Xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề tích hợp tạo ra dòng điện một chiều ở trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI II NGUYỄN THỊ HIỀN XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP “TẠO RA DỊNG ĐIỆN MỘT CHIỀU” Ở TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI, 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI II NGUYỄN THỊ HIỀN XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP “TẠO RA DỊNG ĐIỆN MỘT CHIỀU” Ở TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS Ngô Diệu Nga HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Ngơ Diệu Nga, người tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trình nghiên cứu hoàn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn tới tập thể thầy cô giáo tổ Phương pháp giảng dạy môn vật lý, Ban chủ nhiệm khoa vật lý, Phòng sau đại học – Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, thầy cô tổ Vật lý – Công Nghệ trường THPT Ngơ Quyền- Ba Vì- Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tiến hành thực nghiệm đề tài Xin cảm ơn cộng tác học sinh lớp 11ª2 trường THPT Ngơ Quyền – Ba Vì Xin cảm ơn gia đình, bạn bè ln động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn Hà Nội, tháng 11 năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hiền LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kếtquả nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hiền MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP 1.1 Dạy học tích hợp 1.1.1 Khái niệm tích hợp dạy học tích hợp 1.1.2 Những cách tích hợp môn học 1.1.3 Mục tiêu dạy học tích hợp 11 1.1.4 Các nguyên tắc lựa chọn nội dung tích hợp trường phổ thông 12 1.1.5 Các đặc trưng dạy học tích hợp 15 1.2 Một số phương pháp dạy học phát huy tính tích cực tự chủ chiếm lĩnh kiến thức lực học tập hợp tác 15 1.2.1 Phương pháp dạy học tích cực 15 1.2.2 Dạy học phát triển lực học tập hợp tác 17 1.2.3 Dạy học án 23 1.2.4 Tổ chức dạy học theo hướng hoạt động nhóm học tập 25 1.3.Thực trạng dạy học tích hợp 31 1.3.1 Thực trạng dạy học tích hợp giới 31 1.3.2 Thực trạng dạy học tích hợp Việt nam 37 Kết luận chương 41 Chương XÂY DỰNG NỘI DUNG, THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC 42 CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP “TẠO RA DỊNG ĐIỆN MỘT CHIỀU” Ở THPT 42 2.1 Ý nghĩa việc nghiên cứu chủ đề 42 2.2 Nội dung chủ đề tích hợp “Tạo dòng điện chiều”trong chương trình hành 44 2.3 Cấu trúc học chủ đề “Tạo dòng điện chiều” 45 2.4 Thiết kế phương án dạy học chủ đề tích hợp “Tạo dòng điện chiều”46 Bài Dòng điện 46 Bài Nguồn điện hóa 49 Bài Một số cách tạo dòng điện chiều 71 Kết luận chương 80 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 82 3.1 Mục đích thực nghiệm phạm 82 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 82 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 82 3.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 82 3.5 Diễn biến thực nghiệm sư phạm 83 3.5.1 Diễn biến 83 3.5.2 Diễn biến 85 3.5.3 Diễn biến 89 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm 91 3.6.1 Hình thức đánh giá 91 3.6.2 Các tiêu chí đánh giá 92 3.6.3 Cách thức đánh giá định lượng 98 3.6.4 Kết đánh giá 100 Kết luận chương 105 KẾT LUẬN 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 DANH MỤC VIẾT TẮT STT 10 11 12 13 14 Chữ viết tắt DH SGK GV HS THPT THCS DHDA DHTH QTDH NLHT GQVĐ PPDH TTC KN Chữ viết đầy đủ Dạy học Sách giáo khoa Giáo viên Học sinh Trung học phổ thông Trung học sở Dạy học dự án Dạy học tích hợp Qúa trình dạy học Năng lực hợp tác Giải vấn đề Phương pháp dạy học Tính tích cực Kĩ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ 1.1 Hình 1.2 Sơ đồ 1.2 10 Hình 2.1 Sự di chuyển ion cầu muối pin hoạt động 55 Hình 2.2 Sự di chuyển ion nguồn 57 Hình 2.3 Cấu tạo pin vonta .59 Hình 2.4 Cấu tạo pin Lơ-clan-sê 60 Hình 2.5 Cấu tạo bên acquy chì .61 Hình 2.6 Cấu tạo cặp nhiệt điện 71 Hình 2.7 Cấu tạo động điện chiều .75 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Nhóm KN tổ chức quản lí lực hợp tác 21 Bảng 1.2 Nhóm KN hoạt động lực hợp tác .22 Bảng 1.3 Nhóm KN đánh giá lực hợp tác 22 Bảng 1.4 Qui trình tổ chức dạy học theo nhóm 31 Bảng 3.1 Bảng tiêu chí đánh giá kết thực nhiệm vụ Phiếu học tập .93 Bảng 3.2 Bảng tiêu chí đánh giá tính tích cực hoạt động học tập nhóm 94 Bảng 3.3 Bảng tiêu chí đánh giá Word Powerpoint nhóm HS 96 Bảng 3.4 Bảng tiêu chí đánh giá q trình hoạt động nhóm 97 Bảng 3.5 Bảng kết học tập 99 Bảng 3.6 Bảng tổng kết kết học tập 103 Câu hỏi thi dùng cho Câu 1: Câu sau nói điện li: A.Sự điện li hoà tan chất vào nước thành dung dịch B.Sự điện li phân li chất tác dụng dòng điện C.Sự điện li phân li chất thành ion tan nước hay trạng thái nóng chảy D.Sự điện li q trình oxi hoá khử Câu 2: Cho mệnh đề sau: 1.Chất điện li mạnh có độ điện li 2.Chất điện li mạnh có độ điện li Chất khơng điện li có độ điện li 4.Chất điện li yếu có độ điện li 5.Chât điện li yếu có độ điện li Chọn đáp án A.1,3,5 B.2,3,5 C.1,2,4 D.2,4,5 Câu 3: Phản ứng oxi hoá- khử sảy theo chiều tạo thành: A Chất oxi hoá yếu so với ban đầu B.Chất khử yếu so với ban đầu C, Chất oxi hoá chất khử yếu D.Chất oxi hoá( mới) chất khử (mới) yếu Câu 4: Suất điện động nguồn điện định nghĩa đại lượng đo bằng: A công lực lạ tác dụng lên điện tích q dương B thương số cơng lực lạ tác dụng lên điện tích q dương C thương số lực lạ tác dụng lên điện tích q dương độ lớn điện tích D thương số công lực lạ dịch chuyển điện tích q dương nguồn từ cực âm đến cực dương với điện tích Câu 5: Suất điện động ắcquy 3V, lực lạ làm di chuyển điện tích thực cơng 6mJ Lượng điện tích dịch chuyển là: -3 -3 -3 -3 A 18.10 C B 2.10 C C 0,5.10 C D 1,8.10 C Câu 6: Pin điện hóa có hai cực là: A hai vật dẫn chất B hai vật cách điện C hai vật dẫn khác chất D cực vật dẫn, vật điện môi Câu 7: Pin vônta cấu tạo gồm: A hai cực kẽm(Zn) nhúng dung dịch axit sunphuric loãng(H2SO4) B hai cực đồng (Cu) nhúng dung dịch axit sunphuric loãng(H2SO4) C cực kẽm(Zn) cực đồng (Cu) nhúng dung dịch axit sunphuric loãng D cực kẽm(Zn) cực đồng (Cu) nhúng dung dịch muối Câu 8: Hai cực pin Vơnta tích điện khác do: A ion dương kẽm vào dung dịch chất điện phân + B ion dương H dung dịch điện phân lấy electron cực đồng C electron đồng di chuyển tới kẽm qua dung dịch điện phân + D ion dương kẽm vào dung dịch điện phân ion H lấy electron cực đồng Câu 9: Acquy chì gồm: A Hai cực chì nhúng vào dung dịch điện phân bazơ B Bản dương PbO2 âm Pb nhúng dung dịch chất điện phân axit sunfuric loãng C Bản dương PbO2 âm Pb nhúng dung dịch chất điện phân bazơ D Bản dương Pb âm PbO2 nhúng dung dịch chất điện phân axit sunfuric loãng Câu 10: Điểm khác acquy chì pin Vơnta là: A Sử dụng dung dịch điện phân khác B tích điện khác hai cực C Chất dùng làm hai cực chúng khác D phản ứng hóa học acquy sảy thuận nghịch Câu 11: Trong nguồn điện hóa học (Pin acquy) có chuyển hóa lượng từ: A thành điện C hóa thành điện B nội thành điện D quang thành điện Câu 12: Chọn câu nói hiệu điện điện hoá A Phụ thuộc vào chất kim loại B Phụ thuộc vào nồng độ dung dịch điện phân C Phụ thuộc vào nồng độ dung dịch điện phân lực hoá học D Phụ thuộc vào nồng độ dung dịch điện phân chất kim loại Câu 13: Trong pin điện hoá Zn-Cu, trình khử pin là; 2+ A Zn +2e Zn 2+ B Cu Cu +2e 2+ C Cu +2e Cu 2+ D Zn Zn +2e Câu 14: Một pin điện hoá với hai điện cực, điện cực Zn nhúng dung dịch ZnSO4 , điện cực đồng nhúng dung dịch CuSO4 Sau thời gian pin phóng điện khối lượng: A Cả hai điện cực tăng B Cả hai điện cực giảm C Điện cực Zn tăng, điện cực Cu giảm D Điện cực Zn giảm, điện cực Cu tăng Câu 15: Dung lượng ắc qui : A Dòng điện lớn mà ắc qui cung cấp B Hiệu điện lớn mà ắc qui tạo C Điện lượng lớn mà ắc qui cung cấp phát điện D Số hạt tải điện lớn mà tạo Câu 16: Trong mạch điện kín với nguồn điện hố học dòng điện là: A Dòng điện có chiều khơng đổi có cường độ dòng điện giảm dân B Dòng điện khơng đổi C Dòng điện có chiều khơng đổi có cường độ dòng điện tăng giảm luân phiên D Dòng điện xoay chiều Câu 17: Một ắc qui có suất điện động 12V Tính cơng mà acqui thực electron dịch chuyển bên acqui từ cực dương đến cực âm -20 -19 -18 -17 A 192.10 J; B 192.10 J; C.192.10 J; D 192.10 J Câu 18: Hai acqui có suất điện động 12V 6V có điện trở khơng đáng kể mắc nối tiếp với mắc với điện trở 12 thành mạch kín Cường độ dòng điện mạch là: A 3A B 1,5A C 1A D 0,15A Câu 19: Một acqui có suất điện động 6V, điện trở khơng đáng kể mắc với bóng đèn 6V-12W thành mạch kín Cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn là: A 0,5A B 2A C 4A D 1A Câu 20: Phát biểu sau đúng? Dòng điện chất điện phân là: A Dòng chuyển dời có hướng ion âm, electron anot ion dương catot B Dòng chuyển dời có hướng electron anot ion dương catot C Dòng chuyển dời có hướng ion âm anot ion dương catot D Dòng chuyển dời có hướng electron từ catot vê anot catot bị nung nóng PHỤ LỤC PHIẾU ĐỊNH HƯỚNG NỘI DUNG TRÌNH BÀY Phiếu định hướng nội dung dùng cho Câu 1: Có cách tạo dòng điện? Câu 2: Có cách tạo dòng điện khơng đổi? Câu 3: Phân loại nguồn điện hoá học? Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, ứng dụng loại? ( Nguồn tài liệu: SGK Vật lí 11; tìm kiếm thơng tin trang web sau : http://vi.wikipedia.org; http://www.khoahoc.com.vn.) Phiếu định hướng nội dung dùng cho Phiếu 2A - Dành cho nhóm Câu : Có cách để tạo dòng điện chiều ? Câu : Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động pin nhiệt điện( hay cặp nhiệt điện) ? Câu : Sử dụng lưu ý sử dụng pin nhiệt điện ? (Đọc 13-SGK Vật lý 11- trang 76, tìm kiếm thơng tin trang web sau : http://vi.wikipedia.org; http://www.khoahoc.com.vn ) Phiếu 2B- Dành cho nhóm Câu : Hiệu ứng quang điện ? Câu : Cấu tạo, nguyên lý hoạt động pin lượng mặt trời ? Câu : Phân loại cách sử dụng pin lượng mặt trời ? ( Đọc tượng quang điện –SGK Vật lý 12- trang tìm kiếm thơng tin trang web sau : http://vi.wikipedia.org; http://www.khoahoc.com.vn ) Phiếu 2C- Dành cho nhóm Câu : Tìm hiểu tượng cảm ứng điện từ Câu : Trình bày cấu tạo nguyên tắc hoạt động máy phát điện chiều Câu : Sử dụng máy phát điện chiều thực tế lưu ý sử dụng ? (Đọc cảm ứng điện từ-SGK Vật lý 11 tìm kiếm thơng tin trang web sau : http://vi.wikipedia.org; http://www.khoahoc.com.vn ; www.kientrucsaigon.net ) Phiếu 2D- Dành cho nhóm Câu : Tìm hiểu dòng điện chất bán dẫn ? Câu : Tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động mạch chỉnh lưu dòng điện xoay chiều ? ( Đọc Dòng điện chất bán dẫn, SGK Vật lý 11, tìm kiếm thơng tin trang web sau : http://vi.wikipedia.org; http://www.khoahoc.com.vn ; www.kientrucsaigon.net ) PHỤ LỤC CÁC SLIDE GV DÙNG THỂ CHẾ HĨA KIẾN THỨC BÀI DỊNG ĐIỆN Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide BÀI Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA ( 45 phút) Họ tên : …………………… Lớp : …………… Câu 1.Dòng điện là: A dòng dịch chuyển điện tích B dòng dịch chuyển có hướng điện tích tự C dòng dịch chuyển có hướng điện tích tự D dòng dịch chuyển có hướng ion dương âm Câu Dòng điện khơng đổi làdòng điện có A chiều không thay đổi theo thời gian B cường độ không thay đổi theo thời gian C điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây không đổi theo thời gian D chiều cường độ không thay đổi theo thời gian Câu Suất điện động nguồn điện định nghĩa đại lượng đo bằng: A công lực lạ tác dụng lên điện tích q dương B thương số công lực lạ tác dụng lên điện tích q dương C thương số lực lạ tác dụng lên điện tích q dương độ lớn điện tích D thương số cơng lực lạ dịch chuyển điện tích q dương nguồn từ cực âm đến cực dương với điện tích Câu Chọn đáp án SAI ? A Cường độ dòng điện đo ampe kế B Để đo cường độ dòng điện phải mắc nối tiếp ampe kế với mạch C Dòng điện qua ampe kế vào chốt dương, chốt âm ampe kế D Dòng điện qua ampe kế vào chốt âm, chốt dương ampe kế Câu Pin điện hóa có hai cực A hai vật dẫn chất B hai vật cách điện C hai vật dẫn khác chất D cực vật dẫn, vật điện mơi Câu Điểm khác acquy chì pin Vônta A sử dụng dung dịch điện phân khác B tích điện khác hai cực C chất dùng làm hai cực chúng khác D phản ứng hóa học acquy sảy thuận nghịch Câu7 Một pin Vơnta có suất điện động 1,1V Khi có lượng điện tích 27C dịch chuyển bên hai cực pin cơng pin sản là: A 2,97J B 29,7J C 0,04J D 24,54J Câu8 Hai bóng đèn Đ1( 220V – 25W), Đ2 (220V – 100W) sáng bình thường A cường độ dòng điện qua đèn Đ1 lớn gấp hai lần cường độ dòng điện qua đèn Đ2 B cường độ dòng điện qua đèn Đ2 lớn gấp bốn lần cường độ dòng điện qua đèn Đ1 C cường độ dòng điện qua bóng đèn Đ1 cường độ dòng điện qua bóng đèn Đ2 D Điện trở bóng đèn Đ2 lớn gấp bốn lần điện trở bóng đèn Đ1 Câu Hiệu điện hai đầu mạch điện gồm điện trở 10  30  ghép nối tiếp 20 V Cường độ dòng điện qua điện trở 10  A 0,5 A B 0,67 A C A D A Câu10 Một bếp điện 230 V - 1kW bị cắm nhầm vào mạng điện 115 V nối qua cầu chì chịu dòng điện tối đa 15 A Bếp điện A có cơng suất toả nhiệt kW B có cơng suất toả nhiệt kW C có cơng suất toả nhiệt lớn kW D nổ cầu chì Câu 11 Nguồn điện có r = 0,2 , mắc với R = 2,4  thành mạch kín, hiệu điện hai đầu R 12 V Suất điện động nguồn A 11 V B 12 V C 13 V D 14 V Câu 12 Một nguồn gồm 18 nguồn giống nhau, có suất điện động V điện trở 0,15  mắc thành dãy, dãy có nguồn mắc nối tiếp Suất điện động điện trở nguồn A 12 V; 0,3  B 36 V; 2,7  C 12 V; 0,9  D V; 0,075  Câu 13 Một mối hàn cặp nhiệt điện có hệ số T đặt khơng khí 0 20 C, mối hàn nung nóng đến nhiệt độ 500 C, suất điện động nhiệt điện cặp nhiệt E = (mV) Hệ số T là: A 1,25.10-4 (V/K) B 12,5 (V/K) C 1,25 (V/K) D 1,25(mV/K) Câu 14 Một bình điện phân đựng dung dịch bạc nitrat với anốt bạc Điện trở bình điện phân R= () Hiệu điện đặt vào hai cực U= 10 (V) Cho A= 108 n=1 Khối lượng bạc bám vào cực âm sau là: -2 A 40,3g B 40,3 kg C 8,04 g D 8,04.10 kg Câu 15 Lớp chuyển tiếp p - n: A có điện trở nhỏ B dẫn điện tốt theo chiều từ p sang n C khơng cho dòng điện chạy qua D cho dòng điện chạy theo chiều từ n sang p Câu 16 Suất nhiệt điện động phụ thuộc vào A nhiệt độ mối hàn B Độ chênh lệch nhiệt độ mối hàn C độ chênh lệch nhiệt độ hai mối hàn chất hai kim loại D nhiệt độ mối hàn chất hai kim loại Câu 17 Nguyên nhân làm xuất hạt mang điện tự chất điện phân A tăng nhiệt độ chất điện phân B chênh lệch điện hai điện cực C phân ly phân tử chất tan dung môi D trao đổi electron với điện cực Câu 18:Chọn câu SAI? A Pin quang điện dụng cụ biến đổi trực tiếp lượng ánh sáng thành điện B Pin quang điện hoạt động dựa vào tượng quang dẫn C Pin quang địên hoạt động dựa vào tượng quang điện D Pin quang địên điện trở có trị số phụ thuộc cường độ chùm sáng thích hợp chiếu vào Câu 19 Pin quang điện hoạt động dựa vào A tượng quang điện B tượng quang điện C tượng tán sắc ánh sáng D phát quang chất Câu 20 Máy phát điện chiều hoạt động dựa tượng A cảm ứng điện từ B quang điện C nhiệt điện D điện phân PHỤ LỤC SẢN PHẨM HỌC TẬP CỦA HỌC SINH PHIẾU HỌC TẬP-HÌNH ẢNH BÁO CÁO, THẢO LUẬN BÀI Hình ảnh báo cáo Hình ảnh thảo luận nhóm HÌNH ẢNH CÁC NHĨM BÁO CÁO BÀI Phản ứng hóa học Nội dung tìm hiểu Phản ứng oxi hóa – khử Sự điện li Chất điện phân Suất điện động nguồn điện Cơ chế phát sinh dòng điện CÁCH SỬ DỤNG Sạc pin pin yếu, tránh để pin cạn mức 0% sạc 2.Hạn chế việc vừa xạc vừa sử dụng pin dễ bị chai Khi sạc đến mức 100% nên rút xạc để lâu pin bị nóng gây phồng pin Tháo ốp lưng cho thiết bị sạc để hạn chế việc tích nhiệt ốp làm máy trở nên nóng HÌNH ẢNH BÀI Hình ảnh báo cáo nhóm Hình ảnh báo cáo nhóm Hình ảnh báo cáo nhóm Hình ảnh báo cáo nhóm ... tổ chức dạy học chủ đề tích hợp “ Tạo dòng điện chiều ” THPT Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP 1.1 Dạy học tích hợp 1.1.1 Khái niệm tích hợp dạy học tích hợp 1.1.1.1... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI II NGUYỄN THỊ HIỀN XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP “TẠO RA DỊNG ĐIỆN MỘT CHIỀU” Ở TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận phương pháp dạy. .. đầy đủ Dạy học Sách giáo khoa Giáo viên Học sinh Trung học phổ thông Trung học sở Dạy học dự án Dạy học tích hợp Qúa trình dạy học Năng lực hợp tác Giải vấn đề Phương pháp dạy học Tính tích cực