xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học chương dòng điện không đổi vật lí 11

Trong kì thi học sinh giỏi quốc gia môn vật í nă 2013 đã i ng ph n thi thực nghiệ điều này tá động không nhỏ tới việ đư thí nghiệm vào trong dạy học và bồi ư ng đội tuyển Nă học 2011-201

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ẠCH TRUNG D NG

D NG V S DỤNG HỆ THỐNG I TẬP THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT TRIỂN N NG C TH C NGHIỆM CỦ HỌC SINH TRONG DẠ HỌC CHƯƠNG “D NG ĐIỆN H NG Đ I” VẬT Í 11

UẬN V N THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT Ý

H NỘI – 2022

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ẠCH TRUNG D NG

D NG V S DỤNG HỆ THỐNG I TẬP THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT TRIỂN N NG C TH C NGHIỆM CỦ HỌC SINH TRONG DẠ HỌC CHƯƠNG D NG ĐIỆN H NG Đ I VẬT Í 11

UẬN V N THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT Ý CHU ÊN NG NH: Ý UẬN V PHƯƠNG PHÁP DẠ HỌC

Ộ M N VẬT Ý Mã số: 8140211.01

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Ph m im Chung

H NỘI – 2022

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cả ơn th gi trong bộ n Phương ph p giảng dạy bộ môn Vật lí - khoa Vật Lí ũng như các th đã giảng dạy các môn trong quá trình học tập th gi h Vật í ph ng s u đại học, th gi t ư ng Đại Học Gi D – Đại họ Quố Gi H Nội đã gi p t i h n th nh h họ

T i in hân th nh ả ơn PGS.TS Phạ Ki Chung ngư i đã tận t nh hướng n gi p đ t i t ng suốt u t nh nghi n u v h n th nh uận văn

Tôi xin cả ơn B n gi hiệu đồng nghiệp và học sinh ở t ư ng THPT M Đ B, H Nội đã gi p đ t i t ng u t nh ng t ũng như hoàn thành ph n thực nghiệp sư phạm

T i ũng in ả ơn t t ả gi đ nh v ạn đã u n động vi n gi p đ v tạ điều iện thuận i h t i t ng u t nh họ tập v h n th nh đề t i nghi n u nh

9 PPDH Phương ph p ạy học 10 THPT Trung học phổ thông 11 TBTN Thiết bị thí nghiệm

DANH MỤC CÁC BẢNG

Biểu đồ 1.1 Biểu đồ thống kê về sử d ng bài tập thí nghiệm trong dạy họ hương ng điện h ng đổi trong các gi dạy c a th y cô trên lớp 20 Biểu đồ 1.2 Biểu đồ thống kê về h hăn a học sinh khi học ch đề góc và khoảng cách 21 Biểu đồ 1.3 Biểu đồ thống kê về hiệu quả khi học sinh hi giáo viên sử d ng bài tập thí nghiệm trong dạy học 21 Biểu đồ 1.4 mong muốn c a họ sinh tăng ư ng các bài tập thí nghiệm vào bài học 22 Biểu đồ 3 1 Điể i iể t số 01 h i ớp s u thự nghiệ 75 Biểu đồ 3 2 Đư ng tí h ũ ết uả i iể t n ột h i ớp 75

DANH MỤC CÁC HÌNH

H nh ảnh 3 1 Nh 1 - ớp 11A7 thả uận v tiến h nh thí nghiệ 62

H nh ảnh 3 2 Nh 2 - ớp 11A7 thả uận v tiến h nh thí nghiệ 63

H nh ảnh 3 3 Nh 3 - ớp 11A7 thả uận v tiến h nh thí nghiệ 63

H nh ảnh 3 4 Đại iện nh - ớp 11A7 t nh phương n thí nghiệ v v sơ đồ thí nghiệ 64

H nh ảnh 3 5 Bạn ĐTQA v ạn NDV - ớp 11A7 h n th nh sơ đồ 64

thí nghiệ 64

H nh ảnh 3 6 Bạn NTC v ạn LTLA - ớp 11A7 h n th nh sơ đồ 65

thí nghiệ 65

H nh ảnh 3 7 Bạn NTC v th nh vi n nh 1 - ớp 11A7 h n th nh phiếu họ tập số 01 65

H nh ảnh 3 8 Bạn NTC v th nh vi n nh 1 - ớp 11A7 h n th nh phiếu họ tập số 02 66

1 3 Điều t thự t ạng ạ v họ hương ng điện h ng đổi tại

2 1 Nội ung iến th hương D ng điện h ng đổi 26

2 2 M ti u ạ họ hương D ng điện h ng đổi - vật í 11 hương t nh ơ ản 32

2 3 C u t gi hương D ng điện h ng đổi hương t nh ơ ản 33

2 4 M ti u ạ họ ph t t iển năng ự hương D ng điện h ng đổi 34

3 2 Đối tư ng v th i gi n thự nghiệ sư phạ 61

3 3 Phương ph p thự nghiệ sư phạ 61

3 4 Phân tí h v đ nh gi ết uả thự nghiệ sư phạ 62

3 4 1 Phân tí h iễn iến 62

MỞ ĐẦU

1 ý do chọn đề tài

Sự ph t t iển inh tế – ã hội t ng ối ảnh t n u h đặt những u u ới đối với ngư i động đ ũng đặt những u u ới h sự nghiệp gi thế hệ t ẻ v đ tạ nguồn nhân ự Một t ng những định hướng ơ ản việ đổi ới gi hu ển từ nền gi ng tính h n â inh viện i thự tiễn s ng ột nền gi h t ọng việ h nh th nh năng ự h nh động ph t hu tính h động s ng tạ ngư i họ Định hướng u n t ọng t ng đổi ới PPDH ph t hu tính tí h ự tự ự v s ng tạ ph t t iển năng ự h nh động năng ự ộng t việ ngư i họ Đ ũng những u hướng uố tế t ng ải h PPDH ở nh t ư ng phổ th ng

Trong nghiên c u về dạy học môn Vật lí, một trong những năng ự đặc thù quan trọng nh t c a Vật í “Năng ực thực nghiệ ” Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với thực tế cuộc sống, dạy và học thực nghiệ đ ng vai trò quan trọng trong việc thực hiện m c tiêu giáo d c c a môn Vật lí

Thực tế cho th y, trong những nă g n đâ đã sự chuyển biến tích cực về nhận th c c a giáo viên trong việ nâng năng ực thực nghiệm cho học sinh Trong kì thi học sinh giỏi quốc gia môn vật í nă 2013 đã i ng ph n thi thực nghiệ điều này tá động không nhỏ tới việ đư thí nghiệm vào trong dạy học và bồi ư ng đội tuyển Nă học 2011-2012, Bộ GD&ĐT chính th ph t động cuộc thi nghiên c u khoa học cho học sinh trung học trong toàn quố v i đâ ột kỳ thi quốc gia Cuộ thi đư c tổ ch c ở c p t ư ng, c p tỉnh (thành phố) và c p quốc gia, nhằ ph t hu tính năng động, sáng tạo c a học sinh và tuyển chọn đội tuyển dự thi Nghiên c u khoa học, k thuật quốc tế tại Hoa Kỳ Mặc dù vậy, nhìn một cách tổng thể, việc

bồi ư ng năng ực thực nghiệm cho HS phổ thông hiện n n hư đư c chú trọng, việc vận d ng những kiến th đã đư c học vào thực tiễn cuộc sống hay những ng d ng khoa học và k thuật n hư thực sự đư c quan tâm Mặ ù đã ột số công trình nghiên c u, khóa luận và luận văn thạc sĩ về việc dạy học phát triển năng ực thực nghiệm ở môn Vật lí, tuy nhiên những nghiên c u dạy học vật lí nói chung và dạy học sinh trung học phổ thông chuyên còn ít ỏi hư nghi n u đư đ đ toàn bộ hương t nh

Chương “D ng điện h ng đổi” hương th 2 c a ph n “Điện Họ ” t ng hương t nh vật í 11 đâ ph n nội dung kiến th c quan trọng, gắn nhiều với thực tiễn đồng th i i n u n đến nhiều các kiến th c Vật lí s hình thành sau này c a học sinh

Từ những lý do trên, luận văn lựa chọn đề tài : “X v s

hệ thố b i tập thí hiệm h m ph t tri th hiệm h si h tr h hươ “ iệ h i” vật í 11”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên c u xây dựng và sử d ng các bài tập thí nghiệm nhằm phát triển năng ực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lí ở t ư ng THPT, hương “D ng điện h ng đổi” Vật lí 11

3 Giả thuyết khoa học

T n ơ sở lí thuyết về năng ực thực nghiệm c a học sinh trong dạy học vật í phân tí h hương t nh vật lí ở THPT v đặ điểm học sinh các t ư ng THPT s xây dựng các bài tập thực nghiệm và thiết kế tiến trình dạy

học s phát triển năng ực thực nghiệm c a học sinh 4 Ph m vi nghiên cứu của đề tài

Năng ực thực nghiệm trong dạy học bộ môn Vật lí Chương D ng điện h ng đổi Vật lí 11

5 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

- Đối tư ng nghiên c u: Quá trình dạy học vật lí ở t ư ng THPT

- Khách thể nghiên c u: Học sinh lớp 11, 12 t ư ng THPT M Đ B H

Nội

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên c u và hệ thống h đư ơ sở lí luận về năng ự năng ực thực nghiệ định c u t năng ực thực nghiệm, bài tập thực nghiệm, các hình th c kiểm tra đ nh gi năng ực thực nghiệm

- Điều tra thực trạng dạy và học thực nghiệm Vật lí 11 ở t ư ng trung học phổ thông

- Nghiên c u hương t nh nội ung phương ph p ạy họ hương D ng điện h ng đổi vật lí lớp 11

- Xây dựng và nghiên c u cách giảng dạy vật lí, cách đư i tập thực nghiệm trong việc dạy và họ hương D ng điện h ng đổi Vật lí 11

- Triển khai thực nghiệ sư phạ để kiểm tra giả thuyết khoa họ đề t i đặt ra

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Nghiên cứu lí luận:

- Nghiên c u lí luận dạy học dạy học về năng ực thực nghiệm và phát triển năng ực thực nghiệm trong dạy học vật lí

- Nghiên c u m c tiêu, nội dung Vật lí 11 nói chung và m ti u hương D ng điện h ng đổi n i i ng

- Một số nội ung điều tra thực trạng dạy học - Các nội dung triển khai thực nghiệ sư phạm; phạm vi thực nghiệ sư phạm và công c đ nghiệm

7.3 Phươ ph p iều tra:

Tìm hiểu thực tiễn giảng dạy tại một số t ư ng THPT bằng phiếu hỏi, t đổi với giáo viên, tham v n chuyên gia

7.4 Phươ ph p th c nghiệm sư ph m

- Thực hiện một số bài tập thực nghiệm đã thiết kế tại t ư ng THPT M Đ H Nội

- Kiể t thí điể điều t đ nh gi v hỉnh sửa các bài tập thực nghiệm

- Số liệu thực nghiệ đư c xử lí nh thống kê toán học

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài ph n mở đ u và kết luận, luận văn gồ 3 hương:

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG II: X Y DỰNG VÀ S D NG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ

NGHIỆM NH M PH T TRIỂN N NG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “D NG ĐIỆN KH NG Đ I” VẬT LÍ 11

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ TH C TIỄN CỦ ĐỀ TÀI 1.1 Năng lực thực nghiệm

1.1.1 Kh i iệm

Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối

cảnh nh t định nh sự hu động tổng h p các kiến th c, k năng v thuộc tính nhân h như h ng thú, niềm tin, ý chí, Năng ực c nhân đư c đ nh gi u phương th c và kết quả hoạt động c nhân đ hi giải quyết các v n đề c a cuộc sống

Năng lực chung năng ự ơ ản, thiết yếu mà b t kỳ một ngư i nào

ũng n để sống, học tập và làm việc Các hoạt động giáo d c (bao gồm các môn học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo), với khả năng h nh u nhưng đều hướng tới m c tiêu hình thành và phát triển năng ực chung c a học sinh

Năng lực đặc thù môn học (c a môn họ n ) năng ực mà môn học

(đ ) ưu thế hình thành và phát triển ( đặ điểm c a môn họ đ ) Một năng ực có thể năng ự đặc thù c a nhiều môn học khác nhau

[3]

1.1.2 Kh i iệm th hiệm

The nghĩ hẹp năng ực thực nghiệ năng ự đề xu t phương n thí nghiệm khả thi, tiến hành thí nghiệm (thao tác với các vật thể, thiết bị d ng c , quan s t đ đạ ) để thu đư c thông tin và rút ra câu trả l i cho các v n đề đặt (đ ột nhận định về một tính ch t, một mối liên hệ, một nguyên lí n đ h phép đề xu t một kết luận mới hoặc kiểm tra một giả thuyết khoa học)

[1] [6]

1.1.3 Cấu trú th hiệm

C năng ự n i hung v năng ực thực nghiệ n i i ng để hình thành, phát triển v đ nh gi việ h h n đ i hỏi c n có nhiều th i gi n D đ việc chia nhỏ NLTN th nh năng ực thành ph n, các thành tố và biểu hiện c a nó trong môn Vật lí và phân chia theo các m độ là hết s c c n thiết

NLTN gồm bốn thành tố: - X định v n đề c n nghiên c u v đư ự đ n giả thuyết - Thiết kế phương n thí nghiệm

- Tiến h nh phương n thí nghiệ đã thiết kế - Xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận Mỗi thành tố có chỉ số hành vi và m độ như s u:

Thành tố 1: ác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả

thuyết Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng

1.1 Đặt ra những câu hỏi về s kiện vật lí

HS đư đư đư c câu hỏi xung quanh v n đề nghiên c u ưới sự hướng d n c a GV

HS tự lự đư đư c câu hỏi xung quanh v n đề c n nghiên c u

HS tự lự đư đư c câu hỏi trúng v n đề nghiên c u

1.2 Phát bi u ược vấ ề cần nghiên cứu (có th ưới d ng câu hỏi hoặc b i t ,…)

HS phát biểu đư c v n đề c n nghiên c u ưới sự hướng d n hoàn toàn c a

HS phát biểu đư c v n đề c n nghiên c u ưới sự hướng d n một ph n c a GV

HS tự phát biểu trúng v n đề c n nghiên c u

GV

1.3.Vận d ng các kiến thứ ã h c, kinh nghiệm… a bả th ề xuất các d , giả thuyết

HS n u đư c các kiến th đã học, kinh nghiệ ưới sự hướng d n c a GV để đề xu t giả thuyết

HS tự n u đư c các kiến th đã học, kinh nghiệm có thể áp d ng để đề xu t giả thuyết

HS nêu và áp d ng các kiến th đã học, kinh nghiệ để đề xu t giả thuyết

ược d , iả thuyết hợp lí, có th ki m tr ược b ng thí nghiệm

HS lựa chọn đư c dự đ n ưới sự hướng d n c a GV

HS tự n u đư c dự đ n nhưng ự đ n hư iểm t đư c bằng thí nghiệm

HS tự nêu đư c dự đ n và dự đ n thể kiểm tra đư c bằng thí nghiệm

Thành tố 2: Thiết kế phương án thí nghiệm Chỉ số hành vi Tiêu chí chất lượng

2.1 Đề xuất ược phươ thí nghiệm khác nhau

HS đề xu t đư c phương n thí

nghiệm

HS đề xu t đư c nhiều phương n

thí nghiệm

HS đề xu t đư phương án thí nghiệm

khả thi

2.2 L a ch ược phươ hả thi, ảm bảo các tiêu hí: th t ơ giản, phù hợp với thí nghiệm HS, ảm bảo tính thẩm

HS lựa chọn đư phương n thí nghiệ ưới sự hướng d n c a

GV

HS tự lựa chọn đư phương n thí nghiệ nhưng hư đảm bảo các

tiêu chí

HS tự lựa chọn đư c phương n thí nghiệm khả thi đảm bảo

các tiêu chí

mĩ, hi phí…

2.3 Lập kế ho ch tiến hành:

- X ịnh m c í h thí hiệm - X ị h ối tượ

- L a ch n d ng c

- Vẽ ượ sơ ồ thí nghiệm

- Nêu rõ cách tiến hành, cách thu thập, x lí số liệu, các chú ý trong quá trình tiến h h,…

- Lập bảng số liệu

HS lập đƣ c kế hoạ h nhƣng

hƣ đ đ

HS lập đƣ c kế

hoạ h đ đ

HS lập đƣ c kế hoạ h đ y đ , chi tiết và có thể tiến

HS lựa chọn d ng c , thiết bị thí nghiệm có

sẵn

HS lựa chọn một số d ng c , thiết bị thí nghiệm có sẵn kết h p chế tạo

HS chế tạo các d ng c , thiết bị thí nghiệm đơn giản, khả

một số d ng c

đơn giản

thi

3.2.Chế t o thiết bị thí nghiệm

HS chế tạo thiết bị thí nghiệm ưới sự hướng

d n c a GV

HS tự chế tạo thiết

bị thí nghiệm

HS tự chế tạo thiết bị thí nghiệ độc

đ s ng tạo

3.3 Lắp r p ược TBTN

Lắp p đư c TBTN ưới sự hướng d n c a

GV

Tự lắp p đư c

TBTN

Tự lắp ráp đư c TBTN nhanh và

chính xác

3.4 Nêu ược cấu t o, chứ a các bộ phận trong TBTN

N u đư c c u tạo, ch năng c a các bộ phận t ng TBTN ưới sự hướng d n c a

GV

Nêu và lí giải đư c c u tạo phù h p với ch năng a các bộ phận trong

TBTN

N u đư c sự khác nhau c u tạo giữa thiết kế và thực tế

TBTN

hiện, s a chữa ược những sai hỏ th thường

Có kiểm tra thiết bị t ước khi tiến

hành thí nghiệm

Kiểm tra TB và phát hiện đư c những sai hỏng

th ng thư ng

Sửa chữ đư c những sai hỏng thông

thư ng

3.6 Tiến hành ược thí nghiệm - Ướ ượ i ượng cầ

ượng cầ

Tiến h nh đư c thí nghiệ ưới sự tr giúp c a

GV

Tự tiến h nh đ y đ các thao tác thí

nghiệm

Tự tiến hành đ đ , chính xác, khéo léo các thao tác

thí nghiệm

-S d DCĐ, hiệu chỉ h DCĐ, ú số liệu 3.7 Quan sát hiện tượng diễn ra

diễn ra

3.8 Ghi l i số liệu, kết quả thí nghiệm

Có ghi lại số liệu Ghi lại kết quả c

thể, trung thực

Ghi lại kết quả c thể, trung thực, khoa

học Thành tố 4: Xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận

Các hành vi

Tiêu chí chất lƣợng

4.1 Bi u diễn kết quả ượ ưới d ng bả h ồ thị

phù h p

4.2.L a ch n và s d ng công c toán phù hợp

Lựa chọn đƣ c công c toán ƣới sự tr giúp

c a GV

Tự lựa chọn đƣ c công c toán phù

h p

Tự lựa chọn, giải thích và sử d ng công c toán phù

h p

nhân sai số

Tính toán, giải thí h đƣ c nguyên nhân sai số và nêu đƣ c cách

khắc ph c

4.4 Biện luận tính

ú ắn c a kết quả thí nghiệm và tí h ú ắn c a kết luận rút ra từ khái quát hóa kết quả thí nghiệm

Biện luận tính đ ng đắn c a kết quả thí nghiệm v tính đ ng đắn c a kết luận rút ra từ khái quát hóa kết quả thí

nghiệm

Biện luận tính đ ng đắn c a kết quả thí nghiệm và tính đ ng đắn c a kết luận rút ra từ khái quát hóa kết quả thí nghiệm, giải thí h đƣ c

nguyên nhân

Biện luận tính đ ng đắn, giải thí h đƣ c nguyên nhân, n u đƣ c cách

khắc ph c

4.5.T h i , cải tiế phép

Tự đ nh gi đƣ c

phép đ

Tự đ nh gi v n u đƣ c cách cải

tiến phép đ

Tự đ nh gi tiến hành cải

tiến phép đ

Bài tập thí nghiệm là bài tật vật lí mà khi giải c n phải sử d ng thí

nghiệm Khái niệm bài tập thí nghiệ đư c hiểu theo nhiều cách khác nhau

như:

“B i tập thí nghiệm là loại bài tập đ i hỏi học sinh phải vận d ng một cách tổng h p các kiến th c lí thuyết và thực nghiệm, ĩ năng h ạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết về vật í ĩ thuật, và thực tế đ i sống … để tự mình xây dựng phương n ựa chọn phương tiện định điều kiện thích h p, tự mình thực hiện các thí nghiệm theo qui trình, qui tắ để thu thập và xử lí các kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu i t n thể đư c

học tập

Thí nghiệm trong bài tập thí nghiệ thư ng là thí nghiệ đơn giản, học sinh có thể tự thiết kế, chế tạo thiết bị hay sử d ng những d ng c đơn giản, dễ tìm, tiến hành ngay tại nh Đ i hi họ sinh ũng thể tiến hành trên lớp Để giải đư c loại bài tập này, học sinh c n vận d ng tổng h p các kiến th ĩ năng vận d ng lí thuyết vào thực tiễn Trong khi giải bài tập vật lí, học sinh phải xây dựng phương n thí nghiệm, lập kế hoạch thực hiện, tìm kiếm các d ng c thí nghiệm, chế tạo các d ng c đơn giản (nếu c n thiết), tiến hành thí nghiệm, quan sát, thu thập xử lí số lieu, rút ra kết quả, nhận xét,

đ nh gi ải tiến

Bài tập thí nghiệ đư c sử d ng vào nhiều m đí h h nh u v th i điểm khác nhau và tại các pha khác nhau c a quá tình dạy học Thông qua hoạt động giải bài tập thí nghiệm, họ sinh đư c phát triển tư u s ng tạo và nhiều năng ư như năng ực phát hiện và giải quyết v n đề năng ực thực nghiệ năng ực tự họ … Qu đ họ sinh đư c bộc lộ rõ khả năng sở t ư ng, sở thích về vật í Đồng th i đâ ũng ột biện ph t để phát hiện và

bồi ư ng những họ sinh tư u năng ực thực nghiệm tốt

đ nh gi t nh độ và ch t ư ng về tri th v ĩ năng a HS

BTTN có vai trò quan trọng, có tác d ng toàn diện trong việc thực hiện m c tiêu và nhiệm v dạy học ở t ư ng phổ thông do các yêu c u phải thực hiện cả th t tư u t í tuệ tư u t n họ tư u vật ch t c thể cùng h nh động chân tay BTTN góp ph n thực hiện các nhiệm v nhận th c c a quá trình dạy họ BTTN đư c sử d ng trong dạy học Vật lí góp ph n thực hiện nhiệm v dạy học bộ môn bao gồm : việc truyền th tri th c, làm phát triển năng ực nhận th c, giáo d tư tưởng đạ đ c và nhân cách, giáo d ĩ thuật tổng h p cho học sinh Truyền th cho HS hệ thống tri th c Vật lí là môn học có tính thực nghiệm cao, bài tập vật í đ ạng t ng đ phải có các BTTN Do th i gian trên lớp có hạn nên khó có thể sử d ng bài tập như ột phương tiện truyền th tri th c mới mang tính phổ biến Tuy nhiên, việc sử

d ng BTTN ở hình th c ôn tập, c ng cố, mở rộng thêm các kiến th c là khả

thi và hữu d ng hơn

Để phát triển năng ực nhận th h HS th BTTN phương tiện để nâng năng ực nhận th c cảm tính và lí tính cho HS, bởi vì thông qua việc giải bài tập vật lí góp ph n phát triển các thao tác trí tuệ như phân tí h s sánh, tổng h p và khái quát hoá, hệ thống h ĩ năng ập kế hoạch giải quyết trọn vẹn một v n đề, kể cả các v n đề tính ĩ thuật, sáng tạ đồng th i khả năng ph n đ n đề xu t v n đề u đ ũng đư c nâng cao BTTN là loại bài tập yêu c u cao tính tích cực, tự lực c a HS qua các thao tác tay chân và trí tuệ nên thói quen tự đặt câu hỏi, tinh th n độc lập su nghĩ tư u tập thể tư duy khoa họ đư c rèn luyện và xác lập vì thế tư u s ng tạ u đ đư c

rèn luyện v ơ hội phát triển

Việc giải BTTN giúp HS rèn luyện nhiều phẩm ch t tâm lí quan trọng như sự kiên trì, nh n nại, ý chí vư t khó, tính cẩn trọng tỉ mỉ, tính có kế hoạch trong hoạt động nhận th c Các hiện tư ng vật lí xảy ra trong tự nhiên r t ph ng ph v đ ạng, cái bản ch t, cái th yếu l n lộn D đ HS h nhận th õ ng nhưng sự định hướng c a GV thông qua các BTTN, các em có thể quan sát và giải thí h đư u đ n d n tạo cho HS niềm tin con ngư i hoàn toàn có thể nhận th đư c thế giới Như vậy BTTN có thể góp

ph n hình thành thế giới quan khoa học cho HS

Một trong những biểu hiện c tư u h học ĩ thuật đ th nh tựu thể hiện ở ĩ năng t những mối liện hệ sâu sắc giữa một bên là toán học và vật lí học và một bên là những ng d ng ĩ thuật khác nhau c a khoa học đ v iến tư tưởng khoa họ th nh sơ đồ, mô hình, kết c u ĩ thuật để ph c v cuộc sống Như vậy, giáo d ĩ thuật tổng h p gồm hai mặt : th nh t đ i hỏi HS phải biết những ơ sở khoa học chung c a các ngành sản xu t, th hai phải phải rèn luyện h HS ĩ năng ĩ ảo sử d ng những công c đơn giản nh t c a các ngành sản xu t Vì thế, dạy học vật lí phải luôn

gắn liền với đ i sống và sản xu t, làm cho HS th đư c những ng d ng c a các kiến th c vật í đồng th i nhận đư c những đ i hỏi phải giải quyết

những v n đề mới c đ i sống v ĩ thuật đối với vật í v ngư i học vật lí

BTTN giúp GV phát hiện và bồi ư ng e năng hiếu về vật lí họ v ĩ thuật Cùng một BTTN, các em có thể đư nhiều phương n giải khác nhau, tạ h ng hí t đổi sôi nổi Từ đ e s đư c phát triển

năng ực giao tiếp

Vật lí học là ngành khoa học thực nghiệ đâ ơ hội r t tốt khi sử d ng BTTN để phát triển năng ực thực nghiệm c a HS BTTN vật lí, với đặc t ưng vừa là bài tập vừa là thí nghiệm vì thế phương tiện tốt để vừa rèn luyện đư tư u h họ ĩ thuật, vừa rèn luyện ĩ năng ĩ ảo thực hành

hành thí nghiệ để kiểm tra dự đ n t ết luận) [13]

Luận văn sử d ng cách phân loại BTTN the ăn vào tiến trình khoa

học giải quyết v n đề Theo đ thể chia BTTN thành các dạng sau: - Bài tập nghiệm lại hệ quả c a một thuyết, một định luật vật lí - Bài tập kiểm tra giả thuyết

- Từ quy luật đã iết định một đại ư ng vật lí

1.2.4 C mứ ộ b i tập thí hiệm

Trong mỗi dạng bài tập trên, ăn vào yêu c u thực hiện nhiệm v , tôi

chia mỗi dạng thành các m độ:

- M độ 1: cho thiết bị h phương n h tiến trình thực hiện, yêu

c u HS tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lí kết quả

- M độ 2: cho thiết bị, yêu c u HS thiết kế phương án thí nghiệm, ,

tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lí kết quả

- M độ 3: đư t nh huống, yêu c u HS chọn thiết bị thiết kế

phương n tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lí kết quả

- M độ 4: đư t nh huống, yêu c u HS chế tạo thiết bị đơn giản,

thiết kế phương n tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lí kết quả

1.2.5 N u ê tắ x b i tập thí hiệm

BTTN ũng nằm trong hệ thống bài tập vật í n n n ũng n thỏa mãn các yêu c u xây dựng c a một bài tập vật lí Tuy nhi n n ũng những

yêu c u i ng để đảm bả tính đặc thù c a BTTN

1.2.6 C bướ iải b i tập thí hiệm

Giải BTTN là một hình th c hoạt động nhằm nâng cao ch t ư ng học tập đư í uận g n với thực tiễn, tạo h ng thú, kích thích tính tích cực, hoạt động trí lực và cả hoạt động hân t Đồng th i hoạt động giải BTTN ũng

Ngu n tắ â ựng BTTN

Gắn với các iến th

thể

C nội ung thự tế g n với uộ sống

HS

Phù h p với năng ự HS

Có tính hả thi

Đả ả tính chính

xác, khoa họ

góp ph n quan trọng trong việc phát triển tư u v năng ực c a HS Để hoạt động giải bài tập n đe ại hiệu quả, HS c n tuân the ước sau:

- Bướ 1: Đọ đề bài, phân tí h đề

- Bước 2: Sử d ng kiến th ĩ năng đã họ i n u n đến bài tập để xây dựng phương n thí nghiệm, lựa chọn d ng c (hoặc chế tạo thiết bị nếu

c n), lập kế hoạch thực hiện - Bước 3: Tiến hành thí nghiệm, thu thập, xử lí số liệu - Bước 4: Rút ra nhận xét, kết luận

- Bước 5: Biện luận sai số, cải tiến thí nghiệm 1.3 Điều tra thực tr ng d y và học chương dòng điện không đổi t i trường THPT Mỹ Đức , Hà Nội

Kết quả tìm hiểu là một trong những ơ sở để khi xây dựng các bài tập thí nghiệm nhằm phát triển năng ực thực nghiệm c a học sinh

1.3.2 Phươ ph p iều tr

- Điều tra giáo viên: qua phiếu điều t t đổi trực tiếp, dự gi trên lớp - Điều tra học sinh: qua phiếu điều t t đổi trực tiếp, quan sát học sinh trả l i trên lớp

- Tham quan phòng thí nghiệm, tham khảo kế hoạch sử d ng thiết bị thí nghiệm môn Vật lí c t ư ng

1.3.3 Đối tượ iều tr

- HS t ƣ ng THPT M Đ c B – Hà Nội

1.3.4 Kết quả iều tr

1.3.4.1 Đối với giáo viên

Th ng u phiếu điều t nh h gi vi n h ng t i đã tiến h nh t đổi điều t 15 gi vi n ạ vật ý t ƣ ng THPT M Đ A – Hà Nội THPT M Đ B – H Nội về việ hiểu iết v h i th ng ng thự tế v ạ họ n vật ý Đối với ỗi âu hỏi đƣ hỏi ý iến gi vi n

đƣ s t ả i ằng h h điể tù the độ đồng ý ản thân

S u hi thu ại phiếu h ng t i s tính điể t ung nh h ỗi âu hỏi v ết uả thu đƣ thể hiện the ảng ƣới đâ :

- Điều iện ơ sở vật h t t ƣ ng họ hiện tại không cho phép

Nhiệ v HS GV gi h việ ở nh t ng việ họ vật ý đ giải i tập t ng SGK s h i tập vật ý v i tập đã đư gi vi n phân ạng nhằ đí h ph v h thi đại họ n ti u h việ ạ họ th h ng đư h ý đ ng

1.3.4.2 Đối với học sinh

Th ng u phiếu điều t nh h họ sinh (ph 2) h ng t i đã tiến h nh điều t gồ 100 họ sinh ớp 11 ở t ư ng THPT M Đ B - Hà Nội Đối với ỗi âu hỏi t ng phiếu họ sinh s t ả i ằng h h điể tù the độ đồng ý ản thân S u hi thu ại phiếu h ng t i s tính điể t ung nh h ỗi âu hỏi v ết uả thu đư như s u:

Câu hỏi 1:Theo em, Th y/Cô c e đã từng sử d ng bài tập thí nghiệm

trong dạy học hương ng điện h ng đổi trên lớp hư ? A Đã từng dạy

B Chư từng dạy C Chư õ

Biểu đồ 1.1 Biểu đồ thống kê về sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học chương dòng điện không đổi trong các giờ dạy của thầy cô trên lớp

80% 12%

8%

Đã từng ạ Chư từng ạ Chư õ

Câu hỏi số 2 Kh hăn e hi giải bài tập thí nghiệ ng điện h ng

đổi - Vật ý 11? A Kh ng phân iệt thiết ị t ng thự tế B Chƣ iết h ắp ạ h điện

C GV ạ hƣ gâ đƣ h ng th họ sinh với h đề

Biểu đồ 1.2 Biểu đồ thống kê về khó khăn của học sinh khi học chủ đề góc và

Biểu đồ 1.3 Biểu đồ thống kê về hiệu quả khi học sinh hi giáo viên sử dụng

bài tập thí nghiệm trong dạy học

41%

5% 54%

Kh ng phân iệt thiết ị t ng thự tế

GV ạ hƣ gâ đƣ h ng th họ sinh với h đề Chƣ iết h ắp ạ h điện

Câu hỏi số 4 E ng uốn th tăng ư ng i tập thí

nghiệ v i họ không ? A R t ng uốn

B M ng uốn C Kh ng ng uốn

Biểu đồ 1.4 mong muốn của học sinh tăng cường các bài tập thí nghiệm vào

bài học

Như vậ u ết uả hả s t thể hẳng định HS đã đư tiếp ận với các i tập thí nghiệ t ng u t nh họ vật ý nói chung và trong quá trình họ hương ng điện h ng đổi nói riêng Họ sinh thể giải i tập

15%

12%

63%

Hiệu uả nhưng h ng n thiết

Kh ng hiệu uả

31%

60% 9%

R t ng uốn M ng uốn Kh ng ng uốn

i n u n đến điện t ở t điện… nhưng đến t n 40% họ sinh h ng thể nhận ạng n t ng thự tế Với những họ sinh giải đư ột i t n về ột ạ h điện n đ nhưng hi đư i t n ưới ạng ột ạ h điện ắp sẵn th hơn nữ số đ h ng nhận ạng đư đ ạ h điện đư ắp thế nào Tu nhi n việ sử ng phương ph p ạ họ ph t t iển tư u s ng tạ t ng ạ họ g p ph n h ng nhỏ t ng việ gi p HS hiểu i nh nh v tí h ự hơn t ng họ tập

T n ơ sở t hiểu thự tiển th thự t ạng đ những ngu n nhân như s u :

Th i uen ạ họ h th đọ t hép h ếu ự v phương ph p thu ết t nh đã in sâu v nếp nghĩ nếp ả th v t R t nhiều thí nghiệ đư tiến h nh ưới ạng tả giới thiệu Kết uả thí nghiệ đư gi vi n đư sử ý u ồi đư ết uận đư định hướng t ướ

Cơ sở vật h t thiếu thốn thiết ị ũ ĩ ạ hậu Thiết ị ới th h ng đồng ộ h t ư ng th p h ếu hỉ thể tiến h nh thí nghiệ iểu iễn h ặ h nh để u n s t

Chư ột h nh huẩn h họ để tạ điều iện thuận i h việ sử ng thí nghiệ v ạ họ như : Bố t í ph ng thí nghiệ hư phù h p th i gi n ố t í tiết ạ hư tạ điều iện để gi vi n thể huẩn ị thí nghiệ

Đề thi thi như thi họ thi tốt nghiệp thi đại họ hư tạ s ép n thiết đ để ả họ sinh v gi vi n phải h ý đến thí nghiệ nói chung và BTTN nói riêng

D đặ điể t nh h nh ã hội họ sinh thí h thi v h inh tế t i hính v vậ đí h việ họ hỉ ốt thể giải đề thi đại họ Việ

u n tâ Chư ể đến hu ện HS hư th i uen t t i nghi n u h y những s ng tạ về ặt ĩ thuật t ng u t nh họ

Phương th uản í hư phù h p hư í h thí h đư GV tí h ự nghi n u t n tâ t n ý với việ ạ họ như : Số tiết ạ n nhiều ương n th p hư đ để t ng t ải uộ sống ắt uộ họ phải nu i sống gi đ nh ằng việ th ng i nghề ph v vậ sự đ u tư h việ ạ ở nhiều GV n ng tính hừng

Một í nữ u t ph t từ việ đ tạ ở t ư ng đại họ sư phạ hư ắt ịp với những phương ph p ạ họ ới hư tạ ột ph ng h ổn định n thiết h gi vi n vật ý hi ới t ư ng

Tu nhi n h ng t n phải th ằng: L thí nghiệ t ng ạ họ n i hung v p ng i tập thí ngiệ n i i ng h ng nh t thiết ột việ ồng ềnh v tốn é v h ng phải BTTN n ũng h Nếu iết ự họn ột hệ thống i tập h p ý từ đơn giản đến ph tạp phù h p với từng đối tư ng họ sinh th n s t ng h ng hỉ về ặt gi ư ng n h u g i h ng th họ tập HS đối với ộ n vật ý Th h i - thiết ị h BTTN h ng phải h n t n đắt tiền h t iế h ng t thể sử ng những phương tiện ĩ thuật sẵn t ng nh t ng ng việ ếp n t ng sinh h ạt đ i thư ng h ặ đồ phế thải như h i nhự n i hộp ng Th - về th i gi n h ng nh t thiết phải giải BTTN t n ớp e thể ở nh thể t nh ết uả nghi n u trong uổi ng ại h uổi thự h nh

T ng hu n hổ uận văn n h ng t i đã tập t ung h ý đến việ â ựng v sử ng ại i tập n hi ạ họ hương “ D ng điện h ng đổi” ở vật ý 11 ơ ản T giả hi vọng đâ s ột động th i để BTTN n i i ng v v n đề thí nghiệ t ng ạ họ vật ý n i hung đư h ý nhiều hơn t ng việ ạ họ vật ý ở t ư ng phổ th ng

Kết luận chương 1

T ng hương 1 uận văn đã n u v õ h i niệ c u t năng lực thực nghiệm, các nghiên c u lí luận về bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí Đồng th i th ng u việ hả s t thự tế t giả đã hỉ đư thự t ạng việ ạ họ hương D ng điện h ng đổi ột số t ư ng THPT t n đị n ng t ơ sở h sự ph t t iển năng ự thự nghiệ h họ sinh í h thí h sự đ s ng tạ t ng họ tập ũng như t ng đ i sống T t cả ơ sở lí luận và thực tiến trên s đư c tôi vận d ng triệt để trong việc xây dựng và sử d ng bài tập thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm c a học sinh khi dạy học hương ng điện h ng đổi Vật lý 11

CHƯƠNG 2 D NG V S DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT TRIỂN N NG C TH C NGHIỆM CỦ HỌC SINH TRONG DẠ HỌC CHƯƠNG D NG ĐIỆN H NG Đ I VẬT LÍ 11 2.1 Nội dung kiến thức của chương Dòng điện không đổi

Chương D ng điện h ng đổi hương t nh ơ ản hương hiế ột th i ư ng tương đối ớn hương t nh vật í 11 Chương gồ 6 i đư họ t ng 13 tiết Nội ung hương t ph ng ph về ả h i ặt định tính v định ư ng Nội ung ơ ản hương đư t tắt như s u: [2]

a) Phầ 1 : C h i iệm ơ bả về iệ

Ph n n t nh h i niệ ơ ản về ng điện

* Định nghĩa dòng điện:

D ng điện ng điện tí h ị h hu ển hướng

* Quy ước chiều dòng điện: L ng hu ển i điện tí h

ương (ngư hiều với hiều hu ển i điện tí h â )

* Tác dụng của dòng điện:

T ng đặ t ưng t ng từ ng i n t ng nhiệt t ng h họ

* Cường độ dòng điện:

- Cư ng độ ng điện đại ư ng đặ t ưng h t ng ạnh h ếu ng điện đư định ằng thương số giữ điện ư ng ∆ ị h hu ển u tiết iện thẳng vật n t ng h ảng th i gi n ∆t v h ảng th i gi n đ :

tqI

 (2.1) -D ng điện hiều v ư ng độ h ng th đổi the th i gi n gọi ng điện h ng đổi

- Su t điện động  nguồn điện đại ư ng đặ t ưng h hả năng thự hiện ng nguồn điện v đ ằng thương số giữ ng A ự ạ hi i hu ển điện tí h ương ngư hiều điện t ư ng từ ự ương s ng ự â v điện tí h ương đ :

- Nguồn điện đư hế tạ đ u ti n sinh ng điện v u t h âu là pin Vôn- ta Pin Vôn-t gồ ột ự (Zn) v ột ự ằng đồng (Cu ) nh ng t ng ung ị h it sunfu i (H2SO4) ãng Một ại Pin điện h t th ng ng pin Lơ-clan-s ự â ự ương ột th nh th n ọ ung u nh ằng ột hỗn h p gồ ng n đi it (MnO2) và

g phit để hử ự v tăng độ n điện Dung ị h điện phân ung ị h ni u Su t điện động pin n h ảng 1 5 V

- A u đơn giản u h ( n gọi u it) gồ ản ự ương ằng h đi it (P O2) v ản ự â ằng h (P ); ả h i ản đư nh ng t ng ung ị h it sunfu i ãng Ngư i t n ùng u iề hiệu su t nhỏ hơn u it nhưng ại tiện i v nhẹ hơn

A u nguồn điện h họ h ạt động ự t n phản ng h họ thuận nghị h: n tí h t ữ năng ư ng ưới ạng h năng ( nạp ) để ồi giải ph ng năng ư ng ưới ạng điện năng ( ph t điện)

th ở đ ạn ạ h) ằng tí h HĐT giữ h i đ u đ ạn ạ h với ư ng độ ng điện (CĐDĐ ) v th i gi n ng điện hạ u đ ạn ạ h đ :

- Định luật Jun- Len-xơ:

+ Nhiệt ượ t ả t n ột vật n tỉ ệ thuận với điện t ở vật n

với nh phương ư ng độ ng điện v với th i gi n ng điện hạ u vật n đ :

( 2.7 )

- Công và công suất của nguồn điện:

+ C uồ iệ : Nguồn điện sinh ng A ị h hu ển

điện tí h t ng t n ạ h ng n gồ ng ự tĩnh điện ( điện tí h i hu ển n ng i nguồn điện) v ng ự ạ ( điện tí h i hu ển n t ng nguồn điện):

Ang = q =It ( 2.8 )

+ C suất uồ iệ :

Png = I ( 2.9 ) C ng v ng su t nguồn điện ằng điện năng v ng su t điện ti u th t ng t n ạ h

 (2.10)

+ Đị h uật : Cƣ ng độ ng điện t ng ạ h ín tỉ ệ thuận với su t

điện động nguồn điện v tỉ ệ nghị h với điện t ở tổng ộng đ ạn ạ h

+ Hiệ tượ ả m h:

Nếu điện t ở ạ h ng i nhỏ h ng đ ng ể :

R , r I

Hình 2.1

 ( 2.11) T n i ằng nguồn điện ị đ ản ạ h ( h ngắn ạ h)

+ Đị h uật Ôm ối với t m h v ị h uật bả t v hu hó ượ

C ng nguồn điện sản t ng ạ h ín hi ng điện h ng đổ ƣ ng độ I hạ u t ng th i gi n t :

Ang = q =It (2.12) Nhiệt ƣ ng tỏ ở ạ h ng i v ạ h t ng :

Q = (R + r)I2t (2.13) p ng định uật ả t n v hu ển h năng ƣ ng th A = Q từ đ t su iểu th định uật h t n ạ h nhƣ t n :

= I(R + r) hay I

Rr



 (2.14)

+ Hiệu suất uồ iệ :

ciTP

Mắ nối tiếp nguồn điện (1, r1 ), (2, r2 ) (n, rn ) th nh ộ nguồn nhƣ h nh v 2.2

- Su t điện động ộ nguồn:

12

  ( 2.16a ) A , r1 , r2 , rn B

Hình 2.2