Xây dựng chuyên đề dạy học cảm ứng điện từ theo đinh hướng phát triển năng lực cho học sinh lớp 11 trường THPT thạch thành 4

TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH IVSÁNG KIẾN KINH NGHIỆM XÂY DỰNG CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC... Chính vì vậy tôi đã thực hiện đềtài: : “ Xây dựn

TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH IV

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

XÂY DỰNG CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC

DANH MỤC ĐỀ TÀI SKKN ĐƯỢC ĐÁNH GIÁ XẾP

LOẠI

21

I MỞ ĐẦU:

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từchương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lựcngười học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc học sinh học đượccái gì đến chỗ quan tâm học sinh vận dụng được cái gì qua việchọc Để đảm bảo điều đó, nhất định phải thực hiện thành côngviệc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối “truyền thụ mộtchiều” sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩnăng, hình thành năng lực và phẩm chất Thực ra điều nàychúng ta đã làm bao năm nay từ khi chúng ta đổi mới dạy họctheo chuẩn kiến thức kĩ năng nhưng nhìn lại đâu đó chúng tavẫn quá chú trọng nội dung bài học mà chưa chú trọng đầy đủđến chủ thể người học cũng như khả năng ứng dụng tri thức đãhọc trong những tình huống thực tiễn

Trước bối cảnh đó và để chuẩn bị cho quá trình đổi mới chươngtrình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông sau 2018, cần thiếtphải đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học và kiểm tra đánhgiá kết quả giáo dục theo định hướng phát triển năng lực ngườihọc

Nội dung cảm ứng điện từ trong chương trình Vật Lý 11 là nội dung rất quantrọng Nội dung này còn là cơ sở cho chương trình Vật Lý 12 (bài Máy phát điệnxoay chiều, Máy biến áp, Động cơ không đồng bộ…) Việc nắm bắt các nộidung cơ bản của chuyên đề cảm ứng điện từ là rất cần thiết để xây dựng các kiếnthức cao hơn sau này đối với học sinh Và hơn thế nữa là vận dụng các kiến thức

đó để giải quyết các vấn đề kỹ thuật của vật lý Chính vì vậy tôi đã thực hiện đềtài: : “ Xây dựng chuyên đề dạy học Cảm ứng điện từ theo định hướng phát triểnnăng lực cho học sinh lớp 11 trường THPT Thạch Thành 4”

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

Xây dựng chủ đề dạy “học cảm ứng điện từ” Vật lí 10 THPT theođịnh hướng nhằm phát triển các năng lực hoạt động tổng hợpcủa học sinh.

3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Áp dụng đề tài “Xây dựng chuyên đề dạy học Cảm ứng điện từ theo định

hướng phát triển năng lực cho học sinh lớp 11 trường THPT Thạch Thành 4”

cho học sinh lớp 11 (Ban cơ bản) của trường THPT Thạch Thành4

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương pháp nghiên cứu lí luận

Phương pháp điều tra thực tiễn

Phương pháp thực nghiệm sư phạm

II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

20 và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế Giáodục định hướng phát triển năng lực nhằm mục tiêu phát triểnnăng lực người học

Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu racủa việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện cácphẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thứctrong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con ngườinăng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghềnghiệp Chương trình này nhấn mạnh vai trò của người học với

tư cách chủ thể của quá trình nhận thức

Khác với chương trình định hướng nội dung, chương trình dạyhọc định hướng phát triển năng lực tập trung vào việc mô tảchất lượng đầu ra, có thể coi là ”sản phẩm cuối cùng” của quátrình dạy học Việc quản lý chất lượng dạy học chuyển từ việcđiều khiển “đầu vào” sang điều khiển “đầu ra”, tức là kết quảhọc tập của HS

Chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực không quyđịnh những nội dung dạy học chi tiết mà quy định những kếtquả đầu ra mong muốn của quá trình giáo dục, trên cở sở đóđưa ra những hướng dẫn chung về việc lựa chọn nội dung,phương pháp, tổ chức và đánh giá kết quả dạy học nhằm đảmbảo thực hiện được mục tiêu dạy học tức là đạt được kết quảđầu ra mong muốn Trong chương trình định hướng phát triển

năng lực, mục tiêu học tập, tức là kết quả học tập mong muốnthường được mô tả thông qua hệ thống các năng lực(Competency) Kết quả học tập mong muốn được mô tả chi tiết

và có thể quan sát, đánh giá được HS cần đạt được những kếtquả yêu cầu đã quy định trong chương trình Việc đưa ra cácchuẩn đào tạo cũng là nhằm đảm bảo quản lý chất lượng giáodục theo định hướng kết quả đầu ra

Ưu điểm của chương trình giáo dục định hướng phát triển nănglực là tạo điều kiện quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra đãquy định, nhấn mạnh năng lực vận dụng của HS Tuy nhiên nếuvận dụng một cách thiên lệch, không chú ý đầy đủ đến nội dungdạy học thì có thể dẫn đến các lỗ hổng tri thức cơ bản và tính

hệ thống của tri thức Ngoài ra chất lượng giáo dục không chỉthể hiện ở kết quả đầu ra mà còn phụ thuộc quá trình thực hiện.Trong chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực,khái niệm năng lực được sử dụng như sau:

- Năng lực liên quan đến bình diện mục tiêu của dạy học: mụctiêu dạy học được mô tả thông qua các năng lực cần hìnhthành;

- Trong các môn học, những nội dung và hoạt động cơ bản đượcliên kết với nhau nhằm hình thành các năng lực;

- Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mongmuốn ;

- Mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn,đánh giá mức độ quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung vàhoạt động và hành động dạy học về mặt phương pháp

- Năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trongcác tình huống: ví dụ như đọc một văn bản cụ thể Nắm vững

Sau đây là bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chươngtrình định hướng nội dung và chương trình định hướng pháttriển năng lực:

Chương trình địnhhướng nội dung Chương trình định hướng pháttriển năng lựcMục

tiêu

giáo

Mục tiêu dạy họcđược mô tả không chitiết và không nhất

Kết quả học tập cần đạt được

mô tả chi tiết và có thể quansát, đánh giá được; thể hiện

dục thiết phải quan sát,

Lựa chọn những nội dungnhằm đạt được kết quả đầu ra

đã quy định, gắn với các tìnhhuống thực tiễn Chương trìnhchỉ quy định những nội dungchính, không quy định chi tiết

HS tiếp thu thụ độngnhững tri thức đượcquy định sẵn

- GV chủ yếu là người tổ chức,

hỗ trợ HS tự lực và tích cực lĩnhhội tri thức Chú trọng sự pháttriển khả năng giải quyết vấn

đề, khả năng giao tiếp,…;

- Chú trọng sử dụng các quanđiểm, phương pháp và kỹ thuậtdạy học tích cực; các phươngpháp dạy học thí nghiệm, thựchành

hội, ngoại khóa, nghiên cứukhoa học, trải nghiệm sángtạo; đẩy mạnh ứng dụng côngnghệ thông tin và truyền thôngtrong dạy và học

Tiêu chí đánh giá dựa vào nănglực đầu ra, có tính đến sự tiến

bộ trong quá trình học tập, chútrọng khả năng vận dụng trongcác tình huống thực tiễn

Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thànhphần và cấu trúc của chúng Có nhiều loại năng lực khác nhau.Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khácnhau Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là sựkết hợp của 4 năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, nănglực phương pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể:

- Năng lực chuyên môn (Professional competency): Là khả năngthực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánhgiá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp vàchính xác về mặt chuyên môn Nó được tiếp nhận qua việc học

nội dung – chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức

và tâm lý vận động

- Năng lực phương pháp (Methodical competency): Là khả năngđối với những hành động có kế hoạch, định hướng mục đíchtrong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề Năng lực phươngpháp bao gồm năng lực phương pháp chung và phương phápchuyên môn Trung tâm của phương pháp nhận thức là nhữngkhả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày trithức Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận – giảiquyết vấn đề

- Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt đượcmục đích trong những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũngnhư trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặtchẽ với những thành viên khác Nó được tiếp nhận qua việc họcgiao tiếp

- Năng lực cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xácđịnh, đánh giá được những cơ hội phát triển cũng như nhữnggiới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thựchiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giátrị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử

Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc – đạo đức và liên quanđến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm

Mô hình cấu trúc năng lực trên đây có thể cụ thể hoá trong từnglĩnh vực chuyên môn, nghề nghiệp khác nhau Mặt khác, trongmỗi lĩnh vực nghề nghiệp người ta cũng mô tả các loại năng lựckhác nhau Ví dụ năng lực của GV bao gồm những nhóm cơ bảnsau: Năng lực dạy học, năng lực giáo dục, năng lực chẩn đoán

và tư vấn, năng lực phát triển nghề nghiệp và phát triển trườnghọc

Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cốt

giáo dục theo UNESCO

Từ cấu trúc của khái niệm năng lực cho thấy giáo dục địnhhướng phát triển năng lực không chỉ nhằm mục tiêu phát triểnnăng lực chuyên môn bao gồm tri thức, kỹ năng chuyên môn

mà còn phát triển năng lực phương pháp, năng lực xã hội vànăng lực cá thể Những năng lực này không tách rời nhau mà cómối quan hệ chặt chẽ Năng lực hành động được hình thànhtrên cơ sở có sự kết hợp các năng lực này [1]

1.2 Giáo dục định hướng năng lực trong môn Vật lí THPT:

Trong hoạt động giáo dục môn Vật lí giúp hình thành cho HS các năng lực sau:

- Năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực thực nghiệm là một trong những năng lực quan trong nhất đòi hỏi kiếnthức, kỹ năng, kỹ xảo một cách vững chắc

Sau khi chia nhỏ các năng lực thành phần GV sẽ dựa vào từng nội dung kiếnthức cụ thể cần đạt được để vận dụng một cách tối ưu và linh hoạt đạt kết quảgiáo dục cao nhất

Năng lực chuyên biệt môn Vật lí gồm các năng lực chuyên biệt thành phần:

- Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý (ký hiệu: K)

- Nhóm NLTP về phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm vànăng lực mô hình hóa (ký hiệu: P)

- Nhóm NLTP trao đổi thông tin (ký hiệu: X)

- Nhóm năng lực thành phần liên quan đến cá thể (ký hiệu: C) [1]

2 THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI:

Trường THPT Thạch Thành 4 là trường đóng trên địa bàn các

xã miền núi của huyện Thạch Thành có điều kiện kinh tế - xãhội khó khăn, đa số học sinh là người dân tộc thiểu số thuộcvùng có trình độ dân trí kém Việc đến trường với các em đã làmột cố gắng rất lớn của bản thân và gia đình Chính vì vậy, vớitâm huyết của người giáo viên, tôi luôn muốn truyền đạt kiếnthức một cách hiệu quả nhất, phù hợp với đặc điểm của họcsinh để các em tiếp thu được

Môn Vật lí là môn học có ứng dụng cao trong đời sống và kỹthuật, nhưng qua quá trình giảng dạy tôi nhận thấy các em luônthụ động và chưa phát huy hết năng lực môn học Từ thực trạng

đó tôi chọn chương Cảm ứng điện từ một chương quan trọng đểthực hiện đề tài giúp các em phát huy năng lực tạo bước đệmvững chắc cho việc tiếp thu các kiến thức lớp 12 có liên quan

3 GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN:

Qua quá trình nghiên cứu đối tượng học sinh, từ thực trạng vấn

đề và điều kiện cụ thể của nhà trường, tổ bộ môn Vật lí, tôi thựchiện áp dụng đề tài như sau:

CHUYÊN ĐỀ: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Vật Lí 11 Cơ bản

1 Xác định vấn đề cần giải quyết của chuyên đề

Nội dung cảm ứng điện từ trong chương trình Vật Lý 11 là nội dung rấtquan trọng Nội dung này còn là cơ sở cho chương trình Vật Lý 12 (bài Máyphát điện xoay chiều, Máy biến áp, Động cơ không đồng bộ…) Việc nắm bắtcác nội dung cơ bản của chuyên đề cảm ứng điện từ là rất cần thiết để xây dựngcác kiến thức cao hơn sau này đối với học sinh Và hơn thế nữa là vận dụng cáckiến thức đó để giải quyết các vấn đề kỹ thuật của vật lý

Nội dung chuyên đề này đề cập đến các nội dung chính:

Nội dung 1: Từ thông, cách làm biến đổi từ thông

Nội dung 2: Các định luật về độ lớn và chiều dòng điện cảm ứng

Nội dung 3: Suất điện động cảm ứng

2 Nội dung kiến thức cần xây dựng trong chuyên đề

Nội dung 1: Từ thông, cách làm biến đổi từ thông

1 Viết được công thức tính từ thông qua một diện tích S:

- Thay đổi độ lớn diện tích S

- Thay đổi giá trị góc α

Nội dung 2: Các định luật về độ lớn và chiều dòng điện cảm ứng

1 Cách xác định chiều dòng điện cảm ứng theo ĐL Lenxơ: Dòng điện cảm ứngxuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụngchống lại sự biến thiên từ thông đã sinh ra nó

2 Định nghĩa dòng điện Fucô: Dòng Fu-cô là dòng điện cảm ứng xuất hiệntrong các vật dẫn (chẳng hạn, một khối kim loại) khi chúng chuyển động trongmột từ trường hoặc được đặt trong một từ trường biến thiên theo thời gian

Nội dung 3: Suất điện động cảm ứng

Định luật Faraday về cảm ứng điện từ: Độ lớn suất điện động cảm ứngxuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó

e c=−∆ ∅

∆ t

3 Chuẩn kiến thức, kĩ năng và một số năng lực có thể được phát triển

3.1 Kiến thức

- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Viết được công thức tính từ thông qua một diện tích và nêu được đơn vị đo từthông Nêu được các cách làm biến đổi từ thông

- Phát biểu được định luật Fa-ra-đây về cảm ứng điện từ, định luật Len-xơ về của chiều dòng điện cảm ứng và viết được hệ thức :

e c=−∆ ∅

∆ t

- Nêu được dòng điện Fu-cô là gì

- Nêu được từ trường trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua và mọi từtrường đều mang năng lượng

3.2 Kĩ năng

- Làm được thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Tính được suất điện động cảm ứng trong trường hợp từ thông qua một mạchkín biến đổi đều theo thời gian

- Xác định được chiều của dòng điện cảm ứng theo định luật Len-xơ

- Tính được suất điện động tự cảm trong ống dây khi dòng điện chạy qua nó cócường độ biến đổi đều theo thời gian

- Quan sát, thu thập thông tin về đối tượng nghiên cứu, phân tích xử lí thông tinrút ra kết luận

- Vận dụng kiến thức đã biết, suy luận lí thuyết, diễn dịch rút ra các kết luận, dựđoán mới, suy ra các hệ quả lôgíc

- Đề xuất phương án và tiến hành các thí nghiệm khảo sát hay kiểm chứng giảthuyết, kết luận được rút ra từ suy luận lí thuyết

- Vận dụng kiến thức giải thích một số quá trình, hiện tượng vật lí, ứng dụng kĩthuật liên quan đến các kiến thức vừa học

- Thiết kế và chế tạo mô hình vật chất – chức năng ứng dụng kĩ thuật các kiếnthức liên quan vừa học

- Hợp tác, làm việc nhóm

3.3 Thái độ

- Say mê khoa học, kĩ thuật Khách quan, trung thực, cẩn thận

- Tự lực, tự giác học tập, tham gia xây dựng kiến thức

3.4 Năng lực có thể phát triển

- Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong chủ đề

Mô tả mức độ thực hiện trong chuyên đề Năng lực thành phần

Nhóm năng

lực

- Nêu được định nghĩa từ thông

- Nêu được suất điện động cảm ứng

là gì

K1: Trình bày được kiếnthức về các hiện tượng, đạilượng, định luật, nguyên lívật lí cơ bản, các phép đo,các hằng số vật lí

K2: Trình bày được mốiquan hệ giữa các kiến thứcvật lí

- Giải được các bài tập tính từthông, suất điện động cảm ứng

K3: Sử dụng được kiếnthức vật lí để thực hiện cácnhiệm vụ học tập

- Giải thích được họat động củatuabin nhà máy thủy điện

K4: Vận dụng (giải thích,

dự đoán, tính toán, đề ragiải pháp, đánh giá giảipháp …) kiến thức vật lívào các tình huống thựctiễn

- Đặt được câu hỏi :

Vì sao khi đạp xe càng nhanh , đèncàng sáng ( xe có gắn dinamo )

P1: Đặt ra những câu hỏi vềmột sự kiện vật lí

Nhóm

NLTP về

phương

P5: Lựa chọn và sử dụngcác công cụ toán học phùhợp trong học tập vật lí.

Họat động nhóm, thảo luận về sựbiến đổi từ thông khi nam châmchuyển động lại gần hay ra xa vòngdây

X1: trao đổi kiến thức vàứng dụng vật lí bằng ngônngữ vật lí và các cách diễn

X3: lựa chọn, đánh giáđược các nguồn thông tinkhác nhau,

Mô tả được cấu tạo và nguyên tắchoạt động của dinamo xe đạp

X4: mô tả được cấu tạo vànguyên tắc hoạt động củacác thiết bị kĩ thuật, côngnghệ

Lập được bảng mẫu kết quả thínghiệm

X5: Ghi lại được các kếtquả từ các hoạt động họctập vật lí của mình (nghegiảng, tìm kiếm thông tin,thí nghiệm, làm việcnhóm…)

Tham gia thảo luận trả lời câu hỏiC1/143[2], C3/145[3],C3/151[3]1,

X8: tham gia hoạt độngnhóm trong học tập vật lí

Xác định được trình độ hiện có về :

- Sự biến thiên từ thông

- Nguyên nhân của sự xuấthiện dòng điện cảm ứngtrong khung dây

- Chiều dòng điện cảm ứng

C1: Xác định được trình độhiện có về kiến thức, kĩnăng , thái độ của cá nhântrong học tập vật lí

C2: Lập kế hoạch và thựchiện được kế hoạch, điềuchỉnh kế hoạch học tập vật

lí nhằm nâng cao trình độbản thân

C5: Sử dụng được kiến thứcvật lí để đánh giá và cảnhbáo mức độ an toàn của thínghiệm, của các vấn đềtrong cuộc sống và của các

1 Các câu hỏi C1, C2, C3 lấy từ TLTK số [2].