Tổ chức dạy học các Ứng dụng kỹ thuật phần “Điện học. Điện từ học” Vật lí 11 THPT theo mô hình bLearning

Đổi mới PPDH là một trong những mục tiêu lớn đƣợc ngành GDĐT đặt ra trong giai đoạn này nhằm nâng cao chất lƣợng và hiệu quả của giáo dục đào tạo. Hiện nay việc DH chủ yếu là lên lớp theo phƣơng pháp truyền thống, thầy tiếp xúc trực tiếp với trò. Thầy đóng vai trò chủ động, trò thƣờng bị động, bLearning có thể làm biến đổi cách học cũng nhƣ vai trò của HS và GV. Ngƣời học đóng vai trò trung tâm và chủ động trong quá trình học tập, có thể học mọi lúc, mọi nơi, miễn rằng nơi đó có phƣơng tiện trợ giúp việc học. GV sẽ chỉ là ngƣời hƣớng dẫn HS học tập chứ không đơn giản chỉ còn là ngƣời phát thông tin vào đầu HS.BLearning bắt nguồn từ ý tƣởng rằng việc học không chỉ là hoạt động học tập trong một thời gian nhất định mà là một quá trình liên tục, ngƣời học đƣợc cung cấp phƣơng tiện để thực hiện nhiệm vụ học tập của mình. Cùng với sự phát triển ngày càng nhanh và càng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng nhƣ trong giáo dục của CNTTTT, bLearning đang dần dần thể hiện rõ tầm quan trọng của mình.BLearning lấy HS làm trung tâm; tính linh hoạt, tự học, kết hợp nhiều phƣơng pháp để học tập. Là một mô hình giảng dạy ngày càng phổ biến, bLearning yêu cầu tất cả HS hoạch định kế hoạch trƣớc khi học tập, tiếp thu kiến thức mới và sử dụng kiến thức một cách sáng tạo để các giải quyết các vấn đề trong cuộc sống hàng ngày thông qua một loạt các hoạt động đồng bộ và không đồng bộ.

UBND HUYỆN A LƯỚI

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Công trình tham dự Chương trình

NĂM 2016

Tên công trình:

TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHẦN “ĐIỆN HỌC ĐIỆN TỪ HỌC” VẬT LÍ 11 THPT

THEO MÔ HÌNH B-LEARNING

Nội dung công trình:

CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG LĨNH VỰC KHOA HỌC GIÁO DỤC

Trần Văn Nhật

ĐƠN VỊ: TRƯỜNG THCS LÊ LỢI, HUYỆN A LƯỚI

TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

A LƯỚI, NĂM 2016

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BGĐT : Bài giảng điện tử CNTT : Công nghệ thông tin CNTT&TT : Công nghệ thông tin và truyền thông

F2F : Face to Face GD&ĐT : Giáo dục và Đào tạo

MVT : Máy vi tính PPDH : Phương pháp dạy học

THPT : Trung học phổ thông

TNSP : Thực nghiệm sư phạm ƯDKT : Ứng dụng kỹ thuật

Danh mục chữ viết tắt

BẢN THUYẾT MINH CÔNG TRÌNH

Sự phát triển vượt bậc của Công nghệ thông tin và truyền thông (CNTT&TT)

đã đánh dấu bước ngoặt to lớn trong nền giáo dục của nhân loại Chưa bao giờ con người lại có thể dễ dàng tiếp cận tri thức với đủ mọi lĩnh vực từ mức độ kiến thức phổ thông đến rất chuyên sâu như chúng ta ngày nay Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) là một trong những lĩnh vực nhanh chóng nhận ra sự ưu việt của CNTT&TT trong việc hỗ trợ tất cả các môn học, và ở các nước phát triển CNTT&TT đã được chính thức tích hợp vào chương trình học phổ thông Những thành tựu của CNTT&TT đã góp phần quan trọng trong việc thay đổi tư duy dạy học (DH), nó chứng tỏ được sức ảnh hưởng sâu rộng trong công nghệ DH trên thế giới, vì thế ứng dụng CNTT&TT vào DH là một xu hướng tất yếu trong thời đại ngày nay

Nghị quyết hội nghị lần thứ VIII Ban chấp hành TW Đảng Cộng Sản Việt Nam (Khoá XI, năm 2005) về đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục Việt Nam đã nêu:

"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; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội"

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành GD&ĐT đã và đang chuyển mình nhanh chóng để đổi mới phương pháp, phương tiện DH đáp ứng nhu cầu xã hội Hiện nay, bên cạnh các phương pháp giảng dạy truyền thống, e-Learning được coi là

thành tựu nổi bật nhất của GD&ĐT hiện nay

E-Learning (viết tắt của Electronic Learning) được hiểu là học tập điện tử và có rất nhiều ưu thế để phát triển và đang là một xu hướng tất yếu trong GD&ĐT của thế

kỉ XXI E-Learning sẽ giúp làm giảm chi phí, thời gian và công sức học tập, giúp nâng cao hiệu quả tiếp thu kiến thức cho người học trên cơ sở sử dụng nền Web và các đa phương tiện truyền thông như hình ảnh, âm thanh, video… E-Learning đang

và sẽ mang lại những thay đổi tích cực cho quá trình DH Học tập bằng e-Learning sẽ khắc phục được nhiều hạn chế trong DH truyền thống tuy nhiên e-Learning bản thân

nó cũng còn những bất cập trong quá trình DH ở Việt Nam Do vậy nếu sử dụng kết hợp e-Learning và DH truyền thống sẽ mang lại hiệu quả cao trong đào tạo, đó chính

là mô hình DH hỗn hợp b-Leaning (Blended Learning)

Tuy nhiên thực tế cho thấy việc đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) vật lí ở trường trung học phổ thông (THPT) vẫn còn nhiều hạn chế, chưa đáp ứng được yêu

cầu đặt ra Giáo viên (GV) gặp nhiều khó khăn trong việc áp dụng các phương pháp dạy học (PPDH) theo hướng tích cực hoá hoạt động học tập của HS, đặc biệt là DH các ứng dụng kỹ thuật (ƯDKT) của Vật lí Việc nghiên cứu đưa ra một giải pháp khắc phục và nhằm giúp các em có thể tự học, tự giải quyết vấn đề để tự chiếm lĩnh tri thức mới, góp phần giáo dục kĩ năng sống là rất thiết thực nhằm đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) đúng yêu cầu đặt ra của mục tiêu giáo dục phổ thông

Với chủ trương học ở mọi nơi, mọi lúc tôi chọn nghiên cứu vấn đề: Tổ chức dạy

học các ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” Vật lí 11 THPT theo b-Learning Mục tiêu của công trình: Đề xuất được tiến trình DH các ƯDKT phần “Điện

học Điện từ học” Vật lí 11 THPT theo b-Learning

Giả thuyết khoa học: Nếu đề xuất được tiến trình DH các ƯDKT theo

b-Learning; và vận dụng được tiến trình này vào DH phần “Điện học Điện từ học”

Vật lí 11 THPT thì sẽ phát huy được tính tích cực, tự lực của HS qua đó góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả DH

Nội dung nghiên cứu gồm các phần chính sau:

Phần 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học các ƯDKT theo

Theo suy nghĩ của bản thân tôi: Hiện nay với xu thế phát triển của công nghệ, của Internet, facebook, Internet trở nên quen thuộc và hầu như hiện nay

do sự phát triển và các chính sách ưu đãi của các nhà mạng mà nhà nào cũng có mạng internet, nên học tập theo hình thức này rất dễ thực hiện và kỳ vọng mang lại hiệu quả cao Chỉ cần có sự quan tâm hỗ trợ thêm của các chuyên gia và các cấp nhân rộng mô hình dạy học này thì việc học mọi nơi, học mọi lúc có thể thực hiện được

Công trình:

TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHẦN “ĐIỆN HỌC ĐIỆN TỪ HỌC” VẬT LÍ 11 THPT

THEO MÔ HÌNH B-LEARNING

Nội dung công trình:

CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG LĨNH VỰC KHOA HỌC GIÁO DỤC

Muïc luïc

PHẦN I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC

DẠY HỌC CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CỦA VẬT LÍ THEO

B-LEARNING 1

1.1 B-Learning 1

1.1.1 Khái niệm b-Learning 1

1.1.2 Đặc điểm của b-Learning 1

1.1.3 Các mức độ của b-Learning 2

1.1.4 So sánh b-Learning với DH truyền thống 3

1.1.5 Vai trò của b-Learning đối với đổi mới PPDH 6

1.2 Dạy học các ứng dụng kỹ thuật 9

1.2.1 Khái niệm 9

1.2.2 Vai trò của việc nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật trong DH vật lí 10

1.2.3 Con đường dạy học các ứng dụng kỹ thuật 11

1.3 Dạy học các ứng dụng kỹ thuật theo b-Learning 17

1.3.1 Nguyên tắc và tiêu chí thiết kế nội dung DH ƯDKT theo b-Learning 17

1.3.2 Quy trình dạy học các ƯDKT của Vật lí theo b-Learning 18

1.4 Thực trạng DH các ƯDKT của Vật lí ở trường THPT hiện nay 19

1.4.1 Mục tiêu điều tra 19

1.4.2 Kết quả điều tra thực trạng DH các ƯDKT của Vật lí hiện nay 20

PHẦN II: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHẦN “ĐIỆN HỌC ĐIỆN TỪ HỌC” VẬT LÍ 11 THPT THEO B-LEARNING 24

2.1 Đặc điểm và cấu trúc phần “Điện học Điện từ học” Vật lí 11 THPT 24

2.2 Xây dựng hệ thống e-Learning DH các ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” Vật lí 11 THPT 25

2.3 Tổ chức hoạt động DH các ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” cho HS theo b-Learning 37

2.4 Soạn thảo một số tiến trình DH các ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” cho HS theo b-Learning 40

2.5 Kết luận 64

PHẦN III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 65

KẾT LUẬN 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

PHỤ LỤC

PHẦN I:

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC

CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CỦA VẬT LÍ THEO B-LEARNING

1.1 B-Learning

1.1.1 Khái niệm b-Learning

B-Learning "Blended Learning - BL" xuất phát từ nghĩa của từ "Blend" tức là

"pha trộn" để chỉ một hình thức tổ chức DH hết sức linh hoạt, là sự kết hợp "hữu cơ" của nhiều hình thức tổ chức DH khác nhau Đây là một hình thức học khá phổ

biến trên thế giới Có nhiều định nghĩa khác nhau về b-Learning, tuy nhiên có ba cách định nghĩa được sử dụng rộng rãi [36]

(1) Blended Learning = kết hợp các phương thức giảng dạy (hoặc cung cấp các phương tiện truyền thông) (Bersin & Associates, 2003; Orey, 2002a, 2002b; Singh & Reed, 2001; Thomson, 2002)

(2) Blended learning = kết hợp các phương pháp giảng dạy (Driscoll, 2002; House, 2002; Rossett, 2002)

(3) Blended Learning = kết hợp hướng dẫn trực tuyến và sự hướng dẫn đối mặt (Reay, 2001; Rooney, 2003; Sands, 2002; Ward & LaBranche, 2003; Young, 2002)

Theo Alvarez (2005) đã định nghĩa, b-Learning là "Sự kết hợp của các phương

tiện truyền thông trong đào tạo như công nghệ, các hoạt động, và các loại sự kiện nhằm tạo ra một chương trình đào tạo tối ưu cho một đối tượng cụ thể" Tác giả

Victoria L Tinio cho rằng "b-Learning (Blended Learning) để chỉ các mô hình b-Learning giữa hình thức lớp học truyền thống và các giải pháp e-Learning” [45]

Ở Việt Nam, Blended Learning còn là một khái niệm mới, chưa được nghiên

cứu nhiều Ở đây tôi lựa chọn cách định nghĩa theo tác giả Victoria L Tinio, theo

đó, b-Learning là sự kết hợp, bổ sung lẫn nhau giữa hình thức tổ chức DH trên lớp

và hình thức tổ chức DH qua mạng [14]

1.1.2 Đặc điểm của b-Learning

B-Learning là một hình thức tổ chức DH hết sức linh hoạt, áp dụng những PPDH tiên tiến và sử dụng hiệu quả những tiện ích mà công nghệ đem lại Xét về mặt bản chất của hình thức tổ chức DH, b-Learning có những đặc điểm sau:

- Thứ nhất: Linh hoạt về không gian và thời gian diễn ra các hoạt động dạy và

học, sao cho phù hợp với từng nội dung, khả năng tổ chức vì việc học vừa diễn ra trên lớp vừa diễn ra thông qua mạng máy tính Thời gian học được thay đổi cho phù hợp với khả năng học của cá nhân HS;

- Thứ hai: Áp dụng PPDH tiên tiến hiện nay, phù hợp với nội dung dạy, tương

thích với từng đối tượng học và khả năng học của HS;

- Thứ ba: Tối ưu hóa việc sử dụng phương tiện Trong b-Learning, ngoài

những phương tiện CNTT&TT sử dụng để hỗ trợ trong DH truyền thống còn có sự nâng cao và khai thác tối ưu những tiện ích từ các phương tiện hiện đại khác trong

đó có máy tính và Internet;

- Thứ tư: Hợp lý hóa các nội dung học Theo đó, cấu trúc nội dung chương

trình được phân chia và bố trí một cách phù hợp hơn trên cơ sở sách giáo khoa (SGK) và phân phối nội dung chương trình được ban hành;

- Thứ năm: Hoạt động của GV có mối liên hệ chặt chẽ và thống nhất với các

GV khác và nhà kỹ thuật trong việc thiết kế các nội dung, đưa ra các chỉ dẫn cho người tham gia vào khóa học;

- Thứ sáu: Hoạt động của HS là hoạt động tự học có hướng dẫn, với vai trò

chủ đạo của mình, HS tích cực tham gia vào hoạt động học trên lớp "thật" và trên lớp học "ảo" Ngoài kiến thức về chuyên môn, HS còn trau dồi được kĩ năng tiếp cận và làm chủ công nghệ

1.1.3 Các mức độ của b-Learning

E-Learning đã tạo ra môi trường học tập hấp dẫn Tuy nhiên, b-Learning là sự tiến hóa hợp lý và tự nhiên nhất trong tiến trình học tập của con người Nó chỉ ra một giải pháp tuyệt vời để khắc phục hạn chế của DH e-Learning và DH truyền thống Nó là một cơ hội để tích hợp các sáng tạo và tiến bộ công nghệ, cụ thể là học tập e-Learning với sự kết hợp và tương tác tốt nhất với học tập truyền thống DH b-Learning có các mức độ sau:

1.1.3.1 Mức độ 1: DH truyền thống ở lớp, e-Learning chỉ là tài liệu tham khảo

Quá trình dạy học (QTDH) diễn ra ở trên lớp theo một lịch trình cố định, hoặc theo sự hướng dẫn của GV Tài liệu tham khảo chủ yếu là các tài liệu giấy như: SGK, sách bài tập, các sách tham khảo, … Tài liệu trực tuyến phần lớn không sử dụng hoặc sử dụng rất hạn chế

1.1.3.2 Mức độ 2: Cân bằng giữa DH truyền thống và e-Learning

GV có thể thiết kế, đóng gói và truyền tải nội dung học tập, tạo diễn đàn, hướng dẫn HS tự học trên mạng song song với việc học trên lớp truyền thống

1.1.3.3 Mức độ 3: e-Learning hỗ trợ quá trình tự học một nội dung hoàn toàn qua

mạng

HS tham gia học qua mạng một đơn vị, một nội dung kiến thức nào đó trong chương trình giảng dạy mà không được giảng dạy trên lớp học truyền thống

1.1.3.4 Mức độ 4: e-Learning hỗ trợ tự học một khóa học hoàn toàn qua mạng

Ở mức độ này, toàn bộ nội dung, chương trình học tập được đưa lên hệ thống e-Learning, HS tham gia khóa học bằng cách đăng kí qua mạng và quá trình tự học

diễn ra hoàn toàn trên mạng

1.1.4 So sánh b-Learning với DH truyền thống

B-Learning có sự kết hợp cả ưu điểm của DH truyền thống và DH trực tuyến e-Learning nên so với đào tạo truyền thống, b-Learning có một số những ưu điểm nổi bật sau:

- Không bị giới hạn nhiều bởi không gian và thời gian: Sự phổ cập rộng rãi

của internet đã xoá dần một phần khoảng cách thời gian và không gian cho Learning Trong một khoá học b-Learning, HS không nhất thiết phải 100% thời gian có mặt trong lớp, thông qua mạng tới máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay,

b-HS có thể tham gia học, trao đổi với bạn học và GV ở bất cứ nơi nào, bất cứ nơi đâu;

- Tính hấp dẫn: với sự hỗ trợ của công nghệ multimedia, các bài giảng điện tử

(BGĐT) tích hợp text, hình ảnh minh hoạ, âm thanh, video, … tăng tính hấp dẫn cho bài học Người học giờ đây không chỉ nghe giảng mà còn xem những ví dụ minh hoạ trực quan, thậm chí còn có thể tương tác với bài học nên khả năng nắm bắt kiến thức cũng tăng lên;

- Tính cập nhật: Nội dung khoá học thường xuyên được cập nhật và thay đổi

mới trên máy chủ có chứa chương trình đào tạo nhằm đáp ứng và phù hợp nhất với người học Bên cạnh đó thì quá trình và kết quả học sẽ được điều chỉnh đánh giá một cách thường xuyên, khách quan, kịp thời và nhanh chóng;

- Tính linh hoạt: Một khoá học b-Learning không nhất thiết phải bám theo một

thời gian biểu cố định Vì thế người học dưới sự hướng dẫn của người dạy có thể tự điều chỉnh quá trình học, kiểm soát tốc độ học, công cụ học tập, địa điểm học cũng như khối lượng kiến thức mà họ muốn thu nhận Họ được tự mình quyết định cách thức thu nhận kiến thức, kĩ năng phù hợp với khả năng và phong cách học của chính mình;

- Truy cập ngẫu nhiên: Bảng danh mục các bài giảng, các khoá học sẽ cho phép

người học chủ động lựa chọn đơn vị tri thức, tài liệu liên quan trực tiếp nhất tới kiến thức nền tảng, nhiệm vụ và công việc của mình tại thời điểm đó Người học có thể tự tìm ra kĩ năng học cho riêng mình với sự giúp đỡ của những tài liệu trực tuyến;

- Có tính hợp tác và phối hợp: Người học có thể dễ dàng trao đổi với nhau, với

GV trực tiếp trong quá trình học hoặc qua mạng thông qua diễn đàn, email Các trao đổi này có tác dụng hỗ trợ tích cực cho quá trình học và tự học của HS;

- Tiết kiệm thời gian: b-Learning cho phép HS có thể học với tốc độ hiệu quả

nhanh nhất có thể Giúp cho người học ghi nhớ kiến thức nhanh hơn thông qua tính tương tác của nó, cho phép người học tăng tốc độ học thông qua các công cụ học tập mà họ đã quen thuộc và tiếp nhận những công cụ học tập mà họ ít sử dụng nhất Người học sẽ được giải đáp thắc mắc ngay lập tức mà không phải chờ đến lớp học;

- Phân tán rộng rãi với chi phí thấp: b-Learning không cần phải có một cơ chế

phân tán nào Người học có thể truy cập từ bất cứ một máy tính nào ở bất cứ đâu trên thế giới, với chi phí rất thấp Góp phần giải quyết bài toán về hiệu quả kinh tế giữa số lượng với mặt bằng cơ sở vật chất, giao thông; giữa mở rộng qui mô và nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo

Từ những ưu điểm ở trên ta có thể lập bảng so sánh b-Learning với DH truyền thống như sau:

Sự thuận

tiện

Giới hạn cố định trong 4 bức tường của lớp học, hầu hết hoạt động dạy và học là sự tương tác giữa thầy và trò trong phạm vi một lớp học

Cơ động, linh hoạt: Học ở lớp, ở phòng thí nghiệm, ở hiện trường, trong thực tế…, tương tác đa chiều

- Các nhiều tuỳ chọn, địa điểm và thời gian tự do hơn để tham gia học tập theo cách riêng của HS

- Việc học không bị ràng buộc, HS chủ động sắp xếp thời gian biểu, đôi khi vẫn với một thành phần lớp học, nhưng có thể tích hợp học tập tại nhà của HS

Chi phí

Chi phí xây dựng tài liệu, bài giảng thấp hơn, nếu GV giỏi

và phương thức học tập hiện đại thì chi phí rất cao

Chi phí ban đầu cho việc xây dựng nội dung học tập khá lớn, nhưng có thể sử dụng cho rất nhiều khoá học

Có thể tiết kiệm với sự hỗ trợ đóng góp tài nguyên từ người học

Tuổi

Thường tổ chức tập trung cho một lứa tuổi nhất định (hầu hết là những người trẻ tuổi)

Mọi lứa tuổi có nhu cầu đều có thể tham gia và lựa chọn trình độ thích hợp để học tập

Tương tác

- Chủ yếu là mặt-đối-mặt giữa

GV - HS

- Chủ yếu là phương pháp diễn giảng, truyền thụ kiến thức một chiều

- Mặt-đối-mặt và trực tuyến, mạng,

sự hợp tác và truyền thông nhằm nâng cao hiệu quả học tập

- Gồm nhiều phương pháp tìm tòi, điều tra, giải quyết vấn đề; DH tương tác, nhóm, tự học

Tài nguyên

học tập

Tài nguyên học tập tiếp cận còn nhiều khó khăn, chưa được phổ biến rộng rãi, chủ yếu từ SGK, sách tham khảo

và GV

Từ nhiều nguồn khác nhau: SGK,

GV, các tài liệu khoa học phù hợp, thí nghiệm, thực tế…gắn với:

- Vốn hiểu biết, kinh nghiệm và nhu cầu của HS;

- Tình huống thực tế, bối cảnh và môi trường địa phương;

- Những vấn đề HS quan tâm Nhiều nguồn tài nguyên học tập khác nhau, bao gồm cả tài liệu in ấn, dựa trên internet, cũng như các nguồn được tạo ra bởi bản thân của HS

- Đánh giá thông qua kiểm tra bằng lời hoặc kiểm tra trên giấy

- Chú trọng hình thành các năng lực (sáng tạo, hợp tác, …) dạy phương pháp và kỹ thuật lao động khoa học, dạy cách học Học để đáp ứng những yêu cầu của cuộc sống hiện tại và tương lai Những điều đã học cần thiết, bổ ích cho bản thân HS và cho

sự phát triển xã hội

- Đánh giá dựa trên bằng chứng thực

tế của hiệu quả tham gia vào các hoạt động theo định hướng trong lớp học

Môi trường

học tập

- Người học bị hạn chế bởi nhiều rào cản: văn hoá, ngôn ngữ, thể chất …

- Dùng phương pháp thuyết trình là chính nên sự hỗ trợ của CNTT không nhiều, khiến cho HS khó tiếp nhận một số kiến thức

- Môi trường học tập cộng tác, vượt qua rào cản về địa lý, văn hoá, ngôn ngữ …

- Tích hợp CNTT vào QTDH, nhưng không yêu cầu cao về cơ sở hạ tầng CNTT; đồng thời có sự cộng tác của người học - người học - người dạy nên khắc phục được sự hạn chế về kĩ năng công nghệ của người tham gia

- Truyền thụ tri thức, truyền thụ và chứng minh chân lí của

GV Nên không tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho HS tự

do phát biểu ý kiến, tự do diễn đạt ý tưởng, phát triển sức sáng tạo

- Học là quá trình kiến tạo; HS tìm tòi, khám phá, phát hiện, khai thác

và xử lý thông tin, … tự hình thành hiểu biết, năng lực và phẩm chất

- Tổ chức hoạt động nhận thức cho

HS Dạy HS cách tìm ra chân lí B-Learning mang lại cơ hội tốt, nhiều hoạt động cho HS giao lưu, học hỏi, phát biểu ý kiến, phát triển sức sáng tạo, mở rộng quan hệ xung quanh nhiệm vụ học tập

1.1.5 Vai trò của b-Learning đối với đổi mới PPDH

Đổi mới PPDH là một trong những mục tiêu lớn được ngành GD&ĐT đặt ra trong giai đoạn này nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của giáo dục đào tạo Hiện nay việc DH chủ yếu là lên lớp theo phương pháp truyền thống, thầy tiếp xúc trực tiếp với trò Thầy đóng vai trò chủ động, trò thường bị động, b-Learning có thể làm biến đổi cách học cũng như vai trò của HS và GV Người học đóng vai trò trung tâm và chủ động trong quá trình học tập, có thể học mọi lúc, mọi nơi, miễn rằng nơi đó có phương tiện trợ giúp việc học GV sẽ chỉ là người hướng dẫn HS học tập chứ không đơn giản chỉ còn là người phát thông tin vào đầu HS

B-Learning bắt nguồn từ ý tưởng rằng việc học không chỉ là hoạt động học tập trong một thời gian nhất định mà là một quá trình liên tục, người học được cung cấp phương tiện để thực hiện nhiệm vụ học tập của mình Cùng với sự phát triển ngày

càng nhanh và càng đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như trong giáo dục của CNTT&TT, b-Learning đang dần dần thể hiện rõ tầm quan trọng của mình B-Learning lấy HS làm trung tâm; tính linh hoạt, tự học, kết hợp nhiều phương pháp để học tập Là một mô hình giảng dạy ngày càng phổ biến, b-Learning yêu cầu tất cả HS hoạch định kế hoạch trước khi học tập, tiếp thu kiến thức mới và

sử dụng kiến thức một cách sáng tạo để các giải quyết các vấn đề trong cuộc sống hàng ngày thông qua một loạt các hoạt động đồng bộ và không đồng bộ

Hiện nay, b-Learning đang chứng tỏ được sự ưu việt của mình so với các hình thức học khác Điều này được thể hiện trong các nghiên cứu được công bố của

Thomson Job Impact Study (2002), Texas Instruments and Corning Glass Works

(Zemke, 2006), Results - Oriented Learning (2006) của Microsoft, Schnelle (2006), Bersin (2004) Nghiên cứu của Osguthope & Graham (2003) đã chỉ ra sáu lý do để chọn thiết kế hoặc sử dụng một hệ thống b-Learning, bao gồm: sự phong phú của sư phạm, tiếp cận với sự hiểu biết, sự tương tác xã hội, cơ quan cá nhân, chi phí hiệu quả, dễ dàng sửa đổi Kết quả nghiên cứu của Graham, Allen & Ure (2003) cho thấy, đa số người dân chọn b-Learning vì ba lý do chính: hoàn thiện tính sư phạm, tăng tính truy cập và sự linh hoạt, tăng hiệu quả chi phí [20]

Với sự phát triển có tính chất bùng nổ của CNTT&TT, b-Learning đang được

sử dụng trong QTDH để góp phần đổi mới PPDH, cải tiến và nâng cao tính tích cực

về chất lượng đào tạo toàn diện

Với b-Learning, giờ học lý thuyết sinh động hơn nhờ các hiệu ứng hình ảnh,

âm thanh, đồ họa, thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng… trực tiếp của GV trên máy tính mà kĩ năng xã hội của HS cũng được nâng cao đáng kể do tính tương tác cao giữa các thành viên trong lớp Đây là một yếu tố kích thích sự hứng thú, nâng cao động cơ học tập, đồng thời tăng khả năng hợp tác và làm việc của HS

Tiết kiệm được thời gian viết, vẽ trên bảng do đó GV có thời gian nhiều hơn

để thực hiện chức năng của mình trong PPDH tích cực như: Giúp HS khái quát kiến thức, nâng cao lý luận và hiểu kiến thức một cách sâu sắc; Kiểm tra năng lực giải quyết vấn đề, kĩ năng, kỹ xảo và ứng dụng kiến thức vào thực tiễn của HS; Hướng dẫn HS trao đổi thảo luận; …

Cải thiện số lượng và chất lượng các thông tin liên lạc giữa người học với nhau hoặc người học và người dạy qua các hoạt động thảo luận nhóm trực tuyến và mặt đối mặt trong lớp học B-Learning cung cấp những phương tiện, tài liệu để bắt đầu khám phá học tập trực tuyến trong khi vẫn giữ lại QTDH của lớp học truyền thống mà HS và GV đã quen thuộc B-Learning giúp cải thiện mối quan hệ giữa các

GV và HS Sự gia tăng thời gian trao đổi trực tiếp mặt đối mặt trong lớp học so với học trực tuyến, với khả năng cập nhật nội dung và các hoạt động học tập nhanh chóng tạo điều kiện cho các thông tin phản hồi ngay lập tức đến được với người dạy B-Learning cũng cung cấp cơ hội để người học mạnh dạn đưa ra ý tưởng cũng như cung cấp bổ sung các tài liệu học tập tạo ra nguồn tài liệu ngày càng đa dạng, phong phú

Tạo khả năng tự học và tự nghiên cứu cho HS trên môi trường cá nhân vì các đối tượng nhận thức được trình bày một cách toàn diện, tổng thể, đầy đủ và nhanh chóng nhờ các thiết bị đa phương tiện và các phần mềm Hơn nữa, thông qua sự cộng tác nhóm, HS được rèn luyện các kĩ năng giao tiếp, tạo sự tự tin và mạnh dạn trình những ý tưởng, quan điểm của cá nhân HS được tham gia một loạt các tương tác trong không gian và thời gian; tiếp cận nguồn thông tin, giáo dục và dịch vụ cộng đồng và các kết nối cá nhân tạo nên sự thuận lợi và khả năng nắm bắt thông tin nhanh chóng

Hơn thế nữa, b-Learning mang lại hiệu quả cao hơn so với tự học Tính tương tác cao trong học tập, cùng với tài nguyên vô tận trên internet đã làm thoả mãn cũng như giúp người học đào sâu kiến thức; từ đó cải thiện khả năng và kết quả học tập của người học, rèn luyện kĩ năng hợp tác trong các hoạt động học tập B-Learning

có nhiều tiềm năng tạo ra phong cách học tập, kinh nghiệm học tập phong phú, và cung cấp nhất quán hơn trong nội dung cũng như chất lượng đào tạo Người học thuận tiện và linh hoạt hơn với quá trình sử dụng chế độ học tập trực tuyến trong khi vẫn duy trì một số điểm quan trọng trong tương tác, tự học và cộng tác trong

DH truyền thống

Trong học tập rất cần có các bài kiểm tra để biết sự tiến bộ của HS và là một phương pháp tốt để đánh giá quá trình học tập Với b-Learning, kết quả học tập phản ánh ngay qua từng bài học chứ không phải chờ đến bài kiểm tra Khi kết thúc một bài học hay khoá học, HS có thể kiểm tra kiến thức mình đã học thông qua các bài kiểm tra, bài thi dưới dạng trắc nghiệm khách quan hoặc tự luận Kết quả và đáp

án sẽ được cập nhật nhanh chóng, đem lại thông tin phản hồi kịp thời, góp phần tích cực trong việc chỉ đạo, định hướng hoạt động DH, giúp HS tự đánh giá khả năng của mình và GV cũng có thể đánh giá năng lực học tập của HS cũng như năng lực chuyên môn của mình

Bên cạnh đó, b-Learning cũng tiết kiệm thời gian (so với DH truyền thống) và chi phí (so với học trực tuyến) trong khi vẫn đảm bảo hoàn thành các nhiệm vụ học tập dựa vào tính linh hoạt trong việc lập kế hoạch và thời gian biểu cho khoá học trên

cơ sở phân phối các hình thức DH cân bằng và tối ưu hoá chương trình học tập phát triển Hoàn toàn học trực tuyến, tự học, phương tiện truyền thông phong phú dựa trên nội dung DH trên web có thể là quá tốn kém để sản xuất (đòi hỏi nhiều nguồn lực và

kĩ năng), nhưng kết hợp hợp tác ảo và các buổi DH F2F với các hoạt động tự học đơn giản, chẳng hạn như chung nội dung học tập, tài liệu nghiên cứu, các hoạt động học tập điện tử, bài tập văn bản, và bài thuyết trình PowerPoint (yêu cầu thời gian nhanh hơn và kĩ năng thấp hơn để sản xuất) có thể có hiệu quả, thậm chí còn hơn

Mặt khác, cơ sở vật chất hạ tầng trong giáo dục nước ta thấp, chưa có khả năng phục vụ DH hoàn toàn qua mạng cùng với sự thiếu kinh nghiệm và kĩ năng trong việc quản lý, khai thác cũng như sử dụng các hệ thống đào tạo trực tuyến của người GV cho thấy giải pháp b-Learning trong điều kiện hiện nay là một tất yếu Tóm lại, hình thức b-Learning phát huy tối đa thế mạnh của cả GV và HS Cả người học và người dạy đều phải nhận thức được vai trò thay đổi của mình Trước đây khi phương pháp giảng dạy giao tiếp ra đời, vai trò của người thầy đã đổi từ

“dạy” sang “hướng dẫn” và cao hơn là “hỗ trợ” Trong hình thức b-Learning, bản thân người thầy cũng được CNTT “hỗ trợ” và vận dụng tốt các tính năng ưu việt

của nó, người thầy sẽ giúp từng HS hiểu các khái niệm rõ ràng hơn và biết cách vận dụng các khái niệm này trong thực hành thực tế một cách tích cực, sáng tạo và trở thành một người học chủ động, tích cực, làm nền tảng cho sự chủ động trong cuộc sống và công việc của các HS trong tương lai Từ đó, b-Learning sẽ mang lại một trào lưu mới trong học tập

1.2 Dạy học các ứng dụng kỹ thuật

1.2.1 Khái niệm

Các ứng dụng của các định luật, nguyên lý, hiệu ứng, vật lí trong kỹ thuật

và đời sống (gọi là các ứng dụng kỹ thuật) được hiểu là các đối tượng, thiết bị máy móc (hoặc hệ thống các đối tượng thiết bị máy móc) được chế tạo và sử dụng với mục đích nào đó trong kỹ thuật và đời sống mà nguyên tắc hoạt động của chúng dựa trên các định luật, nguyên lý, hiệu ứng đó

Với quan niệm về ứng dụng kỹ thuật như vậy thì trong chương trình vật lí phổ thông có nhiều ứng dụng kỹ thuật được nghiên cứu Ví dụ như:

- Các máy phát điện, các động cơ điện, Rơ-le điện từ mà nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên hiện tượng điện từ;

- Máy ảnh, kính hiển vi, kính thiên văn, kính lúp, ứng dụng quy luật đường

đi của các tia sáng qua lăng kính, gương, thấu kính (sự tạo ảnh qua lăng kính, gương…)

1.2.2 Vai trò của việc nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật trong DH vật lí

Thuật ngữ “các ƯDKT của Vật lí” đã nói lên rằng: các kiến thức này là kết quả của việc ứng dụng những kiến thức khái quát của Vật lí, nhất là những định luật vật lí vào kỹ thuật để chế tạo những thiết bị, máy móc có tính năng, tác dụng nhất định, đáp ứng được những yêu cầu của kỹ thuật và đời sống

Tuy những kiến thức vật lí là cơ sở để chế tạo các thiết bị, máy móc kỹ thuật, nhưng không phải một phát minh mới về vật lí có thể áp dụng được ngay vào kỹ thuật một cách có hiệu quả, đủ để tạo ra một hiện tượng cần thiết trong kỹ thuật Áp dụng các định luật vật lí, ta có thể tạo ra một hiện tượng nhất định, nhưng việc làm thế nào để hiện tượng này có thể giải quyết được một nhiệm vụ cụ thể nào đó trong

kỹ thuật thì còn phải nghiên cứu mới có thể đưa ra được một thiết bị thích hợp Ví dụ: ta đã biết định luật cảm ứng điện từ trong vật lí: “khi từ thông qua một khung dây dẫn kín biến thiên thì trong khung xuất hiện một dòng điện” Nhưng làm thế nào để lấy được dòng điện ở trong khung dây dẫn ra ngoài và để cho dòng điện đó

có cường độ đủ lớn có thể làm nóng bếp điện, làm sáng bóng đèn thì điều này không có trong định luật cảm ứng điện từ Một máy phát điện ngoài một khung dây dẫn có nhiều vòng dây và một nam châm tạo ra từ trường, thì còn cần phải có nhiều

bộ phận khác được sắp xếp một cách đặc biệt như cổ góp, chổi quét, lõi sắt, tay quay… Nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí không phải là nghiên cứu xây dựng một kiến thức vật lí mới mà là nghiên cứu tìm ra một cơ chế, thiết bị hay máy móc có thể tạo ra hiện tượng mà kiến thức vật lí đã dự đoán và vận dụng được nó để giải quyết một nhiệm vụ nào đó trong kỹ thuật Việc làm này nhiều khi rất khó khăn, ngay trong lịch sử khoa học cũng phải mất hàng chục năm

Như vậy, việc ứng dụng một kiến thức vật lí vào kỹ thuật để chế tạo một thiết

bị, máy móc không phải đơn thuần chỉ là vận dụng một định luật vật lí, mà thực sự

là một hoạt động sáng tạo Sự sáng tạo này nhiều khi đòi hỏi sự vận dụng tổng hợp nhiều kiến thức, nhiều kinh nghiệm Bởi vậy, đã xuất hiện những ngành kỹ thuật riêng chuyên nghiên cứu chế tạo thiết bị máy móc này, để đạt được hiệu qủa cao Trong phạm vi của Vật lí học, ta chỉ chú ý những hiện tượng vật lí chủ yếu xảy ra khi vận hành các thiết bị, máy móc, mà không chú ý nhiều đến những chi tiết, những giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả của thiết bị, máy móc Ví dụ như: khi DH về máy phát điện xoay chiều, ta tập trung chú ý vào cách tạo ra dòng điện xoay chiều và lấy được dòng điện trong khung ra ngoài để sử dụng, mà không

đi sâu vào hình dạng, vật liệu, kích thước của rôto và stato, của dây dẫn cuốn trong

đó

Nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí là thiết lập mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa cái trừu tượng (các khái niệm, định luật vật lí) và cái cụ thể (các hiện tượng xảy ra trong máy móc, thiết bị) Nhờ đó mà làm cho việc nhận thức các kiến thức vật lí trừu tượng trở thành sâu sắc hơn, mền dẻo hơn

Việc nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí góp phần phát triển tư duy vật lí kỹ thuật của HS, làm cho HS thấy được vai trò quan trọng của kiến thức vật lí đối với đời sống và sản xuất; qua đó mà kích thích hứng thú, nhu cầu của HS khi học tập vật lí

1.2.3 Con đường dạy học các ứng dụng kỹ thuật

Việc nghiên cứu những ƯDKT của Vật lí trong DH Vật lí ở trường phổ thông

có thể diễn ra theo hai con đường sau:

1.2.3.1 Con đường thứ nhất: Quan sát cấu tạo của đối tượng kỹ thuật đã có sẵn,

giải thích nguyên tắc hoạt động của nó

Nghiên cứu ƯDKT của Vật lí theo con đường này thực chất là giải bài toán

“hộp trắng”, biết cấu tạo bên trong của hộp, biết tác động ở đầu vào và kết quả của đầu ra, giải thích vì sao đầu vào thế này, nhờ thiết bị lại cho đầu ra như vậy Sự giải thích phải dựa vào các định luật vật lí đã biết Để đưa ra được lời giải thích đúng đắn thì trước hết phải làm rõ được “điều cần giải thích”, nghĩa là phải phát hiện được chính xác những điều kiện tác động ở đầu vào, hiện tượng xuất hiện ở đầu ra, rồi tìm những định luật, qui tắc vật lí chi phối quá trình biến đổi ở bên trong đối tượng kỹ thuật đó từ đầu vào đến đầu ra Được định hướng từ “điều cần giải thích” này, HS tìm cách giải thích bằng suy luận diễn dịch: xuất phát từ những định luật, qui tắc vật lí áp dụng vào những điều kiện cụ thể của đối tượng kỹ thuật để đi đến kết luận là hiện tượng thu được ở đầu ra

Tiến trình nghiên cứu có thể gồm các giao đoạn sau:

a) Giai đoạn 1: Quan sát thiết bị gốc, cho vận hành để xác định được chính

xác tác động ở đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra

Kết quả thu được ở đầu ra chính là mục đích sử dụng của thiết bị Nhiều khi sự quan sát này gặp khó khăn vì hiện tượng tinh tế, khó quan sát được chính xác bằng các giác quan của mình Đối với trường hợp này, GV có thể mô tả bổ sung bằng lời cho rõ Kết thúc giai đoạn này, đưa ra được điều cần giải thích, thường được diễn đạt bằng một câu hỏi dưới dạng “tại sao?”

b) Giai đoạn 2: Quan sát thiết bị gốc để xác định cấu tạo bên trong của nó,

làm rõ những bộ phận có liên quan với nhau, tác dụng lẫn nhau trong khi thiết bị vận hành

Trong nhiều trường hợp, việc làm này khó khăn vì thiết bị máy móc gốc có một vỏ bọc ngoài che kín những bộ phận bên trong và có rất nhiều chi tiết bên ngoài mà thoạt mới nhìn, ta không rõ chúng có liên quan gì tới quá trình vận hành của thiết bị Để tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của HS trong giai đoạn này, cần đưa ra một số thiết bị gốc đã được bổ dọc hay bổ ngang để có thể quan sát được ở bên trong, rồi xây dựng một mô hình để thay thế cho đối tượng gốc Mô hình này chỉ bao gồm những bộ phận chính của thiết bị gốc mà ta cho rằng có liên quan đến diễn biến của quá trình xảy ra trong thiết bị Thông thường ở đây, ta dùng mô hình hình vẽ hay mô hình vật chất - chức năng hoặc kết hợp cả hai Việc chọn những bộ phận, chi tiết nào của thiết bị để đưa vào mô hình nhiều khi gặp khó khăn GV có thể giúp HS bằng cách định hướng cho họ chú ý đến những bộ phận, chi tiết của thiết bị máy móc có biến đổi, có tương tác với nhau hoặc có những dấu hiệu, những đặc tính có liên quan đến hiện tượng ở đầu vào và đầu ra Việc cho mô hình vận hành sẽ tạo điều kiện cho HS phát hiện ra những mối quan

hệ giữa sự vận hành của các bộ phận trong thiết bị với các định luật vật lí chi phối chúng Việc xây dựng một mô hình như thế không phải luôn luôn thành công mà phải chỉnh lí, bổ sung nhiều lần

c) Giai đoạn 3: Giải thích nguyên tắc hoạt động của thiết bị máy móc

Ta phải lựa chọn một định luật, qui tắc vật lí đã biết làm cơ sở xuất phát, sau

đó dựa vào những điều kiện cụ thể, đặc điểm của thiết bị, thực hiện phép suy luận diễn dịch, suy ra một kết luận Nếu kết luận đó phù hợp với hiện tượng quan sát được ở đầu ra của thiết bị máy móc là ta đã hoàn thành việc giải thích Cũng có khi quá trình vận hành của thiết bị có nhiều giai đoạn nối tiếp nhau, ta phải thực hiện nhiều phép suy luận nối tiếp cho đến khi ra kết quả cuối cùng

Nếu kết quả thu được từ suy luận không phù hợp với kết quả cuối cùng quan sát được thì ta phải lựa chọn lại định luật xuất phát hoặc kiểm tra lại xem quá trình suy luận có tuân thủ chặt chẽ các qui tắc của suy luận diễn dịch không, hoặc có thể bỏ qua một giai đoạn nào đó của quá trình vận hành thiết bị không Để cho thuận lợi, dễ hình dung, ở giai đoạn này, ta có thể sử dụng mô hình đã đưa ra ở giai đoạn 2

Như vậy, việc lựa chọn định luật vật lí làm cơ sở xuất phát có vai trò quyết định Cần phải hướng dẫn HS biết dựa vào những dấu hiệu quan sát được ở đầu vào

và đầu ra để liên tưởng đến những định luật, qui tắc vật lí có liên quan đến hiện tượng đó, nhận biết xem hiện tượng xảy ra thuộc loại hiện tượng gì, có liên quan đến định luật nào

Ví dụ: Nghiên cứu cấu tạo và hoạt động của máy biến thế

Đầu tiên, GV đưa ra một máy biến thế thật, ví dụ như máy biến thế thường dùng trong phòng thí nghiệm hoặc một máy biến thế đơn giản mà vẫn hoạt động được Sau đó, tiến hành một thí nghiệm để HS nhận thấy được rằng: nếu ta đưa vào một đầu của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ta thu được ở đầu ra một hiệu điện thế xoay chiều lớn hơn hoặc nhỏ hơn Tuy nhiên, bằng quan sát trực tiếp trên các vôn kế thì khó có thể nhận biết được là hiệu điện thế ở đầu vào và đầu ra là hiệu điện thế xoay chiều GV cần phải bổ sung bằng cách cung cấp thêm cho HS một thông tin là: hiệu điện thế ở đầu vào và đầu ra là hiệu điện thế xoay chiều Kết

thúc giai đoạn 1 này, GV đưa ra một câu hỏi: vì sao khi ta đưa vào máy biến thế một

hiệu điện thế xoay chiều thì ở đầu ra, ta lại thu được một hiệu điện thế xoay chiều thấp hơn hoặc cao hơn?

Tiếp theo, GV đưa máy biến thế ra khỏi hộp đựng để quan sát được các bộ phận bên trong và hướng dẫn HS rằng: đây là hiện tượng điện nên cần chú ý đến các

bộ phận có liên quan đến điện như dây điện, cuộn dây, lõi sắt Kết quả là: HS quan sát thấy có hai cuộn dây điện, đặt cách điện với nhau, một cuộn có nhiều vòng, một cuộn có ít vòng, cả hai cuộn đều lồng vào một lõi sắt chung Hai cuộn dây đều quấn trên ống cách điện Các chi tiết khác như hình dạng ống dây, cấu tạo của lõi sắt, cách bố trí các chốt cắm để lấy điện vào, đưa điện ra… tạm thời chưa chú ý đến Biểu diễn những bộ phận chính nói trên bằng một hình vẽ (Hình 1.1) Trên mô hình

vẽ này, có cả thông tin về dòng điện xoay chiều ở đầu vào và đầu ra

Hình 1.1 Mô hình máy biến thế

Bây giờ, ta phải lựa chọn một định luật vật lí đã biết để làm điểm xuất phát cho sự giải thích Trước đây, HS đã biết nhiều định luật về điện như định luật Ôm, định luật Jun - Lenxơ, qui tắc về tương tác của nam châm điện, từ trường của dòng điện, định luật cảm ứng điện từ…

Ở đây, các cuộn dây đều đặt cách điện với nhau và với lõi sắt nên không có hiện tượng dẫn điện từ cuộn dây vào đến cuộn dây ra Ta chưa chú ý đến hiện tượng nóng lên của máy biến thế, sự rung của các cuộn dây Ta chỉ quan tâm giải thích sự xuất hiện của hiệu điện thế xoay chiều ở đầu ra Điều đó gợi ý cho HS thử chọn định luật cảm ứng điện từ Hiện tượng cảm ứng điện từ làm xuất hiện trong một

cuộn dây kín một dòng điện hay trong cuộn dây hở một hiệu điện thế Diễn biến của hiện tượng như sau: khi đưa dòng điện vào cuộn dây 1, trong cuộn dây xuất hiện một từ trường (kiến thức về từ trường của dòng điện); lõi sắt đặt trong lòng cuộn dây sẽ bị nhiễm từ (kiến thức về sự nhiễm từ của sắt); dòng điện hay hiệu điện thế đưa vào cuộn dây 1 là dòng điện xoay chiều biến thiên

Vậy, từ trường mà nó sinh ra cũng biến thiên, lõi sắt bị nhiễm từ cũng sinh ra một từ trường biến thiên: từ trường biến thiên của lõi sắt gây ra một từ thông biến thiên qua tiết diện của cuộn dây 2 (kiến thức về từ thông); cuối cùng, là từ thông qua cuộn dây 2 biến thiên làm xuất hiện trong cuộn dây 2 một hiệu điện thế biến thiên xoay chiều cùng nhịp độ với sự biến thiên của từ thông Sự giải thích như thế

là chấp nhận được vì quá trình lập luận chặt chẽ (tuy chỉ ở mức độ định tính) và kết luận phù hợp với điều quan sát được ở cuộn dây ra

Tuy nhiên, ở đây còn một điều nữa phải giải thích là: sự khác nhau của hiệu điện thế ở đầu vào và hiệu điện thế ở đầu ra Điều này khó khăn hơn vì cần dùng đến những kiến thức mà HS chưa biết Bởi vậy, không thể yêu cầu họ giải thích được mà chỉ có thể yêu cầu họ nhận xét dựa trên qui nạp thực nghiệm là: trong hai cuộn dây, cuộn nào có số vòng dây lớn hơn sẽ có hiệu điện thế lớn hơn

1.3.2.2 Con đường thứ 2: Dựa trên những định luật vật lí, những đặc tính vật lí

của sự vật hiện tượng, thiết kế một thiết bị nhằm giải quyết một yêu cầu kỹ thuật

nào đó

Con đường này thực chất là tìm tòi, phát minh lại một thiết bị máy móc dùng trong kỹ thuật, là một bài tập sáng tạo Ở đây, hiện tượng vật lí và những định luật chi phối nó đã biết dưới dạng tổng quát Yêu cầu tìm tòi là đưa ra một thiết bị có cấu tạo thích hợp để tạo ra hiện tượng vật lí đáp ứng được một số yêu cầu cụ thể của sản xuất hay đời sống

Việc nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí theo con đường thứ hai này có thể tiến hành theo các giai đoạn sau:

a) Giai đoạn 1: Xác định rõ những định luật, qui tắc vật lí ta sẽ phải sử dụng

để chế tạo thiết bị kỹ thuật mới

Việc nhìn lại con đường đã dẫn đến nhận thức được định luật, qui tắc này (từ thực tiễn đến kiến thức khái quát) sẽ là một gợi ý rất bổ ích để có thể tìm ngược lại con đường đi từ những định luật trừu tượng, khái quát đến hiện tượng cụ thể mà ta cần tạo ra trong các thiết bị kỹ thuật Ví dụ: khi xây dựng định luật cảm ứng điện từ,

ta đã làm nhiều thí nghiệm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết cho rằng: sự biến thiên của từ thông qua tiết diện của khung dây dẫn kín là nguyên nhân sinh ra dòng

điện cảm ứng trong khung dây Một trong những thí nghiệm đó là: thay đổi góc α

(φ = B.S cosα) nghĩa là cho khung dây quay trong từ trường Điều đó sẽ định

hướng cho HS chế tạo một máy phát điện bằng cách cho một cuộn dây quay trong một từ trường

b) Giai đoạn 2: Đưa ra nhiệm vụ thiết kế một thiết bị có một chức năng xác

định nhằm sử dụng được hiện tượng vật lí vào sản xuất hay đời sống

c) Giai đoạn 3: Đưa ra một phương án thiết kế thiết bị

Đối chiếu hiện tượng do các định luật, qui tắc vật lí dự đoán được với hiện tượng yêu cầu thiết bị cần tạo ra để đưa ra các phương án thiết kế thiết bị Ở đây, cần vận dụng những kiến thức và kinh nghiệm của mình để tìm phương án thiết kế phù hợp Những vấn đề thường gặp trong thiết kế, chế tạo thiết bị kỹ thuật là:

- Tăng cường độ của một đại lượng nào đó đến mức độ đủ lớn để có thể sử

dụng được trong sản xuất (ví dụ: tăng cường độ của dòng điện cảm ứng trong

khung dây);

- Đảm bảo sự xuất hiện liên tục của một hiện tượng (ví dụ: duy trì dòng điện

trong pin);

- Điều khiển để hiện tượng xảy ra theo một hướng, ở một thời điểm có lợi cho

công việc mà ta mong muốn (ví dụ: thời điểm nổ của nhiên liệu, hướng chuyển

động của pittông trong động cơ đốt trong, tập trung ánh sáng phản xạ vào một điểm trong gương cầu lõm);

- Chuyển được hiệu quả của hiện tượng xảy ra trong thiết bị ra ngoài để sử

dụng (ví dụ: máy phát điện, hiện tượng quang điện);

- Phối hợp hiện tượng xảy ra trong thiết bị với một hiện tượng khác ở bên

ngoài (ví dụ: tốc kế ly tâm hay tốc kế cộng hưởng);

- Đo lường chính xác một đại lượng (ví dụ: đo cường độ dòng điện, );

Để đưa ra một phương án giải quyết những vấn đề như thế, có khi phải vận dụng tổng hợp nhiều kiến thức vật lí và những kiến thức thuộc các lĩnh vực khác nữa

Nếu nhiệm vụ giải quyết khá phức tạp thì nên tìm cách chia thành những nhiệm vụ thành phần đơn giản hơn, cho phù hợp với trình độ HS

d) Giai đoạn 4: Dựa trên phương án thiết kế đã chọn, đưa ra một mô hình vật

chất - chức năng, kèm theo hình vẽ có các bộ phận chính của thiết bị đã chọn, sắp xếp theo một cách thích hợp và cho mô hình vận hành để sơ bộ kiểm tra tính hợp lí của thiết kế này

Ví dụ như: gây một tác động ở đầu vào thì ở đầu ra có thu được hiện tượng

mong muốn không

e) Giai đoạn 5: Dựa trên mẫu thiết kế, lắp ráp một thiết bị thật (bằng vật

thật) Cho thiết bị vận hành để quan sát hiệu quả thu được, kiểm tra tính đúng đắn, khả thi của thiết kế

g) Giai đoạn 6: Hoàn chỉnh thiết kế, bổ sung điều chỉnh trên thiết bị thật để

tăng thêm tính hiệu quả Trong DH, đến đây, GV nên đưa ra một thiết bị cùng loại

đang được sử dụng trong kỹ thuật và nói cho HS rõ một số chi tiết khác với mẫu đã thiết kế nhưng đều có cùng một chức năng

Ví dụ: Ứng dụng định luật cảm ứng điện từ để chế tạo máy phát điện xoay

chiều

Giai đoạn 1: GV yêu cầu HS nhắc lại định luật cảm ứng điện từ, nghĩa là nói

rõ: trong điều kiện nào thì trong một khung dây dẫn kín xuất hiện một dòng điện cảm ứng? Có những cách nào để làm biến thiên từ thông qua khung dây? GV có thể làm một vài thí nghiệm trong số những thí nghiệm đã làm và nhận xét rằng: dòng điện xuất hiện trong khung dây kín rất yếu không thể dùng để thắp sáng bóng đèn

Giai đoạn 2: GV đề xuất nhiệm vụ mới: thiết kế một máy có thể tạo ra một

dòng điện cảm ứng xoay chiều đủ mạnh để có thể dùng được trong sản xuất và đời sống (như thắp đèn, chạy máy…) Ta đã biết: cứ cho khung dây kín quay trong từ trường thì trong khung xuất hiện dòng điện cảm ứng Tại sao không lấy thẳng dòng điện trong khung ra để dùng vào thắp đèn, chạy máy? Qua thảo luận, đưa đến hai khó khăn, hai vấn đề cần giải quyết:

- Dòng điện trong khung yếu quá;

- Khung dây quay làm cho dây nối ra ngoài bị xoắn lại và sẽ đứt

Vậy thì máy phát điện cần thiết kế phải giải quyết hai vấn đề trên Bây giờ, ta giải quyết từng vấn đề

Giai đoạn 3: Làm thế nào để cho dòng điện trong khung mạnh lên? Cuộc thảo

luận đi đến giải pháp là: thay khung dây bằng cuộn dây có nhiều vòng và cho cuộn dây quay nhanh trong từ trường Như vậy, phải gắn cuộn dây với một trục quay, một đầu nối với một tay quay để dễ dàng quay nhanh hơn

- Để có thể lấy được dòng điện ở trong khung ra ngoài mà dây ở chỗ lấy ra không bị xoắn đứt thì làm thế nào? Cuộc thảo luận đưa ra một số cách làm như sau: (1) Cho hai đầu cuộn dây luôn luôn chạm vào hai tấm kim loại phẳng đứng yên trong khi cuộn dây quay;

(2) Hai đầu cuộn dây luôn luôn chạm vào hai tấm lá đồng uốn thành hình trụ đặt song song với trục quay Hai tấm đồng nối với hai dây dẫn đưa dòng điện ra ngoài;

(3) Hai đầu cuộn dây nối với hai vòng kim loại đồng trục, mỗi đầu dây nối với một vòng kim loại Khi khung quay kéo theo hai vòng kim loại Hai thanh quét lấy điện ra ngoài luôn tì lên các vòng kim loại

Phương án (1) bị loại bỏ vì khá phức tạp, không tiện dụng Các phương án (2)

và (3) tương đương nhau nhưng phương án (3) gọn nhẹ hơn

Giai đoạn 4: Đưa ra mô hình kèm theo hình vẽ (Hình 1.2) GV giúp HS thể

hiện phương án 3 trên hình vẽ, chủ yếu là bộ vành khuyên, thanh quét để lấy điện từ trong khung ra ngoài Sau đó cho mô hình hoạt động để sơ bộ kiểm tra tính hợp lí của phương án đã thiết kế

Hình 1.2 Mô hình máy phát điện xoay chiều Giai đoạn 5: vì trong hoàn cảnh lớp học không có điều kiện để HS tham gia

vào việc lắp ráp một thiết bị tương đối phức tạp như trên nên GV có thể đưa ra máy phát điện quay tay đơn giản có sẵn Mô hình máy phát điện xoay chiều trong phòng

thí nghiệm để HS quan sát cấu tạo và hiệu quả của máy (làm sáng nhấp nháy một

bóng đèn)

Giai đoạn 6: Nếu có điều kiện, GV cho HS xem một máy phát điện xoay

chiều thật dùng trong sản xuất; nếu không thì dùng hình vẽ, tranh giáo khoa

1.3 Dạy học các ứng dụng kỹ thuật theo b-Learning

1.3.1 Nguyên tắc và tiêu chí thiết kế nội dung DH ƯDKT theo b-Learning

Để xây dựng được b-Learning đạt hiệu quả, cần phải đưa ra được những nguyên tắc và tiêu chí làm cơ sở cho việc xác định nội dung, vận dụng phương pháp

và triển khai thực hiện sao cho phù hợp với cơ sở lý luận và điều kiện thực tiễn Đây là cơ sở cho việc thiết kế nội dung cho bài DH theo b-Learning Tùy theo mức

độ mà bài DH b-Learning được xây dựng dựa trên cơ sở những nguyên tắc của QTDH, nguyên tắc xây dựng bài giảng e-Learning, Website dạy, nguyên tắc thiết kế nội dung DH môn Vật lí

1.3.1.1 Những nguyên tắc dạy học trong lý luận dạy học

- Đảm bảo sự thống nhất giữa tính khoa học và tính giáo dục trong DH;

- Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa lý luận và thực tiễn trong DH;

- Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa cái cụ thể và cái trừu tượng trong DH;

- Nguyên tắc đảm bảo sự vững chắc của tri thức, kĩ năng, kỹ xảo và tính mềm dẻo của tư duy trong DH;

- Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa tính vừa sức chung và tính vừa sức riêng trong DH;

- Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa vai trò chủ đạo của GV và vai trò tự giác, tích cực, độc lập của HS trong DH

1.3.1.2 Những nguyên tắc xây dựng bài giảng e-Learning, Website DH

Tính phong phú; Tính tổ chức; Tính hiệu quả; Tính phân chia nội dung; Tính dễ truy cập và linh hoạt; Tính cá nhân hóa; Tương thích chuẩn; Tiện ích, dễ thích nghi

1.3.1.3 Những nguyên tắc thiết kế nội dung DH bộ môn Vật lí

Gắn liền tri thức với thực tiễn; Đảm bảo những tri thức vật lí cơ bản; Bổ sung những tri thức hỗ trợ; Có kho học liệu vật lí mở

Việc phân tích, đánh giá nội dung kiến thức, phân chia vai trò thực hiện các mục tiêu DH có ý nghĩa quan trọng dạy b-Learning Việc này được xác định dựa trên khả năng vận dụng công nghệ của GV và HS vào dạy và học đến đâu Đồng thời, dựa trên đặc điểm kiến thức môn học, điều kiện cơ sở vật chất và sự hỗ trợ của công nghệ Từ đó tôi đề xuất những tiêu chí sau:

- Cân đối về nội dung: Nội dung kiến thức và mục tiêu DH phải được phân chia một cách cân đối giữa việc học trên lớp và học qua mạng internet;

- Phù hợp với trình độ của người xây dựng và khả năng của người sử dụng;

- Phù hợp với kiến thức môn học

1.3.2 Quy trình dạy học các ƯDKT của Vật lí theo b-Learning

Qua nghiên cứu cơ sở lí luận về b-Learning và DH các ƯDKT Tôi xây dựng quy trình DH các ƯDKT của Vật lí theo b-Learning theo các giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Dạy ứng dụng kỹ thuật gì?

Ở giai đoạn này GV cần trả lời câu hỏi “dạy cái gì?” GV căn cứ vào mục tiêu

và nội dung của môn học, của chương học, bài học để xác định nội dung có ƯDKT

sẽ giảng dạy, trang bị cho HS

GV trả lời câu hỏi “dạy ở đâu?” Sau khi xác định được nội dung ƯDKT cần

dạy, GV cần xác định xem đơn vị kiến thức mình dạy có thể dạy theo con đường nào? Sau đó, căn cứ vào điều kiện cơ sở vật chất của trường, lớp, của địa phương, căn cứ vào trình độ của HS, kĩ năng của HS để xác định xem giai đoạn nào sẽ tiến hành ở trên lớp, giai đoạn nào các em sẽ học qua mạng cho phù hợp

Sau khi đã xác định được các đơn vị kiến thức cần dạy cụ thể, GV tiến hành thiết kế các nội dung đó trên giấy và trên MVT, xây dựng hệ thống e-Learning trên trang e-Learning Tài nguyên cho b-Learning được lấy từ các nguồn sau:

+ Qua SGK, các sách chuyên khảo có nội dung liên quan đến môn Vật lí; + Qua thông tin mạng internet và những thông tin thực trong đời sống, xã hội; + Qua phim, ảnh có những nội dung liên quan đến tri thức môn Vật lí;

Giai đoạn 2: Dạy ƯDKT này như thế nào?

Thật ra, giai đoạn ngày trả lời cho câu hỏi “lấy cái gì để dạy?”

Ở giai đoạn này, GV phải thiết kế tiến trình DH cụ thể của từng đơn vị kiến thức,

sẽ phải dạy như thế nào?, hay nói cách khác là trả lời cho câu hỏi “dạy như thế nào?”

Sau khi xây dựng hệ thống e-Learning, các tiến trình DH thì GV tiến hành triển khai tiến trình đã thiết kế Để triển khai mô hình đạt hiệu quả mong muốn, người GV phải chuẩn bị nhiều thứ như: Giới thiệu cho HS về hệ thống e-Learning

về các nội dung như: cách tạo tài khoản, cách đăng nhập (cái này thường thì HS đã biết cách làm), cách chọn nội dung bài học, cách xem bài giảng, cách làm bài tập, cách gửi bài đi, cách xem điểm, hay nói cách khác là hướng dẫn sử dụng trang e-Learning Sau khi triển khai, tôi đánh giá b-Learning bằng các cách như sau:

+ Bản thân trải nghiệm ở vị trí HS để tiến hành học vật lí trên Website;

+ Xin góp ý của các chuyên gia;

+ TNSP để kiểm chứng chất lượng của chương trình tự học vật lí

Trên cơ sở đó, tôi chỉnh sửa, bổ sung thêm những chi tiết cần thiết để có được chương trình hoàn chỉnh nhất Tôi xác định phương án vận dụng mô hình theo ba

bước sau: Tổ chức hoạt động dạy trên lớp  Tổ chức hoạt động dạy qua mạng 

Tổ chức tổng kết, đánh giá trên lớp

1.4 Thực trạng DH các ƯDKT của Vật lí ở trường THPT hiện nay

Để đưa ra được một mô hình DH kết hợp phù hợp với thực trạng dạy và học đặc biệt là DH các ƯDKT của Vật lí, tôi tiến hành điều tra thực trạng DH các

ƯDKT của Vật lí ở một số trường THPT hiện nay

1.4.1 Mục tiêu điều tra

- Nêu được thực trạng ứng dụng CNTT trong DH vật lí của GV;

- Nêu được thực trạng DH các ƯDKT của GV;

- Xác định được mức độ DH có lồng ghép các ƯDKT của GV;

- Trả lời được câu hỏi: Kĩ năng sử dụng MVT của HS đang ở mức nào? Có

đáp ứng được việc áp dụng mô hình DH kết hợp không?

- Nêu được thực trạng khai thác Internet của HS: các kĩ năng cơ bản, cần thiết

để có thể áp dụng một mô hình DH kết hợp;

- Nêu được một số suy nghĩ của HS khi học vật lí có kèm dạy các ƯDKT, gắn liền lý thuyết và thực tế với nhau và cách học kết hợp

1.4.2 Kết quả điều tra thực trạng DH các ƯDKT của Vật lí hiện nay

Tôi phát phiếu điều tra cho GV và HS thuộc trường THPT Phan Đăng Lưu, tỉnh Thừa Thiên Huế, thu thập số liệu và xử lí kết quả thu được như sau:

1.4.2.1 Đối với GV

Kết hợp phát phiếu điều tra và phỏng vấn một số GV vật lí, tôi thu được kết

quả thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.1 Kết quả điều việc ứng dụng CNTT của GV

Mức độ

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Kết quả điều tra cho thấy GV đã thường xuyên sử dụng các BGĐT trong QTDH (50% GV thường xuyên sử dụng; 25% GV thỉnh thoảng sử dụng BGĐT) Tuy nhiên việc ứng dụng CNTT và các phần mềm, website khác để hỗ trợ DH chưa được GV quan tâm đúng mức, chỉ một vài GV thỉnh thoảng có khai thác ứng dụng các công cụ đó hỗ trợ DH còn lại phần đa vẫn sử dụng các PPDH truyền thống

Để tìm hiểu nguyên nhân của thực trạng này, tôi tiếp tục phát phiếu điều tra cho

GV về kĩ năng khai thác CNTT trong DH của GV; về sự quan tâm của Nhà trường đến việc đổi mới PPDH với sự hỗ trợ của CNTT, kết quả thể hiện ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Kết quả điều tra về kĩ năng khai thác CNTT của GV

là do công tác chỉ đạo của trường chưa sát sao; Nhà trường chưa có chính sách hỗ trợ, động viên GV khai thác CNTT trong DH; điều kiện cơ sở vật chất về hạ tầng CNTT chưa tốt

Để có cơ sở thực tiễn về DH các ƯDKT, tôi điều tra GV về PPDH các ƯDKT, thu được kết quả như sau:

Bảng 1.3 Kết quả điều tra GV về DH các ƯDKT

Mức độ

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

3 Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các

4 Dẫn dắt yêu cầu HS thiết kế các mô hình

Như vậy việc DH các ƯDKT hiện nay chủ yếu theo con đường "hộp trắng",

GV chủ yếu vẫn sử dụng PPDH thuyết trình, đưa mô hình ra và diễn giảng để HS

hiểu về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động HS đóng vai trò thụ động để nghe và ghi nhớ Các con đường DH theo hộp đen, tổ chức cho HS tự khám phá và tự thiết kế

mô hình ƯDKT chưa được quan tâm, đặc biệt là việc hướng dẫn cho HS tự học qua mạng còn nhiều hạn chế

1.4.2.2 Đối với HS

Tôi tiến hành điều tra kĩ năng sử dụng MVT của 45 HS lớp 11A1 trường THPT Phan Đăng Lưu, tỉnh Thừa Thiên Huế để biết xem có thể triển khai khả thi việc DH theo b-Learning đối với HS hay không, kết quả thu được như sau:

Bảng 1.4 Kết quả điều tra kĩ năng sử dụng MVT của HS

15 Tự tạo 1 địa chỉ mail (gmail, yahoo, …) 40 5 0 Với kết quả điều tra này chúng ta hoàn toàn yên tâm có thể triển khai DH theo b-Learning trong DH các ƯDKT của Vật lí cho HS THPT vì phần đa HS có thể khai thác tốt các ứng dụng của MVT và có thể thao tác tự học được với MVT Tuy nhiên tôi tiếp tục điều tra về khả năng và mức độ sử dụng CNTT hỗ trợ cho việc học tập của HS như thế nào

Bảng 1.5 Kết quả điều tra mức độ ứng dụng CNTT hỗ trợ học vật lí của HS

Mức độ

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

1 Khai tác tài liệu học tập trên internet 39 6 0

2 Trao đổi bài trên diễn đàn với bạn bè và GV 17 10 18

Kết luận chung qua đợt điều tra cho thấy, kĩ năng sử dụng CNTT của GV và HS giúp chúng ta hoàn toàn có thể tổ chức hoạt động DH các ƯDKT của Vật lí theo b-Learning tuy nhiên hiện nay các trường THPT chưa có trường nào triển khai vấn đề này và cũng chưa có GV vật lí nào ở cấp THPT triển khai DH theo hình thức này

PHẦN II:

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHẦN

“ĐIỆN HỌC ĐIỆN TỪ HỌC” VẬT LÍ 11 THPT THEO B-LEARNING

2.1 Đặc điểm và cấu trúc phần “Điện học Điện từ học” Vật lí 11 THPT 2.1.1 Cấu trúc phần “Điện học Điện từ học” Vật lí 11 THPT

Kim loại Chất điện phân Không khí Chân không Chất bán dẫn

Điện trường

Tương tác điện Đứng yên

2.1.2 Đặc điểm nội dung kiến thức phần “Điện học Điện từ học” Vật lí 11 THPT

Khi nói tới ƯDKT của Vật lí, thì mỗi HS đã tưởng tượng ra trong đầu đó là các máy móc, các thiết bị trong kỹ thuật có nguyên tắc hoạt động, nguyên lí làm việc dựa trên các hiện tượng vật lí Trong các phần của chương trình vật lí phổ thông, thì phần “Điện học Điện từ học” có những ứng dụng gắn bó rất gần gũi với cuộc sống của mỗi người, ví dụ như: ti vi, tủ lạnh, xe điện, xe máy, bóng đèn, máy tính, nồi cơm điện, máy sấy, … Chúng ta đang sử dụng các thiết bị đó, liệu chúng ta

có biết tại sao chúng lại được chế tạo như vậy không? Phần này chứa các nội dung kiến thức giải quyết câu hỏi đó

Phần “Điện học Điện từ học” Vật lí 11 THPT gồm 2 phần nhỏ là phần Điện học và Điện từ học Nội dung của 2 phần chủ yếu nói về các hiện tượng điện, hiện tượng từ làm cơ sở cho một loạt các ƯDKT trong thực tế Những khái niệm, định luật làm cơ sở hoạt động của các thiết bị như:

- Các khái niệm: Điện tích, nhiễm điện, điện thế, hiệu điện thế, nguồn điện,

suất điện động, tụ điện, …

- Các hiện tượng điện: hiện tượng cảm ứng điện từ, hiện tượng tự cảm, hiện

tượng dương cực tan, hiện tượng phóng điện trong chất khí, …

- Các định luật: định luật Cu-lông, định luật Ôm, định luật Len-xơ, định luật

Như vậy, kiến thức phần “Điện học Điện từ học” là các kiến thức chủ yếu làm

cơ sở thiết kế, hoạt động của các loại máy móc, thiết bị trong thực tế Việc lựa chọn

dạy học các ƯDKT của phần này là hoàn toàn phù hợp

2.2 Xây dựng hệ thống e-Learning DH các ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” Vật lí 11 THPT

2.2.1 Mô hình hệ thống e-Learning Điện học Điện từ học

Tôi sử dụng phần mềm Moodle tiến hành xây dựng hệ thống e-Learning ƯDKT

phần “Điện học Điện từ học” tại địa chỉ http://online.vatlysuphamhue.com tuân

theo các nguyên tắc thiết kế như sau:

Hình 2.2 Mô hình kiến trúc hệ thống e-Learning

Hình 2.3 Mô hình chức năng của hệ thống e-Learning

ƢDKT phần “Điện học Điện từ học”

a)

b)

Hình 2.4 Giao diện của hệ thống e-Learning

ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” (a, b) Các nhóm thành viên của hệ thống gồm:

- Quản trị hệ thống: Là người chịu trách nhiệm cao nhất quản lí về toàn bộ

hoạt động của hệ thống Ví dụ: phân quyền người sử dụng và những thay đổi về giao diện, …

- Giáo viên: GV là người được phân quyền quản lí 1 khóa học nào đó, GV có

thể tạo, thêm, bớt, chỉnh sửa khóa học mà mình được cấp phép Ví dụ: GV có quyền quản lý thông tin của các HS trong lớp đó, quản lí các nội dung học, giải đáp các vấn đề thắc mắc của HS, …

Hình 2.5 Khu vực quản lí của GV

- Học sinh: Là những người đã đăng ký lớp học và được người quản trị hệ

thống chấp nhận vào học lớp đó HS được quyền học các bài học do GV biên soạn, yêu cầu trả lời các vấn đề thắc mắc và làm các bài kiểm tra do người GV tổ chức

Hình 2.6 Phân quyền cho các thành viên của hệ thống e-Learning

- Để tham gia học một nội dung đơn vị kiến thức nào đó, người học có thể thực hiện theo quy trình sau:

Hình 2.7 Quy trình tham gia khoá học trực tuyến trên hệ thống

e-Learning ƯDKT phần “Điện học Điện từ học”

2.2.2 Chức năng của hệ thống e-Learning ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” 2.2.2.1 Bài giảng các ƯDKT phần “Điện học Điện từ học”

Trong mỗi bài giảng ƯDKT, tôi thiết kế các module kiến thức giúp cho HS có thể tự học với e-Learning hoặc GV có thể sử dụng e-Learning trong giảng dạy trên lớp hoặc giao nhiệm vụ ở nhà cho HS Mỗi bài giảng bao gồm: Bài giảng điện tử đồng bộ hóa; ƯDKT trong đó có lồng ghép các nhiệm vụ ở nhà; module Bài tập; tài liệu tham khảo và bài giảng bổ trợ kiến thức

Bài học Bài kiểm tra

Tư liệu học tập Thảo luận - Trao đổi - Góp ý

Tôi đã xây dựng đƣợc 14 bài giảng ƢDKT trong phần “Điện học Điện từ học” bao gồm:

- Bài 1 Điện tích Định luật Cu-lông

- Bài 5 Điện thế Hiệu điện thế

- Bài 6 Tụ điện

- Bài 7 Dòng điện không đổi Nguồn điện

- Bài 13 Dòng điện trong kim loại

- Bài 14 Dòng điện trong chất điện phân

- Bài 15 Dòng điện trong chất khí

- Bài 16 Dòng điện trong chân không

- Bài 17 Dòng điện trong chất bán dẫn

a) Bài giảng điện tử đồng bộ hóa

Hệ thống e-Learning ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” xây dựng các bài giảng điện tử đồng bộ video hình ảnh của GV, bảng tiến trình DH và slide nội dung bài giảng

Quy trình truy cập: Đăng nhập  Danh mục các module  Bài học 

Chọn bài giảng  Bài giảng

Hình 2.9 Bài giảng điện tử đồng bộ video, slide và bảng nội dung

Bài giảng điện tử đồng bộ hoá có nội dung giàu thông tin, có thể đảm bảo đồng bộ tất cả nội dung từ lời giảng của GV; hình ảnh, video nên giúp người học có cảm giác như đang học tại lớp học thực Nhờ đồng bộ hóa bài giảng nên HS có thể học đi học lại cùng một bài và tùy chọn đơn vị kiến thức mà mình quan tâm hoặc muốn học lại

Hình 2.10 Bài giảng điện tử đồng bộ có chèn video thí nghiệm

Người học có thể quan sát các video thí nghiệm trực tuyến và đồng thời nghe lời giảng của GV; kèm theo là các slide của bài học có tóm tắt nội dung bài học giúp cho người học tiện theo dõi bài học như đang học giáp mặt tại lớp

Hình 2.11 Slide bài giảng có ghi tóm tắt nội dung kiến thức

b) Các ứng dụng kỹ thuật

Thiết kế đưa ra hệ thống ƯDKT trong đó đặc biệt có giao nhiệm vụ ở nhà cho

HS, sau khi HS học xong ƯDKT hoặc tự tìm hiểu các ƯDKT có thể vào mục nhiệm

vụ ở nhà để thực hiện các nhiệm vụ do GV giao trên hệ thống e-Learning, đặc biệt tôi thiết kế các nhiệm vụ này để HS sau khi thực hiện xong có thể viết dưới dạng văn bản gửi phản hồi cho GV hoặc có thể tự làm để tiết học tiếp theo dùng trong thảo luận nhóm

Quy trình truy cập: Đăng nhập  Danh mục các module  Bài học 

Hình 2.12 Thiết kế nhiệm vụ ở nhà cho HS trên hệ thống e-Learning

Hình 2.13 HS có thể thực hiện các nhiệm vụ ở nhà trên hệ thống e-Learning

c) Bài tập điện tử: Mục đích của loại bài tập luyện tập là giúp HS tự làm các

bài tập theo sự lựa chọn của mình với mức độ khó khác nhau Thông qua việc giải các bài tập, HS được rèn luyện kĩ năng vận dụng những kiến thức đã tiếp thu để giải quyết các nhiệm vụ học tập Bên cạnh đó các bài tập điện tử có kèm theo lời giải và hướng dẫn, vì vậy mà HS có thể tự làm các bài tập mà không nhất thiết phải có sự hướng dẫn của GV

Hình 2.14 Bài tập điện tử trên hệ thống e-Learning ƯDKT

phần “Điện học Điện từ học”

Quy trình truy cập: Đăng nhập  Danh mục các module  Bài học 

Chọn bài giảng  B Bài tập

Hệ thống e-Learning đã xây dựng được hệ thống các bài tập nội dung ƯDKT phần “Điện học Điện từ học” dùng để giúp HS ôn tập, củng cố kiến thức về ƯDKT môn Vật lí HS có thể làm lần lượt từng bài hoặc có thể lựa chọn những bài quan tâm Tất cả bài tập đều thiết kế dưới dạng HS có thể làm trực tiếp trên hệ thống e-Learning và gửi phản hồi cho GV của mình

Hình 2.15 HS làm bài tập trên hệ thống e-Learning ƯDKT

phần “Điện học Điện từ học”

d) Tài liệu tham khảo: Được thiết kế dành riêng cho từng bài giảng và chủ

yếu tham khảo về các ƯDKT của bài đó trong kỹ thuật và cuộc sống, HS có thể tham khảo để đọc và hiểu hơn về kiến thức ƯDKT cần xây dựng

Hình 2.16 Tài liệu tham khảo của từng bài học trên hệ thống e-Learning

ƯDKT phần “Điện học Điện từ học”

Quy trình truy cập: Đăng nhập  Danh mục các module  Bài học 

Chọn bài giảng  Tài liệu tham khảo

e) Bài giảng bổ trợ kiến thức: Đặc biệt bài giảng điện tử đồng bộ hóa, tôi

siêu tầm một số bài giảng do các GV khắp mọi miền giảng bài, với mục tiêu tôi xây dựng bài giảng bổ trợ kiến thức này sẽ giúp cho HS được học với nhiều GV giỏi hơn với cùng một bài giảng

Quy trình truy cập: Đăng nhập  Danh mục các module  Bài học 

Chọn bài giảng  Bài giảng bổ trợ kiến thức

Hình 2.17 Bài giảng bổ trợ kiến thức trên hệ thống e-Learning ƯDKT

phần “Điện học Điện từ học”

2.2.2.2 Bài thi trực tuyến kiến thức ƯDKT phần “Điện học Điện từ học”

Ngân hàng đề thi có kiến trúc cơ sở dữ liệu được thiết kế rất linh hoạt phù hợp

để có thể đưa ra được các đề thi với mức độ khó khác nhau, điểm các câu hỏi được đánh giá khác nhau, có cả câu hỏi con Có thể sinh các đề thi, bài thi với kiến thức tổng hợp của nhiều phần khác nhau của môn học Bài thi (Test) gồm có nhiều phần thi Khi xây dựng một bài thi ta chọn các phần thi, thời gian thi Với mỗi phần thi ta

có số câu hỏi cho từng phần, điểm thi cho từng phần Đây là các lựa chọn rất hữu ích và chi tiết cho GV có thể đưa ra một đề thi mong muốn đánh giá đầy đủ năng lực của HS

Quy trình truy cập: Đăng nhập  Danh mục các module  Bài kiểm tra 

Chọn bài kiểm tra

Hệ thống sẽ sinh đề thi một cách ngẫu nhiên dựa vào các thông tin mà người dùng đã đưa vào: Các phần thi, số câu hỏi ở mỗi phần, số điểm cho từng phần Hệ thống sẽ lấy thông tin về các câu hỏi trong ngân hàng câu hỏi đã có trong cơ sở dữ liệu để đưa ra các bài thi phù hợp tại thời điểm HS bắt đầu thi Với một ngân hàng