Xây dựng và sử dụng bài tập theo định hướng pisa trong dạy học chương “dòng điện trong các môi trường” vật lý 11 nhằm phát triển năng lực vật lý của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM NGHIỆP XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - PHẠM NGHIỆP XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH Ngành: LL PPDH môn Vật lý Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN BẢO HOÀNG THANH Đà Nẵng – Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM PHẠM NGHIỆP XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - PHẠM NGHIỆP XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH Ngành: LL PPDH môn Vật lý Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN BẢO HOÀNG THANH Đà Nẵng – Năm 2020 I LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trung thực chưa công bố cơng trình khác Đà Nẵng, ngày 10 tháng 02 năm 2020 Tác giả luận văn Phạm Nghiệp II LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, nhận nhiều giúp đỡ thầy cô giáo, em học sinh người thân gia đình Tơi xin chân thành cảm ơn đến tồn thể q thầy giáo Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Khoa vật lý trường Đại học sư phạm-Đại học Đà Nẵng Tôi xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn tạo điều kiên cho học tập nghiên cưú thời gian qua Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh-người thầy tận tụy hướng dẫn, đóng góp ý kiến quý báu suốt thời gian mà thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giáo Ban giám hiệu, tổ Vật lýCN, em học sinh trường THPT Trần Quốc Tuấn-tỉnh Quảng Ngãi trường THPT Trần Quang Diệu-tỉnh Bình Định tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tơi vượt qua khó khăn để hoàn thành luận văn Đà Nẵng, ngày 10 tháng 02 năm 2020 Tác giả Phạm Nghiệp III THÔNG TIN LUẬN VĂN THẠC SĨ TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH Ngành: Lý luận PPDH Bộ mơn Vật lí Họ tên học viên: Phạm Nghiệp Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh Cơ sở đào tạo: Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm, Đại học Đà Nẵng Tóm tắt Kết nghiên cứu Đề tài nghiên cứu vấn đề sau: -Trình bày sở lý luận PISA cách đánh giá lực khoa học PISA -Trình bày sở lí luận thực tiễn cho việc xây dựng sử dụng tập vật lí dạy học theo định hướng PISA, từ xây dựng Rubric đánh giá lực vật lý -Phân tích hệ thống tập phần “Dịng điện mơi trường” vật lý 11 số tài liệu vật lý hành làm rõ thực trạng việc xây dựng, sử dụng tập PISA dạy học vật lý trường THPT địa bàn tỉnh Quảng Ngãi -Đưa được: nguyên tắc lựa chọn, xây dựng tập PISA; quy trình xây dựng sử dụng tập theo định hướng PISA nhằm phát triển lực vật lý học sinh -Xây dựng 15 tình với 81 tập theo định hướng PISA chương “Dòng điện môi trường” -Vật lý 11 nhằm phát triển lực vật lý HS -Thiết kế tiến trình dạy học thuộc chương “Dịng điện mơi trường”-Vật lý 11 gồm tiết dạy kiến thức tiết tập có sử dụng tập theo định hướng PISA để đánh giá lực vật lý HS -Tiến hành thực nghiệm sư phạm tiết: 25, 26, 28, 29, đánh giá lực vật lý HS thông qua phiếu học tập 01 kiểm tra 01 tiết hình thức trắc nghiệm gồm 30 câu PL44 +Điốt tiếp mặt -Chỗ tiếp giáp P-N có diện tích lớn -Cho dịng điện lớn qua -Dùng để chỉnh lưu Theo chức -Điốt ổn áp ( Điốt Zener): cho phép dùng vùng điện áp ngược đánh thueng mà không hỏng, dùng để ổn định điện áp chiều -Điốt chỉnh lưu: biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 13.4: Đèn chạy chữ biển quảng cáo thuộc loại điôt nào? Giải thích nguyên tắc phát sáng? (NL vận dụng kiến thức, kĩ học -c.2 Giải thích, chứng minh vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Đèn chạy chữ biển quảng cáo điốt phát quang hay LED -Nguyên tắc phát sáng: +LED phát quang phân cực thuận nghĩa biến đổi lượng điện thành lượng quang +Cường độ phát quang tỉ lệ với dòng qua LED +Khi LED phân cực thuận, hạt dẫn đa số khuếch tán ạt qua tiếp xúc P-N, điện tử bên n khuếch tán sang P lỗ trống bên P khuếch tán sang N +Trong trình di chuyển tái hợp với phát phôtôn (ánh sáng)  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 13.5: Để kiểm tra điốt bán dẫn cịn tốt hay khơng ta làm nào?(NL vận dụng kiến thức, kĩ học - c.3 .đề xuất thực số phương pháp mới) Trả lời: Đặt đồng hồ vạn thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, : -Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên => Diode tốt -Nếu đo hai chiều kim lên = 0Ω => Diode bị chập -Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => Diode bị đứt  Mã hóa 0,1,2,9 PL45 TÌNH HUỐNG 14: TRANZITO Tranzito loại linh kiện bán dẫn chủ động Thường sử dụng phần tử khuếch đại hay khóa điện tử Với khả đáp ứng nhanh, xác nên Tranzito sử dụng nhiều ứng dụng tương tự số như: mạch khuếch đại, điều chỉnh điện áp, tạo dao động điều khiển tín hiệu Câu 14.1: Tranzito linh kiện bán dẫn có A lớp tiếp giáp P-N có cực: A (anot) K (catot) B ba lớp tiếp giáp P-N có cực: A (anot), K (catot) G (điều khiển) C hai lớp tiếp giáp P-N có cực: B (Bazơ), C (Colectơ) E (Emitơ) D ba lớp tiếp giáp P-N có cực: B (Bazơ), C (Colectơ) E (Emitơ) (NL nhận thức vật lý -a.1 Nhận biết nêu đối tượng) Đáp án : C  Mã hóa 0,1,9 Câu 14.2: Hãy phân loại Tranzito cho biết ứng dụng Tranzito (NL nhận thức vật lý-a.5 Giải thích mối quan hệ q trình) Trả lời: -Có loại: +Tranzito thuận (PNP) +Tranzito ngược (NPN) -Tranzito dùng để khuếch đại tín hiệu, tạo sóng, tạo xung,…  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 14.3: Cho biết thông số kĩ thuật Tranzito? (NL nhận thức vật lý-a.2 Trình bày tượng, q trình vật lí; đặc điểm, vai trị tượng) Trả lời: -Cường độ dòng điện cực đại : Là cường độ dòng điện giới hạn transistor, vượt qua dòng giới hạn Transistor bị hỏng -Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện áp giới hạn Transistor bị đánh thủng -Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt tần số độ khuếch đại Transistor bị giảm PL46 -Hệ số khuếch đại : Là tỷ lệ biến đổi dòng ICE lớn gấp lần dòng IBE -Công suất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán công xuất P = U CE ICE công suất vượt công xuất cực đại Transistor Transistor bị hỏng  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 14.4: Tại phải có điện trở định thiên cho Tranzito sẵn sàng làm việc? (NL nhận thức vật lý-a.5 Giải thích mối quan hệ trình) Trả lời: Để hiểu điều ta xét hai sơ đồ -Ở hai mạch sử dụng Tranzito để khuếch đại tín hiệu, mạch chân B không định thiên mạch chân B định thiên thông qua Rđt - Các nguồn tín hiệu đưa vào khuếch đại thường có biên độ nhỏ ( từ 0,05V đến 0,5V ) đưa vào chân B (đèn chưa có định thiên) tín hiệu khơng đủ để tạo dịng IBE (đặc điểm mối P-N phaỉ có 0,6V có dịng chạy qua) => khơng có dòng ICE => sụt áp Rg = 0V điện áp chân C Vcc -Ở sơ đồ thứ 2, Tranzito có Rđt định thiên => có dịng IBE, đưa tín hiệu nhỏ vào chân B => làm cho dòng IBE tăng giảm => dòng ICE tăng giảm, sụt áp Rg thay đổi => kết đầu ta thu tín hiệu tương tự đầu vào có biên độ lớn  Mã hóa 0,1,9 Câu 14.5: Để xác định Tranzito loại thứ tự chân ta làm nào? (NL vận dụng kiến thức, kĩ học - c.3 .đề xuất thực số phương pháp mới) Trả lời: Để xác định Tranzito loại thứ tự chân cần có đồng hồ vạn với thang đo ôm x100 để xác định Các bước xác định sau: Bƣớc xác định chân B: Tiến hành phép đo hai chân bất kỳ, phép đo có phép đo kim đồng hồ dịch chuyển Chân chung cho phép đo chân B Bƣớc xác định PNP hay NPN: sau xác định chân B, quan sát que đo nối với chân B đỏ hay đen để xác định Nếu chân nối với chân B đỏ, PNP ngược lại Bƣớc xác định chân C chân E: chuyển đồng hồ đo ôm thang x100 PL47 -Đối với PNP: giả thiết chân chân C chân lại chân E Đưa que đen tới chân C, que đỏ tới chân E(que đỏ nối với cực âm pin đồng hồ) Trong để chân tiếp xúc vậy, chạm chân B vào que đen, kim dịch chuyển nhiều so với cách giả thiết chân ngược lại giả thiết ban đầu đúng, khơng tất nhiên giả thiết ban đầu sai phải đổi lại chân -Đối với NPN làm tương tự với màu ngược lại  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 14.6: Hãy cho biết thiết bị dân dụng dùng Tranzito cho biết chức Tranzito thiết bị đó? (NL vận dụng kiến thức, kĩ học -c.2 Giải thích, chứng minh vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Thiết bị dân dụng dùng Tranzito đồng hồ xem -Trước đây, đồng hồ khối khí phức tạp, hay hỏng hóc, cồng kềnh, đòi hỏi người dùng phải bảo dưỡng thường xuyên hàng ngày phải lên dây cót cho nó, hàng tá phiền phức khác Nhờ có transistor, chứng kiến thay đổi đáng kinh ngạc gọi "đồng hồ" Ví dụ đồng hồ điện tử, đồng hồ thông minh,…  Mã hóa 0,1,2,9 TÌNH HUỐNG 15: TIVI LED Tivi LED sử dụng đèn LED (Light-Emitting Diodes) thay cho đèn huỳnh quang (CCFL) Tivi LCD Nhằm giúp tivi mỏng hơn, nhà sản xuất tạo Tivi LED viền cách loại bỏ lớp đèn LED phía hình, chuyển tồn đèn sang cạnh tivi Ánh sáng đưa vào tivi thông qua đường dẫn sáng Tivi LED có cơng nghệ chiếu sáng thông minh (Light Emitting Diode) sử dụng đơn vị đèn điều chỉnh độ sáng cách mở tắt đèn Mỗi điểm LED diode cực nhỏ, phát sáng từ vận động electron bên mơi trường bán dẫn Câu 15.1: Màn hình Tivi LED cấu tạo từ A nhiều tranzito B nhiều đèn huỳnh quang C nhiều diode cực nhỏ (LED) xếp tương ứng 1-1 với ma trận điểm ảnh màu PL48 D nhiều diode cực nhỏ (LED) phân bố (NL tìm hiểu giới tự nhiên tự nhiên góc độ VL – b.2 Đưa phán đốn) Đáp án : C  Mã hóa 0,1,9 Câu 15.2: Nêu cấu tạo nguyên lý hoạt động LED.(NL vận dụng kiến thức, kĩ học -c.2 Giải thích, chứng minh vấn đề thực tiễn) Trả lời: -Cấu tạo LED gồm hai khối bán dẫn, khối loại p, khối loại n ghép với -Nguyên lý hoạt động: Khi đặt điện áp thuận vào hai đầu LED, lỗ trỗng khối bán dẫn p electron khối bán dẫn n chuyển động phía Tại mặt tiếp xúc xảy số tương tác lỗ trống electron Trong q trình tương tác giải phóng lượng dạng ánh sáng khả kiến xạ điện từ khác tia hồng ngoại, tử ngoại Bước sóng ánh sáng khả kiến phát phụ thuộc vào mức lượng giải phóng Mức lượng giải phóng phụ thuộc vào cấu trúc nguyên tử chất làm bán dẫn Ngày nay, nhờ nghiên cứu vật liệu bán dẫn, người chế tạo LED có khả phát màu sắc mong muốn, có ba màu hệ màu RGB xanh, xanh lá, đỏ  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 15.3: Dịng điện LED thuộc dịng điện mơi trường nào? Bản chất dòng điện LED? (NL nhận thức vật lý -a.1 Nhận biết nêu đối tượng) Trả lời: -Dòng điện LED dòng điện mơi trường bán dẫn -Bản chất dịng điện bán dẫn dịng chuyển dời có hướng lỗ trống chiều điện trường êlectrôn ngược chiều điện trường  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 15.4: Nêu cấu tạo, phạm vi ứng dụng ích lợi hình LED (NL vận dụng kiến thức, kĩ học -c.2 Giải thích, chứng minh vấn đề thực tiễn) Trả lời: +Màn hình LED cấu tạo từ nhiều điểm ảnh, điểm ảnh xếp theo ma trận điểm ảnh Không điểm ảnh cấu tạo từ công nghệ bóng LED SMD gồm màu 1R1G1B: R - đỏ, G - xanh cây, B - xanh dương Từ màu cho số màu hiển thị 16,7 triệu màu Việc xếp điểm PL49 ảnh có tác dụng điều chỉnh xác độ sáng điểm ảnh hình, với tỉ lệ màu giúp hình LED cho nhiều màu sắc sinh động, tương phản đạt mức độ tối ưu, loại bỏ tượng chênh lệch màu góc hình + Màn hình LED có ứng dụng vơ rộng rãi lĩnh vực đời sống Được ứng dụng nhiều thiết kế văn phòng đại văn phòng bất động sản, văn phịng chứng khốn… + Những ích lợi hình LED: -Đảm bảo người xem dễ dàng tiếp cận với nội dung -Tiết kiệm điện năng, thân thiện với môi trường - Độ bền cao, thể quy mơ chương trình  Mã hóa 0,1,2,9 Câu 15.5: Tivi LED (NL vận dụng kiến thức, kĩ học -c.2 Giải thích, chứng minh vấn đề thực tiễn) Thông tin Tivi LED TT Đúng hay sai Tivi LED thiết kế gọn nhẹ, tiện lợi Đúng/Sai Khi đóng contac nguồn Tvi LED hình ảnh có trước cịn âm có sau Đúng/Sai Khi xem Tivi LED tồn hệ thống điện gia đình bị mất, âm trước cịn ánh sáng hình Tivi sau Đúng/Sai Tivi LED giá thành không cao (Khoảng từ đến triệu: tùy theo tính năng, kích thước, thương hiệu, độ phân giải…) Đúng/Sai Tivi LED có nhiều ưu điểm vượt trội vài nhược điểm Đúng/Sai không đáng kể Đáp án: 1-Đúng, 2-Sai, 3-Sai, 4-Đúng, 5-Đúng Mã hóa 0,1,2,9 -HẾT - ... chương “dòng điện môi trường” -vật lý 11 nhằm phát triển lực vật lý học sinh Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng sử dụng tập theo định hướng PISA dạy học chương “Dòng điện môi trường”- Vật lý 11 nhằm phát. .. có chương: Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn việc xây dựng sử dụng tập dạy học theo định hướng PISA nhằm phát triển lực vật lý học sinh Chương 2: Xây dựng sử dụng tập theo định hướng PISA dạy học. .. NGHIỆP XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PISA TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”- VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÝ CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH