Nghiên cứu sử dung phối hợp thí nghiệm và bảng tương tác trong dạy học chương "cảm ứng điện từ" vật lý 11 - nâng cao.

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền

O Ụ V O T O

TRƢỜN I HỌ SƢ PH M NẴNG

KHOA VẬT LÝ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ề tài:

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHỐI HỢP THÍ

NGHIỆM VÀ BẢN TƢƠN T TRON Y

HỌ HƢƠN “ ẢM ỨN ỆN TỪ” VẬT LÝ

11-NÂNG CAO

Sinh viên thực hiện : Lê Thị Thanh Hiền

Giảng viên hƣớng dẫn : PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

Lớp : 11SVL

Khoa : Vật Lý

Đà Nẵng, tháng 5 năm 2015

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền

MỤC LỤC

MỤC LỤC...................................................................................................................1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .........................................................................7

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài: ................................................................................................1

2. Mục tiêu của đề tài...............................................................................................2

3. Giả thuyết khoa học .............................................................................................2

4. Nhiệm vụ nghiên cứu...........................................................................................2

5. Đối tƣợng nghiên cứu ..........................................................................................3

6. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................3

7. Lịch sử vấn đề nghiên cứu...................................................................................3

8. Phƣơng pháp nghiên cứu .....................................................................................3

9. Những đóng góp của nghiên cứu.........................................................................4

10. Cấu trúc bài khóa luận .......................................................................................4

NỘI DUNG .................................................................................................................5

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHỐI

HỢP THÍ NGHIỆM VÀ BẢNG TƢƠNG TÁC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ .......5

1.1. Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý...................................5

1.1.1. Tố chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý...............5

1.1.1.1. Hoạt động nhận thức ............................................................................5

1.1.1.2. Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh .........................................7

1.1.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức trong dạy học vật lý ............................9

1.1.2.1. Tích cực hóa hoạt động nhận thức .......................................................9

1.1.2.2. Những biểu hiện của tính tích cực nhận thức ....................................11

1.1.2.3. Tính tích cực nhận thức với vấn đề chất lƣợng học tập.....................12

1.1.2.4. Các biện pháp phát huy hoạt động nhận thức của học sinh...............12

1.2. Vai trò của thí nghiệm và bảng tƣơng tác trong dạy học Vật Lý ...................15

1.2.1. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật Lý...........................................15

1.2.1.1. Thí nghiệm là nguồn cung cấp thông tin trực quan, dễ hiểu về các sự

vật và hiện tƣợng.............................................................................................15

1.2.1.2. Thí nghiệm là phƣơng tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học

Vật lý...............................................................................................................16

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền

1.2.1.3. Thí nghiệm là phƣơng tiện tốt để kiểm tra tính đúng đắn của kiến

thức Vật lý.......................................................................................................16

1.2.1.4. Thí nghiệm là phƣơng tiện rèn luyện kỹ năng cho học sinh..............17

1.2.1.5. Thí nghiệm góp phần đánh giá năng lực và phát triển tƣ duy của học

sinh ..................................................................................................................17

1.2.1.6. Thí nghiệm là phƣơng tiện của việc củng cố và vận dụng kiến thức đã

thu đƣợc vào thực tiễn.....................................................................................18

1.2.1.7. Thí nghiệm là một bộ phận của các phƣơng pháp nhận thức vật lí...18

1.2.2. Các biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm tích cực hóa hoạt động nhận

thức của học sinh................................................................................................19

1.2.2.1. Sử dụng các thí nghiệm khảo sát, thí nghiệm minh họa để giải quyết

vấn đề ..............................................................................................................19

1.2.2.2. Kết hợp thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm trực diện của học sinh .20

1.2.2.3. Tăng cƣờng thảo luận ở lớp về các phƣơng án thiết kế và tiến hành

thí nghiệm nhằm phát huy tính chủ động sáng tạo, tính tích cực trong hoạt

động nhận thức và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn......................20

1.2.2.4. Sử dụng các thiết bị hiện đại để mô phỏng, thiết kế và tiến hành các

thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng. .............................................................20

1.2.3. Vai trò của bảng tƣơng tác trong dạy học Vật lý .....................................21

1.2.3.1. Vai trò của bảng tƣơng tác trong dạy học Vật lý...............................21

1.2.3.2. Giới thiệu bảng tƣơng tác thông minh (Activboard) .........................21

1.2.3.3. Hƣớng dẫn sử dụng bút Activpen ......................................................22

1.2.3.4. Giới thiệu phần mềm ActivInspire ....................................................23

1.2.3.5. Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm ActivInspire .....................................24

1.3. Các phƣơng án sử dụng phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác trong dạy học

Vật lý......................................................................................................................35

1.3.1. Sử dụng phối hợp thí nghiệm tự tạo và bảng tƣơng tác ...........................35

1.3.2. Sử dụng phối hợp thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng và bảng tƣơng tác

............................................................................................................................35

1.4. Kết luận chƣơng 1...........................................................................................35

CHƢƠNG II: QUY TRÌNH SỬ DỤNG PHỐI HỢP THÍ NGHIỆM VÀ BẢNG

TƢƠNG TÁC TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ

11- NÂNG CAO THPT ............................................................................................37

2.1. Đặc điểm của chƣơng “Cảm ứng điện từ”, Vật lý 11(nâng cao)....................37

2.1.1. Đặc điểm chung của chƣơng “Cảm ứng điện từ”.....................................37

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền

2.1.2. Phân phối chƣơng trình của chƣơng ”Cảm ứng điện từ” .........................38

2.2. Cấu trúc logic nội dung các kiến thức chƣơng “Cảm ứng điện từ”................39

2.2.1. Vị trí chƣơng “ Cảm ứng điện từ” trong chƣơng trình Vật Lý phổ thông

............................................................................................................................39

2.2.2. Sơ đồ logic trình bày các kiến thức trong chƣơng “Cảm ứng điện từ”....40

2.2.3. Sơ đồ phát triển mạch kiến thức chƣơng “Cảm ứng điện từ” ..................42

2.3. Mục tiêu cần đạt đƣợc khi dạy chƣơng “Cảm ứng điện từ” ...........................42

2.3.1. Mục tiêu về nội dung kiến thức cần nắm vững ........................................42

2.3.1.1. Các khái niệm, đại lƣợng ...................................................................42

2.3.1.2. Các hiện tƣợng, định luật, quy tắc .....................................................44

2.3.1.3. Các ứng dụng .....................................................................................44

2.4. Thiết kế phƣơng án dạy học ...........................................................................45

2.4.1. Hiện tƣợng cảm ứng điện từ.Suất điện động cảm ứng.............................45

2.4.1.1. Khái niệm từ thông và hiện tƣợng cảm ứng điện từ ..........................45

2.4.1.2. Chiều của dòng điện cảm ứng. Định luật Len-xơ..............................46

2.4.1.3. Định luật Faraday về cảm ứng điện từ...............................................46

2.4.2. Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động ..............48

2.4.2.1. Suất điện động cảm ứng trong cuộn dây chuyển động ......................48

2.4.2.3. Thiết bị thí nghiệm.............................................................................49

2.4.3. Về kĩ năng ................................................................................................49

2.4.4. Về thái độ .................................................................................................49

2.5. Sử dụng phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác............................................49

2.5.1. Mục đích của việc sử dụng phối hợp........................................................49

2.5.2. Một số nguyên tắc sử dụng phối hợp .......................................................50

2.6.1. Các yêu cầu cơ bản...................................................................................50

2.6.2. Quy trình thiết kế bài học có sự phối hợp của thí nghiệm với bảng tƣơng

tác. ......................................................................................................................51

2.6.2.1. Xác định mục tiêu bài học .................................................................51

2.6.2.2. Xác định kiến thức cơ bản, kiến thức trọng tâm................................51

2.6.2.3. Lựa chọn phƣơng pháp dạy học.........................................................51

2.6.2.4. Lựa chọn phƣơng án phối hợp thí nghiệm với bảng tƣơng tác..........51

2.6.2.5. Soạn giáo án.......................................................................................52

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền

2.7. Thiết kế các thí nghiệm trên bảng tƣơng tác trong chƣơng “Cảm ứng điện từ”,

Vật lý 11 THPT......................................................................................................53

2.8. Kết luận chƣơng 2...........................................................................................56

CHƢƠNG III: THIẾT KẾ GIÁO ÁN BÀI DẠY SỬ DỤNG BẢNG TƢƠNG TÁC

TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ CHƢƠNG” CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” -11 NÂNG

CAO ..........................................................................................................................58

KẾT LUẬN CHUNG................................................................................................95

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................96

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền

DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

Hình 1.1. Bảng tƣơng tác thông minh.................................................................. 23

Hình 1.2. Bút Activboard .................................................................................... 24

Hình 1.3. Giao diện của ActivInspire ................................................................. 25

Hình 1.4. Công cụ chính ..................................................................................... 26

Hình 1.5. Tùy biến công cụ ................................................................................. 27

Hình 1.6. Hộp công cụ chính .............................................................................. 30

Hình 1.7. Trình duyệt trang ................................................................................. 32

Hình 1.8. Menu Popup ........................................................................................ 33

Hình 1.9. Trình duyệt tài nguyên ........................................................................ 34

Hình 1.10. Trình duyệt đối tƣợng ....................................................................... 35

Hình 1.11. Trình duyệt ghi chú ........................................................................... 37

Hình 2.1. Bảng phân phối chƣơng trình của chƣơng “Cảm ứng điện từ” ........... 41

Hình 2.2. Sơ đồ vị trí chƣơng “cảm ứng điện từ” ............................................... 41

Hình 2.3. Sơ đồ logic các kiến thức trong chƣơng “Cảm ứng điện từ” .............. 42

Hình 2.4. Sơ đồ phát triển mạch kiến thức trong chƣơng “cảm ứng điện từ” .... 42

Hình 2.5. Sơ đồ cấu trúc nội dung của hiện tƣợng từ thông và hiện tƣợng cảm

ứng điện từ ......................................................................................................... 47

Hình 2.6. Sơ đồ cấu trúc nội dung về chiều dòng điện cảm ứng.Định luật Len-xơ

............................................................................................................................. 48

Hình 2.7. Sơ đồ cấu trúc nội dung về cảm ứng điện từ. Định luật Fa-ra-day ..... 48

Hình 2.8. Mô hình thí nghiệm minh họa ............................................................. 49

Hình 2.9. Sơ đồ cấu trúc nội dung về suất điện động trong cuộn dây chuyển

động ..................................................................................................................... 50

Hình 2.10. Sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều và

máy phát điện một chiều ..................................................................................... 50

Hình 2.11. Bảng chú thích ................................................................................... 54

Hình 2.12. Sơ đồ mô hình hóa quá trình giáo án điện tử phù hợp với bảng tƣơng

tác ........................................................................................................................ 55

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TT VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ

1 BGD&ĐT Bộ giáo dục & Đào tạo

2 CNH – HĐH Công nghiệp hóa-Hiện đại hóa

3 SGK SGK

5 THPT Trung học phổ thông

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền Trang 1

MỞ ẦU

1. Lý do chọn đề tài:

Hiện nay, đất nƣớc đang trong thời kì CNH-HĐH, mở cửa và hội nhập quốc

tế. Bối cảnh lịch sử đặt ra những yêu cầu mới về nhân tố con ngƣời về tƣ duy năng

động, sáng tạo, khả năng tự học, khả năng thích ứng,…và đặt ra những thách thức

mới cho nghành giáo dục.

Hòa chung xu thế phát triển của thế giới và đất nƣớc, ngành Giáo dục và Đào

tạo nƣớc ta đã và đang đổi mới về mục tiêu, chƣơng trình, SGK và đặc biệt là đổi

mới phƣơng pháp dạy học. Hội nghị lần thứ 6 Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng

khóa 11 đã đƣa ra Kết luận số 51-KL/TW ngày 29/10/2012 về Đề án “Đổi mới căn

bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa

trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc

tế”. Sau đó, ngày 22/01/2013 Thủ tƣớng Chính phủ đã ban hành chỉ thị số 02/CT￾TTg về thực hiện kết luận số 51.

Nhằm khắc phục những yếu kém, bất cập làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng và

hiệu quả giáo dục và đào tạo trong thời gian tới, Bộ trƣởng Bộ Giáo dục và Đào tạo

đã ban hành Quyết định số 1215/QĐ-BGĐT (ngày 04 tháng 04 năm 2013) về

chƣơng trình hành động của ngành Giáo dục thực hiện Chiến lƣợc phát triển giáo

dục Việt Nam 2011-2020, Kết luận số 51 và Chỉ thị số 02. Chƣơng trình hành động

của ngành Giáo dục chỉ rõ: “Đổi mới nội dung, phương pháp dạy học, thi, kiểm tra

và đánh giá chất lượng giáo dục…”

Đặc thù của môn Vật lý cho thấy việc sử dụng thí nghiệm để làm nổi bật bản

chất của các hiện tƣợng Vật lý là rất cần thiết. Tuy nhiên việc sử dụng của giáo viên

còn lúng túng và gặp nhiều khó khăn. Nhiều thí nghiệm không có dụng cụ hoặc do

sử dụng nhiều lần dụng cụ bị hƣ hỏng dẫn đến độ chính xác của thí nghiệm không

cao. Một số thí nghiệm có hiện tƣợng xảy ra quá nhanh học sinh không kịp quan sát

do đó giáo viên phải làm lại nhiều lần dẫn đến mất nhiều thời gian trong tiết dạy.

Nhiều thí nghiệm có độ nguy hiểm cao không nên làm trực tiếp trên lớp. Một khó

khăn nữa là do bố trí lớp học nên các học sinh ở xa khó quan sát thí

nghiệm…Những hạn chế đó làm cho học sinh không nắm bắt đƣợc các hiện tƣợng,

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền Trang 2

không hiểu đƣợc bản chất của hiện tƣợng, học sinh không hứng thú với học tập, thụ

động trong việc tiếp thu kiến thức, không nắm vững kiến thức, năng lực nhận thức

hạn chế, từ đó chƣa phát huy đƣợc khả năng sáng tạo của học sinh.

Bên cạnh việc sử dụng thí nghiệm, giáo viên cần sử dụng các phƣơng tiện dạy

học khác. Nhƣng trên thực tế, giáo viên chỉ sử dụng thí nghiệm và các phƣơng tiện

học tập hoàn toàn độc lập với nhau, chƣa sử dụng phối hợp thí nghiệm và các

phƣơng tiện dạy học để nâng cao hiệu quả của việc sử dụng chúng.

Với mong muốn góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm và các

phƣơng tiện dạy học, qua đó nâng cao hơn nữa chất lƣợng dạy học ở bộ môn Vật Lý

tại các trƣờng THPT, em đã chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHỐI HỢP

THÍ NGHIỆM VÀ BẢNG TƢƠNG TÁC TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CẢM

ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 THPT

2. Mục tiêu của đề tài

Đề xuất đƣợc quy trình sử dụng phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác trong

dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ”, Vật Lý 11 THPT.

3. Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất đƣợc quy trình sử dụng phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác

trong dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ”, Vật Lý 11 THPT và tổ chức hoạt động

dạy học Vật Lý theo đúng quy trình đã đề xuất thì sẽ phát huy đƣợc tính tích cực

trong hoạt động nhận thức của học sinh, qua đó nâng cao chất lƣợng dạy học Vật

Lý.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu cơ sở lý luận về tính tích cực trong dạy học theo quan điểm

hiện đại.

+ Nghiên cứu lý luận và thực tiễn của việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và

bảng tƣơng tác.

+ Xây dựng quy trình dạy học Vật lý có sử dụng phối hợp thí nghiệm và

bảng tƣơng tác theo hƣớng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của

học sinh.

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh

SVTH: Lê Thị Thanh Hiền Trang 3

+ Thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong chƣơng “Cảm ứng điện từ”,

Vật lý 11 THPT có sử dụng phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác.

5. ối tƣợng nghiên cứu

Hoạt động dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ”, Vật Lý 11 THPT có sử dụng

phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác.

6. Phạm vi nghiên cứu

Xây dựng quy trình sử dụng phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác trong

dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ”, Vật lý 11THPT. Soạn thảo một số bài dạy học

có sử dụng phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác.

7. Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Vật lý là một môn học mang tính ứng dụng cao, vì thế giảng dạy bộ môn

này trong trƣờng phổ thông phải phát huy đƣợc tính tích cực, tự giác, sáng tạo, bồi

dƣỡng phƣơng pháp tự học, rèn luyện kĩ năng, vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Thí nghiệm vật lý đƣợc sử dụng nhƣ là một phƣơng pháp dạy học tích cực. Vấn đề

này đƣợc các tác giả trình bày trong công trình nghiên cứu [1,2,3,4,5,6]

Các công trình trên cho thấy, sử dụng thí nghiệm và các phƣơng tiện dạy

học trong dạy học môn Vật lý một cách khoa học, phù hợp với đối tƣợng học sinh

có ý nghĩa rất quan trọng; nó đã giúp học sinh phát huy đƣợc tính tích cực, tự lực

trong hoạt động học tập của học sinh; góp phần không nhỏ trong quá trình thực hiện

mục tiêu giáo dục.

Tuy nhiên, các công trình trên chỉ dừng lại ở việc cho thấy tầm quan trọng

của việc khai thác và sử dụng thí nghiệm hoặc sử dụng phối hợp thí nghiệm và một

vài phƣơng tiện dạy học nhƣ phiếu học tập, máy vi tính… Vấn đề nghiên cứu sử

dụng phối hợp thí nghiệm và bảng tƣơng tác trong dạy học vật lý ở THPT chƣa đề

cập đến. Trong dạy học vật lý việc sử dụng phối hợp thí nghiệm và các phƣơng tiện

dạy học hiện đại nhƣ thế nào để đạt hiệu quả cao nhất trong từng bài học cụ thể vẫn

là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều giáo viên vật lý.

8. Phƣơng pháp nghiên cứu

* Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết