Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập vật lý chương dòng điện xoay chiều lớp 12 nhằm phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo của học sinh

 ĐẠIHỌCQUỐCGIAHÀNỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC       NGUYỄN VĂN THIỆN       XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” LỚP 12, NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI – 2014  ĐẠIHỌCQUỐCGIAHÀNỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC        NGUYỄN VĂN THIỆN       XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” LỚP 12, NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC ( BỘ MÔN VẬT LÝ) Mã số: 60.14.01.11 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN VĂN NHÃ HÀ NỘI - 2014  i LỜI CẢM ƠN  Trongsuốtquátrìnhhọctậphoànthànhkhóahọcvàthựchiệnđề tài này,tôiđãnhậnđượcrấtnhiềusựủnghộ,giúpđỡcủacácquíthầycôgiáo,các cánbộphụtrách,cácemhọcsinh,bạnbèvànhữngngườithâncủatôi.  Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Ban giám hiệu, Phòngđàotạosauđạihọc,trườngĐạihọcGiáoDục-ĐạihọcQuốcGiaHà Nộiđãnhiệttìnhthamgiagiảngdạyvàquantâmgiúpđỡ,tạođiềukiệnthuận lợichotôihoànthànhluậnvăn  Đặcbiệttôixinđượcbàytỏlòngbiếtơnsâusắctớingườithầyđáng kínhPGS.TS. Nguyễn Văn Nhãngườiđãhết lònggiúp đỡ,hướngdẫntận tình,độngviênvàtạomọiđiềukiệnthuậnlợichotôitrongsuốtquátrìnhthực hiệnđềtài.  TôicũngxingửilờicảmơntớiBangiámhiệu,cácthầycôgiáogiảng dạybộmônVậtlívàcácemhọcsinhtrườngTHPTThanhLiêmA-Huyện ThanhLiêm-TỉnhHàNamnơitôiđãtiếnhànhthựcnghiệmsưphạm.Các thầycôvàcácemhọcsinhđãcộngtác,độngviêngiúpđỡvàchỉbảochotôi rấtnhiềutrongthờigianthựcnghiệmsưphạmtạitrường.  Cuốicùng,tôixingửilờicảmơnchânthànhtớigiađìnhvàbạnbètôi đãluônởbênđộngviên,giúpđỡvàtạomọiđiềukiệntốtnhấtgiúptôitrong suốtquátrìnhhọctậpvàhoànthànhluậnvăn. Hà Nội, tháng 11 năm 2014 Tác giả NguyễnVănThiện  ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT  Viếttắt Viếtđầyđủ BT Bàitập BTVL Bàitậpvậtlý ĐC Đốichứng GV Giáoviên HS Họcsinh SBT Sáchbàitập THPT Trunghọcphổthông TN Thựcnghiệm TNSP Thựcnghiệmsưphạm SGK Sáchgiáokhoa  iii MỤC LỤC  Trang Lờicảmơn i Danhmụcviếttắt ii Mụclục iii Danhmụccácbảng vi Danhmụccáchình vii MỎ ĐẦU 1 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 7 1.1.Bàitậpvậtlí,vaitròvàmụcđíchsửdụngtrongdạy họcvậtlí 7 1.1.1.Bàitậpvậtlí 7 1.1.2.Mụcđíchsửdụngbàitậpvậtlí 8 1.1.3.Vaitròcủabàitậpvậtlítrongdạyvàhọc 9 1.2.Cácdạngbàitậpvậtlí 11 1.2.1.Phânloạitheophươngphápgiải 12 1.2.2.Phânloạitheonộidung 14 1.2.3.Phânloạitheomụcđíchlýluậndạyhọc 15 1.2.4.Phânloạitheohìnhthứclàmbài 15 1.3.PhươngphápgiảibàitậpVật 16 1.3.1.CácbướcgiảibàitậpVậtlí 16 1.3.2.MộtsốđiểmlưuýkhihọcsinhbàitậpvàbàithiVậtlí 19 1.4.Sửdụnghệthốngbàitậpvậtlýnhằmpháttriểntưduy,năng lựcsángtạocủahọcsinh 20 1.4.1.Tưduysángtạo 20 1.4.2. Xây dựnghệ thống bàitập vật lý, nhằm phát triển tư duy sángtạocủahọcsinh 21 1.4.3.Sửdụnghệthốngbàitập 22 1.5.Vaitròcủagiáoviênvàhọcsinhtrongdạyvàhọcbàitậpvậtlý 23 1.5.1.Vaitròcủagiáoviên 23 1.5.2.Vaitròcủahọcsinh 25 1.6.Thựctrạngvềdạyhọcbàitậpvậtlýởtrườngphổthônghiệnnay 26  iv 1.6.1.Tìnhhìnhhọctậpcủahọcsinh 26 1.6.2.Tìnhhìnhgiảngdạycủagiáoviên 27 1.6.3.Nguyênnhânvàhướngkhắcphục 28 1.7. Cácbiện pháp phát triển tư duy, nănglực sángtạo của học sinhkhidạybàitậpvậtlý 30 1.8.KếtluậnChương1 31 Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ ĐƯA RA PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ‘‘DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU’’ VẬT LÝ 12, THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH 33 2.1.Vịtrí,cấutrúcchương“Dòngđiệnxoaychiều” 33 2.1.1. Vịtrívàvaitròcủachương“Dòngđiệnxoaychiều” 33 2.1.2.Cấutrúcnộidungchương“Dòngdiệnxoaychiều” 33 2.2.ThangnănglựcnhậnthứccủaBLOOM” 35 2.3.Nhữngyêucầuvềkiếnthứcvàkỹnănggiảibàitập 36 2.3.1.Vềnộidungkiếnthức,trìnhđộnhậnthức 36 2.3.2.Vềkỹnăng 40 2.4.Cácchủđềbàitậpcủachương‘‘Dòngđiệnxoaychiều’’vậtlý12 41 2.4.1.Bàitậpviếtphươngtrìnhvàtínhcácđạilượngtứcthời 42 2.4.2.Tìmtổngtrở,cácgiátrịhiệudụngU,I,Pvàđộlệchphacủa cácđạilượngxoaychiềucủamạchR,L,C 47 2.4.3.Phươngphápdùnggiảnđồvectơquay 56 2.4.4.BàitậpvềcácđạilượngR,LC,  biếnthiên 62 2.4.5.Dạngbàitínhcôngsuấtcủadòngđiện 68 2.4.6.Dạngbàitínhđiệnlượng 72 2.4.7.Bàitậpvềhộpđen 73 2.4.8.Bàitậpvềmáybiếnthếvàtruyềntảiđiệnnăng 78 2.5.KếtluậnChương2 83 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 84 3.1.Mụcđích,nhiệmvụ,đốitượngvàphươngphápcủaTNSP 84 3.1.1.Mụcđíchvànhiệmvụcủathựcnghiệmsưphạm 84 3.1.2.Nhiệmvụcủathựcnghiệmsưphạm 84 3.1.3.Đốitượngvàphươngphápthựcnghiệmsưphạm 84  v 3.2.Phântích,đánhgiávàxửlíkếtquảTNSP 86 3.2.1.Xâydựngtiêuchíđểđánhgiá 86 3.2.2.Phântíchcáckếtquảvềmặtđịnhtính 86 3.2.3.Phântíchcáckếtquảvềmặtđịnhlượng 87 3.3.Đánhgiáchungvềthựcnghiệmsưphạm 94 3.4.KếtluậnChương3 95 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC 100  vi DANH MỤC CÁC BẢNG  Trang Bảng2.1:Bảngphânphốichươngtrìnhcủachương“Dòngđiệnxoay chiều”vậtlý12-cơbản 35 Bảng3.1:Thôngtinvềcáclớphọcsinhthamgiatrongquátrình TNSP 85 Bảng3.2:Bảngphânphốitầnsố,tầnsuấtvàtầnsuấttíchlũybài kiểmtrasố1  89 Bảng3.3:Bảngxếploạihọctậplần1 90 Bảng3.4:Bảngphânphốitầnsố,tầnsuấtvàtầnsuấttíchlũybài kiểmtrasố2 91 Bảng3.5:Bảngxếploạihọctậplần2 92 Bảng3.6:Bảngtổnghợpcácthamsốđặctrưngsau2bàikiểmtra 93  vii DANH MỤC CÁC HÌNH  Trang Hình1.1:Chutrìnhsángtạo 21 Hình2.1:Sơđồcấutrúcnộidungcủachương 34 Hình3.1:Đồthịtầnsốtíchlũybàikiểmtrasố1củacáclớpĐCvàTN 90 Hình3.2:Biểuđồxếploạihọctậplần1 90 Hình3.3:Đồthịtầnsốtíchlũybàikiểmtrasố2củacáclớpĐCvàTN 91 Hình3.4:Biểuđồxếploạihọctậplần2 92     1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngàynay,chúngtađangsốngtrongkỷnguyênmàđộnglựcchủyếuđể pháttriểnkinhtế,xãhộilàtrithức.TrongnềnkinhtếtrithứccủathếkỷXXI, nềngiáodụcphảiđàotạoranhữngconngườicótrítuệpháttriển,giàutính sángtạovànhânvăn.ỞnướctaĐảngvàNhànướcđãxácđịnh“Giáodụclà quốcsáchhàngđầu”.Điềunàyđãđượcxácđịnhtrongnghịquyếttrungương 4khoáVII,nghịquyếttrungương2khoáVIII,đượcthểchếtrongluậtgiáo dục (2005). Luật giáo dục, điều 28.2 đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm từng lớp học môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hướng thú và trách nhiệm học tập của học sinh”.Nhưvậy,quátrìnhdạyhọckhôngchỉnhằmmụcđíchtrangbị kiếnthứcmàcầnhướngđếnpháthuyhếttiềmnăngcủangườihọc.Ngườihọc luôntíchcực,chủđộngtìmhiểu,chiếmlĩnhkiếnthức,đặcbiệthọđượctựdo sángtạo,tựdotưduydướisựđịnhhướngcủangườithầy.Từđóhọcóthểphát huykhảnăngtựhọcvàduytrìviệchọclâudài,tínhtíchcựctronghọctậplàtích cực trongnhận thức,được thể hiện bằng động cơ, hứng thú học tập, tiền đề củatựgiác,độclậpvàsángtạo.Đểngườihọctíchcựcchủđộngtronghọctập thìngườithầycầncóphươngphápdạyhọctíchcực,nghĩalàtậptrungvàoviệc pháthuytínhtíchcựccủangườihọc.Muốnđổimớicáchhọcphảiđổimớicách dạyvàcó sự phốihợpnhịpnhànghoạtđộng dạy vớihoạtđộnghọcthìmới thànhcông. Trongquátrìnhdạyhọcnóichung,dạyhọcmônvậtlýnóiriêng,córất nhiềuphươngphápdạyhọctíchcựcđểnângcaochấtlượngtronghọctập,phát triểnnănglựctưduyđộclập,nângcaohiệuquảtựhọccủahọcsinh.Trongsố đó,phươngphápsửdụnghệthốngbàitậplàmộtphươngphápphổbiến,được sửdụngthườngxuyênvàmanglạihiệuquảcao.Đặcbiệt,mônVậtlílàmột [...]... Quá trình dạy và học môn vật lý 12 THPT và chương Dòng điện xoay chiều ” Vật lý lớp1 2 của giáo viên và học sinh.   4.2 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu, xây dựng hệ thống bài tập chương Dòng điện xoay chiều   Vật lý lớp 12 theo từng dạng  nhằm gúp học sinh có  một phương pháp tổng    3 quan để giải các bài tập chương ‘‘ Dòng điện xoay chiều ’ từ đó phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh.  ... quốc gia. Chính vì vậy xuất phát từ thực tế trên và điều kiện nghiên cứu của bản thân, tác giả chọn đề tài:   Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập vật lý chương Dòng điện xoay chiều lớp 12, nhằm phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo của học sinh  sẽ giúp học sinh có một hệ thống bài tập,  có phương pháp giải cụ thể của từng dạng với hướng dẫn giải chi tiết  một số bài.  Từ đó giúp học sinh có thể hiểu rõ hơn về chương dòng ... Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn để xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải các  bài tập của chương ‘‘ Dòng điện xoay chiều ’’  lớp 12 chương trình  cơ  bản, theo  hướng phát huy tính   tư  duy  sáng tạo của người học.   8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa lý luận của đề tài : Trong phạm vi của đề tài này sẽ cung cấp một hệ thống cơ sỏ lý luận  của bài tập vật lý và tác dụng của việc giải bài tập vật lý trong dạy và học.  ... Đề tài này tập trung nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau :  -Vai trò của bài tập, và việc giải bài tập trong quá trình dạy và học môn  vật lý như thế nào ?  - Lý luận về bài tập trong dạy học vật lí và phương pháp sử dụng bài tập trong dạy học tích cực  - Xây dựng hệ thống các bài tập trong chương Dòng điện xoay chiều   và đề xuất các phương án giải như thế nào để phát huy tính tư duy, sáng tạo,   và khả năng tự học của học sinh ? ... 2: Xây dựng hệ thống các bài tập và đưa ra các phương pháp giải bài tập của chương ‘ Dòng điện xoay chiều ’  lớp 12 chương trình  cơ  bản,  theo  hướng phát huy tính tự học, sáng tạo của học sinh.   Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.                          6 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU  1.1 Bài tập vật lí, vai trò và mục đích sử dụng trong dạy học vật lí 1.1.1 Bài tập. .. một số bài.  Từ đó giúp học sinh có thể hiểu rõ hơn về chương dòng điện xoay chiều.   Đồng  thời  thông  qua  việc  giải bài tập,   học sinh được  rèn    2 luyện về kĩ năng giải bài tập, phát triển tính tích cực, chủ động, tư duy sáng tạo và năng lực tự làm việc của bản thân.   2 Mục tiêu nghiên cứu    Dựa trên nhu cầu thực tiễn hiện nay, đề tài đã tập trung xây dựng một hệ thống bài tập vật lý theo từng dạng, và hướng dẫn phương pháp giải các dạng ... và khả năng tự học của học sinh ?  6 Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được hệ thống bài tập chương Dòng điện xoay chiều ”  đồng thời thiết kế được tiến trình dạy học các kiến thức thuộc chương với việc  sử dụng hệ thống bài tập đó theo một chiến lược hợp lý,  phù hợp với năng lực nhận thức của HS thì sẽ phát huy được tư duy sáng tạo và năng lực giải quyết  vấn đề của HS.  7 Giới hạn và phạm vi nghiên... + Bài tập sáng tạo:  Là bài tập mà các dữ kiện đã cho trong đầu bài không chỉ  dẫn trực tiếp hay gián tiếp cách giải.  Các bài tập sáng tạo có tác dụng rất lớn  trong việc phát triển tính tự lực và sáng tạo của học sinh,  giúp học sinh nắm  vững kiến thức chính xác, sâu sắc và mềm dẻo.  - Hệ thống bài tập phải đảm bảo tính tổng hợp kiến thức, kỹ năng.  Mỗi bài tập là một mắt xích trong hệ thống bài tập nhằm củng cố, hoàn thiện và mở rộng  kiến thức, góp phần phát huy tính tư duy sáng tạo của HS. ... mục  đích dạy học.  Theo cách phân loại này, giáo viên có thể phân loại bài tập theo  hai dạng: Bài tập luyện tập, và bài tập sáng tạo.   -  Bài tập luyện tập:   Là  loại  bài tập giải chúng  không  đòi  hỏi  nhiều  tư  duy,  sáng tạo của học sinh. Học sinh chỉ vận dụng kiến thức lý thuyết đã được học thì có thể dễ dàng làm được. Loại bài tập này chỉ yêu cầu học sinh cách giải một loại bài tập nhất định đã được hướng dẫn.  ... thảo  hệ thống bài tập về  nội  dung  kiến  thức  phần  Dòng điện xoay chiều,   phù  hợp  với  đặc  trưng  lớp theo  từng  dạng,  rồi  đưa  ra  phương  pháp giải theo từng dạng theo hướng phát huy tính sáng tạo của học sinh,  đề  xuất tiến trình hướng dẫn học sinh giải bài tập trong hệ thống bài tập này.  - Thực nghiệm sư phạm và đánh giá hiệu quả của các phương pháp  đã  đưa ra.  4 Khách thể và . THIỆN       XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” LỚP 12, NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN. 1:Cơsởlíluận và thựctiễn của đềtàinghiêncứu. Chương 2: Xây dựng hệ thống các bài tập và đưaracácphươngpháp giải bài tập của chương ‘ Dòng điện xoay chiều ’ lớp 12 chương trìnhcơbản,theo hướng phát huy tính tự học, sáng tạo của học sinh.  Chương. vớihoạtđộng học thìmới thànhcông. Trongquátrìnhdạy học nóichung,dạy học môn vật lý nóiriêng,córất nhiềuphươngphápdạy học tích cựcđểnângcaochấtlượngtrong học tập, phát triển năng lực tưduyđộclập,nângcaohiệuquảtự học của học sinh. Trongsố đó,phươngphápsửdụng hệ thống bài tập làmộtphươngphápphổbiến,được sửdụngthườngxuyên và manglạihiệuquảcao.Đặcbiệt,môn Vật lílàmột  2 mônkhoa học tựnhiênthìđiềuđólạicàngđượcthểhiệnrõnét. Bài tập chínhlà mộtphươngtiệnđểtiếpcậnkiếnthức,rènluyệnkhả năng tưduy và nângcaokĩ năng thựcnghiệmtrongdạy học môn Vật líởtrườngphổthông. Hiệnnay,tàiliệuvề hệ thống bài tập môn Vật líởtrườngphổthôngrất phongphúđadạng,mặtkháctrongphânphối chương trìnhsốtiếtdạy bài tập lạiíthơnsovớinhucầucầncủngcốkiếnthức của học sinh. Đặcbiệt,hiện nayđangápdụngcáchìnhthứcthitrắcnghiệm,vớicác bài tập trắcnghiệm đòihỏi giải bài tập nhanh và chínhxác,nênnhiều học sinh chỉvậndụngmột cáchmáymóccácbước giải bài tập, nhậndạng bài tập, ápdụngcôngthức và sửdụngmáy tính để tính toánvớitốcđộnhanh và chínhxác,dovậyviệc phát triểntưduy và sự sáng tạo của học sinh trongviệc giải bài tập vật lícònhạn chế.Mộtvấnđềđặtralàngườigiáoviêncầnphânloạicácdạng bài tập và cócácphươngpháp giải bài tập, hướng dẫn học sinh giải bài tập vớitốcđộ nhanh,chínhxác,đồngthờigiúp học sinh phát triển tính tưduy, sáng tạo.  Trongkhuônkhổđềtàinày,chúngtôiđặcbiệtquantâmđếnviệc xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập saochophùhợpvới năng lực nhậnthức của học sinh. VớikinhnghiệmquamộtsốnămthamgiagiảngdạyởtrườngTHPT, tôichọn chương Dòng điện xoay chiều trong chương trình Vật lí 12 làđềtài nghiêncứu.Đốivới học sinh phổthôngđâylànộidungkiếnthứcrấtquantrọng, vớikhốilượngkhálớn và trừutượng,cónhiềuvấnđềliênquanđếnthựctếđời sống,đặcbiệtlàlượngkiếnthứcchiếmmộtphầnkhôngnhỏtrongcácđềthi quốcgia.Chínhvìvậyxuất phát từthựctếtrên và điềukiệnnghiêncứu của bảnthân,tácgiảchọnđềtài: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập vật lý chương Dòng điện xoay chiều lớp 12, nhằm phát