STT Mục đích Mức độ Thường xuyên Thỉnh thoảng Rất ít Không sử dụng 1 Đọc tin tức, giải trí 80% 20%
2 Trao đổi email 84% 16%
3 Tra cứu tài liệu dạy học 88% 12%
4 Hƣớng dẫn, theo dõi học tập của HS 64% 28% 8%
Bảng 1.4. Kết quả điều tra quan niệm của GV về bồi dưỡng tư duy khoa học của học sinh
STT Nội dung Trả lời
(đánh dấu X) 1 Việc phát triển tƣ duy khoa
học cho học sinh trong dạy học vật lí là
Rất cần thiết 88%
Cần thiết 12%
Không cần thiết
2 Việcquan tâm đến sựphát triển tƣ duy khoa học cho học sinh
Thƣờng xuyên 88%
Thỉnh thoảng 12%
Không bao giờ
3 Chọn giai đoạn nào trong tiến trình dạy học để bồi dƣỡng tƣ duy khoa học cho học sinh
Dạy kiến thức mới tại lớp 76%
Chuẩn bị bài mới ở nhà 40%
Tự kiểm tra đánh giá 24%
4 Thái độ của HS khi tham gia học tập môn Vật lí
Rất hứng thú 20%
Hứng thú 72%
Không hứng thú 12%
5 Phƣơng pháp hoặc kĩ thuật dạy học đƣợc sử dụng bồi dƣỡng tƣ duy khoa học của học sinh hiệu quả Dạy học dự án 48% Dạy học theo trạm 25% Dạy học tìm tòi khám phá 76% Bàn tay nặn bột 28% Sử dụng bản đồ tƣ duy 56% Viết chuyên đề 24% Bài tập tình huống 52% 6 Khó khăn thƣờng gặp trong việc dạy học nhằm bồi dƣỡng tƣ duy khoa học của học sinh
Trình độ HS không đồng đều, năng lực hạn chế 96% HS chƣa thực sự hứng thú với môn học 64% HS chƣa quen với hƣớng tiếp
cận mới
64% GVchƣa có kinh nghiệm 48% GV thiếu tài liệu hƣớng dẫn
về cách thức bồi dƣỡng tƣ duy khoa học
64%
Cơ sở vật chất chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu dạy học
1.5.4.2. Đề xuất biện pháp khắc phục
Qua điều tra, chúng tôi nhận thấy bƣớc đầu GV đã có sự đổi mới về phƣơng pháp dạy học. Các phƣơng pháp dạy học tích cực đang dần thay thế các phƣơng pháp dạy học truyền thống. Tuy nhiên số lƣợng GV sử dụng các phƣơng pháp dạy học tích cực vẫn còn hạn chế, đặc biệt là các phƣơng pháp tạo điều kiện cho sự phát triển tƣ duy khoa học cho học sinh.
- Thƣờng xuyên tổ chức các khóa tập huấn cho giáo viên đƣợc tiếp cận các phƣơng pháp dạy học tích cực nhằm bồi dƣỡng tƣ duy khoa học cho học sinh.
- Chuyển một số bài học trên lớp sang phòng thực hành, tận dụng tối đa trang thiết bị trong phòng thực hành, đo đạc tính toán, xây dựng lý thuyết cũng nhƣ giải thích một số tính chất của điện năng.
1.5.4.3. Kết quả điều tra việc học của học sinh
Bảng 1.5. Kết quả điều tra tần suất các hoạt động học tập của học sinh
STT Hoạt động học tập Mức độ Thường xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ
1 Lập kế hoạch và thời gian học tập 28,2% 62,1% 9,7%
2 Thực hiện hết các nhiệm vụ học tập ở nhà mà GV giao trƣớc khi đến lớp
76,8% 23,2%
3 Chủ động phát biểu ý kiến, thuyết trình trƣớc lớp
6,45% 82,25% 11,3%
4 Tìm hiểu, mở rộng thêm các kiến thức liên quan đến bài học
20,3% 72,4% 7,3%
5 Tham gia hoạt động nhóm hiệu quả 28% 64% 8%
6 Chủ động nêu các câu hỏi về điều mình chƣa rõ với GV, bạn học hoặc ngƣời khác
31,8% 58,9% 9,3%
7 Thực hiện các thí nghiệm ở trên lớp 18,5% 63,8% 17,7%
Bảng1.6. Kết quả điều tra những kĩ năng học tập của học sinh
STT Kĩ năng Mức độ
Tốt Khá Chưa tốt
1 Kỹ năng xác định mục tiêu và lập kế hoạch học tập 4% 54,4% 41,6%
2 Kỹ năng ôn tập, tổng kết kiến thức 8,7% 61,4% 29,9%
3 Kỹ năng đọc sách 24,4% 50,4% 25,2%
4 Kỹ năng ghi chép 43,5% 48,4% 8,1%
5 Kĩ năng quan sát 24,6% 57,9% 17,5%
6 Kỹ năng chọn lọc tƣ liệu liên quan đến nội dung bài học qua các kênh thông tin
20,2% 59,6% 20,2%
7 Kỹ năng hoạt động nhóm 14,2% 52,8% 33%
8 Kỹ năng thuyết trình, nêu quan điểm cá nhân 2,6% 34,4% 63%
9 Kỹ năng tự kiểm tra, đánh giá, rút kinh nghiệm trong quá trình học tập
18,6% 55,6% 25,8%
10 Kỹ năng sử dụng thời gian học tập hiệu quả 10,3% 57,2% 32,5%
Bảng 1.7. Kết quả điều tra việc học sinh sử dụng Internet trong học tập
STT Mục đích Mức độ Thường xuyên Thỉnh thoảng Rất ít Không sử dụng 1 Đọc tin tức, giải trí 34,7% 54,8% 10,5%
2 Trao đổi bài với GV, bạn học qua email, facebook, Zalo…
34,4% 43% 20,3% 2,3%
3 Tra cứu tài liệu học tập, video, mô phỏng,..
38,6% 42,5% 18,1% 0,8%
4 Tham gia khóa học trực tuyến 21,9% 40,6% 17,2% 20,3%
5 Làm bài kiểm tra trực tuyến 45,7% 30,2% 20,2% 3,9% Qua điều tra cho thấy học sinh gặp nhiều khó khăn trong việc lập kế hoạch học tập và thực hiện các thí nghiệm ở nhà cũng nhƣ trên lớp. Khả năng tự kiểm tra đánh giá còn hạn chế, ngại nêu quan điểm cá nhân trƣớc lớp. Chính vì những hạn chế đó
đã cản trở quá trình hình thành và phát triển tƣ duy khoa học của các em. Để khắc phục tình trạng trên thầy cô cần tạo cho các em môi trƣờng học tập hiệu quả, kích thích các e đƣa ra các ý tƣởng cá nhân và tạo động lực để các em đi tìm câu trả lời cho những ý tƣởng đó.
1.5.4.4. Kết quả điều tra những khó khăn chủ yếu và những sai lầm phổ biến của học sinh khi học chủ đề “Dòng điện không đổi”
Qua trao đổi trực tiếp với học sinh và phân tích bài làm của học sinh, đối chiếu với những nhận xét thu đƣợc khi đánh giá các bài kiểm tra mà giáo viên ra cho học sinh, xem xét vở bài tập của học sinh, chúng tôi nhận thấy khi học chủ đề “Dòng điện không đổi”, khó khăn chủ yếu của học sinh là:
- Chƣa hiểu rõ các khái niệm nhƣ: dòng điện không đổi, nguồn điện, suất điện động của nguồn điện, lực lạ bên trong nguồn điện, suất phản điện của máy thu điện. - Hay nhầm lẫn giá trị của cƣờng độ dòng điện khi các điện trở mắc nối tiếp và mắc song song.
- Hay nhầm lẫn giá trị hiệu điện thế khi các điện trở mắc nối tiếp hoặc song song. - Hay nhầm lẫn công thức tính điện trở tƣơng đƣơng khi các điện trở mắc nối tiếp và mắc song song.
- Thƣờng nhầm lẫn giữa các công thức tính công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch,công và công suất nguồn điện, công và công suất của máy thu. - Học sinh khó phân biệt đƣợc thế nào là đoạn mạch và toàn mạch (mạch kín). - Thƣờng hay bỏ qua giá trị của điện trở trong của nguồn điện và máy thu. - Thƣờng nhầm lẫn quy ƣớc về dấu của ở đoạn mạch chứa nguồn điện và máy thu. - Hay nhầm lẫn công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn ghép nối tiếp, song song, xung đối.
- Học sinh thƣờng quên đơn vị của các đại lƣơng nhƣ: nhiệt lƣợng, công ,công suất, điện trở,…
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Với những cơ sở lý luận đƣợc trình bày ở chƣơng 1 cho thấy tầm quan trọng của việc rèn luyện tƣ duy khoa học cho học sinh trung học phổ thông. Từ đó tạo điều kiện cho học sinh lĩnh hội kiến thức đầy đủ, hiệu quả, và phát triển các kỹ năng mềm trong cuộc sống.
Qua khảo sát thực trạng dạy học ở các trƣờng phổ thông cho thấy: việc sử dụng các biện pháp nhằm phát triển tƣ duy khoa học cho học sinh trong dạy học vật lí vẫn còn hạn chế, việc rèn luyện các thao tác tƣ duy chƣa thật sự đƣợc chú trọng.
Từ những nghiên cứu trên, chúng tôi nhận thấy việc phát triển tƣ duy khoa học cho HS trong dạy học nói chung, dạy học vật lí nói riêng là một việc làm cần thiết. Trên cơ sở phân tích lí luận và thực tiễn của việc phát triển tƣ duy khoa học cho HS trong dạy học vật lí, chúng tôi nghiên cứu và đề xuất các tiến trình dạy học chủ đề “ Dòng điện không đổi” theo các giai đoạn của dạy học tìm toài khám phá nhằm phát triển tƣ duy khoa học của học sinh.
Chƣơng 2.
THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
“DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI”THEO PHƢƠNG PHÁP TÌM TÕI KHÁM PHÁNHẰM BỒI DƢỠNG TƢ DUY KHOA HỌC CỦA HỌC SINH
2.1. Phân tích cấu trúc nội dung chủ đề “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
2.1.1. Đặc điểm của chủ đề “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
Theo phân phối chƣơng trình thì chủ đề “ Dòng điện không đổi” gồm có 6 tiết lý thuyết, 4 tiết bài tập và 2 tiết thực hành.
Các kiến thức của chƣơng đƣợc xây dựng trên cơ sở kế thừa và phát triển kiến thức vật lí học sinh đã đƣợc học ở lớp 7 và lớp 9. Các khái niệm về dòng điện, cƣờng độ dòng điện, nguồn điện, điện năng tiêu thụ, công suất điện…; các định luật: định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần, định luật Jun – Lenxơ là những kiến thức nền, giúp học sinh học chủ đề “Dòng điện không đổi” -Vật lí 11. Nội dung của chủ đề đề cập đến các vấn đề sau:
- Bổ sung hoàn thiện các khái niệm: dòng điện, cƣờng độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở và các tác dụng của dòng điện.
- Giới thiệu nguồn điện, nguyên tắc hoạt động của các nguồn điện hóa (pin Vônta và Acquy), xây dựng khái niệm suất điện động nguồn điện.
- Xây dựng các khái niệm và biểu thức: công, công suất của dòng điện, công và công suất của nguồn điện, và hiệu suất của các dụng cụ tiêu thụ điện.
- Phát biểu và viết biểu thức của định luật Ôm toàn mạch, định luật Ôm đoạn mạch. - Cách mắc bộ nguồn điện: Nối tiếp, song song, hỗn hợp đối xứng.
Kiến thức chủ đề này nối tiếp chủ đề “Điện tích – Điện trƣờng”, và là nền tảng để nghiên cứu các kiến thức khác trong chƣơng trình vật lí phổ thông nhƣ: dòng điện trong các môi trƣờng, từ trƣờng, dòng điện xoay chiều.
Các kiến thức của chủ đề có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật. Ví dụ nhƣ: Dòng điện một chiều có thể dùng để thắp sáng, đèn pin cầm tay, đèn trên ô tô, xe máy hay dùng các bình acquy để thực hiện việc “đề máy”...
Các mạch điện dùng trong thực tế là tƣơng đối phức tạp, hầu hết các thiết bị điện đều có sự chuyển hóa năng lƣợng điện thành các dạng năng lƣợng khác nhau nên
đƣợc hiệu suất sử dụng điện, cần dùng các nguồn điện thích hợp và mắc thành bộ một cách hợp lí.
Việc chiếm lĩnh đƣợc các khái niệm và định luật của chủ đề “Dòng điện không đổi” sẽ giúp học sinh hiểu đƣợc cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các dụng cụ điện thông thƣờng trong cuộc sống.
Qua phân tích đặc điểm của chủ đề, chúng tôi biết đƣợc học sinh đã biết những gì và cần hình thành, phát triển những kiến thức, kĩ năng nào. Đó chính là cơ sở để lựa chọn và đƣa ra các biện pháp phát triển tƣ duy khoa học phù hợp với yêu cầu về mục tiêu, nội dung chƣơng trình và trình độ của học sinh.
2.1.2. Cấu trúc nội dung chủ đề “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
Lôgic nội dung kiến thức của chủ đề có thể đƣợc mô tả bằng sơ đồ 2.1.
Sơ đồ 2.1. Cấu trúc nội dung của chủ đề “Dòng điện không đổi”- Vật lí 11
Dòng điện không đổi
Các định luật Các đại lƣợng đặc trƣng cho
dòng điện không đổi
Hiệu điện thế Cƣờng độ dòng điện Định luật Jun- Lenxơ Định luật Ôm Công suất nguồn điện .Công suất máy thu Công của nguồn điện. Công máy thu Suất điện động. Suất phản điện. Điện trở Mắc nối tiếp Định luật Ôm đối với toàn mạch Định luật Ôm cho đoạn mạch Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu Mắc song song Mắc xung đối Mắc nối tiếp Mắc song song Mắc hỗn hợp đối xứng
2.2. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chủ đề “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
Theo nhƣ cấu trúc chƣơng trình trong sách giáo khoa của bộ thì chuẩn kiến thức, kĩ năng đƣợc thể hiện với mức độ cụ thể nhƣ sau:
1. Dòng điện không đổi, nguồn điện
STT
Chuẩn KT, KN quy định trong
chương trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn
KT, KN Ghi chú 1 Nêu đƣợc khái niệm dòng điện, dòng điện không đổi và hiểu rõ các đặc trƣng của dòng điện không đổi [Thông hiểu]
- Dòng điện là dòng chuyển dời có hƣớng của các điện tích.
Cƣờng độ dòng điện đặc trƣng cho tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện.
t q I
- Dòng điện không đổi có chiều và cƣờng độ không đổi theo thời gian.
q I t . Cƣờng độ dòng điện có đơn vị là A (Ampe) - Ôn các kiến thức đã đƣợc học về dòng điện ở lớp 7 và lớp 9, kiến thức về hiệu điện thế ở chƣơng 1.
- Đo cƣờng độ dòng điện bằng ampe kế, mắc nối tiếp
- Phân biệt rõ dòng điện không đổi và dòng điện một chiều. 2 Nêu đƣợc khái
niệm suất điện động của nguồn
[Thông hiểu]
- Bên trong nguồn có sự chuyển hóa từ các dạng năng lƣợng khác thành điện năng. Nguồn điện đã thực hiện công tạo ra hiệu điện thế và làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn. Công nay do lực lạ thực hiện.
- Suất điện động Eđặc trƣng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện .
- Nguồn điện tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn
Số Vôn ghi trên nguồn là suất điện động. Khi nguồn để hở thì suất điện động chính là hiệu điện thế giữa hai cực của
trong đặc trƣng cho tác dụng cản trở dòng điện của nguồn. 3 Nêu đƣợc cấu tạo
chung của các nguồn điện hoá và phân biệt đƣợc pin và acquy
[Thông hiểu]
- Trong các nguồn điện hóa có sự chuyển từ hóa năng sang thành điện năng.
- Do tác dụng hoá học giữa chất điện phân và các cực của pin điện hoá mà mỗi cực đƣợc tích điện khác nhau, giữa chúng có một hiệu điện thế bằng giá trị suất điện động của pin..
- Acquy hoạt động dựa trên phản ứng hoá học thuận nghịch, nó tích trữ điện năng lúc nạp điện và giải phóng năng lƣợng khi phát điện.
Cấu tạo của pin điện hóa là hai cực có bản chất hóa học khác nhau ngâm trong chất điện phân
2.Điện năng tiêu thụ, công suất điện
S tt
Chuẩn KT, KN quy định trong chương
trình
Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN
Ghi chú
1 - Viết và hiểu đƣợc ý nghĩa các đại lƣợng trong công thức tính công của dòng điện, công của nguồn - Xác định đƣợc công suất điện và công suất của nguồn điện
[Thông hiểu]
- Nguồn điện chuyển các dạng năng lƣợng khác thành điện năng, còn các thiết bị điện chuyển điện năng thành các dạng năng lƣợng khác.
Điện năng tiêu thụ trong đoạn mạch bằng công của lực điện dịch chuyển điện tích A= UIt.
Công suất điện P = UI
- Trên điện trở, điện năng chuyển thành nhiệt năng. Nhiệt lƣợng tỏa ra
Ôn lại kiến thức về công, công suất của dòng điện, định luật Jun-Len-xơ đã học ở lớp 7 và lớp 9 - Bên trong nguồn lực là làm dịch chuyển điện tícc. Bên ngoài lƣc điện làm dịch chuyển điện tích.
Vận dụng đƣợc công thức về công và công suất để làm bài tập liên quan.
Q = UIt = RI2t .
Công suất tỏa nhiệt P = RI2
- Công của nguồn là công của lực là làm dịch chuyển điện tích qua nguồn Ang = qE = EIt. Công suất nguồn điện Png = = E.I
[Vận dụng]
Biết cách áp dụng công thức tính công, của dòng điện, công của nguồn điện và công thức liên quan đến các đại lƣợng để làm bài tập về công và công suất
- Công suất là công