Issuu

LUẬN VĂN SIÊU CẤP CHANNEL

vectorstock.com/5933716

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO GÓC CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT THUỘC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 (2018) WORD VERSION | 2018 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ NGỌC THỦY

TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO GÓC CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT THUỘC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÝ

Đà Nẵng - Năm 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ NGỌC THỦY

TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO GÓC CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT THUỘC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. ĐỖ HƯƠNG TRÀ

Đà Nẵng - Năm 2018

i LỜI CAM ĐOAN

ii LỜI CẢM ƠN

iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................ vi TÓM TẮT ĐỀ TÀI ..................................................................................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................... ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .......................................................................................x DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ .......................................................................................... xi DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ ....................................................................................... xii MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................1 2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ........................................................................2 3. Mục tiêu của đề tài ..............................................................................................3 4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................3 5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ..........................................................................3 6. Nhiệm vụ nghiên cứu ..........................................................................................3 7. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................4 8. Đóng góp của đề tài ............................................................................................5 9. Cấu trúc luận văn ................................................................................................5 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO GÓC....................................................................................................................6 1.1. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý ..............6 1.1.1. Khái niệm tính tích cực ................................................................................. 6 1.1.2. Đặc điểm, dấu hiệu nhận biết tính tích cực nhận thức của học sinh............. 6 1.1.3. Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của học sinh ..................... 8 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề .....................................................................................9 1.2.1. Khái niệm năng lực và đặc điểm của năng lực ............................................. 9 1.2.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề ........................................................ 11 1.2.3. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ........................................................... 11 1.2.4. Biện pháp phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh ................................... 15 1.2.5. Con đường dạy các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật ............................. 18 1.3. Dạy học theo góc ...................................................................................................22 1.3.1. Khái niệm dạy học theo góc ....................................................................... 22 1.3.2. Cơ sở của việc tổ chức dạy học theo góc .................................................... 22 1.3.3. Đặc điểm của dạy học theo góc .................................................................. 22 1.3.4. Các loại hình dạy học theo góc ................................................................... 23

iv 1.3.5. Vai trò của giáo viên ................................................................................... 25 1.3.6. Vai trò của học sinh .................................................................................... 25 1.3.7. Tiêu chí dạy học theo góc ........................................................................... 26 1.3.8. Ưu điểm và hạn chế của dạy học theo góc ................................................. 26 1.4. Cơ sở thực tiễn của dạy học các ứng dụng kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” .........................................................................................................................27 1.4.1. Mục đích điều tra ........................................................................................ 27 1.4.2. Phương pháp điều tra .................................................................................. 27 1.4.3. Kết quả điều tra ........................................................................................... 27 1.4.4. Nguyên nhân ............................................................................................... 29 1.4.5. Đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn ...................................................... 30 Kết luận chương 1........................................................................................................32 CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO GÓC CÁC ỨNG DỤNG CỦA VẬT LÝ TRONG KỸ THUẬT THUỘC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” - VẬT LÝ 11 .............................................................................................33 2.1. Mục tiêu dạy học của chương “Cảm ứng điện từ” ............................................33 2.1.1. Mục tiêu về kiến thức ................................................................................. 33 2.1.2. Mục tiêu về kỹ năng.................................................................................... 34 2.1.3. Mục tiêu thái độ .......................................................................................... 34 2.2. Một số ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” .......................................................................................................................................34 2.2.1. Máy phát điện xoay chiều một pha ............................................................. 34 2.2.2. Máy biến thế ............................................................................................... 36 2.2.3. Công tơ điện ................................................................................................ 37 2.2.4. Ghi ta điện ................................................................................................... 38 2.2.5. Phanh từ ...................................................................................................... 38 2.2.6. Bếp từ .......................................................................................................... 39 2.3. Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” ..............................................................40 2.3.1. Tiến trình dạy học “Máy phát điện xoay chiều” ......................................... 40 2.3.2. Tiến trình dạy học chủ đề “Máy biến thế và công tơ điện” ........................ 48 2.4. Xây dựng các công cụ đánh giá ...........................................................................59 Kết luận chương 2........................................................................................................66 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..............................................................67 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ..........................................................................67 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ..................................................................67

v 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm .........................................................................67 3.4. Thời gian thực nghiệm .........................................................................................67 3.5. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...................................................................68 3.6. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải và cách khắc phục khi làm thực nghiệm sư phạm ........................................................................................................................68 3.6.1. Thuận lợi ..................................................................................................... 68 3.6.2. Khó khăn ..................................................................................................... 68 3.6.3. Cách khắc phục ........................................................................................... 69 3.7. Các bước tiến hành thực nghiệm ........................................................................69 3.8. Đánh giá kết quả thực nghiệm ............................................................................69 3.8.1. Đánh giá định tính....................................................................................... 69 3.8.2. Đánh giá định lượng ................................................................................... 73 Kết luận chương 3........................................................................................................80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................81 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................83 PHỤ LỤC

vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt

Viết đầy đủ

Dạy học

DHTG

Dạy học theo góc

ĐHSP

Đại học sư phạm

ĐHGD

Đại học giáo dục

ĐHQG

Đại học quốc gia

Giáo sư

Giáo viên

Học sinh

NXB

Nhà xuất bản

Năng lực

Nhiệm vụ

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

PHT

Phiếu học tập

PPDH

Phương pháp dạy học

PTDH

Phương tiện dạy học

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

Thí nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

vii TÓM TẮT ĐỀ TÀI

viii INFORMATION PAGE OF MASTER THESIS

ix DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu

Tên bảng

bảng

Trang

1.1.

Thang đánh giá năng lực GQVĐ

2.1.

Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ của HS đối với nội dung máy phát điện

2.2.

Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ của HS đối với nội dung máy biến thế và công tơ điện

3.1.

Các bước tiến hành thực nghiệm

3.2.

Tổng hợp chỉ số hành vi theo các góc học tập của cả lớp

3.3.

Tổng hợp chỉ số hành vi theo các góc học tập của 3 nhóm

x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

2.1.

Mô hình cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha

2.2.

Mô hình chế tạo máy phát điện xoay chiều một pha

2.3.

Mô hình cấu tạo máy biến thế

2.4.

Mô hình cấu tạo Công tơ điện

2.5.

Dây đàn và cuộn dây cảm ứng trong đàn ghi ta điện

2.6.

Phanh từ

2.7.

Cấu tạo bếp điện từ

3.1.

Hoạt động học tập của HS tại các góc ở nội dung máy phát điện

3.2.

Hoạt động học tập của HS tại các góc ở nội dung ở “máy biến thế và công tơ điện”

xi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Số hiệu sơ đồ

Tên sơ đồ

Trang

1.1.

Sơ đồ tổ chức dạy học góc theo phong cách học

1.2.

Sơ đồ tổ chức dạy học góc theo chủ đề

xii DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ Số hiệu

Tên đồ thị

Trang

3.1.

Chỉ số hành vi học tập tại các góc của cả lớp ở bài máy phát điện

3.2.

Chỉ số hành vi học tập tại các góc của cả lớp ở bài máy biến thế và công tơ điện

đồ thị

3.3. 3.4. 3.5. 3.6.

So sánh chỉ số hành vi học tập tại các góc của cả lớp giữa bài máy phát điện và máy biến thế - công tơ điện Chỉ số hành vi học tập tại các góc giữa các nhóm ở bài máy phát điện Chỉ số hành vi học tập tại các góc giữa các nhóm ở bài máy biến thế và công tơ điện So sánh chỉ số hành vi học tập tại các góc giữa các nhóm ở bài máy phát điện và bài máy biến thế - công tơ điện

76 78 78 79

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện nay, Việt Nam và thế giới đang ở giai đoạn đầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Đây là cuộc cách mạng chưa từng có trong lịch sử nhân loại, là sự kết hợp của công nghệ trong các lĩnh vực vật lý, số hóa và sinh học. Cuộc cách mạng công nghiệp này sẽ làm thay đổi cơ bản lối sống, phong cách làm việc, cách thức giao tiếp và mở ra bước ngoặt mới cho sự phát triển của con người. Vậy, để đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi mới của thời đại, ngành giáo dục cần phải đào tạo được những con người mới, có phẩm chất đạo đức tốt, có năng lực làm việc hiệu quả và đặc biệt có khả năng sáng tạo để giải quyết các vấn đề đặt ra. Nhận thức được tầm quan trọng của giáo dục, Đảng và Nhà nước ta đã đưa ra những quyết sách về giáo dục phù hợp với xu thế thời đại. Nghị quyết Đại hội đại biểu lần thứ IX của Đảng đã chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, ngoại khoá, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay” [1]. Mục tiêu này là kim chỉ nam chỉ đạo việc biên soạn chương trình, kế hoạch dạy học và giáo dục; chỉ đạo việc lựa chọn nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức dạy học và giáo dục sau năm 2015. Luật Giáo dục Việt Nam tại khoản 2 điều 28, năm 2005 đã ghi rõ: "Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm tâm lý của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh"[3]. Để làm được điều này, với lượng kiến thức và thời gian được phân phối cho chương trình vật lý bậc THPT, mỗi giáo viên phải có một phương pháp dạy học linh hoạt, phù hợp với từng chương, từng bài thì mới tạo được sự hứng thú và tích cực trong học tập của học sinh, từ đó không những đáp ứng cho môn học mà còn giúp học sinh áp dụng được kiến thức đã học vào các môn khoa học khác, vào thực tiễn cuộc sống và chuyển tiếp bậc học cao hơn sau này. Tuy nhiên phương pháp dạy học ở các môn khoa học tự nhiên và môn Vật lý nói riêng ở trường phổ thông vẫn mang nặng tính chất thông báo, tái hiện và mới chỉ chú trọng nhiều vào các mục tiêu bậc 1(nhớ), bậc 2(hiểu) và bậc 3 (áp dụng làm bài tập trong các tình huống tương tự) trong thang bậc nhận thức của Bloom. Người giáo viên ít để ý đến việc hình thành cho học sinh khả năng tư duy phê phán, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề. Hệ quả là các em học tập một cách thụ động, học đối phó, học để trả bài rồi khi kết thúc môn học có nhiều học sinh không biết

2 mình học để làm gì. Môn học đó có ứng dụng gì trong cuộc sống? Các môn học có mối quan hệ với nhau hay không? Chính vì vậy các em không tìm được hứng thú trong học tập và kết quả dạy và học đều chưa cao. Dạy học theo góc là một phương pháp học tập theo đó học sinh thực hiện các nhiệm vụ khác nhau tại các vị trí xác định trong không gian lớp học, đáp ứng nhiều phong cách học khác nhau. Nội dung kiến thức có thể không chỉ bó hẹp trong sách giáo khoa mà có thể vượt ra ngoài kiến thức giáo khoa, liên hệ chặt chẽ với các vấn đề của thực tiễn [6, trang 74]. Học theo góc người học được lựa chọn hoạt động và phong cách học tạo cơ hội cho người học khám phá, thực hành, cơ hội mở rộng, phát triển, sáng tạo, cơ hội đọc hiểu các nhiệm vụ và hướng dẫn bằng văn bản của người dạy, cơ hội cá nhân tự áp dụng và trải nghiệm. Do vậy, học theo góc kích thích người học tích cực hoạt động, mở rộng sự tham gia, nâng cao hứng thú và cảm giác thoải mái, đảm bảo học sâu, hiệu quả bền vững, tương tác mang tính cá nhân cao giữa thầy và trò, tránh tình trạng người học phải chờ đợi. Trong chương trình vật lý phổ thông, chương "Cảm ứng điện từ" là một chương khó nhưng có nhiều ứng dụng trong kỹ thuật. Để đảm bảo những kiến thức thu được thực sự có chất lượng, sâu sắc, vững chắc và đáp ứng được những đòi hỏi đa dạng của thực tiễn, chúng tôi nhận thấy có thể tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật khi dạy học ở chương này. Xuất phát từ những lý do trên, để góp phần đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng đào tạo, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: Tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng kỹ thuật thuộc chương "Cảm ứng điện từ" Vật lý lớp 11. 2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Trong chương trình vật lý phổ thông hiện nay, nghiên cứu về phương pháp dạy học theo góc đã có các luận văn: Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức chương “Mắt và các dụng cụ quang học” chương trình vật lý 11 nâng cao của tác giả Trần Thị Thu Hà (2010) - ĐHGD - ĐHQG Hà Nội, Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức chương “Khúc xạ ánh sáng” sách giáo khoa vật lý 11 nâng cao của tác giả Nguyễn Thị Vân (2010) - ĐHGD - ĐHQG Hà Nội, Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao của tác giả Vũ Đình Việt (2010) - ĐHSP Hà Nội, Dạy học theo góc nội dung kiến thức “Định luật Ôm đối với toàn mạch và ghép nguồn thành bộ” vật lý 11 nhằm phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh của tác giả Phạm Hương Giang (2011) ĐHGD - ĐHQG Hà Nội, Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức các lực cơ học chương “Động lực học chất điểm” vật lý 10 THPT của tác giả Vũ Thị Hải Yến (2013) ĐHGD - ĐHQG Hà Nội, Tổ chức dạy học theo góc vào một số kiến thức chương “Cảm

3 ứng điện từ” vật lý 11 THPT của tác giả Trần Văn Hải (2015) - ĐHSP TP. Hồ Chí Minh….. Các đề tài trên đã vận dụng được cơ sở lý luận về dạy học theo góc vào tổ chức các giờ dạy trên lớp làm cho các em học sinh rất hứng thú khi được học ở góc quan sát, rất tích cực, tự giác học tập ở các góc phân tích hay góc vận dụng, học sinh thực sự bị lôi cuốn vào các hoạt động khám phá tại góc trải nghiệm và từ đó đem lại hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng dạy học, chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh. Xung quanh nội dung kiến thức về chương “Cảm ứng điện từ” đã có một số luận văn như: Tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” vật lý 11 theo phương pháp dạy học dự án của tác giả Nguyễn Thị Yến Nhi (2013) - ĐHSP TP. Hồ Chí Minh, Tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” lớp 11 theo phương pháp thực nghiệm của tác giả Nguyễn Thị Thùy Vân (2013) - ĐHSP TP. Hồ Chí Minh, Tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” lớp 11 theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh của tác giả Lộ Ngọc Huynh (2016) - ĐHSP TP. Hồ Chí Minh. Như vậy, qua tìm hiểu với những tư liệu đã biết, cho đến nay chưa có công trình nào đi sâu nghiên cứu tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” vật lý 11 THPT. 3. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” vật lý 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập. 4. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng các cơ sở lý luận của dạy học theo góc cùng với việc phân tích nội dung kiến thức các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” vật lý lớp 11 thì có thể thiết kế được tiến trình dạy học theo góc nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập. 5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 5.1. Đối tượng nghiên cứu - Hoạt động dạy và học các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” sách giáo khoa vật lý 11. - Hoạt động nhận thức tích cực và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. 5.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ ” vật lý 11 như: máy phát điện xoay chiều một pha, máy biến thế, công tơ điện và tiến hành thực nghiệm ở trường THPT trên địa bàn thành phố Kon Tum. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mu ̣c tiêu đề ra, đề tài cầ n thực hiê ̣n các nhiê ̣m vu ̣ sau:

4 - Nghiên cứu lý luận về tâm lý dạy học để làm cơ sở cho những tác động sư phạm nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. - Nghiên cứu và làm rõ cơ sở lý luận của dạy học theo góc. - Tìm hiểu thực tế dạy và học môn Vật lý đặc biệt là nội dung các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lý 11. - Thực nghiệm sư phạm theo nội dung và tiến trình dạy học đã soạn thảo. Phân tích kết quả thực nghiệm thu được để đánh giá tính khả thi của đề tài, sơ bộ đánh giá hiệu quả dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” với việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Từ đó, nhận xét, rút kinh nghiệm, sửa đổi, bổ sung và hoàn thiện để có thể vận dụng linh hoạt mô hình này vào thực tiễn dạy học các nội dung kiến thức khác trong chương trình vật lý THPT. 7. Phương pháp nghiên cứu 7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước, các chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng giáo dục hiện nay ở nhà trường phổ thông. - Nghiên cứu các tạp chí giáo dục, các tài liệu lý luận dạy học, các công trình nghiên cứu liên quan và các tài liệu về bồi dưỡng đổi mới phương pháp dạy giảng dạy cho giáo viên. - Nghiên cứu những cơ sở lý luận của việc tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lý 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. - Nghiên cứu nội dung, chương trình, sách giáo khoa vật lý lớp 11 chương “Cảm ứng điện từ". 7.2. Phương pháp điều tra, quan sát - Phỏng vấn giáo viên và học sinh để nắm tình hình dạy học các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật và sử dụng các phương pháp dạy học ở một số trường THPT. - Xây dựng mẫu phiếu điều tra để có cơ sở cho việc cần phải đổi mới phương pháp dạy học vật lý hiện nay ở THPT, khắc phục những khó khăn trong dạy học các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật để có những biện pháp dạy học phù hợp. 7.3. Phương pháp nghiên cứu thống kê toán học Dựa vào số liệu thu thập được, sử dụng phương pháp thống kê thông dụng để phân tích, xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập giữa nội dung học thứ nhất với nội dung học thứ hai. 7.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo kế hoạch. Phân tích kết quả thu được trong

5 quá trình thực nghiệm sư phạm để kiểm tra đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra. 8. Đóng góp của đề tài - Thiết kế một số tiến trình dạy học theo góc nhằm đưa người học vào hoạt động tìm tòi, giải quyết vấn đề khi dạy một số ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” – Vật lý 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. - Bổ sung vào nguồn tài liệu tham khảo cho giáo viên phổ thông và học viên cao học dùng chuyên ngành. 9. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được chia làm ba chương: Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của tổ chức dạy học theo góc. Chương 2. Thiết kế tiến trình dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lý 11. Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO GÓC 1.1. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 1.1.1. Khái niệm tính tích cực Theo I.U.C Ba-ban-xki, tính tích cực trong học tập được hiểu là “sự phản ánh vai trò tích cực của cá nhân ở HS trong quá trình học, nhấn mạnh rằng, HS là chủ thể của quá trình học chứ không phải là đối tượng thụ động. Tính tích cực của HS không chỉ tập trung vào sự ghi chép, ghi nhớ đơn giản hay thể hiện sự chú ý mà còn hướng dẫn HS tự lĩnh hội các tri thức mới, tự nghiên cứu các sự kiện, tự rút ra kết luận và tự khái quát sao cho dễ hiểu, tự cụ thể hóa các kiến thức mới nhằm tiếp thu kiến thức mới” [14]. Theo Kharlamốp: “Tính tích cực là trạng thái hoạt động của chủ thể, nghĩa là của người hành động. Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và có nghị lực cao trong quá trình nắm kiến thức” [24]. Theo Đặng Vũ Hoạt, tính tích cực nhận thức biểu hiện ở chỗ huy động mức độ cao các chức năng tâm lý, đặc biệt là chức năng tư duy. Theo đó, tính tích cực nhận thức trong học tập là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức [13]. Như vậy, tính tích cực trong hoạt động nhận thức bao gồm ba mặt là nhận thức, tình cảm và ý chí. Do đó, trong quá trình dạy học, muốn tác động đến tính tích cực hoạt động nhận thức của HS cần phải tác động đến các mặt trên của mô hình tâm lý hoạt động nhận thức. HS muốn tích cực học tập, trước hết phải tự giác học tập, xem học tập là nhiệm vụ của bản thân mình, HS đóng vai trò chủ động trong việc học. Tính chủ động biểu hiện trong kỹ năng hoàn thành những nhiệm vụ nhận thức và thực tiễn, xác lập mối quan hệ của mình với tập thể dựa vào sức mình là chính. 1.1.2. Đặc điểm, dấu hiệu nhận biết tính tích cực nhận thức của học sinh Tính tích cực nhận thức của HS có hai mặt tự phát và tự giác. Mặt tự phát của tính tích cực nhận thức là yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò tự nhiên, hiếu kỳ, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi. Mặt tự giác của tính tích cực nhận thức là trạng thái tâm lý tích cực có mục đích và đối tượng rõ rệt, có hoạt động để chiếm lĩnh đối tượng, quan sát có chủ định, tò mò khoa học, tư duy có tính phê phán,... Theo Thái Duy Tuyên những dấu hiệu định tính giúp GV quan sát trong quá trình DH có thể nhận biết, đánh giá HS có tính tích cực nhận thức hay không: - Các em có chú ý học tập hay không?

7 - Có hứng thú trong học tập hay không? - Tốc độ học tập có nhanh không? - Có hăng hái tham gia vào các hình thức của hoạt động học tập hay không? - Có hiểu bài học hay không? - Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng hay không? - Có ghi nhớ tốt những điều đã học hay không? - Có sáng tạo trong quá trình học tập hay không? - Có quyết tâm và ý chí vượt khó trong học tập hay không? - Có hoàn thành nhiệm vụ được giao hay không? - Có vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tiễn hay không? - Có đọc thêm và làm thêm các bài tập khác hay không? Trong quá trình học tập mức độ tích cực của HS có thể không giống nhau, GV có thể phát hiện được điều đó dựa vào một số tiêu chí sau đây: [4, trang 29 -31] Biểu hiện hành vi của HS Sự chủ động học tập của HS trong giờ học

Tiêu chí Mức 1

Mức 2

Thụ động hoàn Nhận biết toàn (ghi chép không chủ máy móc) định (GV nói gì ghi đó. Không phân biệt đúng, sai)

Mức 3

Mức 4

Nhận biết có chủ định (tiếp thu có chọn lọc, ghi theo ý riêng của mình)

Tích cực suy nghĩ tìm tòi, tham gia GQVĐ (được lượng hóa bằng số % HS phát biểu xây dựng bài)

Sự tập trung chú

Hoàn toàn

Chú ý giả tạo

Chăm chú

Tập trung cao

ý của HS trong tiến trình bài học

không chú ý (làm việc riêng, nói chuyện, không tập trung)

(ngồi nghiêm chỉnh nhưng đầu óc trống rỗng)

theo dõi, quan độ (tập trung sát nghe giảng, hăng say phát biểu xây dựng bài)

Hứng thú nhận thức của HS

Không thích

Bình thường

Thích

Rất thích

Kết quả học tập:

Sự ghi nhớ

Hiểu bài

Có khả năng

Sáng tạo

đánh giá mức độ nắm vững kiến thức, kỹ năng

(nhớ lại, tái hiện, nhận biết)

(hiểu vấn đề, có thể trình bày các luận

vận dụng (vận dụng kiến thức vào

(có cách giải quyết độc đáo, nghĩ ra

8 Biểu hiện hành vi của HS (sau một giờ học, một quá trình dạy học)

Tiêu chí Mức 1

Mức 2

Mức 3

điểm của bài các tình học bằng luận huống quen điểm riêng thuộc và của mình)

Mức 4 cách giải quyết mới )

không quen thuộc, giải quyết vấn đề do thực tế đặt ra)

1.1.3. Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của học sinh Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của HS trong giờ lên lớp được phản ánh trong các công trình xưa và nay có thể tóm tắt như sau:[4, trang 28] - Nói lên ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu. - Nội dung dạy học phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phải liên hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai. Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức của HS. - Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh, tổ chức thảo luận, sêmina và phối hợp chúng với nhau. - Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với nhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ. - Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại. - Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm. - Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới. - Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức. - Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS. - Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện thông tin đại chúng và các hoạt động xã hội. - Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học nói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt. - Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội. Trong thời gian tới nên điều chỉnh công tác nghiên cứu và chỉ đạo vấn đề tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS theo một số hướng cơ bản sau: + Nghiên cứu phương pháp nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức sáng tạo chứ

9 không dừng lại mức độ tái hiện như hiện nay. + Phát huy sức mạnh bản chất của người học, mà theo K.Mark đó là: trí tuệ, tâm hồn và ý chí. Đặc biệt là sức mạnh tâm hồn (hứng thú, xúc cảm…) là điều lâu nay chưa được chú ý đúng mức. + Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các thầy giáo, các nhà quản lý, các nhà văn hóa và phụ huynh HS. 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề 1.2.1. Khái niệm năng lực và đặc điểm của năng lực Hiện nay đang có khá nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực (NL). - Theo Từ điển Tiếng Việt do Hoàng Phê (chủ biên) thì NL có thể được hiểu theo hai nét nghĩa: (1) Chỉ một khả năng, điều kiện tự nhiên có sẵn để thực hiện một hoạt động nào đó . (2) Là một phẩm chất tâm sinh lý tạo cho con người có khả năng để hoàn thành một hoạt động nào đó có chất lượng cao [10]. Hiểu theo nét nghĩa thứ nhất, NL là một khả năng có thực, được bộc lộ ra thông qua việc thành thạo một hoặc một số kỹ năng nào đó của người học. Hiểu theo nét nghĩa thứ hai, NL là một cái gì đó sẵn có ở dạng tiềm năng của người học có thể giúp họ giải quyết những tình huống có thực trong cuộc sống. Như vậy, từ hai nét nghĩa trên, chúng ta có thể hiểu NL là một cái gì đó vừa tồn tại ở dạng tiềm năng, vừa là một khả năng được bộc lộ thông qua quá trình giải quyết những tình huống có thực trong cuộc sống. Khía cạnh hiện thực của NL là cái mà nhà trường phổ thông có thể tổ chức hình thành và đánh giá HS. - Theo quan niệm của chương trình giáo dục phổ thông của Quebec (Canada) thì “NL là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định” [16, trang 22]. Với cách hiểu này thì việc HS chỉ có kiến thức, kỹ năng và thái độ không được xem như là có NL mà cả ba yếu tố này phải được người học vận dụng trong một tình huống nhất định thì mới phát triển thành NL. - Theo tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT của Bộ giáo dục và đào tạo (6-2014) “NL là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí, … NL của cá nhân được đánh giá qua phương thức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống” [2, trang 5]. Như vậy, có nhiều cách diễn đạt khác nhau, nhưng tất cả đều chung một nhận định: NL gắn với khả năng thực hiện, nghĩa là phải biết làm chứ không dừng lại ở hiểu. Và

10 hành động làm ở đây lại gắn với những yêu cầu cụ thể về kiến thức, kỹ năng thái độ để đạt được kết quả. Trong đề tài này, NL được hiểu: “Năng lực là sự tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,… để thực hiện có hiệu quả các hoạt động trong bối cảnh nhất định”. Một cách cụ thể hơn, NL là sự huy động và kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức các kiến thức, kỹ năng, thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ …để thực hiện thành công các yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. Muốn mô tả NL, người ta thường dùng các động từ chỉ hành động như: hiểu, biết, khám phá, xây dựng, vận dụng…Muốn đánh giá NL hãy xem xét chúng trong hoạt động. Ví dụ: NL giao tiếp có được khi cá nhân biết tổng hợp về ngôn ngữ, kỹ năng sử dụng các công cụ ngôn ngữ (nói, viết, công nghệ thông tin) và thái độ đúng đắn đối với đối tượng giao tiếp. Năng lực có các đặc điểm sau: [16] - NL chỉ có thể quan sát được qua hoạt động của cá nhân ở tình huống nhất định. - NL tồn tại dưới hai hình thức: Năng lực chung (key competency) và năng lực chuyên biệt (domain-specific competency). - NL được hình thành và phát triển trong và ngoài nhà trường. - NL và các thành phần của nó không bất biến mà có thể thay đổi từ sơ đẳng, thụ động tới năng lực bậc cao mang tính tự chủ cá nhân. - NL được hình thành và phát triển liên tục trong suốt cuộc đời con người vì sự phát triển NL thực chất là làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành động cá nhân chứ không đơn thuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ. Do đó NL có thể bị yếu hoặc mất đi nếu chúng ta không tích cực rèn luyện thường xuyên. - Các thành tố của NL thường đa dạng vì chúng được quyết định tuỳ theo yêu cầu kinh tế xã hội và đặc điểm quốc gia, dân tộc, địa phương. NL của HS ở quốc gia này có thể hoàn toàn khác với một HS ở quốc gia khác. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông Trong chương trình GD phổ thông ở một số nước, việc phát triển NL cho HS trung học phổ thông đã được đề cập: * Các chương trình GD của Đức thống nhất đưa ra 4 NL cần hình thành cho HS như sau: NL chuyên môn, NL phương pháp, NL xã hội, NL cá nhân. * NL của HS phổ thông do tổ chức OEDC đề nghị gồm: NL GQVĐ, NL xã hội, NL sáng tạo, NL sử dụng thiết bị một cách thông minh. * NL của HS phổ thông của một số nước như Australia được yêu cầu trong chương trình giáo dục bao gồm: NL đọc hiểu, NL làm toán, NL giao tiếp, NL GQVĐ, NL ứng dụng công nghệ thông tin.

11 * Năng lực của HS phổ thông theo chương trình giáo dục phổ thông mới của Việt Nam sau 2018 sẽ được cấu trúc theo định hướng phát triển năng lực bao gồm: - Năng lực tự học. - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. - Năng lực thẩm mĩ. - Năng lực ngôn ngữ và giao tiếp. - Năng lực hợp tác. - Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông. - Năng lực tính toán. Từ các phẩm chất và NL chung, mỗi môn học xác định những phẩm chất, NL cá biệt và những yêu cầu đặt ra cho từng môn học, từng hoạt động giáo dục. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đi sâu nghiên cứu về năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ). 1.2.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Khái niệm vấn đề dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà người học không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu có sẵn, nghĩa là không thể sử dụng tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết mà phải tìm tòi sáng tạo để giải quyết và khi giải quyết được thì người học đã thu nhận được kiến thức, kỹ năng mới. Giải quyết vấn đề là một quá trình đòi hỏi chủ thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lý luận, khái niệm hoá, ngôn ngữ, đồng thời sử dụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực bản thân và khả năng kiểm soát được tình thế (Theo Nguyễn Cảnh Toàn – 2012 (Xã hội học tập – học tập suốt đời)). Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống có vấn đề mà khi đó giải pháp giải quyết chưa rõ ràng. Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó - thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng (Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012) [11, trang 5-10]. Có thể đề xuất định nghĩa như sau: “Năng lực GQVĐ là khả năng huy động kiến thức, kĩ năng, thái đô ̣ và các thuộc tính cá nhân khác để hiểu và giải quyết vấn đề nảy sinh hay những tình huống có vấn đề trong học tập, cuộc sống một cách hiệu quả”. 1.2.3. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề Năng lực GQVĐ được xác định bởi các thành tố, các chỉ số hành vi và các tiêu chí chất lượng. Để xác định được các thành tố của năng lực, trước hết cần căn cứ vào bối cảnh và các nội dung của vấn đề cần phải giải quyết. Bối cảnh đó là yêu cầu của thế hệ trẻ trong thế kỷ XXI đối với lĩnh vực giáo dục,

12 HS cần có khả năng giải quyết các vấn đề trong nội bộ lĩnh vực đồng thời cũng có khả năng giải quyết các vấn đề gặp phải trong cuộc sống thông qua những kiến thức, kỹ năng học được và kinh nghiệm của bản thân. Xuất phát từ định nghĩa năng lực GQVĐ và bối cảnh như vậy, ta có thể xác định các thành tố của năng lực GQVĐ bao gồm: (1) Tìm hiểu vấn đề: nhận biết tình huống có vấn đề, xác định và giải thích được các thông tin ban đầu và các thông tin cần xác định, tìm kiếm thông tin trong quá trình khám phá và tương tác với vấn đề. (2) Đề xuất giải pháp: lựa chọn, sắp xếp và đánh giá các thông tin qua việc biểu diễn bằng đồ thị, bảng biểu, mô tả… xác định các cách thức và chiến lược giải quyết. (3) Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề: xác định mục tiêu mong muốn, lập kế hoạch để đạt được các mục tiêu, thực hiện kế hoạch để GQVĐ và điều chỉnh trong quá trình thực hiện nếu không gian vấn đề có sự thay đổi. (4) Đánh giá việc giải quyết vấn đề, xây dựng vấn đề mới: đánh giá giải pháp đã thực hiện, nhìn lại quá trình đã thực hiện để rút kinh nghiệm cho việc giải quyết những vấn đề khác. Dưới mỗi thành tố là các chỉ số hành vi và được mô tả bằng các tiêu chí chất lượng. Chỉ số hành vi và tiêu chí chất lượng của năng lực GQVĐ được mô tả cụ thể trong bảng dưới đây: [20] Bảng 1.1. Thang đánh giá năng lực GQVĐ Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi 1.1. Tìm hiểu tình huống vấn đề

Năng lực tìm hiểu vấn đề

Tiêu chí chất lượng M1: Quan sát, mô tả được các quá trình, hiện tượng trong tình huống để làm rõ vấn đề cần giải quyết. M2: Giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cuối cùng cần thực hiện để làm rõ vấn đề cần giải quyết. M3: Phân tích, giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cần thực hiện và phát hiện vấn đề cần giải quyết.

1.2. Phát hiện vấn đề M1: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, cần nghiên cứu hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần giải quyết nhưng chưa rõ ràng. M2: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình,

13 Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

Tiêu chí chất lượng hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần giải quyết. M3: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được câu hỏi liên quan đến vấn đề và xác định được vấn đề cần giải quyết.

1.3. Phát biểu vấn đề M1: Sử dụng được ít nhất một phương thức (văn bản, hình vẽ, biểu bảng, lời nói, ..) để diễn đạt lại vấn đề. M2: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng 2 phương thức. M3: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng 2 phương thức và phân tách thành các vấn đề bộ phận. 2.1. Diễn đạt lại tình M1: Diễn đạt lại được tình huống một cách đơn huống bằng ngôn giản. ngữ của chính mình

M2: Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác nhau. M3: Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác nhau một cách linh hoạt.

2.2. Tìm kiếm thông M1: Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và Năng lực tin liên quan đến vấn phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ đề xuất đề các nguồn khác nhau. giải pháp M2: Lựa chọn được nguồn thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề và đánh giá nguồn thông tin đó. M3: Lựa chọn được toàn bộ các nguồn thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề cần thiết và đánh giá được độ tin cậy của nguồn thông tin đó. 2.3. Đề xuất giải M1: Thu thập, phân tích thông tin liên quan đến pháp giải quyết vấn vấn đề; xác định thông tin cần thiết để giải quyết đề vấn đề. M2: Lựa chọn được phương án, lập kế hoạch thực hiện. M3: Lựa chọn phương án tối ưu, lập kế hoạch

14 Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

Tiêu chí chất lượng thực hiện.

3.1. Lập kế hoạch cụ M1: Lập được kế hoạch GQVĐ. thể để thực hiện giải M2: Lập được kế hoạch GQVĐ cụ thể đầy đủ, pháp chi tiết. M3: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ, hình vẽ. Năng lực 3.2. Thực hiện giải M1: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn thực hiện pháp đề cụ thể, giả định (vấn đề học tập) mà chỉ cần giải pháp huy động 1 kiến thức, hoặc tiến hành 1 phép đo, giải quyết tìm kiếm, đánh giá một thông tin cụ thể. vấn đề M2: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động ít nhất 2 kiến thức, 2 phép đo, … để giải quyết vấn đề. M3: Thực hiện giải pháp cho một chuỗi vấn đề liên tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ chính quá trình giải quyết vấn đề. 3.3. Đánh giá và điều M1: Đánh giá được các bước trong quá trình chỉnh các bước giải GQVĐ. quyết cụ thể ngay M2: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết trong quá trình thực vấn đề, phát hiện sai sót, khó khăn. hiện

M3: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề, phát hiện sai sót, khó khăn, đưa ra những điều chỉnh và thực hiện việc điều chỉnh.

4.1. Đánh giá quá M1: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp Năng lực trình giải quyết vấn án. đánh giá đề và điều chỉnh việc M2: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp GQVĐ án và rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể. việc M3: Đánh giá được kết quả cuối cùng và chỉ ra GQVĐ, nguyên nhân của kết quả thu được. xây dựng vấn đề 4.2. Phát hiện vấn đề M1: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới cần giải quyết mới mới.

15 Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

Tiêu chí chất lượng M2: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết. M3: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết và diễn đạt vấn đề mới cần giải quyết.

1.2.4. Biện pháp phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh Để phát triển năng lực GQVĐ cho HS thì điều tất yếu là phải rèn luyện được hệ thống kỹ năng GQVĐ cho HS đến khi HS thể hiện được mức độ tinh vi, thành thạo khi thực hiện các kỹ năng đó đồng thời phải tạo được động cơ, hứng thú cho HS trong suốt quá trình rèn luyện và phấn đấu. Dựa trên cơ sở nhận định này chúng tôi đưa ra các biện pháp để phát triển năng lực GQVĐ cho HS như sau: [18, trang 34 – 37] a. Tăng cường sử dụng tình huống có vấn đề để tạo mâu thuẫn nhận thức, tạo nhu cầu giải quyết vấn đề cho học sinh Theo Triết học duy vật biện chứng, mâu thuẫn là động lực thúc đẩy sự phát triển. Mâu thuẫn ở đây là mâu thuẫn giữa một bên là trình độ hiểu biết đang có, bên kia là nhiệm vụ mới cần được giải quyết. Để giải quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kỹ năng mới. Trong DH, việc tạo ra tình huống có vấn đề chính là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu hứng thú GQVĐ, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào. Như vậy “vấn đề” ở đây vừa là đối tượng vừa là động lực thúc đẩy hoạt động GQVĐ. GV có thể tạo tình huống có vấn đề để tạo mâu thuẫn nhận thức cho HS dựa trên nguyên tắc sau: Dựa vào sự không phù hợp giữa kiến thức đã có của HS với yêu cầu đặt ra cho HS khi giải quyết nhiệm vụ mới. Dựa theo nguyên tắc này có thể nêu ra ba cách tạo ra các tình huống có vấn đề. 1. Có thể tạo ra mâu thuẫn nhận thức cho HS khi kiến thức HS đã có không phù hợp (không đáp ứng được) với đòi hỏi của nhiệm vụ học tập. Ở đây tình huống được sử dụng thường là những tình huống không phù hợp (tình huống khủng hoảng, bế tắc) hoặc tình huống bất ngờ (tình huống ngạc nhiên). 2. Có thể tạo ra mâu thuẫn nhận thức cho HS khi HS lựa chọn trong những con đường có thể có một con đường duy nhất bảo đảm việc giải quyết được nhiệm vụ đặt ra.

16 Khi đó xuất hiện tình huống lựa chọn hoặc tình huống bác bỏ (phản bác). 3. Có thể tạo ra mâu thuẫn nhận thức khi HS phải tìm các ứng dụng của kiến thức trong học tập, trong thực tiễn hoặc tìm lời giải đáp cho câu hỏi "tại sao”. b. Sử dụng hợp lý, đúng thời điểm các phương tiện dạy học hỗ trợ cho học sinh trong việc phát hiện và giải quyết vấn đề Trong quá trình DH nói chung và DH vật lý nói riêng, phương tiện dạy học (PTDH) đã chứng tỏ vai trò to lớn của mình ở tất cả các khâu: tạo động cơ, hứng thú học tập của HS; cung cấp các số liệu thực nghiệm nhằm khái quát hoá hoặc kiểm chứng các kiến thức về các khái niệm, định luật vật lý, mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lý vi mô, đề cập các ứng dụng của các kiến thức vật lý trong đời sống và kỹ thuật; ... Theo lý luận DH hiện đại, PTDH hỗ trợ hoạt động của GV và HS ở tất cả các giai đoạn của tiến trình GQVĐ. Ở giai đoạn chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức, phát biểu vấn đề, PTDH trước hết là công cụ hỗ trợ cho GV xây dựng tình huống vấn đề, tạo hứng thú nhận thức và động cơ hoạt động của HS. Khi đã nhận nhiệm vụ, PTDH lại là công cụ để HS hoạt động GQVĐ được giao. Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ, nếu HS gặp trở ngại thì chính PTDH lại có tác dụng hỗ trợ để HS ý thức được vấn đề cần giải quyết. Chẳng hạn, GV có thể sử dụng các thiết bị quen thuộc giao cho HS tiến hành các TN đơn giản, có tính nghịch lý chỉ ra các hiện tượng, quá trình vật lý mới mẻ mà HS không thấy trong cuộc sống hàng ngày để kích thích tính tò mò tự nhiên của HS. Sau khi HS đã ý thức được vấn đề, trong pha hành động độc lập, tự chủ, PTDH đóng vai trò quyết định đến sự thành công của HS trong hoạt động tìm tòi GQVĐ đó. Trong quá trình hoạt động, HS có thể lập phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ và bố trí thí nghiệm, tiến hành đo đạc, thu thập, xử lý số liệu thực nghiệm nhằm xây dựng và kiểm tra giả thuyết. Trong quá trình tranh luận, thể chế hóa và vận dụng tri thức mới, PTDH là công cụ để HS trình bày, tranh luận và bảo vệ kết quả hoạt động của mình hoặc của nhóm. Đặc biệt là ở khâu vận dụng tri thức mới, PTDH đóng một vai trò quan trọng như trong các bài tập TN, các bài TN thực hành...Cũng trong quá trình vận dụng tri thức mới vừa xây dựng được với việc sử dụng các PTDH sẽ tiếp tục làm nảy sinh vấn đề mới và đi đến một nhiệm vụ nhận thức tiếp theo của tiến trình DH. Tóm lại, ở tất cả các giai đoạn của quá trình GQVĐ, các PTDH đều đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hoạt động nhận thức của HS cũng như hoạt động của GV. Nó không những tạo động cơ hứng thú cho HS mà còn giúp cho quá trình phát hiện và giải quyết vấn đề được nhanh chóng và dễ dàng hơn.

17 c. Tăng cường DH phân hóa theo các mức độ, cấp độ khác nhau phù hợp với trình độ của HS tạo cơ hội để HS tích cực, chủ động, độc lập phát hiện và GQVĐ Biện pháp này dựa trên nghiên cứu của L.X.Vưgôtxki: mỗi trẻ em có “vùng phát triển gần nhất”[8] và ý kiến của L.X.Xôlôvaytrich : “Việc dạy chỉ có tác dụng tốt khi nó đi trước sự phát triển một chút” [25]. Muốn vậy, tình huống tạo vấn đề đặt ra phải ở mức độ đủ để kích thích hoạt động nhận thức của HS theo ý định của GV, tức là thuộc vùng phát triển gần nhất của HS. Theo hướng này, đó là một tình huống tâm lý được xuất hiện nhờ tác động của các quá trình và hành động phản ánh: tri giác, nhớ lại, ngạc nhiên, hứng thú,…ở mỗi cá nhân HS. Khi những tình huống này xuất hiện ở nhiều HS thì tác dụng gợi vấn đề được nâng cao giúp HS phát hiện và thể hiện được vấn đề mà HS có nhu cầu nhận thức. Từ quan điểm trên cho thấy, muốn phát triển năng lực học tập nói chung và năng lực GQVĐ cho HS nói riêng thì người GV phải nắm được những khả năng, hiểu biết hiện tại của HS để lựa chọn vấn đề cho phù hợp với từng đối tượng HS tạo điều kiện để các em tham gia tích cực vào quá trình GQVĐ. Để lựa chọn vấn đề, cách thức tổ chức, hướng dẫn phù hợp với từng đối tượng HS, GV phải tìm hiểu đối tượng HS (đối tượng tác động). Tìm hiểu đối tượng ở đây chính là hiểu biết về kiến thức, kỹ năng, thái độ, ý thức học tập, hoàn cảnh vùng miền, … hiện có của HS. Việc tìm hiểu này có thể thông qua kết quả học tập trước đó, thông qua GV chủ nhiệm, gia đình, bạn bè… Trên cơ sở đó GV sẽ xác định, lựa chọn cách xây dựng “vấn đề”, hình thức tổ chức học tập; xác định mức độ năng lực GQVĐ cần đạt được; định hướng cách dẫn dắt, gợi ý, bố trí thời gian cho phù hợp với đối tượng HS đó tức là tìm ra những biện pháp tác động cho phù hợp. Tuy nhiên, việc phân hóa theo đơn vị lớp, nhóm học tập cũng có tính tương đối, bởi trong một lớp học bao giờ cũng tồn tại em này học tốt hơn em kia và cũng vì lẽ đó nếu đặt ra nhiệm vụ riêng cho nhóm HS có năng lực tương đương sẽ là phương pháp DH hiệu quả. Nói chung, nhiệm vụ của người GV là nhìn đúng đối tượng mà xây dựng “vấn đề” với mức độ khó khăn phù hợp. Tùy vào trình độ HS và vấn đề cần giải quyết mà GV tổ chức hướng dẫn HS GQVĐ theo các kiểu khác nhau. d. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh theo năng lực giải quyết vấn đề Mục đích của việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS theo năng lực GQVĐ là để kích thích, tăng cường sự nổ lực, nâng cao tinh thần tự giác, tích cực của HS trong quá trình học tập và rèn luyện. Đồng thời, cung cấp cho GV những thông tin cần thiết về năng lực GQVĐ của HS để có biện pháp khắc phục hoặc điều chỉnh kịp thời, nhằm hướng đến mục tiêu cuối cùng là nuôi dưỡng hứng thú học đường, tạo sự tự giác trong học tập và quan trọng hơn là gieo vào lòng HS sự tự tin, niềm tin “người khác làm được mình cũng sẽ làm được”…

18 Việc tra đánh giá kết quả học tập của HS theo năng lực GQVĐ có thể căn cứ vào: 1. Những biểu hiện tích cực của HS trong quá trình GQVĐ Đây là phương pháp đánh giá lấy kết quả tích cực trong hoạt động GQVĐ của HS dựa trên các tiêu chí cụ thể làm điểm thưởng đánh giá tính chuyên cần, tính tích cực và thái độ học tập của HS. Điểm số này sẽ được cộng vào điểm trung bình cộng của các bài kiểm tra trong toàn bộ quá trình học tập do GV bộ môn quản lý. Phương pháp đánh giá này nhằm động viên khuyến khích, tăng cường sự tham gia tích cực của HS vào hoạt động GQVĐ. Cách thực hiện: xây dựng các tiêu chí đánh giá dựa vào tích cực nhận thức và tính thuần thục các kỹ năng GQVĐ của HS trong quá trình GQVĐ. Sau đó căn cứ vào những tiêu chí này để tạo điểm thưởng cho cá nhân/nhóm HS trực tiếp tham gia vào quá trình GQVĐ. Với phương thức đánh giá này, GV có thể đánh giá hành vi hàng ngày và những biểu hiện tiến bộ của từng HS, song đây là hình thức kiểm tra tương đối mất thời gian công sức. Đòi hỏi GV phải có lòng nhiệt huyết, tính kiên trì, nghệ thuật sư phạm, óc quan sát cũng như kinh nghiệm trong việc tổ chức DH GQVĐ. Nhưng ngược lại nó giúp GV đánh giá được công bằng, khách quan thái độ, hành vi học tập của từng HS trong học tập. 2. Căn cứ vào kết quả bài kiểm tra Với phương pháp này thì nội dung kiểm tra dành cho tất cả các thành viên trong lớp. Mỗi thành viên trong lớp sẽ thực hiện một hoặc nhiều bài kiểm tra. Nội dung kiểm tra cần căn cứ vào mục tiêu, nội dung chương trình, đặc biệt chú ý đến mục tiêu phát triển năng lực GQVĐ cho HS. Thường thì nội dung bài kiểm tra là các bài tập có nội dung thực tế, các tình huống có vấn đề. Mục đích của bài kiểm tra này là để đánh giá năng lực thực sự của của mỗi cá nhân, kích thích tăng cường sự nổ lực của mỗi cá nhân, tránh trường hợp dựa dẫm, ỷ lại. Tuy nhiên, do DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ có tính đa dạng trong mục tiêu. Do đó, đòi hỏi phương pháp kiểm tra, đánh giá cũng phải đa dạng. Không quá coi trọng thành tích nhóm mà bỏ qua cá nhân; không quá coi trọng kết quả học tập mà bỏ qua tính tích cực trong việc GQVĐ. Hay nói cách khác, các tiêu chí đánh giá trên chỉ mang tính tương đối. Do đó, trong quá trình đánh giá, GV cần vận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo, để đạt được tính toàn diện, khách quan, công bằng. 1.2.5. Con đường dạy các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật Các ứng dụng của các định luật, nguyên lý, hiệu ứng, … vật lý trong kỹ thuật và đời sống được hiểu là các đối tượng, thiết bị máy móc (hoặc hệ thống các đối tượng, thiết bị máy móc) được chế tạo và sử dụng với mục đích nào đó trong kỹ thuật và đời sống mà nguyên tắc hoạt động của chúng dựa trên các định luật, nguyên lý, hiệu ứng đó.

19 Với quan niệm về ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật như vậy thì trong chương trình vật lý phổ thông có nhiều ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật được nghiên cứu. Ví dụ như: - Các máy phát điện, các động cơ điện, Rơ-le điện từ… mà nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên hiện tượng cảm ứng 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. Việc nghiên cứu những ứng dụng của vật lý trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông có thể diễn ra theo hai con đường sau:[4, trang 21-26] 1. Con đường thứ nhất: quan sát cấu tạo của đối tượng kỹ thuật đã có sẵn, giải thích nguyên tắc hoạt động của nó. Nghiên cứu ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật theo con đường này thực chất là giải bài toán “hộp trắng”: biết cấu tạo bên trong của hộp, biết tác động ở đầu vào và kết quả của đầu ra, giải thích vì sao đầu vào thế này, nhờ thiết bị lại cho đầu ra như vậy. Sự giải thích phải dựa vào các định luật vật lý đã biết. Để đưa ra được lời giải thích đúng đắn thì trước hết phải làm rõ được “điều cần giải thích”, nghĩa là phải phát hiện được chính xác những điều kiện tác động ở đầu vào, hiện tượng xuất hiện ở đầu ra, rồi tìm những định luật, qui tắc vật lý chi phối quá trình biến đổi ở bên trong đối tượng kỹ thuật đó từ đầu vào đến đầu ra. Được định hướng từ “điều cần giải thích” này, HS tìm cách giải thích bằng suy luận diễn dịch: xuất phát từ những định luật, qui tắc vật lý áp dụng vào những điều kiện cụ thể của đối tượng kỹ thuật để đi đến kết luận là hiện tượng thu được ở đầu ra. Tiến trình nghiên cứu có thể gồm các giai đoạn sau: a) Giai đoạn 1: Quan sát thiết bị gốc, cho vận hành để xác định được chính xác tác động ở đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra. Kết quả thu được ở đầu ra chính là mục đích sử dụng của thiết bị. Nhiều khi sự quan sát này gặp khó khăn vì hiện tượng tinh tế, khó quan sát được chính xác bằng các giác quan của mình. Đối với trường hợp này, GV có thể mô tả bổ sung bằng lời cho rõ. Kết thúc giai đoạn này, đưa ra được điều cần giải thích, thường được diễn đạt bằng một câu hỏi dưới dạng “tại sao?”. b) Giai đoạn 2: Quan sát thiết bị gốc để xác định cấu tạo bên trong của nó, làm rõ những bộ phận có liên quan với nhau, tác dụng lẫn nhau trong khi thiết bị vận hành. Trong nhiều trường hợp, việc làm này khó khăn vì thiết bị máy móc gốc có một vỏ bọc ngoài che kín những bộ phận bên trong và có rất nhiều chi tiết bên ngoài mà thoạt mới nhìn, ta không rõ chúng có liên quan gì tới quá trình vận hành của thiết bị.

20 Để tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của HS trong giai đoạn này, cần đưa ra một số thiết bị gốc đã được bổ dọc hay bổ ngang để có thể quan sát được ở bên trong, rồi xây dựng một mô hình để thay thế cho đối tượng gốc. Mô hình này chỉ bao gồm những bộ phận chính của thiết bị gốc mà ta cho rằng có liên quan đến diễn biến của quá trình xảy ra trong thiết bị. Thông thường ở đây, ta dùng mô hình hình vẽ hay mô hình vật chất - chức năng hoặc kết hợp cả hai. Việc chọn những bộ phận, chi tiết nào của thiết bị để đưa vào mô hình nhiều khi gặp khó khăn. GV có thể giúp HS bằng cách định hướng cho họ chú ý đến những bộ phận, chi tiết của thiết bị máy móc có biến đổi, có tương tác với nhau hoặc có những dấu hiệu, những đặc tính có liên quan đến hiện tượng ở đầu vào và đầu ra. Việc cho mô hình vận hành sẽ tạo điều kiện cho học sinh phát hiện ra những mối quan hệ giữa sự vận hành của các bộ phận trong thiết bị với các định luật vật lý chi phối chúng. Việc xây dựng một mô hình như thế không phải luôn luôn thành công mà phải chỉnh lý, bổ sung nhiều lần. c) Giai đoạn 3: Giải thích nguyên tắc hoạt động của thiết bị máy móc. Ta phải lựa chọn một định luật, qui tắc vật lý đã biết làm cơ sở xuất phát, sau đó dựa vào những điều kiện cụ thể, đặc điểm của thiết bị, thực hiện phép suy luận diễn dịch, suy ra một kết luận. Nếu kết luận đó phù hợp với hiện tượng quan sát được ở đầu ra của thiết bị máy móc là ta đã hoàn thành việc giải thích. Cũng có khi quá trình vận hành của thiết bị có nhiều giai đoạn nối tiếp nhau, ta phải thực hiện nhiều phép suy luận nối tiếp cho đến khi ra kết quả cuối cùng. Nếu kết quả thu được từ suy luận không phù hợp với kết quả cuối cùng quan sát được thì ta phải lựa chọn lại định luật xuất phát hoặc kiểm tra lại xem quá trình suy luận có tuân thủ chặt chẽ các qui tắc của suy luận diễn dịch không, hoặc có thể bỏ qua một giai đoạn nào đó của quá trình vận hành thiết bị không. Để cho thuận lơi, dễ hình dung, ở giai đoạn này, ta có thể sử dụng mô hình đã đưa ra ở giai đoạn 2. Như vậy, việc lựa chọn định luật vật lý làm cơ sở xuất phát có vai trò quyết định. Cần phải hướng dẫn học sinh biết dựa vào những dấu hiệu quan sát được ở đầu vào và đầu ra để liên tưởng đến những định luật, qui tắc vật lý có liên quan đến hiện tượng đó, nhận biết xem hiện tượng xảy ra thuộc loại hiện tượng gì, có liên quan đến định luật nào. 2. Con đường thứ hai: dựa trên những định luật vật lý, những đặc tính vật lý của sự vật hiện tượng, thiết kế một thiết bị nhằm giải quyết một yêu cầu kỹ thuật nào đó. Con đường này thực chất là tìm tòi, phát minh lại một thiết bị máy móc dùng trong

21 kỹ thuật, là một bài tập sáng tạo. Ở đây, hiện tượng vật lý và những định luật chi phối nó đã biết dưới dạng tổng quát. Yêu cầu tìm tòi là đưa ra một thiết bị có cấu tạo thích hợp để tạo ra hiện tượng vật lý đáp ứng được một số yêu cầu cụ thể của sản xuất hay đời sống. Việc nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật của vật lý theo con đường thứ hai này có thể tiến hành theo các giai đoạn sau: a) Giai đoạn 1: Xác định rõ những định luật, qui tắc vật lý ta sẽ phải sử dụng để chế tạo thiết bị kỹ thuật mới. Việc nhìn lại con đường đã dẫn đến nhận thức được định luật, qui tắc này (từ thực tiễn đến kiến thức khái quát) sẽ là một gợi ý rất bổ ích để có thể tìm ngược lại con đường đi từ những định luật trừu tượng, khái quát đến hiện tượng cụ thể mà ta cần tạo ra trong các thiết bị kỹ thuật. b) Giai đoạn 2: Đưa ra nhiệm vụ thiết kế một thiết bị có một chức năng xác định nhằm sử dụng được hiện tượng vật lý vào sản xuất hay đời sống. c) Giai đoạn 3: Đưa ra một phương án thiết kế thiết bị. Đối chiếu hiện tượng do các định luật, qui tắc vật lý dự đoán được với hiện tượng yêu cầu thiết bị cần tạo ra để đưa ra các phương án thiết kế thiết bị. Ở đây, cần vận dụng những kiến thức và kinh nghiệm của mình để tìm phương án thiết kế phù hợp. Những vấn đề thường gặp trong thiết kế, chế tạo thiết bị kỹ thuật là: - Tăng cường độ của một đại lượng nào đó đến mức độ đủ lớn để có thể sử dụng được trong sản xuất (ví dụ: tăng cường độ của dòng điện cảm ứng trong khung dây). - Đảm bảo sự xuất hiện liên tục của một hiện tượng (ví dụ: duy trì dòng điện trong pin). - Điều khiển để hiện tượng xảy ra theo một hướng, ở một thời điểm có lợi cho công việc mà ta mong muốn (ví dụ: thời điểm nổ của nhiên liệu, hướng chuyển động của pittông trong động cơ đốt trong, tập trung ánh sáng phản xạ vào một điểm trong gương cầu lõm). - Chuyển được hiệu quả của hiện tượng xảy ra trong thiết bị ra ngoài để sử dụng (ví dụ: máy phát điện, hiện tượng quang điện). - Phối hợp hiện tượng xảy ra trong thiết bị với một hiện tượng khác ở bên ngoài (ví dụ: tốc kế ly tâm hay tốc kế cộng hưởng). - Đo lường chính xác một đại lượng (ví dụ: đo cường độ dòng điện, đo áp suất chất khí). Để đưa ra một phương án giải quyết những vấn đề như thế, có khi phải vận dụng tổng hợp nhiều kiến thức vật lý và những kiến thức thuộc các lĩnh vực khác nữa. Nếu nhiệm vụ giải quyết khá phức tạp thì nên tìm cách chia thành những nhiệm vụ thành phần đơn giản hơn, cho phù hợp với trình độ HS. d) Giai đoạn 4: Dựa trên phương án thiết kế đã chọn, đưa ra một mô hình vật chất - chức năng, kèm theo hình vẽ có các bộ phận chính của thiết bị đã chọn, sắp xếp theo

22 một cách thích hợp và cho mô hình vận hành để sơ bộ kiểm tra tính hợp lý của thiết kế này. Ví dụ như: gây một tác động ở đầu vào thì ở đầu ra có thu được hiện tượng mong muốn không. e) Giai đoạn 5: Dựa trên mẫu thiết kế, lắp ráp một thiết bị thật (bằng vật thật). Cho thiết bị vận hành để quan sát hiệu quả thu được, kiểm tra tính đúng đắn, khả thi của thiết kế. f) Giai đoạn 6: Hoàn chỉnh thiết kế, bổ sung điều chỉnh trên thiết bị thật để tăng thêm tính hiệu quả. Trong dạy học, đến đây, GV nên đưa ra một thiết bị cùng loại đang được sử dụng trong kỹ thuật và nói cho HS rõ một số chi tiết khác với mẫu đã thiết kế nhưng đều có cùng một chức năng. Do việc dạy ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật có thể theo 2 con đường của bài toán hộp trắng và bài toán hộp đen nên nó có nhiều cơ hội để tổ chức dạy học theo góc. 1.3. Dạy học theo góc 1.3.1. Khái niệm dạy học theo góc Dạy học theo góc là một phương pháp học tập theo đó HS thực hiện các nhiệm vụ khác nhau tại các vị trí xác định trong không gian lớp học nhưng cùng hướng tới chiếm lĩnh một nội dung học tập theo các phong cách học khác nhau, đảm bảo cho HS học sâu và học thoải mái. [6, trang 74] 1.3.2. Cơ sở của việc tổ chức dạy học theo góc Dạy học theo góc dựa trên cơ sở tâm lý học của Piaget và cơ sở sinh lý thần kinh. 1.3.2.1. Cơ sở tâm lý học của Piaget Quan niệm về việc học theo lý thuyết của Piaget nhấn mạnh: Việc học diễn ra theo quy trình mang tính đồng hóa, tăng cường cấu trúc tư duy có sẵn và theo quy trình mang tính điều chỉnh, dẫn tới tái cấu trúc tư duy. Học tập là một quá trình tích cực, trong đó người học liên tục mở rộng hoặc thay đổi cấu trúc kinh nghiệm. Mỗi người học có một tập hợp cấu trúc tư duy riêng, dựa trên các kinh nghiệm họ đã có và dựa trên cách thức họ thiết lập tri thức để phản ánh kinh nghiệm mới và do vậy mỗi người có cách thức học tập riêng. 1.3.2.2. Cơ sở sinh lý thần kinh Theo cơ sở sinh lý thần kinh, dạy học cần khai thác các chức năng của bán cầu não trái và bán cầu não phải để làm sao cho hai bán cầu não phải được hoạt động, phát triển cân bằng và phối hợp tốt với nhau để con người phát triển toàn diện về cả trí tuệ và thể lực, về suy nghĩ và hành động. 1.3.3. Đặc điểm của dạy học theo góc Khi tổ chức dạy học theo góc, chúng ta đã tạo ra một môi trường học tập với cấu

23 trúc được xác định cụ thể. Quá trình học được chia thành các góc (khu vực) bằng cách phân chia nhiệm vụ và tư liệu học tập, HS có thể độc lập lựa chọn cách thức học tập riêng trong nhiệm vụ chung. HS biết góc nào đang sẵn sàng và cần làm gì khi hoàn thành nhiệm vụ. Tất cả đều được tổ chức để tạo ra một bầu không khí nhẹ nhàng và không ồn ào. Việc phân chia theo góc được cụ thể hóa và thực hiện thống nhất giữa GV và HS trong mỗi giờ học. Do đó, để tổ chức tốt học theo góc cần có không gian lớp học đảm bảo. [19, trang 227 - 228] Học theo góc kích thích học sinh tích cực hoạt động và thông qua hoạt động mà học tập. Các tư liệu và nhiệm vụ học tập cần tạo ra được những thử thách và các tư liệu cần được GV lựa chọn và thẩm định một cách nghiêm túc. Mục đích là để HS tích cực khám phá các giới hạn của kiến thức đã có trong việc giải quyết các nhiệm vụ đặt ra. Thông qua việc nghiên cứu, phân tích, tổng hợp, thu thập dữ kiện, người học sẽ tiến bộ thông qua các hoạt động. Học theo góc phải thể hiện được sự đa dạng, đáp ứng nhiều phong cách học khác nhau. Các hoạt động của HS trong học theo góc có tính đa dạng cao về nội dung và hình thức. Trong mỗi góc đều có các hoạt động đa dạng, từ dễ đến khó, do đó HS có sở thích và năng lực khác nhau, nhịp độ học tập và phong cách học khác nhau đều có thể tự tìm cách để thích ứng và thể hiện năng lực của mình. Điều này cho phép GV giải quyết vấn đề đa dạng trong nhóm, đáp ứng được hứng thú, HS có cơ hội thể hiện năng lực của bản thân. Dạy học theo góc phải hướng tới việc HS được thực hành, khám phá và thử nghiệm qua mỗi hoạt động. Khi thực hiện nhiệm vụ tại các góc, HS sẽ bị cuốn hút vào việc học tập tích cực, không chỉ với việc thực hành các nội dung học tập mà còn khám phá các cơ hội học tập mới mẻ: Cơ hội “khám phá”, “thực hành”, cơ hội mở rộng, phát triển, sáng tạo (thí nghiệm mới, bài viết mới,…); cơ hội đọc hiểu các nhiệm vụ và các hướng dẫn của GV; cơ hội cho mỗi cá nhân tự áp dụng, tự khẳng định, tự phát triển năng lực của mình cũng như năng lực hợp tác học tập với nhau…Trong đó, việc trải nghiệm và khám phá có nhiều cơ hội được phát huy hơn, HS sẽ có cảm giác gần gũi hơn với tư liệu học tập. Dạy học theo góc cần tạo ra sự tương tác tích cực giữa GV với HS và giữa các HS với nhau. 1.3.4. Các loại hình dạy học theo góc Có 2 cách tổ chức dạy học theo góc: [19, trang 231] Cách 1: Tổ chức dạy học theo góc theo phong cách học Mỗi HS thường có phong cách học khác nhau, có HS có năng lực phân tích (nghiên cứu tài liệu, đọc sách để rút ra kết luận thu nhận kiến thức) hay năng lực

24 quan sát (quan sát người khác làm, quan sát qua hình ảnh để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức), có HS thích học qua trải nghiệm (khám phá, làm thử để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức) hay học qua thực hành áp dụng (học thông qua hành động để rút ra kết luận hoặc thu nhận kiến thức). Dạy học theo góc nhấn mạnh đến việc thiết kế các nhiệm vụ học tập nhằm kích thích và phát huy được sở trường, năng lực của mỗi HS. Từ đó, tạo sự hứng thú trong học tập môn vật lý, đồng thời yêu thích say mê khoa học qua việc biết được ý nghĩa thực tiến của kiến thức, những dụng cụ đơn giản, gần gũi trong cuộc sống, giảm bớt những căng thẳng trong học tập làm cho môn học trở nên gần gũi và dễ học hơn. Tổ chức góc theo phong cách học có thể biểu diễn bằng sơ đồ dưới đây:

Sơ đồ 1.1. Sơ đồ tổ chức dạy học góc theo phong cách học Cách 2: Nếu các kiến thức trong bài học/chủ đề có thể phân chia thành các đơn vị kiến thức độc lập thì khi đó có thể tổ chức hoạt động học với từng đơn vị kiến thức theo một góc xác định. Việc luân chuyển vòng tròn giữa các góc sẽ giúp người học đạt được mục tiêu kiến thức, kỹ năng của toàn bài. Sơ đồ tổ chức góc có thể được thể hiện như dưới đây:

Sơ đồ 1.2. Sơ đồ tổ chức dạy học góc theo chủ đề Có nghĩa, từ tình huống ban đầu, dẫn đến các tình huống thứ cấp. Mỗi vấn đề nảy sinh trong tình huống thứ cấp sẽ được giải quyết qua các nhiệm vụ ở một góc xác đinh. 1.3.5. Vai trò của giáo viên GV là yếu tố quan trọng trong chất lượng giáo dục, nhất là trong việc thực hiện đổi mới phương pháp dạy học. Trong dạy học theo góc vai trò của GV trong lớp học rất khác biệt so với vai trò quen thuộc trong lớp học truyền thống.[19, trang 240] GV không dạy nội dung cần học theo cách truyền thống. Từ khung chương trình ban hành GV cần biết lựa chọn nội dung/chủ đề để có thể tổ chức dạy học theo góc đáp ứng sự đa dạng trong học tập của HS. Tạo môi trường học tập thân thiện, phong phú, đa dạng, và có sự tương tác tích cực giữa GV với HS và giữa HS với HS. Là người thiết kế, tổ chức, điều khiển, hướng dẫn, hỗ trợ, phản hồi, tạo các cơ hội để HS khám phá và trải nghiệm thành công và là người thể chế hóa kiến thức. 1.3.6. Vai trò của học sinh Trong học theo góc, HS: Được lựa chọn và tham gia tích cực vào các hoạt động khám phá các nhiệm vụ tại các góc do GV thiết kế và tổ chức theo phong cách học của mình để tự phát triển năng lực cá nhân, năng lực hợp tác trong nhóm.

26 Trình bày kết quả học tập của mình (hay nhóm) trước tập thể lớp, trao đổi thảo luận với bạn, tự đánh giá và đánh giá HS khác. Cộng tác, phân công làm việc hiệu quả trong nhóm nếu nhiệm vụ tại góc thực hiện theo nhóm. 1.3.7. Tiêu chí dạy học theo góc 1.3.7.1. Tính phù hợp Nhiệm vụ và cách tổ chức hoạt động học tập phải thực sự là phương tiện để đạt mục tiêu chứ không chỉ là hình thức; phải tạo ra được giá trị mới.[19, trang 235] Nhiệm vụ tại các góc giàu ý nghĩa, thiết thực, mang tính kích thích, thúc đẩy đối với HS. Tạo điều kiện cho HS tự do sáng tạo. Nhiệm vụ, các hoạt động học tập cần có sự phân hóa, quan tâm đến sự khác biệt về nhịp độ học tập, trình độ phát triển giữa các đối tượng HS. 1.3.7.2. Sự tham gia Nhiệm vụ và phương pháp dạy học mang lại hoạt động trí tuệ ở mức độ cao ở tất cả các HS (HS không chỉ làm những gì được thầy/cô giáo giao cho). HS thực sự tham gia vào hoạt động, tập trung cao độ, miệt mài, say sưa giải quyết các nhiệm vụ học tập, bỏ qua yếu tố thời gian. HS biết áp dụng kiến thức vào thực tế. 1.3.7.3. Tương tác và sự đa dạng Các nhiệm vụ cần được thiết kế sao cho có sự tương tác cao giữa người học với người học, người học với GV và người học với môi trường học, tạo ra cơ hội cho HS áp dụng những kinh nghiệm đã có. 1.3.8. Ưu điểm và hạn chế của dạy học theo góc 1.3.8.1. Ưu điểm Dạy học theo góc có ưu thế khác biệt với các phương pháp dạy học truyền thống: - Tăng cường sự tham gia, nâng cao hứng thú và cảm giác thoải mái của HS: HS được lựa chọn góc theo phong cách học và tương đối độc lập trong việc thực hiện các nhiệm vụ nên tạo được hứng thú và sự thoải mái. - HS được học sâu và hiệu quả bền vững: HS được tìm hiểu một nội dung theo các cách khác nhau: nghiên cứu lý thuyết, thí nghiệm, quan sát và áp dụng do đó giúp HS hiểu sâu, nhớ lâu hơn so với phương pháp thuyết trình, HS nghe GV giảng bài một cách thụ động. - Dạy học theo góc sẽ tạo nhiều không gian hơn cho những thời điểm học tập mang tính tích cực. Các nhiệm vụ và hình thức học tập được thay đổi tại các góc tạo hứng thú và kích thích tích cực của HS. - GV có nhiều thời gian hơn để hỗ trợ cá nhân. HS có nhiều cơ hội được trợ giúp

27 do đó tạo ra sự tương tác tích cực giữa GV với HS, giữa HS với HS. 1.3.8.2. Hạn chế Để tổ chức được những tiết dạy học theo góc cần có rất nhiều các yếu tố: - Không gian lớp học là một vấn đề cần quan tâm: GV cần thiết kế số góc phù hợp với không gian lớp học. - Cần nhiều thời gian cho hoạt động học tập: Cùng một nội dung nhưng HS được tiếp cận theo các cách khác nhau nên cần thời gian nhiều hơn. Ngoài ra cần có thời gian cho HS chọn góc, thời gian để thực hiện luân chuyển góc. - GV cần nhiều thời gian cho chuẩn bị: Thiết kế nhiệm vụ học tập, phương tiện đồ dùng học tập cho mỗi góc, bố trí sắp xếp lại không gian lớp học. 1.4. Cơ sở thực tiễn của dạy học các ứng dụng kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” 1.4.1. Mục đích điều tra Tìm hiểu thực tế dạy học kiến thức các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” ở trường THPT nhằm thu được một số thông tin về: Thuận lợi và khó khăn của GV trong quá trình dạy học kiến thức các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ”; HS gặp khó khăn, mắc sai lầm gì khi hình thành kiến thức cũng như rèn luyện các kỹ năng GQVĐ. Việc đổi mới PPDH và những PPDH mà GV đã sử dụng, cách tổ chức các hoạt động học tập của HS, việc thiết kế tiến trình dạy học của GV. Việc khai thác và sử dụng thiết bị trong quá trình dạy học. Từ đó đề xuất nguyên nhân của những khó khăn, hạn chế nói trên cũng như biện pháp khắc phục. Đồng thời đưa ra những nhận xét về hoạt động tích cực của HS và năng lực giải quyết vấn đề trong giờ học để làm cơ sở dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật. 1.4.2. Phương pháp điều tra Điều tra giáo viên: sử dụng phiếu điều tra (số lượng GV được điều tra là 18) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án ( phụ lục 1). Điều tra học sinh: sử dụng phiếu điều tra (số lượng HS được điều tra là 297), quan sát hoạt động của HS trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả (phụ lục 2). 1.4.3. Kết quả điều tra Qua kết quả khảo sát ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Kon Tum (phụ lục 3) cho thấy năng lực GQVĐ của HS và việc dạy các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật hiện nay còn nhiều hạn chế cần được quan tâm và giúp đỡ kịp thời để hướng tới việc giáo dục toàn diện cho HS. 1. Khoảng 69,70% HS cho rằng năng lực GQVĐ là năng lực bẩm sinh, nên không

28 cần phải tập luyện, nếu sinh ra vốn đã không thông minh thì dù có cố gắng thì vẫn không thể thay đổi được gì. Còn 30,30% HS cho rằng yếu tố bẩm sinh chưa phải là yếu tố quyết định đến năng lực GQVĐ của mỗi người, mà năng lực chủ yếu được hình thành và phát triển trong hoạt động và thông qua hoạt động. 2. Phần lớn HS chưa nắm được phương pháp chung để giải quyết một vấn đề (có tới 62,63% HS), kỹ năng GQVĐ của các em còn yếu và chậm. Do đó, khi gặp phải các vấn đề phức tạp các em thường dễ bị mất phương hướng, không biết nên làm gì trước, làm gì sau và làm như thế nào. 3. Nhiều HS hiện nay có suy nghĩ đến trường là để tiếp thu kiến thức, chỉ cần hiểu được các kiến thức trong SGK và biết cách vận dụng kiến thức đó vào giải bài tập là đủ rồi. Bởi các em cho rằng như vậy là có thể làm được các bài kiểm tra, hay xa hơn nữa là có thể lấy được những bằng cấp mà các em cho là cần thiết. Rất ít HS ý thức được tầm quan trọng của việc học đến sự phát triển các năng lực của bản thân như năng lực GQVĐ, năng lực hợp tác, năng lực giao tiếp… 4. Hầu hết các em đều có mong muốn tự mình có thể giải quyết được các vấn đề mà các em gặp phải trong học tập cũng như trong đời sống hằng ngày, nhưng nhiều em lại không tin vào khả năng của bản thân. Chỉ có 10,77% HS tin tưởng mình có thể làm được điều này, nếu họ cố gắng học hỏi và rèn luyện các kỹ năng GQVĐ và vận dụng nó một cách linh hoạt, sáng tạo vào từng vấn đề cụ thể. Và 56,57% HS tin mình cũng có thể làm được điều này nếu có sự trợ giúp từ bên ngoài. Còn lại 32,66% HS không tin vào năng lực của bản thân. Do đó HS thường có suy nghĩ nhờ vả ai đó làm thay mình. Vì vậy, khi phải gặp phải một vấn đề gì hơi khó một chút các em thường tỏ ra lo lắng, lúng túng và tìm cách lẩn tránh mặc dù vấn đề đó nằm trong khả năng của các em. 5. Khi nói về môn Vật lý, có tới 72,39% HS cho rằng Vật lý là môn học khô khan, chủ yếu là học lý thuyết suông và giải bài tập, không có gì thú vị hay cần thiết cho cuộc sống của họ. Các em cho rằng Vật lý là môn học khó, phức tạp, nhàm chán không liên gì đến công việc của họ sau này. Vì vậy, khi gặp phải một vấn đề gì có liên quan đến vật lý các em thường có những biểu lộ cảm xúc và hành vi rất khác nhau, có người cảm thấy lo lắng, chán nản, không dám đối mặt, nhưng cũng có người lại chấp nhận và coi đó là một nhiệm vụ phải làm chứ chẳng có hứng thú gì cả. Do đó, hầu hết những HS đều trông chờ vào câu trả lời của GV hơn là tự tìm cách GQVĐ để chiếm lĩnh kiến thức. Còn lại 21,55% HS là có ý thức trong việc nghiên cứu giải quyết các vấn đề mà GV đặt ra bởi họ cho rằng vật lý là môn học thực sự thú vị, nó gắn liền với mọi hiện tượng xảy ra trong cuộc sống hằng ngày. 6. Bên cạnh đó, cũng có một số HS lại có suy nghĩ việc rèn luyện kỹ năng hay phát triển năng lực GQVĐ để làm gì, không có có cũng có chẳng sao, nó có ảnh hưởng gì

29 đến kết quả học tập đâu. Điều này sẽ gây trở ngại rất lớn cho việc tổ chức, thu hút sự chú ý, nổ lực của các em vào hoạt động GQVĐ. 1.4.4. Nguyên nhân Thực trạng trên là kết quả của sự kết hợp giữa các nguyên nhân đến từ nhiều phía: HS, nhà trường và xã hội. 1. Học sinh Phần lớn HS chưa ý thức được tầm quan trọng cũng như sự cần thiết của việc phát triển năng lực GQVĐ cho bản thân. Chỉ có một số ít HS nhận thức được rằng năng lực GQVĐ là một trong những năng lực không thể thiếu trong học tập cũng như trong cuộc sống hằng ngày. Vì bất cứ ai cũng có thể gặp phải những vấn đề mà chính bản thân họ phải tự tìm cách giải quyết chứ không phải chỉ khi tự mình tạo ra các vấn đề mới cần có năng lực GQVĐ. Do đó, các em coi năng lực GQVĐ là một trong những nhân tố quyết định đến sự thành công hay thất bại của mỗi người. Bên cạnh đó, HS thường gặp nhiều khó khăn khi giải quyết các vấn đề là do các em không tin vào khả năng của bản thân không dám tự mình ra quyết định cho một vấn đề, dễ bị thay đổi lập trường nên thường dựa dẫm vào người khác. Ngoài ra, cũng có thể do các em chưa hiểu kỹ, hiểu chắc kiến thức môn học, nên khi gặp phải một vấn đề có liên quan đến việc vận dụng các kiến thức đã học các em thường bị lúng túng, thậm chí không biết vận dụng kiến thức nào, vận dụng như thế nào cho đúng. Mà trong quá trình GQVĐ thì kiến thức mà HS có được không chỉ là phương tiện cơ bản kích thích hoạt động tư duy ban đầu, hoạt động GQVĐ mà còn phản ánh là kết quả cuối cùng mà HS đạt được trong các quá trình này. 2. Nhà trường Hiện nay, việc phát triển chương trình đào tạo theo chuẩn năng lực (năng lực nhận thức, năng lực GQVĐ, năng lực hợp tác, năng lực tự học v.v…) gắn đào tạo với nhu cầu kinh tế xã hội đã và đang hiện hữu như là một xu thế toàn cầu và tất yếu trong nhà trường ở mọi cấp học, bậc học. Tuy nhiên, tư tưởng tiếp cận năng lực trong phát triển và thực hiện các chương trình đào tạo ở trường học vẫn chưa được thực hiện một cách chính thức và tường minh [22]. Mặc dù, hiện nay nhiều phương pháp DH tích cực được đưa vào thử nghiệm và giảng dạy tại nhà trường như DH GQVĐ, DH dựa trên vấn đề, bàn tay nặn bột… Nhưng đa phần GV chỉ coi đó chỉ là phương pháp dạy để HS tiếp thu kiến thức tốt hơn. DH ở nhà trường thường chú trọng về truyền đạt kiến thức cho HS hơn phát triển năng lực người học. Nên nhiều GV ít chú ý đến việc giới thiệu cho HS nắm bắt phương pháp; rèn luyện kỹ năng hay dạy cho HS cách GQVĐ thông qua việc tổ chức DH theo các phương pháp này. Do đó, nhiều HS chưa nắm được phương pháp chung để giải quyết mọi vấn

30 đề, cũng như kỹ năng GQVĐ còn nhiều hạn chế. Bên cạnh đó, kiến thức của chương “Cảm ứng điện từ” gắn liền với những ứng dụng thực tiễn trong kỹ thuật và trong đời sống nhưng HS chưa nhận diện được và nắm vững nguyên tắc hoạt động của các thiết bị máy móc kỹ thuật có ứng dụng của phần kiến thức “Cảm ứng điện từ” như: máy biến thế, máy phát điện, bếp từ…. Việc dạy học vật lý chú trọng đến dạy học các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật vẫn chưa được quan tâm đúng mức, các GV đều biết rõ vai trò của các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật nhưng ngại tổ chức dạy học vì mất nhiều thời gian, sự đầu tư và thời gian tiết dạy cũng hạn chế. Việc tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật ở các trường phổ thông vẫn chưa phổ biến rộng rãi, nên những kinh nghiệm, bài học rút ra từ việc tổ chức vẫn còn ít và chưa được phổ biến nhiều. Hiện nay, việc đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS đã được xã hội quan tâm và có tác động lớn đến việc đổi mới cách dạy của thầy và cách học của trò. Tuy nhiên hình thức đánh giá kết quả học tập phổ biến, rộng rãi trong thực tế giáo dục hiện nay vẫn còn là mô hình đánh giá theo quan điểm truyền thống. Tức là đánh giá kết quả học tập dựa trên nội dung chương trình học tập của môn học (như đánh giá mức độ đạt được về kiến thức, kỹ năng , thái độ,....). Trong đó, đánh giá dựa trên cơ sở đạt được về mặt kiến thức vẫn là chủ yếu. Hay nói cách khác, mô hình đánh giá truyền thống chưa thật sự mang tính tích cực và hiệu quả cao trong mối liên hệ với quá trình đào tạo và phát triển năng lực của người học, chưa tạo được động cơ để HS tích cực, tự giác tham gia GQVĐ, phát triển năng lực cho bản thân. Do đó, vấn đề đặt ra ở đây là phải thúc đẩy sự cải tiến, đổi mới không ngừng các dạng thức, mô hình đánh giá kết quả học tập của HS nhằm tạo cở sở cho việc đánh giá xác thực năng lực của người học theo chuẩn năng lực đầu ra như hiện nay. 3. Xã hội Mặc dù, các nhà tuyển dụng hiện nay đã có sự đổi mới về yêu cầu đối với người được tuyển dụng, đó là coi trọng năng lực thực tế hơn là chú trọng về mặt bằng cấp. Tuy nhiên, ở một số nơi hiện nay vẫn còn coi nặng chuyện bằng cấp. Điều này đã ảnh hưởng không nhỏ đến việc đặt mục tiêu phấn đấu của nhiều HS. Nhiều em đến trường với suy nghĩ làm thế nào để có được một tấm bằng tốt, hơn là muốn có được một năng lực thực sự cần thiết cho cuộc sống sau này. 1.4.5. Đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn Để phát triển năng lực GQVĐ của HS thì GV phải nhiệt huyết với nghề, phát huy tinh thần trách nhiệm, tích cực đổi mới phương pháp và đầu tư thời gian, công sức cho việc xây dựng tiến trình dạy học hiệu quả, chú trọng xây dựng bài học theo tiến trình

31 GQVĐ. Đặc biệt tăng cường các ứng dụng kỹ thuật của vật lý, hơn nữa, việc dạy các ứng dụng đó cần sự tham gia tích cực của HS để đảm bảo học sâu. Dạy học theo góc thỏa mãn điều này.

32 Kết luận chương 1 Đổi mới giáo dục nói chung và dạy học vật lý nói riêng theo định hướng phát triển năng lực trong thời đại kỹ thuật số là một yêu cầu cấp thiết. Trong quá trình đổi mới PPDH nhằm phát huy tính tích cực, năng lực GQVĐ của HS thì việc tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật sẽ là một trong những hướng đi phù hợp và hiệu quả. Vì vậy trong chương 1, chúng tôi đã trình bày cơ sở lý luận của hình thức tổ chức dạy học theo góc. Ngoài ra, chúng tôi cũng đã nghiên cứu về tính tích cực, năng lực giải quyết vấn đề và các con đường dạy các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật. Những nội dung này sẽ là cơ sở để thiết kế tiến trình tổ chức dạy học ở chương 2 cũng như đánh giá kết quả học tập của HS trong chương 3.

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO GÓC CÁC ỨNG DỤNG CỦA VẬT LÝ TRONG KỸ THUẬT THUỘC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” - VẬT LÝ 11 2.1. Mục tiêu dạy học của chương “Cảm ứng điện từ” Hiện tượng cảm ứng điện từ là một trong những hiện tượng cơ bản của phần điện động lực học. Nghiên cứu hiện tượng này không chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu một hiện tượng vật lý, những ứng dụng của hiện tượng này vào trong thực tế đời sống, kỹ thuật, thông qua đó người học hình thành kỹ năng, năng lực thực nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề. Trong chương trình vật lý phổ thông chương “Cảm ứng điện từ” là chương kết thúc phần “Điện học. Điện từ học”, đây cũng là chương tiếp nối những gì học sinh đã được học ở THCS nhưng ở mức độ sâu hơn, định lượng hơn. Khi tìm hiểu được những nội dung kiến thức như khái niệm từ thông, định luật Len-xơ, định luật Fa-ra-đây về hiện tượng cảm ứng điện từ, với những kiến thức đó HS có thể hiểu sâu sắc bản chất vật lý của những ứng dụng kỹ thuật trong đời sống thực tế như nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều, máy biến áp, động cơ điện xoay chiều, hoạt động của phanh từ, bếp từ… Kiến thức của chương gắn liền với những ứng dụng thực tiễn trong kỹ thuật và trong đời sống. Nghiên cứu nội dung kiến thức chương cảm ứng điện từ và ứng dụng của nó sẽ giới thiệu cho HS những thành tựu làm thay đổi cuộc sống của loài người. Mục tiêu dạy học của chương gồm: 2.1.1. Mục tiêu về kiến thức - Phát biểu được định nghĩa từ thông, định nghĩa dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng và điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng (dựa trên khái niệm từ thông). Trình bày được ý nghĩa vật lý của khái niệm từ thông. - Phát biểu được nội dung của định luật Fa-ra-đây, viết đúng biểu thức định lượng định luật Fa-ra-đây đối với một vòng dây và một khung dây có N vòng. - Phát biểu được nội dung của định luật Len-xơ. - Phát biểu được quy tắc bàn tay phải và biết được quy tắc này là phương pháp đơn giản để xác định chiều của dòng điện cảm ứng (cực dương, cực âm của nguồn điện) trong trường hợp cụ thể dây dẫn chuyển động trong từ trường. - Viết được biểu thức suất điện động cảm ứng trong trường hợp dây dẫn chuyển động tịnh tiến cắt các đường sức từ. - Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều.

34 - Phát biểu được định nghĩa dòng điện Foucault và nêu được đặc điểm của dòng điện Foucault. - Nêu được một số ứng dụng của dòng Foucault trong kỹ thuật. - Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm, hệ số tự cảm, suất điện động tự cảm, viết được biểu thức suất điện động tự cảm. - Viết được biểu thức năng lượng của cuộn dây có dòng điện chạy qua. 2.1.2. Mục tiêu về kỹ năng - Quan sát, thu thập thông tin về đối tượng nghiên cứu, phân tích xử lý thông tin rút ra kết luận. - Vận dụng kiến thức đã biết, suy luận lý thuyết, diễn dịch rút ra các kết luận, dự đoán mới, suy ra các hệ quả lôgic. - Vận dụng kiến thức để giải thích một số quá trình, hiện tượng vật lý, ứng dụng kỹ thuật liên quan đến các kiến thức vừa học. - Hợp tác, làm việc nhóm. - Làm được các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ. - Tính được suất điện động cảm ứng trong trường hợp từ thông qua một mạch kín biến đổi đều theo thời gian. - Xác định được chiều của dòng điện cảm ứng theo định luật Len-xơ. - Tính được suất điện động tự cảm trong ống dây khi dòng điện chạy qua nó có cường độ biến đổi đều theo thời gian. 2.1.3. Mục tiêu thái độ - Có hứng thú, say mê trong học tập và yêu thích bộ môn Vật lý nói chung, các kiến thức về cảm ứng điện từ nói riêng. - Có tinh thần đoàn kết, giúp đỡ lẫn nhau trong quá trình học, có tinh thần hợp tác khi làm việc giữa các cá nhân và ý thức trách nhiệm của mỗi HS khi làm việc theo nhóm. - Tích cực vận dụng, liên hệ các kiến thức đã học với thực tiễn cuộc sống. - Có thái độ làm việc khách quan, trung thực, tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác. - Nhiệt tình trách nhiệm trong công việc được giao và có tinh thần cố gắng, hợp tác khi làm việc nhóm, làm việc tập thể. 2.2. Một số ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” 2.2.1. Máy phát điện xoay chiều một pha Máy phát điện xoay chiều một pha là thiết bị để biến đổi cơ năng thành điện năng. 2.2.1.1. Cấu tạo Máy phát điện xoay chiều một pha gồm 2 bộ phận chính:

Hình 2.1. Mô hình cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha - Nam châm để tạo ra từ trường (nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện). - Cuộn dây dẫn để tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều. Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại có thể quay được gọi là rôto. Người ta phân biệt hai loại máy phát điện xoay chiều: - Loại có cuộn dây quay. Khi đó để đưa dòng điện cảm ứng từ cuộn dây ra mạch ngoài, người ta thường dùng bộ góp (gồm hai vành khuyên và hai thanh quét). - Loại có nam châm quay: nếu nam châm là nam châm điện, người ta thường đưa dòng điện vào nam châm bằng bộ góp. 2.2.1.2. Nguyên tắc hoạt động Máy phát điện là thiết bị điện từ, nguyên lý làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và tương tác giữa từ trường và dòng điện. Khi khung dây quay giữa hai cực của nam châm hoặc nam châm quay, từ thông qua khung dây thay đổi liên tục và kết quả là trong khung dây xuất hiện 1 suất điện động cảm ứng, suất điện động cảm ứng này sinh ra dòng điện cảm ứng xoay chiều chạy trong khung dây và qua chổi quét, qua vành khuyên và đèn. 2.2.1.3. Thiết kế mô hình máy phát điện đơn giản

Hình 2.2. Mô hình chế tạo máy phát điện xoay chiều một pha

36 - Vật liệu: gồm 1 chai nhựa rỗng, 1 chiếc kéo, ống hút, tuốc-nơ-vít, súng bắn keo, 1 cuộn dây đồng, 1 chiếc nan xe đạp, 8 cục nam châm, 1 lon rỗng, băng dính 2 mặt, 1 chiếc đèn led. - Cách chế tạo: + Đầu tiên ta cắt bỏ 2 đầu của chai nhựa. Tiếp theo dùng tuốc-nơ-vít đục 2 lỗ ở 2 mặt của chai. + Cắt 2 đoạn ống hút dài khoảng 1,5cm và xuyên chúng vào 2 lỗ trên chai. + Dùng súng bắn keo phết cố định ống hút (nhớ phết cả 2 phía) + Quấn dây đồng xung quanh chai nhựa khoảng 400 vòng. + Nối đèn led, quấn dây vài vòng quanh nó. + Dùng đất sét cố định kết nối giữa đèn và dây điện. + Dùng băng dính sao cho đèn được cố định lên chai. Bỏ phần chóp đầu của nan xe đạp, sau đó ta xuyên nan xe đạp qua ống hút. + Đặt 4 miếng nam châm ở trên và 4 miếng ở dưới của nan xe đạp, dùng đất sét cố định nam châm. + Làm cánh quạt với lon rỗng. Cắt 1 miếng băng dính 2 mặt dính phần chóp đầu đã rời ra của nan xe đạp vào chính giữa miếng băng dính sau đó nối cánh quạt với nan xe đạp. 2.2.2. Máy biến thế Máy biến thế là thiết bị điện từ đứng yên, làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ và sự nhiễm từ của sắt (thép), dùng để biến đổi điện thế của dòng xoay chiều (tăng hoặc giảm) nhưng không làm thay đổi tần số của nó. 2.2.2.1. Cấu tạo Máy biến thế gồm hai bộ phận chính là: Lõi thép (mạch từ), dây quấn (mạch điện).

Hình 2.3. Mô hình cấu tạo máy biến thế - Lõi thép (mạch từ) của máy biến thế gồm nhiều lá thép mỏng ghép sát, cách điện với nhau để giảm hao phí do dòng điện Foucalt và tăng cường từ thông qua mạch. - Dây quấn là 2 cuộn dây có số vòng khác nhau, tùy thuộc vào nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 và ngược lại. + cuộn dây sơ cấp: có số vòng N1 được nối với nguồn điện có hiệu điện thế U1.

37 + Cuộn dây thứ cấp: có số vòng N2 được nối với tải tiêu thụ có hiệu điện thế U2. 2.2.2.2. Nguyên tắc hoạt động Máy biến thế là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ và sự nhiễm từ của sắt (thép). Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp 1 hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây có dòng điện xoay chiều chạy qua, lõi thép bị nhiễm từ trở thành 1 nam châm có từ trường biến thiên. Khi đó từ thông xuyên qua tiết diện của cuộn thứ cấp biến thiên nên trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. 2.2.3. Công tơ điện Công tơ điện là dụng cụ để đo điện năng tiêu thụ trong từng gia đình. 2.2.3.1. Cấu tạo Công tơ điện một pha được cấu tạo bởi 2 cơ cấu:

Hình 2.4. Mô hình cấu tạo Công tơ điện - Cơ cấu đo (đo công suất) gồm các phần tử sau: + Hai cuộn dây có lõi thép: một là cuộn điện áp được mắc song song với phụ tải, tiết diện dây nhỏ, nhiều vòng, trở kháng lớn; hai là cuộn dòng điện được mắc nối tiếp với phụ tải, tiết diện dây lớn, ít vòng, trở kháng rất nhỏ. + Một đĩa nhôm: được gắn lên trục, tỳ vào trụ có thể quay tự do giữa 2 cuộn dây và quay tự do giữa khe hở của nam châm vĩnh cửu. + Một nam châm vĩnh cữu: là bộ phận tạo ra momen cản khi đĩa nhôm quay trong từ trường của nó. - Cơ cấu đếm (ghi lại, cộng dồn điện năng tính từ t0 đến t) là hệ thống bánh răng xe thập phân còn gọi là bộ chỉ số. Mỗi bánh xe có mười số và 1 vấu, bánh xe bên phải quay hết 1 vòng (10 số) sẽ kéo bánh xe bên trái đi 1 vấu (1 số). Ghép nối giữa bộ chỉ số và trục quay là hệ bánh răng để quy đổi hằng số K về đơn vị gọi là hộp số. 2.2.3.2. Nguyên tắc hoạt động Dòng điện cần đo đi vào 2 đầu: 1 đầu cuộn áp và 1 đầu phụ tải.

38 Khi cuộn áp được cấp điện sinh ra 2 từ thông: một từ thông xuyên qua đĩa nhôm và một từ thông khép kín trong cuộn dây. Khi có dòng điện chạy trong phụ tải, qua cuộn dòng sinh ra một từ thông xuyên qua đĩa cắt đĩa tại 2 điểm. Do tác dụng của 2 từ thông của cuộn áp và cuộn dòng lên đĩa nhôm tạo ra mômen quay làm đĩa nhôm quay. Khi đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm vĩnh cửu sẽ sinh ra dòng Foucault trong đĩa, dòng Foucault gây momen cản tác dụng lên đĩa. Lúc này có sự cân bằng giữa momen quay và momen cản nên đĩa sẽ quay đều. Khi đĩa nhôm quay đều sẽ làm trục số nhảy từ đó hiển thị lên mặt chỉ số điện năng tiêu thụ của phụ tải. Khi ngừng tiêu thụ điện (ngắt dòng), dòng điện Foucault sẽ làm cho đĩa kim loại dừng lại nhanh chóng để khỏi phải đếm thừa điện năng. 2.2.4. Ghi ta điện 2.2.4.1. Cấu tạo

Hình 2.5. Dây đàn và cuộn dây cảm ứng trong đàn ghi ta điện Đàn ghi ta điện có cấu tạo đặc, không có hộp cộng hưởng. Sở dĩ ta nghe được âm phát ra bởi dây dẫn là nhờ ở sáu cuộn dây cảm ứng gắn vào đàn ở bên dưới sáu dây đàn. Mỗi cuộn dây cảm ứng gồm một nam châm vĩnh cửu nhỏ đặt bên trong một cuộn dây. Cuộn dây được nối với máy tăng âm. 2.2.4.2. Nguyên tắc hoạt động Đàn ghi ta điện hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Vì dây đàn bằng thép nên đoạn dây nằm sát ngay bên trên nam châm của cuộn dây cảm ứng được từ hóa. Khi gảy đàn thì dây đàn dao động. Do đó từ thông qua cuộn dây thay đổi, sinh ra dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng biến đổi cả về chiều và cường độ phù hợp với dao động của dây đàn, nghĩa là phù hợp với dao động của âm. Dòng điện cảm ứng được đưa đến máy tăng âm và phát ra qua loa làm ta nghe được âm do dây đàn phát ra. 2.2.5. Phanh từ 2.2.5.1. Cấu tạo Cấu tạo của phanh từ gồm đĩa tròn làm bằng sắt đặt giữa 2 cực của nam châm

Hình 2.6. Phanh từ Khi bóp phanh, hai cực nam châm sẽ được đưa vào hai bên bánh xe tạo từ thông biến thiên. Trong bánh xe xuất hiện dòng Foucault làm cản trở chuyển động của bánh xe, làm cho bánh xe chuyển động chậm lại. 2.2.5.2. Nguyên tắc hoạt động Trong mỗi bánh xe đều có một đĩa kim loại. Khi giảm tốc độ sẽ có một từ trường mạnh được đưa vào đĩa này bằng cách di chuyển nam châm vĩnh cửu đi quay đĩa. Khi đó xuất hiện một từ thông biến thiên theo thời gian làm xuất hiện dòng điện Foucault có chiều giảm nguyên nhân sinh ra nó. Do đó chuyển động của ô tô sẽ giảm dần. 2.2.6. Bếp từ 2.2.6.1. Cấu tạo Bếp điện từ được cấu tạo từ các bộ phận cơ bản sau:

Hình 2.7. Cấu tạo bếp điện từ - Mặt bếp: làm bằng sứ thủy tinh cao cấp chịu được nhiệt độ cao và chịu được va chạm. - Cuộn dây tạo từ trường: là một cuộn dây phẳng dạng đĩa đặt bên dưới mặt bếp. - Mạch điện tử công suất: gồm nhiều linh kiện điện tử phức tạp có khả năng tăng giảm biên độ của dòng điện xoay chiều, có khả năng thay đổi tần số của dòng điện đi vào cuộn dây. - Bảng điều khiển: gồm các nút chức năng để đặt chức năng và điều khiển chế độ làm việc của bếp. Khi cho một dòng điện thay đổi tần số vào cuộn dây, cuộn dây sinh ra từ trường dao động, từ trường này xuyên qua mặt bếp đến đáy nồi bằng chất sắt từ. Do từ trường này biến đổi nên trong đáy nồi sinh ra một dòng điện xoáy (dòng Foucault) và phát sinh

40 nhiệt tức thời. Một cách gần đúng có thể coi tất cả từ thông hướng thẳng góc với mặt bếp để xuyên lên đáy nồi. 2.2.6.2. Nguyên tắc hoạt động Bếp điện từ (bếp từ) được chế tạo dựa trên nguyên lý từ trường trong cuộn dây và dòng điện Foucault. Người ta đặt một cuộn dây dẫn điện dưới một tấm vật liệu cách điện, cách nhiệt (thường là sứ thủy tinh vì ngoài khả năng cách điện, cách nhiệt, nó còn có tính thẩm mỹ). Khi cho dòng điện xoay chiều đi qua, cuộn dây tạo nên từ trường biến thiên trên mặt bếp. Đáy nồi làm từ vật dẫn từ đóng vai trò như cuộn dây thứ cấp, nằm trong từ trường biến thiên nên sẽ sinh ra dòng điện Foucault và nóng lên, nấu chín thức ăn như đối với cách đun nấu thông thường. Để thay đổi nhiệt độ đun, người ta thay đổi cường độ từ trường tác dụng lên đáy nồi bằng cách thay đổi tần số dòng điện. Điều này có thể làm được bằng mạch biến tần. Để tăng hiệu quả dẫn nhiệt, người ta chế tạo đáy nồi có lớp kim loại dẫn nhiệt tốt như nhôm, đồng phủ lên lớp vật liệu sắt từ, dưới cùng có thể là lớp vật liệu có độ bền cao như inox. 2.3. Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” 2.3.1. Tiến trình dạy học “Máy phát điện xoay chiều” 2.3.1.1. Kiến thức cần xây dựng và câu hỏi đề xuất vấn đề tương ứng a. Câu hỏi đề xuất vấn đề: Máy phát điện xoay chiều một pha được sử dụng khi nào, nó có cấu tạo, nguyên tắc hoạt động ra sao? b. Kết luận cần xây dựng: - Máy phát điện xoay chiều một pha được sử dụng để tạo ra dòng điện xoay chiều. - Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha gồm 2 bộ phận chính: + Nam châm (phần cảm) để tạo ra từ trường (nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện). + Cuộn dây dẫn (phần ứng) để tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều. Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại có thể quay được gọi là rôto. - Người ta phân biệt hai loại máy phát điện xoay chiều: + Loại có cuộn dây quay. Khi đó để đưa dòng điện cảm ứng từ cuộn dây ra mạch ngoài, người ta thường dùng bộ góp (gồm hai vành khuyên và hai thanh quét). + Loại có nam châm quay: nếu nam châm là nam châm điện, người ta thường đưa dòng điện vào nam châm bằng bộ góp. - Nguyên tắc hoạt động: Máy phát điện xoay chiều 1 pha hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và tương tác giữa từ trường và dòng điện. Khi khung dây quay giữa hai cực của nam châm hoặc nam châm quay, từ thông qua qua khung dây thay đổi

41 liên tục và kết quả là trong khung dây xuất hiện 1 suất điện động cảm ứng, suất điện động cảm ứng này sinh ra dòng điện cảm ứng xoay chiều chạy trong khung dây, qua chổi quét, qua vành khuyên và qua đèn. 2.3.1.2. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng và vận dụng kiến thức Các nguồn điện trong thực tế: Pin, Acquy, máy phát điện, pin Mặt trời và sự chuyển hóa năng lượng thành năng lượng điện trong mỗi nguồn điện

Máy phát điện xoay chiều 1 pha được sử dụng khi nào, nó có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động ra sao?

- Quan sát mô hình máy phát điện, xác định các bộ phận chính - Vận dụng kiến thức vật lý để giải thích nguyên tắc hoạt động của máy phát điện

Khi khung dây quay giữa hai cực của nam châm, các cạnh AD, BC của khung cắt các đường sức. Vì vậy trong các đoạn dây đó xuất hiện suất điện động cảm ứng. Hai đầu khung dây nối với hai vành bán khuyên, hai vành bán khuyên tiếp xúc với hai chổi quét. Mỗi chổi quét là một cực của máy phát điện. Dòng điện đưa ra mạch ngoài là dòng điện có chiều thay đổi theo thời gian.

42 - Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha gồm 2 bộ phận chính: + Nam châm để tạo ra từ trường (nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện). + Cuộn dây dẫn để tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại có thể quay được gọi là rôto. - Người ta phân biệt hai loại máy phát điện xoay chiều: + Loại có cuộn dây quay. Khi đó để đưa dòng điện cảm ứng từ cuộn dây ra mạch ngoài, người ta thường dùng bộ góp (gồm hai vành khuyên và hai thanh quét) + Loại có nam châm quay: nếu nam châm là nam châm điện, người ta thường đưa dòng điện vào nam châm bằng bộ góp. - Nguyên tắc hoạt động: Máy phát điện xoay chiều 1 pha hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và tương tác giữa từ trường và dòng điện. Khi khung dây quay giữa hai cực của nam châm hoặc nam châm quay, từ thông qua qua khung dây thay đổi liên tục và kết quả là trong khung dây xuất hiện 1 suất điện động cảm ứng, suất điện động cảm ứng này sinh ra dòng điện cảm ứng xoay chiều chạy trong khung dây, qua chổi quét, qua vành khuyên và qua đèn.

2.3.1.3. Mục tiêu dạy học - Chỉ ra được các bộ phận chính của máy phát điện và chức năng của các bộ phận đó. - Giải thích được nguyên lý hoạt động của máy phát điện dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và tương tác giữa từ trường và dòng điện. - Chế tạo được máy phát điện đơn giản. 2.3.1.4. Tiến trình dạy học cụ thể Hoạt động của HS

Hoạt động của GV

Hoạt động 1: Khởi động (3 phút) GV yêu cầu HS kể tên các nguồn điện trong thực tế và nêu các cách tạo ra dòng điện? Từ đó đặt câu hỏi trong thực tế dòng điện xoay chiều được tạo ra như thế nào? Vậy máy phát điện xoay chiều có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động ra sao? Hoạt động 2: Tìm hiểu ứng dụng kỹ thuật của hiện tượng cảm ứng điện từ: Máy phát điện xoay chiều một pha (33 phút) Phương pháp: dạy học theo Góc (3 vòng luân chuyển)

43 * Bố trí sơ đồ không gian các góc học tập và luân chuyển Bảng viết Bàn giáo viên viên

Góc trải nghiệm

Góc trải nghiệm 1

2 Mỗi góc bố trí đầy đủ phương tiện và thiết bị

Góc quan sát

cần thiết. * Giao nhiệm vụ học tập Quan sát, lắng nghe GV giao Giới thiệu phương pháp DHTG, giới thiệu các góc, nhiệm vụ. NV mỗi góc, thống nhất cách thức làm việc nhóm, thời gian tối đa thực hiện NV góc trên bài giảng điện tử. - HS lập nhóm và ổn định vị trí * Tổ chức các góc học tập theo hướng dẫn của GV. + Lập nhóm học tập: - Các nhóm cử nhóm trưởng, thư - Phương án 1: Lập nhóm học tập theo phong cách kí của nhóm. (bằng cách yêu cầu HS giơ tay đăng kí trực tiếp). GV quy ước thứ tự nhóm (1,2,3) - Tiếp nhận NV, nhóm trưởng - Phương án 2: Chia lớp thành 3 nhóm phân công nhiệm vụ, tiến hành Thông báo cách thức luân chuyển ngược chiều kim hoạt động của nhóm theo các góc. đồng hồ là: Quan sát  trải nghiệm 1  trải nghiệm - Thư ký ghi chép kết quả thực 2. hiện nhóm trên bảng phụ. Đề nghị các nhóm cử nhóm trưởng, thư kí của nhóm. Hướng dẫn vai trò của nhóm trưởng, thư kí. - Luân chuyển các góc theo quy định Chú ý: Cá nhân quản lý các phiếu học tập (khoảng 2 phiếu) mà nhóm

* Tổ chức để HS thực hiện NV tại các góc và luân chuyển - Quan sát các nhóm HS thực hiện NV tại mỗi góc, hỗ trợ kịp thời khi cần.

đã sử dụng, tránh bỏ lại góc đó, gây - Theo dõi và kịp thời điều chỉnh ghi chép của thư ký, ảnh hưởng đến nhóm sau. sự tham gia của các HS trong nhóm. - Đầu mỗi vòng luân chuyển, đại - Sau 10 phút, yêu cầu các nhóm luân chuyển vòng

44 diện nhóm nhận phiếu học tập cho 2 theo quy định. Yêu cầu nhóm trưởng quản lý bài nhóm tại nơi GV quy định.

báo cáo kết quả của nhóm.

Hoạt động 3 (6phút): Báo cáo, đánh giá kết quả của các góc - Sau khi các nhóm hoàn thành - Yêu cầu các nhóm báo cáo kết quả sản phẩm của nhiệm vụ ở các góc, mỗi góc cử mình đã thực hiện ở góc cuối cùng theo thứ tự: đại diện báo cáo kết quả theo yêu Quan sát - Trải nghiệm 1 - Trải nghiệm 2. cầu. - Báo cáo góc nào thì treo kết quả của tất cả các nhóm đã hoàn thành góc đó. Đại diện của nhóm - Các nhóm còn lại lắng nghe, thực hiện góc đó ở vòng cuối lên trình bày sản quan sát, đối chiếu, thảo luận, phẩm trong vòng 2 phút với yêu cầu: nhận xét. * Góc Quan sát: - HS điều chỉnh, bổ sung vào + Nêu các bộ phận chính của máy phát điện và phiếu học tập của mình, ghi nhận nêu tác dụng của từng bộ phận. kiến thức, ghi bài vào vở. + Chỉ ra được rôto, stato trong hình a, b. Suy nghĩ, thảo luận và trả lời câu + Nêu nguyên tắc hoạt động của máy phát điện hỏi. xoay chiều một pha. - Xác nhận, ghi bài.

* Góc Trải nghiệm 1: + Chỉ ra được các bộ phận chính trên máy phát điện thật. + Chỉ được bộ phận nào là rôto, bộ phận nào là stato. + Giải thích nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha. * Góc trải nghiệm 2: + Trình bày sản phẩm máy phát điện xoay chiều một pha. + Vận hành sản phẩm và giải thích nguyên tắc hoạt động. + GV tổng hợp lại kiến thức về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha.

Hoạt động 4: Củng cố(2 phút) GV củng cố kiến thức HS về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện. Hoạt động 5: Dặn dò(1 phút) Mô hình máy phát điện xoay chiều đơn giản có rất nhiều dạng khác nhau, Em hãy thử tìm tòi, thiết kế và lắp đặt một dạng mô hình máy phát điện xoay chiều đơn giản có tính độc đáo, sáng tạo em nhé!

45 Góc 1: Quan sát hình ảnh một máy phát điện, chỉ ra các bộ phận chính và giải thích nguyên tắc hoạt động (thời gian dự kiến: 10 phút) PHIẾU HỌC TẬP GÓC 1: QUAN SÁT 1. Mục tiêu HS quan sát hình ảnh một máy phát điện, chỉ ra được các bộ phận chính và giải thích nguyên tắc hoạt động. 2. Thiết bị, đồ dùng của góc Hình ảnh mô hình máy phát điện xoay chiều một pha, phiếu học tập, giấy A0, bút viết bảng, đế dính có nam châm từ. 3. Hình thức làm việc: nhóm 4. Nhiệm vụ của học sinh Câu 1: Quan sát hình ảnh máy phát điện xoay chiều một pha

Hình a Hình b + Hãy chỉ ra những bộ phận chính của máy và nêu tác dụng của từng bộ phận? + Trong hình a, b rôto, stato là những bộ phận nào? .………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………... Câu 2: Vận dụng kiến thức vật lý hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 5. Kết quả và trình bày Ghi vắn tắt câu trả lời vào giấy A0. Trình bày được kết quả trước lớp.

46 Góc 2: Vận hành một máy phát điện trong phòng thí nghiệm, xác định các bộ phận chính và giải thích nguyên tắc hoạt động (thời gian dự kiến: 10 phút) PHIẾU HỌC TẬP GÓC 2: TRẢI NGHIỆM 1 1. Mục tiêu HS vận hành một máy phát điện trong phòng thí nghiệm, từ đó xác định được các bộ phận chính và giải thích nguyên tắc hoạt động. 2. Thiết bị, đồ dùng của góc Máy phát điện xoay chiều một pha trong phòng TN, phiếu học tập, giấy A 0, bút viết bảng, đế dính có nam châm từ 3. Hình thức làm việc: nhóm 4. Nhiệm vụ của học sinh Câu 1: Hãy vận hành mô hình máy phát điện xoay chiều một pha và chỉ ra các bộ phận chính của máy. Rôto, stato là bộ phận nào? ………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………….......... Câu 2: Hãy vận dụng kiến thức vật lý để giải thích nguyên tắc hoạt động của máy phát điện. ………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………... 5. Kết quả và trình bày Ghi vắn tắt câu trả lời vào giấy A0. Trình bày kết quả trước lớp.

47 Góc 3: Chế tạo một máy phát điện đơn giản dựa trên hướng dẫn và giải thích nguyên tắc hoạt động (thời gian dự kiến: 10 phút) PHIẾU HỌC TẬP GÓC 3: TRẢI NGHIỆM 2 1. Mục tiêu: HS chế tạo một máy phát điện đơn giản dựa trên hướng dẫn, từ đó giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy. 2. Thiết bị, đồ dùng của góc 1 chai nhựa rỗng, 1 chiếc kéo, ống hút, súng bắn keo, tuốc-nơ-vít, 1 cuộn dây đồng, 1 chiếc nan xe đạp, 8 cục nam châm, 1 chiếc lon rỗng, băng dính 2 mặt, 1 chiếc đèn led. 3. Hình thức làm việc: nhóm 4. Nhiệm vụ của học sinh Câu 1: Hãy chế tạo một máy phát điện đơn giản dựa trên những vật liệu sẵn có theo hướng dẫn sau: + Đầu tiên ta cắt bỏ 2 đầu của chai nhựa. Tiếp theo dùng tuốc-nơ-vít đục 2 lỗ ở 2 mặt của chai. + Cắt 2 đoạn ống hút dài khoảng 1,5cm và xuyên chúng vào 2 lỗ trên chai. + Dùng súng bắn keo phết cố định ống hút (nhớ phết ở cả 2 phía). + Quấn dây đồng xung quanh chai nhựa khoảng 400 vòng (quấn càng nhiều xung quanh cái lõi thì đèn càng sáng). + Nối đèn led, quấn dây vài vòng quanh nó. + Dùng đất sét cố định kết nối giữa đèn và dây điện. + Dùng băng dính sao cho đèn được cố định lên chai. Bỏ phần chóp đầu của nan xe đạp, sau đó ta xuyên nan xe đạp qua ống hút. + Đặt 4 miếng nam châm ở trên và 4 miếng ở dưới của nan xe đạp, dùng đất sét cố định nam châm. + Làm cánh quạt với lon rỗng. Cắt 1 miếng băng dính 2 mặt dính phần chóp đầu đã rời ra của nan xe đạp vào chính giữa miếng băng dính sau đó nối cánh quạt với nan xe đạp. Câu 2: Hãy đặt cánh quạt trước gió, quan sát đèn led và giải thích nguyên tắc hoạt động của máy phát điện. 5. Kết quả và trình bày Vận hành sản phẩm và trình bày kết quả trước lớp.

48 2.3.2. Tiến trình dạy học chủ đề “Máy biến thế và công tơ điện” 2.3.2.1. Kiến thức cần xây dựng và câu hỏi đề xuất vấn đề tương ứng a. Câu hỏi đề xuất vấn đề - Máy biến thế có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào? - Hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây của máy biến thế có mối quan hệ như thế nào với số vòng dây và cường độ dòng điện qua mỗi cuộn? - Công tơ điện có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào? b. Các kết luận cần xây dựng - Máy biến thế gồm: hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau, được quấn trên cùng một lõi thép, lõi thép gồm các lá thép mỏng ghép cách điện với nhau. - Nguyên tắc hoạt động: Máy biến thế là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ và sự nhiễm từ của sắt (thép). Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp 1 hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây có dòng điện xoay chiều chạy qua, lõi thép bị nhiễm từ trở thành 1 nam châm có từ trường biến thiên. Khi đó từ thông qua cuộn thứ cấp biến thiên nên trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. - Mối quan hệ giữa hiệu điện thế hai đầu các cuộn dây với số vòng dây và cường độ dòng điện qua mỗi cuộn: U 2 N 2 I1   U1 N1 I 2 - Công tơ điện một pha được cấu tạo bởi 2 cơ cấu: * Cơ cấu đo (đo công suất) gồm các phần tử sau: + Hai cuộn dây có lõi thép: một là cuộn điện áp được mắc song song với phụ tải, tiết diện dây nhỏ, nhiều vòng, trở kháng lớn; hai là cuộn dòng điện được mắc nối tiếp với phụ tải, tiết diện dây lớn, ít vòng, trở kháng rất nhỏ. + Một đĩa nhôm: được gắn lên trục, tỳ vào trụ có thể quay tự do giữa 2 cuộn dây và quay tự do giữa khe hở của nam châm vĩnh cửu. + Một nam châm vĩnh cữu: là bộ phận tạo ra momen cản khi đĩa nhôm quay trong từ trường của nó. * Cơ cấu đếm (ghi lại, cộng dồn điện năng tính từ t0 đến t) là hệ thống bánh răng xe thập phân còn gọi là bộ chỉ số. Mỗi bánh xe có mười số và 1 vấu, bánh xe bên phải quay hết 1 vòng (10 số) sẽ kéo bánh xe bên trái đi 1 vấu (1 số). Ghép nối giữa bộ chỉ số và trục quay là hệ bánh răng để quy đổi hằng số K về đơn vị gọi là hộp số. - Nguyên tắc hoạt động: Dòng điện cần đo đi vào 2 đầu: 1 đầu cuộn áp và 1 đầu phụ tải. Khi cuộn áp được cấp điện sinh ra 2 từ thông: một từ thông xuyên qua đĩa nhôm và một từ thông khép kín trong cuộn dây. Khi có dòng điện chạy trong phụ tải, qua cuộn dòng sinh ra một từ thông xuyên

49 qua đĩa cắt đĩa tại 2 điểm. Do tác dụng của 2 từ thông của cuộn áp và cuộn dòng lên đĩa nhôm tạo ra mômen quay làm đĩa nhôm quay. Khi đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm vĩnh cửu sẽ sinh ra dòng Foucault trong đĩa, dòng Foucault gây momen cản tác dụng lên đĩa . Lúc này có sự cân bằng giữa momen quay và momen cản nên đĩa sẽ quay đều. Khi đĩa nhôm quay đều sẽ làm trục số nhảy từ đó hiển thị lên mặt chỉ số điện năng tiêu thụ của phụ tải. Khi ngừng tiêu thụ điện (ngắt dòng), dòng điện Foucault sẽ làm cho đĩa kim loại dừng lại nhanh chóng để khỏi phải đếm thừa điện năng. 2.3.2.2. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng và vận dụng kiến thức Để giảm hao phí trên đường dây tải điện thì phải tăng hiệu điện thế giữa hai đường dây tải điện. Mặt khác, để sử dụng điện năng đó cần giảm hiệu điện thế cho phù hợp với U của các thiết bị. Nói cách khác, phải sử dụng máy biến thế.

Máy biến thế có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào?

- Quan sát một máy biến thế để xác định các bộ phận chính. - Cho máy biến thế hoạt động. - Xác định được tác động đầu vào và hiệu quả ở đầu ra (sự thay đổi U), từ đó liên hệ với kiến thức đã biết về sự nhiễm từ của sắt (thép) và hiện tượng cảm ứng điện từ để giải thích nguyên tắc hoạt động.

Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp 1 hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây có dòng điện xoay chiều chạy qua, lõi thép bị nhiễm từ trở thành 1 nam châm có từ trường biến thiên. Khi đó từ thông qua cuộn thứ cấp biến thiên nên trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.

50 - Máy biến thế gồm hai bộ phận chính là: Lõi thép (mạch từ), dây quấn (mạch điện). + Lõi thép (mạch từ) của máy biến thế gồm nhiều lá thép mỏng ghép sát, cách điện với nhau để giảm hao phí do dòng điện Foucalt và tăng cường từ thông qua mạch. + Dây quấn là 2 cuộn dây có số vòng khác nhau, tùy thuộc vào nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 và ngược lại. * Cuộn dây cơ cấp: có số vòng N1 được nối với nguồn điện có hiệu điện thế U1. * Cuộn dây thứ cấp: có số vòng N2 được nối với tải tiêu thụ có hiệu thế thế U2. - Nguyên tắc hoạt động: máy biến thế là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ và sự nhiễm từ của sắt (thép). Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp 1 hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây có dòng điện xoay chiều chạy qua, lõi thép bị nhiễm từ trở thành 1 nam châm có từ trường biến thiên. Khi đó từ thông xuyên qua tiết diện của cuộn thứ cấp biến thiên nên trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.

Hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây của máy biến thế có mối quan hệ như thế nào với số vòng dây và cường độ dòng điện qua mỗi cuộn

- Dựa trên sự bảo toàn năng lượng, viết biểu thức năng lượng điện cung cấp ở đầu vào và thu được ở đầu ra để xác định quan hệ giữa U và I. - Tiến hành thí nghiệm để xác định mối quan hệ giữa U và N. Năng lượng điện cung cấp ở đầu vào: Q 1 = U 1 I1 t Năng lượng điện cung cấp ở đầu ra: Q 2 = U 2 I2 t Nếu máy biến áp lý tưởng ta có: Q 1 = Q2

51 Mối quan hệ giữa hiệu điện thế ở hai đầu và cường độ dòng điện qua máy biến thế với số vòng dây của mỗi cuộn:

Để đo năng lượng điện tiêu thụ trong từng hộ gia đình cần có đồng hồ đo (Công tơ điện)

Công tơ điện có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào?

- Quan sát một công tơ điện để xác định các bộ phận chính. - Vận dụng kiến thức vật lý về hiện tượng cảm ứng điện từ và dòng điện Foucault để giải thích nguyên tắc hoạt động.

Dòng điện cần đo đi vào 2 đầu: 1 đầu cuộn dây và 1 đầu phụ tải. Khi cuộn áp được cấp điện sinh ra 2 từ thông: một từ thông xuyên qua đĩa nhôm và một từ thông khép kín trong cuộn dây. Khi có dòng điện chạy trong phụ tải, qua cuộn dòng sinh ra một từ thông xuyên qua đĩa cắt đĩa tại 2 điểm. Do tác dụng của 2 từ thông của cuộn áp và cuộn dòng lên đĩa nhôm tạo ra mômen quay làm đĩa nhôm quay. Khi đĩa quay trong từ trường của nam châm vĩnh cữu sẽ sinh ra dòng Foucault trong đĩa, dòng Foucault gây mômen cản tác dụng lên đĩa. Lúc này có sự cân bằng giữa mômen quay và mômen cản nên đĩa sẽ quay đều. Khi đĩa nhôm quay đều sẽ làm trục số nhảy, từ đó hiểu thị lên mặt chỉ số điện năng tiêu thụ của phụ tải.

52 - Công tơ điện một pha được cấu tạo bởi 2 cơ cấu: * Cơ cấu đo (đo công suất) gồm các phần tử sau: + Hai cuộn dây có lõi thép: một là cuộn điện áp được mắc song song với phụ tải, tiết diện dây nhỏ, nhiều vòng, trở kháng lớn; hai là cuộn dòng điện được mắc nối tiếp với phụ tải, tiết diện dây lớn, ít vòng, trở kháng rất nhỏ. + Một nam châm vĩnh cữu: là bộ phận tạo ra mômen cản khi đĩa nhôm quay trong từ trường của nó.

* Cơ cấu đếm (ghi lại, cộng dồn điện năng tính từ t0 đến t) là hệ thống bánh xe thập phân còn gọi là bộ chỉ số. Mỗi bánh xe có mười số và 1 vấu, bánh xe bên phải quay hết 1 vòng (10 số) sẽ kéo bánh xe bên trái đi 1 vấu (1 số). Ghép nối giữa bộ chỉ số và trục quay là hệ bánh răng để quy đổi hằng số K về đơn vị gọi là hộp số. - Nguyên lý hoạt động: dòng điện cần đo đi vào 2 đầu, 1 đầu cuộn áp và 1 đầu phụ tải. + Khi cuộn áp được cấp điện sinh ra 2 từ thông: một từ thông xuyên qua đĩa nhôm và một từ thông khép kín trong cuộn dây. + Khi có dòng điện chạy trong phụ tải, qua cuộn dòng sinh ra một từ thông xuyên qua đĩa cắt đĩa tại 2 điểm. + Do tác dụng của 2 từ thông của cuộn áp và cuộn dòng lên đĩa nhôm tạo ra mômen quay làm đĩa nhôm quay. Khi đĩa nhôm quay trong từ trường của nam châm vĩnh cửu sẽ sinh ra dòng điện Foucault trong đĩa, dòng Foucault gây ra mômen cản tác dụng lên đĩa. Lúc này có sự cân bằng giữa mômen quay và mômen cản nên đĩa sẽ quay đều. Khi đĩa nhôm quay đều sẽ làm trục số nhảy từ đó hiển thị lên mặt chỉ số điện năng tiêu thụ của phụ tải. + Khi ngừng tiêu thụ điện (ngắt dòng), dòng điện Foucault sẽ làm cho đĩa kim loại dừng lại nhanh chóng để khỏi phải đếm thừa điện năng,

2.3.2.3. Mục tiêu dạy học - Chỉ ra được các bộ phận chính của máy biến thế và chức năng của các bộ phận đó. Mô tả được cấu tạo máy biến thế. - Giải thích được nguyên lý hoạt động của máy biến thế dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sự nhiễm từ của sắt (thép). - Suy luận để tìm mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua máy biến thế với số vòng dây của mỗi cuộn. - Tiến hành được thí nghiệm đo điện áp đầu vào, đầu ra của máy biến thế để nghiệm lại mối quan hệ giữa U và N.

53 - Nêu được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động công tơ điện. - Chế tạo được công tơ điện đơn giản. 2.3.2.4. Tiến trình dạy học cụ thể Hoạt động của HS

Hoạt động của GV

Hoạt động 1: Khởi động (5 phút) - Để giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện từ điện lưới quốc gia đến hộ gia đình thì phải tăng hiệu điện thế giữa hai đường dây tải điện. Mặt khác, để sử dụng điện năng đó cần giảm hiệu điện thế cho phù hợp với hiệu điện thế của các thiết bị. Nói cách khác, phải sử dụng máy biến thế. Vậy máy biến thế có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào? - Hằng tháng, mỗi gia đình sử dụng điện đều phải trả tiền theo số đếm của công tơ điện. Vậy công tơ điện có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động ra sao? Hoạt động 2: Tìm hiểu ứng dụng kỹ thuật của hiện tượng cảm ứng điện từ: Máy biến thế và công tơ điện (64 phút) Phương pháp: dạy học theo Góc (4 vòng luân chuyển) * Bố trí sơ đồ không gian các góc học tập và luân chuyển Bảng viết Bàn giáo viên

Góc 1

Góc 3

Góc 4

Góc 2

Mỗi góc bố trí đầy đủ phương tiện và thiết bị cần thiết. * Giao nhiệm vụ học tập Quan sát, lắng nghe giáo viên Giới thiệu phương pháp DHTG, giới thiệu các góc, giao nhiệm vụ. NV mỗi góc, thống nhất cách thức làm việc nhóm, thời gian tối đa thực hiện NV góc trên bài giảng điện tử. - HS lập nhóm và ổn định vị trí * Tổ chức các góc học tập theo hướng dẫn của GV + Lập nhóm học tập: - Các nhóm cử nhóm trưởng, thư - Phương án 1: Lập nhóm học tập theo phong cách

54 kí của nhóm.

(bằng cách yêu cầu HS giơ tay đăng kí trực tiếp).

GV quy ước thứ tự nhóm (1,2,3,4) - Tiếp nhận NV, nhóm trưởng - Phương án 2: Chia lớp thành 4 nhóm phân công nhiệm vụ, tiến hành Thông báo cách thức luân chuyển là: hoạt động của nhóm theo các góc. 1 2 3 4 - Thư ký ghi chép kết quả thực 3 4 1 2 hiện nhóm trên bảng phụ.

2 1

3

4 3

1

Đề nghị các nhóm cử nhóm trưởng, thư kí của nhóm. Hướng dẫn vai trò của nhóm trưởng, thư kí. - Luân chuyển các góc theo quy * Tổ chức để HS thực hiện NV tại các góc và luân định chuyển Chú ý: Cá nhân quản lý các phiếu - Quan sát các nhóm HS thực hiện NV tại mỗi góc, học tập (khoảng 2 phiếu) mà nhóm hỗ trợ kịp thời khi cần. đã sử dụng, tránh bỏ lại góc đó, gây - Theo dõi và kịp thời điều chỉnh ghi chép của thư ảnh hưởng đến nhóm sau. - Đầu mỗi vòng luân chuyển, đại diện nhóm nhận phiếu học tập cho nhóm tại nơi GV quy định.

ký, sự tham gia của các HS trong nhóm. - Sau 15 phút, yêu cầu các nhóm luân chuyển vòng 2 theo quy định. Yêu cầu nhóm trưởng quản lý bài báo cáo kết quả của nhóm.

Hoạt động 3 (15 phút): Báo cáo, đánh giá kết quả của các góc - Sau khi các nhóm hoàn thành nhiệm vụ ở các góc, mỗi góc cử đại diện báo cáo kết quả theo yêu cầu. - Các nhóm còn lại lắng nghe, quan sát, đối chiếu, thảo luận, nhận xét. - HS điều chỉnh, bổ sung vào phiếu học tập của mình, ghi nhận kiến thức, ghi bài vào vở.

- Yêu cầu các nhóm báo cáo kết quả sản phẩm của mình đã thực hiện ở góc cuối cùng theo thứ tự: Góc 1 Góc 2 Góc 3 Góc 4 - Báo cáo góc nào thì treo kết quả của tất cả các nhóm đã hoàn thành góc đó. Đại diện của nhóm thực hiện góc đó ở vòng cuối lên trình bày sản phẩm trong vòng 3 phút với yêu cầu: + Góc 1: * chỉ ra được các bộ phận chính của máy biến thế, cuộn dây nào là cuộn sơ cấp, thứ cấp? * giải thích được nguyên tắc hoạt động của

Suy nghĩ, thảo luận và trả lời câu máy biến thế. hỏi. + Góc 2: * Trình bày bảng số liệu thí nghiệm.

55 - Xác nhận, ghi bài.

* Nhận xét được mối quan hệ giữa U, I và N. + Góc 3: * Chỉ ra được những bộ phận chính của công tơ điện và tác dụng của từng bộ phận. * Giải thích được nguyên tắc hoạt động của công tơ điện. + Góc 4: Trình bày sản phẩm và vận hành công tơ điện.

Hoạt động 4: Củng cố (5phút) GV củng cố kiến thức cho HS về: - cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của máy biến thế và công tơ điện. - mối liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua máy biến thế với số vòng dây của mỗi cuộn. Hoạt động 5: Kết thúc bài học, giao nhiệm vụ về nhà (1 phút) Tìm hiểu những ứng dụng kỹ thuật chương cảm ứng điện từ: bếp từ, phanh từ, ghi ta điện. Góc 1: Quan sát một máy biến thế HS, xác định tác động đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra. Từ đó giải thích nguyên tắc hoạt động (thời gian dự kiến: 15 phút) PHIẾU HỌC TẬP GÓC 1 1. Mục tiêu HS quan sát một mô hình máy biến thế thật, xác định tác động đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra, từ đó giải thích nguyên tắc hoạt động. 2. Thiết bị, đồ dùng của góc Máy biến thế trong phòng thí nghiệm, phiếu học tập, giấy A0, bút viết bảng, đế dính có nam châm từ. 3. Hình thức làm việc: nhóm 4. Nhiệm vụ của học sinh Câu 1: Quan sát mô hình máy biến thế thật và chỉ ra các bộ phận chính của nó? Khi nào cuộn dây được gọi là cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp? ………………………………………………………………………………………..... Câu 2: Hãy vận hành máy biến thế từ đó giải thích nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. …………………………………………………………………………………………. 5. Kết quả và trình bày Ghi vắn tắt câu trả lời vào giấy A0. Trình bày kết quả trước lớp.

56 Góc 2: Quan sát tác động đầu vào, kết quả thu được ở đầu ra, suy luận lý thuyết và thí nghiệm tìm quan hệ giữa U, I với N (thời gian dự kiến: 15 phút) PHIẾU HỌC TẬP GÓC 2 1. Mục tiêu HS quan sát tác động đầu vào, kết quả thu được ở đầu ra, suy luận lý thuyết và thí nghiệm tìm quan hệ giữa U, I với N. 2. Thiết bị, đồ dùng Mô hình máy biến thế, phiếu học tập, giấy A0, bút viết bảng, đế dính có nam châm từ 3. Hình thức làm việc: nhóm 4. Nhiệm vụ của HS Câu 1: Nối hai đầu cuộn sơ cấp với một hiệu điện thế xoay chiều U1 mà giá trị có thể điều chỉnh được. Dùng vôn kế xoay chiều đo hiệu điện thế U2 ở hai đầu cuộn thứ cấp và điền vào bảng sau: Lần TN

Số vòng dây của MBT N1

U1(V)

U2(V)

N2 N1

U2 U1

Câu 2: Dựa vào kết quả thí nghiệm ở câu 1, thiết lập biểu thức và nhận xét về mối quan hệ giữa hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây máy biến thế (U1, U2) với số vòng của các cuộn dây (N1, N2). ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………. Câu 3: Dựa vào định luật bảo toàn năng lượng, viết biểu thức năng lượng điện cung cấp ở đầu vào và thu được ở đầu ra từ đó xác định mối quan hệ giữa U và I. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………. 5. Kết quả và trình bày Ghi vắn tắt câu trả lời vào giấy A0. Trình bày kết quả trước lớp.

57 Góc 3: Quan sát công tơ điện, xác định các bộ phận chính. Từ đó giải thích nguyên tắc hoạt động của công tơ điện (thời gian dự kiến: 15 phút) PHIẾU HỌC TẬP GÓC 3 1. Mục tiêu HS quan sát mô hình công tơ điện, xác định các bộ phận chính. Từ đó giải thích nguyên tắc hoạt động của công tơ điện. 2. Thiết bị, đồ dùng của góc Mô hình công tơ điện, phiếu học tập, phiếu hỗ trợ (nếu cần), giấy A0, bút viết bảng, đế dính có nam châm từ. 3. Hình thức làm việc: nhóm 4. Nhiệm vụ của học sinh Câu 1: Nêu ý nghĩa của các thông số trên công tơ điện được viết bên dưới.

220V:………………………………………………………………………………… 450 vòng/kwh:………………………………………………………………………. 10(40)A:……………………………………………………………………………… Cấp 2:………………………………………………………………………………… 50Hz:………………………………………………………………………………….. Câu 2: Quan sát công tơ điện và chỉ ra những bộ phận chính của nó? Nêu tác dụng của từng bộ phận? ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. Câu 3: Hãy vận dụng kiến thức vật lý giải thích nguyên tắc hoạt động của công tơ điện. ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. 5. Kết quả và trình bày Ghi vắn tắt câu trả lời vào giấy A0. Trình bày kết quả trước lớp.

58 Góc 4: Lắp ráp một công tơ điện dựa trên hướng dẫn và giải thích nguyên tắc hoạt động (thời gian dự kiến: 15 phút) PHIẾU HỌC TẬP GÓC 4 1. Mục tiêu Chế tạo một công tơ điện dựa trên hướng dẫn và giải thích nguyên tắc hoạt động của công tơ điện. 2. Thiết bị, đồ dùng của góc: - 1 đế nhựa - 1 máy biến thế 220VAC – 30VAC - 2 lõi nhựa - 1 đĩa tròn bằng nhôm, 1 thanh nam châm nhỏ - 1 lõi sắt từ hình dạng EI, 1 lõi sắt từ hình dạng UI - 1 cuộn dây đồng  = 0,13 mm, 1 đoạn dây đồng dài 2m2 (  = 1,2 mm) - 1 bộ số để hiển thị số đếm công tơ, bu lông, ốc vít cần thiết 3. Hình thức làm việc: nhóm 4. Nhiệm vụ của học sinh Câu 1: Hãy chế tạo một công tơ điện đơn giản dựa trên những vật liệu sẵn có và theo hướng dẫn sau: - Dùng dây đồng quấn lên 2 lõi nhựa khoảng từ 13 đến 15 vòng trên mỗi lõi (chú ý số vòng trên 2 lõi bằng nhau). - Đặt 2 lõi vào khung chữ U. - Gắn thanh chữ U vào giá đỡ, gắn thanh chữ I lên thanh chữ U, rồi dùng vít cố định lại. Sau đó gắn cả hệ thống lên 2 vít đỡ. - Gắn vấu lên giá đỡ 2. - Đặt đĩa nhôm vào khe hở giữa hai cuộn dây (chú ý đặt đĩa nhôm sao cho khi đĩa quay phải là nhẹ nhất và không va chạm với bất kì vật gì khác). Cố định đĩa bằng hai nút ở hai đầu, điều chỉnh sao cho vấu nằm trùng với vòng tròn màu đen. - Gắn hộp số sao cho bánh răng trùng với bánh răng của đĩa. - GV kiểm tra và lắp mạch theo sơ đồ.

Câu 2: Hãy giải thích tại sao đĩa quay? Câu 3: Tắt nguồn, lắp nam châm vào giá đỡ 2. Sau đó bật nguồn, hãy giải thích tại sao đĩa quay đều? 5. Kết quả và trình bày Trình bày và vận hành sản phẩm trước lớp.

59 2.4. Xây dựng các công cụ đánh giá Áp dụng cơ sở lý thuyết của năng lực GQVĐ của HS, thang đo năng lực GQVĐ, chúng tôi xây dựng Rubric đánh giá sự phát triển năng lực GQVĐ của HS đối với từng nội dung. Cụ thể như sau: Bảng 2.1. Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ của HS đối với nội dung máy phát điện Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

Tiêu chí chất lượng

1.1 Tìm hiểu tình M1: Quan sát, mô tả được các quá trình, hiện huống vấn đề

tượng trong tình huống để làm rõ vấn đề cần giải

Các nguồn điện trong quyết thực tế và sự chuyển M2: Giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cuối Năng lực hóa năng lượng điện cùng cần thực hiện để làm rõ vấn đề cần giải tìm hiểu trong mỗi nguồn điện quyết M3: Phân tích, giải thích thông tin đã cho, mục vấn đề tiêu cần thực hiện và phát hiện vấn đề cần giải quyết 1.2 Phát hiện vấn đề cần nghiên cứu: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện

M1: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần giải quyết nhưng chưa rõ ràng M2: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được các câu hỏi liên quan đến vấn đề cần giải quyết M3: Từ các thông tin đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, trình bày được câu hỏi liên quan đến vấn đề và xác định được vấn đề cần giải quyết

1.3 Phát biểu vấn đề: Máy phát điện có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào?

M1: Sử dụng được ít nhất một phương thức (văn bản, hình vẽ, biểu bảng, lời nói, ..) để diễn đạt lại vấn đề M2: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng 2 phương thức M3: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng 2 phương thức và phân tách thành các vấn đề bộ phận.

2.1 Diễn đạt lại tình M1: Diễn đạt lại được tình huống một cách đơn huống bằng ngôn giản ngữ của chính mình M2: Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác nhau

60 Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

Tiêu chí chất lượng M3: Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác nhau một cách linh hoạt

2.2 Tìm kiếm thông M1: Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và Năng lực tin liên quan đến vấn phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ đề xuất đề các nguồn khác nhau. giải pháp - Các bộ phận của M2: Lựa chọn được nguồn thông tin về kiến thức máy phát điện. Chức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề năng của các bộ phận và đánh giá nguồn thông tin đó. - Kiến thức vật lý để M3: Lựa chọn được toàn bộ các nguồn thông tin giải thích nguyên tắc về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải hoạt động của máy quyết vấn đề cần thiết và đánh giá được độ tin phát điện

cậy của nguồn thông tin đó

2.3 Đề xuất giải pháp M1: Thu thập, phân tích thông tin liên quan đến giải quyết vấn đề

vấn đề; xác định thông tin cần thiết để giải quyết

- Quan sát mô hình máy phát điện để tìm hiểu các bộ phận chính. - Vận dụng kiến thức vật lý về hiện tượng cảm ứng điện từ và tương tác giữa từ

vấn đề M2: Lựa chọn được phương án, lập kế hoạch thực hiện M3: Lựa chọn phương án tối ưu, lập kế hoạch thực hiện

trường và dòng điện để giải thích nguyên tắc hoạt động của máy phát điện 3.1 Lập kế hoạch cụ M1: Lập được kế hoạch GQVĐ thể để thực hiện giải M2: Lập được kế hoạch GQVĐ cụ thể đầy đủ, pháp chi tiết M3: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ, hình vẽ

61 Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

Tiêu chí chất lượng

Năng lực 3.2 Thực hiện giải M1: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn đề cụ thể, giả định (vấn đề học tập) mà chỉ cần thực hiện pháp giải pháp Chế tạo máy phát huy động 1 kiến thức, hoặc tiến hành 1 phép đo, giải quyết điện xoay chiều đơn tìm kiếm, đánh giá một thông tin cụ thể giản M2: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động vấn đề ít nhất 2 kiến thức, 2 phép đo, … để giải quyết vấn đề M3: Thực hiện giải pháp cho một chuỗi vấn đề liên tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ chính quá trình giải quyết vấn đề 3.3 Đánh giá và điều M1: Đánh giá được các bước trong quá trình chỉnh các bước giải GQVĐ quyết cụ thể ngay M2: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết trong quá trình thực vấn đề, phát hiện sai sót, khó khăn hiện M3: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề, phát hiện sai sót, khó khăn, đưa ra những điều chỉnh và thực hiện việc điều chỉnh 4.1 Đánh giá quá M1: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp Năng lực trình giải quyết vấn án đánh giá đề và điều chỉnh việc M2: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp GQVĐ án và rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể việc M3: Đánh giá được kết quả cuối cùng và chỉ ra GQVĐ, nguyên nhân của kết quả thu được xây dựng vấn đề 4.2 Phát hiện vấn đề M1: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới cần giải quyết mới mới M2: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết M3: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết và diễn đạt vấn đề mới cần giải quyết.

62 Bảng 2.2: Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ của HS đối với nội dung máy biến thế và công tơ điện Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

Tiêu chí chất lượng

1.1 Tìm hiểu tình M1: Quan sát, mô tả được các quá trình, hiện huống vấn đề tượng trong tình huống để làm rõ vấn đề cần giải - Muốn giảm hao phí quyết trên đường dây tải M2: Giải thích thông tin đã cho, mục tiêu cuối Năng lực điện và sử dụng điện cùng cần thực hiện để làm rõ vấn đề cần giải tìm hiểu năng phù hợp với quyết hiệu điện thế của các M3: Phân tích, giải thích thông tin đã cho, mục vấn đề thiết bị. tiêu cần thực hiện và phát hiện vấn đề cần giải - Muốn đo năng lượng quyết tiêu thụ điện trong từng hộ gia đình. 1.2 Phát hiện vấn đề cần nghiên cứu: - Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. - Mối quan hệ giữa hiệu điện thế giữa hai

đầu các cuộn dây hiện tượng, trình bày được câu hỏi liên quan đến máy biến thế với số vấn đề và xác định được vấn đề cần giải quyết vòng dây và cường độ dòng điện qua mỗi cuộn - Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của công tơ điện. 1.3 Phát biểu vấn đề: M1: Sử dụng được ít nhất một phương thức (văn - Máy biến thế có cấu bản, hình vẽ, biểu bảng, lời nói, ..) để diễn đạt lại tạo và nguyên tắc vấn đề hoạt động như thế M2: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng 2 phương thức nào? M3: Diễn đạt vấn đề ít nhất bằng 2 phương thức

63 - Hiệu điện thế giữa và phân tách thành các vấn đề bộ phận. hai đầu các cuộn dây máy biến thế có mối quan hệ như thế nào với số vòng dây và cường độ dòng điện qua mỗi cuộn? - Công tơ điện có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào? 2.1 Diễn đạt lại tình M1: Diễn đạt lại được tình huống một cách đơn huống bằng ngôn giản ngữ của chính mình M2: Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác nhau M3: Diễn đạt lại được tình huống bằng nhiều cách khác nhau một cách linh hoạt 2.2 Tìm kiếm thông Năng lực tin liên quan đến vấn đề xuất đề giải pháp - Các bộ phận chính của máy biến thế.

M1: Bước đầu thu thập thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn đề từ các nguồn khác nhau. M2: Lựa chọn được nguồn thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết vấn

Chức năng của các bộ đề và đánh giá nguồn thông tin đó. phận M3: Lựa chọn được toàn bộ các nguồn thông tin - Kiến thức vật lý để về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải giải thích nguyên tắc quyết vấn đề cần thiết và đánh giá được độ tin hoạt động của máy cậy của nguồn thông tin đó biến thế - Các bộ phận chính của công tơ điện. Chức năng của các bộ phận - Kiến thức vật lý để giải thích nguyên tắc hoạt động của công

64 tơ điện 2.3 Đề xuất giải pháp M1: Thu thập, phân tích thông tin liên quan đến giải quyết vấn đề vấn đề; xác định thông tin cần thiết để giải quyết - Quan sát mô hình vấn đề máy biến thế để xác M2: Lựa chọn được phương án, lập kế hoạch định các bộ phận thực hiện chính.

M3: Lựa chọn phương án tối ưu, lập kế hoạch

- Vận dụng kiến thức thực hiện vật lý về hiện tượng cảm ứng điện từ và sự nhiễm từ của sắt thép để giải thích nguyên tắc hoạt động của máy biến thế. - Tiến hành TN để xác định mối quan hệ giữa U và N. - Dựa trên sự bảo toàn năng lượng xác định mối quan hệ giữa U và I. - Quan sát một công tơ điện để xác định các bộ phận chính - Vận dụng kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ và dòng điện Foucault để giải thích nguyên tắc hoạt động của công tơ điện 3.1 Lập kế hoạch cụ M1: Lập được kế hoạch GQVĐ thể để thực hiện giải M2: Lập được kế hoạch GQVĐ cụ thể đầy đủ, pháp chi tiết M3: Phân tích giải pháp thành kế hoạch thực

65 hiện cụ thể, diễn đạt các kế hoạch cụ thể đó bằng sơ đồ, hình vẽ Năng lực 3.2 Thực hiện giải M1: Thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn thực hiện pháp đề cụ thể, giả định (vấn đề học tập) mà chỉ cần giải pháp Chế tạo công tơ điện huy động 1 kiến thức, hoặc tiến hành 1 phép đo, giải quyết đơn giản tìm kiếm, đánh giá một thông tin cụ thể vấn đề M2: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động ít nhất 2 kiến thức, 2 phép đo, … để giải quyết vấn đề M3: Thực hiện giải pháp cho một chuỗi vấn đề liên tiếp, trong đó có những vấn đề nảy sinh từ chính quá trình giải quyết vấn đề 3.3 Đánh giá và điều M1: Đánh giá được các bước trong quá trình chỉnh các bước giải GQVĐ quyết cụ thể ngay M2: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết trong quá trình thực vấn đề, phát hiện sai sót, khó khăn hiện M3: Đánh giá các bước trong quá trình giải quyết vấn đề, phát hiện sai sót, khó khăn, đưa ra những điều chỉnh và thực hiện việc điều chỉnh 4.1 Đánh giá quá M1: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp Năng lực trình giải quyết vấn án đánh giá đề và điều chỉnh việc M2: So sánh kết quả cuối cùng thu được với đáp GQVĐ án và rút ra kết luận khi giải quyết vấn đề cụ thể việc M3: Đánh giá được kết quả cuối cùng và chỉ ra GQVĐ, nguyên nhân của kết quả thu được xây dựng vấn đề 4.2 Phát hiện vấn đề M1: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới cần giải quyết mới mới M2: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết M3: Xem xét kết quả thu được trong tình huống mới, phát hiện những khó khăn, vướng mắc cần giải quyết và diễn đạt vấn đề mới cần giải quyết.

66 Kết luận chương 2 Trên cơ sở lý luận và thực tiễn đã trình bày ở chương 1, trong chương 2 chúng tôi đã nghiên cứu, xây dựng tiến trình tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong thực tiễn của HS. Những kết quả mà luận văn thể hiện trong chương này là: - Nghiên cứu cấu trúc, đặc điểm, mục tiêu về kiến thức và kỹ năng của vật lý trong chương “Cảm ứng điện từ” và một số ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật của chương như: máy phát điện xoay chiều một pha, máy biến thế, công tơ điện, bếp từ, phanh từ, ghita điện… - Lập sơ đồ tiến trình khoa học và xây dựng tiến trình dạy học theo góc cụ thể đối với ứng dụng “Máy phát điện xoay chiều một pha”; “Máy biến thế và công tơ điện” Vật lý lớp 11. Mỗi ứng dụng, cố gắng tạo sự chủ động cho HS chiếm lĩnh tri thức, tích cực hóa hoạt động học tập và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS. - Căn cứ vào cấu trúc của năng lực GQVĐ, chúng tôi đã xây dựng được bộ công cụ đánh giá năng GQVĐ của HS đối với từng nội dung “máy phát điện”, “máy biến thế và công tơ điện”. Để đánh giá tính khả thi của việc tổ chức dạy học theo góc theo tiến trình dạy học được thiết kế, chúng tôi tiến hành tổ chức thực nghiệm sư phạm và được thể hiện cụ thể trong chương 3.

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm Trên cơ sở các tiến trình dạy học đã thiết kế ở chương 2, chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học mà đề tài đã nêu: “Nếu vận dụng các cơ sở lý luận của dạy học theo góc cùng với việc phân tích nội dung kiến thức các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” vật lý lớp 11 thì có thể thiết kế được tiến trình dạy học theo góc nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS. Do đó mục đích của thực nghiệm sư phạm là: - Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã soạn thảo ở mỗi bài học, tức là đối chiếu diễn biến của giờ học thực nghiệm với tiến trình dạy học đã soạn thảo. - Đánh giá năng lực GQVĐ của HS qua 2 nội dung. Từ đó thấy được hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo. - Sửa đổi, bổ sung và hoàn thiện các tiến trình dạy học để giúp HS tích cực, tự giác, chủ động hơn trong việc xây dựng kiến thức. 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm Để đạt được các mục tiêu đã đề ra trong quá trình thực hiện thực nghiệm sư phạm chúng tôi đã tiến hành thực hiện các nhiệm vụ sau: - Lên kế hoạch thực nghiệm sư phạm. - Khảo sát, điều tra cơ bản để chuẩn bị các điều kiện cần thiết phục vụ cho công tác thực nghiệm sư phạm. - Trao đổi với HS về phương pháp và nội dung thực nghiệm. - Thiết kế các PHT để tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ”: Máy phát điện, máy biến thế và công tơ điện. - Đánh giá năng lực GQVĐ của HS qua 2 nội dung để đánh giá sơ bộ hiệu quả của hoạt động dạy học theo tiến trình đã soạn thảo đối với việc phát huy tính tích cực và năng lực giải quyết vấn đề trong việc chiếm lĩnh kiến thức của học sinh trong học tập. - Xử lý, phân tích kết quả thực nghiệm, đánh giá theo các tiêu chí đã đưa ra từ đó nhận xét và rút ra kết luận về tính khả thi của đề tài. 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là học sinh lớp 11A trường phổ thông dân tộc nội trú tỉnh Kon Tum. 3.4. Thời gian thực nghiệm Từ ngày 1 tháng 4 đến ngày 21 tháng 4 năm 2018. Các tiết dạy thực nghiệm được tiến hành theo thời khóa biểu chính khóa của

68 nhà trường. Kế hoạch thực nghiệm như bảng sau Thời gian

Bảng 3.1. Các bước tiến hành thực nghiệm Công việc

Từ 1/4/2018 đến 6/4/2018

- Trình kế hoạch dạy thực nghiệm với ban giám hiệu. - Chuẩn bị các thiết bị phục vụ cho dạy học như các bộ thí nghiệm, máy chiếu, phòng học, PHT, phiếu trợ giúp.

Ngày 7/4/2018

- Giới thiệu cho HS về hình thức dạy học theo góc. - Công bố các tiêu chí đánh giá và hướng dẫn HS cách tự đánh giá. - Thông báo lịch học các buổi thực nghiệm

Từ 8/4/2018 đến 18/4/2018 Ngày 20,21/4/2018

- Tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” theo TKB của nhà trường - Kiểm tra 45 phút - Tổng kết đánh giá dạy học theo góc các ứng dụng kỹ thuật. - Lấy ý kiến của HS về phương pháp dạy học theo góc.

3.5. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Để đánh giá kết quả của thực nghiệm sư phạm, chúng tôi dựa vào những nội dung sau: - Đánh giá về trình độ nhận thức, kỹ năng, thái độ của HS qua: Sự tập trung chú ý, thích thú; tự nguyện tham gia, tự giác thực hiện và có trách nhiệm đối với các nhiệm vụ được giao. - Đánh giá về tính tích cực của HS qua: Không khí các buổi học; các cá nhân, nhóm tham gia hoàn thành các công việc được GV giao. - Đánh giá về năng lực giải quyết vấn đề: chất lượng sản phẩm của các nhóm. - Đánh giá về kết quả học của HS thông qua đánh giá năng lực GQVĐ của HS qua 3 tiết học - Để đánh giá được những tiêu chí trên, chúng tôi dùng phương pháp quan sát và phương pháp thống kê toán học. 3.6. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải và cách khắc phục khi làm thực nghiệm sư phạm 3.6.1. Thuận lợi - Nhà trường tạo điều kiện về thời gian và cơ sở vật chất cho quá trình thực nghiệm sư phạm. - Các em HS rất năng động, tích cực tham gia các hoạt động học tập. 3.6.2. Khó khăn - Phương pháp tổ chức dạy học theo góc còn khá mới với HS nên cũng hạn chế hiệu quả của buổi học.

69 - Do đầu vào thấp nên khả năng tiếp thu kiến thức cũng như thực hiện các nhiệm vụ còn hạn chế. - Học sinh chưa có thói quen tự học, tự nghiên cứu. 3.6.3. Cách khắc phục - GV giới thiệu kỹ về phương pháp tổ chức dạy học theo góc cho HS. - GV luôn quan sát và hỗ trợ HS khi cần thiết. 3.7. Các bước tiến hành thực nghiệm - Thiết kế tiến trình dạy học thực nghiệm, các phiếu học tập tại từng góc. - Buổi học thứ nhất tiến hành dạy thực nghiệm bài máy phát điện. Buổi học sau học về chủ đề máy biến thế và công tơ điện. - Các tiết thực nghiệm có mời các giáo viên trong tổ chuyên môn đến dự. - Sau mỗi tiết thực nghiệm tiến hành cho HS làm bài kiểm tra để khảo sát, đồng thời đánh giá mức độ hiểu bài của HS. 3.8. Đánh giá kết quả thực nghiệm Qua quá trình theo dõi và phân tích diễn biến các hoạt động học tập của HS trong các giờ học, chúng tôi nhận thấy có thể đánh giá tính tích cực, năng lực giải quyết vấn đề của HS một cách định tính và định lượng như sau: 3.8.1. Đánh giá định tính 3.8.1.1. Đánh giá tính tích cực a. Ở tiết học thứ nhất: Tổ chức dạy học theo góc bài “máy phát điện” Các biểu hiện Các hoạt động tại các góc Góc quan sát Sau khi quan sát hình ảnh máy phát điện, các thành viên trong các nhóm trao đổi sôi nổi với nhau khi đưa Hăng hái tham gia vào hoạt ra các bộ phận chính của máy và tranh luận khi chỉ ra động học tập bộ phận nào là rôto, stato. Ở góc này các nhóm hoàn thành các câu hỏi trong phiếu học tập khá tốt. Góc trải nghiệm 1 Các thành viên ở các nhóm rất hứng thú, tự lực khi được trực tiếp vận hành máy phát điện xoay chiều 1 Hứng thú, chú ý, tốc độ học pha và thảo luận khá sôi nổi, hăng hái đưa ra ý kiến của tập nhanh mình trong việc thu thập các bộ phận chính của máy phát điện và giải thích nguyên tắc hoạt động HS trả lời cũng rất tốt. Góc trải nghiệm 2 Thành viên ở các nhóm nhanh chóng biết phân chia Chủ động, tích cực, tự giác nhiệm vụ và sản phẩm máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động rất tốt.

70 Dưới đây là một số hình ảnh cụ thể hoạt động của học sinh tại các góc và việc học sinh báo cáo kết quả

Hình a: Hoạt động tại góc quan sát

Hình b: Hoạt động tại góc trải nghiệm 1

Hình c: Hoạt động tại góc trải nghiệm 2

Hình d: Học sinh trình bày kết quả Hình 3.1. Hoạt động học tập của HS tại các góc ở nội dung máy phát điện

Kết quả thu được sau khi học: - Nhìn chung tiến trình đã soạn thảo phù hợp với thực tế dạy học trên lớp về thời gian thực hiện cũng như tính đa dạng, vừa sức, mức độ từ dễ đến khó của các câu hỏi; các nhiệm vụ hấp dẫn đối với học sinh; học sinh thấy mình có khả năng giải quyết được được và tích cực tham gia vào hoạt động tại các góc theo phong cách học khác nhau. - Học sinh bước đầu làm quen với phương pháp học mới nên ban đầu còn lúng túng, chưa tự tin, trình bày còn chưa lưu loát. Trong khi hoạt động tại các góc học sinh được kết hợp linh hoạt giữa hoạt động cá nhân và theo nhóm từ đó làm tăng hiệu quả công việc. Kết quả đạt được khá tốt.

71 b) Ở tiết học thứ hai và ba: Tổ chức dạy học theo góc chủ đề “Máy biến thế và công tơ điện” Các biểu hiện

Các hoạt động tại các góc

Góc 1 HS học tập với thái độ vui vẻ, hứng thú đồng thời nghiêm túc. Các nhóm chăm chú làm việc, hoạt động say sưa, thảo luận sôi nổi

Ở các nhóm các thành viên đều đưa ra ý kiến riêng về các bộ phận chính của máy biến thế sau khi quan sát mô hình máy biến thế thật và hứng thú, thảo luận sôi nổi khi vận hành giải thích nguyên tắc hoạt động của máy biến thế.

Góc 2 Các thành viên thích thú khi tiến hành thí nghiệm tìm hiểu mối quan hệ giữa U và N Các hoạt động diễn ra nhộn nhịp và thân và đưa ra ý kiến của mình trong việc suy thiện.

luận tìm quan hệ giữa U, I với N. Không có HS ngồi chơi hoặc không tham gia hoạt động học tập.

Góc 3 - HS trong nhóm thảo luận khá sôi nổi, hào hứng khi chỉ ra những bộ phận chính HS tự tin hơn trong giao tiếp và ứng xử, của công tơ điện và tác dụng của các bộ tích cực thảo luận.

phận, nhiều HS đã mạnh dạn trong việc đưa ra ý kiến của mình. Không có thành viên nào có thái độ ỷ lại vào bạn khác

Góc 4 - Lúc đầu HS ồ lên sau đó rất hứng thú với Hăng hái tham gia vào hoạt động học tập, không khí học tập thoải mái.

các dụng cụ sẵn có, tranh luận với nhau nhiều hơn, bị cuốn hút vào các hoạt động, biết hợp tác phân chia công việc hợp lý để hoàn thành sản phẩm công tơ điện.

72 Dưới đây là một số hình ảnh hoạt động của học sinh trong giờ học

Hình a: Hoạt động tại góc 1

Hình b: Hoạt động tại góc 2

Hình c: Hoạt động tại góc 3 Hình d: Hoạt động tại góc 4 Hình 3.2. Hoạt động học tập của HS tại các góc ở nội dung ở “máy biến thế và công tơ điện” Kết quả thu được sau khi học: Sau khi trải qua cả 4 góc và báo cáo, trao đổi, bổ sung. Chúng tôi nhận thấy học sinh đã đạt được các mục tiêu mà tiến trình soạn thảo đã đề ra. Tiến trình dạy học đã soạn thảo phù hợp, học sinh tham gia tích cực, không khí lớp học sôi nổi, thoải mái, các nhiệm vụ đưa ra đa dạng, vừa sức và hấp dẫn đối với học sinh, thời gian dành cho mỗi hoạt động phù hợp. Ở tiết học chủ đề này HS đã bước đầu bắt nhịp được với phương pháp mới. 3.8.1.2. Đánh giá năng lực GQVĐ Đánh giá năng lực GQVĐ thực tiễn của học sinh thông qua quá trình dạy học, quan sát (quan sát trực tiếp, ghi hình), theo dõi và thu thập thông tin về quá trình hoạt động của cá nhân HS hay các nhóm HS… từ đó đưa ra được các đánh giá sau:

73 a. Ở tiết học thứ nhất: Tổ chức dạy học theo góc bài “máy phát điện” - Đa số các nhóm khi trao đổi với bạn đã phát hiện được vấn đề cần giải quyết: xác định được đầy đủ chính xác các bộ phận của máy phát điện là nam châm và cuộn dây dẫn; chức năng của các bộ phận: nam châm để tạo ra từ trường, cuộn dây dẫn để tạo ra dòng điện xoay chiều. Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại quay được gọi là rôto. - Đa số các HS đã vận dụng được kiến thức đã học về hiện tượng cảm ứng điện từ và tương tác giữa từ trường và dòng điện giải thích đúng nguyên tắc hoạt động của máy phát điện. Tuy nhiên, nhóm 2 kỹ năng trình bày vấn đề của HS còn hạn chế, việc sử dụng ngôn ngữ vật lý để giải thích nguyên tắc hoạt động đôi khi còn thiếu chính xác. - Cả 3 nhóm đã chế tạo và vận hành được máy phát điện xoay chiều: nhóm 1,3 sản phẩm máy phát điện tốt, nhóm 2 chưa đủ sức làm đèn sáng nhưng sau khi kiểm tra bằng máy thì vẫn tạo ra được dòng điện. * Nội dung: “Máy biến thế và công tơ điện” - Các nhóm đã tự phát hiện được vấn đề cần giải quyết: biết thu thập thông tin xác định chính xác các bộ phận của máy biến thế, tuy nhiên còn trao đổi với GV để xác định các bộ phận của công tơ điện. - Đa số các HS đã lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề: Xác định được mối quan hệ giữa U, I dựa vào định luật bảo toàn năng lượng và tiến hành thí nghiệm để xác định mối quan hệ giữa U và N. - Qua trao đổi với các thành viên trong nhóm các em HS biết vận dụng kiến thức vật lý về hiện tượng cảm ứng điện từ và dòng điện Foucault để giải thích nguyên tắc hoạt động của công tơ điện. - Đa số các nhóm thực hiện được giải pháp vấn đề: Chế tạo được công tơ điện đơn giản và vận hành được sản phẩm. 3.8.2. Đánh giá định lượng Để đánh giá mức độ các chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ, chúng tôi sử dụng bảng 2.1 và 2.2 của chương 2. Khi thực hiện việc theo dõi biểu hiện các mức độ của các thành tố năng lực trong năng lực GQVĐ ở mỗi HS, chúng tôi chia lớp học ở nội dung máy phát điện thành 3 nhóm học tập, mỗi nhóm gồm 8 HS; ở chủ đề máy biến thế và công tơ điện là 4 nhóm học tập, mỗi nhóm gồm 6 HS; trong đó có 1 HS là nhóm trưởng có nhiệm vụ điều hành hoạt động học tập và đánh giá các thành viên trong nhóm. Bên cạnh đó, trong suốt quá trình học tập, GV tiến hành trợ giúp, căn cứ vào kết quả hoạt động của các nhóm (phiếu học tập và ý kiến trao đổi của HS) kết hợp thường xuyên quan sát, đưa ra nhận định và đánh giá mức độ đạt được về mỗi thành tố năng lực của năng lực GQVĐ ở từng HS qua mỗi buổi, chúng tôi thu được bảng sau:

74 3.8.2.1. Đo các chỉ số hành vi học tập tại các góc của cả lớp Bảng 3.2. Tổng hợp chỉ số hành vi theo các góc học tập của cả lớp Số % HS Chỉ số Mức Năng lực thành tố Máy phát Máy biến thế hành vi năng lực điện và công tơ điện M1 58% 42% 1.1 M2 37% 50% M3 5% 8% M1 25% 22% 1.2 M2 50% 45% NL Tìm hiểu vấn đề M3 25% 33% M1 67% 58% 1.3 M2 25% 30% M3 8% 12% M1 42% 22% 2.1 M2 46% 58% M3 12% 20% M1 22% 25% 2.2 M2 58% 50% NL Đề xuất giải pháp M3 20% 25% M1 54% 42% 2.3 M2 38% 50% M3 8% 8% M1 54% 42% 3.1 M2 38% 46% M3 8% 12% M1 42% 38% NL Thực hiện giải 3.2 M2 50% 50% pháp M3 8% 12% M1 22% 18% 3.3 M2 58% 62% M3 20% 20% M1 42% 33% NL Đánh giá GQVĐ 4.1 M2 46% 46% M3 12% 21% M1 54% 22% 4.2 M2 38% 58% M3 8% 20%

75 Từ chỉ số hành vi theo các góc học tập của cả lớp chúng tôi vẽ được các đồ thị sau: a. Máy phát điện

Máy phát điện 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

4246

37 25 25

25 8

5 1.1

1.2

1.3

2.1

NL Tìm hiểu vấn đề

50 42

4246

22 20

22 20 8

2.2

2.3

3.2

3.1

3.3

4.1

8 4.2

NL Đề xuất giải pháp NL Thực hiện giải pháp NL Đánh giá GQVĐ Mức 1

Mức 2

Mức 3

Đồ thị 3.1. Chỉ số hành vi học tập tại các góc của cả lớp ở bài máy phát điện Nhận xét: - Dựa vào đồ thị ta thấy đa số học sinh có mức năng lực ở mức 1,2. - Thành tố NL Tìm hiểu vấn đề học sinh có mức 1 cao nhất. - Thành tố NL Đề xuất giải pháp học sinh có mức 2 cao nhất. - Thành tố NL Thực hiện giải pháp học sinh có mức 2 cao nhất. - Thành tố NL Đánh giá GQVĐ học sinh có mức 1 cao nhất -> Bước đầu đã hình thành được NL GQVĐ cho HS b. Máy biến thế và công tơ điện

Máy biến thế và công tơ điện 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

58 50 42

45 33

22 20

1.2

1.3

NL Tìm hiểu vấn đề

50 42

2.1

46 42

2.2

2.3

NL Đề xuất giải pháp Mức 1

Mức 2

3.1

58 46

25 25

1.1

3.2

18 20

3.3

NL Thực hiện giải pháp

21 22 20

4.1

4.2

NL Đánh giá GQVĐ

Mức 3

Đồ thị 3.2. Chỉ số hành vi học tập tại các góc của cả lớp ở bài máy biến thế và công tơ điện

76 Nhận xét: - Dựa vào đồ thị ta thấy đa số học sinh có mức năng lực ở mức 2. - Thành tố NL Tìm hiểu vấn đề học sinh có mức 2 cao nhất. - Thành tố NL Đề xuất giải pháp học sinh có mức 2 cao nhất. (số HS tăng nhiều so với bài máy phát điện) - Thành tố NL Thực hiện giải pháp học sinh có mức 2 cao nhất. (số HS tăng nhiều so với bài máy phát điện) - Thành tố NL Đánh giá GQVĐ học sinh có mức 2 cao nhất. (số HS tăng so với bài máy phát điện) -> NL GQVĐ của HS đã được hình thành và có sự phát triển thông qua mỗi bài học. c. So sánh giữa máy phát điện – Máy biến thế và công tơ điện

SS MPĐ - MBT&CTĐ 100 90 80 67 58

33 2525

50 46 42 42

46 42

30 2220 2220 12

54 46 38 33

20 8

46 42

2525

2220 20 18 8

MPĐ

50 50

MBT&CTĐ

MPĐ

2220

21 12

1.1

1.2

1.3

NL Tìm hiểu vấn đề

2.1

2.2

2.3

NL Đề xuất giải pháp Mức 1

Mức 2

3.1

3.2

3.3

NL Thực hiện giải pháp

4.1

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

4.2

NL Đánh giá GQVĐ

Mức 3

Đồ thị 3.3. So sánh chỉ số hành vi học tập tại các góc của cả lớp giữa bài máy phát điện và máy biến thế - công tơ điện Nhận xét: - Thành tố NL Tìm hiểu vấn đề: Đa số HS có mức năng lực ở mức 1,2 tuy nhiên số HS ở mức 1 giảm dấn đến số HS mức 2,3 tăng so với bài máy phát điện. - Thành tố NL Đề xuất giải pháp: Đa số HS có mức năng lực ở mức 2, số HS ở mức 1 giảm mạnh, mức 2,3 tăng nhẹ so với bài máy phát điện.

77 - Thành tố NL Thực hiện giải pháp: Đa số HS có mức năng lực ở mức 2, số HS ở mức 1 giảm mạnh, mức 2,3 tăng nhiều so với bài máy phát điện. - Thành tố NL Đánh giá GQVĐ: Đa số HS có mức năng lực ở mức 2, số HS ở mức 1 giảm rất mạnh, mức 2,3 tăng nhiều so với bài máy phát điện. -> NL GQVĐ của HS đã được hình thành và có sự phát triển thông qua mỗi bài học. Tuy nhiên giữa các thành tố NL thì chưa có sự phát triển đồng đều, mức năng lực của HS vẫn tăng lên mức 3 nhưng số lượng không đáng kể so với mức 2. 3.8.2.2. Đo các chỉ số hành vi học tập tại các góc của 3 nhóm Vì số lượng HS trong mỗi nhóm ở bài máy phát điện và ở chủ đề máy biến thế và công tơ điện là không giống nhau nên chúng tôi căn cứ vào kết quả hoạt động nhóm (phiếu học tập và ý kiến trao đổi của HS) kết hợp thường xuyên quan sát, đưa ra nhận định và đánh giá mức độ đạt được về mỗi thành tố năng lực của năng lực GQVĐ ở từng nhóm qua mỗi buổi, chúng tôi thu được bảng sau: Bảng 3.3. Tổng hợp chỉ số hành vi theo các góc học tập của 3 nhóm Mức năng lực Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

Máy phát điện

Máy biến thế và công tơ điện

Máy phát điện

Máy biến thế và công tơ điện

Máy phát điện

Máy biến thế và công tơ điện

NL Tìm hiểu vấn đề

1.1

1.2

1.3

NL Đề xuất giải pháp

2.1

2.2

2.3

NL Thực hiện giải pháp

3.1

3.2

3.3

NL Đánh

4.1

giá GQVĐ

4.2

78 Từ chỉ số hành vi theo các góc học tập của 3 nhóm chúng tôi vẽ được các đồ thị sau: a. Máy phát điện

Máy phát điện 3

0 1.1

1.2

1.3

NL Tìm hiểu vấn đề

2.1

2.2

2.3

NL Đề xuất giải pháp Nhóm 1

Nhóm 2

3.1

3.2

3.3

NL Thực hiện giải pháp

4.1

4.2

NL Đánh giá GQVĐ

Nhóm 3

Đồ thị 3.4. Chỉ số hành vi học tập tại các góc giữa các nhóm ở bài máy phát điện Nhận xét: - Dựa vào đồ thị ta thấy đa số học sinh ở các nhóm có mức năng lực ở mức 1,2. - HS ở nhóm 1 có mức năng lực cao nhất sau đó tới HS nhóm 3, 2. - HS ở nhóm 1 có sự chênh lệch về mức năng lực giữa các thành tố là nhiều nhất, HS nhóm 2 thì có sự chênh lệch thấp nhất. b. Máy biến thế và công tơ điện

Máy biến thế và công tơ điện 3

0 1.1

1.2

1.3

NL Tìm hiểu vấn đề

2.1

2.2

2.3

NL Đề xuất giải pháp Nhóm 1

Nhóm 2

3.1

3.2

3.3

NL Thực hiện giải pháp

4.1

4.2

NL Đánh giá GQVĐ

Nhóm 3

Đồ thị 3.5. Chỉ số hành vi học tập tại các góc giữa các nhóm ở bài máy biến thế và công tơ điện

79 Nhận xét: - Dựa vào đồ thị ta thấy đa số học sinh ở các nhóm có mức năng lực ở mức 2. - HS ở nhóm 1 có mức năng lực cao nhất sau đó tới HS nhóm 3, 2. - HS ở nhóm 1 có sự chênh lệch về mức năng lực giữa các thành tố là nhiều nhất, HS nhóm 2 thì có sự chênh lệch thấp nhất. c. So sánh giữa máy phát điện – Máy biến thế và công tơ điện

So sánh MPĐ - MBT&CTĐ 3

1.1

1.2

1.3

NL Tìm hiểu vấn đề

2.1

2.2

2.3

NL Đề xuất giải pháp Nhóm 1

Nhóm 2

3.1

3.2

3.3

NL Thực hiện giải pháp

4.1

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

MBT&CTĐ

MPĐ

4.2

NL Đánh giá GQVĐ

Nhóm 3

Đồ thị 3.6. So sánh chỉ số hành vi học tập tại các góc giữa các nhóm ở bài máy phát điện và bài máy biến thế - công tơ điện Nhận xét: - Thành tố NL Tìm hiểu vấn đề: Đa số HS ở mức 2. HS nhóm 1 có mức năng lực cao nhất so với nhóm 2,3. Ở chỉ số hành vi 1.2 thì nhóm 1,3 có sự phát triển mạnh tăng 2 mức năng lực. Nhóm 2 lại có sự tăng mức năng lực đều đặn ở các chỉ số hành vi. - Thành tố NL Đề xuất giải pháp: Đa số HS ở mức 2. Các nhóm đều có sự phát triển mạnh ở các chỉ số hành vi, đa số là tăng 1 mức năng lực. HS có mức năng lực ở mức 3 nhiều nhất so với các thành tố khác. - Thành tố NL Thực hiện giải pháp: Đa số HS có mức năng lực ở mức 2. HS nhóm 1 có mức năng lực cao nhất so với nhóm 2,3. Nhóm 2, 3 có sự phát triển ổn định. - Thành tố NL Đánh giá GQVĐ: Đa số HS có mức năng lực ở mức 2. Các nhóm đều có sự phát triển mức năng lực tuy nhiên nhóm 1,3 phát triển mạnh nhất. -> NL GQVĐ của HS đã được hình thành và có sự phát triển thông qua mỗi bài học. Tuy nhiên giữa các thành tố NL thì chưa có sự phát triển đồng đều, mức năng lực của HS vẫn tăng lên mức 3 nhưng số lượng không đáng kể so với mức 2. Nhóm 1,3 vẫn có mức năng lực cao nhất nhưng sự phát triển ở mỗi thành tố năng lực và chỉ số hành vi có sự chênh lệch đáng kể, còn nhóm 2 thì sự chênh lệch nhỏ và ổn định.

80 Kết luận chương 3 Sau đợt thực nghiệm sư phạm, qua tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến của các giờ thực nghiệm cũng như những kết quả mà HS đã đạt được, chúng tôi có những nhận xét sau đây: - Về cơ bản, tiến trình dạy học đã soạn thảo là có tính khả thi, có thể đưa vào áp dụng trong thực tế dạy học ở các trường phổ thông. Việc tổ chức học tập theo góc các ứng dụng của vật lý thuộc chương cảm ứng điện từ đã kích thích hứng thú học tập của HS, làm cho các em rất tích cực, tự giác học tập. Sự hỗ trợ kịp thời của giáo viên đã giúp các em có tinh thần học tập sôi nổi, tự lực suy nghĩ để giải quyết vấn đề. Kết hợp với việc trao đổi, thảo luận trong nhóm, trong lớp làm cho các em tiếp thu kiến thức một cách vững chắc. - Qua hình thức tổ chức dạy học này, HS có nhiều cơ hội bộc lộ được suy nghĩ của mình. Điều đó giúp các em biết được những chỗ sai của mình để khắc phục, giúp các em có cách nhìn nhận đúng đắn nhất về kiến thức mình học. Đồng thời qua trao đổi, thảo luận phát biểu ý kiến GV cũng kiểm soát được hoạt động nhận thức của học sinh để kịp thời khắc phục những khó khăn, sai lầm của các em. - Các phân tích thực nghiệm cho thấy phương án dạy học mà chúng tôi soạn thảo đã bước đầu đem lại hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng dạy học, chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh. Do đó, phương pháp dạy học này có thể vận dụng linh hoạt vào thực tiễn dạy học, cùng với các phương pháp dạy học tích cực khác góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh và nâng cao hiệu quả giáo dục. Tuy nhiên chúng tôi cũng nhận thấy rằng vẫn còn một số mặt hạn chế, đó là: Để có thể tổ chức thành công được một giờ học theo phương pháp học theo góc các ứng dụng kỹ thuật thì người giáo viên phải mất nhiều thời gian, công sức chuẩn bị: thiết kế bài học thành các nhiệm vụ theo các phong cách học khác nhau, trang thiết bị đồ dùng, sắp xếp, bố trí lại không gian lớp học, chuẩn bị các thiết bị kỹ thuật...Quá trình tổ chức dạy học cũng mất nhiều thời gian hơn so với cách dạy học truyền thống. Phương pháp này còn đòi hỏi giáo viên phải có năng lực tổ chức, điều khiển, quản lý, khả năng xử lý tình huống tốt. Học sinh phải làm việc tích cực trong khi đó các em vẫn còn thói quen tiếp thu kiến thức một cách thụ động. Chúng tôi mới chỉ tiến hành thực nghiệm trong 3 tiết học, đối tượng thực nghiệm nằm trong một phạm vi hẹp nên cần phải tiếp tục thực nghiệm trên các đối tượng HS khác để chỉnh sửa cho tiến trình dạy học phù hợp với nhiều đối tượng HS hơn nữa.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận Từ những kết quả nghiên cứu ở trên, đối chiếu với mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, luận văn đã đạt được những kết quả sau đây: Làm sáng tỏ thêm cơ sở lý luận của dạy học theo góc, các con đường dạy các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật, xây dựng được lý thuyết cơ bản về năng lực và năng lực GQVĐ trong DH vật lý; nêu được các biện pháp nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS Đánh giá được thực trạng về năng lực GQVĐ của HS hiện nay khi học môn vật lý ở trường THPT trên địa bàn tỉnh Kon Tum. Trên cơ sở đó phân tích được nguyên nhân của thực trạng, từ đó đưa ra được các biện pháp để phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lý. Dựa vào cơ sở lý luận ở chương 1, kết hợp với việc phân tích các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ” luận văn đã soạn thảo được 2 giáo án tổ chức dạy học theo góc theo hướng phát triển năng lực GQVĐ cho HS. Đã kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài đặt ra thông qua việc phân tích đánh giá các kết quả TNSP. Các số liệu thu được là hoàn toàn trung thực, chính xác. Việc xử lý các số liệu thu được theo lý thuyết của phương pháp thống kê toán học. Kết quả của TNSP đã khẳng định rằng giả thuyết khoa học của luận văn nêu ra là đúng đắn. Việc tổ chức dạy học theo góc các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật không những giúp HS phát triển được năng lực GQVĐ mà còn phát huy tính tích cực, tự lực của HS, làm tăng niềm đam mê, yêu thích môn vật lý ở HS nhờ vậy mà hiệu quả học tập vật lý được nâng cao. 2. Kiến nghị Để việc áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tế DH vật lý có hiệu quả, cần: Đối với các cấp quản lý giáo dục: Thay đổi chương trình, nội dung, cách thức kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ nói chung và phát triển các năng lực khác nói riêng. Tạo mọi điều kiện thuận lợi cho HS trong việc tham gia nghiên cứu, giải quyết các vấn đề có liên quan đến thực tiễn cuộc sống. Giúp HS ý thức được ý nghĩa và tầm quan trọng của việc học đối với sự phát triển năng lực của bản thân. 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 quy trình DH theo hướng phát triển năng lực GQVĐ. Đối với GV trực tiếp giảng dạy:

82 Có nhận thức đúng đắn về việc đổi mới PPDH theo hướng tiếp cận đánh giá sự phát triển các năng lực của HS là một nhiệm vụ cấp thiết của mình. Thường xuyên trao đổi, chia sẻ thông tin, vận dụng phương pháp dạy học theo góc các ứng dụng kỹ thuật trong các giờ học vật lý để tích cực hóa HĐNT của HS, phát triển năng lực nói chung và năng lực GQVĐ thực tiễn nói riêng, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường THPT. Có như vậy, ngành giáo dục mới đào tạo được những con người đủ năng lực đáp ứng sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Nghiên cứu, tìm hiểu những khó khăn mà các HS gặp phải trong quá trình học tập theo định hướng phát triển năng lực GQVĐ để có biện pháp hỗ trợ và khắc phục kịp thời. Chúng tôi nhận thấy nội dung luận văn chỉ là những kết quả nghiên cứu ban đầu. Vì trình độ của bản thân và điều kiện thời gian còn hạn chế, chúng tôi mong nhận được những ý kiến góp ý xây dựng của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp quan tâm tới vấn đề này. 3. Hướng phát triển của đề tài Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho các chương, các phần khác trong chương trình vật lý phổ thông, các môn học khác. Nghiên cứu, lồng ghép nhiều năng lực khác vào để phát triển đồng thời cho HS trong DH Vật lý nói riêng và trong DH nói chung.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] BCH TW Đảng Cộng Sản Việt Nam (2016), Báo cáo chính trị của BCHTW Đảng tại đại hội toàn quốc lần thứ VIII, Số 40-CT/TW, Hà Nội. [2] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT. [3] Quốc hội nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam (2005), Luật Giáo dục (sửa đổi), NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội. [4] Hoàng Thị Phương Anh (2011), Tổ chức dạy học các nguyên lý, định luật chất lưu và các ứng dụng kỹ thuật của chúng trong chương “Cơ học chất lưu” lớp 10 ban Nâng cao THPT nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo và nâng cao chất lượng kiến thức của HS, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Trường ĐHSP TPHCM. [5] Lương Duyên Bình, Vũ Quang, Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2007), Vật lý 11 cơ bản, NXB Giáo dục. [6] Nguyễn Lăng Bình (chủ biên), Đỗ Hương Trà (2017), Dạy và học tích cực – Một số phương pháp và kỹ thuật dạy học, NXB Đại học sư phạm. [7] Vũ Cao Đàm (2009), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Giáo dục. [8] Phạm Minh Hạc (1997), Tâm lý học Vư-Gốt-Xki, NXB Giáo dục, Hà Nội. [9] Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Trần Trác (2010), Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo dục [10] Hoàng Phê (1992), Từ điển Tiếng Việt, NXB Khoa học xã hội, Hà Nội. [11] Nguyễn Thị Lan Phương (2011), Đề xuất khái niệm và chuẩn đầu ra của năng lực giải quyết vấn đề với học sinh trung học phổ thông, Viện khoa học giáo dục, Việt Nam [12] Nguyễn Thị Minh Phương và nhóm nghiên cứu (2011), Đề xuất những năng lực học sinh phổ thông Việt Nam cần đạt, Kỷ yếu hội thảo quốc gia về khoa học giáo dục Việt Nam, Bộ Giáo dục và đào tạo [13] Đặng Văn Quy (2013), Tổ chức hoạt động dạy học dựa trên vấn đề chương “Chất khí” Vật lý 10 Nâng cao, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Trường ĐHSP Huế. [14] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lý, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. [15] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm.

84 [16] Đỗ Ngọc Thống (2011), “Xây dựng chương trình giáo dục phổ thông theo hướng tiếp cận năng lực”, Tạp chí Khoa học Giáo dục, (68), tháng 5 - 2011 [17] Phạm Hữu Tòng (2001), Lý Luận dạy học Vật lý, NXB Giáo dục. [18] Nguyễn Thị Tình (2014), Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần Nhiệt học Vật lý 10 Nâng cao THPT, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Trường ĐHSP Huế. [19] Đỗ Hương Trà (2012), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm. [20] Đỗ Hương Trà (chủ biên), Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, Phạm Xuân Quế, Dương Xuân Quí (2018), Dạy học phát triển năng lực trong môn Vật lý, NXB Đại học sư phạm. [21] Trần Thị Thu Trang (2010), Vận dụng mô hình dạy học điều tra (IBL) vào dạy chương “Sóng cơ” Vật lý 12 Nâng cao nhằm phát huy tính tích cực học tập và rèn luyện kỹ năng làm việc hợp tác cho học sinh, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Trường ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh. [22] Hoàng Thị Tuyết (2013), Phát triển chương trình đại học theo cách tiếp cận năng lực, xu thế và nhu cầu, uef.edu.vn, 03/04/2013. [23] Madeline Hunter, Robin Hunter (2014), Làm chủ phương pháp giảng dạy, (nhóm dịch: Nguyễn Đào, Quý Châu), NXB Đại học Quốc gia, thành phố Hồ Chí Minh. [24] IL Khaarlamop (1979), Phát huy tính tích cực học tập của học sinh như thế nào? NXB GD Hà Nội. [25] Xôlôvaytrich.L.X (1975), Từ hứng thú đến tài năng, NXB Phụ nữ, Hà Nội.

PL1 PHỤ LỤC Phụ lục 1: PHIẾU TRAO ĐỔI VỚI GIÁO VIÊN Xin thầy (cô) vui lòng trao đổi với chúng tôi một số ý kiến sau đây: Câu 1. Kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” ở mức độ nào trong chương trình vật lý 11 cơ bản?  Rất khó dạy cho HS hiểu rõ bản chất.  Khó dạy cho HS hiểu rõ bản chất.  Mức độ trung bình so với các kiến thức khác.  Dễ dạy cho HS hiểu rõ bản chất. Câu 2. Thầy (cô) đã chọn phương án nào khi dạy các kiến thức ứng dụng ở cuối mỗi bài học?  HS tự tìm hiểu SGK.  HS đọc SGK và GV giảng giải thêm.  HS tích cực, tự lực tìm hiểu các kiến thức ứng dụng thông qua thực tế.  GV thông báo, giảng giải. Câu 3. Lý do nào khiến các thầy/cô lựa chọn phương án trên?  Kiến thức ứng dụng không quan trọng.  Kiến thức này sẽ không có trong các kì thi.  Không có đủ thời gian, điều kiện vật chất để học sinh tìm hiểu sâu. Câu 4. Những khó khăn mà Thầy (cô) gặp phải khi tổ chức dạy ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “Cảm ứng điện từ”?  Không có phương tiện dạy học trực quan.  Học sinh ít tập trung trong khi học phần này.  Kiến thức trừu tượng nên khó truyền đạt.  Một số khó khăn khác. Câu 5. Thầy (cô) đã biết phương pháp dạy học tích cực nào sau đây?  Phương pháp dạy học theo góc  Phương pháp dạy học theo trạm  Phương pháp dạy học trên cơ sở vấn đề  Phương pháp dạy học chủ đề  Phương pháp dạy học dự án

PL2 Câu 6. Thầy (cô) đã từng sử dụng phương pháp dạy học tích cực nào để dạy các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương. Đánh giá của thầy (cô) về phương pháp này ? ………………………………………………………………………………………… ………………………..………………………………………………………………… Câu 7. Nếu tổ chức dạy các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật thuộc chương “ Cảm ứng điện từ” theo phương pháp góc thì theo Thầy (cô) giáo viên và học sinh sẽ gặp những khó khăn nào?  Thời gian quá ít khó thực hiện được  Để hoàn thành sản phẩm phải mất thời gian nhiều so với phương pháp khác. Ý kiến khác. Câu 8. Thầy (cô) sử dụng các biện pháp đánh giá nào sau đây để đánh giá kết quả học tập của học sinh khi dạy phần này?  Giáo viên đánh giá học sinh thông qua các bài kiểm tra  Học sinh tự đánh giá bản thân  Học sinh đánh giá lẫn nhau  Đánh giá quá trình học tập  Hình thức đánh giá khác Xin trân trọng cảm ơn quí thầy ( cô ) !

PL3 PHỤ LỤC 2: PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH Họ và tên: ............................................................. Lớp: ...................................................................... Trường: ................................................................ Các em hãy vui lòng đọc, suy nghĩ và đánh dấu X vào ô trống bên cạnh phương án trả lời mà theo em là phù hợp nhất với suy nghĩ của mình. Câu 1. Mức độ hiểu biết của em về hình thức dạy học theo góc.  Thường xuyên được học  Đã được học một vài lần  Đã nghe thấy chưa được học  Chưa nghe thấy hình thức này bao giờ Câu 2. Theo các em năng lực giải quyết vấn đề là năng lực  Có được do yếu tố bẩm sinh  Được hình thành và phát triển chủ yếu trong hoạt động và thông qua hoạt động Câu 3. Theo các em, trong học tập cũng như trong cuộc sống hằng ngày thì năng lực GQVĐ là năng lực…...đối với mỗi người.  Cần thiết

 Rất cần thiết

 Không cần thiết

Câu 4. Trong học tập vật lý, khi gặp phải một “vấn đề” nào đó em thường có suy nghĩ  Tự mình có thể giải quyết được nếu cố gắng học hỏi và rèn luyện  Có thể giải quyết được nếu nhờ sự hướng dẫn của GV hay sự giúp đỡ của bạn bè  Tự mình không thể làm được tìm cách nhờ GV hay các bạn giỏi hơn mình để giải quyết Câu 5. Khi gặp phải một vấn đề cần giải quyết, các em có thích được tự mình giải quyết được vấn đề đó hay không?  Thích

 Rất thích

 Không thích

Câu 6. Theo các em, khó khăn chủ yếu mà các em gặp phải khi giải quyết các vấn đề về vật lý là do:  không biết phương pháp chung để giải quyết vấn đề  không biết cách vận dụng kiến thức để giải quyết  không tự tin vào khả năng của mình Nguyên nhân khác…….. Câu 7. Theo em, vật lý là môn học  Thú vị, bổ ích

 Bình thường

 Khô khan, phức tạp, nhàm chán

PL4 Câu 8. Hoạt động mà em thích nhất trong học vật lý là  Học lý thuyết và làm bài tập  Làm thí nghiệm  Giải quyết các vấn đề đặt ra có liên quan đến đời sống, kỹ thuật. Câu 9. Hoạt động nào các em thường xuyên thực hiện nhất khi học vật lý  Học lý thuyết và làm bài tập  Làm thí nghiệm  Giải quyết các vấn đề đặt ra có liên quan đến đời sống, kỹ thuật. Câu 10. Em thường xuyên vận dụng các kiến thức vật lý được học để làm gì?  Giải bài tập  Giải thích các hiện tượng trong tự nhiên  Tìm hiểu các ứng dụng trong thực tế  Tìm cách chế tạo một sản phẩm khoa học cho bản thân  Không vận dụng để làm gì Câu 11. Theo các em đa số các bạn học sinh hiện nay đi học là vì:  Để ba mẹ vui  Các bạn đi học thì mình cũng đi học  Trên trường có nhiều bạn bè và thầy cô, ở trường vui hơn ở nhà  Có thêm kiến thức, rèn luyện kỹ năng, phát triển các năng lực cần thiết cho cuộc sống sau này  Có được tấm bằng thuận lợi hơn cho công việc sau này Lý do khác:……………………………………………………………... Cảm ơn sự hợp tác của các em! Chúc các em luôn vui và đạt kết quả cao trong học tập

PL5 PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ ĐIỀU TRA CỦA HỌC SINH Số học sinh khảo sát 297 học sinh Câu 1 Đáp án

Số HS

207

Tỉ lệ %

12,79

17,51

69,70

Câu 2 Đáp án

Số HS

203

Tỉ lệ %

68,35

31,64

Câu 3-9 Đáp án Câu

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

22,90

14,14

187

62,96

10,77

168

56,57

32,66

207

69,70

21,21

9,09

186

62,63

19,87

17,50

21,55

6,06

215

72,39

10,44

21,21

203

68,35

216

72,73

13,13

14,14

Câu 10-11 Đáp án Câu

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

117

39,39

13,80

19,87

5,39

21,55

10,77

6,06

22,56

10,44

149

50,17

PL6 Phụ lục 4: BÀI KIỂM TRA ĐỀ KIỂM TRA NỘI DUNG MÁY PHÁT ĐIỆN (Thời gian làm bài: 45 phút) I. TRẮC NGHIỆM (5 điểm; mỗi câu đúng 0,5 điểm) Câu 1: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại A. sự biến thiên từ thông đã sinh ra nó.

B. lực từ đã sinh ra nó.

C. sự biến thiên lực từ đã sinh ra nó.

D. từ thông đã sinh ra nó.

Câu 2: Khi cho nam châm lại gần vòng dây treo như hình vẽ thì chúng tương tác A. đẩy nhau. B. hút nhau. C. ban đầu đẩy nhau, khi đến gần thì hút nhau.

D. không tương tác. Câu 3: Một khung dây dẫn điện trở 2 Ω hình vuông cạch 20 cm nằm trong từ trường đều các cạnh vuông góc với đường sức. Khi cảm ứng từ giảm đều từ 1 T về 0 trong thời gian 0,1 s thì cường độ dòng điện trung bình trong dây dẫn là A. 0,2 A.

B. 2 A.

C. 2 mA.

D. 20 mA.

Câu 4: Cho dòng điện thẳng cường độ I không đổi. Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt gần dòng điện thẳng, cạnh MQ song song với dòng điện thẳng như hình vẽ. Hỏi khi nào thì trong khung dây không có dòng điện cảm ứng: A. khung quay quanh cạnh MQ. B. khung quay quanh cạnh MN. C. khung quay quanh cạnh PQ. D. khung quay quanh trục là dòng điện thẳng I. Câu 5: Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều A. sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân gây ra nó. B. hoàn toàn ngẫu nhiên. C. sao cho từ trường cảm ứng luôn cùng chiều với từ trường ngoài. D. sao cho từ trường cảm ứng luôn ngược chiều với từ trường ngoài. Câu 6: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với A. tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ấy. B. độ lớn từ thông qua mạch. C. điện trở của mạch.

D. diện tích của mạch.

PL7 Câu 7: Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ trong một mạch điện do chính A. sự biến thiên của dòng điện trong mạch đó gây ra. B. sự chuyển động của nam châm với mạch. C. sự chuyển động của mạch với nam châm. D. sự biến thiên từ trường Trái Đất. Câu 8: Các bộ phận mà một máy phát điện xoay chiều luôn phải có là: A. nam châm và cuộn dây dẫn B. nam châm, cuộn dây dẫn và bộ góp C. nam châm và bộ góp D. cuộn dây dẫn và bộ góp Câu 9: Một khung dây hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn độ trong một từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng. Trong thời gian 1/5 s, cảm ứng từ của từ trường giảm từ 1,2 T về 0. Suất điện động cảm ứng của khung dây trong thời gian đó có độ lớn là A. 0,24 V.

B. 240 V.

C. 2,4 V.

D. 1,2 V.

Câu 10: Độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với A. tốc độ biến thiên từ thông qua mạch ấy. B. Độ lớn từ thông qua mạch. C. Điện trở của mạch. D. diện tích của mạch. II.TỰ LUẬN (5 điểm) Bài 1 (1 điểm ): Có mấy cách làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong máy phát điện ? Tại sao dòng điện cảm ứng trong máy phát điện lại là dòng điện xoay chiều? Bài 2 (2 điểm ): Dựa vào cách tạo ra dòng điện cảm ứng trong máy phát điện, theo em có mấy loại máy phát điện xoay chiều. So sánh đặc điểm giữa các loại máy này Bài 3 (2 điểm ): Một vòng dây có diện tích S=100 cm2, điện trở R=0,01  quay đều trong từ trường đều B= 0,05 T, trục quay là một đường kính của vòng dây và vuông 

góc với B . Tìm cường độ trung bình trong vòng dây và điện lượng qua tiết diện vòng  

dây nếu trong thời gian t =0,5 s, góc   (n,B) thay đổi từ 600 đến 900 ---------HẾT--------

PL8 ĐỀ KIỂM TRA NỘI DUNG MÁY BIẾN THẾ VÀ CÔNG TƠ ĐIỆN (Thời gian làm bài: 45 phút) I. TRẮC NGHIỆM (5 điểm; mỗi câu đúng 0,5 điểm) Câu 1: Ứng dụng nào sau đây không liên quan đến dòng điện Fu-cô A. Phanh điện từ. B. Rơle điện. C. Lõi máy biến thế được ghép từ các lá thép mỏng ghép cách điện với nhau. D. Nấu chảy kim loại bằng cách để nó trong từ trường biến thiên. Câu 2: Dòng điện cảm ứng IC trong vòng dây có chiều như hình vẽ.

A. Từ trường của nam châm đang tăng đều. B. Nam châm đang rời xa cuộn dây C. Nam châm đang đứng yên. D. Nam châm đang đến gần cuộn dây Câu 3: Một cuộn dây phẳng, có 100 vòng, diện tích 3,14.10-2 (m2). Cuộn dây đặt trong từ trường đều và vuông góc với các đường cảm ứng từ. Nếu cho cảm ứng từ tăng đều đặn từ 0,2T lên gấp đôi trong thời gian 0,1s. Suất điện động cảm ứng trong cuộn dây sẽ có giá trị nào? A. 0,628 V B. 6,28V C. 1,256V D. Một giá trị khác Câu 4: Suất điện động tự cảm của mạch điện tỉ lệ với A. điện trở của mạch. B. từ thông cực đại qua mạch. C. từ thông cực tiểu qua mạch. D. tốc độ biến thiên cường độ dòng điện qua mạch. Câu 5: Muốn làm giảm hao phí do tỏa nhiệt của dòng điện Foucault gây trên khối kim loại, người ta thường A. chia khối kim loại thành nhiều lá kim loại mảng ghép cách điện với nhau. B. tăng độ dẫn điện cho khối kim loại. C. đúc khối kim loại không có phần rỗng bên trong. D. sơn phủ lên khối kim loại một lớp sơn cách điện.

PL9 Câu 6: Trong một từ trường đều B gọi S là diện tích giới hạn bởi vòng dây kín, gọi

 là góc hợp bởi vectơ

và vectơ pháp tuyến của vòng dây. Từ thông gửi qua

khung dây có giá trị thay đổi như thế nào khi ta giảm dần góc

 từ 900 xuống đến 00.

A.Tăng.

B.Giảm.

C.Không thay đổi.

D.Tăng rồi giảm.

Câu 7: Một hình chữ nhật có diện tích 12 cm2 đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4T, véc tơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng một góc 300. Từ thông qua hình chữ nhật đó là A. 2.10-7Wb.

B. 3.10-7Wb.

C. 4.10-7Wb.

D. 5.10-7Wb.

Câu 8: Từ thông qua một diện tích S không phụ thuộc vào yếu tố nào sau đây? A. Độ lớn của cảm ứng từ. B. Diện tích đang xét. C. Góc tạo bởi pháp tuyến và véc tơ cảm ứng từ. D. Nhiệt độ môi trường. Câu 9: Câu nào dưới đậy nói về dòng điện Foucalt là không đúng? A. Là dòng điện cảm ứng trong khối kim loại cố định trong từ trường đều. B. Là dòng điện cảm ứng trong khối kim loại chuyển động trong từ trường hoặc được đặt trong từ trường biến thiên theo thời gian. C. Là dòng điện cảm ứng trong khối kim loại có tác dụng tỏa nhiệt theo hiệu ứng Jun – Len-xơ, được ứng dụng trong lò cảm ứng nung nóng kim loại. D. Là dòng điện cảm ứng trong khối kim loại có tác dụng cản trở chuyển động của khối kim loại trong từ trường, được ứng dụng trong các phanh điện từ của ô tô có tải trọng lớn. Câu 10: Khi cho nam châm chuyển động qua một mạch kín, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Điện năng của dòng điện được chuyển hóa từ A. hóa năng.

B. cơ năng.

C. quang năng.

D. nhiệt năng.

II.TỰ LUẬN ( 5 điểm) Bài 1 (1 điểm): Vụ việc bà Nguyễn Thị Lụy bị điện lực Long Khánh tiến hành kiểm tra vào ngày 22- 5- 2013 phát hiện nhà bà Lụy đã dùng nam châm đặt trên thùng công tơ điện làm công tơ điện hoạt động không chính xác . Vì sao lại như vậy? Bài 2 (2 điểm): Tại sao lõi máy biến thế được cấu tạo bằng lá thép mà không phải là thép đúc ? Giải thích vì sao không thể dùng dòng điện không đổi để chạy máy biến thế?

PL10 Bài 3 (2 điểm): Một ống dây dài 40 cm, đường kính 4 cm có 400 vòng dây quấn sát nhau. Ống dây mang dòng điện cường độ I = 10 A. a) Hãy xác định cảm ứng từ và năng lượng từ trường trong ống dây. b) Tính từ thông qua ống dây. c) Bây giờ ngắt ống dây khỏi nguồn điện. Hãy tính suất điện động cảm ứng trong ống dây. Coi từ thông qua ống dây giảm đều từ giá trị ban đầu đến 0 trong khoảng thời gian 0,01 s. ---------HẾT--------

PL11

PL12

PL13

PL14

PL15

PL16

PL17

PL18

PL19

PL20