BÀI 4: NANG LƯỢNG ĐIỆN VA CÔNG SUÁT ĐIỆN
4. Hoat động 4: Vận dung (5 phút)
a. Mục tiêu: Vận dụng các kiến thức về điện trở và định luật Ohm đề giải thích một
R =80-10°-4-10° =32V
số van dé trong cuộc sống.
b. Nội dung: HS suy nghĩ, thảo luận đề trả lời câu hỏi của GV.
c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS.
69
thực ủ
Bước 1. Chuyển
giao nhiệm vụ
Bước 2. Thực hiện nhiệm vụ
Bước 3. Báo cáo,
thảo luận
Bước 4. Kết
luận, nhận định
d. Tổ chức thực hiện:
| GV yêu cau HS thảo luận nhóm đôi dé trả lời câu hỏi: “Tại sao.
khi lắp ráp mạch điện, người ta thường phái mắc thêm câu chỉ dé
bao vệ? ”.
- HS (làm việc theo nhóm đôi) suy nghĩ, thảo luận đẻ trả lời câu
hoi cua GV.
- GV mời dai diện | nhóm HS đứng lên trả lời câu hỏi.
- Các HS còn lại lắng nghe, nhận xét, đặt câu hỏi, góp ý, bo sung,
điều chính câu trá lời của bạn.
- GV nhận xét câu trả lời của HS và kết luận:
Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch (tức là điện trở nhỏ), theo
định luật Ohm, khi điện tro rất nhỏ thì cường độ dòng điện sé tăng cao một cách đột biến, có thể làm cháy các vỏ bọc bao vệ bên ngoài và các bộ phận tiếp xúc với nó, do đó gây chập mạch, dẫn
hại của hiện tượng đoán mạch.
70
Tiểu kết chương 2
Trong Chương 2, chúng tôi đã tiền hành các công việc sau:
Đầu tiên, chúng tôi đã phân tích cấu trúc và nội dung của mạch nội dung "Dòng điện, mạch điện" trong chương trình giáo dục phô thông môn Vật lí 11 (Chương trình giáo duc phô thông môn Vật lí 2018), dé lựa chọn được những nội dung có thê xây dựng
thành các BTTN.
Tiếp theo, chúng tôi đã dựa vào quy trình xây dựng các bài tập đã trình bay trong phan cơ sở lý luận. Chúng tôi đã xây dựng 09 BTTN, gồm 6 bài tập định lượng được chia thành 3 mức độ va 3 bài tập tính tính. Sau đó, chúng tôi tiễn hành xây dựng bộ công cụ đánh giá NLTN của HS bao gồm: rubrics đánh giá NLTN, bảng kiểm quan sát dành cho GV, phiếu tự đánh giá danh cho HS.
Cuỗi cùng, chúng tôi thiết kế 09 kế hoạch bai dạy tương ứng cho 09 NLTN và kèm theo đó là 10 rubrics dé đánh giá năng lực thực nghiệm của HS trong quá trình giải bai
tập.
Dựa trên các công việc đã thực hiện, chúng tôi đã tiền hành thực nghiệm sư phạm trên các HS ở trường trung học phô thông dé kiểm chứng giả thuyết khoa học va tính thực tiễn của đẻ tài. Nội dung và kết quả của thực nghiệm được trình bày cụ thể trong
Chương 3.
71
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
Mục đích của việc thực hiện TNSP là dé kiểm tra tính đúng đắn và khả thi của của giả thuyết khoa học đã đưa ra: “Néu xây dựng được các BTTN vẻ nội dung phan “Dong điện, mạch điện” — Vật lí 11 và sử dụng vao quá trình day học vật lí thì có thé bồi dưỡng
được NLTN của HS.”
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
Đề có thê đạt được mục đích của việc thực nghiệm sư phạm, chúng tôi thực hiện
những công việc sau:
- Chọn cơ sở thực tập sư phạm để tiến hành thực nghiệm sư phạm.
- Xin ý kiến của ban giám hiệu nhà trường, GV hướng dẫn chuyên môn đề tô chức
thực nghiệm sư phạm.
- Tiên hành sử đụng kế hoạch bai day ứng với tiết lựa chọn đẻ thực nghiệm;
- Thu thập thông tin bằng Rubrics và các phiéu đánh giá.
- Tiến hành phân tích, xử lí kết quả rồi đưa ra đánh giá cho từng HS. Kết luận chung về tinh đúng dan của giá thuyết và tỉnh khả thi của hệ thống bai tập.
- Đưa ra điểm khó khăn và điểm thuận lợi của thực nghiệm sư phạm.
3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
Đối với dé tài khóa luận này, chúng tôi chọn đối tượng thực nghiệm sư phạm ở lớp
IIA2 trường THPT Hậu Nghĩa (năm học 2023 — 2024).
Đặc điểm HS lớp 11A2: Tỉnh thần học tập HS tốt, phần lớn các HS rất tích cực, năng động, nhiệt tình tham gia các nhiệm vụ của GV giao. Dựa trên kết quả học tập ở
học ki I (2023 — 2024), 100% các HS đạt học lực giỏi.
3.4. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi tiền hành tỏ chức cho HS thực hiện các BTTN mạch nội dung “Dong điện mạch điện” — Vật lí lớp 11 theo tiễn trình như sau:
Bảng 3.1. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
Từ 19/02/2024 đến
19/03/2024 ~ Nội dung các đề BTTN.
— Lớp thực nghiệm.
— Chọn địa điềm và thời gian tiền hành thực nghiệm.
~ Chuan bị các mẫu phiếu báo cáo từng BTTN cho HS.
. | — Chuan bị các mẫu phiêu đánh giá NLTN của HS.
Từ 20/03/2024 đến
04/04/2024 — Chuan bị một số dụng cụ thí nghiệm dé hỗ trợ HS như:
Nguôn điện. các von kế, ampe kế, dây dan, khóa K,....
12/03/2024 HS tiến hành thực hiện các BTTN tại phòng thí nghiệm bộ
và 08/04/2024 môn Vật lí.
Ngày 19/03/2024
HS tiền hành viết phiêu báo cáo và nộp phiếu báo cáo.
và 15/04/2024
3.5. Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm
Sau khi xin phép và được sự đồng ý của cô Nguyễn Thị Ngọc Hân - GV hướng dẫn
bộ môn Vật lí trường THPT Hậu Nghĩa, chúng tôi tiền hành tổ chức thực nghiệm BTTN thuộc mạch nội dung “Dong điện, mạch điện” với diễn biến như sau:
Tiết 2 và tiết 3 (10 phut +80 phút) Tiết 4 và tiết 5 (90 phút ngày
ngày 12/03/2024. 08/04/2024.
Phòng thí nghiệm bộ môn Vật lí. | Phòng thí nghiệm bộ môn Vật lí.
5 phit Giao dé bài tập ˆ 5 phút
Thiết kế phương án thí nghiệm đẻ Thiết kế phương án thí nghiệm
xác định các cặp giá trị U-I đê vẽ đề xác định suât điện động và đường đặc trưng điện trở trong của pin
Lắp sơ đồ mạch điện theo phương Lắp sơ đồ mạch điện theo án đã thiết kế phương án đã thiết kế
Thu thập sé ligu va tinh suat
điện động va điện trở trong của pịn
—HS trình bày kết quả thí 5 phút —HS trình bày kết quả thí
nghiệm. Ị nghiệm.
Giao dé bài tập
Thu thập số liệu và vẽ đường đặc
trưng U-I
5 phút
— GV đặt câu hỏi mở rộng, đánh —GV đặt cầu hỏi mở rộng, giá quá trình thực hiện nhiệm vụ đánh giá quá trình thực biện của nhóm. nhiệm vụ của nhóm.
— GV góp ý dé HS vé nhà hoàn thiện phiếu báo cáo và nộp phiếu
— GV góp ý dé HS vẻ nhà hoàn thiện phiếu báo cáo và nộp báo cáo đúng hạn. phiéu báo cáo đúng hạn.
tính cá nhân vì thế trong quá trình thực hiện bài tập thì các HS phải làm cá nhân thay vì làm nhóm. Tuy nhiên, do không đủ các thiết bị nên trong khóa luận nảy chúng tôi sử
dụng phương pháp nghiên cứu trường hợp. Theo phương pháp nghiên cứu trường hợp,
nhóm được chon dé quan sát, đánh giá sẽ mang tinh đại điện cho các nhóm con lại trong
lớp. Chúng tôi chia lớp 11A2 HS thành 5 nhóm sao cho trình độ học tập của các HS (xét
theo điểm số) gôm nhiều mức khác nhau và các nhóm là tương đồng nhau về điểm sé,
Nhóm được chọn quan sắt sẽ làm cá nhân vả các nhóm còn lại sẽ thực hiện thí nghiệm theo nhóm. Danh sách các HS được lựa chọn quan sát trong quá trình thực nghiệm được
trình bày trong bảng sau:
Bang 3.3. Danh sách các HS thực hiện
Cư CC J mỤ
a fistwmas ———
3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.6.1. Đánh giá kết quả định tính
Sau khi tiền hành thực nghiệm các bai tập thực hành, nghiên cứu về nội dung “Dong
điện, mạch dién” chúng tôi nhận thay được rằng các HS thực hiện được BTTN ở mức
74
khá - tốt. Do sự mới lạ của dạng BTTN và còn hạn chế vẻ thời gian thực hiện nên HS còn chưa phát huy được tôi đa khả năng tư duy, sáng tạo của mình. Dựa vào quá trình HS thực hiện bài tập và kết quả trong phiếu báo cáo của các HS, chúng tôi tiến hành
phân tích định tính những biểu hiện cụ thé mà các HS đã và chưa làm được như sau:
3.6.1.1. Phân tích diễn biến và đánh giá kết quả thu được khi dạy thực nghiệm
BTTN BTI.
Ở bước đầu của quá trình dạy học, chúng tôi yêu cầu HS xác định mục đích của
BTTN và tat cả HS đều nêu được mục đích mà bài tập hướng tới là vẽ đường đặc tuyến
vôn-ampe của vật dan, Qua quan sát thấy, ghi nhận mức biéu hiện hành vi [NLTN.1] có
(8 HS dat mức 3, 0 HS dat mức 2 và 0 HS dat mức 1)
Hình 3.1. Mér số hình ảnh HS xác định mục dich thi nghiệm BT]
Thông qua quá trình quan sát và vấn đáp. chúng tôi nhận thấy tất cả HS đều nêu được các dự đoán dé vẽ được đường đặc trưng volt-ampe của vật dẫn như: can xác định được các cặp giá trị U-I, nỗi các điểm trên đỏ thị lại thì ta được đường đặc trưng Volt- Ampe,.... Qua quan sát biểu liện hành vi [NLTN.2] có (8 HS dat mức 3, 0 HS đạt
mức 2 và 0 HS đạt mức 1).
Phần lớn các em đều nêu được đều nhận biết được dụng cụ cũng như công dụng của thiết bị. Tuy nhiên có một vài em có sự nhằm lẫn giữa vôn kế, ampe kế và một số HS không xác định được công dụng của bảng điện. Qua quan sát bản kiểm chúng tôi ghi nhận biéu hiện hành vi [NLTN.3] có (5 HS dat mức 3, 3 HS dat mức 2, không có mức
1).
75
Dựa vào các dụng cụ được cung cấp, chúng tôi yêu cầu xác định được cách bồ trí thí nghiệm. Kết quả qua quan sát thay phần lớn các em đã vẽ được sơ đồ mạch dùng dé thu được các cặp giá trị U-I, tuy nhiên các em lại không nêu được thứ tự mắc các thiết bị như thé nào. Một số HS cỏn phân vân trong việc mắc các cực âm dương của ampe kế và von kế so với nguồn và khi được gợi ý thì các em đã xác định được. Qua quan sát ban kiểm chúng tôi ghi nhận biéu hiện hành vi [NLTN.4] có (4 HS đạt mức 3, 4 HS đạt
mức 2, không có mức 1).
Dựa vào sơ đồ mach, chúng tôi yêu cầu HS dự đoán các bước tiền hành thí nghiệm.
Một số em đã nêu được các bước tiễn hành thí nghiệm dựa trên cách bố trí thí nghiệm
đã đề xuất. Tuy nhiên vẫn còn gặp ít khó khăn trong việc nêu các bước tiến hành, nhất là việc làm thế nào dé thay đổi được giá trị hiệu điện thế U? Qua quan sát bản kiểm
chúng tôi ghi nhận biểu hiện hành vi [NLTN.5] có (4 HS dat mức 3, 4 HS đạt mức 2,
không có mức 1).
® Thực hiện phương án thí nghiệm
Trong quá trình lắp ráp với các thiết bị thực, có nhiều HS còn gặp khó khăn như:
không xác định được các cực, không xác định được công tắc nguồn, mắc nhằm chốt cắm của vôn kế và ampe kế.... tuy nhiên khi được gợi ý xem lại mạch thì các em đã có sự
76
điều chỉnh lại. Qua quan sát bản kiểm chúng tôi ghi nhận biểu hiện hành vi [NLTN.6]
có (4 HS dat mức 3, 4 HS dạt mức 2, không có mức 1).
Tiếp đến, chúng tôi yêu cau HS thực hiện thí nghiệm và thu thập số liệu. Qua quan sát nhận thấy các HS thực hiện các thao tác còn lúng túng. Các em không khắc phục được các sự cô xảy ra như mạch lỏng; ampe kế hoặc vôn kế không hiển thi giá trị do;
mắc nhằm cực nên các chỉ số đo bị âm... kết quả ghi nhận biểu hiện hành vi [NLTN.7]
có (2 HS đạt mức 3, 6 HS đạt mức 2, không có mức 1). Mặc dù, các HS đã ghi nhận
được các cặp giá trị U-I tương ứng. Tuy nhiên một số em còn gặp khó khăn trong việc đọc giá trị của ampe kế va von kế do thao tác thực hiện nên các số chỉ thị nhảy liên tục và cần sự nhắc nhỏ từ GV trong quá trình thực hiện. Qua quan sát bản kiểm chúng tôi ghi nhận biéu hiện hành vi [NLTN.8] có (2 HS dat mức 3, 6 HS đạt mức 2, không có
mức 1).
Hình 3.4. Một số bảng số liệu HS thu thập trong quá trình giải bài tập
Các em đã biết ghi nhận các giá trị cùng bậc sau khi được hướng dẫn cách đọc ampe kế kim va vôn kế kim. Qua quan sát bản kiểm chúng tôi ghi nhận biểu hiện hành vi [NLTN.9] có (2 HS dat mức 3, 6 HS đạt mức 2, không có mức I). Phần lớn các em
gặp khó khăn trong việc xác định các sai số, đa phần các em đều nêu được sai số dụng
cụ nhưng không xác định được giá trị sai số ở các đồng hồ đo. Các sai số khác như thao tác thực hiện, các yếu tô môi trường.... cũng được các em trình bày và nêu được các giải pháp hạn chế, Qua quan sát bản kiếm chúng tôi ghi nhận biếu hiện hành vi
[NLTN.10] có (2 HS đạt mức 3, 4 HS đạt mức 2, 2 HS đạt mức 1).
Sau khi thu thập được các cặp giá trị, các HS đều biểu dién được kết quả lên đồ thị U-I. Tuy nhiên, một số đồ thị có dang đường gap khúc nhẹ do các em nỗi từng điềm lại thay vì vẽ dạng đường thăng (đi qua vùng ô sai số). Qua quan sát bản kiêm chúng tôi ghi nhận biêu hiện hành vi [NLTN.11] có (4 HS dat mức 3, 3 HS dat mức 2, 1 HS dat
mức 1).
77
Hình 3.5. Mor số hình ảnh do thị U-I của HS
Sau khi thực hiện bài tập, hầu hết các HS đều đẻ xuất được ý tưởng nghiên cứu tiếp theo liên quan đến nội dung bài tập đã thực hiện như vẽ đường đặc trưng vôn-ampe của vật liệu khác (không nêu rõ), điện trở, cuộn đây đồng, bóng đèn đây téc,...Qua quan sát ban kiém chúng tôi ghi nhận biểu hiện hành vi (NLTN.12] có (3 HS dat mức 3, 5 HS
dat mức 2, 0 HS dat mức 1).
Hình 3.6. Hình ảnh HS dé xuất ý tưởng nghiên cứu mới
Trong quá trình thực hiện bài tập, có một số HS còn gặp khó khăn xuất phát từ các
thiết bị cũ, bảng mạch bị đứt dẫn đến ảnh hưởng kết quả đo và các em cũng đưa ra các gợi ý khắc phục. Qua quan sát bản kiểm chúng tôi ghi nhận biêu hiện hành vi [NLTN.13]
có (Š HS đạt mức 3, 3 HS đạt mức 2, 0 HS đạt mức 1).
Tổng quan về bài tập 1, nhận thay rằng các HS vẫn đang gặp nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện, có thé do sự hạn ché trong việc tiếp cận các bài tập tương tự trước đây. Mặc du trong tiết hoc, HS đã thé hiện sự tích cực, năng động và hợp tác trao đôi một cách sôi nỗi với GV. Các em cũng đã nộp bai báo cáo đúng hạn. Tuy nhiên, vẫn còn những khía cạnh cần cải thiện, như không tiếp thu và áp dụng những góp ý. lưu ý mà
GV đã thông bao.
3.6.1.2. Phân tích diễn biến và đánh giá kết qua thu được khi dạy thực nghiệm
BTTN B12.
s Phát hiện vấn đề và đưa ra giả thuyết thực nghiệm
Đầu tiên, chúng tôi yêu cầu HS xác định mục đích của BTTN và tất cả HS đều nêu được mục đích mà bải tập hướng tới là xác định suất điện động và điện trở trong của viên pin. Qua quan sát thay, ghi nhận mức biểu hiện hành vi [NLTN.1] có (8 HS đạt
mức 3, 0 HS đạt mức 2 và 0 HS đạt mức 1)
Thông qua quá trình quan sát và vấn đáp, chúng tôi nhận thấy tất cả HS đều nêu được các dự đoán dé xác định được suất điện động và điện trở trong của viên pin: đựa
79
vào định luật ohm cho toàn mạch, nối mạch rồi đo giá trị U-I,.... Qua quan sát biểu
hiện hành vi [VLTN.2] có (8 HS dat mức 3, 0 HS dat mức 2 và 0 HS dat mức 1).
e Thiết kế phương án thí nghiệm
Các thiết bị sử dụng trong bài tập này khá quen thuộc nên đa phần các HS đều nhận biết được dụng cụ cũng như công đụng của nó trong mạch điện. Một số em vẫn còn khá lạ khi gặp biến trở xoay và các điện trở gốm....Một số HS còn gặp khó khăn trong việc điều chỉnh các đồng hỗ đo đa năng thành ampe kế hoặc vôn kế. Qua quan sát bản kiểm chúng tôi ghi nhận biéu hiện hành vi [NLTN.3] có (5 HS dat mức 3, 3 HS dat mức 2,
không có mức 1).
Dựa vào các dụng cụ được cung cấp, chúng tôi yêu cầu xác định được cách bố tri
thí nghiệm. Kết quả qua quan sát thay phần lớn các em đã vẽ được sơ đồ mạch dùng để thu được các cặp giá trị U-I, tuy nhiên các em lại không nêu được thứ tự mắc các thiết bị như thé nào. Một số HS còn phân vân trong việc mắc các cực âm dương của ampe kế va von kế do đồng hồ do ở BT2 khác so với BT] trước đó vả khi được gợi ý thì các em đã xác định được. Qua quan sat bản kiểm chúng tôi ghi nhận biêu hiện hành vi [NLTN.4]
có (6 HS đạt mức 3, 2 HS đạt mức 2, không có mức 1).
Dựa vào sơ đồ mạch, chúng tôi yêu cầu HS dự đoán các bước tiễn hành thí nghiệm.
Một số em đã nêu được các bước tiền hành thí nghiệm dựa trên cách bố trí thí nghiệm đã đề xuất. Tuy nhiên vẫn còn gặp ít khó khăn trong việc nêu các bước tiễn hành do
80