Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế dạy học chương dòng điện xoay chiều vật lí 12 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN HUY TUÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CĨ NỘI DUNG THỰC TẾ DẠY HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN HUY TUÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CĨ NỘI DUNG THỰC TẾ DẠY HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lý luận PPDH mơn Vật lí Mã số: 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỊ NHỊ NGHỆ AN 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, khách quan, chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trần Huy Tuân LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn tơi nhận quan tâm giúp đỡ tận tình q thầy cơ, quan, bạn bè gia đình Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cá nhân, phòng ban, quan tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Trước hết xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Nhị, người tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại Học Vinh, khoa sau Đại Học, thầy khoa Vật lí, Thư viện, tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn Cảm ơn Ban giám đốc trung tâm GDNN – GDTX Diễn Châu, nhóm Vật lí, nơi tơi cơng tác tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Cảm ơn em học sinh trung tâm GDNN – GDTX Diễn Châu nhiệt tình hợp tác công tác thực nghiệm đề tài Cảm ơn Ban giám hiệu thầy cô, em học sinh trường THPT Diễn Châu 1, Diễn Châu giúp đỡ nhiệt tình cơng tác điều tra, thu thập thơng tin Cảm ơn gia đình, đồng nghiệp bạn bè động viên, giúp đỡ tơi q trình làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn ! Tác giả luận văn Trần Huy Tuân ĐC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Đối chứng TN Thực nghiệm GV Giáo viên HS Học sinh GQVĐ Giải vấn đề NLGQVĐ Năng lực giải vấn đề KT Kiểm tra NXB Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TNSP Thực nghiệm sư phạm TNKQ Trắc nghiệm khách quan THPT Trung học phổ thông MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 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 Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn NÔI DUNG Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN, THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Bài tập vật lí 1.1.1 Khái niệm tập vật lí Bài tập vật lí 1.1.2 Vai trò tập vật lí q trình dạy học vật lí Bài tập vật lí 1.1.3 Phân loại tập vật lí Bài tập vật lí 1.1.3.1 Phân loại theo nội dung 1.1.3.2 Phân loại theo phương thức cho điều kiện phương thức giải 1.2 Bài tập vật lí có nội dung thực tế 1.2.1 Khái niệm tập có nội dung thực tế 8 1.2.2 Phân loại tập thực tế 1.2.3 Vai trò tập thực tế 1.2.4 Xây dựng hệ thống tập vật lí có nội dung thực tế 10 1.2.4.1 Những nguyên tắc xây dựng tập vật lí có nội dung thực tế 10 1.2.4.2 Quy trình xây dựng tập vật lí có nội dung thực tế 11 1.3 Năng lực giải vấn đề 12 1.3.1 Khái niệm lực giải vấn đề 12 1.3.2 Cấu trúc lực giải vấn đề 12 1.3.3 Phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 13 1.3.4 Đánh giá lực giải vấn đề học sinh 13 1.4 Bài tập có nội dung thực tế với việc phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 14 1.5 Phương thức sử dụng tập có nội dung thực tế với việc phát triển lực giải vấn đề học sinh dạy học vật lí 15 1.5.1 Sử dụng tập có nội dung thực tế học xây dựng kiến thức 15 1.5.2 Sử dụng tập có nội dung thực tế học tập vật lí 16 1.5.3 Sử dụng tập có nội dung thực tế học ôn tập 16 1.5.4 Sử dụng tập có nội dung thực tế học ngoại khóa 16 1.5.5 Sử dụng tập có nội dung thực tế học kiểm tra đánh giá 17 1.6 Thực trạng sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học vật lí 17 KẾT LUẬN CHƯƠNG 20 Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ CĨ NỘI DUNG THỰC TẾ THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 21 2.1 Phân tích chương trình, nội dung sách giáo khoa vật lí 12 THPT chương “Dòng điện xoay chiều” 21 2.1.1 Vị trí, đặc điểm chương “Dịng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT 21 2.1.2 Mục tiêu dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT 21 2.1.3 Nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT 22 2.1.4 Sơ đồ logic nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT 23 2.2 Hệ thống tập vật lí có nội dung thực tế chương “Dịng điện xoay chiều” 24 2.2.1 Chủ đề “ Đại cương dòng điện xoay chiều” 24 2.2.2 Chủ đề “ Mạch RLC nối tiếp công suất điện” 26 2.2.3 Chủ đề “ Truyền tải điện Máy biến áp” 29 2.3 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều” sử dụng tập có nội dung thực tế theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 35 2.3.1 Giáo án 1: Đại cương dòng điện xoay chiều 35 2.3.2 Giáo án 2: Truyền tải điện Máy biến áp 45 2.3.3 Giáo án 3: Máy phát điện xoay chiều 57 KẾT LUẬN CHƯƠNG 68 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 69 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 69 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 69 3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 70 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 70 3.4.1 Đánh giá lực 70 3.4.1.1 Đánh giá định tính 70 3.4.1.2 Đánh giá định lượng 72 3.4.1.3 Đánh giá trường hợp 73 3.4.2 Đánh giá kết học tập 75 3.4.2.1 Đánh giá định tính 75 3.4.2.2 Đánh giá định lượng 75 KẾT LUẬN CHƯƠNG 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC P1 Phiếu điều tra P1 Bảng đánh giá kết P3 Bài kiểm tra kết thúc chương P9 Hình ảnh thực nghiệm sư phạm P15 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Chúng ta sống kỉ XXI, với phát triển đa dạng khoa học kĩ thuật toàn giới Để nước ta sánh ngang với nước khác phải phát huy nguồn lực người, phát huy tiềm trí tuệ để vượt qua nguy tụt hậu, bắt kịp trình độ phát triển khoa học cơng nghệ, hịa nhập với khu vực giới Xuất phát từ thực tế đó, giáo dục phổ thơng khẳng định: Mục đích giáo dục có quan hệ trực tiếp đến việc phát huy nhân tố người, sức mạnh người Giáo dục phải góp phần đào tạo lực lượng lao động lành nghề sáng tạo, thích ứng với bước tiến hóa cơng nghệ tham gia vào “cách mạng trí tuệ”, “ cách mạng 4.0” Nội dung giáo dục phổ thơng phải bảo đảm tính phổ thơng, bản, tồn diễn, hướng nghiệp có tính hệ thống, gắn với thực tiễn sống Hướng tới phương châm giáo dục mà UNESCO đề xướng: học để biết, học để làm, học để chung sống, học để tự khẳng định Năng lực giải vấn đề lực cốt lõi học sinh Năng lực giải vấn đề giúp người học thành công học tập sống Trong trình dạy học, người giáo viên phải có trách nhiệm hình thành phát triển cho học sinh lực Năng lực giải vấn đề giúp học sinh chủ động sáng tạo việc học tập, nghiên cứu chiếm lĩnh tri thức, mà rèn cho em học sinh kĩ giải tình sống, thích ứng với thay đổi vận động xã hội đại Vật lí mơn học khoa học thực nghiệm, phần lớn kiến thức có mối liên hệ chặt chẽ với thực tế thành tựu ứng dụng nhiều vào thực tiễn Giáo viên cần kết hợp lí thuyết thực tiễn, rèn luyện kĩ áp dụng kiến thức học vào thực tế, nhằm nâng cao lực giải vấn đề cho học sinh Bài tập đóng vai trị quan trọng dạy học nói chung dạy học Vật lí nói riêng, tập có nội dung thực tế Khi giải tập có nội dung thực tế, học sinh có hội áp dụng kiến thức học để phân tích vật, tượng từ hình thành thói quen nghiên cứu, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn giải vấn đề Từ học sinh nhận ý nghĩa Vật lí đời sống Chương “Dòng điện xoay chiều” chương quan trọng chương trình Vật lý lớp 12 Mặt khác chương “Dịng điện xoay chiều” có kiến thức gắn liền với thực tiễn, khoa học kĩ thuật Nếu ta xây dựng hệ thống tập có nội dung thực tế để người học hiểu dòng điện điều kiện thực tế áp dụng dịng điện khả học hành học sinh đạt hiệu cao Từ lí nêu tơi chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học chương “dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 trung học phổ thơng Mục đích nghiên cứu Xây dựng sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” Vật lí 12 nhằm phát triển lực giải vấn, từ nâng cao chất lượng học tập cho học sinh trường phổ thông Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Bài tập dạy học vật lí - Bài tập có nội dung thực tế - Quá trình dạy học vật lí trường phổ thơng - Năng lực giải vấn đề 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Chương “Dịng điện xoay chiều” Vật lí 12 THPT - Học sinh lớp 12 THPT ... dung thực tế dạy học chương ? ?dòng điện xoay chiều? ?? Vật lí 12 trung học phổ thơng Mục đích nghiên cứu Xây dựng sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học chương ? ?Dòng điện xoay chiều? ?? Vật lí 12 nhằm... nội dung thực tế học tập vật lí 16 1.5.3 Sử dụng tập có nội dung thực tế học ôn tập 16 1.5.4 Sử dụng tập có nội dung thực tế học ngoại khóa 16 1.5.5 Sử dụng tập có nội dung thực tế học kiểm... học sinh có mục đích, động học tập rõ ràng 1.2.4 Xây dựng hệ thống tập vật lí có nội dung thực tế 1.2.4.1 Những nguyên tắc xây dựng tập Vật lí có nội dung thực tế Bài tập Vật lí có nội dung thực