Luận án Phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học một số kiến thức phần “Điện học - điện từ học” Vật lí Trung học Phổ thông

ánh giá. - Trình chiếu tiêu chí đánh giá. - Thảo luận về tiêu chí đánh giá. Slide 9: Tiêu chí đánh giá. Hoạt động 6: Kế hoạch thực hiện dự án (5 phút) - Thông báo kế hoạch thực hiện dự án: các nhiệm vụ 1, 2, 3 báo cáo sau 1 - Thư kí ghi lại các mốc thời gian thực hiện. - Thảo luận về kế Slide 10: Kế hoạch thực hiện 92 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung, kết quả tuần. - Thời gian báo cáo sản phẩm: sau 2 tuần. hoạch thực hiện, yêu cầu về kết quả. Hoạt động 7: Các nhóm phân công nhiễm vụ (5 phút) - Tổ chức cho các nhóm phân công nhiệm vụ cho thành viên. - Hướng dẫn nghiên cứu, trả lời bộ câu hỏi định hướng. - Trả lời các câu hỏi của các nhóm. - Các nhóm nghiên cứu nhiệm vụ. - Phân công nhiệm vụ cho mỗi thành viên. - Hỏi GV về các nội dung liên quan. - Thư kí ghi nhiệm vụ cho thành viên. Slide 11: Phân công công việc Giai đoạn 2: Thực hiện dự án 1. Mục tiêu - Đánh giá thông tin HS đã thu thập được. - Xác định nhiệm vụ của nhóm, của mỗi cá nhân trong nhóm. - Thiết kế mô hình sản phẩm của mỗi dự án. 2. Chuẩn bị GV chuẩn bị giáo án, máy chiếu, phòng học. 3. Tiến trình Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung, kết quả Hoạt động 1: Kiểm tra tiến độ thực hiện các nhóm dự án (20 phút) - Kiểm tra sổ dự án của các nhóm. - Kiểm tra phân công nhiệm vụ thành viên. - Kiểm tra số lượng, chất - Trình bày sổ dự án cho GV kiểm tra nội dung. - Báo cáo về sự phân công công việc cho các thành viên. - Ghi chép sổ dự án đầy đủ thông tin thành viên. - Ghi rõ phân công nhiệm vụ, kế hoạch thực hiện cho các thành viên và 93 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung, kết quả lượng thực hiện phần trả lời câu hỏi nội dung của mỗi dự án. - Báo cáo phần trả lời câu hỏi định hướng. chung cả nhóm. - Trả lời câu hỏi định hướng dự án. Hoạt động 2: Thiết kế mô hình sản phẩm dự án 1 (20 phút) - Tổ chức cho HS trình bày các mô hình thiết kế thiết bị thu gom đinh chống đinh tặc. - Phản biện, làm rõ các phương án tạo ra từ trường hút đinh từ nam châm vĩnh cửu hay là từ nam châm điện. - Góp ý ưu điểm nhược điểm của mỗi phương án - Chốt phương án chế tạo - Yêu cầu phân công chuẩn bị vật liệu. - Yêu cầu thực hiện thu gom đinh cần phối hợp nhà trường, đoàn trường. - Nhóm 1 trình bày các ý tưởng thiết kế sản phẩm máy thu gom đinh chống đinh tặc. - Làm rõ các chi tiết của ý tưởng. - Nêu ưu nhược điểm của mỗi phương án. - Chốt phương án chế tạo. - Đưa ra các vật liệu cần chuẩn bị. - Lên kế hoạch chế tạo sản phẩm. - Tiếp thu các góp ý của GV. - Vẽ sơ đồ thiết kế thiết bị thu gom đinh dùng nam châm điện chạy bình acquy. Mô tả cách tạo ra nam châm điện và cách tăng từ tính của nam châm. Đưa ra ưu, nhược điểm của phương án này. - Vẽ sơ đồ thiết kế thiết bị thu gom đinh dùng nam châm vĩnh cửu, lấy đinh một cách vệ sinh. Đưa ra ưu, nhược điểm của phương án này. - Thống nhất phương án: Chế tạo thành dạng xe kéo 3 bánh xe phía sau xe. - Nam châm vĩnh cửu tận dụng từ loa phế liệu. Hoạt động 3: Thiết kế mô hình sản phẩm dự án 2 (20 phút) - Tổ chức cho HS trình bày thiết kế máy phát điện. - Phản biện, làm rõ thiết kế mô hình của các nhóm. - Góp ý các bản thiết kế cho các nhóm. - Yêu cầu báo cáo cấu tạo, hoạt động máy phát điện. - Nhóm 2 báo cáo bản thiết kế mô hình máy phát điện. - Giải thích, làm rõ thiết kế cách lấy điện ra ngoài. - Quyết định phương án thiết kế chế tạo. - Lên kế hoạch mua sắm vật liệu, chế tạo sản phẩm. - Trình bày được các phương án tạo mô hình máy phát điện. - Trình bày được phương án dùng động cơ điện một chiều có sẵn. - Lên được kế hoạch thực hiện chi tiết. 94 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung, kết quả Hoạt động 4: Thiết kế mô hình sản phẩm dự án 3 (20 phút) - Yêu cầu trình bày các bản thiết kế tổng thể. - Yêu cầu trình bày hoạt động của van điện từ. - Yêu cầu làm rõ các bộ phận của hệ thống làm mát. - Yêu cầu chỉ ra các bộ phận khác để hệ thống hoạt động được. - Hỗ trợ giải thích hoạt động của van điện từ và mô đun khống chế nhiệt độ. - Nhóm 3 trình bày các bản thiết kế của nhóm. - Trình bày hoạt động của van điện từ. - Chỉ ra các bộ phận khác để hệ thống hoạt động được. - Mô tả hoạt động của mô-đun khống chế nhiệt độ. - Lên kế hoạch mua sắm vật liệu, chế tạo sản phẩm. - Vẽ sơ đồ hệ thống làm mát trong quy trình chưng cất dầu tràm, rượu truyền thống. - Trình bày cấu tạo, giải thích hoạt động của van nước điện từ. - Trình bày bộ phận dùng thêm mô-đun khống chế nhiệt độ. - Lên kế hoạch thực hiện chi tiết. Hoạt động 5: Dặn dò, hướng dẫn về nhà (10 phút) - Yêu cầu HS chú ý an ninh, an toàn trong quá trình chế tạo và thử nghiệm sản phẩm. - Yêu cầu các nhóm chế tạo mô hình dự án theo bản thiết kế đã có. - Yêu cầu các nhóm chuyển bị bản báo cáo về sản phẩm dự án. - Lắng nghe dặn dò. - Các nhóm tiến hành chế tạo sản phẩm ở nhà. - Các nhóm tiếp thu chuẩn bị báo cáo ở nhà. - Kết nối địa chỉ các thành viên trong nhóm. - Thực hiện chế tạo sản phẩm ở nhà. Giai đoạn 3: Nghiệm thu sản phẩm dự án 1. Mục tiêu - Học sinh tích cực, chủ động trình bày sản phẩm. - Học sinh thảo luận, tranh luận, phản biện sản phẩm của nhóm bạn. - Đánh giá, góp ý các dự án. - Chọn được dự án xây dựng thành sản dự thi khoa học kĩ thuật. 95 2. Chuẩn bị - Giáo viên chuẩn bị giáo án, máy chiếu, phòng học. - Học sinh chuẩn bị các sản phẩm. 3. Tiến trình Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung, kết quả Hoạt động 1: Nêu quy trình thực hiện buổi báo cáo (10 phút) - Giới thiệu thầy cô tham dự buổi báo cáo; Nêu mục đích của buổi báo cáo dự án. - Nêu quy trình báo cáo. - Quy định thời gian mỗi nhóm trình bày tối đa 10 phút, thảo luận 10 phút. - Phát phiếu đánh giá sản phẩm dự án. Tổ chức cho HS góp ý các phiếu đánh giá. - - Lắng nghe, theo dõi. - - Tiếp thu mục đích, quy trình báo cáo. - - Lưu ý các quy định thời gian. - - Nghiên cứu phiếu đánh giá sản phẩm. - - Nêu ý kiến về phiếu đánh giá. - Học sinh nắm được tiến trình thực hiện báo cáo. - Nhận thức được các tiêu chí đánh giá dự án, vận dụng tiêu chí đánh giá trong báo cáo sản phẩm. - Nắm vững kiến thức liên quan đến dự án. Hoạt động 2: Các nhóm báo cáo và đánh giá sản phẩm (60 phút) - Tổ chức cho dự án 1 báo cáo sản phẩm máy thu gom đinh. Tổ chức hỏi đáp về sản phẩm. Phát phiếu đánh giá sản phẩm. Thu phiếu đánh giá sản phẩm. - Tổ chức cho dự án 2 báo cáo sản phẩm mô hình máy phát điện. Tổ chức hỏi đáp về sản phẩm. Phát phiếu đánh giá sản phẩm. Thu phiếu đánh giá sản phẩm. - Tổ chức cho dự án 3 báo cáo sản phẩm ứng dụng van điện từ vào làm mát tự động trong quy trình chưng cất - Nhóm 1 trình bày dự án. Các nhóm khác đặt câu hỏi cho nhóm 1. Các thành viên nhóm 1 trả lời. Đánh giá sản phẩm của nhóm 1. - Nhóm 2 trình bày dự án. Các nhóm khác đặt câu hỏi cho nhóm 2. Các thành viên nhóm 2 trả lời. Đánh giá sản phẩm của nhóm 2. - Nhóm 3 trình bày dự án. Các nhóm khác đặt câu hỏi cho nhóm 3. Các thành viên nhóm 3 trả lời. - Nhóm 1 báo cáo làm nổi bật được các kết quả của sản phẩm. Vận hành sản phẩm hoạt động ổn định. - Nhóm 2 báo cáo làm nổi bật được các kết quả của sản phẩm. Chứng minh, vận hành sản phẩm hoạt động ổn định. - Nhóm 3 báo cáo làm nổi bật được các kết quả của sản phẩm. Vận hành sản phẩm hoạt 96 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung, kết quả chất hữu cơ. Tổ chức hỏi đáp về sản phẩm. Phát phiếu đánh giá sản phẩm. Thu phiếu đánh giá sản phẩm. Đánh giá sản phẩm của nhóm 3. động ổn định. Xác định được các phương án phát triển sản phẩm. Hoạt động 3: Hợp thức hóa kiến thức (10 phút) - Xem xét câu hỏi và trả lời của các nhóm. - Hợp thức hóa kiến thức; hệ thống lại các nội dung kiến thức trong các dự án. - Nhận xét các báo cáo. - Các nhóm ghi chép, điều chỉnh các nội dung chưa chuẩn, chưa đầy đủ. - Theo dõi, lắng nghe. - Đặt các câu hỏi làm rõ bản chất vấn đề mỗi dự án. Hoạt động 4: Tổng kết rút kinh nghiệm (10 phút) - Giao thư kí tổng hợp điểm các phiếu đánh giá. Thông báo kết quả đánh giá. - Nhận xét thành công, hạn chế của quá trình thực hiện dự án. Cho HS phát biểu cảm nhận. - Phát biểu kết thúc, kết luận. - Thư kí tổng hợp kết quả. - Thông báo kết quả đánh giá. - Lắng nghe nhận xét. - Phát biểu cảm nhận. - Chú ý lắng nghe. - Hình thành điểm số của nhóm, của mỗi HS. - Đánh giá kết quả các dự án công bằng, minh bạch rõ ràng. - Rút ra được các bài học tích cực cho lần sau. Kế hoạch bài học 6: Ngoại khóa vật lí Nội dung 1: Giải bài tập thí nghiệm (Thời gian thực hiện: 2 tiết) 1. Mục tiêu của hoạt động ngoại khóa - Vận dụng kiến thức mạch điện, định luật Ohm, định luật Joule – Lenz, đường đặc trưng vôn - ampe giải bài tập có nội dung thực tế. - Rèn luyện các năng lực thành tố của năng lực thực nghiệm. - Đề xuất các biện pháp cụ thể để có thể thực hành tiết kiệm và an toàn tiện ích cho con người khi sử dụng điện. 2. Giao nhiệm vụ cho học sinh kế hoạch hoạt động ngoại khóa Giáo viên: 97 - Giao cho HS các bài tập số 9, 10, 11 trong hệ thống BTTN đã biên soạn. - Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm: Bài tập 9: 2 công tắc đơn; bóng đèn dây nối; pin 4,5V. Bài tập 10: Nguồn pin 4,5V; một miliampe kế; một vôn kế có nhiều thang đo; một biến trở; các dây nối. Bài tập 11: Một pin con thỏ 1,5V; một đoạn dây dẫn 20cm; một bóng đèn loại 1,5V - 3W. Học sinh: Tự lực nghiên cứu nêu các PATN để giải các BTTN đã cho ở nhà. 3. Tiến hành hoạt động ngoại khóa Giáo viên: - Chia nhóm, giao nhiệm vụ và dụng cụ thiết bị thí nghiệm. - Theo dõi hoạt động của HS. Học sinh: - Các nhóm trao đổi thống nhất phương án giải các BTTN đã được chuẩn bị ở nhà, làm việc nhóm phần thực hành chọn PATN, lắp ráp thí và thực hiện thí nghiệm. - Các nhóm lần lượt báo cáo, trình bày thực hiện lời giải. Nhóm 1. Trình bày lời giải bài số 9 Đề bài a) Thiết kế sơ đồ mạch điện cầu thang hoặc hành lang trong nhà (cho phép bật và tắt công tắc ở hai đầu). b) Dùng bảng lắp ráp mạch điện, lắp ráp mạch điện cầu thang theo sơ đồ đã thiết kế. Mục tiêu Rèn luyện các năng lực thành tố của năng lực thực nghiệm sau: - Năng lực xây dựng PATN (thiết kế sơ đồ TN, mô tả sơ đồ, sử dụng vật liệu dụng cụ). - Năng lực bố trí thí nghiệm (lựa chọn thiết bị, lắp đặt dụng cụ theo sơ đồ). - Năng lực rút ra kết luận. Lời giải a) Sơ đồ mạch điện Ta dùng hai công tắc đơn lắp vào mạch điện theo sơ đồ sau: b) Lắp ráp mạch điện cầu thang 98 Các nhóm lựa chọn dụng cụ thiết bị lắp ráp theo sơ đồ thiết kế. c) Kết luận, đánh giá sản phẩm - Các nhóm đánh giá kết quả lời giải của nhóm 1. - Giáo viên đánh giá và kết luận. Nhóm 2. Trình bày lời giải bài số 10 Đề bài: Có hai hộp kín, mỗi hộp có hai dây ra, trong hộp là một đèn sợi tóc hoặc là một điện trở. Xác định hộp nào chứa đèn, hộp nào chứa điện trở. Dụng cụ: - Nguồn pin 4,5 V. - Một miliampe kế. - Một vôn kế có nhiều thang đo. - Một biến trở. - Các dây nối, khóa K. Yêu cầu thực hiện: - Vẽ sơ đồ phương án thực nghiệm. - Thực hiện thí nghiệm. - Giải thích cách xác định điện trở, dây tóc bóng đèn trong hai hộp đen Mục tiêu Rèn luyện các năng lực thành tố của năng lực thực nghiệm sau: - Xây dựng PATN. - Bố trí thí nghiệm. - Thực hiện thí nghiệm. - Thu thập xử lí số liệu. - Rút ra kết luận. Lời giải Sơ đồ phương án thực nghiệm theo hình sau: K2 K1 Đ + - A V ? + - K 99 - Bố trí và thực hiện thí nghiệm. - Mắc mạch điện như sơ đồ PATN. - Lập bảng, đo, ghi số liệu, xác định Rx Lần đo U(V) I(A) Rx = U/I 1 2 3 4 5 - Vẽ đồ thị đường đặc trưng vôn - ampe. 3) Lập luận: Cần dựa vào đặc tính dẫn điện của điện trở và dây tóc bóng đèn trong điều kiện bình thường: Điện trở ít thay đổi theo nhiệt độ khi dòng điện chạy qua, do đó sự phụ thuộc của U và I gần như tuyến tính. Dây tóc bóng đèn có điện trở thay đổi theo nhiệt độ rất nhiều, khi dòng điện chạy qua trong điều kiện thường, do đó phụ thuộc của U và I không tuyến tính (điện trở của dây tóc bóng đèn tăng rất nhiều khi bị đốt nóng sáng). Từ đó suy cách phát hiện: Mắc mạch điện để khảo sát được đường đặc trưng vôn - ampe của hai hộp đèn. Hộp nào có đường đặc trưng gần thẳng thì hộp đó chứa điện trở, hộp nào có đường đặc trưng cong thì hộp đó chứa bóng đèn. Đánh giá - Các nhóm đánh giá kết quả lời giải của nhóm 2. - Giáo viên đánh giá quá trình thực hiện lời giải của HS và kết luận. Nhóm 3. Trình bày lời giải bài số 11 Đề bài: Trong tường một số toà nhà có đặt ngầm trong bê tông cáp điện, trong đó có 3 dây dẫn như nhau và chỉ để lộ đầu dây ở các vị trí xa nhau như hình bên. Hãy tìm cách xác định điểm đầu và điểm cuối của mỗi dây với ít thao tác nhất, cho các dụng cụ: a) b) c) 100 - Một pin con thỏ 1,5V. - Một đoạn dây dẫn 20cm. - Một bóng đèn 1,5V – 3W. Mục tiêu Rèn luyện các năng lực thành tố của năng lực thực nghiệm: Phát hiện vấn đề; Đề xuất dự đoán; Suy ra hệ quả lô-gic; Xây dựng phương án kiểm tra; Bố trí thí nghiệm; Thực hiện thí nghiệm; Thu thập xử lí số liệu; Rút ra kết luận. Lời giải - Đánh dấu 3 điểm đầu dây là 1, 2, 3 và 3 điểm cuối dây là a, b, c (hình a). - Cắt đoạn dây dẫn dẫn thành 4 đoạn, mắc dây dẫn vào pin và bóng đèn. - Nối 1-2 lại với nhau, mắc pin nối tiếp đèn rồi chạm vào hai điểm cuối bất kỳ (ví dụ: a, b) nếu đèn sáng thì đầu c chính là điểm cuối của dây 3 (hình b). - Tách 1-2, rồi nối 1-3 rồi làm tương tự ta sẽ phát hiện được cuối của dây 2 suy ra điểm cuối của dây 1. - Thực hành: Dùng 3 dây dẫn cách điện, cùng màu bó lại (hình c), xác định hai đầu của một dây theo cách suy luận trên với các dụng cụ đã cho. Đánh giá - Các nhóm đánh giá kết quả lời giải của nhóm 3. - Giáo viên đánh giá, kết luận về hoạt động ngoại khóa giải BTTN. Nội dung 2: Xác định thành phần nằm ngang của từ trường Trái đất bằng thiết bị thí nghiệm tự làm (Thời gian thực hiện: 2 tiết) Mục tiêu a) Củng cố kiến thức vật lí: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn; Xác định được vectơ cảm ứng từ tại tâm dây dẫn uốn thành vòng tròn. b) Rèn luyện các năng lực thành tố của năng lực thực nghiệm sau: - Năng lực bố trí thí nghiệm. - Năng lực thực hiện thí nghiệm. - Năng lực thu thập xử lí số liệu. - Năng lực rút ra kết luận. 2. Cơ sở lí thuyết - Tại mỗi điểm trên bề mặt Trái đất có từ trường Trái đất. Theo phương ngang có thành phần nằm ngang của từ trường Trái đất đặc trưng bởi B⃗ TD. - Một kim nam châm tự do đặt trên mũi nhọn thẳng đứng sẽ nằm cân bằng theo phương và chiều của vectơ cảm ứng từ B⃗ TD . Đặt kim nam châm tại tâm của 101 vòng dây dẫn tròn, rồi xoay vòng dây để mặt phẳng thẳng đứng của vòng dây trùng với trục kim la bàn. - Cho dòng điện một chiều I chạy qua vòng dây dẫn tròn thì kim nam châm còn chịu tác dụng của từ trường dòng điện B⃗ O tại tâm vòng dây đó. B⃗ O có phương vuông góc với mặt phẳng vòng dây, có chiều xác định bởi quy tắc mặt nam mặt bắc, có độ lớn: BO = 2π. 10 −7. NI R . Vòng dây nằm trong mặt phẳng thẳng đứng nên B⃗ O sẽ có phương nằm ngang. Kim nam châm sẽ quay và nằm cân bằng theo phương của từ trường tổng hợp: B⃗ = B⃗ TD + B⃗ O. - Từ hình vẽ: tanα = BO BTD ⇒ BTD = BO tanα Hay là BTD = 2π. 10 −7. NI R.tanα = 4π. 10−7. NI d.tanα Khi kim la bàn quay góc α = 45O thì: BTD = 4π. 10 −7. NI d Trong đó: BTD thành phần nằm ngang cảm ứng từ của từ trường Trái đất; BO cảm ứng từ tại tâm O của từ trường khung dây tròn; I cường độ dòng điện trong mạch; d đường kính khung dây; R là bán kính vòng dây; N số vòng dây quấn sát nhau của khung dây. III. Chuẩn bị Giáo viên: - Phô tô cơ sở lí thuyết giao cho HS đọc hiểu ở nhà. - Chuẩn bị dụng cụ: + Một cuộn dây đồng Φ = 0,3 mm có sơn cách điện, dài khoảng 100m. + Một ống tròn có đường kính từ 15cm đến 20cm. 102 + Một kim la bàn và mũi nhọn. + Nguồn điện một chiều 3V. + Một đồng hồ đa năng hiện số. + Một biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện. + Một ống nhựa dài, đường kính Φ = 16mm. + Các dây dẫn đủ dùng; thước đo, giấy, cưa, dao, keo dán đủ dùng. Học sinh: Nghiên cứu lí thuyết hướng dẫn thực hiện thí nghiệm ở nhà, trả lời các câu hỏi: Câu 1: Kim nam châm cân bằng trong thí nghiệm có nằm trong mặt phẳng nằm ngang không? Vì sao? Câu 2: Phương chiều vectơ B⃗ O tại tâm của vòng tròn xác định như thế nào? IV. Tổ chức hoạt động thực hành Hoạt động của GV - Giáo viên chia nhóm ngoại khóa, giao thiết bị, dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm, theo dõi hoạt động của HS. - Giáo viên kiểm tra kiến thức lí thuyết của HS, giải đáp các câu hỏi. - Giáo viên giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm, cách cuốn vòng dây, sơ đồ bố trí thí nghiệm. - Giáo viên hướng dẫn cách thực hiện thí nghiệm: + Mắc mạch điện như hình dưới. + Đặt kim nam châm lên mũi nhọn của trụ đỡ nằm đúng tâm vòng dây + Xoay cho mặt phẳng vòng dây chứa đường thẳng nối liền hai đỉnh kim nam châm, kim nam châm chỉ góc 0o. + Ban đầu để biến trở ở vị trí ứng với R nhỏ nhất. + Đóng khóa K, điều chỉnh con chạy của biến trở cho dòng điện thay đổi để kim nam châm quay một góc α nhỏ. E r A R k 103 + Quan sát kim nam châm quay, đặt mắt phía trên đỉnh cuộn dây nhìn xuống kim nam châm và bảng chia độ, đọc giá trị góc lệch α. + Di chuyển con chạy của biến trở để cường độ dòng điện I tăng và sao cho góc α có giá trị lần lượt 30o, 45o, 60o. + Ghi vào bảng kết quả giá trị I và góc α tương ứng: Tính: BTD = 2π. 10 −7. NI R.tanα = 4π. 10−7. NI d.tanα Tính B̅TD và ∆B̅̅̅̅ TD, sai số tương đối ∆B̅̅ ̅̅ TD B̅TD Hoạt động của HS - Các nhóm thực hiện theo các bước hướng dẫn của GV: Lắp đặt thí nghiệm, đo đạc, quan sát, thu thập số liệu và tính kết quả. - Lập bảng số liệu thí nghiệm. Trong đó đường kính khung dây tròn: d = 0,18m; số vòng dây N = 200. Lần đo α (độ) I (10-3 A) Tanα BTD B̅TD 1 30o 2 45o 3 60o Tính kết quả đo: B̅TD = BTD1 + BTD2 + BTD3 3 ∆B̅̅̅̅ TD = ∆BTDmax + ∆BTDmin 2 Kết quả: BTD = B̅TD ± ∆B̅̅̅̅ TD V. Trình bày kết quả, đánh giá rút kinh nghiệm - Các nhóm trình bày kết quả thực nghiệm và đánh giá giữa các nhóm. - Giáo viên đánh giá, nhận xét hoạt động ngoại khóa thực hiện nhiệm vụ ở nhà và ở lớp của HS. 104 Kết luận chương 3 Thiết kế các tiến trình dạy học vật lí nói chung và phần “Điện học - Điện từ học” nói riêng theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm của HS trung học phổ thông, chúng tôi quán triệt các yêu cầu sau: Bám sát mục tiêu theo chuẩn đầu ra qui định của chương trình môn Vật lí 11 về kiến thức, kĩ năng thái độ cho mỗi đơn vị kiến thức, mỗi bài học. Đồng thời cũng cần xác định mỗi đơn vị kiến thức, mỗi bài học có thể hình thành và phát triển được một số các biểu hiện HV của năng lực thành tố nào đó của năng lực thực nghiệm mà GV chủ định hướng tới. Các biểu hiện HV đó cần phải được lặp đi lặp lại nhiều lần qua các nhiệm vụ học tập khác nhau dưới dạng hoạt động trí tuệ - thực nghiệm. Kế hoạch tổ chức hoạt động học đa dạng trong từng bài học, tạo điều kiện cho HS tích cực, chủ động thể hiện ra được các HV đã được xác định theo yêu cầu cần đạt về năng lực. Kế hoạch hoạt động học cần được tổ chức theo hướng tích cực, tự lực nhận thức kết hợp học tập theo nhóm. Đánh giá quá trình học được thực hiện trong khi HS thực hiện các nhiệm vụ học tập. Cần chuẩn bị tốt điều kiện học cho HS như: dụng cụ, thiết bị các thí nghiệm, hệ thống BTTN, các phiếu học tập, các trang web, đèn chiếu, tài liệu có thể trong điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường. Bố trí thời gian học ngoài chương trình chính khóa cho HS phù hợp với hoàn cảnh học tập của HS. Trong chương 3 thực hiện mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án, chúng tôi đã giải quyết được những vấn đề sau: - Phân tích chương trình, nội dung sách giáo khoa Vật lí 11 phần “Điện học - Điện từ học”. - Chuẩn bị được 18 thí nghiệm và 26 BTTN. - Thiết kế tiến trình dạy học kế hoạch 06 bài học, của phần “Điện học - Điện từ học” Vật lí 11 THPT. Các thí nghiệm, BTTN và 06 tiến trình dạy học các bài học nêu trên có chất lượng và hiệu quả như thế nào trong việc thực hiện các biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm của HS sẽ được phân tích, đánh giá ở chương 4. 105 CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm được tiến hành nhằm mục đích kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài: “Nếu đề xuất được các biện pháp học tập và rèn luyện giải quyết vấn đề bằng phương pháp thực nghiệm đồng thời vận dụng các biện pháp đó vào quá trình dạy học phần “Điện học - Điện từ học” Vật lí 11 THPT thì sẽ phát triển được năng lực thực nghiệm của HS”. 4.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Đánh giá tính khả thi của các tiến trình dạy học đã thiết kế, đồng thời chỉnh sửa các tiến trình dạy học đã thiết kế cho phù hợp thực tiễn (nếu cần). - Đánh giá khả năng khai thác vận dụng các thí nghiệm và hệ thống BTTN chuẩn bị cho dạy học phần “Điện học - Điện từ học” theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm của HS. - Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của HS. 4.3. Đối tượng, thời gian thực nghiệm sư phạm - Thực nghiệm sư phạm thực hiện các năm học 2018 - 2019, 2019 - 2020. Đối tượng TNSP là HS đang học lớp 11 trường THPT. - Chọn các trường thực nghiệm. Chúng tôi chọn 3 trường để thực nghiệm một trường ở thành phố (trường THPT Phan Đình Phùng ở thành phố Hà Tĩnh), một trường ở nông thôn (trường THPT Lê Quảng Chí ở thị xã Kỳ Anh) và một trường ở miền núi (trường THPT Kỳ Lâm ở huyện Kỳ Anh). Các trường này không phải là trường chuyên và đều tham gia khảo sát thực trạng. Chất lượng HS đầu vào của mỗi trường ở các năm ổn định và tương đương nhau. - Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Các lớp thực nghiệm và đối chứng chọn có đầu vào tương đương nhau. Chúng tôi dựa vào điểm tổng kết môn Vật lí lớp 10 và các lớp trong cùng nhóm thi đua của nhà trường để lựa chọn. Chọn GV dạy thực nghiệm là các GV trực tiếp dạy các lớp đó, cụ thể như sau: 106 Trường THPT Giáo viên dạy Các lớp thực nghiệm Các lớp đối chứng Vòng 1 Vòng 2 Vòng 1 Vòng 2 Vòng 1 Vòng 2 Lê Quảng Chí Hà Tiến D Hà Tiến D 11B (2018 - 2019) 11A (2018 - 2019) Kỳ Lâm Nguyễn Tiến Ng Nguyễn Tiến Ng 11A (2019 - 2020) 11B (2019 - 2020) Phan Đình Phùng Nguyễn Văn Th Nguyễn Văn Th 11A2 (2019 - 2020) 11A1 (2019 - 2020) 4.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Kĩ thuật triển khai TNSP + Trao đổi với lãnh đạo các trường và GV thực hiện giảng dạy. + Tìm hiểu, điều tra HS trước và sau thực nghiệm. + Quan sát GV và HS trong quá trình thực nghiệm. + Phân tích hình ảnh, các đoạn video thực nghiệm. + Phân tích sản phẩm phiếu học tập, sản phẩm dự án. + Tổng hợp các số liệu thực nghiệm. - Quy trình tổ chức thực nghiệm + Ở các vòng thực nghiệm chúng tôi thực hiện bằng cách dạy học trên lớp thực nghiệm theo giáo án đã thiết kế, các lớp đối chứng thực hiện theo giáo án của các GV thiết kế. + Trước và sau thực nghiệm chúng tôi cho HS ở lớp thực nghiệm và đối chứng làm chung một đề kiểm tra. Sau mỗi bài học có bài khảo sát yêu cầu HS vận dụng kiến thức. + Chúng tôi tổ chức tập huấn cho các GV dạy thực nghiệm. Chú ý cách sử dụng, khai thác thí nghiệm dạy học theo hướng phát triển năng thực nghiệm của HS. Hướng dẫn GV sử dụng phiếu quan sát đánh giá năng lực thực nghiệm của HS trong các hoạt động thực nghiệm. + Trong các tiết dạy thực nghiệm mời một số GV tới tham gia dự giờ. + Sau tiết dạy, tổ chức để GV tham gia góp ý để rút kinh nghiệm. Chúng tôi cũng cho các em HS phát biểu ý kiến góp ý để kịp thời phát huy những mặt tích cực, khắc phục những mặt chưa phù hợp. - Xác định các bài học thực nghiệm và các HV năng lực thực nghiệm đánh giá trong các bài học. 107 Bảng 4.1. Các bài học thực nghiệm Bài học Tên bài học 1 Thực hành xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa 2 Bài tập vật lí 3 Lực từ. Cảm ứng từ 4 Suất điện động cảm ứng 5 Dự án chế tạo sản phẩm ứng dụng kiến thức phần “Điện học - Điện từ học” 6 Bài học ngoại khóa Bảng 4.2. Các hành vi thực nghiệm trong các bài học Bài học HV Phát hiện vấn đề Đề xuất giả thuyết Suy ra hệ quả lô-gic Xây dựng PATN kiểm tra Bố trí thí nghiệm Thực hiện thí nghiệm Thu thập xử lí số liệu Rút ra kết luận 1 x x x x x x x x 2 x x x x x x x x 3 x x x x x x x x 4 x x x x x x x 5 x x x x x x x 6 x x x x x x x x 4.5. Thực nghiệm sư phạm vòng 1 4.5.1. Phân tích diễn biến th