.2.3 Phân loại bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 15
1.3 Biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 15
1.3.1 Nguyên tắc biên soạn hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 15
1.3.2 Quy trình biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 15
1.4 Dạy học ứng dụng kĩ thuật của vật lí 16
1.4.1 Khái niệm ứng dụng kĩ thuật của vật lí 16
1.4.2 Vai trò của ứng dụng kĩ thuật trong dạy học vật lí 16
1.4.3 Các con đường dạy học những ứng dụng kĩ thuật của vật lí 18
1.5 Thực trạng biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ ở trường THPT Hoài Đức A- Hà Nội 20
1.5.1 Mục đích của điều tra 20
1.5.2 Đối tượng và phương pháp điều tra 20
1.5.3 Kết quả điều tra 20
1.6 Kết luận chương 1 25
CHƯƠNG 2 BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KĨ NĂNG CỦA HỌC SINH 26
2.1 Cấu trúc và đặc điểm nội dung kiến thức về Cảm ứng điện từ -Vật lí 11 262.1.1 Đặc điểm nội dung kiến thức về Cảm ứng điện từ - Vật lí 11 26
2.1.2 Cấu trúc logic nội dung kiến thức về Cảm ứng điện từ - Vật lí 11 29
Trang 82.2 Biên soạn hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng
dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ – Vật lí 11 31
2.2.1 Phân bố bài tập thực tiễn phần cảm ứng điện từ theo con đường dạy học ứng dụng kĩ thuật của vật lí 31
2.2.2 Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng của Cảm ứng điện từ – Vật lí 11 31
2.3 Sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng của Cảm ứng điện từ – Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh 53
2.3.1 Tiến trình dạy học bài “Máy biến áp” 53
2.3.2 Tiến trình dạy học bài “Máy phát điện xoay chiều một pha” 65
2.3.3 Tiến trình dạy học bài “Tốc kế ” 65
2.4 Soạn thảo tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của
học sinh qua các bài học 88
2.4.1 Soạn thảo tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh trong dạy học bài “Máy biến áp” 88
2.4.2 Soạn thảo tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh trong dạy học bài “Máy phát điện xoay chiều một pha” 91
2.4.3 Soạn thảo tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh trong dạy học bài “Tốc kế” 94
2.5 Kết luận chương 2 97
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 98
3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 98
3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 98
3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 98
3.2 Đối tượng, phương pháp, thời gian, thực nghiệm sư phạm 98
3.3 Kết quả thực nghiệm sư phạm 99
3.3.1 Những thuận lợi và khó khăn khi tiến hành thực nghiệm sư phạm 99
Trang 93.3.2 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 100
Trang 10DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Cấu trúc của năng lực VDKTKN 9
Bảng 1.2 Tiêu chí đánh giá chỉ số hành vi của năng lực VDKTKN của HS 10 Bảng 2.1 Cấu trúc chương Cảm ứng điện từ 29
Bảng 2.2 Bảng phân bố bài tập trong chương cảm ứng điện từ 31
Bảng 2.3 Ma trận hệ thống bài tập theo các thành tố phát triển năng lực VDKTKN của HS 47
Bảng 2.4 Biểu hiện của năng lực VDKTKN của HS trong dạy học bài “Máy biến áp” 63
Bảng 2.5 Biểu hiện của năng lực VDKTKN của HS trong dạy học bài “Máy phát điện xoay chiều một pha” 75
Bảng 2.6 Biểu hiện của năng lực VDKTKN của HS trong dạy học bài “Tốc kế” 86
Bảng 2.7 Rubic đánh giá năng lực VDKTKN của HS qua bài “Máy biến áp” 88
Bảng 2.8 Rubic đánh giá năng lực VDKTKN của HS qua bài “Máy phát điện xoay chiều một pha” 91
Bảng 2.9 Rubic đánh giá năng lực VDKTKN của HS qua bài “Tốc kế” 94
Bảng 3.1 Kết quả điều tra đối tượng TNSP 99
Trang 11DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức ứng dụng kĩ thuật vật
lí theo con đường thứ nhất 18
Hình 1.2 Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức ứng dụng kĩ thuật vật lí theo con đường thứ hai 19
Hình 1.3 Môn học các thầy cô giảng dạy 20
Hình 1.4 Kinh nghiệm biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn 21
Hình 1.5 Đánh giá tầm quan trọng của việc biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn 21
Hình 1.6 Thực trạng việc biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn 22
Hình 1.7 Kiến thức biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn22 Hình 1.8 Biện pháp rèn năng lực VDKTKN cho HS 23
Hình 1.9 Biện pháp khuyến khích người học tham gia vào các hoạt động 23
Hình 1.10 Kết quả đánh giá HS rèn luyện năng lực VDKTKN thông qua bài tập có nội dung thực tiễn 24
Hình 1.11 Thái độ của GV khi giảng dạy về bài tập có nội dung thực tiễn 24
Hình 2.1 Ảnh chụp đinamô xe đạp (a), hình vẽ các bộ phận đinamô xe đạp (b) 32
Hình 2.2 Các bộ phận của cầu chì 33
Hình 2.3 Ảnh chụp máy phát điện(a),hình vẽ các bộ phận của máy phát điện(b) 33
Hình 2.4 Cấu tạo Pick up của đàn ghita điện 34
Hình 2.5 Hình ảnh về cấu tạo phanh điện từ 35
Hình 2.6 Hình ảnh công tơ điện (a),hình ảnh các bộ phận công tơ điện (b) 35
Hình 2.13 Hình vẽ mô tả các dụng cụ chế tạo máy biến áp 40
Hình 2.14 Các bộ phận máy phát điện xoay chiều một pha 41
Hình 2.15 Các bộ phận máy phát điện xoay chiều 1 pha mili 41
Trang 12Hình 2.19 Hình ảnh máy dò kim loại 45
Hình 3.1 GV đưa ra thông tin về máy biến áp biến áp trên thực tế 102
Hình 3.2 HS đề xuất vấn đề nghiên cứu của bài học về máy biến áp 103
Hình 3.3 HS đưa ra mô hình hình vẽ máy biến áp 103
Hình 3.4 HS chế tạo và vận hành mô hình của máy 104
Hình 3.5 HS trả lời đề xuất làm giảm công suất hao phí của máy biến áp 105
Hình 3.6 GV đưa ra tốc kế thực tế 106
Hình 3.8 HS tiến hành lắp ráp và chế tạo mô hình tốc kế 107
Hình 3.9 HS hoạt động đề xuất các cải tiến sản phẩm 107
Hình 3.10 HS làm phiếu học tập nêu câu hỏi nghiên cứu và tìm kiếm thông tin liên quan đến hiện tượng cần giải thích 108
Hình 3.11 HS làm phiếu học tập thiết kế mô hình và lập kế hoạch các bước thực hiện 112
DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ thành tố 1 110
Biểu đồ 3.2 Biểu đồ thành tố 2 111
Biểu đồ 3.3 Biểu đồ thành tố 3 113
Biểu đồ 3.4 Biểu đồ các thành tố của năng lực VDKTKN 115
Trang 13MỞ ĐẦU 1 Lí do chọn đề tài
Trong quá trình hội nhập quốc tế, đất nước cần sự phát triển mạnh mẽ tất cả các mặt và giáo dục đóng một vai trò rất quan trọng để thúc đẩy quá trình hội nhập đó Như điều 2 luật Giáo dục năm 2019 quy định: “Mục tiêu giáo dục nhằm phát triển toàn diện con người Việt Nam có đạo đức, tri thức, văn hóa, sức khỏe, thẩm mỹ và nghề nghiệp, có phẩm chất, năng lực và ý thức công dân; có lòng yêu nước, tinh thần dân tộc, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, phát huy tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân; nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ Tổ quốc và hội nhập quốc tế” 16 Chương trình phổ thông mới hiện nay được quan tâm điều chỉnh rất nhiều đến mục tiêu, nội dung, phương pháp và cách thức truyền đạt, đặc biệt mục tiêu của giáo dục quan tâm, chú trọng đến năng lực, phẩm chất của người học
Với phương châm học đi đôi với hành thì ứng dụng kĩ thuật của vật lí vào trong thực tiễn để phát triển năng lực VDKTKN của HS là một trong những năng lực rất cần thiết Năng lực VDKTKN được hình thành và phát triển thì sẽ phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, hiểu biết của HS để từ đó khám phá được các bản chất của sự vật hiện tượng, các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống luôn hiện hữu quanh ta
Vật lí học là một trong những bộ môn khoa học tự nhiên có gắn nhiều với các hiện tượng, các ứng dụng có trong thực tiễn Những định lí, định luật, thuyết vật lí trở lên rõ ràng hơn khi được kiểm nghiệm thông qua thực nghiệm, qua các hiện tượng trong thực tiễn, từ đó con người có thể vận dụng các kiến thức vật lí để thiết kế, chế tạo các thiết bị, các sản phẩm để phục vụ cho cuộc
Trang 14Hệ thống bài tập vật lí luôn là đóng vai trò quan trọng trong quá trình biên soạn và sử dụng để giảng dạy các ứng dụng kĩ thuật của vật lí Hệ thống bài tập vật lí luôn phải thực tế gần gũi với sinh hoạt của HS Mỗi bài tập vật lí có nội dung gắn với thực tiễn không chỉ là một tình huống đặt ra yêu cầu HS phải nắm vững các kiến thức về hiện tượng, định luật, định lí…mà còn phải xâu chuỗi được mối quan hệ giữa chúng, từ đó tìm ra được giải pháp hiệu quả và tối ưu nhất cho bài tập Khi giải các bài tập như vậy, đòi hỏi HS phải phát huy tối đa các năng lực cần thiết như năng lực VDKTKN vào trong cuộc sống để từ đó rèn luyện và phát triển nâng cao các năng lực đó một cách nhanh chóng và khoa học Mặt khác, HS cũng hiểu hơn tầm quan trọng, những ứng dụng của vật lí đối với đời sống và sản xuất để từ đó định hướng nghề nghiệp cho những em có năng khiếu, yêu thích bộ môn vật lí
Trong dạy học vật lí, để phát triển năng lực VDKTKN cho HS có rất nhiều phương pháp, trong đó con đường dạy học ứng dụng kĩ thuật vật lí với sự biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn là một trong những phương pháp hiệu quả và cần thiết
Hiện nay, qua tìm hiểu thực trạng dạy học ở trường phổ thông, chúng tôi thấy hệ thống các bài tập vật lí mang tính thực tiễn cũng chưa có nhiều GV ít chú trọng đến việc biên soạn và hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn mà thiên về bài tập có tính hàn lâm, vận dụng công thức tính toán nhiều Đặc biệt, kiến thức Cảm ứng điện từ đóng vai trò trọng tâm của kiến thức 11, bao gồm nhiều nội dung kiến thức khó, trừu tượng đối với HS Biên soạn và hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của cảm ứng điện từ - vật lí 11 đòi hỏi GV không chỉ nắm vững kiến thức mà cần phải có hiểu biết sâu sắc đến các hiện tượng, ứng dụng vật lí … có trong thực tiễn thì mới có thể khơi gợi, phát huy sự hứng thú và phát triển năng lực VDKTKN cho HS
Trang 15Trên cơ sở đó, với mong muốn nâng cao năng lực VDKTKN cho HS thông qua các bài tập có nội dung thực tiễn, tôi lựa chọn đề tài
“Biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ -Vật lí 11”
2 Mục đích nghiên cứu đề tài
Biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ - Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực VDKTKN của HS
3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu
3.1 Khách thể nghiên cứu
Hoạt động dạy và học kiến thức về Cảm ứng điện từ -Vật lí 11 của GV và HS lớp 11 trường THPT Hoài Đức A, H Hoài Đức, TP Hà Nội
3.2 Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của cảm ứng điện từ -Vật lí 11
4 Câu hỏi nghiên cứu
Trong đề tài, tôi sử dụng những câu hỏi sau để nghiên cứu: + Năng lực VDKTKN cho HS là gì?
+ Phát triển năng lực VDKTKN cho HS được thực hiện bằng quy trình nào?
+ Dựa vào nguyên tắc nào để biên soạn và sử dụng được hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn về Cảm ứng điện từ nhằm phát triển năng lực VDKTKN cho HS?
+ Sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ –Vật lí 11 như thế nào để có thể phát triển năng lực VDKTKN của HS?
Trang 165 Giả thuyết khoa học
Nếu biên soạn và sử dụng được hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ - Vật lí 11 thì sẽ phát triển năng lực VDKTKN của HS
6 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của dạy học theo hướng phát triển năng lực VDKTKN của HS
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học ứng dụng kĩ thuật vật lí, bài tập vật lí, bài tập vật lí có nội dung thực tiễn, quy trình biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn, để đánh giá việc phát triển năng lực VDKTKN của HS
- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, kiến thức, cấu trúc chương trình về Cảm ứng điện từ - Vật lí 11
- Biên soạn và sử dụng được hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ - Vật lí 11 theo hướng phát triển năng lực VDKTKN của HS
- Thiết kế tiến trình dạy học dựa trên các bài tập có nội dung thực tiễn đã soạn trong một số buổi học của Cảm ứng điện từ - Vật lí 11 theo các con đường ứng dụng kĩ thuật của vật lí
- Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực VDKTKN của HS trong dạy học bài tập có nội dung thực tiễn về Cảm ứng điện từ - Vật lí 11
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm các buổi học theo tiến trình dạy học đã soạn Thu thập số liệu, phân tích kết quả thực nghiệm thu được để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của đề tài
7 Phạm vi nghiên cứu
- Chủ thể tổ chức hoạt động là GV dạy học bộ môn Vật Lí 11
Trang 17- Tiếp cận chính trong luận văn: Biên soạn và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ - Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực VDKTKN của HS
- Địa bàn tổ chức nghiên cứu: Trường THPT Hoài Đức A – Hà Nội - Đối tượng khảo sát:
+ Hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn phần “Cảm ứng điện từ”- Vật lí 11 + HS lớp 11 Trường THPT Hoài Đức A – Hoài Đức – Hà Nội
- Thời gian lấy số liệu: Năm học 2022-2023
8 Phương pháp nghiên cứu
8.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận
Nghiên cứu các tài liệu về cơ sở lý luận của năng lực, phát triển năng lực VDKTKN của HS, dạy học ứng dụng kĩ thuật của vật lí, bài tập vật lí, bài tập vật lí có nội dung thực tiễn trong việc xây dựng lí do chọn đề tài, tổng quan nghiên cứu, và cơ sở lý luận
Nghiên cứu chương trình Vật lí 11, đặc biệt là phần Cảm ứng điện từ - Vật lí 11, trong sách giáo khoa và các tài liệu tham khảo khác để xác định mục tiêu dạy học của chương và xây dựng nhiệm vụ dạy học
8.2 Phương pháp nghiên cứu điều tra khảo sát
Điều tra khảo sát các điều kiện cơ sở vật chất của lớp học tại trường thực nghiệm để phục vụ cho xây dựng tiêu chí đánh giá
Điều tra thực trạng biên soạn hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn của GV
8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
GV tổ chức dạy học và thực nghiệm sư phạm trên các học sinh lớp 11A3 trường THPT Hoài Đức A theo tiến trình dạy học các bài học đã soạn thảo
8.4 Phương pháp thống kê toán học
Trang 18ra kết luận cho đề tài luận văn
9 Những đóng góp của đề tài
+ Điều tra, phân tích được thực trạng biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật vật lí ở trường THPT Hoài Đức A, Hà Nội
+ Biên soạn hệ thống 15 bài tập có nội dung thực tiễn về Cảm ứng điện từ –Vật lí 11
+ Soạn thảo tiến trình dạy học 3 bài học (Máy biến áp, Máy phát điện xoay chiều một pha, Tốc kế) có sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn đã biên soạn nhằm phát triển năng lực VDKTKN của HS
+ Soạn thảo 3 bảng tiêu chí đánh giá năng lực VDKTKN của HS trong dạy học 3 bài học Máy biến áp, Máy phát điện xoay chiều một pha, Tốc kế
+ Tổ chức TNSP 2 bài học (Máy biến áp, Tốc kế) và đánh giá sự phát triển năng lực VDKTKN của HS trong TNSP
10 Cấu trúc luận văn
Luận văn có cấu trúc gồm mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục và ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của vật lí
Chương 2: Biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ – Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực VDKTKN của học sinh
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Trang 19CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN
TRONG DẠY HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA VẬT LÍ
1.1 Năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng trong học tập vật lí
1.1.1 Khái niệm về năng lực
Theo chương trình phổ thông mới 2018, mục tiêu của giáo dục đề cập đến sự phát triển năng lực và phẩm chất của người học Theo Đỗ Hương Trà
“Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất
sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,… thực hiện thành công một hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn
trong những điều kiện cụ thể” 12
Nói đến năng lực ở đây là tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, thái độ, các thuộc tính cá nhân mà được hình thành, phát triển qua các môn học, qua các hoạt động giáo dục giúp cho cá nhân có để sống, học tập và làm việc hiệu quả
Như vậy, năng lực là khả năng vận dụng huy động kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân như hứng thú, niềm tin, ý chí để giải quyết thành công một nhiệm vụ học tập trong một bối cảnh cụ thể
Để nhận biết một người có năng lực thì phải thể hiện được các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ làm việc Để đánh giá được một người có năng lực cần thông qua các thành tố của năng lực, thông qua các chỉ số hành vi, mức độ biểu hiện, được chứng minh ra bên ngoài và có thể đo đạc được
1.1.2 Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng
Trong học tập cũng như trong cuộc sống, bên cạnh kiến thức, hiểu biết cần có thì năng lực VDKTKN vào trong thực tế cuộc sống là rất cần thiết
Năng lực VDKTKN của HS là khả năng của cá nhân có thể thực hiện
Trang 20có của bản thân hoặc tìm tòi, khám phá kiến thức mới để giải quyết được các vấn đề thực tiễn một cách có hiệu quả Năng lực VDKTKN là khả năng HS vận dụng các kiến thức đã học giải quyết thành công các nhiệm vụ học tập như xây dựng kiến thức mới, luyện tập giải bài tập, xây dựng các tình huống, các bài tập có gắn liền với thực tế cuộc sống
Như vậy, năng lực VDKTKN là khả năng mỗi cá nhân tự giải quyết những vấn đề đặt ra bằng cách áp dụng những kiến thức kĩ năng đã học vào những tình huống, những hoạt động thực tiễn để thực hiện thành công một nhiệm vụ học tập
1.1.3 Cấu trúc của năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng
Năng lực VDKTKN là một trong những thành tố của năng lực vật lí Cấu trúc của năng lực VDKTKN: gồm các thành tố mà lõi là các hành
vi của HS Thành tố của năng lực VDKTKN bao gồm:
Thành tố 1: “Giải thích, chứng minh được một số vấn đề trong thực tiễn” 5
Thành tố 2: “Đánh giá phản biện một số vấn đề trong thực tiễn” 5 Thành tố 3: “Thiết kế được mô hình, lập kế hoạch đề xuất thực hiện 1 số phương pháp mới” 5
Thành tố 4: “Nêu được một số giải pháp và thực hiện 1 số giải pháp bảo vệ thiên nhiên phù hợp với khí hậu” 5
Trang 21
Bảng 1.1 Cấu trúc của năng lực VDKTKN
Trang 22Bảng 1.2 Tiêu chí đánh giá chỉ số hành vi của năng lực VDKTKN của HS
Năng lực thành tố
Chỉ số hành vi
Các mức độ
1 Giải thích, chứng minh được một số vấn đề trong thực tiễn
1.1 Nêu được vấn đề thực tiễn cần giải thích
Phát biểu vấn đề cần giải thích bằng câu hỏi chưa đúng hoặc chưa đủ
Nêu được câu hỏi đúng với vấn đề cần giải thích, nhưng còn rườm rà
Nêu được câu hỏi đúng với vấn đề cần giải thích, ngắn gọn khoa học
1.2.Tìm kiếm được kiến thức vật lí liên quan đến hiện tượng cần giải thích
Đã tìm được nguồn tài liệu để thu thập kiến thức vật lí liên quan đến hiện tượng cần giải thích
Đã biết tìm được nguồn tài liệu thu thập kiến thức vật lí liên quan đến hiện tượng giải thích đầy đủ
Đã biết được nguồn tài liệu thu thập kiến thức vật lí liên quan đến hiện tượng giải thích đầy đủ nhưng có chọn lọc thông tin chính xác 1.3.Tổng
hợp sâu chuỗi các kiến thức vật lí để giải thích
Liệt kê được đầy đủ các kiến thức vật lí để giải thích chứng minh hiện tượng thực tiễn
Biết cách tổng hợp các kiến thức vật lí để giải thích chứng minh hiện
Biết cách tổng hợp các kiến thức vật lí để giải thích chứng minh hiện tượng thực tiễn một
Trang 23hiện tượng thực tiễn
tượng thực tiễn
cách khoa học 2 Đánh giá
phản biện một số vấn đề trong thực tiễn
2.Vận dụng kiến thức vật lí đã học nêu được ảnh hưởng của vấn đề thực tiễn
Vận dụng được kiến thức vật lí đã học nêu được ảnh hưởng của vấn đề thực tiễn dưới sự hướng dẫn của GV
Vận dụng được kiến thức vật lí đã học nêu được một vài ảnh hưởng của vấn đề thực tiễn
Vận dụng được kiến thức vật lí đã học nêu được một vài ảnh hưởng của vấn đề thực tiễn một cách khoa học
3.Thiết kế được mô hình, lập kế hoạch đề xuất thực hiện 1 số phương pháp mới
3.1 Lập được kế hoạch đề xuất thực hiện
Biết cách lập kế hoạch, kế hoạch còn chưa rõ ràng, khó thực hiện
Biết cách lập kế hoạch, kế hoạch,tuy nhiên kế hoạch còn chưa khoa học
Biết cách lập kế hoạch khoa học, khả thi thực hiện
3.2 Đưa ra được mô hình thiết bị
Đưa ra được mô hình, nhưng mô hình chưa rõ ràng, khó thực hiện
Đưa ra được mô hình nhưng mô hình còn chưa khoa học
Đưa ra được mô hình khoa học, khả thi thực hiện
4 Nêu được giải pháp và
4.1 Nêu được giải
Nêu được giải pháp để bảo vệ
Nêu được giải pháp để
Nêu được giải pháp để bảo
Trang 24một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu, có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững
bảo vệ thiên nhiên
nhưng giải pháp chưa được khả thi
nhiên nhưng chưa khoa học
khả thi, khoa học
4.2.Thực hiện một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên
Chưa đưa ra được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên
Đưa ra được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên nhưng chưa rõ ràng
Đưa ra được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên khả thi khoa học
Khi sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn nhằm phát triển năng lực VDKTKN cho HS thì GV cần làm rõ: HS giải bài tập thực tiễn được đưa ra thì sẽ phát triển và thực hiện hành vi nào của HS và thống kê số lần HS thực hiện các hành vi
1.1.4 Sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh
Để góp phần phát triển năng lực VDKTKN của người học thì vận dụng các kiến thức kĩ năng, kĩ xảo và các thái độ trong học tập rất quan trọng Khi vận dụng các kiến thức kĩ năng ấy một cách có cơ sở khoa học rõ ràng, có tính thực tiễn cao sẽ góp phần nâng cao các giá trị của đời sống
Dạy học chính là việc GV tổ chức các hoạt động, đề ra các nhiệm vụ học tập cụ thể để từ đó HS tích cực chủ động sáng tạo vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học một cách linh hoạt nhất Dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn là cách thức vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã học được trong sách vở kết hợp với những kinh nghiệm, trải nghiệm, các kiến thức vật lí thực tiễn trong cuộc sống mục đích phát triển năng lực, nhân cách và phẩm chất của người học
Trang 25Thông qua dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn, GV đưa ra các tình huống có nội dung thực tiễn, các bài toán có nội dung thực tiễn gắn với nhu cầu có thật trong cuộc sống, các hiện tượng vật lí xảy ra trong tự nhiên để từ đó dần dần phát triển năng lực VDKTKN cho HS
Trong quá trình học lí thuyết HS đã nắm vững được các khái niệm, định luật, công thức nhưng nếu chỉ học lí thuyết không mà không cần ôn tập, mở rộng thì học sinh rất nhanh quên vì vậy bài tập sẽ giúp học sinh hiểu rõ hơn những khái niệm, định luật còn mang tính trừu tượng, củng cố để từ đó vận dụng vào trong thực tế một cách linh hoạt nhất
Vật lí trong quá trình hình thành kiến thức mới có thể cần huy động các bài tập, thông qua bài tập HS có thể rút ra kiến thức có tính quy luật, suy nghĩ về một hiện tượng mới
Rèn luyện thói quen kĩ năng cho HS thì cần các phương tiện để phát triển các năng lực cho HS Thông qua bài tập để HS có thể vận dụng lí thuyết vào trong thực tiễn để giải thích, dự đoán các hiện xảy ra trong thực tiễn
Trong quá trình làm bài tập, HS phải tự mình phân tích tìm tòi, lập luận các dữ kiện của đề bài từ đó nâng cao khả năng tự lực, tự giác của mình
Bài tập vật lí là một trong nhưng kênh để đánh giá mức độ hiểu bài và nắm vững kiến thức của HS thông qua các bài kiểm tra, bài tập nhóm…
Nhiều bài tập không chỉ dừng lại mức độ đơn thuần trong các kiến thức đã học mà có nhiều bài tập kích thích sự sáng tạo của HS như giải thích, thiết kế dụng cụ…
Như vậy, dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tiễn và việc hình thành, phát triển năng lực VDKTKN của HS có mối liên hệ mật thiết với nhau Khi GV sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn một cách thường xuyên, có hệ thống, có mục đích học tập rõ ràng từ đó sẽ hình thành thành và phát triển
Trang 26dàng hơn, giải quyết các tình huống trong các bài tập vật lí thực tiễn, các hiện tượng vật lí xảy ra trong thực tiễn một cách nhanh chóng và chính xác nhất
1.1.5 Các phương thức đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh
- GV thiết kế công cụ đánh giá (phiếu học tập, câu trả lời, quan sát, quá trình hợp tác học tập, sản phẩm thu được …)
- Thu thập thông tin kết quả làm việc của HS qua các buổi (được trình bày trong phiếu học tập, câu trả lời, quan sát …)
Sản phẩm mà HS tạo ra có thể có nhiều hình thức như: lời nói, chữ viết, dụng cụ thí nghiệm, video, hình ảnh,… Muốn đánh giá được, GV phải quy định rõ sản phẩm mình mong muốn ứng với từng hành vi cần đánh giá trong cả quá trình đánh giá
- Dựa vào thang đo (gồm các hành vi và mức độ của HS ứng với mỗi thời điểm cần đánh giá, gắn với mỗi nội dung cụ thể) để đánh giá tổng thể sự phát triển năng lực của học sinh trong cả quá trình khi thực nghiêm sư phạm
1.2 Hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
1.2.1 Khái niệm về bài tập vật lí
Theo Đỗ Hương Trà “bài tập vật lí là vận dụng kiến thức và hình thành kiến thức mới đều có mặt” 13
Như vậy, bài tập vật lí là bài tập đề cập đến những vấn đề đòi hỏi suy luận logic, phép toán và các thí nghiệm dựa trên cơ sở các khái niệm, các thuyết, các định luật và các quy tắc của vật lí, các kiến thức vật lí để giải quyết
1.2.2 Khái niệm về hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
Hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn là những bài tập câu hỏi liên quan đến các vấn đề thực tiễn cuộc sống đòi hỏi HS phải VDKTKN đã học kết hợp với kinh nghiệm, kĩ năng sống để giải quyết một số vấn đề đặt ra như giải thích hiện tượng tự nhiên, lý giải thói quen sinh hoạt và lao động, bảo vệ
Trang 27môi trường, phân tích quy trình sản xuất, từ những bối cảnh và tình huống nảy sinh từ thực tiễn
1.2.3 Phân loại bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
1.2.3.1 Phân loại theo tính chất của bài tập
+ Bài tập định tính + Bài tập định lượng + Bài tập tổng hợp + Bài tập về các ứng dụng kĩ thuật của vật lí
+ Bài tập thí nghiệm
1.2.3.2 Phân loại theo nhận thức của học sinh
+ Bài tập tập dượt
+ Bài tập sáng tạo
1.3 Biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
1.3.1 Nguyên tắc biên soạn hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
+ Hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn phải bám sát chương trình dạy học và đúng mục tiêu của bài học
+ Tình huống trong đề bài phải là một câu chuyện có thật trong thực tiễn
+ Số liệu trong đề bài là số liệu thật, chọn lọc đảm bảo tính chính xác, khoa học
+ Yêu cầu của đề bài gắn với nhu cầu có thật của con người, hoặc yêu cầu có thật của khoa học công nghệ
1.3.2 Quy trình biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
1.3.2.1 Quy trình biên soạn hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
- Bước 1: Xác định mục tiêu năng lực VDKTKN của HS
Trang 28- Bước 3: Tìm hiểu, nghiên cứu thực tế, thu thập thông tin có liên quan đến bài tập cần xây dựng
- Bước 4: Tiến hành soạn thảo bài tập theo tiến trình đảm bảo tính chính xác, tính khoa học và tính thực tiễn
- Bước 5: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung, kiểm tra tính đúng đắn của bài tập có nội dung thực tiễn
- Bước 6: Sắp xếp các bài tập đã soạn thành hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn
1.3.2.2 Quy trình sử dụng hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
Sử dụng các bài tập đã biên soạn trong các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học: phát hiện vấn đề, hình thành các kiến thức, vận dụng, củng cố, kiểm tra và đánh giá kiến thức kĩ năng của học sinh
Bước 1: Giao bài tập cho HS Bước 2: Tổ chức thực hiện bài tập HS làm việc cá nhân, hoạt động nhóm sau đó thảo luận Bước 3: HS báo cáo kết quả thực hiện
Bước 4: Kết luận về cách giải quyết bài tập
1.4 Dạy học ứng dụng kĩ thuật của vật lí
1.4.1 Khái niệm ứng dụng kĩ thuật của vật lí
“Ứng dụng những kĩ thuật của vật lí là kết quả của việc ứng dụng các kiến thức khái quát của vật lí, định luật vật lí vào kĩ thuật để chế tạo những thiết bị máy móc có những chức năng nhất định đáp ứng được yêu cầu của kĩ thuật và đời sống” 15
1.4.2 Vai trò của ứng dụng kĩ thuật trong dạy học vật lí
Ứng dụng các kĩ thuật trong dạy học vật lí đóng vai trò hết sức quan trọng và cần thiết cho các nhu cầu thực tiễn của con người Nhờ các ứng dụng
Trang 29các kĩ thuật của vật lí mà con người có thể hiểu rõ sâu hơn các cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các máy móc, từ đó có thể chế tạo các dụng cụ, các sản phẩm các máy móc phục vụ con người
Việc ứng dụng các kĩ thuật của vật lí: đó là kết quả của việc ứng dụng các kiến thức khái quát của vật lí, các định lí, định luật, hiện tượng của vật lí để chế tạo các thiết bị có tính năng cụ thể đáp ứng nhu cầu của con người
Tuy nhiên, những kiến thức vật lí là cơ sở để chế tạo các máy móc, các thiết bị kĩ thuật nhưng nó không phải là một phát minh mới về vật lí mà để tạo ra một hiện tượng, một thiết bị kĩ thuật ta phải áp dụng các định luật để tạo ra một hiện tượng nhất định nhưng hiện tượng này phải đảm bảo giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong kĩ thuật thì phải nghiên cứu mới có thể sáng tạo ra một thiết bị thích hợp
Ví dụ: Trong định luật cảm ứng điện từ ta đã biết là khi có từ thông trong mạch kín biến thiên thì sẽ xuất hiện dòng điện Tuy nhiên, để lấy được dòng điện này ra và sao cho dòng điện đủ lớn để làm sáng bóng đèn hay nóng bếp điện thì lại không được đề cập trong định luật cảm ứng điện từ Vì vậy máy phát điện ngoài khung dây phải có nhiều vòng dây thì cần có thêm cổ góp, chổi quét, tay quay …
Như vậy, khi nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật của vật lí ta không chỉ nghiên cứu kiến thức vật lí mới mà là sự chế tạo các thiệt bị hay máy móc để giải thích hiện tượng vật lí nhằm giải quyết một nhiệm vụ nào đó trong kĩ thuật Qúa trình này đòi hỏi sự sáng tạo và sự tích lũy kinh nghiệm trong đời sống
Khi nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật của vật lí ta cần thiết lập mối quan hệ giữa lí thuyết và thực tiễn, giữa cái trừ tượng (khái niệm, định luật…) với cái cụ thể (máy móc, thiết bị…) để từ đó nâng cao tư duy vật lí, thấy được sự quan trọng của vật lí đối với đời sống và kĩ thuật từ đó kích thích niềm yêu thích,
Trang 301.4.3 Các con đường dạy học những ứng dụng kĩ thuật của vật lí
Dạy học ứng dụng kĩ thuật của vật lí có thể diễn ra theo hai con đường sau:
* “Con đường thứ nhất: quan sát cấu tạo của đối tượng kĩ thuật đã có sẵn giải thích nguyên tắc hoạt động của nó” 15
Hình 1.1 Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức ứng dụng kĩ thuật vật lí theo con đường thứ nhất
Trang 31Hình 1.2 Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức ứng dụng kĩ thuật vật lí theo con đường thứ hai
Trang 321.5 Thực trạng biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng kĩ thuật của Cảm ứng điện từ ở trường THPT Hoài Đức A- Hà Nội
1.5.1 Mục đích của điều tra
Điều tra, khảo sát thực tế tại trường THPT Hoài Đức A huyện Hoài Đức Thành Phố Hà Nội để hiểu một số thông tin:
- Tình hình biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn có ứng dụng
kĩ thuật của một số GV trong trường THPT Hoài Đức A
-Tầm quan trọng và sự cần thiết khi biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn
- Nguyên tắc sử dụng và biên soạn hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn - Cách thức đánh giá và khả năng nhận thức của HS thông qua việc biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn
1.5.2 Đối tượng và phương pháp điều tra
+ Đối tượng: 23 GV tại trường THPT Hoài Đức A + Phương pháp: Điều tra trên google form
https://forms.gle/5oG9jpwEjYQygVdx9
1.5.3 Kết quả điều tra
Hình 1.3 Môn học các thầy cô giảng dạy
Trang 33Như vậy kết quả điều tra ghi nhận có 95,7% các thầy cô tham gia khảo sát thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên Đây là lĩnh vực mà có sử dụng nhiều các kiến thức liên quan đến máy móc, các thiết bị kĩ thuật có trong thực tiễn Vì vậy đề tài sẽ tiếp cận sát hơn đến vấn đề nghiên cứu
Hình 1.4 Kinh nghiệm biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung
thực tiễn
Kết quả điều tra cho thấy có 100% các thầy cô có kinh nghiệm soạn bài có nội dung trong thực tiễn nhưng chưa nhiều Tuy nhiên mức độ sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn còn là vấn đề quan tâm
Hình 1.5 Đánh giá tầm quan trọng của việc biên soạn và sử dụng hệ thống
bài tập có nội dung thực tiễn
Trang 34Ngày nay việc học và áp dụng vào trong thực tế càng được chú trọng, học không phải là học vẹt mà học phải đi đôi với thực hành Hầu hết các thầy cô đều đánh giá việc biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn là quan trọng và rất quan trọng trong đó rất quan trọng chiếm 78,3% Đây cũng là nhận
thức rất đúng đắn của giáo viên khi truyền các kiến thức cho thế hệ trẻ
Hình 1.6 Thực trạng việc biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung
thực tiễn
Như vậy thực trạng trong việc biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập ở mức rất thường xuyên chiếm 8,7% và thầy cô cũng thỉnh thoảng mới đặt câu hỏi có nội dung thực tiễn chiếm 82,6%.Vì vậy đây cũng là cơ sở để tôi thực hiện đề tài luận văn này
Hình 1.7 Kiến thức biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn
Trang 35Qua kết quả điều tra thì có nhiều giáo viên biết về nguyên tắc và quy trình sử dụng hệ thống bài tập còn hạn chế chiếm 34,8%
Hình 1.8 Biện pháp rèn năng lực VDKTKN cho HS
Thông qua bảng trên thì thấy có rất nhiều biện pháp để rèn luyện năng lực VDKTKN trong đó sử dụng phương pháp dạy học phù hợp chiếm 60,0% và tăng cường các bài thực hành, thí nghiệm chế tạo sản phẩm chiếm 56,5%
Hình 1.9 Biện pháp khuyến khích người học tham gia vào các hoạt động
Qua bảng điều tra có thấy rất nhiều thầy cô xây dựng bầu không khí lớp học cở mở cho học sinh chiếm 78,3% Đây cũng là một trong những biện pháp
Trang 36Hình 1.10 Kết quả đánh giá HS rèn luyện năng lực VDKTKN thông qua bài
tập có nội dung thực tiễn
Học sinh chứng minh được các hiện tượng có trong thực tiễn chiếm 82,6% là một những thang đánh giá học sinh rèn luyện năng lực VDKTKN
Hình 1.11 Thái độ của GV khi giảng dạy về bài tập có nội dung thực tiễn
Như vậy, thông qua kết quả điều tra 23 GV ở trường THPT Hoài Đức A, tôi thấy hầu hết GV đều cho rằng việc biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn là rất quan trọng và cần thiết chiếm 87% Đại đa số GV có biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn nhưng vẫn dừng ở mức thỉnh thoảng chiếm 82,6% Đa số GV đều lựa chọn xây dựng và hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn phải đảm bảo tính nguyên tắc nhất định 73,9% và
Trang 37đồng tình với những biện pháp như thiết kế bài dạy hợp lí chiếm 56,5%, sử dụng phương pháp giảng dạy phù hợp chiếm 60,9% Các cách thức đánh giá cũng như thái độ muốn trao đổi học hỏi thêm về cách thức biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học như HS cần phải giải thích chứng minh các hiện tượng và vận dụng kiến thức vào trong thực tiễn chiếm 82,6% GV luôn có nhu cầu học hỏi trau dồi kiến thức, kĩ năng, học hỏi đồng nghiệp như xu hướng tích cực hợp tác với các GV khác chiếm 65,2% Nhưng một vấn đề đặt ra là làm thế nào để rèn luyện và nâng cao hơn nữa các năng lực VDKTKN vào trong thực tiễn, đặc biệt là có sử dụng hệ thống bài tập có ứng dụng kĩ thuật của Vật lí Chính vì vậy tôi đã đã nghiên cứu đề tài luận văn này để góp phần nâng cao trình độ bản thân và học hỏi, trao đổi kinh nghiệm, chia sẻ giúp đỡ với các đồng nghiệp
1.6 Kết luận chương 1
Như vậy trong chương 1, tôi đã trình bày những cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài Tôi cũng chỉ ra rõ tính quan trọng và cần thiết của đề tài, đặc biệt là khả năng biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học ứng dụng của Cảm ứng điện từ Đây cũng là cơ sở và tiền đề cho quá trình xây dựng chương 2 của đề tài
Trang 38CHƯƠNG 2 BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT
CỦA CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KĨ NĂNG CỦA HỌC SINH
2.1 Cấu trúc và đặc điểm nội dung kiến thức về Cảm ứng điện từ -Vật lí 11
2.1.1 Đặc điểm nội dung kiến thức về Cảm ứng điện từ - Vật lí 11 Nội dung “Từ thông - Hiện tượng cảm ứng điện từ Suất điện động cảm ứng”
- Trong chương “Từ trường” HS đã biết tồn tại xung quanh nam châm hay dòng điện có từ trường, hay nói cách khác dòng điện tạo ra từ trường vậy ngược lại từ trường có tạo ra dòng điện không?
- Trong một mạch kín, số đường sức từ xuyên qua mạch biến thiên thì trong mạch xuất hiện một dòng điện và dòng này gọi là dòng điện cảm ứng
- Chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào việc tăng hay giảm (thay đổi) của số đường sức từ gửi qua khung dây kín, cụ thể là chống lại sự biến thiên số đường sức từ gửi qua khung dây kín
- Cường độ dòng điện cảm ứng càng lớn khi tốc độ biến thiên số đường sức từ gửi qua khung dây càng lớn Tương ứng độ lớn của suất điện động cảm ứng càng lớn khi tốc độ biến thiên số đường sức từ gửi qua khung dây càng lớn
- Công thức tính từ thông qua diện tích S đặt trong một mạch kín BScos
Khi B, S hay thay đổi sẽ dẫn tới từ thông thay đổi
- Ý nghĩa vật lí của từ thông: diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó trong một mạch kín
- Từ khái niệm từ thông người ta đưa ra khái niệm về dòng điện cảm ứng: Trong một mạch kín, dòng điện xuất hiện khi có sự biến đổi từ thông gọi là dòng điện cảm ứng
- Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn của mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động
Trang 39cảm ứng Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian mà mạch kín có từ thông biến thiên
- Định luật Len- xơ: Nói về chiều của dòng điện cảm ứng Trong mạch kín, chiều của dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường cảm ứng do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu
- Định luật Fa- ra- đây nói về độ lớn của cảm ứng điện từ: Độ lớn cúa suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch
c
e
t
Nội dung “Hiện tượng tự cảm”
- Một dòng điện biến thiên trong mạch kín sinh ra xung quanh nó một từ trường biến thiên dẫn tới từ thông biến thiên Trong khoảng thời gian dòng điện biến thiên trong mạch sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng, ta gọi đó là hiện tượng tự cảm Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ trong mạch kín mà do chính sự biến đổi của dòng điện trong mạch đó gây ra
- Từ thông riêng qua diện tích giới hạn bởi mạch điện tỉ lệ với cường độ dòng điện i trong mạch đó:
Nội dung “Dòng điện Fu -cô”
Dòng điện Fu-cô cũng là dòng điện cảm ứng, nhưng nó là dòng điện cảm ứng bên trong vật dẫn dạng khối, khi khối vật dẫn chuyển động trong từ trường hay được đặt trong một từ trường biến đổi theo thời gian
Trang 40- Ứng dụng của dòng Fu-cô: Trong cuộc sống thì dòng điện Fu- cô có thể có lợi và có hại Các trường hợp có lợi : như nấu chảy kim loại, bếp từ…, có hại : tỏa nhiệt làm máy bị nóng nhanh, giảm công suất của máy
Nội dung “Năng lượng từ trường”
- Xuất phát từ thí nghiệm về hiện tượng tự cảm: đóng ngắt mạch điện khẳng định ống dây mang dòng điện thì trong ống dây có năng lượng Do đó ta coi năng lượng tích lũy trong ống dây chính là năng lượng từ trường trong ống dây đó