Giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh qua dạy học về máy điện vật lí 12 THPT

dụng điện an toàn, tiết kiệm là một trong những nội dung của giáo dục kỹthuật tổng hợp.Phần “Máy điện” ở vật lý 12 THPT hiện hành theo truyền thống thìgiáo viên và học sinh chỉ quan tâm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHAN TRỌNG ĐỨC

GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP CHO HỌC SINH QUA DẠY HỌC

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin được bày tỏ lòng thành kính sâu sắc đến PGS.TS NguyÔn

§×nh Thíc – Thầy đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới BGH , khoa Sau đại học, khoa Vật Lý và Công Nghệ, các giảng viên bộ môn PPGD Vật Lý trường ĐH Vinh.

Tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các Thầy ,Cô, bạn

bè ,đồng nghiệp và gia đình trong quá trình làm luận văn.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới BGH, Tổ Vật Lý trường THPT Nguyễn Công Trứ- Nghi Xuân đã động viên và tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành nhiệm vụ.

Vì điều kiện về thời gian và khả năng nghiên cứu của tác giả còn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi những sai sót Tác giả mong nhận được nhiều ý kiến quý báu của bạn đọc để luận văn được hoàn thành và tiếp tục phát triển.

Tác giả

Phan Trọng Đức

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

phổ thông.

8

1.2.2 Nội dung dạy học vật lý trong trường phổ thông gắn liền với thực

tế lao động sản xuất và đời sống

11

1.3 Nội dung của giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong dạy học vật lý 131.4 Các nguyên tắc của giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong dạy học 15

1.4.3 Phải làm cho học sinh hiểu được những nguyên lý cơ bản của tất

cả quá trình sản xuất, đồng thời phải rèn luyện cho học sinh thói quen

biết dùng những dụng cụ đơn giản phổ biến trong các ngành sản xuất

16

1.4.4 Phải làm cho vật lý học trở nên gần gũi với học sinh, phù hợp với

thực tiễn lao động sản xuất ở địa phương

16

1.5 Các biện pháp giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong dạy học vật lý 171.5.1 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học xây dựng kiến thức mới 171.5.2 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học giải bài tập vật lý 201.5.3 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học thực hành vật lý 24Chương 2: Giáo dục kỹ thuật tổng hợp thông qua dạy học phần “Máy

điện” Vật lý lớp 12 phổ thông

29

2.1 Vị trí đặc điểm phần “Máy điện” vật lý 12 phổ thông 29

2.3 Thực trạng dạy học phần “Máy điện” ở một số trường THPT huyện

Nghi Xuân – Hà Tĩnh

322.4 Cải tiến, chế tạo thiết bị dạy học phục vụ giáo dục kỹ thuật tổng 35

hợp khi dạy học phần “Máy điện”

2.5 Vận dụng các biện pháp thực hiện giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong

dạy học Vật lý qua phần “Máy điện”

2.5.4 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học thực hành vật lý 58

Trên cơ sở tiếp thu những thành tựu mới của khoa học giáo dục trênthế giới và phát huy những thành tựu đã đạt được của nền giáo dục nước nhà,các giải pháp đề ra phải vừa theo kịp sự phát triển chung của khoa học giáo

dục trên thế giới, vừa phải phù hợp với điều kiện cụ thể ở nước ta sao cho cótính khả thi và hiệu quả

Các nhiệm vụ của việc dạy học vật lý ở trường phổ thông là:

1 Đảm bảo cho học sinh nắm vững các hệ thống kiến thức, kỹ năng cơbản về vật lý theo chuẩn của chương trình

2 Phát triển trí tuệ học sinh trong quá trình dạy học vật lý

3 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho học sinh

4 Giáo dục thế giới quan và nhân cách của người lao động mới trongdạy học vật lý

Như vậy giáo dục kỹ thuật tổng hợp là một trong 4 nhiệm vụ cơ bảncủa dạy học Vật lý ở trường phổ thông, dạy học vật lý trong trường phổ thôngcần phải hướng tới nhiệm vụ này

Vật lý học là khoa học được ứng dụng phổ biến trong nhiều ngành kỹthuật, trong đời sống, sản xuất Các nguyên lý cơ bản của những ngành sảnxuất như: cơ khí, giao thông vận tải, xây dựng, năng lượng, các dây chuyềnsản xuất, thông tin viễn thông đều dựa vào các định luật, khái niệm, nguyên

lý vật lý

Mặt khác, vật lý là cơ sở của hầu hết các ngành kỹ thuật, nhưng kỹ thuật lạitạo ra các thiết bị ngày càng tốt hơn cho nghiên cứu vật lý và do đó cho cảdạy học vật lý Hiện nay không những ở thành thị mà ngay cả nông thôn,những vùng sâu, vùng xa cũng đã và đang có chương trình điện khí hoá Sựtruyền năng lượng đi xa bằng dòng điện cao thế có vai trò quan trọng trongviệc sử dụng điện và điện khí hoá Điện khí hoá có vai trò chủ đạo trong việcxây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật của đất nước

Năng lượng điện được sử dụng phổ biến trong nền nông nghiệp vàcông nghiệp hiện đại Do đó, việc trang bị những kiến thức và kỹ năng về sử

dụng điện an toàn, tiết kiệm là một trong những nội dung của giáo dục kỹthuật tổng hợp.

Phần “Máy điện” ở vật lý 12 THPT hiện hành theo truyền thống thìgiáo viên và học sinh chỉ quan tâm đến kiến thức hàn lâm, nặng nề giải cácbài toán điện xoay chiều, mà xem nhẹ vai trò của dạy học chương trình nàyđối với việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp nên học sinh xa rời thực tế, lúng túngtrong việc giải quyết các bài toán có nội dung kỹ thuật, nội dung thực tế Chonên không thực hiện tốt nhiệm vụ dạy học vật lý trong nhà trường

Để góp phần khắc phục những hạn chế trên, chúng tôi chọn đề tài:

2 Mục đích

Xây dựng các phương án dạy học phần "Máy điện" và sử dụng bài tậpvật lý nhằm góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh lớp 12 THPT

3 Giả thuyết khoa học

Có thể góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh nếu có cácphương án dạy học cụ thể và sử dụng các bài tập có nội dung kĩ thuật phù hợpvới điều kiện học tập ở trường THPT trong quá trình dạy học phần "Máyđiện" vật lí 12

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Quá trình dạy học vật lí 12 ở trường THPT

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Giáo dục kỹ thuật tổng hợp qua dạy học những kiến thức về "Máyđiện" vật lí 12 THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu các tài liệu, xây dựng các cơ sở lí luận về giáo dục kỹthuật tổng hợp trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

5.2 Tìm hiểu hiện trạng dạy học về “Máy điện” ở lớp 12 THPT

5.3 Xây dựng các phương án, thiết kế các tiến trình dạy học giáo dục kỹthuật tổng hợp những kiến thức về “Máy điện”

5.4 Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu về giáo dục

kỹ thuật tổng hợp, về lý luận dạy học vật lý

6.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: phương pháp quan sát, điềutra, thực hành ngoại khoá, thực nghiệm sư phạm

6.3 Phương pháp thống kê toán học, xử lí các số liệu điều tra và TNSPbằng công cụ toán học thống kê

7 Đóng góp mới của luận văn

- Về mặt lí luận: Luận văn đã hệ thống được cơ sở dữ liệu về giáo dục

kỹ thuật tổng hợp trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Về mặt thực tiễn: Sưu tầm, biên soạn, thiết kế được 05 giáo án theođịnh hướng giáo dục kỹ thuật tổng hợp qua dạy học những bài tập có nội dungkiến thức về “Máy điện” vật lí 12 THPT

1.1.1 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong trường phổ thông  12 ,  17

Theo C.Mác - Giáo dục kỹ thuật tổng hợp là "Việc dạy học là làm chonhi đồng và thiếu niên biết rõ được những nguyên lý cơ bản của tất cả mọiquá trình sản xuất và đồng thời làm cho các em có được thói quen biết dùngnhững công cụ đơn giản nhất của tất cả các ngành sản xuất"

Nhiệm vụ của giáo dục kỹ thuật tổng hợp được phát biểu trong thuyếtcủa chủ nghĩa cộng sản khoa học, được C.Mác đặt nền móng đầu tiên

C.Mác viết: "Chúng ta hiểu giáo dục là 3 điều: Thứ nhất là giáo dục tríóc; thứ 2 là giáo dục thể chất; thứ 3 là giáo dục kỹ thuật tổng hơp, giới thiệunhững nguyên tắc cơ bản của mọi quá trình sản xuất và đồng thời cho trẻ emhoặc thiếu niên những kỹ xảo sử dụng những công cụ đơn giản nhất của mọingành sản xuất

V.I.LêNin coi nguyên tắc kỹ thuật tổng hợp của việc dạy học là nguyêntắc cơ bản, quyết định cấu trúc của toàn bộ học vấn và có ý nghĩa xã hội quantrọng Đề cập đến nội dung của dạy học kỹ thuật tổng hợp V.I.LêNin đã chỉra: "Nguyên tắc kỹ thuật tổng hợp không đòi hỏi dạy tất cả, nhưng đòi hỏi dạynhững cơ sở của công nghiệp hiện đại nói chung "

Như vậy, chúng ta thấy nổi lên hai vấn đề của giáo dục kỹ thuật tổnghợp là:

* Dạy cho các em những nguyên lý cơ bản nhất của tất cả mọi quá trìnhsản xuất

* Dạy cho các em những kỹ năng sử dụng các công cụ đơn giản nhấtcủa tất cả các ngành sản xuất

Khi giảng dạy vật lý với việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp thì chúng tacần truyền thụ cho các em những kiến thức như:

- Những khái niệm, định luật là cơ sở khoa học của ngành sản xuất

- Những kiến thức vật lý có ý nghĩa thực tiễn có nhiều ứng dụng trong

kỹ thuật và trong công nghệ

- Những ứng dụng vật lý đưa vào cơ khí hoá, những yếu tố tự động

- Rèn luyện những kỹ năng, kỹ xảo thực hành

Với nội dung trên chúng ta có thể biểu diễn theo sơ đồ

1.1.2 Vai trò của giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong nhà trường  10 ,  11 ,

 12

Một trọng những mục tiêu của giáo dục phổ thông là chuẩn bị cho họcsinh những kiến thức và kỹ năng cần thiết để người học có thể nhanh chóngtham gia vào các hoạt động sản xuất đa dạng trong xã hội hiện đại Trong thờiđại ngày nay bất kỳ một ngành hoạt động xã hội nào cũng phải sử dụng nhữngmáy móc, thiết bị kỹ thuật được chế tạo dựa trên những định luật vật lý Có

GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP

HS nắm được nguyên tắc hoạt

động của thiết bị kỹ thuật

thuộc ngành sản xuất chủ yếu.

(Lý thuyết)

Học sinh có kỹ năng sử dụng dụng cụ kỹ thuật đơn giản (Thực hành)

nhiều loại máy móc chuyên dùng trong một ngành nhưng nguyên lý vật lý thìvẫn là phổ biến, chỉ khác chi tiết kỹ thuật.

Việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp không đòi hỏi phải dạy cho học sinhtất cả các máy mọc thiết bị Nhưng đòi hỏi phải dạy những cơ sở của côngnghiệp hiện đại nói chung, nắm được những nguyễn tắc chung đó, học sinh sẽ

dễ dàng sau này đi vào sử dụng từng loại máy chuyên dùng cụ thể trong mỗingành sản xuất

Tuy nhiên không thể hiểu dạy học kỹ thuật tổng hợp chỉ đơn thuần làrèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hành Chúng ta chỉ trang bị cho học sinhnhững thao tác đơn giản trên những máy mọc, dụng cụ được sử dụng phổbiến Ngay cả các thao tác đó cũng phải tuân theo các nguyên tắc vật lý đểđảm bảo an toàn, chính xác, có hiệu quả

Hơn nữa, hiện nay học sinh ở các trường THPT (nông thôn), sau khi tốtnghiệp THPT thì tỷ lệ thi đậu vào các trường Đại học, cao đẳng là rất thấp,nên đại đa số các em sẽ theo hướng học nghề để phục vụ cho ngành nôngnghiệp, công nghiệp hiện đại, do đó việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp là rất cầnthiết để giúp các em có được những kỹ năng cơ bản ban đầu khi bước vàocuộc sống.

1.2 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong dạy học bộ môn vật lý ở trường phổ thông  12 ,  17

1.2.1 Quan hệ hai chiều giữa vật lý và kỹ thuật.

1.2.1.1 Vật lý là nền tảng của kỹ thuật.

Những thành tựu về vật lý học hiện nay rất phong phú và đa dạng Cónhững kiến thức vật lý giúp chúng ta hiểu được bản chất của các hiện tượng,giải thích được những hiện tượng phức tạp và bí ẩn của tự nhiên Những kiếnthức này có giá trị lý thuyết sâu sắc, chúng cho phép chúng ta thấy được sựthống nhất trong cái đa dạng của thế giới vật chất Có những kiến thức vật lýkhác lại có ý nghĩa thực tiễn lớn lao, có thể ứng dụng một cách hiệu quả đểchế tạo các thiết bị máy móc, làm giảm nhẹ lao động, tăng năng suất, chấtlượng sản phẩm, cải thiện đời sống vật chất và tinh thần con người

Trong chương trình dạy học phổ thông hiện nay, học sinh được họcnhững môn riêng như kỹ thuật công nghiệp, kỹ thuật nông nghiệp, cơ khíhoá Trong những môn học này học sinh được chủ yếu nghiên cứu kết cấu,vận hành của các máy móc, thiết bị dùng trong nông nghiệp, công nghiệp,những quy trình thao tác máy móc cụ thể (nguyên lý vận hành) Như vậy,những kiến thức vật lý sẽ làm cơ sở cho sự chế tạo, vận hành các máy mócđó

Ví dụ:

Khi học hiện tượng cảm ứng điện từ (Vật lý lớp 11) thì trong kỹ thuật

đã dựa vào hiện tượng đó để chế tạo nhiều dụng cụ có nguyên lý hoạt độngdựa trên nguyên tắc đó như: máy phát điện xoay chiều, máy biến thế, máycưa

Đặc biệt trong xã hội hiện nay khi cuộc cách mạng khoa học công nghệkhông những ảnh hưởng một cách căn bản đến phương pháp sản xuất củanhiều lĩnh vực sản xuất, các yếu tố và cấu trúc của hệ thống kỹ thuật mà cònlàm thay đổi về nguyên tắc chức năng của kỹ thuật Ngày nay các phương tiện

kỹ thuật trực tiếp thay thế các chức năng sản xuất của con người, trong đó cóchức năng điều khiển

Vai trò của con người trong nền sản xuất tự động hoá hiện đại dần dầnđược quy về kiểm tra các hệ thống tự động

Những ứng dụng kỹ thuật khác nhau của vật lý học có thể được nghiêncứu ở các phần riêng biệt của vật lý học được phản ánh ở bảng 1.1 sau đây

THUẬT

XUẤT VÀ MÁY MÓC VÀ VẬT LIỆU

CÁC ĐỐI TƯỢNG VÀ QUÁ TRÌNH KỸ THUẬT

móc, phươngtiện vận tải

Cần trục, xe vận tải,máy ly tâm, xe hơi,máy nông nghiệp, tênlửa, động cơ gió, nhàmáy thuỷ điện

Nhiệt học vật

lý phân tử

Sử dụng khaithác năng lượng

Trung tâm nhiệtđiện, sản xuất

Động cơ nhiệt, nhà máynhiệt điện, các phương

nhiệt, tạo ra cácvật liệu với cáctính chất xácđịnh

vật liệu, quytrình gia côngvật liệu

pháp vật lý gia công vậtliệu

Điện học Điện kỹ thuật

điện tử học

Các vật liệuđiện, các dụng

cụ và thiết bịđiện từ

Vật dẫn, điện môi, namchâm điện, máy biếnthế, thiết bị phóng điệntrong chất khí, các dụng

cụ chân không và bándẫn

Dao động và

sóng

Kỹ thuật vôtuyến, nănglượng học

Các phương tiệnthông tin liênlạc, sản xuấttruyền tải và sửdụng điện năng

Tần số kế, mạch daođộng, máy phát vôtuyến: vô tuyến truyềnhình, vô tuyến định vị,thông tin liên lạc,đường tải điện, sử dụngđiện năng

Quang học Quang cụ và kỹ

thuật kiểm tra

đo lường

Kỹ thuật quanghọc, quang phổhọc

Dụng cụ quang học,máy quang phổ

Vật lý nguyên

tử hạt nhân

Năng lượngnguyên tử

Nhà máy điệnnguyên tử

Đồng vị phóng xạ, phảnứng hạt nhân và phảnứng nhiệt hạt nhânTất cả các

1.2.1.2 Kỹ thuật là động lực thúc đẩy sự phát triển của vật lý học

- Kỹ thuật tạo ra thiết bị mới phục vụ cho nghiên cứu vật lý

Ví dụ: Trong kỹ thuật chế tạo ra những thiết bị, máy móc để chúng ta

sử dụng vào mục đích nghiên cứu vật lý như:

 Các dụng cụ đo điện: vôn kế, ampe kế, đồng hồ vạn năng

 Các thiết bị điện: cuộn cảm, tụ điện, điện trở, vi mạch

 Một số thiết bị hiện đại: máy vi tính, dao động ký điện tử

- Kỹ thuật làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu cho vật lý học

Ví dụ: Vào giữa thế kỷ 18, khi nghiên cứu khả năng hoạt động của máy

hơi nước đã làm nảy sinh yêu cầu nghiên cứu quá trình biến đổi nhiệt thànhcông để nâng cao hiệu suất của máy Trên cở sở đó phát minh ra định luậtbảo toàn và chuyển hoá năng lượng

1.2.2 Nội dung dạy học vật lý trong trường phổ thông gắn liền với thực tế lao động sản xuất và đời sống

- Nội dung kiến thức lý thuyết là cơ sở của các thiết bị kỹ thuật thường

sử dụng trong lao động sản xuất và đời sống

Những thành tựu về vật lý học hiện nay rất phong phú, đa dạng Cónhững kiến thức vật lý giúp chúng ta hiểu được bản chất của các hiện tượng,giải thích được những hiện tượng phức tạp và bí ẩn của tự nhiên Có nhữngkiến thức vật lý lại có ý nghĩa thực tiễn lớn lao, có thể ứng dụng một cáchhiệu quả để chế tạo các thiết bị máy móc, làm giảm nhẹ lao động, tăng năngsuất, chất lượng sản phẩm, cải thiện tinh thần vật chất và tinh thần con người

Ở chương trình vật lý phổ thông đề cập tới nhiều khái niệm, định luật là

cơ sở khoa học của ngành năng lượng học như: khái niệm công, thế năng,động năng, nội năng, hiện tượng cảm ứng điện từ, định luật bảo toàn chuyểnhoá năng lượng, định luật Jun-Lenxơ v v

+ Khi học về công thì học sinh biết rằng: trong thực tế khi thực hiệnđược lợi về công thì thiệt đường đi nên trong đời sống sản xuất ta ứngdụng điều này để vận chuyển vật

+ Khi học về hiện tượng cảm ứng điện từ Trong công nghiệp thì nó

sẽ là nguyên lý hoạt động của các loại máy móc phục vụ đời sống như: máybơm nước, máy phát điện, máy cày v v

+ Dựa vào quy tắc vàng cơ học là "định luật bảo toàn công" ứngdụng chủ yếu trong hoạt động sản xuất như: cần trục, máy xúc, máy sanđất v v

- Nội dung rèn luyện kỹ năng trong dạy học vật lý

+ Kỹ năng sử dụng dụng cụ đo (đo dòng bằng ampe kế, đo hiệu điệnthế bằng vôn kế, đồng hồ vạn năng)

+ Kỹ năng đọc đồ thị, bản vẽ (vẽ giản đồ véc tơ, mạch điện, đọc cácthông số trên mạch điện )

+ Kỹ năng lắp ráp thí nghiệm theo sơ đồ (lắp ráp thí nghiệm theo sơ đồ

đã có)

+ Kỹ năng tiến hành thí nghiệm, quan sát (xác định điện dung tụ, độ tựcảm)

+ Chế tạo các dụng cụ đo, máy móc đơn giản (lực kế, bộ góp)

- Kỹ thuật cho ta phương tiện ngày càng tốt hơn cho ta nghiên cứu vậtlý

Kỹ thuật là ngành khoa học mà cơ bản là việc ứng dụng những kiếnthức khái quát của vật lý, nhất là những định luật vật lý, vào kỹ thuật để tạo ranhững thiết bị, máy móc có tính năng tác dụng nhất định, đáp ứng đượcnhững yêu cầu của kỹ thuật và đời sống và ngược lại trong kỹ thuật ngày càngtạo ra nhiều phương tiện ngày càng tốt hơn cho nghiên cứu vật lý

Ví dụ: Kỹ thuật tạo ra những dụng cụ đo điện như: vôn kế, ampe kế,dao động ký điện tử

1.3 Nội dung của giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong dạy học vật lý

Khái niệm giáo dục kỹ thuật tổng hợp được Mac – Lê Nin đưa ra đãkhái quát hoá về nhiệm vụ và nội dung chính của giáo dục kỹ thuật tổng hợp.

Về mặt lý luận là cung cấp cho học sinh những nguyên lý khoa học cơ bản,chung nhất cho tất cả quá trình sản xuất Về mặt thực tiễn là trau dồi cho họcsinh các kỹ năng sử dụng, điều khiển các công cụ sản xuất cơ bản đang được

sử dụng trong các ngành sản xuất chủ yếu

Nội dung chủ yếu của giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong dạy học vật lý ởtrường phổ thông có thể bao gồm 2 nội dung chính sau:

+ Học sinh nắm được nguyên lý cơ bản của ngành sản xuất chủ yếu.Vật lý là môn khoa học tự nhiên liên hệ mật thiết với hầu hết các ngànhsản xuất chính hiện nay Các khái niệm, định luật, thuyết vật lý là cơ sở củanhiều ngành sản xuất, ngành năng lượng, ngành thông tin liên lạc, vật liệu,ngành xây dựng, ngành giao thông vận tải

Như vậy với nội dung trên của giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong vật lý

là làm cho học sinh nắm được các nội dung cơ bản về cơ, nhiệt, điện, quang,vật lý nguyên tử và hạt nhân để làm cơ sở cho việc tiếp tục học lên đại họchoặc làm cơ sở cho việc nắm vững các kiến thức và kỹ thuật để họ tham gialao động trong các ngành sản xuất chủ yếu Môn vật lý cần làm cho học sinhnắm vững các khái niệm, định luật, thuyết vật lý và cần liên hệ các khái niệm,định luật, thuyết vật lý với các quá trình sản xuất cụ thể để cho học sinh làmquen với các quá trình sản xuất trên các nét đại cương

+ Học sinh có kỹ năng, kỹ xảo sử dụng công cụ đơn giản của nền sảnxuất hiện đại

Khi giảng dạy vật lý học làm thế nào để học sinh có những kỹ năng sửdụng các công cụ đơn giản trong sản xuất, làm cho học sinh có những kỹ năng

sử dụng cấu tạo và vận hành một số công cụ lao động như: thiết bị cơ khí,thiết bị điện trong sản xuất và đời sống Trong dạy học vật lý việc sử dụng

các kỹ năng, kỹ xảo này thì phải thể hiện thông qua các ngành sản xuất nhưbảng 1.2

Bảng 1.2

TT PHẦN HỌC TRONG

GIÁO TRÌNH

NGÀNH SẢN XUẤT KỸ NĂNG, KỸ XẢO

lực kế, máy cơ đơn giản

2 Vật lý phân tử và

nhiệt học

Khai thác nănglượng Gia công vậtliệu

Sử dụng các loại nhiệt kế,

kỹ năng gia công

Điện tử học

Kỹ năng chế tạo, lắp ráp, sửdụng dụng cụ đo, dao động

ký điện tử

4 Dao động và sóng Kỹ thuật vô tuyến

Năng lượng học

Cách mắc sơ đồ phát và thusóng điện từ, đọc hiểu sơ đồ

Dụng cụ kiểm tra kỹthuật và đo lường

1.4 Các nguyên tắc giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong dạy học

Khi dạy học theo định hướng giáo dục kỹ thuật tổng hợp phải tuân theonhững nguyên tắc sau:

1.4.1 Phục vụ mục tiêu chung của giáo dục

Nhiệm vụ của giáo dục phổ thông là phải giáo dục toàn diện, cung cấpnhững kiến thức cơ bản để học sinh sau này có thể tiếp tục học lên cao hoặc

tự học, do đó không thể đi ngay vào một lĩnh vực phổ biến ở địa phươngmình Chương trình vật lý vẫn phải bao gồm cả một hệ thống và chúng cónhiều ứng dụng trong thực tế như những ngành sản xuất và lĩnh vực kỹ thuật

Ví dụ: Động cơ là một loại máy cần dùng trong nhiều lĩnh vực.

Căn cứ vào nhiệm vụ dạy học của vật lý nên trong môn học vật lý họcsinh không thể đi ngay vào nghiên cứu hoạt động của những động cơ, máymóc như một đối tượng độc lập Do đó cần phải được bắt đầu nghiên cứunhững quy luật hoạt động cơ bản của từng thiết bị, động cơ chi tiết cho đếnnhững động cơ được những ứng dụng những kiến thức vật lý tổng quát nhất

1.4.2 Phải mang tính hiện đại, cập nhật

Mục đích của giáo dục kỹ thuật tổng hợp là để chuẩn bị cho học sinh cóthể nhanh chóng tham gia được vào các hoạt động sản xuất của xã hội hiệnnay, bởi vậy, những đối tượng đề cập đến phải là những đối tượng sử dụngrộng rãi

Ví dụ: Ngày nay trong lĩnh vực truyền tin, nghe nhìn người ta thường

dùng dụng cụ bán dẫn, tranzito Mặc dù hoạt động của đèn điện tử 3 cực dễquan sát, dễ hiểu hơn với học sinh, nhưng do hiện nay không còn phổ biếntrong kỹ thuật nên trong chương trình vật lý phải bỏ đèn điện tử ba cực màthay bằng tranzito bán dẫn

Cũng vì tuân thủ nguyên tắc tính hiện đại, cập nhật này mà nhiều khicần phải dựa vào chương trình vật lý những đề tài mới mẻ có liên quan đến

kỹ thuật hiện đại, không được đề cập trong chương trình truyền thống trướcđây.

Ví dụ: Những nguyên lý vật lý tự động hoá, điều khiển từ xa, sử dụng

máy vi tính là những kiến thức về các lĩnh vực mới cần đề cập nhằm chuẩn

bị cho học sinh tiếp thu công nghệ mới trong sản xuất hiện đại

1.4.3 Phải làm cho học sinh hiểu được những nguyên lý cơ bản của tất cả các quá trình sản xuất, đồng thời phải rèn luyện cho học sinh thói quen biết dùng những dụng cụ đơn giản phổ biến trong các ngành sản xuất

Giáo dục kỹ thuật tổng hợp phải giáo dục được hai mặt:

- Học sinh có những cơ sở khoa học chung của các ngành sản xuất côngnông nghiệp, nguyên lý vận hành của các máy móc thiết bị, kỹ thuật phổ biến

- Học sinh có những kỹ năng, kỹ xảo sử dụng những công cụ đơn giảnnhất của các ngành sản xuất

Nếu giáo dục được cả hai mặt của giáo dục kỹ thuật tổng hợp như thếthì sẽ tạo điều kiện cho học sinh sau này có điều kiện nhanh chóng đi sâu vàobất kỳ ngành sản xuất nào

1.4.4 Phải làm cho vật lý học trở nên gần gũi với học sinh, phù hợp thực tiễn lao động sản xuất ở địa phương

Học sinh phải có được kỹ năng vận dụng sáng tạo những kiến thức vật

lý đã tiếp thu được để tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của các đốitượng quan trọng nhất trong nền kinh tế quốc dân cũng như giải quyết nhiệm

vụ lao động hàng ngày

Dạy học vật lý phải gắn với đời sống, sản xuất để cho học sinh thấyđược những ứng dụng của kiến thức vật lý trong đời sống và trong kỹ thuật,đồng thời nhận ra được những đòi hỏi phải giải quyết những vấn đề mới củađời sống và của kỹ thuật với vật lý học và với người học vật lý Như vậy giáodục kỹ thuật tổng hợp đòi hỏi phải kết hợp chặt chẽ giữa dạy học vật lý với

thực tiễn lao động sản xuất Bài học vật lý phải mang hơi thở của cuộc sốnglao động sản xuất ngay ở địa phương mình.

1.5 Các biện pháp thực hiện giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong dạy học vật lý

Trong dạy học vật lý có một số cách phân loại bài học Cách phân loạisát với thực tiễn, dễ sử dụng hơn chính là cách phân loại bài lên lớp dựa vàomục tiêu chính của bài

Với nội dung chính của giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh quadạy học vật lý, chúng tôi trình bày ba biện pháp sau:

- Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học xây dựng kiến thức mới vềvật lý

- Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học luyện tập giải bài tập vật lý

- Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học thực hành thí nghiệm vật lý

1.5.1 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học xây dựng kiến thức mới

Kiến thức khoa học cơ bản là cơ sở đầu tiên không thể thiếu được đểhọc sinh tiếp thu những nguyên lý kỹ thuật phổ thông và kỹ thuật chuyênngành Các khái niệm, các định luật, các thuyết vật lý là cơ sở của hầu hết cácngành kỹ thuật Vai trò của nó ngày càng quan trọng đối với đời sống sảnxuất, nhất là khoa học kỹ thuật đã trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp Hiệnnay chúng ta đang tiến hành công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước thì nhữngkiến thức cơ bản của vật lý học ngày càng chiếm vị trí quan trọng

Từ mục đích và nội dung giáo dục kỹ thuật tổng hợp, chúng ta thấyrằng dạy kiến thức cơ bản về vật lý là đặt cơ sở nền tảng cho việc giáo dục kỹthuật tổng hợp cho học sinh ở trường phổ thông hiện nay Không tiến hànhdạy kiến thức cơ bản hoặc tiến hành không tốt thì giáo dục kỹ thuật tổng hợpcho học sinh không được Ngược lại khi tiến hành giáo dục kỹ thuật tổng hợpthì kiến thức cơ bản về vật lý được các em vận dụng ở trong thực tiễn, cho

nên kiến thức cơ bản được các em hiểu sâu sắc hơn, được củng cố và kiểmnghiệm ở trong đời sống và các ngành khoa học kỹ thuật.

Mục đích chính của bài học loại này là xây dựng kiến thức mới, xácđịnh đặc tính mới của đối tượng hoặc các mối quan hệ trong đối tượng đó.Hiểu nội dung cơ bản của kiến thức mới

Việc xây dựng kiến thức mới, thực chất là xây dựng công cụ mới đểgiải quyết vấn đề mới xuất hiện Tuỳ theo yêu cầu phải xây dựng khái niệmmới, tính quy luật mới, phương pháp mới hay ứng dụng kỹ thuật mới

Với mục đích giáo dục kỹ thuật tổng hợp thì bài học vật lý có thể khaithác theo hai hướng:

- Học sinh hiểu được các kiến thức cơ bản của vật lý trong bài học đódùng làm cơ sở cho việc phát triển kỹ thuật hay nói ngược lại là ngành kỹthuật được xây dựng và phát triển dựa trên tri thức nào của bộ môn vật lý

- Các nguyên lý khoa học kỹ thuật làm cơ sở cho việc chế tạo máy móc,thiết bị trong kỹ thuật và trong đời sống hay nói ngược lại là các máy móc kỹthuật được chế tạo dựa trên nguyên lý khoa học kỹ thuật

Trả lời được vấn đề này khi truyền thụ kiến thức cơ bản cho học sinhchính là ta đã tiến hành được giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh trongdạy học vật lý Thực hiện tốt nhiệm vụ giáo dục kỹ thuật tổng hợp thì giáoviên cần phải làm cho học sinh nắm được kiến thức cơ bản của vật lý trongtừng tiết học và khai thác theo hướng giáo dục kỹ thuật tổng hợp

Muốn thực hiện được ý đồ trên thì giảng dạy vật lý cần phải đi theo conđường dạy những ứng dụng kỹ thuật của vật lý Đây là kết quả của việc ứngdụng những kiến thức cơ bản của vật lý vào kỹ thuật để chế tạo những thiết bịmáy móc có tính năng tác dụng nhất định đáp ứng được những yêu cầu của kỹthuật và đời sống

Nghiên cứu chương trình điện học bậc THPT Chúng tôi thấy có thểthực hiện giáo dục kỹ thuật tổng hợp ở nội dung thứ nhất trong tất cả các bàihọc xây dựng kiến thức mới thuộc phần "Máy điện" lớp 12

Việc nghiên cứu những ứng dụng kỹ thuật của vật lý đòi hỏi phải phântích một số lượng nhiều thí dụ kỹ thuật nhưng dù sao cũng có giới hạn Ở đâyphải quan tâm đặc biệt đến việc làm sáng tỏ các nguyên tắc vật lý trong hoạtđộng của các thiết bị khác nhau

Nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật của vật lý là thiết lập mối quan hệgiữa lý thuyết và thực tiễn, giữa cái trừu tượng và cái cụ thể Nhờ đó mà làmcho việc nhận thức các kiến thức vật lý trừu tượng trở thành sâu sắc hơn,mềm dẻo hơn

Việc nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật của vật lý góp phần phát triển

tư duy vật lý kỹ thuật của học sinh, làm cho học sinh thấy được vai trò quantrọng của kiến thức vật lý đối với đời sống xã hội, qua đó mà kích thích hứngthú, nhu cầu học tập vật lý của học sinh

Việc nghiên cứu những ứng dụng kỹ thuật vật lý trong dạy học vật lý ởtrường THPT có thể diễn ra theo 2 con đường sau:

 Quan sát cấu tạo của đối tượng kỹ thuật đã có sẵn, giải thích nguyêntắc hoạt động của nó

Việc giảng dạy phần này chính là học sinh hướng vào vấn đề hoạt độngdụng cụ, sau đó căn cứ vào cấu tạo của thiết bị, dựa vào kết quả để giải thích

 Dựa vào các định luật vật lý, những đặc tính vật lý của sự vật hiệntượng, thiết kế thiết bị nhằm giải quyết một yêu cầu kỹ thuật nào đó

Đây thực ra là việc đưa học sinh vào con đường tìm tòi, phát minh lạimột thiết bị máy móc dùng trong kỹ thuật, là một bài tập sáng tạo Hiện tượngvật lý và những hiện tượng chi phối nó đã biết dưới dạng tổng quát Yêu cầu

tìm tòi đưa ra một số thiết bị có cấu tạo phức hợp để tạo hiện tượng vật lý đápứng được một số yêu cầu cụ thể để sản xuất hay đời sống.

Thực hiện giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học xây dựng kiến thứcmới đòi hỏi:

+ Thiết bị dạy học: Học sinh phải được tận mắt quan sát đối tượng kỹthuật (vật thật) hoặc mô hình của nó (mô hình vật chất), cũng như ảnh chụp,hình vẽ để học sinh tiếp cận đối tượng ở nhiều phương diện khác nhau Tuyệtđối không được "dạy chay" Thiết bị dạy học (đối tượng kỹ thuật gồm vậtthật, mô hình, ảnh chụp, (hình vẽ) có thể do:

- Giáo viên sử dụng cái có sẵn ở phòng thí nghiệm

- Giáo viên chế tạo, tìm kiếm trong thực tiễn

- Học sinh tìm kiếm trong thực tiễn theo sự hướng dẫn của giáo viên

- Học sinh chế tạo theo hướng dẫn của giáo viên

+ Logic của quá trình nghiên cứu kiến thức mới diễn ra như sau:

- Đưa học sinh vào tình huống có vấn đề thông qua các hoạt động củagiáo viên (hoặc học sinh), tạo động cơ hứng thú, nhu cầu tìm tòi kiến thứcmới

- Giải quyết vấn đề: Tìm ra kiến thức mới, phương pháp hoạt động mới

- Vận dụng vào thực tiễn để củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức

1.5.2 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học giải bài tập vật lý

Trong thực tế dạy học, bài tập vật lý được hiểu là một vấn đề đặt ra đòihỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệmdựa trên cơ sở các định luật và phương pháp vật lý

Bài tập vật lý có rất nhiều tác dụng như:

+ Bài tập vật lý có thể sử dụng trong việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiếnthức

+ Bài tập vật lý có thể sử dụng như là phương tiện để khởi đầu dẫn dắthọc sinh đi đến kiến thức mới.

+ Bài tập vật lý có thể sử dụng để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo và vậndụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức đã học

và giải quyết những vấn đề nan giải trong cuộc sống

+ Giải bài tập vật lý là một trong những hình thức làm việc tự lực caonhất của học sinh

+ Bài tập vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh.Trong dạy học bài tập vật lý thì có nhiều cách để phân loại Có thể dựavào các phương tiện giải để chia bài tập vật lý thành: bài tập định tính, bài tậpđịnh lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị Nếu dựa vào mức độ khó khăncủa bài tập đối với học sinh thì có thể chia bài tập vật lý thành các loại: bàitập tập dượt, bài tập tổng hợp, bài tập sáng tạo

Với mục đích giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh, bài tập vật lý cóthể phân loại:

- Bài tập sách giáo khoa

- Bài tập có nội dung thực tế

- Bài tập có nội dung kỹ thuật

Bài tập có nội dung thực tế và bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợpcho học sinh Bài tập thí nghiệm vật lý có thể vừa có nội dụng thực tế vừa cónội dụng kỹ thuật, đặc biệt loại bài tập này yêu cầu phải tiến hành thí nghiệm

Do đó bồi dưỡng cho học sinh kỹ năng tiến hành các thí nghiệm vật lý baogồm hàng loạt các thao tác quan trọng như:

- Sử dụng các dụng cụ đo (các thiết bị kỹ thuật)

- Lắp ráp dụng cụ thí nghiệm theo sơ đồ thí nghiệm

- Đo đạc, ghi chép số liệu

- Xử lý số liệu thí nghiệm

- Rút ra các nhận xét.

Bài tập thí nghiệm là bài tập mà khi giải nó nhất thiết phải thực hiện thínghiệm hoặc phải quan sát để giải bài tập hoặc kiểm tra lại lời giải bằng lýthuyết

Trong quá trình giải bài tập thí nghiệm, học sinh phải làm thí nghiệm

để giải quyết vấn đề dưới dạng trả lời câu hỏi của bài tập trong những điềukiện nhất định mà bài tập yêu cầu Như vậy, bài tập thí nghiệm vừa là bài tập,vừa là thí nghiệm nên nó sẽ phát huy được các lợi thế của hai phương tiện dạyhọc nếu giáo viên biết khai thác tốt Trong quá trình giải bài tập thí nghiệm đểgiải quyết vấn đề dưới dạng trả lời câu hỏi của bài tập trong những điều kiệnnhất định mà bài tập yêu cầu Như vậy, bài tập thí nghiệm vừa là bài tập vừa

là thí nghiệm nên nó sẽ phát huy được các lợi thế của hai phương tiện dạy họcnếu giáo viên biết khai thác tốt Trong quá trình làm thí nghiệm thường tạo rahứng thú cho học sinh và từ hứng thú đó học sinh ít nhiều này sinh ra sự sángtạo

Bài tập thí nghiệm là điều kiện cho học sinh vận dụng tổng hợp kiếnthức lý thuyết và kiến thức thực hành, kết hợp thao tác trí óc với thao tác chântay, tập làm nhà thiết kế chế tạo, lắp ráp Điều này kích thích mạnh mẽ hứngthú học tập của học sinh, nhất là bài học liên quan đến thực tế

Khi giải các bài tập thí nghiệm, học sinh được rèn luyện các thao tác tưduy như phân tích, tổng hợp, phán đoán, xây dựng các phương án thí nghiệm,lựa chọn thiết bị thí nghiệm, dự đoán kết quả thí nghiệm, quan sát, đo đạc, xử

lý số liệu, khái quát hoá để rút ra kết luận, so sánh v v Ngoài ra học sinhcòn được rèn luyện năng lực thí nghiệm, năng lực hoạt động độc lập

Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về cả 3 mặt giáo dục, giáodưỡng và giáo dục kỷ thuật tổng hợp Bài tập thí nghiệm khắc phục tình trạng

giải bài tập một cách hình thức, tình trạng áp dụng công thức một cách máymóc.

Nói tóm lại việc giải bài tập vật lý là một hình thức hoạt động có thểnâng cao chất lượng học tập tạo ra nhiều hứng thú cho học sinh Đó là hoạtđộng có sự kết hợp hiệu quả giữa học với hành, lý thuyết với thực tiễn, pháthuy tính tích cực, trí thông minh, tài sáng tạo, khả năng tháo vát của học sinh

Bài tập thí nghiệm là hoạt động tạo điều kiện tốt để phát triển tư duycho học sinh, nhưng đồng thời qua đó giúp phát hiện những năng khiếu cụ thể

về vật lý của từng học sinh

Bài tập thí nghiệm có thể là bài tập định tính hoặc bài tập định lượng

 Bài tập thí nghiệm định tính là loại bài tập không có thao tác đo đạc,tính toán Việc giải bài tập này là lập ra một chuỗi các suy luận logicdựa trên cơ sở là các định luật, khái niệm và các quan sát định tínhvật lý Bài tập quan sát và giải thích hiện tượng hay bài tập thiết kếcác phương án thí nghiệm nhằm giải quyết yêu cầu của bài

 Bài tập định lượng là loại bài tập mà khi giải ngoài việc chú ý đếnhiện tượng vật lý, học sinh còn phải quan tâm đến số đo của các đạilượng cần đo Khi giải học sinh cần phải có các thao tác:

- Đo các đại lượng vật lý bằng các thiết bị trong thí nghiệm

- Tìm mối liên hệ giữa các đại lượng

Trong bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bàitập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế Cho nên phầnvận dụng các định luật vật lý để giải các hiện tượng mới là nội dung mới củabài tập thí nghiệm

Như vậy bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi học sinh phải vậndụng một cách tổng hợp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kỹ nănghoạt động trí óc và chân tay, các vốn hiểu biết vật lý, kỹ thuật và đời sống để

xây dựng phương án, lựa chọn phương tiện, xác định các điều kiện thích hợp,

tự mình thực hiện theo quy trình, quy tắc để xử lý các kết quả nhằm giải quyếtmột cách khoa học, tối ưu bài toán đặt ra loại bài tập có tác dụng toàn diệntrong việc đào tạo, giúp học sinh nắm vững kiến thức, kỹ năng cơ bản về lýthuyết và thực nghiệm của môn vật lý Thông qua các bài tập thí nghiệm, họcsinh được bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy, năng lực hoạt động tự lựcsáng tạo, bộc lộ khả năng sở trường, sở thích học tập vật lý Giải bài tập thínghiệm là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, tăngcường hứng thú, gắn học với hành, lý luận với thực tế, kích thích tính tíchcực, tự lực, trí thông minh, tài sáng tạo, tháo vát của từng học sinh, nó gópphần quan trọng trong việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh

Để thực hiện giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học bài tập vật lý cầnthiết phải đưa vào nội dung bài học và bài tập học sinh tự giải bài tập ở nhàcác loại bài tập sau:

- Bài tập thí nghiệm vật lý

- Bài tập có nội dung thực tế

- Bài tập có nội dung kỹ thuật

1.5.3 Giáo dục kỹ thuật tổng hợp trong bài học thực hành vật lý

Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm Các khái niệm, định luật,thuyết vật lý đều được xây dựng trên cơ sở khảo sát, phân tích hiện tượngthực nghiệm và kiểm tra bằng thực nghiệm

Thực hành thí nghiệm là bài học không thể thiếu đối với THPT Saumỗi phần học thì học sinh sẽ có những bài thực hành, những bài này thườngđược sắp xếp sau khi đã học xong những kiến thức cơ bản, thường được làmvào cuối kỳ học

Mục đích của bài thực hành thí nghiệm là rèn luyện kỹ năng sử dụngmột số thiết bị cơ bản, thực hiện các phép đo cơ bản, rèn luyện kỹ năng sử

dụng thí nghiệm để nghiên cứu những tính chất hay những mối quan hệ của

sự vật, hiện tượng

Thí nghiệm thực hành là những thí nghiệm do học sinh tiến hành trongquá trình học tập để vận dụng kiến thức và rèn luyện kỹ năng của họ nhưnhững khái niệm, định luật, những thuyết vật lý để kiểm tra tính chân thựccủa những kiến thức thu nhận được Như vậy khi tiến hành trực tiếp thínghiệm kiểm tra giả thuyết thì học sinh sẽ đóng vai trò như một nhà khoa học

Họ trực tiếp quan sát sự vật hiện tượng mà không bị các chi phối và vì thế họcsinh nhận thức được bản chất của hiện tượng

Ngoài ra thực hành thí nghiệm cũng tạo ra một hứng thú học tập chohọc sinh Trong học tập thì có những hiện tượng mà học sinh không thể hiểungay được, nhưng nhờ qua bài thực hành thì học sinh mới hiểu sâu sắc và cóthể sẽ khám phá ra những bí ẩn gây nên tính tò mò trong khoa học và tạođộng cơ học tập tốt hơn

Thực hành thí nghiệm là sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn Quathực hành học sinh sẽ được rèn luyện các kỹ năng thực hành thí nghiệm như:Xác định mục đích, đối tượng cần quan sát Thực hiện các phép đo, chọn và

bố trí thí nghiệm, xử lý các thông tin để có kết quả thí nghiệm Thực hành thínghiệm không thể đơn thuần là rèn luyện kỹ năng sử dụng các dụng cụ thiết

bị thí nghiệm, thao tác tay chân trên dụng cụ mà điều quan trọng hơn hết làphải biết cách lựa chọn, bố trí dụng cụ, thiết bị nhằm thu thập thông tin và xử

lý thông tin đó để rút ra kết luận khái quát đáng tin cậy Bài thí nghiệm thựchành thường được thực hiện bài học thực hành thí nghiệm thì không thể thựchiện giáo dục kỹ thuật tổng hợp với nội dung thứ hai

Điều kiện vật chất để triển khai bài học thực hành thí nghiệm nhằmthực hiện giáo dục kỹ thuật tổng hợp ở nội dung thứ hai là:

- Phòng thí nghiệm thực hành vật lý

- Thiết bị thí nghiệm học sinh dùng cho các bài thực hành.

Trong điều kiện cơ sở hiện nay ở trường phổ thông ở huyện NghiXuân, tỉnh Hà Tĩnh:

- Có phòng thí nghiệm thực hành, nhưng chất lượng chưa cao

- Dụng cụ thí nghiệm thực hành chưa được trang bị đồng bộ

Song không vì thế mà học sinh không được giáo dục kỹ thuật tổng hợp

ở nội dung thứ hai Chúng tôi đã chuyển hình thức dạy học này sang hìnhthức khác linh động và dễ thực hiện hơn (khả thi) là: thí nghiệm và quan sát,thiết kế, chế tạo ở nhà của học sinh gọi là nhóm "sáng tạo kỹ thuật" Đây làhình thức dạy học theo nhóm, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu kỹ thuật củahọc sinh đồng thời có tác dụng hướng nghiệp

 Vẽ hình trên khổ giấy lớn A0 từ hình vẽ nằm trong sách giáo khoa

 Thuyết minh hình vẽ (hình vẽ mô tả cấu tạo một thiết bị kỹ thuậtnào đó)

-Nhóm 2:

 Tìm đối tượng kỹ thuật (vật thật) đã nghiên cứu hoặc sẽ nghiên cứu

 Tháo, lắp để tìm hiểu cấu tạo và chức năng các bộ phận của đốitượng kỹ thuật

-Nhóm 3:

 Chế tạo máy biến thế điện một chiều, xoay chiều (Máy hạ thế 3V,6V, 9V, 12V)

 Chế tạo động cơ điện một chiều, xoay chiều

- Kiểm tra việc thực hiện nhiệm vụ của học sinh

Giáo viên thường xuyên theo dõi việc triển khai thực hiện nhiệm vụ củahọc sinh qua báo cáo định kỳ hàng tuần của các nhóm

Hướng dẫn học sinh giải quyết các vướng mắc

- Học sinh trình bày các kết quả nghiên cứu trong buổi học ngoại khoátrước giáo viên và toàn lớp Giáo viên đánh giá

Kết luận chương 1

Giáo dục kỹ thuật tổng hợp là một trong 4 nhiệm vụ dạy học vật

lí phổ thông ( Giáo dưỡng; Phát triển trí tuệ; Giáo dục kỹ thuật tổnghợp; Giáo dục) Phát triển về giáo dục kỹ thuật tổng hợp có ý nghĩa gópphần phát triển kiến thức, kỹ năng, năng lực nhận thức, tư duy và nănglực sáng tạo cho HS

Nội dung chương 1, luận văn đã hệ thống những vấn đề giáo dục

kỹ thuật tổng hợp trong dạy học vật lí: những nguyên tắc, những nộidung và phương pháp giáo dục KTTH Dựa trên chương trình và SGKvật lí với những nội dung các khối kiến thức: Cơ học, Nhiệt học, Điệnhọc… liên quan trực tiếp đến các nguyên lý hoạt động của máy móc, kỹthuật… Từ đó đề xuất các biện pháp giáo dục KTTH trong dạy học Vậtlí

Kết quả được nghiên cứu được trình bày trong chương 1 là cơ sở

lí luận, định hướng soạn thảo các giáo án và tổ chức hoạt động dạy họcthực hiện nhiệm vụ giáo dục KTHT trong quá trình dạy học các kiếnthức về “ Máy điện” vật lí 12 THPT

CHƯƠNG II GIÁO DỤC KỸ THUẬT TỔNG HỢP THÔNG QUA

DẠY HỌC PHẦN “MÁY ĐIỆN” VẬT LÝ 12 THPT.

2.1 Vị trí, đặc điểm phần “Máy điện” Vật lý lớp 12 phổ thông  3 , 5 , 6 ,

 8

Phần “Máy điện” là phần cuối chương thứ 3 “Dòng điện xoay chiều”trong chương trình vật lý 12 trung học phổ thông hiện hành Đây là chương cónội dung rất quan trọng đối với học sinh phổ thông

Dao động cơ học và dao động điện từ, sóng cơ học và sóng điện từ cóbản chất khác nhau nhưng cùng tuân theo những quy luật như nhau Do đóchúng được nghiên cứu bằng một phương pháp chung và một công cụ toánhọc chung

Trong chương “Dòng điện xoay chiều” thì phần Máy điện được khảosát ở cuối chương Những quy luật được rút ra từ việc khảo sát dòng điệnxoay chiều được vận dụng để khảo sát các máy điện Tuy nhiên ở dao động cơhọc chúng ta có thể quan sát bằng mắt dao động của con lắc, đo độ dài của nó,đếm số lần dao động Nhưng đối với dao động điện từ ta không quan sátbằng mắt các đại lượng vật lý trừu tượng như: điện tích, hiệu điện thế, dòngđiện và không dùng những thiết bị thí nghiệm ở trường THPT để khảo sátđược, bởi vì quá trình xảy ra biến thiên nhanh

Những kiến thức cơ bản của chương “ Dòng điện xoay chiều” có ứngdụng rất lớn trong kỹ thuật và đời sống Trong kỹ thuật dựa vào nguyên lýhoạt động của máy điện mà ngành kỹ thuật đã chế tạo ra rất nhiều loại máy đểphục vụ cho nghiên cứu khoa học và ứng dụng trong đời sống như: Máy phátđiện xoay chiều 1 pha (ba pha); máy biến thế, máy cày, máy san đất

Ngoài ra, điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trong mọi ngành,nghề sản xuất của công nghiệp và nông nghiệp như chúng ta vẫn thường nói

hiện nay điện khí hóa từ thành thị đến nông thôn, vùng sâu, vùng xa Nhờ cóđiện mà đời sống của xã hội ngày càng được văn minh hơn.

Như vậy, với đặc điểm của chương thì khi giảng dạy chương này phảilàm thế nào để các em hiểu được nguyên lý hoạt động của các loại máy vàứng dụng trong cuộc sống của nó chính là góp phần to lớn vào việc giáo dục

kỹ thuật tổng hợp cho học sinh

2.2 Nội dung dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”

Chương “ Dòng điện xoay chiều” đã đươc đề cập đến 3 mảng kiếnthức:

 Đặc điểm của dòng điện xoay chiều

 Sản xuất điện năng

 Truyền tải và sử dụng điện năng

Nội dung kiến thức mới của chương

1 Dòng điện xoay chiều

2 Hiện tượng cộng hưởng

3 Dòng điện xoay chiều 3 pha

4 Từ trường quay

5 Chỉnh lưu dòng điện xoaychiều thành dòng điện mộtchiều

- Hiệu điện thế dao độngđiều hòa

- Mạch điện xoay chiềuRLC

- Dòng điện xoay chiều 3pha

- Cách tạo ra dòng điệnmột chiều

2 Đại lượng

vật lý mới

1, Hiệu điện thế dao độngđiều hòa (Hiệu điện thế xoaychiều)

- Hiệu điện thế dao độngđiều hòa

2 Cường độ dòng điện hiệudụng, hiệu điện thế hiệu dụng,suất điện động hiệu dụng.

3 Cường độ dòng điện hiệudụng, hiệu điện thế hiệu dụng,suất điện động hiệu dụng

- Dòng điện xoay chiềutrong đoạn mạch RLC

- Công suất của dòng điệnxoay chiều

10 Máy phát điện một chiều

- Máy phát điện xoaychiều một pha

- Dòng điện xoay chiều 3pha

- Động cơ không đồng bộmột chiều 3 pha

- Máy biến thế

- Máy phát điện xoaychiều một pha

- Cách tạo ra dòng điệnmột chiều

4 Định luật 1, Định luật Ôm cho các loại - Dòng điện xoay chiều

vật lý mới đoạn mạch: Chỉ có điện trở

thuần R, chỉ có tụ điện C, chỉ

có cuộn cảm L

2 Định luật ôm cho đoạnmạch không phân nhánh(đoạn mách RLC)

trọng đoạn mạch chỉ cóđiện trở thuần, cuộn cảmhoặc tụ điện

- Dòng điện xoay chiềutrong đoạn mạch RLC

Với nội dung như trên ta có thể đưa ra sơ đồ logic của chương như sau (trang34)

2.3 Thực trạng dạy học phần " Máy điện " ở một số trường PTTH huyện Nghi Xuân – Hà Tĩnh

Qua nghiên cứu thực tiễn dạy học của giáo viên vật lý tại các trườngTHPT Nguyễn Công Trứ, THPT Nguyễn Du, THPT Nghi Xuân, tại HuyệnNghi Xuân – theo phụ lục 1

 Số lượng giáo viên vật lý: 34 Nam: 18; Nữ: 16

Tuổi đời TB: 35; Tuổi nghề TB: 10

 Quan điểm giáo dục kỹ thuật tổng hợp của giáo viên:

Qua thăm dò ý kiến giáo viên giảng dạy vật lý tại huyện Nghi Xuân,chúng tôi thấy trong thực tế giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh qua dạyhọc chưa được quan tâm

Bản thân một số giáo viên chưa hiểu được giáo dục kỹ thuật tổng hợp

là phải giáo dục được cả 2 nội dung:

1 Nắm được nguyên lý cơ bản của ngành sản xuất chủ yếu

2 Kỹ năng, kỹ xảo sử dụng công cụ đơn giản của ngành sản xuất

Mà thực tế đều giảng dạy nghiêng về nội dung 1 Về biện pháp giáo dục kỹthuật tổng hợp thì chỉ đơn thuần dạy qua bài học xây dựng kiến thức mới

Về mục tiêu dạy học mà giáo viên hướng tới khi dạy học phần "Máyđiện" là làm thế nào học sinh nắm vững các kiến thức, công thức vận dụngchúng để giải các bài tập định lượng như ở sách giáo khoa và sách bài tậpphục vụ cho mục đích thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học.

 Tình hình thiết bị dạy học phục vụ giáo dục kỹ thuật tổng hợp khidạy học phần "Máy điện" tại huyện Nghi Xuân như sau:

Bảng 2.2: Thiết bị dạy học tại các trường thuộc huyện Nghi Xuân.

T

T

Công Trứ

2 Mô hình máy phát điện

xoay chiều 1 pha

3 Mô hình máy phát điện

xoay chiều 3 pha

Nhận xét: Qua thăm dò ý kiến giáo viên vật lý tại huyện Nghi Xuân chúng rút

* Hiện nay nội dung các đề thi vào Đại học và Cao đẳng đang còn nặng

về tính toán, giáo khoa, nhẹ về ứng dụng thực tế, về tính kỹ thuật

Máy điệnmột chiều

Máy điện xoay chiều

Máy đồng bộ

Máy không đồng bộ

Máy phát một chiều

Động cơ một chiều

Máy phát đồng bộ

Độngcơđồngbộ

* Khi dạy học giáo viên chỉ quan tâm làm thế nào để học sinh biết vậndụng được các công thức để giải các bài tập phục vụ cho mục đích thicử v v

Do những nguyên nhân trên nên kết quả là tính giáo dục kỹ thuật tổnghợp bị xem nhẹ, học sinh không có kiến thức thực tế, kỹ thuật, lúng túngtrước các hiện tượng kỹ thuật vật lý mà đáng lẽ về nguyên tắc vật lý học sinh

đã rất thành thạo khi học phần "Máy điện”

2.4 Cải tiến, chế tạo các thiết bị dạy học phục vụ giáo dục kỹ thuật tổng hợp khi dạy học phần "Máy điện”

Quán triệt các nguyên tắc giáo dục kỹ thuật tổng hợp (ở mục 1.4chương I), thực hiện các nội dung giáo dục kỹ thuật tổng hợp khi dạy họcphần "Máy điện” cần sử dụng các thiết bị dạy học cần thiết như:

- Mô hình để tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoaychiều

Thiết bị: 1 cuộn dây có lõi thép, một nam châm thẳng có giá và trụcquay, 1 bóng đèn 2,5 V, 1 giá đỡ cuộn dây và 2 dây dẫn

- Khôi phục các máy điện đã bị hỏng.

- Sưu tầm một số máy điện để làm vật thật cho việc giảng dạy như: Đi

kỹ thuật thực tế sử dụng điện năng, đây chính là cơ hội để chúng ta giáo dục

kỹ thuật tổng hợp cho học sinh thông qua bài học về:

- Sản xuất điện năng

- Truyền tải và sử dụng điện năng

Qua phần này học sinh sẽ nắm được các vấn đề cơ bản như:

- Nguyên tắc hoạt động các máy