8. Cấu trúc luận văn
3.7.2. Đánh giá định lượng
Để đánh giá mức độ chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng và phương pháp nhận thức của học sinh sau khi được thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đã tiến hành đối chiếu kết quả kiểm tra ở hai thời điểm trước và sau khi tiến hành dự án. Sau đó GV tiến hành nhập điểm vào bảng thống kê số điểm và thực hiện các công việc tính toán để phân tích các kết quả thực nghiệm, gồm có:
Bảng thống kê điểm số.
Bảng thống kê số phần trăm HS đạt điểm Xitrở xuống. Tính các hàm số thống kê , S2, S, V, m theo các công thức:
+ Giá trị trung bình cộng: n X f X k 1 i i i + Phương sai: k 2 i 2 i=1 f X -X S = n-1 i ; Độ lệch chuẩn: k 2 i i i=1 f (X -X) S = n-1 + Hệ số biến thiên V = + Sai số tiêu chuẩn:
Với Xilà điểm số; filà số HS đạt điểm Xi; n là số HS dự kiểm tra.
+ Vẽ đồ thị phân bố điểm số theo HS, vẽ đồ thị đường phân bố tần suất tích lũy của nhóm đối tượng thực nghiệm trước và sau khi tiến hành dự án.
Bảng 3.2. Bảng kết quả phân phối thực nghiệm
Đối tượng thực nghiệm Số học sinh Số học sinh đạt điểm xi Điểm TB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kiểm tra trước dự án 40 0 0 2 3 8 15 7 3 2 0 0 4.975 Kiểm tra sau dự án 40 0 0 0 1 4 10 10 8 5 2 0 6,075
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất Đối tượng thực nghiệm Sỹsố Số % học sinh đạt điểm xi 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kiểm tra trước dự án (TDA) 40 0 0 %5 7,5% 20% 37,5% 17,5% 7,5% 5% 0 0 Kiểm tra sau dự án (SDA) 40 0 0 0 2,5% 10% 25% 25% 20% 12,5% %5 0
Bảng 3.4. Bảng phân bố tần suất tích luỹ
Đối tượng thực nghiệm Sỹsố Số % học sinh đạt điểm xi 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kiểm tra trước dự án 12 0 0 %5 12,5% 32,5% 70% 87,5% 95% 100% 100% 100% Kiểm tra sau dự án 12 0 0 0 2,5% 12,5% 37,5% 62,5% 82,5% 95% 100% 100%
ĐỒ THỊ ĐƯỜNG PHÂN BỐ TẦN SUẤT TÍCH LŨY
Dựa vào các số liệu tính toán, các biểu đồ, chúng tôi có nhận xét như sau: - Số học sinh đạt điểm bé hơn hoặc bằng 4 ở lần kiểm tra sau khi tiến hành dự án ít hơn ở lần trước khi tiến hành dự án. Điểm trung bình bài kiểm tra của đối tượng thực nghiệm trước sau khi tiến hành dự án cao hơn so với trước khi tiến hành dự án cho thấy kết quả của dạy học tích hợp theo chủ đề bằng dạy học dự án bước đầu đã có hiệu quả.
- Đường phân bố tần suất tích lũy của đối tượng thực nghiệm sau khi tiến hành dự án nằm ở dưới bên phải so với đường phân bố tần suất tích lũy của đối tượng thực nghiệm trước khi tiến hành dự án, chứng tỏ chất lượng học tập của lớp sau khi tiến hành dự án tốt hơn so với trước khi tiến hành dự án.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Sau khi tiến hành thực nghiệm sư phạm và xử lý số liệu, chúng tôi rút ra được một số kết luận như sau:
- Vận dụng DHTH theo chủ đề bằng DHDA vào dạy học bộ môn Vật lý góp phần làm cho kiến thức mà HS tiếp thu được gần gũi với cuộc sống hơn, qua đây GV từng bước tạo cho HS hứng thú và niềm yêu thích bộ môn Vật lý, môn học mà lâu nay HS đều cảm thấy nặng về lý thuyết, khó hiểu, khó tiếp thu. Giáo viên THPT có năng lực chuyên môn, nắm vững được mục tiêu kiến thức cần đạt hoàn toàn có thể thực hiện tích hợp chủ đề liên môn hoặc tích hợp chủ đề trong nội bộ môn học.
- Ngoài ra, DHTH theo chủ đề bằng DHDA còn giúp HS vận dụng những kiến thức được học vào giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống. Hiện nay HS có khả năng tự độc lập tìm kiếm kiến thức ở nhiều phương pháp khác nhau và rất hứng thú mỗi khi được giao nhiệm vụ tự chủ.
- Học sinh hình thành cho bản thân các kỹ năng cần thiết như: kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng tìm kiếm và chọn lọc thông tin, kỹ năng quản lý thời gian, kỹ năng thuyết trình, kỹ năng đánh giá và tự đánh giá... Đồng thời tạo cho các em động lực học tập, niềm say mê, hứng thú khi tiếp cận kiến thức mới.
- Tuy nhiên, khi tiến hành dự án chúng tôi còn gặp phải một số khó khăn, cụ thể là giáo viên và học sinh phải mất một thời gian dài để nghiên cứu, tìm tòi và thiết kế sản phẩm. Thời gian của một tiết học không đủ để các nhóm báo cáo sản phẩm, các nhóm chưa giải quyết được hết tất cả các câu hỏi tranh luận.
Tóm lại, việc vận dụng dạy học tích hợp theo chủ đề bằng dạy học dự án vào dạy học làm cho HS nhận thấy được khả năng của bản thân, từng bước phát triển tư duy và hình thành năng lực giải quyết những vấn đề trong thực tiễn, biết cách xây dựng các biện pháp nâng cao ứng dụng thực tiễn, giảm được việc truyền thụ kiến thức hàn lâm trên lý thuyết.
KẾT LUẬN CHUNG
Luận văn “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” đã làm rõ được một số vấn đề như sau:
Một là làm rõ được cơ sở lý thuyết của phương pháp dạy học tích hợp, dạy học dự án và dạy học tích hợp bằng dạy học dự án.
Hai là xây dựng được bộ hồ sơ dạy học dự án chủ đề “Điện trở” chương trình Vật lý THPT.
Ba là chứng minh được tính khả thi và hiệu quả của việc dạy học tích hợp theo chủ đề bằng dạy học dự án thông qua quá trình thực nghiệm sư phạm. Quá trình thực nghiệm cho thấy phương pháp dạy học này phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, gây cho học sinh sự hứng thú học tập, niềm yêu thích được khám phá, tạo cơ hội cho các em thể hiện được khả năng của bản thân cũng như khám phá khả năng của bản thân mình tạo điều kiện định hướng nghề nghiệp tương lai, góp phần đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của người học.
Tuy vậy, trong quá trình thực hiện dự án chúng tôi cũng gặp phải một số khó khăn:
- Thời gian để tiến hành dạy học dự án cần phải dài. Giáo viên mất nhiều thời gian để thiết kế quy trình dạy học, học sinh cũng cần một khoảng thời gian dài để hoàn thành sản phẩm, việc báo cáo sản phẩm không thể thực hiện hoàn tất trong 1 hoặc 2 tiết học.
- Kết quả thực nghiệm sư phạm đang chỉ dừng lại ở phạm vi một lớp học, chưa thể đại điện cho tất cả các đối tượng học sinh.
- Học sinh lần đầu tiên tiếp cận phương pháp này nên đa số các em còn lúng túng và gặp nhiều khó khăn khi đi tìm hiểu trong thực tế.
Kiến nghị và đề xuất:
- Đối với giáo viên: Cần tìm hiểu và tích cực đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển tư duy và năng lực cho HS mà trong đó dạy học tích hợp theo chủ đề bằng dạy học dự án là một phương pháp cần được áp dụng rộng rãi để nâng cao chất lượng dạy và học. Khi tiến hành dạy học tích hợp bằng dự án cần nhiều thời gian nên không thể tiến hành thường xuyên vì vậy GV cần phải tìm hiểu kĩ chương trình, nội dung của các cấp học, lớp học để tìm được chủ đề tích hợp cho hợp lý.
- Đối với học sinh: Cần rèn luyện các kỹ năng cần thiết trong quá trình học tập như kỹ năng tìm kiếm thông tin, kỹ năng thuyết trình, kỹ năng quản lý thời gian, tư duy phản biện, kỹ năng làm việc nhóm,... để phát triển một cách toàn diện.
- Đối với cơ sở giáo dục: Cần tăng cường đầu tư trang thiết bị đầy đủ cho phòng học.
- Có thể nhân rộng mô hình dạy học này ở nhiều chủ đề khác như cuộn cảm, bán dẫn, máy điện, sóng vô tuyến,… và hoàn toàn có thể áp dụng cho các tổ hợp môn học khác.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Ban chấp hành Trung ương (2013), Nghị quyết số 29 về đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo.
[2]. Bộ giáo dục đào tạo (2014),Hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh cấp trung học phổ thông, Tài liệu tập huấn đổi mới.
[3]. Bộ giáo dục và đào tạo (2008), Hoạt động giáo dục nghề phổ thông, Nghề điện dân dung 11,Nhà xuất bản giáo dục
[4]. Bộ giáo dục và đào tạo (1998),Kĩ thuật 12,Nhà xuất bản giáo dục [5]. Bộ giáo dục đào tạo (2013), SGK Công Nghệ 8, SGK Công Nghệ 12, Nhà xuất bản giáo dục.
[6]. Bộ giáo dục đào tạo (2013), Sách giáo viên Công nghệ 12,Nhà xuất bản giáo dục.
[7]. Bộ giáo dục đào tạo (2009), SGK Vật lý ( lớp 9, lớp11, lớp12), Nhà xuất bản giáo dục.
[8]. Bộ giáo dục và đào tạo (2013),Tài liệu bồi dưỡng phát triển năng lực nghề nghiệp giáo viên, Nâng cao năng lực lập kế hoạch dạy học của giáo viên, NXB Giáo dục Việt Nam.
[9]. Bộ giáo dục và đào tạo (2013), Tài liệu bồi dưỡng phát triển năng lực nghề nghiệp giáo viên, Tăng cường năng lực dạy học của giáo viên, NXB Giáo dục Việt Nam.
[10]. Trần Thị Ngọc Huyền (2016), Xây dựng kế hoạch dạy học tích hợp chủ đề tụ điện vật lý THPT theo dạy học dự án, Luận văn Thạc sĩ Đại học Vinh.
[11]. Klau Beth, người dịch Nguyễn Viết Nguyên (2014), Linh kiện điện tử, NXB Giáo dục Việt Nam
[13]. Nguyễn Thị Nhị (2016), Đo lường và đánh giá trong dạy học Vật lý, NXB Đại học Vinh .
[14]. Phạm Thị Phú, Đinh Xuân Khoa (2015), Phương pháp luận nghiên cứu Vật lý, NXB Đại học Vinh.
[15]. Trương Vi Quý (2015),Tích hợp liên môn vật lý – công nghệ chủ đề động cơ nhiệt trong vật lý 10 THPT bằng dạy học dự án, Luận văn Thạc sĩ Đại học Vinh.
[16]. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002),
Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm.
[17]. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học quốc gia Hà Nội.
[18]. Nguyễn Đình Thước (2013), Những vấn đề hiện đại về dạy học vật lý, Giáo trình dành cho cao học, NXB Đại học Vinh.
[19]. Ngô Phan Anh Tuấn (2017), Đề xuất mô hình dạy học tích hợp trong giáo dục hướng nghiệp ở trường phổ thông, Tạp chí khoa học số 4, Đại học đồng Nai,<http://www.tapchikhoahoc.dnpn.edu.vn/>.
[20]. Xavier Roegies (1996), Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các năng lực ở nhà trường ( bản dịch của Đào Ngọc Quang, Nguyễn Ngọc Nhị), Nhà xuất bản giáo dục
[21]. Địa chỉ các website:http//google.com.vn http//vi.wikipedia.org/wiki
http://www.utc2.edu.vn http://www.youtube.com
PHỤ LỤC Phụ lục 1. Khái niệm điện trở trong Vật lý học
1. Khái niệm
- Điện trở là một đại lượng Vật lý biểu thị đặc tính cản trở dòng điện của một vật có khả năng cho dòng điện chạy qua. Điện trở được xác định
Trong đó: U là hiệu điện thế hai đầu vật dẫn, I là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn đó.
- Vật nào dẫn điện càng tốt thì điện trở của nó càng nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở vô cùng lớn.
Điện trở là khái niệm dùng cho dòng điện một chiều để nói lên sức cản trở dòng điện của vật thể dẫn điện. Còn đối với dòng điện xoay chiều thì điện trở được mở rộng là trở kháng, gồm ba loại trở kháng chính: Điện trở thuần, Dung kháng, Cảm kháng.
Điện trở thuần là một tính chất của dây dẫn, nó phụ thuộc vào vật liệu và kích thước dây dẫn, những nguyên tử của dây dẫn ngăn cản sự chuyển động của các điện tử tự do, nghĩa là ngăn cản dòng điện. Dây kim loại có chiều dài l , diện tích bề mặt S và điện trở suấtthì điện trở có giá trị
l R
S
Dung kháng là sự cản trở mà tụ điện gây ra đối với dòng xoay chiều. Nếu tụ điện có điện dung C, dòng điện xoay chiều hình sin có tần số góc 1 thì dung kháng có giá trị Zc= 1
C
.
Cảm kháng là sự cản trở do độ tự cảm L của một cuộn dây gây ra đối với dòng điện xoay chiều. Nếu là tần số góc của dòng điện thì cảm kháng của cuộn dây có giá trị ZL= Lω
2. Đơn vị của điện trở
Trong hệ đơn vị SI: Ω (Ôm). 1Ω = 1V/A Bội số thường dùng : K, M
1K = 1000. 1M=1000k.
3. Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ
Khi nhiệt độ thay đổi, giá trị của điện trở thay đổi theo (tăng hoặc giảm). Mức độ biến thiên được xác định qua hệ số nhiệt α (hệ số nhiệt điện trở). - Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hóa trị trở thành các ion dương. Các ion dương liên kết với nhau một cách có trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại. Các elctron hóa trị tách khỏi nguyên tử trở thành các elctron tự do. Điện trường do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy electron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện.Trong quá trình chuyển động có hướng của mình, các electron tự do liên tục bị cản trở do va chạm với các ion dương nằm ở nút mạng tinh thể. Do vậy dòng điện bị cản trở , kim loại có điện trở.
Khi nhiệt độ tăng, số lượng hạt tải điện trong kim loại gần như không đổi, còn chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tinh thể tăng, dẫn đến sự tăng tốc độ va chạm của hạt tải điện cũng như sự giảm thời gian trung bình giữa các va chạm, làm cho điện trở suất ( điện trở) của kim loại tăng.
Bằng thí nghiệm người ta nhận thấy điện trở của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất. Sự phụ thuộc của điện trở kim loại được biểu thị bằng công thức
Rt= Ro(1 + α( t – to))
Trong đó α là hệ số nhiệt điện trở, đơn vị đo là K-1
Đối với kim loại, nhiệt độ tăng thì điện trở tăng, nên α>0.
Bảng PL.1. Điện trở suất của và hệ số nhiệt điện trở một số kim loại ( nguồn Wikipedia)
Vật liệu Điện trở suất ở 20oC (Ω mm2/m) Hệ số nhiệt điện trở
Đồng 0,0175=1/54 0,004 (IEC 60909-0) Nhôm 0,033=1/34 0,0037 (IEC 60909-0) Sắt 0,13 - 0,18 0,0048
Bạc 0,016 0,0038
- Đối với chất điện phân, khi nhiệt độ tăng , sự phân li của các phân tử tăng, dẫn đến mật độ ion trong chất điện phân tăng, tốc độ chuyển động có hướng của chúng tăng lên dẫn đến điện trở của chất điện phân giảm, α<0.
- Trong chất bán dẫn, số hạt tải điện trong nhỏ nhưng tăng rất nhanh theo nhiệt độ vì sự kích thích nhiệt tăng nên nhiều hạt tải điện hơn. Điều đó làm giảm điện trở khi nhiệt độ tăng. Sự tăng tương tự của tốc độ va chạm như của kim loại cũng xuất hiện trong các chất bán dẫn, nhưng ảnh hưởng của nó bị che lấp bởii sự tăng nhanh của số hạt tải điện. Điện trở của một chất bán dẫn điển hình giảm theo cơ số mũ với sự tăng lên của nhiệt độ
Hệ số nhiệt điện trở của chất bán dẫn là âm.
Đối với chất quang dẫn điện trở suất cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu ánh sáng thích hợp. Ta có thể giải thíc như sau: khi không bị chiếu sáng, các electron trong chất quang dẫn đều ở trạng thái liên kết với các nút mạng tinh thể. Hầu như không có electron tự do. Khi đó chất quang dẫn dẫn điện kém. Khi bị chiếu sáng, mỗi phô tôn của ánh sáng kích thích sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho một electron liên kết. Nếu năng lượng mà electron nhận được đủ lớn thì electron đó có thể được giải phóng khỏi mối liên kết để trở thành electron dẫn và tham gia vào quá trình dẫn điện. Mặt khác, khi electron liên kết được giải phóng thì nó để lại một lỗ trống. Lỗ trống này cũng tham gia vào quá trình dẫn điện. Kết quả là khối