Bồi dưỡng năng lực tư duy cho học sinh thông qua dạy học bài tập chương dòng điện xoay chiều vật lí 12 trung học phổ thông

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN VŨ DŨNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRẦN VŨ DŨNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HỌC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH QUA DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Nghệ An, năm 2016 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN VŨ DŨNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lý luận PPDHBM Vật lý Mã số: 60140111 Cán hướng dẫn khoa học PGS TS NGUYỄN QUANG LẠC Nghệ An, năm 2016 i LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành hướng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Quang Lạc Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Xin trân trọng cảm ơn Thầy nhiệt tình hướng dẫn em trình nghiên cứa thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Phòng đào tạo sau Đại học trường Đại học Vinh tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn giảng viên trường Đại học Vinh thầy cô khoa Vật lý Đại học Vinh tận tình giảng dạy, giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến quý báu mặt chuyên mơn phương pháp cho em q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu bạn đồng nghiệp trường THPT Hương Sơn giúp đỡ trao đổi chuyên mơn q trình tơi học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tổ môn Vật lý trường THPT Hương Sơn em học sinh yêu quý tạo điều kiện giúp đỡ cộng tác với tơi q trình làm thực nghiệp sư phạm hoàn thành luận văn Nghệ An, năm 2016 Tác giả luận văn Trần Vũ Dũng ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BT Bài tập CĐDĐ Cường độ dòng điện CH Câu hỏi DĐXC Dòng điện xoay chiều ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khoa 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 Danh mục bảng vi Danh mục hình vi Danh mục sơ đồ vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 6.1 Nghiên cứu lí luận 6.2 Nghiên cứu thực tiễn 6.3 Thực nghiệm sư phạm Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Khái quát tập vật lí 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Vai trò 1.1.3 Phân loại 1.2 Tư bồi dưỡng lực tư cho học sinh 10 1.2.1 Tư 10 1.2.1.1 Khái niệm tư 10 1.2.1.2 Khái niệm tư vật lý 11 1.2.1.3 Khái niệm lực tư 13 1.2.2 Bồi dưỡng lực tư cho học sinh 13 1.2.2.1 Khái niệm bồi dưỡng lực tư 13 iv 1.2.2.2 Thang bậc nhận thức bồi dưỡng lực tư 14 1.2.2.3 Bồi dưỡng lực tư thông qua dạy học tập vật lý 16 1.3 Thực trạng hoạt động dạy học tập chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12 THPT số trường THPT 17 1.3.1 Đối tượng phương pháp khảo sát 17 1.3.2 Kết khảo sát 17 1.3.3 Những kết luận rút từ khảo sát 18 Kết luận chương 21 CHƯƠNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 22 2.1 Mục tiêu dạy học chương dòng “Dòng điện xoay chiều” 22 2.1.1 Về nội dung kiến thức 22 2.1.2 Về kĩ 22 2.2 Cấu trúc chương “Dòng điện xoay chiều” 23 2.3 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập 24 2.3.1 Nguyên tắc 24 2.3.2 Hệ thống cấu trúc kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều” 25 2.3.3 Hệ thống tập chương“ Dòng điện xoay chiều” có hướng dẩn giải 25 2.4 Tiến trình dạy học tập vật lý theo hướng bồi dưỡng lực tư cho học sinh 68 2.4.1 Giáo án 68 2.4.2 Giáo án 72 2.4.3 Giáo án 76 Kết luận chương 80 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 81 3.1 Mục đích thực nghiệm 81 3.2 Đối tượng thực nghiệm 81 3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm 81 3.4 Phương pháp tiến hành 82 3.5 Nội dung thực nghiệm 82 3.6 Kết thực nghiệm 83 3.6.1 Kết định tính 83 3.6.2 Kết định lượng 84 Kết luận chương 89 v KẾT LUẬN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 PHỤ LỤC MỘT SỐ BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số kết kiểm 84 Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất kiểm 85 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất lũy tích 85 Bảng 3.4 Bảng tham số thống kê 86 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Đồ thị phân phối tần suất 86 Hình 3.2: Biểu đồ phân phối tần suất 87 Hình 3.3: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 87 Hình 3.4: Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích .87 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1.Các thao tác hoạt động hướng tới bồi dưỡng lực tư học sinh 15 Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” 24 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, phong trào đổi phương pháp giảng dạy nâng cao chất lượng hiệu giáo dục diễn tất cấp, môn Ngành giáo dục thực nhiều giải pháp đồng đổi chương trình, nội dung, phương pháp dạy học nhằm mục đích nâng cao chất lượng giáo dục, hướng tới phát triển toàn diện người học Từ thấy lựa chọn phương pháp dạy học nhằm bồi dưỡng lực tư học sinh vấn đề quan trọng dạy học nói chung dạy học mơn vật lí nói riêng Vật lý mơn khoa học tự nhiên gắn liền với thực tế đời sống Đồng thời vật lý mơn khó trừu tượng Bài tập vật lý vô phong phú đa dạng Mặt khác phân phối chương trình số tiết dạy tập lại so với nhu cầu cần củng cố kiến thức học sinh Việc làm cấp thiết giáo viên làm để xây dựng hệ thống tập để thông qua giải tập học sinh bồi dưỡng lực tư cách tốt Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu khái niệm, định luật, tượng vật lí, quy luật vật lí; từ biết phân tích, vận dụng vào thực tiễn Hiện nay, dạy học vật lí trường trung học phổ thông (THPT), giáo viên thường phân chia tập dựa yêu cầu toán học hướng dẫn học sinh giải tập vật lí theo dạng Đặc biệt, áp dụng hình thức thi trắc nghiệm, với tập trắc nghiệm địi hỏi giải tập nhanh xác, nên nhiều học sinh vận dụng cách máy móc bước giải tập, nhận dạng tập, áp dụng cơng thức sử dụng máy tính để tính tốn với tốc độ nhanh xác, việc bồi dưỡng lực tư học sinh việc giải tập vật lí cịn hạn chế Mặt khác chương “Dòng điện xoay chiều” chương quan trọng chương trình vật lý 12 Dòng điện xoay chiều nội dung trọng tâm, tập phần có nhiều nội dung thi, nhiên lượng tập sách giáo khoa đưa hạn chế chưa đáp ứng đủ lượng kiến thức để học sinh làm thi Đồng thời việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải tập định tính, tập định lượng chương học sinh thật không dễ dàng Một vấn đề đặt cần phải xây dựng hệ thống tập để thông qua việc giải tập học sinh hoàn thiện kiến thức, biến thành vốn riêng phát triển tính tư tồn diện vật lý Vì vậy, tơi lựa chọn đề tài “Bồi dưỡng lực tư cho học sinh thông qua dạy học tập chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 THPT” Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập đề xuất tiến trình sử dụng dạy học chương “Dòng điện xoay chiều'' Vật lý 12 theo hướng bồi dưỡng lực tư để giúp học sinh nắm vững kiến thức mà nhằm bồi dưỡng lực tư cho học sinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Quá trình dạy học tập liên quan đến chương Dòng điện xoay chiều - vật lí 12 THPT giáo viên học sinh Trường THPT Hương Sơn - Hà Tĩnh 3.2 Phạm vi nghiên cứu + Hoạt động dạy học giải tập vật lí lớp 12 THPT +Đề tài tập trung vào nghiên cứu vấn đề dạy tập liên quan đến chương “Dòng điện xoay chiều” để bồi dưỡng lực tư cho học sinh? + Đối tượng thực nghiệm: Xây dựng hệ thống tập chương “ Dòng điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng lực tư cho học sinh - vật lí 12 THPT số trường THPT thuộc Huyện Hương Sơn - Hà Tĩnh Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống tập phù hợp với mục tiêu dạy học thời gian dành cho nội dung kiến thức, đồng thời tổ chức hoạt động dạy học giải tập nhằm bồi dưỡng lực tư cho học sinh, phát huy vai trò, tác dụng tập vật lí, giúp học sinh khơng chiếm lĩnh kiến thức mà cịn phát huy tính tích cực, tự chủ học sinh PL10 C I0 =  U0 ;  = rad L D I0 =  U0 ;  = rad L Câu 21: Mạch điện sau có hệ số cơng suất nhỏ nhất? A Điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C B Cuộn cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C C Điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L D Điện trở R1 mắc nối tiếp với điện trở R2 Câu 22: Chọn câu Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp công suất tiêu thụ mạch công suất phần tử A Z Câu 23: B L C C D R Nếu đặt điện áp u1  U0 cos100 t (V ) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở R không đổi nối tiếp với cuộn cảm L cơng suất điện tiêu thụ đoạn mạch P Nếu đặt điện áp u2  3U cos100 t (V ) vào hai đầu đoạn mạch cơng suất điện tiêu thụ đoạn mạch A 2P B 9P C 3P D 4P Câu 24: Điện áp hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp   u  200 2cos 100t    V  cường độ dòng điện qua đoạn mạch i  2cos100t  A  3  Công suất tiêu thụ đoạn mạch A 143 W B 141 W C 200 W D 100 W Câu 25: Phát biểu sau sai nói máy biến áp A Là dụng cụ dùng thay đổi điện áp dịng điện xoay chiều B Khơng thể dùng máy biến áp để biến đổi điện áp dòng điện không đổi C Cấu tạo gồm hai cuộn dây đồng quấn lõi thép D Cường độ hiệu dụng qua cuộn dây tỉ lệ thuận với số vòng dây Câu 26: Cho đoạn mạch RL nối tiếp, hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng u  100 2cos100t(V) biểu thức dịng điện qua mạch i  2cos(100t   6)(A) Giá trị R L  A R  50(), L  (H) B R  25(),L  (H) 4 PL11 C R  25 3(),L  (H) 4 D R  50 3(), L  Câu 27: Một cuộn dây cảm có độ tự cảm L =  (H) 2 H, mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 10 F Hiệu điện hai đầu cuộn dây có dạng uL = 100cos (100t +  ) V.Hỏi biểu thức cường độ dịng điện qua mạch có dạng ? A i = cos(100t +  ) (A) B i = 0,5 cos(100t - C i = cos(100t -  ) (A)  D i = 0,5 cos(100t +  ) (A) ) (A) Câu 28: Mạch điện xoay chiều AB chứa phần tử: điện trở thuần,  cuộn dây tụ điện.Khi đặt hiệu điện u = U0cos(t + ) lên hai đầu A, B dòng điện mạch i = I0cos (t -  ) Đoạn mạch AB chứa A điện trở C B cuộn dây cảm tụ điện D cuộn dây có điện trở Câu 29: Trong đoạn mạch RLC, biết R  100  ,L = 1/  (H ), điện áp hai đầu đoạn mạch u  200cos2ft  V  Khi thay đổi tần số f để hệ số công suất đạt cực đại cơng suất tiêu thụ đoạn mạch A 100 W B 400 W C 50 W D 200 W Câu 30: Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều A dựa vào tượng quang điện B dựa vào tượng cảm ứng điện từ C dựa vào tượng tự cảm D dựa vào tượng giao thoa Đáp án : A B C C B A A C D 10 C 11 C 12 C 13 A 14 C 15 A 16 A 17 D 18 A 19 D 20 D 21 B 22 D 23 B 24 D 25 D 26 D 27 B 28 B 29 B 30 B ... tập vật lý theo hướng bồi dưỡng lực tư chương ? ?Dòng điện xoay chiều? ?? vật lý 12 THPT 22 CHƯƠNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT... chương 21 CHƯƠNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 22 2.1 Mục tiêu dạy học chương dòng. .. đến chương ? ?Dòng điện xoay chiều? ?? để bồi dưỡng lực tư cho học sinh? + Đối tư? ??ng thực nghiệm: Xây dựng hệ thống tập chương “ Dòng điện xoay chiều? ?? nhằm bồi dưỡng lực tư cho học sinh - vật lí 12