Một số kinh nghiệm ứng dụng công nghệ thông tin vào bài 4 linh kiện bán dẫn và IC

I MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Thực nhiệm vụ năm học là: “Tích cực đổi phương pháp dạy học, giáo viên thực đổi phương pháp dạy học”; mà cốt lõi đổi phương pháp dạy học hướng tới hoạt động tích cực, chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Mục đích việc đổi phương pháp dạy học trường phổ thông thay đổi lối dạy học truyền thụ chiều sang dạy học theo “ Phương pháp dạy học tích cực” nhằm giúp học sinh phát huy tích tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen khả tự học, tinh thần hợp tác, kỹ vận dụng kiến thức vào tình khác học tập thực tiễn; tạo niềm tin, niềm vui hứng thú học tập Làm cho học trình kiến tạo; học sinh tìm tịi, khám phá, phát khai thác, xử lý thơng tin, tự hình thành hiểu biết lực phẩm chất Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh, dạy học sinh cách tìm chân lí Chú trọng hình thành lực (tự học, sáng tạo, hợp tác) dạy phương pháp kĩ thuật lao động khoa học [1] Trên tinh thần nội dung đó, Sở GD-ĐT Thanh Hóa đạo tổ chức hướng dẫn cho giáo viên triển khai việc tích hợp, lồng ghép sử dụng cơng cụ CNTT vào q trình giảng dạy mơn học Đặc biệt đó, việc sử dụng giảng điện tử sử dụng phần mềm dạy học yêu cầu quan trọng, nhằm nâng cao chất lượng dạy học, tích cực thực đổi phương pháp giáo dục Trong năm học qua, đội ngũ giáo viên nhà trường tích cực học hỏi ứng dụng CNTT vào giảng dạy đặc biệt việc sử dụng giáo án điện tử đạt kết cao Tuy nhiên để phát huy tốt nữa mạnh CNTT việc giảng dạy, giảng phải kết hợp tốt giữa phương pháp giáo dục cũng phải kết hợp tốt giữa phần mềm dạy học để khai thác tốt tài nguyên giảng dạy phong phú [7] Xuất phát những lý mạnh dạn chọn đề tài “Một số kinh nghiệm ứng dụng công nghệ thông tin vào 4: Linh kiện bán dẫn IC” 1.2 Mục đích nghiên cứu Tìm những giải pháp nhằm phát huy tốt việc ứng dụng Công nghệ thông tin giảng dạy phần điện- điện tử ( công nghệ 12) tốt Một bước quan trọng để hình thành khái niệm nguyên lý hoạt động hệ thống dẫn dắt học sinh từ tư trừu tượng đến trực quan sinh động Ở việc áp dụng phương tiện dạy học đại vào giảng quan trọng, định đến hình thành tư kỹ thuật cho học sinh, tạo điều kiện cho việc lĩnh hội kiến thức hình thành kỹ năng, phát huy tính tích cực chủ động học sinh việc tiếp thu kiến thức Giúp cho học sinh hiểu nắm nhanh đồng thời tạo hứng thú cho học sinh học tập môn Công nghệ [1] 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đây môn học phản ánh những thành tựu khoa học tương ứng chịu quy định những điều kiện dạy học Nội dung dạy học trường phổ thông phải bản, thiết thực, đại đồng thời phải phù hợp với phát triển tâm sinh lý học sinh đáp ứng yêu cầu tiến khoa học - cơng nghệ Do môn Công nghệ trường THPT tập trung nghiên cứu đối tượng về: [7] + Các dạng nguyên vật liệu, lượng, thông tin phổ biến sử dụng lĩnh vực sản xuất công nghiệp, vật liệu khí, vật liệu kỹ thuật điện, lượng dầu mỏ (xăng, dầu ), điện năng, năng, vẽ kỹ thuật + Các phương tiện kỹ thuật phổ biến lĩnh vực công nghiệp sử dụng chúng dụng cụ cầm tay, loại dụng cụ đo kiểm tra, loại máy móc - thiết bị kỹ thuật + Các trình kỹ thuật - cơng nghệ điển hình sản xuất cơng nghiệp trình truyền chuyển động biến đổi dạng lượng, trình sản xuất, truyền tải, phân phối sử dụng điện năng, phương pháp gia cơng vật liệu kỹ thuật, q trình thu phát lượng điện từ Như đối tượng nghiên cứu môn Công nghệ phong phú, đa dạng, thuộc nhiều lĩnh vực cụ thể khác sản xuất cơng nghiệp (cơ khí, động lực, điện kỹ thuật, điện tử ) Nội dung mức độ phản ánh những đối tượng thể chương trình hệ thống tài liệu giáo khoa môn học Chúng lựa chọn xếp thành phân môn cụ thể là: + Vẽ kỹ thuật - Chế tạo khí - Động đốt (lớp 11) + Kỹ thuật điện tử - Kỹ thuật điện (lớp 12) Vấn đề mà nghiên cứu, đưa làm đề tài “Một số kinh nghiệm ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng: Linh kiện bán dẫn IC” Trong q trình giảng dạy tơi nhận thấy học sinh khó hình dung cấu tạo, nguyên lý hoạt động linh kiện bán dẫn trừu tượng, khơng nhìn thấy Khi giảng dạy những giáo viên cần phải giúp học sinh: + Nắm khái niệm, NLLV linh kiện bán dẫn, hiểu chức từ biết ứng dụng chúng mạch điện cụ thể + Hiểu biết vận dụng kiến thức để khảo sát thực tế 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu kĩ sách giáo khoa Cần chuẩn bị thêm chi tiết thực tế, tranh vẽ sơ đồ mạch điện sử dụng linh kiện bán dẫn IC - Nghiên cứu phần mềm ứng dụng dạy học giáo án điện tử - Nghiên cứu lí luận dạy học - Nghiên cứu cách soạn giảng, thiết kế giảng điện tử dạy học Công nghệ II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm[7] * Cơ sở khoa học sáng kiến kinh nghiệm: Việc đưa công nghệ thông tin vào hoạt động giảng dạy nhà trường nói chung quan tâm đặc biệt ngành giáo dục Thực tế địi hỏi cần phải nhanh chóng nâng cao chất lượng giảng dạy cách phát huy những ưu lĩnh vực CNTT, phải biết tận dụng nó, biến thành cơng cụ hiệu phục vụ cho nghiệp giáo dục.Việc đưa CNTT vào giảng dạy những năm gần chứng minh, công nghệ tin học đem lại hiệu lớn trình dạy học, làm thay đổi nội dung, phương pháp dạy học [6] Việc ứng dụng CNTT giảng dạy không chi dừng lại việc thiết kế giảng mà phải biết kết hợp tốt giữa phần mêm dạy học, phải liên kết thực thật tốt tài nguyên để có kết cao giảng dạy mà khơng mang tính phản cảm Chính thế, đề tài tơi xin trình bày số biện pháp nhỏ để việc ứng dụng CNTT vào giảng dạy số cụ thể Linh kiện bán dẫn IC - Chương trình công nghệ 12 [5] * Cơ sở thực tiễn sáng kiến kinh nghiệm a Khảo sát thực tế đối tượng nghiên cứu Trước vào cách dạy sách giáo khoa giáo viên giảng dạy theo phương pháp thuyết trình, nêu vấn đề, việc sử dụng ví dụ mơ hình trực quan, trang thiết bị thí nghiệm - thực hành nhà trường cịn nhiều hạn chế làm cho học sinh khó hình dung nguyên lý hoạt động hệ thống Dùng phương pháp thuyết trình, tập trung vào hình vẽ sách giáo khoa khơng có hiệu cao việc lĩnh hội kiến thức Cách giảng dạy học sinh khó hiểu gần áp đặt, học sinh chưa thấy rõ chất vấn đề, khơng hiểu q trình hoạt động linh kiện nào, không hiểu biến đổi lượng trình tiếp cận với kiến thức kỹ thuật - Ưu điểm: Cách dạy cũ có ưu điểm đơn giản, khơng địi hỏi trang thiết bị dạy học mức độ cao, dễ thực - Hạn chế : Học sinh tiếp nhận kiến thức gần áp đặt, chưa thấy chất cụ thể Học sinh mơ hồ tìm hiểu ngun lý hoạt động đặc biệt việc khó tưởng tượng trình hoạt động mạch điện Đối với giáo viên giảng phần thấy khó dạy cho học sinh hiểu Qua thực tế rút học từ giảng kết vận dụng kiến thức học sinh theo năm học Tôi thấy cần phải đổi phương pháp dạy học ứng dụng cơng nghệ thông tin để giảng dạy phần cấu tạo nguyên lý làm việc linh kiện bán dẫn IC Từ giúp cho em học sinh tiếp cận chức năng, cấu tạo, nguyên lý mạch có ứng dụng linh kiện cách đơn giản rõ ràng 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.2.1 Căn vào chương trình tài liệu Đối với phân phối chương trình mơn Cơng nghệ 12, theo phương án sách giáo khoa nhìn chung phù hợp giữa thời lượng phân phối yêu cầu kiến thức cần đạt Khi trình bày phần linh kiện điện tử kiến thức trìu tượng, khơng nhìn thấy q trình hoạt động linh kiện, khiến học sinh khó tiếp thu 2.2.2 Căn vào phương tiện dạy học nhà trường[7] Đối với trường phổ thông việc đầu tư cho mơn học cịn Hiện tình hình thực tế trường THPT Mơ hình, tranh vẽ Cơng nghệ 12 có khơng đầy đủ đặc biệt mơ hình động khó khăn cho việc ứng dụng Cơng nghệ thơng tin giảng dạy Hiện với trường THPT nơi tơi cơng tác có 1à trường miền núi nên điều kiện cịn khó khăn Tuy nhiên điều kiện thuận lợi nhà trường có máy chiếu đa Nhưng với trường THPT có số lắp số lớp nên chưa đủ cho toàn lớp, chưa đáp ứng với yêu cầu thực tế cơng tác giảng dạy Vì cần phải trang bị thêm đáp ứng yêu cầu đặt 2.2.3 Căn vào tình hình học sinh trường phổ thông Một vấn đề cần quan tâm học sinh khơng thích học mơn cơng nghệ, em ln coi mơn phụ trọng tới môn thi tốt nghiệp đại học Tuy nhiên, với việc hình thành phương pháp học trình quan sát hình động có tác dụng cho học sinh cảm thấy hứng thú u thích mơn học, giúp cho em hình thành khái niệm kỹ thuật tiếp thu môn khoa học kỹ thuật 2.2.4 Căn vào nội dung dạy: Đối với nội dung dạy việc truyền tải toàn kiến thức trọng tâm theo yêu cầu cần phải quan tâm ý, khơng lựa chọn phù hợp việc tìm hiểu nguyên lý hoạt động thông qua sơ đồ gặp nhiều khó khăn trìu tượng Chính việc ứng dụng Công nghệ thông tin vào dạy em hiểu trình biến đổi lượng, nguyên lý làm việc điều kiện để em tiếp thu nhanh nhất, giúp cho em nắm bắt yêu cầu trọng tâm đặt 2.3 Những giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Điốt bán dẫn a Cấu tạo ký hiệu Điốt linh kiện bán dẫn có lớp tiếp giáp P-N có vỏ bọc nhựa kim loại P N A K Kat«t An«t * Ký hiệu A K b Nguyên lý làm việc * Trường hợp A An«t K P Kat«t Khi phân cực ngược Điốt ngăn khơng cho dịng điện chiều qua * Trường hợp A P An«t K N Khi phân cực thuận Điốt cho dòng điện chiều qua * KL Đi ốt cho dòng điện theo chiều từ Anốt sang Katốt c Phân loại a Theo công nghệ chế tạo - Đi ốt tiếp điểm: Chỗ tiếp giáp P-N có diện tích nhỏ Cho dịng điện nhỏ qua A An«t P N K - Điốt tiếp mặt: Chỗ tiếp giáp có diện tích lớn Cho dịng điện có cường độ lớn qua b Theo chức năng: - Điot chỉnh lưu - Điot ổn áp ( Zene) + -Một số loại điot khác: 2.3.2 TRANZITO a Cấu tạo ký hiệu - Là linh kiện bán dẫn có hai lớp tiếp giáp P - N có vỏ bọc nhựa kim loại Cùc colect¬(C) Cùc emit¬(E) Cùc colect¬(C) Cùc baz¬(B) Cùc emit¬(E) b Nguyên lý làm việc - Khi chưa có dịng điều khiển IB Tranzito trạng thái khố khơng cho dịng điện IC qua - Khi có dịng điều khiển IB Tranzito trạng thái mở nên cho dòng điện IC qua 2.3.3 Tirixto ( Điốt chỉnh lưu có điều khiển) a Cấu tạo, ký hiệu công dụng 10 a Cấu tạo b Ký hiệu An«t P N P N Kat«t Là linh kiện bán dẫn có ba lớp tiếp giáp P - N, có vỏ bọc nhựa kim loại có ba cực: Anốt (A), Katơt (K) Điều khiển (G) b Nguyên lý làm việc số liệu kỹ thuật Nguyên lý làm việc: - Tạo phân cực thuận cho A - K, Khi chưa có điện áp dương UGK đặt vào cực điều khiển Tirixto không dẫn điện Khi có điện áp dương UGK đặt vào cực điều khiển Tirixto dẫn điện Khi Tirixto thông UGK không tác dụng nữa Tirixto ngưng dẫn điện UAK