Vận dụng lí thuyết kiến tạo trong dạy học chương dao động và sóng điện từ – vật lí 12 THPT

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN Lời giới thiệu Trước đòi hỏi xã hội, vấn đề đặt cho ngành giáo dục làm để học sinh (HS) phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen lực tự học, tinh thần hợp tác, kỹ vận dụng kiến thức vào tình khác học tập thực tiễn Vật lí mơn khoa học mà kiến thức gắn nhiều với thực tiễn Trước học kiến thức vật lí đó, HS q trình sống học tập có quan niệm ban đầu vật, tượng xảy quanh Căn vào quan niệm ban đầu HS để tổ chức hoạt động dạy học (DH) hướng dạy học có hiệu Lấy quan niệm ban đầu HS làm để xây dựng tri thức cho HS đặc trưng dạy học kiến tạo DH theo quan điểm lí thuyết kiến tạo (LTKT) đề tài quan tâm nghiên cứu Trong chương trình vật lí phổ thơng, kiến thức “Dao động sóng điện từ” nghiên cứu Tuy nhiên chưa có đề tài nghiên cứu tổ chức DH chương “Dao động sóng điện từ” theo quan điểm LTKT Xuất phát Từ lý trên, nghiên cứu đề tài “Vận dụng LTKT dạy học chương “Dao động sóng điện từ” - Vật lí 12 THPT Tên sáng kiến: VẬN DỤNG LÍ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ” – VẬT LÍ 12 THPT Tác giả sáng kiến: - Họ tên: PHẠM QUANG THỌ - Địa tác giả sáng kiến: Trường THPT Nguyễn Thái Học – Khai Quang – Vĩnh Yên – Vĩnh Phúc - Số điện thoại: 0988560813 E_mail: tholy.th@gmail.com Chủ đầu tư tạo sáng kiến: PHẠM QUANG THỌ Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Vật lí THPT - Vấn đề mà sáng kiến giải quyết: Vận dụng quan điểm LTKT để tổ chức trình dạy học số nội dung chương “Dao động sóng điện từ” nhằm nâng cao chất lượng học tập học sinh lớp 12 THPT Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu: 13 – 11 – 2018 Mô tả chất sáng kiến: Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT 1.1 Lí thuyết kiến tạo 1.1.1 Cơ sở tâm lý học lý thuyết kiến tạo Cơ sở tâm lý học lý thuyết kiến tạo tâm lý học phát triển J.Piaget lý luận : “Vùng phát triển gần nhất” Vưgotski Hai khái niệm quan trọng J.Piaget sử dụng “Lý thuyết kiến tạo” đồng hóa (assimi - lation) điều ứng (accommodation) Đồng hóa q trình, gặp tri thức mới, tương tự tri thức biết, tri thức kết hợp trực tiếp vào sơ đồ nhận thức tồn tại, hay nói cách khác học sinh dựa vào kiến thức cũ để giải tình Điều ứng trình, gặp tri thức hồn tồn khác biệt với sơ đồ nhận thức có sơ đồ có thay đổi để phù hợp với tri thức Lý thuyết kiến tạo nhận thức J Piaget (1896 - 1980) sở tâm lý học nhiều hệ thống dạy học, đặc biệt dạy học phổ thông Do ta nêu vắn tắt quan điểm chủ đạo lý thuyết kiến tạo nhận thức sau: Thứ nhất: Học tập trình cá nhân hình thành tri thức cho Có hai loại tri thức: tri thức thuộc tính vật lý, thu hoạt động trực tiếp với vật tri thức tư duy, quan hệ toán, logic thu qua tương tác với người khác quan hệ xã hội Thứ hai: Dưới dạng chung nhất, cấu trúc nhận thức có chức tạo thích ứng cá thể với kích thích mơi trường Các cấu trúc nhận thức hình thành theo chế đồng hóa điều ứng Thứ ba: trình phát triển nhận thức phụ thuộc trước hết vào trưởng thành chín muồi chức sinh lí thần kinh học sinh, vào luyện tập kinh nghiệm thu thông qua hành động với đối tượng, vào tương tác yếu tố xã hội vào tính chủ thể phối hợp chung hành động Chính yếu tố chủ thể làm cho yếu tố không tác động riêng rẽ, rời rạc chúng kết hợp với thể thống trình phát triển học sinh 1.1.2 Một số luận điểm lý thuyết kiến tạo dạy học Thứ nhất: Tri thức tạo nên cách tích cực chủ thể nhận thức khơng phải tiếp thu cách thụ động từ bên Thứ hai: Nhận thức q trình thích nghi tổ chức lại giới quan người Nhận thức khám phá giới độc lập tồn bên ý thức chủ thể Thứ ba: Kiến thức kinh nghiệm mà cá nhân thu nhận phải “Tương xứng” với yêu cầu mà tự nhiên xã hội đặt Thứ tư: Học sinh đạt tri thức theo chu trình: Dự đốn → Kiểm nghiệm → (Thất bại) → Thích nghi → Kiến thức Hai loại kiến tạo dạy học Thứ nhất: Kiến tạo (Radical Constructivism) Kiến tạo quan điểm nhận thức, nhấn mạnh tới cách thức cá nhân xây dựng tri thức cho thân trình học tập Thứ hai: kiến tạo xã hội (Social Constructivism) Theo Nor Joharuddeen Mohdnor: “Kiến tạo xã hội quan điểm nhấn mạnh đến vai trò yếu tố văn hóa điều kiện xã hội tác động yếu tố đến hình thành kiến thức” Kiến tạo xã hội xem xét cá nhân mối quan hệ chặt chẽ với lĩnh vực xã hội Nhân cách chủ thể hình thành thơng qua tương tác họ với người khác Kiến tạo xã hội nhìn nhận chủ thể nhận thức mối quan hệ sống động với môi trường xã hội 1.1.3 Mơ hình dạy học theo lý thuyết kiến tạo Dạy học kiến tạo đề cao vai trò xây dựng mơi trường học tập Lấy học sinh làm trung tâm đặt vào mơi trường đó,học sinh phải trạng thái hợp tác chia sẻ, phân tích tổng hợp Cơ sở để xây dựng nên mơ hình mơi trường học tập kiến tạo khái niệm “vùng phát triển gần nhất” 1.1.4 Môi trường dạy học kiến tạo Môi trường học tập kiến tạo nơi mà học sinh làm việc độc lập với nhau, hỗ trợ lẫn việc sử dụng đa dạng công cụ nguồn thông tin để theo đuổi mục tiêu học tập với trợ giúp GV GV tạo môi trường nội dung học tập phức hợp Học sinh Tương tác Học sinh Nội dung học tập (Phức hợp) Mơi trường học tập Mơ hình mơi trường học tập theo LTKT Nói tóm lại, để dạy học theo lý thuyết kiến tạo cần tạo môi trường học tập thân thiện Sự tương tác học sinh môi trường trợ giúp giáo viên giúp tạo nên kiến thức cho người học 1.1.5 Vai trò người học người dạy trình dạy học kiến tạo Quan điểm kiến tạo khẳng định nhấn mạnh vai trò trung tâm người học trình dạy học, thể điểm sau: Thứ nhất: Người học phải chủ động tích cực việc đón nhận tình học tập mới, chủ động việc huy động kiến thức, kỹ có vào khám phá tình học tập Thứ hai: Người học phải chủ động bộc lộ quan điểm khó khăn đứng trước tình học tập Thứ ba: Người học phải chủ động tích cực việc thảo luận, trao đổi thông tin với bạn bè với giáo viên Việc trao đổi phải xuất phát từ nhu cầu thân việc tìm giải pháp để giải tình học tập khám phá sâu tình có Thứ tư: Người học phải tự điều chỉnh lại kiến thức thân sau lĩnh hội tri mới, thông qua việc giải tình học tập Giáo viên có vai trò quan trọng việc dạy học theo lý thuyết kiến tạo Khi dạy học theo lý thuyết kiến tạo, giáo viên có nhiệm vụ sau: Thứ nhất: Giáo viên cần nhận thức kiến thức mà học sinh có giai đoạn khác để đưa lời hướng dẫn thích hợp Lời hướng dẫn phải thỏa mãn ba yêu cầu sau: Yêu cầu 1: Lời hướng dẫn phải dựa mà học sinh biết Yêu cầu 2: Lời hướng dẫn phải tính đến ý tưởng học sinh phát triển tự nhiên Yêu cầu 3: Lời hướng dẫn phải giúp học sinh có động tinh thần học Thứ hai: Giáo viên người “Cộng tác thám hiểm” với học sinh hay nói cách khác giáo viên người học với học sinh Vì việc học tập xây dựng kiến thức diễn thông qua mối quan hệ xã hội, giáo viên, học sinh, bạn bè Từ học sinh diễn đạt thành lời suy nghĩ, thắc mắc mình, đưa lời giải thích chứng minh Và lúc giáo viên trao đổi, trả lời, hỏi câu hỏi mở rộng hơn, đào sâu vấn đề mà em vừa nêu, đồng thời giúp học sinh tổng hợp ý kiến để trả lời thắc mắc Thứ ba: Giáo viên có trách nhiệm vận động học sinh tham gia hoạt động làm tăng hiểu biết thực cho học sinh Cần lưu ý rằng, đề cao vai trò trung tâm người học trình dạy hoc, quan điểm kiến tạo khơng làm lu mờ “Vai trò tổ chức điều khiển trình dạy học” giáo viên Trong dạy học kiến tạo, thay cho việc nỗ lực giảng giải, thuyết trình nhằm truyền thụ tri thức cho học sinh, giáo viên phải người chuyển hóa tri thức khoa học thành tri thức dạy học với việc xây dựng tình dạy học chứa đựng tri thức cần lĩnh hội, tạo dựng nên mơi trường mang tính xã hội để học sinh kiến tạo, khám phá nên kiến thức cho 1.2 Vận dụng lý thuyết kiến tạo dạy học vật lí trường phổ thông 1.2.1 Mục tiêu dạy học vật lí trường phổ thơng (Theo định số 16/2006/QĐ-BGDĐT ngày 05/5/2006 Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo Chương trình giáo dục phổ thơng) 1.2.1.1 Về kiến thức Đạt hệ thống kiến thức vật lí phổ thơng, phù hợp với quan điểm đại, bao gồm : a) Các khái niệm vật, tượng trình vật lí thường gặp đời sống sản xuất b) Các đại lượng, định luật nguyên lí vật lí c) Những nội dung số thuyết vật lí quan trọng d) Những ứng dụng phổ biến Vật lí đời sống sản xuất e) Các phương pháp chung nhận thức khoa học phương pháp đặc thù Vật lí, trước hết phương pháp thực nghiệm phương pháp mơ hình 1.2.1.2 Về kĩ a) Biết quan sát tượng trình vật lí tự nhiên, đời sống ngày thí nghiệm; biết điều tra, sưu tầm, tra cứu tài liệu từ nguồn khác để thu thập thông tin cần thiết cho việc học tập môn Vật lí b) Sử dụng dụng cụ đo phổ biến Vật lí; biết lắp ráp tiến hành thí nghiệm vật lí đơn giản c) Biết phân tích, tổng hợp xử lí thơng tin thu để rút kết luận, đề dự đoán đơn giản mối quan hệ hay chất tượng trình vật lí, đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đề d) Vận dụng kiến thức để mô tả giải thích tượng q trình vật lí, giải tập vật lí giải vấn đề đơn giản đời sống sản xuất mức độ phổ thông e) Sử dụng thuật ngữ vật lí, biểu, bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng, xác hiểu biết, kết thu qua thu thập xử lí thơng tin 1.2.1.3 Về thái độ a) Có hứng thú học Vật lí, u thích tìm tòi khoa học; trân trọng đóng góp Vật lí cho tiến xã hội cơng lao nhà khoa học b) Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, xác có tinh thần hợp tác việc học tập mơn Vật lí, việc áp dụng hiểu biết đạt c) Có ý thức vận dụng hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập để bảo vệ giữ gìn mơi trường sống tự nhiên 1.2.2 Vận dụng quan điểm LTKT dạy học vật lí - Vận dụng LTKT dạy học vật lí tạo thuận lợi cho việc thực mục tiêu dạy học vật lí - Vận dụng linh hoạt phương pháp nhận thức Vật lí học cần thiết phù hợp dạy học kiến tạo nội dung vật lí - Từ việc tìm hiểu đặc điểm dạy học kiến tạo phương pháp nhận thức Vật lí học cho thấy, dạy học kiến tạo sử dụng phương pháp nhận thức Vật lí học có số nét đặc trưng sau: - Vật lí học khoa học có mối quan hệ chặt chẽ với thực nghiệm, đối tượng vật, tượng tự nhiên Vì vậy, cần quan tâm tới tình thực tế (quan sát, thí nghiệm) xây dựng tình huống, vấn đề nhằm làm "bộc lộ", “vận hành” hiểu biết, quan niệm sẵn có HS - Trong dạy học kiến tạo, mơ hình (quan niệm) sẵn có HS quan tâm, vận hành để đưa ý kiến dự đốn, giải thích, … Để đánh giá, kiểm nghiệm ý kiến, qua lập luận lơ gic, tính tốn, qua kết thống kê kiện, qua trích dẫn văn bản, … Trong dạy học vật lí cần quan tâm tới đánh giá, kiểm nghiệm phương pháp thực nghiệm - Để giúp HS xây dựng giả thuyết mới, cần ý tới việc cung cấp cho em kiện thực nghiệm (qua quan sát, thí nghiệm), tới sử dụng phương pháp tương tự 1.2.3 Tiến trình chung việc vận dụng lý thuyết kiến tạo dạy học Vật lí trường phổ thông * Chuẩn bị: Đây khâu quan trọng nhất, định thành công thất bại giảng Trước dạy, giáo viên cần: - Xác định mục tiêu, yêu cầu học Mục tiêu học phải thể kiến thức, kỹ mà người học chiếm lĩnh sau học - Điều tra làm rõ hiểu biết học sinh vấn đề liên quan đến nội dung học Đây khâu quan trọng thể nét đặc thù dạy học kiến tạo Có thể thực khâu theo cách: + Chuẩn bị phiếu điều tra: Trong phiếu này, giáo viên cần đưa câu hỏi vấn đề mà trước giáo viên chưa dạy hay đề cập đến, yêu cầu học sinh cho biết hiểu biết vấn đề học tới + Phát phiếu điều tra cho nhóm thảo luận trả lời + Tiến hành phân tích kiến thức vốn có học sinh qua phiếu điều tra - Xây dựng phương án dạy học: + Xác định rõ kiến thức cần thảo luận, cung cấp cho học sinh, kiến thức cho học sinh tự xây dựng, tìm tòi + Chuẩn bị thí nghiệm để xây dựng tình học tập, sử dụng hoạt động học tập (nếu cần thiết) + Dự kiến, phân tích câu hỏi, câu trả lời có học sinh học + Dự kiến cách tổ chức nhóm học sinh làm thí nghiệm thảo luận + Dự kiến trình tự, nội dung ghi bảng + Xác định nội dung đánh giá, xây dựng câu hỏi để kiểm tra - đánh giá * Tiến trình dạy học: - Giáo viên nêu vấn đề cần giải học - Giáo viên tổ chức hướng dẫn điều khiển học sinh giải vấn đề nêu theo bước sau: + Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm học sinh + Bước 2: Giáo viên tổ chức điều khiển cho học sinh tích cực, tự lực tìm tòi, khám phá (qua quan sát, thí nghiệm, …), thảo luận; thể chế hóa kiến thức + Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh vận dụng tri thức Kết luận Chương - Dạy học theo theo lý thuyết kiến tạo đáp ứng nhu cầu đổi giáo dục cụ thể đổi phương pháp dạy học giai đoạn Các quan điểm dạy học theo lý thuyết kiến tạo phù hợp với kết nghiên cứu tâm lý học, giáo dục học đại nhận thức luận - Với điều kiện trường phổ thông đặc thù mơn Vật lí, việc tiến hành dạy học theo lý thuyết kiến tạo hồn tồn có tính khả thi - Các nhà nghiên cứu đề xuất số tiến trình dạy học theo lý thuyết kiến tạo bước đầu thực nghiệm sư phạm thành công chủ yếu THCS phần THPT, sở đó, tơi nghiên cứu đưa tiến trình dạy học chung cho trình dạy học số kiến thức vật lí theo lý thuyết kiến tạo phù hợp với điều kiện có trường phổ thông 10 2.2 Điều tra quan niệm học sinh kiến thức liên quan đến chương “Dao động sóng điện từ” Trước nghiên cứu tiến trình dạy học theo lý thuyết kiến tạo chương “Dao động sóng điện từ”, tơi soạn thảo 30 câu trắc nghiệm bao gồm câu sai, câu hỏi lựa chọn tiến hành điều tra 158 học sinh thuộc lớp 12 trường THPT Nguyễn Thái Học Qua việc thống kê phiếu điều tra xác định khó khăn, sai lầm phổ biến em HS học chương “Dao động sóng điện từ” là: - Khi học mạch dao động, học sinh thường mắc sai lầm cho điện tích tụ điện bị triệt tiêu hồn tồn sau tụ phóng điện mạch dao động lí tưởng (khơng thể phóng điện nhiều lần) Khơng hiểu điện tích tụ điện mạch dao động lí tưởng lại dao động điều hòa, khơng biết cách xác định chiều dòng điện mạch, không để ý đến độ lệch pha q, i, u, hay bị nhầm lẫn mạch dao động với mạch điện xoay chiều, học sinh thường mắc sai lầm trả lời câu hỏi lí thuyết, tính tốn đại lương tức thời, hiệu dụng, cực đại, - Khi học điện từ trường, học sinh thường gặp khó khăn khơng hiểu tai điện trường từ trường lại trường thống có hai thành phần biến thiên theo thời gian, liên quan mật thiết với điện trường biến thiên từ trường biến thiên (ở lớp 11 em biết đến điện trường từ trường hai khái niệm độc lập) Từ dẫn đến mắc sai lầm làm tập này, - Qua việc tìm hiểu kiến thức thực tế sống sóng điện từ Học sinh thấy ứng dụng rộng rãi sóng điện từ (Từ việc nghiên cứu thiên hà xa xôi, điều khiển tàu vũ trụ, truyền thanh, truyền hình, đến việc chữa bệnh, đun nấu lò vi sóng) Học sinh biết sóng điện từ cách khơng đầy đủ, sai lệch từ dẫn đến gặp nhiều khó khăn học sóng điện từ, hay mắc sai lầm làm tập này, sợ hãi phải tiếp xúc với sóng điện từ (sợ tác hại sóng điện thoại, ) 15 - Khi học nguyên tắc thông tin liên lạc sóng vơ tuyến, học sinh thường thấy khó hiểu sóng mang, sóng điện từ âm tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại, Từ dẫn đến mắc sai lầm làm tập giải thích tượng phát truyền sóng điện từ thực tế sống Những khó khăn, sai lầm phổ biến phần lớn xuất phát từ thực tế, tiến trình dạy học trước đây, em quên kiến thức hình thành logic nhận thức HS, tồn ý thức HS dẫn đến khó khăn, sai lầm HS nghiên cứu học trả lời câu hỏi khoa học trình làm việc với GV, có tác động bên ngồi (mơi trường người: Thầy tổ chức, dẫn dắt - HS hoạt động, thảo luận, tự chiếm lĩnh tri thức mới, tự nhận loại bỏ quan niêm sai, chưa đầy đủ … ) làm cho HS tự nguyện thay đổi Quan niệm sai việc làm cho HS đưa kết luận sai lầm, cản trở việc lĩnh hội kiến thức điểm tựa cho việc lĩnh hội tri thức khoa học (thông qua hoạt động, HS tự nhận quan niệm sai, từ thấy việc cần thiết phải loại bỏ quan niệm đó, tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức phù hợp hơn, đầy đủ HS thấy hứng thu việc nghiên cứu học việc khắc sâu kiến thức mới) Để quan niệm sai có ảnh hưởng tích cực, người giáo viên phải hiểu rõ hình thành quan niệm sai học sinh ảnh hưởng chúng nhận thức học sinh từ có thái độ đắn với quan niệm 2.3 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương “Dao động sóng điện từ” theo quan điểm kiến tạo Bài 20 MẠCH DAO ĐỘNG I - Mục tiêu Kiến thức: - Phát biểu định nghĩa mạch dao động dao động điện từ - Nêu vai trò tụ điện cuộn cảm hoạt động mạch LC - Viết biểu thức điện tích, cường độ dòng điện, điện áp, … chu kì tần số dao động riêng mạch dao động - Giải tập đơn giản dao động sóng điện từ 16 Kỹ năng: - Biết đề xuất phương án thí nghiệm để nạp điện cho tụ điện cho phóng điện mạch dao động - Biết phân tích để nắm mục đích thí nghiệm, lắp ráp tiến hành thí nghiệm - Áp dụng cơng thức có để giải tập sách giáo khoa, sách tập tập tương tự Thái độ: - Tích cực, hứng thú, thích tìm tòi tiến hành thí nghiệm Vật lí - Khách quan, trung thực xử lý kết học tập - Có tinh thần hợp tác, trao đổi học tập II - Ý tưởng sư phạm - Ở này, sai lầm phổ biến HS cho cho tụ điện khơng thể phóng điện nhiều lần mạch dao động lí tưởng (Ở lớp 11 em biết tụ điện thay nguồn điện) Giáo viên cần tổ chức cho học sinh thảo luận để em bộc lộ sai lầm Sau GV tổ chức cho HS hoạt động để em tự loại bỏ sai lầm biết cách tìm kiến thức chuẩn nội dung - Nhiều học sinh mắc sai lầm khơng hiểu điện tích tụ điện mạch dao động lí tưởng lại dao động điều hòa, khơng biết cách xác định chiều dòng điện mạch Giáo viên cần tổ chức cho học sinh thảo luận để em bộc lộ sai lầm Sau GV tổ chức cho HS hoạt động để em tự loại bỏ sai lầm biết cách tìm kiến thức chuẩn nội dung - Nhiều học sinh gặp khó khăn không xác định độ lệch pha q, i, u, hay bị nhầm lẫn mạch dao động với mạch điện xoay chiều Giáo viên cần tổ chức cho học sinh tự thiết lập phương trìnhdao động q, i, u, áp dụng phương trình dao động để giải tập sách giáo khoa, sách tập, - Nhiều học sinh gặp khó khăn liên hệ dao động điện dao động cơ, áp dụng hệ thức độc lập, hệ thức vuông pha Giáo viên cần tổ chức cho học sinh thảo luận để từ em tự hiểu mối liên hệ dao 17 động điện dao động cơ, liên hệ tốt dao động điều hòa mạch dao động với chuyển động tròn đều, áp dụng thành thạo hệ thức độc lập với thời gian III - Chuẩn bị Giáo viên: 1.1 Điều tra quan niệm học sinh ( thực mục 2.2) 1.2 Xây dựng phương án dạy học dựa việc phân tích phiếu điều tra - Kiến thức thảo luận, bổ sung: Sự tích điện phóng điện tụ điện mạch dao động, phương trình dao động q, u, i, hệ thức độc lập,… - Kiến thức học sinh tự tìm tòi: Định nghĩa mạch dao động, mạch dao động lí tưởng, dao động điện từ, tần số góc, tần số, chu kì, pha … 1.3 Nội dung ghi bảng Bài DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ I Mạch dao động Gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn cảm thành mạch kín - Nếu r nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí tưởng C L Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện cho phóng điện tạo dòng điện xoay chiều mạch C ξ + q - L Người ta sử dụng hiệu điện xoay chiều tạo hai tụ điện cách nối hai với mạch L C Y II Dao động điện từ tự mạch dao động Định luật biến thiên điện tích cường độ dòng điện mạch dao động lí tưởng - Sự biến thiên điện tích bản: 18 q = q0cos(ωt + ϕ) ω= với LC - Phương trình dòng điện mạch: π i = I 0cos(ωt + ϕ + ) với: I0 = q0ω - Nếu chọn gốc thời gian lúc tụ điện bắt đầu phóng điện thì: q = q0cosωt π i = I 0cos(ωt + ) Vậy, điện tích q tụ điện cường độ dòng điện i mạch dao động biến thiên điều hoà theo thời gian; i lệch pha π/2 so với q Định nghĩa dao động điện từ - Sự biến thiên điều hồ theo thời gian điện tích q tụ điện ur ur cường độ dòng điện (hoặc cường độ điện trường E cảm ứng từ B ) mạch dao động gọi dao động điện từ tự Chu kì tần số dao động riêng mạch dao động - Chu kì dao động riêng: T = 2π LC - Tần số dao động riêng: f= 2π LC 1.4 Các phiếu học tập: 1.5 Các thí nghiệm mơ tả tích phóng điện tụ điện mạch dao động, Học sinh Đọc trước học Xem lại khái niệm, phương trình dao động điều hòa, tốc độ dao động, tần số, chu kì, pha IV Tiến trình dạy học Giáo viên nêu vấn đề cần giải học Giáo viên tổ chức cho học sinh giải vấn đề nêu 19 Hoạt động ( phút): Kiểm tra cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức Hoạt động ( 17 phút): Tìm hiểu mạch dao động Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Minh hoạ mạch dao động - HS ghi nhận mạch dao I Mạch dao động động Gồm tụ điện mắc nối tiếp với C L cuộn cảm thành mạch kín - Nếu r nhỏ (≈ 0): mạch dao động lí + q C L tưởng ξ Muốn mạch hoạt động → tích điện cho tụ điện cho phóng điện tạo HS quan sát việc sử Y dòng điện xoay L C dụng hiệu điện xoay chiều mạch chiều hai tụ → Người ta sử dụng hiệu điện thể hiệu điện xoay hình sin chiều tạo hình hai tụ điện cách nối hai với mạch Hoạt động ( 25 phút): Tìm hiểu dao động điện từ tự mạch dao động Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Vì tụ điện phóng điện qua - Trên có II Dao động điện từ lại mạch nhiều lần tạo tích điện thay đổi tự mạch dao dòng điện xoay chiều → theo thời gian động Định luật biến thiên có nhận xét tích - HS ghi nhận kết điện tích cường độ điện tụ điện? dòng điện - Trình bày kết nghiên nghiên cứu mạch dao động lí cứu biến thiên điện tích tưởng tụ định - Sự biến thiên điện tích bản: q = q0cos(ωt + ϕ) - Trong ω (rad/s) tần ω= với I = q’ = -q0ωsin(ωt + ϕ) số góc dao động LC π - Phương trình dòng → i = q ωcos(ωt + ϕ + ) - Phương trình điện mạch có dạng dòng điện mạch: 20 nào? π i = I 0cos(ωt + ϕ + ) - Lúc t = → q = CU0 = với I0 = q0ω q0 i = - Nếu chọn gốc thời gian → q0 = q0cosϕ → ϕ = - Nếu chọn gốc thời lúc tụ điện bắt đầu phóng gian lúc tụ điện bắt điện → phương trình q i - HS thảo luận nêu đầu phóng điện nào? q = q0cosωt nhận xét - Từ phương trình q i → có nhận xét biến thiên q i π i = I 0cos(ωt + ) Vậy, điện tích q tụ điện cường độ dòng điện i mạch dao động - Tỉ lệ thuận biến thiên điều hoà theo thời gian; i lệch pha π/2 so với q - Cường độ điện trường E Định nghĩa dao tụ điện tỉ lệ - Chúng biến thiên động điện từ với q? điều hồ, q i biến - Sự biến thiên điều - Cảm ứng từ B tỉ lệ thiên điều hoà hoà theo thời gian với i? điện tích q r r - Có nhận xét E B tụ điện cường mạch dao động? độ dòng điện (hoặc cường độ điện trường r r E cảm ứng từ B ) ω = - Từ LC mạch dao động gọi dao động → T = 2π LC điện từ tự f = - Chu kì tần số dao Chu kì tần số dao π LC động điện từ tự động riêng mạch mạch dao động gọi chu dao động kì tần số dao động riêng - Chu kì dao động mạch dao động? riêng → Chúng xác định T = 2π LC nào? - Tần số dao động riêng f= 2π LC Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà IV RÚT KINH NGHIỆM 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG - Bằng phiếu điều tra, tơi tìm hiểu thực trạng dạy học số kiến thức chương " Dao động sóng điện từ " số giáo viên số trường THPT Qua nắm hoạt động chủ yếu giáo viên học sinh lớp - Tôi tiến hành điều tra thống kê quan niệm học sinh trước dạy học chương " Dao động sóng điện từ " làm sở cho việc thiết kế tiến trình dạy học theo LTKT - Sau nghiên cứu mục tiêu dạy học, phân tích cấu trúc, nội dung chương " Dao động sóng điện từ " bảng thống kê quan niệm sai học sinh, dựa theo tiến trình dạy học đề xuất, thiết kế số giáo án dạy học theo LTKT - Nội dung kiến thức chương " Dao động sóng điện từ " phần lớn gắn liền với sống, ứng dụng nhiều thực tiễn, phù hợp với việc tổ chức dạy học theo quan điểm kiến tạo Đặc biệt nên sử dụng PPDH theo LTKT cho lý thuyết quan niệm sai có nguồn gốc từ kinh nghiệm sống 22 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM (Kiểm tra khả áp dụng sáng kiến) 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính hiệu quả, khả áp dụng đề tài: thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương " Dao động sóng điện từ " theo quan điểm lý thuyết kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng học tập HS lớp 12 THPT hay không? Cụ thể trả lời câu hỏi sau: - Tiến trình dạy học theo quan điểm kiến tạo thiết kế có phù hợp với điều kiện thực tế giảng dạy trường THPT hay không ? Có vừa sức học sinh hay khơng ? Khả vận dụng vào thực tế có linh hoạt hay khơng ? - Tiến trình dạy học theo quan điểm kiến tạo có làm tăng chất lượng dạy học hay khơng ? Có thể xét mặt: + Có giúp HS có thái độ tích cực hứng thú việc học hay khơng? + Có góp phần giúp HS xoá bỏ quan niệm sai nhận thức để thu nhận kiến thức phù hợp với tri thức khoa học hay khơng ? + Có tạo hội giúp HS rèn luyện, phát triển tư thông qua việc mở rộng, vận dụng kiến thức hay khơng ? + Có tạo hội để HS bộc lộ quan niệm, sau trao đổi thảo luận với với GV hay khơng ? + Có giúp HS có tinh thần đồn kết, tích cực hợp tác với học tập hay không ? + Có góp phần nâng cao kết học tập "Thơng qua việc làm kiểm tra" HS hay không ? Việc trả lời câu hỏi giúp tơi tìm thiếu sót để rút kinh nghiệm kịp thời chỉnh lý, bổ sung để đề tài đạt kết cao 3.2 Đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 23 3.2.1 Đối tượng (thực nghiệm trường THPT Nguyễn Thái Học – Vĩnh Yên Vĩnh Phúc) + Lựa chọn đối tượng thực nghiệm đối chứng trình độ học tập mơn vật lí, mơi trường học tập + Sĩ số học sinh: tương đương 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tôi chọn hai lớp thực nghiệm hai lớp đối chứng đảm bảo yêu cầu thực nghiệm Trong q trình thực nghiệm, tơi tiến hành dạy song song lớp thực nghiệm (dạy tiến trình dạy học đề xuất) đối chứng (dạy theo thói quen thơng thường giáo viên), khoảng thời gian, nội dung chương " Dao động sóng điện từ " Để đảm bảo tính khách quan nhận ý kiến đồng nghiệp, tơi mời phó hiệu trưởng chun mơn, giáo viên trực tiếp dạy lớp số giáo viên có kinh nghiệm tham gia dự Trong có thư ký ghi chép lại diễn biến trình dạy học lớp để làm đánh giá Trong q trình thực nghiệm tơi ý quan sát thái độ, ý thức kết học tập HS lớp thực nghiệm đối chứng để đánh giá cách khách quan chất lượng học Sau tiết dạy, trao đổi để rút kinh nghiệm cho dạy sau tốt Cuối đợt thực nghiệm sư phạm tổ chức kiểm tra hai nhóm mức độ nắm vững kiến thức HS so sánh tỷ lệ hai nhóm để rút kết luận giả thuyết khoa học đề xuất: - Nếu tỷ lệ học sinh nắm vững kiến thức nhóm thực nghiệm cao điều chứng tỏ tiến trình dạy học đề xuất nhóm có hiệu - Nếu hoạt động nhận thức HS diễn theo tiến trình dạy học đề xuất có hiệu cao có nghĩa chất lượng học tập HS nâng cao 24 PHẦN KẾT LUẬN a) Về mặt lí luận: - Đề tài sâu vào phân tích nội dung, mạch logic kiến thức chương " Dao động sóng điện từ " Vật lí lớp 12 – THPT - Đề tài xây dựng kế hoạch nhằm vận dụng LTKT vào dạy học nội dung chương " Dao động sóng điện từ " Vật lí lớp 12 –THPT b) Về thực tiễn Đề tài nêu thực trạng việc dạy học nội dung kiến thức chương " Dao động sóng điện từ " Vật lí lớp 12 - THPT trường THPT Đề tài điều tra tìm hiểu hiểu biết ban đầu, quan niệm có chưa đầy đủ, khó khăn, sai lầm hay mắc phải HS trước học nội dung nêu Đề tài vận dụng LTKT xây dựng tiến trình dạy học số nội dung chương " Dao động sóng điện từ " Vật lí lớp 12 –THPT Kết thu sau thực nghiệm khả quan, cụ thể là: HS có học sơi nổi, hào hứng, HS phát huy lực cá nhân, hình thành nhiều kĩ bản, kiến thức thu được ghi nhớ lâu (tính bền vững kiến thức) Đồng nghiệp hưởng ứng nhiệt tình, coi đổi hiệu việc đổi phương pháp dạy học, cần áp dụng nhiều nội dung dạy Vật lí dạy mơn khác Những thông tin cần bảo mật: Không Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: Phương tiện dạy học: Ngoài phấn, bảng, sách giáo khoa, cần phải có dụng cụ thí nghiệm phù hợp với nội dung học Tuy nhiên, thí nghiệm phải đơn giản, kỹ năng, thao tác không phức tạp để HS nhiều thời gian vào phần Trình độ giáo viên: giáo viên phải chuẩn bị tốt nhận thức kỹ để thiết kế phương án dạy học phù hợp, phối hợp hợp lý 25 phương pháp dạy học trình dạy học tổ chức, điều khiển hoạt động HS cho có hiệu quả, thời gian Thái độ học sinh: phải tích cực, chủ động, hợp tác q trình học tập Bởi vì, đa số HS khơng có thói quen nói suy nghĩ Đây trở ngại lớn trình dạy học - Để vận dụng LTKT vào dạy học đạt kết cao việc cần giải phải điều tra cách nghiêm túc để biết hiểu biết ban đầu, khó khăn sai lầm thường gặp HS, sau vận dụng LTKT để xây dựng tiến trình dạy cụ thể cho nội dung đó, ngồi để HS phát huy lực cá nhân, kĩ cần thiết GV kết hợp kĩ thuật dạy học tích cực đó, ví dụ: kĩ thuật khăn phủ bàn, kĩ thuật mảnh ghép,vv 10 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả theo ý kiến tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể áp dụng thử 10.1 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả: Dựa kết TNSP qua quan sát, phân tích hoạt động thầy trò theo tiến trình dạy học biên soạn, nhận thấy phương pháp dạy học theo quan điểm kiến tạo mang lại số kết sau: - Học sinh có khả thích ứng với việc sử dụng phương pháp dạy học theo lý thuyết kiến tạo dạy học chương " Dao động sóng điện từ " lớp 12 THPT - Phương pháp dạy học giúp HS bộc lộ quan niệm sai, quan niệm chưa đầy đủ Trên sở đó, hạn chế sai lầm quan niệm sai đưa đến tránh hình thành quan niệm sai - Kiến thức HS thu nhận kết q trình hoạt động thầy trò áp đặt kiến thức GV Điều làm cho HS học cách hứng thú, tích cực - So với lớp ĐC(lớp dạy theo phương pháp truyền thống), HS lớp TN tham gia tích cực vào học HS khơng trao đổi với GV mà trao đổi với làm cho tính thụ động dần, HS tự tin làm lớp học trở nên sinh động Qua đó, tinh thần đoàn kết HS nâng cao HS biết hợp tác với đạt kết cao công việc GV giao 26 - Khả tư HS phát triển, giảm thiểu tình trạng học vẹt, học cách máy móc Kiến thức HS thu nhận khắc sâu vận dụng kiến thức cách linh hoạt 10.2 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tổ chức, cá nhân: Năm học 2018 – 2019 lớp 12A2; 12A3 trường THPT Nguyễn Thái Học học thực nghiệm nội dung sáng kiến thầy giáo Phạm Quang Thọ thu kết khả quan Điểm trung bình mơn Vật lí thi THPT Quốc gia năm 2019 hai lớp 6,5 điểm, nhiều em đạt 8,5 điểm, Góp phần nâng cao thành tích thi THPT Quốc gia năm 2019 học sinh trường THPT Nguyễn Thái Học 11 Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có): Số Tên tổ chức/cá TT nhân Địa Phạm vi/Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Lớp 12A2 Trường THPT Nguyễn Thái Học thực nghiệm nội Học năm học 2018 - 2019 dung chương " Dao động sóng điện từ " Vật lí lớp 12 THPT Lớp 12A3 Trường THPT Nguyễn Thái Học thực nghiệm nội Học năm học 2018 - 2019 dung chương " Dao động sóng điện từ " Vật lí lớp 12 THPT Vĩnh Yên ngày tháng năm…… Thủ trưởng đơn vị/ Chính quyền địa phương (Ký tên, đóng dấu) Vĩnh Yên ngày tháng năm CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ Vĩnh Yên Ngày tháng 10 năm 2019 Tác giả sáng kiến (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký tên, đóng dấu) Phạm Quang Thọ 27 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) (2006), Sách giáo khoa sách giáo viên Vật lý lớp 12, nhà xuất giáo dục, Hà Nội [2] Nguyễn Hữu Châu, Cao Thị Hà (2004), “Cơ sở lí luận lí thuyết kiến tạo dạy học”, Tạp chí TTKHGD, số 103 [3] Nguyễn Hữu Châu, Vũ Quốc Chung, Vũ Thị Sơn (2005), Phương pháp, phương tiện, kĩ thuật hình thức dạy học nhà trường ĐHSP [4] Phạm Kim Chung (2006), Bài giảng phương pháp dạy học vật lí trường THPT, Bài giảng chuyên đề [5] Crutexki.V (1980), Những sở tâm lý học sư phạm (tập 1), Nxb giáo dục, Hà Nội [6] Đanilôp.M.A (chủ biên) X CatKin M.N (1980), Lý luận dạy học trường phổ thông, Nxb giáo dục, Hà Nội [7] Dương Bạch Dương (2003), Nghiên cứu phương pháp giảng dạy số khái niệm, định luật chương trình vật lí lớp 10 theo quan điểm kiến tạo, Luận án tiến sĩ giáo dục học, Viện chiến lược chương trình phát triển giáo dục, Hà Nội [8] Nguyễn Phương Hồng (1997, 1998), “ Tiếp cận kiến tạo dạy học khoa học theo mơ hình tương tác”, Tạp chí NCGD, số 10 Dạy “Đòn bẩy” theo phương pháp kiến tạo tương tác”, Tạp chí NCGD, số 11 [9] Lê Thanh Hùng (2009), Phương phá dạy học kiến tạo vận dụng dạy họcphần Hiđro cácbon no vật lí nâng cao lớp 11 THPT Luận văn thạc sỹ Khoa học Giáo dục ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh [10] Nguyễn Sinh Huy, Tiếp cận xu đổi phương pháp dạy học giai đoạn nay, Nghiên cứu Giáo dục số 03/1995 [11] Đặng Thành Hưng (2004), “ Hệ thống kỹ học tập đại”, Tạp chí giáo dục, trang 25-27 28 [12] Nguyễn Quang Lạc (2007) “Vận dụng lý thuyết kiến tạo đổi phương pháp dạy học vật lý”, Tạp chí Giáo dục, (170) [13] Nguyễn Phú Lộc (2008), “Sự thích nghi trí tuệ q trình nhận thức theo quan điểm Piaget”, Tạp chí Giáo dục, (183) [14] A.VMRAVIEP(1978), Dạy học cho học sinh nắm vững kiến thức vật lí, Nxb Giáo dục, Hà nội [15] Lê thị Oanh (2005), Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, Hà Nội [16] Tài liệu bồi dưỡng giáo viên vật lí (2007), Nxb Giáo dục, Hà Nội [17] Lương Việt Thái (2006), Nghiên cứu, tổ chác trình dạy học số nội dung vật lí mơn khoa học Tiểu học Và mơn Vật lí THCS sở vận dụng tư tưởng lí thuyết kiến tạo, Luận án tiến sĩ khao học giáo dục, Viện chiến lược chương trình phát triển giáo dục, Hà Nội [18] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lý trường phổ thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [19] Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học Vật lý trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm [20] Phạm Hữu Tòng (1996), Hình thành kiến thức,kĩ phát triển trí tuệ lực sáng tạo học sinh dạy vật lí, Nxb Giáo dục, Hà nội [21] Thái Duy Tuyên (1998), Những vấn đề Giáo dục học đại Nxb Giáo dục, Hà Nội [34] [22] Thái Duy Tuyên (2004), “Một số vấn đề cần thiết hướng dẫn học sinh tự học”, Tạp chí Giáo dục 29 ... Dao động sóng điện từ ” Mạch dao động Mạch dao động Dao động điện từ tự mạch dao động Năng lượng điện từ Dao Điện từ trường động Mối quan hệ điện trường từ trường Điện từ trường thuyết điện từ. .. chương " Dao động sóng điện từ " Vật lí lớp 12 THPT b) Về thực tiễn Đề tài nêu thực trạng việc dạy học nội dung kiến thức chương " Dao động sóng điện từ " Vật lí lớp 12 - THPT trường THPT Đề... 13 – 11 – 2018 Mô tả chất sáng kiến: Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT 1.1 Lí thuyết kiến tạo 1.1.1 Cơ sở tâm lý học lý thuyết kiến tạo