8. Cấu trúc luận văn
2.2.2. Sử dụng Graph trong dạy học môn Kỹ thuật điện
2.2.2.1. Yêu cầu về sử dụng Graph trong dạy học môn Kỹ thuật điện
Graph vừa đóng vai trò nhƣ một phƣơng tiện DH (Graph nội dung) vừa đóng vai trò nhƣ một PPDH (Graph hoạt động). Khi vận dụng Graph trong DH, GV cần lƣu ý một số vấn đề sau:
- Tránh lạm dụng Graph và không nên sử dụng Graph một cách riêng lẻ: Phƣơng pháp Graph là một phƣơng pháp tƣ duy thuộc nhóm phƣơng pháp riêng rộng. Graph chỉ có tác dụng tƣ duy sáng tạo nhằm xác định mối quan hệ giữa các đối
55
tƣợng trong một hệ thống nội dung học tập nào đó nhằm nâng cao chất lƣợng DH. Vì vậy, PPDH bằng Graph chỉ thực sự phát huy tác dụng nếu ngƣời GV biết sử dụng phối hợp phƣơng pháp Graph với các phƣơng pháp, phƣơng tiện khác qua đó nâng cao hiệu quả DH bộ môn.
- Không dùng thay thế cho các sơ đồ mạch điện.
- Nên dùng ở những bài học có kiến thức tổng hợp, khái quát liên quan đến nhiều nội dung môn học hoặc chứa đựng nhiều thông tin nhƣ: Mạch điện một chiều, máy biến áp, động cơ điện...
- Trong bài giảng, Graph nội dung và Graph hoạt động phải đƣợc thiết kế tƣơng thích, hỗ trợ, bổ sung cho nhau.
- Không dùng Graph thay thế hoàn toàn bài giảng.
- Tránh tính hình thức trong việc lập và sử dụng Graph vì:
+ Tính hình thức sẽ dẫn đến tình trạng SV chỉ ghi nhớ kiến thức một cách máy móc, không hiểu rõ bản chất nội dung kiến thức.
+ SV không thấy đƣợc mối quan hệ giữa các thành phần kiến thức trong một hệ thống nội dung cần chiếm lĩnh, không thiết lập đƣợc mối liên hệ giữa các kiến thức mới với các kiến thức đã học. Do đó, sau khi học xong một bài, một chƣơng hay một chủ đề...SV có thể vẫn chƣa nhận ra đƣợc bức tranh tổng thể về kiến thức đã học.
2.2.2.2. Sử dụng Graph trong dạy học môn Kỹ thuật điện a. Sử dụng Graph trong quá trình dạy bài mới
Trong DH bài mới, Graph đƣợc sử dụng nhƣ là phƣơng pháp để DH. Tùy thuộc vào mục tiêu, nội dung bài học, kinh nghiệm của GV, trình độ nhận thức, tâm sinh lý SV và thời lƣợng lên lớp có thể sử dụng Graph trong DH môn Kỹ thuật điện ở các mức độ sau:
*Mức độ thứ nhất: GV lập Graph nội dung
GV tiến hành khai thác nội dung tài liệu, giáo trình, và sử dụng các phƣơng pháp, phƣơng tiện DH phù hợp với bài giảng lập Graph nội dung thay cho việc ghi chép thông thƣờng. SV nghe giảng, theo dõi, quan sát học cách lập Graph nội dung
56
của GV đồng thời ghi chép những nội dung theo kênh chữ và làm theo các bƣớc lập Graph nội dung và cách ghi chép Graph nội dung vào vở theo hƣớng dẫn của GV.
Việc lập Graph nội dung bài học giúp cho việc giảng dạy đạt kết quả cao. GV chủ động trong việc chuẩn bị và triển khai kiến thức một cách mạch lạc, rõ ràng trong việc dẫn dắt SV. Khi nhìn vào một Graph, GV có thể dễ dàng thấy đƣợc những thiếu sót trong việc sắp xếp nội dung bài học, từ đó có thể điều chỉnh, bổ sung để hoàn thiện Graph. Tuy nhiên, việc lập Graph này chƣa có sự thao tác của SV nên hiệu quả rèn luyện năng lực xây dựng Graph cho các nội dung bài học còn thấp. Mức độ thứ nhất này rất quan trọng ở giai đoạn đầu của DH bằng Graph, giúp SV làm quen dần với việc sử dụng Graph vào quá trình học tập để mô hình hóa cấu trúc tri thức cần lĩnh hội bằng Graph.
Ví dụ: Sử dụng khi dạy bài “Mạch điện một chiều”, dạy về khái niệm, cấu tạo của máy điện...
*Mức độ thứ hai: GV hướng dẫn SV lập Graph nội dung đơn giản.
GV có thể làm “mẫu” xây dựng một phần của Graph, phần còn lại SV tự lực xây dựng tiếp theo “mẫu” của GV. Dựa vào phần Graph đã lập của GV, SV biết đƣợc đỉnh xuất phát và đỉnh chính của một nội dung kiến thức sau đó SV tiếp tục xác định các đỉnh và lập các cung còn lại của Graph hoặc qua bài giảng, GV dần dần làm lộ ra các đỉnh và các cung rồi các khâu còn lại để SV tự làm. Cuối cùng, SV thực hiện đƣợc toàn bộ một Graph nội dung hoàn chỉnh.
GV có thể đƣa ra Graph khuyết hoặc Graph câm, yêu cầu SV nghiên cứu tài liệu, giáo trình xác định các đỉnh, các cung còn thiếu để hoàn chỉnh Graph. Trong quá trình đó, GV theo dõi, uốn nắn, bổ sung thêm các câu hỏi định hƣớng.
Ở mức thứ hai, GV cũng có thể đƣa ra nội dung, yêu cầu SV nghiên cứu tài liệu, giáo trình và dựa trên các câu hỏi định hƣớng của GV tóm tắt nội dung kiến thức, xác định loại Graph có thể lập đƣợc, xác định các đỉnh, các cung rồi lập Graph dƣới sự theo dõi, uốn nắn của GV. Đây là bƣớc nhận thức cao hơn, xuất hiện các kỹ năng học bằng Graph nhƣ cấu trúc hóa nội dung tài liệu, xác định đỉnh, mối quan hệ giữa các đỉnh của Graph.
57
Ví dụ: Trong bài “Dòng điện hình sin trong mạch R, L, C”, GV lập Graph mạch điện thuần trở, yêu cầu SV lập Graph mạch điện thuần cảm, mạch điện thuần dung.
*Mức độ thứ ba: SV tự lập Graph nội dung
SV tự nghiên cứu tài liệu, giáo trình, với mức độ nhận thức của mình, xác định các đỉnh, các cung, hình dung loại Graph và lập Graph nội dung qua hoạt động nhận thức của bản thân. Sau đó G.viên nhận xét, đánh giá, chỉnh sửa đƣa ra Graph hoàn chỉnh.
Ở mức độ này, tất cả các SV đều phải tự lực đến mức tối đa để khai thác tri thức trong tài liệu, giáo trình. Trong quá trình khai thác tri thức, SV đƣợc vận dụng các thao tác tƣ duy một cách tích cực đồng thời có điều kiện vận dụng, củng cố các tri thức cũ một cách sáng tạo vào từng trƣờng hợp cụ thể. Đây là mức độ cao trong nhận thức, tuy nhiên chỉ nên áp dụng khi SV đã thuần thục với việc học theo phƣơng pháp Graph và áp dụng cho những loại bài có nội dung phong phú nhƣng dễ, phù hợp với năng lực tƣ duy của SV.
Ví dụ: Sau khi SV đã học xong về máy biến áp bằng Graph, GV có thể yêu cầu SV tự lập Graph nội dung về cấu tạo động cơ điện không đồng bộ 3 pha.
b. Sử dụng Graph để ôn tập, củng cố hoàn thiệ n kiến thức
Việc sử dụng Graph để ôn tập, củng cố hoàn thiện kiến thức có thể có nhiều cách, nhiều mức độ khác nhau tùy thuộc vào năng lực nhận thức, trình độ của SV và thời lƣợng bài học trên lớp.
*Mức độ thứ nhất:
GV yêu cầu SV đọc lại Graph nội dung đã lập trong dạy kiến thức mới. Thông qua các đỉnh, các cung của Graph, GV hệ thống lại kiến thức cơ bản, mối quan hệ giữa các đơn vị kiến thức, nhấn mạnh kiến thức trọng tâm.
*Mức độ thứ hai:
GV có thể sử dụng Graph khuyết, Graph câm để SV bổ sung hoàn chỉnh. Đây là cơ sở trực quan giúp SV nhớ nhanh và sâu sắc kiến thức vừa học.
58
Ví dụ: Sau khi học xong bài “Cấu tạo động cơ điện không đồng bộ 3 pha”,
GV có thể củng cố bài học bằng việc đƣa ra một Graph khuyết và yêu cầu SV hoàn thành, lấp đầy các đỉnh rỗng (hình 2.3)
Hình 2.3. Graph khuyết “Cấu tạo động cơ điện 3 pha”
Mức độ thứ nhất và thứ hai thƣờng áp dụng để củng cố sau mỗi phần kiến thức của bài hoặc sau mỗi bài học.
*Mức độ thứ ba:
Thiết lập Graph chung của nội dung một bài học hay một số bài học mà các kiến thức có liên quan chặt chẽ với nhau. Đây là mức độ cao đòi hỏi SV phải biết tổng hợp tốt các kiến thức, hiểu rõ mối quan hệ giữa các kiến thức.
Mức độ này có thể sử dụng để ôn tập một bài học, một số bài, một chƣơng hay chƣơng trình môn học.
Ví dụ : Sau khi học xong chƣơng trình môn Kỹ thuật điện, GV yêu cầu SV hệ thống lại nội dung chƣơng trình bằng sơ đồ Graph nhƣ hình 1.1 (mục 1.2.1.3)
c. Sử dụng Graph để luyện tập và kiểm tra đánh giá
Trong mỗi chƣơng của môn Kỹ thuật điện đều có các bài tập vận dụng kiến thức và công thức đã học, giúp SV nắm vững tri thức, phát triển tƣ duy, hình thành kỹ năng, kỹ xảo, ứng dụng vào thực tiễn. Do đó, giải bài tập luyện tập là một hoạt động không thể thiếu của GV và SV trong dạy và học môn Kỹ thuật điện. Graph giải bài tập là sơ đồ trực quan diễn tả các bƣớc giải bài tập, vạch ra những mối liên hệ logic giữa các yếu tố điều kiện và yêu cầu của bài tập, những đại lƣợng đã biết và
Cấu tạo động cơ điện 3 pha
Vỏ
59
những đại lƣợng cần tìm, những phép biến đổi, tính toán để đi đến kết quả. Mỗi bài tập thƣờn g có nhiề u cách giải, do đó ta có thể lập nhiề u Graph giải tƣơng ứng.
Từ những câu hỏi dẫn dắt, gợi ý của Graph hoạt động, GV hƣớng dẫn SV lập Graph nội dung định hƣớng cho các bƣớc giải bài tập, tìm kết quả cuối cùng thì phải bắt đầu từ đâu. Khi SV đã có kỹ năng trong việc lập Graph để giải các bài tập luyện tập, GV có thể yêu cầu SV đạt tới mức độ cao hơn là tự xây dựng Graph nội dung bài luyện tập. Hoạt động này nhằm tạo cho SV phát triển năng lực sáng tạo, rèn luyện tƣ duy nhận thức đồng thời qua đó GV có thể đánh giá khả năng tự học, tự hệ thống hóa kiến thức của SV.
Ví d ụ: Một bà i tậ p c ó đề bài: Ch o m ạch điệ n nh ƣ hình 2. 4, tro ng đ ó:
U = 127V; f = 50Hz; R = 12 ;
L = 160m H = 160.1 0-3H; C = 127 F = 127.1 0- 6F
Tìm dòng điện trong mạch điện? Hình 2.4. Sơ đồ mạch điện Với bài tập này ta có thể vận dụng Graph quy hoạch các bƣớc giải bài tập nhƣ sơ đồ hình 2.5:
Hình 2.5. Graph nội dung bài luyện tập
Vậy để tính đƣợc dòng điện I trong mạch điện thì ta phải bắt đầu tính từ , tiếp đến tính XL, XC, tính Z rồi mới tính đƣợc I.
Có nhiều hình thức sử dụng Graph vào việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập môn Kỹ thuật điện của SV: Dùng Graph để kiểm tra bài cũ, kiểm tra ngay khi kết thúc bài mới...
GV có thể sử dụng Graph khuyết, Graph câm để làm đề kiểm tra, yêu cầu SV hoàn thành, lấp đầy các đỉnh rỗng.
R
U~ L C
60
Ví dụ: Sau khi học xong bài “Cấu tạo động cơ điện không đồng bộ 3 pha”, GV có thể kiểm tra đánh giá bài học bằng câu hỏi sau: Em hãy trình bày cấu tạo của động cơ điện 3 pha bằng cách điền vào các đỉnh rỗng ở sơ đồ Graph hình 2.6?
Hình 2.6. Graph khuyết để kiểm tra “Cấu tạo động cơ điện 3 pha”
Sau một số bài học, khi SV đã khá quen với việc lập sơ đồ Graph, GV có thể ra bài kiểm tra yêu cầu SV tự lập sơ đồ Graph đủ cho một hệ thống kiến thức nào đó. Đây là hình thức cao nhất trong các phƣơng pháp kiểm tra đánh giá sử dụng Graph.