Tóm tắt Luận án tiến sĩ Khoa học giáo dục: Tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” – Vật lí 11 theo hình thức dạy học kết hợp trên lớp và qua mạng

Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm thiết kế nội dung và tiến trình tổ chức hoạt động học của HS trong dạy học chương Cảm ứng điện từ theo hình thức Dạy học kết hợp trên lớp và qua mạng (gọi tắt là DHKH) nhằm phát triển năng lực GQVĐ và sáng tạo của HS.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ===================== NGÔ TRỌNG TUỆ TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”- VẬT LÍ 11 THEO HÌNH THỨC DẠY HỌC KẾT HỢP TRÊN LỚP VÀ QUA MẠNG Chuyên ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 14 01 11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Hà Nội - Năm 2019 Công trình hồn thành tại: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN XUÂN THÀNH TS NGUYỄN ANH THUẤN Phản biện 1: PGS.TS PHẠM THỊ PHÚ Trường Đại học Vinh Phản biện 2: PGS.TS LÊ THỊ THU HIỀN Trường Đại học Giáo dục – ĐHQG Hà Nội Phản biện 3: GS.TS ĐỖ HƯƠNG TRÀ Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi … … ngày … tháng… năm… Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Do đặc điểm nội dung kiến thức chương CƯĐT lớp 11, tạo nhiều điều kiện để khai thác MT DH mạng kết hợp với MT DH lớp để DH số đơn vị kiến thức trình HS nghiên cứu tài liệu mới, luyện tập, vận dụng/mở rộng kiến thức thực tiễn cách hiệu Vì lí trên, tác giả chọn đề tài “Tổ chức dạy học số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” – Vật lí 11 theo hình thức dạy học kết hợp lớp qua mạng” Mục đích nghiên cứu Thiết kế nội dung tiến trình tổ chức hoạt động học HS DH chương CƯĐT theo hình thức Dạy học kết hợp lớp qua mạng (gọi tắt DHKH) nhằm phát triển NL GQVĐ sáng tạo HS Đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: + Nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức hoạt động học VL HS theo hình thức DHKH + NL GQVĐ sáng tạo HS DH VL + Nội dung kiến thức chương CƯĐT - Phạm vi nghiên cứu: Nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức DH chương CƯĐT cho HS lớp 11 địa bàn huyện Hiệp Hòa-Tỉnh Bắc Giang Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế nội dung tiến trình tổ chức hoạt động học chương CƯĐT lớp 11 theo hình thức DHKH cách phù hợp với phương pháp DH phát GQVĐ góp phần hình thành phát triển NL GQVĐ sáng tạo HS Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận DH phát triển NL HS (trong tập trung vào phát triển NL GQVĐ sáng tạo HS) - Nghiên cứu vị trí, vai trị, u cầu MT DH lớp mạng việc tổ chức hoạt động học nhằm phát triển NL HS - Nghiên cứu hình thức DHKH (B-learning): Về sở lí luận, điều kiện áp dụng (ở mức độ khác nhau) - Khảo sát thực tiễn lựa chọn mức độ áp dụng DHKH cho Việt Nam - Thiết kế thử nghiệm hình thức DHKH DH chương CƯĐT Phương pháp nghiên cứu 6.1 Nghiên cứu lí thuyết 6.2 Nghiên cứu thực tiễn 6.3 Phương pháp chuyên gia 6.4 Nghiên cứu thực nghiệm sư phạm Những đóng góp luận án 7.1 Ý nghĩa khoa học Đề xuất thực nghiệm hình thức DHKH lớp qua mạng điều kiện thực tiễn Việt Nam 7.2 Ý nghĩa thực tiễn Nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức DH lớp qua mạng chương CƯĐT chương trình giáo dục phổ thơng Việt Nam CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu xây dựng môi trường dạy học lớp Trong MT DH lớp có hình thức DH lớp (DH giáp mặt- face to face) Hình thức DH lớp hình thức tổ chức DH mà thời gian học tập quy định cách cụ thể địa điểm riêng biệt Về vai trò, giải pháp xây dựng MT DH lớp, tác giả Jean-Marc Denommé Madeleine Roy (2000) trình bày yếu tố MT (MT ngoại vi MT bên trong), mối quan hệ ba Người học-Người dạy-Môi trường Tác giả cho MT DH lớp ảnh hưởng đến phương pháp học phương pháp sư phạm: MT DH lớp gồm yếu tố vật chất thiết bị DH cách xếp chúng, thời gian làm việc Các yếu tố ảnh hưởng đến việc học người học cách thức thu nhận kiến thức, hứng thú người học Cần xếp bàn ghế để người học thuận lợi trao đổi, thời gian học hợp lí để người học hồn thành việc học 1.2 Nghiên cứu xây dựng môi trường dạy học mạng Trong MT DH mạng, HS giao tiếp với đối tượng học tập người khác thông qua mạng máy tính gọi Học trực tuyến (Online-learning cịn gọi E- learning) E-learning hình thức học tập truyền thông qua mạng Internet theo cách tương tác với nội dung học tập thiết kế dựa tảng phương pháp DH Nghiên cứu vai trò, giải pháp xây dựng tổ chức DH MT DH mạng, tác giả Tamara van Gog, Dominique M.A.Sluijsmans, Desire´e Joosten-ten, Brinke Frans J.Prins (2010) vai trị nó: Cho phép HS cải thiện việc học họ; cho phép HS có kĩ tự đánh giá; Hỗ trợ HS có thơng tin phản hồi từ bạn học GV thực nhiệm vụ học đánh giá kĩ họ; Linh hoạt, cách cung cấp chuỗi nhiệm vụ, lựa chọn đầy đủ; Có thể truy cập, cho phép HS thực nhiệm vụ nào, nơi họ muốn họ có Internet 1.3 Nghiên cứu Dạy học kết hợp Tác giả Michael B Horn định nghĩa DHKH chương trình giáo dục quy mà HS học phần trực tuyến, có kiểm sốt thời gian, địa điểm, lộ trình tiến độ Có phần giảng dạy lớp, hình thức học tập HS phải liên kết với tạo thống Cách thức học tập khóa học, mơn học HS kết nối để cung cấp trải nghiệm học tập tích hợp Tác giả Michael Horn (2014) đưa mô hình DHKH: (1) Mơ hình vịng xoay (gồm có: mơ hình hốn đổi trạm học tập, mơ hình hốn đổi lớp học, mơ hình Lớp học đảo ngược, mơ hình vịng quay cá nhân); (2) Mơ hình linh hoạt; (3) Mơ hình A La Carte; (4) Mơ hình lớp học nâng cao Tác giả Philipp Bitzer, Matthias Söllner, JanMarco Leimeister (2015) đưa tiến trình học hình thức DHKH, Giới thiệu mục tiêu học (GV thực hiện)→Tìm hiểu nội dung (trên lớp)→Biết, hiểu mục tiêu (qua mạng)→Áp dụng, thảo luận (trên lớp với GV)→GV (và HS) đánh giá kết 1.4 Đề xuất vấn đề nghiên cứu sử dụng Dạy học kết hợp tiến trình giải vấn đề Tổng hợp vấn đề lí luận thực tiễn cần nghiên cứu, xác định vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu: Đề xuất mơ hình tổ chức DHKH phù hợp với DH VL phổ thông Việt Nam sở yêu cầu cụ thể hóa việc xây dựng MT DH lớp mạng phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam Thực nghiệm mơ hình đề xuất với nội dung DH chương CƯĐT (nhằm phát triển NL GQVĐ sáng tạo) CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA MƠ HÌNH DẠY HỌC KẾT HỢP TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ PHỔ THÔNG 2.1 Phát triển lực giải vấn đề sáng tạo học sinh dạy học Vật lí phổ thơng 2.1.1 Năng lực giải vấn đề sáng tạo 2.1.1.1 Khái niệm lực giải vấn đề sáng tạo Trong trình GQVĐ sáng tạo địi hỏi có yếu tố sáng tạo (thể thành phần GQVĐ sáng tạo), giúp chủ thể hình thành phát triển NL gọi NL GQVĐ sáng tạo Như vậy, định nghĩa “NL GQVĐ sáng tạo khả phát vấn đề tìm kiếm giải pháp mới, độc đáo, không theo khuôn mẫu điều chỉnh, thực thành công giải pháp cho vấn đề cần giải quyết” 2.1.1.2 Những thành tố biểu lực giải vấn đề sáng tạo Bảng 2.1 Thành tố số hành vi NL GQVĐ sáng tạo HS Thành tố Chỉ số hành vi (biểu hiện) XÁC ĐỊNH VÀ PHÁT BIỂU VẤN ĐỀ Phát làm ST1 Phân tích tình để làm nảy sinh vấn đề nghiên rõ vấn đề cứu tình sống, tìm hiểu tượng VL nghiên cứu VL ST2 Phát biểu vấn đề cần giải GQVĐ VÀ KẾT LUẬN Đề xuất, lựa ST3 Lựa chọn cách GQVĐ đường suy luận lí thuyết chọn, thực thực nghiệm phát triển giải pháp ST4A GQVĐ nhờ suy luận lý thuyết: Phát biểu tốn lí GQVĐ học VL thuyết, trình bày lời giải tốn lí thuyết để đến câu trả lời ST4B Đề xuất giả thuyết trình bày giả thuyết ST5 Điều chỉnh nội dung toán lời giải tốn lí thuyết nội dung giả thuyết giả thuyết Đề xuất phương ST6 Đề xuất phương án TN kiểm tra: thực suy luận từ kết án TN, tiến hành luận nhờ lí thuyết từ giả thuyết để đến hệ cần kiểm tra; TN Thiết kế phương án TN gồm dụng cụ, bố trí, cách tiến hành dự kiến kết ST7 Tiến hành TN kiểm tra: lắp đặt, tiến hành đo, ghi chép kết đo, xử lý kết đo rút kết luận Lựa chọn ST8 Phân tích để lựa chọn phương án TN đơn giản, giảm sai thiết kế, chế tạo, cải số tiến thiết bị TN ST9 Lựa chọn cải tiến thiết bị TN có để thiết bị hoạt động hiệu ST10 Thiết kế, chế tạo thiết bị TN LUYỆN TẬP, VẬN DỤNG/MỞ RỘNG KIẾN THỨC Vận dụng kiến ST11 Vận dụng kiến thức VL để giải tập VL có đặc điểm thức mới thông tin tập, cách vận dụng kiến thức để giải tập ST12 Vận dụng kiến thức VL để giải thích tượng, tình thực tiễn ST13 Vận dụng kiến thức VL để giải thích CT, NTHĐ thiết bị kĩ thuật ST14 Đề xuất phương án thiết kế và/hoặc chế tạo thiết bị ứng dụng kĩ thuật (ƯDKT) VL 2.1.2 Biện biện pháp phát triển lực giải vấn đề sáng tạo Biện pháp 1: Sử dụng MT học tập thuận lợi cho HS Biện pháp 2: Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với việc hình thành kiến thức Biện pháp 3: Luyện tập đưa dự đoán, xây dựng giả thuyết Biện pháp 4: Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán Biện pháp 5: Giải tập sáng tạo Biện pháp 6: Vận dụng kiến thức học vào thực tiễn 2.1.3 Dạy học Vật lí phổ thơng theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo học sinh 2.1.3.1 Xác định mục tiêu, nội dung, phương pháp, thiết bị dạy học phương án kiểm tra đánh giá 2.1.3.2 Sử dụng tiến trình giải vấn đề nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo học sinh Bảng 2.4 Các hoạt động tương ứng với giai đoạn DH phát GQVĐ Các giai đoạn/pha DH phát GQVĐ Tiến trình GQVĐ (gồm hoạt động) Làm nảy sinh vấn đề cần giải từ tình (điều kiện) xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, tập, truyện kể lịch sử… Hoạt động Phân tích tình Phát biểu vấn đề cần giải (câu hỏi cần trả lời) Giải vấn đề - Suy đốn giải pháp GQVĐ: Nhờ khảo sát lí thuyết và/hoặc khảo sát thực nghiệm - Thực giải pháp suy đốn Hoạt động Tìm tịi, xây dựng kiến thức Rút kết luận (kiến thức mới) Vận dụng kiến thức để giải Hoạt động Luyện tập, thực hành, nhiệm vụ đặt tiếp TN theo Hoạt động Vận dụng/mở rộng Hoạt động Tìm hiểu thực tiễn Mục đích: Thu thập phân tích thơng tin để phát vấn đề đòi hỏi thực tiễn Nội dung cách thức tổ chức: - Cách tổ chức: + GV giao nhiệm vụ (nêu rõ nội dung, phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành) + HS thực nhiệm vụ cá nhân nhóm (qua thực tiễn; nghiên cứu tài liệu, video) Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức) Phát hiện/phát biểu vấn đề, đòi hỏi thực tiễn (GV hỗ trợ) - Nội dung: Tìm hiểu tượng VL qua làm TN, tìm hiểu tự nhiên, làm tập, câu chuyện lịch sử tìm hiểu sản phẩm, cơng nghệ có ứng dụng kiến thức VL (thơng qua việc thu thập phân tích thơng tin, đặt câu hỏi) Đánh giá tượng, sản phẩm, cơng nghệ (đưa nhận xét, phán đốn) Sản phẩm dự kiến: Các mức độ hoàn thành nội dung hoạt động (ghi chép thông tin tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi tượng, sản phẩm, công nghệ) Đánh giá kết luận: - GV chấp vấn, nhận xét kết luận - HS ghi nhận kết luận Hoạt động Tìm tịi, xây dựng kiến thức Mục đích: Hình thành kiến thức Nội dung cách thức tổ chức: - Cách tổ chức: + GV giao nhiệm vụ (nêu rõ yêu cầu đọc/nghe/nhìn/làm để xác định ghi thơng tin, liệu, giải thích, kiến thức mới) - HS nghiên cứu cách GQVĐ nhà lớp, sau trình bày lại, thảo luận kiến thức lớp - Nội dung: + Nghiên cứu kiến thức SGK, tài liệu, giảng E-learning, TN để xây dựng, hình thành kiến thức + HS vận dụng kiến thức trả lời câu hỏi, giải đòi hỏi thực tiễn nêu hoạt động Sản phẩm dự kiến: Các mức độ hoàn thành nội dung hoạt động (xác định ghi thơng tin, liệu, giải thích, kiến thức mới) Đánh giá kết luận: - GV điều hành, “chốt” kiến thức Nhận xét, chỉnh sửa câu trả lời/kết giải tình thực tiễn - HS ghi nhận kết luận Hoạt động Luyện tập, thực hành, TN Mục đích: Phát triển kĩ vận dụng kiến thức VL mới; kĩ làm thực hành, TN VL Nội dung cách thức tổ chức: - Cách tổ chức: + GV giao nhiệm vụ (đưa hệ thống câu hỏi/bài tập đủ dạng với số lượng tối thiểu Yêu cầu làm thực hành, TN) + HS trả lời câu hỏi, giải tập, thực hành, TN; Báo cáo, thảo luận (lựa chọn HS/nhóm HS có kết khác để làm rõ kết phương pháp) - Nội dung: Trả lời câu hỏi liên quan tới tượng, ĐL, thuyết VL; làm tập định tính, định lượng, TN Làm thực hành, TN Sản phẩm dự kiến: Các mức độ hoàn thành câu hỏi/bài tập/bài thực hành, TN HS Đánh giá kết luận: - GV nhận xét, đánh giá “chốt” câu trả lời; kết làm tập phương pháp giải loại tập Kết làm thực hành, TN - HS ghi nhận kết luận Hoạt động Vận dụng/mở rộng Mục đích: Vận dụng mở kiến thức thực tiễn Nội dung cách thức tổ chức: - Nội dung: Tìm hiểu giải tình huống, vấn đề có liên quan học, sống - Cách tổ chức: + GV giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu sản phẩm) + HS thực (theo nhóm cá nhân, học nhà); Báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video…) theo hình thức phù hợp (trưng bày, triển lãm…) Sản phẩm dự kiến: Các báo cáo, trình chiếu, video, sưu tập tranh ảnh, mơ hình, giải pháp… khác HS việc thực nhiệm vụ giao Đánh giá kết luận: - GV đánh giá, kết luận - HS ghi nhận kết luận 12 - Cần thiết phải kết hợp MT DH mạng với lớp học để HS nhận nhiệm vụ học tập, khai thác học liệu, tự học, thảo luận nhóm, nộp sản phẩm hoạt động - Tổ chức cho HS tự thực nhiệm vụ báo cáo, thảo luận kết lớp để GV kiểm tra, định hướng, kết luận Chú trọng dành thời gian lớp để HS báo cáo, làm TN, thảo luận kết TN để rút kết luận CHƯƠNG THIẾT KẾ NỘI DUNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ THEO HÌNH THỨC DẠY HỌC KẾT HỢP 3.1 Nghiên cứu mục tiêu dạy học, nội dung chương Cảm ứng điện từ 3.1.1 Xác định vấn đề cần giải dạy học chương Cảm ứng điện từ - Tên học: Hiện tượng Cảm ứng điện từ - Vấn đề cần giải học “Số đường sức từ qua cuộn dây có diện tích S đặt từ trường phụ thuộc vào yếu tố phụ thuộc vào yếu tố đó? Khi có dịng điện cảm ứng cuộn dây chiều dịng điện cảm ứng xác định theo quy tắc nào? Độ lớn SĐĐ cảm ứng cuộn dây phụ thuộc vào yếu tố phụ thuộc vào yếu tố đó?” 3.1.2 Lựa chọn nội dung xây dựng học Từ việc yêu cầu HS thực TN tượng CƯĐT (chuyển động nam châm cuộn dây) đặt số câu hỏi liên quan tới cách tiến hành kết TN tạo vấn đề cần giải học Trên sở nhận thấy đặc điểm chiều, độ lớn dòng điện thay đổi, HS xuất nhu cầu học thêm kiến thức học: Khái niệm từ thơng, ĐL Len-xơ ĐL Fa-ra-đây để giải thích tượng TN Tổ chức HS luyện tập vận dụng/mở rộng kiến thức: SĐĐ cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động từ trường; dòng điện Fu-cơ; tượng tự cảm, SĐĐ tự cảm Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lí làm việc số ƯDKT thực tiễn 3.1.3 Xác định chuẩn kiến thức, kĩ mục tiêu phát triển lực Trên sở xác định vấn đề nội dung DH trên, trình tổ chức hoạt động học trọng phát triển NL GQVĐ sáng tạo HS: Thông qua đề xuất phương án TN, lựa chọn dụng cụ TN phương án TN hợp lí tiến hành TN tượng CƯĐT, dịng điện Fu-cơ, tượng tự cảm Vận dụng kiến thức tìm hiểu dịng điện Fu-cơ, tượng tự cảm Làm tập tự luận, TN Giải thích cấu tạo, nguyên lí làm việc số ƯDKT 13 3.2 Phương pháp tổ chức dạy học, đánh giá chương Cảm ứng điện từ 3.2.1 Sơ đồ hoạt động học học sinh Bảng 3.2 Tiến trình xây dựng khái niệm từ thông Các pha/bước DH phát DH lớp DH qua mạng GQVĐ Làm nảy sinh Tiến hành TN nam châm vĩnh vấn đề cần giải cửu chuyển động so với cuộn dây dẫn nối với điện kế Kết TN cho thấy kim điện kế lệch khỏi vị trí cân Hiện tượng tạo dòng điện cảm ứng gọi tượng CƯĐT Điều kiện xuất dòng điện cảm ứng số đường sức từ qua cuộn dây thay đổi Phát biểu vấn Số đường sức từ qua cuộn dây có diện đề cần giải tích S đặt từ trường phụ thuộc (câu hỏi vào yếu tố phụ thuộc cần trả lời) Giải vấn đề vào yếu tố đó? (sau hoạt động nhà) (thực nhà) - Nghiên cứu đặc điểm đường sức từ Nghiên cứu giảng Ecủa nam châm thẳng: Mật độ learning TN làm giảm dần từ nam châm xa lớp, đặc điểm số - Nêu giả thuyết: Số đường sức từ qua đường sức từ nam cuộn dây phụ thuộc vào từ trường B châm thẳng để: nam châm, diện tích theo phương - Chỉ số đường sức từ vng góc với đường sức từ (diện tích qua cuộn dây phụ thuộc S góc α hợp véctơ pháp tuyến vào yếu tố S B ) - Hệ quả: Nếu thay đổi B, S số - Nêu phương án TN để đường sức từ qua cuộn dây thay đổi kiểm tra dự đốn cách 14 Khi đó, cuộn dây xuất dòng làm thay đổi số đường sức điện cảm ứng từ Giải thích lại có - Đề xuất phương án TN kiểm tra: phương án TN Biến đổi từ trường B cách thay đổi dòng điện nam châm điện nhờ biến trở, thay đổi diện tích S cách kéo-nén cuộn dây đặt nam châm, thay đổi góc α cách quay nam châm chữ U cuộn dây nam châm chữ U - Tiến hành TN rút nhận xét: Các TN tạo dòng điện cảm ứng Rút kết Số đường sức từ qua cuộn dây phụ luận (kiến thức thuộc vào B, S α Để đặc trưng cho mới) tính chất này, xây dựng khái niệm từ thơng  = BScosα Ý nghĩa  diễn tả số đường sức từ xuyên qua diện tích S Vận dụng Đề xuất thêm cách làm thay đổi kiến thức : Đoạn dây dẫn trượt khung dây để giải nhiệm hở từ trường vụ đặt Giải thích kết TN: Cuộn dây dẫn đặt gần nam châm điện đóng, ngắt dòng điện qua cuộn dây 3.2.2 Phương án kiểm tra đánh giá dạy học chương Cảm ứng điện từ * Đánh giá tổng kết: Sau số hoạt động cuối chương, đánh giá khả nhớ, vận dụng kiến thức HS qua tập trắc nghiệm * Đánh giá trình: Để đánh giá mức độ đạt mục tiêu (chú trọng mục tiêu in nghiêng đánh giá trình) biểu NL GQVĐ sáng tạo HS thực hoạt động, GV sử dụng tiêu chí để đánh giá kết hợp với tự đánh giá HS tiêu chí 15 Hoạt động 3.1 Xác định dòng điện cảm ứng số trường hợp TT điểm Đề xuất 03 cách làm biến đổi từ thông cách thay đổi B S α Nêu phương án khả thi kiểm tra e phụ thuộc vào 03 đại lượng B, l, v Thực lắp đặt, tiến hành đo, ghi chép kết đo, xử lý kết đo rút kết luận điểm điểm điểm Đề xuất Đề xuất Không đề xuất 02 số 03 01 cách cách làm cách làm biến số 03 cách làm biến đổi từ đổi từ thông biến đổi từ thông Điểm thông Nêu phương án khả thi kiểm tra e phụ thuộc vào 02 số 03 đại lượng B, l, v Nêu phương án khả thi kiểm tra e phụ thuộc vào 01 đại lượng số 03 đại lượng B, l, v Không nêu Chỉ thực Chỉ thực Thực không phương án kiểm tra e phụ thuộc vào đại lượng lắp đặt, tiến lắp đặt, tiến hiệu lắp đặt, hành đo, ghi hành đo, ghi chép kết đo, chép kết đo tiến hành đo xử lý kết đo 3.2.3 Tổ chức hoạt động học theo hình thức Dạy học kết hợp Hoạt động Tìm hiểu tượng Cảm ứng điện từ Mục đích - Quan sát có xuất dòng điện mạch cho nam châm chuyển động vào, cuộn dây - Phát có mối liên hệ chiều dòng điện với chiều chuyển động nam châm, độ lớn cường độ dòng điện với tốc độ chuyển động nam châm - Phát biểu vấn đề Nội dung cách thức tổ chức Trên lớp, HS quan sát TN tượng CƯĐT (nam châm chuyển động với cuộn dây) GV thực thực hoạt động: - Mô tả lại thao tác tiến hành TN kết quan sát 16 - Nhận xét kết TN: Điều kiện xuất dịng điện gì? Chiều độ lớn dịng điện phụ thuộc yếu tố nào? - Đưa số dự đốn về: + Ngun nhân làm xuất dòng điện mạch + Yếu tố chi phối chiều độ lớn dòng điện Sản phẩm dự kiến 3.1 Mô tả thao tác TN kết quan sát * Thiết bị TN: Cuộn dây đồng, nam châm, điện kế * Cách tiến hành kết TN: - Nối hai đầu cuộn dây với điện kế tạo thành mạch kín (Hình 3.3); - Đưa cực N nam châm vào cuộn dây, kim điện kế lệch sang phải; - Nam châm đứng yên cuộn dây, kim điện kế không bị lệch; - Đưa cực N nam châm khỏi cuộn dây, kim điện kế lệch sang trái; Hình 3.3 TN dịch chuyển nam châm - Khi đưa nam châm vào/ra cuộn dây nhanh kim điện kế lệch nhiều Ngược lại, đưa nam châm vào/ra cuộn dây chậm kim điện kế lệch 3.2 Nhận xét kết TN - Chỉ nam châm chuyển động vào/ra cuộn dây kim điện kế bị lệch, chứng tỏ từ trường cuộn dây thay đổi làm xuất dòng điện; - Chiều dòng điện phụ thuộc vào thay đổi tăng hay giảm chiều từ trường cuộn dây; - Cường độ dòng điện lớn tốc độ chuyển động nam châm vào/ra cuộn dây lớn Ngược lại, cường độ dòng điện nhỏ tốc độ chuyển động nam châm vào/ra cuộn dây nhỏ 3.3 Dự đoán số nguyên nhân - Khi nam châm chuyển động so với cuộn dây làm xuất dòng điện - Khi từ trường cuộn dây thay đổi gây dòng điện 17 - Chiều dòng điện phụ thuộc vào chiều chuyển động nam châm/chiều đường sức qua cuộn dây - Tốc độ biến thiên từ trường lớn dịng điện lớn Đánh giá kết luận GV nhận xét số dự đốn Sau vấn đề cần nghiên cứu: Số đường sức từ qua cuộn dây có diện tích S đặt từ trường phụ thuộc vào yếu tố phụ thuộc vào yếu tố đó? Khi có dịng điện cảm ứng cuộn dây chiều dịng điện cảm ứng xác định theo quy tắc nào? Độ lớn SĐĐ cảm ứng cuộn dây phụ thuộc vào yếu tố phụ thuộc vào yếu tố đó? Hoạt động Định luật cảm ứng điện từ định luật Len-xơ, Fa-ra-đây Mục đích - Xây dựng kiến thức tượng cảm ứng điện từ ĐL Len-xơ, Fa-ra-đây - Giải thích nguyên nhân làm xuất dòng điện cảm ứng, xác định chiều độ lớn dòng điện tượng cụ thể (nam châm chuyển động vào, cuộn dây) Nội dung cách thức tổ chức * Qua mạng: HS giao nhiệm vụ nghiên cứu giảng E-learning Hình 3.4 mạng để trả lời câu hỏi thực nhiệm vụ: - Cách làm thay đổi số đường sức từ: Câu Số đường sức từ qua cuộn dây Hình 3.4 Giao diện giảng phụ thuộc vào yếu tố phụ thuộc tượng CƯĐT vào yếu tố đó? Câu Có phương án TN để kiểm tra dự đoán câu 1? Tại lại có phương án TN này? - Tìm quy luật xác định chiều dịng điện: Câu Chiều từ trường sinh dòng điện cuộn dây có mối liên hệ so với chiều từ trường nam châm? Câu Có phương án TN để kiểm tra dự đoán câu 1? - Cách xác định độ lớn dòng điện: 18 Câu Độ lớn dòng điện cuộn dây phụ thuộc vào biến đổi từ thơng nào? Câu Có phương án TN để kiểm tra dự đoán câu 1? - Giải thích kết TN * Trên lớp: - Nhóm HS trình bày câu trả lời câu hỏi GV hướng dẫn Câu mục (1), (2),(3) cho HS nhà vẽ giấy - GV yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu trình bày từ thơng, ĐL CƯĐT - GV lựa chọn 02 nhóm HS giải thích kết TN làm lớp Sản phẩm dự kiến 3.1 Cách làm thay đổi số đường sức từ qua diện tích S Số đường sức từ qua diện tích S phụ thuộc vào độ lớn từ trường B nam châm, diện tích S giới hạn cuộn dây, góc α hợp B pháp tuyến n S 3.2 Cách xác định chiều dịng điện - Quy tắc: Khi từ thơng qua cuộn dây tăng từ trường Bc ngược chiều với từ trường B ngược lại - Tổng quát: Dòng điện cảm ứng có chiều cho từ trường mà sinh có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh (ĐL Len-xơ) 3.3 Cách xác định độ lớn dòng điện: ec    t 3.4 Giải thích kết TN Đánh giá kết luận GV chấp vấn kiến thức, giải thích kết TN làm Sau yêu cầu HS đề xuất TN kiểm tra chiều, độ lớn dòng điện số dự đốn tạo dịng điện cảm ứng 19 Hoạt động 3.1 Xác định dòng điện cảm ứng số trường hợp Mục đích - Phát triển kĩ vận dụng ĐL CƯĐT, ĐL Len-xơ để xác định dòng điện cảm ứng số trường hợp - Tiến hành TN kiểm chứng điều kiện xuất hiện, quy luật xác định chiều dòng điện cảm ứng Nội dung cách thức tổ chức * Qua mạng: Nhóm HS giao nhiệm vụ nghiên cứu tài liệu, video TN làm, sau đề xuất TN tạo dòng điện cảm ứng xác định chiều dịng điện TN (trả lời câu 2-mục (1), (2), (3) Hoạt động 2, vẽ giấy sau chụp gửi cho GV): + Cho nam châm chuyển động vào ống dây + Cho khung dây quay từ trường + Đặt cuộn dây gần ống dây có từ trường thay đổi + Kéo, nén khung dây dẫn từ trường + Cho lõi thép vào/ra ống dây đặt từ trường + Đoạn dây dẫn chuyển động từ trường, trượt khung dây chữ U * Trên lớp: - Lựa chọn nhóm có kết khác trình bày dự đốn Yêu cầu HS lắp đặt thiết bị nêu nhận xét độ lớn dòng điện cảm ứng làm TN - Nhóm HS lắp đặt thiết bị, tiến hành TN kiểm tra dự đoán Sản phẩm dự kiến 3.1 Cách tạo dịng điện cảm ứng - Hình vẽ mơ tả TN chiều dịng điện TN: + Cho khung dây quay từ + Đặt cuộn dây gần ống dây có từ trường thay đổi trường 20 3.2 Kết xác định chiều độ lớn dòng điện đoạn dây dẫn chuyển động Đánh giá kết luận GV nhận xét chốt lại đúng/sai dự đoán cách tạo dòng điện cảm ứng chiều dòng điện cảm ứng Cơng thức tính độ lớn dịng điện cảm ứng đoạn dây dẫn chuyển động phương án TN kiểm tra Nhận xét độ lớn dòng điện TN Hoạt động 3.2 Luyện tập Hoạt động Vận dụng - Mở rộng Hoạt động Luyện tập 3.3 Quản lí hoạt động học mạng Trên trang Web http://truonghocketnoi.edu.vn (cách truy cập giảng: Tỉnh/Thành Bắc Giang, tên truy cập: HS.00311.02185, mật khẩu: 12345678, vào “Không gian trường học”→chọn Danh sách học→chọn mục Vật lí →chọn Bài học: Hiện tượng cảm ứng điện từ→chọn link học) CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 4.1 Mục đích, đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 4.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm - Kiểm tra tính khả thi tư liệu trang Web, thiết bị TN để bổ sung, chỉnh sửa chúng cho phù hợp với tiến trình DH - Bước đầu đánh giá hiệu tiến trình DH mục tiêu phát triển NL GQVĐ sáng tạo HS 4.1.2 Đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 4.2 Triển khai thực nghiệm sư phạm 4.2.1 Thời gian, địa điểm thực nghiệm sư phạm - TNSP diễn ba vòng: Vòng năm học 2014-2015, vòng năm học 2015-2016, vòng năm học 2016-2017 Bảng 4.1 Thông tin lớp thực nghiệm Năm học Trường Lớp Sĩ số GV dạy 2014-2015 THPT Hiệp Hòa số 11A3 16 Phạm Kim Chi 2015-2016 THPT Hiệp Hòa số 11A3 36 Hà Mạnh Đạc 2016-2017 THPT Hiệp Hòa số 11A1 43 Nguyễn Thị Thanh 21 4.2.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 4.3 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 4.3.4 Phân tích tiến trình dạy học đánh giá trình học tập học sinh 4.3.4.1 Phân tích tiến trình dạy học đánh giá hoạt động học sinh Hình 4.1 Nhóm HS tiến hành TN Hình 4.2 HS trình bày kết TN * HS thực hoạt động 1: Tiết lớp, GV giao nhiệm vụ cho HS tiến hành 03 TN tượng CƯĐT trình bày: Cách tiến hành TN, kết TN, nhận xét chiều độ lớn dòng điện HS nhận nhiệm vụ làm việc theo nhóm tiến hành TN (Hình 4.1) GV yêu cầu đại diện nhóm ghi lại cách tiến hành, kết TN, nêu nhận xét chiều độ lớn dịng điện TN Sau đó, đại diện nhóm ghi kết 03 TN lên bảng (Hình 4.2) GV nhận xét cách tiến hành, kết TN ý kiến nhóm chiều, độ lớn dòng điện Qua TN này, lớp thấy kết TN tạo dòng điện cảm ứng, chiều độ lớn dòng điện thay đổi Đến đây, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: (1) Nguyên nhân làm xuất dịng điện TN gì? Chiều, độ lớn dịng điện có liên hệ với ngun nhân đó? (2) Ngun nhân chung làm xuất dịng điện TN gì? Chiều, độ lớn dịng điện xuất TN có mối quan hệ với ngun nhân chung đó? 22 Hình 4.3 Cá nhân HS học qua mạng Hình 4.4 HS trả lời câu hỏi hoạt động mạng Để có thời gian nghiên cứu trả lời câu hỏi này, GV yêu cầu tất HS nhà xem lại 03 TN làm trả lời 02 câu hỏi trên mạng cách HS truy cập vào giảng mạng (Hình 4.3) Cá nhân HS xem lại 03 TN, nghiên cứu học liệu (mô phỏng, SGK lớp 9) trả lời 02 câu hỏi trước đến lớp (Hình 4.4) 4.3.4.2 Đánh giá biểu lực giải vấn đề sáng tạo học sinh Khi học chương CƯĐT, nhiệm vụ để HS bộc lộ số hành vi NL GQVĐ sáng tạo: HS tiến hành TN, nêu nhận xét giải thích kết TN HS phải tự học kiến thức để giải thích kết TN tượng CƯĐT, tự cảm, dịng điện Fu-cơ HS phải nêu cách thay đổi từ thông đề xuất phương án TN kiểm tra HS phải giải thích lí lựa chọn dụng cụ TN mạch điện tự cảm, HS làm số tập tự luận có tính sáng tạo (dự đốn dạng đồ thị dịng điện, dự đốn hay giải thích tượng VL tình mới), đề xuất cách kiểm tra SĐĐ đoạn dây dẫn chuyển động từ trường HS vận dụng kiến thức để giải thích cấu tạo, nguyên lí làm việc số ƯDKT Dưới thống kê kết điểm số cá nhân HS hoạt động theo tiêu chí đánh giá NL GQVĐ sáng tạo Bảng 4.15 Xếp loại HS theo tiêu chí NL GQVĐ sáng tạo hoạt động TT Mức độ Mức độ (ứng với số) 3,25