Tích hợp liên môn vật lý – công nghệ chủ đề điện trở trong môn vật lý 12 trung học phổ thông bằng dạy học dự án

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  NGUYỄN THỊ NGA TÍCH HỢP LIÊN MÔN VẬT LÝ - CÔNG NGHỆ CHỦ ĐỀ ĐIỆN TRỞ TRONG MÔN VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG BẰNG DẠY HỌC DỰ ÁN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  NGUYỄN THỊ NGA TÍCH HỢP LIÊN MƠN VẬT LÝ - CÔNG NGHỆ CHỦ ĐỀ ĐIỆN TRỞ TRONG MÔN VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG BẰNG DẠY HỌC DỰ ÁN Chuyên ngành: Lý luận PPDH môn Vật lý Mã số: : 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM THỊ PHÚ NGHỆ AN - 2017 i LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến PGS.TS Phạm Thị Phú, người định hướng đề tài tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến cô giáo, thầy giáo trong tổ môn Phương pháp giảng dạy, cô giáo, thầy giáo khoa Vật lý – Công nghệ, phòng Sau đại học Ban giám hiệu trường Đại học Vinh tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành khóa học Xin cảm ơn Ban giám hiệu tổ môn Vật lý trường THPT Nghi Lộc tạo điều kiện để tham gia khóa học thực nghiệm sư phạm đề tài Cuối tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành khóa học Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả Nguyễn Thị Nga ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ DHDA Dạy học dự án DHTH Dạy học tích hợp ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm iii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Mở đầu 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chương Cơ sở lý luận xây dựng kế hoạch dạy học tích hợp theo chủ đề dạy học dự án 1.1.Tổng quan dạy học tích hợp 1.1.1 Khái niệm tích hợp, dạy học tích hợp 1.1.2 Vì phải dạy học tích hợp 1.1.3 Cơ sở dạy học tích hợp 1.1.4 Các đặc trưng dạy học tích hợp 10 1.1.5 Các dạng dạy học tích hợp 11 1.1.6 Yêu cầu dạy học tích hợp 12 1.1.7 Quy trình xây dựng học tích hợp 13 1.2 Dạy học dự án 14 1.2.1 Khái niệm dạy học dự án 14 1.2.2 Mục tiêu dạy học dự án 15 1.2.3 Đặc điểm dạy học dự án 16 1.2.4 Ưu điểm hạn chế dạy học theo dự án 16 iv 1.2.5 Quy trình dạy học theo dự án 18 1.2.6 Hồ sơ dạy học dự án 19 1.2.7 Đánh giá dạy học dự án 22 1.3 Tích hợp liên môn Vật lý - Công nghệ dạy học dự án 25 1.3.1 Lựa chọn chủ đề dạy học tích hợp liên mơn Vật lý – Công nghệ 25 1.3.2 Dạy học ứng dụng kỹ thuật Vật lý 25 1.3.3 Quy trình dạy học tích hợp liên mơn Vật lý – Cơng nghệ dạy học dự án 27 Kết luận chương 30 Chương Xây dựng kế hoạch dạy học tích hợp chủ đề Điện trở dạy học dự án 31 2.1 Giới thiệu chủ đề Điện trở chương trình Vật lý THPT 31 2.2 Mục tiêu dạy học tích hợp liên mơn Vật lý – Công nghệ chủ đề Điện trở vào môn Vật lý 12 THPT 33 2.2.1 Kiến thức 33 2.2.2 Kỹ 33 2.2.3.Thái độ 34 2.3 Các nội dung kiến thức Điện trở 34 2.3.1 Khái niệm Điện trở Vật lý 34 2.3.2 Thiết bị Điện trở 34 2.3.3 Điện trở thiết bị gia dụng 42 2.4 Xây dựng hồ sơ dạy học dự án chủ đề điện trở 53 2.4.1 Hình thành ý tưởng dự án, tên dự án 53 2.4.2 Mục tiêu sản phẩm dự án 54 2.4.3 Kế hoạch dạy học dự án 55 2.4.4 Xây dựng phiếu kiểm tra, đánh giá 57 2.4.5 Thiết kế học dự án 58 Kết luận chương 67 v Chương Thực nghiệm sư phạm 68 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 68 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 68 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 68 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 68 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 68 3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 69 3.5 Diễn biến thực nghiệm sư phạm 70 3.5.1 Tiết học chuyển giao nhiệm vụ dự án 70 3.5.2 Nhật ký theo dõi học sinh thực dự án 70 3.5.3 Tiết học nghiệm thu dự án 74 3.6 Tiêu chí đánh giá thực nghiệm sư phạm 80 3.6.1 Đánh giá mức độ nắm vững kiến thức học sinh 81 3.6.2 Đánh giá khả hệ thống hoá kiến thức học sinh 81 3.7 Kết thực nghiệm sư phạm 82 3.7.1 Đánh giá định tính 82 3.7.2 Đánh giá định lượng 83 Kết luận chương 86 Kết luận chung 87 Tài liệu tham khảo 89 Phụ lục PL1 Phụ lục Khái niệm điện trở Vật lý học PL1 Phụ lục Các mẫu phiếu đánh giá .PL5 Phụ lục Bộ câu hỏi định hướng .PL7 Phụ lục 4a Bài giảng Power point chuyển giao nhiệm dự án .PL9 Phụ lục 4b Bài giảng Power point nghiệm thu dự án PL11 Phụ lục Đề kiểm tra .PL13 Phụ lục Sản phẩm học sinh .PL17 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Dạy học q trình phức tạp địi hỏi người giáo viên phải chuẩn bị kĩ lưỡng để có dạy sinh động hiệu Vì người giáo viên phải thường xun học hỏi tìm tịi để đưa phương pháp truyền thụ kiến thức cho học sinh có hiệu có tính khả thi Các môn học dù phân biệt rõ nội dung nhiều có liên quan đến vài khía cạnh Chính mà đề án đổi giáo dục cách tồn diện phủ thơng qua, nhấn mạnh việc sử dụng kiến thức tổng hợp nhiều lĩnh vực nhằm giải vấn đề mà học sinh phải đối mặt Từ tạo cho học sinh lối tư tổng hợp có hệ thống Điều khơng có ích việc hấp thụ cách chủ động có chọn lọc đơn vị kiến thức cần thiết mà cịn giúp em có nhìn linh hoạt vấn đề tình nảy sinh sống Hiện xu dạy học tích hợp liên mơn quan tâm nghiên cứu áp dụng vào nhà trường nhiều nước giới Dạy học tích hợp liên mơn xuất phát từ yêu cầu mục tiêu dạy học phát triển lực học sinh, đòi hỏi phải tăng cường yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức vào giải vấn đề thực tiễn.Tích hợp liên môn hiểu hành động liên kết đối tượng nghiên cứu, giảng dạy, học tập lĩnh vực vài lĩnh vực khác kế hoạch dạy học nhằm tạo mối quan hệ môn học với với kiến thức thực tiễn Do dạy học tích hợp liên mơn hoàn toàn phù hợp mang lại thuận lợi để thực đổi dạy học theo hướng hình thành phát triển lực cho học sinh theo Nghị 29 NQ-TW đổi toàn diện giáo dục Dạy học Vật lý trường THPT có nhiệm vụ trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức, phát triển tư khoa học, giáo dục giới quan, nhân sinh quan giáo dục kỹ thuật tổng hợp Bộ mơn Vật lý có liên hệ với nhiều mơn học khác, có mơn Cơng nghệ Mơn Vật lý trình bày kiến thức lí thuyết để học sinh tiếp cận thiết bị kĩ thuật đời sống trình bày mơn Cơng nghệ Cụ thể chương trình Vật lý lớp 9, lớp 11 lớp 12 có đề cập đến Điện trở môn Công nghệ lớp 12 đề cập nội dung Như kiến thức kỹ Điện trở HS thu qua học tập rải từ đầu năm lớp đến năm lớp12 trình bày rời rạc chưa có liên kết với nhau, khơng có hệ thống hóa, tổng kết khái quát hóa Trong Điện trở ba linh kiện điện tử bản, thiếu nhiều thiết bị kỹ thuật thiết bị gia dụng quạt điện, tủ lạnh, radio, ti vi,… Khi học Điện trở học sinh nắm công thức tính liên quan để giải tập, chưa biết ứng dụng Điện trở thực tiễn Vì việc tích hợp dạy học kiến thức Điện trở thành chủ đề để học sinh có hiểu biết định thuận lợi việc vận dụng chúng vào thực tiễn hồn tồn cần thiết có ý nghĩa Dạy học dựa dự án (gọi tắt dạy học dự án) mơ hình dạy học đại tích cực Ưu điểm dạy học dự án gắn lý thuyết với thực hành, kích thích động cơ, hứng thú học tập người học, phát huy tính tự lực, tính trách nhiệm, phát triển khả sáng tạo, rèn luyện cho học sinh lực giải vấn đề phức hợp Vì dạy học dự án hoàn toàn phù hợp với đổi dạy học theo tiếp cận lực Dạy học tích hợp theo chủ đề thực mơ hình dạy học dự án có nhiều thuận lợi Xuất phát từ vấn đề nêu trên, chọn đề tài nghiên cứu: “Tích hợp liên mơn Vật lý - Cơng nghệ chủ đề điện trở Vật lý 12 Trung học phổ thông dạy học dự án” Mục đích nghiên cứu Xây dựng hồ sơ dạy học dự án, tích hợp liên mơn Vật lý - Công nghệ, chủ đề Điện trở môn Vật lý 12 THPT Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: + Dạy học tích hợp + Dạy học dự án + Quá trình dạy học Vật lý + Kiến thức Điện trở - Phạm vi nghiên cứu: Kiến thức Điện trở thuộc chương trình Vật lý phổ thông Giả thuyết khoa học Nếu tích hợp mục tiêu dạy học Điện trở thuộc chương trình mơn Vật lý phổ thơng mơn Cơng nghệ lớp 12 thành chủ đề môn Vật lý áp dụng mơ hình dạy học dự án cho chủ đề góp phần nâng cao chất lượng dạy học, bồi dưỡng lực giải vấn đề thực tiễn cho học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lí luận dạy học tích hợp liên mơn dạy học dự án 5.2 Xác định mục tiêu phân tích nội dung chủ đề Điện trở môn Vật lý phổ thông môn Công nghệ 12 5.3 Xây dựng kế hoạch dạy học tích hợp liên mơn Vật lý – Công nghệ kiến thức Điện trở theo dạy học dự án 5.4 Thực nghiệm sư phạm Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu + Nghiên cứu tài liệu sở lý luận dạy học tích hợp dạy học dự án PL9 Phụ lục 4a Bài giảng Power point chuyển giao nhiệm dự án Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide PL10 Slide Slide 10 Slide 11 Slide 12 PL11 Phụ lục 4b Bài giảng Power point nghiệm thu dự án Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide Slide PL12 Slide Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 PL13 Phụ lục Đề kiểm tra SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN KIỂM TRA TIẾT TRƯỜNG THPT NGHI LỘC THỜI GIAN: 45 phút ( không kể thời gian giao đề) Họ tên: Lớp: I Phần trắc nghiệm Câu 1: Câu nói nhiệt điện trở khơng đúng? A Nhiệt điện trở kích thước nhỏ nhanh chóng đạt nhiệt độc mơi trường bao quanh nên thường dùng làm cảm biến đo nhiệt độ cảm biến báo cháy B Nhiệt điện trở có kích thước lớn chịu dịng điện lớn nên dùng làm điện trở bảo vệ dây tóc đèn hình máy thu hình ( Ti vi) C Nhiệt điện trở linh kiện chất bán dẫn không đồng D Nhiệt điện trở linh kiện sử dụng tính chất điện trơ thay dổi nhanh theo nhiệt độ Câu 2: Câu nói điện trở quang khơng đúng? A Quang điện trở linh kiện sử dụng tính chất điện trở thay đổi theo cường độ chiếu sáng B Quang điện trở linh kiện có điện trở lớn bề mặt rộng Khi chiếu ánh sáng thích hợp vào điện trở quang điện trở tăng mạnh C Quang điện trở dùng phổ biến kĩ thuật tự động hóa D Quang điện trở linh kiện làm màng bán dẫn bù trừ có độ dày cỡ vài chục micromet, có hai điện cực kim loại Câu 3: Trên thân điện trở có vịng màu đỏ, tím, đen vàng kim Giá trị điện trở A 2,7Ω±5% B 27Ω±5% PL14 C.27Ω D 270Ω±5% Câu 4: Có hai điện trở giống có giá trị R = Ω mắc nối tiếp với Điện trở tương đương có giá trị A Lớn điện trở thành phần B.Nhỏ điện trở thành phần C Bằng điện trở thành phần D Bằng không Câu Một bóng đèn loại 9V – W mắc vào nguồn có điện áp 12 V Để bóng đèn hoạt động bình thường ta cần mắc thêm điện trở với bóng đèn Cách mắc điện trở giá trị điện trở cần dùng A Mắc song song, R = Ω B Mắc nối tiếp, R = Ω C Mắc song song, R = Ω D Mắc nối tiếp, R = Ω Câu Kết luận sau sai? A Điện trở dây dẫn kim loại phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây dẫn B Điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ C Điện trở phần tử không tiêu hao lượng D Khi mắc điện trở song song với điện trở tương đương có cơng suất chịu đựng tăng lên tổng công suất điện trở có trị số nhỏ Câu Câu đúng? Khi nhiệt độ dây kim loại tăng, điện trở A Giảm B Khơng thay đổi C Tăng lên PL15 D Ban đầu tăng lên theo nhiệt độ sau giảm dần Câu Kết luận sau không đúng? Tác dụng điện trở mạch điện A Hạn chế điều chỉnh dòng điện B Phân chia điện áp C Tham gia vào trình tạo dao động D Làm trễ pha điện áp xoay chiều Câu Điện trở mắc mạch điện xoay chiều A Khơng cản trở dịng điện xoay chiều qua B Làm cho dịng điện trễ pha điện áp C Làm cho dòng điện sớm pha điện áp D Không làm thay đổi pha dòng điện điện áp Câu 10 Đối với đoạn mạch xoay chiều có điện trở A Pha cường độ dòng điện tức thời luôn B Hệ số công suất dịng điện khơng C Cường độ dịng điện hiệu dụng phụ thuộc vào tần số điện áp D Cường độ dòng điện điện áp tức thời biến thiên đồng pha II Phần tự luận Bài Một dây đèn trang trí gồm bóng đèn loại 12 V mắc vào mạng điện có hiệu điện 220V Các đèn sáng bình thường, bóng bị đứt dây tóc Bạn Minh thay bóng 12V khác cắm điện, bóng thay bị đứt dây tóc Sau bạn lại thay bóng 6V cắm điện dây đèn sáng ổn định Hãy dự đoán nguyên nhân tượng nghịch lí giải thích Bài Một đường dây dẫn điện xoay chiều pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu dùng cách xa km Điện áp nguồn điện lúc phát U = kV, công suất điện P = 600 kW Dây dẫn làm nhơm có điện trở suất 2,8.10-8 Ωm, có PL16 đường kính tiết diện 1cm Hệ số cơng suất mạch điện cosφ = 0,7 Tính tỉ lệ cơng suất bị mát đường dây tỏa nhiệt PL17 Phụ lục Sản phẩm học sinh Phụ lục 6a Sản phẩm nhóm PL18 PL19 Phụ lục 6b Sản phẩm nhóm PL20 PL21 Phụ lục 6c Sản phẩm nhóm PL22 PL23 ... dạy học tích hợp liên môn Vật lý – Công nghệ chủ đề Điện trở môn Vật lý 12 THPT dạy học dự án 31 Chương XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC TÍCH HỢP CHỦ ĐỀ ĐIỆN TRỞ BẰNG DẠY HỌC DỰ ÁN 2.1 Giới thiệu chủ. .. TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  NGUYỄN THỊ NGA TÍCH HỢP LIÊN MÔN VẬT LÝ - CÔNG NGHỆ CHỦ ĐỀ ĐIỆN TRỞ TRONG MÔN VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG BẰNG DẠY HỌC DỰ ÁN Chuyên ngành: Lý luận PPDH môn Vật lý Mã... vấn đề nêu trên, chọn đề tài nghiên cứu: ? ?Tích hợp liên mơn Vật lý - Công nghệ chủ đề điện trở Vật lý 12 Trung học phổ thông dạy học dự án? ?? Mục đích nghiên cứu Xây dựng hồ sơ dạy học dự án, tích