Nâng cao hiệu quả dạy học chương dòng điện xoay chiều vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng giải quyết vấn đề

Bộ giáo dục đào tạo TRNG I HC VINH - - Nguyễn đình lượng Nâng cao hiệu dạy học chương dòng điện xoay chiều vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng giải vấn đề Luận văn thạc sỹ giáo dục học Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học vËt lý M· sè: 60.14.10 Vinh - 2010 Bé giáo dục đào tạo TRNG I HC VINH - - Nguyễn đình lợng Nâng cao hiệu dạy học chơng dòng điện xoay chiều vật lý 12 chơng trình chuẩn theo định hớng giải vấn đề Luận văn thạc sỹ giáo dục học Chuyên ngành: Lý luận phơng pháp dạy học vật lý M· sè: 60.14.10 Ngêi híng dÉn khoa häc: Pgs.ts: hà văn hùng Vinh - 2010 Li cm n Để hoàn thành luận văn tác giả nhận dược giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn PGS-TS : Hà văn Hùng,của thầy (cô) giáo khoa Vật lý,khoa Sau đại học trường Đại học Vinh,của ban giám hiệu trường THPT Cù Chính Lan đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn ghi nhớ giúp đỡ quý báu Tác giả CÁC KÍ TỰ VIẾT TẮT BTVL: ĐC TN GV HS NXB NXBGD NXBKHKT PGS SGV SGK GQVĐ THPT : : : : : : : : : : : : : Bài tập vật lí Đối chứng Thực nghiệm Giáo viên Học sinh Nhà xuất Nhà xuất giáo dục Nhà xuất khoa học kĩ thuật Phó giáo sư Sách giáo viên Sách giáo khoa Giải vấn đề Trung học phổ thông MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn Đóng góp luận văn NỘI DUNG Chương 1.Cơ sở lý luận dạy học giải vấn đề 1.1 Lý thuyết dạy học giải vấn đề .5 1.1.1 Khái niệm dạy học giải vấn đề 1.12 Vấn đề tình có vấn đề dạy học giải vấn đề 1.13 Cấu trúc dạy học giải vấn đề 1.1.4 Các điều kiện dạy học tiến trình dạy học giải vấn đề 1.1.5 Các mức độ dạy học giải vấn đề .10 1.1.6 Nguyên tắc dạy học giải vấn đề 13 1.1.7 Các phương pháp hướng dẫn học sinh giải vấn đề học tập 14 1.2 Dạy học giải vấn đề môn học vật lý 15 1.2.1 Dạy học giải vấn đề học xây dựng tri thức 15 1.2.2 Dạy học giải vấn đề học thực hành thí nghiệm vật lý 16 1.2.3 Dạy học giải vấn đề học vật lý .17 Kết luận chương .18 Chương Nâng cao hiệu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng dạy học giải vấn đề 19 2.1 Kiến thức khoa học chương ”Dòng điện xoay chiều” 19 2.1.1 Đại cương “Dòng điện xoay chiều” 19 2.1.2 Các mạch điện xoay chiêù .20 2.1.3 Truyền tải điện năng,máy biến áp 28 2.1.4 Các loại máy điện xoay chiều 29 2.2 Mục tiêu dạy học chương”dòng điện xoay chiều” 30 2.2.1 Mục tiêu dạy học chương 30 2.2.2 Nội dung dạy học chương .31 2.3 Cấu trúc logic chương “Dòng điện xoay chiều” 32 2.4 Một số kiểu tình có vấn đề điển hình dạy học chương “Dịngđiện xoay chiều” 33 2.5 Thực trạng dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” số trường THPT Quỳnh Lưu- Nghệ an 35 2.6 Các điều kiện cần thiết cho việc dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” theođịnh hướng giải vấn đề .36 2.6.1 Vấn đề hoá nội dung dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” 36 2.6.2 Thiết bị dạy học chương ´”Dòng điện xoay chiều” 39 2.6.3 Bài tập theo định hướng dạy học GQVĐ chương “Dòng điện xoay chiều” .48 2.7 Xây dựng tiến trình dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” 2.7.1 Các mức độ áp dụng dạy học GQVĐ chương “Dòng điện xoay chiều” 54 2.7.2 Tiến trình dạy học cụ thể chương “Dòng điện xoay chiều” 56 Kết luận chương .79 Chương Thực nghiệm sư phạm .80 3.1.Mục đích thực nghiệm sư phạm 80 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 80 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 80 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm .81 Kết luận chương .88 KẾTLUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đổi phương pháp dạy học yêu cầu cấp bách Đảng ta rõ Nghị TW2 khoá VIII (12/1996): “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều Rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học, bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…” Trong điều kiện thực tiễn nước ta nay, việc vận dụng cách sáng tạo phương pháp dạy học tiên tiến, có dạy học giải vấn đề đường thích hợp để bước đưa giáo dục nước ta hội nhập vào xu phát triển chung giáo dục giới Trước yêu cầu biến đổi nhanh phát triển xã hội, phát sớm giải hợp lý vấn đề nảy sinh thực tiễn lực cần thiết đảm bảo thành đạt sống Vì dạy học trường THPT cần phải luyện tập trình nhận thức tập trình nhận thức vận dụng vào thực tiễn đời sống khoa học kỹ thuật,cho học sinh biết phát hiện, đề xuất giải vấn đề gặp phải học tập.Một phương pháp dạy học đặc biệt ý phương pháp dạy học giải vấn đề.Trong dạy học giải vấn đề, học sinh vừa nắm tri thức mới, vừa nắm phương pháp chiếm lĩnh tri thức đó, phát triển tư tích cực sáng tạo, chuẩn bị lực thích ứng với đời sống xã hội: phát kịp thời giải hợp lý vấn đề nảy sinh Vật lý học môn vật lý nhà trường phổ thông nước ta môn học tích hợp “tìm hiểu tự nhiên xã hội” điều giúp cho học sinh có hành trang để tham gia sản xuất, học nghề sâu vào trình nghiên cứu Qua tìm hiểu, tơi thấy chương “Dịng điện xoay chiều” (lớp 12 - chương trình chuẩn), chương có vị trí quan trọng chương trình vật lý lớp 12, có nhiều khả vận dụng lý thuyết dạy học giải vấn đề Vì thế, tơi chọn đề tài: “Nâng cao hiệu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng dạy học giải vấn đề” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu vận dụng dạy học giải vấn đề học thuộc chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn nhằm góp phần nâng cao hiệu dạy học chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Lý luận dạy học giải vấn đề - Quá trình dạy học vật lý THPT 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Dạy học giải vấn đề vật lý - Chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn - Học sinh lớp 12 ban GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Hiệu dạy học Vật lý nâng cao nhờ xây dựng tiến trình dạy học số kiến thức chương”Dịng điện xoay chiều”vật lý 12 chương trình chuẩn,theo định hướng giải vấn đề NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 5.1 Nghiên cứu lý luận dạy học giải vấn đề 5.2 Tìm hiểu thực trạng dạy học giải vấn đề số trường THPT huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An 5.3 Nghiên cứu chương trình, SGK Vật lý 12 5.4 Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” 5.5 Nghiên cứu, tìm hiểu sử dụng thiết bị dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” đảm bảo sở vật chất triển khai dạy học theo định hướng giải vấn đề 5.6 Xây dựng tiến trình dạy học số thuộc chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn 5.7 Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết nghiên cứu PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu lý luận vấn đề liên quan đến việc giải nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra khảo sát dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” trường THPT, soạn giảng tiến hành thực nghiệm sư phạm, điều tra thăm dò, lấy ý kiến từ giáo viên học sinh để đánh giá lý luận nêu phương pháp thống kê, toán học CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu,kết luận tài liệu tham khảo luận văn chia thành chương Chương 1.Cơ sở lý luận đề tài Chương Nâng cao hiệu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chương trình chuẩn theo định hướng dạy học giải vấn đề Chương Thực nghiệm sư phạm ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN VĂN - Kết nghiên cứu luận văn cung cấp số dẫn liệu khoa học mới, có giá trị góp phần chứng tỏ khả thực hoá dạy học giải vấn đề chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 THPT - Xây dựng tiến trình dạy học thuộc chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 theo định hướng dạy học giải vấn đề Các tiến trình thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi hiệu điều kiện dạy học nhà trường THPT nước ta - Kết nghiên cứu tài liệu tham khảo có giá trị, phục vụ cho cơng tác nghiên cứu phương pháp dạy học tích cực, nâng cao chất lượng dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” NỘI DUNG Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 LÝ THUYẾT VỀ DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.1.1 Khái niệm dạy học giải vấn đề Dạy học "giải vấn đề "là phương pháp dạy học tích cực Bản thân thuật ngữ đời chưa lâu tư tưởng xuất vào kỷ 20 thơi thúc xã hội địi hỏi cải tiến phương pháp dạy học nhà trường Tư tưởng chủ đạo phương pháp Dạy học GQVĐ đưa trình học tập học sinh gần với q trình tìm tịi, phát hiện, khám phá nhà khoa học, nâng cao tính độc lập sáng tạo học sinh Tuy nhiên cần ý đến điểm khác biệt nhà khoa học học sinh giải vấn đề như: động , hứng thú, nhu cầu, lực giải vấn đề, điều kiện, phương pháp làm việc Theo V Ơ-Kơn: "Dạy học nêu vấn đề tập hợp hành động tổ chức tình có vấn đề, phát biểu vấn đề, giúp đỡ điều kiện cần thiết để học sinh giải vấn đề, kiểm tra cách giải cuối đạo q trình hệ thống hố cố kiến thức thu nhận được” [26,11] Theo I Ia Lecne: “Dạy học nêu vấn đề phương pháp dạy học HS tham gia cách có hệ thống vào trình giải vấn đề tốn có vấn đề xây dựng theo nội dung tài liệu học chương trình” [7,5] Theo I F Kharlamop: “Dạy học nêu vấn đề tổ chức trình dạy học bao gồm việc tạo tình có vấn đề (tình tìm tịi) học, kích thích HS nhu cầu giải vấn đề nảy sinh, lôi em vào hoạt động nhận thức tự lực nhằm nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mới, phát triển tính tích cực trí tuệ hình thành cho em lực tự thơng hiểu lĩnh hội thơng tin khoa học mới” Theo Nguyễn Quang Lạc: Dạy học GQVĐ hình thức dạy học học sinh coi "nhà khoa học trẻ" tự giác tích cực tổ chức trình "xây dựng tri thức cho thân" Hoạt động diễn giống "hoạt động nghiên cứu khoa học", kết tìm thấy lại điều có khoa học, song lại điều mẻ HS Người GV phải thực quan tâm đến nội dung khoa học mà HS xây dựng lẫn phương pháp hoạt động HS để đạt điều đó, GV phải nhà thiết kế, tổ chức đạo thi cơng Đó hoạt động sáng tạo đòi hỏi tài nghệ sư phạm, lịng kiên trì, khoan dung độ lượng cao Bởi GV phải đạo lớp trẻ non nớt tái tạo quen biết mà xây dựng cho họ, GV lại điều q cũ [12,38] Như vậy: Dạy học giải vấn đề phương pháp dạy học cụ thể đơn nhất, mà tập hợp nhiều phương pháp dạy học liên kết chặt chẽ với bổ sung cho nhau, phương pháp xây dựng tốn Ơrixtic (tạo tình có vấn đề) giữ vai trị trung tâm đạo, gắn bó với phương pháp dạy học khác thành hệ thống toàn vẹn Dạy học giải vấn đề không hạn chế phạm trù phương pháp dạy học, việc áp dụng, tiếp cận địi hỏi phải có cải tạo nội dung, cách tổ chức dạy học mối liên hệ thống Riêng phạm vi phương pháp dạy học có khả thâm nhập vào hầu hết phương pháp dạy học khác làm cho tính chất chúng trở nên tích cực Vì dạy học giải vấn đề cần coi tên gọi để sở phương pháp dạy học có khả kích thích học sinh tham gia vào hoạt động nhận thức cách tích cực liên tục đạo giáo viên 1.1.2 Vấn đề tình có vấn đề 1.1.2.1 Vấn đề “Vấn đề toán mà cách thức hình thành hay kết chưa học sinh biết trước, học sinh nắm kiến thức kỹ xuất phát, để từ thực tìm tịi kết hay cách thức hình thành làm Nói cách khác, câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, bắt tay vào tìm kiếm lời giải đáp”[13,89] "Vấn đề nghiên cứu vật lý câu hỏi, tốn chưa có lời giải, xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống Đó tượng mới, q trình khơng thể lý giải lý thuyết có câu hỏi tìm giải pháp cho mục đích thiết thực đó, lý thuyết chưa trọn vẹn " [24,9] Trong vấn đề chứa đựng yếu tố khách quan yếu tố chủ quan: -Yếu tố khách quan - dẫn liệu xuất phát cho phép giải vấn đề, tìm lời giải -Yếu tố chủ quan - học sinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề để giải Câu hỏi, mà học sinh biết trước lời giải đáp, vấn đề, vấn đề với câu hỏi mà học sinh chưa biết lời giải đáp khơng có phương tiện để tìm tịi câu trả lời Như vậy: "Vấn đề" chứa mâu thuẫn nhận thức Lúc đầu mâu thuẫn cịn mang tính khách quan, sau học sinh tiếp thu ý thức mâu thuẫn biến thành mâu thuẫn chủ quan tồn ý nghĩ học sinh dạng toán hay vấn đề tập 1.1.2.2 Tình có vấn đề * Khái niệm ‘tình có vấn đề’ “Tình có vấn đề” tình mà học sinh tham gia gặp khó khăn, học sinh ý thức vấn đề, mong muốn giải vấn đề cảm thấy với khả hi vọng giải được, bắt tay vào việc giải vấn đề [15,24] Nhà giáo dục Xô viết Rubinstein khẳng định: “Tư tình có vấn đề” Tổ chức tình có vấn đề thực chất tạo hoàn cảnh để học sinh tự ý thức vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu hứng thú giải vấn đề, biết cần phải làm sơ xác định làm 10 ... học giải vấn đề học thực hành thí nghiệm vật lý 16 1.2.3 Dạy học giải vấn đề học vật lý .17 Kết luận chương .18 Chương Nâng cao hiệu dạy học chương ? ?Dòng điện xoay chiều? ?? Vật lý 12. .. trọng chương trình vật lý lớp 12, có nhiều khả vận dụng lý thuyết dạy học giải vấn đề Vì thế, tơi chọn đề tài: ? ?Nâng cao hiệu dạy học chương ? ?Dòng điện xoay chiều? ?? Vật lý 12 chương trình chuẩn theo. .. theo định hướng dạy học giải vấn đề? ?? MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu vận dụng dạy học giải vấn đề học thuộc chương ? ?Dòng điện xoay chiều? ?? Vật lý 12 chương trình chuẩn nhằm góp phần nâng cao hiệu dạy