BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
_______________
Nguyễn Thanh Nga
TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO DỰ ÁN MỘT SỐ KIẾN THỨC
THUỘC PHẦN “TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”
– HỌC PHẦN ĐIỆN VÀ TỪ ĐẠI CƯƠNG CHO SINH VIÊN
NGÀNH KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh – 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
_______________
Nguyễn Thanh Nga
TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO DỰ ÁN MỘT SỐ KIẾN THỨC
THUỘC PHẦN “TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”
– HỌC PHẦN ĐIỆN VÀ TỪ ĐẠI CƯƠNG CHO SINH VIÊN
NGÀNH KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG
Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý
Mã số
: 60 14 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. ĐỖ HƯƠNG TRÀ
Thành phố Hồ Chí Minh – 2009
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Đỗ Hương Trà,
người đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian
nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tác giả luận văn xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại
học, Ban Chủ nhiệm khoa Vật lý Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí
Minh, Ban Giám đốc trường Đại học giao thông vận tải – cơ sở 2 đã tạo điều
kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, thầy cô
và các học viên cao học cùng lớp đã động viên, giúp đỡ tác giả trong thời gian
nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2009
Tác giả
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong thời đại ngày nay, thế giới đang bước vào một kỷ nguyên mới với sự
phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật hiện đại, những thành tựu của nó gần
như được áp dụng ngay lập tức vào tất cả các lĩnh vực, là động lực thúc đẩy sự phát
triển mạnh mẽ về mọi mặt của đời sống xã hội. Để đáp ứng yêu cầu phát triển ngày
càng cao của xã hội, đòi hỏi con người không ngừng học hỏi, nâng cao tri thức và
kỹ năng của mình. Sứ mệnh đó đã đặt lên vai ngành giáo dục một trọng trách lớn
lao: đào tạo con người đáp ứng yêu cầu xã hội ngày càng phát triển.
Giáo dục hiện đại đang đứng trước yêu cầu và thách thức lớn lao của xã hội
hiện đại. Trong trường đại học, việc học tập của sinh viên không thể là thụ động
tiếp thu bài giảng của giảng viên mà phải là sự tham gia tích cực vào các hoạt động
học tập, độc lập sáng tạo, tích cực tham gia các hoạt động tập thể để có thể tham gia
vào các hoạt động sản xuất và xã hội sau này. Việc dạy của giảng viên không chỉ là
cung cấp kiến thức, mà phải tạo cho sinh viên có cơ hội tham gia khám phá thế giới
thực, phân tích và giải quyết vấn đề. Kết quả cần rèn luyện cho sinh viên là tính
năng động cá nhân, tư duy sáng tạo, năng lực thực hành giỏi, khả năng hợp tác, khả
năng giải quyết các vấn đề mà thực tiễn đặt ra.
Thời gian qua, giáo dục nước ta đã và đang thực hiện những thay đổi trong
toàn bộ quá trình dạy học: mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện, tổ chức
thực hiện, đánh giá. Việc đổi mới phương pháp nhằm phát triển con người toàn diện
hơn, đáp ứng cho sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, hoà nhập vào
sự tiến bộ chung của khu vực và trên thế giới. Điều đó đã được khẳng định trong
luật giáo dục, điều 28.2 Luật giáo dục 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 của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm
việc theo nhóm; 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”[9]; đối với giáo dục đại
học, điều 40.2 ghi rõ: “...Phương pháp đào tạo trình độ cao đẳng, trình độ đại học
phải coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự giác trong học tập, năng lực tự học, tự
nghiên cứu, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kỹ năng thực hành, tạo điều kiện
cho người học tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng”[9].
Một lần nữa, nghị quyết TW2 khoá VIII khẳng định: “...Đổi mới mạnh mẽ
phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp
tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và
phương tiện hiện đại vào trong quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự
học, tự nghiên cứu cho học sinh, nhất là sinh viên đại học”[5].
Nhiệm vụ của hệ thống giáo dục đại học là đào tạo nguồn nhân lực có trình độ
cao, có đạo đức trong sáng, năng động, nhạy bén, có khả năng tiếp thu nhanh chóng
những thành tựu khoa học công nghệ hiện đại. Đó là lực lượng lao động nòng cốt
đưa đất nước phát triển kịp với xu thế phát triển của thời đại. Để đáp ứng được yêu
cầu phát triển của đất nước, giáo dục đại học tất yếu phải luôn đổi mới cả về nội
dung lẫn phương pháp, rèn luyện cho sinh viên kỹ năng giải quyết các vấn đề thực
tiễn một cách linh hoạt .Đổi mới phải được xem là mệnh lệnh của cuộc sống nếu
không muốn đất nước bị tụt hậu.
Tuy nhiên, nhìn chung giáo dục đại học của nước ta vẫn chậm đổi mới so với
xu hướng đổi mới chung của giáo dục, nhất là đối với các môn học đại cương ở các
trường Đại học kỹ thuật. Cụ thể:
- Về nội dung giáo trình giảng dạy: vẫn là các giáo trình cũ được chỉnh sửa đôi
chút, các kiến thức rất cũ, việc cập nhật các kiến thức mới còn hạn chế, các kiến
thức mà sinh viên tiếp thu được rất khó liên hệ với thực tế.
- Về phương pháp dạy học: vẫn là cách dạy học truyền thống - thầy đọc , giảng
giải; trò ghi chép cẩn thận, học thuộc. Sinh viên rất ít có thời gian tự nghiên cứu, tự
học, thực hiện các nhiệm vụ học tập phức hợp gắn liền với thực tiễn.
- Về hình thức kiểm tra, đánh giá: điểm thi kết thúc học phần chiếm đến 80%
tổng số điểm của học phần, còn 20% là điểm chuyên cần và làm thí nghiệm. Như
vậy, không có điểm đánh giá quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của sinh viên,
cũng như điểm kỹ năng giải quyết các vấn đề thực tiễn liên quan đến nội dung học
tập.
Từ thực tiễn dạy học Vật lý ở trường Đại học GTVT, chúng tôi nhận thấy khi
giảng dạy các học phần đại cương nói chung, Vật lý đại cương nói riêng, các giảng
viên hầu như chỉ tập trung giảng giải, trình bày, thông báo các kiến thức để sinh
viên vận dụng giải các bài tập thuần tuý lý thuyết mà ít liên hệ đến các ứng dụng
thực tế, có chăng chỉ là giới thiệu mang tính đại khái, chung chung để cho sinh viên
biết…Hầu như không có giảng viên nào giao cho sinh viên các nhiệm vụ học tập
phức hợp, vận dụng nội dung kiến thức bài học và kiến thức liên môn để giải quyết
vấn đề trong thực tế, qua đó sinh viên phải tự nghiên cứu, lập kế hoạch, thực hiện kế
hoạch, cộng tác với bạn bè và thầy cô để có thể giải quyết được vấn đề đặt ra, từ đó
sinh viên tự trang bị cho mình kỹ năng vận dụng kiến thức (được học, tự nghiên
cứu) để giải quyết linh hoạt các vấn đề thực tiễn, tạo sự say mê, hứng thú ở chính
người học.
Trong học phần Điện và Từ đại cương dành cho sinh viên các trường Đại học
kỹ thuật, một số kiến thức phần Từ trường và Cảm ứng điện từ có rất nhiều ứng
dụng hay và lý thú. Người học sẽ học tập tích cực hơn nếu các kiến thức được vận
dụng vào giải quyết những vấn đề cụ thể, thực tế, điều đó làm cho các kiến thức trở
nên có nghĩa đối với người học, khơi dậy lòng say mê, hứng thú ở họ. Với mục đích
trang bị cho sinh viên kiến thức vững chắc, rèn luyện kỹ năng giải quyết các vấn đề
thực tế đặt ra, khơi dậy tính tích cực, tự chủ của sinh viên thì việc tổ chức dạy học
dự án sẽ đem lại hiệu quả cao.
Dạy học dự án (DHDA) là một hình thức dạy học quan trọng để thực hiện
quan điểm dạy học định hướng vào người học, quan điểm dạy học định hướng hoạt
động và quan điểm dạy học tích hợp. DHDA góp phần gắn lý thuyết với thực hành,
tư duy và hành động, nhà trường và xã hội, tham gia tích cực vào việc đào tạo năng
lực làm việc tự lực, năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp, tinh
thần trách nhiệm và khả năng cộng tác làm việc của người học.
Ở Việt Nam, các đề án môn học, đề án tốt nghiệp từ lâu cũng đã được sử dụng
trong đào tạo đại học, các hình thức này gần gũi với dạy học theo dự án. Tuy vậy
trong lĩnh vực dạy học, DHDA này chưa được quan tâm nghiên cứu một cách thích
đáng, nên việc sử dụng chưa đạt hiệu quả cao. Một vài năm gần đây, tuy đã có một
số nghiên cứu vận dụng dạy học dự án vào dạy học một số kiến thức vật lí nhưng
tập trung chủ yếu vào dạy học với đối tượng học sinh phổ thông.
Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài:
Tổ chức dạy học dự án một số kiến thức thuộc phần “Từ trường và Cảm
ứng điện từ” - học phần Điện và Từ đại cương cho sinh viên ngành kỹ thuật
trường Đại học Giao thông.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu việc tổ chức dạy học dự án một số nội dung kiến thức thuộc
phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”- học phần Điện và Từ đại cương nhằm phát
huy tính tích cực, chủ động của người học, hướng tới phát triển kỹ năng tư duy bậc
cao, rèn luyện cho sinh viên khả năng giải quyết các vấn đề thực tiễn.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Hoạt động dạy học của giảng viên và sinh viên trường Đại học GTVT trong tiến
trình dạy học một số kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”- học phần
Điện và Từ đại cương theo mô hình dạy học dự án.
4. Tổng quan lịch sử vấn đề nghiên cứu
Phương pháp dạy học PBL (Project – Based Learning) là mô hình dạy học mới
xuất hiện cách đây khoảng 25 năm trên nước Mỹ nhằm thay thế cho lối học truyền
thống lúc bấy giờ. Với lớp học truyền thống một bài học diễn ra chỉ trong thời gian
ngắn (chỉ 1 tiết hay 2 tiết học), tách biệt với bên ngoài và người thầy là trung tâm
của quá trình dạy học. Còn với phương pháp PBL thì tạo ra một lớp học tích cực
hơn, phát huy tính chủ động của người học trong quá trình học tập, bài học được
thay thế bằng những dự án có thời gian kéo dài, tích hợp được nhiều môn học,
ngành học có liên quan. Trong đó, người học là trung tâm của quá trình dạy học.
Nội dung của bài học dưới dạng một dự án, người học phải tự thực hiện dưới sự
hướng dẫn của giáo viên, phải liên hệ với thực tiễn cuộc sống xung quanh các em.
* Mục tiêu của dạy học dự án
Dạy học dự án hướng tới phát triển các kỹ năng tư duy bậc cao (phân tích,
tổng hợp, đánh giá) cho người học.
* Các đặc điểm của dạy học dự án:
- Chủ đề của dự án gắn với thực tiễn, kết quả dự án có ý nghĩa thực tiễn-xã
hội.
- Chủ đề và nội dung của dự án phù hợp với hứng thú của người học.
- Người học tham gia tích cực và tự lực vào tất cả các giai đoạn của quá trình
dạy học: đề xuất vấn đề,lập kế hoạch giải quyết vấn đề, giải quyết vấn đề và trình
bày kết quả thực hiện.
- Kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, huy động nhiều giác quan.
- Đó là những sản phẩm hành động có thể công bố, giới thiệu được.
- Nội dung dự án có sự kết hợp tri thức của nhiều lĩnh vực hoặc các môn học
khác nhau.
- Các dự án học tập thường được thực hiện theo nhóm.
Trong những năm gần đây, chương trình dạy học cho tương lai do Intel tổ
chức cũng đã nhấn mạnh vai trò của dạy học dự án, đã thu hút được đông đảo các
quốc gia trên thế giới tham gia, trong đó có Việt nam, bước đầu đã thu được thành
công. Ở Việt nam đã có nhiều đề tài nghiên cứu lý luận và tổ chức dạy học dự án,
có thể kể một số công trình như:
“Dạy học theo dự án-một phương pháp có chức năng kép trong đào tạo giáo
viên” của hai tác giả Nguyễn Văn Cường và Nguyễn Thị Diệu Thảo (tạp chí GD;
2004/ số 80.15-17), tác giả tiếp cận dạy học dự án từ góc độ lý luận.
“Dạy học dự án và tiến trình thực hiện” của tác giả Đỗ Hương Trà (tạp chí
GD; 2007/ số 157.12-14, 23).Tác giả đã đưa ra tiến trình thực hiện dạy học dự án,
thông qua đó để vận dụng vào tổ chức dạy học dự án một cách hiệu quả.
“Đặc điểm cấu trúc của dạy học dự án và kết quả việc vận dụng vào dạy học
môn kỹ thuật số” của tác giả Lê Văn Hồng ( tạp chí GD; 2006/ số 133.31-32,17),
tác giả đã nghiên cứu lý luận của dạy học dự án và vận dụng vào dạy môn kỹ thuật
số bước đầu đã thu được thành công.
“Project-Based Learning (PBL) và việc ứng dụng vào dạy học môn Vật lý ở
trường phổ thông Việt Nam trong tương lai” của tác giả Hồ Thanh Liêm, luận văn
tốt nghiệp đại học tháng 6/2005 Đại học Sư phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, trong
đó đã tổ chức soạn thảo dạy học dự án chương “Dòng điện trong các môi trường”
thuộc chương trình Vật lý lớp 11 nhưng chưa tiến hành thực nghiệm sư phạm.
“Tổ chức dạy học các kiến thức phần Những định luật cơ bản của dòng điện không
đổi cho học sinh lớp 11 THPT theo quan điểm của dạy học dự án” của tác giả
Nguyễn Văn Nghĩa, luận văn tốt nghiệp ĐH tháng 6/2006 ĐHSP Hà Nội, tác giả đã
tổ chức được một số nội dung kiến thức đó là dự án lắp mạch điện cho phòng học
và dự án tìm hiểu cấu tạo của pin điện hoá nhưng chưa tiến hành thực nghiệm với
học sinh.
Một số đề tài luận văn nghiên cứu việc tổ chức dạy học dự án các kiến thức
liên quan đến phần Điện và Từ như:
“Tổ chức dạy học dự án một số nội dung kiến thức chương Cảm ứng điện từ
sách giáo khoa Vật lí lớp 11 THPT nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự
chủ của học sinh trong học tập” của tác giả Đào Thị Thu Thuỷ, luận văn thạc sỹ,
2005. Tác giả đã tiến hành nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học dự án và tổ chức
thực nghiệm cho học sinh trường THPT NK Trần Phú, Hải Phòng, qua đó gây được
hứng thú học tập cho học sinh.
Trong nghiên cứu “Tổ chức hoạt động dạy học chương Chuyển động của hạt
mang điện trong điện trường và từ trường - học phần điện và từ đại cương, nhằm
phát huy tính tích cực, tự chủ của người học” của tác giả Phùng Việt Hải (luận văn
thạc sỹ, 2007), tác giả đã tiến hành thiết kế các hoạt động dạy học dựa trên cơ sở lí
luận của dạy học dự án và đã thu được những kết quả khả quan trong việc phát huy
tính tích cực, tự chủ và sáng tạo của người học.
Trong những năm gần đây, các giảng viên ở các trường Đại học sư phạm
Thành Phố Hồ Chí Minh, Đại học sư phạm Hà Nội đã giảng cho sinh viên về mô
hình dạy học dự án và tổ chức thực hiện dạy học dự án cho đối tượng sinh viên, thu
hút được sự tham gia tích cực, khơi dậy lòng say mê, hứng thú của người học. Ngày
26/03/2005, Sở GD-ĐT TPHCM đã tổ chức hội thảo về mô hình dạy học dự án tại
trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai - nơi mô hình dạy học này được triển khai
mạnh mẽ nhất.
Bên cạnh đó còn có nhiều công trình nghiên cứu của nhiều tác giả khác và
một số học viên cao học đã vận dụng quan điểm của dạy học dự án vào tổ chức dạy
học ở một số trường tại Thành Phố Hồ Chí Minh và Hà Nội…bước đầu đã thu được
nhiều thành công trong việc đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực,
tự chủ của người học, lôi cuốn người học vào thực hiện dự án học tập một cách tự
giác.
5. Giả thuyết khoa học
Dựa trên cơ sở lí luận của dạy học dự án cũng như dựa trên việc phân tích
các nội dung kiến thức cần dạy thì có thể tổ chức dạy học dự án một số kiến thức
phần Từ trường và Cảm ứng điện từ- học phần Điện và Từ đại cương cho sinh viên
ngành kỹ thuật nhằm phát huy tính tính cực, tự chủ và kích thích hứng thú cho
người học.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu bản chất của hoạt động dạy học nói chung, bản chất của hoạt
động dạy học Vật lý nói riêng.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học dự án, quá trình thiết kế dự án, quá
trình hướng dẫn người học lập dự án vào việc tổ chức hoạt động dạy học nhằm phát
triển các hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của sinh viên.
- Điều tra ban đầu để phân tích những thuận lợi, khó khăn của giảng viên và
sinh viên trường Đại học GTVT khi dạy học các kiến thức phần Từ trường và Cảm
ứng điện từ- học phần Điện và Từ đại cương.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức phần Từ trường và Cảm ứng điện từ- giáo
trình Vật lý đại cương và các tài liệu khoa học liên quan.
- Vận dụng dạy học dự án vào việc soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến
thức phần Từ trường và Cảm ứng điện từ- học phần Điện và Từ đại cương, phát huy
tính tích cực, tự chủ của sinh viên trong quá trình học tập.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình đã soạn thảo để đánh giá
hiệu quả của nó đối với việc phát huy tính tích cực, tự chủ của người học.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1.Nghiên cứu lý luận
- Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, lý luận dạy học đại học, lý luận dạy
học hiện đại, lý luận dạy học Vật lý, các văn kiện đại hội Đảng về đổi mới giáo dục,
các bài báo, tạp chí có liên quan...
- Nghiên cứu giáo trình Vật lý đại cương, học phần “Điện và Từ đại cương”,
trọng tâm là các kiến thức phần Từ trường và Cảm ứng điện từ và các tài liệu khoa
học liên quan.
- Nghiên cứu việc ứng dụng các kiến thức Từ trường và Cảm ứng điện từ vào
trong thực tế.
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến việc tích hợp công nghệ, sử dụng các
phần mềm tin học hỗ trợ, nhằm phát huy tối đa hiệu quả của dạy học.
7.2. Điều tra
Dự giờ, quan sát, điều tra thực trạng dạy học kiến thức phần Từ trường và
Cảm ứng điện từ đại cương của giảng viên và sinh viên trường Đại học GTVT.
7.3. Nghiên cứu thực nghiệm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là sinh viên trường Đại học
GTVT. Sau đó dùng thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm
và kiểm định giả thuyết thống kê.Từ đó khẳng định hiệu quả của tiến trình dạy học
đã soạn thảo đối với việc phát huy tính tích cực, tự lực của người học.
8. Những đóng góp mới của luận văn
- Cụ thể hoá cơ sở thực tiễn của việc vận dụng dạy học dự án trong tổ chức
dạy học các nội dung kiến thức Vật lý.
- Soạn thảo được tiến trình dạy học dự án một số kiến thức trong phần “Từ
trường và Cảm ứng điện từ”- học phần Điện và Từ đại cương.
- Cung cấp số liệu và thông tin khoa học làm phong phú thêm tài liệu tham
khảo phục vụ giảng dạy, học tập và nghiên cứu khoa học.
- Góp phần đổi mới phương pháp dạy học môn Vật lý ở đại học theo tinh thần
của dạy học hiện đại.
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC DỰ ÁN
1.1. Bản chất của hoạt động dạy học
1.1.1. Bản chất của hoạt động học
1.1.1.1. Khái niệm hoạt động học
Khi nói đến hoạt động học cần làm rõ khái niệm học và khái niệm hoạt động
học.
- Trong cuộc sống đời thường con người luôn luôn có quá trình tiếp thu, tích
luỹ những kinh nghiệm sống, trên cơ sở đó tạo nên những tri thức tiền khoa học,
làm cơ sở tiếp thu những khái niệm khoa học ở trong nhà trường. Đó chính là việc
học, là cách học theo phương pháp của cuộc sống thường ngày, giống như con
người khi sinh ra đến khi chết lúc nào cũng phải học ăn học nói học gói học mở, đi
một ngày đàng học một sàng khôn…
- Trên thực tế, chỉ có phương thức đặc thù ( phương thức nhà trường) mới có
khả năng tổ chức để cá nhân tiến hành hoạt động đặc biệt đó là hoạt động học, qua
đó hình thành ở cá nhân những tri thức khoa học, năng lực mới phù hợp với đòi hỏi
của thực tiễn; và trong tâm lý học sư phạm, hoạt động học là khái niệm chính được
dùng để chỉ hoạt động học diễn theo phương thức đặc thù, nhằm chiếm lĩnh tri thức,
kĩ năng, kĩ xảo.
1.1.1.2. Bản chất của hoạt động học
Hoạt động học tập là hoạt động chuyên hướng vào sự tái tạo lại tri thức ở
người học. Sự tái tạo ở đây hiểu theo nghĩa là phát hiện lại. Sự thuận lợi cho người
học ở đây đó là con đường để phát hiện lại đã được các nhà khoa học tìm hiểu
trước, giờ người học chỉ việc tái tạo lại. Và để tái tạo lại, người học không có cách
gì khác đó là phải huy động nội lực của bản thân (động cơ, ý chí, …), càng phát huy
nội lực của bản thân cao bao nhiêu thì việc tái tạo lại kiến thức càng diễn ra tốt bấy
nhiêu. Do đó hoạt động học làm thay đổi chính người học. Ai học thì người đó phát
triển, không ai học thay thế được, người học cần phải có trách nhiệm với chính bản
thân mình, vì mình trong quá trình học. Hoạt động học có thể cũng có thể làm thay
đổi khách thể nhưng như thế không phải là mục đích tự thân của hoạt động học mà
chính là phương tiện để đạt được mục đích làm thay đổi chính chủ thể của hoạt
động.
Hoạt động học là hoạt động tiếp thu những tri thức lý luận, khoa học. Nghĩa
là việc học không chỉ dừng lại ở việc nắm bắt những khái niệm đời thường mà học
phải tiến đến những tri thức khoa học, những tri thức có tính chọn lựa cao, đã được
khái quát hoá, hệ thống hoá.
Hoạt động học tập không chỉ hướng vào việc tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kĩ
xảo mà còn hướng vào việc tiếp thu cả những tri thức của chính bản thân hoạt động
học. Hoạt động học muốn đạt kết quả cao, người học phải biết cách học, phương
pháp học, nghĩa là phải có những tri thức về chính bản thân hoạt động học.
Hoạt động học là hoạt động chủ đạo của lứa tuổi học sinh, sinh viên. Do đó nó giữ
vai trò chủ đạo trong việc hình thành và phát triển tâm lý của người học trong lứa
tuổi này.
1.1.1.3. Đối tượng của hoạt động học
Chủ thể của hoạt động học là người học thì đối tượng của hoạt động học
hướng tới đó là tri thức. Nhưng tri thức mà người học phải học được lựa chọn từ
những khoa học khác nhau, theo những nguyên tắc nhất định, làm thành những môn
học tương ứng và được cụ thể ở những đơn vị cấu thành như: khái niệm, kĩ năng,
thái độ…
Đối tượng của hoạt động học có liên quan chặt chẽ với đối tượng của khoa
học. Tuy vậy, có sự khác nhau về nguyên tắc giữa hoạt động học và hoạt động
nghiên cứu khoa học. Hoạt động học là hoạt động tái tạo lại những tri thức đã có từ
trước ở người học, còn hoạt động nghiên cứu khoa học đó là phát hiện những chân
lý khoa học mà loài người chưa biết đến. Có thể nói: đối tượng của hoạt động học là
cái mới với cá nhân người học nhưng không mới đối với nhân loại.
1.1.1.4. Phương tiện học tập
Hoạt động bao giờ cũng hướng tới một đối tượng cụ thể, và chủ thể phải có
những phương tiện, những điều kiện cụ thể để chiếm lĩnh đối tượng. Trong hoạt
động học tập, ngoài những phương tiện như: giấy, bút, sách, giáo trình, máy tính…
nó còn mang tính chất đặc thù của hoạt động học tập đó là mọi yếu tố của nó đều
được hình thành trong quá trình học tập. Phương tiện học tập không có sẵn trong
tâm lý chủ thể mà hình thành chính trong quá trình chủ thể tham gia hoạt động học
tập.
Phương tiện chủ yếu của hoạt động học tập đó là các hành động học tập: so
sánh, phân loại, phân tích, khái quát hoá. Tâm lý học đã khẳng định so sánh, phân
loại là những hành động học tập, là phương tiện đắc lực cho việc hình thành những
khái niệm kinh nghiệm, còn phân tích, khái quát hoá là phương tiện để hình thành
nên những khái niệm khoa học.
Cần nhấn mạnh rằng trong hoạt động học, phương tiện chủ yếu là tư duy.
Trong giáo dục, tất cả các hình thức tư duy đều quan trọng và cần thiết.
1.1.1.5. Điều kiện học tập
Hoạt động học muốn được diễn ra phải có điều kiện của nó. Điều kiện đầu
tiên đó là có sự tham gia của các yếu tố bên ngoài (ngoại lực) như: có sự hướng dẫn
của thầy, sách, vở, bút, máy tính, giáo trình… Điều kiện thứ hai đó là có sự vận
động của chính bản thân người học hay còn gọi là yếu tố nội lực. Đó là những tri
thức mà người học học được, trình độ trí tuệ hiện có của người học, động cơ, ý chí,
hứng thú của người học…
Khi có đầy đủ những điều kiện đó, người học dù trong hoàn cảnh có thầy với
trò, hay không có sự có mặt của thầy thậm chí khi ra trường, hoạt động học vẫn diễn
ra. Từ đó có thể hiểu học là quá trình tương tác các yếu tố ngoại lực và yếu tố nội
lực thông qua hoạt động dạy và học. Trong đó, yếu tố nội lực ở đây đóng vai trò
quan trọng trong hoạt động học của người học.
1.1.1.6. Sự hình thành hoạt động học tập
i) Động cơ học tập
Các yếu tố của hoạt động học được hình thành trong chính hoạt động học.
Nói đến hình thành hoạt động học, trước hết phải nói đến sự hình thành động cơ học
tập.
- Hoạt động học với chủ thể là người học, còn đối tượng của nó là những tri
thức khoa học, với mục tiêu cuối cùng là hình thành nhân cách cho người học. Chủ
thể khi tiến hành hoạt động học, chiếm lĩnh tri thức thì chính tri thức đó trở thành
cái tinh thần, thôi thúc người học. Vì vậy có thể hiểu động cơ học tập là sức mạnh
tinh thần điều khiển, điều chỉnh hoạt động học nhằm chiếm lĩnh tri thức khoa học,
để thoả mãn nhu cầu nào đó của người học.
- Động cơ của hoạt động học tập ở học sinh, sinh viên được hiện thân ở
những tri thức, kĩ năng, kĩ xảo mà giáo dục ở nhà trường mang lại cho họ. Trong
thực tiễn giáo dục, động cơ học tập được chia thành hai loại: động cơ hoàn thiện tri
thức và động cơ quan hệ xã hội.
+ Động cơ hoàn thiện tri thức là lòng ham mê, khát khao mở rộng tri thức,
say mê với những môn học... Hoạt động học tập được thúc đẩy bởi động cơ này nó
không chứa những mâu thuẫn bên trong và nó đòi hỏi phải có những nỗ lực ý chí để
đạt được nguyện vọng chứ không phải hướng vào đấu tranh với chính bản thân
mình.
+ Động cơ quan hệ xã hội đó là sự thưởng phạt hoặc đe doạ, những áp lực
gia đình, nhà trường, công việc, sự hiếu danh hoặc mong đợi sự hạnh phúc. Ở mức
độ nào đó động cơ này mang tính cưỡng bách, và có lúc xuất hiện như một vật cản
cần vượt qua để đạt được mục đích của mình.
Xét về mặt lý luận, mỗi hoạt động được thúc đẩy bởi một động cơ nhất định.
Hoạt động học hướng đến là những tri thức khoa học, thì chính nó (tức là đối tượng
của hoạt động học) trở thành động cơ của hoạt động ấy. Động cơ hoàn thiện tri thức
là động cơ chính của hoạt động học tập. Nhưng trên thực tế còn có động cơ quan hệ
xã hội. Nó “bám vào”, “hiện thân” trên động cơ hoàn thiện tri thức, trở thành một
bộ phận của động cơ hoàn thiện tri thức. Khi động cơ hoàn thiện tri thức được đáp
ứng thì đồng nghĩa với nó là động cơ quan hệ xã hội cũng được thoả mãn. Cả hai
loại động cơ này đều xuất hiện trong quá trình học tập và trong từng hoàn cảnh cụ
thể, tuỳ theo điều kiện nào đó mà động cơ này hay động cơ kia chiếm vị trí quan
trọng hơn, nổỉ lên và chiêm ưu thế trong thứ bậc động cơ. Sự phân chia động cơ
như vậy chỉ có tính chất tương đối.
ii) Mục đích học tập.
Theo tâm lý học hoạt động, mục đích được hiểu là cái mà hành động đang
diễn ra hướng tới. Hoạt động học được thúc đẩy bởi động cơ và nó được tiến hành
dưới các hành động học. Vì vậy, mục đích của hoạt động học là các khái niệm, các
giá trị, các chuẩn mực...mà hành động học đang diễn ra hướng đến nhằm đạt được
nó.
Quá trình hình thành mục đích bắt đầu từ việc hình thành trong chủ thể dưới
các dạng là các biểu tượng, sau đó được tổ chức để hiện thực hoá biểu tượng trên
thực tế, và khi thực tế có hoàn thành được thì mục đích được hoàn thành. Mục đích
của hoạt động học cũng được hình thành như vậy, chỉ có điều nó có tính đặc thù
riêng đó là việc hình thành mục đích học tập hướng đến là để thay đổi chính chủ thể
ở đây là người học. Mục đích này chỉ có thể được bắt đầu hình thành khi chủ thể bắt
đầu bắt tay vào thực hiện hành động học tập của mình. Trên con đường chiếm lĩnh
đối tượng nó luôn diễn ra quá trình chuyển hoá giữa mục đích và phương tiện học
tập. Mục đích bộ phận được thực hiện đầy đủ thì nó lại trở thành công cụ để chiếm
lĩnh các mục đích tiếp theo.
iii) Sự hình thành các hành động học tập
Học là một quá trình, do đó khi nói đến hoạt động học là phải nói đến sự
hình thành các hành động học tập. Hành động học ở đây được hiểu là hành động trí
óc nhằm chiếm lĩnh tri thức. Hành động học có rất nhiều các hành động khác nhau,
và bản chất nhất, cơ bản nhất có các hành động chính sau:
- Hành động phân tích: tìm ra nguồn gốc nội tại, cấu trúc lôgíc của đối tượng.
- Hành động mô hình hoá: giúp con người diễn đạt các khái niệm một cách
trực quan, nó bao gồm mô hình gần giống với vật thật, mô hình tượng trưng, mô
hình mã hoá, nó được dùng nhiều trong sinh học…
- Hành động cụ thể hoá: nhằm vận dụng giúp người học hiểu được rõ nhất
bản chất của vấn đề, giải quyết những vấn đề trong mối liên hệ cụ thể từng lĩnh vực.
1.1.1.7. Đặc điểm chung của hoạt động học tập của sinh viên
- Hoạt động học tập của sinh viên có tính chất độc đáo về mục đích và kết
quả hoạt động. Đó là, khác với lao động, học tập không làm thay đổi đối tượng mà
thay đổi chính bản thân mình. Sinh viên học tập để tiếp thu các tri thức khoa học,
hình thành những kỹ năng, kỹ xảo nghề nghiệp, phát triển những phẩm chất nhân
cách người chuyên gia tương lai.
- Hoạt động học tập được diễn ra trong điều kiện có kế hoạch vì nó phụ
thuộc vào nội dung, chương trình, mục tiêu, phương thức và thời hạn đào tạo.
- Phương tiện hoạt động học tập là thư viện, sách vở, máy tính…
- Tâm lý diễn ra trong hoạt động học tập của sinh viên với nhịp độ căng
thẳng, mạnh mẽ về trí tuệ.
- Hoạt động học tập của sinh viên mang tính độc lập cao. Cốt lõi của hoạt
động học tập của sinh viên là sự tự ý thức về động cơ mục đích, biện pháp học tập.
1.1.1.8. Tính tích cực trong hoạt động học của sinh viên
Việc tạo ra tính tích cực học tập của sinh viên là nhiệm vụ chủ yếu của người
thầy giáo trong nhà trường đại học. Một trong những yếu tố quan trọng có ảnh
hưởng mạnh tới tính tích cực hoạt động tập của sinh viên là do sự vận dụng một
cách thích hợp phương pháp giảng dạy của thầy.
Theo Thái Duy Tiên thì "Tính tích cực học tập của sinh viên là tập hợp các hoạt
động nhằm làm chuyển biến vị trí của người sinh viên từ đối tượng tiếp nhận tri
thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức, để nâng cao hiệu quả học tập"[24]. Tính tích
cực học tập của sinh viên được thể hiện qua một số đặc điểm cơ bản sau:
- Trong giờ học sinh viên có chú ý tới bài giảng hay không.
- Mức độ tự giác tham gia vào xây dựng bài học, trao đổi thảo luận, ghi chép.
- Thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập được giao.
- Hiểu bài và có thể trình bày lại theo cách hiểu của mình.
- Có hứng thú học tập.
- Biết vận dụng những tri thức được học vào thực tiễn.
- Có sáng tạo trong quá trình học tập.
1.1.2. Bản chất của hoạt động dạy
Trong phạm vi nhà trường, hoạt động dạy là hoạt động của người thầy - định
hướng, tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức, học tập của người học, giúp người
học tìm tòi, khám phá tri thức tạo ra sự phát triển tâm lý, hình thành nhân cách ở
bản thân.
Theo giáo sư Phạm Hữu Tòng “… bản chất của hoạt động dạy học là dạy
hành động – hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức, và do
đó trong dạy học, giáo viên cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng
của người học để qua đó người học chiếm lĩnh được tri thức, đồng thời phát triển trí
tuệ và nhân cách toàn diện của mình”[34].
1.1.3. Sự tương tác trong hệ dạy - học
Trong sự tương tác của hệ dạy học, mỗi hành động của người học diễn ra
theo các pha: “Định hướng- chấp hành- kiểm tra”. Trong đó, sự định hướng có vai
trò quan trọng đối với chất lượng và hiệu quả của hành động. Người thầy có vai trò
quan trọng trong việc giúp đỡ cho sự hình thành cơ sở định hướng khái quát hành
động của người học
Định hướng
Có thể mô tả sự tương tác trong hệ dạy học bằng sơ đồ hình 1.1:
NGƯỜI HỌC
Liên hệ ngược
Thích ứng
Liên hệ ngược
NGƯỜI DẠY
Cung cấp tư liệu tạo tình huống
Tổ chức
TƯ LIỆU HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC (MÔI TRƯỜNG)
Hình 1.1. Sơ đồ mô tả sự tương tác trong hệ dạy-học
Trong sự vận hành của hệ tương tác dạy học, hành động của người thầy với
tư liệu hoạt động dạy học là khâu tổ chức, cung cấp tư liệu, tạo tình huống có vấn
đề cho hoạt động của người học. Hành động dạy của người thầy có tác dụng trực
tiếp tới người học, đó là sự định hướng đối với hành động của người học, sự tương
tác, trao đổi, tranh luận giữa người học với nhau và qua đó cung cấp những thông
tin liên hệ ngược từ phía người học cho giáo viên. Còn hành động học của người
học đối với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của người học với tình huống
học tập thích đáng nhằm chiếm lĩnh tri thức. Sự tương tác của người học với tư liệu
còn đem lại cho giáo viên những thông tin liên hệ ngược cần thiết cho sự chỉ đạo
của giáo viên đối với người học.
1.1.4. Bản chất của hoạt động dạy học ở đại học
Bản chất của hoạt động dạy học ở đại học là quá trình nhận thức độc đáo có
tính chất nghiên cứu của sinh viên được tiến hành dưới vai trò tổ chức và điều
khiển của giáo viên nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ dạy học ở đại học.
Tính chất nghiên cứu của sinh viên trong quá trình học tập ở đại học được
thể hiện ở những điểm sau:
- Trong quá trình học tập ở đại học, sinh viên phải tự mình chiếm lĩnh hệ
thống các tri thức, kỹ năng, phải nắm vững cơ sở của nghề nghiệp tương lai ở trình
độ đại học và có tiềm năng vươn lên thích ứng với những yêu cầu trước mắt và lâu
dài do thực tiễn xã hội đặt ra.
- Khi tiến hành hoạt động học tập, sinh viên không chỉ có năng lực nhận thức
thông thường mà cần tiến hành các hoạt động nhận thức mang tính nghiên cứu trên
cơ sở khả năng tư duy độc lập, sáng tạo phát triển ở mức độ cao. Điều đó có nghĩa
là dưới vai trò hướng dẫn của người thầy, sinh viên không tiếp thu một cách máy
móc những chân lý có sẵn mà họ có khả năng tiếp nhận chân lý đó với óc phê phán,
có thể khẳng định, phủ định, hoài nghi khoa học, lật ngược vấn đề, đào sâu vấn
đề…
- Trong quá trình học tập ở đại học, sinh viên đã bắt đầu tham gia vào hoạt
động tìm kiếm chân lý mới. Đó là hoạt động tập dượt nghiên cứu khoa học được
tiến hành ở các mức độ từ thấp lên cao tuỳ theo chương trình học của học phần,
chẳng hạn như: bài tập nghiên cứu sau mỗi học phần, niên luận, khoá luận, luận
văn, đồ án tốt nghiệp. Hoạt động nghiên cứu khoa học này giúp sinh viên từng bước
tập vận dụng những tri thức khoa học, phương pháp luận khoa học, phương pháp
nghiên cứu. Thông qua đó, sinh viên tự rèn luyện các phẩm chất, tác phong của nhà
nghiên cứu nhằm giải quyết một cách khoa học những vấn đề do thực tiễn xã hội,
thực tiễn cuộc sống và nghề nghiệp đặt ra. Trong hoạt động học ở đại học, một
trong những phương pháp dạy học có thể phát huy sự tích cực, tự lực ở sinh viên đó
là dạy học dự án.
1.2. Bản chất của hoạt động dạy học Vật lý
1.2.1. Con đường nhận thức Vật lý
Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, con đường nhận thức Vật lý là: Từ trực
quan sinh động đến tư duy trừu tượng, rồi từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn.
Điều này đã được các nhà Vật lý nổi tiếng thể hiện qua chu trình nhận thức (chu
trình của V.G.Razumopxki nhà Vật lý người Nga hình 1.2, chu trình của Anbert
A
Các hệ quả
Mô hình giả định trừu tượng
S
S’
S”
Những sự kiện khởi đầu
Thí nghiệm kiểm tra
E
Einstein hình 1.3):
Hình 1.2. Chu trình sáng tạo khoa học theo Razumopxki
Hình 1.3. Chu trình nhận thức sáng tạo theo Einstein. E: lμ c¸c d÷ kiÖn; A: lμ tiÒn ®Ò rót ra trªn c¬ së E; S,S’,S’’ lμ c¸c hÖ qu¶ l«gic rót ra tõ A.
Có thể diễn tả các chu trình đó như sau :
- Từ việc khái quát các sự kiện xuất phát, đi đến xây dựng mô hình trừu tượng giả
định (giả thuyết). Từ mô hình dẫn đến việc rút ra các hệ quả lý thuyết (bằng suy
luận logic hay toán học). Sau đó tiến hành thực nghiệm kiểm tra các hệ quả đó.
- Nếu kết quả thực nghiệm phù hợp thì mô hình giả thuyết được xác nhận là đúng
đắn và trở thành chân lí, ngược lại nếu kết quả thực nghiệm không phù hợp thì phải
xem lại giả thuyết, chỉnh lại hoặc thay đổi, tức là đưa ra mô hình mới và lặp lại chu
trình trên.
1.2.2. Bản chất hoạt động dạy học Vật lý cho sinh viên các ngành kỹ thuật
Việc dạy học Vật lý ở trường đại học cho sinh viên các ngành kỹ thuật là
giúp trang bị cho sinh viên những kiến thức nền tảng cơ bản trước khi học các môn
chuyên ngành, sinh viên sẽ được học chương trình Vật lý đại cương giành cho sinh
viên các ngành kỹ thuật. Với kiến thức Vật lý này nhằm giúp cho sinh viên có một
tầm nhận thức cao hơn, vững chắc hơn về các vấn đề, các hiện tượng cơ học, nhiệt,
điện từ, quang...Đặc biệt, giúp cho sinh viên có các kiến thức nền tảng vững chắc
để vào học các môn chuyên ngành, ứng dụng các kiến thức Vật lý vào trong công
việc, ngành nghề tương lai của mình.
Hoạt động nhận thức Vật lý của sinh viên ở trường đại học có những điểm rất khác
biệt với nhận thức của nhà khoa học và với học sinh phổ thông.
- So với nhà khoa học
+ Nhà khoa học phải tìm ra kiến thức mới mà trước đây loài người chưa biết
tới ; còn sinh viên thì học những kiến thức khoa học mà loài người đã khám phá, đã
chọn lọc cho phù hợp với từng đối tượng và sinh viên tìm cách vận dụng những
kiến thức đó vào trong thực tế cuộc sống, phục vụ ngành nghề trong tương lai, qua
đó rèn luyện tư duy sáng tạo, học cách suy nghĩ và làm việc của các nhà khoa học,
tạo nền tảng kiến thức vững chắc cho các môn khoa học chuyên ngành…
+ Về thời gian, nhà khoa học có nhiều thời gian, thậm chí cả đời mình để
khám phá một định luật, xây dựng một giả thuyết nào đó; còn sinh viên thì thời gian
rất ngắn, chỉ trong vài tiết học trên lớp và thời gian tự học ở nhà nhưng còn phải
dành thời gian cho các môn học khác…
Với sự khác nhau đó, ta không hy vọng làm cho sinh viên nhờ áp dụng
phương pháp khoa học mà có được những sáng tạo lớn như nhà khoa học, mà chỉ
mong muốn các em làm quen với cách suy nghĩ, cách tư duy khoa học, tạo ra những
yếu tố ban đầu của hoạt động sáng tạo và nghiên cứu khoa học. Tuy nhiên, nếu một
số sinh viên có lòng ham mê khoa học, muốn tìm tòi khám phá thì có thể gia nhập
vào một nhóm nghiên cứu nào đó, dưới sự hướng dẫn của nhà khoa học có uy tín
(có thể là giảng viên trong nhà trường, những người làm công tác nghiên cứu trong
các viện, các trung tâm,…)
- So với học sinh phổ thông
+ Những kiến thức sinh viên được học trong năm đầu tiên ở trường đại học ít
nhiều đã có nền tảng từ phổ thông (như Vật lý, hóa học, toán học, sinh học,…), tuy
nhiên học sinh phổ thông bị hạn chế về mặt kiến thức toán học cũng như tư duy, vì
vậy có một số vấn đề, một số công thức mà các em phải chấp nhận nhưng không rõ
nguồn gốc từ đâu ; còn với sinh viên đại học thì mọi kiến thức đều phải được chứng
minh rõ ràng và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế được đòi hỏi cao hơn, có
tầm nhìn rộng hơn, bao quát hơn.
+ Sinh viên được tiếp cận với các giảng viên , các nhà nghiên cứu trong các
trường đại học, các viện nghiên cứu dễ dàng hơn học sinh phổ thông, nguồn tài liệu
tham khảo trong các trường đại học cũng rất phong phú. Đó là điều kiện thuận lợi
giúp sinh viên bước đầu rèn luyện công tác nghiên cứu khoa học, trao dồi kỹ năng
giải quyết vấn đề thực tiễn đặt ra...
Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo không phải là bẩm sinh mà được
hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể. Bởi vậy muốn hình
thành năng lực phải chuẩn bị cho sinh viên những điều kiện cần thiết để họ thực
hiện thành công hoạt động đó. Những điều kiện đó là:
- Đảm bảo cho sinh viên có điều kiện tâm lí thuận lợi để tự lực hoạt động:
Tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ, hứng thú tìm tòi cái mới, ta thường
gọi là xây dựng tình huống có vấn đề.
Tạo môi trường sư phạm thuận lợi.
- Tạo điều kiện để sinh viên có thể giải quyết thành công những nhiệm vụ được
giao:
Lựa chọn một logíc nội dung bài học thích hợp.
Rèn luyện cho sinh viên kỹ năng thực hiện một số thao tác cơ bản gồm thao
tác tay chân và thao tác tư duy.
Cho sinh viên làm quen với các phương pháp nhận thức Vật lý được sử dụng
phổ biến.
Để đảm bảo những điều kiện này thì phương pháp dạy học là một trong những
nhân tố đóng vai trò quyết định. Trong những năm gần đây, ngành giáo dục đã
chú trọng nhiều tới phương pháp dạy học ‘lấy người học làm trung tâm’, phương
pháp dạy học tích cực, như: dạy học dự án, dạy học theo chủ đề, dạy học kiến
tạo...
1.3. Dạy học dự án
1.3.1. Bản chất dạy học dự án
DHDA (hay còn gọi là phương pháp dự án, học theo dự án) là hình thức dạy
học trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp
giữa lí thuyết với thực tiễn, thực hành. Nhiệm vụ này được người học thực hiện với
tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế
hoạch, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả
thực hiện.
Học theo dự án là một hoạt động tìm hiểu sâu về một chủ đề cụ thể với mục
tiêu tạo cơ hội để người học thực hiện nghiên cứu vấn đề thông qua việc kết nối
các thông tin, phối hợp nhiều kỹ năng, giá trị và thái độ nhằm xây dựng kiến thức
và phát triển khả năng và thái độ học tập suốt đời.
Dạy học dự án được xây dựng dựa trên những câu hỏi định hướng quan
trọng, lồng ghép các chuẩn nội dung và tư duy bậc cao trong những bối cảnh thực
tế.
Bài học thiết kế theo dự án chứa đựng nhiều kỹ thuật dạy học khác nhau, có
thể lôi cuốn được mọi đối tượng người học, không phụ thuộc vào cách học của họ.
Thông thường người học sẽ được làm việc với các chuyên gia và những thành viên
trong cộng đồng để giải quyết vấn đề gắn với thực tiễn, hiểu sâu nội dung hơn. Các
phương tiện kỹ thuật cũng được sử dụng để hỗ trợ việc học. Trong quá trình thực
hiện dự án có thể vận dụng nhiều cách đánh giá khác nhau để giúp người học tạo ra
những sản phẩm có chất lượng.
Có rất nhiều kiểu dự án được tiến hành trong lớp học. Một dự án được coi là
hiệu quả khi nó đạt được sự cân bằng giữa khả năng thực hiện của người học với ý
đồ thiết kế của giáo viên, chỉ rõ những công việc người học cần làm. Những đặc
điểm dưới đây sẽ giúp nhận diện rõ thế nào là bài học dạy theo dự án hiệu quả.
- Người học là trung tâm của quá trình dạy học
Bài học theo dự án được thiết kế cẩn thận, lôi cuốn người học vào những
nhiệm vụ mở và có tính thực tiễn cao. Các nhiệm vụ của dự án kích thích khả năng
ra quyết định, niềm cảm hứng, say mê của người học trong quá trình thực hiện và
tạo ra sản phẩm cuối cùng. Người học lĩnh hội kiến thức bài học thông qua việc tìm
hiểu và tự quyết định mức độ hoàn thành các nhiệm vụ của dự án. Giáo viên giữ vai
trò người hỗ trợ hay hướng dẫn. Người học hợp tác làm việc với nhau trong các
nhóm, phát huy tối đa năng lực cá nhân khi đảm nhận những vai trò khác nhau.
- Dự án tập trung vào những mục tiêu học tập quan trọng gắn với các chuẩn
Những dự án tốt được phát triển dựa trên những nội dung cốt lõi của chương
trình đáp ứng các chuẩn quốc gia và địa phương. Dự án có các mục tiêu rõ ràng gắn
với các chuẩn và tập trung vào những hiểu biết của người học sau quá trình học. Từ
việc định hướng vào mục tiêu, giáo viên sẽ chọn lựa hình thức dạy học phù hợp, lập
kế hoạch đánh giá và tổ chức các hoạt động dạy và học. Kết quả của dự án được thể
hiện kết tinh trong sản phẩm của người học và quá trình thực hiện nhiệm vụ, ví dụ
phần thuyết trình đầy thuyết phục hay ấn phẩm thông tin thể hiện sự lĩnh hội các
chuẩn nội dung và mục tiêu dạy học.
- Dự án được định hướng theo Bộ câu hỏi khung chương trình
Câu hỏi khung chương trình sẽ giúp các dự án tập trung vào những hoạt
động dạy học trọng tâm. Người học được giới thiệu về dự án thông qua các câu hỏi
gợi mở những ý tưởng lớn, xuyên suốt và có tính liên môn. Người học sẽ buộc phải
tư duy sâu hơn về các vấn đề nội dung của môn học theo các chuẩn và mục tiêu. Có
ba dạng câu hỏi khung chương trình: Câu hỏi khái quát, Câu hỏi bài học và Câu hỏi
nội dung. Câu hỏi khái quát là các câu hỏi rộng, có tính mở, đề cập đến các ý tưởng
lớn và các khái niệm xuyên suốt. Câu hỏi loại này thường mang tính liên môn, giúp
người học hiểu được mối quan hệ giữa các môn học. Các câu hỏi bài học được gắn
trực tiếp với dự án, hỗ trợ việc tìm kiếm lời giải cho Câu hỏi khái quát. Các câu hỏi
bài học thể hiện mức độ hiểu những khái niệm cốt lõi về dự án của người học. Các
câu hỏi nội dung thường mang tính thực tiễn cao, bám sát các chuẩn và mục tiêu đã
đề ra.
- Dự án đòi hỏi các hình thức đánh giá đa dạng và thường xuyên
Ngay từ khi triển khai dự án, các kết quả dự kiến cần phải được làm rõ và
phải luôn được rà soát nhiều lần để kiểm chứng mức độ lĩnh hội bằng các phương
pháp đánh giá khác nhau. Người học sẽ được xem mẫu và hướng dẫn trước để thực
hiện công việc có chất lượng nhất, và phải biết rõ điều gì đang chờ đợi ngay từ khi
bắt đầu dự án. Cần phải tạo cơ hội để rà soát, phản hồi hay điều chỉnh trong suốt
quá trình thực hiện dự án.
- Dự án có liên hệ với thực tế
Dự án phải gắn với đời sống thực tế của người học, có thể mời các chuyên gia
cùng tham gia để tạo ra những tình huống dạy học. Người học có thể thể hiện việc
học của mình trước những đối tượng thực tế, liên hệ với các nguồn lực cộng đồng,
tham khảo các chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu, hoặc trao đổi thông qua công
nghệ hiện đại.
- Người học thể hiện sự hiểu biết của mình thông qua sản phẩm và quá trình
thực hiện.
Thông thường các dự án được kết thúc với việc người học thể hiện thành
quả học tập của mình thông qua các bài thuyết trình, các văn bản tài liệu, các mô
hình dàn dựng, các đề án hoặc thậm chí là các sự kiện mô phỏng như một hội thảo
giả. Những sản phẩm cuối cùng này giúp người học thể hiện khả năng diễn đạt và
làm chủ quá trình học tập.
- Công nghệ hiện đại hỗ trợ và thúc đẩy việc học của người học
Người học được tiếp cận với nhiều công nghệ khác nhau giúp hỗ trợ phát
triển kỹ năng tư duy, cho ý kiến đánh giá về nội dung và hỗ trợ tạo ra sản phẩm cuối
cùng. Với sự trợ giúp của công nghệ, người học tự chủ hơn với kết quả cuối cùng,
có cơ hội “cá nhân hoá sản phẩm”. Người học có thể vươn ra khỏi bốn bức tường
lớp học bằng cách cộng tác với các lớp học từ xa qua email và các trang web tự tạo,
hoặc trình bày việc học của mình qua các chương trình đa phương tiện.
- Kỹ năng tư duy là không thể thiếu trong làm việc theo dự án
Làm việc theo dự án sẽ hỗ trợ phát triển cả kỹ năng tư duy siêu nhận thức lẫn
tư duy nhận thức như hợp tác, tự giám sát, phân tích dữ liệu, và đánh giá thông tin.
Trong suốt quá trình thực hiện dự án, các câu hỏi khung chương trình sẽ kích thích
người học tư duy và liên hệ với các khái niệm mang ý nghĩa thực tiễn cao.
- Chiến lược dạy học đa dạng hỗ trợ phong cách học đa dạng
Các chiến lược dạy học sẽ tạo ra một môi trường học tập đa dạng hơn, thúc đẩy tư
duy bậc cao hơn. Những chiến lược dạy học sẽ giúp đảm bảo cho người học được
tiếp cận với toàn bộ nội dung của chương trình, tạo cơ hội thành công cho mỗi học
viên. Trong dạy học dự án có thể kết hợp các kỹ thuật dạy học hợp tác, làm việc
nhóm, phân nhánh tổ chức, nhận xét phản hồi từ giảng viên hoặc từ bạn học.
Bản chất của DHDA có thể được tóm tắt theo sơ đồ hình 1.4
Tập trung mục tiêu quan trọng
Định hướng theo bộ câu hỏi khung
Kỹ năng tư duy và cộng tác làm việc
DHDA (Người học là trung tâm)
Đánh giá đa dạng, thường xuyên
Hỗ trợ phong cách học đa dạng
Định hướng thực tiễn
Gắn với cộng nghệ hiện đại
Hình 1.4. Sơ đồ tóm tắt bản chất dạy học dư án
1.3.2. Các giai đoạn thực hiện dạy học dự án
1.3.2.1. Lập kế hoạch
1.3.2.1.1. Kế hoạch của GV
a. Triển khai bài học thành dự án
Xuất phát từ nội dung bài học, GV phải xác định các nội dung kiến thức
và kỹ năng người học cần đạt được, phải có ý đồ tổ chức bài học thành dự án
và suy nghĩ về ý tưởng dự án.
- GV luôn cần phải nhìn thấy, phải tìm thấy những vấn đề thực tiễn đang
diễn biến trong cuộc sống xung quanh có liên quan đến nội dung bài học.
- GV phải nhìn thấy những vấn đề lớn mà thế giới đang phải đối mặt, ví
dụ: khủng hoảng năng lượng, ô nhiễm môi trường, thiên tai như bão lụt,
động đất, sóng thần, nóng lên của khí hậu,…
- Biết từ bỏ những nội dung mà chương trình buộc phải dạy theo các
phương pháp truyền thống.
- Lựa chọn các nội dung thích hợp và chỉnh sửa cho phù hợp với mục tiêu
của dự án.
Nội dung bài học
Lựa chọn nội dung thích hợp với DHDA
Loại bỏ những nội dung theo phương pháp truyền thống
Vấn đề thực tiễn xung quanh và thế giới đang đối mặt
Hình 1.5. Sơ đồ triển khai bài học thành dự án
b. Xây dựng bộ câu hỏi định hướng bài dạy
Sử dụng bộ Câu hỏi định hướng bài dạy nhằm khuyến khích người học vận
dụng các kỹ năng tư duy bậc cao, giúp họ hiểu rõ, hiểu bản chất vấn đề và hình
thành được hệ thống kiến thức. Những câu hỏi này còn đảm bảo các dự án của
người học có tính hấp dẫn và thuyết phục, chú trọng đến các yêu cầu hơn là chỉ
đơn giản trình bày lại các sự kiện. Bộ Câu hỏi định hướng bài dạy bao gồm các
câu hỏi Khái quát, câu hỏi Bài học, câu hỏi Nội dung.
* Câu hỏi Khái quát
Câu hỏi khái quát là những câu hỏi mang tính mở, khơi dậy sự thích thú, sự
quan tâm và có phạm vi rất rộng, là cầu nối giữa môn học và bài học. Đó là
những câu hỏi không thể trả lời thoả đáng bằng một mệnh đề.
Câu hỏi khái quát có những đặc điểm:
- Là yếu tố trọng tâm của DHDA: Những Câu hỏi khái quát có thể tìm thấy trong
rất nhiều vấn đề còn đang tranh cãi ở nhiều lĩnh vực nghiên cứu.
- Lặp lại một cách tự nhiên thông qua người học và lịch sử của môn học: Những
câu hỏi quan trọng giống nhau được hỏi đi hỏi lại. Các câu trả lời của chúng ta
có thể ngày càng trở nên phức tạp hơn và phản ánh nhiều sắc thái mới nhưng
chúng ta vẫn còn và sẽ còn quay lại những câu hỏi đó.
- Dẫn đến những câu hỏi quan trọng khác: Những câu hỏi đó sẽ mở rộng vấn đề,
mở rộng tính phức tạp và phong phú của chủ đề, gợi mở hướng nghiên cứu chứ
không dẫn đến những kết luận sớm hay những câu trả lời mơ hồ.
Ví dụ: Điện có vai trò như thế nào đối với sự phát triển của nhân loại?
Câu hỏi này có phạm vi rất rộng, không thể trả lời chỉ bằng một mệnh đề, có thể
sử dụng được trong các môn khoa học tự nhiên, khoa học xã hội, điện xâm nhập
vào mọi lĩnh vực của đời sống xã hội,…
* Câu hỏi Bài học
Câu hỏi bài học là những câu hỏi bó hẹp trong một chủ đề hoặc bài học cụ
thể, hỗ trợ và phát triển Câu hỏi khái quát.
Câu hỏi bài học có các đặc điểm:
- Đưa ra các chỉ dẫn liên quan đến chủ đề và môn học cụ thể đối với các Câu
hỏi khái quát: Các Câu hỏi bài học định hướng một bộ các bài học cụ thể, chúng
được thiết kế để chỉ ra và khai thác những Câu hỏi khái quát thông qua chủ đề.
- Các Câu hỏi bài học thường mở ra và gợi ý những hướng nghiên cứu, bàn
luận: Chúng khai thác các phương diện, tính phức tạp phong phú của vấn đề.
Chúng được dùng để khởi đầu cho một sự tranh luận, hợp tác chứ chưa phải dẫn
đến một câu trả lời rõ ràng mà GV mong muốn.
- Được thiết kế nhằm khuyến khích và duy trì hứng thú của học sinh: Các Câu
hỏi bài học sẽ có hiệu quả cao hơn nếu như chúng được thiết kế với mục đích
khuyến khích người học. Những câu hỏi như thế thường thúc đẩy sự tranh luận
và làm phương tiện để duy trì sự khám phá của người học.
Ví dụ: Từ câu hỏi khái quát ở trên ta sẽ có một số câu hỏi bài học như:
- Trong sản xuất nông nghiệp, điện có vai trò như thế nào?
- Trong công nghiệp, điện có vai trò như thế nào?
- Trong nghiên cứu khoa học, điện có vai trò như thế nào?
* Câu hỏi Nội dung
Câu hỏi nội dung là những câu hỏi hỗ trợ trực tiếp về nội dung và mục tiêu
bài học. Đó là những câu hỏi yêu cầu người học trả lời dựa trên thực tế bài học. Các
Câu hỏi nội dung hầu hết chú trọng vào sự kiện hơn là giải thích sự kiện đó và
thường có câu trả lời rõ ràng.
Ví dụ: Với Câu hỏi khái quát và Câu hỏi bài học ở trên, ta có một số câu hỏi nội
dung như:
- Trong nghề trồng cây ăn quả, điện có hữu ích gì?
- Trong ngành công nghiệp may mặc, điện được dùng như thế nào để nâng
cao hiệu suất công việc?
- mang tính mở, phạm vi rất rộng - không thể trả lời thỏa đáng bằng một mệnh đề - dẫn đến những câu hỏi quan trọng khác
Câu hỏi khái quát
- bó hẹp trong một chủ đề, bài học cụ thể - khuyến khích và duy trì hứng thú người học - Gợi ý hướng nghiên cứu, bàn luận
Câu hỏi bài học
- Trong thí nghiệm Ơxtec, dòng điện có vai trò như thế nào?
Bộ câu hỏi định hướng
- chú trọng sự kiện - hỗ trợ trực tiếp về nội dung, mục tiêu bài học
Câu hỏi nội dung
Hình 1.6. Đặc điểm của bộ câu hỏi định hướng
c. Thiết kế dự án
Trước một nội dung dự định thực hiện một dự án, GV cần phải nghiêm
túc trả lời các câu hỏi:
+ Trong thực tế những ai cần những kiến thức này (người học đóng vai là các
nhà tư vấn để tư vấn về các vấn đề thực tế).
+ Chọn ra một đối tượng cụ thể (lựa chọn nội dung kiến thức cần vận dụng
hoặc cần xây dựng).
+ Đưa ra dự án (người học đóng vai là các nhà lập dự án) gồm: Mục tiêu của
dự án, giải pháp thực hiện dự án, công việc chính cần thực hiện (thực hiện
giải pháp), địa điểm thực hiện dự án, kết quả dự án thu được.
Từ ý tưởng dự án và nội dung kiến thức cần học (cần vận dụng), người
học thiết kế 3 bài tập gồm: bài trình diễn đa phương tiện, một áp phích hay tờ
rơi, một trang web để làm sao cho khi thực hiện xong một dự án như thế thì
chắc chắn người học trả lời tốt bộ câu hỏi định hướng.
d. Thiết kế tài liệu hỗ trợ GV và người học
GV chuẩn bị những hỗ trợ cần thiết cho người học trong quá trình thực hiện
các bài tập được giao, như:
- Các bài tập mẫu, nội dung bài học, các nguồn tài liệu tham khảo khác,
các mẫu phiếu phân công công việc trong nhóm, các mẫu phiếu đánh giá
từng sản phẩm,…
- Chuẩn bị tài liệu hỗ trợ GV: Để đảm bảo cho sự định hướng đạt hiệu quả,
đòi hỏi GV phải dự kiến trước được quá trình thực hiện, kết quả đạt được,
nghĩa là phải thiết kế được sơ đồ tiến trình hình thành kiến thức của dự
án.
e. Chuẩn bị các điều kiện thực hiện dự án
- Để tạo điều kiện tốt nhất cho việc thực hiện dự án cần có sự tuyên truyền,
thông báo rộng rãi để tập hợp mọi người tham dự, đồng thời phải chuẩn bị
đầy đủ cơ sở vật chất, kinh phí.
- GV cần có buổi tập huấn cho sinh viên biết cách thực hiện các nhiệm vụ
nghiên cứu
1.3.2.1.2. Kế hoạch của người học
Bước lập kế hoạch quan trọng với tất cả các thành viên trong nhóm: biết được
hoạt động cần hướng tới, nhiệm vụ phải làm gì, khi nào hoàn thành, và cách hoàn
thành dự án đúng thời hạn.
a. Lựa chọn chủ đề
Xuất phát từ bộ câu hỏi định hướng của GV, người học bắt đầu lựa
chọn cho mình một chủ đề phù hợp với mục tiêu kiến thức, kỹ năng, nhu cầu
và hứng thú của họ (cá nhân hay nhóm). Các chủ đề này có tính thực tiễn với
cuộc sống xung quanh người học, có thể là các vấn đề liên quan trong đời
sống hàng ngày, các vấn đề về văn hoá- xã hội, các vấn đề thời sự cập nhật,
hay là việc nghiên cứu so sánh, việc ứng dụng một thành tựu nào đó của
khoa học- kỹ thuật,...
b. Xây dựng tiểu chủ đề
Một ý tưởng hoặc chủ đề ban đầu cần được mở rộng bằng cách bao
hàm nhiều tiểu chủ đề để thực hiện tìm hiểu thông tin. Sử dụng mạng sơ đồ
tư duy là phương pháp hữu hiệu nhất trong công việc này, nó cho phép tập
hợp các ý kiến của các thành viên trong nhóm, kết hợp các ý tưởng, xây
dựng cấu trúc kiến thức, xác định quy mô tìm hiểu và xác định các nhiệm vụ
học tập
Hình 1.7. Sơ đồ mô tả các bước lập sơ đồ tư duy
Để thuận lợi khi xây dựng ý tưởng mới, ta sử dụng kỹ thuật đặt câu hỏi 5W1H.
Who (Ai)
What (cái gì)
How (như thế nào)
Trong đó, câu hỏi tại sao và như thế nào là quan trọng nhất
5W1H
Where (ở đâu)
Why (tại sao)
When (khi nào)
Hình 1.8. Kỹ thuật đặt câu hỏi 5W1H để xây dựng ý tưởng
c. Lập kế hoạch các nhiệm vụ học tập
Hoạt động này nhằm giúp cho các thành viên trong nhóm biết được ai sẽ làm
nhiệm vụ gì và thời hạn hoàn thành. Đây là hoạt động hợp tác giữa các thành viên,
đòi hỏi mỗi thành viên phải ý thức phối hợp với nhau, hỗ trợ cho nhau để hoàn
thành dự án.
Tên thành viên Nhiệm vụ Thời hạn hoàn thành
Nguyễn Thanh Đạt (Trưởng nhóm) … …
… Bùi Thị Thanh Ngân …
… … …
1.3.2.2. Thực hiện dự án
Trong pha này, dự án đã được hình thành. Người học bằng cách nghiên cứu, biến
đổi hoặc tạo ra thông tin mới trong sự hợp tác để đi đến kết quả chung.
1.3.2.2.1. Thu thập thông tin, thực hiện điều tra, thảo luận với các thành viên
khác
Sinh viên thu thập dữ liệu từ sách, báo, tạp chí, internet… tiến hành các thí
nghiệm, gặp gỡ các nhân vật cần thiết, phân tích, so sánh, tranh luận, tổng hợp.
Máy tính cung cấp dữ liệu cập nhật về một số lớn các thông tin và các vấn đề thực
tế, tạo thuận lợi cho sự hợp tác giữa các thành viên của cùng lớp học hoặc với các
lớp học khác.
1.3.2.2.2. Tham vấn giáo viên hướng dẫn
Trong quá trình thực hiện dự án, người học liên hệ và tham vấn chặt chẽ với
GV hướng dẫn để đảm bảo dự án đi đúng hướng.
Giáo viên tôn trọng kế hoạch đã xây dựng và sự hợp tác giữa các cá nhân người học
nhằm tạo ra một công đồng trong đó trung tâm là việc học tập.
- Giáo viên cần tạo thuận lợi cho sự trao đổi thường xuyên và cởi mở giữa
các thành viên, tạo sự tìm kiếm thông tin từ các nguồn tài liệu có sẵn bên cạnh sự
chịu trách nhiệm về những nhiệm vụ, mời các nhóm thường xuyên đánh giá sự tiến
triển của công việc và tận dụng dịp này để động viên, kích thích và chỉnh sửa để
nhằm đến đích.
- Những chiến lược người học sử dụng cần phải trở thành đối tượng của sự
quan sát liên tục của giáo viên. Việc định hướng thay đổi tuỳ theo khả năng người
học và bản chất của loại hoạt động.
Tuy nhiên, tác động của giáo viên cần mang đến một không khí cởi mở.
Những câu hỏi về các hoạt động của nhóm, về sự chịu trách nhiệm, về phương pháp
nghiên cứu, về sự phân biệt giữa cái đúng và cái sai… sẽ dẫn đến những đề nghị
dấp dẫn đối với các dự án tương lai.
1.3.2.3. Tổng hợp kết quả và khai thác dự án
1.3.2.3.1. Tổng hợp các kết quả và xây dựng sản phẩm
Tổng hợp những đóng góp là một hoạt động cần thiết của việc thực hiện dự
án. Hoạt động này thường thể hiện ở hai mặt: một mặt giới thiệu cho toàn lớp
những đóng góp của nhóm nhỏ, mặt khác là dịp để thành viên này hay thành viên
khác điều chỉnh bởi chính họ để có sản phẩm của tập thể, của cả lớp. Những đóng
góp khác nhau sẽ được giới thiệu và mỗi đóng góp nhằm theo đuổi một câu hỏi để
mang đến những sản phẩm chung.
1.3.2.3.2. Khai thác dự án
Việc làm chủ kiến thức, kỹ năng và thái độ được tạo nên trong quá trình
liên tục thực hiện dự án. Tuy nhiên, cần phải trả lời các câu hỏi sau:
- Dự án đã thực hiện có mang lại một sự học tập đích thực hay không?
- Trong tương lai, dự án có thể thực hiện khác được không?
- Dự án tiếp theo có thể là gì?
a) Xem xét lại dự án
- Việc trở lại dự án cho phép các thành viên của lớp xem lại cách mà họ (cá
nhân hay tập thể) đã cam kết theo đuổi trong dự án: họ đã thực hiện nhiệm vụ tìm
kiếm câu trả lời cho câu hỏi như thế nào? Đứng trước một tình huống họ đã thực
hiện các chiến lược nào? Các phương pháp nào đã được sử dụng để có thể đi đến
kết quả? Họ đã đánh giá thường xuyên công việc như thế nào? Họ đã kiên nhẫn ra
sao?..
- Việc trở lại dự án cần thực hiện sao cho phù hợp với người học và với đặc
trưng của dự án đã thực hiện, có nhiều cách để thực hiện: thảo luận với cả lớp hoặc
với nhóm nhỏ, điều tra tiếp theo để bình luận về kết quả, những áp dụng trong bối
cảnh khác,..
Sự trở lại dự án dẫn đến việc hỏi về cái đã học và về cái đã thực hiện. Nó có
thể xoay quanh câu hỏi như: mục đích học tập đã đạt được hay chưa? Trong quá
trình thực hiện dự án, mối liên hệ nào đã thực hiện với sự học tập trước đó? Những
câu hỏi nào chưa có câu trả lời hay chỉ mới nhận được sự trả lời chưa thoả đáng…
b) Tiếp theo của dự án
Tiếp theo của dự án tạo cơ hội cho các nhóm quan tâm đến việc bổ sung
thông tin liên quan đến phương diện đặc biệt của dự án. Dự án đã thực hiện kích
thích mong muốn tiếp tục thực hiện dự án khác.
1.3.3. Các loại dự án
Dự án nghiên cứu sâu về các chủ đề thực tế và các vấn đề mà người học thực
sự muốn tìm hiểu. Các dự án sẽ kết hợp được các yếu tố như hoạt động đóng vai
một cách sáng tạo, thiết kế, công nghệ, cộng đồng với các chủ đề đa dạng trong
chương trình nhằm giúp người học tìm hiểu về nội dung và thể hiện được những
điều mà họ biết. Dưới đây là một số loại dự án.
- Học thông qua việc phục vụ cộng đồng: Những dự án này thường gắn với cộng
đồng địa phương và cho phép người học áp dụng bài học trong lớp học vào tình
huống thực tế. Xây dựng kế hoạch để làm sạch kênh thủy lợi ở địa phương hay thiết
kế một sân chơi cho công viên ở địa phương là một số ví dụ của kiểu dự án này.
- Mô phỏng, đóng vai: Những dự án này được thiết kế nhằm cung cấp cho người
học một kinh nghiệm thực tế đầu tay. Người học sẽ vào vai một người khác, sống
trong một tình huống mô phỏng tái tạo lại thời gian và không gian nhất định. Mô
phỏng và đóng vai là cách rất hữu hiệu để phản ánh lịch sử, mang lại nhiều hiệu quả
hay tạo được sự thấu cảm tốt.
- Xây dựng và thiết kế: Những dự án này dựa trên nhu cầu thực tế hay có thể được
tạo nên bởi chuỗi sự kiện đáng tin cậy. Các dự án này đòi hỏi người học phải xây
dựng được mô hình thực sự hay lập kế hoạch đề xuất giải pháp cho các vấn đề thực
tế .
- Giải quyết vấn đề: Có một số dự án yêu cầu người học đề xuất giải pháp cho các
vấn đề thực tế. Các dự án này có thể gồm các chuỗi sự kiện đáng tin cậy hay những
vấn đề đang tranh cãi trên thực tế. Có thể là những vấn đề của lớp học hay trong nhà
trường như thiết kế sân chơi, vấn đề của cộng đồng như bảo tồn đầm lầy, hay vấn
đề lớn hơn như sự nóng lên của trái đất.
- Hợp tác trực tuyến: Những dự án này là các nhiệm vụ giáo dục thực hiện trực
tuyến. Các dự án cung cấp kinh nghiệm học tập thực tế khi hợp tác trực tuyến với
các lớp khác, các chuyên gia hay cả cộng đồng.
- Tra cứu web: Đây là các hoạt động yêu cầu định hướng trong đó một số hay tất
cả các thông tin mà người học sử dụng được lấy từ nguồn Internet. Các dự án này
được thiết kế nhắm đến việc lĩnh hội và tích hợp kiến thức.
1.3.4. Các dạng sản phẩm và thực hiện nhiệm vụ
Thực hiện các nhiệm vụ hoạt động là một yêu cầu của đánh giá, đòi hỏi kiến
thức và kĩ năng của người học trong thao tác hay tạo ra các sản phẩm thể hiện sự
hiểu biết của họ. Trong cuốn “Chiếm lĩnh tri thức thông qua thiết kế bài tập phát
triển chuyên môn” (2004), Jay McTighe and Grant Wiggin định nghĩa các tiêu
Sử dụng các dữ kiện thực tế hay mô phỏng mang tính cấp thiết, bối cảnh nền,
chuẩn của việc thực hiện nhiệm vụ hoạt động như sau:
vật, sự khích lệ và các cơ hội mà người lớn có thể tìm thấy trong tình huống
Đòi hỏi người học chú tâm vào người nghe
Được dựa trên mục đích cụ thể, có liên quan đến người nghe
Cho phép người học có cơ hội tốt hơn để xác định nhiệm vụ cho mỗi cá nhân
Không có gì là đảm bảo chắc chắn; nhiệm vụ, tiêu chuẩn và các hướng dẫn
tương tự
hoạt động được cung cấp trước cho người học
Sản phẩm và Thực hiện nhiệm vụ
Sản phẩm Các ví dụ
Báo cáo Nghiên cứu lịch sử, khoa học, các bài báo, các gợi ý
chính sách.
Thiết kế xây dựng Bài mẫu, máy móc, triển lãm, mô hình
Bài tiểu luận Những lá thư gửi đến biên tập viên, mục bạn đọc đối với
tờ báo địa phương hay ấn bản cộng đồng, bài phê bình
sách và phim, tác phẩm truyện.
Bản thiết kế Thiết kế nhà cửa, bản thiết kế tòa nhà, trường học,
phương tiện vận chuyển khác nhau.
Trình bày nghệ thuật Đồ gốm, điêu khắc, thơ ca, mỹ thuật, bảng quảng cáo,
hoạt hình, bích họa, nghệ thuật cắt dán ảnh, hội họa,
sọan nhạc, kịch bản.
Ấn phẩm Hướng dẫn đường đi tự nhiên, tự dẫn đường thông qua
lịch sử cộng đồng, thông báo các dịch vụ công cộng, vở
đóng tập, hình về biểu đồ, tài liệu điều tra, sách tài
chính, đào tạo, sản xuất phim hoạt hình.
Đa phương tiện Kiosk thông tin, băng video, tập san ảnh, các trang trình
diễn đa phương tiện, sách số.
Bài trình diễn Các ví dụ
Bài thuyết trình Kiến nghị có sức thuyết phục, bài thuyết trình, tranh
luận truyền cảm, bài diễn thuyết có nhiều thông tin, phân
tích nghiên cứu và kết luận, bản tin trên đài.
Kĩ năng trình bày Các quá trình và việc xây dựng trong phòng thí nghiệm
khoa học, các kĩ năng thể thao cụ thể, dạy học và cố vấn
cho các em học sinh nhỏ hơn.
Trình bày nghệ thuật và Khiêu vũ nghệ thuật, kịch, thơ văn trào phúng, đặc trưng
sáng tạo học tập, kịch, tập kịch bản, các vở kịch trên đài
Mô phỏng Mô phỏng phiên tòa, khơi dậy các sự kiện lịch sử, đóng
vai.
1.3.5. Vai trò của người học khi thực hiện dự án
- Phải tham gia tích cực ở cả ba giai đoạn học tập: nhập dữ liệu, xử lý dữ liệu và
xuất dữ liệu. Giai đoạn thứ ba là giai đoạn hoạt động quan trọng, thể hiện kết quả
của hai giai đoạn trước và là giai đoạn người học được phát huy khả năng sáng tạo,
khả năng giải quyết vấn đề của mình.
- Người học đóng vai là những chuyên gia thuộc những ngành nghề khác nhau
trong xã hội, hoàn thành vai trò của mình dựa trên những kiến thức và kỹ năng nhất
định (người học chủ động trong việc tiếp nhận kiến thức ).
- Người học được giao những nhiệm vụ cụ thể, có thật trong cuộc sống bằng
những kiến thức theo sát chương trình học, có phạm vi liên môn và bằng những kỹ
năng sống của người lớn, thông qua đó người học được rèn luyện kỹ năng sống
như: kỹ năng hợp tác làm việc, kỹ năng đưa ra những quyết định chín chắn, kỹ năng
lập kế hoạch và phân chia nhiệm vụ, chủ động giải quyết các vấn đề phức tạp,..
- Người học tự quyết định cách tiếp cận vấn đề và các hoạt động.
- Người học phải hoàn thành dự án và trình bày qua các sản phẩm (chú trọng sự
tích hợp công nghệ cơ bản trong sản phẩm, cũng là cách giải quyết công việc của tất
cả mọi người trong thế kỷ XXI), cụ thể như: bài trình diễn đa phương tiện, ấn phẩm,
trang web,…
1.3.6. Vai trò định hướng của giáo viên trong dạy học dự án
- Thúc đẩy vai trò tự chủ của người học và làm sao để gắn sự chủ động của người
học trong việc giải quyết nội dung bài học.
- Hướng dẫn, tham vấn chứ không phải cầm tay chỉ việc.
- Không phải dạy kiến thức mà tạo sự hỗ trợ cần thiết. Vì vậy, năng lực, vai trò
của giáo viên thể hiện ở các hỗ trợ người học: không chỉ bằng các chỉ dẫn mà bằng
các sản phẩm mẫu, các tài liệu, các nguồn thông tin, các chuyển giao công việc, các
phiếu đánh giá,…
1.3.7. Đánh giá dự án
1.3.7.1. Cách đánh giá trước đây và hiện nay
Hai mươi năm trước, một lớp học điển hình có thể được đánh giá bằng một
trong ba cách sau: người học được kiểm tra viết, người học được kiểm tra miệng
hoặc là giáo viên đặt câu hỏi miệng và người học trả lời ra giấy. Giáo viên dạy nội
dung bài học, đánh giá người học bằng một trong những kỹ thuật trên, cho điểm và
chuyển sang bài mới.
Lớp học ngày nay được đánh giá theo nhiều cách khác nhau. Bài kiểm tra, các
câu hỏi vẫn được sử dụng nhưng không còn là phương pháp duy nhất để đánh giá
người học nữa. Thay vào đó là những kỹ thuật đánh giá đa dạng tại những thời điểm
Giáo viên và người học đưa và nhận những phản hồi dưới hình thức thảo
khác nhau của bài học, bao gồm:
Bảng kiểm mục và tự đánh giá giúp người học hiểu được kết quả mục tiêu,
luận với bạn học và với giáo viên.
Việc tự đánh giá sẽ giúp phát triển siêu nhận thức cũng như tư duy sâu hơn
quản lí được quá trình học tập.
Việc đánh giá chất lượng sản phẩm và hoạt động sẽ do bạn cùng học và giáo
trong học tập.
viên tiến hành.
1.3.7.2. Mục đích của việc đánh giá
Mục đích đầu tiên của việc đánh giá trong lớp học hiện nay là thúc đẩy việc
học và cải tiến việc dạy. Đánh giá không phải là hoạt động đơn lẻ, trái lại, nó là một
quá trình diễn ra liên tục trong suốt dự án. Đánh giá liên tục và định kỳ là khâu cốt
yếu của dạy học theo dự án, có ý nghĩa quan trọng trong việc giúp người học thể
hiện được những gì đã học bằng nhiều cách khác nhau. Đánh giá trở thành một công
cụ giúp cho việc cải thiện hơn là bài kiểm tra độ thông minh hay là sự tích lũy các
sự kiện. Nhờ đánh giá định kỳ thông qua các hướng dẫn trong bài học, giáo viên
biết nhiều hơn về nhu cầu của người học cũng như có thể điều chỉnh việc giảng dạy
nhằm giúp việc dạy học đạt kết quả tốt hơn.
* Để triển khai thành công các chiến lược dạy học này, việc đánh giá nên tập trung
Người học hướng đến các mục tiêu học tập như thế nào
Người học sử dụng những kĩ năng tư duy nào
Liệu người học có nâng cao được khả năng tự quản lý, tư duy sâu để học tốt
vào mục đích cụ thể như:
Người học tích hợp và sử dụng thông tin mới hiệu quả đến mức nào
Điều gì thúc đẩy động cơ người học
Hiệu quả của các hoạt động can thiệp đặc biệt
Liệu các chiến lược dạy học có cần phải thay đổi
hơn hay không
* Trong đánh giá dựa trên việc lấy người học làm trung tâm, người học sẽ được
tham gia nhiều hơn vào các quá trình đánh giá, cần tạo nhiều cơ hội để học tập và
Lập kế hoạch dự án, bảng kiểm mục và Phiếu đánh giá dự án
Sử dụng gợi ý giúp người học suy nghĩ và tự đánh giá việc học của chính
thực hành hơn:
Xác lập mục đích, nhiệm vụ, dự đoán về kết quả đạt được trong học tập
Chỉ ra những khó khăn có thể có trong quá trình học, đưa ra những gợi ý
mình
Trao đổi phản hồi từ người học
chiến lược khắc phục
Khi tham gia vào quá trình đánh giá ở mức độ này, người học sẽ được khích lệ,
kiểm soát được việc học, tự khẳng định thành công của bản thân.
Các chuẩn rõ ràng
* Để giúp người học thành công, giáo viên cần cung cấp:
Những cơ hội để theo dõi sự tiến bộ của chính mình
Các phương pháp thu thập phản hồi chính tắc để chia sẻ với bạn học, kết hợp
Thời gian đủ để hoàn thành công việc và các sản phẩm
Hỗ trợ xác lập mục đích học tập mới trong tương lai
những phản hồi từ bạn học để tăng hiệu quả công việc
1.3.7.3. Mục tiêu đánh giá
Môi trường lớp học truyền thống có những hạn chế bởi các phương pháp đánh
giá như kiểm tra viết và kiểm tra miệng. Những phương pháp này được triển khai
nhanh chóng và dễ dàng, tuy nhiên chỉ cung cấp được những thông tin hạn chế về
sự tiến bộ của người học và tính hiệu quả của việc dạy. Cách đánh giá liên tục và
mở rộng sẽ cung cấp được nhiều thông tin có ý nghĩa hơn. Đặc biệt, sử dụng công
Đánh giá kiến thức sẵn có của người học
Định nghĩa và truyền đạt mục tiêu học tập cho người học một cách rõ ràng
Cung cấp những phản hồi mang tính dự báo đến giáo viên và người học
Đánh giá và tăng cường hiệu quả giảng dạy
Phân tích điểm mạnh và điểm yếu của người học
Tăng cường hiểu biết của người học về quá trình học tập
Khuyến khích người học tự đánh giá và giao tiếp trong học tập
cụ đánh giá để:
Dự án tốt là dự án phải định ra được kết quả cuối cùng ngay trong ý
tưởng. Điều đó có nghĩa là dự án phải được khởi đầu từ mục đích, xác định được
người học muốn biết gì, chỉ ra được cách đánh giá sự hiểu bài của người học. Tất cả
những điều trên cần phải được tính toán trước khi triển khai hoạt động. Cần phải có
Sử dụng nhiều phương pháp đánh giá khác nhau
Đánh giá định kỳ trong các chu trình dạy học
Đánh giá những mục tiêu quan trọng của bài học
Khuyến khích người học tham gia trong quá trình đánh giá
kế hoạch cho việc đánh giá bài học theo dự án, để:
* Tích hợp đánh giá liên tục trong dạy học
Trước khi bắt đầu dự án, cần sử dụng dữ liệu đánh giá để xác định điểm bắt đầu
Người học cần chú trọng vào những kiến thức sẵn có nào?
Những loại hoạt động chính nào cần phải thực hiện?
Người học hoạt động nhóm như thế nào để học tập hợp tác?
bằng cách chú trọng vào những câu hỏi sau:
Chia sẻ mục tiêu và tiêu chuẩn học tập
Tạo cơ hội cho người học tự định hướng, xác lập mục tiêu, lên kế hoạch và
Trong suốt dự án, có thể thực hiện cùng đánh giá với người học để:
Giám sát quá trình hướng đến mục đích
Giám sát việc học tập và mức độ thấu hiểu
Thúc đẩy phản hồi từ bạn học
Phân tích quan niệm sai lầm
Xác định xem kiến thức có được vận dụng trong các tình huống mới hay
thực hành trong quá trình học
không
Xác định những lĩnh vực học tập sau tiếp theo
Lập kế hoạch cho các cơ hội học tập sớm nhất ngay sau đó
Xác lập mục tiêu mới
Khi hoàn thành dự án, có thể thực hiện cùng đánh giá với người học để:
1.3.7.4. Bộ công cụ đánh giá trong DHDA
Tiêu chí (điểm) Trên mức đạt Đạt Chưa đạt
(60- 100 điểm) (50-59 điểm) (dưới 50 điểm)
- Thú vị và quan - Thú vị và quan -không thú vị và 1 Chủ đề
(10%) trọng trọng quan trọng
- hoàn thành do - người học xây -không biết phải
người học tự xây dựng có sự trợ làm gì
dựng giúp của GV
-tất cả đều đáng tin -hầu hết đều -không đáng tin 2 Dữ liệu và nội
cậy, phong phú và đáng tin cậy, cậy, phong phú dung
(10%) khoa học phong phú và và khoa học
khoa học
-mọi nội dung -hầu hết các nội -không thể giải 3 Giải thích
(10%) được giải thích rõ dung được giải thích rõ ràng các
ràng thích rõ ràng nội dung
-trình bày các nội -trình bày được -chỉ trình bày 4 Trình bày
(10%) dung chính một hầu hết các nội được một số nội
cách sinh động với dung chính dung chính
các chi tiết minh
hoạ
-tổ chức và thực -tổ chức và thực -không tổ chức 5 Tổ chức
(10%) hiện tốt mọi nhiệm hiện tốt hầu hết các nhiệm vụ và
vụ các nhiệm vụ thực hiện không
tốt
-hiểu rõ về dự án -khá hiểu về dự -hiểu ít về dự án 6 Hiểu
(10%) án
-có rất nhiều ý -có một vài ý -không có ý 7 Tính sáng tạo
(10%) tưởng và hoạt tưởng và hoạt tưởng và hoạt
động mới động mới động mới nào
-đưa ra nhiều câu -đưa ra một vài -không có khả 8 Tư duy phê phán
(10%) hỏi mang tính phê câu hỏi mang năng đưa ra câu
phán và trả lời tính phê phán và hỏi mang tính
được trả lời được phê phán
-các thành viên -các thành viên -có quá nhiều 9 Làm việc nhóm
(10%) hiểu nhau và hỗ liên kết tốt và có mâu thuẫn
trợ nhau hiệu quả thể giải quyết không giải quyết
mâu thuẫn được
-gắn liền với thực -gần với thực tiễn -xa rời thực tiễn 10 Tính thực tiễn
(10%) tiễn cuộc sống cuộc sống
1.3.8. Ý nghĩa của DHDA
- Thiết lập mối liên hệ giữa nội dung học tập với cuộc sống ngoài học đường,
hướng tới các vấn đề của thực tiễn sinh động đang diễn ra
Nhiều nội dung học (thường là các kiến thức cổ điển) có rất ít mối liên hệ với
cuộc sống ngày hôm nay, sách giáo khoa, giáo trình lại luôn thiếu tính cập nhật nên
những ứng dụng trong sách nhanh chóng lạc hậu. Điều đó làm cho ý nghĩa của việc
học trở nên khó thuyết phục khiến cho người học không cảm thấy hứng thú. Vì vậy,
làm cho nội dung học trở nên có ý nghĩa thực tiễn là cách làm cho người học hứng
thú với việc học tập.
- Phát triển những kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề thực tiễn
Cách giải quyết vấn đề thực tiễn không rập khuôn với cách giải quyết vấn đề
trong khoa học Vật lý mà người học được học. Tập cách giải quyết các vấn đề thực
tiễn là rèn luyện tiến trình khoa học và các kỹ năng tiến trình khoa học trong việc áp
dụng hiểu biết vào thực tiễn.
- Tạo cơ hội cho người học tự tìm hiểu chính mình, tự khẳng định mình
Dạy học truyền thống với quá trình học nặng tính hàn lâm, lý thuyết chỉ phù
hợp với số ít người học có tiềm năng phát triển tư duy lôgic, còn với số đông có
phong cách học khác kiểu dạy học này gây ra áp lực kéo dài làm cho họ mất dần sự
tự tin vào bản thân, không biết phong cách học tập, tư duy của chính mình, không
phát hiện được khả năng của chính mình mà chỉ thấy mình ngày càng yếu kém,
ngày càng không thích ứng. DHDA là dạy học đa phong cách giúp người học có cơ
hội phát hiện và phát huy điểm mạnh của mình,…
- Phát triển những kỹ năng sống
Giao tiếp, hợp tác, quản lý, điều hành, ra quyết định,… là những kỹ năng sống
rất quan trọng quyết định sự thành công trong mọi lĩnh vực của con người trong thế
kỷ XXI, mà kiểu dạy học truyền thống với những đặc điểm của mình có vai trò rất
hạn chế. Rèn luyện những kỹ năng sống là mục tiêu của nhiều mô hình dạy học tích
cực hiện nay.
- Phát triển kỹ năng tư duy bậc cao: phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá
Để giải quyết một vấn đề thực tiễn, người học phải phân tích, so sánh, tổng
hợp, đánh giá, lựa chọn thông tin, giải pháp, phải tạo ra tổng thể kiến thức mới ngay
trong quá trình xử lý những thông tin (kiến thức) tìm được.
- Tạo điều kiện cho nhiều phong cách, tiềm năng học tập khác nhau, tạo môi
trường cho sự hỗ trợ, thúc đẩy lẫn nhau của người học vì sự phát triển toàn diện.
- Làm cho nhiệm vụ học tập tới tất cả mọi người học
Mỗi người học đều phải đóng góp vào quá trình thực hiện các nhiệm vụ học
tập, đó là trách nhiệm đồng thời cũng là mong muốn được tự khẳng định mình của
mỗi cá nhân.
1.3.9. Ưu điểm và nhược điểm của dạy học dự án
1.3.9.1. Ưu điểm
- Gắn lý thuyết với thực hành, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội.
- Kích thích động cơ, hứng thú học tập của người học.
- Phát huy tính tự lực, tính trách nhiệm.
- Phát triển khả năng sáng tạo.
- Rèn luyện năng lực giải quyết những vấn đề phức hợp.
- Rèn luyện tính bền bỉ, kiên nhẫn.
- Rèn luyện năng lực cộng tác làm việc.
- Phát triển năng lực đánh giá.
1.3.9.2. Nhược điểm
- DHDA không phù hợp trong việc truyền thụ tri thức lý thuyết mang tính
trừu tượng, hệ thống cũng như rèn luyện hệ thống kỹ năng cơ bản.
- DHDA đòi hỏi nhiều thời gian. Vì vậy DHDA không thay thế cho
phương pháp thuyết trình và luyện tập, mà là hình thức dạy học bổ sung
cần thiết cho các phương pháp truyền thống.
- DHDA đòi hỏi phương tiện vật chất và tài chính phù hợp.
Tóm lại DHDA là một hình thức dạy học quan trọng thể hiện được quan điểm
dạy học định hướng vào người học, quan điểm dạy học định hướng hoạt động và
quan điểm dạy học tích hợp. DHDA góp phần gắn lý thuyết với thực hành, tư duy
và hành động, nhà trường và xã hội, tham gia tích cực vào việc đào tạo năng lực
làm việc tự lực, năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp, tinh
thần trách nhiệm và khả năng cộng tác làm việc của người học.
Kết luận chương 1
Trong chương này chúng tôi trình bày cơ sở lý luận hiện đại về dạy học dự
án, đi sâu tìm hiểu bản chất của hoạt động dạy học và bản chât của hoạt động dạy
học Vật lý, đặc biệt là hoạt động dạy học Vật lý cho sinh viên các ngành kỹ thuật.
Trước tiên, chúng tôi nghiên cứu bản chất của hoạt động dạy học nói chung và bản
chất của hoạt động dạy học ở đại học nói riêng, để từ đó có kế hoạch triển khai các
hoạt động dạy học phù hợp, hiệu quả. Sau đó, chúng tôi tiến hành tìm hiểu bản chất
của hoạt động dạy học Vật lý, tìm hiểu con đường nhận thức Vật lý và làm rõ sự
khác biệt nhận thức Vật lý giữa nhà khoa học với sinh viên, giữa sinh viên với học
sinh phổ thông, đặc biệt là sinh viên thuộc khối ngành kỹ thuật.
Với dạy học dự án chúng tôi tập trung làm rõ: bản chất, đặc điểm, các giai
đoạn thực hiện dự án, ý nghĩa, ưu điểm, nhược điểm, đánh giá dự án và chỉ rõ vai
trò của giảng viên và sinh viên trong quá trình dạy học.
Ngoài việc phát huy tính tích cực, chủ động của người học, dạy học dự án sẽ
giúp sinh viên tiếp thu kiến thức thông qua việc giải quyết các vấn đề, các bài toán
thực tế do yêu cầu của thực tiễn đặt ra dưới sự hướng dẫn của giảng viên thông qua
bộ câu hỏi định hướng. Như vậy, sinh viên có cơ hội hiểu sâu sắc hơn kiến thức
được học, rèn luyện khả năng lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch, đề xuất giải pháp,
khả năng cộng tác làm việc theo nhóm, giao tiếp...
Mỗi hình thức dạy học đều có ưu, nhược điểm riêng nên trong dạy học cần
có sự phối hợp giữa nhiều hình thức dạy học khác nhau sao cho đem lại hiệu quả
cao nhất.
Tất cả các cơ sở lý luận trên sẽ được chúng tôi vận dụng để tổ chức dạy học
một số nội dung kiến thức thuộc phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” - học phần
Điện và Từ đại cương cho sinh viên ngành kỹ thuật trường Đại học Giao thông.
Chương 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN MỘT SỐ NỘI DUNG
KIẾN THỨC PHẦN “TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG
ĐIỆN TỪ”- HỌC PHẦN ĐIỆN VÀ TỪ ĐẠI CƯƠNG
2.1. Nội dung kiến thức khoa học phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”
2.1.1. Dòng điện
* Định nghĩa: Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích tự do.
* Các đại lượng cơ bản đặc trưng cho dòng điện
- Cường độ dòng điện (I)
i
q
t '( )
dq dt
t
2
idt
Cường độ dòng điện tức thời chạy qua diện tích S tại thời điểm t:
t 1
Điện lượng ∆q qua diện tích S trong thời gian ∆t=t2-t1 là: ∆q =
- Mật độ dòng điện ( j
)
j
n
Để biết được sự phân bố của dòng điện tích qua mỗi điểm trên diện tích S, ta có
0
di 0ds
khái niệm mật độ dòng:
0n là
Trong đó, di là vi phân dòng điện qua vi phân diện tích ds0 tại điểm ta xét,
i
)s(
pháp tuyến theo chiều chuyển động của điện tích dương. sd.j
Do đó, nếu biết được sự phân bố mật độ dòng j
trên diện tích S bất kì thì ta xác
j
định được cường độ dòng i qua đó.
- Mật độ dòng và chuyển động tạo dòng của các điện tích tự do:
v.q.n 0
0
j
là mật độ dòng tại điểm có mật độ phần tử tải điện n0.
* Định luật Ôm dạng vi phân
1
gọi là suất dẫn điện của môi trường. j = .E, với =
j
E.
Tổng quát:
Đây là biểu thức định luật Ôm dạng vi phân, cho ta mối quan hệ trực tiếp giữa mật
độ dòng j
tại một điểm với cường độ điện trường tại điểm ấy.
12
2.1.2. Tương tác từ của dòng điện
d F
1
i dl 2
2
tác dụng lên phần tử dòng điện do phần tử dòng điện - Lực từ * Ampe đưa ra định luật thực nghiệm sau: i dl 1
)
i dl 2
2
r 12
12
.
d F
0 4
i dl ( 1 1 3 r 12
7
4 .10
được xác định:
0
0
là độ từ thẩm của môi trường (độ từ thẩm tỉ đối), là hằng số không thứ nguyên,
là hằng số từ, chỉ phụ thuộc vào hệ đơn vị, trong hệ SI: (H/m)
i dl 1
i dl 2
2
,
i dl 2
i dl 1
i dl 1
2
1
i dl 2
2
: khoảng cách giữa đến và . phụ thuộc môi trường xung quanh các phần từ dòng điện 1 12r , có chiều từ 1
sin
i dl
i dl
2
2
1
1
.
dF
12
0 4
sin . 2 1 2 r 12
)
,
)
i dl (
i dl (
i dl
1
1
, r 12
1
2
2
2
1
1
r 12
Biểu thức độ lớn của định luật Ampe:
; Với
2.1.3. Từ trường - Các đại lượng cơ bản đặc trưng cho từ trường tại mỗi
id
r M
Bd
.
M
điểm
0 4
l 3 r M
* Cảm ứng từ
đặc trưng cho từ trường tại điểm M, nó là đại lượng véc tơ, đặc trưng
trong đó B
r M
dH
.
M
1 4
3 r M
.
dH
cho khả năng tác dụng lực của từ trường lên dòng điện đặt tại mỗi điểm idl * Cường độ từ trường
idl (
M
) , Mr
1 4
idl . sin 2 r M
Về độ lớn: ,
, H
của nó
2.1.4. Phương pháp tổng quát xác định từ trường
Xác định một từ trường nào đó là xác định các đại lượng đặc trưng B
tại mỗi điểm.
dF
- Trong kỹ thuật, người ta có thể xác định B
idl
tại một điểm nào đó bằng công , đo trực tiếp lực tác dụng lên dòng điện thử hay kim nam dB M
thức:
, H
châm thử đặt tại điểm ấy.
tại một điểm bất kỳ dựa vào nguyên lý chồng chất từ trường và các công thức dB
, dH
idl
.
.
dH
)
- Về lý thuyết, ta xác định B
idl (
M
dB M
, Mr
1 4
0 4
idl . sin 2 r M
. sin 2 r M
, , với
2
H
cos
(sin
)
d
M
2
sin 1
1
R
R
I 4
I 4
H
* Từ trường do một dòng điện thẳng gây ra
M
B M
I R 2
I 0 R 2
Trong trường hợp dây dẫn dài vô hạn:
H
.2
R
M
. I R 3 r 4 M
. S I 3 r 2 M
p m
H
* Từ trường do một dòng điện tròn gây ra
M
3
2
2
2
. I S 3 2 r M
)
R
h
2 (
mp gọi là momen từ của dòng điện kín S
Hay
quy ước có độ lớn bằng S, có chiều là chiều tiến của đinh ốc khi vặn đinh ốc
xoay theo chiều dòng điện
,
,
H
H
H
* Đặc biệt, tại tâm O của vòng dây: h = 0
o
O
B o
0
0
O
3
3
I 2 R
I 0 2 R
p m 2 R
p m 2 R
. I S 3 2 r M
. I S 3 2 r M
,
* Từ trường do điện tích chuyển động gây ra
Ta nói từ trường do dòng điện sinh ra, nhưng bản chất của dòng điện là dòng
chuyển dời có hướng của các điện tích tự do, do vậy, từ trường do các điện tích
chuyển động sinh ra.
r M
.
H
M
3
M
v.q r
1 4
r M
.
B M
0 4
q v . 3 r M
H
.
,
v ( ,
- Cường độ từ trường do một điện tích q gây ra tại M:
M
)r M
1 4
q v . .sin 2 r M
Về độ lớn:
, v r H ,M
M
theo thứ tự tạo thành tam diện thuận nếu q>0 và tam Về chiều: 3 vectơ
diện nghịch nếu q<0.
2.1.5. Đường sức từ – Định lý O.G – Định lý suất từ động
* Khái niệm đường sức từ
- Số đường sức qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với đường sức đúng bằng
độ lớn của cảm ứng từ tại đó.
- Hệ các đường sức của một từ trường nào đó gọi là từ phổ của từ trường đó
Ngoài các đặc điểm giống điện phổ: các đường sức từ không cắt nhau, nơi nào có từ trường mạnh thì nơi đó có các đường sức mau (dày)…thì đường sức từ khác
đường sức điện ở một điểm cơ bản: Đường sức từ là những đường cong khép kín
* Định lý O.G trong từ trường
- Từ thông
d
. B ds
B ds .
.co
Từ thông qua một diện tích S bất kỳ:
s ( )
s ( )
s ( )
s
Trong hệ SI, từ thông đo bằng đơn vị Vêbe (Wb)
- Định lý O.G trong từ trường
Định lý O.G về từ trường được phát biểu “Từ thông qua một mặt kín bất kỳ luôn
bằng 0”
0
divB
Trong giải tích véctơ có ý nghĩa quan trọng: “không có từ tích là tâm
thu hay phát đường sức như các điện tích của điện trường”.
* Định lý suất từ động
“Suất từ động dọc theo đường cong kín bất kỳ bằng tổng đại số các cường độ
n
H dl .
I
dòng điện mà đường cong đó vây quanh”
i
i
1
L
kin
. Đơn vị của suất từ động là Ampe (A)
kinL
Trong đó, chỉ tích phân lấy dọc theo toàn bộ đường cong kín (L)
Ii là cường độ dòng điện thứ i, có giá trị dương nếu chiều của đường sức từ
của nó là thuận chiều dl & giá trị âm nếu ngược lại.
n
0
H dl .
- Ý nghĩa của định lý suất từ động
i
I
i
1
L
kin
Với từ trường ta có: . Vậy từ trường không phải là trường thế,
đường sức của từ trường là những đường cong kín. Người ta gọi trường này là một
trường xoáy. Vậy từ trường là trường xoáy.
* Ứng dụng của định lý suất từ động
Định lý suất từ động giúp ta xác định từ trường do các dòng điện có hình dạng
H
đối xứng gây ra.
I.N r2
H dl H
.
H
0
0
- Từ trường do dòng điện chạy trong dây dẫn hình xuyến:
.2 r 1
kinL
Nếu r1 . H 0
H dl H . 0 N I N I
.
Nếu r2>R2: vẽ đường L vây quanh M2 có N vòng đi vào và N vòng đi ra. r
.2
2 kinL Theo định lý suất từ động: Kết luận: từ trường chỉ có trong lòng ống dây hình xuyến, có cường độ giảm dần từ trong ra ngoài (không phải là từ trường đều) I.nH
0 - Từ trường do dòng điện chạy trong ống dây thẳng dài vô hạn gây ra là: 10 l
D Tỉ số l/D càng lớn thì biểu thức (2) càng chính xác. Trong kỹ thuật, là biểu theo quy tắc vặn nút chai: cho cán của nút chai quay theo chiều thức (2) dùng được. Chiều của H . dòng điện thì chiều tiến của nó là chiều của H
dF I dl B
. tác dụng lên một đoạn dòng điện có cường 2.1.6. Lực từ
F )
I dl B
( .
L L
)I,B( sin.l.B.IF Theo nguyên lý chồng chất lực, lực từ F
dF độ I, dài l là: * Lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện thẳng nằm trong từ trường đều: , * Lực từ tác dụng lên mạch điện kín b M .sin . .sin . .
B I ab .sin 2 .
F
1 F b
1 . .
M B I S 2
.sin )
n B
( , Momen ngẫu lực từ tác dụng lên mạch điện kín là
I S
. S = a.b là diện tích mặt khung,
mp
B
M p của dòng điện kín thì momen lực tác Sử dụng khái niệm Momen từ m dụng lên khung là:
.
q v B * Lực Lorenxơ - Lực từ tác dụng lên điện tích chuyển động
LF , - Lực Lorenxơ:
v B F
,
L theo thứ tự tạo thành tam Chiều của lực Lorenxơ: nếu q>0 thì 3 véctơ diện thuận, nếu q<0 thì 3 véctơ đó theo thứ tự tạo thành tam diện nghịch. Lực Lorenxơ luôn vuông góc với vận tốc v , do đó, lực này không sinh công. Vì
LF vậy, không có tác dụng làm thay đổi độ lớn của véctơ vận tốc mà chỉ làm thay , tức gây ra gia tốc hướng tâm n đổi hướng của v - Chuyển động của hạt mang điện trong từ trường đều .
ứng từ B Xét một điện tích điểm q bay với vận tốc v vào trong một từ trường đều có cảm , q chịu tác dụng lực Lorenxơ: Theo phương song song với đường sức từ với vận tốc Phân tích chuyển động của q thành 2 thành phần:
Theo phương vuông góc với đường sức từ với vận tốc nv
tv
B Khi đó, theo phương vuông góc với B
F
L
.
q v
n F
L .
q v B
n ( ) có độ lớn:
F
L
v B
,
n
R Vì nên lực này gây ra gia tốc hướng tâm, đẩy q chuyển động theo F
L
F
ht .
.
q v B
n 2.
m v
n
R .
m v
n
.
q B với đường tròn bán kính R thoả mãn điều kiện: m là khối lượng điện tích q. , FL=0, q chuyển động theo quán tính với vận tốc Theo phương song song với B không đổi vt Tổng hợp đồng thời 2 chuyển động theo 2 phương trên, điện tích q sẽ chuyển
Chú ý: Nếu v B động theo quỹ đạo xoắn ốc. R theo quỹ đạo tròn bán kính
B thì v = vn: q chuyển động tròn trong mặt phẳng vuông góc với .
m v
.
q B R T 2
v 2 .
m
.
q
B T v : tính chất này được ứng dụng trong máy Xyclôtrôn để gia tốc các hạt mang , chu kỳ T của chuyển động này là điện. 2.1.7. Công của lực từ Khi dây dẫn mang dòng điện di chuyển trong từ trường thì lực từ tác dụng lên nó có thể sinh công. 2 2 A dA .
I d .
I 1 1 Công A của lực dịch chuyển thanh MN từ vị trí (1) sang (2) là: là từ thông qua diện tích mà đoạn AB quét từ 1 sang 2. 2.1.8. Hiện tượng cảm ứng điện từ Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong khoảng thời gian từ thông biến thiên trong mạch xuất hiện và tồn tại dòng điện, gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín nào đó do từ thông qua nó thay đổi gây ra gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ (1832- Faraday) 2.1.9. Các định luật cảm ứng điện từ - Định luật về chiều của dòng điện cảm ứng- Định luật Lenxơ Dòng điện cảm ứng bao giờ cũng có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại nguyên nhân sinh ra nó. - Định luật về độ lớn suất điện động cảm ứng: Phát biểu định luật Faraday: “Suất điện động cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch”
c d
dt (*) Tóm lại: Biểu thức (*) bao gồm đầy đủ các định luật cảm ứng điện từ, xác định được cả chiều lẫn độ lớn của suất điện động cảm ứng 2.1.10. Các trường hợp riêng của hiện tượng cảm ứng điện từ * Hiện tượng hỗ cảm d 12 M . 2
hc
dt I
d
1
dt Nếu I1 biến đổi thì mạch L2 xuất hiện suất điện động hỗ cảm ( hc ): d 21 M .
1
hc
dt I
d
2
dt Và nếu I2 biến đổi thì mạch L1 xuất hiện suất điện động hỗ cảm: * Hiện tượng tự cảm .
L Nếu dòng I biến đổi theo thời gian thì biến đổi theo t và như vậy trong mạch tc dI
dt xuất hiện suất điện động cảm ứng, gọi là suất điện động tự cảm: I .
N B S N . .
N
- Hệ số tự cảm của ống dây đủ dài .S 0 .
0 N
l 2 2 2 L S .
L I .
I S
0
0 0n V
0 N
l N
l Từ thông qua ống dây: V=s.l: thể tích ống dây Trong kỹ thuật, người ta thường dùng các mạch dạng ống thẳng hoặc hình xuyến có độ tự cảm cỡ mH, H : 1 mH=10-3H, 1 H =10-6H * Hiệu ứng bề mặt Thực nghiệm chứng tỏ khi dòng điện cao tần chạy qua một dây dẫn thì do hiện tượng tự cảm, dòng điện ấy hầu như không chạy ở trong lòng dây dẫn mà chỉ chạy ở mặt ngoài của nó. Đó gọi là hiệu ứng bề mặt. - Ứng dụng: Dùng dây dẫn rỗng để tải dòng điện cao tần hoặc tôi kim loại ở lớp bề mặt, nhiều chi tiết máy như: biên, trục máy, bánh răng khía,.. * Dòng điện phu cô (dòng điện xoáy) - Dòng điện phu cô là dòng điện cảm ứng chạy trong những khối vật dẫn nằm trong từ trường biến đổi. - Tác hại của dòng Phu cô Máy biến thế, động cơ điện, máy phát điện,… lõi sắt của chúng chịu tác dụng của từ trường biến đổi, vì vậy, trong lõi xuất hiện dòng Phu cô. Theo định luật Lenxơ, năng lượng dòng Phu cô bị mất đi dưới dạng nhiệt, đó là phần năng lượng hao phí vô ích, làm nóng máy, gây hư hỏng, giảm hiệu suất của máy,… - Lợi ích của dòng Phu cô Lò điện cảm ứng: dùng để nấu chảy kim loại trong chân không, để tránh tác dụng oxy hoá của không khí xung quanh. Người ta cho kim loại vào trong một cái lò và lò này có chỗ để hút không khí ra bên ngoài. Xung quanh lò, người ta quấn dây điện và cho dòng điện cao tần chạy qua dây đó. Kết quả là, trong khối kim loại xuất hiện những dòng điện Phu cô rất mạnh có thể nấu chảy được kim loại. Hãm các dao động: Muốn hãm dao động của kim trong một máy đo điện chẳng hạn, người ta gắn vào kim đó một đĩa kim loại (đồng hoặc nhôm) và đặt đĩa ấy trong từ trường của một nam châm vĩnh cữu. Khi kim dao động, đĩa kim loại cũng dao động theo. Từ thông qua đĩa thay đổi, làm xuất hiện dòng Phu cô. Các dòng này vừa xuất hiện thì chịu ngay tác dụng của từ trường do nam châm vĩnh cửu gây ra. Theo định luật Lenxơ, tác dụng ấy phải chống lại nguyên nhân sinh ra các dòng Phu cô, do đó chống lại sự dao động của đĩa. Kết quả là dao động của đĩa bị hãm nhanh chóng. 2.1.11. Năng lượng từ trường * Năng lượng từ trường của dòng điện chạy trong ống dây 2 W I.L
2 Năng lượng từ trường của dòng điện I chạy trong ống dây có độ tự cảm L là: 2 .
B H * Mật độ năng lượng từ trường 2
.
n I
0 0
H W
H
V 1
2 1
2 .
B H Mật độ năng lượng từ trường là:
H HW chứa trong 1
2 ta có thể tìm được năng lượng từ trường Nhờ biểu thức thể tích V bất kỳ trong không gian có từ trường. 2.2. Phân tích nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” 2.2.1. Chương trình SGK Vật lý lớp 11 – ban nâng cao Phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” được bố trí trong 17 bài học chính khoá trên lớp (17 tiết), 1 bài thực hành (4 tiết) và 2 bài đọc thêm. Chương trình học nhằm giúp cho người học đạt được những mục tiêu về kiến thức và kỹ năng sau: - Nêu được khái niệm tương tác từ, từ trường, tính chất cơ bản của từ trường, cảm ứng từ (phương và chiều), đường sức từ, từ phổ, những tính chất của đường sức từ. - Trình bày được phương của lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện, phát biểu và vận dụng được quy tắc bàn tay trái để xác định phương và chiều của lực từ, phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa của cảm ứng từ - Biết được dạng của đường sức từ và quy tắc xác định chiều các đường sức từ của dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn và ống dây . Vận dụng được các công thức tính cảm ứng từ của dòng điện thẳng, dòng điện tròn và trong lòng ống dây - Hiểu được phương của lực Lorenxơ, quy tắc xác định chiều của lực Lorenxơ và vận dụng công thức xác định độ lớn của lực Lorenxơ, biết được nguyên tắc lái tia điện tử bằng từ trường - Vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định được lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện - Hiểu được công thức xác định momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây trong trường hợp đường sức từ song song với mặt phẳng khung dây, biết được khái niệm từ thông và ý nghĩa của từ thông. - Hiểu được hiện tượng cảm ứng điện từ, hiện tượng tự cảm, dòng điện Fucô là gì, khi nào thí phát sinh dòng Fucô, biết được những tác hại và lợi ích của dòng Fucô. - Biết và vận dụng được công thức xác định năng lượng từ trường trong ống dây, công thức xác định mật độ năng lượng từ trường Nội dung chương trình được xây dựng theo tiến trình nhận thức từ thấp đến cao. 2.2.2. Chương trình Vật lý đại cương – giáo trình biên soạn cho sinh viên hệ chính quy ngành kỹ thuật trường Đại học GTVT Phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” được dạy cho sinh viên năm thứ nhất và năm thứ hai, thuộc khối các ngành kỹ thuật, với thời lượng khoảng 15 tiết giảng trên lớp và một bài thực hành. Nội dung chương trình được phân chia theo các bài như sau: 1. Dòng điện 2. Tương tác từ của dòng điện- Định luật Ampe 3. Véc tơ cảm ứng từ và véc tơ cường độ từ trường. Định luật Bio-Xava-Laplatx 4. Phương pháp tổng quát xác định từ trường 5. Đường sức từ. Định lý O.G và định lý về suất từ động 6. Lực từ. Chuyển động của hạt mang điện trong từ trường 7. Công của lực từ 8. Từ môi và từ hoá 9. Nguyên tử trong từ trường ngoài 10. Các đại lượng đặc trưng cho mức độ và khả năng từ hoá của từ môi 11. Từ trường tổng hợp trong chất từ môi 12. Sắt từ 13. Hiện tượng cảm ứng điện từ 14. Các định luật cảm ứng điện từ 15. Hiện tượng hỗ cảm 16. Hiện tượng tự cảm 17. Hiệu ứng da 18. Dòng điện Foucault 19. Năng lượng từ trường Chương trình ở bậc đại học được biên soạn ở mức độ cao hơn so với chương trình phổ thông, với kiến thức toán học được trang bị đầy đủ nên mọi kiến thức Vật lý đều giúp sinh viên đi sâu vào tìm hiểu bản chất, chứ không phải chấp nhận như chương trình ở phổ thông. Bên cạnh đó, nội dung chương trình còn chú trọng đến việc ứng dụng các kiến thức Vật lý vào trong chuyên ngành mà sinh viên đang học, trang bị cho sinh viên tư duy phân tích, tổng hợp và kỹ năng liên hệ kiến thức lý thuyết với thực tế. 2.2.2.1. Về nội dung kiến thức Chương trình trang bị cho sinh viên những nội dung kiến thức như sau: * Kiến thức về dòng điện: Sinh viên đã được biết từ trường và dòng điện có mối liên hệ mật thiết với nhau, vì vậy đòi hỏi sinh viên phải hiểu rõ bản chất của dòng điện và các đại lượng có liên quan đến dòng điện - Nắm vững định nghĩa dòng điện: là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích tự do. Như vậy, muốn có dòng điện thì phải thoả mãn hai điều kiện: có điện tích tự do và điện tích tự do chuyển động có hướng. Thông thường để các điện tích tự do chuyển động có hướng thì ta phải đặt vật dẫn trong điện trường ngoài, bằng cách nối hai đầu vật dẫn với một hiệu điện thế nào đó. - Khảo sát và nắm vững các đại lượng đặc trưng cho dòng điện như cường độ dòng điện, mật độ dòng điện, mật độ dòng và chuyển động tạo dòng của các điện tích tự do, định luật Ohm dạng vi phân. * Kiến thức về tương tác từ của dòng điện và từ trường - Nghiên cứu để nhận ra được bản chất của tương tác từ, đó là tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm, giữa dòng điện với dòng điện, hay nói một cách tổng quát: tương tác từ là tương tác giữa các hạt mang điện chuyển động và lực thực hiện tương tác này là lực từ. 12 - Hiểu được khái niệm phần tử dòng điện và viết được biểu thức định luật d F Ampe dưới dạng toán học, thành lập công thức tính lực từ do phần tử dòng
i dl
1 1
i dl
2 2 ) : điện
r
12 2 12 .
d F
0
4
i dl
(
1
1
3
r
12 tác dụng lên phần tử dòng điện
i dl
2 Từ đây sinh viên thấy được lực từ luôn vuông góc với các dòng điện và vuông góc với véctơ khoảng cách nối hai dòng điện - Hiểu được từ trường là môi trường vật chất bao quanh các hạt mang điện chuyển động, thông qua môi trường từ trường mà các hạt mang điện chuyển động tương tác với nhau. - Khảo sát các đại lượng đặc trưng cho từ trường tại mỗi điểm (cảm ứng từ, cường độ từ trường)
idl
r
M
r
M
dH . . M
dB
M
0
4
1
4
3
r
M
idl
3
r
M để thấy rằng sự tồn tại từ trường thì phải có dòng điện, nghĩa là có các điện tích tự do chuyển động có hướng. - Nhờ có nguyên lý chồng chất từ trường, sinh viên sẽ xác định được từ trường (sin sin ) H tổng hợp tại một vị trí nào đó do dòng điện gây ra, cụ thể: M
2
1
p
m
H M 3 2 2 2 I
R4
.
I S
3
2
r
M R h ) 2 (
Dòng điện thẳng:
r
M .
H Dòng điện tròn: M 1
4
q v
.
3
r
M Điện tích chuyển động: - Nghiên cứu định lý O.G trong từ trường và định lý suất từ động, sau đó vận dụng định lý suất từ động để tính cường độ từ trường do dòng điện chạy qua trong dây dẫn cuốn quanh ống hình xuyến và từ trường do dòng điện chạy qua trong ống dây thẳng dài vô hạn gây ra. * Kiến thức về lực từ: - Thiết lập được công thức tính lực từ tác dụng lên một đoạn dòng điện thẳng nằm trong từ trường đều: F=IBlsinθ, dùng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực từ, từ đó rút ra được nhận xét lực từ bao giờ cũng vuông góc với phương của dòng I và phương của đường sức từ. - Khảo sát lực từ tác dụng lên mạch điện kín, sau đó dẫn tới công thức tính
M P
m B momen của ngẫu lực từ: Momen ngẫu lực từ là đại lượng có ý nghĩa rất quan trọng trong các máy phát điện, động cơ điện - Khảo sát và nghiên cứu lực Lorenxơ về phương, chiều, độ lớn. Từ đó khảo sát chuyển động của hạt mang điện trong từ trường đều và từ trường không đều. - Tính được công của lực từ khi di chuyển dòng điện trong từ trường. * Kiến thức về từ môi - Nắm được các khái niệm từ môi, từ hoá - Khảo sát nguyên tử trong từ trường ngoài: momen từ và momen cơ của nguyên tử, hiệu ứng thuận từ, hiệu ứng nghịch từ. - Tiến hành nghiên cứu các đại lượng đặc trưng cho mức độ và khả năng từ hoá của từ môi: véc tơ từ hoá, độ từ thẩm - Khảo sát từ trường tổng hợp trong chất từ môi: dòng liên kết mặt ngoài, từ trường tổng hợp - Nghiên cứu chất sắt từ, khảo sát chu trình từ trễ, hiện tượng từ giảo - Nghiên cứu thuyết miền từ hoá tự nhiên * Kiến thức về cảm ứng điện từ - Tiến hành được các thí nghiệm về hiện tượng làm xuất hiện dòng điện cảm ứng, từ đó hiểu được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ: trong mọi trường hợp, khi từ thông qua một mạch kín biến thiên thì trong khoảng thời gian từ thông biến đổi trong mạch xuất hiện và tồn tại dòng điện cảm ứng, đó là hiện tượng cảm ứng điện từ. - Nghiên cứu và nắm vững các định luật cảm ứng điện từ: định luật về chiều của dòng điện cảm ứng (định luật Lenz) và định luật về độ lớn của suất điện động cảm ứng + Dòng điện cảm ứng bao giờ cũng có chiều sao cho tác dụng của nó chống lại nguyên nhân sinh ra nó + Độ lớn của suất điện động cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông c d
dt qua mạch: - Nghiên cứu các trường hợp riêng của hiện tượng cảm ứng điện từ và các ứng dụng quan trọng của nó trong kỹ thuật: hiện tượng hỗ cảm, hiện tượng tự cảm, hiệu ứng bề mặt, dòng điện Fucô. - Thành lập và vận dụng các công thức tính hệ số tự cảm của ống dây và suất điện động tự cảm, năng lượng từ trường trong ống dây, mật độ năng lượng từ trường. 2.2.2.2. Về kỹ năng Sinh viên phải có kỹ năng tư duy độc lập nghiên cứu, trao đổi, thảo luận nhóm và khả năng liên hệ kiến thức để ứng dụng vào thực tế, phục vụ cho chuyên ngành và cho công việc sau này. Bên cạnh đó, có kỹ năng vận dụng toán học vào Vật lý, nắm vững các kiến thức toán học có liên quan để hiểu và nghiên cứu sâu các kiến thức Vật lý. -Vận dụng được các công thức về lực từ, cảm ứng từ, cường độ từ trường, momen ngẫu lực từ, lực Lorenxơ, suất điện động cảm ứng, công của lực từ, suất điện động tự cảm, từ thông, hệ số tự cảm, năng lượng từ trường, mật độ năng lượng từ trường… để giải các bài toán liên quan. - Vận dụng được quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực từ, lực Lorenxơ - Vận dụng được định luật Lenz để xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín - Vận dụng được Định lý O.G và định lý suất từ động đề tính cường độ từ trường do một số dòng điện có dạng đối xứng gây ra. - Vận dụng được các kiến thức đã học để tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị máy móc như: + Kiến thức về lực từ, lực Lorenxơ, nam châm điện liên quan đến loa điện động, rơle điều khiển tự động, máy gia tốc, kính hiển vi điện tử, súng dùng ray, màn hình CRT, xe lửa chạy trên đệm từ, mạch dao động điện từ, dao động ký điện tử… + Kiến thức về cảm ứng điện từ liên quan đến máy phát điện, động cơ điện, máy biến thế, lò nung cao tần, các bộ pick-up trong ghita điện, máy dò kim loại, bếp từ, máy biến thế, bêtatrôn, phanh từ… 2.2.3. Sơ đồ cấu trúc logic nội dung phần “Từ trường và Cảm ứng điện Cường độ dòng điện Dòng điện Véctơ mật độ dòng điện Định luật Ohm
dạng vi phân Dòng điện thẳng, dòng điện
tròn, điện tích chuyển động từ” –Chương trình Vật lý đại cương Cảm ứng từ,
cường độ từ
trường Ống dây thẳng Ống dây điện hình xuyến Định lý suất từ động Từ lực tác dụng lên đoạn dây điện thẳng Lực từ Từ lực tác dụng lên khung Momen
ngẫu lực từ Công của lực từ Lực lorenxơ Thuận từ, nghịch từ Từ
trường
trong
môi
trường
vật chất Nguyên tử trong
từ trường ngoài Từ môi Từ hoá Véc tơ từ hoá, độ từ thẩm Từ trường tổng hợp Sắt từ Chu trình từ trễ Hiện tượng từ giảo Thuyết miền từ hoá tự nhiên Các định luật CƯĐT Định luật lenz, độ lớn suất điện động cảm ứng Hỗ cảm Máy phát điện,
động cơ điện Tự cảm Các trường hợp CẢM
ỨNG
ĐIỆN TỪ Hiệu ứng bề mặt Dòng điện Fu-cô Năng lượng từ trường Mật độ năng lượng từ trường Hình 2.1.Sơ đồ cấu trúc logic nội dung Từ trường-cảm ứng điện từ 2.3. Điều tra dạy học kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” 2.3.1. Mục đích điều tra - Nắm được những khó khăn và sai lầm mà sinh viên thường gặp trong quá trình học tập môn Vật lý đại cương nói chung và kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” nói riêng. - Nắm được mức độ nắm vững kiến thức Vật lý của sinh viên trong những năm học phổ thông, từ đó xác định kiến thức xuất phát của sinh viên trước khi học phần kiến thức này, mức độ quan tâm, hứng thú của người học đối với môn Vật lý. - Xác định được hướng dạy học phù hợp để khơi dậy lòng say mê, hứng thú của người học, giúp cho họ học tập tự giác, học tập vì lợi ích cho tương lai, tích cực làm việc, đào sâu suy nghĩ, hợp tác, trao đổi thảo luận với bạn bè và thầy cô. - Tìm hiểu thực trạng dạy học phần kiến thức này tại trường Đại học GTVT thông qua tìm hiểu phân phối chương trình, nhằm xác định thời lượng giảng dạy kiến thức tại trường, tại các chuyên ngành khác nhau. - Tìm hiểu việc biên soạn giáo án, bài giảng của các giảng viên để nắm được những ưu điểm và hạn chế của giáo án, từ đó có những hướng đề xuất dạy học thích hợp. - Tìm hiểu cách thức tổ chức dạy học của các giảng viên, tình hình về các thiết bị thí nghiệm và việc sử dụng các thiết bị đó trong công tác giảng dạy và học tập. Qua đó, xác định những khó khăn mà giảng viên gặp và sinh viên phải khi dạy học phần kiến thức này nói riêng và kiến thức Vật lý đại cương nói chung, làm cơ sở cho việc soạn thảo một tiến trình dạy học dự án phù hợp. 2.3.2. Phương pháp điều tra - Điều tra trên sinh viên: phát phiếu điều tra, phỏng vấn trực tiếp, nghiên cứu các bài kiểm tra, bài thi, tiến hành dự giờ một số tiết giảng trên lớp. Chúng tôi tiến hành điều tra trên các đối tượng sinh viên khoá trước (đã học qua chương trình Vật lý đại cương) và sinh viên khoá đang bắt đầu học chương trình Vật lý đại cương. (xem phụ lục A1, A2). - Điều tra giảng viên: phát phiếu điều tra, trao đổi trò chuyện trực tiếp, nghiên cứu giáo án bài giảng, dự giờ một số tiết giảng trên lớp. (xem phụ lục A4) 2.3.3. Kết quả điều tra Chúng tôi tiến hành điều tra trên các đối tượng: sinh viên năm thứ nhất (lớp Xây dựng dân dụng và công nghiệp 2-k49, lớp Cầu hầm-k49, Đường bộ - k49); sinh viên năm thứ hai (lớp Cầu đường bộ-k48, Cầu hầm -k48, Kỹ thuật viễn thông – k48); Các thầy cô trong Bộ môn Vật lý trường Đại học GTVT (15 giảng viên). Kết quả như sau: Phụ lục A1 sinh viên năm thứ 150 145 hai đã học xong Vật (có 5 phiếu lý đại cương trống) Phụ lục A2 Sinh viên năm thứ 150 150 nhất Phụ lục A4 Giảng viên dạy Vật 15 15 lý đại cương trường ĐHGTVT Qua việc phân tích kết quả điều tra, chúng tôi đã rút ra được một số vấn đề sau: 2.3.3.1. Những khó khăn của người học đối với môn Vật lý - Phần lớn khó khăn sinh viên gặp phải là có quá nhiều đại lượng Vật lý và họ hiểu lẫn lộn về ý nghĩa các đại lượng. - Sinh viên yếu kiến thức toán (đặc biệt là kiến thức véc tơ), vì thế nên họ khó hiểu một số kiến thức Vât lý được mô tả dưới dạng toán học. Sinh viên muốn thông hiểu dễ dàng kiến thức Vật lý thì yêu cầu phải năm vững một số kiến thức toán cao cấp (vi phân, tích phân bội, giải tích véc tơ...), thế nhưng có khi sinh viên chưa đủ kiến thức về toán cao cấp thì đã phải học Vật lý với các công cụ toán học chưa được cung cấp đầy đủ, đây cũng là hạn chế của chương trình. - Sinh viên thường lẫn lộn và không nhớ rõ các công thức, đơn vị - Phần đông sinh viên không có khả năng tự học, tự nghiên cứu giáo trình - Có tới gần 50% không còn nhớ nguyên tắc của máy phát điện, ống phóng điện tử trong đèn hình ti vi đã được học ở chương trình Vật lý phổ thông. - Sinh viên khi học ở phổ thông chỉ được dạy lý thuyết, ít khi được tiến hành các thí nghiệm và vận dụng lý thuyết vào trong thực tế cuộc sống. - Một bộ phận sinh viên chưa thấy môn Vật lý đại cương có ích gì cho chuyên ngành nên chán học. - Có tới 30% sinh viên cho rằng có ít tài liệu tham khảo, nghiên cứu. 2.3.3.2. Những khó khăn của người học đối với nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” - Có tới 70% sinh viên cho rằng các đại lượng và các khái niệm của phần này mang tính trừu tượng, khó hình dung (cảm ứng từ, cường độ từ trường, từ thông, suất từ động, momen ngẫu lực từ...). - Sử dụng nhiều kiến thức toán học (tổng hợp véc tơ, các khái niệm rota, divergen, quy tắc tam diện...) - Có tới 55% sinh viên 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 Từ trường và cảm ứng điện từ, như: động cơ điện, máy phát điện, loa điện, kính hiển vi điện tử, máy gia tốc, máy dò kim loại... 2.3.4. Đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn - Nên bố trí dạy vật lý đại cương cho sinh viên vào học kì 2 năm thứ nhất, khi đó sinh viên đã được trang bị kiến thức toán học cơ bản ở năm thứ nhất. Điều này giúp cho sinh viên khỏi bỡ ngỡ khi dùng toán học để mô tả các khái niệm, đại lượng Vật lý và dễ dàng tiếp thu kiến thức Vật lý hơn. - Nội dung kiến thức dạy cho sinh viên phải liên hệ chặt chẽ với các ứng dụng trong đời sống để người học thấy được mối liên hệ giữa kiến thức Vật lý với cuộc sống hàng ngày. Cần cho sinh viên tiến hành tìm hiểu, giải thích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số thiết bị máy móc kỹ thuật, đặc biệt là các thiết bị gắn với chuyên ngành học của sinh viên. Yêu cầu sinh viên xây dựng và lắp ráp các mô hình máy móc, thông qua đó sinh viên sẽ hiểu và nắm vững các kiến thức sâu sắc hơn. 2.4. Vận dụng dạy học dự án để tổ chức dạy học nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” Trên cơ sở nghiên cứu và phân tích nội dụng kiến thức khoa học phần “ Từ trường và Cảm ứng điện từ”- chương trình Vật lý đại cương dành cho sinh viên các trường Đại học nói chung, giáo trình Vật lý đại cương dành cho sinh viên hệ chính qui ngành kỹ thuật trường Đại học GTVT nói riêng, chúng tôi nhận thấy một số nội dung kiến thức của phần này có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, đặc biệt có liên quan đến công việc và nghề nghiệp của sinh viên sau này. Chẳng hạn, đối với sinh viên ngành Cơ khí ôtô, Máy xây dựng, Cơ giới hoá xây dựng giao thông thì phần kiến thức này ứng dụng rất nhiều trong các bộ phận của máy phát điện, động cơ điện, rơ le điều khiển, rơ le đèn báo rẽ, hãm từ, loa điện động…; hay đối với sinh viên ngành Điện-Điện tử, Kỹ thuật viễn thông thì các kiến thức này ứng dụng trong các bộ cảm biến (biến tử), điện kế, đồng hồ kiểu điện từ…; sinh viên các ngành Công trình giao thông cũng cần có những hiểu biết nhất định về các ứng dụng của phần nội dung kiến thức này để khi làm việc gặp các tình huống liên quan thì khỏi bỡ ngỡ. Bên cạnh đó, sinh viên cũng cần biết các ứng dụng quan trọng khác có liên quan đến cuộc sống hằng ngày như: đầu đọc đĩa từ, bếp từ, la bàn, súng dùng ray, máy dò kim loại, ghita điện, ống phóng điện tử…và các ứng dụng trong công nghệ như kính hiển vi điện tử, chụp ảnh cắt lớp cộng hưởng từ hạt nhân, máy gia tốc, xe điện nâng bằng từ…Do đó có thể tổ chức dạy học dự án ở một số nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”. Để giúp sinh viên tiến hành học theo dự án, hình dung ra kiểu dự án, từ đó xây dựng kế hoạch thực hiện dự án đòi hỏi có sự định hướng của giảng viên thông qua bộ câu hỏi định hướng. 2.4.1. Bộ câu hỏi định hướng * Câu hỏi khái quát: Việc tìm hiểu các kiến thức về Từ trường và Cảm ứng điện từ có vai trò quan trọng như thế nào đối với sự phát triển của khoa học kỹ thuật? Như ta đã biết, việc phát minh ra chiếc la bàn là một bước ngoặc vĩ đại đối với sự phát triển của nhân loại. Nhờ có la bàn con người mới có thể mở rộng đến những vùng đất xa xôi mà không sợ bị mất phương hướng. Trong quá trình phát triển, con người không ngừng nghiên cứu Từ trường và Cảm ứng điện từ để phục vụ cho sự phát triển của nhân loại, chế tạo ra các thiết bị, máy móc từ đơn giản, thô sơ cho đến tinh vi, hiện đại. Các thành tựu này đáp ứng nhu cầu con người trong mọi lĩnh vực đời sống. - Cuộc sống sinh hoạt hằng ngày, giải trí: đầu đọc đĩa từ, ghita điện, bếp từ, radio, màn hình tivi CRT,.. - Các ngành kỹ thuật: máy phát điện, động cơ điện, cảm biến, rơ le điện từ,.. - Các ứng dụng trong y học: chụp ảnh cắt lớp cộng hưởng từ hạt nhân, kính hiển vi điện tử,.. - Các ứng dụng trong vô tuyến và thông tin liên lạc: mạch dao động LC, điện thoại di động, ti vi… - Các ứng dụng phục vụ nghiên cứu khoa học: máy gia tốc, betatron,… - Các ứng dụng trong giao thông vận tải: tàu điện, xe điện nâng bằng từ, hãm từ, hệ thống kiểm tra và theo dõi loại từ điện trong ôtô, xe máy… Và nhiều ứng dụng quan trọng khác trong sản xuất nông nghiệp (dùng nam châm để phân loại các hạt cỏ dại và hạt giống), trong công nghiệp luyện kim… Như vậy, việc tìm hiểu kiến thức về Từ trường và Cảm ứng điện từ có vai trò hết sức quan trọng đối với sự phát triển của nhân loại, trong mọi lĩnh vực, ngành nghề. Vì vậy sinh viên không thể trả lời câu hỏi này chỉ bằng một mệnh đề, một câu trả lời duy nhất đúng mà phải xem xét từng khía cạnh cụ thể của nó. * Câu hỏi bài học: 1. Trong giao thông vận tải, con người đã ứng dụng những kiến thức Từ trường và cảm ứng điện từ để chế tạo ra các thiết bị máy móc gì? 2. Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của các thiết bị máy móc đó như thế nào? Câu hỏi này đã hướng sinh viên vào ngành mình đang học - lĩnh vực giao thông vận tải và yêu cầu sinh viên phải nắm được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của các ứng dụng đó. Để trả lời câu hỏi này đòi hỏi sinh viên phải nắm vững các kiến thức liên quan đến Từ trường và Cảm ứng điện từ như: khái niệm tương tác từ, dòng điện, cảm ứng từ, cường độ từ trường, lực từ, momen từ, năng lượng từ trường, hiện tượng cảm ứng điện từ, định luật Lenz, định luật Faraday, hiện tượng tự cảm, hiện tượng hỗ cảm,…Các yêu cầu về kiến thức cơ bản sẽ hướng sinh viên đến những bài học về Từ trường và Cảm ứng điện từ. 2.4.2. Hướng dẫn sinh viên thực hiện mạng sơ đồ tư duy Trước khi sinh viên tiến hành thực hiện các nhiệm vụ học tập, giảng viên hướng dẫn sinh viên thực hiện mạng sơ đồ tư duy để phát triển nội dung kiến thức và đi vào trọng tâm nội dung bài học, mở rộng các lĩnh vực ứng dụng của nội dung kiến thức. Từ đó, sinh viên xây dựng được các dự án học tập hiệu quả. Để thực hiện mạng sơ đồ tư duy, các nhóm sinh viên (sau khi đã chia nhóm) cần tiến hành như sau: 1) Để các ý tưởng của các thành viên phát triển tự do, tôn trọng ý kiến của các thành viên khác trong nhóm, không phê phán mà chỉ khuyến khích phát triển các ý tưởng 2) Kết hợp các ý tưởng của các thành viên trong nhóm 3) Các thành viên thảo luận, đặt câu hỏi để phát triển các ý tưởng 4) Cử một thành viên trong nhóm ghi lại tất cả các ý tưởng 5) Khi không có ý tưởng nào mới nữa, ta tiến hành lập sơ đồ tư duy Trên cơ sở việc sinh viên tìm hiểu nội dung kiến thức “Từ trường và cảm ứng điện từ” (tìm hiểu thông qua giáo trình, sách báo, tạp chí khoa học, giảng viên,…), sau đó dựa vào Câu hỏi khái quát và Câu hỏi bài học mà giảng viên đưa ra, sinh viên tiến hành lập sơ đồ tư duy. Để việc học tập đạt hiệu quả, giảng viên hướng dẫn sinh viên cần chú ý những điểm sau: 1. Tìm hiểu thật sâu và rộng về các nội dung kiến thức liên quan đến Từ trường và cảm ứng điện từ, trước hết là tự đọc giáo trình Vật lý đại cương (giáo trình dành cho sinh viên ngành kỹ thuật-hệ chính quy trường ĐHGTVT) trên cơ sở định hướng của giảng viên, sau đó tìm hiểu thêm thông qua các bài báo, tạp chí, các giáo trình chuyên ngành, internet,… 2. Trong quá trình tìm hiểu nội dung kiến thức, cần chú ý đến các ứng dụng của kiến thức vào trong các lĩnh vực của đời sống: cuộc sống hằng ngày, khoa học kỹ thuật, các loại máy móc thiết bị điện từ,.. 3. Sau khi đã có một cách nhìn tổng quan về nội dung kiến thức và các ứng dụng của kiến thức, các thành viên trong nhóm ngồi lại thảo luận với nhau, cùng nhau góp ý phát triển ý tưởng và lập mạng sơ đồ tư duy cho dự án học tập của mình Mạng sơ đồ tư duy cho phần nội dung kiến thức “Từ trường và Cảm ứng điện từ” (hình 2.2, hình 2.3): Rơ le
điện từ Cần cẩu
điện từ Không làm
thay đổi động
năng của hạt Ứng
dụng:
máy gia
tốc, KHV
điện tử...
)B,v(
bất kì Lực lorenxơ
)
Bv
( Mạch dao động
trong các thiết bị
vô tuyến Nam
châm
điện Bếp
từ Điện tích
chuyển động Loa
điện Ống dây Ý
nghĩa Mo
men
ngẫu
lực từ Mo
men
từ Dòng
điện
tròn
H,B Biểu
thức Động
cơ điện Lực
từ Dòng
điện
thẳng Công
lực từ Biểu
thức Ứng
dụng Cùng
chiều
hút
nhau,
ngược
chiều
đẩy Tương
tác
giữa 2
dòng
điện
song
song Tương
tác giữa
2 phần
tử dòng
điện Tính từ
trường do
ống dây
điện hình
xuyến gây
ra Tính từ
trường ống
dây dài vô
hạn Định nghĩa đơn vị
cường độ dòng điện Hình 2.2. Mạng sơ đồ tư duy phần Từ trường Máy biến
thế Suất điện
động tự
cảm Máy
dò kim
loại Hệ số tự
cảm Hiệu ứng
bề mặt,
tải dòng
điện cao
tần Ứng
dụng Bản
chất Hệ số
hỗ cảm Ứng
dụng Định
nghĩa Hỗ cảm Tự cảm Bản
chất Tính năng
lượng từ
trường
trong ống
dây Định
nghĩa Suất
điện
động
hỗ
cảm Dòng foucault Thay
đổi từ
trường Các
trường
hợp làm
xuất hiện
dòng điện
cảm ứng Bản
chất Thay đổi
góc Ứng
dụng Nấu chảy
kim loại
trong
chân
không Thay
đổi
diện
tích Hãm
từ Ứng
dụng
trong
máy
phát
thủy
điện Máy phát
điện chạy
bằng sức gió Hình 2.3. Mạng sơ đồ tư duy phần Cảm ứng điện từ 2.4.3. Tổ chức cho sinh viên thực hiện dự án - Hình thức học tập: sinh viên sẽ học tập và làm việc theo nhóm từ 6 đến 10 sinh viên, sau đó trao đổi thảo luận với giảng viên và với các nhóm khác. Đầu mỗi buổi học, giảng viên giới thiệu và giảng cho sinh viên nội dung kiến thức, làm rõ ý nghĩa các đại lượng, công thức, quy tắc..có liên quan đến từ trường và cảm ứng điện từ. Sinh viên phải đầu tư nhiều thời gian học tập ở nhà. - Định hướng nhận thức: các nội dung học tập phải nằm trong khuôn khổ kiến thức phần “Từ trường và cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lý đại cương giành cho sinh viên hệ chính qui ngành kỹ thuật trường Đại học GTVT - Định hướng thực tiễn: Các nội dung học tập, thảo luận, trao đổi phải có ý nghĩa thực tiễn, gắn liến với nhu cầu cuộc sống, với ngành nghề tương lai của sinh viên. Sau đây là một số dự án có thể tổ chức cho sinh viên thực hiện: Trong thời gian gần đây, nhiều tai nạn giao thông liên tiếp xảy ra và ngày càng gia tăng. Có rất
nhiều nguyên nhân khác nhau, có thể do người điều khiển xe phóng nhanh vượt ẩu, do tài xế mất tự
chủ, do đứt phanh xe, hay do tuột phanh xe...Như vậy có thể hạn chế các vụ tai nạn giao thông như
thế nào? Làm thế nào đảm bảo an toàn cho các phương tiện lưu thông trên đường? DỰ ÁN 1: TAI NẠN GIAO THÔNG – HẠN CHẾ VÀ KHẮC PHỤC Hoàn thiện hệ thống phanh hãm cho các phương tiện lưu thông
Thu thập thông tin, tìm hiểu về phanh từ trường
Nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của phanh từ trường
Vận dụng kiến thức đã biết để thiết kế hệ thống hãm bằng từ trường
Tìm hiểu thực tế để đánh giá ưu nhược điểm của phanh từ và nhận định về khả năng ứng dụng vào điều kiện nước ta. Hãm bằng từ trường là ứng dụng của dòng điện phu cô, dòng
phu cô là dòng điện xuất hiện trong khối kim loại khi khối
kim loại này chuyển động trong từ trường hoặc đặt trong
vùng không gian có từ trường biến đổi. Khảo sát, quan sát, phân tích, so sánh các loại phanh hiện nay dùng cho các phương tiện lưu thông Phân tích các ưu điểm của phanh từ trường so với hệ thống
phanh hiện nay, từ đó xác định sự cần thiết cho ra đời hệ
thống phanh bằng từ trường Xác định nội dung kiến thức cần sử dụng để chế tạo phanh từ
trường, nghiên cứu nguyên lý cấu tạo và hoạt động của phanh
từ trường. Từ đó định hướng mô hình sản phẩm thực tế Đưa ra phương án thiết kế phanh từ trường, chuẩn bị các
dụng cụ, nguyên vật liệu cần thiết cho việc chế tạo mô hình
Dự đoán các khó khăn và cách khắc phục các khó khăn gặp
phải khi tiến hành thiết kế mô hình, hoàn thiện mô hình. Hình 2.4. Sơ đồ tiến trình nêu và giải quyết vấn đề tương ứng với vấn đề của dự án 1 Giao thông giờ cao điểm ở đường Trường Chinh, Thành phố Hồ Chí Minh thường xuyên
xảy ra kẹt xe. Vậy giải quyết nạn kẹt xe này như thế nào? Làm thế nào để mọi người có thể
biết được con đường này đang kẹt xe để khỏi đi vào, nếu không thì càng đi vào lại càng
gây ra kẹt xe thêm DỰ ÁN 2: KẸT XE – VẤN ĐỀ NAN GIẢI GIAO THÔNG GIỜ CAO ĐIỂM Nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống rơ le đèn báo tự động.
Nghiên cứu hệ thống các máy cảm biến, biến tín hiệu lưu lượng người trên con đường thành tín hiệu dòng điện hoặc điện áp Vận dụng kiến thức đã biết để thiết kế hệ thống đèn báo kẹt xe
Tìm hiểu thực tế để đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống này và nhận định về khả năng ứng dụng vào các con đường khác ở nước ta. Máy cảm biến (sensor) là dụng cụ có khả năng biến các tín
hiệu khác như: lưu lượng người, cường độ sáng, cường độ
âm thanh.. thành tín hiệu dòng điện, điện áp. Đặt hệ thống máy cảm biến trên con đường Trường Chinh,
cài đặt cho hệ thống này các thông số để khi lưu lượng người
trên đường tăng đến mức có khả năng gây ra kẹt xe thì các
máy cảm biến sẽ làm cho đèn báo hiệu kẹt xe bật sáng Hệ thống đèn báo hiệu kẹt xe đặt ở đầu con đường, nhằm
giúp cho mọi người biết trước để khỏi lưu thông vào con
đường đó và sẽ đi vào một con đường khác (có thể phải đi xa
hơn nhưng sẽ nhanh hơn vì không bị kẹt xe). Tìm hiểu, khảo sát xem đường Trường Chinh với lưu lượng
người là bao nhiêu thì sẽ gây ra kẹt xe, để điều chỉnh các
thông số cho bộ cảm biến. Trang bị hệ thống đèn báo kẹt xe, hệ thống rơ le điều khiển tự động, hệ thống dây nối, hệ thống trụ cột. Giải quyết nạn kẹt xe ở các thành phố lớn như thế
nào? Hình 2.5. Sơ đồ tiến trình nêu và giải quyết vấn đề tương ứng với vấn đề của dự án 2 DỰ ÁN 3: AN TOÀN VÀ THUẬN LỢI TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH Trong việc xây dựng, sữa chữa, nâng cấp đường xá, cầu cống, nhà cửa..các khối kim loại
được gia cố trong các khối bê tông, bom mìn còn sót hay các đường ống bên trong lòng
đất.. sẽ gây rất nhiều khó khăn cho việc xây dựng, sữa chữa các công trình. Vấn đề đặt ra
là làm sao khắc phục được khó khăn, tạo thuận lợi khi thi công các công trình Tìm hiểu dụng cụ phát hiện ra các vật kim loại được gia cố trong các khối bê tông hay bị vùi sâu trong lòng đất Nghiên cứu hiện tượng hỗ cảm
Thu thập thông tin, tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy dò kim loại
Vận dụng kiến thức đã biết để thiết kế mô hình máy dò kim loại, tạo ra sản phẩm thực tế
Tìm hiểu đầy đủ về các thông số kỹ thuật để chế tạo máy dò kim loại như mong muốn Máy dò kim loại được ứng dụng dựa trên hiện tượng hỗ cảm.
Hỗ cảm là hiện tượng làm xuất hiện các dòng điện cảm ứng
trong các mạch điện đặt gần nhau có dòng điện biến đổi chạy
qua. Nó gồm có 2 cuộn dây, một cuộn phát và một cuộn thu.
Thiết kế sơ đồ nguyên lý của máy dò kim loại, xác định nội
dung kiến thức liên quan cần sử dụng để xây dựng mô hình
sản phẩm thực tế Sau khi biết rõ cấu tạo của máy dò kim loại, chuẩn bị các
dụng cụ, thiết bị cần thiết, tiến hành kiểm tra độ chính xác,
bền vững, thông số kỹ thuật của các thiết bị như điện trở,
điốt, transitor, tụ điện, cuộn cảm.. tiến hành lắp ráp mô hình
Kiểm tra kỹ nguyên tắc vận hành và nguyên lý hoạt động của máy dò kim loại, thử nghiệm vận hành mô hình Hình 2.6. Sơ đồ tiến trình nêu và giải quyết vấn đề tương ứng với vấn đề của dự án 3 DỰ ÁN 4: AN TOÀN GIAO THÔNG TRONG ĐƯỜNG HẦM Trong đường hầm thường rất tối nếu không có đủ hệ thống chiếu sáng, việc này sẽ gây khó
khăn cho các phương tiện giao thông qua đường hầm, dễ xảy ra tai nạn trong đường hầm,
gây ách tắc giao thông, kẹt xe.. bên trong đường hầm, vấn đề này cực kỳ nguy hiểm. Vậy
phải giải quyết và ngăn ngừa vấn đề này bằng cách nào? Nghiên cứu đặc điểm của đường hầm: hệ thống thông gió, không khí bên trong đường hầm, nhiệt độ bên trong đường hầm.. truyền động... Nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện chạy bằng sức gió
Thu thập thông tin, tìm hiểu về hệ thống phát điện chạy bằng sức gió: cánh quạt, tubin, bộ
Vận dụng kiến thức để thiết kế hệ thống phát điện chạy bằng sức gió bố trí trong đường hầm. Trong đường hầm cần có một hệ thống chiếu sáng để đảm
bảo an toàn giao thông, nếu trường hợp hệ thống dẫn điện
đến đường hầm bị sự cố cần phải có một hệ thống phát điện
thay thế tạm thời Theo lý thuyết cứ đào sâu vào trong lòng đất 3m thì nhiệt độ
lại tăng lên 10C .Cộng với nhiệt lượng mà các phương tiện
lưu thông qua hầm toả ra tạo nên một nguồn năng lượng khá
lớn .Chúng ta có thể lợi dụng nguồn năng lượng này để tạo ra
nguồn điện cung cấp tạm thời cho đường hầm Máy phát điện hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện
từ, gồm có khung dây và nam châm. Tua bin của máy phát
điện được gắn với cánh quạt bố trí trên các lỗ thông gió của
đường hầm. Bố trí trạm máy biến áp để biến đổi điện áp của máy phát
điện, cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng bên trong đường
hầm Hình 2.7. Sơ đồ tiến trình nêu và giải quyết vấn đề tương ứng với vấn đề của dự án 4 2.5. Các tiêu chí đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức và tính tích cực, tự chủ của sinh viên trong học tập một số kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” 2.5.1. Tiêu chí đánh giá chất lượng nắm vững kiến Điểm - Phân biệt được các - Hiểu được các Tiêu
chí
1. Dòng khái niệm dòng điện, khái niệm dòng các khái điện rõ, còn mập mật độ dòng điện, mối điện, mật độ niệm dòng mờ các khái liên hệ mật độ dòng và dòng điện, mối điện, mật độ niệm dòng chuyển động tạo dòng liên hệ mật độ dòng điện điện, véc tơ của các điện tích tự do dòng và chuyển - Nhận thấy mật độ dòng - Nhận xét được bản động tạo dòng được mối điện chất ý nghĩa và chiều của các điện liên hệ giữa - Không của véc tơ mật độ dòng tích tự do mật độ dòng trình bày được định điện -Trình bày và và chuyển luật ôm - Trình bày và vận dụng vận dụng được động tạo dạng vi phân được định luật ôm dạng định luật ôm dòng của các - chưa thấy vi phân dạng vi phân điện tích tự được mối - Liên hệ được véc tơ - Thấy được bản do liên hệ giữa mật độ dòng điện với chất ý nghĩa và - Trình bày véc tơ mật mật độ dòng chất lỏng chiều của véc tơ được định trong phần cơ học, từ đó độ dòng và mật độ dòng luật ôm dạng ứng dụng vào thực tế chuyển động điện vi phân tạo dòng của các điện tích tự do - Trình bày và vận dụng - Trình bày - Trình bày và - Chưa nắm vận dụng được được định luật Ampe về và vận dụng luật vững được định luật Ampe tương tác giữa 2 phần tử được định Ampe định luật về tương tác dòng điện luật Ampe về - Không vận giữa 2 phần tử - Vẽ hình và xác định tương tác dụng được dòng điện được phương chiều và giữa 2 phần định luật - Căn cứ vào độ lớn của các lực từ tử dòng điện - chưa vẽ biểu thức nhận - Giải thích được vì sao - Căn cứ vào được hình thấy được lực từ lực tương tác giữa 2 biểu thức luôn vuôn góc phần tử dòng điện nhận thấy với phần tử không phải là 2 lực trực được lực từ dòng điện bị nó đối luôn vuôn tác dụng - Nhận xét được các góc với phần - Vẽ hình và xác phần tử dòng điện tử dòng điện định được không thể tồn tại độc bị nó tác phương chiều lập trong thực tế dụng và độ lớn của các lực từ - Hiểu và phân tích - Chưa hiểu - Hiểu và phân - Hiểu được 3. Từ được khái niệm từ rõ khái niệm tích được khái khái niệm từ trường trường là trường, liên hệ với khái từ trường niệm từ trường, môi trường niệm điện trường, so - Không liên hệ với khái vật chất bao sánh được hai khái niệm phân biệt niệm điện quanh dòng này được Véc tơ trường điện hoặc - Trình bày được các cảm ứng từ - Trình bày nam châm đại lượng đặc trưng cho và véc tơ được các đại - Hiểu được từ trường tại mỗi điểm: cường độ từ lượng đặc trưng các đại lượng véc tơ cảm ứng từ, véc trường cho từ trường tơ cường độ từ trường - Chưa vận tại mỗi điểm: đặc trưng - Vẽ hình và giải thích dụng được véc tơ cảm ứng cho từ rõ về phương chiều độ từ, véc tơ cường vào tính trường tại lớn của cảm ứng từ và độ từ trường . toán một số mỗi điểm là: cường độ từ trường. Vận dụng các bài toán cơ cảm ứng từ Vận dụng được các đại đại lượng này bản và cường độ lượng này vào tính toán vào tính toán từ trường. thực tế - Phân biệt và Vận dụng - Liên hệ với các đại vẽ hình được vào một số bài toán cơ lượng véc tơ cảm ứng hai đại lượng bản điện và véc tơ cường độ cảm ứng từ và điện trường cường độ từ trường - Nắm vững phương - Không - Nắm vững - chứng minh 4. được các công pháp tổng quát xác định hiểu rõ và được các Phương thức tính cảm từ trường nắm vững công thức và pháp ứng từ và cường - Lập luận và chứng cách tính từ hiểu được tổng độ từ trường do minh được các công trường do các đại lượng quát đoạn dòng điện thức tính cảm ứng từ và một số mạch trong công xác thẳng, vòng dây cường độ từ trường do điện đơn thức tính định từ cảm ứng từ tròn và điện tích đoạn dòng điện thẳng, giản gây ra trường và cường độ chuyển động vòng dây tròn và điện - chưa vận từ trường do gây ra. tích chuyển động gây ra. dụng được một số mạch - Vận dụng các -Vận dụng các công các công điện gây ra công thức và thức và quy tắc xác định thức vào - Vận dụng quy tắc vào tính chiều vào trong tính trong tính các công toán từ trường toán từ trường do các toán thức và quy do các mạch mạch điện phức tạp gây tắc vào việc điện gây ra ra. xác định từ trường do một số mạch điện đơn giản gây ra - Nắm vững - Hiểu được các khái -Chưa nắm - Nắm vững 5. Định khái niệm và niệm đường sức từ, từ vững khái khái niệm và lí O.G công thức, ý công thức, ý thông. Nắm vững được niệm và trong nghĩa của từ nghĩa của từ ý nghĩa của các khái công thức, ý từ thông, đường thông, đường niệm này nghĩa của từ trường- sức từ sức từ - Hiểu và vận dụng định thông, Định lí - Nắm được - Hiểu rõ các lý O.G và định lý suất đường sức suất từ các định lý định lý O.G và từ động. Phân tích được từ động O.G và định định lý suất từ ý nghĩa của các định lý - Không lý suất từ động này phát biểu và động - Vận dụng - Giải thích và chứng vận dụng được các định minh được các định lý được các lý này vào trong O.G và định lý suất từ định lý O.G tính toán và ứng động và định lý dụng thực tế - Lập luận dẫn đến biểu suất từ động thức tính từ thông tổng quát - So sánh định lý O.G trong từ trường với định lý O.G trong điện trường, rút ra ý nghĩa - Lập luận và ứng dụng - Vận dụng các - Nắm vững - Chưa nắm 6. Lực nguyên lý chồng chất công thức tính các công vững các từ lực để tìm ra công thức lực từ, lực thức tính lực công thức tính lực từ tác dụng lên Lorenxơ vào từ tác dụng tính lực từ đoạn dòng điện và mạch trong các bài lên đoạn và không điện kín đặt trong từ toán cụ thể dòng điện biết cách trường đều - Kết luận được thẳng, lên xác định - Vận dụng các công khi điện tích mạch điện chiều của thức tính lực từ vào chuyển động kín, lên điện lực từ tác trong các bài toán cụ thể theo phương tích chuyển dụng lên - Khi điện tích chuyển vuôn góc với từ động vào đoạn dòng động vào vùng không trường thì quỹ vùng không điện thẳng, gian có từ trường đều, đạo của nó là gian có từ mạch điện phải biết phân tích đường tròn trường đều. kín đặt trong Biết cách xác chuyển động theo hai -Nhận xét được từ trường lực Lorenxơ định chiều phương: theo phương đều và lực không có tác của các lực vuông góc với cảm ứng Lorenxơ dụng làm thay từ này từ và theo phương song đổi động năng - Vận dụng song với cảm ứng từ, từ của điện tích mà các công đó kết luận quỹ đạo chỉ làm thay đổi thức này để chuyển động của điện phương của tính toán một tích là đường xoắn ốc điện tích. số bài toán - Ứng dụng lực Lorenxơ cụ thể vào trong kỹ thuật và tính toán thực tế - Nhận xét được lực Lorenxơ không có tác dụng làm thay đổi động năng của điện tích mà chỉ làm thay đổi phương của điện tích. - Lập luận và tìm ra Nắm vững và - Nắm vững và Chưa nắm được công thức xác vận dụng vận dụng công của lực vững hoặc định công của lực từ. công thức thức tính công từ không biết của lực từ vào Khi nào lực từ sẽ thực tính công của cách tính trong tính toán hiện công, đó là công lực từ vào công của lực một số bài toán cản hay công phát động trong tính từ liên quan - Phân biệt được sư toán một số - Lập luận và giống và khác nhau giữa bài toán liên tìm ra được ông lực từ và công cơ quan công thức xác học định công của - Nắm vững và vận lực từ. Khi nào dụng công thức tính lực từ sẽ thực công của lực từ vào hiện công, đó là trong tính toán một số công cản hay bài toán liên quan công phát động - Kết luận - Trình bày được ba thí Chưa hiểu - Trình bày 8. Hiện được nguyên nghiệm cảm ứng điện từ rõ bản chất được ba thí tượng nhân làm - Kết luận được nguyên của hiện nghiệm cảm cảm xuất hiện nhân làm xuất hiện tượng cảm ứng điện từ ứng dòng điện dòng điện cảm ứng ứng điện từ - Kết luận được điện từ cảm ứng là trong mạch kín là do sự chính là sự nguyên nhân do sự biến biến thiên từ thông theo xuất hiện làm xuất hiện thiên từ thời gian và dòng điện dòng điện dòng điện cảm thông theo cảm ứng chỉ xuất hiện cảm ứng khi ứng là do sự biến thiên từ thời gian và trong khoảng thời gian có sự biến thông theo thời dòng điện từ thông biến thiên thiên của từ gian và dòng cảm ứng chỉ - Hiểu rõ thế nào là hiện thông qua tượng cảm ứng điện từ mạch kín điện cảm ứng xuất hiện - Thấy được trong các chỉ xuất hiện trong khoảng thí nghiệm vì sao phải trong khoảng thời gian từ dùng điện kế một chiều thời gian từ thông biến mà không dùng điện kế thông biến thiên thiên xoay chiều - Thấy được các - Thấy được - Thấy được các ứng ứng dụng rộng các ứng dụng dụng rộng rãi của hiện rãi của hiện rộng rãi của hiện tượng tượng cảm ứng điện từ tượng cảm ứng cảm ứng điện trong khoa học kỹ thuật điện từ trong từ trong khoa khoa học kỹ học kỹ thuật thuật - Phát biểu - Hiểu và vận - Hiểu và vận dụng Chưa nắm 9. Các được các dụng được định được định luật Lenz để vững và định định luật luật Lenz để giải thích các thí không vận luật cảm ứng điện giải thích các nghiệm cảm ứng điện từ dụng được cảm từ: định luật thí nghiệm cảm - Suy luận được định định luật ứng Lenz, định ứng điện từ luật Lenz thể hiện Lenz để giải điện từ luật Faraday - Hiểu và vận nguyên lý bảo toàn năng thích các thí - Vận dụng dụng được định lượng nghiệm cảm định luật luật Faraday về - Hiểu và vận dụng ứng điện từ Lenz giải hiện tượng cảm được định luật Faraday Chưa vận thích được ứng điện từ. về hiện tượng cảm ứng dụng được các thí - Nhận xét được điện từ. định luật nghiệm cảm dấu trừ trong - Từ định luật Faraday Faraday vào suy ra lại định luật Lenz tính toán ứng điện từ công thức định - Ứng dụng nguyên lý - Vận dụng luật Faraday thể hiện định luật bảo toàn năng lượng để định luật Lenz tìm lại công thức của Faraday vào định luật Faraday trong một số - Từ định luật Faraday, bài toán cụ suy luận được độ lớn thể của dòng điện cảm ứng chỉ phụ thuộc vào tốc độ biến thiên từ thông theo thời gian - Hiểu được bản - Hiểu được bản chất - Hiểu được - Chưa hiểu 10. chất hiện tượng hiện tượng hỗ cảm bản chất hiện rõ bản chất Hiện hỗ cảm - Hiểu được bản chất tượng hỗ của hiện tượng - Hiểu được bản của hệ số hỗ cảm và cảm tượng hỗ hỗ cảm chất của hệ số suất điện động hỗ cảm. - Hiểu được cảm, suất hỗ cảm và suất - Lập luận để tìm ra suất bản chất của điện động điện động hỗ điện động hỗ cảm xuất hệ số hỗ cảm hỗ cảm cảm. hiện trong hai mạch và suất điện - Lập luận để điện đặt gần nhau có động hỗ cảm. tìm ra suất điện dòng điện biến đổi chạy động hỗ cảm qua xuất hiện trong - Giải thích được các hai mạch điện ứng dụng của hiện đặt gần nhau có tượng hỗ cảm vào trong kỹ thuật dòng điện biến đổi chạy qua - Hiểu được - Hiểu được bản chất -Không - Hiểu được bản 11. bản chất hiện hiện tượng tự cảm phân biệt chất hiện tượng Hiện tượng tự cảm - Hiểu được bản chất được hiện tự cảm tượng - Hiểu được của hệ số tự cảm và suất tượng tự - Hiểu được bản tự cảm bản chất của điện động tự cảm. cảm và hỗ chất của hệ số hệ số tự cảm - Lập luận để tìm ra hệ cảm, chưa tự cảm và suất số tự cảm của ống dây điện động tự hiểu bản và suất điện dài vô hạn và suất điện cảm. chất của động tự cảm. động tự cảm cảm xuất - Vận dụng các hiện tượng - Vận dụng hiện trong mạch điện công thức tính tự cảm các công kín có dòng điện biến hệ số tự cảm và -Chưa vận thức tính hệ đổi chạy qua suất điện động dụng được số tự cảm và suất điện - Giải thích được các tự cảm vào các công động tự cảm ứng dụng của hiện trong các bài thức tính hệ vào trong các tượng tự cảm vào trong toán liên quan số tự cảm bài toán liên kỹ thuật - Giải thích của ống dây quan - Vận dụng các công được các ứng dài vô hạn thức tính hệ số tự cảm dụng của hiện và suất điện và suất điện động tự tượng tự cảm động tự cảm cảm vào trong các bài vào trong kỹ toán liên quan thuật - Hiểu được bản chất - Hiểu được - Hiểu được bản 12. - Chưa hiểu của dòng điện phu cô, bản chất của chất của dòng Dòng rõ bản chất khi nào thì sẽ xuất hiện dòng điện điện phu cô, khi điện của dòng nào thì sẽ xuất dòng điện phu cô phu cô, khi Phu cô điện phu cô hiện dòng điện - Giải thích được các tác nào thì sẽ - Chưa thấy phu cô hại của dòng điện phu xuất hiện được các lợi - Giải thích cô trong máy biến thế, dòng điện ích của dòng được các tác hại động cơ điện, máy phát phu cô điện phu cô của dòng điện điện...và đưa ra biện - Biết được phu cô trong pháp khắc phục các tác hại máy biến thế, - Giải thích được lợi ích của dòng động cơ điện, của dòng phu cô vào điện phu cô máy phát trong kỹ thuật: lò điện trong máy cảm ứng, hãm từ.. điện...và đưa ra biến thế, - Ứng dụng được lợi ích biện pháp khắc động cơ của dòng điện Phu cô để phục điện, máy chế tạo các thiết bị có - Giải thích phát điện...và liên quan được lợi ích của đưa ra biện dòng phu cô pháp khắc vào trong kỹ phục thuật: lò điện - Biết được cảm ứng, hãm lợi ích của từ.. dòng phu cô vào trong kỹ thuật: lò điện cảm ứng, hãm từ.. - Không - Hiểu được bản - Hiểu được bản chât - Hiểu được 13. hiểu rõ bản chât của hiệu của hiệu ứng bề mặt bản chât của Hiệu chất của ứng bề mặt - Vẽ hình, lập luận giải hiệu ứng bề ứng bề hiệu ứng bề - Thấy được các thích được nguyên nhân mặt mặt mặt, khi nào ứng dụng của của hiệu ứng này - Thấy được thì xuất hiện hiệu ứng bề mặt - Thấy được các ứng các ứng dụng hiệu ứng như: Dùng dây dụng của hiệu ứng bề của hiệu ứng này dẫn rỗng để tải mặt như: Dùng dây dẫn bề mặt như: dòng điện cao rỗng để tải dòng điện Dùng dây tần, tôi kim loại cao tần, tôi kim loại ở dẫn rỗng để ở lớp bề mặt, lớp bề mặt, nhiều chi tải dòng điện nhiều chi tiết tiết máy như: biên, trục cao tần, tôi kim loại ở máy như: biên, máy, bánh răng khía..và lớp bề mặt, giải thích được các ứng trục máy, bánh nhiều chi tiết dụng này răng khía..và - Nhận xét được dòng giải thích được máy như: điện có tần số càng cao các ứng dụng biên, trục thì hiệu ứng này càng rõ này máy, bánh nét răng khía.. - Hiểu được từ trường là - Chưa nắm - Hiểu được từ - Mô tả được 14. một dạng tồn tại của vật vững các trường là một thí nghiệm, Năng chất, mà vật chất thì công thức dạng tồn tại của giải thích vì lượng mang năng lượng, do đó tính năng vật chất, mà vật sao khi ngắt từ từ trường cũng mang lượng từ chất thì mang mạch thì đèn trường năng lượng. và trường năng lượng, do lóe sáng hơn - Tiến hành thí nghiệm mật độ năng đó từ trường bình thường và vẽ sơ đồ mạch điện, lượng từ cũng mang năng rồi mới tắt lượng. mô tả được thí nghiệm, trường hẳn. Năng - Tiến hành thí giải thích vì sao khi ngắt - Không vận lượng cung nghiệm và vẽ sơ mạch thì đèn lóe sáng dụng được cấp cho đèn đồ mạch điện, hơn bình thường rồi mới các công chính là năng mô tả được thí tắt hẳn. Năng lượng thức này lượng từ một cách nghiệm, giải cung cấp cho đèn chính trường dự trữ linh hoạt thích vì sao khi là năng lượng từ trường trong ống ngắt mạch thì dự trữ trong ống dây. dây. - Giải thích được vì sao đèn lóe sáng - Hiểu rõ các trong mạch điện thí hơn bình đại lượng nghiệm ta phải dùng thường rồi mới trong công biến trở mà không dùng tắt hẳn. Năng thức tính năng lượng điện trở cố định, vì sao lượng cung cấp từ trường dùng ống dây có hệ số cho đèn chính là trong ống tự cảm lớn năng lượng từ dây, từ đó - Lập luận tính năng trường dự trữ suy ra mật độ lượng từ trường trong trong ống dây. ống dây, từ đó suy ra năng lượng - Lập luận tính mật độ năng lượng từ từ trường năng lượng từ trường - Vận dụng trường trong - Vận dụng được các được các ống dây, từ đó công thức tính năng công thức suy ra mật độ lượng từ trường và mật tính năng năng lượng từ độ năng lượng từ trường lượng từ trường vào tính một số bài toán trường và - Vận dụng định lượng mật độ năng được các công - Liên hệ, so sánh với lượng từ thức tính năng năng lượng điện trường trường vào lượng từ trường và mật độ năng lượng tính một số và mật độ năng điện trường. Từ đó nhận bài toán định lượng từ trường thấy được vai trò vô lượng vào tính một số trọng của bài toán định cùng quan năng lượng từ trường và lượng năng lượng điện trường trong các mạch dao động điện từ 2.5.2. Tiêu chí đánh giá tính tích cực, chủ động của sinh viên STT TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ TÍNH TÍCH CỰC, CHỦ ĐỘNG ĐIỂM CỦA SINH VIÊN TỐI ĐA 1 Ngoài kiến thức học được ở lớp, trong giáo trình, sinh viên còn 10 biết tìm hiểu từ nhiều nguồn kiến thức khác: bài báo, tạp chí, internet, bạn bè, chuyên gia... 2 Hợp tác, phối hợp với các thành viên trong nhóm và với các 10 thành viên nhóm khác 3 Chủ động trao đổi kiến thức, những vướng mắc, khó khăn với 10 giảng viên 4 Hiểu sâu của kiến thức, không chỉ nhớ mà còn suy nghĩ, đặt ra 10 nhiều vấn đề mới, tình huống mới 5 Biết làm sơ đồ, mô hình, làm bộc lộ cấu trúc bài học, giúp dễ 10 nhớ và vận dụng 6 Không chỉ dừng lại ở câu hỏi, bài tập, mà còn thực hành và nêu 10 ý kiến riêng 7 Lí thuyết kết hợp với thực hành, vận dụng kiến thức vào cuộc 10 sống 8 Tìm tòi, bổ sung kiến thức từ việc nghiên cứu lí luận và từ 10 những bài học kinh nghiệm rút ra từ thực tiễn. 9 Biết mở rộng kiến thức sang nhiều lĩnh vực khác nhau, liên hệ 10 kiến thức được học (mới) với kiến thức đã học (cũ) và với kiến thức các môn học khác 10 Biết đề xuất vấn đề và lập kế hoạch, tiến hành thực hiện kế 10 hoạch, giải quyết một vấn đề cụ thể có liên quan đến nội dung kiến thức bài học Tổng điểm 100 2.5.3. Công cụ đánh giá chất lượng thực hiện dự án và sản phẩm dự án của sinh viên Với mỗi dự án, sinh viên cần trình bày được kết quả thông qua bài trình diễn đa phương tiện, ấn phẩm, trang web và sản phẩm thực tế. Công cụ đánh giá là bảng tiêu chí đánh giá cùng với thang điểm và đánh giá quá trình thực hiện dự án. Giảng viên đưa ra các tiêu chí đánh giá dự án và các tiêu chí này sẽ được công bố công khai cho sinh viên biết trước khi thực hiện dự án. TIÊU CHI ĐÁNH GIÁ BÀI TRÌNH DIỄN ĐA PHƯƠNG TIỆN VỀ NỘI DUNG 35 Thực hiện đủ, đúng các nhiệm vụ đặt ra 15 trong dự án Nội dung không Thông tin phong phú (khai thác từ 5 chính xác sẽ bị nhiều nguồn) trừ 20 điểm 5 Mở rộng, khai thác dự án Đảm bảo tính chính xác, hệ thống, 10 logic VỀ HÌNH THỨC 20 Các slide trình bày rõ ràng, đẹp, hợp lý, 5 phù hợp với nội dung Hình thức quá Slide đầu thể hiện chủ đề dự án, ngày cầu kì hay không tháng báo cáo. Slide cuối có lời cảm 5 phù hợp sẽ bị trừ ơn, có các slide về nguồn tài liệu tham 10 điểm khảo 5 Trình bày slide có tính sáng tạo 5 Hình ảnh sử dụng có chọn lọc, phù hợp với nội dung 30 VỀ TRÌNH BÀY 5 Đảm bảo đúng thời gian quy định Trình bày logic, lập luận chặt chẽ, 5 mạch lạc, phát âm chuẩn Trình bày không Bài trình bày mang tính lôi cuốn, hấp rõ ràng, trả lời sai 5 dẫn, thuyết phục sẽ bị trừ 15 điểm Phân công trình bày đồng đều trong 5 nhóm 10 Trả lời tốt các câu hỏi khi thảo luận 10 VỀ PHỐI HỢP NHÓM Các thành viên phân công và chia sẻ 5 công việc rõ ràng Phối hợp không chặt chẽ bị trừ 5 Có bằng chứng thể hiện sự phối hợp điểm 5 chặt chẽ giữa các thành viên trong nhóm 5 CÁCH THỨC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Chỉ ra cách giải quyết các vấn đề một 5 cách rõ ràng, khéo léo, linh hoạt, thể hiện sự sáng tạo 100 TỔNG ĐIỂM XẾP LOẠI TIÊU CHI ĐÁNH GIÁ ẤN PHẨM THANG CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ ẤN PHẨM ĐIỂM TỐI ĐA VỀ NỘI DUNG 40 20 Đảm bảo tính chính xác 10 Mô tả rõ ràng, xúc tích 10 Có trích dẫn nguồn tư liệu VỀ KỸ THUẬT THIẾT KẾ 40 10 Từ ngữ đúng chính tả, câu cú rõ ràng, chuẩn Kiểu chữ, cỡ chữ, font chữ, màu chữ phù hợp, gây ấn 10 tượng 10 Thiết kế công phu, tỉ mỉ, thể hiện được chủ đề rõ ràng Hình ảnh chỉnh sửa cẩn thận, phù hợp, gây ấn tượng, nêu 10 bật được nội dung, thể hiện sự sáng tạo VỀ CỘNG TÁC PHỐI HỢP TRÌNH BÀY 20 5 Trình bày ấn phẩm rõ ràng, thuyết phục người nghe 5 Gợi được sự tò mò của người nghe, người xem 5 Trả lời, giải thích rõ ràng, đúng Các thành viên thể hiện sự phối hợp chặt chẽ, đồng bộ, 5 hiệu quả 100 TỔNG ĐIỂM XẾP LOẠI TIÊU CHI ĐÁNH GIÁ TRANG WEB THANG ĐIỂM GHI CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ TRANG WEB TỐI ĐA CHÚ VỀ NỘI DUNG 30 Nội dung chính xác, rõ ràng, đảm bảo tính 15 khoa học Thông tin phong phú, khai thác từ nhiều 5 nguồn Có thêm nhiều thông tin mở rộng bổ ích liên 5 quan 5 Đảm bảo tính hệ thống, logic VỀ HÌNH THỨC THỂ HIỆN 30 10 Trang chủ thể hiện rõ chủ đề dự án Có nhiều hình ảnh động và tĩnh phù hợp, 5 đẹp, ấn tượng 5 Trình bày trang web có tính sáng tạo Bố cục các trang logic và có tính thẩm mỹ 5 cao Văn bản dễ đọc, màu nền, màu chữ, đồ họa 5 phù hợp, nổi bật được ý chính VỀ KỸ THUẬT THIẾT KẾ 20 Các nút liên kết thực hiện tốt, liên kết phù 5 hợp với bố cục 5 Trang chủ thiết kế công phu, ấn tượng Các trang bên trong đều được liên kết với 5 trang chủ 5 Có ý tưởng sáng tạo trong thiết kế 20 Các thành viên phân công và chia sẻ công 5 việc rõ ràng Có bằng chứng thể hiện sự phối hợp chặt 5 chẽ giữa các thành viên trong nhóm Trả lời, giải thích rõ ràng các câu hỏi thảo 5 luận 5 Trình bày trang Web ấn tượng TỔNG ĐIỂM 100 XẾP LOẠI BẢNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM THỰC TẾ CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH SẢN PHẨM
THỰC TẾ VỀ CẤU TẠO THANG ĐIỂM
TỐI ĐA
30 20 Có đầy đủ các thiết bị cần thiết 10 Có trích dẫn nguồn gốc mua các thiết bị VỀ HOẠT ĐỘNG 30 30 Sản phẩm vận hành tốt VỀ CỘNG TÁC PHỐI HỢP TRÌNH BÀY 40 Giới thiệu, trình bày rõ ràng: tên, vai trò, chức năng 10 của từng bộ phận, từng thiết bị trong sản phẩm Nêu được đâu là bộ phận chính của sản phâm, có liên 10 quan đến nội dung kiến thức 10 Giải thích được cơ chế hoạt động của thiết bị Các thành viên thể hiện sự phối hợp chặt chẽ, đồng 10 bộ, hiệu quả TỔNG ĐIỂM 100 XẾP LOẠI Xếp loại theo 4 mức độ: Từ 0 đến > 50 điểm: Yếu Từ 50 đến > 65 điểm: Trung bình Từ 65 đến < 80 điểm: Khá, Từ 80 đến 100 điểm: Giỏi Kết luận chương 2 Trong chương này chúng tôi đã nghiên cứu nội dung kiến thức khoa học phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lý đại cương và các tài liệu có liên quan, tiến hành phân tích nội dung kiến thức khoa học và lập sơ đồ cấu trúc logic nội dung nhằm xác định mức độ nội dung kiến thức cơ bản và các kỹ năng mà người học cần nắm vững. Sau đó, chúng tôi tiến hành điều tra dạy học nội dung kiến thức phần “Từ trường và cảm ứng điện từ” tại trường Đại học giao thông vận tải-cơ sở 2, nhằm đánh giá mức độ đạt được theo yêu cầu của chương trình, phát hiện những khó khăn và sai lầm phổ biến của sinh viên và giảng viên gặp phải khi dạy và học phần này. Từ đó đưa ra biện pháp khắc phục và xây dựng tiến trình dạy học một số nội dung kiến thức phần này theo quan điểm dạy học dự án. Trên cở sở đó, chúng tôi vận dụng dạy học dự án để tổ chức dạy học nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”, tiến hành xây dựng bộ câu hỏi định hướng, hướng dẫn thực hiện mạng sơ đồ tư duy và tổ chức cho sinh viên thực hiện dự án. Cuối cùng, chúng tôi đưa ra các tiêu chí đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức và tính tích cực, tự chủ của sinh viên trong học tập một số kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” và bộ công cụ đánh giá chất lượng học tập của sinh viên theo hình thức dạy học dự án. 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm * Trên cơ sở các tiến trình dạy học đề xuất ở chương 2, chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài, cụ thể là: Việc tổ chức được những hoạt động nhận thức của sinh viên dựa trên cơ sở lí luận của “Dạy học dự án” - giải quyết các nhiệm vụ thực tiễn trong dự án phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lý đại cương giành cho sinh viên hệ chính quy – ngành kỹ thuật trường Đại học GTVT thì có thể phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ và tư duy sáng tạo của người học trong quá trình tham gia tìm tòi giải quyết vấn đề, thực hiện dự án. Từ đó người học học sẽ nắm vững nội dung bài học sâu sắc hơn, hiểu về thực tiễn cuộc sống xung quanh và rèn được kĩ năng sống, kĩ năng làm việc hợp tác. * Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã soạn thảo trên cơ sở lí luận của dạy học dự án đối với đối tượng là sinh viên. * Phân tích diễn biến thực nghiệm nhằm đánh giá hiệu quả của dạy học dự án đối với việc phát huy tính tích cực, tự chủ của người học. 3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên đối tượng là sinh viên năm thứ nhất, ngành công trình giao thông. Lớp có 50 sinh viên, trong đó có 4 sinh viên nữ và 46 sinh viên nam. 3.3. Thời gian thực nghiệm: Từ ngày 09/03/2009 đến ngày 30/03/2009. 3.4. Những khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm 3.4.1. Về việc sử dụng công nghệ thông tin Để đánh giá những khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm, chúng tôi tiến hành điều tra về khả năng sử dụng công nghệ thông tin trên đối tượng thực nghiệm là sinh viên năm thứ nhất. - Phát phiếu thăm dò khả năng CNTT ở sinh viên (Phụ lục A0): tổng số phiếu phát ra là 150 phiếu, thu vào 150 phiếu. Kết quả phân tích cho thấy: Phần lớn sinh viên của trường có trình độ tin học rất thấp, chỉ có 6/150 (chiếm 4%) là thành thạo tin học cơ bản: Word, excel , powerpoint, web, internet, photoshop; 21/150 là thành thạo Word và Powerpoint (chiếm 14%), còn lại phần lớn là chỉ biết sử dụng Word để đánh văn bản, đặc biệt có tới 30/150 (chiếm 20%) là chưa sử dụng Word bao giờ. Điều đó cho thấy phần lớn sinh viên ở trường còn rất yếu về tin học, vì năm đầu tiên nên các tân sinh viên còn rất bỡ ngỡ, chưa có điều kiện học tin học. - Phần đông sinh viên của trường có quê ở các tỉnh nghèo, vì thế trình độ tin học còn rất hạn chế, thậm chí có sinh viên chưa hề sử dụng đến máy vi tính. Do đó, việc sử dụng công nghệ thông tin của sinh viên để khai thác thông tin phục vụ học tập là rất khó khăn. Đó chính là thách thức khi vận dụng dạy học dự án vào tổ chức dạy học. 3.4.2. Về tình hình học Vật lý Chúng tôi tiến hành điều tra về việc học Vật lý trên đối tượng thực nghiệm là sinh viên năm thứ nhất. - Phát phiếu điều tra về trình độ ban đầu thuộc các kiến thức “Từ trường và Cảm ứng điện từ”, về sự say mê hứng thú đối với môn Vật lý và những khó khăn thường gặp khi học môn Vật lý (Phụ lục A2): tổng số phiếu phát ra là 150 phiếu, thu vào 150 phiếu. Kết quả phân tích cho thấy: có 77/150 sinh viên (chiếm 51,33%) là khá Vật lý và yêu thích, hứng thú đối với môn Vật lý ở phổ thông, còn lại là thấy môn Vật lý cũng bình thường hoặc không có ý kiến gì. Nhưng đặc biệt có đến 112/150 (chiếm 74,67%) chọn phương án thích Giảng viên giảng và đọc cho sinh viên ghi, điều này cho thấy các em còn thụ động, chưa được làm quen và thích ứng với phương pháp dạy học tích cực. - Sinh viên của trường chỉ học Vật lý vào năm đầu tiên, đây là khoảng thời gian các bạn sinh viên còn rất bỡ ngỡ, mới mẻ cả về trường lớp, bạn bè, thầy cô…Điều này làm cho việc cộng tác, phối hợp giữa các sinh viên trong nhóm khi thực hiện dự án còn gặp nhiều khó khăn. - Số lượng sinh viên trong lớp khá đông, chủ yếu là nam. Điều này gây khó khăn trong việc phân chia nhóm và phân công nhiệm vụ các thành viên trong nhóm. - Trong thời gian thực hiện dự án, nhiều sinh viên còn phải tập trung thời gian ôn thi lại một số môn học chưa đạt ở học kỳ 1 (có khoảng 50% sinh viên thi lại). Do đó, sinh viên không tập trung được nhiều thời gian cho việc thực hiện dự án. - Vật lý là môn khoa học cơ bản, đối với trường kỹ thuật thì sinh viên chỉ chú trọng đến các môn chuyên ngành, thường rất xem nhẹ các môn cơ bản, không thấy được ích lợi của việc học Vật lý đối với các môn chuyên ngành, vì vậy, có một số sinh viên không hứng thú đối với môn học, phần đông sinh viên chỉ có nguyện vọng học để lấy 5 điểm là đủ, không có sự say mê, hứng thú, tìm tòi, khám phá khoa học. - Phần lớn sinh viên vẫn chưa được làm quen với các phương pháp dạy học tích cực, vẫn thường có thói quen thụ động nghe giảng nên việc thực hiện dự án còn nhiều khó khăn. - Trang thiết bị (dụng cụ thí nghiệm, máy móc,..) còn thiếu và hư hỏng khá nhiều. Tất cả các yếu tố trên phần nào cũng ảnh hưởng đến tính khả thi và kết quả thực nghiệm của đề tài. 3.5. Phương pháp thực nghiệm - Lớp thực nghiệm do chính tôi trực tiếp dạy học theo tiến trình đã soạn thảo. - Với các nội dung kiến thức được tiến hành theo dạy học dự án, chúng tôi tổ chức lớp thành 6 nhóm tương ứng với 6 dự án. Khi chia nhóm chúng tôi đều chú ý đến tỉ lệ nam nữ hợp lí và trình độ của các nhóm tương đối đồng đều. Mỗi nhóm đều có trưởng nhóm, nhóm phó, thư kí và các thành viên. Để đảm bảo sinh viên có thể thực hiện được nhiệm vụ (dự án), chúng tôi đã tiến hành các công việc cụ thể sau đây: + Giới thiệu đến sinh viên phương pháp học theo dự án + Biên soạn, sắp xếp, bổ sung các nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết, qua đó thiết kế ý tưởng dự án giúp người học xác định nhiệm vụ cần giải quyết. + Tiến hành tập huấn, bổ sung các kỹ năng sử dụng Powerpoint và kĩ năng làm việc nhóm cho các thành viên trong nhóm. + Giới thiệu các nguồn tài nguyên phục vụ cho các dự án. + Thường xuyên trao đổi với các nhóm về tiến trình công việc và kịp thời giải đáp những thắc mắc, bàn bạc tìm phương án giải quyết các khó khăn nảy sinh. - Quá trình dạy học được chúng tôi ghi hình. Các sản phẩm của người học được thu thập lại. Dựa vào các thông tin được ghi lại, chúng tôi tiến hành phân tích diễn biến giờ học, đánh giá kết quả để từ đó có những chỉnh sửa cho phù hợp. Kết thúc quá trình thực nghiệm, sinh viên làm một bài kiểm tra (dạng trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn). Với các kết quả thu được, chúng tôi phân tích và sơ bộ đánh giá tính khả thi, kết quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo đối với việc phát huy tính tích cực, tự chủ của người học. Với các phương pháp dạy học đã trình bày kết hợp với bài giảng điện tử, chúng tôi hy vọng rằng sự làm việc độc lập của cá nhân kết hợp với sự trao đổi, tranh luận giữa các sinh viên trong lớp trước các vấn đề có gắn liền với thực tiễn giúp họ có thể phát huy tính độc lập, tự chủ trong quá trình tiếp thu kiến thức. 3.6. Tổ chức thực nghiệm Tổng cộng có 3 tuần thực nghiệm sư phạm, trong đó mỗi tuần sinh viên học Vật lý đại cương 2 buổi. Như vậy, tổng cộng có 6 buổi học Vật lý trên lớp của sinh viên (phần Từ trường và cảm ứng điện từ). Buổi 1: - Giảng viên giới thiệu với sinh viên về phương pháp Học theo dự án tại phòng máy Multi, nhằm trang bị cho sinh viên biết được mình phải làm việc như thế nào để chiếm lĩnh tri thức và học tập đạt hiệu quả, như: làm việc theo nhóm, khả năng cộng tác, phối hợp, …cũng như biết được những mục tiêu chung cần phải đạt được: bài trình diễn đa phương tiện, ấn phẩm, trang Web, sản phẩm thực tế. Giới thiệu đến sinh viên một vài dự án mẫu đã được thực hiện và được đánh giá cao về nội dung cũng như hình thức trình bày, làm tư liệu định hướng học tập cho sinh viên. Hình 3.1. Giới thiệu đến sinh viên về phương pháp học theo dự án - Giảng viên giới thiệu với sinh viên về việc thực hiện Mạng sơ đồ tư duy khi thực hiện một công việc nào đó, để sau này sinh viên vận dụng vào thực hiện dự án học tập Hình 3.2. Giảng viên hướng dẫn sinh viên về cách lập mạng sơ đồ tư duy Hình 3.3. Tạo ấn phẩm bằng Publisher Hình 3.4. Hướng dẫn thiết kế trang Web - Trên cơ sở điều tra ban đầu, giảng viên chia nhóm và yêu cầu các nhóm thực hiện các nhiệm vụ học tập, cử nhóm trưởng . - Chuyển giao nhiệm vụ học tập: triển khai nội dung bài học thành dự án, xuất phát từ nội dung kiến thức phần Từ trường và cảm ứng điện từ, giảng viên hướng dẫn sinh viên triển khai thành các dự án học tập. Giảng viên đưa ra Câu hỏi khái quát: Việc tìm hiểu các kiến thức về Từ trường và Cảm ứng điện từ có vai trò quan trọng như thế nào đối với sự phát triển của khoa học kỹ thuật?. Sinh viên thảo luận nhóm, sau đó cử đại diện nêu ý kiến trả lời của nhóm, các nhóm khác tiếp tục bổ sung câu trả lời. Giảng viên ghi nhận tổng hợp ý kiến của các nhóm, sau đó từ câu trả lời của các nhóm đưa ra Câu hỏi bài học hướng sinh viên đến bài học Từ trường và cảm ứng điện từ: Trong giao thông vận tải, con người đã ứng dụng những kiến thức đó để chế tạo ra các thiết bị máy móc gì? Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của các thiết bị máy móc đó như thế nào? Các nhóm thảo luận, trình bày vấn đề mà nhóm mình dự định chọn để lập dự án nghiên cứu (bao gồm: tên DA, mục đích DA), các nhóm khác bổ sung góp ý, giảng viên đưa ra một số gợi ý định hướng cần thiết cho nhóm. Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ học tập cho mỗi thành viên. + Giảng viên phát tài liệu hỗ trợ cho mỗi nhóm, cung cấp địa chỉ một số trang Web liên quan. + Giảng viên yêu cầu mỗi nhóm về nhà lập kế hoạch dạng đề cương bài trình diễn đa phương tiện, đề cương ấn phẩm và đề cương trang Web. Như vậy, mỗi nhóm đều nhận được nhiệm vụ học tập trong buổi thứ nhất. Buổi 2: - Mỗi nhóm lên trình bày đề cương bài trình diễn đa phương tiện, đề cương ấn phẩm và đề cương trang Web và sản phẩm dự kiến của nhóm. Sau đó giảng viên và các nhóm khác góp ý, bổ sung, chất vấn, trả lời và đánh giá đề cương của nhóm bạn. - Giảng viên phát cho các nhóm tiêu chí đánh giá bài trình diễn đa phương tiện, ấn phẩm, trang web, yêu cầu các nhóm căn cứ vào đó để hoàn thiện sản phẩm của nhóm mình. - Các nhóm nộp bảng phân công nhiệm vụ các thành viên cho giảng viên Buổi 3: - Mỗi nhóm lên trình bày bài trình diễn đa phương tiện của nhóm, các nhóm khác đặt câu hỏi, chất vấn và đánh giá. Điểm bài trình diễn đa phương tiện được tính như sau: điểm của giảng viên chiếm 50%, điểm của các nhóm chiếm 50%. - Nhóm trưởng báo cáo tình hình công việc của nhóm và các thành viên trong nhóm Buổi 4: - Mỗi nhóm lên trình bày ấn phẩm của nhóm, các nhóm khác đặt câu hỏi, chất vấn và đánh giá. Điểm ấn phẩm được tính như sau: điểm của giảng viên chiếm 50%, điểm của các nhóm chiếm 50%. - Nhóm trưởng báo cáo tình hình công việc của nhóm và các thành viên trong nhóm. Buổi 5: - Mỗi nhóm lên trình bày Trang Web của nhóm, các nhóm khác đặt câu hỏi, chất vấn và đánh giá. Điểm trang Web được tính như sau: điểm của giảng viên chiếm 50%, điểm của các nhóm chiếm 50%. - Nhóm trưởng báo cáo tình hình công việc của nhóm và các thành viên trong nhóm Buổi 6: - Mỗi nhóm lên trình bày Sản phẩm thực tế của nhóm, các nhóm khác đặt câu hỏi, chất vấn và đánh giá. Điểm sản phẩm thực tế được tính như sau: điểm của giảng viên chiếm 50%, điểm của các nhóm chiếm 50%. - Giảng viên tổng kết toàn bộ dự án: nhận xét, đánh giá, rút kinh nghiệm. Sau cùng là công bố điểm toàn bộ dự án của các nhóm. 3.7. Phân tích kết quả thực nghiệm 3.7.1. Tiến trình dạy học dự án Quá trình dạy học dự án được chúng tôi tiến hành theo trình tự sau: * Chuyển giao nhiệm vụ học tập - Giảng viên cho sinh viên quan sát một số hình ảnh về các thiết bị máy móc kỹ thuật như: máy phát điện, loa điện, động cơ điện, hệ thông rơ le điều khiển tự động, bếp từ, ghita điện …Sau đó, giảng viên yêu cầu sinh viên thảo luận, trao đổi để tìm ra những ứng dụng khác có liên quan đến kiến thức “Từ trường và cảm ứng điện từ”. Từ đó gợi được sự tập trung chú ý của sinh viên đến phần nội dung kiến thức quan trọng này. - Giảng viên đưa ra câu hỏi khái quát: Việc tìm hiểu các kiến thức về Từ trường và Cảm ứng điện từ có vai trò quan trọng như thế nào đối với sự phát triển của khoa học kỹ thuật? Giảng viên cho sinh viên thảo luận với nhau. - Sau khi đưa ra bộ câu hỏi bài học, chúng tôi chia lớp thành 6 nhóm, cho sinh viên thảo luận, hình thành các ý tưởng ban đầu và ý tưởng về các dự án sau đó các nhóm trình bày dưới hình thức các mạng sơ đồ đồ tư duy * Câu hỏi bài học: 1. Trong giao thông vận tải, con người đã ứng dụng những kiến thức đó để chế tạo ra các thiết bị máy móc gì? 2. Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của các thiết bị máy móc đó như thế nào? * Các nhóm gồm: Nhóm I: MBS (8 thành viên) Trưởng nhóm: Nguyễn Hữu Vinh Nhóm II: ES (9 thành viên) Trưởng nhóm: Lê Thanh Nhật Nhóm III: Blue Fire (8 thành viên) Trưởng nhóm: Trịnh Thanh Liêm Nhóm IV: TTC (8 thành viên) Trưởng nhóm: Lê Minh Cảnh Nhóm V: NANO (9 thành viên) Trưởng nhóm: Nguyễn Quốc Cường Nhóm VI: SILICON (8 thành viên) Trưởng nhóm: Phạm Ngọc Anh - Sau khi được giao nhiệm vụ các nhóm thảo luận về câu hỏi bài học của nhóm mình trình bày thông qua mạng sơ đồ tư duy. Các nhóm đều đã trình bày được lí do lựa chọn dự án và nêu được mục tiêu của các dự án. Sau đó các nhóm lên kế hoạch thực hiện dự án, phân công nhiệm vụ và dự kiến sản phẩm cuối cùng của từng nhóm. - Các thành viên trong các nhóm đều rất hăng say thảo luận và phát biểu ý kiến, điều này chứng tỏ việc chuyển giao nhiệm vụ của giảng viên đã thành công, phát huy được tính tự lực, tích cực chủ động của sinh viên. Hình 3.5. Sinh viên thảo luận và trình bày ý tưởng - Sau khi được sự hướng dẫn và góp ý của giảng viên các nhóm lần lượt trình bày mạng sơ đồ tư duy của nhóm mình một cách hào hứng và có tính thống nhất cao. Kĩ thuật sử dụng mạng sơ đồ tư duy trong dạy học là một kĩ thuật nhằm phát triển tư duy bậc cao cho người học và rất cần thiết cho sinh viên, giúp sinh viên làm việc một cách khoa học, xác định được mục đích công việc rõ ràng, đạt hiệu quả cao. Thông qua mạng sơ đồ tư duy sinh viên đã xác định được các tiểu chủ đề và đưa ra được giải pháp thực hiện để giải quyết vấn đề đã được chuyển giao, hình thành nên các dự án học tập rõ ràng. 3.7.2. Sản phẩm của dự án Sản phẩm của dự án là những sản phẩm có thể công bố được. Không chỉ giới hạn ở các bài trình chiếu về các giải pháp và việc thực hiện giải pháp đối với các nhiệm vụ thực tiễn cần giải quyết mà sản phẩm của dự án còn là các mô hình, các thiết bị do chính các nhóm thực hiện. Điều này cho thấy tính tích cực, chủ động trong hoạt động học tập của sinh viên. Hình 3.6. SV thuyết trình dự án Hình 3.7. SV trình bày ấn phẩm của dự án Hình 3.8. Sinh viên thuyết trình trước lớp trang Web của dự án Hình 3.9. SV trình bày trước lớp sản phẩm thực tế của dự án DỰ ÁN 1: “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HẠN CHẾ TAI NẠN GIAO THÔNG Ở VIỆT NAM - HOÀN THIỆN HỆ THỐNG PHANH CHO CÁC PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG” Đặt vấn đề cho dự án của mình nhóm MBS đã đưa ra một số hình ảnh về các vụ tai nạn giao thông, trong đó có các vụ tuột phanh gây tai nạn của xe buýt, xe khách.. sau đó đặt câu hỏi “Làm thế nào đảm bảo an toàn cho các phương tiện giao thông ?”. Đây chính là tình huống vấn đề đặt ra. Nhóm đã tiến hành phân tích đưa ra nhiều nguyên nhân dẫn đến các vụ tai nạn giao thông đáng tiếc xảy ra, trong đó có cả nguyên nhân chủ quan (tài xế phóng nhanh, vượt ẩu, ngủ gật trên xe..) và nguyên nhân khách quan (tuột phanh), nguyên nhân chủ quan thì phải giáo dục ý thức cho người điều khiển phương tiện, còn nguyên nhân khách quan thì khắc phục bằng cách hoàn thiện hệ thống thiết bị phanh hãm ngày càng hoàn chỉnh hơn, an toàn hơn. Sau khi trao đổi, thảo luận, nhóm đã đưa ra quyết định nghiên cứu cho ra đời một hệ thống phanh từ trường. Như vậy, sinh viên đã tự đề xuất được tình huống vấn đề, tự xác định được vấn đề cần giải quyết: Làm thế nào có thể chế tạo hệ thống phanh từ trường bảo an toàn cho các phương tiện giao thông?. Điều này thể hiện tính độc lập cao trong quá trình nhận thức. Trước yêu cầu đặt ra, nhóm đã đề xuất giải pháp là tiến hành tìm hiểu các loại phanh hiện nay như: phanh dẫn động thủy lực, phanh tang trống, phanh điện tử, phanh đĩa,... Nhóm đã phân tích các ưu điểm, nhược điểm của từng loại phanh này để thấy được mức độ an toàn của mỗi loại. Qua phân tích nhóm đã thấy được hệ thống phanh từ trường có rất nhiều ưu điểm, đảm bảo an toàn, khắc phục nhược điểm của các loại phanh khác như: - Do không ma sát với đĩa quay mà chỉ tác dụng lực từ lên đĩa nên độ bền của phanh từ là rất cao. - Các loại phanh xe thông thường hiện đều là phanh thủy lực, lợi dụng dầu ép để làm lực thắng xe. Vì thế, nếu ống dẫn dầu hỏng đột ngột thì phanh sẽ vô hiệu, người lái có thể gặp sự cố. Phanh xe nam châm điện khắc phục nhược điểm đó. - Chi phí sản xuất rẻ hơn nhiều so với các loại phanh khác hiện nay. - Lực phanh lớn. - Được hỗ trợ hệ thống chống bó cứng có độ phanh/nhả cao gấp 10 lần so với hệ thống ABS nên độ an toàn rất cao. - Điều chỉnh lực giảm tốc chính xác hơn phanh thông thường. .... Để tiến hành thực hiện dự án, nhóm triển khai đề tài giao nhiệm vụ, lên kế hoạch tìm kiếm thông tin, tổng hợp thông tin, tìm hiểu nguyên lý để tìm ra mô hình. Sau đó, xác định nội dung kiến thức cần thiết cho dự án, tìm hiểu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của phanh từ. Khi có được sơ đồ mô hình, nhóm lên danh sách các chi tiết, linh kiện cần tìm, cử 2 thành viên đi chợ Nhật Tảo để mua linh kiện. Khi đã có đầy đủ các linh kiện cần thiết, nhóm tiến hành lắp ráp mô hình. Điều rất xuất sắc là nhóm đã chế tạo thành công mô hình phanh từ. Đây chính là sự sáng tạo trong học tập của sinh viên, vượt ngoài yêu cầu về kiến thức và kĩ năng khi học các kiến thức về từ trường và cảm ứng điện từ. Điều này chứng tỏ phương pháp dạy học dự án áp dụng cho các đơn vị kiến thức về ứng dụng vật lí trong kĩ thuật thì sẽ thu đươc hiệu quả rất cao. Ngoài ra, nhóm còn mở rộng vấn đề nghiên cứu không chỉ ứng dụng trong giao thông, phanh từ còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật khác, như: các động cơ điện 3 pha, ổ đĩa, đĩa cứng, cần cẩu, cần trục... Điều này chứng tỏ tính tích cực, chủ động trong học tập của sinh viên. Qua các đoạn video đã ghi lại không khí thảo luận bàn bạc, đưa ra phương án và cùng nhau chế tạo mô hình các sản phẩm dự án cho thấy tinh thần tự học, khả năng hợp tác trong nhóm đã được rèn luyện và phát huy. Đó là điều mà các phương pháp dạy học truyền thống, thụ động, áp đặt không thể có được. DỰ ÁN 2: “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN VÀ TẠO THUẬN LỢI TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG” Nhóm TTC đã bắt đầu bằng một số hình ảnh về các vụ nổ bom mìn của một số nơi, hình ảnh về các tại nạn trong xây dựng công trình đường xá, nhà cửa...Sau đó nhóm đưa ra dự án chế tạo thiết bị có thể phát hiện được các vật kim loại, bom mìn còn sót ở bên sâu trong lòng đất, trong lòng các khối bê tông... Đó là máy dò kim loại, phát hiện kim loại được gia cố trong bê tông, các miếng kim loại, hay các dây kim loại được giấu trong tường và trên sàn nhà, tra dò đường dây, đường ống dưới lòng đất. Nhóm đã tiến hành tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy dò kim loại, định hướng ra sản phẩm cuối cùng sẽ là chiếc máy có thể phát hiện ra các vật kim loại. Như vậy, sinh viên đã tự đề xuất được tình huống vấn đề, tự xác định được vấn đề cần giải quyết. Điều này thể hiện tính độc lập cao trong quá trình nhận thức. Bước đầu tiên nhóm tiến hành lên kế hoạch và phân công nhiệm vụ rất rõ ràng. Trước hết tìm kiếm tư liệu về nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy dò kim loại trên sách, báo, trên internet, thư viện..Sau khi có tư liệu trong tay nhóm TTC bắt đầu thực hiện nhiệm vụ, trao đổi thông tin giữa các thành viên trong nhóm, tổng hợp thông tin, tham vấn trao đổi với giảng viên những vấn đề chưa rõ, nhằm cho ra sản phẩm tốt nhất, đáng tin cậy nhất. Sau khi có được sơ đồ nguyên lý của sản phẩm, nhóm đã tiến hành vẽ sơ đồ bo mạch, xác định những thiết bị cần thiết và số lượng các thiết bị này như: transitor, CẤU TẠO FK919 TỤ HÓA ĐiỆN TRỞ Đ LEP 7 TR ĐI ỐT4148 TỤ THƯỜNG điốt, tụ điện, điện trở...Đo xác định chân, cực của transitor, tụ, điôt. Hình 3.10. Các thiết bị cấu tạo FK919 Thành công nhất là nhóm đã tiến hành lắp ráp và hoàn thiện mô hình, cho ra sản phẩm bo mạch như mong muốn. Đó là kết quả của quá trình làm việc không mệt mỏi, lòng hăng say học tập, tìm tòi và sáng tạo của sinh viên. Ngoài ra, nhóm còn mở rộng vấn đề nghiên cứu không chỉ ứng dụng trong xây dựng công trình, máy dò kim loại mà còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật khác, như kiểm tra an ninh sân bay, dò vũ khí súng đạn, bộ phận hình sự cơ quan công an lục tra nhanh, thăm dò vật lạ kim loại trong nguyên liệu nhiên liệu, tra dò kim loại trong bưu phẩm hành lý, phát hiện vàng bạc của báu và vật kim loại được chôn dưới đất, khảo cổ, dò quặng ... Điều này chứng tỏ tính tích cực, chủ động trong học tập của sinh viên. Khi xem xét lại quá trình thực hiện dự án, các thành viên trong nhóm đã nhận thấy được rất nhiều khó khăn đã phải đối mặt và nhóm đã vượt qua. Thông qua dự án, các thành viên trong nhóm đã học được những bài học quý giá, cả về nội dung kiến thức lẫn kỹ năng thực hành, kỹ năng giải quyết vấn đề, kĩ năng lập kế hoạch, kĩ năng hợp tác phối hợp giữa các thành viên. Nhóm đã rút ra bài học sâu sắc: “từ lý thuyết đi đến thực tế là một con đường gian nan, vất vả, khó khăn”. Có những lúc nhóm TTC đã thất bại trong thực nghiệm thực hiện mô hình sản phẩm thực tế. Các thành viên trong nhóm cảm thấy rất chán nản, không muốn tiếp tục công việc nữa. Nhưng nhìn lại tất cả những gì mà nhóm đã làm được, cùng với sự định hướng, dẫn dắt của thầy giáo thì TTC đã quyết tâm làm đến cùng cho dù biết có rất nhiều khó khăn trước mặt. Đúng như BÁC HỒ nói “không có việc gì khó chỉ sợ lòng không bền”. Nhờ sự bền bỉ và nhiệt tình với công việc, với nhiệm vụ cần thực hiện, nhóm TTC đã cho ra đời một bo mạch và sản phẩm như ý muốn. Câu nói của người xưa rất đúng “thất bại là mẹ của thành công”; “có chí thì nên-có công mài sắt có ngày nên kim” - Đó là lời tâm sự của nhóm TTC. DỰ ÁN 3: “ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO CÁC PHƯƠNG TIỆN LƯU THÔNG TRONG ĐƯỜNG HẦM – HOÀN CHỈNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN THẮP SÁNG TRONG ĐƯỜNG HẦM” Nhóm Blue Fire đặt vấn đề cho dự án của mình bằng một bài toán thực tế về việc giải quyết nạn ùn tắt giao thông trong đường hầm, việc thiếu ánh sáng bên trong đường hầm đã gây ra nhiều tai nạn đáng tiết xảy ra ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Để giải quyết vấn đề này, nhóm đã đưa ra giải pháp thiết kế hệ thống phát điện chiếu sáng trong đường hầm bằng cách tận dụng nguồn năng lượng gió để chuyển thành điện năng thắp sáng hệ thống đèn trong đường hầm. Qua đó, nhóm nêu được yêu cầu tất yếu phải chế tạo hệ thống cánh quạt gắn trên các lỗ thông gió của đường hầm để làm quay tua bin của máy phát điện. Để tiến hành thực hiện dự án, nhóm đã tiến hành tìm hiểu và phân tích đặc điểm của đường hầm thông qua các tài liệu sách vở, internet, báo chí... Sau đó các thành viên trong nhóm trao đổi thảo luận với nhau và trao đổi với các thành viên khác trong lớp, tham vấn với giảng viên hướng dẫn. Nhóm đã phân tích được nhiều chi tiết rất quan trọng, làm cơ sở cho việc thiết kế hệ thống máy phát điện chiếu sáng trong đường hầm, cụ thể như: - Trên thế giới có rất nhiều các hầm đào xuyên núi để mở đường.Việt Nam cũng thế ví dụ như đường hầm Hải Vân. Ở các hầm như vậy, lượng điện năng tiêu thụ cho việc thắp sáng hầm là rất lớn . - Trong hầm gió lúc nào cũng nhiều do chênh lệch áp suất bên trong và bên ngoài. - Các núi ở nước ta một bên gió rất mạnh (do vị trí địa lý). - Gió đi lên cao khi di chuyển vào trong hầm - Các khí trong hầm thường là khí độc, nên hầm nào cũng cần có hệ thống thông gió - Nhiệt độ trong hầm lúc nào cũng nóng hơn bên ngoài ... Điều thành công nhất trong dự án là nhóm đã xây dựng được mô hình hệ thống phát điện bằng sức gió lấy từ bên trong đường hầm, hệ thống phát điện này sẽ cung cấp điện liên tục chiếu sáng bên trong đường hầm, tiết kiệm một khoản chi phí rất lớn và bảo đảm được an toàn giao thông cho các phương tiện lưu thông qua đường hầm. 7 8 9 Hình 3.11. Sơ đồ bố trí hệ thống phát điện trong đường hầm 1- luồng gió thoát ra trong đường hầm làm quay tua bin máy phát điện 2- luồng gió nóng bốc lên trong đường hầm và luồng gió do các phương tiện lưu thông gây ra 3- Trạm đặt hệ thống cánh quạt làm quay tua bin máy phát và trạm đặt máy phát điện 4- Cột thông gió của đường hầm 5- Trạm đặt máy biến áp để cung cấp điện cho hệ thống đèn chiếu sáng trong đường hầm 6- Hệ thống máy hút gió từ bên ngoài vào trong đường hầm 7- Hệ thống trụ điện 8- Hệ thống dây dẫn 9- Hệ thống bóng đèn thắp sáng đường hầm Nhóm đã tiến hành tìm hiểu và nguyên cứu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của hệ thống máy phát điện chạy bằng sức gió, để từ đó tìm cách bố trí hệ thống cánh quạt làm quay tua bin của máy phát điện. Bên cạnh đó, nhóm cũng phân tích được những ưu điểm, nhược điểm và những khó khăn gặp phải khi tiến hành xây dựng công trình thực tế cho các đường hầm, chi phí ban đầu là không nhỏ, tuy nhiên lợi tích của công trình này thì vô cùng to lớn, cả về mặt an toàn cho các phương tiện lưu thông cũng như tiết kiệm chi phí điện năng. Điều này thể hiện khả năng đánh giá, phân tích độc lập của sinh viên. Ngoài ra, nhóm cũng nêu lên được những ứng dụng quan trọng khác từ ý tưởng này, chẳng hạn, dùng máy phát điện loại nhỏ gắn trên các ngọn cây ở những cánh rừng sử dụng năng lượng gió để chạy những con chíp báo động khi có cháy rừng, các vùng gần biển trên các con đường có thể bố trí các tua pin gió tạo điện năng thắp sáng đèn đường (có thể ứng dụng ở Việt Nam)...Qua đó cho thấy tính tích cực, chủ động và khả năng tư duy sáng tạo của sinh viên. Kết quả thu được từ các nhóm khác cũng rất tốt thể hiện được sử chủ động tích cực, sáng tạo trong học tập, các kĩ năng tư duy bậc cao được rèn luyện tốt. Ngoài ra còn cho thấy phương pháp dạy học mới đã phát triển được các kĩ năng trong cuộc sống như kĩ năng giao tiếp, kĩ năng làm việc nhóm, kĩ năng tìm kiếm và đánh giá thông tin, kĩ năng thực hành giỏi….. Việc tổ chức cho các nhóm trình bày, thuyết trình, giới thiệu sản phẩm trước lớp qua đó các nhóm học hỏi, đánh giá chéo lẫn nhau giúp cho kiến thức được hoàn thiện sâu sắc đầy đủ hơn. Qua đó các sinh viên tự rút ra được kinh nghiệm và bài học cho riêng mình. Và cũng qua buổi trình bày giảng viên đã nhận xét đánh giá thể chế hóa kiến thức củng cố các kiến thức trọng tâm chốt lại các nội dung kiến thức quan trọng. Sản phẩm của các dự án được trình bày trong phần phụ lục 3.7.3. Đánh giá sản phẩm các dự án Thông qua tiêu chí đánh giá bài trình diễn đa phương tiện, tiêu chí đánh giá ấn phẩm, trang Web và sản phẩm thực tế, các nhóm đã thống nhất đánh giá điểm của các dự án và của mỗi thành viên như sau: - Điểm của các nhóm được chấm theo thang điểm 100 sau đó đưa về thang điểm 10 rồi nhân với số thành viên trong nhóm. - Điểm của các nhóm sẽ được cả nhóm thống nhất chia không đều cho các thành viên tùy theo sự đóng góp của mỗi thành viên. - Điểm của mỗi thành viên sẽ được cộng với điểm của bài kiểm tra trắc nghiệm sau đó lấy trung bình thì sẽ là điểm đánh giá toàn dự án. Qua cách đánh giá như vậy chúng tôi nhận thấy tất cả các thành viên trong các nhóm đều phải nỗ lực hết mình luôn luôn tự giác và thi đua cùng các thành viên trong nhóm, đảm bảo tính dân chủ công bằng trong đánh giá. Nhóm I (8) II(9) III(8) IV(8) V(9) VI(8) Điểm 98 90 85 96 88 80 3.7.4. Đánh giá chung về các dự án Việc giới thiệu tới sinh viên khái niệm, đặc điểm, các bước chuẩn bị trong dạy học dự án, đã góp phần tạo nên bài trình diễn của các nhóm khá tốt. Cụ thể là: - Tất cả dự án của các nhóm đều thể hiện rất rõ tính thực tiễn thông qua việc lựa chọn các đề tài liên quan đến các thiết bị máy móc kỹ thuật trong ngành nghề của các bạn sinh viên, đó cũng là hành trang bước đầu của những người kỹ sư tương lai. - Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đặt ra của dự án, các nhóm đều đưa ra được giải pháp và thực hiện được giải pháp. Điều đó chứng tỏ sinh viên đã nắm vững và vận dụng được các pha của tiến trình giải quyết vấn đề để giải quyết nhiệm vụ của nhóm. - Các kết luận thu được ở các nhóm đều đảm bảo tính khoa học và phù hợp với sơ đồ xây dựng kiến thức chúng tôi đã soạn thảo. Đặc biệt có nhóm còn thực hiện được yêu cầu ngoài dự kiến của chúng tôi. Điều đó thể hiện đặc trưng tự tìm tòi, tự nghiên cứu mong muốn giải quyết vấn đề một cách trọn vẹn trong học tập của sinh viên. - Các kiến thức thu được thể hiện trong các dự án của các nhóm không chỉ dừng lại ở việc xây dựng cấu tạo và hoạt động của thiết bị mà còn cung cấp một lượng thông tin khá lớn về thiết bị (ngoài phạm vi trình bày của giáo trình) như: các thông số của máy, các hình ảnh minh họa cấu tạo, hoạt động của thiết bị, cách thức sử dụng và vận hành thiết bị hiệu quả và an toàn. Bên cạnh đó các bạn sinh viên đã mở rộng phạm vi ứng dụng của các thiết bị máy móc trong nhiều lĩnh vực khác nhau... - Điểm nổi bật nữa trong các bài trình bày về các dự án của các nhóm là được soạn thảo theo hướng mở, có tính tương tác cao giữa người trình bày (nhóm thực hiện) với khán giả (người theo dõi) thông qua các câu hỏi mở khi đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải pháp thực hiện ... Nó khác rất nhiều so với các bài trình bày mang tính một chiều thông thường. Điều đó làm cho không khí lớp học khá sôi nổi và không có sự khác biệt nhiều về vai trò giữa nhóm thực hiện dự án và khán giả. - Sự lĩnh hội kiến thức một cách sáng tạo, có phê phán của sinh viên được thể hiện rất rõ khi các nhóm trình bày tổ chức hoạt động thảo luận toàn lớp. Với những biểu hiện rất tích cực từ phía người học ở trên việc tổ chức dạy học các ứng dụng kỹ thuật của vật lý theo dự án tỏ ra có ưu thế trong việc phát huy tính tích cực, tự chủ của người học, góp phần kích thích nhu cầu, hứng thú của người học đối với môn học, nhất là đối với các môn khoa học cơ bản trong các trường đại học kỹ thuật. Trong các trường đại học kỹ thuật, sinh viên thường rất xem nhẹ các môn khoa học cơ bản (Vật lý, hóa học, cơ lý thuyết, toán học...) vì các bạn sinh viên chưa thấy được vai trò nền móng vững chắc của các môn khoa học cơ bản để sau này học các môn chuyên ngành. Do đó, tổ chức tiến trình dạy học dự án đã gợi được sự hứng thú, quan tâm của sinh viên, cho họ khám phá, tìm tòi giữa lý thuyết và thế giới thực tiễn. 3.8. Kiểm tra, đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức của sinh viên 3.8.1. Mục đích kiểm tra Kiểm tra nhằm mục đích đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức của sinh viên sau khi học phần kiến thức “Từ trường và cảm ứng điện từ”- thuộc chương trình Vật lý đại cương dành cho sinh viên hệ chính qui ngành kỹ thuật- Trường ĐHGTVT. Qua đó đánh giá tính xác thực của giả thuyết khoa học đã nêu ra trong đề tài. 3.8.2. Hình thức kiểm tra Đề kiểm tra được soạn thảo theo hình thức trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn. Đề kiểm tra gồm 25 câu, thời gian làm bài là 75 phút. 3.8.3. Cách thức tổ chức kiểm tra Cách thức tổ chức kiểm tra được chúng tôi thực hiện theo quy định về kiểm tra trắc nghiệm khách quan của Bộ Giáo dục và đào tạo. Mỗi đề kiểm tra gồm 25 câu hỏi. Các câu hỏi được hoán vị và sắp xếp thành 04 đề khác nhau, sinh viên làm bài trên phiếu trả lời trắc nghiệm. (phụ lục A6) 3.8.4. Bài kiểm tra * Các mục tiêu kiến thức, kĩ năng cần kiểm tra - Hiểu được định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng và vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng xảy trong các thiết bị máy móc kỹ thuật - Hiểu được bản chất và nguyên nhân sinh ra dòng điện Foucault. Thiết kế được các thiết bị máy móc kỹ thuật, công nghệ như: phanh điện từ, hãm dao động kim điện kế, hãm từ trong các đầu đĩa...dựa trên việc vận dụng các kiến thức về dòng Foucault kết hợp với định luật Lenz. Thiết lập được công thức tính độ lớn dòng Foucault trong kỹ thuật - Vận dụng kết hợp công thức tính hệ số tự cảm trong ống dây thẳng dài và công thức tính từ trường trong ống dây để tiến hành làm nam châm điện có độ lớn từ trường theo yêu cầu thực tế kỹ thuật, ví dụ: khi muốn tạo nam châm điện có cường độ từ trường cỡ 10 Tesla thì cần phải tính toán số vòng dây quấn, chiều dài ống dây, diện tích diết diện ống dây, lõi sắt là như thế nào... - Hiểu được bản chất hiện tượng tự cảm, hiện tượng hỗ cảm. Vận dụng các công thức xác định suất điện động tự cảm, suất điện động hỗ cảm xuất hiện trong mạch kín. Ứng dụng các hiện tượng này trong cuộc sống hằng ngày và trong các thiết bị máy móc kỹ thuật như: máy dò kim loại, mạch dao động trong máy thu phát sóng điện từ, hiệu ứng bề mặt,... - Vận dụng được các công thức tính suất điện động cảm ứng, năng lượng từ trường, mật độ năng lượng từ trường, dòng điện tự cảm, hệ số tự cảm... trong các bài tập lý thuyết ở giáo trình cũng như trong tính toán thực tế kỹ thuật - Hiểu và vận dụng định lý O-G trong từ trường, định lý suất từ động - Hiểu và thiết lập được mối quan hệ giữa véc tơ mật độ dòng điện và vận tốc chuyển động tạo dòng của các điện tích tự do, từ đó suy ra định luật Ohm dạng vi phân. - Hiểu và vận dụng định luật Ampe trong tương tác từ giữa các phần tử dòng điện - Nắm vững các khái niệm đặc trưng cho từ trường tại mỗi điểm trong vùng không gian có từ trường: véc tơ cường độ từ trường, véc tơ cảm ứng từ. - Hiểu và vận dụng nguyên lý chồng chất từ trường - So sánh được sự khác biệt và tương đồng của định lý O-G trong điện trường và định lý O-G trong từ trường (cả 2 dạng tích phân và vi phân), để từ đó thấy được ý nghĩa Vật lý của véc tơ điện cảm và véc tơ cảm ứng từ. - Hiểu rõ khái niệm từ thông tính trong từ trường đều và trong từ trường bất kỳ, từ đó thấy được ý nghĩa quan trọng của khái niệm từ thông - Vận dụng lực từ tác dụng lên khung dây để chế tạo nên các máy phát điện, động cơ điện, loa điện... * Đề kiểm tra (phụ lục A3) Với mục tiêu đã đề ra, các câu hỏi được soạn thảo nhằm tập trung kiểm tra, đánh giá nhận thức ở mức độ từ thấp đến cao của người học (trình độ nhận biết, hiểu, vận dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá, so sánh...). * Kết quả cụ thể Sau khi xử lí kết quả, bảng tổng hợp điểm số của lớp (gồm 50 SV) được chúng tôi thể hiện qua bảng 0.0 - 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 Điểm Số SV 0 1 2 2 4 3 6 5 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 Điểm Số SV 10 6 6 2 2 1 0 0 * Đánh giá định lượng kết quả Từ bảng tổng hợp điểm cho thấy: + Tỉ lệ sinh viên đạt điểm từ trung bình trở lên là khá cao: 40/50, đạt 82 %. + Số sinh viên có điểm dưới trung bình là 9, chiếm 18 %. Trong số sinh viên điểm dưới trung bình, không có sinh viên bị điểm kém (điểm <3.0). + Số sinh viên đạt điểm từ 6.0 đến 7.5 là 27, chiếm 54% Qua đó chứng tỏ sinh viên nắm vững kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”- thuộc chương trình Vật lý đại cương, khi được tổ chức dạy học theo tiến trình dạy học dự án đã được soạn thảo. Bộ câu hỏi định hướng và các dự án học tập đã lôi cuốn được sự quan tâm, hứng thú học tập của sinh viên, định hướng và dẫn dắt sinh viên tìm hiểu và khám phá kiến thức khoa học Vật lý. * Xử lí kết quả bằng thống kê toán học Để đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức và độ tin cậy từ kết quả của bài kiểm tra, chúng tôi sử dụng các tham số đặc trưng: X , S, , r. X f .i i x 1
N - Điểm trung bình cộng: Với fi là tần số; xi là điểm số; N là tổng số bài kiểm tra S 2
X
) f x
(
i
i N 1 1
- Độ lệch tiêu chuẩn S (để xác định độ phân tán của kết quả) .100% S
X -Hệ số biến thiên chỉ mức độ phân tán của kết quả: - Độ tin cậy của điểm số bài kiểm tra (cho biết sự sai khác giữa điểm số bài kiểm r (1 ) i
2 k 1 ip q
.
S k
tra và điểm số thực của người học) Trong đó: pi là tỉ lệ trả lời đúng cho câu hỏi thứ i; qi là tỉ lệ trả lời sai cho câu hỏi thứ i; k là số câu trắc nghiệm. Thực hiện tính toán thu được: (%) X Các tham số S r Giá trị 6.16 1.90 30.84 0.81 + Điểm trung bình của bài kiểm tra là 6.16, tương đối tốt, chứng tỏ sinh viên nắm khá vững kiến thức. + Độ tin cậy r=0.81 là khá cao, chứng tỏ điểm số bài kiểm tra phản ánh tương đối xác thực kiến thức mà sinh viên lĩnh hội được. + Hệ số biến thiên =30,84% là khá cao, cho thấy độ phân tán về điểm số xung quanh giá trị trung bình là đáng kể. Chứng tỏ mức độ nắm vững kiến thức ở mỗi sinh viên là không đồng đều. Qua kết quả phân tích định tính và định lượng, có thể kết luận tiến trình dạy học soạn thảo đã phát huy được tính tích cực, tự chủ của sinh viên trong học tập, các kiến thức sinh viên tiếp thu được là bền vững và sâu sắc. Kết luận chương 3 Sau đợt thực nghiệm sư phạm, thông qua việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến của các giờ thực nghiệm và kết quả bài kiểm tra, chúng tôi có những nhận xét sau: Tiến trình dạy học đã soạn thảo đã đạt được mục tiêu dạy học đề ra. Việc tổ chức các tình huống học tập đã kích thích hứng thú học tập ở sinh viên, làm cho họ rất tích cực, tự giác học tập. Sự định hướng đúng đắn, kịp thời của giảng viên đã giúp người học có tinh thần học tập sôi nổi, tự lực suy nghĩ để giải quyết vấn đề. Việc tổ chức để sinh viên trải qua các pha của tiến trình dạy học dự án thông qua hình thức học tập theo nhóm là môi trường thuận lợi để người học trao đổi, tranh luận một cách bình đẳng, từ đó sinh viên bộc lộ được suy nghĩ của mình. Thông qua thảo luận, sinh viên biết được chỗ sai của mình để tự khắc phục, giúp người học có cách nhìn nhận đúng đắn về kiến thức bản thân tích luỹ được. Cũng thông qua thảo luận mà giảng viên có thể kiểm soát được hoạt động nhận thức của sinh viên để kịp thời định hướng giúp người học khắc phục khó khăn, sai lầm mắc phải trong quá trình tìm tòi, xây dựng kiến thức mới một cách bền vững. Qua đó rèn luyện năng lực tự học, tự tìm tòi, khả năng tư duy một cách sáng tạo, có phê phán trong khi lĩnh hội tri thức, đồng thời hình thành ở sinh viên kĩ năng giải quyết một vấn đề gặp phải trong học tập và trong cuộc sống. Tính tích cực, tự chủ của người học cũng được phát huy đến mức cao nhất thông qua việc tổ chức dạy học dự án. Trong cách dạy học này, sự tự chủ của người học được thể hiện rất rõ qua việc sinh việc tự lực xác định chủ đề nghiên cứu, chủ động xây dựng kế hoạch thực hiện, tự đưa ra giải pháp và thực hiện giải pháp, tự trình bày kết quả của dự án... Tổ chức dạy học dự án cũng rèn luyện các kĩ năng tư duy bậc cao (phân tích, tổng hợp, đánh giá) và phát triển một số kĩ năng cần thiết cho cuộc sống như kĩ năng làm việc theo nhóm, khả năng tích hợp, sử dụng các phương tiện dạy học vào giải quyết nhiệm vụ, kĩ năng sử dụng ngôn ngữ… Đồng thời, kết quả kết quả đó cũng khẳng định: Việc tổ chức được những hoạt động của sinh viên bằng hình thức tổ chức “Dạy học dự án”-Dạy học thông qua giải quyết các dự án phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lý đại cương giành cho sinh viên ngành kỹ thuật trường Đại học GTVT thì có thể phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, tư duy sáng tạo của sinh viên trong quá trình tham gia tìm tòi giải quyết vấn đề, thực hiện dự án. Từ đó, sinh viên sẽ nắm vững nội dung bài học sâu sắc hơn, hiểu về thực tiễn cuộc sống xung quanh và học được nhiều kĩ năng sống, làm việc. Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy một số hạn chế, khó khăn đối với phương án dạy học đã soạn thảo: - Giảng viên và sinh viên phải đầu tư nhiều thời gian hơn so với cách dạy học truyền thống, do đó, khó đảm bảo yêu cầu về mặt thời gian quy định cho môn học. Bên cạnh đó, để thực hiên tốt các dự án học tập, sinh viên phải đầu tư thời ở nhà rất nhiều cả về mặt thời gian lẫn công sức, chi phí... - Phải sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại như: máy vi tính, máy chiếu, bài giảng điện tử..., sự đòi hỏi cao đối với người sử dụng ( Powerpoint, Internet, publisher, Web...) nên cũng tạo thách thức cho cả thầy và trò. - Thực nghiệm chỉ tiến hành trong phạm vi hẹp, có tính đặc thù đối tượng, vùng miền nên cũng chưa thể khẳng định tính hiệu quả với toàn bộ đối tượng sinh viên trong các ngành khác nhau, các trường khác nhau, các môn học khác nhau... * Kết luận Từ kết quả thu được của luận văn, đối chiếu với các nhiệm vụ đặt ra của đề tài, chúng tôi đã giải quyết được những vấn đề lí luận và thực tiễn sau: 1. Phân tích và làm rõ cơ sở lí luận của dạy học dự án, bản chất của hoạt động dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng, khai thác những cơ sở lí luận dạy học đại học, nêu lên những đặc trưng riêng về nhận thức đa dạng của sinh viên. Trong đó, chúng tôi nhấn mạnh vai trò của người học, coi sinh viên là trung tâm của hoạt động dạy học và sự tham gia tích cực của sinh viên vào quá trình dạy học, tự đề xuất vấn đề, lập kế hoạch, giải quyết vấn đề dựa vào kiến thức và kỹ năng của bản thân trên cơ sở của bộ câu hỏi định hướng. Qua đó, phát huy khả năng sáng tạo, hình thành năng lực giải quyết vấn đề và rèn luyện các kỹ năng tư duy bậc cao: phân tích, so sánh, tổng hợp...Trong quá trình này, vai trò của giảng viên là định hướng, tham vấn, hỗ trợ người học, thường xuyên theo dõi, động viên người học những lúc khó khăn trong quá trình học tập. 2. Dựa trên cơ sở lí luận, chúng tôi tiến hành phân tích nội dung kiến thức, xây dựng được tiến trình dạy học một số nội dung kiến thức thuộc phần “Từ trường và cảm ứng điện từ” thuộc chương trình Vật lý đại cương đại cương cho sinh viên hệ chính quy ngành kỹ thuật trường Đại học giao thông, lôi cuốn được sinh viên vào hoạt động tích cực, chủ động tìm tòi giải quyết vấn đề, chiếm lĩnh tri thức. 3. Quá trình thực nghiệm sư phạm đã chứng tỏ tính khả thi của tiến trình dạy học đã soạn thảo. Kết quả thu được sau khi thực nghiệm đã chứng tỏ dạy học dự án không những mang lại hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức mà còn phát huy tính tích cực, chủ động của sinh viên, phát triển khả năng tư duy ở trình độ cao, bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, rèn luyện các kỹ năng sống, làm việc của người học. Dạy học dự án giúp cho sinh viên vận dung kiến thức vào thực tiễn, tạo hứng thú, say mê khoa học, giúp người học vững vàng và tự tin hơn cho công việc sau này. * Kiến nghị: Qua điều tra thực tế và quá trình thực nghiệm sư phạm ở trường đại học, chúng tôi có một số kiến nghị sau: - Để phát huy tính tích cực, chủ động của sinh viên, nâng cao năng lực tự học, tự nghiên cứu, đòi hỏi dạy học ở đại học phải được đổi mới toàn diện: từ việc biên soạn giáo trình phải gắn kiến thức với thực tiễn, kế hoạch dạy học, trang thiết bị phục vụ dạy học hiện đại, các thiết bị thí nghiệm thực hành...đến việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng “lấy người học làm trung tâm”, đổi mới kiểm tra đánh giá không chỉ đánh giá kết quả học mà kết hợp đánh giá quá trình học của sinh viên. - Hiện đại hóa cơ sở vật chất để tạo điều kiện cho việc tổ chức hoạt động học tập của sinh viên theo phương pháp dạy học tích cực, nghiên cứu khoa học: máy chiếu, máy tính, phòng học, thư viện, phòng thí nghiệm... - Khuyến khích, tạo điều kiện cho giảng viên tăng cường thời lượng dạy học có sử dụng các phương pháp dạy học tích cực (dạy học dự án, dạy học kiến tạo..), giảm dần thời lượng sử dụng phương pháp dạy học truyền thống (thuyết trình, giảng giải, minh họa) Do hạn chế về mặt thời gian và khuôn khổ của luận văn nên quá trình thực nghiệm chỉ tiến hành được một vòng trên một lớp ở một trường nên việc đánh giá tính hiệu quả của tiến trình dạy học chưa có tính khái quát cao. Tuy nhiên, các kết quả thu được từ luận văn sẽ tạo điều kiện cho chúng tôi có thể mở rộng và đi sâu nghiên cứu để áp dụng cho các nội dung kiến thức khác, góp phần nâng cao chất lượng dạy học ở đại học theo tinh thần đổi mới giáo dục đại học ở nước ta. 1. Lương Duyên Bình (chủ biên) (2008), Vật lý đại cương, tập 2. NXB GD. 2. Nguyễn Xuân Chánh, Lê Băng Sương (2003), Vật lý với khoa học và công nghệ hiện đại, NXB GD. 3. Nguyễn Văn Cường, Nguyễn Thị Diệu Thảo, “Dạy học theo dự án-một phương pháp có chức năng kép trong đào tạo giáo viên”, Tạp chí GD; 2004/ số 80.15-17. 4. Hoàng Cẩm, Đỗ Quang Tuyến (2005), Vật lý đại cương, tập 2, NXB GTVT. 5. Văn kiện hội nghị TW2, khóa VIII Đảng cộng sản Việt Nam (2001), NXB CTQG. 6. David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker (2008), Cở sở Vật lý, tập 5, NXB GD. 7. Phạm Thế Dân (2008), Những cơ sở lý luận của dạy học Vật lý hiện đại, tập bài giảng cho học viên cao học. 8. Ngô Thu Dung (2007), Phương pháp dạy học nhóm-một phương pháp thích hợp cần sử dụng trong giảng dạy và tổ chức một số môn học và hoạt động giáo dục theo học chế tín chỉ, Khoa sư phạm- ĐHQGHN. 9. Luật Giáo dục (2005), NXBGD. 10. Phạm Minh Hạc (2002), Tuyển tập Tâm lý học, NXB GD. 11. Phùng Việt Hải (2007), Tổ chức hoạt động dạy học chương Chuyển động của hạt mang điện trong điện trường và từ trường - học phần điện và từ đại cương, nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ của người học, Luận văn thạc sỹ. 12. Đặng Vũ Hoạt (chủ biên) (2005), Lý luận dạy học ở đại học, NXB ĐHSP. 13. Lê Văn Hồng (2006), “Đặc điểm cấu trúc của dạy học dự án và kết quả việc vận dụng vào dạy học môn kỹ thuật số”, Tạp chí GD 2006/số 133.31-32,17. 14. Đặng Hùng (chủ biên)(2005), Vật lý kỹ thuật, NXB GD. 15. Ngô Gia Hy (2005), Dạy và học đại học, NXB trẻ. 16. Nguyễn Mạnh Hùng (2008), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Tập bài giảng cho học viên cao học. 17. Dùng công nghệ thông tin để cải tiến việc dạy và học (2006), Microsoft. 18. Phạm Xuân Quế (1997), “Giảng dạy các ứng dụng kĩ thuật trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông”, Thông báo khoa học, trường ĐHSP – ĐHQGHN, tháng 03/1997. 19. Lê Quang Sơn (2005), Dạy học theo phương pháp nghiên cứu khoa học - phương pháp thích hợp với đào tạo ở đại học. 20. Vũ Trọng Rỹ (2008), Đổi mới phương pháp đo lường và đánh giá kết quả học tập môn Vật lý, Tập bài giảng cho học viên cao học. 21. Nguyễn Thạc – Phạm Thành Nghị (1992), Tâm lý học sư phạm đại học, NXBGD. 22. Thomas, J.W (1998), Dạy học theo dự án- Tổng quan , Novato, CA: Viện giáo dục Buck. 23. Thomas, J.W (2000), Điểm lại các nghiên cứu về phương pháp dạy học dựa theo dự án, San Rafael, CA: Autodesk. 24. Thái Duy Tiên (2001), Giáo dục học hiện đại, NXB ĐHQG. 25. Dương Thiệu Tống (2002), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục và tâm lý, tập 1, NXB ĐHQG TPHCM. 26. Đỗ Hương Trà (2004), “Một vài suy nghĩ về rèn luyện kỹ năng tư duy cho học sinh trong dạy học Vật lý”, Tạp chí khoa học số 06, ĐHSPHN. 27. Nguyễn Cảnh Toàn (chủ biên) (2004), Học và dạy cách học, NXB ĐHSP. 28. Lê Thị Thanh Thảo (2005), Một số cơ sở của dạy học Vật lý hiện đại, Tập bài giảng cho học viên cao học. 29. Đào Thị Thu Thuỷ (2005), Tổ chức dạy học dự án một số nội dung kiến thức chương Cảm ứng điện từ sách giáo khoa Vật lí lớp 11 THPT nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của học sinh trong học tập, Luận văn thạc sỹ. 30. Đỗ Hương Trà (2006), “Một vài suy nghĩ về học tập thông qua tiếp cận dự án”. Tạp chí khoa học số 06, ĐHSPHN. 31. Đỗ Hương Trà (2007), “Dạy học dự án và tiến trình thực hiện”, Tạp chí GD; 2007/ số 157.12-14, 23. 32. Chris Tan (2008), Tài liệu Tập huấn củng cố nâng cao nhận thức, kỹ năng áp dụng phương pháp học theo dự án, Dự án Việt- Bỉ, Nghệ An. 33. Wiggins, G. & McTighe, J. (2001), Chiếm lĩnh tri thức thông qua việc thiết kế, New Jersey: Prentice-Hall, Inc. 34. Phạm Hữu Tòng (2001), Lí luận dạy học Vật lý ở trường trung học, NXB GD. 35. Hoàng Ngọc Vinh (thay mặt nhóm tác giả) (2007), Hướng dẫn dạy và học trong giáo dục đại học, Hà Nội. 36. Nguyễn Văn Nghĩa (2006), Tổ chức dạy học các kiến thức phần “Những dịnh luật cơ bản của dòng điện không đổi” cho học sinh lớp 11 trung học phổ thông theo quan điểm dạy học dự án, Luận văn tốt nghiệp ĐHSPHN. 37. Thomas, H.W., Mergendoller, J. R. and Michaleson (1999), A.. Project- based learning: a handbook for middle and high school teachers, The Buck Institute for Education, CA. 38. Intel Teach to the Future (2003), Intel education. 39. www.tamlyhoc.net 40. www.dayhoctuonglai.edu.vn 41. www.wikipedia.org 42. www.PBL.net.org 43. www.giaovien.net Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các chữ viết tắt MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC DỰ ÁN 1.1. Bản chất của hoạt động dạy học.........................................................................10 1.1.1. Bản chất của hoạt động học .......................................................................10 1.1.2. Bản chất của hoạt động dạy ......................................................................16 1.1.3. Sự tương tác trong hệ dạy - học.................................................................16 1.1.4. Bản chất của hoạt động dạy học ở đại học ................................................17 1.2. Bản chất của hoạt động dạy học Vật lý..............................................................18 1.3. Dạy học dự án (DHDA) .....................................................................................21 1.3.1. Bản chất dạy học dự án .............................................................................21 1.3.2. Các giai đoạn thực hiện dạy học dự án ....................................................25 1.3.3. Các loại dự án ............................................................................................34 1.3.4. Các dạng sản phẩm và thực hiện nhiệm vụ ...............................................35 1.3.5. Vai trò của người học khi thực hiện dự án ...............................................37 1.3.6. Vai trò định hướng của giáo viên trong dạy học dự án .............................37 1.3.7. Đánh giá dự án ...........................................................................................38 1.3.8. Ý nghĩa của dạy học dự án.........................................................................43 1.3.9. Ưu điểm và nhược điểm của dạy học theo dự án .....................................44 Chương 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN MỘT SỐ NỘI DUNG KIẾN THỨC PHẦN “TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”- HỌC PHẦN ĐIỆN VÀ TỪ ĐẠI CƯƠNG 2.1. Nội dung kiến thức khoa học phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”...............46 2.2. Phân tích nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” ...............55 2.3. Điều tra dạy học kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”...................63 2.3.1. Mục đích điều tra .......................................................................................63 2.3.2. Phương pháp điều tra .................................................................................63 2.3.3. Kết quả điều tra..........................................................................................64 2.3.4. Đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn .....................................................65 2.4. Vận dụng dạy học dự án để tổ chức dạy học nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” .....................................................................66 2.4.1. Bộ câu hỏi định hướng...............................................................................66 2.4.2. Hướng dẫn thực hiện mạng sơ đồ tư duy...................................................68 2.4.3. Tổ chức cho sinh viên thực hiện dự án ......................................................72 2.5. Các tiêu chí đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức và tính tích cực, tự chủ của học sinh trong học tập một số kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” ......................................................................................................77 2.5.1. Tiêu chí đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức ....................................77 2.5.2. Tiêu chí đánh giá tính tích cực, chủ động của sinh viên............................89 2.5.3. Công cụ đánh giá chất lượng thực hiện dự án và sản phẩm dự án của sinh viên ....................................................................................................90 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm......................................................................................96 3.2. Đối tượng thực nghiệm.....................................................................................96 3.3. Thời gian thực nghiệm .....................................................................................96 3.4. Những khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm.......................96 3.5. Phương pháp thực nghiệm................................................................................98 3.6. Tổ chức thực nghiệm........................................................................................99 3.7. Phân tích kết quả thực nghiệm .......................................................................102 3.8. Kiểm tra, đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức của sinh viên.................115 KẾT LUẬN ...........................................................................................................122 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................124 PHỤ LỤC GS Giáo sư PGS Phó giáo sư TS Tiến sĩ GV Giảng viên SV Sinh viên DHDA Dạy học dự án NXB Nhà xuất bản GTVT Giao thông vận tải PBL Project – Based Learning THPT Trung học phổ thông ĐH Đại học GD Giáo dục ĐT Đào tạo SGK Sách giáo khoa TRƯỜNG Đại học GTVT Lớp: …………………………………………... Họ và tên: ………………………….................. Anh (chị) hãy đánh dấu (x) vào ô trong mỗi câu hỏi sau, mỗi câu chỉ đánh
dấu (x) vào ô duy nhất. 1. Anh (chị) có máy vi tính không? (nếu chọn “không” thì không trả lời câu 2) có không 2. Máy vi tính của anh (chị) có nối mạng Internet không? có không 3. Anh (chị) có sử dụng thành thạo Microsoft Word không? rất thành thạo thành thạo không thành thạo chưa sử dụng 4. Anh (chị) có sử dụng thành thạo Microsoft PowerPoint không? rất thành thạo thành thạo không thành thạo chưa sử dụng 5.Anh (chị) có sử dụng thành thạo Microsoft Excel không? rất thành thạo thành thạo không thành thạo chưa sử dụng 6.Anh (chị) có sử dụng thành thạo Microsoft Publisher không? rất thành thạo thành thạo không thành thạo chưa sử dụng 7.Anh (chị) có khả năng thiết kế một trang Web bằng công cụ Dreamwever
hoặc frontpage không? rất thành thạo thành thạo không thành thạo chưa sử dụng 8.Anh (chị) có sử dụng thành thạo photoshop không? rất thành thạo thành thạo không thành thạo chưa sử dụng 9. Anh (chị) có thành thạo kĩ năng chỉnh sửa phim, âm thanh, hình ảnh không? rất thành thạo thành thạo không thành thạo chưa sử dụng 10. Anh (chị) có sử dụng thành thạo kỹ năng tìm kiếm trên Internet không? rất thành thạo thành thạo không thành thạo chưa sử dụng PHỤ LỤC A1 PHIẾU ĐIỀU TRA SINH VIÊN Những khó khăn mà sinh viên thường gặp khi học Vật lý đại cương nói chung, phần nội dung kiến thức “Từ trường và Cảm ứng điện từ” nói riêng và mức độ nắm vững kiến thức sau khi học (Đối với sinh viên đã học xong phần Vật lý đại cương) Trường Đại học GTVT Họ và tên sinh viên:....................................................................... Chuyên ngành: .............................................................................. Khoá:_ _ _ _ _ năm thứ:_ _ _ _ _ Xin anh (chị) vui lòng cho chúng tôi biết về một số vấn đề sau: (Đánh dấu vào những ô vuông mà anh (chị) muốn chọn) I. Về môn Vật lý đại cương 1. Sau khi học xong môn Vật lý đại cương (Vật lý F1 & Vật lý F2), anh (chị) cảm thấy kiến thức Vật lý đại cương như thế nào? □ Khó tiếp thu □ Dễ tiếp thu □ Hấp dẫn, hứng thú khi học □ Không hấp dẫn □ Có liên quan nhiều đến thực tế □ Lý thuyết suông, ít áp dụng vào thực tế Ý kiến khác: ...................................................................................... ........................................................................................................... 2. Những khó khăn mà anh (chị) gặp phải khi học môn Vật lý đại cương là gì? □ Sử dụng nhiều kiến thức toán học □ Lý thuyết khó hiểu, trừu tượng, không hấp dẫn □ Hệ thống bài tập khó hiểu □ Giáo trình viết khó hiểu □ Giáo viên giảng khó hiểu, không sinh động □ Chưa thấy có ích gì cho chuyên ngành nên chán học □ Ít tài liệu tham khảo, nghiên cứu Ý kiến khác: ...................................................................................... ........................................................................................................... II. Về nội dung kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ”-học phần Vật lý đại cương F2 3. Sau khi học xong phần kiến thức “Từ trường và Cảm ứng điện từ”- thuộc học phần Vật lý F2, anh (chị) cảm thấy phần kiến thức này như thế nào? □ Lý thuyết trừu tượng, khó tiếp thu □ Dễ tiếp thu □ Hấp dẫn, hứng thú khi học, có nhiều ứng dụng thực tế □ Không hấp dẫn □ Lý thuyết suông, ít áp dụng vào thực tế Ý kiến khác: ........................................................................................ ........................................................................................................... 4. Hiện tại anh (chị) có còn nhớ gì về kiến thức “Từ trường và Cảm ứng điện từ” đã được học? Nhớ rất rõ các quy tắc và công thức, đại lượng, đơn vị Không còn chút ấn tượng nào cả, quên hết Còn nhớ chút ít, mập mờ Thường vận dụng kiến thức này vào thực tế cuộc sống Ý kiến khác: .................................................................................. ........................................................................................................... 4. Những khó khăn mà anh (chị) gặp phải khi học kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện tử” là gì? □ Sử dụng nhiều kiến thức toán học □ Cảm ứng từ B, cường độ từ trường H đều rất trừu tượng □ Hệ thống bài tập khó hiểu □ Giáo trình viết khó hiểu □ Giáo viên giảng khó hiểu, không sinh động □ Chưa thấy ứng dụng trong thực tế nên chán học □ Ít tài liệu tham khảo, nghiên cứu Ý kiến khác: ........................................................................................ ........................................................................................................... 5. Về kiến thức Từ trường, anh (chị) chọn những phát biểu đúng Tương tác từ là tương tác giữa các hạt mang điện chuyển động và giữa các hạt mang điện đứng yên
□ Một phần tử dòng điện idl
thì chịu tác dụng của lực từ dF nào đó nằm tại điểm M trong từ trường
dF idl
MB đượ c xác định bởi biểu thức:
H o □ Quy tắc bàn tay trái dùng để xác định chiều của lực từ
□ Cường độ từ trường tại tâm dòng điện tròn được xác định theo công
I S
.
3
r
2
M thức: □ Suất từ động dọc theo một đường cong kín bất kỳ bằng tổng đại số cường độ các dòng điện mà đường cong đó vây quanh
q v B
.
□ Lực lorenxơ tác dụng lên một điện tích điểm q chuyển động trong từ
LF trường là: 5. Về kiến thức Cảm ứng điện từ, anh (chị) chọn những phát biểu đúng □ Định luật lenz dùng để xác định chiều và độ lớn của dòng điện cảm ứng □ Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện suất
c d
dt L điện động cảm ứng 2
V
n
0 0 □ Hệ số tự cảm của ống dây là □ Dòng Fucô là dòng cảm ứng chạy trong những khối vật dẫn nằm L
. trong từ trường biến đổi tc dI
dt □ Biểu thức tính suất điện động tự cảm là □ Hỗ cảm là hiện tượng ảnh hưởng lẫn nhau giữa các dòng điện biến đổi chạy trong những mạch đặt gần nhau. 6. Máy phát điện, động cơ điện hoạt động dựa trên nguyên tắc Vật lý nào dưới đây? □ Hiện tượng tự cảm □ Hiện tượng hỗ cảm □ Hiện tượng cảm ứng điện từ □ Hiện tượng tượng lực cơ học làm quay khung dây □ Hiện tượng từ trường biến thiên □ Hiện tượng dòng điện biến thiên 7. Các thiết bị, máy móc nào sau đây có liên quan đến phần kiến thức Từ trường và Cảm ứng điện từ? □ Máy phát điện □ Nồi cơm điện □ Động cơ điện □ Bếp từ □ Ấm đun nước □ Ống phóng điện tử trong đèn hình tivi □ Máy gia tốc □ Kính hiển vi điện tử □ Loa điện động □ Ghita điện □ Lò nung cao tần □ Máy dò kim loại □ Dao động ký điện tử □ Phanh từ 8. Dưới đây là hình ảnh của thiết bị kỹ thuật nào? □ Loa điện động □ Ống phóng điện tử □ Kính phóng đại trong thiên văn □ Máy ảnh kỹ thuật số □ Đèn điện tử □ Không rõ thiết bị nào cả ----------------------------***-------------------------------- PHỤ LỤC A2 PHIẾU ĐIỀU TRA SINH VIÊN Trình độ ban đầu, sự say mê hứng thú đối với môn Vật lý, khả năng nhớ các kiến thức “Từ trường và Cảm ứng điện từ” và khó khăn thường gặp khi học môn Vật lý (Đối với sinh viên đang chuẩn bị học phần kiến thức này- sử dụng trước khi dạy học phần kiến thức này) Trường Đại học GTVT Họ và tên sinh viên:....................................................................... Chuyên ngành: .............................................................................. Khoá:_ _ _ _ _ năm thứ:_ _ _ _ _ Xin anh (chị) vui lòng cho chúng tôi biết về một số vấn đề sau: (Đánh dấu vào những ô vuông mà anh (chị) muốn chọn) 1. Kết quả học tập môn Vật lý ở phổ thông anh (chị) thường được xếp ở mức độ nào dưới đây? □ Khá □ Giỏi □ Xuất sắc □ Trung bình □ Yếu 2. Anh (chị) nhận thấy như thế nào khi đã được học các kiến thức Vật lý ở chương trình Vật lý phổ thông? (có thể chọn nhiều đáp án) □ Hấp dẫn, sinh động và bổ ích, có liên quan nhiều đến thực tế □ Kiến thức khó hiểu, khó tiếp thu, nhàm chán □ Bài tập vật lý khó hiểu, khó vận dụng công thức □ Thường lẫn lộn và không nhớ rõ các công thức, đơn vị □ Giáo viên chỉ dạy chay, ít có thí nghiệm minh hoạ 3. Anh (chị) thích phương pháp dạy học nào sau đây khi học tập môn Vật lý? □ Giáo viên giảng và đọc cho sinh viên ghi □ Giáo viên hướng dẫn, giới thiệu tài liệu và giao nhiệm vụ, sinh viên về nhà tìm tài liệu, thực hiện nhiệm vụ để chiếm lĩnh tri thức □ Sinh viên tự chuẩn bị bài trước ở nhà, lên lớp nghe giảng và tự ghi chép □ Giáo viên giảng trên lớp, sinh viên về tự học trong giáo trình 4. Nguyên tắc của máy phát điện dựa trên hiện tượng Vật lý nào sau đây? □ Hiện tượng tự cảm □ Hiện tượng cảm ứng điện từ □ Hiện tượng làm quay khung dây nhờ lực điện trường □ Hiện tượng hỗ cảm □ Hiện tượng từ giảo 5. Một đoạn dòng điện nằm song song với đường sức từ và có chiều ngược với chiều của đường sức từ. Lực từ F tác dụng lên đoạn dòng điện đó là □ F lớn nhất □ F bằng không □ F khác không □ F còn tuỳ thuộc chiều dài của đoạn dòng điện và độ lớn của cường độ dòng điện 6. Hai điểm M, N gần dòng điện thẳng dài, khoảng cách từ M đến dòng điện lớn gấp 2 lần khoảng cách từ M đến dòng điện. Nếu gọi cảm ứng từ gây ra bởi dòng điện đó tại M là BM, tại N là BN thì: □ BM=2BN □ BM=BN/2 □ BM=4BN □ BM=BN/4 □ BM=8BN 7. Dưới đây là hình ảnh nguyên tắc của thiết bị kỹ thuật nào ? □ Động cơ điện □ Tua bin quay □ Máy phát điện □ Máy phát âm tần □ Mạch điện xoay chiều □ Máy biến áp 8. Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 4 lần thì lực từ tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây tăng lên □ 8 lần □ 16 lần □ 4 lần □ 32 lần □ 2 lần 9. Ứng dụng lực Lorenxơ để lái chùm tia điện tử là nguyên tắc Vật lý được sử dụng trong thiết bị nào sau đây? □ Bóng đèn huỳnh quang □ Ống phóng điện tử trong đèn hình Tivi □ Điện kế điện tử □ Mạch dao động điện từ □ Bóng đèn thuỷ ngân 10. Theo anh (chị) khó khăn thường gặp phải khi học môn Vật lý là ở chỗ nào? ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ................................................................................................................................. PHỤ LỤC A3 PHIẾU KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ SINH VIÊN Nội dung kiến thức phần: “ Từ trường và Cảm ứng điện từ”-Vật lý đại cương (Sử dụng sau khi sinh viên đã học xong nội dung kiến thức này) Đề gồm 8 trang
Số lượng câu hỏi: 25
Thời gian làm bài: 75 phút MÃ ĐỀ: 301
Họ và tên SV: ...........................................................................
Lớp:...........................................................................................
MSSV:.......................................................................................
Anh (chị) hãy khoanh tròn vào phương án mà anh (chị) cho là đúng với yêu cầu của
câu hỏi vào trong phiếu trả lời trắc nghiệm
Câu 1. Phát biểu nào sau đây nói đúng nội dung của định lý suất từ động? A. Suất từ động dọc theo đường cong kín bất kỳ = tổng các cường độ dòng điện mà đường cong đó vây quanh B. Suất từ động dọc theo đường cong kín bất kỳ = tổng đại số các điện tích mà đường cong đó vây quanh C. Suất từ động dọc theo đường cong kín bất kỳ = tổng đại số các cường độ dòng điện mà đường cong đó vây quanh D. Suất từ động dọc theo đường cong bất kỳ = tổng đại số các cường độ dòng điện mà đường cong đó vây quanh Câu 2. Phát biểu nào sau đây không đúng khi đề cập tới định luật Lenz xác định chiều
dòng điện cảm ứng: A. Dòng điện cảm ứng bao giờ cũng có chiều sao cho tác dụng của nó chống lại nguyên nhân sinh ra nó. B. Việc hãm dao động của kim trong máy đo điện (điện kế) là nhờ ứng dụng của định luật Lenz . C. Phanh từ trường được chế tạo dựa trên ứng dụng của định luật Lenz D. Dòng điện cảm ứng luôn có chiều ngược với chiều của từ trường xuyên qua mạch kín. Câu 3. Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về dòng điện Foucault: A. Dòng Foucault là dòng điện cảm ứng chạy trong những khối vật dẫn nằm trong từ trường biến đổi theo thời gian hay vật dẫn chuyển động cắt ngang từ trường. B. Dòng điện Foucault là dòng điện xoáy. I 0 .cos t
C. Trong từ trường biến đổi điều hòa ( B=B0.sinωt) , dòng điện Foucault được tính SB
R theo công thức: , với S là diện tích khung dây, R là điện trở của khung dây D. Dòng điện Foucault gây ra hiệu ứng Jun-lenxơ tỏa nhiệt làm nóng khối vật dẫn 12 (máy biến thế, động cơ điện, máy phát điện,..) nên luôn là dòng điện có hại. d F
i dl
1 1 Câu 4. Theo định luật Ampere, lực từ do phần tử dòng điện tác dụng lên phần
i dl
2 2 ) tử dòng điện 2 12 .
d F được xác định bởi biểu thức:
i dl
r
12
2 1
4
i dl
(
1
1
2
r
12 )
i dl
2 2
r
12 12 .
d F
0
4
i dl
(
1
1
3
r
12 )
i dl
2 2
r
12 12 .
d F 1
4
i dl
(
1
1
2
r
12 )
i dl
1 1
r
12 12 .
d F
0
4
i dl
(
2
2
3
r
12
r
M .
H Câu 5. Véc tơ cường độ từ trường do 1 điện tích điểm q gây ra tại M được xác
định bởi biểu thức nào sau đây? M 1
4
r
M
H . A. M
0
4
q v
.
3
r
M
q v
.
3
r
M
r
M
H B.
0 M
q v
.
3
r
M
q v
.
r
M .
H C. M 1
4
3
r
M D.
I S
. . Gọi
mp Câu 6. Trong động cơ điện, xét một khung dây quay trong từ trường đều có cảm
là momen từ của dòng điện kín thì momen ngẫu lực từ tác
ứng từ B
dụng lên khung làm quay khung dây của động cơ là:
M B p
m
M p B
A. .m
B B.
M p
m
B C.
M p
m D. Câu 7. Một electron bay vào vùng không gian có từ trường thay đổi theo quy luật
B=B0sin (100t). Hãy cho biết dạng quỹ đạo chuyển động của electron trong vùng
không gian có từ trường này? A. electron chuyển động theo quỹ đạo tròn B. electron chuyển động theo quỹ đạo elip C. electron chuyển động theo quỹ đạo zích zắc D. electron chuyển động theo quỹ đạo xoắn ốc L S A.
0 N
l 2 l L B.
0 N
S L C. 2
V
n
0 0 L D. n V0 0 Câu 8. Một ống dây có chiều dài l, được quấn bởi N vòng, diện tích tiết diện
ngang của ống dây là S. Gọi V=S.l là thể tích ống dây, n0=N/l là số vòng dây trên
một đơn vị chiều dài. Hệ số tự cảm của ống dây được tính theo công thức nào sau
đây? A. Hiện tượng hỗ cảm là hiện tượng ảnh hưởng lẫn nhau giữa các dòng điện biến Câu 9. Về hiện tượng hỗ cảm, giả sử có 2 dòng kín I1, I2 biến đổi chạy trong 2 mạch L1,
L2 nằm gần nhau. Hãy chọn phát biểu sai ? B. Suất điện động hỗ cảm xuất hiện trong các mạch điện lần lượt là: M M . . hc
hc
1
2 dI
2
dt dI
1
dt đổi chạy trong những mạch đặt gần nhau gây ra. C. Hiện tượng hỗ cảm được ứng dụng trong máy biến thế, máy dò kim loại. , với M là hệ số hỗ cảm. D. Dòng điện hỗ cảm là dòng điện không đổi. 0
.
B ds Câu 10. Về định lý O-G trong từ trường, hãy chọn phát biểu đúng ? A. Từ thông qua mặt S bất kỳ luôn bằng 0. B. Biểu thức định lý O-G trong từ trường dạng tích phân: ( ) kinS C. Biểu thức định lý O-G trong từ trường dạng vi phân: divH D. Lưu số của véc tơ cường độ từ trường dọc theo dường cong kín L luôn bằng 0. Câu 11. Trong máy dò kim loại, một ống dây thẳng dài l= 100 cm có dòng điện biến đổi
chạy qua. Khi có dòng điện biến thiên với tốc độ 100 (A/s) thì độ lớn suất điện động cảm
ứng xuất hiện trong ống dây là 0,55 (V). Hệ số tự cảm của ống dây trong máy dò này là
bao nhiêu? Chọn đáp án đúng A. 5,5 (mH) C. 55 (mH) 1 B. 0,55 (mH) D. 5,5 (H). 2
Bl Câu 12. Mét thanh dÉn th¼ng dμi l n»m vu«ng gãc víi c¸c ®−êng søc cña mét tõ tr−êng
. Thanh quay ®Òu víi vËn tèc gãc quanh trôc ®i qua
®Òu cã c¶m øng tõ B. LÊy
mét ®Çu thanh vμ song song víi ®−êng søc tõ. SuÊt ®iÖn ®éng c¶m øng xuÊt hiÖn trong
thanh được xác định theo công thức là 2
Bl CE CE 1
2 1
2 2
Bl A. C. 2
Bl CE CE B. D. A. Hai electron cùng bay vào trong một từ trường đều, hạt nào có vận tốc ban đầu Câu 13. Trong các kết luận sau đây về chuyển động của hạt mang điện trong từ trường
đều, kết luận nào đúng? B. Khi điện tích của hạt mang điện tăng lên gấp 2, vận tốc tăng gấp 2 thì tần số của lớn hơn thì chu kì nhỏ hơn. C. Một hạt mang điện chuyển động trong từ trường luôn chịu tác dụng của lực hạt cũng tăng gấp 2. D. Khi cảm ứng từ tăng gấp 2, vận tốc tăng gấp 2 thì chu kì tăng gấp 2. Lorenxơ Câu 14. . Mét èng d©y th¼ng cã ®−êng kÝnh D , hÖ sè tù c¶m L ®−îc quÊn bëi lo¹i d©y
1 . MËt ®é
dÉn cã ®−êng kÝnh d , c¸c vßng d©y ®−îc quÊn s¸t nhau vμ cã hai líp. LÊy B . Cường độ dòng điện chạy qua ống dây được I d . I D
.
n¨ng l−îng tõ tr−êng trong èng d©y là
xác định theo công thức nào sau đây?
B
2
0 .
B d
2
0 I d . I D
.
C. A. .
B D
2
0
B
2
0
vμ H B. D. B. 2,826.10-2 (T) ; 22,5.103 (A/m) C. 1,413.10-5 (T) ; 11,25 (A/m) D. 1,413.10-2 (T) ; 5,65.103 (A/m) Câu 15. Trong động cơ điện một chiều, có khung d©y dÉn 1000 vòng ®−îc uèn thμnh
h×nh tam gi¸c ®Òu mçi c¹nh dμi a = 40 (cm). Dßng ®iÖn ch¹y qua d©y cã c−êng
®é I = 6,28 (A), đặt trong không khí. Độ lớn c¸c vÐc t¬ B
t¹i t©m khung
dây của động cơ có giá trị lần lượt là:
A. 2,826.10-5 (T) ; 22,5 (A/m) theo phương vuông góc với ) l (như hình vẽ). Độ 2 ) y l
2 l
tg
.(
1
1
l
sin .(
1
2 y l y ) ) tg
.(
C. Câu 16. Xét sự lệch của điện tử khi bay vào một
từ trường đều B
véc tơ vận tốc v . Giả sử điện tử có vận tốc ban
0v
đầu theo phương Ox là
lệch của điện tử khi đập vào màn ảnh được xác
định là
A.
y 2 l
1 l
sin .(
1 l
2 1
2 1
2 D. B. Câu 17. Dùng Xiclôtrôn để gia tốc hạt proton như hình bên. Cho biết bán kính cực D là R=1m, điện tích và khối lượng proton là e=1,6.10-19C,
m=1837me . Cảm ứng từ của nam châm là B=1T. Động
năng cực đại mà hạt thu được là bao nhiêu? Chọn đáp án
đúng
C. 48 MeV A. 1089 MeV B. 98 MeV D. 54 MeV Câu 18. Một đĩa tròn bằng kim loại bán kính R quay quanh trục của nó với vận tốc góc
ω, đĩa quay trong một từ trường đều có cảm ứng từ B và đường sức từ vuông góc với
mặt phẳng của đĩa. Hiệu điện thế xuất hiện giữa tâm đĩa và một điểm trên mép đĩa có giá
trị được xác định theo công thức U U 2R
2
B R 2
B U A. C. 2
BR 21
UBR
2 1
2 D. B. . Năng lượng của electron bằng Câu 19. Một đĩa bằng đồng bán kính r=5cm được đặt vuông góc
với đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ B=0,2 T,
chiều như hình vẽ. Đĩa quay với tốc độ 3 (vòng/s) theo chiều
ngược kim đồng hồ. Các điểm a và b là những chỗ tiếp xúc trượt
để dòng điện có thể đi qua đĩa theo bán kính ab. Độ lớn của suất
điện động cảm ứng và chiều dòng điện cảm ứng lần lượt là
A. 4,7.10-3V, chiều từ a tới b để cho lực từ chống lại sự quay của đĩa.
B. 9,4.10-3V, chiều từ a tới b để cho lực từ chống lại sự quay của đĩa.
C. 4,7.10-3V, chiều từ b tới a để cho lực từ chống lại sự quay của đĩa.
D. 9,4.10-3V, chiều từ b tới a để cho lực từ chống lại sự quay của đĩa. A. 5.10-2m Câu 20. Một electron chuyển động trong một từ trường đều có cảm ứng từ B=5.10-3T,
theo hướng hợp với đường sức từ trường một góc 600
1,64.10-16J. Trong trường hợp này quỹ đạo của hạt là một đường xoắn ốc. Cho biết
me=9,1.10-31kg; qe=-1,6.10-19C. Bước xoắn của đường xoắn ốc này là C. 3,75. 10-2m B. 2,5.10-2m D. 11,1.10-2 m F Câu 21. Một trong những ứng dụng của mạch từ không phân nhánh là chế tạo các nam
châm điện. Ứng dụng của nó hết sức rộng rãi trong công
nghiệp: làm cuộn dây trong rơle điện từ, cuộn dây nam châm
điện trong các thiết bị nâng cần cẩu…Gọi S là tiết diện
ngang của mạch từ, B là từ trường do nam châm điện gây ra.
Lực cực đại mà nam châm điện có thể nâng trọng vật (hình
bên) được xác định A. .
B S
2.
0 F 2
B S
.
.2.
0 2 F F C. B. 2.
B S
2.
0 2
B S
.
.
0 D. Câu 22. Hình dưới đây thể hiện nguyên lý hoạt động của thiết bị máy móc nào? A. Động cơ điện một chiều B. Máy phát điện xoay chiều C. Phanh từ trường D. Máy phát cao tần dao động đều hòa Câu 23. Hình nào dưới đây mô tả nguyên tắc hoạt động của
máy dò kim loại ứng dụng hiện tượng hỗ cảm? A. B. B. D.
B. Đường tròn trong mặt phẳng thẳng góc với B
C. Đường xoắn ốc có trục song song với B
D. Đường thẳng trong mặt phẳng thẳng góc với B Câu 24. Một Proton được phóng vào một từ trường đều theo phương hợp với cảm ứng
một góc nhỏ hơn 900. Hạt proton sẽ chuyển động theo quỹ đạo nào sau đây?
từ B A. Đường Parabol có đỉnh là điểm bay vào trong từ trường Câu 25. Trong tua bin của một máy phát điện xoay chiều cỡ nhỏ, một khung dÑt gåm N
= 3000 vßng, diÖn tÝch mçi vßng lμ S = 60 (cm2), ®−îc ®Æt vu«ng gãc víi c¸c ®−êng søc
cña mét tõ tr−êng cã c¶m øng tõ biÕn ®æi theo qui luËt: B = B0 Sin(2ft) (T) víi B0 = 0,2
(T) vμ f = 60 (Hz). SuÊt ®iÖn ®éng c¶m øng xuÊt hiÖn trong khung tại thời điểm t=2s có
độ lớn bằng bao nhiêu? A. 22,6 (V) C. 226 (V) B. 1356 (V) D. 135,6 (V) ---------------------HẾT------------------- PHỤ LỤC A4 (cid:31) Nhiều (cid:31) Ít (cid:31) Vừa phải - Mức độ kiến thức đối với người học (cid:31) Khó (cid:31) Dễ (cid:31) Phù hợp Chưa khoa học, chưa chặt chẽ thể hiện ở chỗ: ................................................
......................................................................................................................... - Tính hiện đại, cập nhật Hiện đại, cập nhật (cid:31) Chưa hiện đại, chưa cập nhật thể hiện ở chỗ: .......................................
....................................................................................................................................
- Tính thực tiễn (cid:31) Đã gắn liền và phù hợp thực tiễn (cid:31) Thuyết trình- giải thích- minh hoạ (cid:31) Vấn đáp- đàm thoại (cid:31) Dạy học nêu và giải quyết vấn đề (cid:31) Cho sinh viên tự nghiên cứu, tự đọc sách (cid:31) Xê mi na (cid:31) Dạy học theo dự án (cid:31) Không có phương tiện dạy học trực quan (cid:31) Không phải là nội dung kiến thức trọng tâm của học phần (cid:31) Sinh viên nghĩ rằng sẽ học kỹ kiến thức này trong các môn chuyên ngành (cid:31) Giáo viên cũng chưa nắm chắc về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các thiết bị (cid:31) Sinh viên thường ít tập trung trong khi học phần kiến thức này (cid:31) Các khái niệm trừu tượng, không có trong thực tế nên khó hình dung (cid:31) Kiến thức toán học sử dụng nhiều quá (cid:31) Sinh viên thiếu kỹ năng thực nghiệm (cid:31) Thiếu các thiết bị thí nghiệm minh hoạ cho bài học (cid:31) Sinh viên chưa thấy được những ứng dụng kiến thức trong thực tế Ý kiến khác ......................................................................................................
.................................................................................................................................... CÂU MÃ ĐỀ
301 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25 C
D
D
B
A
D
C
C
D
B
A
A
B
A
B
B
C
D
C
A
B
B
A
C
B PHỤ LỤC A5 A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A PHỤ LỤC A6. PHIẾU TRẢ LỜI TRẮC NGHIỆM
Mã đề: ................................................................................................
Họ và tên SV:.....................................................................................
Lớp:....................................................................................................
MSSV:................................................................................................ D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D PHỤ LỤC A7. Bảng kiểm mục Hồ sơ bài dạy
Sử dụng Bảng kiểm mục để giám sát chất lượng của Kế hoạch bài dạy. Các chuẩn theo mục tiêu Được đề cập trong các quá trình triển Chú thích khai Được đánh giá Phù hợp với quá trình diễn ra bài học Mục tiêu Mô tả hành vi cụ thể, kiến thức và sản Chú thích phẩm cụ thể Có thể được đánh giá Tập trung chính vào việc đạt mục tiêu
của chương trình chứ không phải vào công
nghệ dạy học Đòi hỏi phải hiểu sâu rộng Câu hỏi khái quát: một câu cho một bài học; có thể được sử dụng để liên kết nhiều
bài học và/hay nhiều chủ đề Chú thích Là câu hỏi mở, kích thích tư duy bằng
việc đặt câu hỏi có hơn một câu trả lời đúng
duy nhất Bao quát được các nhiệm vụ học tập quan trọng, kéo dài suốt chương trình Kết hợp liên môn học/chủ đề Đòi hỏi phải tư duy bậc cao, không thể trả lời được bằng việc đơn thuần nhắc lại
các dữ kiện Được diễn giải bằng ngôn ngữ của người học Khuyến khích người học và hướng vào nhu cầu, sở thích của họ Không dùng cùng từ khóa có trong câu hỏi bài học Các câu hỏi bài học: Câu hỏi định hướng cho bài học Là câu hỏi mở có nhiều hơn một câu trả Chú thích lời đúng duy nhất Đòi hỏi phải tư duy bậc cao, không thể trả lời được bằng việc đơn thuần nhắc lại
các dữ kiện Chú trọng vào các chuẩn Đi vào trọng tâm bài học Đủ rộng để bao quát hầu hết các chủ đề của bài học Các câu hỏi nội dung: Dữ kiện – các câu hỏi trọng tâm hỗ trợ trực tiếp cho các
chuẩn và mục tiêu học tập Có câu trả lời đúng không thể bác bỏ Chú thích Hỗ trợ các câu hỏi khái quát và câu hỏi nội dung Tập trung trực tiếp vào các mục tiêu và chuẩn Kế hoạch đánh giá và đánh giá Bao gồm các cách đánh giá chính thức Chú thích và không chính thức Được diễn ra liên tục trong suốt bài học Đánh giá tư duy bậc cao Đánh giá các kĩ năng thế kỉ 21 Học sinh có thể thực hiện được Đánh giá nhu cầu của người học Khuyến khích tự định hướng và hợp Sử dụng cả 5 kỹ thuật đánh giá: Giám sát tiến trình kiểm tra mức độ tác hiểu biết và siêu nhận thức Thể hiện sự hiểu biết cũng như các kĩ năng Nhấn mạnh vào nội dung học tập Chú trọng vào tất cả các chuẩn Chú trọng vào tất cả các mục tiêu Bao hàm tiêu chuẩn nội dung cụ thể Tiến trình: Hoạt động của người học Có ý nghĩa Chú thích Lấy người học làm trung tâm Chú trọng vào thực tế Chú trọng vào các chuẩn và Bộ câu hỏi khung chương trình Đòi hỏi phải có hiểu biết sâu rộng Đòi hỏi tư duy bậc cao Đòi hỏi các kĩ năng thế kỉ XXI Liên kết các ý tưởng với nhau và giữa các chủ đề Tiến trình: Tích hợp công nghệ Tăng hiểu biết sâu về nội dung Chú thích Là một bộ phận cấu thành của quá trình dạy học Hợp lý, khả thi và phù hợp với lứa tuổi của người học Tập trung vào nội dung học tập Tiến trình chung Giải thích tất cả các bước cần thiết Chú thích Tham khảo bộ câu hỏi khung chương trình Hướng vào tư duy bậc cao Hướng vào các kĩ năng thế kỉ XXI Bao gồm các chiến lược dạy học đa dạng dựa trên nghiên cứu Bao gồm các chiến lược đáp ứng nhu cầu đa dạng của người học (điều chỉnh nội
dung, đa dạng hóa các tiến trình, khuyến
khích sự lựa chọn của người học…) Đòi hỏi người học đóng vai trò chủ động như là người giải quyết vấn đề, người ra
quyết định, người điều tra và người thu thập
tài liệu Bao gồm lượng thời gian thích hợp để nhấn mạnh vào tất cả các chuẩn và mục
tiêu. PHỤ LỤC A8. Phiếu tự đánh giá kế hoạch bài dạy Sử dụng bảng mô tả này để giúp tạo kế hoạch bài dạy 4 3 2 1 Các chuẩn trọng tâm Tất cả các chuẩn có trong Các chuẩn ẩn trong Các chuẩn dường Kế hoạch bài bài học đều hướng vào việc dạy của tôi kế hoạch bài dạy như đã tập trung dạy học và đánh giá trong không tập trung của tôi, nhưng một vào kế hoạch bài kế hoạch bài dạy của tôi. vào các chuẩn số tiêu chuẩn chưa dạy của tôi, theo đúng nghĩa. được tập trung cụ nhưng vẫn còn thể vào việc dạy mơ hồ. học và đánh giá. Quá trình dạy học của tôi Kế hoạch bài Các chuẩn được Có quá nhiều diễn ra phù hợp đúng theo dạy của tôi có chọn phù hợp với tiêu chuẩn trong số lượng và nội dung quá nhiều hoặc quá trình triển khai kế hoạch bài dạy các chuẩn. Có đủ thời gian quá ít chuẩn bài dạy của tôi. được triển khai để dạy mỗi tiêu chuẩn tương ứng với trong quá trình tương ứng, không có tiêu độ dài bài học. dạy học. chuẩn nào được nhấn mạnh một cách tùy tiện. Hoặc Lượng thời gian để dạy học cần nhiều hơn so với dự kiến trong kế hoạch bài dạy để thực hiện đủ các chuẩn. Mục tiêu Mục tiêu của tôi mô tả các Mục tiêu của tôi mô Mục tiêu của tôi Mục tiêu của tôi hành vi cụ thể, kiến thức và tả các hành vi cụ mô tả các hành mô tả các hành kết quả sản phẩm theo vi, kiến thức và thể, kiến thức và kết vi, kiến thức và chuẩn, được đánh giá và sản phẩm tuy quả sản phẩm đáp sản phẩm tuy ghi nhận mức độ hiểu sâu nhiên chúng khá ứng các chuẩn và nhiên chúng khá các khái niệm có trong bài mơ hồ và chỉ yêu mức độ hiểu các mơ hồ và không học. cầu người học khái niệm tương yêu cầu người hiểu được khái ứng của bài học. học hiểu được niệm của bài khái niệm của học. bài học. Bộ câu hỏi khung chương trình: câu hỏi khái quát Câu hỏi khái quát của tôi Câu hỏi khái Câu hỏi khái Câu hỏi khái quát tập trung vào vấn đề mang quát của tôi quát của tôi của tôi tập trung tính triết lí, đạo đức, kích hướng vào sự không tập trung vào một chủ đề gây thích tư duy, làm cho hứng thú hoặc vào sự hứng thú hứng thú hoặc quan người học thích thú và quan quan tâm của hoặc quan tâm trọng đối với người tâm, đòi hỏi họ phải suy người học, được của người học, học. Câu hỏi này nghĩ sâu sắc về các khái diễn giải khá khó được diễn giải được diễn giải để niệm trong bài học, giúp hiểu đối với một cách khó người học có thể cho việc học của cá nhân có người học. hiểu đối với hiểu ngay được chủ đề. ý nghĩa hơn. người học. Bộ câu hỏi khung chương trình: những câu hỏi bài học Những câu hỏi bài học của Những câu hỏi bài Những câu hỏi Những câu hỏi tôi chú trọng vào các chuẩn học của tôi chú bài học của tôi bài học của tôi của bài học, đòi hỏi người trọng vào các chuẩn liên quan đến các chỉ hơi liên quan học phải phân tích, lý luận, có trong kế hoạch chuẩn có trong đến các chuẩn. suy ngẫm về mối liên hệ, bài dạy thể hiện tư ké hoạch bài dạy. Việc hỗ trợ đạt nguyên nhân sâu xa và bên duy bậc cao về nội Chúng chỉ nhắm các chuẩn trọng trong của việc hỗ trợ giải dung kiến thức và đến cấp độ thấp tâm trong bài quyết nội dung theo các các kĩ năng. của các chuẩn. học không rõ chuẩn. ràng. Những câu hỏi bài học của Những câu hỏi bài Những câu hỏi Những câu hỏi tôi nhắm đến đều khiến học của tôi là những bài học của tôi bài học của tôi là người học khát khao chiếm câu hỏi quan trọng không phải là những câu hỏi khá quan trọng lĩnh nội dung bài học cụ liên quan đến bài những câu hỏi liên quan đến bài thể, những vấn đề mở rộng học. Chúng khái trọng tâm của học. Chúng chỉ đủ để khái quát các chủ đề quát hầu hết các bài học. Chúng khái quát một số trong bài học. chủ đề trong bài chỉ khái quát chủ đề trong bài học. một số ít chủ đề học. trong bài học. Bộ câu hỏi khung chương trình: Những câu hỏi nội dung Những câu hỏi khung Những câu hỏi Một vài câu hỏi Những câu hỏi chương trình của tôi cung chương trình của tôi chương trình của chương trình của cấp những hiểu biết về cung cấp những câu tôi cung cấp tôi không gắn những câu hỏi khái quát và hỏi khái quát và bài những câu hỏi chặt với câu hỏi bài học, giúp định hướng học, chú trọng vào khái quát và bài khái quát và bài học cũng như trực tiếp, hiệu quả vào mục các mục tiêu cũng học hướng vào các mục tiêu, tiêu và các chuẩn. như các chuẩn. mục tiêu cũng các chuẩn. như các chuẩn, nhưng có một số câu hơi mơ hồ. Kế hoạch đánh giá Kế hoạch đánh giá của tôi Kế hoạch đánh giá Kế hoạch đánh Kế hoạch đánh phù hợp và chú trọng vào của tôi phù hợp và giá của tôi phù giá của tôi tất cả các mục tiêu trọng không phù hợp chú trọng vào hầu hợp và chú trọng tâm cũng như các chuẩn. và chú trọng vào hết các mục tiêu vào một số mục các mục tiêu trọng tâm cũng như tiêu trọng tâm trọng tâm cũng các chuẩn. cũng như các như các chuẩn. chuẩn. Kế hoạch đánh giá: Đánh giá thường xuyên Cả đánh giá chính thức và Các kiểu đánh giá Chỉ có một số Đánh giá trong không chính thức, đánh giá thường xuyên đều phương pháp bài học chỉ được thực hiện vào phản hồi và tự đánh giá đều được sử dụng trong đánh giá thường cuối bài học được sử dụng trong suốt bài suốt bài dạy của tôi. xuyên được sử và/hoặc chỉ được dạy của tôi. dụng trong bài sử dụng với mục học và chú trọng đích cho điểm. vào một số mục đích đánh giá. Kế hoạch đánh giá: Đánh giá cuối kỳ Việc đánh giá của tôi về Việc đánh giá Việc đánh giá sản Việc đánh giá sản phẩm và bài trình diễn sản phẩm và bài phẩm và bài trình sản phẩm và bài cuối cùng nhấn mạnh vào trình diễn cuối diễn cuối cùng của trình diễn cuối nội dung hơn là cách tổ cùng của tôi tôi nhấn mạnh tổng cùng của tôi chức, cấu trúc, và các yếu nhấn mạnh vào quát vào nội dung tương đối nhấn mạnh vào thiết tố trình bày. cách tổ chức, và kĩ năng tư duy kế hơn là nội cấu trúc, và các bậc cao hơn là các dung và kĩ năng yếu tố trình bày đặc trưng thiết kế tư duy bậc cao. hơn là nội dung của dự án. và kĩ năng tư duy bậc cao. Tiến trình: Hoạt động của người học Công việc mà người học Công việc mà người Công việc mà Công việc mà hoàn thành trong bài học học hoàn thành người học làm các em học sinh này xác thực, có ý nghĩa và trong bài học này trong bài học này hoàn thành trong bài học này giống với các loại hoạt có ý nghĩa và có các có vài yếu tố không giống với động trên thực tế. yếu tố giống với các giống với các các hoạt động loại hoạt động trên loại hoạt động thực tế mà môn thực tế. trên thực tế. học yêu cầu. Bài học của tôi hướng tới Bài học của tôi Bài học của tôi Bài học của tôi đối tượng người học khác cung cấp một số hỗ trợ một số không cung cấp nhau và có hướng dẫn cần hướng dẫn cần thiết cách học nhưng các hướng dẫn thiết. để hỗ trợ tính đa ít hỗ trợ những cần thiết để hỗ dạng của người học. nhu cầu cụ thể. trợ tính đa dạng của người học. Tiến trình: Tích hợp công nghệ Công nghệ được sử dụng Kế hoạch bài Công nghệ sử dụng Công nghệ sử trong kế hoạch bài dạy của dạy của tôi có trong kế hoạch bài dụng trong kế tôi giúp tăng thêm sự hiểu thể được triển dạy của tôi giúp cho hoạch bài dạy của tôi dường biết của người học về các khai hiệu quả người học hiểu các như được tích khái niệm quan trọng, hỗ hơn mà không khái niệm và phát hợp một cách trợ các kĩ năng tư duy bậc cần đến công triển các kĩ năng tư thiếu cân nhắc để cao cũng như phát triển các nghệ như được duy. Công nghệ hỗ trợ nâng cao kĩ năng suốt đời. Công mô tả trong kế nâng cao việc học hoạch bài dạy. các kĩ năng và nghệ giúp nâng cao việc của người học, tăng học của người học, tăng cường hiệu quả và hiểu biết của cường hiệu quả và phát phát triển khả năng người học. triển khả năng sáng tạo. sáng tạo. Việc sử dụng công nghệ Việc sử dụng Việc sử dụng công Hồ sơ bài dạy giúp kế hoạch bài dạy của của tôi không công nghệ trong nghệ giúp kế hoạch tôi được triển khai tốt hơn giúp ích cho bài kế hoạch bài dạy bài dạy của tôi được bằng cách hỗ trợ, phát triển nghiên cứu, xuất của tôi bị hạn triển khai tốt hơn sáng tạo bài nghiên cứu, ấn bản phẩm, khả chế trong việc hỗ bằng cách hỗ trợ và phẩm, khả năng hợp tác và năng hợp tác và trợ bài nghiên phát triển bài các kĩ năng giao tiếp của các khả năng cứu, xuất bản nghiên cứu, xuất người học giao tiếp. phẩm, khả năng bản phẩm, khả năng hợp tác và các kĩ hợp tác và các kĩ năng giao tiếp của năng giao tiếp người học. của người học. Tiến trình chung Kế hoạch bài dạy của tôi Kế hoạch bài Kế hoạch bài dạy Kế hoạch bài dạy được chuẩn bị kĩ càng, có dạy của tôi chưa của tôi có các chỉ của tôi có các chỉ các chỉ dẫn và tiến trình chi rõ ràng, chưa dẫn và tiến trình chi dẫn chi tiết cũng tiết làm cho bài học thực hướng dẫn hiệu tiết, hướng dẫn hiệu như các tiến trình hiện dễ dàng hơn. quả cho việc quả cho việc thực nhưng có một số thực hiện. hiện. phần chưa rõ ràng, và làm cho việc thực hiện khó khăn hơn.TỪ
TRƯỜNG
Từ
trường
biến
đổi
gây ra
biến
thiên
từ
thông
Nội dung phiếu điều tra
Đối tượng điều tra
Số phiếu phát ra
Số phiếu thu vào
Định
lí O.G
Từ
trường
Định lí suất
từ động
Tương tác
từ-Định
luật Ampe
Cảm ứng
điện từ
Bằng cách nào đảm bảo an toàn cho các phương tiện
giao thông?
Vận dụng kiến thức đã học và thu thập thông tin thực tế thì có thể thiết kế mô hình
hệ thống phanh từ trường nhằm đảm bảo an toàn cho các phương tiện giao thông,
hạn chế tai nạn giao thông xảy ra.
Bằng việc thu thập thông tin thực tế và vận dụng kiến thức đã học có thể thiết kế mô
hình hệ thống đèn báo hiệu kẹt xe trên các con đường. Với điều kiện nước ta hoàn
toàn có thể xây dựng hệ thống này để giải quyết nạn kẹt xe ở các thành phố lớn.
Giải pháp nào đảm bảo an toàn và tạo thuận lợi trong
thi công xây dựng công trình?
Với kiến thức đã học và tìm hiểu từ nhiều nguồn khác nhau, sinh viên có thể thiết kế
mô hình máy dò kim loại, tạo nên sản phẩm thực tế, giúp đảm bảo an toàn và tạo
thuận lợi trong thi công xây dựng công trình giao thông và các công trình dân dụng.
Hoàn thiện hệ thống cung cấp điện thắp sáng trong
đường hầm!
Bằng việc thu thập thông tin thực tế và vận dụng kiến thức đã học có thể thiết kế mô hình hệ thống
phát điện chạy bằng sức gió, cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng trong đường hầm. Điều này sẽ tiết
kiệm được một khoảng chi phí rất lớn, đồng thời đảm bảo an toàn cho các phương tiện giao thông qua
đường hầm.
80 – 100 (điểm)
Tốt
65 – 79 (điểm)
Khá
50 – 64
(điểm)
Trung bình
- Hiểu được
Dưới 50
(điểm)
yếu
- chưa hiểu
2. Định
7. Công
CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ BÀI TRÌNH
THANG ĐIỂM
GHI CHÚ
DIỄN ĐA PHƯƠNG TIỆN
TỐI ĐA
VỀ PHỐI HỢP NHÓM
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
PHỤ LỤC A0
PHIẾU THĂM DÒ CNTT
A.
B.
C.
D.
PHIẾU ĐIỀU TRA GIÁO VIÊN
Về việc dạy học kiến thức phần “Từ trường và Cảm ứng điện từ” – thuộc giáo
trình Điện và Từ đại cương dùng cho sinh viên chính quy khối kỹ thuật trường
ĐHGTVT
Thầy (cô) vui lòng cho biết về một số vấn đề sau đây:
I. Thông tin bản thân
Họ và tên: ...........................................................................
Nơi công tác hiện nay: ......................................................
Số năm công tác: ................................................................
Số năm dạy học phần kiến thức này: .................................
II. Về nội dung kiến thức bài dạy
1. Thầy (cô) đánh giá như thế nào về:
- Khối lượng kiến thức
2. Thầy (cô) đánh giá như thế nào về các phần kiến thức này được trình bày
trong giáo trình:
- Tính khoa học, chặt chẽ
(cid:31) Khoa học, chặt chẽ
Chưa gắn liền với thực tiễn, thể hiện ở chỗ: .............................................
...................................................................................................................................
3. Khi dạy phần kiến thức này, Thầy (cô) thường dạy học theo các phương
pháp nào?
Các phương pháp khác như:...........................................................................
....................................................................................................................................
4. Theo thầy (cô), trở ngại lớn nhất khi tổ chức dạy học phần kiến thức “Từ
trường và cảm ứng điện từ” là gì?
5. Qua thực tế giảng dạy, thầy (cô) nhận thấy khó khăn của sinh viên khi học
phần kiến thức này là gì?
III. Các ý kiến đóng góp khác
Qua thực tế giảng dạy phần kiến thức này, theo thầy (cô) cần bổ sung, cải tiến hoặc
lược bỏ phần nào để phù hợp với tình hình dạy học theo yêu cầu đổi mới hiện nay:
1. Về nội dung kiến thức
-Bổ sung: ...................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
- Lược bỏ:..................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
2. Về cách thể hiện (biên soạn) các kiến thức khoa học trong giáo trình:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
3. Về trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm thực hành
- Bổ sung: ...................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
- Lược bỏ:...................................................................................................................
....................................................................................................................................
3. Về cách sử dụng các thiết bị vào bài học đạt hiệu quả
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
4. Về cách thức giảng dạy, tổ chức dạy học phù hợp với sinh viên
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Xin trân trọng cảm ơn ý kiến trao đổi của thầy (cô)!
Kính chúc thầy (cô) sức khoẻ và thành đạt!
ĐÁP ÁN PHỤ LỤC A3.
CÁC PHƯƠNG ÁN
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
CÂU
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25