(Skkn 2023) rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học chủ đề “dòng điện xoay chiều” vật lý 12 thpt thông qua bộ thí nghiệm dùng cảm biến và thiết bị amixer mga

Thiết kế kế hoạch dạy học theo hướng rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy chủ đề “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT thông qua bộ thí nghiêm dùng cảm biến gắn

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT

LÝ 12 THPT THÔNG QUA BỘ THÍ NGHIỆM DÙNG CẢM BIẾN VÀ

THIẾT BỊ AMIXER MGA

LĨNH VỰC: VẬT LÍ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT NGUYỄN SỸ SÁCH

- -

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12 THPT THÔNG QUA BỘ THÍ NGHIỆM DÙNG CẢM

BIẾN VÀ THIẾT BỊ AMIXER MGA

LĨNH VỰC: VẬT LÍ

Nhóm tác giả: Phạm Thị Hồng Loan Nguyễn Doãn Nga

Tổ chuyên môn: Tự nhiên

Số điện thoại: 0985 061 497

Năm thực hiện: 2022 – 2023

7 Tính mới, đóng góp của đề tài 3

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2 Bồi dưỡng, rèn luyện kĩ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trong

dạy học chủ đề dòng điện xoay chiều vật lý 12 THPT thông qua bộ thí

nghiệm cảm biến ghép nối thiết bị amixer MGA

19

2.1 Khai thác bộ thí nghiệm dùng cảm biến ghép nối thiết bị amixer MGA 19

2.2 Thiết kế kế hoạch dạy học theo hướng rèn luyện kỹ năng thực hành

thí nghiệm cho học sinh trong dạy chủ đề “Dòng điện xoay chiều” vật lí

12 THPT thông qua bộ thí nghiêm dùng cảm biến gắn với thiết bị amixer

2.4.3 Đối tượng khảo sát

2.4.4 Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp

đã đề xuất

45

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Nghị quyết số 29-NQ/TW "Về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế" đã để ra mục tiêu: “Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn” Trước yêu cầu đổi mới thì định hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đó là tăng cường tính chủ động nhận thức của người học, giáo dục học sinh thành những người có năng lực thực hành, có khả năng tư duy sáng tạo và năng lực giải quyết vấn đề Trong đổi mới kiểm tra và đánh giá cần đánh giá coi trọng thái

độ và kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế

Trước yêu cầu đổi mới Giáo dục ở nước ta theo hướng phát triển năng lực của người học, việc sử dụng đa dạng và phối hợp các phương tiện dạy học để nâng cao hiệu quả học tập ở các môn học là quan trọng và cần thiết.V.I.Lênin đã chỉ ra qui luật chung nhất của hoạt động nhận thức: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lí, của sự nhận thức hiện thực khách quan’’

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm Để học tốt môn Vật lí, mỗi học sinh không chỉ cần hiểu biết sâu sắc lí thuyết mà còn phải làm thực hành thí nghiệm Thí nghiệm Vật lí trong trường THPT giúp học sinh củng cố và khắc sâu những kiến thức, kĩ năng thu được từ thực tiễn và các bài giảng lí thuyết, gắn lí thuyết với thực hành, học đi đôi với hành, giúp học sinh tin tưởng vào các chân lí khoa học Vì vậy việc bồi dưỡng, rèn luyện và phát triển ở học sinh những kĩ năng, kĩ xảo thực hành thí nghiệm Vật lí cũng như tư duy, khả năng suy luận, vận dụng lí thuyết vào thực hành thí nghiệm là vấn đề được quan tâm trong dạy học Vật lí ở trường THPT

Các phương tiện dạy học số ngày càng phổ biến và được áp dụng rộng rãi ở các trường phổ thông Đối với môn Vật lí, việc sử dụng thí nghiệm ghép nối với máy vi tính giúp nâng cao kỹ năng thực hành các phương án thí nghiệm mà các dụng cụ truyền thống không thực hiện được do những hạn chế về thời gian và khó khăn về kỹ thuật Thí nghiệm sử dụng cảm biến ghép nối và máy vi tính cho phép tự động thu thập rất nhiều số liệu trong thời gian ngắn Học sinh có thể sử dụng phần mềm để lập các bảng,

đồ thị thí nghiệm, phân tích xử lý các số liệu thu được từ cảm biến một cách nhanh chóng và chính xác Các kết quả phân tích số liệu hiển thị trên màn hình rõ ràng, khoa học và có tính trực quan cao

Qua thực tiễn dạy học, kỹ năng thực hành thí nghiệm của học sinh còn hạn chế, nhiều giáo viên chưa quan tâm đến rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh Vì vậy trong dạy học Vật lí cần tăng cường hoạt động thực hành thí nghiệm

cho học sinh, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Trong quá trình giảng dạy chúng tôi nhận thấy rằng chủ đề “Dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp 12 THPT có nhiều kiến thức rất gần gũi với đời sống hàng ngày, gắn kết với thí nghiệm, thực hành và được

áp dụng vào trong khoa học kỹ thuật hiện đại

Trên cơ sở các lí do đã trình bày trên, cùng với mong muốn nâng cao hiệu quả

sử dụng thiết bị thí nghiệm, tăng cường hoạt động thí nghiệm cho học sinh trong học tập môn Vật lí theo hướng tích cực, chủ động, sáng tạo, rèn luyện kỹ năng thực hành

thí nghiệm chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu “Rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học chủ đề “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 THPT thông qua bộ thí nghiệm dùng cảm biến và thiết bị amixer MGA”

2 Mục đích nghiên cứu

Bồi dưỡng, rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh thông qua bộ thí nghiệm dùng cảm biến và thiết bị amixer MGA trong dạy học chủ đề dòng điện xoay chiều Vật lý 12 THPT từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở trường THPT nói riêng và chất lượng giáo dục nói chung

3 Đối tượng nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Thực hành, thí nghiệm ở trường THPT

- Bộ thí nghiệm dùng cảm biến ghép nối máy thiết bị amixer MGA

- Quá trình dạy học Vật lí ở trường THPT

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Chủ đề “Dòng điện xoay chiều” Vật lí lớp 12 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng bộ thí nghiệm dùng cảm biến ghép nối máy thiết bị amixer MGA trong dạy học chủ đề “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT thì sẽ bồi dưỡng, rèn luyện được cho học sinh kĩ năng thực hành, thí nghiệm nâng cao chất lượng dạy học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Tìm hiểu lí luận dạy học phát triển năng lực, kỹ năng thực hành thí nghiệm

- Biện pháp bồi dưỡng, rèn luyện kĩ năng thực hành, thí nghiệm

- Thiết kế kế hoạch dạy học có thí nghiệm sử dụng bộ thí nghiệm dùng cảm biến ghép nối thiết bị amixer MGA

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu các tài liệu về lý luận và phương pháp dạy học Vật lý

- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập và các tài liệu tham khảo

6.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Điều tra thực trạng dạy học thực hành thí nghiệm ở trường trung học phổ thông

- Sử dụng phương pháp thực nghiệm sư phạm để tổ chức thí nghiệm sản phẩm, đánh giá hiệu quả sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài

6.3 Phương pháp thống kê

- Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học

7 Tính mới, đóng góp của đề tài

- Đề tài tập trung khai thác và hưỡng dẫn sử dụng bộ thí nghiệm dùng cảm biến ghép nối máy thiết bị amixer MGA và máy vi tính để dùng trong dạy học chủ đề dòng điện xoay chiều vật lý 12 THPT nhằm bồi dưỡng KNTHTN cho học sinh

- Đề xuất một số biện pháp bồi dưỡng kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh

- Thiết kế quy trình rèn luyện KNTHTN

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Cơ sở lý luận và thực tiễn

1.1 Cơ sở lí luận

1.1.1 Kỹ năng thực hành thí nghiệm

1.1.1.1 Khái niệm kỹ năng thực hành thí nghiệm

Kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý là khả năng thực hiện có kết quả các thí nghiệm vật lý Kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý là khả năng vận dụng kiến thức

về cách thực hành thí nghiệm và các kỹ xảo thí nghiệm vật lý đã có vào việc chuẩn

bị, thực hiện và xử lý, đánh giá kết quả thí nghiệm nhằm đạt được mục đích của thí nghiệm Như vậy, rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh là nhằm giúp họ nhận thức được hệ thống hành động, thao tác chuẩn bị, thực hiện, xử

lý, đánh giá kết quả thí nghiệm vật lý, biết và sử dụng được các phương tiện (các dụng cụ thí nghiệm, dụng cụ đo, các phương tiện hỗ trợ quan sát, đo đạc,…) tương ứng với các thao tác đó Nghĩa là học sinh biết đối chiếu mục đích, tiến trình thí nghiệm với hệ thống hành động, thao tác thí nghiệm đã biết và các điều kiện thực tế (vật liệu, dụng cụ đã có,…) để lựa chọn, lập ra một hệ thống hành động, thao tác, dụng cụ thí nghiệm vật lý phù hợp và thực hiện được

Như vậy để rèn luyện kỹ năng THTN vật lý cho học sinh, ta phải bắt đầu từ việc rèn luyện các kỹ năng thành phần như: kỹ năng tìm hiểu phương án TN, kỹ năng chuẩn bị và tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng bố trí thí nghiệm, kỹ năng thu thập

số liệu TN, kỹ năng xử lí số liệu TN, kỹ năng sửa chữa và chế tạo dụng cụ TN, kỹ năng

đánh giá kết quả thí nghiệm

1.1.1.2 Cấu trúc của kỹ năng thực hành thí nghiệm

Các kỹ năng thành tố của kỹ năng thực hành TN vật lí

Kĩ năng tìm hiểu phương án TN

Kĩ năng chuẩn bị và tìm hiểu dụng cụ TN

Kĩ năng bố trí TN

Kĩ năng thu thập số liệu TN

Kĩ năng xử lí số liệu TN

Kĩ năng sửa chữa, chế tạo dụng cụ TN

Kỹ năng đánh giá kết quả TN

Sơ đồ 1.1.Cấu trúc của kỹ năng thực hành thí nghiệm

1.1.1.2.1 Kĩ năng tìm hiểu phương án TN

Đây là bước đầu tiên của quá trình làm TN, quyết định tới sự thành công của một bài TN Xây dựng được một kế hoạch tốt sẽ tạo điều kiện thuận lợi để HS tiến hành đúng hướng, đúng phương pháp, thu đủ kết quả và hoàn thành đúng thời gian quy định Kĩ năng tìm hiểu phương án TN gồm:

- Xác định vấn đề, mục đích TN

- Đề xuất phương án TN và lựa chọn phương án TN

- Xây dựng tiến trình làm TN

- Lập các bảng biểu, đồ thị

Nhằm bồi dưỡng và phát triển kĩ năng lập kế hoạch, GV cần tăng dần mức độ

tự lực của HS, từ việc lập kế hoạch cho một TN có bản hướng dẫn trong tài liệu đến việc hoàn toàn tự lực trong việc lập bản kế hoạch cho một TN bất kì Kĩ năng tìm hiểu phương án TN cần rèn luyện thường xuyên, đặc biệt là với các TN thực hành,

GV nên dành nhiều thời gian hướng dẫn các em lập kế hoạch đầy đủ và chi tiết

1.1.1.2.2 Kĩ năng chuẩn bị và tìm hiểu dụng cụ TN

TN nào cũng được tiến hành với sự kết hợp nhiều dụng cụ khác nhau Mỗi dụng

cụ đều có công dụng và nguyên tắc hoạt động riêng của nó Do đó, trước khi tiến hành

TN, HS cần có kĩ năng tìm hiểu kĩ các dụng cụ liên quan để sử dụng đúng cách, tránh làm hư hỏng và đảm bảo an toàn khi làm TN Các hành động đòi hỏi HS cần thực hiện

đối với kĩ năng này là:

- Quan sát hình dạng bên ngoài của dụng cụ và gọi tên dụng cụ

- Tìm hiểu cấu tạo, công dụng, nguyên tắc hoạt động các dụng cụ

- Đọc, hiểu các kí hiệu, số liệu kĩ thuật và giới hạn sử dụng trên dụng cụ

- Chuẩn bị dụng cụ TN

Để thực hiện được các TN, HS cần lựa chọn các dụng cụ phù hợp với phương

án đã lựa chọn Thực tế, các dụng cụ thường có sẵn trong phòng TN của trường, vì vậy các em chỉ việc lựa chọn các dụng cụ chất lượng tốt để thực hiện TN Tuy nhiên, trong trường hợp, các thiết bị không có sẵn trong trường thì GV có thể yêu cầu HS

tự chế tạo dụng cụ phù hợp với phương án đã lựa chọn Các dụng cụ này có thể chế tạo từ các phế liệu trong cuộc sống hàng ngày như lon bia, vỏ chai, ông tuýp nhựa, bìa cáttông… Nếu kĩ năng này được rèn luyện thì không những kiến thức vật lí được nâng cao mà thông qua đó HS còn phát hiện ra những hư hỏng khác để khắc phục, sửa chữa

1.1.1.2.3 Kĩ năng bố trí TN

Bố trí TN là sắp xếp, lắp ráp các dụng cụ một cách trật tự, hợp lí để việc đo đạc diễn ra đúng quy trình và bảo đảm an toàn trong khi làm TN

Sự bố trí thích hợp sẽ giúp quan sát được rõ ràng hiệu quả của mỗi tác động, không bị nhiễu, không bị nhầm lẫn Sự bố trí khéo léo có thể làm giảm các hiện tượng phụ làm lạc hướng quan sát Ngoài ra, trong chương trình SGK có một số

TN yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn trong khi làm TN chẳng hạn như TN về sự phóng điện trong chất khí, do đó nếu bố trí không hợp lí có thể xảy ra sự cố nguy

hiểm như cháy nổ Sự bố trí tốt nhất là sao cho một tác động chỉ gây ra một sự biến đổi về một mặt nào đó còn các mặt khác thì giữ nguyên Đó không phải là việc dễ dàng làm, đòi hỏi HS phải rèn luyện thường xuyên Các hành động HS cần thực hiện để rèn luyện kĩ năng này là:

- Tháo lắp các dụng cụ TN

- Bố trí, sắp xếp các dụng cụ TN

Nếu kĩ năng này được rèn luyện tốt thì khi phương án TN bị thay đổi HS vẫn

có thể tự thiết kế sơ đồ và bố trí dụng cụ hợp lí mà vẫn đảm bảo an toàn khi thực hiện

1.1.1.2.4 Kĩ năng thu thập số liệu TN

Đó là việc ghi chép lại những dấu hiệu, diễn biến của hiện tượng Việc thu thập

số liệu là căn cứ, cơ sở để phân tích và đưa ra kết luận cuối cùng cho một bài TN

Vì vậy cần ghi chép một cách có hệ thống, lập thành bảng biểu cho dễ đối chiếu, so sánh Nhiều khi nhờ có sự đối chiếu những sự biến đổi của hai đại lượng trong bảng ghi kết quả mà có thể phát hiện được mối liên hệ có tính quy luật giữa chúng HS cần thực hiện các hành động sau:

- Đo đạc và thao tác với dụng cụ TN

- Quan sát diễn biến TN

- Đọc kết quả TN

Khi bồi dưỡng năng lực này, GV cần cung cấp cho HS sai số dụng cụ và hướng dẫn HS cách đọc số liệu theo đúng sai số quy định, nếu cần GV có thể thực hiện mẫu, sau đó yêu cầu HS thực hiện

1.1.1.2.5 Kĩ năng xử lí số liệu TN

Đây cũng là kĩ năng quan trọng trong quá trình thực hiện một bài TN Kĩ năng

xử lí số liệu bao gồm: rút ra các mối quan hệ phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, tính sai số của phép đo, làm tròn kết quả, vẽ đồ thị, từ đồ thị rút ra quy luật liên hệ giữa các đại lượng… Sau khi xử lí xong số liệu thì cần đưa ra nhận xét xem kết quả

có như mong đợi theo lí thuyết không, sai số có chấp nhận được không, nguyên nhân nào dẫn đến sai số Cuối cùng, yêu cầu HS đề xuất phương án làm giảm sai số của phép đo

Để rèn luyện kĩ năng này, GV cần:

- Hướng dẫn các em cách tính sai số trực tiếp, gián tiếp, cách làm tròn kết quả, cách ghi kết quả cuối cùng, cách vẽ đồ thị

1.1.1.2.6 Kĩ năng sửa chữa và chế tạo dụng cụ TN

Trong quá trình tìm hiểu dụng cụ TN, HS sẽ dễ dàng phát hiện những hư hỏng, nếu đó là những hư hỏng nhẹ như đứt dây, hỏng vít… thì GV có thể yêu cầu các em

tự sửa chữa, khắc phục Nếu thiết bị không thể sử dụng lại lần sau hoặc không có sẵn thì GV cũng có thể hướng dẫn các em chế tạo dụng cụ khác thay thế Các dụng cụ đó thường đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo và ít tốn kém như lon bia, bìa cứng, vỏ chai, tuýp nước… Đối với HS khá giỏi có thể yêu cầu chế tạo những dụng cụ phức tạp và

tinh tế hơn Việc rèn luyện kĩ năng chế tạo dụng cụ, ngoài việc giúp HS dễ dàng sử dụng được các dụng cụ, kích thích sự say mê, khám phá thì cũng nhờ đó mà HS thể phát hiện được hư hỏng của các dụng cụ, đồng thời biết cách khắc phục và sửa chữa các dụng cụ đó

1.1.1.2.7 Kỹ năng đánh giá kết quả TN

Để rèn luyện kĩ năng này, GV cần:

- Hướng dẫn HS cách nhận xét kết quả thu được, cụ thể là xem xét xem kết quả

có phù hợp không, sai số chấp nhận được không?

- Hướng dẫn HS đánh giá toàn bộ bài TN dựa trên kết quả thu được Kết quả thu được có như mong muốn không? Tiến trình TN có gì khó khăn không? Hướng khắc phục như thế nào?

1.1.1.3 Quy trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm

Thực chất của việc bồi dưỡng NLTN trong dạy học vật lí là tập trung bồi dưỡng

hệ thống các kĩ năng thực hành cho HS Do đó, trước khi bồi dưỡng, GV cần xác định rõ các kĩ năng thực hành thí nghiệm cần bồi dưỡng cho HS Từ việc nghiên cứu

hệ thống các kĩ năng thực hành thí nghiệm và căn cứ vào nội dung bài học, GV xem xét xem bài học đó có thể bồi dưỡng những kĩ năng nào Mỗi bài học GV có thể bồi dưỡng cho HS nhiều kĩ năng Tuy nhiên, tùy thuộc vào tình hình thực tế, GV cần lựa chọn những kĩ năng quan trọng để rèn luyện với hiệu quả cao

Quy trình bồi dưỡng kỹ năng thực hành thí nghiệm gồm 6 bước:

Bước 1 Xác định hình thức tổ chức bồi dưỡng

Các hình thức tổ chức dạy học vật lí ở trường phổ thông chủ yếu là hình thức bài lên lớp, còn hình thức tham quan, ngoại khoá, hình thức tự học ở nhà thực hiện khá hạn chế Quá trình bồi dưỡng kỹ năng THTN có thể thực hiện lồng ghép khi GV triển khai các hình thức này Đối với hình thức dạy học theo bài lên lớp, GV có thể

Bước 1 Xác định hình thức tổ chức bồi dưỡng

Bước 2 Xác định kĩ năng và mục tiêu cần đạt được

Bước 3 Lập kế hoạch tổ chức bồi dưỡng

Bước 4 Tổ chức bồi dưỡng theo kế hoạch

Bước 5 Tổ chức kiểm tra đánh giá

Bước 6 Bổ sung và cải tiến

bồi dưỡng với loại bài nghiên cứu kiến thức mới, bài luyện tập cũng cố kiến thức hay bài thực hành TN Với hình thức tự học ở nhà, GV có thể giao nhiệm vụ chế tạo dụng cụ dựa trên các nguyên tắc vật lí hay làm các bài tập TN

Bước 2 Xác định kĩ năng và mục tiêu cần đạt được

Căn cứ vào nội dung và hình thức bồi dưỡng mà GV lựa chọn những kĩ năng thực hành phù hợp để bồi dưỡng cho HS Mỗi kĩ năng lại có nhiều mức độ khác nhau, GV cần dựa vào năng lực thực tế của HS mà đề ra mục tiêu về các mức độ hình thành kĩ năng cho phù hợp Đối với những HS năng lực yếu, kĩ năng bố trí TN chỉ đặt ra ở mức độ bố trí được TN dưới sự hướng dẫn của GV Còn với HS khá giỏi

GV cần đề ra mức độ cao hơn là thực hiện các thao tác bố trí TN một cách nhanh chóng mà không cần sự hướng dẫn của GV Các mục tiêu đưa ra cần được lượng hoá cụ thể, chi tiết để GV lấy đó làm cơ sở đánh giá hiệu quả quá trình bồi dưỡng

Bước 3 Lập kế hoạch tổ chức bồi dưỡng

Việc thiết kế kế hoạch bồi dưỡng cần được chuẩn bị kĩ càng và chu đáo Một

kế hoạch tốt sẽ giúp GV có định hướng rõ ràng khi tiến hành tổ chức bồi dưỡng Các công đoạn GV cần thực hiện khi thiết kế một kế hoạch tổ chức bồi dưỡng:

a Xác định các điều kiện về phương tiện, thiết bị, không gian, thời gian

Trước khi lập kế hoạch bồi dưỡng, GV cần chuẩn bị trước các phương tiện, thiết bị cần sử dụng Bên cạnh đó việc lập kế hoạch cũng cần chú ý đến điều kiện về không gian (lớp học truyền thống, phòng thực hành hay không gian ngoài trời), chú

ý đến thời gian tổ chức bồi dưỡng là bao lâu

b Dự kiến cách thức tổ chức bồi dưỡng

Để việc bồi dưỡng diễn ra có hiệu quả GV cần định hình trước cách thức tổ chức bồi dưỡng

c Xây dựng kế hoạch tổ chức kiểm tra đánh giá

Kiểm tra đánh giá là một khâu không thể thiếu trong quá trình dạy học Mục đích của kiểm tra đánh giá là công khai hoá về năng lực, kết quả học tập của mỗi

HS đồng thời GV cũng nhận ra những điểm mạnh, yếu để tự hoàn thiện hoạt động dạy, phấn đấu nâng cao chất lượng dạy học Kiểm tra đánh giá cần dựa vào mục tiêu đã đặt ra và được GV lên kế hoạch rõ ràng, chi tiết

Bước 4 Tổ chức bồi dưỡng theo kế hoạch

Thực chất, đây là khâu hiện thực hoá kế hoạch bồi dưỡng đã được chuẩn bị Trước khi tiến hành tổ chức bồi dưỡng, GV cần nêu mục tiêu kĩ năng cần đạt được

để các em có định hướng trong quá trình thực hiện Dù tổ chức theo hình thức nào thì GV cũng phải là người định hướng, cố vấn, giúp đỡ các em khi cần thiết Kết thúc hoạt động GV cần tổng kết lại nội dung làm việc theo mục tiêu đã xác định

Bước 5 Tổ chức kiểm tra đánh giá

Dựa vào kế hoạch kiểm tra, đánh giá đã chuẩn bị, GV tiến hành đánh giá theo quy trình đã đề ra GV có thể dựa vào bộ tiêu chí đánh giá kĩ năng thực hành đã đưa

ra để đánh giá

Việc kiểm tra, đánh giá phải đảm bảo công bằng, khách quan và đúng thực chất

Có như vậy thì HS mới ý thức rõ năng lực của bản thân để cố gắng phấn đấu Tránh

sự đánh giá sơ sài, qua loa, thiếu trung thực làm HS “ngộ nhận” về năng lực của bản thân Kiểm tra đánh giá cũng là cơ sở để GV xem xét hiệu quả đạt được, nhận ra những thiếu sót để rút kinh nghiệm cho lần bồi dưỡng tiếp theo

Bước 6 Bổ sung và cải tiến

Đây cũng là khâu quan trọng trong quá trình bồi dưỡng Có thể trong quá trình bồi dưỡng các kĩ năng của HS chưa hoàn thiện, chưa đạt đúng mục tiêu đề ra thì GV

có thể bổ sung thêm trong lần bồi dưỡng tiếp theo Hoặc nếu phương pháp GV đưa

ra chưa thực sự hiệu quả thì GV cũng cần điểu chỉnh cho phù hợp Thậm chí nếu quy trình chưa hợp lí thì GV sẽ phải cải tiến, hoàn thiện lại toàn bộ quy trình

1.1.2 Các biện pháp rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho HS trong dạy học vật lý ở trường phổ thông hiện nay

Biện pháp 1 Tăng cường hoạt động thực hành, sử dụng thí nghiệm

*Mô tả biện pháp: Việc sử dụng TN vật lí trong dạy học góp phần quan trọng

vào việc hoàn thiện những phẩm chất năng lực của HS, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học Nhờ có TN, HS có thể hiểu sâu hơn bản chất vật lí của các hiện tượng, định luật, quá trình…được nghiên cứu, do đó khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn Nói cách khác, TN là cầu nối giữa

lí thuyết và thực tiễn Qua TN, HS có cơ hội rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS

Dựa vào hoạt động của GV và HS ta có thể phân TN vật lí [15] thành hai loại:

TN biểu diễn và TN thực tập Tăng cường sử dụng TN trong dạy học nghĩa là GV cần khai thác, sử dụng tối đa các TN biểu diễn có liên quan đến nội dung bài học, thường xuyên tổ chức cho HS làm các TN thực tập trong quá trình dạy học Đối với

TN biểu diễn, GV có thể sử dụng nhiều trong các khâu khác nhau của quá trình dạy học như: đặt vấn đề định hướng bài học, nghiên cứu hiện tượng mới hay cũng cố bài học Còn với TN thực tập, GV nên thường xuyên tổ chức cho các em làm các TN trực diện, TN thực hành và TN quan sát ở nhà

* Mục tiêu của biện pháp: Việc tăng cường làm TN trước hết là để HS có

niềm tin vào việc có thể tự lực làm TN Từ chỗ đơn giản là bắt chước, làm TN theo hướng dẫn và có phương án cho trước đến việc tự đề xuất phương án TN, tự chế tạo dụng cụ và tiến hành TN độc lập

Các TN biểu diễn đa phần là GV thực hiện, tuy nhiên nếu tăng cường sử dụng sẽ rèn luyện cho HS kĩ năng quan sát, HS có thể bắt chước GV và thực hiện được các thao tác đó Đó là cơ sở ban đầu cho việc hình thành các kĩ năng thực hành ở HS Vì vậy GV cần sử dụng tối đa các TN trong chương trình Thực hiện các TN bài bản, công phu để qua đó HS khắc sâu kiến thức, vừa rèn luyện một số kĩ năng thực hành quan trọng

Khi thực hiện các TN thực tập, HS có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với dụng cụ, được lựa chọn, sắp xếp, đo đạc trực tiếp với dụng cụ Đối với các TN trực diện,

HS tiến hành tại lớp do đó được sự hướng dẫn, điều chỉnh trực tiếp của GV Nhờ

đó mà kỹ năng thực hành thí nghiệm của các em được bồi dưỡng và phát triển thêm Với TN thực hành, HS phải tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình

TN, thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu mới rút

ra được kết luận cần thiết Tuy nhiên, trong thực tiễn dạy học ở các TN thực hành thì mức độ tự lực và sự phát triển các kĩ năng thực hành của HS vẫn chưa được phát triển hết mức Bởi vì các TN thường có bản chỉ dẫn sẵn cụ thể trong SGK

HS thường thực hiện rập khuôn theo bản kế hoạch đó Vì vậy, để bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo, tính tự lực tối đa cho HS, GV cần thường xuyên giao cho các em làm TN và quan sát ở nhà Để thực hiện các TN này đòi hỏi HS phải

tự lực giải quyết vấn đề trong điều kiện không có sự trợ giúp, điều chỉnh trực tiếp của GV Do đó, TN vật lí ở nhà có vai trò quan trọng đến sự phát triển nhiều kĩ năng thực hành như: lập kế hoạch TN, chế tạo lựa chọn dụng cụ, bố trí và tiến hành TN, xử lí kết quả TN thu được nhằm hoàn thành nhiệm vụ được giao Nếu thường xuyên giao cho HS các TN quan sát vật lí ở nhà thì các kĩ năng thực hành

mà HS được rèn luyện trong khi làm TN trực diện và TN thực hành ở lớp cũng sẽ được phát triển hơn

* Cách thức thực hiện: Để thực hiện tốt việc bồi dưỡng kỹ năng thực hành

thí nghiệm cho HS, trong quá trình làm TN, GV cần lưu ý:

a Đối với thí nghiệm biểu diễn

Để giúp HS quan sát dễ dàng và có thể ghi nhớ bắt chước các thao tác của GV thì khi sắp xếp, lắp ráp các dụng cụ, GV nên thực hiện từng thao tác trước mắt HS Nếu thời gian và không gian không cho phép mà phải lắp ráp, hoàn chỉnh trước khi lên lớp thì lúc đó GV phải phân tích kĩ các bước để HS hiểu rõ cách thức lắp ráp các dụng cụ Với những dụng cụ mà HS bắt gặp lần đầu thì GV phải mô tả từng bộ phận

và giải thích rõ nguyên tắc hoạt động của nó Đặc biệt các dụng cụ phải được bố trí, sắp xếp sao cho lôi cuốn được sự chú ý của HS và đảm bảo cả lớp cùng quan sát được

Khi bố trí TN, GV cần sắp xếp, bố trí theo đúng sơ đồ TN, tránh lắp đặt trái với

sơ đồ sẽ gây khó khăn cho HS trong việc quan sát Trong quá trình tiến hành TN,

GV cần định hướng HS quan sát vào những trọng điểm, hướng dẫn HS cách chọn hướng, thời điểm và thậm chí cả khoảng cách quan sát

b Đối với thí nghiệm thực tập

- Thí nghiệm trực diện

Trong quá trình làm TN, GV phải thường xuyên đặt ra các câu hỏi định hướng

để HS thực hiện các thao tác Để đảm bảo về mặt thời gian, GV có thể soạn một bản hướng dẫn chi tiết chỉ rõ những hành động trí óc và chân tay các em cần thực hiện

và một số câu hỏi cần giải đáp và yêu cầu HS thực hiện Nếu TN có sử dụng những dụng cụ mà lần đầu tiên các em tiếp xúc thì GV cần mô tả chi tiết nguyên tắc hoạt động và cách thức sử dụng với HS Khi gặp những TN phức tạp, HS không làm được, GV có thể hướng dẫn, thậm chí làm mẫu cho các em nhưng phần rút ra kết luận thì GV để cho HS tự làm

- Thí nghiệm thực hành

Đối với TN thực hành, trước hết đòi hỏi HS phải lập bản kế hoạch TN Thông thường GV cho HS chuẩn bị ở nhà, HS chỉ cần dựa vào SGK có thể thực hiện được

Điều này sẽ hạn chế khả năng tự lập kế hoạch cho một TN mới Vì vậy, trước khi cho HS thực hành làm TN, GV cần dành thời gian để hướng dẫn HS cách lập bản kế hoạch, cần phát huy tối đa tính tự lực thực hiện của HS, có như vậy thì kĩ năng thực hành mới được rèn luyện và phát triển

- Thí nghiệm vật lí và quan sát ở nhà

Dựa trên năng lực thực tế của HS, mục tiêu kiến thức, kĩ năng cần đạt được GV

có thể giao nhiệm vụ chế tạo dụng cụ TN hoặc tiến hành thực hiện TN ở nhà với các mức độ phù hợp khác nhau GV có thể yêu cầu HS tiến hành TN theo hướng dẫn chi tiết, mô tả lại hiện tượng và giải thích kết quả TN Hay GV có thể cho trước các dụng

cụ và yêu cầu HS thiết kế phương án TN để quan sát một hiện tượng hoặc xác định một đại lượng vật lí… Hoặc mức độ cao hơn là GV yêu cầu HS tự tạo ra dụng cụ TN rồi tiến hành TN với dụng cụ đó Thực hiện các TN này các em sẽ rèn luyện tính tự lực, khả năng tư duy sáng tạo, và sự kiên trì, say mê tìm tòi bởi không có sự trợ giúp trực tiếp của GV

Để mang lại hiệu quả cao trong việc rèn luyện các kĩ năng, cũng như kịp thời động viên, khuyến khích các em trong học tập thì sau khi các em hoàn thành nhiệm

vụ, GV cần tổ chức cho các em báo cáo trước lớp (nếu sản phẩm đơn giản) hoặc báo

cáo trước trường (nếu sản phẩm có quy mô lớn)

Biện pháp 2 Tổ chức cho HS sửa chữa, chế tạo dụng cụ hoạt động dựa trên các nguyên tắc vật lí

*Mô tả biện pháp: Các kĩ năng mà HS được rèn luyện chủ yếu được thực

hiện trên lớp theo một lôgic nhất định và thường áp dụng với TN vật lí Nếu các kĩ năng này được biến hóa và vận dụng vào đời sống thông qua việc chế tạo và sửa chữa dụng cụ thì nó sẽ càng bền vững và khắc sâu hơn

Hơn thế nữa, việc rèn luyện kĩ năng THTN được thực hiện trên lớp với thời gian khá hạn chế, bởi vậy, không phải tất cả các HS đều có điều kiện được thực hiện các thao tác để rèn luyện kĩ năng đó Chẳng hạn, khi thực hiện các TN thực hành tại phòng TN, thông thường GV chia theo nhóm khi đó chỉ một vài HS trong nhóm tiến hành thao tác với các dụng cụ, còn lại một số khác chỉ quan sát, ghi chép số liệu Vì vậy để tạo điều kiện cho hầu hết các em được rèn luyện các kĩ năng thực hành thì GV cần tổ chức cho HS chế tạo các dụng cụ có ứng dụng các nguyên tắc vật lí

*Mục tiêu của biện pháp: Sau mỗi phần kiến thức đã được học, GV cần cho

các em chế tạo các dụng cụ đơn giản Sử dụng càng nhiều càng tốt những dụng cụ, thiết bị vật liệu dễ kiếm trong đời sống hàng ngày, quen thuộc với HS Nhờ sự quen thuộc ấy mà HS có thể đề xuất được những phương án TN chứ không chỉ máy móc thực hiện TN do GV đưa ra cho các em Chẳng hạn sau khi học xong bài “Lực đàn hồi của lò xo” có thể cho học sinh chế tạo một lực kế sử dụng tính đàn hồi của một sợi dây cao su.chia độ lực kế theo Niutơn.Mang dụng cụ tới lớp kèm theo bản thuyết minh Với HS khá giỏi GV yêu cầu các em tự tìm vật liệu liên quan và GV không cần phải gợi ý, hướng dẫn

Việc tổ chức cho HS tự làm các TN là cần thiết, bởi đó là cơ hội tốt giúp các em tự luyện tập các kĩ năng thực hành Quy trình chế tạo các dụng cụ TN không những tạo điều

kiện tốt cho các em rèn luyện các thao tác tay chân mà còn giúp các em nắm vững lí thuyết hơn, rèn luyện các đức tính tốt như: tính cận thận, tỉ mỉ, tác phong làm việc tự lập, khoa học Hơn thế nữa, nó cũng giúp hiện thực hóa những gì các em đã học trong sách

vở vào thực tiễn cuộc sống Đó cũng là nguyên lí cơ bản trong giáo dục: học đi đôi với hành, lí luận gắn với thực tiễn

Để tạo ra các dụng cụ TN thành công đòi hỏi các em phải biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo các kĩ năng thực hành mà các em đã được học trên lớp Ví dụ như: lên

ý tưởng cho sản phẩm, thiết kế sơ đồ nguyên lí, sơ đồ cấu tạo của thiết bị, lựa chọn vật liệu, cách lắp ráp các chi tiết lại với nhau…

*Cách thức thực hiện: Nhằm phát huy hiệu quả việc rèn luyện kỹ năng thực

hành thí nghiệm cho HS trong quá trình tổ chức GV cần lưu ý:

- Khuyến khích các em tham gia chế tạo các dụng cụ, đồ dùng học tập

- Tăng cường giao cho HS các nhiệm vụ chế tạo dụng cụ, đồ dùng học tập có ứng dụng các nguyên tắc vật lí bằng các vật liệu phế thải như vỏ chai, lon bia, bìa cáttông… Căn cứ vào năng lực HS mà giao nhiệm vụ với các mức độ khác nhau và hướng dẫn các mức độ khác nhau

- Công việc này GV nên tổ chức theo nhóm Trong quá trình đó, GV cần thường xuyên kiểm tra hoạt động của các nhóm Trước hết là yêu cầu HS trình bày bản kế hoạch trước lớp, thông qua nhóm này trình bày, các nhóm khác có thể góp ý, và bổ sung thêm vào bản kế hoạch để hoàn thiện hơn Nhờ đó mà kĩ năng lập kế hoạch cũng sẽ được bồi dưỡng

- Sau khi hoàn thành, GV nên tổ chức cho HS báo cáo trước lớp, thậm chí trước trường Việc tổ chức cho các em giới thiệu sản phẩm nhằm khuyến khích, động viên

HS kịp thời, đồng thời thể hiện sự tôn trọng và đánh giá cao những nỗ lực mà các

em đã đạt được, nhờ đó mà các em cũng trở nên tự tin hơn và sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ trong những lần sau

- Từ việc thực hiện trên lớp, GV có thể tạo điều kiện để các em tham gia vào các cuộc thi lớn hơn, quy mô hơn chẳng hạn như cuộc thi chế tạo dụng cụ học tập của ngành giáo dục tổ chức

- Cuối cùng, để tránh sự nhàm chán và phát huy tính sáng tạo cho HS thì nhiệm

vụ mà GV đưa ra phải vừa sức, không quá dễ, cũng không quá khó Có như vậy thì mới kích thích được sự hưng thú tham gia và mang lại hiệu quả cao

Biện pháp 3 Thường xuyên sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học

*Mô tả biện pháp: Trong quá trình dạy học, đặc biệt với bộ môn Vật lí thì

phương pháp thực nghiệm (PPTN) được dùng khá phổ biến Đó cũng là một phương pháp được sử dụng để dạy thành công nhiều bài học trong chương trình phổ thông Các giai đoạn của PPTN

Giai đoạn 1: Đặt vấn đề nhận thức;

Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán khoa học;

Giai đoạn 3: Suy ra hệ quả logic;

Giai đoạn 4: Xây dựng và tiến hành TN để kiểm tra hệ quả logic;

Giai đoạn 5: Rút ra kết luận;

Giai đoạn 6: Vận dụng tri thức mới

Dạy học PPTN ở trường phổ thông không có tham vọng làm cho học sinh hiểu

và vận dụng trọn vẹn phương pháp này mà chỉ bước đầu cho HS làm quen với PPTN bằng cách HS được trải qua toàn bộ các khâu của PPTN, hiểu được các giai đoạn chính, tham gia vào một số khâu và rèn luyện một số thao tác tư duy và thực hành vừa sức để họ có thể vận dụng PPTN giải quyết vấn đề nhỏ hợp với năng lực của HS phổ thông

* Mục tiêu của biện pháp: Khi dạy học theo PPTN thì HS có thể HS phải thực

hiện một số khâu trong một số giai đoạn Trong bước này HS phải lập kế hoạch TN,

cụ thể là: Xác định mục đích, đề xuất phương án TN, tiến trình TN, đo đạc, xử lí số liệu Thực hiện tốt các thao tác này chính là rèn luyện kĩ năng THTN cho HS Trong chương trình phổ thông, có rất nhiều phần kiến thức được hình thành theo phương pháp thực nghiệm Đó chính là cơ hội tốt để các em bồi dưỡng và phát triển kỹ năng THTN Vì vậy trong quá trình dạy học, GV cần tăng cường sử dụng phương pháp thực nghiệm

* Cách thức thực hiện: Để thực hiện tốt công việc này, GV cần lưu ý:

- Khai thác và sử dụng tối đa các bài học có thể sử dụng phương pháp thực nghiệm

- Khi thực hiện PPTN cần phát huy tối đa khả năng của HS như đề xuất phương

án TN kiểm tra giả thuyết

- Tạo điều kiện cho HS làm TN trực diện nhằm củng cố niềm tin cho các em, đồng thời tạo cơ hội cho các em tiếp xúc trực tiếp và rèn luyện các thao tác với dụng

cụ

- Các kết quả thực nghiệm mà các em thu được có thể có những sai lệch nhỏ so với các kết quả mà nhà khoa học đã tìm ra trước đó GV cần hướng dẫn HS cách xử lí kết quả và tìm ra nguyên nhân, biện pháp khắc phục chứ tuyệt đối không được điều chỉnh số liệu, để đi đến những kiến thức mới phù hợp

- Biện pháp 4: Sử dụng kết hợp TN và các phương tiện hiện đại trong dạy học vật lý

* Mô tả biện pháp: Trong dạy học vật lí, việc khai thác và sử dụng TN có

thể được thực hiện theo nhiều hướng khác nhau, trong đó việc sử dụng phối hợp TN với các phương tiện trực quan, phương tiện nghe nhìn là một hướng đi đang được triển khai có hiệu quả

Để TN phát huy đầy đủ các chức năng của nó trong dạy học vật lí thì việc sử dụng TN phải tuân theo một số yêu cầu chung về mặt kĩ thuật và về mặt phương pháp dạy học Đối với các TN biểu diễn (hình thức chiếm tỉ lệ cao trong toàn bộ các

TN ở chương trình phổ thông) hiện tượng xảy ra rất khó quan sát vì dụng cụ TN thường có kích thước không lớn lắm, máy chiếu sẽ hỗ trợ đắc lực cho việc phóng to

TN một cách trực tiếp

Để làm nổi bật vai trò của TN và tính hiệu quả của nó trong dạy học vật lí, các phương tiện nghe nhìn như tranh vẽ, ảnh chụp, video, mô hình cũng nên được sử

dụng kết hợp với TN, chúng không chỉ tạo nên tính trực quan cao nhờ vào khả năng phóng to hoặc thu nhỏ các hình ảnh mà còn đảm bảo độ an toàn cho một số TN, nhất

là các TN đắt tiền, thiếu an toàn hoặc quá cồng kềnh không thể thực hiện được trong điều kiện của trường phổ thông

Các phương tiện nghe nhìn hiện đại có khả năng phân tích và thiết lập các màu sắc phù hợp với các sự kiện thực hoặc nhờ màu sắc để làm nổi bật những chi tiết đặc biệt cần tập trung sự chú ý quan sát của HS Ngoài ra, việc phối hợp hình ảnh và âm thanh trong TN để dạy học cũng như đồng bộ hoá các quá trình của TN

có tác dụng làm cho giờ học trở nên sinh động, hấp dẫn và gây được hứng thú cho

HS

Hiện nay, xu hướng khai thác và sử dụng MVT trong dạy học vật lý chú trọng đến việc tiến hành các TN với sự hỗ trợ của máy vi tính TN với sự hỗ trợ của máy tính thường áp dụng đối với những TN không thể tiến hành theo cách thông thường, nếu có tiến hành được đi nữa cũng mất nhiều thời gian và đây là điều mà không thể thực hiện thành công trong một tiết học Trong tổ hợp TN với MVT, các TN vẫn sử dụng thông thường nhưng việc xử lí số liệu được thực hiện nhanh chóng bằng MVT với sự hỗ trợ của các phần mềm đã cài đặt trong MVT

Một hướng kết hợp khác giữa TN và MVT là sử dụng MVT với chức năng

mô phỏng và minh hoạ Một số quá trình trong thực tế diễn ra quá nhanh hoặc quá chậm do đó gây nhiều khó khăn cho quá trình quan sát trực tiếp và chỉ có thể khắc phục bằng việc mô phỏng lại quá trình bởi MVT Đôi khi có thể là quá trình thực được quay lại trực tiếp, nhưng bằng MVT có thể điều chỉnh tốc độ để quan sát hiện tượng một cách trung thực và rõ ràng vì kết quả TN thông qua MVT và các thiết bị ghép nối sẽ được xử lí và hiện lên màn hình ngay trong quá trình tiến hành TN

* Mục tiêu của biện pháp: Giúp học sinh rèn luyện được kỹ năng sử dụng

dụng cụ và phương tiện hiện đại vào trong quá trình học tập Qua đó giáo dục cho học sinh kỹ năng tiếp cận khoa học kỹ thuật hiện đại

* Cách thức thực hiện: Để sử dụng kết hợp thí nghiệm với các phương tiện

hiện đại trong dạy học dạy học vật lí hiệu quả hơn cần lưu ý một số vấn đề sau:

Thứ nhất, cần sử dụng phối hợp các phương tiện dạy học trên các bình diện

khác nhau của hoạt động nhận thức ở các khâu của quá trình dạy học

Thứ hai, nên gắn việc sử dụng các phương tiện dạy học với các hoạt động trí

tuệ – thực tiễn của HS, tạo ra kích thích đa dạng về mặt cơ học, âm học, quang học

… với mối tương quan phù hợp trong quá trình thu nhận và chế biến thông tin của

HS, kích thích sự tranh luận tích cực của HS với các đối tượng nhận thức

Thứ ba, việc sử dụng phương tiện dạy học trong quá trình hình thành và vận

dụng kiến thức phải góp phần làm sáng tỏ tính biện chứng giữa cái chung và những cái riêng; cái giống nhau và cái khác nhau của các hiện tượng hay các quá trình vật

lí

Thứ tư, việc sử dụng phương tiện dạy học phải góp phần làm tăng tính chính

xác và tính hệ thống của các kiến thức mà HS lĩnh hội

Thứ năm, phải xem việc tăng cường sử dụng các phương tiện hiện đại trong

dạy học VL là một trong những nhiệm vụ quan trọng, mang tính chiến lược lâu dài,

chú trọng đến việc phối hợp sử dụng TN với các phương tiện hiện đại để hiện đại hoá các phương tiện dạy học, từng bước nâng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông

Biện pháp 5 Đổi mới cách thức kiểm tra đánh giá theo hướng chú trọng rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm

*Mô tả biện pháp:Trước đây việc kiểm tra đánh giá hầu như chỉ chú trọng đến

lí thuyết mà xem nhẹ kiến thức thực hành Từ kiểm tra miệng, kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kì, hầu như GV chỉ đề cập đến các khái niệm, các định luật hoặc các bài tập mang tính chất tính toán… HS chỉ cần học thuộc lí thuyết và nắm vững các công thức là có thể trả lời cơ bản Các câu hỏi vận dụng kĩ năng thực hành chỉ thi thoảng bắt gặp trong các đề thi học sinh giỏi Hiện nay việc kiểm tra đánh giá

đã có phần thay đổi chút ít Cụ thể là trong các đề thi tốt nghiệp THPT, đề thi đại học cũng đã xuất hiện một vài câu vận dụng kĩ năng thực hành trong đề thi trắc nghiệm Tuy nhiên số lượng câu hỏi còn ít, mức độ các câu hỏi đó còn nhẹ Vật lí học là bộ môn khoa học thực nghiệm, vì vậy trong kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS, GV không nên chỉ kiểm tra đánh giá mức độ nắm vững lí thuyết mà cần quan tâm đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, đặc biệt chú trọng đến kĩ năng thực hành thí nghiệm của HS Việc xem nhẹ kỹ năng THTN trong kiểm tra đánh giá sẽ làm cho HS không thấy được vai trò, tầm quan trọng của rèn luyện kỹ năngTHTN,

và hơn thế nữa, các em sẽ không có ý thức tự bồi dưỡng và phát triển kỹ năng THTN Bên cạnh đó, chính GV cũng sẽ lơ là xem nhẹ việc bồi dưỡng kỹ năng THTN cho

HS

* Mục đích của biện pháp: Giúp HS ý thức được tầm quan trọng của kỹ năng

THTN, từ đó các em mới vạch được kế hoạch tự rèn luyện và bồi dưỡng các kĩ năng THTN cho bản thân

* Cách thức thực hiện: Để thực hiện tốt việc đổi mới cách thức kiểm tra đánh

giá theo hướng chú trọng bồi dưỡng kỹ năng THTN, GV cần:

- Trong các lần kiểm tra nên tăng cường các câu hỏi, bài tập thí nghiệm Đó

là những bài tập đòi hỏi các em phải vận dụng linh hoạt tổng hợp các kiến thức lí thuyết, kiến thức thực nghiệm, vốn hiểu biết về vật lí, kĩ thuật và thực tế trong cuộc sống để xác định mục tiêu, lựa chọn phương án, lựa chọn dụng cụ, thực hiện thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu để giải quyết nhiệm vụ đặt ra Tóm lại, những bài tập này yêu cầu HS giải theo con đường thực nghiệm, hoặc đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lí thuyết

-Các bài tập thí nghiệm ở trường phổ thông thường sử dụng cụ thiết bị có thể khai thác ở phòng thí nghiệm trong nhà trường hoặc sử dụng các thiết bị tự làm Chẳng hạn sau khi học sinh học xong bài lực đàn hồi của lò xo thì giáo viên có thể kiểm tra học sinh

Đa dạng hóa các hình thức kiểm tra đánh giá bằng cách sử dụng kết hợp đánh giá quy trình thực hiện và đánh giá sản phẩm Đánh giá quy trình sẽ là cần thiết và hữu hiệu nếu GV cần đánh giá sự tuân thủ đúng quy trình công việc, sự chuẩn xác của các thao tác tay chân trong quy trình thực hiện công việc và thời gian hoàn thành

công việc Đánh giá sản phẩm là cần thiết khi sản phẩm của công việc quan trọng hơn quy trình thực hiện

Hiện nay, ở các trường phổ thông thường đánh giá kĩ năng thực hành thông qua sản phẩm (là bài báo cáo thực hành TN của HS hoặc là sản phẩm dụng cụ mà

HS chế tạo được) Việc thực hiện đánh giá như vậy chỉ kiểm tra, đánh giá được một

số khâu như kĩ năng đề xuất phương án, kĩ năng xây dựng bảng biểu, xử lí số liệu, còn sự thành thạo, chính xác và nhanh chóng trong các thao tác tay chân như bố trí

TN, điều chỉnh dụng cụ… thì sẽ không phản ánh được đầy đủ Vì vậy GV cần phối hợp kiểm tra đánh giá phối hợp tất cả các khâu trên của HS

Như vậy qua phần điều tra thực trạng giảng dạy của các GV cho thấy:

+ 100% GV đánh giá cao vai trò và sự cần thiết phải hình thành kĩ năng THTN cho HS

+ Tuy nhiên, đa số GV (83,3%) chưa chú ý đến việc rèn luyện kĩ năng THTN cho HS vì chưa có điều kiện làm hoặc chưa có biện pháp cụ thể

Qua phần điều tra thực trạng của các GV chúng tôi nhận thấy: GV đánh giá rất cao tầm quan trọng của kĩ năng THTN nhưng chưa có điều kiện để rèn luyện cho

HS Việc dạy - học vẫn nặng về truyền đạt nội dung, chưa chú ý rèn các kĩ năng đặc biệt là kĩ năng THTN

kĩ năng THTN là rất cần thiết và hết sức quan trọng đối với HS Nhưng trước thực

tế thì chỉ có 10,5% là đánh giá tốt kĩ năng này của mình, còn có 62,7% thừa nhận kĩ năng THTN của mình chưa tốt

Tóm lại, qua điều tra thực trạng dạy – học ở một số trường THPT, cho thấy: Về phía GV đánh giá rất cao về vai trò của kĩ năng THTN nhưng thường chưa chú ý nhiều đến việc rèn luyện kĩ năng này Các GV thường rèn luyện thông qua việc tự làm thí nghiệm và yêu cầu HS nêu kết quả và giải thích hiện tượng hoặc GV làm

mẫu rồi yêu cầu HS làm lại do đó hiệu quả của việc rèn luyện chưa cao, kĩ năng THTN của các em chưa thành thạo Về phía HS các em cũng chưa tự tin với các kĩ năng học tập của mình, đặc biệt là các em đánh giá kĩ năng THTN của mình ở mức

độ rất thấp và mong muốn các GV trong các giờ thực hành thí nghiệm thì khéo léo rèn luyện thêm kĩ năng cho các em

Do đó việc nghiên cứu, tìm ra các biện pháp để rèn luyện kĩ năng THTN cho

HS là một vấn đề cấp thiết nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy - học

1.2.2 Nguyên nhân của thực trạng

- Thực tế cho thấy, một số GV chưa ý thức đúng đắn được tầm quan trọng của các phương tiện, dạy học trực quan nói chung , kỹ năng thực hành nói riêng Kĩ năng

sử dụng, khả năng khai thác các thiết bị TN của GV còn hạn chế Nhiều GV chưa nắm vững nguyên tắc hoạt động một số dụng cụ, thậm chí chưa thành thạo trong thao tác lắp ráp dụng cụ TN hoặc nếu làm được thì vẫn còn thao tác lúng túng, thiếu

kĩ xảo Một bộ phận GV đã bỏ qua một số tiết thực hành mặc dù biết rằng đó là những tiết học vô cùng quan trọng trong việc rèn luyện, phát triển các kĩ năng thực hành cho HS

- Hệ thống lí luận về kĩ năng làm TN và con đường hình thành kĩ năng làm TN Vật lí cho HS thông qua dạy học tương đối đầy đủ, rõ ràng nhưng cách tiếp cận chưa tường minh và đồng bộ Ngoài ra, hiện nay vẫn chưa có một bộ tiêu chí nào trong trường phổ thông quy định rõ ràng về chuẩn kĩ năng thực hành Vì vậy GV sẽ rất khó khăn trong việc kiểm tra đánh giá kĩ năng thực hành của HS

- Bên cạnh đó, trang thiết bị phục vụ cho công tác bồi dưỡng kỹ năng THTN chưa được trang bị đầy đủ, thiết bị kém chất lượng Hệ thống điện trong các phòng học cũng không được trang bị đầy đủ nên khi thực hiện TN tại lớp học cũng gặp không ít khó khăn Vì vậy mà công tác bồi dưỡng không mang lại hiệu quả cao

- Trong chủ đề “ Dòng điện xoay chiều” có nhiều hiện tượng, quá trình vật lý xảy

ra rất phức tạp, khó hoặc không thể quan sát được Hơn nữa, trong các TN hay quá trình này, sự biến đổi của một số đại lượng vật lí theo thời gian xảy ra rất nhanh, rất khó hoặc không thể phát hiện được, khảo sát được với các TBTN truyền thống Những TN có thể tiến hành thì rất khó thực hiện, tốn nhiều thời gian, làm ảnh hưởng đến thời lượng của tiết học và đặc biệt là kết quả vẫn có sai số

a, Với mạch điện xoay chiều chỉ có một phần tử điện trở hoặc tụ điện hoặc chỉ có cuộn cảm

- GV chỉ có thể dùng đồng hồ đo điện đa năng hiện số đo giá trị hiệu dụng của điện áp và dòng điện trong mạch

- Muốn so sánh pha của dòng điện và pha của điện áp trong các đoạn mạch điện đòi hỏi phải thông qua lập luận lý thuyết

b,Với mạch điện xoay chiều có ba phần tử RLC mắc nối tiếp

Mối liên hệ giữa hiệu điện thế tức thời ở hai đầu đoạn mạch và hiệu điện thế túc thời ở hai đầu mỗi phần tử., đều chưa tiến hành được TN để kiểm chứng kết quả này Hiện nay, mối liên hệ giữa các hiệu điện thế này đều được các SGK công nhận

uL=uR+uL+uC Các TBTN truyền thống như đồng hồ đo điện đa năng hiện số có tại phòng thí nghiệm thì khi đo các đại lượng điện áp ở hai đầu các đoạn mạch xong, dựa vào cách vẽ giản đồ vectow mới giải quyết được bài toán

- Hầu hết các dụng cụ thí nghiệm dạy học về dòng điện xoay chiều theo chương trình 2006 bây giờ hư hỏng rất nhiều và đặc biệt đồng hồ đo điện đa năng hiện số thì các nút vặn điều chỉnh chế độ không còn Khi hoạt động chỉ số không ổn định gây khó khăn trong việc đọc kết quả đo, gây sai số nên không thực hiện được

- Nhiều giáo viên không tiến hành các TN khi dạy học chủ đề dòng điện xoay chiều nói chung và khi dạy học bài thực hành nói riêng Thay vào đó, họ chỉ giới thiệu về dụng cụ TN, cách tiến hành TN bằng hình vẽ, hình ảnh, sau đó cho học sinh làm bài tập

- Đại đa số HS chưa thực sự nỗ lực, vẫn e ngại khi tiếp xúc với các dụng cụ

TN, sử dụng còn lúng túng và do không nắm vững nguyên tắc hoạt động của các dụng cụ nên sợ hư hỏng Nhiều HS còn mang tâm lí ỷ lại, thiếu sự mạnh dạn, chủ động trong quá trình làm TN Đó là sự trở ngại lớn trong công tác bồi dưỡng kỹ năng THTN cho HS đối với GV

- Năng lực học tập không đều Đây là một yếu tố làm ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học thường xảy ra ở nhiều nơi Tỷ lệ học sinh giỏi thấp, tỷ lệ học sinh khá, trung bình khá là chủ yếu, vẫn có học sinh yếu, kém Để đảm bảo cho phần lớn HS

cỏ thể nắm được bài học, Gv thường dạy phù với năng lực học sinh

- Hoạt động tự học của học sinh chưa tốt Đặc biệt học sinh lớp 12 vẫn đang nặng về phương pháp cũ, tiếp cận phương pháp mới đang còn hạn chế

- Một số học sinh quan niệm chọn tổ hợp xã hội nên còn coi thường học môn vật lý Dẫn đến thờ ơ, không coi trọng việc rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm Như vậy qua nghiên cứu cơ sở lý luận của việc rèn luyện kĩ năng THTN cho người học chúng tôi đã làm rõ khái niệm kĩ năng,khái niệm kĩ năng THTN và cấu trúc của kĩ năng THTN trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Bước đầu điều tra thực trạng về việc rèn luyện kĩ năng THTN cho HS ở trường phổ thông cho thấy: phần lớn GV phổ thông khi được điều tra đều thấy rõ vai trò của kĩ năng THTN và có nhu cầu muốn được bổ sung quy trình rèn luyện kĩ năng THTN

- Đa số HS được điều tra đều đánh giá cao vai trò của kĩ năng THTN, có nhu cầu muốn được rèn luyện kĩ năng này

- Đa số HS được điều tra còn yếu kém kĩ năng THTN do chưa được thực hành nhiều ở trường, lớp Nguyên nhân là do điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng được các bài THTN; kĩ năng THTN của GV chưa tốt hoặc họ ngại thực hiện các bài do việc chuẩn bị mất thời gian

Vì vậy, cần thiết phải có quy trình để hướng dẫn cho GV và HS rèn kỹ năng

THTN trong dạy học vật lý ở trường THPT

2 Bồi dưỡng, rèn luyện kĩ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học chủ đề dòng điện xoay chiều vật lý 12 THPT thông qua bộ thí nghiệm cảm biến ghép nối thiết bị amixer MGA

2.1 Khai thác bộ thí nghiệm dùng cảm biến ghép nối thiết bị amixer MGA

2.1.1 Tìm hiểu bộ thí nghiệm dùng cảm biến ghép nối thiết bị amixer MGA a) Thiết bị thu nhận, xử lý và hiển thị dữ liệu và hiển thị dữ liệu, kết quả thí nghiệm cầm tay amixer MGA có màn hình cảm ứng là thiết bị tích hợp cả phầm mềm và giao diện Chức năng của amixer MGA là thu nhận tín hiệu từ cảm biến, xử

+ Dễ dàng cầm tay thực hiện thí nghiệm ngoài hiện trường

b) Cảm biến dòng điện:Thiết bị dùng để đo và khảo sát sự biến đổi dòng điện xoay chiều và 1 chiều

c) Cảm biến điện thế: Thiết bị dùng để đo và khảo sát sự biến đổi điện áp dòng điện xoay chiều và 1 chiều

2.1.2 Hướng dẫn sử dụng bộ thí nghiệm dùng cảm biến ghép nối thiết bị amixer MGA trong dạy học chủ đề “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT

a Đối tượng đo Bảng điện A matrix kit với các linh kiện

- Máy phát dao động hình sin

+ Cảm biến điện thế

c, Cảm biến amixer MGA

d, Máy vi tính

Với các TBTN này cho phép tiến hành các TN sau:

- Thí nghiệm 1: Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R

- Thí nghiệm 2: Mạch điện xoay chiều chỉ có điện tụ điện

- Thí nghiệm 3: Mạch điện xoay chiều chỉ có điện cuộn cảm

- Thí nghiệm 4: Mạch điện xoay chiều có R, L, C nối tiếp

- Thí nghiệm 5: Máy biến áp

2.2 Thiết kế kế hoạch dạy học theo hướng rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy chủ đề “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT thông qua bộ thí nghiêm dùng cảm biến gắn với thiết bị amixer MGA

2.2.1 Các thí nghiệm sử dụng trong dạy học chủ đề “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT có dùng cảm biến kết nối với thíết bị amixer MGA

Sau đây chúng tôi sẽ lần lượt mô tả từng TN trên theo cùng một cấu trúc: Mục đích TN, dụng cụ TN, bố trí và tiến hành TN, kết quả TN và lưu ý nếu có

2.2.1.1 Thí nghiệm 1: Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R

- Tiến hành thí nghiệm

1 Bật công tắc ON/OFF bên hông của bộ thu nhận số liệu aMixer MGA

2 Kết nối cảm biến dòng điện và cảm biến điện thế lần lượt vào 2 cổng CH1, CH2 của bộ thu nhận số liệu

3 Lần lượt chọn thang đo trên bộ thu nhận số liệu aMixer MGA tương ứng là

±1A và ±6V (đồng bộ với thang đo trên cảm biến)

4 Kẹp 2 đầu cảm biến điện thế với nhau Làm thao tác tương tự với cảm biến điện thế còn lại

5 Nhấn vào biểu tượng sau đó nhấn tiếp vào ô vuông nhỏ bên cạnh “Kênh 1” và “Kênh 2” rồi chọn “Chạy” Khi đó, chỉ số hiển thị trên bộ thu nhận số liệu aMixer MGA sẽ bằng 0

6 Lắp 8 pin vào mặt sau của bảng điện aMatrix (nếu dùng dòng xoay chiều 3V từ bên ngoài thì không cần làm bước này)

7 Lắp mạch điện như hình vẽ (sử dụng bộ phát sóng sin để tạo dòng điện xoay chiều hoặc kết nối với nguồn xoay chiều 3V từ bên ngoài)

8 Bật công tắc bên hông của bảng điện

9 Lắp cảm biến dòng điện và cảm biến điện thế vào mạch điện

10 Bật công tắc nguồn và nhấn nút trên thiết bị bộ thu nhận số liệu aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu

11 Nhấn nút để dừng đo

d, Kết quả:

- Biên độ của dòng điện tỷ lệ với điện áp

- Dòng điện tức thời và điện áp túc thời trong mạch chỉ có R cùng pha với nhau 2.2.1.2 Thí nghiệm 2: Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

a, Mục đích thí nghiệm

Chứng minh cường độ tức thời trong mạch vuông pha với điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch

b, Dụng cụ

1- Cảm biến A mixer MGA

2- Bộ thí nghiệm A matrix kit

B1 Lắp sơ đồ và bắt đầu đo Bật công tắc ON/OFF bên hông của bộ thu nhận

số liệu aMixer MGA

B2 Kết nối cảm biến dòng điện và cảm biến điện thế lần lượt vào 2 cổng CH1, CH2 của bộ thu nhận số liệu

B3 Lần lượt chọn thang đo trên bộ thu nhận số liệu aMixer MGA tương ứng

là ±1A và ±6V (đồng bộ với thang đo trên cảm biến)

B4 Kẹp 2 đầu cảm biến điện thế với nhau Làm thao tác tương tự với cảm biến điện thế còn lại

B5 Nhấn vào biểu tượng sau đó nhấn tiếp vào ô vuông nhỏ bên cạnh “Kênh 1” và “Kênh 2” rồi chọn “Chạy” Khi đó, chỉ số hiển thị trên bộ thu nhận số liệu aMixer MGA sẽ bằng 0

B6 Lắp 8 pin vào mặt sau của bảng điện aMatrix (nếu dùng dòng xoay chiều 3V từ bên ngoài thì không cần làm bước này)

B7 Lắp mạch điện như hình vẽ (sử dụng bộ phát sóng sin để tạo dòng điện xoay chiều hoặc kết nối với nguồn xoay chiều 3V từ bên ngoài)

B8 Bật công tắc bên hông của bảng điện

B 9 Lắp cảm biến dòng điện và cảm biến điện thế vào mạch điện

B10 Bật công tắc nguồn và nhấn nút trên thiết bị bộ thu nhận số liệu aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu

B11 Nhấn nút để dừng đo

B12 Nhấn vào biểu tượng và nhấn 4 lần vào khoảng giữa đồ thị thu được

để phóngto đồ thị và phân tích kết quả

B13 Chọn nút để lấy các giá trị cường độ dòng điện và hiệu điện thế B14 Ghi lại kết quả thu được và đưa ra kết luận

B15 Tắt bộ thu nhận số liệu và cất thiết bị

d, Kết quả

- Biên độ của dòng điện tỉ lệ với biện độ của điện áp

- Dòng điện tức thời nhanh pha π /2 so với điện áp tức thời trong mạch chỉ có C 2.2.1.3 Thí nghiệm 3: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm

a, Mục đích thí nghiệm:

Chứng minh cường độ tức thời trong mạch vuông pha với điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch

b, Dụng cụ

1 Cảm biến A mixer MGA

2 Bộ thí nghiệm A matrix kit

1, Bật công tắc bên hông aMixer MGA

2, Kết nối cảm biến điện thế và cảm biến dòng điện vào cảm biến Amixer MGA

3, Lần lượt chọn thang đo là 6v và 1A

4, Lắp 8 pin vào mặt sau của bảng điện A matrix kit ( Nếu dùng dòng xoay chiều 3v từ bên ngoài thì không cần làm bước này)

Lắp mạch điện như hình vẽ

Bật công tắc bên hông bảng điện

5, Cắm cảm biến dòng điện và cảm biến điện thế vào mạch điện

6, Bật công tắc nguồn và nhấn nút start trên thiết bị Amixer MGA để bắt đầu đo

7, Dùng nút để phóng to và phân tích đồ thị thu được

d, Kết quả:

- Biên độ của dòng điện tỉ lệ với biện độ của điện áp

- Dòng điện tức thời nhanh pha π /2 so với điện áp tức thời trong mạch chỉ có C 2.2.1.4 Thí nghiệm 4: Mạch điện xoay chiều có R, L, C nối tiếp

a, Mục đích:

- Thông qua thực hành, học sinh xác định được các thông số đặc trưng cho mạch điện xoay chiều có các linh kiện: Điện trở, cuộn cảm và tụ điện mắc nối tiếp

+ Biết cách sử dụng các TBTN kết nối máy tính

- Biết cách xử lý các số liệu dưới dạng đồ thị, liên hệ các phép đo cụ thể và vẽ giản đồ Fre-nen

b, Dụng cụ:

1 Bộ thu nhận số liệu (aMixer MGA)

2 Bộ thí nghiệm điện aMatrix Kit

1 Kẹp 2 đầu cảm biến điện thế với nhau

Nhấn vào biểu tượng sau đó nhấn tiếp vào ô vuông nhỏ bên cạnh “Kênh 1”, rồi chọn “Chạy” Khi đó, chỉ số hiển thị trên bộ thu nhận số liệu aMixer MGA sẽ bằng 0

2 Lắp 8 pin vào mặt sau của bảng điện aMatrix (nếu dùng dòng xoay chiều 3V từ bên ngoài thì không cần làm bước này)

3 Lắp mạch điện như hình vẽ (sử dụng bộ phát sóng sin để tạo dòng điện xoay chiều hoặc kết nối với nguồn xoay chiều 3V từ bên ngoài)

4 Bật công tắc bên hông của bảng điện

5 Cặp 2 đầu kẹp của cảm biến điện thế vào 2 đầu điện trở

6 Bật công tắc nguồn và nhấn nút trên thiết bị bộ thu nhận số liệu aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu

10 Lặp lại các bước 9 đến bước 13 để đo hiệu điện thế ở đầu cuộn dây và tụ điện

11 Ghi lại kết quả thu được và đưa ra kết luận So sánh độ lệch pha của đồ thị so với lý thuyết để xác thực, giải thích được sai số

12 Tắt bộ thu nhận số liệu

2.2.1.5 Thí nghiệm 5: Máy biến áp

a, Mục đích:

+ Nắm được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế

+ Áp dụng mối quan hệ giữa điện thế sơ cấp, điện thế thứ cấp, số vòng dây cuộn sơ cấp, số vòng dây cuộn thứ cấp, cường độ dòng điện sơ cấp, cường độ dòng điện thứ cấp, để giải quyết các bài toán điện học

b, Dụng cụ:

1 Cảm biến Amixer MGA

2 Bộ thí nghiệm A matrix kit

c, Bố trí thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm

1, Bật công tắc bên hông aMixer MGA

2, Kết nối cảm biến điện thế và cảm biến dòng điện vào cảm biến Amixer MGA

3, Lần lượt chọn thang đo là 6v và 1A

4, Lắp 8 pin vào mặt sau của bảng điện A matrix kit ( Nếu dùng dòng xoay chiều 3v từ bên ngoài thì không cần làm bước này)

Lắp mạch điện như hình vẽ

Bật công tắc bên hông bảng điện

5, Cắm cảm biến dòng điện và cảm biến điện thế vào mạch điện

6, Bật công tắc nguồn và nhấn nút start trên thiết bị Amixer MGA để bắt đầu đo

7, Dùng nút để phóng to và phân tích đồ thị thu được

d, Kết quả: Đọc các giá trị điện áp sơ cấp, điện áp thứ cấp

2.2.2 Xây dựng quy trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho

HS trong dạy học chủ đề “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT

Quy trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho HS trong dạy học chủ

đề “Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT là sự cụ thể hoá quy trình tổ chức rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho HS trong dạy học vật lí dựa trên những đặc điểm của chương Do đó quy trình này phải tuân theo các bước của quy trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho HS trong dạy học vật lí và phù hợp với đặc

điểm đặc thù của chủ đề “Dòng điện xoay chiều”

Qua nghiên cứu nội dung trọng tâm và mục tiêu kĩ năng đạt được cho HS trong dạy học chương này, đề tài tập trung vào các nội dung sau đây để thực hiện việc rèn luyện các kĩ năng:

- Chủ đề “ Các mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp”

- Bài thực hành : Khảo sát đoạn mạch xoay chiều

2.2.2.1 Quy trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho HS trong dạy

học chủ đề “CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU MẮC NỐI TIẾP”

Bước 1 Xác định hình thức tổ chức rèn luyện

GV sử dụng hình thức tổ chức dạy học theo bài lên lớp với loại bài nghiên cứu

kiến thức mới

Bước 2 Xác định kĩ năng và mục tiêu cần đạt được của kĩ năng

Trong chủ đề 4 “Các mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp”, TN về đoạn mạch xoay

chiều chỉ có điện trở thuần, chỉ có tụ điện, chỉ có cuộn cảm thuần, đoạn mạch xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp là TN quan trọng nhằm giúp HS nghiên cứu kiến thức mới và thường được GV tổ chức làm tại lớp Các kĩ năng THTN cần rèn luyện và mức độ hình thành kĩ năng mà HS cần đạt được trong chủ đề là:

- Lập phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả logic của giả thuyết

- Tiến hành thí nghiệm, quan sát đo đạc, ghi chép số liệu thí nghiệm

- Xử lý kết quả, đối chiếu với hệ quả suy ra từ giả thuyết

- Rút ra lết luận

Bước 3 Lập kế hoạch tổ chức rèn luyện

a Xác định các điều kiện về phương tiện, thiết bị, không gian, thời gian

* Phương tiện thiết bị dạy học cần sử dụng là bộ TN gồm:

- Cảm biến dòng điện

- Cảm biến điện thế

- Bộ thiết bị điện A matrix kit

- Cảm biến Amixer MGA

* Không gian dạy học là lớp học truyền thống

* Thời gian dự kiến bồi dưỡng kĩ năng THTN khi làm TN là 45 phút

b Dự kiến cách thức tổ chức bồi dưỡng

GV chia lớp thành 4 nhóm, nêu yêu cầu cụ thể cho các nhóm Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm tiến hành TN, rèn luyện các thao tác, kĩ năng TN Sau thời gian trên, các nhóm sẽ báo cáo kết quả quan sát được, trên cơ sở đó GV hướng dẫn các em rút ra kết luận

c Xây dựng kế hoạch tổ chức kiểm tra, đánh giá

Trên cơ sở các mục tiêu đã đặt ra, GV thông qua việc quan sát các thao tác thực hiện của các em, kết quả của mỗi nhóm, theo dõi cả ý thức thực hiện nhiệm vụ của

HS trong quá trình làm TN để tiến hành kiểm tra, đánh giá

Hoạt động 1: Xác định vấn đề nghiên cứu

Mục đích của thí nghiệm là gì?

Hoạt động 2: Hướng dẫn HS tìm hiểu dụng cụ TN

Đây là bài học nghiên cứu bài mới của chương nhưng một số kiến thức trong bài cơ bản HS đã được biết trong chương trình trung học cơ sở Mặt khác, các dụng cụ cần sử dụng trong TN này cũng khá đơn giản và dể sử dụng Tuy nhiên, trong mỗi bài TN, việc hướng dẫn các em tìm hiểu dụng cụ đều rất cần thiết Việc hướng dẫn HS tìm hiểu dụng

cụ TN có thể thực hiện bằng hệ thống câu hỏi như sau:

Câu hỏi 1: Em hãy kể tên và mô tả các dụng cụ sử dụng trong bộ TN này?

HS:

- Cảm biến dòng điện

- Cảm biến điện thế

- Bộ thiết bị điện amtit

- Cảm biến Amixer MGA

Câu hỏi 2: Hai cảm biến phải thỏa mãn điều kiện gì?

HS: hai cảm biến phải có giới hạn đo phù hợp

để đo hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch

Câu hỏi 3 Làm thế nào để biết sự lệch pha giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế ?

HS: Dựa vào đồ thị trên dụng cụ amixer MGA để biết sự lệch pha giữa i và u Câu hỏi 4 Sự phụ thuộc của i và u vào tần số dòng điện như thế nào?

HS: Chúng ta thay đổi tần số của máy phát dao động hình sin

Hoạt động 4: Định hướng HS cách tiến hành TN và quan sát kết quả TN

Câu hỏi 5 Cần tiến hành TN như thế nào? Trước tiên cần làm gì? Sau đó nên làm gì?

HS Phải tìm hiểu các dụng cụ thí nghiệm, nhận dạng dụng cụ và hoạt động, cách sử dụng của các dụng cụ, sau đó bố trí thí nghiệm theo sơ đồ, theo tình tự các bước tiến hành thí nghiệm, quan sát thí nghiệm và lấy số liệu, xử lý số liệu thu được.Sau đó lặp lại thí nghiệm với tần số khác

Câu hỏi 6 Đối với thí nghiệm đoạn mạch chỉ có điện trở thuần nhìn vào đồ thị u(t), i(t), nhận xét về pha của u và i, Xác định mối quan hệ giữa U và I, rút ra biểu thức định luật ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần?

HS: Học sinh sẽ nhận xét được độ lệch pha của u và i dựa vào đồ thị hiển thị trên cảm biến amixer MGA; Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, cường độ dòng điện cùng pha với điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch Cường độ hiệu dụng tỷ lệ thuận với điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch

Câu hỏi 7: Đối với thí nghiệm đoạn mạch chỉ có tụ điện nhìn vào đồ thị u(t),i(t),nhận xét về pha của u và i, Xác định mối quan hệ giữa U và I, rút ra biểu thức định luật ôm cho đoạn mạch chỉ có tụ điện?

HS: Học sinh sẽ nhận xét được độ lệch pha của u và i dựa vào đồ thị hiển thị trên cảm biến amixer MGA; Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, cường độ dòng điện sớm pha một góc π/2 so với điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch Cường

độ hiệu dụng tỷ lệ thuận với điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch

Câu hỏi 8 Đối với thí nghiệm đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần, nhìn vào đồ thị u(t),i(t),nhận xét về pha của u và i, Xác định mối quan hệ giữa U và I, rút ra biểu thức định luật ôm cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần

HS: Học sinh sẽ nhận xét được độ lệch pha của dựa vào đồ thị hiển thị trên cảm biến amixer MGA; Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường

độ dòng điện trễ pha một góc π/2 so với điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch Cường độ hiệu dụng tỷ lệ thuận với điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch

Câu hỏi 9 Đối với thí nghiệm đoạn mạch có R,L,C mắc nối tiếp nhìn vào đồ thị u(t),i(t),nhận xét về pha của u và i, Xác định mối quan hệ giữa U và I, rút ra biểu thức định luật ôm cho đoạn mạch có R,L,C mắc nối tiếp

HS: Học sinh sẽ nhận xét được độ lệch pha của dựa vào đồ thị hiển thị trên cảm biến amixer MGA; Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện lệch pha một góc nào đó so với điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch Cường độ hiệu dụng tỷ lệ thuận với điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch

Bước 5 Tổ chức kiểm tra đánh giá

Căn cứ vào quá trình quan sát, ghi chép theo dõi các hoạt động của HS, hiệu quả của mỗi hoạt động trong quá trình làm TN, cả ý thức thực hiện công việc, đặc biệt cần chú ý đến thao tác tay chân của các em để đánh giá mức độ hình thành kĩ năng THTN của HS

Bước 6 Bổ sung và cải tiến

Nếu trong quá trình rèn luyện, các kĩ năng THTN của HS chưa đạt mục tiêu đề

ra thì GV cần có kế hoạch bồi dưỡng thêm để HS phát triển các kĩ năng tốt hơn 2.2.2.2 Quy trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm nhằm bồi dưỡng NLTN cho HS trong dạy học bài “Thực hành: Khảo sát đoạn mạch xoay chiều có R,

L, C mắc nối tiếp ”

Bước 1 Xác định hình thức tổ chức rèn luyện

GV sử dụng hình thức tổ chức dạy học theo bài lên lớp với bài thực hành TN

Bước 2 Xác định kĩ năng và mục tiêu cần đạt của kĩ năng

TN xác định r, L của cuộn dây không có lõi sắt và điện dung C của tụ điện nằm trong bài thực hành ở cuối chương “Dòng điện xoay chiều” TN này được thực hiện sau khi HS đã được cung cấp đầy đủ các kiến thức về dòng điện xoay chiều Mục tiêu về kĩ năng mà HS cần đạt được là:

- Đề xuất được các phương án TN và đánh giá được tính khả thi của mỗi phương

án dưới sự hướng dẫn của GV

- Lập được bản kế hoạch TN chi tiết

- Bố trí được TN hợp lí để xác định các đại lượng liên quan

- Thực hiện đo đạc và thu thập số liệu trong thời gian cho phép

- Xử lí được các số liệu để đưa ra kết quả cuối cùng về giá trị r,L c

- Nhận xét và đánh giá được tiến trình TN

Bước 3 Lập kế hoạch tổ chức rèn luyện

a Xác định các điều kiện về phương tiện, thiết bị, không gian và thời gian

* Phương tiện, thiết bị dạy học là bộ TN thực hành gồm:

- Bộ phát sóng hình sin

- Cảm biến điện thế

- Bộ thiết bị điện A matrix kit

- Cảm biến Amixer MGA

- Máy vi tính

* Không gian tổ chức bồi dưỡng: phòng thực hành TN của trường

* Thời gian dự kiến cho việc rèn luyện: 2 tiết

Thực tế, theo phân phối chương trình của môn vật lí thì các bài thực hành chỉ phân phối hai tiết Thông thường, ở tiết thứ nhất, GV sẽ nêu mục đích TN, trình bày

cơ sở lí thuyết, trình bày các phương án TN mà SGK đã đưa ra Tiết tiếp theo là tổ chức cho các em làm TN Còn bài báo cáo thực hành cho phép HS hoàn thành ở nhà

Vì thời gian hạn hẹp nên việc lâp kế hoạch TN thường yêu cầu HS làm ở nhà Vì vậy các kế hoạch chủ yếu HS chép lại theo SGK, kể cả phương án TN và tiến trình TN, thậm chí có khi còn bỏ qua bước này Do đó, kĩ năng lập kế hoạch TN hầu như không được rèn luyện từ các bài thực hành Để tạo điều kiện tốt cho HS trong việc bồi các kĩ năng THTN qua bài thực hành thì ở các bài thực hành TN, GV nên yêu cầu các nhóm chuẩn bị chu đáo việc lập kế hoạch TN ở nhà Trong tiết thứ nhất, GV hướng dẫn các

em tìm hiểu dụng cụ TN và các nhóm trình bày bản kế hoạch TN, GV nhận xét, bổ sung rồi yêu cầu HS về nhà hoàn thiện bản kế hoạch Thời gian còn lại, GV tập trung vào việc rèn luyện các kĩ năng như bố trí TN, đo đạc, thu thập và xử lí số liệu, đánh giá, nhận xét và hoàn thành bản báo cáo

b Dự kiến cách thức tổ chức rèn luyện

Thông thường, GV sẽ chia lớp thành 4 nhóm nhỏ Trong tiết thực hành đầu tiên, GV cho các nhóm trình bày bản kế hoạch TN Sau đó GV kiểm tra lí thuyết, chỉnh sữa lại bản kế hoạch của các nhóm, các nhóm rèn luyện kĩ năng bố trí TN Tiết tiếp theo, HS sẽ tiến hành các thao tác với dụng cụ, đo đạc, thu thập và xử lí số liệu, nhận xét, đánh giá quá trình TN Cuối cùng, GV yêu cầu các nhóm nộp bài báo cáo

và tổng kết, nhận xét buổi thực hành

c Xây dựng kế hoạch tổ chức kiểm tra, đánh giá

Để kiểm tra, đánh giá kĩ năng làm TN khảo sat đoạn mạch xoay chiều có R,L,C mắc nối tiếp thì GV thông qua việc quan sát, theo dõi từng thao tác của HS trong quá trình thực hiện TN Đồng thời kết hợp kiểm tra sự chuẩn bị bản kế hoạch, cách

xử lí số liệu và nội dung bài báo cáo cuối cùng GV cần đánh giá cả ý thức thực hiện của các nhóm để đánh giá tổng quát hơn

Bước 4 Tổ chức rèn luyện theo kế hoạch

GV chia lớp thành 4 nhóm Sau đó cử bốn tổ trưởng , bốn tổ phó và bốn thư ký đại diện bốn nhóm lên tìm hiểu bộ dụng cụ TN

Hoạt động 1 Xác định vấn đề nghiên cứu

Mục đích của TN trong bài học này là gì?

Hoạt động 2 Định hướng HS tìm hiểu dụng cụ TN