KHAI THÁC, VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA VẬT LÝ, KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ

ĐẠI HỌC HUẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐỖ THỊ THU HẰNG

ĐỖ THỊ THU HẰNG KHAI THÁC, VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA VẬT LÝ, KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG

KHAI THÁC, VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA

DẠY HỌC CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY

VẬT LÝ, KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG

CHIỀU” VẬT LÝ 12 THPT

DẠY HỌC CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12 THPT

Chuyên ngành:

Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý

Mã số:

60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. LÊ VĂN GIÁO

Huế, Năm 2014

Huế, Năm 2014

LỜI CAM ĐOAN

m ơn

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Quý nhà trường, quý thầy cô giáo trong Khoa Vật lý, trưởng khoa Vật

Họ và tên tác giả

lý - Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế đã trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập;

Đỗ Thị Thu Hằng

Thầy giáo PGS.TS. Lê Văn Giáo luôn động viên và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn; Ban giám hiệu nhà trường, quý thầy cô giáo Tổ Vật lý trường THPT Hai Bà Trưng đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài; Tập thể học sinh khối 12 trường THPT Hai Bà Trưng đã cộng tác nhiệt tình trong quá trình thực tập sư phạm, giúp đỡ và góp ý chân thành trong từng bài giảng của tôi; Các anh chị học viên lớp LL&PPDH môn Vật lý K21 đã động viên tinh thần và giúp đỡ tôi rất nhiều trong hai năm học tại trường và đặc biệt trong quá trình thực hiện đề tài này.

Tác giả Đỗ Thị Thu Hằng

MỤC LỤC Trang bìa phụ ........................................................................................................................i Lời cam đoan ..................................................................................................................... ii Lời cảm ơn ......................................................................................................................... iii

MỤC LỤC ................................................................................................................... 5 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................... 7 1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................... 9 8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ............Error! Bookmark not defined.

8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ..........Error! Bookmark not defined.

8.4. Phương pháp thống kê toán học ................Error! Bookmark not defined.

NỘI DUNG ............................................................................................................... 15

môn hơn. .................................................................................................................... 79 4. Kết quả thống kê toán học cho thấy điểm số các bài kiểm tra của hai lớp ĐC và TN là khác nhau, kết quả học tập của HS ở nhóm TN cao hơn nhóm ĐC. Nghĩa là việc vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học, đã góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý. ............................................................ 79 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 80 1. Đánh giá kết quả nghiên cứu ................................ Error! Bookmark not defined.

3. Kiến nghị ............................................................................................................... 81

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ VẬT LÝ - KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT .......................................................................................... 15 1.4.1. Mục tiêu điều tra ............................................................................................. 31 1.4.2. Kết quả điều tra thực trạng DH các ƯDKT của Vật lí hiện nay ..................... 31 2.2.1. Quy trình thiết kế bài dạy học .................................................................39 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................. 69 3.1. Mục đích thực nghiệm........................................................................................ 70 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm .................................................................................................. 70

3.3. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................70 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ................................................................................ 70

3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 71 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ................................................................... 71 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm ................................................................................... 71 3.3.2. Quan sát giờ học ......................................................................................................... 71

3.3.3. Các bài kiểm tra .............................................................................................. 72 3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm............................................................................ 72 3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học ........................................................................ 72 3.4.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh ............................................................ 73 3.4.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .......................................................... 77 3.4.4. Kiểm định giả thuyết thống kê ........................................................................ 77 Kết luận chương 3 ..................................................................................................... 78 3. Đối với hoạt động học, khi HS được học vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống phát huy được tính tích cực, tự lực và phát triển khả năng tự học của HS. Và tính thực tiễn của bài học. Nhờ vậy mà học sinh có hứng thú học tập bộ 5

6

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CNTT

: Công nghệ thông tin

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIÊU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Bảng

Trang

Bảng 1.1. Kết quả điều việc ứng dụng vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật

ƯDKT

: Ứng dụng kỹ thuật

ĐH

: Đại học

ĐC

: Đối chứng

GD&ĐT

: Giáo dục và Đào tạo

GV

: Giáo viên

HS

: Học sinh

MVT

: Máy vi tính

PPDH

: Phương pháp dạy học

Bảng 3.5. Bảng phân loại theo học lực ..............................................................

SGK

: SGK

Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số................................................................

THPT

: Trung học phổ thông

TN

: Thực nghiệm

TNSP

: Thực nghiệm sư phạm

và đời sống trong dạy học của GV .....................................................................

Bảng 1.2. Kết quả điều tra nhu cầu học tập vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống của HS trong môn vật lý Bảng 3.1. Bảng số liệu HS được làm chọn mẫu TN ..........................................

Bảng 3.2. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra ..............................

Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất.....................................................................

Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lũy tích .......................................................

Biểu đồ Biểu đồ 1.1 : Mức độ vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống trong dạy học. ................................................................................................................

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TN ...........................

Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất điểm của hai nhóm ĐC và TN ...........

Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất luỹ tích ...............................................

Biểu đồ 3.4. Biểu đồ phân loại theo học lực của hai nhóm ............................... Đồ thị Đồ thị 3.1. Đồ thị phân phối tần suất ................................................................. Đồ thị 3.2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích ....................................................

Hình vẽ Hình 1.1 Các dụng cụ điện .................................................................................

Hình 2.1. Cột điện cao thế..................................................................................

Sơ đồ Sơ đồ 1.1. Quy trình vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống trong dạy học vật lý .........................................................................................................

7

8

MỞ ĐẦU

lí, kĩ thuật và đời sống, và vào thực tiễn, nhất là với những nội dung đề cập đến những quá trình, hiện tượng xảy ra trong cuộc sống thường ngày gần gũi với HS.

1. Lí do chọn đề tài Giáo dục giữ một vai trò rất quan trọng trong việc đào tạo và phát triển nguồn

Qua đó HS sẽ có điều kiện phân tích, nhận xét, đánh giá các hiện và quá trình một

nhân lực cho mọi quốc gia. Đại hội Đảng lần thứ XI đã nêu: “Phát triển, nâng cao

cách có cơ sở khoa học và giúp các em phát triển tư duy, óc sáng tạo, hình thành

chất lượng giáo dục và đào tạo, chất lượng nguồn nhân lực; phát triển khoa học,

thói quen nghiên cứu. Chỉ có như vậy các em mới thực sự am hiểu các kiến thức vật

công nghệ và kinh tế tri thức. Tập trung giải quyết vấn đề việc làm và thu nhập cho

lý một cách sâu sắc và biết cách vận dụng kiến thức vào thực tế. Thực tiễn dạy học

người lao động, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân” [15].

ở trường phổ thông cho thấy, HS rất thích thú khi vận dụng kiến thức bài học vào

Báo cáo của BCH T.Ư Đảng khóa IX về các văn kiện ĐH X của Đảng tiếp

việc giải quyết những vấn đề của thực tế và đời sống.

tục khẳng định: “Về giáo dục và đào tạo, chúng ta phấn đấu để lĩnh vực này cùng

Trong xu thế đổi mới và hội nhập của đất nước hiện nay, nhiệm vụ cơ bản

với khoa học và công nghệ thực sự là quốc sách hàng đầu thông qua việc đổi mới

của giáo dục phổ thông là phải đào tạo những con người mới, những người lao động

toàn diện giáo dục và đào tạo, phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao, chấn

có tri thức, có năng lực thực hành, tự chủ, năng động, sáng tạo, sẵn sàng tham gia

hưng nền giáo dục Việt Nam. Những biện pháp cụ thể là: đổi mới cơ cấu tổ chức,

vào lao động sản suất. Để thực hiện nhiệm vụ đó, Bộ GD&ĐT đã tiến hành xây

nội dung, phương pháp dạy và học theo hướng "chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội

dựng chương trình giáo dục phổ thông phù hợp với những yêu cầu của phát triển đất

hoá". Phát huy trí sáng tạo, khả năng vận dụng, thực hành của người học” [].

nước, trong đó có môn Vật lí, môn học liên quan đến nhiều ngành khác nhau trong

Để phát triển và hội nhập với các nước trong khu vực và trên thế giới, chúng ta đang đẩy mạnh công cuộc công nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước. Điều đó đòi

nền kinh tế quốc dân và cung cấp kiến thức khoa học cơ sở của nhiều ngành, trong đó có nành kỹ thuật.

hỏi ngành Giáo dục và Đào tạo phải cung cấp nguồn nhân lực không chỉ có trình độ

Các mục tiêu và nhiệm vụ của trường phổ thông được thực hiện chủ yếu

cao mà phải có phẩm chất và năng lực của con người lao động mới…. Chính vì vậy

thông qua việc dạy học các môn học. Môn Vật lí cũng như các môn khoa học khác

mà Đảng ta đã xác định: “giáo dục là quốc sách hàng đầu” và yêu cầu phải đổi mới

ở nhà trường phổ thông không chỉ trang bị hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại mà

giáo dục một cách nhanh chóng và toàn diện cả về mục tiêu, nội dung và phương

còn góp phần giáo dục và phát triển toàn diện người học sinh, ngoài ra còn giúp học

pháp gióa dục trong nhà trường. Trong đó, việc đổi mới phương pháp giáo dục ở

sinh biết các được ứng dụng của kiến thức từng môn học vào kỹ thuật và đời sống.

trường phổ thông hiện nay là một trong những nhiệm vụ hàng đầu của ngành giáo

Dạy học được hiểu là quá trình hoạt động có mục đích trong sự tương tác thống

dục trong những năm qua và những năm tiếp theo.

nhất, biện chứng giữa giáo viên, học sinh và tư liệu hoạt động dạy học. Dạy học Vật

Môn vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, phần lớn các kiến thức vật lí

lí vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, kỹ thuật và đời sống là quá trình giáo viên tổ

trong chương trình phổ thông (PT) gắn liền với các hiện tượng, quá trình trong tự

chức hoạt động dạy học, định hướng hành động của học sinh sao cho học sinh tự

nhiên và đời sống. Tuy nhiên, thực trạng dạy học vật lí ở phổ thông (PT) hiện nay

chủ chiếm lĩnh tri thức Vật lý và vận dụng nó vào thức tiễn đặt trong mối quan hệ

cho thấy: tình trạng “dạy chay, học chay” vẫn phổ biến. Trong dạy học GV ít liên hệ

giữa Vât lý, kỹ thuật và đời sống. Tức là không được tách rời mối quan hệ này, hay

và vận dụng kiến thức vào thực tiễn, chính vì thế kết quả là đa số HS thường nắm

thậm chí chỉ dừng lại ở việc nắm được kiến thức vật lý, mà không thấy được vai trò

bắt kiến thức một cách thụ động, ít phát huy tư duy sáng tạo, gặp khó khăn khi vận

cuẩ nó trong đời sống và kỹ thuật. Sự phát triển của Vật lí có liên quan mật thiết với

dụng kiến thức vào thực tiễn và đời sống. Chính vì vậy, việc thường xuyên tạo điều

các tư tưởng triết học, nó là cơ sở của nhiều ngành khoa học, kĩ thuật và công nghệ

kiện cho HS vận dụng kiến thức vào thực tế đóng vai trò rất quan trọng trong dạy

tiên tiến. Các kiến thức Vật lí còn là một công cụ được con người sử dụng nên để

học vật lí. Điểu đó sẽ giúp HS hiểu và vận dụng được mối quan hệ gắn bó giữa vật

biểu đạt hiện thực, thông qua những mô hình được xây dựng. Do vậy, quá trình dạy

9

10

học Vật lý với việc khia thác, vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, kỹ thuật và đời

THPT nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh “ ,

sống là một trong những vấn đề đang được, nhằm góp phần tạo ra những thế hệ trẻ

ở mức độ khác nhau đều đã ít nhiều đề cập đến mối quan hệ giữa vật lý và thức tiễn

có trình đọ khoa học và năng lực thực tiễn đáp ứng yêu cầu phát triển của xã hội.

đời sống cũng như kỹ thuât. Tuy nhiên xuất phát từ những mục đích nghiên cứu khác

Albert Einstein đã từng phát biểu: “Kiến thức là cái gì chết cứng, còn trường học

nhau mà các tác giả chưa đi sâu vào nghiên cứu một cách có hệ thống mối liên hệ giữa

phục vụ cái sống”.

Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học vật lý vật lý ở trườn phổ thông.

Xuát phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn và nghiên cứu đề tài: “Khai

Như vậy, qua tìm hiểu với những tư liệu chúng tôi đã biết, cho đến nay chưa

thác, vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học

có công trình nào nào đi sâu nghiên cứu khai thác, vận dụng mối liên hệ giữa vật lí,

chương “ Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT ”

kĩ thuật và đời sống trong dạy học chương Dòng điện xoay chiều vật lí 12 THPT, vì

2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu

thế chúng tôi đã chọn đề tài này nghiên cứu.

Trong những năm gần đây, đã có một số tác giả nghiên cứu các đề tài theo

3. Mục tiêu của đề tài

hướng tăng cường tính thực tiễn của bài học trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

Đề xuất các biện pháp vận dụng mối liên hệ Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống

Chẳng hạn, như: Phạm Thị Phương với đề tài: “Khai thác, xây dựng và sử dụng

trong qus trình dạy học và vận dụng vào tổ chức dạy học một số kiến thức chương

bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần cơ học lớp 10 THPT góp phần tích

“Dòng điện xoay chiều “ Vật lý 12 THPT.

cực hóa hoạt động học tập của học sinh”; hay Nguyễn Thanh Hải trong “Nghiên

4. Giả thuyết khoa học

cứu sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong dạy học vật lý ở trường phổ

Nếu đề xuất được biện pháp vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, Kỹ thuật và

thông, THPT” [10]; đã chỉ ra vai trò thời đã đề thực tiễn nói chung và bài tập thực tế

Đời sống và vận dụng vào dạy học vật lý sẽ góp phần phát huy tính tích cực, sáng

nói riêng trong dạy học vật lý. Đồng xuất các biện pháp nhằm khai thác mối quan

tạo của học sinh, qua đó có thể nâng cao hiệu quả dạy học Vật lý ở THPT.

hệ giữa vật lý và thực tiễn trong dạy học. Gần đây nhất là luận văn thạc sĩ của Đỗ

5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Tấn Khương “Khai thác và sử dụng bài tập thực tế với sự hỗ trợ của phương tiện nghe nhìn trong dạy học phần Quang hình học Vật lý 11 THPT” và một số luận văn

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc khai thác vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống trong dạy học vật lí ở các trường THPT.

khác, như: “Nghiên cứu xu hướng chọn nghề của học sinh lớp 12 các trường THPT tại thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế”của Trần Thị Thuỷ Thương Ngọc [19];

- Điều tra thực trạng của việc dạy học vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống trong dạy học vật lí ở các trường THPT hiện nay.

“Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học vật lí góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kỹ thuật tổng hợp - hướng nghiệp cho học sinh

- Nghiên cứu đề xuất biện pháp khai thác, vận dụng mối liên hệ Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống trong dạy học vật lý ở trường PT.

THPT” của Nguyễn Thị Hoàn, Đại học Thái Nguyên, 2009 [14]…. cũng đã

- Nghiên cứu đặc điển cấu trức chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12.

đề cấp đến mối quan hệ giữa vật lý và thực tiễn, nhất là những ứng dụng kỹ thuật

- Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều”

của nó. Ngoài ra phri kể đến các nghiên cứu Trần Hữu Phước với đè tài (2007):

Vật lý 12 THPT trong mối liên hệ Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống với các biện pháp đề

“Nghiên cứu việc tổ chức ngoại khóa về cơ học chất lưu chuyển động nhằm phát

xuất.

triển tính tích cực, sáng tạo của học sinh THPT”; của Trương Đức Cường (2007)

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của

“Nghiên cứu xây dựng và tổ chức một số chủ đề ngoại khóa phần điện học lớp

đề tài và rút ra kết luận.

12(THPT) nhằm góp phần giáo dục KTTH cho học sinh”; hay của Ngô Thị Bình

6. Đối tượng nghiên cứu

(2009) “Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động ngoại khoá về Tĩnh học vật rắn ở lớp 10 11

Hoạt động dạy và học Vật lí ở trường phổ thông trong mối liên hệ giữa Vật lý 12

Kỹ thuật và Đời sống.

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và các danh mục, phần nội dung chính của luận văn gồm 3 chương:

7. Phạm vi nghiên cứu Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 và tiến hành thực nghiệm ở một số trường THPT trên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế.

Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống trong dạy học Vật lý ở trường PT Chương 2. Vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống trong dạy

8. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu đã vạch ra ở trên, các phương pháp

học chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 THPT Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

nghiên cứu được dùng là: 8.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Nghiên cứu luật Giáo dục, văn kiện của Đảng, tạp chí Giáo dục, các tài liệu về lí luận dạy học, phương pháp dạy học Vật lí,...

- Nghiên cứu tài liệu về tổ chức hoạt động dạy học cho học sinh vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống chương “Dòng điện xoay chiều” nhằm phát huy tính tích cực học tập.

- Nghiên cứu nội dung, chương trình, sách giáo khoa Vật lí chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12 THPT. 8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Quan sát hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong giờ học Vật lí ở một số trường THPT trên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế. Trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh.

- Dùng phiếu điều tra về thực trạng dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12.

8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng tại một số trường THPT trên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế để đánh giá hiệu quả của đề tài.

8.4. Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí các số liệu thu được từ kết quả thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng. Từ đó kiểm định giả thuyết khoa học và đánh giá hiệu quả của đề tài nghiên cứu.

9. Cấu trúc luận văn

13

14

NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ VẬT LÝ - KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT 1.1. Mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong sự phát triển

chính trị, kinh tế,văn hóa.....khoa học đã đặt những dấu ấn quan trọng trong lịch sử nhân loại. Sự phát triển của khoa học thế kỷ XX không những mạnh mẽ mà còn đồng đều trên nhiều lĩnh vực cả lý thuyết và ứng dụng, một trong ba ngành đạt được nhiều thành tựu trong sự phát triển khoa học đó là vật lý với những ứng dụng kỹ thuật liên quan và ứng dụng trong đời sống hằng ngày [24].

Những thập niên đầu thế kỷ XX là thành tựu rực rỡ trong lĩnh vực nghiên

khoa học kỹ thuật.

Vật lý – kỹ thuật và đời sống là một mối quan hệ xuyên suốt trong sự phát triển của khoa học nói chung và vật lý học nói riêng.

cứu thế giới vi mô. Những công trình của Planck,Einstein, Hese, Bohr, Pauli, Heiseengerg, Curie…đã xây dựng một hê thống tư duy mới.

Các nghiên cứu của vật lý đều hướng tới việc ứng dụng vào kỹ thuật và

Những năm 60 và 70 cuộc chạy đua kinh tế, quân sự, khoa học giữa hai

phục vụ đời sống. Và ngược lại chính sự phát triển của kỹ thuật đã tạo điều kiện cho

cường quốc Liên Xô và Mỹ đã mang lại bước tiến lớn cho khoa học vũ trụ: những

sự nghiên cứu vật lý, Ngay cả thuyết tương đối Einsteins lúc đầu người ta thấy hình

vệ tinh nghiên cứu vũ trụ, con người đi vào không gian (1961), lên mặt trăng

như chẳng hề có ứng dụng gì trong kỹ thuật, nhưng sau một thời gian không lâu nó

(1969)…tiếp đó thập niên 80 và 90 đã chứng kiến cuộc cách mạng mạnh mẽ và

được ứng dụng trong máy gia tốc, lò phản ứng hạt nhân và các lĩnh vực khác của kỹ

rộng rãi trong lĩnh vực công nghệ thông tin mà cơ sở là sự ra đời và lớn mạnh của

thuật. Trước đó, Galile Galileo không chứng minh được sự rơi như nhau của các vật

kỹ thuật vật liệu bán dẫn và vi mạch điện tử.

thể trong chận không, nhưng nhờ kỹ thuật phát triển, nhất là kỹ thuật chân không,

Trong cuộc sống luôn có những việc bất ngờ đến với chúng ta. Trong khoa

với thí nghiệm “ống Newton” mới chứng minh được định luật rơi tự do đã được

học cũng chính từ những bất ngờ mà đã dẫn đến rất nhiều phát minh nổi tiếng của

phỏng đoán trước đó. Cũng nhờ kỹ thuật chân không phát triển, mà Giôn Tôm –

các nhà khoa học. Và sau này chúng được ứng dụng rất nhiều trong kỹ thuật và đời

xơn mới thực sự chính minh được sự tồn tại của điện tử và xây dựng nên mẫu

sống. Trong thế kỉ 20, những nghiên cứu của các nhà khoa học đã đưa ra nhiều

nguyên tử đầu tiên.

thuyết vật lý và đã được ứng dụng trong kỹ thuật và đời sống, nhưng sự phát triển

Mối quan hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống càng thể hiện rõ nét khi mà

này chưa mạnh mẽ đến khoảng thời gian sau này sự phát triển này mới bùng nổ và

khoảng thời gian từ lúc phát minh, đến ứng dụng vào kỹ thuật và đời sống ngày

dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ như vũ bão của khoa học, mặc dù sự phát triển

càng được rút ngắn. Vật lý được coi là một môn khoa học cơ bản nhất của khoa học

ngành vật lý tác động tích cực hàng ngày của nó lên đời sống của chúng ta ngày

tự nhiên. Nó giải quyết các thành phần cơ bản nhất của vật chất và các tương tác

càng tăng. Nhiều nhà khoa học cũng nhạy cảm với những vấn đề này. Bằng phương

của chúng cũng như nghiên cứu về các nguyên tử và việc tạo thành phân tử và chất

pháp thí nghiệm, khoa học không còn thụ động quan sát, mà chủ động can thiệp vào

rắn.Vật lý cố gắng đưa ra những mô tả thống nhất về tính chất của vật chất và bức

tự nhiên. Nhưng, dù “thí nghiệm là bước đầu tiên để áp dụng kỹ thuật” (Gehlen), thí

xạ, bao quát rất nhiều loại hiện tượng… Trong lịch sử vật lý các nhà khoa học

nghiệm và áp dụng kỹ thuật vẫn là hai chuyện khác nhau. Kỹ thuật áp dụng kết quả

nghiên cứu sự hình thành và phát triển của khoa học vật lý như một thể thống nhất.

đã biết, còn thí nghiệm đi tìm cái chưa biết. Ứng dụng kỹ thuật hướng đến thực tiễn,

Nó trình bày các sự kiện vật lý có chọn lọc và có hệ thống nhằm tái hiện toàn bộ

trong những điều kiện bình thường.

quá trình của khoa học vật lý. Các nghiên cứu của vật lý hầu hết đều hướng tới việc

Những phát minh mới gồm có tàu vũ trụ, chip máy tính, laser, và ADN tổ

ứng dụng vào kỹ thuật và phục vụ đời sống nhằm đáp ứng sự phát triển khoa học.

hợp đã mở ra lộ trình cho những lĩnh vực mới như khoa học vũ trụ, công nghệ sinh

Điều đó đã được chứng minh qua sự phát triển khoa học công nghệ. Từ thế kỉ 20 đã

học, và công nghệ nano. Các máy ghi địa chấn hiện đại và tàu ngầm đã mang lại

chứng kiến một sự tăng trưởng bùng phát của khoa học và công nghệ, cùng với

cho các nhà khoa học trái đất và đại dương cái nhìn sâu sắc vào những bí ẩn sâu

15

16

thẳm nhất và tối tăm nhất của hành tinh chúng ta. Những thập kỉ phát triển của khoa

Bước vào thiên niên kỷ thứ ba, khoa học và kỹ thuật đã trở thành yếu tố cốt

học khí hậu, được hỗ trợ bởi những quan sát vệ tinh và mô hình máy tính, giờ đã

tử của sự phát triển, là lực lượng sản xuất trực tiếp của nền kinh tế toàn cầu. Điều

đưa ra những dự báo dài hạn, mang tính toàn cầu với xác suất đúng rất cao. Lúc mới

này được phản ánh rõ trong việc hoạch định các chính sách và chiến lược phát triển

bắt đầu thế kỉ, khoa học và công nghệ có ít tác động lên đời sống hàng ngày của đa

khoa học, kỹ thuật và kinh tế của nhiều nước trên thế giới.

số mọi người, điều này đã thay đổi hoàn toàn vào năm 2000 [23].

Ngày nay, trong bối cảnh của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại,

Sự phát triển của khoa học – kỹ thuật một cách trực tiếp hay gián tiếp đều có

công nghiệp hoá gắn liền với hiện đại hoá được xem là nấc thang đánh dấu trình độ

thể mang lại cuộc sống tốt đẹp hơn, mặc khác cũng chính những thành tựu này cũng

phát triển mới của nền văn minh nhân loại. Chúng ta không thể phủ nhận những

trở thành phương tiện tội ác thảm học cho chính con người. Hàng triệu tấn bom đã

thành tựu về khoa học trên lĩnh vực vật lý. Chẳng hạn, việc sử dụng năng lượng

trút xuống trái đất trong Đại chiến thế giới lần thứ nhất (1914- 1918), lần thứ hai

nguyên tử, năng lượng mặt trời đã làm giảm sự phụ thuộc của con người vào nguồn

(1939 – 1945) Và sau khi bom nguyên tử thả xuống Hiroshima và Nagasaki bị phá

năng lượng khoáng sản, việc chế tạo ra các tên lửa với công suất cực lớn dùng nhiên

hủy trong ít phút bởi những quả bom nguyên tử mà cơ sở chế tạo dự trên những

liệu hoá học, hỗn hợp ở dạng lỏng hoặc rắn. Với hệ thống động lực mới này, con

công trình vĩ đại của Einstein, Curie, Rutherford, Chadwich Graham…đó là một

người đã tạo ra được tốc độ vũ trụ cấp một (7,9km/s), phóngvệ tinh nhân tạo đầu

trong những ứng dụng của kỹ thuật mà nguồn gốc của nó chính là ứng dụng mối

tiên của trái đất (năm 1957), tốc độ vũ trụ cấp hai (11,2 km/s) phóng các tàu vũ trụ

quan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống. Cũng chính từ đó một số nhà khoa học

thám hiểm các hành tinh thuộc hệ mặt trời như mặt trăng, Sao hoả, Sao kim (năm

lỗi lạc đã chuyển sang nghiên cứu khoa học sự sống.

1959) và đặc biệt là đưa con người đặt chân lên mặt trăng (năm 1981) mở ra kỷ

Vật lý học có những đóng góp quan trọng qua sự tiến bộ của khoa học công

nguyên chiến lược chinh phục vũ trụ. Sự ra đời của các vật liệu tổng hợp không

nghệ mới đạt được do những phát kiến lý thuyết trong vật lý. Ví dụ, sự tiến bộ trong

những giúp con người giảm sự phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên không tái sinh

hiểu biết về điện từ học hoặc vật lý hạt nhân đã trực tiếp dẫn đến sự phát minh và

được mà cung cấp cho con người nguồn vật liệu mới có tính năng ưu việt hơn và tái

phát triển những sản phẩm mới, thay đổi đáng kể bộ mặt xã hội ngày nay, như ti vi,

sinh được. Do đó vấn đề đặt ra cho mỗi quốc gia trên con đường thực hiện công

máy vi tính, laser, internet, các máy móc dân dụng, hay vũ khí hạt nhân; những tiến

nghiệp hoá- hiên đại hoá là ở chỗ cần nắm bắt xu thế phát triển tất yếu, khách quan

bộ trong nhiệt động lực học dẫn tới sự phát triển cách mạng công nghiệp; và sự phát

của thời đại, khai thác tối đa những thời cơ, thuận lợi và hạn chế đến mức thấp nhất

triển của ngành cơ học thúc đẩy sự phát triển phép tính vi tích phân.

mọi nguy cơ, bất lợi để thực hiện thành công nghiệp sự nghiệp đó.

Mặc dù vật lý bao hàm rất nhiều hiện tượng trong tự nhiên, nhưng các nhà

Ngày 14-2-1990 M.Planck ( Đức) đưa ra giả thuyết năng lượng về ánh sáng

vật lý chỉ cần một số lý thuyết để miêu tả những hiện tượng này. Những lý thuyết

và tính đực hằng số năng lượng và giả thuyết này được coi là ngày khai sinh của

này không những được kiểm tra bằng thực nghiệm rất nhiều lần với kết quả đúng

thuyết lượng tử.

xấp xỉ trong những phạm vi nhất định mà còn mang lại nhiều ứng dụng cho xã hội.

1905 Albert Einstein công bố công trình về thuyết tương đối hẹp.

Ví dụ, cơ học cổ điển miêu tả chính xác chuyển động của những vật vĩ mô lớn

1907 cũng là Albert Einstein rút ra công thức liên hệ giữa năng lượng và

hơn nguyên tử nhiều lần và di chuyển với vận tốc nhỏ hơn nhiều tốc độ ánh

khối lượng E= mc2 công thức này có ý nghĩ cự kỳ quan trọng là cơ sở của vật lý hạt

sáng. Những lý thuyết này vẫn còn được nghiên cứu áp dụng cho tới ngày nay, và

nhân và sau này đó là những ứng dụng sáng chế ra bom nguyên tử.

một nhánh của cơ học cổ điển là lý thuyết hỗn loạn mới chỉ hình thành từ thế kỷ 20

1912 Victor Franz Hess khám phá ta tia vũ trụ

và ba thế kỷ sau khi cơ học cổ điển ra đời từ những công trình của Isaac

Sự tồn tại của tia vũ trụ khẳng định sự biến hóa tương hỗ liên tục giữa các

Newton (1642–1727).

nguyên tố và các hạt cơ bản.

17

18

1913 Niels Bohr (Đan mạch) đưa ra mẫu nguyên tử hydro

tiện hoạt động của con người và do con người sáng tạo ra. Trong hệ thống sản xuất

1913 Johannes (Đức) phát hiện ra sự tách các phổ trong điện trường

xã hội, người ta coi kỹ thuật là những công cụ và phương tiện lao động. Kỹ thuật có

1915 Albert Einstein (Đức) công bố thuyết tương đối rộng

mối liên hệ mật thiết với Vật lý thúc đẩy khoa học Vật lý phát triển.

Thuyêt tương đối của Einstein bên cạnh ý nghĩa to lớn đối với Vật lý, còn có giá trị triết học.

Dạy học ứng dụng kỹ thuật trong dạy học vật lý nhằm trang bị cho học sinh những nguyên lí khoa học chủ yếu của những ngành sản xuất chính, rèn luyện kĩ

1917 K.Schawartzchild dự đoán sự tồn tại các lỗ đen trong vũ trụ

năng, kĩ xảo sử dụng và điều khiển các công cụ sản xuất cần thiết. Một trong những

Khám phá này của K.Schawartzchild có ý nghĩa mở đường trong việc tìm

nhiệm vụ cơ bản của trường phổ thông là đào tạo con người mới, những người lao

hiểu những bí mật của vũ trụ…

động có tri thức và có năng lực thực hành, tự chủ năng động và sáng tạo, sẵn sàng

Sự phát triển khoa học ngày càng phụ thuộc vào mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật

tham gia lao động sản xuất và các hoạt động xã hội...

và đời sống. Từ khi Galilei phát minh kính viễn vọng, quan niệm của ta về thế giới

Mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật đã thể hiện rất rõ trong sự phát triển kỹ

và vũ trụ phụ thuộc rất nhiều vào thành tựu kỹ thuật. Quan hệ giữa máy hơi nước và

thuật, trong thực tế mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật không thể tách rời nhau, sự phát

nhiệt động học; máy bay và khí động học.

triển của vật lý kéo theo sự phát triển kỹ thuật, và ngược lại sự phát triển kỹ thuật

Qua những thành tựu khoa học trên cho thấy rằng mối liên hệ Vật lý –kỹ

thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ hơn nữa của các ngành, đặc biệt là ngành Vật lý.

thuật và đời sống rất cần thiết, Vật lý đưa ra những giả thuyết , hiện tượng….và kỹ

Việc sử dụng kiến thức Vật lý cho thấy rõ các ứng dụng kỹ thuật, giải thích các

thuật sẽ ứng dụng nó một cách đúng đắn nhất để áp dụng vào đời sống để con người

nguyên tắc hoạt động kỹ thuật và đáp ứng những nhu cầu trong ngành kỹ thuật đòi

chiếm lĩnh tri thức khoa học, đáp ứng được những nhu cầu xã hội đề ra.

hỏi. Sự phát triển kỹ thuật đã có vai trò rất quan trọng đó là đáp ứng nhiều nhu cầu

Mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống chưa bao giờ rõ rệt như ngày

cho đời sống con người và xã hội. Do nhu cầu phát triển kỹ thuật, đáp ứng yêu cầu

nay, khi khoảng cách thời gian giữa khám phá khoa học và phát minh kỹ thuật được

của kỹ thuật dẫn đến sự hình thành và phát triển các kiến thức vật lý, và mối liên hệ

rút ngắn một cách ngoạn mục. Từ khoa học hạt nhân đến bom nguyên tử cần không

này không thể tách rồi nhau.

Vật lý bắt nguồn từ cuộc sống, phát triển theo sự đòi hỏi của cuộc sống. Các

đến sáu năm. Động lực phát minh kỹ thuật gắn liền với thành tựu lý thuyết transitor và vật lý bán dẫn, kỹ thuật tiên tiến trong chẩn đoán y khoa với vật lý vi mô…

kiến thức Vật lý được khái quát từ hàng loạt các sự kiện, hiện tượng hay biểu đạt

Mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống, bên cạnh cái nhìn thống quan về

bởi các tiền đề lí thuyết tổng quát bằng ngôn ngữ Toán học... đều được vận dụng

những thành tựu lý thuyết, luôn mang theo mình yếu tố sáng tạo, đột phá, khiến nó.

vào quá trình lao động sản xuất, vào kỹ thuật ... phục vụ cuộc sống con người [17].

“Bản thân ý tưởng kỹ thuật không ra đời từ khoa học hay diễn dịch, mà từ trực giác.

Dạy học Vật lý chính là dạy một khoa học đã, đang tồn tại và phát triển, một khoa

Khoa học là trợ thủ chứ không phải là kẻ sáng tạo nên ý tưởng…” (Rudolf Diesel,

học sống - động gắn với môi trường xung quanh. Do vậy, dạy học Vật lý không thể

nhà phát minh động cơ diesel).

tách rời với kỹ thuật và thực tiễn cuộc sống mà phải luôn tạo cơ sở với những tình

1.2. Mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý

huống xuất phát và giải trình phù hợp, phải dựa trên đặc điểm nhận thức của học

1.2.1 Đặc điểm của mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học

sinh.

1.2.2. Bản chất của việc dạy học mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống

Vật lý Kỹ thuật được biết như là sự ứng dụng của các nguyên tắc toán và khoa học

trong dạy học Vật lý ở trường THPT.

khác vào thực tế để thiết kế, chế tạo và vận hành các cấu trúc, máy móc, quá trình,

DH là một dạng hoạt động đặc trưng của loài người nhằm truyền lại cho thế

hệ thống một cách kinh tế và hiệu quả. Kỹ thuật bao gồm tập hợp những phương

hệ sau những kinh nghiệm, kiến thức mà loài người đã tích luỹ được, biến chúng

19

20

thành những tri thức, phẩm chất, năng lực của cá nhân người học. Hoạt động DH

học sinh thế giới quan khoa học, hình thành ở họ khả năng sáng tạo, kĩ năng và thói

bao gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua lại với nhau: hoạt động dạy

quen cần thiết và quan trọng cho hoạt động thực tiễn hàng ngày và học tập tiếp theo

của GV và hoạt động học của HS. Hai hoạt động này đều có chung một mục đích

[5].

cuối cùng là làm cho HS lĩnh hội được nội dung học, đồng thời phát triển nhân

Bằng việc lựa chọn và sử dụng các tài liệu khoa học, tài liệu lịch sử, kỹ thuật

cách, năng lực của mình. Quá trình DH xảy ra rất phức tạp và đa dạng, trong đó sự

và công nghệ, các phương tiện thiết bị dạy học hiện đại... phân tích, giảng giải cho

phối hợp giữa hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS có ý nghĩa quyết

học sinh hiểu rõ vai trò của Vật lý và kỹ thuật trong đời sống và sản xuất, trong

định [10].

công cuộc xây dựng và bảo vệ đất nước. Cho học sinh tìm hiểu những thành tựu

Hoạt động học là một hoạt động của con người nhằm tiếp thu tri thức, kỹ

khoa học, kỹ thuật, những sáng chế phát minh, truyền thống lao động sáng tạo...

năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích luỹ được và phát triển những phẩm chất,

làm sáng tế công lao của các nhà khoa học, từ đó bồi dưỡng tình cảm, lòng yêu

năng lực của người học. Hoạt động học làm biến đổi chính bản thân của người học

thích Vật lý, giác dục lòng yêu quê hương đất nước, con người Việt Nam cho học

trong quá trình thực hiện hoạt động. Cấu trúc của hoạt động học cũng gồm nhiều

sinh.

thành phần, có quan hệ và tác động lẫn nhau như động cơ, mục đích, phương

Trong dạy học Vật lý, việc liên hệ thực tiễn, giới thiệu các ứng dụng kỹ

tiện,…Động cơ học tập kích thích sự tự giác, tích cực, thúc đẩy sự hình thành, duy

thuật, công nghệ, sự hợp tác giúp đỡ trong xây dựng và bảo vệ đất nước, những

trì, phát triển hoạt động học, đưa đến kết quả cuối cùng là thoả mãn được lòng khát

thành tựu khoa học, thành quả lao động sáng tạo trong công cuộc đổi mới hiện

khao mong ước của người học. Muốn thoả mãn động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt

nay... có tác dụng bồi dưỡng lòng tự hào, củng cố niềm tin cho học sinh vào tương

những hành động để đạt được những mục đích cụ thể. Cuối cùng mỗi hành động

lai của dân tộc vào sức mạnh, trí tuệ của con người trong việc chinh phục và cải tạo

được thực hiện bằng nhiều thao tác, sắp xếp theo một trình tự xác định. Ứng với

thế giới tự nhiên.

mỗi thao tác trong những điều kiện cụ thể là những phương tiện, công cụ thích hợp.

Bản chất của việc dạy học mối mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống

Dạy học vật lý không chỉ nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức kỹ

trong dạy học Vật lý là tìm ra những ứng dụng cụ thể trong kỹ thuật và ứng dụng

năng, mà điều quan trọng phải làm cho HS thấy được vai trò của vật lý đối với Kỹ

đời sống cụ thể làm cho học sinh hiểu rõ bản chất của việc dạy học này nó có ý

thuật và đời sống. Do đó việc tăng cường mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống

nghĩa như thế nào với sự phát triển khoa học và công nghệ, đặc biệt là những ứng

trong dạy học vật lý là thực sự cần thiết trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

dụng của ngành Vật lý trong đời sống [10]. Từ đó hình thành cho học sinh ý thức

hiện nay.

học tập, học sinh nhận ra được ý nghĩa của việc học của bộ môn Vật lý nói riêng và

Vật lý là khoa học về tính chất và các định luật chung nhất của chuyển động

các môn học nói chung, góp phần vào sự phát triển giáo dục của đất nước ta. Nhằm

vật chất, là kho vô tận các kiến thức của con người về tự nhiên. Trong khi môn Vật

mục đích tạo ra nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu xã hội hiện nay với công cuộc phát

lý của chương trình dạy học ở các trường phổ thông chỉ thể hiện một phần không

triển đất nước và hội nhập quốc tế.

lớn lắm những kiến thức này. Ngoài ra trong hoạt động giảng dạy việc vận dụng những ứng dụng kỹ thuật và ứng dụng vật lý vào đời sống vẫn còn hạn chế. Vì vậy

1.2.3. Vận dụng những kiến thức đã học để giải thích những hiện tượng liên quan trong thực tế và đời sống.

trong phương pháp dạy học Vật lý cần thiết phải thực hiện nguyên tắc lựa chọn kiến

Vật lý bắt nguồn từ cuộc sống, phát triển theo sự đòi hỏi của cuộc sống. Các

thức, xây dựng nội dung dạy học phù hợp với các lứa tuổi khác nhau sao cho những

kiến thức Vật lý được khái quát từ hàng loạt các sự kiện, hiện tượng... đều được vận

nội dung đó tạo thành một hệ thống các kiến thức Vật lý, cho học sinh khái niệm về

dụng vào quá trình lao động sản xuất, vào kỹ thuật và công nghệ... phục vụ cuộc

Vật lý học hiện đại, đồng thời tạo cơ sở để phát triển tư duy học sinh, hình thành ở

sống con người. Dạy học Vật lý chính là dạy một khoa học đã, đang tồn tại và phát

21

22

triển, một khoa học sống - động gắn với môi trường xung quanh. Do vậy, dạy học Vật lý không thể tách rời với thực tiễn cuộc sống mà phải luôn tạo cơ sở với những

1.2.4. Vận dụng kiến thức đã học để làm rõ nguyên lí kỹ thuật và thiết bị máy móc

tình huống xuất phát và giải trình phù hợp, phải dựa trên đặc điểm nhận thức của

Để giải thích làm rõ nguyên lí kỹ thuật và máy móc thiết bị, cần cung cấp

học sinh. Để dạy học Vật lý ứng dụng vào đời sống hiệu quả giáo viên cần đưa các

cho HS những kiến thức vững chắc để từ đó vận dụng những nguyên lí khoa học, kỹ

ví dụ cụ thể của đời sống, sản xuất sát với nội dung bài học, ví dụ đó có thể do thầy

thuật và công nghệ cơ bản, chung của các quá trình sản xuất chính trong quá trình

giáo hoặc học sinh đưa ra, song phải được phân tích rõ bản chất Vật lý và nguyên lí

dạy học Vật lý, cần phân tích để làm sáng tỏ các nguyên tắc Vật lý trong hoạt động

kỹ thuật của nó. Cho học sinh tìm hiểu, giải thích các hiện tượng Vật lý - kỹ thuật,

của các thiết bị khác nhau, các nguyên lí cơ bản của điều khiển máy, phương tiện kỹ

giải các bài toán có nội dung thực tế... không chỉ có tác dụng củng cố kiến thức, rèn

thuật, thiết bị thông tin liên lạc, thiết bị quang học... Giới thiệu để học sinh hiểu

luyện kĩ năng mà còn hình thành ý thức, thói quen vận dụng tri thức khoa học vào

được cơ sở của năng lượng học, kỹ thuật điện tử học kỹ thuật tính toán, kỹ thuật

sản xuất và đời sống.

nhiệt... Các nguyên lí bảo toàn, nguyên lí thế năng cực tiểu, nguyên lí sự nổi, sự

Vận dụng thuyết Vật lý vào thực tiễn là giai đoạn rất quan trọng, không dừng lại sau khi kết thúc giờ học. Việc giải thích những hiện tượng Vật lý có liên quan,

bay... nguyên lí chế tạo, sử dụng công cụ lao động, thiết kế chế tạo dụng cụ thí nghiệm, các mẫu sản phẩm, vật dụng...[14].

các định luật đã biết sẽ giúp học sinh hiểu sâu, nắm chắc nội dung của thuyết và

Qua việc nghiên cứu các khả năng, hình thức và phương pháp ứng dụng các

nhận thức được giá trị của nó. Cần hướng dẫn và cho học sinh tập luyện, tìm cách lí

định luật các lí thuyết Vật lý cần chỉ ra cho học sinh hiểu và nắm được nguyên lí

giải có căn cứ khoa học dựa trên các nội dung chính của thuyết một cách đầy đủ,

khoa học chung của các quá trình sản xuất chính như: Quá trình sản xuất cơ khí, sản

hợp logic. Giáo viên cho học sinh tìm hiểu, giải thích các hiện tượng Vật lý - kỹ

xuất tự động, quá trình sản xuất gia công vật liệu, sản xuất, truyền tải và sử dụng

thuật, giải các bài toán có nội dung thực tế... không chỉ có tác dụng củng cố kiến

điện năng...

thức, rèn luyện kĩ năng mà còn hình thành ý thức, thói quen vận dụng tri thức khoa học vào sản xuất và đời sống.

Bằng việc thực hiện các thí nghiệm Vật lý, giải quyết các bài toán kỹ thuật, tổ chức tham quan, ngoại khoá... cần bồi dưỡng tri thức, kĩ năng về tổ chức lao động

Ví dụ 1: Ổ cắm điện trong gia đình có hai lỗ: một lỗ nối với dây nóng

khoa học và quản lí kinh tế - kỹ thuật, đồng thời cho học sinh hiểu biết thêm các

(thử bằng bút thử điện thấy đèn sáng), lỗ thứ hai nối với dây nguội (thử bằng bút

nguyên lí kỹ thuật chung, hiểu về đối tượng lao động, công cụ lao động.và sức lao

thử điện thấy đèn không sáng), nghĩa là hai lỗ này về bản chất khác nhau. Thế

động trong quá trình sản xuất xã hội.

nhưng tại sao khi cắm điện để sử dụng các dụng cụ như bếp điện, bàn ủi, quạt…ta

Các kết quả của việc ứng dụng những kiến thức khái quát của Vật lý, nhất là

lại không quan tâm đến điều đó, cắm xuôi hay ngược các dụng cụ đều hoạt động

những định luật Vật lý vào kỹ thuật để chế tạo những thiết bị, máy móc có tính

được. hãy giải thích điều dường như vô lí đó?

năng, tác dụng nhất định, đáp ứng được những yêu cầu của kỹ thuật và đời sống.

Ví dụ 2: Bàn là, ấm đun nước nóng bằng điện bị hở một chút khi sử

Tuy những kiến thức Vật lý là cơ sở để chế tạo các thiết bị, máy móc kỹ

dụng rất dễ bị giật do chạm vào vỏ của nó. Mỗi khi như thế, ta chỉ cần đổi ngược lỗ

thuật, nhưng không phải một phát minh mới về Vật lý có thể áp dụng được ngay

của phích cắm có thể an toàn. Hãy giải thích cơ sở của cách làm trên?

vào kỹ thuật một cách có hiệu quả, đủ để tạo ra một hiện tượng cần thiết trong kỹ

Ví dụ 3: Người ta thường khuyên rằng, học sinh sử dụng đèn bàn để

thuật. Áp dụng các định luật Vật lý, ta có thể tạo ra một hiện tượng nhất định,

học tập nên dùng loại đèn sợi đốt (đèn dây tóc) mà không nên dùng loại đèn nê-on.

nhưng việc làm thế nào để hiện tượng này có thể giải quyết được một nhiệm vụ cụ

Lời khuyên này dựa trên cở sở vật lý nào?

thể nào đó trong kỹ thuật thì còn phải nghiên cứu mới có thể đưa ra được một thiết

bị thích hợp. Nghiên cứu các ƯDKT của Vật lý không phải là nghiên cứu xây dựng 23

24

một kiến thức Vật lý mới mà là nghiên cứu tìm ra một cơ chế, thiết bị hay máy móc

Các yếu tố và cấu trúc của các hệ kỹ thuật, nguyên tắc và chức năng của kỹ

có thể tạo ra hiện tượng mà kiến thức Vật lý đã dự đoán và vận dụng được nó để

thuật mới, đó là cơ sở của tiến bộ khoa học và công nghệ, của các phương pháp sản

giải quyết một nhiệm vụ nào đó trong kỹ thuật. Việc làm này nhiều khi rất khó

xuất mới.

khăn, ngay trong lịch sử khoa học cũng phải mất hàng chục năm.

Việc ứng dụng một kiến thức Vật lý vào kỹ thuật để chế tạo một thiết bị, máy

Với ứng dụng kỹ thuật như vậy thì trong chương trình Vật lý phổ thông có nhiều ứng dụng kỹ thuật được nghiên cứu.

móc không phải đơn thuần chỉ là vận dụng một định luật Vật lý, mà thực sự là một

hoạt động sáng tạo. Sự sáng tạo này nhiều khi đòi hỏi sự vận dụng tổng hợp nhiều

- Các máy phát điện, các động cơ điện, Rơ-le điện từ... mà nguyên tắc hoạt

kiến thức, nhiều kinh nghiệm. Bởi vậy, đã xuất hiện những ngành kỹ thuật riêng chuyên nghiên cứu chế tạo thiết bị máy móc này, để đạt được hiệu qủa cao [14].

Trong phạm vi của Vật lý học, ta chỉ chú ý những hiện tượng Vật lý chủ yếu xảy ra khi vận hành các thiết bị, máy móc, mà không chú ý nhiều đến những chi tiết, những giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả của thiết bị, máy móc.

Ví dụ: khi DH về máy phát điện xoay chiều, ta tập trung chú ý vào

Ví dụ như:

động của nó dựa trên hiện tượng điện từ; - Máy ảnh, kính hiển vi, kính thiên văn, kính lúp,... ứng dụng quy luật đường đi của các tia sáng qua lăng kính, gương, thấu kính (sự tạo ảnh qua lăng kính, gương…).

Các ví dụ cụ thể:

Ví dụ 1: Dùng dòng điện xoay chiều để sử dụng rộng rãi trong đời

cách tạo ra dòng điện xoay chiều và lấy được dòng điện trong khung ra ngoài để sử

sống và kỹ thuật, sử dụng trong các nhà máy xí nghiệp, hầu hết là các dụng cụ điện,

dụng, mà không đi sâu vào hình dạng, vật liệu, kích thước của rôto và stato, của dây

các thiết bị máy móc, xí nghiệp đều dùng điện xoay chiều.

dẫn cuốn trong đó.

Nghiên cứu các ƯDKT của Vật lý là thiết lập mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa cái trừu tượng (các khái niệm, định luật Vật lý) và cái cụ thể (các hiện tượng xảy ra trong máy móc, thiết bị). Nhờ đó mà làm cho việc nhận thức các kiến thức Vật lý trừu tượng trở thành sâu sắc hơn, mền dẻo hơn.

Việc nghiên cứu các ƯDKT của Vật lý góp phần phát triển tư duy Vật lý kỹ thuật của HS, làm cho HS thấy được vai trò quan trọng của kiến thức Vật lý đối với đời sống và sản xuất; qua đó mà kích thích hứng thú, nhu cầu của HS khi học tập Vật lý.

Trong quá trình dạy học có thể sử dụng các số liệu kỹ thuật, những tiến bộ trong lĩnh vực sản xuất ở địa phương vào bài học (nếu cần).

Ví dụ: Số liệu kỹ thuật để lựa chọn máy móc, thiết bị như công suất

tiêu thụ điện năng, công suất của động cơ, máy bơm nước... việc cơ khí hoá, điện khí hoá, tự động hoá sản xuất, ứng dụng công nghệ mới...

Cùng với việc chiếm lĩnh các nguyên lí khoa học, kỹ thuật và công nghệ, cần

Hình 1.1 Các dụng cụ điện

để cho học sinh lĩnh hội được vấn đề kinh tế - xã hội của kỹ thuật, các phương hướng cơ bản của tiến bộ khoa học - kỹ thuật, bao gồm: 25

26

Nắm vững những kiến thức dòng điện xoay chiều giúp ta vận hành tốt các máy móc, biết cách sử dụng các dụng cụ dùng điện một cách hợp lí, hiệu quả và an toàn.

1.2.5. Vận dụng kiến thức Vật lý đã học để chỉ ra những ứng dụng trong kỹ thuật và đời sống Việc ứng dụng một kiến thức Vật lý vào kỹ thuật để chế tạo một thiết bị, máy

Ví dụ 2: Động cơ không đồng bộ 3 pha được sử dụng nhiều trong kỹ

móc không phải đơn thuần chỉ là vận dụng một định luật Vật lý, mà thực sự là một

thuật bởi vì vận tốc quay của động cơ không đồng bộ 3 pha có thể biến đổi trong

hoạt động sáng tạo. Sự sáng tạo này nhiều khi đòi hỏi sự vận dụng tổng hợp nhiều

một phạm vi khá rộng, khi tải bên ngoài thay đổi, động cơ vẫn hoạt động được bình

kiến thức, nhiều kinh nghiệm. Bởi vậy, đã xuất hiện những ngành kỹ thuật riêng

thường. Máy biến thế có vai trò to lớn trong đời sống và kỹ thuật, người ta sử dụng

chuyên nghiên cứu chế tạo thiết bị máy móc này, để đạt được hiệu qủa cao, Nghiên

các thiết bị dùng điện đa dạng, xây dựng được hệ thống điện rộng khắp như ngày

cứu các ƯDKT của Vật lý không phải là nghiên cứu xây dựng một kiến thức Vật lý

nay.

mới mà là nghiên cứu tìm ra một cơ chế, thiết bị hay máy móc có thể tạo ra hiện

Ví dụ 3: Trong công nghiệp người ta thường sử dụng dòng điện xoay

chiều 3 pha. Một ưu điểm lớn của dòng điện xoay chiều 3 pha là có thể tạo ra từ trường quay một cách dễ dàng mà không cần đến nam châm, trên cơ sở đó, người ta chế tạo những động cơ ba pha sử dụng rất có hiệu quả. Công dụng của nó. Chẳng hạn:máy biến áp điện lực, máy biến áp đo lường, máy biến áp âm tần, cao tần, máy biến áp hàn…Hãy cho biết các loại máy biến áp trên được sử dụng vào những công việc gì?

tượng mà kiến thức Vật lý đã dự đoán và vận dụng được nó để giải quyết một nhiệm vụ nào đó trong kỹ thuật.

như thế nào? Vì sao?

phân tích tính ưu việt, tinh thần hợp tác quốc tế trong nghiên cứu khoa học, ứng dụng tiến bộ khoa học - công nghệ trong sự phát triển kinh tế - xã hội giữa các nước Xã hội chủ nghĩa, giữa các quốc gia, dân tộc sẽ góp phần đắc lực cho việc giáo dục

Ví dụ 2: Giải thích tại sao chúng ta dùng được đường dây 500kV

trong sinh hoạt gia đình và trong đời sống sản xuất?

Việc dạy và học một cách có ý thức những thành tựu lớn về Vật lý - kỹ thuật,

Ví dụ 1: Trong thực tế đường dây 500kV được sử dụng ở khu vực

Ví dụ 3: Các loại đèn ống sử dụng trong thực tế luôn kèm theo stắcte

(gọi là chuột) và một cái chấn lưu (gọi là tăng phô). Những thiết bị trên có tác dụng như thế nào khi đèn ống hoạt động?

1.3. Xây dựng quy trình DH Vật lý vận dụng mối quan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống.

Xuất phát từ cơ sở lí luận của việc dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ

lòng yêu nước, tinh thần hợp tác quốc tế.

Bằng các ví dụ minh hoạ, các sự kiện Vật lý - kỹ thuật... cho học sinh hiểu và

thuật và đời sống nhằm phát huy tính tích cực học tập của học sinh và tĩnh thực tiện

thấy được mặt thực tế của kiến thức Vật lý, thấy rõ khả năng nhận thức và cải lạo

của môn học. Để tổ chức DHVL trong mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong

thế giới tự nhiên vì cuộc sống của con người. Nguyên tắc dạy học ứng dụng kỹ

bài học, chúng ta có thể thực hiện theo quy trình sau:

thuật trong mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống là bộ phận cấu thành của dạy học Vật lý gắn liền với cuộc sống. Việc thực hiện các nội dung dạy học ứng dụng

1. Xác định những nội dung kiến thức trọng tâm của bài học

kỹ thuật và giáo dục kết hợp với lao động sản xuất đảm bảo cho quá trình dạy học.

Vật lý gắn bó mật thiết với cuộc sống, nó góp phần phát triển tối đa năng lực của mỗi học sinh, giúp họ định hướng nghề nghiệp, biết cảm thụ cái đẹp và có khả năng

2. Chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật liên quan

thích ứng nhanh với sự phân công lao động xã hội cũng như hoạt động sáng tạo,và là cơ sở để giải thích và làm rõ nguyên lí kỹ thuật và máy móc thiết bị.

27

28

3. Chỉ ra những hiện tượng và quá trình trong tự nhiên và đời sống liên quan đến bài học: Dưới dạng các câu hỏi và bài tập

1.3.3. Chỉ ra những hiện tượng trong quá trình tự nhiên và những ứng dụng trong đời sống liên quan đến bài học. Đây là một vấn đề không thể thiếu trong quá trình dạy học vận dụng mối liên hệ vật lý – kỹ thuật và đời sống. việc chỉ ra những hiện tượng trong quá trình tự nhiên

4. Thiết kế tiến trình dạy học

và những ứng dụng trong đời sống liên quan đến bài học sẽ giúp cho HS hứng thú với môn học hơn. Trong đời sống chúng ta gặp rất nhiều hiện tượng thú vị, tưởng chừng đơn giản nhưng không đơn giản chút nào. Với việc giải thích những hiện

5. Tổ chức dạy học

tượng liên quan trong đời sống thực tế bằng kiến thức vật lý chúng ta sẽ giúp HS có thể hiểu sâu và rõ hơn.

Sơ đồ 1.1. Quy trình vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống trong dạy học vật lý

1.3.1. Xác định những nội dung kiến thức trọng tâm của bài học Để dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống hiệu quả GV phải cung cấp cho và hình thành cho học sinh một hệ thống kiến thức Vật lý vững chắc về các nội dung bài học có liên quan trong từng chương học, có như vậy việc vận dụng ứng dụng kỹ thuật và ứng dụng trong đời sống thực tiễn mới có thể đạt hiệu quả. GV không chỉ giúp học sinh tìm ra những ứng dụng trong kỹ thuật và trong đời sống mà giáo viên sẽ giúp học sinh sẽ tìm ra được những ứng dụng cụ thể trong từng bài học, và vận dụng để giải thích một số hiện tượng trong cuộc sống. Chính vì vậy việc cung cấp cho học sinh một kiến thức vững chắc là rất quan trọng và là một nhiệm vụ cơ bản của dạy học Vật lý [21].

1.3.2. Khai thác và chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật liên quan Sau khi nghiên cứu nội dung, chương trình, mục tiêu bài học, dựa trên những kiến thức đã học HS có thể vận dụng để chỉ ra được những ứng dụng kỹ thuật cụ thể liên quan đến kiến thức nội dung bài học một cách dễ dàng hơn. Vận dụng giải thích những nguyên lí kỹ thuật sẽ làm rõ tính tích cực trong quá trình dạy học tạo hứng thú cho học sinh [14]. Cụ thể trong chương chương Dòng điện xoay chiều, chúng ta xác định trọng tâm bài học từ đó cần tìm hiểu và chỉ ra được những ứng dụng kỹ thuật liên quan đến kiến thức nội dung bài học. Trong quá trình dạy học GV lồng ghép nêu ra các ứng dụng trong thực tế đời sống, hoặc cũng có thể đưa ra vấn đề để học sinh giải quyết

1.3.4. Thiết kế tiến trình dạy học Tiến trình dạy học của mỗi bài được hoàn thành thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập. Giáo viên dựa vào mục tiêu, nội dung kiến thức của bài dạy: + Chia bài học thành những đơn vị kiến thức (các hoạt động). + Xác định rõ những kiến thức nào cần thông báo, cần thay đổi phát triển quan niệm nào ở học sinh, kiến thức nào cần tổ chức cho học sinh tự xây dựng theo các phương pháp dạy học khác nhau của giáo viên. Với mục đích phù hợp với trình độ của học sinh để học sinh hiểu và khắc sâu kiến thức, và đảm bảo về thời gian, nội dung kiến thức, kĩ năng cần truyền đạt.

Hướng dẫn học sinh giải quyết các vấn đề đặt ra: Với những hoạt động dạy học có vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống : Tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức trong tình huống mới, giải thích các hiện tượng thực tế có liên quan, các bài tập vận dụng. Giáo viên tiến hành kiểm tra xem quan niệm sai đã được thay đổi chưa.

Tổ chức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập. Việc kiểm tra - đánh giá được tiến hành thường xuyên giúp cho GV biết được học sinh của mình đã nắm bắt nội dung kiến thức đến đâu và đã vận dụng bài học vào thực tế như thế nào Giúp học sinh tự kiểm tra đánh giá - đánh giá để tự điều việc học của mình.

1.3.5. Tổ chức dạy học Đây cũng là bước quan trọng giúp HS tiếp thu kiến thức bài học, chuyển những kiến thức vừa học được thành vốn hiểu biết của mình. Giáo viên tạo điều kiện cho HS vận dụng các kiến thức đó để vận dụng vào giải thích các hiện tượng

29

30

liên quan, những ứng dụng kỹ thuật...trong quá trình học. HS có thể đưa ra những ý tưởng, những tình huống mà giải quyết các vấn đề đó ở mức cao hơn.

1.4. Thực trạng việc dạy học vận dụng Mối liên hệ Vật lý- kỹ thuật và đời sống

hiện nay.

10

2

0

2

Việc sử dụng ứng dụng CNTT trong dạy học

6

6

0

3

Lồng ghép các ƯDKT và giải thích các nguyên lí kỹ thuật liên quan đến bài dạy học

0

3

9

4

Lồng ghép giải thích các hiện tượng vật lý liên quan trong quá trình dạy học

0

2

10

5

Lồng ghép dạy học chỉ ra các ứng dụng trọng kỹ thuật và đời sống

0

1

11

1.4.1. Mục tiêu điều tra - Nêu được thực trạng việc dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và

Không bao giờ

Việc sử dụng BGĐT

vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống, chúng tôi tiến hành điều tra thực trạng DH vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống ở một số trường THPT

Thỉnh thoảng

1

trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông Để đưa ra được một quy trình DH kết hợp phù hợp với thực trạng dạy học

Thường xuyên

đời sống trong DH vật lý của GV; - Xác định được mức độ DH có vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong DH vật lý của GV; - Trả lời được câu hỏi: Kĩ năng sử dụng MVT của HS đang ở mức nào? Có đáp ứng được việc áp dụng mô hình DH kết hợp không?

Biểu đồ 1.1 : Mức độ vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống trong dạy học.

- Nêu được thực trạng khai thác Internet của HS: các kĩ năng cơ bản, cần thiết để có thể áp dụng một mô hình DH kết hợp; - Nêu được một số suy nghĩ của HS khi học vật lí có kèm dạy các ƯDKT, gắn liền lý thuyết và thực tế với nhau và cách học kết hợp.

1.4.2. Kết quả điều tra thực trạng DH các ƯDKT của Vật lí hiện nay Chúng tôi phát phiếu điều tra cho GV và HS thuộc trường THPT Hai Bà Trưng, tỉnh Thừa Thiên Huế, thu thập số liệu và xử lí kết quả thu được như sau:

Từ kết quả điều tra, thông qua biểu đồ ( Biểu đồ 1.1) dưới đây, cho thấy rằng phương pháp giảng dạy vật lý ở trường phổ thông chủ yếu vẫn là phương pháp

1.4.2.1. Đối với Giáo viên.

thuyết trình kết hợp phấn bảng, có 82,2% ý kiến đồng ý với nhận định này. Bên

Kết hợp phát phiếu điều tra và phỏng vấn một số GV dạy học vật lý, chúng tôi

cạnh đó, phương pháp sử dụng tài liệu học tập, sách giáo khoa cũng được sử dụng

thu được kết quả thể hiện ở bảng sau:

thường xuyên với 70,4% lựa chọn. Trong khi đó, phương pháp thuyết trình có kèm

Bảng 1.1. Kết quả điều việc ứng dụng vận dụng mối liên hệ vật lý –kỹ thuật và đời

theo trình chiếu Powerpoint được sử dụng chưa nhiều, do giáo viên cần nhiều thời

sống trong dạy học của GV

gian chuẩn bị bài giảng và đòi hỏi sự hỗ trợ của một số trang thiết bị hiện đại như:

STT

Nội dung

Mức độ 31

Projecter, laptop…chính vì vậy chỉ có 5,4 % cho rằng giáo viên thường sử dụng, có đến 53,2% người được hỏi đồng ý thỉnh thoảng có sử dụng và không bao giờ là 32

42,4%. Việc sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, như: phương pháp tương

6

Việc ứng dụng thực tiễn môn học của HS

7

15

168

7

Mong chờ đến giờ học Vật lý

28

110

40

8

Mong muốn có thể áp dụng kiến thức đã học để vận dụng trong đời sống thực tiễn

126

40

11

tác nhóm, phương pháp bàn tay nặn bột, dạy học nêu vấn đề... vẫn rất hạn chế. Các phương pháp dạy học tích cực được giáo viên thực sự quan tâm và tích cực khai thác sử dụng trong các tiết dự giờ, thao giảng, thi giáo viên giỏi... Nhiều giáo viên cho rằng do áp lực thời gian nên việc liên hệ kiến thức của bài học với với những ứng dụng của nó trong kỹ thuật và đời sống vẫn còn ít, nếu có thì cũng chưa thực sự

Qua bảng số liệu cho chúng ta thấy rằng HS chưa có nhiều hứng thú đối với

hiệu quả. Có đến hơn 90% ý kiến người được hỏi đồng ý với nhận định này. Việc

môn học, có rất nhiều nguyên nhân, trong đó GV ít chú trọng đến việc giảng dạy

tổ chức dạy học trên cơ sở mối quan hệ giữa vật lý – kỹ thuật và đời sống không chỉ

các ứng dụng bài học để giải thích các hiện tượng, các ứng dụng kỹ thuật và trong

giúp học sinh hiểu sâu hơn các kiến thức vật lý mà còn làm cho học sinh luôn có

đời sống thực tế. Chúng tôi có trao đổi với một vài HS thì được biết, trong quá trình

nhu cầu tìm kiếm các địa chỉ để vận dụng các kiến thức thu nhận.

dạy học,hầu như GV chỉ quan tâm đến kiến thức Sgk và rất ít khi đưa ra những câu

1.4.2.2. Đối với Học sinh.

hỏi mang tính vận dụng cao. Trong khi đó nhu cầu việc hiểu biết và có thể vận dụng

Chúng tôi tiến hành điều tra kĩ năng học và nhu cầu của học sinh trong học bộ

giải thích các hiện tượng, ứng dụng kỹ thuật…rất cao.

môn, đồng thời điều tra việc dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời

Kết luận chung qua đợt điều tra này cho thấy, hiện nay các trường THPT chưa

sống ở lớp 12A3 trường THPT Hai Bà Trưng, tỉnh Thừa Thiên Huế để biết xem có

có trường nào triển khai vấn đề này và cũng chưa có GV vật lí nào ở cấp THPT

thể triển khai khả thi việc DH vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống có

triển khai DH theo hình thức này.

khả thi hay không, kết quả thu được như sau:

1.4.3 Nguyên nhân của thực trạng

Bảng 1.2. Kết quả điều tra nhu cầu học tập vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống của HS trong môn vật lý.

Nội dung

Nguyên nhân cơ bản và là nguyên nhân khách quan đầu tiên phải kể

đến, là sự quá tải của chương trình. Nội dung kiến thức trong phần lớn các bài học là quá nhiều, không thích ứng với thời gian quy định của mỗi tiết học.

Mức độ STT

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Thực tế giảng dạy cho thấy, với thời gian 45 phút của một tiết học, nếu chỉ sử dụng một cách “tiết kiệm” nhất: 2 phút để ổn định lớp, 5 phút để kiểm tra bài cũ (chủ yếu là kiểm tra những kiến thức rất cơ bản), 3 phút để củng cố bài (thực chất

1

Chuẩn bị bài mới trước khi đến lớp

40

67

80

2

Trao đổi bài cũ với bạn bè ngoài giờ học

65

40

72

là 35 phút dành cho thầy và trò tiến hành các hoạt động nhận thức của bài học.

3

Thường xuyên phát biểu ý kiến trong giờ học

39

106

32

Trong khoảng thời gian này, với nội dung kiến thức tương đối nhiều, việc làm cho

4

Viêc GV lồng ghép kiến thức liên quan trong dạy học để giải thích các vấn đề liên quan trong thực tê

0

Viêc GV lồng ghép kiến thức liên quan trong dạy học để giải thích nguyên lý kỹ thuật và các thiết bị máy móc

0

5

33

chỉ đủ để nhắc lại những kiến thức chính vào cuối tiết học) thì thời gian còn lại chỉ

học sinh hiểu được kiến thức bài học thôi cũng đã là khó khăn, giáo viên không còn 33

147

đủ thời gian để liên hệ kiến thức mà học sinh vừa lĩnh hội được với thực tế đời sống, hoặc nếu có liên hệ được thì cũng chỉ dưới hình thức liệt kê tên gọi của các sự vật, hiện tượng mà thôi.

4

173

Nguyên nhân thứ hai là việc giảng dạy kiến thức cho học sinh nói

chung và kiến thức Vật lý nói riêng ở nhiều trường vẫn còn tiến hành theo lối 34

“thông báo - tái hiện”, với tâm lý ngại cho học sinh tiếp xúc với thí nghiệm vì sợ

Với những kì thi cao nhất đối học sinh là thi tốt nghiệp trung học phổ thông và

học sinh làm hư hỏng, gây phiền toái, điều này là tương đối phổ biến ở các trường

thi tuyển vào đại học, nội dung các đề thi trong nhiều năm trước đây chủ yếu cũng

trung học phổ thông, làm cho học sinh phổ thông có quá ít điều kiện để nghiên cứu,

là nội dung kiến thức giáo khoa và vận dụng kiến thức để giải các bài tập định

quan sát và tiến hành các thí nghiệm Vật lý. Nhiều trường chưa có sự quan tâm

lượng. Một số năm gần đây, nội dung đề thi đã có những thay đổi tích cực, tuy

đúng mức đến vấn đề đổi mới phương pháp dạy học. Do những khó khăn nhất định

nhiên theo chúng tôi “tính thực tiễn” vẫn chưa thể hiện rõ nét trong nội dung mỗi đề

về kinh phí, cơ sở vật chất, thiết bị mà nhiều trường trung học phổ thông đã chưa

thi.

khuyến khích được giáo viên đổi mới phương pháp dạy học, không tạo được cho họ

Mặc dù trên 90% giáo viên được đào tạo chính quy nhưng do một giáo viên

những điều kiện tốt để có thể sử dụng các hình thức dạy học tiên tiến (sử dụng các

dạy nhiều lớp và nhiều khối nên phải chuẩn bị nhiều giáo án (6 đến 8 giáo án khác

phương tiện dạy học như tranh ảnh tự làm, tự sưu tầm, máy tính, thực hiện các tiết

nhau trong một tuần, chưa kể công việc khác). Do đó họ không có nhiều thời gian

học bằng bài giảng điện tử ...) và do đó lối “dạy chay” vẫn là cách dạy học ngự trị ở

để đầu tư giáo án, chuẩn bị thí nghiệm cho tốt, không tự tạo thí nghiệm đơn giản,

nhiều trường trung học phổ thông hiện nay.

hay điều tra các quan niệm sẵn có của học sinh, để dựa vào đó mà hoạch định chiến

Nguyên nhân thứ ba thuộc về chủ quan của mỗi giáo viên đứng lớp,

lược dạy học.

nhiều giáo viên chưa có sự chuẩn bị tốt nhất cho bài giảng, giáo án còn thiên về

Giáo viên quá bám sát vào khung phân phối chương trình, chưa có sự linh

cung cấp kiến thức giáo khoa một cách thuần túy, chưa coi trọng việc soạn và sử

động. Đa số giáo viên không muốn áp dụng phương pháp mới hoặc khai thác các

dụng bài giảng theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, điều này

quan niệm sẵn có của học sinh vì thời gian không cho phép. Bên cạnh đó, một số

làm cho học sinh khá thụ động trong việc lĩnh hội và vận dụng kiến thức. Cũng phải

giáo viên chưa thực sự tâm huyết với nghề, trình độ chuyên môn nghiệp vụ còn hạn

thừa nhận rằng, nhiều địa phương hiện nay còn thiếu các tài liệu liên quan đến bài

chế, chưa đầu tư cho việc chuẩn bị tiết dạy, thiết kế bài dạy học nhằm hướng học

tập định tính và câu hỏi thực tế, thiếu các phương tiện nghe nhìn, thiếu các thông tin

sinh vào vai trò trung tâm của quá trình dạy học.

dưới dạng băng đĩa hình, thiếu các tài liệu lí luận về đổi mới phương pháp dạy học,

Kết luận chương 1

nhất là các trường ở vùng nông thôn và miền núi. Điều đó gây không ít khó khăn

Vật lý – Kỹ thuật và Đời sống là một mối quan hệ xuyên suốt trong sự phát

cho giáo viên khi xây dựng bài giảng theo ý muốn của mình.

Nguyên nhân thứ tư không thể không nhắc tới là cách kiểm tra đánh

giá hiện nay. Việc kiểm tra đánh giá hiện nay hầu như chưa đưa những ứng dụng kỹ thuật hay ứng dụng vào đời sống thực tế. Theo một số nhà nghiên cứu giáo dục thì quá trình kiểm tra đánh giá ở trường trung học phổ thông hiện nay còn khá đơn giản, phương pháp và hình thức đánh giá còn tùy tiện, toàn bộ việc đánh giá của giáo viên chỉ quy về điểm số. Đối với môn Vật lý, một vấn đề đang được quan tâm hiện nay là kiểm tra đánh giá thông qua thí nghiệm cũng còn nằm trong giai đoạn thử nghiệm. Nội dung các bài thi và kiểm tra ở nhiều trường phổ thông chủ yếu tập trung vào nội dung kiến thức mà chưa có những câu hỏi mang tính vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đây chính là một “khe hở” khá rộng, một nguyên nhân khá rõ để

triển của khoa học nói chung và vật lý học nói riêng. Mối quan hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống càng thể hiện rõ nét khi mà khoảng thời gian từ lúc phát minh, đến ứng dụng vào kỹ thuật và đời sống ngày càng được rút ngắn.

Việc vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học rất quan trọng. qua chương này đã tìm hiểu được - Đặc điểm của việc dạy học ứng dụng kỹ thuật trong dạy học mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống.

- Đặc điểm của việc dạy học ứng dụng của Vật lý vào đời sống thực tiễn trong dạy học mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống.

- Bản chất của việc dạy học mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý ở trường THPT.

giải thích cho thực trạng nêu trên.

35

36

Qua đó cũng điều tra Thực trạng, nguyên nhân việc khai thác và vận dụng Mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông hiện

Điểm đặc biệt của dòng điện xoay chiều là điện áp có thể thay đổi được nhờ một máy biến thế và vì thế nó có thể truyền tải đi xa hơn dòng điện một chiều.

Dòng điện xoay chiều có thể làm nguồn sử dụng với nhiều thiết bị khác nhau như

nay. việc khai thác những ứng dụng của kỹ thuật liên quan và áp dụng vào đời sống còn rất nhiều hạn chế và cần được khắc phục.

Dựa trên những thực trạng đó bản thân đã mạnh dạng đề xuất các biện pháp tăng cường mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý hết sức cụ thể như : - Trang bị cho học sinh những kiến thức vững chắc về Vật lý

tivi, đèn, máy tính và các thiết bị khác. Trong mạch điện xoay chiều có thể có thêm các tụ điện, cuộn cảm. Dòng điện xoay chiều cũng được chứng minh rằng có thể làm nguồn điện tốt hơn dòng điện một chiều.

Chương dòng điện xoay chiều được trình bày tương đối kỹ về kiến thức, hình thức thể hiện và logic. Chương dòng điện xoay chiều là chương 3, được đặt trước chương 4 là chương dao động và sóng điện từ.

- Dùng kiến thức Vật lý giải thích những hiện tượng trong đời sống.

- Dùng kiến thức Vật lý để giải thích làm rõ nguyên lí kỹ thuật và máy móc thiết bị.

Trong chương dao động và sóng điện từ đều nghiên cứu dao động điện tự do, dao động điện từ tắt dần, dao động điện từ duy trì. Dòng điện xoay chiều là một loại dao động điện từ đó là dao động điện từ cưỡng bức. Như vậy ở chương dao động và sóng điện từ đã

- Những ứng dụng Vật lý trong kỹ thuật và đời sống.

nghiên cứu mạch dao động LC, phương trình dao động của dao động điện từ, năng lượng

Qua đó có thể phần nào định hướng cho việc giảng dạy vận dụng mối liên hệ

dao động… những kiến thức này có thể giúp HS hiểu về cuộn cảm, tụ điện và các tác dụng

Vật lý – kỹ thuật và đời sống một cách hiệu quả.

của chúng trong mạch điện cũng như những kiến thức liên quan đến mạch dao động điện

Dựa vào những nghiên cứu trên chúng tôi sẽ xây dựng thiết kế quy trình dạy

từ. Mặt khác trong chỉnh thể nghiên cứu các loại dao động thì phần “dao động và sóng điện

học vật lý vận dụng mối quan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống vào chương

từ” nghiên cứu tiếp theo sau “dao động cơ”, “sóng cơ” là hợp lý. Do đó, có logic trình bày

Dòng điện xoay chiều Vật lý 12. Và vận dụng vào dạy học một cách cụ thể.

kiến thức chương dòng điện xoay chiều..

Nội dung kiến thức trình bày trong SGK.

Chương 2: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA VẬT LÝ, KỸ

-

Các đặc trưng của dòng điện xoay chiều.

THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY

-

Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch có R, L, C mắc nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen.

-

Định luật Ôm đối với dòng điện xoay chiều có R,L, C mắc nối tiếp.

Ngày nay dòng điện xoay chiều (Alternating Current - AC) được dùng rộng rãi

-

Công suất của dòng điện xoay chiều.

trong hầu hết mọi nơi trên toàn thế giới. Vai trò của dòng điện xoay chiều là rất lớn đối với

-

Truyền tải điện năng, Máy biến áp.

-

Máy phát điện xoay chiều.

-

Động cơ không đồng bộ ba pha

CHIỀU VẬT LÝ 12 THPT. 2.1. Phân tích đặc điểm chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 THPT

chúng ta. Dòng điện xoay chiều được sử dụng hầu hết trong các ngành nghề từ thành thị đến nông thôn, từ miền đồng bằng đến miền núi, từ nhà máy đến công sở… Hãy thử tưởng tượng nếu không có điện thì thế giới chúng ta sẽ như thế nào? Phải nói rằng nhờ có điện xoay chiều nó đã góp phần đưa thế giới phát triển như ngày hôm nay.

Dòng điện xoay chiều được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều với tần số xác định. Khác với dòng điện một chiều, dòng điện xoay chiều có sự đổi chiều liên tục khoảng 50 đến 60 lần trong một giây.

37

Như vậy, qua phân tích cấu trúc và đặc điểm nội dung kiến thức của chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 THPT, chúng tôi nhận thấy rằng, nội dung kiến thức chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 được trình bày theo tinh thần đổi mới phương pháp dạy học, có sự kế thừa chương trình trung học cơ sở, đồng thời bổ sung, mở rộng và nâng cao kiến thức bằng cách được nghiên cứu một cách sâu sắc hơn.

38

Trên cơ sở nghiên cứu đề tài, chúng tôi đã khai thác và chỉ ra ứng dụng kỹ

2.2. Thiết kế quy trình DH mối quan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống vào chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12.

thuật, những ứng dụng trong đời sống và những hiện tượng trong quá trình tự nhiên

2.2.1. Quy trình thiết kế bài dạy học

liên quan đến bài học, cụ thể:

2.2.1.1. Xác định mục tiêu bài dạy và kiến thức trọng tâm của bài học Theo định hướng nghiên cứu, ngoài việc cần thực hiện mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức – kĩ năng thì việc xây dựng các tiến trình dạy học cần phải tiến tới đạt được các mục tiêu nâng cao sau đây:

1. Bài “Đại cương về dòng điện xoay chiều” Câu hỏi 1: Vì sao trên thực tế, khi sử dụng dòng điện xoay chiều người ta chỉ quan tâm đến các giá trị hiệu dụng?

Trả lời :

Về kiến thức: Học sinh nắm vững kiến thức liên quan đến các bài học cụ thể : Phát biểu được định nghĩa, định luật liên quan đến dòng điện xoay chiều, viết được các biểu thức của dòng điện xoay chiều, các tác dụng của dòng điện xoay chiều, Giải thích tóm tắt các nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha…

Về kỹ năng: - Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thu lượm, truyền đạt và xử lý thông tin thông qua việc làm học, việc thí nghiệm và việc tương tác với bạn học, với giáo viên.

- Bồi dưỡng cho học sinh năng lực dự đoán, năng lực giải quyết các vấn đề, giải thích các hiện tượng, giả thuyết có thể kiểm tra được; bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Bồi dưỡng cho học sinh năng lực tự học, năng lực đánh giá, tự đánh giá; năng lực phê và tự phê.

Các giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện, hiệu điện thế và suất điện động có ý nghĩa quan trọng trong việc sử dụng vì những lý do sau: -

Các giá trị tức thời, biên độ không thể đo trực tiếp bằng Ampe kế hay vôn kế.

- Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, vấn đề cần quan tâm không phải là ở dòng điện hay hiệu điện thế biến thiên như thế nào mà điều quan trọng là tác dụng của nó trong một thời gian dài.

- Tác dụng nhiệt của dòng điện tỹ lệ bình phương với cường độ dòng điện, không phụ thuộc vào chiều của dòng điện nên có thể so sánh dòng điện xoay chiều với dòng điện một chiều về phương diện tác dụng nhiệt.

Câu hỏi 2: Vì những lý do gì mà trên thực tế dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hơn dòng điện một chiều?

Trả lời: Trên thực tế dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hơn dòng điện một

Thái độ - Ý thức sẵn sàng trình bày, áp dụng những kiến thức, kinh nghiệm của mình vào các hoạt động của lớp học.

- Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác trong học tập và nghiên cứu cũng như tự học hỏi người khác.

- Ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên Ngoài ra chúng ta cần xác định các kiến thức trọng tâm trong từng bài học để quá trình hoạt động dạy học đạt hiệu quả hơn.

2.2.1.2. Khai thác và chỉ ra những hiện tượng trong quá trình tự nhiên và những

chiều vì những lý do sau đây: Các ứng dụng trong đời sống như đun nấu, thắp sáng, …. dòng điện xoay chiều có tác dụng tốt như dòng điện một chiều.

Dòng điện xoay chiều dễ sản xuất hơn dòng điện một chiều và có thể tạo ra một công suất lớn.

Dòng điện xoay chiều có thể truyền tải đi xa một cách dễ dàng, trong khi đó dòng điện một chiều rất khó truyền tải đi xa.

Dòng điện xoay chiều dễ tăng hoặc giẩm hiệu điện thế nhờ các máy biến thế.

Khi cần có thể tạo ra dòng điện một chiều bằng phương pháp chỉnh lưu.

ứng dụng trong đời sống liên quan đến bài học.

39

40

Câu hỏi 3: Người ta thường khuyên rằng, học sinh sử dụng đèn bàn để học tập nên dùng loại đèn sợi dây đốt(đèn dây tóc) mà không nên dùng loại đèn nê ôn.

lúc đó khi chạm vào vỏ máy ta vẫn không bị giật. Tất nhiên là biện pháp an toàn là nên sữa ngay.

Lời khuyên này dựa trên cơ sở vật lý nào?

3.

Bài “Mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp”

Câu hỏi 1 : Các loại đèn ống sử dụng trong thực tế luôn kèm theo stắcte và

Trả lời: Đèn nêp-ôn chỉ sử dụng ở mạng điện xoay chiều, đó là dòng điện có chiều và

cái chấn lưu. Những thiết bị trên có tác dụng như thế nào khi đèn ống hoạt động.

trị số biến thiên liên tục, sự phóng điện và tắt sáng liên tục trong đèn nê ôn ảnh

Trả lời:

hưởng không tốt đến mắt. dùng đèn sợi đốt sẽ tránh được tình trạng này.

Lúc bắt đầu hoạt động, cần một hiệu điện thế giữa hai đầu chừng 300V,

Câu hỏi 4: Ổ cắm điện trong gia đình có hai lỗ: Một lỗ nối với dây nóng (thử

stắcte có tác dụng “mồi” điện ban đầu cho các cực của bóng đèn làm cho bóng đèn

bằng bút thử điện thấy đèn sáng), lỗ thứ hai nối với dây nguội (thử bằng bút thử

sáng. Khi đèn đã sáng hiệu điện thế hai đầu bóng đèn chỉ còn chứng 50 đến 60V

điện thấy đèn không sáng), nghĩa là về bản chất 2 lỗ này là khác nhau. Thế nhưng

nhưng đèn vẫn mắc vào hiệu điện thế 220V. Chấn lưu là thiết bị thực hiện việc này.

Câu hỏi 2: Vì sao người ta không dùng điện trở để thay thế cho cái chấn lưu

tại sao khi cắm điện sử dụng các dụng cụ như bếp điện, bàn ủi, quạt,… ta lại không quan tâm đến điều đó, cắm xuôi ngược, các dụng cụ đều hoạt động được. hảy giải

trong đèn ống?

thích đều dường như vô lý này?

Trả lời: Tác dụng cơ bản của cái chấn lưu là tạo ra độ sụt áp khi đèn ống sáng bình

Trả lời: Các dụng cụ sử dụng dòng điện xoay chiều đều có chung đặc điểm như nhau: Hai cực của mỗi dụng cụ cứ lần lượt dương rồi lại âm liên tục, nên ta không cần

thường. Điện trở cũng có thể thực hiện được việc này, nhưng nó lại có một số bất lợi sau:

quan tâm đến thứ tự này mà muốn cắm xuôi ngược thế nào cụng được.

2.

Bài “ Các mạch điện xoay chiều”

Câu hỏi 1: Cảm kháng của cuộn dây và dung kháng của tụ điện sẽ thay đổi

Thứ nhất: Dòng điện qua đèn khoảng 0,4 A. Muốn làm sụt áp xuống 150V cần có một điện trở 375 Ôm. Khi hoạt động điện trở này tiêu thụ công suất và nóng lên rất nhiều và không bền.

Thứ hai: Khi hiệu điện thế thăng giáng bình thường, cả cuộn cảm và điện trở

như thế nào nếu tần số của hiệu điện thế xoay chiều đạt vào chúng tăng lên?

đều có tác dụng tốt chống lại, nhưng cuộn cảm có tác dụng tốt hơn.

Trả lời: Cảm kháng ZL=2πfL

4.

Dung kháng ZC=1/2πfC

Bài “ Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều, hệ số công

suất”

Do đó khi tần số f tăng thì cảm kháng ZL tăng còn dung kháng ZC giảm.

Câu hỏi 2: bàn là, ấm đun nước bằng điện bị hở một chút khi sử dụng rất dễ

Câu hỏi : Đoạn mạch điện gồm cuộn dây thuần cảm kháng và tụ điện thuần dung kháng mắc nối tiếp, có tiêu thụ công suất không ? tại sao ?

bị giật khi chạm vào vỏ của nó, mỗi khi như thế ta chỉ cần đổi ngược lỗ của phím

Trả lời: Có hai trường hợp

cắm là có thể an toàn. Hảy giải thích cơ sở của cách làm trên?

Mạch gồm cuộn dây và điện trở mắc nối tiếp.

Mạch gồm cuộn dây, điện trở mắc nối tiếp và trong đó cảm kháng của cuộn

Trả lời: Khi dụng cụ điện bị chạm mát thì ở một trong hai đầu của mạch điện trong

dây lớn hơn dung kháng của tụ điện, nghĩa là mạch điện có tính cảm kháng.

dụng cụ điện dã có một chỗ cách điện không tốt, làm cho đầu đó nối tắt với vỏ máy.

5.

Khi cắm phích cắm vào ổ điện, nếu chính đầu ấy nối với dây nóng thì chạm tay vào

Câu hỏi 1: Vì sao những giờ cao điểm, hiệu điện thế của lưới điện bị sụt

võ ta sẽ bị giật. Nếu thay đổi hai đầu phích cắm đầu dây bị chạm nối với dây nguội,

đáng kể. những lúc như vậy người ta thường dùng máy biến thế để tăng hiệu điện

41

42

Bài “ Truyền tải điện năng; Máy biến áp”

thế lên đến mưc cần thiết và cũng vào những thời điểm này,cầu chì lại hay đứt nhất.

Giải thích vì sao vậy ?

Gọi U là hiệu điện thế hai đầu dây, I là dòng điện truyền qua dây dẫn thì P = UI

Trả lời: Công suất tiêu thụ điện của mỗi gia đình coi như không đổi.

Do hiệu ứng Jun Lenxơ, công suất hao phí do toả nhiệt

Bình thường hiệu điện thế là U, dòng điện I = P/U (coi cosφ=1)

P = I2R=P2R/U2

Khi hiệu điện thế bị sụt xuống U giảm làm I tăng, kết quả là cầu chì dễ bi

Muốn giảm hao phí trên đường dây có hai phương án phương án 1: Giữ nguyên U, giảm R

đứt.

Câu hỏi 2: Một người đã mắc hai đầu cuộn dây sơ cấp của một máy biến thế vào hai cực của ắc qui 12V, máy biến thế đã bị cháy. Bình thường máy biến thế ấy vẫn hoạt động tốt với hiệu điện thế 220V. Hảy giải thích vì sao với hiệu điện thế

Từ R = ρ.1/S. Giảm R phải tăng S (vì ρ và 1 là không đổi) Việc tăng tiết diện S làm khối lượng dây tăng lên và tăng sức chống đỡ của các cột điện lên.

hiệu dụng 220V thì máy biến thế hoạt động tốt nhưng với hiệu điện thế 12 V như

Phương án này khá tốn kém và thiếu tính khả thi.

trên nó bị cháy.

Phương án 2: Giữ R không đổi và tăng U. Phương án này có thể thực hiện một cách đơn giản bằng cách dùng máy biến

Trả lời: Hiệu điện thế 220V là giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế xoay chiều, khi đó

thế, ít tốn kém mà vẫn giữ được công suất điện P = UI hầu như không thay đổi.

tác dụng cảm kháng là tương đối lớn, dòng điện qua máy biến thế lúc đó là tương

6.

đối nhỏ.

Câu hỏi 1: Máy phát điện gắn trên xe đạp (gọi là đinamô) có cấu tạo như thế

Với hiệu điện thế một chiều cho dù là 12 V. Nhưng tác dụng cảm kháng lại

Bài “ Máy phát điện xoay chiều”

nào? Nó là máy phát điện xoay chiều hay một chiều?

mất đi, dòng điện qua máy biến thế là rất lớn (do điện trơ cuôn dây sơ cấp rất nhỏ),

Lời giải:

tác dụng nhiệt của dòng điện làm cháy dây quấn.

Máy phát điện gắn trên xe đạp gồm một nam châm vĩnh cữu mạnh quay

Câu hỏi 3: Vì sao phải truyền tải điện năng đi xa? Máy biến thế có vai trò như thế nào trong việc truyền tải điện năng đi xa?

được quanh trục đối xứng của máy. Đối diện với nam châm có một cuộn dây có lõi sắt, một đầu dây hàn ngay vào vỏ máy, đầu kia nối với dây tóc bóng đèn.

Trả lời: Phải truyền tải điện năng đi xa vì: điện năng được sử dụng khắp nơi,

Khi hoạt động đầu đinamô tì vào lốp xe, khi xe chạy, nam châm quay nhanh,

nhưng chỉ sản xuất điện năng trên qui mô lớn ở một số ít địa điểm gần các mỏ than,

trong cuộc dây suất hiện dòng điện cảm ứng, dòng điện này làm sáng bóng đèn.

sông hồ lớn.

Theo nguyên tắc này thi đinamô là máy phát điện xoay chiều.

Điện năng phải tiêu thụ ngay sau khi sản xuất ra.

Vì hai lí do trên mà luôn luôn có nhu cầu truyền tải điện năng đi xã với qui mô lớn.

Câu hỏi 2: Khi tính toán, thiết kế mạng điện sử dụng cho một khu dân cư, người ta phải tính sao cho số hộ dùng điện ở mỗi pha là tương đương nhau. Điều này có lợi gì? Hãy phân tích?

- Vai trò của máy biến thế trong việc truyền tải điện năng đi xa:

Lời giải:

Máy biến thế có một vai trò to lớn trong việc truyền tải điện năng đi xa, nếu

Số hộ dùng điện mỗi pha là tương đương nhau thì công suất tiêu thụ ở mỗi

không có máy biến thế thì không thể có mạng lưới điện rộng khắp như hiện nay.

Giả sử cần truyền tải một công suất điện P trên một quảng đường dài bằng dây dẫn.

pha cũng xấp xỉ bằng nhau, khi đó mạng điện ba pha là đối xứng.

Trong trường hợp mạng điện ba pha đối xứng, dòng điện chạy trong dây trung hòa là rất nhỏ và chỉ cần dây dẫn loại nhỏ cũng có thể làm dây trung hòa.

2.2.1.3. Khai thác và chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật liên quan đến bài học.

43

44

Dòng điện xoay chiều sử dụng rộng rãi trong đời sống và kỹ thuật.

-

Dòng điện qua bóng đèn khoảng 0,4A. Muốn làm sụt áp xuống 150V

Hầu hết các dụng cụ dùng điện, các thiết bị trong các nhà máy, xí nghiệp đều dùng

cần có một điện trở khoảng 375 Ω. Khi hoạt động điện trở này tiêu thụ công suất,

dòng điện xoay chiều.

nóng lên rất nhiều và không bền.

1. Bài “ Đại cương về dòng điện xoay chiều” -

Lưu ý về mặt kỹ thuật: Dòng điện xoay chiều sử dụng rộng rãi trong

đời sống và kỹ thuật. Hầu hết các dụng cụ dùng điện, các thiết bị trong các nhà máy, xí nghiệp đều dùng dòng điện xoay chiều.

-

Nắm vững những kiến thức về dòng điện xoay chiều, giúp ta vận

hành tốt các máy móc, biết cách sử dụng các dụng cự dùng điện một cách hợp lý, hiệu quả và an toàn.

-

có tác dụng chống lại, nhưng cuôn cảm có tác dụng tốt hơn.

4. Bài “ Truyền tải điện năng; Máy biến áp” Câu hỏi 1: Trong thực tế kỹ thuật, mỗi máy biến thế (còn gọi là máy biến áp) được gắn với một cái tên theo công dụng của nó. Chẳng hạn: Máy biến áp điện lực; máy biến áp đo lường; máy biến áp âm tần, cao tần, máy biến áp hàn...Hảy cho biết các loại máy biến áp trên được sử dụng vào công việc gì?

Trả lời:

2. Bài “Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều; Hệ số công suất” - Khi sử dụng các thiết bị dùng điện, người ta thường quan tâm đến công suất của dòng điện và tìm mọi cách để nâng cao hệ số công suất, để thiết bị sử dụng

- Máy biến áp điện lực dùng trong truyền tải và phân phối điện năng, cung cấp điện năng cho các động cơ điện, các thiết bị chiếu sáng....

- Máy biến áp đo lường dùng trong kỹ thuật đo

phần lớn công suất do nguồn điện cung cấp cho nó Câu hỏi : Trong kỹ thuật thiết kế chế tạo các động cơ điện , người ta phải

- Máy biến áp âm tần, cao tần dùng trong kỹ thuật điện tử viển thông.

tính toán sao cho hệ số công suất cosφ không được nhỏ hơn một giới hạn nào đó.

Hảy giải thích vì sao vậy ?

Trả lời: Động cơ điện thường có cuộn dây và lõi sắt, do đó có hệ số tự cảm khá lớn. Công suất tiêu thụ: P=UIcosφ. Công suất này gồm hai phần công suất cơ học hữu ích và công suất hao phí. Với một công suất xác định và một hiệu điện thế xác định. Nếu cosφ càng nhỏ thì I càng lớn, công suất hao phí càng lớn. Sự hao phí này người tiêu thụ phải chịu. Nhưng trên đường dây tải điện vào các hộ tiêu thụ, dòng điện I lớn làm hao phí trên dây lớn, hao phí này nhà máy phải chị. Để tránh những thiệt hại nói trên người ta qui định phải sử dụng các động cơ có hệ số công suất từ 0.85 % trở lên.

- Máy biến áp hàn dùng trong việc hàn điện Câu hỏi 2: Điện năng truyền tải đi xa là dòng điện xoay chiều ba pha. Có phải ngưòi ta đã dùng máy biến thế thông thường (một pha) trong việc truyền tải đó không? Hảy tìm hiểu và cho biết người ta đã dùng máy biến thế gì để thực hiện công việc này? Máy biến thế ấy có gì khác với máy biến thế thông thường về mặt cấu tạo và nguyên tắc hoạt động?

Trả lời: Trong kỹ thuật truyền tải điện năng đi xa, người ta sử dụng máy biến thế ba pha. So với máy biến thế thông thường (một pha) máy biến thế ba pha chỉ khác ở cấu tạo, thay vì một cuộn dây như thứ cấp như máy biến thế một pha thì máy biến thế ba pha có ba cuộn dây thứ cấp giống hệt nhau.Nguyên tắc hoạt động của chúng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

3. Bài “Mạch có R, L, C” mắc nối tiếp Câu hỏi: Trong kỹ thuật vì sao người ta không dùng điện trở để thay thế cái chấn lưu trong đèn ống ?

Khi hiệu điện thế thăng giáng bất thường, cả cuôn cảm và điện trở đều

Câu hỏi 3: Trong thực tế kỹ thuật truyền tải điện năng phải theo nguyên tắc nào?

Trả lời:

Trả lời: Tác dụng của cái chấn lưu là để làm giảm hiệu điện thế khi đèn hoạt động bình thường. Điện trở cũng có thể thực hiện được điều này nhưng lại có một

Thực tế máy phát điện ở các nhà máy điện có thể sản xuất dòng điện xoay chiều với hiệu điện thế tới 24kV. Trạm biến thế ở nhà máy có thể nâng hiệu điện thế

số bất lợi như sau: 45

46

lên đến 500kV. Dòng điện có hiệu điện thế được nâng cao như vậy gọi là điện cao thế.

Câu hỏi 1: Về mặt kỹ thuật, tại sao khi chế tạo lõi thép của phần cảm và phần ứng, người ta phải dùng mảnh lá thép mỏng điện kỹ thuật ghép cách điện với nhau?

Hãy giải thích?

Trả lời: Khi hoạt động do hiện tương cảm ứng điện từ mà trong các cuộn dây suất hiện dòng điện cảm ứng, nhưng ngay trong lõi thép cũng xuất hiện dòng điện Phucô, dòng điện này là có hại, nó làm cho máy bị nóng lên, tiêu thụ công suất vô ích. Những lá thép mỏng cách điện với nhau sẽ tránh được dòng điện Phucô .

Câu hỏi 2: Khi tính toán, thiết kế mạng điện sử dụng cho một khu dân cư, người ta phải tính sao cho số hộ dùng điện ở mỗi pha là tương đương nhau. Điều này có lợi gì? Hãy phân tích?

Trả lời : Số hộ dùng điện mỗi pha là tương đương nhau thì công suất tiêu thụ ở mỗi pha cũng xấp xỉ bằng nhau, khi đó mạng điện ba pha là đối xứng.

Hình 2.1. Cột điện cao thế.

Quãng đường truyền tải càng dài thì hiệu điện thế phải càng cao. Khi gần đến nơi tiêu thụ các trạm biến thế trung gian hạ thế dòng điện xuống 6- 35 kV. Tới nơi tiêu thụ dòng điện được hạ xuống 110 V; 127V; 220V. Ở tại các tiêu thụ trong một số thiết bị ( máy thu thanh, máy thu hình và một số thiết bị đo điện) còn có những máy biến thế nhỏ hạ hiệu điện thế xuống đến 36V; 12V; 6V… Câu hỏi 4: Diện năng truyền tải đi xa là dòng điện xoay chiều ba pha. Có phải ngưòi ta đã dùng máy biến thế thông thường (một pha) trong việc truyền tải đó không? Hảy tìm hiểu và cho biết người ta đã dùng máy biến thế gì để thực hiện công việc này? Máy biến thế ấy có gì khác với máy biến thế thông thường về mặt cấu tạo và nguyên tắc hoạt động?

Trong trường hợp mạng điện ba pha đối xứng, dòng điện chạy trong dây trung hòa là rất nhỏ và chỉ cần dây dẫn loại nhỏ cũng có thể làm dây trung hòa.

Câu hỏi 3: Trên thực tế khi chế tạo máy phát điện xoay chiều người ta phải làm nhiều cuộn dây, mỗi cuộn dây lại gồm nhiều vòng dây nối tiếp và chế tạo nhiều cặp cực trong một máy. Làm như vậy có lợi gì?

Trả lời: Máy phát điện sử dụng trên thực tế yêu cầu phải có một công suất điện động tương đối lớn. Việc làm nhiều cuộn dây và nhiều cặp cực trong cùng một máy mới đáp ứng được yêu cầu trên.

2.2.1.4. Thiết kế tiến trình dạy học Tiến trình dạy học của mỗi bài được hoàn thành thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập. Giáo viên dựa vào mục tiêu, nội dung kiến thức trọng tâm của bài dạy: + Chia bài học trong các hoạt động.

Trả lời: Trong kỹ thuật truyền tải điện năng đi xa, người ta sử dụng máy biến thế ba pha. So với máy biến thế thông thường (một pha) máy biến thế ba pha chỉ khác ở cấu tạo, thay vì một cuộn dây như thứ cấp như máy biến thế một pha thì máy biến thế ba pha có ba cuộn dây thứ cấp giống hệt nhau.Nguyên tắc hoạt động của chúng

+ Hướng dẫn học sinh giải quyết các vấn đề đặt ra + Giáo viên cần phải dự đoán và lường hết mọi tình huống xảy ra, cần tổ chức cho học sinh thảo luận, GV có thể gợi ý, hướng dẫn, định hướng để học sinh có thể giải quyết các vấn đề đặt ra.Sau đó tiến hành tổ chức dạy học cụ thể.

2.2.1.5. Tổ chức dạy học

dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

5. Bài “Máy phát điện xoay chiều”

+ Tổ chức dạy học theo tiến trình bài giảng.

47

48

+ GV cần tổ chức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập. Việc kiểm tra - đánh giá phải được tiến hành thường xuyên.

Kiến thức trọng tâm: - Định nghĩa dòng điện xoay chiều

+ GV có thể giúp học sinh tự kiểm tra đánh giá - đánh giá để tự điều chỉnh hoạt động học ngay tại lớp.

2.3. Thiết kế quy trình dạy học vật lý cụ thể vận dụng mối quan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống vào chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12.

Trên cơ sở tiến trình tổ chức hoạt động dạy học vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống đã đề xuất, chúng tôi đã thiết kế hoạt động dạy học cho một số bài trong chương “Dòng điện xoay chiều”, gồm các bài sau: Bài 1: Đại cương về mạch điện xoay chiều Bài 2: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất Bài 3: Truyền tải điện năng. Máy biến áp

2. Kĩ năng: - Giải được các bài tập đơn giản về điện xoay chiều - Vận dụng giải thích các hiện tượng liên quan trong kỹ thuật và đời sống thực tê.

3. Thái độ: - Tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ, nghiêm túc và tự giác.

- Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác trong học tập.

- Hứng thú và có nhu cầu mong muốn tìm tòi, giải thích các hiện tượng liên quan đến bài học.

II. NHỮNG ỨNG DỤNG KỸ THUẬT

Bài 4: Máy phát điện xoay chiều Do khuôn khổ luận văn không cho phép nên chúng tôi chỉ trình bày tiến trình kiến tạo kiến thức của bài “Đại cương về mạch điện xoay chiều” ; bài “Truyền tải điện năng. Máy biến áp” vào phần chính, các tiến trình còn lại được trình bày trong phần phụ lục 3.

Giáo án 1:

- Giá trị hiệu dụng

BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Dòng điện xoay chiều được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và kỹ thuật, Hầu hết các dụng cụ điện, các thiết bị điện trong các nhà máy xí nghiệp đều dùng dòng điện xoay chiều, nắm vững những kiến thức về dòng điện xoay chiều, giúp ta vận hành tốt các máy móc, biết cách sử dụng các dụng cụ dùng điện một cách hợp lí,hiệu quả và an toàn.

III. CÁC HIỆN TƯỢNG VÀ QUÁ TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN ĐỜI SỐNG Kiến thức bài học giúp HS trả lời nhiều vấn đề trong cuộc sống, như:

I. MỤC TIÊU

Câu 1: Vì sao trên thực tế, khi sử dụng dòng điện xoay chiều người ta chỉ quan

1. Kiến thức:

tâm đến các giá trị hiệu dụng?

- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều.

Lời giải:

- Viết được biểu thức tức thời của dòng điện xoay chiều.

Các giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện, hiệu điện thế và suất điện động có

- Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ ra được trên đồ thị các đại lượng cường độ dòng điện cực đại, chu kì.

- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.

- Viết được biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở.

ý nghĩa quan trọng trong việc sử dụng vì những lý do sau: -

Các giá trị tức thời, biên độ không thể đo trực tiếp bằng Ampe kế hay vôn kế.

-

Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, vấn đề cần quan tâm không phải là ở

dòng điện hay hiệu điện thế biến thiên như thế nào mà điều quan trọng là tác dụng của nó trong một thời giandài.

- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của I, U. 49

50

Tác dụng nhiệt của dòng điện tĩ lệ bình phương với cường độ dòng điện,

Các dụng cụ sử dụng dòng điện xoay chiều đều có chung đặc điểm như nhau: Hai

không phụ thuộc vào chiều của dòng điện nên có thể so sánh dòng điện xoay chiều

cực của mỗi dụng cụ cứ lần lượt dương rồi lại âm liên tục, nên ta không cần quan

với dòng điện một chiều về phương diện tác dụng nhiệt.

tâm đến thứ tự này mà muốn cắm xuôi ngược thế nào cũng được.

-

Câu 2: Vì những lý do gì mà trên thực tế dòng điện xoay chiều được sử dụng

Câu 5: Bàn là, ấm đun nước bằng điện bị hở một chút khi sử dụng rất dễ bị giật khi chạm vào vỏ của nó, mỗi khi như thế ta chỉ cần đổi ngược lỗ của phím cắm là có

rộng rãi hơn dòng điện một chiều?

thể an toàn. Hảy giải thích cơ sở của cách làm trên?

Lời giải: Trên thực tế dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hơn dòng điện một

Lời giải: Khi dụng cụ điện bị chạm mát thì ở một trong hai đầu của mạch điện trong dụng

chiều vì những lý do sau đây: Các ứng dụng trong đời sống như đun nấu, thắp sáng, …. dòng điện xoay chiều có tác dụng tốt như dòng điện một chiều.

Dòng điện xoay chiều dễ sản xuất hơn dòng điện một chiều và có thể tạo ra một

cụ điện dã có một chỗ cách điện không tốt, làm cho đầu đó nối tắt với vỏ máy. Khi cắm phích cắm vào ổ điện, nếu chính đầu ấy nối với dây nóng thì chạm tay vào võ ta sẽ bị giật. Nếu thay đổi hai đầu phích cắm đầu dây bị chạm nối với dây nguội, lúc đó khi chạm vào vỏ máy ta vẫn không bị giật. Tất nhiên là biện pháp an toàn là nên

công suất lớn.

Dòng điện xoay chiều có thể truyền tải đi xa một cách dễ dàng, trong khi đó dòng

sửa ngay.

IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

điện một chiều rất khó truyền tải đi xa.

Dòng điện xoay chiều dễ tăng hoặc giẩm hiệu điện thế nhờ các máy biến thế.

Khi cần có thể tạo ra dòng điện một chiều bằng phương pháp chỉnh lưu.

Câu 3: Người ta thường khuyên rằng, học sinh sử dụng đèn bàn để học tập nên dùng loại đèn sợi dây đốt(đèn dây tóc) mà không nên dùng loại đèn nê ôn. Lời khuyên này dựa trên cơ sở vật lý nào?

1. Chuẩn bị

Giáo viên:

- Chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật.

- Chỉ ra những hiện tượng và quá trình liên quan đến đời sống.

Lời giải:

- Mô hình đơn giản về máy phát điện xoay chiều.

Đèn nêp-ôn chỉ sử dụng ở mạng điện xoay chiều, đó là dòng điện có chiều và trị

- Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn trên màn hình đồ thị theo thời gian của cường độ dòng điện xoay chiều (nếu có thể).

số biến thiên liên tục, sự phóng điện và tắt sáng liên tục trong đèn nê ôn ảnh hưởng không tốt đến mắt. dùng đèn sợi đốt sẽ tránh được tình trạng này.

Câu 4: Ổ cắm điện trong gia đình có hai lỗ: Một lỗ nối với dây nóng (thử bằng bút thử điện thấy đèn sáng), lỗ thứ hai nối với dây nguội (thử bằng bút thử điện thấy đèn không sáng), nghĩa là về bản chất 2 lỗ này là khác nhau. Thế nhưng tại sao khi cắm điện sử dụng các dụng cụ như bếp điện, bàn ủi, quạt,… ta lại không quan tâm

Học sinh: Ôn lại:

- Các khái niệm về dòng điện một chiều, dòng điện biến thiên và định luật Jun. - Các tính chất của hàm điều hoà (hàm sin hay cosin).

2. Tiến trình bài giảng:

đến điều đó, cắm xuôi ngược, các dụng cụ đều hoạt động được. hảy giải thích đều

Hoạt động 1 (5 phút): Giới thiệu về những nội dung chính trong chương III

dường như vô lý này?

- Các nội dung chính trong chương:

Lời giải:

+ Các tính chất của dòng điện xoay chiều.

51

52

+ Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch R, L, C nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen.

i = Imcos(ωt + ϕ) → I m = I m cos(

+ Công suất của dòng điện xoay chiều. + Truyền tải điện năng; biến áp.

1.

2π T +ϕ) T 8

2. Khi t =

π → cos(ϕ + ) = 1 = cos 0 4

+ Các máy phát điện xoay chiều; hệ ba pha.

π

→t=0→ π

4

4

i = I m cos

ϕ = + rad

Hoạt động 2 (16 phút): Tìm hiểu các khái niệm về dòng điện xoay chiều

- Dòng điện 1 chiều không đổi - Dòng điện chạy theo một chiều với cường độ là gì? không đổi. → Dòng điện xoay chiều hình sin.

- HS ghi nhận định nghĩa dòng điện xoay chiều và biểu thức.

- Cường độ dòng điện tại thời điểm t.

- Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều gì?

- Y/c HS hoàn thành C2. + Hướng dẫn HS dựa vào phương trình tổng quát: i = Imcos(ωt + ϕ) 2π Từ ω = 2π f = T

2π

ω →T= , f= ω 2π

Kiến thức cơ bản I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều - Là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát: i = Imcos(ωt + ϕ)

C2 a. 5A; 100π rad/s; 1/50s; 50Hz; π/4 rad b. 2 2 A; 100π rad/s; 1/50s; 50Hz; -π/3 rad c. i = 5 2 cos(100πt ± π) A → 5 2 A; 100π rad/s; 1/50s; 50Hz; ± π rad C3

f: tần số của i.

T: chu kì của i. * (ωt + ϕ): pha của i. * ϕ: pha ban đầu

4

4

Hoạt động của HS

T thì i = Im 8

π Vậy: i = I m cos(ω t + )

π → ϕ = ± rad → chọn

+ Các động cơ điện xoay chiều.

Hoạt động của GV

T T T 3T T + +k = +k 8 4 2 8 2

* i: giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời của i (cường độ tức thời). * Im > 0: giá trị cực đại của i (cường độ cực đại).

GV đưa ra câu hỏi thực tế: 1. Vì những lí do gì mà trên thực tế, dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hơn so với dòng điện một chiều?

2.Người ta thường khuyên học sinh rằng, học sinh sử dụng đèn bàn để học nên dùng loại đèn sợi đốt ( đèn dây tóc) mà không nên dùng loại đèn nê-on. Lời khuyên này dựa trên cở sở vật lý nào?

GV nhận xét

Im 2

HS suy nghĩ trả lời

HS suy nghĩ trả lời:

Hoạt động 3 (12 phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ bản

- Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong

từ trường đều B có phương ⊥ với trục quay.

* ω > 0: tần số góc. ω = 2π f =

=

- HS theo sự dẫn dắt của II. Nguyên tắc tạo ra GV để tìm hiểu nguyên dòng điện xoay chiều tắc tạo ra dòng điện - Xét một cuộn dây dẫn xoay chiều. dẹt hình tròn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ trường

đều B có phương ⊥ với

B trục quay.

ω

2π T

B

- Giả sử lúc t = 0, α = 0

α

- Y/c HS hoàn thành C3.

n

B

53 ∆

54

- Lúc t > 0 → α = ωt, từ thông qua cuộn dây:

cuộn dây đó. Ở nước ta f = 50Hz.

Φ = NBScosα = NBScosωt

GV: Dòng điện xoay chiều được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và kỹ thuật ở lĩnh vực nào?

với N là số vòng dây, S là diện tích mỗi vòng.

- Biểu thức từ thông qua diện tích S đặt trong từ trường đều?

Φ = NBScosα với

α = ( B, n ) → Φ biến thiên theo thời gian t.

- Ta có nhận xét gì về suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây?

- Suất điện động cảm ứng biến theo theo thời gian.

- Ta có nhận xét gì về về cường độ dòng điện xuất hiện - Cường độ dòng điện trong cuộn dây? biến thiên điều hoà → trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều. → Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều?

GV: Thực tế ở các máy phát điện người ta để cuộn dây đứng yên và cho nam châm (nam châm điện) quay trước

- Dùng máy phát điện xoay chiều, dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Φ biến thiên theo thời gian t nên trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng: dΦ e=− = NBSω sinωt dt

- Nếu cuộn dây kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cảm ứng cho bởi: i=

NBSω sinωt R

Vậy, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều với tần số góc ω và cường độ cực đại: NBSω Im = R

Nguyên tắc: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hoạt động 4 (5 phút): Tìm hiểu về giá trị hiện dụng Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ bản

- Dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng nhiệt như dòng điện một chiều.

- HS ghi nhận giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.

III. Giá trị hiệu dụng

GV đưa ra câu hỏi: Vì sao trên thực tế, khi sử dụng dòng điện xoay chiều người ta chỉ quan tâm đến giá trị hiệu dụng?

HS suy nghĩ trả lời

- Do vậy, biểu thức hiệu điện thế hiệu dung, suất điện động hiệu dụng cho bởi công thức như thế nào?

- Lưu ý: Sử dụng các giá trị hiệu dụng đa số các công thức đối với AC sẽ có dùng dạng như các công thức tương ứng của DC.

I=

Im 2

I: giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng)

- Cường độ hiệu dụng là gì?

HS nêu định nghĩa.

U=

Um 2

,

2. Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như hiệu điện thế, suất điện động, cường độ điện trường, … cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian, với các đại lượng này Giá trị cực đại Giá trị = hiệu dụng 2

+ Các số liệu ghi trên các thiết bị điện là các giá trị hiệu dụng. + Các thiết bị đo đối với mạch điện xoay chiều chủ yếu cũng là đo giá trị hiệu dụng.

GV đưa ra câu hỏi: Bàn là, ấm

55

HS trả lời.

HS trả lời: Khi dụng cụ 56

đun nước nóng bằng điện bị hở một chút khi sử dụng rất dễ bị giật do chạm vào vỏ của nó. Mỗi khi như thế, ta chỉ cần đổi ngược lỗ của phích cắm có thể an toàn. Hãy giải thích cơ sở của cách làm trên?

Hoạt động 6 (4 phút): Giao nhiệm vụ về nhà.

điện bị chạm mát thì ở một trong hai đầu của mạch điện trong dụng cụ điện dã có một chỗ cách điện không tốt, làm cho đầu đó nối tắt với vỏ máy. Khi cắm phích cắm vào ổ điện, nếu chính đầu ấy nối với dây nóng thì chạm tay vào võ ta sẽ bị giật. Nếu thay đổi hai đầu phích cắm đầu dây bị chạm nối với dây nguội, lúc đó khi chạm vào vỏ máy ta vẫn không bị giật. Tất nhiên là biện pháp an toàn là nên sữa ngay.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

GV đưa ra câu hỏi: Ổ cắm điện trong gia đình có hai lỗ: một lỗ nối với dây nóng ( thử bằng bút thử điện thấy đèn sáng),lỗ thứ hai nối với dây nguội ( thử bằng bút thử điện thấy đèn không sáng), nghĩa là hai lỗ này về bản chất khác nhau.

Thế nhưng tại sao khi cắm điện để sử dụng các dụng cụ như bếp điện, bàn ủi, quạt…ta lại không quan tâm đến điều đó, cắm xuôi hay ngược các dụng cụ đều hoạt động được. hãy giải thích điều dường như vô lí đó?

HS trả lời: Các dụng cụ sử dụng dòng điện xoay chiều đều có chung đặc điểm như nhau: Hai cực của mỗi dụng cụ cứ lần lượt dương rồi lại âm liên tục, nên ta không cần quan tâm đến thứ tự này mà muốn cắm xuôi ngược thế nào cụng được.

- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.

- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.

Kiến thức cơ bản

IV. RÚT KINH NGHIỆM .....................................................................................................................................

Giáo án 2: BÀI 16: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG, MÁY BIẾN ÁP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Viết được biểu thức của điện năng hao phí trên đường dây tải điện, từ đó suy ra những giải pháp giảm điện năng hao phí trên đường dây tải điện, trong đó tăng áp là biện pháp triệt để và hiệu quả nhất.

- Phát biểu được định nghĩa, nêu được cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp.

Hoạt động 5 (3 phút): Củng cố kiến thức Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ bản

- Viết được hệ thức giữa điện áp của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp trong máy biến áp.

- Viết được biểu thức giữa I trong cuộn thứ cấp và trong cuộn sơ cấp của một máy biến áp.

Kiến thức trọng tâm: - Máy biến áp.

2. Kĩ năng: - Dựa vào số vòng dây, nhận biết được cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy tăng thế,máy giảm thế.

- Hiểu được máy biến áp làm biến đổi điện áp ( hoặc cường độ) của dòng điện xoay chiều, nhưng không làm thay đổi công suất của nó.

- Làm được một số bài tập đơn giản về máy biến áp.

-Vận dụng giải thích các hiện tượng liên quan trong kỹ thuật và đời sống thực tê.

57

58

3. Thái độ: - Rèn thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học II. NHỮNG ỨNG DỤNG KỸ THUẬT Câu hỏi 1: Trong thực tế kỹ thuật, mỗi máy biến thế (còn gọi là máy biến

Quãng đường truyền tải càng dài thì hiệu điện thế phải càng cao. Khi gần đến nơi tiêu thụ các trạm biến thế trung gian hạ thế dòng điện xuống 6- 35 kV. Tới nơi tiêu thụ dòng điện được hạ xuống 110 V; 127V; 220V. Ở tại các tiêu thụ trong một số thiết bị ( máy thu thanh, máy thu hình và một số thiết bị đo điện) còn có những máy biến thế nhỏ hạ hiệu điện thế xuống đến 36V; 12V; 6V…

áp) được gắn với một cái tên theo công dụng của nó. Chẳng hạn: Máy biến áp điện

Câu hỏi 4: Diện năng truyền tải đi xa là dòng điện xoay chiều ba pha. Có

lực; máy biến áp đo lường; máy biến áp âm tần, cao tần, máy biến áp hàn...Hảy cho

phải ngưòi ta đã dùng máy biến thế thông thường (một pha) trong việc truyền tải đó

biết các loại máy biến áp trên được sử dụng vào công việc gì?

không? Hảy tìm hiểu và cho biết người ta đã dùng máy biến thế gì để thực hiện

Trả lời:

công việc này? Máy biến thế ấy có gì khác với máy biến thế thông thường về mặt

- Máy biến áp điện lực dùng trong truyền tải và phân phối điện năng, cung

cấu tạo và nguyên tắc hoạt động?

cấp điện năng cho các động cơ điện, các thiết bị chiếu sáng....

Trả lời:

- Máy biến áp đo lường dùng trong kỹ thuật đo

Trong kỹ thuật truyền tải điện năng đi xa, người ta sử dụng máy biến thế ba

- Máy biến áp âm tần, cao tần dùng trong ky thuật điện tử viển thông.

pha. so với máy biến thế thông thường (một pha) máy biến thế ba pha chỉ khác ở

- Máy biến áp hàn dùng trong việc hàn điện

cấu tạo, thay vì một cuộn dây như thứ cấp như máy biến thế một pha thì máy biến

Câu hỏi 2: Điện năng truyền tải đi xa là dòng điện xoay chiều ba pha. Có

thế ba pha có ba cuộn dây thứ cấp giống hệt nhau.Nguyên tắc hoạt động của chúng

phải ngưòi ta đã dùng máy biến thế thông thường (một pha) trong việc truyền tải đó

dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

không? Hảy tìm hiểu và cho biết người ta đã dùng máy biến thế gì để thực hiện công việc này? Máy biến thế ấy có gì khác với máy biến thế thông thường về mặt

III. CÁC HIỆN TƯỢNG VÀ QUÁ TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN ĐỜI SỐNG

cấu tạo và nguyên tắc hoạt động?

Kiến thức bài học giúp HS trả lời nhiều vấn đề trong cuộc sống, như:

Trả lời: Trong kỹ thuật truyền tải điện năng đi xa, người ta sử dụng máy biến

Câu hỏi 1: Vì sao những giờ cao điểm, hiệu điện thế của lưới điện bị sụt

thế ba pha. so với máy biến thế thông thường (một pha) máy biến thế ba pha chỉ

đáng kể. những lúc như vậy người ta thường dùng máy biến thế để tăng hiệu điện

khác ở cấu tạo, thay vì một cuộn dây như thứ cấp như máy biến thế một pha thì máy

thế lên đến mưc cần thiết và cũng vào những thời điểm này, cầu chì lại hay đứt

biến thế ba pha có ba cuộn dây thứ cấp giống hệt nhau.Nguyên tắc hoạt động của

nhất. Giải thích vì sao vậy ?

chúng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Trả lời: Công suất tiêu thụ điện của mỗi gia đình coi như không đổi.

Câu hỏi 3: Trong thực tế kỹ thuật truyền tải điện năng phải theo nguyên tắc

Bình thường hiệu điện thế là U, dòng điện I = P/U (coi cosφ=1)

nào?

Khi hiệu điện thế bị sụt xuống U giảm làm I tăng, kết quả là cầu chì dễ bi Trả lời:

đứt.

Thực tế máy phát điện ở các nhà máy điện có thể sản xuất dòng điện xoay

Câu hỏi 2: Một người đã mắc hai đầu cuộn dây sơ cấp của một máy biến thế

chiều với hiệu điện thế tới 24kV. Trạm biến thế ở nhà máy có thể nâng hiệu điện thế

vào hai cực của ắc qui 12V, máy biến thế đã bị cháy. Bình thường máy biến thế ấy

lên đến 500kV. Dòng điện có hiệu điện thế được nâng cao như vậy gọi là điện cao

vẫn hoạt động tốt với hiệu điện thế 220V. Hảy giải thích vì sao với hiệu điện thế

thế.

59

60

hiệu dụng 220V thì máy biến thế hoạt động tốt nhưng với hiệu điện thế 12 V như

Phương án 2: Giữ R không đổi và tăng U.

trên nó bị cháy.

Phương án này có thể thực hiện một cách đơn giản bằng cách dùng máy biến

Trả lời:

thế, ít tốn kém mà vẫn giữ được công suất điện P = UI hầu như không thay đổi.

Hiệu điện thế 220V là giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế xoay chiều, khi đó

IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

tác dụng cảm kháng là tương đối lớn, dòng điện qua máy biến thế lúc đó là tương đối nhỏ.

Với hiệu điện thế một chiều cho dù là 12 V. Nhưng tác dụng cảm kháng lại mất đi, dòng điện qua máy biến thế là rất lớn (do điện trơ cuôn dây sơ cấp rất nhỏ), tác dụng nhiệt của dòng điện làm cháy dây quấn.

Câu hỏi 3: Vì sao phải truyền tải điện năng đi xa? Máy biến thế có vai trò như thế nào trong việc truyền tải điện năng đi xa?

Trả lời: Phải truyền tải điện năng đi xa vì: điện năng được sử dụng khắp nơi, nhưng chỉ sản xuất điện năng trên qui mô lớn ở một số ít địa điểm gần các mỏ than, sông hồ lớn. Điện năng phải tiêu thụ ngay sau khi sản xuất ra.

Vì hai lí do trên mà luôn luôn có nhu cầu truyền tải điện năng đi xã với qui

1.Chuẩn bị Giáo viên: - Chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật - Hiện tượng và quá trình liên quan đến đời sống - Thí nghiệm tìm các tính chất, hệ thức cơ bản của một máy biến áp (loại dùng cho HS).

Học sinh: Ôn lại về suất điện động cảm ứng, về vật liệu từ.

2.Tiến trình bài giảng: Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.

Hoạt động của GV - Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số

mô lớn.

- Vai trò của máy biến thế trong việc truyền tải điện năng đi xa: Máy biến thế có một vai trò to lớn trong việc truyền tải điện năng đi xa, nếu không có máy biến thế thì không thể có mạng lưới điện rộng khắp như hiện nay.

Giả sử cần truyền tải một công suất điện P trên một quảng đường dài bằng dây dẫn.

Gọi U là hiệu điện thế hai đầu dây, I là dòng điện truyền qua dây dẫn thì P =

Hoạt động của HS

Kiến thức cơ bản

- Ổn định lớp, báo cáo sĩ số

- Kiểm tra bài cũ: Nêu biểu thức tính công suất tiêu thụ của - Trả lời đoạn mạch xoay chiều và hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều.

- GV nhận xét và cho điểm

Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu về bài toán truyền tải điện năng đi xa.

UI Do hiệu ứng Jun Lenxơ, công suất hao phí do toả nhiệt P = I2R=P2R/U2 Muốn giảm hao phí trên đường dây có hai phương án phương án 1: Giữ nguyên U, giảm R Từ R = ρ.1/S. Giảm R phải tăng S (vì ρ và 1 là không đổi) Việc tăng tiết diện S làm khối lượng dây tăng lên và tăng sức chống đỡ của các cột điện lên.

Phương án này khá tốn kém và thiếu tính khả thi.

61

Hoạt động của GV - Người ta sử dụng điện năng ở khắp mọi nơi, nhưng chỉ sản xuất điện năng trên quy mô lớn, ở một vài địa điểm.

GV: Vì sao phải truyền tải điện năng đi xa? Máy biến thế có vai trò như thế nào

Hoạt động của HS - HS ghi nhận nhu cầu của việc truyền tải điện năng đi xa.

Kiến thức cơ bản I. Bài toán truyền tải điện năng đi xa - Công suất phát từ nhà máy: Pphát = UphátI

HS suy nghĩ trả lời.

62

trong đó I là cường độ

trong việc truyền tải điện năng đi xa?

dòng điện hiệu dụng trên đường dây.

- Điện năng phải được tiêu thụ ngay khi sản xuất ra.

Vì vậy luôn luôn có nhu cầu truyển tải điện năng với số lượng lớn, đi xa tới hàng trăm, hàng nghìn kilômet.

- Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây: Php = RI 2 = R

Pphát = UphátI Php = RI 2 = R

- Công suất phát điện của nhà máy?

2 phát

P

2 Uphá t

2 = Pphá t

2 Pphá t 2 Uphá t

2 = Pphá t

R 2 U phá t

Ở tại các tiêu thụ trong một số thiết bị ( máy thu thanh, máy thu hình và một số thiết bị đo điện) còn có những máy biến thế nhỏ hạ hiệu điện thế xuống đến 36V; 12V; 6V…

R 2 U phá t → Muốn giảm Php ta

phải giảm R (không thực tế) hoặc tăng Uphát (hiệu quả).

- Gọi điện trở trên dây là R → công suất hao phí do toả - Giảm R (không thực tế) hoặc tăng Uphát (tăng Uphát nhiệt trên đường dây?

10 lần thì Php giảm 100 lần) - Pphát hoàn toàn xác định có hiệu quả rõ rệt. → muốn giảm Php ta phải l làm gì?

- Vì R = ρ - Kết luận: S

- Tại sao muốn giảm R, lại phải tăng S và tăng khối lượng đồng?

đến nơi tiêu thụ các trạm biến thế trung gian hạ thế dòng điện xuống 6- 35 kV. Tới nơi tiêu thụ dòng điện được hạ xuống 110 V; 127V; 220V.

- Lúc “đưa” điện năng lên đường dây truyền tải → tăng điện áp. Tới nơi tiêu thụ → giảm điện áp.

Trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng những thiết bị biến đổi điện áp.

Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu về máy biến áp Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Máy biến áp là thiết bị dùng để làm gì?

- Biến đổi điện áp (xoay chiều).

- Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu cấu tạo của máy biến áp.

- HS đọc Sgk và nêu cấu tạo của máy biến áp.

Kiến thức cơ bản II. Máy biến áp - Là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều).

1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp * Cấu tạo: (Sgk)

→ Muốn giải quyết bài HS: Thực tế máy phát điện toán truyền tải điện năng đi ở các nhà máy điện có thể xa ta cần phải làm gì? sản xuất dòng điện xoay chiều với hiệu điện thế tới GV: Trong thực tế kỹ 24kV. Trạm biến thế ở nhà thuật truyền tải điện năng máy có thể nâng hiệu điện phải theo nguyên tắc nào? thế lên đến 500kV. Dòng điện có hiệu điện thế được nâng cao như vậy gọi là điện cao thế.

Quãng đường truyền tải càng dài thì hiệu điện thế phải càng cao. Khi gần 63

- Bộ phận chính là một khung sắt non có pha silic gọi là lõi biến áp, cùng với hai cuộn dây có điện trở nhỏ và độ tự cảm quấn trên hai cạnh đối diện của khung.

- Cuộn D1 có N1 vòng được nối với nguồn phát điện → cuộn sơ cấp.

- Cuộn D2 có N2 vòng được nối ra cơ sở tiêu thụ điện năng → cuộn thứ cấp.

- Lõi biến áp gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau để tránh dòng Fu-cô và tăng cường từ thông qua mạch.

- Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của U 1 máy mà có thể N1 > N2 hoặc ngược lại.

64

D1

D2

U2

- Nguồn phát tạo ra điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp → có hiện tượng gì ở trong mạch?

- Dòng điện xoay chiều trong cuộn sơ cấp gây ra sự biến thiên từ thông trong hai cuộn.

- Do cấu tạo hầu như mọi đường sức từ do dòng sơ cấp gây ra đều đi qua cuộn thứ cấp, nói cách khác từ thông qua mỗi vòng dây của hai cuộn là như nhau. → Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp sẽ có biểu thức như thế nào?

dùng trong truyền tải và phân phối điện năng, cung cấp điện năng cho các động cơ điện, các thiết bị chiếu sáng....

- Máy biến áp đo lường dùng trong kĩ thuật đo - Máy biến áp âm tần, cao tần dùng trong kĩ thuật điện tử viển thông.

- Đặt điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp. Nó gây ra sự biến thiên từ thông trong hai cuộn.

- Máy biến áp hàn dùng trong việc hàn điện

- Gọi từ thông này là: Φ0 = Φmcosωt - Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp: Φ1 = N1Φ0 Φ2 = N2Φ0

- Từ thông qua cuộn thứ cấp biến thiên tuần hoàn → có hiện tượng gì xảy ra trong cuộn thứ cấp?

* Nguyên tắc hoạt động

máy biến áp) được gắn với một cái tên theo công dụng của nó. Chẳng hạn: Máy biến áp điện lực; máy biến áp đo lường; máy biến áp âm tần, cao tần, máy biến áp hàn...Hảy cho biết các loại máy biến áp trên được sử dụng vào công việc gì?

- Theo định luật cảm ứng điện từ, trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng.

Φ1 = N1Φmcosωt Φ2 = N2Φmcosωt

Hoạt động 4 ( phút): Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp Hoạt động của GV - GV rút ra kết luận bằng các công thức 16.2 và 16.3

Hoạt động của HS

- Hs ghi nhận kết luận 2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp

- Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e2:

N 2 U2 = N1 U1

dΦ e2 = − = N 2ωΦ m sinωt dt

- Nếu

- Vậy, nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Ở hai đầu cuộn thứ cấp có 1 điện áp biến thiên tuần hoàn với tần số góc ω → mạch thứ cấp kín → I biến thiên tuần hoàn với tần số f. → Tóm lại, nguyên tắc hoạt động của máy biến áp là gì?

- Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

GV: Trong thực tế kỹ thuật, mỗi máy biến thế (còn gọi là

HS Trả lời:

N2 > 1: máy N1

tăng áp.

- Nếu

N2 < 1: máy N1

hạ áp.

- HS ghi nhận định nghĩa.

- Máy biến áp điện lực 65

Kiến thức cơ bản

66

- Khi một máy biến áp ở chế độ không tải, thì nó hầu như không tiêu thụ điện

- Theo định nghĩa, hiệu suất của một máy biến áp là tỉ số (tính ra %): coâng suaát tieâu thuï ôû maïch thöù caáp coâng suaát ñöa vaøo ôû maïch sô caáp

- Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày sự tổn hao điện năng trong một máy biến áp gồm những nguyên nhân nào?

U 2 I1 N 2 = = U1 I 2 N1

- HS trình bày các nguyên nhân.

3. Hiệu suất của máy biến áp

Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu về ứng dụng của máy biến áp Hoạt động của GV - Y/c HS nêu các ứng dụng của máy biến áp.

- Định nghĩa: (Sgk)

- Sự tổn hao điện năng trong một máy biến áp gồm có:

- Với các máy khi làm việc bình thường (H > 98%), có thể viết: U2I2 = U1I1 → công suất biểu kiến ở cuộn thứ cấp xấp xỉ bằng công suất biểu kiến ở cuộn sơ cấp. Đơn vị (V.A)

+ Nhiệt lượng Jun trong các cuộn dây. + Nhiệt lượng Jun sinh ra bởi dòng điện Fu-cô. + Toả nhiệt do hiện tượng từ trễ.

GV: Một người đã mắc hai đầu cuộn dây sơ cấp của một máy biến thế vào hai cực của ắc qui 12V, máy biến thế đã bị cháy. Bình thường máy biến thế ấy vẫn hoạt động tốt với hiệu điện thế 220V. Hảy giải thích vì sao với hiệu điện thế hiệu dụng 220V thì máy biến thế hoạt động tốt nhưng với hiệu điện thế 12 V như trên nó bị cháy.

làm cháy dây quấn.

năng.

HS Trả lời: Hiệu điện thế 220V là giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế xoay chiều, khi đó tác dụng cảm kháng là tương đối lớn, dòng điện qua máy biến thế lúc đó là tương đối nhỏ.Với hiệu điện thế một chiều cho dù là 12 V. Nhưng tác dụng cảm kháng lại mất đi, dòng điện qua máy biến thế là rất lớn (do điện trơ cuôn dây sơ cấp rất nhỏ), tác dụng nhiệt của dòng điện 67

Hoạt động của HS - HS nghiên cứu Sgk và những hiểu biết của mình để nêu các ứng dụng.

Kiến thức cơ bản III. Ứng dụng của máy biến áp 1. Truyền tải điện năng.

2. Nấu chảy kim loại, hàn điện.

GV:Điện năng truyền tải đi xa là dòng điện xoay chiều ba pha. Có phải người ta đã dùng máy biến thế thông thường (một pha) trong việc truyền tải đó không? Hảy tìm hiểu và cho biết người ta đã dùng máy biến thế gì để thực hiện công việc này? Máy biến thế ấy có gì khác với máy biến thế thông thường về mặt cấu tạo và nguyên tắc hoạt động?

GV: Vì sao những giờ cao điểm, hiệu điện thế của lưới điện bị sụt đáng kể. những lúc như vậy người ta thường dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế lên đến mưc cần thiết và cũng vào những thời điểm này,cầu chì lại hay đứt nhất.

Giải thích vì sao vậy?

HS Trả lời: Trong kỹ thuật truyền tải điện năng đi xa, người ta sử dụng máy biến thế ba pha. so với máy biến thế thông thường (một pha) máy biến thế ba pha chỉ khác ở cấu tạo, thay vì một cuộn dây như thứ cấp như máy biến thế một pha thì máy biến thế ba pha có ba cuộn dây thứ cấp giống hệt nhau.Nguyên tắc hoạt động của chúng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

HS Trả lời: Công suất tiêu thụ điện của mỗi gia đình coi như không đổi.

Bình thường hiệu điện thế là U, dòng điện I = P/U (coi cosφ=1) Khi hiệu điện thế bị sụt xuống U giảm làm I tăng, kết quả là cầu chì dễ bi 68

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

đứt.

3.1. Mục đích thực nghiệm

Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.

- Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.

- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.

- Ghi những chuẩn bị cho bài sau.

Kiến thức cơ bản

Mục đích của TNSP là nhằm kiểm định giả thuyết khoa học đã đề ra của đề tài là: “Nếu đề xuất được quy trình tổ chức hoạt động dạy học vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống vận dụng vào dạy học Vật lý thì sẽ phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh và tính thực tiễn của môn học, qua đó góp phần nâng cao hiệu quả dạy học Vật lý ở THPT”, cụ thể là trả lời câu hỏi: - Quy trình dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống có

IV. RÚT KINH NGHIỆM

phù hợp với điều kiện thực tế giảng dạy hiện nay ở trường THPT hay không? Khả

.................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................

năng vận dụng vào thực tế dạy học hay không?

- Quy trình dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống có

Kết luận chương 2 Chúng tôi đã nghiên cứu đặc điểm Chương “ Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12

làm tăng chất lượng dạy học hay không?

. Đầu tiên là nghiên cứu cấu trúc và chuẩn kiến thức, kĩ năng được quy định trong

được tính tích cực, tự lực của HS không? Qua đó có góp phần nâng cao chất lượng

phần Cơ - Nhiệt. Đó là cơ sở để xác định mục tiêu dạy học cũng như đối với từng bài cụ thể. Tiếp đó, dựa vào mục tiêu của dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống để chúng tôi đưa ra các mục tiêu nâng cao theo định hướng nghiên cứu của mình.

Dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống có phát huy và hiệu quả dạy học không?

Việc trả lời các câu hỏi trên sẽ chúng giúp chúng tôi tìm ra những thiếu sót của đề tài để từ đó rút kinh nghiệm và kịp thời chỉnh lý bổ sung để đề tài đạt kết quả cao nhất. góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học Vật lý và quá trình đổi

Để tổ chức dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong

mới PPDH ở trường phổ thông.

chương “ Dòng điện xoay chiều” một cách có hiệu quả nhất, chúng tôi đã khai thác

3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm

và chỉ ra được các ứng dụng kỹ thuật, chỉ ra những ứng dụng trong đời sống thực

Trong quá trình TNSP chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:

tiễn và giải thích các hiện tượng liên qua đến bài học. phát huy tính tích cực học tập đồng thời tăng cường tính thực tiễn của môn học.

Nội dung kiến thức của chương “ Dòng điện xoay chiều” phần lớn gắn liền với cuộc sống, cũng được ứng dụng trong thực tiễn, phù hợp với việc tổ chức dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống.

Cuối cùng, chúng tôi nhận thấy: Để việc dạy học vật lí THPT vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống có hiệu quả cao, trước hết giáo viên phải am hiểu biết về các ứng dụng kỹ thuật liên quan, các hiện tượng và các ứng dụng trong đời sống thực tế. Phải chọn lựa những kiến thức mà học sinh có thể tiếp nhận tốt và có thể ứng dụng vào đời sống thực tế một cách hiệu quả.

- Tổ chức dạy học một số bài trong chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 cho các lớp đối chứng và thực nghiệm - Với các lớp TN: giảng dạy theo giáo án đã đề xuất - Với các lớp ĐC: sử dụng các PPDH truyền thống, các tiết dạy được tiến hành theo đúng tiến độ như phân phối chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo - So sánh, đối chiếu kết quả học tập và xử lí kết quả thu được của các lớp TN và các lớp ĐC để đánh giá tính khả thi của đề tài.

3.3. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm - Các bài dạy học trong chương Quang học Vật lý 12 THPT

69

70

- TNSP được tiến hành trong đối với HS lớp 12 của trường THPT Hai Bà Trưng, thành phố Huế.

- Hoạt động của HS + Không khí lớp học, hứng thú và tính tích cực của HS qua thái độ học tập, hoạt động xây dựng bài học, tham gia hoạt động nhóm,…

3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm Ở các lớp thực nghiệm (TN), dạy theo giáo án TN do chúng tôi thiết kế, các

- Tính tích cực của HS thông qua không khí lớp học, sự tập trung và nghiêm

giáo án thuộc chương "Dòng điện xoay chiều " Vật lý 12 THPT, gồm những bài

túc, số lượng và chất lượng các câu trả lời cũng như phát biểu xây dựng bài của HS;

sau:

- Mức độ đạt được các mục tiêu của bài dạy qua các câu hỏi của GV trong Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

phần củng cố vận dụng và mức độ hiểu của HS thông qua chất lượng trả lời câu hỏi

Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều; Hệ số công suất

và các bài kiểm tra sau tiết dạy;

Bìa 16: Truyền tải điện năng. Máy phát điện

Sau mỗi giờ học, trao đổi với GV giảng dạy để rút kinh nghiệm, điều chỉnh

Bài 17: Máy phát điện xoay chiều

cho các tiết dạy tiếp theo.

Ở các lớp đối chứng, GV dạy theo giáo án bình thường do GV tự thiết kế.

Sau khi TN sư phạm, HS ở cả hai nhóm ĐC và TN được đánh giá thông qua một

3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

bài kiểm tra tổng hợp nhằm:

3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm Đối tượng được chọn là HS trường THPT Hai Bà Trưng. Số HS được khảo sát trong quá trình TN sư phạm bao gồm 261 HS, trong đó có 03 lớp thuộc nhóm TN và 03 lớp thuộc nhóm ĐC. Tổng số HS 3 lớp thuộc nhóm TN là 135 HS và 3 lớp thuộc nhóm ĐC gồm 126 HS.

Trường THPT Hai Bà Trưng (Tổng số HS chọn: 261 HS)

- Đánh giá định tính về mức độ nắm bắt các khái niệm cơ bản, các định luật, các nguyên lí, các ứng dụng vật lý trong chủ đề học tập.

- Đánh giá định lượng hệ thống kỹ năng vận dụng kiến thức để giải một số dạng bài toán cụ thể cũng như kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm

Bảng 3.1. Bảng số liệu HS được làm chọn mẫu TN Tên trường thực nghiệm

3.3.3. Kiểm tra đánh giá.

3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học

Nhóm thực nghiệm

Nhóm đối chứng

12A1 (45 HS)

12B1 (42 HS)

12B6 (45 HS)

12A5 (43 HS)

12A3 (45 HS)

11B4 (41 HS)

Quan sát giờ học ở các lớp TN và các lớp ĐC được tiến hành theo tiến trình dạy học, chúng tôi rút ra được một số nhận xét sau:

Đối với các lớp ĐC:

không có thí nghiệm, cách dạy có đổi mới nhưng chưa thấy có chuyển biến rõ rệt, trong giờ dạy vẫn chủ yếu là GV truyền giảng, HS tập trung, yên lặng lắng nghe và ghi

3.3.2. Quan sát giờ học

chép. Tuy HS cũng có trả lời các câu hỏi của GV đặt ra nhưng chưa thể hiện rõ sự hứng

Tất cả các giờ học ở các lớp TN đều được quan sát và ghi chép các hoạt động của

thú và tự giác;

GV và HS theo các nội dung sau:

- Hoạt động của GV

Đối với các lớp TN:

- Hầu hết các hoạt động của GV và HS diễn ra trong giờ học là thực sự chủ động và

+ Tiến trình tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS của GV, sự phân phối thời gian cho các hoạt động của tiết dạy.

tích cực. Giờ học đã rút ngắn được thời gian diễn giảng của GV và tăng cường các hoạt động của HS.

+ Các biện pháp sử dụng trong từng bước của tiến trình để kích thích hứng thú, phát huy tính tích cực, chủ động của HS trong quá trình học tập. + Hiệu quả của việc tổ chức dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý-kỹ thuật và đời sống, trong các khâu khác nhau của quá trình dạy học.

71

- Tiến trình dạy học diễn ra khá sinh động. Nội dung dạy học vận dụng phù hợp tương đối tốt với đối tượng HS, tạo được nhu cầu, hứng thú học tập cho HS, vì vậy phát huy được tính tích cực, chủ động học tập của HS. Cụ thể, HS tích cực tham gia vào các hoạt động học nhóm, độc lập suy nghĩ và có tinh thần hợp tác tốt giữa các thành viên của

72

Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất điểm của hai nhóm ĐC và TN

nhóm trong việc thảo luận giải quyết vấn đề cần nghiên cứu.

- Thông qua việc dạy học vận dụng vận dụng môi liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời

Số % bài kiểm tra đạt điểm Xi

sống, HS không chỉ hiểu được kiến thức mà còn rèn luyện được các kĩ năng phân tích, giải thích các hiện tượng, biết được các ứng dụng kỹ thuật trong thực tê, tăng tính thực tiễn của bài học.

3.4.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh

Kết quả tổng hợp của các bài kiểm tra được ghi trong các bảng dưới đây: Bảng 3.2. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra

ĐIỂM ĐIỂM

Điểm số (Xi) Nhóm

Số % bài kiểm tra đạt điểm Xi

Tổng số HS 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ĐC

126

0

2

7

12

18

33

26

16

8

3

1

TN

135

0

0

2

4

8

26

34

30

18

8

5

Từ bảng 3.2 chúng tôi vẽ được biểu đồ thống kê điểm số.

ĐIỂM ĐIỂM

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TN

Đồ thị 3.1. Đồ thị phân phối tần suất

Số HS

Từ bảng 3.3 chúng tôi lập được bảng phân phối tần suất lũy tích như sau: Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lũy tích Số % HS đạt điểm Xi trở xuống (Wi )

Tổng số Nhóm HS

0

1

ĐC

126

0

1.6

TN

135

0

0

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ĐIỂM

Từ bảng 3.2 chúng tôi lập bảng phân phối tần suất của lớp ĐC và TN.

7.2 16.7 31 57.2 77.8 90.5 96.8 99.2 100 1.7

4.5 10.4 29.7 54.9 77.1 90.4 96.3 100

Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất Nhóm

Từ bảng 3.4 chúng tôi vẽ đồ thị phân phối tần số tích lũy tích của lớp TN và ĐC

Số % HS đạt điểm Xi

Tổng số HS

0

1

2

3

ĐC

126

0

1.6

5.6

9.5

14.3 26.2 20.6 12.7

TN

135

0

0

1.5

3.0

5.9

4

5

6

7

8

9

10

6.3

2.4

0.8

19.3 25.2 22.2 13.3

5.9

3.7

Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất luỹ tích

Từ bảng 3.3 chúng tôi vẽ đồ thị phân phối tần suất (biểu đồ cột và đồ thị).

73

74

Số % bài kiểm tra đạt điểm Xi trở xuống

Số % HS

Xếp loại

ĐIỂM

Các tham số cụ thể [33]:

Số % bài kiểm tra đạt điểm Xi trở xuống

- Số trung bình cộng: là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu, được tính 10

∑ ni X i theo công thức: X =

i =1

n 10

- Phương sai: S 2 =

∑ ni ( X i − X ) 2 i =1

n −1

ĐIỂM

10

Đồ thị 3.2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích

∑ ni ( X i − X ) 2

Bảng 3.5. Bảng phân loại theo học lực

- Độ lệch chuẩn: S =

Số % HS Nhóm

Tổng số HS

i =1

, S cho biết độ phân tán quanh giá trị X , S

n −1

càng nhỏ tức là số liệu càng ít phân tán.

Kém

Yếu

TB

Khá

Giỏi

(0-2)

(3-4)

(5-6)

(7-8)

(9-10)

ĐC

126

7.1

23.8

46.8

19.0

3.2

TN

135

1.5

8.9

44.4

35.6

9.6

Biểu đồ 3.4. Biểu đồ phân loại theo học lực của hai nhóm

- Hệ số biến thiên: V =

S × 100% , V cho phép so sánh mức độ phân tán của các số X

- Sai số tiêu chuẩn: m =

S n

liệu.

Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số

75

Nhóm

Số HS

X

S2

S

V (%)

X = X ±m

ĐC

126

5.22

3.11

1.76

33.72

5.22 ± 0,01

76

135

TN

6.36

2.71

1.65

25.94

6.36 ± 0,01

với

2 2 ( nTN − 1).STN + (nĐC − 1).S ĐC nTN + nĐC − 2

Sp =

3.4.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

(2)

Dựa vào các thông số tính toán ở trên, từ bảng phân loại theo học lực (Bảng 3.5),

Sau khi tính được t, chúng ta tiến hành so sánh nó với giá trị tới hạn tα được tra

bảng tổng hợp các tham số đặc trưng (Bảng 3.6) và đồ thị phân phối tần suất lũy tích (Đồ

trong bảng Student ứng với mức ý nghĩa α và bậc tự do f = nTN + nĐC – 2 để rút ra kết luận:

thị 3.2), chúng tôi rút ra được những nhận xét sau: - Nếu t ≥ tα thì sự khác nhau giữa X

TN

và X

ĐC

là có ý nghĩa.

- Nếu t < tα thì sự khác nhau giữa X

TN

và X

ĐC

là không có ý nghĩa.

- Điểm trung bình X của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC, độ lệch chuẩn S có giá trị tương ứng nhỏ nên số liệu thu được ít phân tán, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao. STN < SĐC và VTN < VĐC chứng tỏ độ phân tán ở nhóm TN giảm so với nhóm ĐC (Bảng 3.6).

Sử dụng công thức (1), (2) với các số liệu:

- Tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém của nhóm TN giảm rất nhiều so với các nhóm ĐC.

X

Ngược lại, tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC (Bảng 3.5).

- Đường tích lũy ứng với nhóm TN nằm bên phải, phía dưới đường tích lũy ứng với nhóm ĐC.

TN

= 6,36; X

ĐC

= 5,22; nTN = 135; nĐC = 126; STN = 1,65; SĐC = 1,76

Chúng tôi thu được kết quả: SP = 1,70; t = 5,41.

Giá trị tới hạn tα phân phối hai chiều được tra trong bảng Student với mức ý nghĩa α

Như vậy kết quả học tập của nhóm TN cao hơn kết quả học tập của nhóm ĐC. Tuy nhiên kết quả trên đây có thể do ngẫu nhiên mà có. Để khẳng định một cách chắc chắn kết luận này, chúng tôi dùng phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê.

= 0,05 và bậc tự do f = nTN + nĐC – 2 = 135 + 126 – 2 = 259 là tα = 1,96 nghĩa là t > tα.

Qua tính toán kết quả TN ta thấy thoả mãn điều kiện t ≥ tα nghĩa là sự khác nhau giữa X

TN

và X

ĐC

là có ý nghĩa, với mức ý nghĩa α = 0,05, giả thuyết Ho bị bác bỏ. Như

vậy từ việc phân tích số liệu TN cho phép chúng tôi kết luận:

3.4.4. Kiểm định giả thuyết thống kê Để có được kết luận về kết quả học tập của HS ở nhóm TN cao hơn HS ở nhóm ĐC là

do ngẫu nhiên hay do việc áp dụng tiến trình dạy học TN mang lại, chúng tôi tiếp tục phân tích số liệu bằng phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê [33].

- Điểm trung bình cộng cho bài kiểm tra ở nhóm TN cao hơn so với nhóm ĐC. Điều đó có nghĩa là tiến trình dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống, xây

dựng theo quy trình được đề xuất mang lại hiệu quả cao hơn so với tiến trình dạy học bình thường.

Các giả thuyết thống kê: Giả thuyết Ho: "Sự khác nhau giữa giá trị trung bình của điểm số của nhóm ĐC và

- Việc xây dựng và vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học đã góp phần nâng cao chất lượng học tập và tăng tính thực tiễn của bộ môn Vật lý ở trường

nhóm TN là không có ý nghĩa".

THPT. Giả thuyết H1 (đối thuyết): "Điểm trung bình của nhóm TN lớn hơn điểm trung bình

Kết luận chương 3

của nhóm ĐC một cách có ý nghĩa".

Dùng phương pháp kiểm định sự khác nhau của hai trung bình cộng (kiểm định Student) để kiểm định về sự khác nhau giữa hai điểm trung bình của HS ở hai nhóm TN và

Trong quá trình TN sư phạm, từ thực tế giảng dạy tại các lớp TN và các số liệu TN được xử lí bằng phương pháp thống kê toán học, từ việc điều tra, thăm dò ý kiến GV dạy vật lý cũng như ý kiến HS, chúng tôi đã có cơ sở để khẳng định tính

ĐC. Đại lượng kiểm định t theo công thức:

đúng đắn về giả thuyết khoa học của đề tài. Cụ thể: t=

X TN − X ĐC SP

nTN .nĐC nTN + nĐC

(1)

1. Việc xây dựng vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống dạy học chương chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 THPT theo quy trình đã đề xuất

77

78

là hoàn toàn phù hợp với quá trình dạy học ở trường THPT và có tính khả thi cao.

KẾT LUẬN

2. Với việc xây dựng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống dạy học chương chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 THPT theo đúng quy trình đã đề

- Căn cứ vào nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài và kết quả thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu đề tài, chúng tôi kết luận một số vấn đề cơ bản như sau:

xuất, tạo điều kiện cho GV lựa chọn nội dung dạy học phù hợp với đối tượng HS, tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS một cách chủ động.

3. Đối với hoạt động học, khi HS được học vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ

- Trình bày được cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong môn Vật lý ở trường THPT đã làm rõ được tính thực tiễn của môn học.

thuật và đời sống phát huy được tính tích cực, tự lực và phát triển khả năng tự học

- Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lí luận và thực tiễn của việc dạy học

của HS. Và tính thực tiễn của bài học. Nhờ vậy mà học sinh có hứng thú học tập bộ

vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong môn vật lý ở trường

môn hơn.

THPT.

4. Kết quả thống kê toán học cho thấy điểm số các bài kiểm tra của hai lớp

- Tìm hiểu thực trạng, phân tích được nguyên nhân và đưa ra một số giải

ĐC và TN là khác nhau, kết quả học tập của HS ở nhóm TN cao hơn nhóm ĐC.

pháp cơ bản nhằm khắc phục thực trạng của dạy học dạy học vận dụng mối liên hệ

Nghĩa là việc vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học, đã

Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong môn Vật lý.

góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý.

- Đề xuất được quy trình DH dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật

và đời sống trong môn Vật lý. Đồng thời, soạn thảo một số tiến trình dạy học một số bÌ trong chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12.

- Những kết quả nghiên cứu của đề tài bước đầu đã được chúng tôi thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT. Các kết quả TNSP về định tính; định lượng, trao đổi, điều tra, phỏng vấn với GV và HS, đã cho phép chúng tôi khẳng định rằng: các quy trình trình

dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong môn Vật lý mà chúng tôi đề xuất trong đề tài đã nâng cao tính thực tiễn của bài học, đồng thời phát huy tính tích cực, tự lực của HS trong quá trình tự học, góp phần nâng cao chất lượng DH - Những kết quả nghiên cứu mà chúng tôi đã đạt được cả về mặt lý luận lẫn sản phẩm thực tiễn sẽ là những tư liệu hữu ích cho GV và HS các trường THPT trong việc triển khai ứng dụng vào DH. - Có thể khẳng định mục đích nghiên cứu đã đạt được, nhiệm vụ nghiên cứu đã hoàn thành và giả thuyết khoa học là chấp nhận được. Qua kết quả thực hiện luận văn đã khẳng việc dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong môn

Vật lý phát huy tốt trong vấn đề tổ chức các hoạt động DH, cũng như vấn đề làm tăng tính thực tiễn của môn học và đổi mới PPDH Vật lý hiện nay.

Hướng phát triển của đề tài Để việc áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tế dạy học Vật lý có hiệu quả, chúng tôi có một số kiến nghị sau: 79

80

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Cần có sự thay đổi chương trình, nội dung, thời lượng tổ chức các hoạt

động dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống phù hợp có tính

I. Tiếng Việt

đồng đều, rộng khắp, đảm bảo tính thực tiễn môn học và tất cả các học sinh trong lớp đều có khả năng tư duy khi đứng trước một tình huống mới.

- Phải thường xuyên tổ chức bồi dưỡng, nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ cho GV, trong đó chú ý bồi dưỡng cho GV về cách thức xây dựng và thiết kế các tiến trình dạy học thích hợp theo hướng dạy học vận dụng trong quá trình dạy học.

1. Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2008), Chỉ thị về tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục giai đoạn 2008-2012 số 55/2008/ CT- BGDĐT, Hà Nội.

2. Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2010), Hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục Trung học năm học 2010 - 2011 số 4718/BGDĐT-GDTrH, Hà Nội.

3. Bộ giáo dục và Đào tạo (2007), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên: Thực hiện chương trình SGK lớp 11 môn vật lý, NXB Giáo dục, Hà Nội.

Kiến nghị - Để việc áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tế có hiệu quả,

4. Lương Duyên Bình (Tổng Chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Thượng Chung, Tô Giang, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh (2007), Sách giáo viên Vật

chúng tôi có một số kiến nghị sau: - Đối với các cơ quan quản lí giáo dục: các cơ quan quản lí giáo dục cần quan tâm chỉ đạo kiểm tra việc thực hiện dạy học theo chủ đề tự chọn ở các trường THPT; tăng cường các trang thiết bị, cơ sở vật chất và dụng cụ hỗ trợ dạy học để GV thuận lợi trong việc tổ chức dạy học theo chủ đề tự chọn cho HS.

- Đối với GV trực tiếp giảng dạy: dành nhiều hơn nữa cho việc nghiên cứu tài liệu liên quan đến bài học để quá trình dạy học vận dụng thực tiễn nâng cao hơn nữa - Mở rộng thiết kế, xây dựng và vận dụng dạy học mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống ở các chương, phần khác nhau của chương trình Vật lý THPT hiện hành.

lí 12, NXB Giáo dục, Hà Nội.

5. Phạm Thị Ngọc Bình (2008), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo hướng tích hợp giáo dục môi trường trong dạy học Vật lý 12, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Huế, ĐH Huế.

6. Nguyễn Hữu Châu (2006), Những vấn đề cơ bản về chương trình và quá trình dạy học, Nhà xuất bản giáo dục, Hà nội.

7. Hồ Ngọc Đại (2002), Tâm lý học dạy học, NXB Giáo dục.

8. Vũ Cao Đàm (1998), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Khoa học Kỹ thuật.

9. Nguyễn Văn Giao, Nguyễn Hữu Quỳnh, Vũ Văn Tảo, Bùi Hiển (2001), Từ

điển Giáo dục học, NXB Từ điển Bách khoa, Hà Nội.

10. Lê Văn Giáo, Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn (2005), Một số vấn đề về phương pháp dạy học vật lí ở trường THPT, trường ĐHSP Huế - Đại học Huế.

11. Phạm Minh Hạc (2003), “Đổi mới mạnh mẽ giáo dục nghề nghiệp và phát triển nguồn nhân lực”, Tạp chí Giáo dục, số 50, tr.22-23.

12. Nguyễn Thị Hoàn (2009), Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học vật lí góp phần nâng cao chất lượng giáo dục kỹ thuật tổng hợp - hướng nghiệp cho học sinh THPT, Luận văn Thạc sĩ khoa học

Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên.

13. Trần Bá Hoành (2004), Đổi mới phương pháp dạy học, chương trình và SGK, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

14. Nguyễn Văn Hộ (Chủ biên)(2006), Hoạt động giáo dục hướng nghiệp và giảng 81

82

dạy kĩ thuật trong trường trung học phổ thông, NXB Giáo dục, Hà Nội.

15. Nghị quyết TW 2, khoá VIII về định hướng Chiến lược phát triển GD-ĐT, trong thời kỳ CNH – HĐH và nhiệm vụ đến năm 2000 (1997), NXB Sự thật.

16. Vũ Quang (1997), Những phương pháp nhận thức trong dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông, Tư liệu vật lí 2, NXB Giáo dục, Hà Nội.

17. Phạm Hữu Tòng (2004), Lí luận dạy học vật lí 1, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

18. Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

19. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS 20. Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

21. Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lý ở trường THPT, NXB Giáo dục, Hà Nội.

II. Website

22. http://baigiang.bachkim.vn/ 23. http://www.khoahoc.com.vn 24. http://khoahocphothong.com.vn 25. http://www.vatlyvietnam.org/home/ 26. http://vi.wikipedia.org/wiki 27. http://www.ephysicsvn.com 28. http://www.dayhocintel.net/diendan/showthread.php?t=8537 29. http://www.thirteen.org/edonline/concept2class/constructivism/index.html, 2007 December.

30. http://chiron.valdosta.edu/whuitt/edpsyppt/Theory/construct.ppt, 2008 May. 31. Kanselaar, G. (2002), “Constructivism and socio-constructivism”, http://edu.fss.uu.nl/medewerkers/gk/files/Constructivism-gk.pdf, 2008 May.

83