7. Đó góp của luận văn7.1. Về lí luận+ Đề xuất được quy trình tự làm thí nghiệm dùng cho dạy học vật lí. 7.2. Về ứng dụng+ Xây dụng được bộ thí nghiệm tự làm dùng cho dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thông;+ Xây dựng được 2 tiến trình dạy học ứng với 4 phương án sử dụng bộ thí nghiệm dùng cho dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thông.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ XUÂN GIANG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ LÀM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ MÁY ĐIỆN VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ XUÂN GIANG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ LÀM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ MÁY ĐIỆN VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lí luận PPDH mơn Vật lí Mã số: : 14 01 11 Người hướng dẫn khoa học PGS.TS PHẠM THỊ PHÚ NGHỆ AN 2018 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giảng viên hướng dẫn khoa học PGS.TS Phạm Thị Phú tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, phòng sau đại học, viện sư phạm tự nhiên môn Phương pháo giảng dạy vật lí trường Đại học Vinh Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, giáo viên trường phổ thông Hermann Gmeiner Vinh, THPT Cửa Lò – tỉnh Nghệ An tạo điều kiện, giúp đỡ tơi q trình thực nghiệm sư phạm đề tài Cuối tơi xinh bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc gia đình, đồng nghiệp bạn bè quan tâm, hộ trở, động viên hoàn thành luận văn Vinh, tháng năm 2019 Tác giả Lê Xuân Giang CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT TT Viết tắt Viết đầy đủ BTVL Bài tập vật lí DH Dạy học DHVL Dạy học vật lí GV Giáo viên HS Học sinh TBTN Thiết bị thí nghiệm TN Thí nghiệm TNBD Thí nghiệm biểu diễn TNTL Thí nghiệm tự làm 10 PPDH Phương pháp dạy học Mục lục Lý chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đó góp luận văn NỘI DUNG Chương Thí nghiệm tự làm dạy học vật lí trường trung học phổ thơng 1.1 Thí nghiệm dạy học vật lí 1.1.1 Vai trị thí nghiệm dạy học vật lí 1.1.2 Các loại thí nghiệm thí nghiệm sử dụng dạy học vật lí 1.1.3 Các yêu cầu việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí 15 1.2 Thí nghiệm tự làm dạy học vật lí 23 1.2.1 Thí nghiệm tự làm gì? 24 1.2.2 Các loại thí nghiệm tự làm dạy học vật lí .25 1.2.3 Các phương án sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học vật lí 26 1.3 Vai trị thí nghiệm tự làm dạy học vật lí .32 1.3.1 Thí nghiệm tự làm với việc kích thích hứng thú học tập học sinh .32 1.3.2 Thí nghiệm tự làm với việc tích cực hóa hoạt động học tập HS .33 1.3.3 Thí nghiệm tự làm với việc tạo điều kiện để HS tự lực chiếm lĩnh kiến thức kĩ .34 KẾT LUẬN CHƯƠNG 37 Chương 2: Xây dựng sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thơng 39 2.1 Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung học máy điện thuộc chương “dịng điện xoay chiều” Vật lí 12 trung học phổ thông .39 2.1.1 Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ .39 2.1.2 Sơ đồ cấu trúc chủ đề 40 2.1.3 Nội dung dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 40 2.2 Tìm hiểu thực trạng việc dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 số trường trung học phổ thông tỉnh Nghệ An 42 2.2.1 Mục đích tìm hiểu .42 2.2.2 Đối tượng tìm hiểu 42 2.2.3 Phương pháp tìm hiểu .43 2.2.4 Kết .43 2.2.5 Phân tích kết thu .45 2.3 Xây dựng thí nghiệm tự làm dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thông 47 2.3.1 Phân tích thí nghiệm dạy học chủ đề máy điện có theo danh mục tối thiểu 47 2.3.2 Xây dụng thí nghiệm tích hợp dạy học chủ đề máy điện 48 2.4 Sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thơng 56 2.4.1 Mục tiêu dạy học chủ đề 56 2.4.2 Chuẩn bị 57 2.3.3 Nội dung 58 2.3.4 Kế hoạch chuẩn bị nhà học sinh trước tuần 59 2.3.5 Tổ chức hoạt động dạy học .59 KẾT LUẬN CHƯƠNG 68 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 69 3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 69 3.2 Đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm .69 3.2.1 Đối tượng 69 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 69 3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 70 3.4 Diễn biến thực nghiệm sư phạm 70 3.4.1 Tiến hành thực nghiệm 70 3.4.2 Thời gian thực từ tháng 12 năm 2018 đến tháng năm 2019 70 2.4.3 Phân tích diễn biến tiết thực nghiệm sư phạm 70 3.5 Kết thực nghiệm sư phạm 72 3.5.1 Lựa chọn tiêu chí đánh giá 72 3.6.2 Đánh giá kết 73 3.6.3 Xử lý kết thực nghiệm sư phạm 74 3.6.4 Phân tích kết thực nghiệm 76 Kết luận chương .79 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 80 Về mặt lý luận .80 Về mặt thực tiễn 80 Một số kiến nghị 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 85 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI ban hành nghị số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 “về đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế” Đổi giáo dục cần phải đổi phương pháp dạy học hình thức tổ chức giáo dục theo hướng tiếp cận lực học sinh Hay cần phải trả lời câu hỏi: dạy gì? Và phải dạy để học sinh làm thực tiễn Dạy học vật lí trường phổ thơng, thí nghiệm dạy học ln giữ vai trị, tác dụng quan trọng việc nâng cao chất lượng học tập, chiếm lĩnh kiến thức, kĩ học sinh Bởi vì, Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, kiến thức vật lí rút từ thí nghiệm trình quan sát thực tiễn Các thuyết, định luật vật lí trở thành kiến thức vật lí sau kiểm chứng thực nghiệm Bên cạnh đó, việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí gặp nhiều khó khăn, nhiều nguyên nhân khách quan chủ quan khác Trong đó, nguyên nhân thiết bị thí nghiệm trang bị chưa đáp ứng địi hỏi việc dạy học vật lí theo hướng phát triển lực học sinh, điều phần ảnh hưởng đến chất lượng việc dạy học vật lí trường phổ thơng Những thí nghiệm danh mục tối thiểu khơng thể đáp ứng nhiều tượng, q trình vật lí phức tạp Mà dạy học vật lí cần trực quan hóa qua thí nghiệm học sinh dễ tiếp thu kiến thức Do hướng nghiên cứu xây dựng sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học vật lí hướng phải quan tâm Thực trạng dạy học vật lí trường phổ thơng gặp nhiều khó khăn bất cập Việc dạy học nặng nội dung điểm số, hay nói cách khác dạy để thi, học để thi trọng đến việc: học sinh làm sau học Trong Vật lí, lượng thời gian để giáo viên học sinh liên hệ thực tế, mở rộng, thực thí nghiệm, nâng cao kiến thức hạn chế lượng kiến thức tương đối nhiều Do đó, để hồn thành tốt yêu cầu khó khăn Xuất phát từ lí trên, tơi chọn đề tài: “Sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thơng” làm đề tài nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Xây dựng sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thơng nhằm kích thích hứng thú tính tích cực học tập, tạo điều kiện tự lực chiếm lĩnh kiến thức kĩ năng, từ góp phần nâng cao chất lượng dạy học Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu + Thí nghiệm tự làm dùng cho dạy học vật lí + Q trình dạy học vật lí trường trung học phổ thơng Phạm vi nghiên cứu + Các máy điện thuộc chương “dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 trung học phổ thơng Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ vừa kích thích hứng thú tính tích cực học tập, vừa tạo điều kiện để học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức kĩ năng, từ góp phần nâng cao chất lượng dạy học Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lí luận dạy học thí nghiệm trường phổ thơng; 5.2 Nghiên cứu sở lí luận xây dựng sử dụng thí nghiệm tự làm dùng cho dạy học vật lí; 5.3 Nghiên cứu, tìm hiểu thực trạng sử dụng thí nghiệm tự làm dùng cho dạy học vật lí số trường trung học phổ thông tỉnh Nghệ An; 5.4 Tìm hiểu mục tiêu dạy học, nội dung dạy học học máy điện thuộc chương “dịng điện xoay chiều” Vật lí 12 trung học phổ thơng; 5.5 Xây dựng thí nghiệm tự làm dùng cho dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ; 5.6 Thiết kế số tiến trình dạy học sử dụng thí nghiệm tự làm dùng cho dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thông; 5.7 Thực nghiệm sư phạm Phương pháp nghiên cứu + Phương pháp nghiên cứu tài liệu; + Phương pháp thực nghiệm; + Phương pháp quan sát, điều tra; + Phương pháp hỏi ý kiến chuyên gia; + Phương pháp thực nghiệm sư phạm; + Phương pháp thống kê tốn học Đó góp luận văn 7.1 Về lí luận + Đề xuất quy trình tự làm thí nghiệm dùng cho dạy học vật lí 7.2 Về ứng dụng + Xây dụng thí nghiệm tự làm dùng cho dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thơng; + Xây dựng tiến trình dạy học ứng với phương án sử dụng thí nghiệm dùng cho dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thông PHỤ LỤC Phụ lục 1a Phiếu điều tra GV PHIẾU ĐIỀU TRA TÌM HIỂU THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Đơn vị cơng tác: Số năm cơng tác: Q thầy (cơ) vui lịng trả lời câu hỏi cách đánh dấu “X” vào ô mà quý thầy (cô) cho thích hợp Câu Ở trường quý Thầy (cô) công tác, Các phương pháp dạy học thường sử dụng gì? Thuyết trình Đàm thoại Thảo luận nhóm thuyết trình kết Sử dụng thí nghiệm Ngoại khóa chế tạo đồ dùng học tập Câu Theo q Thầy dạy học vật lí vai trị việc sử dụng thí nghiệm nào? Rất cần thiết Cần thiết Không cần thiết Câu Ở trường quý Thầy (cô) công tác, thiết bị thí nghiệm phần “máy điện”vật lí 12 trang bị so với danh mục thiết bị dạy học tối thiểu Bộ Rất đầy đủ Đầy đủ Thiếu Khơng có Câu Tình hình chất lượng thí nghiệm máy điện trường Thầy (cô) công tác nào? Đảm bảo chất lượng Hỏng hóc Khơng đồng Khơng đảm bảo chất lượng 86 Câu 5a Ở trường quý Thầy (Cơ) cơng tác có thí nghiệm máy biến áp khơng? Có Khơng Câu 5b Nếu có, thí nghiệm nào? Rất tốt Tốt Không đồng Hỏng không sử dụng Câu Ở trường quý Thầy (Cơ) cơng tác, có mơ hình động điện khơng? Có Khơng Câu Ở trường q Thầy (Cơ) cơng tác, có mơ hình máy phát điện khơng? Có Khơng Câu Trong dạy học vật lí q Thầy (Cơ) sử dụng thí nghiệm mức độ nào? Thường xuyên Không thường xuyên Thỉnh thoảng Không sử dụng Câu Quý Thầy (cô) đánh mức độ tích cực học sinh học có sử dụng thí nghiệm tự làm Rất hứng thú Hứng thú Bình thường khơng hứng thú * Các câu sau lựa chọn nhiều phương án Câu 10 Nguyên nhân việc không thường xuyên sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí, theo quý Thầy (Cô) Tốn thời gian chuẩn bị Mất thời gian tiến hành TN Khó việc di chuyển dụng cụ TN Không biết làm Câu 11 Quý Thầy (Cơ) thường tự làm thí nghiệm nào? 87 để dạy học trường hợp Thao giảng Thi đồ dùng dạy học Thi đồ dùng dạy học Dạy học thường ngày Câu 12 Những khó khăn mà q Thầy (Cơ) gặp phải q trình tự làm thí nghiệm Khó đề xuất phương án TN Mất nhiều thời gian chế tạo TN Khó tìm kiếm vật liệu, dụng cụ Khó gia công, chế tạo dụng cụ TN XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN SỰ GIÚP ĐỠ CỦA QUÝ THẦY (CÔ)! 88 Phụ lục 2b Phiếu điều tra HS PHIẾU ĐIỀU TRA TÌM HIỂU VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Học sinh trường: Các em vui lòng đọc rõ nội dung câu hỏi phiếu điều tra đánh dấu “X” vào ô mà em chọn Câu Trong học vật lí, giáo viên môn thường dùng phương pháp dạy học sau đây: Thuyết trình Đàm thoại Thảo luận nhóm thuyết trình kết Sử dụng thí nghiệm Hoạt động ngoại khóa chế tạo đồ dùng học tập Câu Theo em tiết học vật lí, giáo viên sử dụng thí nghiệm mức độ nào? Thường xuyên Thỉnh thoảng Không thường xuyên Không sử dụng Câu Trong học vật lí có sử dụng thí nghiệm tự làm em ý Rất hứng thú Hứng thú Bình thường không hứng thú Câu Mức độ hứng thú em học vật lí có sử dụng thí nghiệm tự làm Rất hứng thú Hứng thú Bình thường khơng hứng thú 89 Câu Theo em, học vật lí có sử dụng thí nghiệm tự làm giúp cho việc ghi nhớ kiến thức em tốt Rất đồng ý Đồng ý Không đồng ý Câu 6: Mức độ học sinh thích tự chế tạo đồ dùng dạy học Rất hứng thú Hứng thú Bình thường Không hứng thú XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN SỰ HỢP TÁC CỦA CÁC EM! 90 Phụ lục 2a BỘ CÂU HỎI HƯỚNG DẪN TỰ HỌC Câu 7: Tác dụng máy biến áp, máy phát điện, động điện? Câu 8: Nêu cấu tạo máy biến áp, máy phát điện, động điện? Câu 9: Tại số vòng cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp lại khác nhau? Câu 10: Máy biến áp có hoạt động sử dụng điện chiều không? Tại sao? Câu 11: Nêu khác động điện chiều động điện xoay chiều? Câu 12: Bộ phận cổ góp điện có chức gì? Phụ lục 2b BỘ CÂU HỎI PHÁT TRIỂN NỘI DUNG BÀI HỌC Câu 10: Hãy gọi tên phận máy biến áp, máy phát điện, động điện thí nghiệm? Câu 11: Quan sát giải thích cấu tạo lõi sắt máy biến áp? Câu 12: Khảo sát mối liên hệ N U, từ đưa kết luận máy biến áp hạ tăng Câu 13: Máy biến áp từ ngẫu gì? Câu 14: Hãy nối dây dẫn vào động điện với nguồn điện để động điện xoay chiều, máy phát điện xoay chiều hoạt động được? Câu 15: Khảo sát hoạt động máy phát điện xoay chiều, chiều Nếu cách mắc dây Câu 16: Khảo sát hoạt động động điện xoay chiều, chiều Nếu cách mắc dây Câu 17: Máy phát điện xoay chiều 1pha cho dòng điện xoay pha vào có trở thành động điện chiều khơng? Làm thí nghiệm kiểm chứng? Câu 18: Động điện xoay chiều cho dịng điện chiều vào có hoạt động khơng? Làm thí nghiệm kiểm chứng? Phụ lục 3a PHIẾU ĐÁNH GIÁ STT Nội dung Nội dung chi tiết Điểm tối đa 91 Điểm Cấu tạo Giới thiệu phận 20 ( - điểm/lỗi sai) Chỉ phận máy điện Khảo sát hoạt động 15 ( - điểm/lỗi sai) Mắc dây nối để máy điện hoạt động (Đối với máy biến áp có bảng số liệu xác.) Ưu, nhược Nêu ưu điểm nhược điểm điểm máy điện (- điểm/lỗi sai thiếu) Ứng dụng Nêu ứng dụng máy điện 5 Chuẩn bị Chuẩn bị phần trình bày tốt 10 Câu hỏi kèm theo loại máy điện 10 Tóm tắt kiến thức trọng tâm Thuyết trình Ngắn gọn, nhấn mạnh chộ quan trọng Có giải thích minh họa bên ngồi Có sử dụng cơng cụ hộ trợ khác Tự tin, giọng nói dễ nghe, thu hút người Phản 4 4 nghe hồi Chính xác, ngắn ngọn, thỏa mãn 10 câu hỏi người hỏi TỔNG ĐIỂM 100 Phụ lục 3b PHIẾU TỰ ĐÁNH GIÁ Họ tên: Nhóm: STT Nội dung Nội dung chi tiết 92 Điểm Điể tối đa m Cấu tạo Giới thiệu phận 10 ( - điểm/lỗi sai) Chỉ phận máy điện 15 Khảo sát ( - điểm/lỗi sai) Mắc dây nối để máy điện hoạt động hoạt động (Đối với máy biến áp có bảng số liệu xác) Ưu, nhược Nêu ưu điểm nhược điểm điểm máy điện 10 (- điểm/lỗi sai thiếu) Ứng dụng Nêu ứng dụng máy điện 10 Nhiệm vụ Hoàn thành tốt 30 Hồn thành tốt Hồn thành Khơng hồn thành Tham gia tích cực Tham gia Khơng tham gia 20 10 20 10 TỔNG ĐIỂM 100 Thảo luận tinh thần làm nhóm Xác nhận tổ trưởng: 93 Phụ lục Hình ảnh thực nghiệm sư phạm 94 Phụ lục 5a Phiếu đánh giá học sinh 95 96 Phụ lục 5b Phiếu đánh giá dạy, biên họp tổ 97 98 U U12314 380kV -HẾT - 99 ... DUNG CHƯƠNG THÍ NGHIỆM TỰ LÀM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 1.1 Thí nghiệm dạy học vật lí [8][9] 1.1.1 Vai trị thí nghiệm dạy học vật lí Trong dạy học Vật lí, Thí nghiệm có... Xây dụng thí nghiệm tích hợp dạy học chủ đề máy điện 48 2.4 Sử dụng thí nghiệm tự làm dạy học chủ đề máy điện Vật lí 12 trung học phổ thông 56 2.4.1 Mục tiêu dạy học chủ đề ... Chương Thí nghiệm tự làm dạy học vật lí trường trung học phổ thơng 1.1 Thí nghiệm dạy học vật lí 1.1.1 Vai trị thí nghiệm dạy học vật lí 1.1.2 Các loại thí nghiệm thí nghiệm sử dụng dạy