Thiết kế sách điện tử (e-book) chương "dòng điện xoay chiều" vật lý lớp 12 nhằm tăng cường năng lực tự học của học sinh.

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN MẠNH TRANG

THIẾT KẾ SÁCH ĐIỆN TỬ (E- BOOK)

CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU”VẬT LÝ LỚP 12

NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học

(Bộ môn Vật lý)

Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. TÔN TÍCH ÁI

TS. TÔN QUANG CƯỜNG

HÀ NỘI - 2011

2

ỜI ƠN

Đầ ảm ơn

Cường gười ầ ố ời đ ậ đ ỉ

ẫ đỡ ất nhiề để tôi có thể ho ậ ă ộ

ốt đẹ

ế đế ử ời ảm ơn đế ầ ậ ường Đại

ọ ọc Tự nhi Đại ọ ốc gia ộ ầ đ ả ạ

ộ ớp ọ ậ ương ạ ọ ộ ậ

K5 Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia H ội. Ch ệ ế ữ

ế ứ ầ ấ đ ở ề ả ự tin hơn trong

ố ậ ă

ơn ệ ổ ậ

ọ ườ ủ ập ội đ ạ đ ề ệ ậ

ợi đ ề ế ổ ố ự ệ ư

ạ ạ rường.

ố ết ơn ắ đ ạ đ luôn độ

ế đỡ ả ề ặ ậ ấ ẫ ầ ố

ọ ọ o đế ậ ă

ả ận vă

ễ ạnh Trang

3

CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Viết tắt Viết đầy đủ

CNH-HĐH Công nghiệp hóa, hiện đại hóa

CNTT Công nghệ thông tin

CSVC Cơ sở vật chất

ĐTB Điểm trung bình

ĐTB Điểm trung bình

GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo

GV Giáo viên

HS Học sinh

MTĐT Máy tính điện tử

PPDH Phương pháp dạy học

SBT Sách bài tập

SGK Sách giáo khoa

SGV Sách giáo viên

THPT Trung học phổ thông

TT Thứ tự

4

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU

ọn đề t 1

ục ti ứu 2

ạm vi nghi ứu 3

4. Khách thể, đối tượng nghiên cứu .................................................................... 3

ả thuyết nghi ứu (Luận điểm khoa học) 3

6. Phương pháp nghiên cứ 4

ững đóng góp mới của đề t 4

ấu trúc của luận văn 5

Chương 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI.................................................. 6

1.1. Đổi mới phương pháp dạy học – yêu cầu cấp bách của thời đại .................. 6

1.2. Xu hướng đổi mới PPDH Vật lý 6

1.2.1. Xác định nhu cầu, phong cách học môn Vật lý của học sinh ............... 8

1.2.2. Xây dựng hệ thống mục tiêu dạy học môn Vật lý...................................... 8

1.2.3. Xác định yêu cầu về nội dung bài dạy học môn Vật lý.............................. 9

1.2.4. Lựa chọn phương pháp, phương tiện, môi trường dạy học........................ 10

1.3. Cơ sở lý thuyết của tự học............................................................................ 12

1.3.1 Tự học là gì ?.............................................................................................. 12

1.3.2. Các hình thức của tự học ............................................................................ 14

1.3.3. Chu trình tự học của học sinh .................................................................... 14

1.3.4. Nội dung, vai trò của tự học ....................................................................... 15

ự học qua mạng v ợi ích của nó

1.4. Ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lý 18

5

1.4.1. Giáo dục và công nghệ.............................................................................. 18

1.4.2. Vai trò của CNTT trong dạy học Vật lý.................................................... 19

1.4.3. Tình hình sử dụng máy tính và khai thác các phần mềm để dạy học ở

nước ta hiện nay ................................................................................................... 20

1.5 Ưu điểm và hạn chế của việc ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý............. 22

1.5.1. Ưu điểm...................................................................................................... 22

1.5.2. Hạn chế ...................................................................................................... 23

1.6. Giới thiệu về E-Learning 23

1.6.1. Khái niệm E-learning ............................................................................... 24

1.6.2. Một số hình thức E-learning .................................................................... 24

1.6.3. Tình hình phát triển và ứng dụng E-learning trên thế giới.................... 25

1.6.4. Tình hình phát triển và ứng dụng E-learning ở Việt Nam 26

1.7. Cơ sở lí thuyết về E-Book 26

1.7.1. Khái niệm về E-book 26

1.7.2. Ưu và nhược điểm của E – book ............................................................. 27

1.7.3. Các yêu cầu của việc thiết kế E – book [31]........................................... 28

1.8. Các phần mềm sử dụng thiết kế E-book ....................................................... 29

1.8.1. Phần mềm hệ thống Windows.................................................................... 29

1.8.2. Phần mềm thiết kế Web Macromedia Dreamweaver ............................... 30

1.8.3. Phần mềm trình diễn Power Point.............................................................. 30

1.8.4. Phần mềm Violet........................................................................................ 30

1.8.5. Một số phần mềm Vật lý ........................................................................... 31

Kết luận chương 1 ................................................................................................ 32

Chương 2: THIẾT KẾ SÁCH ĐIỆN TỬ (E-BOOK) CHƯƠNG “DÒNG

ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ LỚP 12 NHẰM TĂNG CƯỜNG NĂNG

LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH...................................................................... 33

2.1. Giới thiệu khái quát chương trình SGK Vật lý lớp 12 33

6

2.1.1. Quan điểm xây dựng và phát triển chương trình Vật lý lớp 12 ............. 33

2.1.2. Mục tiêu xây dựng chương trình môn Vật lý lớp 12 ............................. 33

2.1.3. Nội dung SGK Vật lý lớp 12...................................................................... 35

2.1.4. Điểm mới của SGK Vật lý lớp 12 ( theo chương trình chuẩn) so với SGK CCGD

..........................................................................................................................................................

35

2.2. Đặc điểm cấu trúc nội dung chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp 12 36

2.2.1. Vị trí chương “Dòng điện xoay chiều” trong chương trình vật lý phổ thông............. 36

2.2.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương “Dòng điện xoay chiều” vật lý lớp 12 .... 36

2.3. Nội dung khoa học của các kiến thức trong chương “Dòng điện xoay

chiều”.................................................................................................................... 37

2.3.1.Cường độ dòng điện .................................................................................... 37

2.3.2. Điện áp ....................................................................................................... 39

2.3.3. Mạch xoay chiều nối tiếp ........................................................................... 43

2.3.4. Các máy điện. .......................................................................................... 46

2.4. Nội dung về kiến thức chương “ Dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp 12 ....... 51

2.4.1. Khái niệm về các đại lượng vật lý đặc trưng cho dòng điện xoay chiều........... 51

2.4.2. Mạch điện xoay chiều sơ cấp: ................................................................... 52

2.4.3. Mạch điện xoay chiều không phân nhánh................................................. 53

2.4.4. Sản xuất dòng điện xoay chiều................................................................... 55

2.4.5. Biến đổi dòng điện xoay chiều.................................................................. 56

2.4.6. Truyền tải điện năng đi xa......................................................................... 57

2.5. Chuẩn kiến thức, kĩ năng chương “ Dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp 12 .. 57

2.5.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình ................................................. 57

2.5.2. Hướng dẫn thực hiện ................................................................................. 58

2.6. Tìm hiểu tình hình dạy chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp 12

ở trường THPT 68

7

2.6.1. Nội dung tìm hiểu...................................................................................... 68

2.6.2. Phương pháp điều tra tìm hiểu................................................................. 69

2.6.3. Kết quả điều tra tìm hiểu........................................................................... 69

2.6.4. Nguyên nhân dẫn đến những khó khăn và sai lầm của học sinh ......... 73

2.6.5. Ý tưởng sư phạm của việc xây dựng E-book chương “Dòng điện xoay

chiều”..................................................................................................................................

73

2.7. Thiết kế và sử dụng E-book chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp

12 THPT

74

2.7.1. Xây dựng cấu trúc nội dung của khóa học .............................................. 74

2.7.2. Quy trình thực hiện E-book........................................................................ 75

2.7.3. Sử dụng E-book chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp12............. 78

Kết luận chương 2 ................................................................................................ 96

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM......................................................... 97

3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 97

3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm............................................................... 97

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm............................................................... 97

3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm.............................................................. 97

3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ................................................................... 98

3.3.1. Chuẩn bị cho quá trình thực nghiệm ......................................................... 98

3.3.2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm ................................................................ 99

3.3.3. Quan sát tình hình học tập và ghi nhận sự khác biệt ở nhóm lớp thực

nghiệm và lớp đối chứng......................................................................................

99

3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm....................................................................... 101

3.4.1. Xử lí kết quả các bài kiểm tra của nhóm lớp ĐC và TN............................ 101

3.4.2. Kiểm định giả thuyết thống kê ................................................................... 110

3.4.3. Tổng hợp kết quả thực nghiệm................................................................... 111

3.4.4. Kết quả hoạt động của E-book chương “Dòng điện xoay chiều” .............. 112

8

Kết luận chương 3 ................................................................................................ 115

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.................................................................... 118

1. Kết luận 118

2. Khuyến nghị 119

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 120

PHỤ LỤC

9

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng Trang

Bảng 3.1 So sánh một số điểm khác biệt giữa lớp ĐC và lớp TN 100

Bảng 3.2. Bảng thống kê kết quả chung của kiểm tra lần 1 102

Bảng 3.3. Bảng tần số kết quả điểm cụ thể trong kiểm tra lần 1 102

Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất điểm kiểm tra lần 1 103

Bảng 3.5. Bảng phân phối tần suất tích lũy điểm kiểm tra lần 1 104

Bảng 3.6. Bảng thống kê kết quả điểm chung trong kiểm tra lần 2 105

Bảng 3.7. Bảng tần số kết quả cụ thể của điểm kiểm tra lần 2 105

Bảng 3.8.Bảng phân phối tần suất điểm kiểm tra lần 2 106

Bảng 3.9. Bảng phân phối tần suất tích lũy điểm kiểm tra lần 2 107

Bảng 3.10. Bảng so sánh điểm trung bình cộng của hai nhóm lớp 108

Bảng 3.11. Bảng so sánh độ lệch chuẩn của hai nhóm lớp 108

Bảng 3.12. Bảng so sánh sai số tiêu chuẩn của hai nhóm lớp 108

Bảng 3.13. Bảng so sánh phần trăm các nhóm điểm số qua các lần kiểm tra 109

Bảng 3.14. Bảng tổng hợp kết quả thực nghiệm 109

Bảng 3.15. Bảng hệ số t của các nhóm đối chứng và thực nghiệm 111

Bảng 3.16. Bảng tổng hợp chung các số liệu thực nghiệm 111

Bảng 3.17 Kết quả khảo sát hiệu quả của E-book 112

10

DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ

Sơ đồ Trang

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương “ Dòng điện xoay chiều” 37

Hình Trang

Hình 1.1: Tóm tắt quy trình lập kế hoạch dạy học 7

Hình 1.2: Hệ thống hóa các mục tiêu theo ma trận 9

Hình 1.3. Chu trình tự học 14

Hình 2.1. Véc tơ mật độ dòng điện 38

Hình 2.2. Tính cường độ dòng điện 38

Hình 2.3 . Đồ thị thế năng tương tác của hệ hai điện tích điểm. 40

Hình 2.4: Mạch RLC mắc nối tiếp 43

Hình 2.5. Đường biểu diễn dao động điện từ cưỡng bức 44

Hình 2.6. Đường biểu diễn cộng hưởng điện 45

Hình 2.7: Stato 46

Hình 2.8. Dây quấn stato 46

Hình 2.9. Rôto 47

Hình 2.10: Kí hiệu máy biến áp 48

Hình 2.11. Lõi thép và dây quấn máy biến áp 48

Hình 2.12. Sơ đồ nguyên lý máy biến áp. 49

Hình 2.13: Giản đồ vectơ mạch RC 53

Hình 2.14: Giản đồ vectơ mạch RL 54

Hình 2.15: Giản đồ vectơ mạch RLC 54

Hình 2.16: Trang chủ E-book 78

Hình 2.17: Nội dung các đỉnh Graph 82

Hình 2.18: Giao diện sơ đồ còn khuyết các đỉnh Graph 82

11

Hình 2.19: Thông báo của hệ thống khi chưa đúng kết quả 83

Hình 2.20: Giao diện sơ đồ logic bài “Đại cương về dòng điện xoay chiều” 83

Hình 2.21: Thông báo của hệ thống khi đúng kết quả 83

Hình 2.22: Hướng dẫn làm trắc nghiệm 84

Hình 2.23: Giao diện môđun HS chọn đề thi 84

Hình 2.24: Giao diện môđun HS làm bài thi 85

Hình 2.25: Giao diện môđun kết quả bài thi của HS 85

Hình 2.26: Giao diện của module diễn đàn thảo luận nhóm 88

Hình 2.27: Giao diện nội dung một chủ đề thảo luận trên diễn đàn 89

Hình 2.28: Giao diện môđun Giải trí 90

Hình 2.29: Giao diện môđun Liên kết 91

Hình 2.30: Giao diện mục tiêu bài học 92

Hình 2.31: Giao diện nội dung bài học 93

Hình 2.32: Flash mô phỏng cách tạo ra dòng điện cảm ứng 94

Hình 2.33: Giao diện môđun Thông tin bổ sung 95

Hình 3.1. Biểu đồ phân phối điểm kiểm tra lần 1 102

Hình 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất điểm kiểm tra lần 1 103

Hình 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất tích luỹ điểm kiểm tra lần 1 104

Hình 3.4. Biểu đồ phân phối tần số điểm kiểm tra lần 2 105

Hình 3.5. Biểu đồ phân phối tần suất điểm kiểm tra lần 2 106

Hình 3.6. Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy điểm kiểm tra lần 2 106

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Thế kỷ 21, thế kỷ của sự bùng nổ thông tin và khoa học kỹ thuật thể hiện là sự phát

triển như vũ bão của công nghệ truyền thông vào các mặt của đời sống xã hội. Trong xã

hội tri thức, con người là chủ thể kiến tạo nên xã hội, lấy tri thức xác định vị thế xã hội.

Yêu cầu xã hội đặt ra đối với giáo dục phải giải quyết mâu thuẫn là tri thức phát triển rất

nhanh mà thời gian đào tạo có hạn, giáo dục phải tạo ra con người mới có năng lực đáp

ứng thị trường lao động, có khả năng hoà nhập, cạnh tranh quốc tế.

Luật giáo dục (2005), điều 28.2, đã ghi “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

của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng

kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho

học sinh”.

Bác Hồ đã dạy: “Về cách học, phải lấy tự học làm cốt”. Trong các phương pháp

học thì cốt lõi là phương pháp tự học. Xã hội ngày càng phát triển với sự bùng nổ của

thông tin, khoa học, kĩ thuật và công nghệ, lượng kiến thức cần cập nhật ngày càng

nhiều vì thế tự học đang trở thành chiếc chìa khóa vàng trong việc chiếm lĩnh kho tàng

tri thức nhân loại và là con đường tạo ra tri thức bền vững cho mỗi người. Nếu rèn cho

người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng

ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ được nhân lên

gấp bội. Chỉ có tự học học sinh mới có lòng say mê học tập phát huy hết năng lực sáng

tạo của mình. Chính vì tầm quan trọng của tự học mà việc phục vụ ngày càng tốt hơn

cho hoạt động tự học và phương châm học suốt đời đang là một trong những xu hướng

đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. Có nhiều hình thức tự học khác nhau trong đó

có thể sử dụng E-book trong tự học. E-book có những lợi thế mà sách in thông thường

không thể có được đó là: rất gọn nhẹ, có thể tinh chỉnh về kích cỡ, màu sắc và các thao

tác cá nhân tùy theo sở thích của người học. Một đặc điểm nổi bậc đó là khả năng lưu

trữ thông tin, chuyển tải được thông tin kiến thức đầy đủ thông qua các media. Tuy

nhiên trong quá trình dạy học có những điểm khác biệt giữa học tập theo lớp học có GV

giảng dạy và học tập từ xa thông qua E-book.