Tổ chức dạy học tích hợp "Dòng điện xoay chiều" (Vật lý 12 cơ bản) theo hướng gắn với thực tiễn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHẠM XUÂN THÀNH

TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP

CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” (VẬT LÍ 12 CƠ BẢN)

THEO HƢỚNG GẮN VỚI THỰC TIỄN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thái Nguyên – 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHẠM XUÂN THÀNH

TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP

CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” (VẬT LÍ 12 CƠ BẢN)

THEO HƢỚNG GẮN VỚI THỰC TIỄN

Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học Vật lí

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN KHẢI

Thái Nguyên – 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Khải đã trực

tiếp hƣớng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá trình thực hiện bản

luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Sau đại

học, khoa Vật lí trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo những

điều kiện tốt nhất giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại khoa.

Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, các thầy cô giáo ở các

trƣờng THPT Chu Văn An, THPT Bình Yên, THPT Phú Bình đã tạo điều kiện

và giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm.

Tác giả luận văn

Phạm Xuân Thành

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số

liệu, kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc ai

công bố trong trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào.

Thái Nguyên, tháng 05 năm 2014

Tác giả

Phạm Xuân Thành

XÁC NHẬN CỦA NGƢỜI

HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS Nguyễn Văn Khải

XÁC NHẬN CỦA KHOA

VẬT LÍ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

i

MỤC LỤC

Trang phụ bìa…………………………………………………………………...

Lời cảm ơn……………………………………………………………………...

Lời cam đoan.......................................................................................................

Mục lục.............................................................................................................. i

Các chữ viết tắt trong luận văn ........................................................................ iv

Danh mục bảng biểu và đồ thị...........................................................................v

Danh mục các hình ảnh .................................................................................... vi

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

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC

DẠY HỌC TÍCH HỢP THEO HƢỚNG GẮN VỚI THỰC TIỄN............. 5

1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu ......................................................... 5

1.2. Khái niệm dạy học tích hợp ..................................................................... 10

1.2.1. Khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp ............................................... 10

1.2.2. Các phƣơng thức tích hợp ..................................................................... 11

1.2.2.1. Dạng tích hợp thứ nhất....................................................................... 12

1.2.2.2. Dạng tích hợp thứ hai......................................................................... 13

1.2.2.3. Những khó khăn khi thực hiện các dạng tích hợp trên ...................... 14

1.2.2.4. Mức độ vận dụng DHTH theo chƣơng trình dạy học hiện hành ....... 14

1.2.3. Các biện pháp tích hợp nội dung dạy học............................................. 16

1.2.3.1. Tích hợp qua xây dựng kiến thức mới ............................................... 16

1.2.3.2. Tích hợp qua các dạng bài tập............................................................ 17

1.2.3.3. Tích hợp qua kênh hình ảnh, media và bản đồ tƣ duy ....................... 17

1.3. Dạy học gắn với thực tiễn ........................................................................ 19

1.3.1. Khái niệm thực tiễn............................................................................... 19

1.3.2. Đặc điểm chung của dạy học vật lí gắn với thực tiễn........................... 20

1.3.3. Các biện pháp gắn dạy học vật lí với thực tiễn..................................... 21

1.3.4. Thực hiện nhiệm vụ giáo dục................................................................ 22

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ii

1.3.4.1. Giáo dục kĩ thuật tổng hợp................................................................. 22

1.3.4.2. Giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm hiệu quả .............................. 29

1.3.4.3. Giáo dục môi trƣờng .......................................................................... 32

1.3.4.4. Giáo dục ứng phó biến đổi khí hậu .................................................... 36

1.4. Chất lƣợng dạy học .................................................................................. 39

1.4.1. Chất lƣợng............................................................................................. 39

1.4.2. Chất lƣợng giáo dục .............................................................................. 40

1.4.3. Chất lƣợng dạy học ............................................................................... 41

1.5. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp....................................................... 42

1.6. Nghiên cứu thực trạng dạy học chƣơng “Dòng điện xoay chiều” theo

hƣớng gắn với thực tiễn ở trƣờng THPT......................................................... 43

KẾT LUẬN CHƢƠNG I ................................................................................ 46

CHƢƠNG II: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI HỌC

CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” THEO HƢỚNG GẮN VỚI

THỰC TIỄN .................................................................................................. 47

2.1. Chƣơng trình, SGK vật lí 12 - cơ bản và nội dung kiến thức chƣơng

“Dòng điện xoay chiều” .................................................................................. 47

2.1.1. Chƣơng trình SGK vật lí 12 - cơ bản.................................................... 47

2.1.2. Vị trí, vai trò kiến thức về “Dòng điện xoay chiều” ............................. 48

2.1.3. Nội dung kiến thức chƣơng “Dòng điện xoay chiều” SGK vật lí 12 - cơ

bản ................................................................................................................... 49

2.2. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp một số bài học chƣơng “Dòng điện

xoay chiều”...................................................................................................... 51

2.2.1.Xây dựng kế hoạch dạy học tích hợp cho một bài học cụ thể ............... 51

Bài 1. Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất. ......... 52

Bài 2. Truyền tải điện năng. Máy biến áp. ...................................................... 62

Bài 3. Máy phát điện xoay chiều. ................................................................... 73

2.2.1.1. Các hoạt động xây dựng tiến trình dạy học tích hợp ......................... 51

2.2.1.2. Xây dựng kế hoạch bài học................................................................ 53

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iii

2.2.2. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp cho một số bài học chƣơng “Dòng

điện xoay chiều”.............................................................................................. 54

KẾT LUẬN CHƢƠNG II............................................................................... 85

CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM............................................. 86

3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ....................................... 86

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 86

3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm..................................................... 86

3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm................................... 87

3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm........................................................... 87

3.2.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm...................................................... 88

3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ............................. 89

3.3.1. Khống chế những ảnh hƣởng đến kết quả thực nghiệm sƣ phạm......... 89

3.3.2. Căn cứ để đánh giá ............................................................................... 89

3.3.3. Đánh giá xếp loại .................................................................................. 90

3.4. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm.............................................................. 91

3.4.1. Công tác chuẩn bị.................................................................................. 91

3.4.2. Diễn biến tiến trình dạy học.................................................................. 91

3.5. Kết quả và xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm........................................ 96

3.5.1. Yêu cầu chung về xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm ......................... 96

3.5.2. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 97

3.6. Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm.............................................. 111

KẾT LUẬN CHƢƠNG III............................................................................ 113

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 114

Tài liệu tham khảo......................................................................................... 116

Phụ lục 1: Phiếu phỏng vấn giáo viên........................................................... 120

Phụ lục 2: Phiếu phỏng vấn học sinh ............................................................ 121

Phụ lục 3: Bài kiểm tra số 1 .......................................................................... 122

Phụ lục 4: Bài kiểm tra số 2 .......................................................................... 124

Phụ lục 5: Bài kiểm tra số 3 .......................................................................... 125

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iv

CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

BĐKH Biến đổi khí hậu

DHTH Dạy học tích hợp

ĐC Đối chứng

GDMT Giáo dục môi trƣờng

GDPT Giáo dục phổ thông

GV Giáo viên

HS Học sinh

KTTH Kĩ thuật tổng hợp

KTTH&HN Kĩ thuật tổng hợp và hƣớng nghiệp

KSPTH Khoa sƣ phạm tích hợp

NLTK&HQ Năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả

NXB Nhà xuất bản

SGK Sách giáo khoa

SPTH Sƣ phạm tích hợp

THPT Trung học phổ thông

TN Thực nghiệm

TNSP Thực nghiệm sƣ phạm

TTSPTH Tƣ tƣởng sƣ phạm tích hợp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

v

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ ĐỒ THỊ

Bảng 2.1. Phân phối chƣơng trình SGK vật lí 12 - cơ bản ............................. 47

Bảng 2.2. So sánh bóng đèn sợi đốt, đèn compact và đèn led bóng tròn ....... 62

Bảng 3.1. Đặc điểm chất lƣợng học tập môn vật lí của HS ở các lớp TN và ĐC... 87

Bảng 3.2. Kết quả bài kiểm tra bài số 1 .......................................................... 97

Bảng 3.3. Xếp loại bài kiểm tra số 1............................................................... 98

Bảng 3.4. Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 1 ................................ 100

Bảng 3.5. Phân phối tần số tích lũy bài kiểm tra số 1.................................. 101

Bảng 3.6. Kết quả các tham số thống kê bài kiểm tra số 1 ........................... 102

Bảng 3.7. Kết quả bài kiểm tra số 2 .............................................................. 102

Bảng 3.8. Bảng xếp loại bài kiểm tra số 2 .................................................... 103

Bảng 3.9. Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 2 ................................ 104

Bảng 3.10. Phân phối tần số tích lũy bài kiểm tra số 2................................. 106

Bảng 3.11. Các tham số thống kê kết quả bài kiểm tra số 2 ......................... 107

Bảng 3.12. Kết quả bài kiểm tra số 3 ............................................................ 107

Bảng 3.13. Bảng xếp loại bài kiểm tra số 3 .................................................. 108

Bảng 3.14. Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 3 .............................. 109

Bảng 3.15. Bảng phân phối tần suất tích lũy bài kiểm tra số 3..................... 110

Bảng 3.16. Các tham số thống kê của bài kiểm tra số 3 ............................... 111

Bảng 3.17. Thống kê tổng kết sau 3 bài kiểm tra.......................................... 111

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 1 .............................................. 99

Biểu đồ 3.2. Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 2 ............................................ 103

Biểu đồ 3.3. Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 3 ............................................ 108

Đồ thị 3.1. Đồ thị phân phối tần suất bài kiểm tra số 1 ............................... 100

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vi

Đồ thị 3.2. Đồ thị phân phối tần số tích lũy bài kiểm tra số 1 ...................... 101

Đồ thị 3.3. Đồ thị phân phối tần suất bài kiểm tra số 2 ................................ 105

Đồ thị 3.4. Đồ thị phân phối tần suất tích lũy bài kiểm tra số 2 ................... 106

Đồ thị 3.5. Đồ thị phân phối tần suất bài kiểm tra số 3 ................................ 110

Đồ thị 3.6. Đồ thị tần suất tích lũy bài kiểm tra số 3 .................................... 111

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Cách tích hợp thứ nhất. ................................................................... 12

Hình 1.2. Cách tích hợp thứ hai. ..................................................................... 13

Hình 2.1. Bóng đèn HD 65W.......................................................................... 57

Hình 2.2. Lựa chọn bóng đèn tiết kiệm điện................................................... 59

Hình 2.3. Tụ bù điện làm tăng hệ số công suất............................................... 61

Hình 2.4. Giờ trái đất 2014 tại Việt Nam........................................................ 63

Hình 2.5. Hình ảnh về truyền tải điện năng. ................................................... 66

Hình 2.6. Đƣờng dây 500kV Bắc – Nam........................................................ 68

Hình 2.7. Một số máy biến áp......................................................................... 69

Hình 2.8. Trạm biến áp.................................................................................... 72

hình 2.9. Máy phát điện xoay chiều chạy bằng xăng...................................... 78

Hình 2.10. Sơ đồ máy phát điện xoay chiều một pha. .................................... 78

Hình 2.11. Diamo xe đạp và đèn pin lắc. ........................................................ 79

Hình 2.12. Sơ đồ cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha .......................... 78

Hình 2.13. Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn ...................................................... 78

Hình 2.14. Nhà máy thủy điện Hòa Bình........................................................ 78

Hình 2.15. Tác hại của việc xả lũ của các nhà máy thủy điện ........................ 79

Một số hình ảnh thực nghiệm........................................................................ 126

1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

MỞ ĐẦU

I. Lí do chọn đề tài

Đất nƣớc ta đang ở trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội

nhập với thế giới. Trong công cuộc đổi mới và hội nhập của đất nƣớc, giáo

dục luôn đóng một vai trò vô cùng quan trọng, có ảnh hƣởng to lớn đến sự

phát triển và tiến bộ của xã hội.

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật và công nghệ đòi hỏi nền

giáo dục của nƣớc ta phải không ngừng đổi mới để theo kịp sự phát triển của

thời đại. Luật giáo dục Việt Nam năm 2005 đã chỉ rõ: “Mục tiêu của giáo dục

phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất,

thẩm mĩ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và

sáng tạo, hình thành nhân cách con ngƣời Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây

dựng tƣ cách và trách nhiệm công dân…”.[1]

Để đạt đƣợc mục tiêu đó, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã xây dựng chƣơng

trình giáo dục phổ thông với hệ thống bao gồm nhiều môn học khác nhau phù

hợp với yêu cầu của sự phát triển. Tuy nội dung của các môn học và nhiệm vụ

của chúng có thể khác nhau nhƣng giữa chúng luôn có những mối quan hệ

nhất định. Chính điều này đã giúp cho việc phát triển toàn diện nhân cách học

sinh, cũng là biểu hiện quan trọng của chất lƣợng giáo dục phổ thông. Tuy

nhiên trong thực tế dạy học các môn học nói chung và môn vật lí nói riêng,

việc thực hiện đầy đủ nhiệm vụ các môn học cũng nhƣ việc khai thác các mối

quan hệ giữa các môn học chƣa đƣợc quan tâm đúng mức. Điều đó dẫn đến

chất lƣợng dạy học vật lí ở trƣờng THPT, mà biểu hiện cụ thể thƣờng là năng

lực vận dụng kiến thức vào thực tế cũng nhƣ năng lực giải quyết vấn đề của

học sinh còn nhiều hạn chế. Nhằm góp phần khắc phục những hạn chế này,

2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

nhiều nƣớc có nền giáo dục tiên tiến đã nghiên cứu và vận dụng lí thuyết

SPTH hay DHTH vào chƣơng trình giáo dục ở trƣờng THPT.

Hiện nay, tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục đã trở thành

xu thế trong việc xác định nội dung dạy học trong nhà trƣờng phổ thông và

trong xây dựng chƣơng trình môn học ở nhiều nƣớc trên thế giới. Quan điểm

tích hợp đƣợc xây dựng trên cơ sở những quan niệm tích cực về quá trình học

tập và quá trình dạy học.

Thực tiễn ở nhiều nƣớc đã chứng tỏ rằng, việc thực hiện quan điểm tích

hợp trong giáo dục vào dạy học sẽ giúp phát triển những năng lực giải quyết

những vấn đề phức tạp và làm cho việc học tập trở nên ý nghĩa hơn đối với

học sinh so với việc các môn học, các mặt giáo dục đƣợc thực hiện riêng rẽ.

Tích hợp là một trong những quan điểm giáo dục nhằm nâng cao năng lực

của ngƣời học, giúp đào tạo những ngƣời có đầy đủ phẩm chất và năng lực để

giải quyết các vấn đề của cuộc sống hiện đại. Nhiều nƣớc trong khu vực Châu

Á và trên thế giới đã thực hiện quan điểm tích hợp trong dạy học và cho rằng

quan điểm này đã đem lại hiệu quả nhất định.

Trong những năm gần đây, dạy học tích hợp cũng đã đƣợc chú trọng

nghiên cứu và áp dụng vào nhiều môn học trong chƣơng trình phổ thông ở

nƣớc ta, trong đó có môn vật lí.

Xuất phát từ tƣ tƣởng sƣ phạm tích hợp và một số lí do nêu trên, tôi đã

chọn đề tài : “Tổ chức dạy học tích hợp chương “Dòng điện xoay chiều” (Vật

lí 12 cơ bản) theo hướng gắn với thực tiễn”.

II. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu vận dụng dạy học tích hợp khi dạy học vật lí theo hƣớng gắn

với thực tiễn góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí ở trƣờng THPT.

III. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

- Hoạt động dạy và học vật lí ở các trƣờng THPT.