Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học chương Cảm ứng điện từ, Vật lí 11 THPT

Chia sẻ: Buctranhdo Buctranhdo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:71

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của sáng kiến là xây dựng bộ câu hỏi/ bài tập, bài tập tình huống, dự án dạy học gắn với thực tiễn trong chương Cảm ứng điện từ. Xác định quy trình rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn cho HS. Đề xuất được một số biện pháp sư phạm để KN VDKT Vật lí vào thực tiễn cho học sinh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học chương Cảm ứng điện từ, Vật lí 11 THPT

MỤC LỤC PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................ 2 3. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 2 4.Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 2 5. Giả thiết khoa học ............................................................................................ 2 6.Những đóng góp của đề tài ................................................................................ 2 PHẦN II. NỘI DUNG .......................................................................................... 3 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài ................................................................. 3 1.1. Một số vấn đề cơ bản về kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn............... 3 1.2. Thực trạng về việc rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lí vàothực tiễn thông qua quá trình dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông hiện nay ............ 7 2. Một số biện pháp rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn thông qua quá trình dạy học ở trường trung học phổ thông ............................ 11 2.1. Hệ thống kiến thức, kỹ năng trong chương Cảm ứng điện từ liên quan đến thực tiễn ........................................................................................................ 11 2.2. Một số nguyên tắc rèn kỹ năng vận dụng kiến thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ....................................................................................................... 18 2.3. Quy trình rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn trong dạy học Vật lí .............................................................................................. 18 2.4. Một số biện pháp rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn cho học sinh thông qua quá trình dạy học chương Cảm ứng điện từ .............. 19 2.5. Thiết kế giáo án dạy học có sử dụng các biện pháp đã đề xuấtvận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn ............................................................................... 34 2.6. Đánh giá kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh trong dạy học chương Cảm ứng điện từ, Vật lí 11 ......................................................... 42 3. Thực trạng dạy học chương “Cảm ứng điện từ”trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm ........................................................................................................ 43
4. Giải pháp thực hiện. ......................................................................................... 45 5. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường. ......................................................................... 45 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................................................. 49 1. Kết luận ............................................................................................................ 49 2. Đề xuất ............................................................................................................. 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 50 PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTTH Bài tập tình huống DHDA Dạy học dự án ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh NXBGD Nhà xuất bản giáo dục SGK Sách giáo khoa PPDH Phương pháp dạy học THPT Trung học phổ thong TN Thực nghiệm VDKT Vận dụng kiến thức KN VDKT Kỹ năng vận dụng kiến thức SN Bắc Nam TNSP Thực nghiệm sư phạm
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lí do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI, thế kỷ của nền kinh tế tri thức và khoa học công nghệ, thế kỷ của xu thế toàn cầu hóa, hội nhập và cạnh tranh quyết liệt. Trong bối cảnh hội nhập quốc tế này đòi hỏi chúng ta cần có nguồn nhân lực chất lượng cao, năng động sáng tạo, có đủ khả năng cạnh tranh trí tuệ để thích ứng nền kinh tế tri thức. Đứng trước yêu cầu ngày càng cao của công cuộc xây dựng, bảo vệ Tổ quốc và sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là một trong những mục tiêu lớn được ngành Giáo dục và Đào tạo đặt ra trong giai đoạn hiện nay. Hội nghị Trung ương 8 khóa XI cũng đã chỉ rõ “Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn”. Điều 24 Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện 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”. Như vậy, mục tiêu của giáo dục ngày nay là đào tạo nguồn nhân lực có trình độ để phục vụ đất nước. Chính vì lẽ đó rèn luyện cho học sinh kỹ năng vận dụng kiến thứcvào thực tiễn là phù hợp với yêu cầu của nền giáo dục hiện nay. Vật lí là một bộ môn khoa học thực nghiệm, phần lớn các kiến thức vật lí trong chương trình phổ thông gắn liền với các hiện tượng, quá trình trong tự nhiên và đời sống. Những hiện tượng vật lí trong tự nhiên diễn ra vô cùng phong phú và thú vị. Đặc biệt, trong chương Cảm ứng điện từ Vật lí 11 THPT các hiện tượng gắn liền với thực tiễn đời sống và sản xuất. Do đó nếu HS vận dụng các kiến thức này vào đời sống sản xuất sẽ giải quyết được các vấn đề khoa học, nâng cao hiệu quả sản xuất... Vì vậy, trong dạy học việc rèn luyện và nâng cao cho HS KN VDKT Vật lí để giải quyết một số vấn đề thực tiễn là rất cần thiết và cần đặc biệt quan tâm. Tuy nhiên, trong thực tế giảng dạy môn Vật lí ở các trường phổ thông hiện nay, hầu hết các GV chú trọng việc cung cấp kiến thức lí thuyết cho HS, rèn luyện kĩ năng làm các bài thi. Việc rèn luyện KNVDKT Vật lí vào giải quyết các vấn đề thực tiễn đời sống vẫn chưa được chú trọng. VDKT vào thực tiễn chưa thường xuyên. Vì thế giữa lý thuyết và thực tế là một khoảng cách xa vời. Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học chương Cảm ứng điện từ, Vật lí 11 THPT”, với mong muốn nghiên cứu sâu hơn về tính ưu việt, khả năng vận dụng phương pháp dạy học nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 1
2. Mục đích nghiên cứu - Xây dựng bộ câu hỏi/ bài tập, bài tập tình huống, dự án dạy học gắn với thực tiễn trong chương Cảm ứng điện từ. - Xác định quy trình rèn luyện KN VDKT Vật lí vào thực tiễn cho HS. - Đề xuất được một số biện pháp sư phạm để KN VDKT Vật lí vào thực tiễn cho học sinh. 3. Đối tượng nghiên cứu Các biện pháp rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn trong dạy học chương Cảm ứng điện từ, Vật lí 11. 4. Phương pháp nghiên cứu - Các phương pháp nghiên cứu lý luận: Hệ thống lý thuyết và bài tập thực tiễn. Nghiên cứu tổng quan các tài liệu về lí luận dạy học, PPDH Vật lí, chương trình nội dung SGK, sách giáo viên và các tài liệu khác có liên quan đến đề tài. . - Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, thăm lớp, dự giờ, trao đổi với GVvà HS. Điều tra, khảo sát thực trạng rèn luyện KNVDKT vào thực tiến trong dạy học Vật lí ở trường THPT. TNSP. Tổng kết kinh nghiệm thực tiễn. 5. Giả thuyết khoa học Nếu xác định được quy trình và sử dụng các PPDH phù hợp thì có thể rèn luyện cho học sinh KN VDKT vào thực tiễn thông qua dạy học chương Cảm ứng điện từ, Vật lí 11. 6. Những đóng góp của đề tài - Xây dựng được hệ thống câu hỏi, bài tập gắn với thực tiễn chương Cảm ứng điện từ, Vật lí 11. - Đề xuất được các biện pháp phù hợp để rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học chương Cảm ứng điện từ. - Tổ chức rèn luyện KN VDKT cho học sinh trong quá trình dạy học chương Cảm ứng điện từ. - Xây dựng được bộ tiêu chí đánh giá KN VDKT vào thực tiễn của học sinh. 2
PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài 1.1. Một số vấn đề cơ bản về kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn 1.1.1. Kỹ năng là gì? Cho đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về kỹ năng và đưa ra nhiều khái niệm khác nhau về kỹ năng. Xét về nguồn gốc từ ngữ, kỹ năng có nguồn gốc từ Hán- Việt “kỹ” là khéo léo, “năng” là có thể. Theo Từ điển Tiếng Việt: “Kỹ năng là khả năng vận dụng kiến thức thu nhận được trong một lĩnh vực nào đó vào thực tế”. Tác giả Trần Trọng Thủy cho rằng: “Kỹ năng là mặt kỹ thuật của hành động. Con người nắm được cách thức hành động - tức kỹ thuật của hành động là có kỹ năng”. Trong cuốn “Tâm lý học”, tác giả Nguyễn Quang Uẩn, Nguyễn Kế Hào, Phan Thị Hạnh Mai cho rằng “Kĩ năng: là khả năng vận dụng kiến thức (khái niệm, cách thức, phương thức) để giải quyết một nhiệm vụ mới”. Theo Từ điển tâm lý học tác giả Vũ Dũng (chủ biên):“Kỹ năng là năng lực vận dụng có kết quả tri thức về phương thức hành động đã được chủ thể lĩnh hội để thực hiện nhiệm vụ tương ứng”. Từ các khái niệm trên ta có thể hiểu kỹ năng một cách chung nhất:“Kĩ năng là hệ thống các thao tác và cách thức hành động phù hợp để thực hiện có kết quả một hoạt động dựa trên những tri thức lĩnh hội được”. 1.1.2. Khái niệm vận dụng Theo từ điển Tiếng Việt “Vận dụng là đem tri thức lý luận dùng vào thực tiễn” Cũng theo một số tác giả khác thì vận dụng hiểu là đem những kiến thức đã học được áp dụng vào hoàn cảnh cụ thể mới nhằm giải quyết vấn đề đặt ra, là khả năng HS sử dụng kiến thức, biết sử dụng phương pháp, nguyên lý hay ý tưởng để giải quyết vấn đề cụ thể nào đó. Benjamin Bloom, một giáo sư của trường Đại học Chicago vào năm 1956 cho rằng: Vận dụng là khả năng sử dụng thông tin và chuyển đổi kiến thức từ dạng này sang dạng khác (sử dụng những kiến thức đã học trong hoàn cảnh mới). Vận dụng là bắt đầu của mức tư duy sáng tạo. Tức là vận dụng những gì đã học vào đời sống hoặc một tình huống mới. 1.1.3. Khái niệm thực tiễn Trước khi triết học Mác- Lênin ra đời thì đã có một số quan niệm về thực tiễn. Đại diện tiêu biểu cho chủ nghĩa duy vật trước Mác như Điđrô cho rằng thực tiễn là hoạt động thực nghiệm khoa học. Theo triết học duy vật biện chứng “thực tiễn là toàn bộ hoạt động vật chất có mục đích mang tính lịch sử, xã hội của loài người nhằm cải biến thế giới khách quan”. 3
Theo Từ điển Tiếng Việt (Hoàng Phê, 2000, trang 974) “Thực tiễn là những hoạt động của con người trước hết là lao động sản xuất, nhằm tạo ra những điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của xã hội”. Theo triết học duy vật biện chứng thì chỉ có thực tiễn mới là tiêu chuẩn khách quan duy nhất để khẳng định chân lý. Thực tiễn là mục đích của nhận thức.Thực tiễn là tiêu chuẩn kiểm tra tính đúng đắn của nhận thức chân lý. Bởi lẽ chỉ thông qua thực tiễn mới vật chất hoá được tri thức, hiện thực hoá được tư tưởng; thông qua đó mới khẳng định được chân lý và bác bỏ được sai lầm. 1.1.4. Kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn Từ những khái niệm trên có thể khái quát: Kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn là khả năng sử dụng các kiến thức đã lĩnh hội để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống. Trong nhóm kỹ năng nhận thức thì kỹ năng vận dụng là cấp độ cao nhất của tư duy. VDKT vào thực tiễn bao gồm cả việc vận dụng kiến thức đã có để giải quyết các vấn đề thuộc về nhận thức và việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn sản xuất trong đời sống, sinh hoạt hàng ngày như làm bài thực hành, làm thí nghiệm, giải thích các hiện tượng tự nhiên... KN VDKT thúc đẩy việc gắn kiến thức lý thuyết và thực hành trong nhà trường với thực tiễn đời sống, đẩy mạnh thực hiện dạy học theo phương châm "học đi đôi với hành". 1.1.5. Vai trò của rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh 1.1.5.1. Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn là thực hiện nhiệm vụ của dạy học Vật lý Nhiệm vụ dạy học thể hiện ở 3 mặt: kiến thức, kĩ năng và thái độ. Ba nhiệm vụ này có mối liên hệ thống nhất hữu cơ và có sự tác động qua lại với nhau. Sự hình thành kĩ năng, kĩ xảo là kết quả của việc nắm tri thức và cũng là điều kiện để nắm tri thức sâu hơn, tiếp tục lĩnh hội những tri thức, kĩ năng mới. Đồng thời nó cũng là điều kiện để hình thành nhân cách vì cần phải có một khối lượng kiến thức và kĩ năng nhất định mới có thể biến nhận thức thành niềm tin lý tưởng và từ đó có năng lực ý chí và hành động đúng. Môn Vật lý ở trường phổ thông ngày càng có tầm quan trọng đặc biệt bởi vì các thành tựu Vật lý đã được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất, đời sống... Kiến thức Vật lý phổ thông sẽ là cơ sở để HS xây dựng thế giới quan khoa học, hiểu biết những vấn đề trong thực tiển sản xuất, bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe, là cơ sở giáo dục hình thành nhân cách. Do đó khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống thực tiễn sẽ tăng khả năng tự học, tự nghiên cứu của HS; thúc đẩy việc gắn kiến thức lý thuyết và thực hành trong nhà trường với thực tiễn đời sống. Cho nên việc rèn luyện KNVDKT cho HS là rất phù hợp với mục tiêu đào tạo của nhà trường hiện nay 4
1.1.5.2. Vận dụng kiến thức vào thực tiễn vừa giúp học sinh củng cố, nâng cao kiến thức vừa góp phần rèn luyện các kĩ năng học tập và kĩ năng sống Kiến thức của HS không chỉ được hình thành thông qua những hoạt động học tập tại trường với những nội dung nặng tính lý thuyết mà nó được hình thành thông qua các hoạt động liên quan đến thực hành, thực tiễn. Trong các quá trình đó HS sẽ áp dụng những kiến thức đã được học để giải quyết các vấn đề đặt ra. Khi đó HS sẽ tận dụng tối đa mọi nguồn kiến thức của mình, trong quá trình nghiên cứu, làm việc thì sẽ củng cố lại kiến thức cho các em, làm cho các em tin tưởng hơn về kiến thức mà mình đã được học. Bên cạnh đó, những nảy sinh trong quá trình làm việc thì sẽ làm cho HS bắt buộc phải tự lực, chủ động tìm hiểu, khai thác thêm kiến thức, từ đó tạo điểu kiện nâng cao kiến thức cho HS hơn. Quá trình rèn luyện KNVDKT vào thực tiễn còn góp phần nâng cao các kĩ năng khác của HS, đó là các kĩ năng học tập và kĩ năng sống. Bởi vì KNVDKT vào thực tiễn là sự tổng hợp nhiều kĩ năng khác nhau như kĩ năng giải quyết vấn đề, kĩ năng quan sát, kĩ năng thực hành thí nghiệm…Trong quá trình rèn luyện HS không chỉ sử dụng các kiến thức vốn có của mình mà còn phải sử dụng kiến thức của người khác, thông qua các hoạt động nhóm, các hoạt động tập thể, tạo điều kiện cho HS tăng cường khả năng hợp tác với người khác tốt hơn, hình thành các thái độ đúng mực, phù hợp với mọi điều kiện hoàn cảnh. 1.1.5.3. Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn thể hiện tính đúng đắn tromg quá trình nhận thức của học sinh Sự phát triển tâm lý nhận thức của con người đi từ thấp tới cao, từ đơn giản đến phức tạp và mang tính kế thừa, tính phủ định rõ rệt. Nhiệm vụ của dạy học không những hình thành cho học sinh những tri thức, khái niệm, những phương thức hoạt động mà phải dạy cho học sinh biết vận dụng các tri thức, kinh nghiệm đã có để giải quyết các vấn đề đặt ra (trong một hoàn cảnh, tình huống cụ thể) một cách phù hợp, thông minh. Quá trình nhận thức của HS diễn ra theo 4 cấp độ: (1) Tri giác tài liệu là HS dùng các giác quan của mình để tiếp xúc với tài liệu học tập mới nhằm thu thập những tài liệu cảm tính cần thiết. Kiến thức mà học sinh thu nhận được chỉ là những tính chất và dấu hiệu bên ngoài hết sức đơn giản. Cảm giác, tri giác của học sinh ở giai đoạn này càng được nhiều, càng đầy đủ và có tính chọn lọc thì sẽ càng giúp ích được nhiều cho các giai đoạn nhận thức, học tập về sau. (2) Thông hiểu tài liệu là quá trình nhận thức đòi hỏi phải thực hiện những thao tác tư duy nhất định như: đối chiếu, phân tích, tìm ra những dấu hiệu bản chất và biết khái quát thành những khái niệm, những phạm trù. Yêu cầu nhận thức ở cấp độ này là học sinh khái quát hoá để hình thành được khái niệm. Đây là quá trình cũng đòi hỏi học sinh phải hoạt động tư duy, tích cực trong nhận thức. (3) Ghi nhớ kiến thức là giai đoạn hiểu kiến thức thấu đáo và đầy đủ hơn. HS không những nắm vững kiến thức mà còn có thể tái hiện nó một cách rành mạch và đúng đắn. Ghi nhớ luôn luôn mang tính chọn lọc, ghi nhớ ý nghĩa, ghi nhớ có chủ định. 5
(4) Luyện tập vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Đây là mức độ cao nhất của tư duy. VDKT vào thực tiễn đòi hỏi tính tích cực rất lớn. Nó là một quá trình thử thách nỗ lực và trình độ ứng dụng của người thực. Đây là giai đoạn đưa kiến thức sách vở thành kiến thức đời sống, là giai đoạn đòi hỏi năng lực chủ quan của người học, đòi hỏi sự suy nghĩ và sáng tạo. 1.1.5.4. Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn là tiền đề để đào tạo học sinh trở thành những người lao động sáng tạo, năng động Văn bản chương trình giáo dục cấp trung học phổ thông đã trình bày mục tiêu cấp học theo luật giáo dục quy định: “Giáo dục trung học phổ thông nhằm giúp học sinh củng cố và phát triển những kết quả của giáo dục trung học cơ sở, hoàn thiện học vấn phổ thông, có những hiểu biết thông thường về kỹ thuật và hướng nghiệp, có điều kiện lựa chọn hướng phát triển và phát huy năng lực cá nhân, tiếp tục học đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, học nghề hoặc đi vào cuộc sống lao động” (Điều 27, mục 2, chương II). Hiện nay xã hội chúng ta đang trong tình trạng thừa thầy, thiếu thợ. Chúng ta thiếu những kỹ thuật viên, công nhân lành nghề. Vì vậy, trong dạy học rèn luyện KNVDKT vào thực tiễn cho HS là chúng ta đang từng bước đào tạo ra những người lao động năng động, sáng tạo, thích ứng tốt với công việc. HS sẽ có khả năng thích ứng cao khi đứng trước một vấn đề cần giải quyết, thấy được mỗi nhiệm vụ được đặt ra, tự mình phát hiện vấn đề, tự mình xác định được phương hướng, tìm ra cách giải quyết và cũng tự mình kiểm tra, hoàn thiện kết quả đạt được của bản thân, phát hiện ra được những vấn đề mới, tìm ra hướng đi mới, tạo ra kết quả mới... 1.1.6. Cấu trúc và biểu hiện của kỹ năng vận dụng kiến thức Bảng 1.1 Cấu trúc, biểu hiện và mức độ của KNVDKT Cấu trúc Biểu hiện và mức độ Nhận biết vấn đề thực HS nhận ra được mẫu thuẫn phát sinh từ vấn đề thực tiễn tiễn, phân tích làm rõ nội dung của vấn đề Xác định các kiến thức Thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã học hoặc liên quan đến vấn đề kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn Tìm tòi, khám phá kiến - HS thu thập, lựa chọn và sắp xếp những nội dung thức liên quan vấn đề kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn. thực tiễn (nếu cần thiết) - HS điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm, quan sát,… để nghiên cứu sâu vấn đề. Phân tích, đánh giá vấn HS phân tích, đánh giá và phản biện vấn đề, có thể đề diễn đạt vấn đề theo cách hiểu của mình. HS: Giải quyết vấn đề thực - Lập kế hoạch tiễn - Đề xuất các biện pháp 6
- Thực hiện các giải pháp để giải quyết vấn đề trong thực tiễn - Đề xuất các ý tưởng mới về vấn đề đó hoặc các vấn đề thực tiễn liên quan. 1.1.7. Các biện pháp rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn Để rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn đòi hỏi HS phải kết hợp nhiều kỹ năng khác nhau, điều này đòi hỏi GV phải kết hợp linh hoạt nhiều PPDH tích cực. Tôi đề xuất các biện pháp rèn luyện KN VDKT vào thực tiễn như sau: - Sử dụng câu hỏi, bài tập/ bài tập tình huống liên quan tới thực tiễn. - Sử dụng các phương pháp dạy học tích cực 1.1.7.1. Sử dụng các câu hỏi, bài tập/ bài tập tình huống liên quan đến thực tiễn - Sử dụng các câu hỏi, bài tập liên quan đến thực tiễn - Sử dụng bài tập tình huống 1.1.7.2. Sử dụng phương pháp dạy học dự án Các bước trong dạy học dự án Bước 1: Chọn đề tài, chia nhóm Bước 2: Xây dựng đề cương dự án Bước 3: Thực hiện dự án Bước 4: Báo cáo kết quả Bước 5: Đánh giá dự án, rút kinh nghiệm 1.1.7.3. Sử dụng phương pháp dạy học thực hành Quy trình dạy học thực hành: Bước 1: Xác định nhiệm vụ học tập Bước 2: Lập kế hoạch làm việc. Bước 3: Thực hiện nhiệm vụ Bước 4: Báo cáo kết quả Bước 5: Kiểm tra, đánh giá. Bước 6: Tổng kết, rút kinh nghiệm. 1.2. Thực trạng về việc rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn thông qua quá trình dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông hiện nay Để đánh giá thực trạng việc rèn luyện KN VDKT Vật lí vào thực tiễn ở trường THPT, tôi tiến hành điều tra 100 học sinh đang theo học ở khối lớp 11- THPT. Kết quả như sau: 7
Câu hỏi 1: Thầy cô có thường đặt các câu hỏi liên hệ thực tiễn trong qua trình giảng bài mới không? A Thường xuyên 14% B Thỉnh thoảng 78% C Không bao giờ 8% Câu hỏi 2:Thầy cô có thường đưa ra các bài tập sản xuất, các tình huống có vấn đề liên quan đến thực tiễn trong các giờ dạy trên lớp không? A Thường xuyên 7,5% B Thỉnh thoảng 60% C Không bao giờ 32,5% Câu hỏi 3:Thầy cô có thường giao nhiệm vụ cho học sinh về nhà tìm mối liên hệ giữa kiến thức của bài mới và các vấn đề xảy ra trong cuộc sống hàng ngày của các em không? A Thường xuyên 5% B Thỉnh thoảng 63% C Không bao giờ 32% Câu hỏi 4: Khi lên lớp thầy/cô có thường dành thời gian cho các em đặt ra các vấn đề, các câu hỏi khúc mắc về những gì các em quan sát được trong đời sống không? A Thường xuyên 4,5% B Thỉnh thoảng 25% C Không bao giờ 70,5% Câu hỏi 5:Thầy/cô có dành thời gian để giải đáp những thắc mắc của các em không? A Thường xuyên 2% B Thỉnh thoảng 23% C Không bao giờ 75% Câu hỏi 6: Các em thường có thói quen liên hệ giữa kiến thức đã lĩnh hội được vào trong đời sống hàng ngày của các em không? A Thường xuyên 2% B Thỉnh thoảng 30% C Không bao giờ 68% 8
Câu hỏi 7: Các em có thường tìm ra được những mâu thuẫn giữa những kiến thức lí thuyết học được với những hiện tượng xảy ra trong thực tế không? A Thường xuyên 2% B Thỉnh thoảng 30% C Không bao giờ 68% Câu hỏi 8:Trong các giờ luyện tập, ôn tập, thầy/cô có thường đưa cho các em các bài tập hoặc các câu hỏi liên hệ với thực tiễn để củng cố kiến thức không? A Thường xuyên 10,5% B Thỉnh thoảng 49,5% C Không bao giờ 40% Câu hỏi 9: Trong giờ thực hành các em có thường chú ý quan sát thí nghiệm và tìm ra được sự mâu thuẫn với các kiến thức lý thuyết đã học được không? A Thường xuyên 10% B Thỉnh thoảng 50% C Không bao giờ 40% Câu hỏi 10:Trong các bài kiểm tra,thầy/cô có thường đưa ra các câu hỏi/bài tập/tình huống có liên quan đến thực tiễn không? A Thường xuyên 2% B Thỉnh thoảng 33% C Không bao giờ 65% Câu hỏi 11: Các em có thích thầy/cô giao nhiệm vụ tìm hiểu các hiện tượng thực tiễn có liên quan đến bài học không? A Thích 5% B Bình thường 30% C Không thích 65% Câu hỏi 12: Các em có thích vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn không? A Thích 83% B Bình thường 17% C Không thích 0% 9
Câu hỏi 13: Các em có thích tự mình tìm hiểu các ứng dụng của hóa học vào cuộc sống không? A Thích 10% B Bình thường 50% C Không thích 40% Qua kết quả điều tra trên cho thấy trong quá trình giảng dạy các thầy cô thường tập trung vào lĩnh hội kiến thức lý thuyết và kỹ năng cần có để phục vụ cho kiểm tra, cho thi cử mà chưa thực sự quan tâm đến việc rèn luyện KN VDKT thức Vật lí vào thực tiễn cho HS. Cụ thể là trong quá trình hình thành kiến thức mới, thầy/cô chưa thường xuyên đưa ra các câu hỏi, các tình huống có vấn đề gắn liền với thực tiễn để HS áp dụng. Để chuẩn bị cho bài mới, thầy/cô chỉ yêu cầu HS về nhà làm các bài tập trong SGK mà chưa chú ý vào việc giao nhiệm vụ cho các em về nhà tìm hiểu cuộc sống, môi trường xung quanh về các vấn đề có liên quan đến kiến thức trong bài giảng kế tiếp để học sinh có tâm thế vào bài mới một cách hứng thú hơn. Cũng theo đó các thầy/cô dành rất ít thời gian để giải đáp cho các em về những hiện tượng các em quan sát được trong đời sống. Trong các giờ học nói chung, những mâu thuẫn mà các em tìm được trong các tình huống, các vấn đề thường là mâu thuẫn giữa lí luận với lí luận là chính, còn việc liên hệ giữa lí luận và thực tiễn còn hạn chế. Chính vì vậy mà học sinh dù rất thích VDKT vào thực tiễn nhưng vẫn chưa hình thành được thói quen liên hệ giữa những kiến thức lý thuyết học được với thực tế xung quanh các em. Theo tôi, nguyên nhân đầu tiên phải kể đến, là sự quá tải của chương trình. Nội dung kiến thức trong các bài học là quá nhiều so với thời gian của mỗi tiết học. Trong 1 tiết học, làm cho HS hiểu được kiến thức bài học thôi cũng đã là khó khăn, GV không còn đủ thời gian để liên hệ kiến thức mà HS vừa lĩnh hội được với thực tế đời sống, hoặc nếu có liên hệ được thì cũng chỉ dưới hình thức liệt kê tên gọi của các sự vật, hiện tượng mà thôi. Nguyên nhân thứ hai là GV chưa có sự chuẩn bị tốt nhất cho bài giảng, giáo án còn thiên về cung cấp kiến thức giáo khoa một cách thuần túy, chưa coi trọng việc soạn và sử dụng bài giảng theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, điều này làm cho học sinh khá thụ động trong việc lĩnh hội và VDKT. Bên cạnh đó, nhiều trường hiện nay còn thiếu các tài liệu liên quan đến bài tập và câu hỏi thực tế, thiếu các phương tiện nghe nhìn, thiếu các thông tin dưới dạng băng đĩa hình, thiếu các tài liệu lí luận về đổi mới phương pháp dạy học. Điều đó gây không ít khó khăn cho giáo viên khi xây dựng bài giảng theo ý muốn của mình. Nguyên nhân thứ ba không thể không nhắc tới là cách kiểm tra đánh giá hiện nay. Theo một số nhà nghiên cứu giáo dục thì quá trình kiểm tra đánh giá ở trường trung học phổ thông hiện nay chỉ quy về điểm số. Nội dung các bài thi và kiểm tra chủ yếu tập trung vào nội dung kiến thức mà chưa có những câu hỏi mang tính vận 10
dụng kiến thức vào thực tiễn. Nội dung mỗi đề thi “tính thực tiễn” vẫn chưa thể hiện rõ nét. Đây chính là nguyên nhân khá rõ để giải thích cho thực trạng nêu trên. Nguyên nhân thứ tư là do học sinh vẫn còn thói quen học vẹt, xem học tập là quá trình ghi nhớ, học thuộc bài. Từ đó, học sinh không rèn được ý thức và thói quen vận dụng những điều đã học vào cuộc sống hằng ngày. Giải quyết thực trạng trên là vấn đề khó. Trong đề tài này chúng tôi chỉ xin đưa ra một số giải pháp mang tính đơn lẻ, mong rằng những giải pháp này có thể giúp ích cho chúng ta cải thiện được ít nhiều thực trạng trên 2. Một số biện pháp rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn thông qua quá trình dạy học ở trường trung học phổ thông. 2.1. Hệ thống kiến thức, kỹ năng trong chương Cảm ứng điện từ liên quan đến thực tiễn Trên cơ sở nghiên cứu đề tài, chúng tôi đã khai thác và chỉ ra ứng dụng kỹ thuật, những ứng dụng trong đời sống và những hiện tượng trong quá trình tự nhiên liên quan đến kiến thức bài học, cụ thể: 2.1.1 Đinamô xe đạp Hình 2.1 Điamô xe đạp và cấu tạo của một đinamo xe đạp (bộ phận thường gắn ở sát bánh trước). -Khi bánh xe quay là rôtô của đinamô áp với bánh xe đạp cũng quay theo, vì thế nam châm gắn với trục bánh xe của đinamô cũng quay theo.Vì thế từ thông xuyên qua lõi thép của ống dây biến thiên (tăng giảm) liên tục, kết quả là trong ống dây (nối kín với bóng đèn) có một dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện. Dòng điện này làm đèn sáng. - Nếu không dùng sức quay của bánh xe đạp làm nam châm quay ta có thể dùng sức gió. Khi đó ta có thể làm một cánh quạt để hứng gió, trục quay của quạt gắn với nam châm và đặt nam châm này vào giữa một thỏi thép có quấn cuộn dây, hai đầu cuộn dây nối kín ra ngoài với một bóng đèn. Khi quạt được gió thổi quay thì từ thông qua lõi thép biến thiên là trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm đèn sáng. 11
2.1.2 Máy phát điện xoay chiều Hình 2.2 Máy phát điện xoay chiều đơn giản Khi cho khung dây quay quanh một trục trong từ trường. Từ thông qua khung dây biến thiên (tăng giảm) liên tục, trong khung dây xuất hiện suất điện động xoay chiều.Ứng dụng sự xuất hiện dòng điện cảm ứng khi các cạnh của khung dây quay cắt các đường sứctừ của nam châm, nên khi nam châm quay trong cuộn dây, điện áp sẽ sinh ra giữa 2 đầu cuộn dây. Suất điện động này sẽ sinh ra một dòng điện xoay chiều khi mạch điện khép kín. 2.1.3. Máy biến thế Hình 2.3 Máy biến thế Máy biến thế hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ: Từ trường do dòng điện xoay chiều ở cuộn sơ cấp gây ra từ trường biến thiên trong lõi thép làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trên cuộn thứ cấp. Hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp tỉ lệ với số vòng dây của nó. 2.1.4. Đèn pin lắc tay ( loại đèn không cần dùng pin) Hình 2.4 Đèn pin lắc tay 12
Đèn pin này hoạt động theo định luật cảm ứng điện từ Faraday. Khi cầm đèn pin và lắc, nam châm chạy xuyên qua cuộn dây, từ đầu này đến đầu kia và ngược lại. Khi nam châm di chuyển, số lượng đường sức của từ trường đi xuyên qua mặt cắt của cuộn dây thay đổi theo thời gian. Khi đó, dòng điện xuất hiện trong cuộn dây khép kín: cơ năng chuyển thành điện năng. Cục pin sạc sẽ nạp điện từ cuộn dây để giúp đèn phát sáng. Đèn LED là một loại diode phát sáng giúp tiết kiệm năng lượng. Loại đèn này khá tiện lợi và dễ sử dụng, tuy nhiên ánh sáng của đèn pin lắc thường yếu hơn so với loại đèn pin dùng đèn dây tóc và có dùng pin. 2.1.5. Bếp từ (hay bếp điện cảm ứng) Hình 2.5 Bếp từ Nung nóng cảm ứng là hiện tượng nhiệt sinh ra trong vật liệu kim loại (chủ yếu là các hợp kim sắt từ) khi có một trường điện từ biến thiên đi qua. Khi đó, trong vật liệu sẽ xuất hiện một dòng điện cảm ứng (dòng Foucault) tương tác với điện trở của kim loại để sinh nhiệt (theo định luật Joule – Lens) –> làm thỏi kim loại nóng dần lên. Bếp này tạo ra, trong khoảng cách vài milimét trên bề mặt bếp, một từ trường biến đổi. Đáy nồi bằng kim loại nằm trong từ trường này sẽ nóng lên, nấu chín thức ăn. Ưu điểm của bếp là tốc độ đun nấu nhanh, do giảm được nhiệt dung (không còn nhiệt dung của bếp, chỉ có nhiệt dung của nồi). Việc điều chỉnh nhiệt độ và các chế độ nấu nướng cũng được thực hiện chính xác và dễ dàng hơn. 2.1.6. Phanh điện từ Hình 2.6 Phanh điện từ Ở các bánh xe đều gắn các đĩa kim loại, khi cần giảm tốc độ người ta cho một dòng điện mạnh vào trong các cuộn dây của nam châm điện để tạo nên một từ trường mạnh tác dụng lên bánh xe đang chuyển động. Do tác dụng của dòng Fucô, mọi khối kim loại chuyển động trong từ trường đều chịu tác dụng của lực hãm điện 13
từ (theo định luật Len-xơ), sự xuất hiện của dòng Fucô có tác dụng chống lại sự chuyển động của bánh xe và hãm bánh xe lại mà người ta ứng dụng làm các bộ phanh cho xe ô tô, tàu hỏa cao tốc,... Lợi điểm của phương pháp phanh này là phanh không bị hao mòn, giảm chi phí bảo dưỡng, tiết kiệm năng lượng khi phanh. Đồng thời việc điều chỉnh lực giảm tốc cũng có thể được thực hiện chính xác hơn phanh ma sát thông thường. 2.1.7. Đồng hồ đo điện Hình 2.7 Đồng hồ đo điện Người ta gắn vào một đầu của kim chỉ của cơ cấu đo trong đồng hồ đo điện một đĩa kim loại nhỏ (bằng đồng hoặc nhôm), đặt đĩa này trong từ trường của một nam châm vĩnh cửu. Khi kim chuyển động, đĩa kim loại cũng bị chuyển động theo. Từ thông qua đĩa thay đổi làm xuất hiện trong đĩa những dòng điện Fu-cô. Theo định luật Len-xơ, dòng điện Fu-cô tương tác với từ trường của nam châm gây ra lực chống lại sự chuyển động của đĩa. Kết quả là dao động của kim bị tắt đi nhanh chóng (ứng dụng dòng điện Phucô để làm tắt nhanh dao động của kim đồng hồ) Chính vì vậy mà dòng điện Fu-cô đóng vai trò cần thiết đối với công tơ điện. Khi dòng điện qua công tơ làm cho đĩa kim loại quay để đếm điện năng tiêu thụ. Đĩa được đặt giữa hai cực nam châm chữ U nên sẽ sinh ra dòng điện Fu-cô có tác dụng cản trở chuyển động quay, mômen quay cân bằng với mômen cản làm đĩa quay đều. Khi ngừng tiêu thụ điện (ngắt dòng), dòng điện Fu-cô sẽ làm cho đĩa kim loại dừng lại nhanh chóng để khỏi phải đếm thừa điện năng... 2.1.8. Máy dò kim loại Hình 2.8 Máy dò kim loại 14
Máy dò kim loại hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Máy gồm một cuộn dây phát tín hiệu dưới dạng từ trường biến thiên. Từ trường biến thiên khi gặp vật kim loại sẽ làm xuất hiện ở vật kim loại một dòng điện Fu-cô. Dòng điện Fu-cô này lại gây ra một từ trường cảm ứng biến thiên lên một cuộn dây khác gọi là cuộn nhận tín hiệu. Tín hiệu thu được dưới dạng xung điện cảm ứng. Các cảm biến nhận được tín hiệu này và phát ra báo động. Vì vậy nếu một mảnh kim loại ở gần đó thì khi điện từ trường biến đổi sẽ sinh ra dòng cảm ứng xung quanh nó gây ra, tín hiệu phản hồi được thu vào máy thu, xác định được vị trí kim loại được dò theo cường độ tín hiệu nhận được 2.1.9. Đèn điều khiển giao thông Hình 2.9 Đèn điều khiển giao thông Một số đèn giao thông dựa vào ứng dụng của dòng điện Fucô. Đèn lúc nào cũng bật đỏ buộc ôtô dừng lại trước trụ đèn. Cuộn dây chôn dưới mặt đường đóng vai trò như máy dò kim loại, phát hiện ra ôtô đang đỗ nên phát tín hiệu cho hộp điều khiển để đèn xanh được bật. Ôtô đi tiếp. Một số đèn tín hiệu giao thông được điều khiển bằng máy tính. Chúng có thể nhận biết được các phương tiện lưu thông khi các phương tiện này dừng trước vạch kẻ trắng nhờ các cuộn dây cảm biến được chôn lấp bên dưới mặt đường. Đôi khi bạn cũng có thể bắt gặp hình dạng tứ giác của các cuộn cảm biến trên mặt đường 2.1.10. Luyện kim Hình 2.10 Nung chảy thép Hiệu ứng được ứng dụng trong các lò điện cảm ứng, đặc biệt phù hợp với nấu chảy kim loại trong chân không để tránh tác dụng hóa học của không khí xung quanh. Người ta đặt kim loại vào trong lò và rút không khí bên trong ra. Xung quanh lò quấn dây điện. Cho dòng điện xoay chiều có tần số cao chạy qua cuộn dây đó. Dòng điện này sẽ tạo ra trong lò một từ trường biến đổi nhanh, làm xuất hiện dòng điện Phucô mạnh và tỏa ra nhiệt lượng rất lớn đủ để nấu chảy kim loại. 15
2.1.11. Loa Hình 2.11Loa Hình 2.12 Nguyên tắc hoạt động loa Nam châm tròn và lõi thép tạo ra một khe từ có từ trường xuyên tâm. Cuộn dây được đặt trong khe từ này và gắn với màng loa. Màng loa có các nếp gấp để cả màng loa và cuộn dây có thể chuyển động vào ra dọc khe từ một cách dễ dàng. Tín hiệu âm thanh sau khi biến điệu thành tín hiệu điện được đưa vào cuộn dây của loa. Đây là tín hiệu điện có chiều thay đổi, do đó lực từ tác dụng lên cuộn dây cũng thay đổi theo. Cuộn dây chuyển động vào ra dọc khe từ và kéo theo màng loa cũng dao động theo. Dao động của màng loa làm nén giãn miền không khí xung quanh tạo nên âm thanh. Âm thanh phát ra ở loa giống như âm thanh đã biến điệu thành tín hiệu điện đưa vào cuộn dây. 2.1.12. Micro Hình 2.13 Micrô 16
Sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ khi cho một dây dẫn dao động trong trường từ, sinh ra suất điện động cảm ứng trên dây dẫn. Trong micro điện động các dao động âm cưỡng bức dây dẫn dao động với vận tốc v (cùng với dao động âm) sẽ sinh ra suất điện động âm tần cảm ứng. Khi sóng âm thanh từ bền ngoài vào sẽ làm màng rung sẽ rung theo đáp tần của âm thanh và cuộn dây cũng rung động theo. Sự rung động của cuộn dây dưới tác dụng của từ trường nam châm sẽ sinh ra dòng điện xoay chiều và theo dây dẫn ra đầu âm ly tại đó được khuếch đại lên bởi ampli và Mixer. 2.1.13. Nung nóng kim loại bằng dòng điện cao tần Hình 2.14 Đốt nóng kim loại bằng dòng tự cảm Một ống dây hình trụ được nối với nguồn điện xoay chiều tần số cao. Một thanh kim loại đặt giữa ống hình trụ. Khi đặt thanh kim loại trong từ trường biến thiên của ống dây sẽ sinh ra dòng điện Fu- cô làm thanh kim loại bị đốt nóng (nghiên cứu tác dụng nhiệt của dòng điện Fu-cô) 2.1.14.Tự làm máy phát điện Hình 2.15 Tự làm máy phát điện Một đoạn clip giới thiệu cho HS cách làm máy phát điện từ động cơ, máy phát điện hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và biết cách làm máy phát điện. 2.1.15.Nam châm trong máy phát điện đơn giản Hình 2.16 Nam châm trong máy phát điện 17