Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm kết nối với máy tính trong dạy học chương dòng điện xoay chiều vật lí 12 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐAI HOC sư PHAM HÀ NÔI2 NGUYỄN THỊ THU HẰNG XÂY DƯNG VÀ SỬ DỤNG TTTĨỂT BỊ THÍ NGHIỆM KÉT NÓI VỚI MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIÈU” VẬ

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐAI HOC sư PHAM HÀ

NÔI 2NGUYỄN THỊ THU HẰNG

XÂY DƯNG VÀ SỬ DUNG THIÉT BI THÍ NGHIÊM

KÉT NÓI VỚI MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY

CHIÈU” VẬT LÍ 12 THEO HƯỚNG PHÁT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI – 2014

Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐAI HOC sư PHAM HÀ NÔI

2

NGUYỄN THỊ THU HẰNG

XÂY DƯNG VÀ SỬ DỤNG TTTĨỂT BỊ THÍ NGHIỆM KÉT NÓI VỚI MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC

CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIÈU” VẬT LÍ 12

CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Anh ThuấnHÀ NÔI - 2014

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các giáo viên tổ Lí - Hóa và tập thể họcsinh lớp 12A2 và 12A3 trường THPT Khoái Châu đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quátrình thực nghiệm sư phạm.

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh động viên, giúp đỡtôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Hà Nội, ngày 30 tháng 11 năm 2014

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNvi tính trong

dạy học Vật

lí ở trườngphổ

2.1 Mụctiêu dạy họcchương

“Dòng điệnxoay chiều”

Vật lí 12412.2 Thựctrạng thiết bịthí nghiệmhiện có khitiến hànhcác thínghiệm khảosát

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNmạch điện xoay

chiều 2.3 Thực

trạng củaviệc dạy họcthí nghiệmVật líchương

“Dòngđiệnxoaychiều” Vật lí 12

492.4 Xây

dựng thiết bịthí nghiệmkết nối vớimáy vi tínhtrong dạyhọcchương

“Dòng điệnxoay chiều”

Vật lí 12 2.5 Xây

dựng tiếntrình dạyhọc có sửdụng bộ

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNnghiệm kết

nối vớimáy vi tínhtrong dạy họcbài “Mạch có

R, L, c mắc nốitiếp

sư phạm843.2 Quátrình thựcnghiệm sưphạm

863.3 Phântích diễnbiến của cácgiờ học thựcnghiệm sư

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNphạm

883.4 Ket quảthực nghiệm

sư phạm923.5 Xử lí,phân tích vàđánh giá kếtquả thựcnghiệm sưphạm

93KẾT LUẬNCHUNG DANH MỤC

TÀI LIỆUTHAM KHẢO PHỤ LỤC

Chữ viết tắt Viết đầy đủ

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃN

Thống kê điểmcác bài kiểm tracủa học sinhnhóm TN và

THPTKhoáiChâu Bảng 3.3: Bảng

phân phối tần

số kết quả bàikiểm tra số 1 Bảng 3.4: Bảng

phân phối tầnsuất và tần suất

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNlũy tích kết quả

bài kiểm tra

số 1 Bảng 3.5: Kết

quả xử lí cáctham số đặctrưng của nhóm

TN vàĐC Bảng 3.6: Tổng

hợp các tham

số của bài kiểmtra số 1 Bảng 3.7: Bảng

phân phối tần

số kết quả bàikiểm tra số 2 Bảng 3.8: Bảng

phân phối tầnsuất và tần suấtlũy tích kết quảbài kiểm tra

số02 Bảng 3.9: Kết

quả xử lí cáctham số đặc

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNtrưng của nhóm

TN và ĐC Bảng 3.10:

Tổng hợp cáctham số của bàikiểm tra số 2 Bảng 3.11:

Bảng phân phốitần số kết quả

106Bảng 3.12:

Bảng phân phốitần suất và tầnsuất lũy tích kếtquả bài kiểmtra

số 3 Bảng 3.13: Kết

quả xử lí cáctham số đặctrưng của nhóm

TN và ĐC109Bảng 3.14:

Tổng hợp cáctham số của bài

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNkiểm tra số 3

Hình 1.1 Sơ đồ

khái quát tiếntrình xây dựngkiến thức theokiểu dạy học

GQVĐ Hình 2.1 Sơ đồ

cấu trúc logicnội dung kiếnthứcchương

“Dòng điệnxoay chiều”

Vậtlí12 Hình 2.2 Vôn

kế hiển thị số Hình 2.3 Ampe

kế kim chỉ thị

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNHình 2.4 Dao

động kí điện tò Hình 2.5 Cấu

tạo thiết bị thínghiệm kết nốivới máy vi tính Hình 2.6 Sơ đồ

bố trí TN mạchchỉ có R Hình 2.7 Đồ

thị u(t) và i(t)trong mạch chỉ

cóR56Hình 2.8 Sơ đồ

bố trí TN mạchchỉ có c Hình 2.9 Đồ

thị u(t) và i(t)trong mạch chỉ

cóc57Hình 2.10 Sơ

đồ bố trí thínghiệm mạch

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNRLC mắc nối

tiếp Hình 2.11 Kết

quả TN mạchđiện xoay chiều

có RLC mắc

Hình 2.12 Đồthị UR và uc Hình 2.13 Đồ

thị uRvà UL Hình 2.14 Đồ

thị UR và UAB Hình 2.15 Sơ

đồ bố trí thínghiệm khảosát cộng hưởngtrong mạchRLC Hình 2.16 Kết

quả thí nghiệmkhảo sát hiệntượng cộnghưởng trongmạch

RLC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNHình 2.17 Sơ

đồ tiến trìnhdạy họcbài“Mạch có R,

L, c mắc nốitiếp

Cộnghưởngđiện

” Hình 3.1 Đồ

thị phân phốitần số kết quảbài kiểm tra số

Hình 3.2 Đồthị phân phốitần suất kết quảbài kiểm tra số

Hình 3.3 Đồthị phân phốitần suất lũy tíchkết quả bài

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNkiểm tra số 1

100Hình 3.4 Đồ

thị phân phốitần số kết quảbài kiểm tra số

Hình 3.5 Đồthị phân phốitần suất kết quảbài kiểm tra số

Hình 3.6: Đồthị phân phốitần suất lũy tíchkết quả bàikiểm tra

02Hình 3.7 Đồthị phân phốitần số kết quảbài kiểm tra số3 Hình 3.8 Đồ

thị phân phốitần suất kết quảbài kiểm tra số03 Hình 3.9 Đồ

thị phân phối

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNtần suất lũy tích

kết quả bàikiểm tra

3

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hiệnnay, đất nước

ta đang bướcvào thời kìcông nghiệphóa - hiện đạihóa đất nước,thời kì mở cửa,hội nhập quốc

tế Để có thểtiến kịp và hòanhập được vớithế giới thì việcgiáo dục và đổimới giáo dụcvẫn luôn làquốc sách hàngđầu mà Đảng

và Nhà nước ta

đã xác định

Trongthông báo kết

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNluận của Bộ

chính trị về tiếptục thực hiệnNghị quyết TW

II (khóa VIII),phương hướngphát triển giáodục đến năm

2020, ngày 15tháng 4 năm

2009 cũng đãchỉ rõ: “Tiếptục đổi mớiphương phápdạy và học,khắc phục cơbản lối truyềnthụ một chiều

Phương phápdạy học tíchcực, sáng tạo,hợp tác, giảmthời gian giảnggiải lý thuyết,tăng thời gian

tự học, tự tìmhiểu cho họcsinh, sinh viên;

gắn bó chặt chẽgiữa học lý

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNthuyết và thực

hành, đào tạogắn với nghiêncứu khoa học,sản xuất và đờisống.”

Nhưvậy, nhiệm vụquan trọng đặt

ra cho các mônhọc trongtrường PT làphải làm saocho khi bắt taytham gia vàolao động sảnxuất hoặc laođộng ở mộtngành khoa học

kĩ thuật nào đó,

HS có thểnhanh chóngtiếp thu đượccái mới, nhanhchóng thíchnghi với trình

độ hiện đại củakhoa học và kĩthuật Do đó,trong giảng dạy

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNcác môn học ở

nhà trường PT,việc áp dụngcác phươngpháp dạy họctích cực nhằmphát triển tưduy, NLST cho

HS là vô cùngquan trọng Đểlàm được điều

đó không thểkhông kể đếnvai trò của cácthiết bị dạy họctrực quan, cácTBTN trongcác tiết họcthực hành

Trong dạy họcvật lí, việc dạythực hành trongnhà trườngkhông chỉ giúp

HS hiểu đượcmột cách sâusắc và đầy đủnhững kiếnthức quy địnhtrong chương

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNtrình mà còn

phát triển tưduy, sáng tạocho HS Từ đó,giúp các emvận dụngnhững kiếnthức đó để giảiquyết tốt nhữngnhiệm vụ củahọc tập vànhững vấn đề

mà thực tiễn đãđặt ra

Chương

“Dòng điệnxoay chiều” làmột chương dài

và tương đốiquan trọngtrong chươngtrình Vật lí 12

vì các bài thi sửdụng nhiềukiến thức củachương này

Không nhữngthế, nó còncung cấp cho

HS một số kiến

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNthức thông

dụng về lĩnhvực điện - mộtlĩnh vực rất gầngũi và cần thiếtđối với cuộcsống Có thểnói rằngchương “Dòngđiện xoaychiều” có một

vị trí trọng tâm

và GV cần phảiđầu tư để việctruyền đạt kiếnthức cho HSđược hiệu quảhơn Nghiêncứu các vấn đề

về dạy học tíchcực, sáng tạotrong chương

“Dòng điệnxoay chiều” đã

có các côngtrình nghiêncứu khoa học

đề cập đến Cụthể như nghiêncứu dòng điện

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNxoay chiều sử

dụng dao động

kí điện tử kếthợp với thínghiệm và môhình của HoàngDanh Tài [16],bồi dưỡng nănglực sáng tạocho học sinhtrong giải bàitập chương

“Dòng điệnxoay chiều”

của NguyễnMạnh Hòa[6] Tuynhiên, các luậnvăn chủ yếu đềcập đến nhữngvấn đề khi dạyhọc lý thuyết

và bài tập, chỉ

có một số ítluận văn đề cậpđến việc dạyhọc thực hành

và cũng chỉxoay quanhviệc sử dụng

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNDĐKĐT để

tiến hành TN

về hiện tượngcộng hưởngđiện trongmạch RLC mắcnối tiếp, màchưa chú ýquan tâm đênviệc xây dựngmột TBTN mới

để phục vụ choviệc dạy họcnội dung này

Thực tếcho thấy, việcứng dụng cácTBTN này vàodạy học vẫnchưa được mấy

ai quan tâm,bởi DĐKĐT cógiá thành rấtcao, khó tiếnhành TN, vẫnxảy ra sai số:

sai số do dụng

cụ, sai số trongquá trình tiếnhành TN,

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNBên cạnh đó,

có một sốlượng khôngnhỏ giáo viênphổ thông chưabiết cách sửdụng DĐKĐTnhư thế nào, cómột số khôngbiết DĐKĐT làgì

Nhưvậy, việcnghiên cứu ứngdụng côngnghệ thông tintrong cácphòng TN nóichung và ngành

kĩ thuật điệnnói riêng là hếtsức cần thiết

Nó có thể giúphọc sinh môphỏng quá trình

TN trên máytính cá nhâncủa mình vớinhững thông sốđầu vào chotrước và phân

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNtích kết quả đầu

ra nhanh nhất,chính xác nhất

Từ tìnhhình nghiêncứu lý luận vàthực tiễn trên,chúng tôi đãlựa chọnnghiên cứu đềtài: “Xây dựng

và sử dụngthiết bị thínghiệm kết nốivới máy vi tínhtrong dạy họcchương “Dòngđiện xoaychiều” Vật lí 12theo hướngphát huy tínhtích cực và pháttriển năng lựcsáng tạo củahọc sinh”

đích nghiên cứu

- Xâydựng (thiết kế,chế tạo) TBTN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNkết nối với

MVT để tiếnhành TN vềhiện tượngcộng hưởngđiện trongmạch điện xoaychiều RLC mắcnối tiếp

- Soạnthảo tiến trìnhdạy học có sửdụng TBTN đãchế tạo trongdạy họcchương “Dòngđiện xoaychiều” Vật lí 12theo quan điểmdạy họcGQVĐ

3 Nhiệ

m yụ nghiên cứu

- Nghiê

n cứu lí luận về

tổ chức dạy họctheo hướng

pháthuy tínhtích cực,

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNphát triển

NLST của HS, dạy học GQVĐ

-Điềutra thực trạngdạy và họcchương “Dòng

điệnxoay chiều”

12của GV và HS

ở trường THPT

-Xâydựng (thiết kế,chế tạo) TBTNkết nối vớiMVT trong dạyhọc chương

“Dòng điệnxoay chiều”

Vật lí 12

-Soạnthảo tiến trìnhdạy học có sửdụng TBTN đãchế tạo trongdạy họcchương “Dòngđiện xoay

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNchiều” Vật lí 12

theo quan điểmdạy họcGQVĐ

-TNSPnhằm đánh giátính tích cực vàNLST của HSkhi học tậpchương “Dòngđiện xoaychiều” Vật lí12

4 Đối tượng và

nghiên cứu

4.1 Đổi tượng nghiên cứu

- Hoạtđộng dạy vàhọc chương

“Dòng điệnxoay chiều”

Vật lí 12

-CácTBTN trong đó

có TBTN kếtnối với MVTđược sử dụng

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNtrong dạy học

chương “Dòngđiện xoaychiều” Vật lí12

4.2 Ph

ạm vi nghiên cứu

Sử dụngcác TBTN kếtnối với MVTtrong dạy họcchương “Dòngđiện xoaychiều” Vật lí 12theo quan điểmdạy họcGQVĐ

5 Giả thuyết khoa học

Nếu xâydựng đượcTBTN kết nốivới MVT vềdòng điện xoaychiều và sửdụng chúngtrong dạy họcchương “Dòngđiện xoay

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNchiều” Vật lí 12

theo quan điểmdạy học GQVĐthì có thể pháthuy được tínhtích cực, pháttriển NLST củahọc sinh, gópphần nâng caochất lượng dạy

và học ở trườngTHPT

nghiên cứu

Đe thựchiện các nhiệm

vụ trên, chúngtôi đã sử dụngphối hợp cácphương phápnghiên cứu sau:

-Nghiêncứu lí luận

+Nghiên cứu cáctài liệu lí luận

về dạy học theohướng phát huytính tích cực,

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNphát triển

NLST của HS

+Nghiên cứuchương trìnhSGK, SBT,SGV và các tàiliệu tham khảo

để xác địnhmục tiêu dạyhọc và sơ đồcấu trúc logicchương “Dòngđiện xoaychiều” Vật lí12

Phương phápđiều tra, khảosát thực tế vềhoạt động dạyhọc thực hành

-ở trường PTnhằm thu thậpthông tin, phântích và tổnghợp để đánhgiá các giảipháp mà GV

đã sử dụng để

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNdạy học cho

HS và kết quảcủa nó

-TNSPnhằm kiểm tragiả thuyết của

đề tài

-Dùngthống kê toánhọc để xử lí,đánh giá kếtquả điều tratrong TNSP

NỘI DUNG Chương 1

Cơ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC sử DỤNG THIẾT

BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.1 Dạ

y học theo hướng phát

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNhuy tính tích

cực, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

1.1.1 P hát huy tính tích cực của học sinh trong học tập

Tíchcực hóa hoạtđộng nhận thứccủa HS là mộtnhiệm vụ chủyếu của ngườithầy trong quátrình dạy học

Vì vậy nó luôn

là trung tâmchú ý của líluận và thựctiễn dạy học

Các nhà giáodục học đã traođổi, bàn luậnnhiều về vấn đềnày và đến nay

đó vẫn là một

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNtrong những

vấn đề quantrọng nhất củagiáo dục hiệnđại

1.1.1.1 K hái niệm về tính tích cực trong học tập

Tínhtích cực học tập

là một hiệntượng sư phạmbiểu hiện sự cốgắng cao vềnhiều mặt tronghọc tập Họctập là mộttrường hợpriêng của nhậnthức “một sựnhận thức đãđược làm cho

dễ dàng đi vàđược thực hiệndưới sự chỉ đạocủa GV” (P NErdonniev,1974) Nói tới

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNtính tích cực

học tập thựcchất là nói tớitính tích cựcnhận thức của

HS đặc trưng ởkhát vọng họctập, cố gắng trítuệ và nghị lựccao trong quátrình nắm vữngkiến thức [24]

1.1.1.2 B iểu hiện của tính tích cực học tập

Tínhtích cực học tậpcủa HS vừabiểu hiện ởnhững hoạtđộng trí tuệ vừabiểu hiện ởnhững hoạtđộng cơ bắp,hai hình thứcbiểu hiện nàythường đi liềnvới nhau

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNNgười học - đối

tượng của hoạtđộng “dạy”,đồng thời làchủ thể củahoạt động

“học” đượccuốn hút vàocác hoạt độnghọc tập do GV

tổ chức và chỉđạo, thông qua

đó tự lực khámphá những điềumình chưa rõchứ không phảithụ động tiếpthu tri thức đãđược GV sắpđặt Muốn tíchcực hóa hoạtđộng nhận thứccủa HS, trướchết GV phảinắm được thựctrạng của tínhtích cực nhậnthức nhờ dựavào những dấu

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNhiệu, những

biểu hiện cụthể

Có thểnhận biết tínhtích cực học tậpcủa HS bằngcác dấu hiệusau:

a)Nhữn

g dấu hiệu bên ngoài qua thải

độ, hành vi và hứng thủ

- Thíchthú, chủ độngtiếp xúc với đốitượng

Các emhay đặt câu hỏi

và những thắcmắc đối với

GV, đối vớingười lớn vàyêu cầu giảithích cặn kẽ

Những thắcmắc đưa rabiểu hiện sựtích cực tìm

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNkiếm, lòng ham

hiểu biết, trí tò

mò đang khuấyđộng các em

- Chú ýquan sát, chămchú nghe vàtheo dõi những

gì thầy cô làm

- Giơtay phát biểu,nhiệt tìnhhưởng ứng, bổsung ý kiếnvào các câu trảlời của bạn vàthích tham giavào các hoạtđộng cũng làmột biểu hiệncủa hứng thú

Thôngqua quan sát,thầy cô giáo cóthể xác địnhđược nhữngbiểu hiện cảmxúc, hứng thúnhận thức nhưniềm vui

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VÃNsướng, sự hài

lòng khi đượcngười khác giảiđáp những câuhỏi, những thắcmắc, khi tựmình tìm ranhững câu trảlời đúng hay lànhững thànhcông trong hoạtđộng Ngoài ra,

sự bực mình,nỗi thất vọngnếu trí tò mòkhông đượcthỏa mãn hoặckhi khôngthành côngtrong hoạtđộng cũng lànhững biểuhiện của tíchcực nhận thức

hững dấu hiệu bên trong như

sự căng thẳng trí tuệ, sự nỗ lực hoạt động,