Ví dụ: Thiết kế bài giảng kĩ thuật điện 12 “ Mạch điện xoay chiều ba pha”
Vận dụng quan điểm dạy học tƣơng tác.
Bài soạn này đƣợc thiết kế khi học sinh đã học xong bài hệ thống điện quốc gia ở tiết trƣớc và học sinh đã có kiến thức về mạch điện xoay chiều một pha, hiện tƣợng cảm ứng điện từ đã học trong vật lí 9.
Bài 23: Mạch điện xoay chiều ba pha (tiết 1) A. Mục tiêu
Sau khi học xong tiết 1 về mạch điện xoay chiều ba pha học sinh có thể: 1. Kiến thức
55
- Giải thích, phân biệt đƣợc nguồn điện ba pha (máy phát điện ba pha, tải ba pha).
- Trình bày đƣợc nguyên lí làm việc của máy phát điện xoay chiều ba pha, đồ thị tức thời và đồ thị véc tơ suất điện động xoay chiều ba pha.
- Biết đƣợc kí hiệu các cuộn dây của máy phát điện xoay chiều 3 pha. - Hiểu đƣợc tải ba pha (Khái niệm và kí hiệu trên sơ đồ điện).
2. Kĩ năng
- Đọc vẽ đƣợc các sơ đồ nguồn điện xoay chiều ba pha. 3. Thái độ
- Tham gia tích cực tìm hiểu về mạch điện xoay chiều ba pha.
B. Chuẩn bị bài dạy
1. Chuẩn bị của giáo viên a. Chuẩn bị nội dung
- Nghiên cứu nội dung bài 23
- Xem các nội dung dòng điện xoay chiều ba pha ở môn vật lí. - Chú ý kí hiệu trong sơ đồ mạch điện xoay chiều ba pha. b. Đồ dùng và phƣơng tiện dạy học
- Phóng to một số sơ đồ mạch điện ba pha hình 23-1;23-2; 23-3 và hình 23-4 - Máy chiếu projector, máy tính.
2. Chuẩn bị của học sinh
Đọc trƣớc bài 23 theo hƣớng dẫn của giáo viên (Phụ lục2.1)
C. Tiến trình tổ chức dạy học Bƣớc 1: Khởi động, định hƣớng * Kiểm tra bài cũ:
Phiếu bài tập 5 HS (Phụ lục2.2) học sinh khác làm ra nháp thu 5 HS chấm điểm còn các hs khác tự trao đổi bài nhận xét.
Lựa chọn và khoanh tròn trƣớc câu trả lời đúng.
56
A.Là hệ thống gồm nguồn điện, các lƣới điện và các hộ tiêu thụ điện trên toàn quốc.
B. Là hệ thống gồm nguồn điện, lƣới điện và các hộ tiêu thụ điện trên miền Bắc.
C. Là hệ thống gồm nguồn điện, lƣới điện và các hộ tiêu thụ điện trên miền Trung.
D. Là hệ thống gồm nguồn điện, lƣới điện, các hộ tiêu thụ điện trên miền Nam.
02: Lƣới điện quốc gia có chức năng:
A.Truyền tải và phân phối điện năng từ các nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ.
B. Gồm: các đƣờng dây dẫn, các trạm điện liên kết lại.
C. Tăng điện áp
D. Giảm điện áp
03: Lƣới điện truyền tải có cấp điện áp
A.110KV B. 35KV C. 25KV D. 22KV
04: Lƣới điện phân phối có cấp điện áp:
A.35KV B. 66KV C. 500KV D. 220KV
05: Lƣới điện quốc gia là một tập hợp gồm: A. Đƣờng dây dẫn điện và các hộ tiêu thụ.
B. Đƣờng dây dẫn điện và các trạm đóng, cắt.
C. Đƣờng dây dẫn điện và các trạm biến áp.
D.Đƣờng dây dẫn điện và các trạm điện.
Pháp vấn
Hãy cho biết thế nào là hệ thống điện quốc gia, ƣu điểm của hệ thống điện quốc gia?
* Đặt vấn đề vào bài mới
Ở các lớp dƣới các em đã đƣợc học về nguồn điện xoay chiều một pha và một số thiết bị điện sử dụng nguồn điện xoay chiều một pha. Trong thực tế các em thấy các cơ quan nhà máy hoặc các xƣởng sản xuất thƣờng sử dụng nguồn điện ba pha, để sử dụng năng lƣợng của nguồn điện ba pha cần phải có một số hiểu biết nhất định, trong tiết học này và một số tiết học sau chúng ta sẽ lần lƣợt tìm hiểu vấn đề này.
57
Bƣớc 2: Tạo các tình huống tƣơng tác phù hợp, kích thích giác quan của ngƣời học gây hứng thú học tập.
-Nêu mục tiêu của bài học là tìm hiểu nguồn điện ba pha và các đại lƣợng đặc trƣng của mạch điện xoay chiều ba pha.
Đƣa ra sơ đồ cấu trúc bài dạy:
Sơ đồ cấu trúc nội dung bài dạy
- Chia lớp thành 4 nhóm nhƣ mọi khi mỗi nhóm từ 8 đến 12 học sinh (Tùy thuộc sĩ số của lớp, số thành viên trong nhóm ở trƣờng THPT đƣợc chia theo tổ và sơ đồ chỗ ngồi). Giáo viên phát cho mỗi nhóm một bản sơ đồ bằng giấy A1 có các cột các em tự ghi những điều đã biết chƣa biết và muốn biết về mạch điện xoay chiều ba pha vào sơ đồ. Cuối buổi các em tự nghi những điều học đƣợc sau tiết học vào cột còn lại
Tên bài học : Mạch điện xoay chiều ba pha
Tên nhóm: ………. Ngày học: ……….
Điều đã biết Điều muốn biết Điều học đƣợc
Bài 23: Mạch điện xoay chiều ba pha (tiết 1)
Nguồn điện xoay chiều ba pha
Cấu tạo Nguyên lí làm việc
Tải ba pha
Kí hiệu trên sơ đồ điện
Khái niệm
Bài 23: Mạch điện xoay chiều ba pha (tiết 1)
Nguồn điện xoay chiều ba pha
58
Bƣớc 3: Học sinh thực hiện nhiệm vụ tƣơng tác, xây dựng tri thức cho bản thân
Nội dung Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1: Tìm hiểu về nguồn điện xoay chiều 3 pha
Hỏi: Kể tên các máy móc thiết bị sử dụng dòng điện xoay chiều ba pha?
(Tương tác GV HS)
Vận dụng thực tiễn trả lời câu hỏi.
(Tương tác
HS GV MTDH)
Hỏi: Dòng điện xoay chiều ba pha có ƣu điểm gì so với dòng điện xoay chiều một pha.
(Hƣớng dẫn HS thảo luận theo nhóm, so sánh hiệu suất, độ ổn định, tiết kiệm vật liệu chế tạo), Báo cáo trƣớc lớp.
(Tương tác GV HS MTDH) HS so sánh trả lời theo hƣớng dẫn của GV, cử đại diện trình bày, có thể nghe góp ý của nhóm khác. (Tương tác HS HS MTDH) Khái niệm mạch điện xoay chiều ba pha
Hỏi: Thực tế em thấy mạch điện xoay chiều ba pha gồm có những thành phần nào? GV giảng, gồm:
- Nguồn điện ba pha - Đƣờng dây ba pha - Các tải ba pha (Tương tác GV HS) HS liên hệ kiến thức bài 22 trả lời. (Tương tác HS GV) 1.Nguồn điện ba pha
Hỏi: Dòng điện xoay chiều tạo ra từ đâu?(Máy phát điện xoay chiều ba pha) (Tƣơng tác GV HS)
HS trả lời
(Tƣơng tác HS GV) GV: Vậy chúng ta nghiên cứu về máy phát
điện xoay chiều 3 pha.
59 (Tương tác GV MTDH) (Tương tác HS MTDH) Máy phát điện xoay chiều ba pha.
Hƣớng dẫn sinh theo nhóm quan sát hình 23-1 và sơ đồ máy phát điện xoay chiều một pha đã học ở lớp dƣới và ví dụ ứng dụng thực tế Dynamo xe đạp để tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy phát điện xoay chiều ba pha.
GV: Yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm, nhóm 1 và 3 tìm hiểu về cấu tạo còn nhóm 2, 4 tìm hiểu về nguyên lí làm việc.
Các nhóm báo cáo kết quả sau 10 phút tìm hiểu và thảo luận nhóm cùng chủ đề bổ xung nếu thấy nhóm bạn trình bày còn thiếu. (Tương tác GV HS MTDH) HS: Thảo luận nhóm và trình bày (Tương tác HS HS MTDH) a.Cấu tạo
Sơ đồ máy phát điện xoay chiều ba pha
Roto:
-Nam châm điện (N-S)
Sato:
- Ba cuộn dây ba pha: AX,BY, CZ giống nhau đặt lệch pha nhau một góc 1200
hay
Sơ đồ máy phát điện xoay chiều một pha
60 góc trong không gian.
Mỗi dây quấn của máy phát điện là một pha + Dây quấn pha A kí hiệu là AX
+Dây quấn pha B kí hiệu là BY + Dây quấn pha C kí hiệu là CZ
Dyamo xe đạp
b.Nguyên lí làm việc
Khi quay nam châm điện với tốc độ không đổi, trong dây quấn mỗi pha xuất hiện các sức điện động xoay chiều một pha. Các dây quấn của các pha có cùng số vòng dây và đặt lệch nhau một góc 2 /3 điện trong không gian nên sức điện động các pha bằng nhau về biên độ và tần số nhƣng lệch pha nhau một góc 2 /3.
61
Hình 23-4. Đồ thị véc tơ sđđ ba pha
Giải thích về: Trị số tức thời eA;eB; eB và đồ thị véc tơ của ngồn điện 3 pha ; ; ;
(Tương tác GV HS MTDH) (Tương tác HS MTDH)
GV: -Vậy vì sao rôto phải quay đều? - Tại sao ba dòng điện xoay chiều lại có cùng tần số, cùng biên độ?
- Vì sao ba dòng điện xoay chiều lệch pha nhau 2 /3? (Tương tác GV HS MTDH) HS: thảo luận cặp đôi và trả lời. (Tương tác HS HS MTDH)
Hoạt động 2: Tìm hiểu về tải ba pha
2. Tải ba pha Hỏi: Tải sử dụng nguồn điện ba pha là những loại nào?
(Tương tác GV HS)
Liên hệ thực tế trả lời
(Tương tác HS GV
Gv giảng tải ba pha thƣờng là: - Động cơ điện ba pha
- Lò điện ba pha
HS: Liên hệ thực tế trả lời
62 Đƣợc kí hiệu:
- Tổng trở pha A là ZA
- Tổng trở pha B là ZB
- Tổng trở pha C là ZC
Ví dụ: mạch điện ba pha không liên hệ hình 23-4 sgk trang 89
GV: Động cơ điện xoay chiều ba pha các em sẽ đƣợc nghiên cứu trong các bài học sau.
(Tương tác GV HS MTDH)
Động cơ điện xoay chiều ba pha
Lò điện ba pha
(Tương tác HS GV MTDH)
Bƣớc 4: Ngƣời học báo cáo kết quả
Kết quả học tập của học sinh khi hoạt động nhóm đã đƣợc trình bày trong các hoạt động 1 và 2. Cho 4 nhóm học sinh gắn sơ đồ đã giao từ đầu giờ lên và nhận thấy kết quả mỗi nhóm để các em bổ xung cho nhau những phần còn thiếu khi học xong nội dung tiết học.
63
Bƣớc 5: Ngƣời dạy tổng kết củng cố kiến thức, giao nhiệm vụ về nhà.
Cho học sinh trả lời các câu hỏi
1. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha. 2. Các đại lƣợng đặc trƣng của nguồn điện ba pha. 3. So sánh cách nối nguồn điện và tải ba pha.
Tổ chức cho HS chơi trò chơi ô chữ may mắn. Trong 6 ô có 5 câu hỏi và 1 ô may mắn. HS nào chọn được ô may mắn sẽ được một phần quà. Chọn vào ô câu hỏi nếu trả lời đúng sẽ được một lần tích điểm.
01: Khái niệm về mạch điện xoay chiều ba pha:
A. Là mạch điện gồm nguồn điện ba pha, dây dẫn ba pha và tải ba pha.
B. Là mạch điện gồm nguồn điện, dây dẫn và tải.
C. Là mạch điện gồm nguồn và tải ba pha.
D. Là mạch điện gồm nguồn và dây dẫn ba pha.
02: Máy phát điện xoay chiều là máy điện biến đổi: A. Cơ năng thành điện năng
B. Điện năng thành cơ năng
C. Nhiệt năng thành cơ năng
D. Quang năng thành cơ năng
03: Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha: A. Dựa trên hiện tƣợng cảm ứng điện từ
B. Dựa trên nguyên lý lực điện từ
64
D. Cả ba đáp án đều đúng
04: Trong máy phát điện xoay chiều 3 pha, ba suất điện động trong ba cuộn dây :
A. Cùng biên độ, cùng tần số, nhƣng khác nhau về pha.
B. Cùng tần số, cùng pha nhƣng khác nhau về biên độ.
C. Cùng biên độ, cùng tần số và cùng pha.
D. Cùng biên độ, cùng pha nhƣng khác nhau về tần số.
05: Dòng điện xoay chiều là dòng điện:
A. Có chiều và trị số liên tục thay đổi theo thời gian.
B. Có chiều luôn thay đổi.
C. Có trị số luôn thay đổi.
D. Có chiều và trị số không đổi.
Nhiệm vụ về nhà
- Học bài và trả lời câu hỏi 1 trong sách giáo khoa trang 94 - Tìm hiểu về cách mắc nguồn điện và tải ba pha
Nhận xét: Tổ chức dạy học theo quan điểm sƣ phạm tƣơng tác về cơ bản cũng giống nhƣ các phƣơng pháp dạy học tích cực khác, chỉ có khác là khi thiết kế một hoạt động dạy học nào đó GV chú ý tìm hiểu môi trƣờng để lựa chọn phƣơng pháp dạy học, kĩ thuật dạy học cho phù hợp với từng đối tƣợng HS và trong quá trình tổ chức hoạt động GV luôn tạo ảnh hƣởng thích nghi, có nhƣ vậy sẽ nâng cao hiệu quả dạy học. Khi vận dụng quan điểm tƣơng tác vào dạy “Bài 23: Mạch điện xoay chiều 3 pha” ở trên, học sinh đã đƣợc hoạt động tích cực trong môi trƣờng lớp học với sự hƣớng dẫn tìm hiểu thực tiễn về mạch điện xoay chiều ba pha,tải ba pha... thảo luận nhóm phân tích tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy phát điện xoay chiều ba pha từ tranh trực quan trong sách giáo khoa và hiểu biết có về máy phát điện xoay chiều một pha và ứng dụng thực tế dynamo xe đạp đã học ở lớp 9. Qua các hoạt động học mà học sinh tƣơng tác cùng với sự hƣớng dẫn và giúp đỡ của giáo viên học sinh sẽ tự xây dựng tri thức cho mình.
65
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
1. Căn cứ vào nội dung chƣơng trình, đặc điểm kiến thức cũng nhƣ tình hình giảng dạy và học tập môn công nghệ lớp 12 phần Kỹ thuật điện, trên nguyên tắc đảm bảo mục tiêu, chƣơng trình môn học; phát huy tính tích cực, tự lực chủ động của học sinh, đảm bảo tính khả thi chúng tôi đã tiến hành thiết kế quy trình bài giảng công nghệ lớp 12 phần Kỹ thuật điện và bài giảng minh hoạ.
2. Việc thiết kế bài giảng theo quan điểm dạy học tƣơng tác luôn thể hiện tính nhất quán quan điểm:
- Phát huy tính tích cực, tự lực chủ động giải quyết vấn đề của học sinh thông qua các hoạt động và hoạt động thành phần: hoạt động khởi động, hoạt động chiếm lĩnh tri thức mới, hoạt động củng cố. Các hoạt động này đạt hiệu quả thông qua các hoạt động giữa học sinh với học sinh, giữa học sinh với thầy giáo và giữa học sinh với tài liệu…Vậy qua các hoạt động đó hình thành cho học sinh khả năng nghiên cứu cá nhân, nghiên cứu hợp tác và đề xuất đƣợc các giải pháp về học tập và nghiên cứu. - Ngƣời giáo viên giữ vai trò tổ chức, điều khiển trọng tài, định hƣớng các hoạt động cũng nhƣ chính xác hoá, thể chế hoá kiến thức tìm ra của học sinh.
Chất lượng của việc dạy học sử dụng bài dạy môn công nghệ lớp 12 phần Kỹ thuật điện được thiết kế theo quan điểm dạy học tương tác thông qua thực nghiệm sẽ được kiểm chứng ở chương 3.
66
Chƣơng 3
KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
Tính khả thi của việc nghiên cứu lí luận, thực tiễn và xây dựng quy trình dạy học phần kĩ thuật điện bộ môn công nghệ lớp 12 theo quan điểm tƣơng tác sẽ đƣợc kiểm nghiệm và đánh giá bởi quá trình tổ chức thực nghiệm sƣ phạm và trƣng cầu ý kiến của các chuyên gia.
3.1. TỔ CHỨC THỰC NGHỆM SƢ PHẠM
3.1.1. Mục đích, qui mô, đối tƣợng thực nghiệm
3.1.1.1. Mục đích
Thực nghiệm nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã xây dựng, qua đó khẳng định giá trị và hiệu quả của việc vận dụng vận dụng quan điểm tƣơng tác vào dạy học phần kĩ thuật điện lớp 12 và bộ môn công nghệ trong trƣờng trung học phổ thông.
3.1.1.2. Qui mô
Thực nghiệm đƣợc tiến hành tại trƣờng THPT Ngọc Hồi- Thanh Trì- Hà Nội tháng 3 năm 2014. Kĩ thuật điện lớp 12 giới thiệu chủ yếu về mạch điện xoay chiều 3 pha và máy điện ba pha. Đối với học sinh trung học phổ thông khi học về mạch điện và máy điện ba pha chủ yếu là lí thuyết và học theo đúng phân phối chƣơng trình của bộ giáo dục.
3.1.1.3. Đối tượng thực nghiệm
Thực nghiệm đƣợc chúng tôi tiến hành tại hai lớp 12A10 và 12A8 trƣờng THPT Ngọc Hồi – Hà Nội.
- Lớp thực nghiệm là lớp 12A10 gồm 46 học sinh, điểm trung bình của môn công nghệ học kỳ trƣớc là 6,42.
- Lớp đối chứng là lớp 12A8 gồm 45 học sinh, điểm trung bình của môn công nghệ học kỳ trƣớc là 6,45.
Nhƣ vậy, chất lƣợng đầu vào của hai lớp thực nghiệm và đối chứng là tƣơng đƣơng.
67