Các cấp độ Các tiêu chí Tốt 2 điểm Khá 1,5 điểm Trung bình 1 điểm Yếu 0,5 điểm Kết quả trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập Đúng, đầy đủ và rõ ràng. Đúng, đầy đủ, chƣa rõ ràng. Còn sai sót nhỏ. Cịn nhiều sai sót và thiếu nội dung. Thí nghiệm Tự lực làm tốt các thí nghiệm. Tự lực làm đƣợc các thí nghiệm. Biết làm thí nghiệm khi hƣớng dẫn. Khơng làm đƣợc thí nghiệm. Hồn thành phiếu học tập Tự lực hoàn thành PHT. Hoàn thành PHT có sử dụng phiếu trợ giúp. Hồn thành PHT có sự trợ giúp của GV. Chƣa hồn thành PHT.
Thuyết trình báo cáo kết quả học tập Thuyết trình rõ ràng, sáng tạo. Trả lời tốt các câu hỏi khi thảo luận.
Thuyết trình rõ ràng. Trả lời khá tốt các câu hỏi khi thảo luận.
Thuyết trình chƣa rõ ràng. Trả lời đƣợc các câu hỏi khi thảo luận.
Thuyết trình khó hiểu. Khơng trả lời đƣợc các câu hỏi khi thảo luận.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Trên cơ sở vận dụng lí luận dạy học theo chủ đề nhằm bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề, cùng với việc phân tích kiến thức khoa học chủ đê “ Cảm ứng điện từ ”; tìm hiểu thực tế tình hình dạy học nội dung kiến thức đó ở trƣờng THPT để nắm bắt những khó khăn của GV; những khó khăn của HS; tìm hiểu nguyên nhân và đề xuất các giải pháp khắc phục,… Chúng tôi đã thiết kế các hoạt động học tập cho chủ đề “ Cảm ứng điện từ”. Với cách thiết kế các hoạt động học tập nhƣ trên chúng tôi đã vận dụng các quan điểm về dạy học theo chủ đề nhằm bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Cụ thể:
- Chúng tôi đã thiết kế các hoạt động học tập định hƣớng vào ngƣời học, biến quá trình học thành quá trình tự học, đặt HS vào trung tâm của quá trình dạy học để HS trực tiếp tham gia giải quyết vấn đề, HS tự ý thức về cách chiếm lĩnh tri thức và hình thành kĩ năng, năng lực.
- Dạy HS nhằm bồi dƣỡng năng lực cho HS thông qua các hoạt động học tập độc lập, tự lực. Biến quá trình học tập của HS thành quá trình tự tìm tịi nghiên cứu, vận dụng và trải nghiệm, phát triển các kĩ năng, kĩ xảo thực nghiệm cho HS.
- Giúp HS tích hợp các kiến thức, kĩ năng thuộc các mơn học Vật lí, Tốn học, Kĩ thuật,.. để giải quyết vấn đề đặt ra.
Để kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học đã thiết kế chúng tôi tổ chức dạy học thực nghiệm sƣ phạm. Tiến trình thực nghiệm sẽ đƣợc trình bày trong chƣơng 3.
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích th c nghiệm sƣ phạm
Trên cơ sở tiến trình dạy học đã đƣợc thiết kế ở chƣơng 2, chúng tôi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá tính khả thi của giả thuyết khoa học của đề tài, cụ thể:
- Đánh giá xem các tiến trình dạy học đƣợc thiết kế trên cơ sở vận dụng lí luận dạy học theo chủ đề học sinh có học sâu, hiểu rõ đƣợc kiến thức đã học khơng, có vận dụng đƣợc kiến thức vào trong thực tế khơng, từ đó có bồi dƣỡng đƣợc năng lực giải quyết vấn đề hay khơng.
- Đánh giá tính khả thi cũng nhƣ tính hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo trên cơ sở so sánh, đối chiếu kết quả học tập ở lớp thực nghiệm với lớp đối chứng, từ đó bổ sung, chỉnh sửa tiến trình dạy học đã thiết kế sao cho phù hợp và nhân rộng phƣơng pháp tổ chức dạy học theo chủ đề các nội dung kiến thức khác trong chƣơng trình Vật lí THPT.
3.2. Nhiệm vụ th c nghiệm sƣ phạm
Để đạt đƣợc mục đích trên chúng tơi đã tiến hành những nhiệm vụ sau: - Giới thiệu để HS hiểu về hình thức dạy học theo chủ đề .
- Vận dụng phƣơng pháp tổ chức dạy học theo chủ đề vào việc tổ chức dạy học nội dung kiến thức “ Cảm ứng điện từ ”
- Lựa chọn đối tƣợng thực nghiệm.
- Triển khai dạy chủ đề nói trên theo tiến trình đã thiết kế ở chƣơng 2. - Thu thập các dữ liệu thực nghiệm qua quan sát dự giờ, qua phiếu học tập và các kết quả học tập của học sinh.
- Xử lí, phân tích kết quả thực nghiệm, đánh giá theo tiêu chí. Từ đó nhận xét và rút ra kết luận về tính khả thi của đề tài
3.3. Đối tƣ ng th c nghiệm sƣ phạm
Đối tƣợng thực nghiệm là học sinh hai lớp 11 trƣờng THPT Giao Thủy, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định:
- Lớp thực nghiệm: lớp 11B10, có 40 HS do thầy Phạm Tiến Dũng dạy. - Lớp đối chứng: lớp 11B9, có 40 HS do thầy Trần Văn Mạnh dạy. Học sinh của hai lớp này có trình độ tƣơng đƣơng nhau về trình độ học tập mơn Vật lí.
3.4. Phƣơng ph p th c nghiệm sƣ phạm
- Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành song song ở hai lớp thực nghiệm và lớp đối chứng trong cùng một khoảng thời gian, cùng một chủ đề “ Cảm ứng điện từ ”, trong đó:
- Ở lớp đối chứng, GV tiến hành dạy nhƣ cách dạy học GV vẫn làm: sử dụng phƣơng pháp thuyết trình, vấn đáp. Chúng tơi dự giờ và ghi chép lại mọi hoạt động của GV và HS diễn ra trong tiết học.
- Ở lớp thực nghiệm, chúng tôi tổ chức dạy học theo tiến trình đã thiết kế. Chúng tôi dự giờ, quan sát cách tổ chức điều khiển các hoạt động học tập của HS và các hoạt động của HS ghi chép sau đó có trao đổi, rút kinh nghiệm trực tiếp, đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã soạn thảo.
- Sau khi dạy xong chủ đề chúng tôi cho HS ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng thực hiện cùng một đề kiểm tra trong cùng một khoảng thời gian để có cơ sở phân tích tính hiệu quả của tiến trình dạy học đã thiết kế.
- Dựa trên những dữ liệu thu thập đƣợc, chúng tôi thực hiện việc phân tích các sản phẩm học tập của học sinh, phân tích kết quả bài kiểm tra.
Sự đối chiếu giữa phân tích ban đầu với phân tích dữ liệu thực nghiệm thu đƣợc là cơ sở để kiểm tra giả thuyết đã đƣợc đặt ra
3.5. Thời gian th c nghiệm sƣ phạm.
Từ ngày 29/12/2014 đến ngày 25/01/2015
3.6. Di n bi n th c nghiệm sƣ phạm
3.6.1. Các bước tiến hành thực nghiệm sư phạm
Các tiết dạy thực nghiệm đƣợc tiến hành theo thời khóa biểu chính khóa của nhà trƣờng. Kế hoạch thực nghiệm nhƣ bảng sau
Bảng 3.1. Các bước tiến hành thực nghiệm
Thời gian Công việc
Từ 29/12/2014 đến 03/01/2015
-Trình kế hoạch dạy thực nghiệm với ban giám hiệu. - Điều tra và chia nhóm HS Lớp học có 40 HS chia làm 8 nhóm)
- Chuẩn bị các thiết bị phục vụ cho dạy học nhƣ các bộ thí nghiệm, máy chiếu, phòng học, PHT, phiếu trợ giúp. Ngày 05/01/2015 - Giới thiệu cho HS về hình thức dạy học theo chủ đề.
- Cơng bố các tiêu trí đánh giá và hƣớng dẫn HS cách tự đánh giá.
- Thông báo lịch học các buổi thực nghiệm Từ 06/01/2015 đến
22/01/2015
- Tổ chức dạy học chủ đề “Cảm ứng điện từ” theo kế hoạch đã trình với ban giám hiệu.
Ngày
23,24/01/2015
- Kiểm tra 45 phút
- Tổng kết đánh giá dạy học theo chủ đề
- Lấy ý kiến của HS về phƣơng pháp dạy học theo chủ đề.
3.6.2. Tổ chức dạy học theo chủ đề chủ đề “ Cảm ứng điện từ ”
3.6.2.1. Hoạt động 1: Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
GV tổ chức cho HS tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thề, hƣớng dẫn để HS đặt ra những câu hỏi liên quan đến hoạt động và cấu tạo của máy biến thế. Từ đó tổ chức hoạt động để giải quyết vấn đề đặt ra là “ Vì sao khi mắc vào hai đầu cuộn sơ cấp một dòng điện xoay chiều, thì ở cuộn thứ cấp cuộn thứ cấp đƣợc mắc với tải tiêu thụ cũng có dịng điện xoay chiều?”
- Giải quyết vấn đề
Dƣới sự tổ chức của GV, HS hoạt động nhóm để thảo luận PHT. Qua quan sát chúng tôi thấy các HS hoạt động tích cực trao đổi thơng tin với nhau
và đa số các nhóm đã đƣa ra đƣợc những câu hỏi liên quan đến hoạt động của máy biến thế và đã nêu đƣợc lí do tại sao ở cuộn thứ cấp của máy biến thế có hiệu điện thế xoay chiều. Các nhóm hồn thiện PHT theo đúng thời gian đã quy định.
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
GV tổ chức cho HS báo cáo sản phẩm hoạt động nhóm, các nhóm khác cho ý kiến thảo luận, sau đó các nhóm đã thống nhất nêu lên các vấn đề đặt ra khi nghiên cứu về máy biến thế và đã thống nhất đƣợc lí do tại sao xuất hiện dịng điện cảm ứng ở hai đầu cuộn thứ cấp của máy biến thế là do số đƣờng sức từ gửi qua cuộn dây thay đổi. Từ đó nêu đƣợc thế nào là hiện tƣợng cảm ứng điện từ
3.6.2.2. Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm “Từ thơng”
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
GV đặt vấn đề từ việc nghiên cứu hoạt động của máy biến áp chúng ta đã biết khi từ trƣờng ở cuộn dây biến thiên thì số đƣờng sức từ gửi qua cuộn dây cũng biến thiên, vậy cịn có cách nào khác để làm thay đổi số đƣờng sức qua cuộn dây? Hãy đƣa ra các dự đốn và đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm chứng.
- Giải quyết vấn đề
Dƣới sự tổ chức của GV, HS hoạt động nhóm để thảo luận PHT .Qua quan sát chúng tôi thấy các HS hoạt động tích cực trao đổi thơng tin với nhau và đa số các nhóm đã đƣa ra đƣợc hai cách thay đổi đó là diện tích S, và (cos . Các nhóm đã đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm kiểm tra dự đốn. Các nhóm hồn thiện PHT theo đúng thời gian đã quy định.
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
GV tổ chức cho HS báo cáo sản phẩm hoạt động nhóm. Tuy nhiên các nhóm mới chỉ dừng lại ở việc số đƣờng sức phụ thuộc vào chứ chƣa nói đƣợc số đƣờng sức tỉ lệ với cos chỗ này cần có sự hỗ trợ thêm của GV. Sau đó các nhóm đã đề xuất đƣợc phƣơng án thay thế khái niệm số đƣờng sức
bằng khái niệm BScos và đƣợc gọi là từ thông. Và từ đó HS phát biểu đƣợc điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng dựa vào khái niệm từ thông. Qua theo dõi chúng tơi thấy HS đã tự tin trình bày những kết quả của nhóm mình làm và giải đáp những thắc mắc của các bạn tƣơng đối rõ ràng.
3.6.2.3. Hoạt động 3: Tìm hiểu các định luật về dịng điện cảm ứng - Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
GV đặt vấn đề khi nghiên cứu máy biến thế thì dịng điện lấy ra ở cuộn thứ cấp cũng là dịng điện xoay chiều, điều đó có nghĩa là khi từ thơng gửi qua cuộn thứ cấp biến thiên thì chiều dịng điện cũng biến thiên để khẳng định lại điều đó GV làm thí nghiệm biểu diễn nam châm thẳng chuyển động tịnh tiến đến gần cuộn dây hoặc ra xa cuộn dây, yêu cầu học sinh quan sát số chỉ của điện kế G ghi kết quả. Sau đó GV đặt câu hỏi về chiều và độ lớn của dịng điện cảm ứng có thay đổi trong các lần làm thí nghiệm khơng? Nếu có thì thay đổi nhƣ thế nào?
Hình 3.1. Các nhóm học sinh làm thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ - Giải quyết vấn đề
GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm để thảo luận PHT . Qua q trình quan sát hoạt động nhóm của HS, chúng tơi thấy HS đã có kĩ năng làm thí nghiệm, ghi chép số liệu và xử lí thơng tin hợp lí.
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
GV tổ chức cho HS báo cáo kết quả làm việc của nhóm. Chúng tơi thấy các em đã trao đổi đặt câu hỏi cho nhau và thống nhất đƣợc những kiến thức liên quan đến dòng điện cảm ứng.
3.6.2.4. Hoạt động 4: Tìm hiểu định luật Fa –ra –đây về cảm ứng từ
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
GV đặt vấn đề xuất phát từ kết quả nghiên cứu của hoạt động trƣớc, chúng ta đã thấy độ lớn của dòng điện cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông. Vậy độ lớn của suất điện động cảm ứng có phụ thuộc vào tốc độ biến thiên của từ thông không?
- Giải quyết vấn đề
GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm theo PHT. Ở hoạt động này chúng tơi thấy các nhóm đƣa ra kết quả đúng nhƣ mong muốn, trong một thời gian ngắn.
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
Do có sự thống nhất cao trong các nhóm do đó mục này GV tổ chức thống nhất, hợp thức hóa kiến thức một cách tƣơng đối dễ dàng.
3.6.2.5. Hoạt động 5: Tìm hiểu suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
GV mơ tả thí nghiệm về một đoạn dây dẫn chuyển động tịnh tiến cắt các đƣờng sức từ sau đó đặt câu hỏi “ Trong đoạn dây dẫn có dịng điện khơng nếu có thì chiều dịng điện ra sao?”
- Giải quyết vấn đề
GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm thảo luận PHT . Ở hoạt động này chúng tơi thấy HS đã tích cực thảo luận vận dụng các kiến thức về định luật Len-xơ và định luật Fa-ra-đây để trả lời các câu hỏi một cách chính xác. Chúng tơi đã tổ chức cho HS làm thí nghiệm kiểm chứng kiểm tra lại những dự đốn của nhóm mình.
Hình 3.2. Các nhóm HS làm thí nghiệm về suất điện động trong dây dẫn chuyển động trong từ trường
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
Chúng tơi thấy HS đã tự tin báo cáo kết quả hoạt động của nhóm mình.
3.6.2.6. Hoạt động 6: Xây dựng quy tắc bàn tay phải
- Nêu tình huống, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề cần giải quyết
Trong hoạt động này chúng tôi đã đƣa ra đề xuất, với đoạn dây dẫn chuyển động nếu vận dụng định luật Len –xơ để xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong nhiều trƣờng hợp là phức tạp vậy chúng ta có thể đề xuất một phƣơng án khác để xác định chiều của dịng điện cảm ứng khơng?
- Giải quyết vấn đề
Học sinh hoạt động nhóm vẽ các vectơ vận tốc, cảm ứng từ và chiều dịng điện, sau đó đƣa ra quy luật. Qua quan sát chúng tơi thấy trong mục này có 6 nhóm có thể đƣa ra quy tắc bàn tay phải cịn lại 2 nhóm đƣa ra quy tắc vặn cái đinh ốc.
- Báo cáo thảo luận và hợp thức hóa kiến thức
GV tổ chức cho HS báo cáo kết quả làm việc nhóm, trong mục này các HS đã có sự trao đổi với nhau để khẳng định sự thuận tiện của phƣơng án nhóm mình đƣa ra và cuối cùng đã có sự thống nhất là theo quy tắc bàn tay phải Nhƣng vẫn có một số ý kiến cá nhân vẫn dùng quy tắc cái đinh ốc, một số khác vẫn muốn dùng định luật Len-xơ nhƣng sau khi đƣợc GV nêu ra các
tình huống chứng minh rằng quy tắc bàn tay phải là phù hợp thì các HS đã có sự đồng thuận
3.6.2.7. Hoạt động 7: Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ