KHAI THÁC, VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA VẬT LÝ, KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÝ 12 THPT

Môn vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, phần lớn các kiến thức vật lí trong chương trình phổ thông (PT) gắn liền với các hiện tượng, quá trình trong tự nhiên và đời sống. Tuy nhiên, thực trạng dạy học vật lí ở phổ thông (PT) hiện nay cho thấy: tình trạng “dạy chay, học chay” vẫn phổ biến. Trong dạy học GV ít liên hệ và vận dụng kiến thức vào thực tiễn, chính vì thế kết quả là đa số HS thường nắm bắt kiến thức một cách thụ động, ít phát huy tư duy sáng tạo, gặp khó khăn khi vận dụng kiến thức vào thực tiễn và đời sống. Chính vì vậy, việc thường xuyên tạo điều kiện cho HS vận dụng kiến thức vào thực tế đóng vai trò rất quan trọng trong dạy học vật lí. Điểu đó sẽ giúp HS hiểu và vận dụng được mối quan hệ gắn bó giữa vật lí, kĩ thuật và đời sống, và vào thực tiễn, nhất là với những nội dung đề cập đến những quá trình, hiện tượng xảy ra trong cuộc sống thường ngày gần gũi với HS. Qua đó HS sẽ có điều kiện phân tích, nhận xét, đánh giá các hiện và quá trình một cách có cơ sở khoa học và giúp các em phát triển tư duy, óc sáng tạo, hình thành thói quen nghiên cứu. Chỉ có như vậy các em mới thực sự am hiểu các kiến thức vật lý một cách sâu sắc và biết cách vận dụng kiến thức vào thực tế. Thực tiễn dạy học ở trường phổ thông cho thấy, HS rất thích thú khi vận dụng kiến thức bài học vào việc giải quyết những vấn đề của thực tế và đời sống. Trong xu thế đổi mới và hội nhập của đất nước hiện nay, nhiệm vụ cơ bản của giáo dục phổ thông là phải đào tạo những con người mới, những người lao động có tri thức, có năng lực thực hành, tự chủ, năng động, sáng tạo, sẵn sàng tham gia vào lao động sản suất. Để thực hiện nhiệm vụ đó, Bộ GDĐT đã tiến hành xây dựng chương trình giáo dục phổ thông phù hợp với những yêu cầu của phát triển đất nước, trong đó có môn Vật lí, môn học liên quan đến nhiều ngành khác nhau trong nền kinh tế quốc dân và cung cấp kiến thức khoa học cơ sở của nhiều ngành, trong đó có nành kỹ thuật. Các mục tiêu và nhiệm vụ của trường phổ thông được thực hiện chủ yếu thông qua việc dạy học các môn học. Môn Vật lí cũng như các môn khoa học khác ở nhà trường phổ thông không chỉ trang bị hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại mà còn góp phần giáo dục và phát triển toàn diện người học sinh, ngoài ra còn giúp học sinh biết các được ứng dụng của kiến thức từng môn học vào kỹ thuật và đời sống. Dạy học được hiểu là quá trình hoạt động có mục đích trong sự tương tác thống nhất, biện chứng giữa giáo viên, học sinh và tư liệu hoạt động dạy học. Dạy học Vật lí vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, kỹ thuật và đời sống là quá trình giáo viên tổ chức hoạt động dạy học, định hướng hành động của học sinh sao cho học sinh tự chủ chiếm lĩnh tri thức Vật lý và vận dụng nó vào thức tiễn đặt trong mối quan hệ giữa Vât lý, kỹ thuật và đời sống. Tức là không được tách rời mối quan hệ này, hay thậm chí chỉ dừng lại ở việc nắm được kiến thức vật lý, mà không thấy được vai trò cuẩ nó trong đời sống và kỹ thuật. Sự phát triển của Vật lí có liên quan mật thiết với các tư tưởng triết học, nó là cơ sở của nhiều ngành khoa học, kĩ thuật và công nghệ tiên tiến. Các kiến thức Vật lí còn là một công cụ được con người sử dụng nên để biểu đạt hiện thực, thông qua những mô hình được xây dựng. Do vậy, quá trình dạy học Vật lý với việc khia thác, vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, kỹ thuật và đời sống là một trong những vấn đề đang được, nhằm góp phần tạo ra những thế hệ trẻ có trình đọ khoa học và năng lực thực tiễn đáp ứng yêu cầu phát triển của xã hội. Albert Einstein đã từng phát biểu: “Kiến thức là cái gì chết cứng, còn trường học phục vụ cái sống”. Xuát phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn và nghiên cứu đề tài: “Khai thác, vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học chương “ Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT ”

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐỖ THỊ THU HẰNG

KHAI THÁC, VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA VẬT LÝ, KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY

CHIỀU” VẬT LÝ 12 THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Huế, Năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐỖ THỊ THU HẰNG

KHAI THÁC, VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA VẬT LÝ, KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ DÒNG ĐIỆN XOAY

CHIỀU” VẬT LÝ 12 THPT

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý

Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS LÊ VĂN GIÁO

Huế, Năm 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu

và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giảcho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nàokhác

Họ và tên tác giả

Đỗ Thị Thu Hằng

m ơn

Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

Quý nhà trường, quý thầy cơ giáo trong Khoa Vật lý, trưởng khoa Vật

lý - Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế đã trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tơi trong suốt quá trình học tập;

Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Giáo luơn động viên và tận tình giúp đỡ tơi trong suốt quá trình làm luận văn;

Ban giám hiệu nhà trường, quý thầy cơ giáo Tổ Vật lý trường THPT Hai Bà Trưng đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài;

Tập thể học sinh khối 12 trường THPT Hai Bà Trưng đã cộng tác nhiệt tình trong quá trình thực tập sư phạm, giúp đỡ và gĩp ý chân thành trong từng bài giảng của tơi;

Các anh chị học viên lớp LL&PPDH mơn Vật lý K21 đã động viên tinh thần và giúp đỡ tơi rất nhiều trong hai năm học tại trường và đặc biệt trong quá trình thực hiện đề tài này.

Tác giả

Đỗ Thị Thu Hằng

Lời cảm ơn

MỤC LỤC

Trang bìa phụ i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

MỤC LỤC 5

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 7

1 Lí do chọn đề tài 9

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 13

8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 13

8.4 Phương pháp thống kê toán học 13

NỘI DUNG 15

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ VẬT LÝ - KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT 15

1.4.1 Mục tiêu điều tra 31

1.4.2 Kết quả điều tra thực trạng DH các ƯDKT của Vật lí hiện nay 32

2.2.1 Quy trình thiết kế bài dạy học 39

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 66

3.1 Mục đích thực nghiệm 66

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 66

3.3 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 66

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 66

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 67

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 67

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 67

3.3.2 Quan sát giờ học 67

3.3.3 Các bài kiểm tra 68

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 68

3.4.1 Nhận xét về tiến trình dạy học 68

3.4.2 Đánh giá kết quả học tập của học sinh 69

3.4.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 73

3.4.4 Kiểm định giả thuyết thống kê 73

Kết luận chương 3 74

3 Đối với hoạt động học, khi HS được học vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật

và đời sống phát huy được tính tích cực, tự lực và phát triển khả năng tự học của

HS Và tính thực tiễn của bài học Nhờ vậy mà học sinh có hứng thú học tập bộ môn

hơn 75

4 Kết quả thống kê toán học cho thấy điểm số các bài kiểm tra của hai lớp ĐC và TN là khác nhau, kết quả học tập của HS ở nhóm TN cao hơn nhóm ĐC Nghĩa là việc vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học, đã góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý 75

KẾT LUẬN 75

1 Đánh giá kết quả nghiên cứu 75

3 Kiến nghị 77

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIÊU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ

Bảng 1.1 Kết quả điều việc ứng dụng vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật

và đời sống trong dạy học của GV

Bảng 1.2 Kết quả điều tra nhu cầu học tập vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống của HS trong môn vật lý Bảng 3.1 Bảng số liệu HS được làm chọn mẫu TN

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lũy tích

Bảng 3.5 Bảng phân loại theo học lực

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các tham số

Biểu đồ Biểu đồ 1.1 : Mức độ vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống trong dạy học

Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TN

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất điểm của hai nhóm ĐC và TN

Biểu đồ 3.3 Biểu đồ phân phối tần suất luỹ tích

Biểu đồ 3.4 Biểu đồ phân loại theo học lực của hai nhóm

Đồ thị Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích

Hình vẽ Hình 1.1 Các dụng cụ điện

Hình 2.1 Cột điện cao thế

Sơ đồ Sơ đồ 1.1 Quy trình vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống trong dạy học vật lý

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Giáo dục giữ một vai trò rất quan trọng trong việc đào tạo và phát triển nguồnnhân lực cho mọi quốc gia Đại hội Đảng lần thứ XI đã nêu: “Phát triển, nâng caochất lượng giáo dục và đào tạo, chất lượng nguồn nhân lực; phát triển khoa học,công nghệ và kinh tế tri thức Tập trung giải quyết vấn đề việc làm và thu nhập chongười lao động, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân” [15]

Báo cáo của BCH T.Ư Đảng khóa IX về các văn kiện ĐH X của Đảng tiếp

tục khẳng định: “Về giáo dục và đào tạo, chúng ta phấn đấu để lĩnh vực này cùng

với khoa học và công nghệ thực sự là quốc sách hàng đầu thông qua việc đổi mới toàn diện giáo dục và đào tạo, phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao, chấn hưng nền giáo dục Việt Nam Những biện pháp cụ thể là: đổi mới cơ cấu tổ chức, nội dung, phương pháp dạy và học theo hướng "chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá" Phát huy trí sáng tạo, khả năng vận dụng, thực hành của người học” [].

Để phát triển và hội nhập với các nước trong khu vực và trên thế giới, chúng

ta đang đẩy mạnh công cuộc công nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước Điều đó đòihỏi ngành Giáo dục và Đào tạo phải cung cấp nguồn nhân lực không chỉ có trình độcao mà phải có phẩm chất và năng lực của con người lao động mới… Chính vì vậy

mà Đảng ta đã xác định: “giáo dục là quốc sách hàng đầu” và yêu cầu phải đổi mớigiáo dục một cách nhanh chóng và toàn diện cả về mục tiêu, nội dung và phươngpháp gióa dục trong nhà trường Trong đó, việc đổi mới phương pháp giáo dục ởtrường phổ thông hiện nay là một trong những nhiệm vụ hàng đầu của ngành giáodục trong những năm qua và những năm tiếp theo

Môn vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, phần lớn các kiến thức vật lítrong chương trình phổ thông (PT) gắn liền với các hiện tượng, quá trình trong tựnhiên và đời sống Tuy nhiên, thực trạng dạy học vật lí ở phổ thông (PT) hiện naycho thấy: tình trạng “dạy chay, học chay” vẫn phổ biến Trong dạy học GV ít liên hệ

và vận dụng kiến thức vào thực tiễn, chính vì thế kết quả là đa số HS thường nắmbắt kiến thức một cách thụ động, ít phát huy tư duy sáng tạo, gặp khó khăn khi vậndụng kiến thức vào thực tiễn và đời sống Chính vì vậy, việc thường xuyên tạo điềukiện cho HS vận dụng kiến thức vào thực tế đóng vai trò rất quan trọng trong dạyhọc vật lí Điểu đó sẽ giúp HS hiểu và vận dụng được mối quan hệ gắn bó giữa vật

lí, kĩ thuật và đời sống, và vào thực tiễn, nhất là với những nội dung đề cập đếnnhững quá trình, hiện tượng xảy ra trong cuộc sống thường ngày gần gũi với HS.Qua đó HS sẽ có điều kiện phân tích, nhận xét, đánh giá các hiện và quá trình mộtcách có cơ sở khoa học và giúp các em phát triển tư duy, óc sáng tạo, hình thànhthói quen nghiên cứu Chỉ có như vậy các em mới thực sự am hiểu các kiến thức vật

lý một cách sâu sắc và biết cách vận dụng kiến thức vào thực tế Thực tiễn dạy học

ở trường phổ thông cho thấy, HS rất thích thú khi vận dụng kiến thức bài học vàoviệc giải quyết những vấn đề của thực tế và đời sống

Trong xu thế đổi mới và hội nhập của đất nước hiện nay, nhiệm vụ cơ bảncủa giáo dục phổ thông là phải đào tạo những con người mới, những người lao động

có tri thức, có năng lực thực hành, tự chủ, năng động, sáng tạo, sẵn sàng tham giavào lao động sản suất Để thực hiện nhiệm vụ đó, Bộ GD&ĐT đã tiến hành xâydựng chương trình giáo dục phổ thông phù hợp với những yêu cầu của phát triển đấtnước, trong đó có môn Vật lí, môn học liên quan đến nhiều ngành khác nhau trongnền kinh tế quốc dân và cung cấp kiến thức khoa học cơ sở của nhiều ngành, trong

lí vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, kỹ thuật và đời sống là quá trình giáo viên tổchức hoạt động dạy học, định hướng hành động của học sinh sao cho học sinh tựchủ chiếm lĩnh tri thức Vật lý và vận dụng nó vào thức tiễn đặt trong mối quan hệgiữa Vât lý, kỹ thuật và đời sống Tức là không được tách rời mối quan hệ này, haythậm chí chỉ dừng lại ở việc nắm được kiến thức vật lý, mà không thấy được vai tròcuẩ nó trong đời sống và kỹ thuật Sự phát triển của Vật lí có liên quan mật thiết vớicác tư tưởng triết học, nó là cơ sở của nhiều ngành khoa học, kĩ thuật và công nghệtiên tiến Các kiến thức Vật lí còn là một công cụ được con người sử dụng nên đểbiểu đạt hiện thực, thông qua những mô hình được xây dựng Do vậy, quá trình dạy

học Vật lý với việc khia thác, vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, kỹ thuật và đờisống là một trong những vấn đề đang được, nhằm góp phần tạo ra những thế hệ trẻ

có trình đọ khoa học và năng lực thực tiễn đáp ứng yêu cầu phát triển của xã hội

Albert Einstein đã từng phát biểu: “Kiến thức là cái gì chết cứng, còn trường học

phục vụ cái sống”

Xuát phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn và nghiên cứu đề tài: “Khai

thác, vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học chương “ Dòng điện xoay chiều” vật lí 12 THPT ”

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Trong những năm gần đây, đã có một số tác giả nghiên cứu các đề tài theohướng tăng cường tính thực tiễn của bài học trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông

Chẳng hạn, như: Phạm Thị Phương với đề tài: “Khai thác, xây dựng và sử dụng

bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần cơ học lớp 10 THPT góp phần tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh”; hay Nguyễn Thanh Hải trong “Nghiên cứu sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, THPT” [10]; đã chỉ ra vai trò thời đã đề thực tiễn nói chung và bài tập thực tế

nói riêng trong dạy học vật lý Đồng xuất các biện pháp nhằm khai thác mối quan

hệ giữa vật lý và thực tiễn trong dạy học Gần đây nhất là luận văn thạc sĩ của Đỗ

Tấn Khương “Khai thác và sử dụng bài tập thực tế với sự hỗ trợ của phương tiện

nghe nhìn trong dạy học phần Quang hình học Vật lý 11 THPT” và một số luận văn

khác, như: “Nghiên cứu xu hướng chọn nghề của học sinh lớp 12 các trường THPT

tại thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế”của Trần Thị Thuỷ Thương Ngọc [19];

“Tích hợp các kiến thức về sản xuất điện năng khi dạy một số bài học vật lí góp

phần nâng cao chất lượng giáo dục kỹ thuật tổng hợp - hướng nghiệp cho học sinh THPT” của Nguyễn Thị Hoàn, Đại học Thái Nguyên, 2009 [14]… cũng

đã đề cấp đến mối quan hệ giữa vật lý và thực tiễn, nhất là những ứng dụng kỹ thuậtcủa nó Ngoài ra phri kể đến các nghiên cứu Trần Hữu Phước với đè tài (2007):

“Nghiên cứu việc tổ chức ngoại khóa về cơ học chất lưu chuyển động nhằm phát

triển tính tích cực, sáng tạo của học sinh THPT”; của Trương Đức Cường (2007)

“Nghiên cứu xây dựng và tổ chức một số chủ đề ngoại khóa phần điện học lớp

12(THPT) nhằm góp phần giáo dục KTTH cho học sinh”; hay của Ngô Thị Bình

(2009) “Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động ngoại khoá về Tĩnh học vật rắn ở lớp 10

THPT nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh “ ,

ở mức độ khác nhau đều đã ít nhiều đề cập đến mối quan hệ giữa vật lý và thức tiễnđời sống cũng như kỹ thuât Tuy nhiên xuất phát từ những mục đích nghiên cứu khác

nhau mà các tác giả chưa đi sâu vào nghiên cứu một cách có hệ thống mối liên hệ giữa

Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học vật lý vật lý ở trườn phổ thông.

Như vậy, qua tìm hiểu với những tư liệu chúng tôi đã biết, cho đến nay chưa

có công trình nào nào đi sâu nghiên cứu khai thác, vận dụng mối liên hệ giữa vật lí,

kĩ thuật và đời sống trong dạy học chương Dòng điện xoay chiều vật lí 12 THPT, vìthế chúng tôi đã chọn đề tài này nghiên cứu

3 Mục tiêu của đề tài

Đề xuất các biện pháp vận dụng mối liên hệ Vật lý, Kỹ thuật và Đời sốngtrong qus trình dạy học và vận dụng vào tổ chức dạy học một số kiến thức chương

“Dòng điện xoay chiều “ Vật lý 12 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được biện pháp vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, Kỹ thuật vàĐời sống và vận dụng vào dạy học vật lý sẽ góp phần phát huy tính tích cực, sángtạo của học sinh, qua đó có thể nâng cao hiệu quả dạy học Vật lý ở THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc khai thác vận dụng mối liên hệ giữa Vật

lý, Kỹ thuật và Đời sống trong dạy học vật lí ở các trường THPT

- Điều tra thực trạng của việc dạy học vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, Kỹ

thuật và Đời sống trong dạy học vật lí ở các trường THPT hiện nay

- Nghiên cứu đề xuất biện pháp khai thác, vận dụng mối liên hệ Vật lý, Kỹthuật và Đời sống trong dạy học vật lý ở trường PT

- Nghiên cứu đặc điển cấu trức chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12

- Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều”Vật lý 12 THPT trong mối liên hệ Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống với các biện pháp đềxuất

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của

đề tài và rút ra kết luận

6 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học Vật lí ở trường phổ thông trong mối liên hệ giữa Vật lý

Kỹ thuật và Đời sống.

7 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 vàtiến hành thực nghiệm ở một số trường THPT trên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế

8 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu đã vạch ra ở trên, các phương phápnghiên cứu được dùng là:

8.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu luật Giáo dục, văn kiện của Đảng, tạp chí Giáo dục, các tàiliệu về lí luận dạy học, phương pháp dạy học Vật lí,

- Nghiên cứu tài liệu về tổ chức hoạt động dạy học cho học sinh vận dụngmối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống chương “Dòng điện xoay chiều” nhằmphát huy tính tích cực học tập

- Nghiên cứu nội dung, chương trình, sách giáo khoa Vật lí chương “Dòngđiện xoay chiều” lớp 12 THPT

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Quan sát hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong giờ học Vật

lí ở một số trường THPT trên địa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế Trao đổi trực tiếp vớigiáo viên và học sinh

- Dùng phiếu điều tra về thực trạng dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý –

kỹ thuật và đời sống chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12

8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng tại một số trường THPT trênđịa bàn Tỉnh Thừa Thiên Huế để đánh giá hiệu quả của đề tài

8.4 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí các số liệu thu được từ kếtquả thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trongkết quả học tập giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng Từ đó kiểm định giảthuyết khoa học và đánh giá hiệu quả của đề tài nghiên cứu

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và các danh mục, phần nộidung chính của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc vận dụng mối liên hệ giữa Vật

lý, Kỹ thuật và Đời sống trong dạy học Vật lý ở trường PT

Chương 2 Vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý, Kỹ thuật và Đời sống trong dạyhọc chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 THPT

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ VẬT LÝ - KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY

HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT 1.1 Mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong sự phát triển khoa học kỹ thuật.

Vật lý – kỹ thuật và đời sống là một mối quan hệ xuyên suốt trong sự pháttriển của khoa học nói chung và vật lý học nói riêng

Các nghiên cứu của vật lý đều hướng tới việc ứng dụng vào kỹ thuật vàphục vụ đời sống Và ngược lại chính sự phát triển của kỹ thuật đã tạo điều kiện cho

sự nghiên cứu vật lý, Ngay cả thuyết tương đối Einsteins lúc đầu người ta thấy hìnhnhư chẳng hề có ứng dụng gì trong kỹ thuật, nhưng sau một thời gian không lâu nóđược ứng dụng trong máy gia tốc, lò phản ứng hạt nhân và các lĩnh vực khác của kỹthuật Trước đó, Galile Galileo không chứng minh được sự rơi như nhau của các vậtthể trong chận không, nhưng nhờ kỹ thuật phát triển, nhất là kỹ thuật chân không,với thí nghiệm “ống Newton” mới chứng minh được định luật rơi tự do đã đượcphỏng đoán trước đó Cũng nhờ kỹ thuật chân không phát triển, mà Giôn Tôm –xơn mới thực sự chính minh được sự tồn tại của điện tử và xây dựng nên mẫunguyên tử đầu tiên

Mối quan hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống càng thể hiện rõ nét khi màkhoảng thời gian từ lúc phát minh, đến ứng dụng vào kỹ thuật và đời sống ngàycàng được rút ngắn Vật lý được coi là một môn khoa học cơ bản nhất của khoa học

tự nhiên Nó giải quyết các thành phần cơ bản nhất của vật chất và các tương táccủa chúng cũng như nghiên cứu về các nguyên tử và việc tạo thành phân tử và chấtrắn.Vật lý cố gắng đưa ra những mô tả thống nhất về tính chất của vật chất và bức

xạ, bao quát rất nhiều loại hiện tượng… Trong lịch sử vật lý các nhà khoa họcnghiên cứu sự hình thành và phát triển của khoa học vật lý như một thể thống nhất

Nó trình bày các sự kiện vật lý có chọn lọc và có hệ thống nhằm tái hiện toàn bộquá trình của khoa học vật lý Các nghiên cứu của vật lý hầu hết đều hướng tới việcứng dụng vào kỹ thuật và phục vụ đời sống nhằm đáp ứng sự phát triển khoa học.Điều đó đã được chứng minh qua sự phát triển khoa học công nghệ Từ thế kỉ 20 đãchứng kiến một sự tăng trưởng bùng phát của khoa học và công nghệ, cùng với

chính trị, kinh tế,văn hóa khoa học đã đặt những dấu ấn quan trọng trong lịch sửnhân loại Sự phát triển của khoa học thế kỷ XX không những mạnh mẽ mà cònđồng đều trên nhiều lĩnh vực cả lý thuyết và ứng dụng, một trong ba ngành đạt đượcnhiều thành tựu trong sự phát triển khoa học đó là vật lý với những ứng dụng kỹthuật liên quan và ứng dụng trong đời sống hằng ngày [24]

Những thập niên đầu thế kỷ XX là thành tựu rực rỡ trong lĩnh vực nghiêncứu thế giới vi mô Những công trình của Planck,Einstein, Hese, Bohr, Pauli,Heiseengerg, Curie…đã xây dựng một hê thống tư duy mới

Những năm 60 và 70 cuộc chạy đua kinh tế, quân sự, khoa học giữa haicường quốc Liên Xô và Mỹ đã mang lại bước tiến lớn cho khoa học vũ trụ: những

vệ tinh nghiên cứu vũ trụ, con người đi vào không gian (1961), lên mặt trăng (1969)

…tiếp đó thập niên 80 và 90 đã chứng kiến cuộc cách mạng mạnh mẽ và rộng rãitrong lĩnh vực công nghệ thông tin mà cơ sở là sự ra đời và lớn mạnh của kỹ thuậtvật liệu bán dẫn và vi mạch điện tử

Trong cuộc sống luôn có những việc bất ngờ đến với chúng ta Trong khoahọc cũng chính từ những bất ngờ mà đã dẫn đến rất nhiều phát minh nổi tiếng củacác nhà khoa học Và sau này chúng được ứng dụng rất nhiều trong kỹ thuật và đờisống Trong thế kỉ 20, những nghiên cứu của các nhà khoa học đã đưa ra nhiềuthuyết vật lý và đã được ứng dụng trong kỹ thuật và đời sống, nhưng sự phát triểnnày chưa mạnh mẽ đến khoảng thời gian sau này sự phát triển này mới bùng nổ vàdẫn đến sự phát triển mạnh mẽ như vũ bão của khoa học, mặc dù sự phát triểnngành vật lý tác động tích cực hàng ngày của nó lên đời sống của chúng ta ngàycàng tăng Nhiều nhà khoa học cũng nhạy cảm với những vấn đề này Bằng phươngpháp thí nghiệm, khoa học không còn thụ động quan sát, mà chủ động can thiệp vào

tự nhiên Nhưng, dù “thí nghiệm là bước đầu tiên để áp dụng kỹ thuật” (Gehlen), thínghiệm và áp dụng kỹ thuật vẫn là hai chuyện khác nhau Kỹ thuật áp dụng kết quả

đã biết, còn thí nghiệm đi tìm cái chưa biết Ứng dụng kỹ thuật hướng đến thực tiễn,trong những điều kiện bình thường

Những phát minh mới gồm có tàu vũ trụ, chip máy tính, laser, và ADN tổhợp đã mở ra lộ trình cho những lĩnh vực mới như khoa học vũ trụ, công nghệ sinhhọc, và công nghệ nano Các máy ghi địa chấn hiện đại và tàu ngầm đã mang lạicho các nhà khoa học trái đất và đại dương cái nhìn sâu sắc vào những bí ẩn sâu

thẳm nhất và tối tăm nhất của hành tinh chúng ta Những thập kỉ phát triển của khoahọc khí hậu, được hỗ trợ bởi những quan sát vệ tinh và mô hình máy tính, giờ đãđưa ra những dự báo dài hạn, mang tính toàn cầu với xác suất đúng rất cao Lúc mớibắt đầu thế kỉ, khoa học và công nghệ có ít tác động lên đời sống hàng ngày của đa

số mọi người, điều này đã thay đổi hoàn toàn vào năm 2000 [23]

Sự phát triển của khoa học – kỹ thuật một cách trực tiếp hay gián tiếp đều cóthể mang lại cuộc sống tốt đẹp hơn, mặc khác cũng chính những thành tựu này cũngtrở thành phương tiện tội ác thảm học cho chính con người Hàng triệu tấn bom đãtrút xuống trái đất trong Đại chiến thế giới lần thứ nhất (1914- 1918), lần thứ hai(1939 – 1945) Và sau khi bom nguyên tử thả xuống Hiroshima và Nagasaki bị pháhủy trong ít phút bởi những quả bom nguyên tử mà cơ sở chế tạo dự trên nhữngcông trình vĩ đại của Einstein, Curie, Rutherford, Chadwich Graham…đó là mộttrong những ứng dụng của kỹ thuật mà nguồn gốc của nó chính là ứng dụng mốiquan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống Cũng chính từ đó một số nhà khoa họclỗi lạc đã chuyển sang nghiên cứu khoa học sự sống

Vật lý học có những đóng góp quan trọng qua sự tiến bộ của khoa học côngnghệ mới đạt được do những phát kiến lý thuyết trong vật lý Ví dụ, sự tiến bộ tronghiểu biết về điện từ học hoặc vật lý hạt nhân đã trực tiếp dẫn đến sự phát minh vàphát triển những sản phẩm mới, thay đổi đáng kể bộ mặt xã hội ngày nay, như ti vi,máy vi tính, laser, internet, các máy móc dân dụng, hay vũ khí hạt nhân; những tiến

bộ trong nhiệt động lực học dẫn tới sự phát triển cách mạng công nghiệp; và sự pháttriển của ngành cơ học thúc đẩy sự phát triển phép tính vi tích phân

Mặc dù vật lý bao hàm rất nhiều hiện tượng trong tự nhiên, nhưng các nhàvật lý chỉ cần một số lý thuyết để miêu tả những hiện tượng này Những lý thuyếtnày không những được kiểm tra bằng thực nghiệm rất nhiều lần với kết quả đúngxấp xỉ trong những phạm vi nhất định mà còn mang lại nhiều ứng dụng cho xã hội

Ví dụ, cơ học cổ điển miêu tả chính xác chuyển động của những vật vĩ mô lớnhơn nguyên tử nhiều lần và di chuyển với vận tốc nhỏ hơn nhiều tốc độ ánhsáng Những lý thuyết này vẫn còn được nghiên cứu áp dụng cho tới ngày nay, vàmột nhánh của cơ học cổ điển là lý thuyết hỗn loạn mới chỉ hình thành từ thế kỷ 20

và ba thế kỷ sau khi cơ học cổ điển ra đời từ những công trình của IsaacNewton (1642–1727)

Bước vào thiên niên kỷ thứ ba, khoa học và kỹ thuật đã trở thành yếu tố cốt

tử của sự phát triển, là lực lượng sản xuất trực tiếp của nền kinh tế toàn cầu Điềunày được phản ánh rõ trong việc hoạch định các chính sách và chiến lược phát triểnkhoa học, kỹ thuật và kinh tế của nhiều nước trên thế giới

Ngày nay, trong bối cảnh của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại,công nghiệp hoá gắn liền với hiện đại hoá được xem là nấc thang đánh dấu trình độphát triển mới của nền văn minh nhân loại Chúng ta không thể phủ nhận nhữngthành tựu về khoa học trên lĩnh vực vật lý Chẳng hạn, việc sử dụng năng lượngnguyên tử, năng lượng mặt trời đã làm giảm sự phụ thuộc của con người vào nguồnnăng lượng khoáng sản, việc chế tạo ra các tên lửa với công suất cực lớn dùng nhiênliệu hoá học, hỗn hợp ở dạng lỏng hoặc rắn Với hệ thống động lực mới này, conngười đã tạo ra được tốc độ vũ trụ cấp một (7,9km/s), phóngvệ tinh nhân tạo đầutiên của trái đất (năm 1957), tốc độ vũ trụ cấp hai (11,2 km/s) phóng các tàu vũ trụthám hiểm các hành tinh thuộc hệ mặt trời như mặt trăng, Sao hoả, Sao kim (năm1959) và đặc biệt là đưa con người đặt chân lên mặt trăng (năm 1981) mở ra kỷnguyên chiến lược chinh phục vũ trụ Sự ra đời của các vật liệu tổng hợp khôngnhững giúp con người giảm sự phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên không tái sinhđược mà cung cấp cho con người nguồn vật liệu mới có tính năng ưu việt hơn và táisinh được Do đó vấn đề đặt ra cho mỗi quốc gia trên con đường thực hiện côngnghiệp hoá- hiên đại hoá là ở chỗ cần nắm bắt xu thế phát triển tất yếu, khách quancủa thời đại, khai thác tối đa những thời cơ, thuận lợi và hạn chế đến mức thấp nhấtmọi nguy cơ, bất lợi để thực hiện thành công nghiệp sự nghiệp đó

Ngày 14-2-1990 M.Planck ( Đức) đưa ra giả thuyết năng lượng về ánh sáng

và tính đực hằng số năng lượng và giả thuyết này được coi là ngày khai sinh củathuyết lượng tử

1905 Albert Einstein công bố công trình về thuyết tương đối hẹp

1907 cũng là Albert Einstein rút ra công thức liên hệ giữa năng lượng vàkhối lượng E= mc2 công thức này có ý nghĩ cự kỳ quan trọng là cơ sở của vật lý hạtnhân và sau này đó là những ứng dụng sáng chế ra bom nguyên tử

1912 Victor Franz Hess khám phá ta tia vũ trụ

Sự tồn tại của tia vũ trụ khẳng định sự biến hóa tương hỗ liên tục giữa cácnguyên tố và các hạt cơ bản

1913 Niels Bohr (Đan mạch) đưa ra mẫu nguyên tử hydro

1913 Johannes (Đức) phát hiện ra sự tách các phổ trong điện trường

1915 Albert Einstein (Đức) công bố thuyết tương đối rộng

Thuyêt tương đối của Einstein bên cạnh ý nghĩa to lớn đối với Vật lý, còn cógiá trị triết học

1917 K.Schawartzchild dự đoán sự tồn tại các lỗ đen trong vũ trụ

Khám phá này của K.Schawartzchild có ý nghĩa mở đường trong việc tìmhiểu những bí mật của vũ trụ…

Sự phát triển khoa học ngày càng phụ thuộc vào mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật

và đời sống Từ khi Galilei phát minh kính viễn vọng, quan niệm của ta về thế giới

và vũ trụ phụ thuộc rất nhiều vào thành tựu kỹ thuật Quan hệ giữa máy hơi nước vànhiệt động học; máy bay và khí động học

Qua những thành tựu khoa học trên cho thấy rằng mối liên hệ Vật lý –kỹthuật và đời sống rất cần thiết, Vật lý đưa ra những giả thuyết , hiện tượng….và kỹthuật sẽ ứng dụng nó một cách đúng đắn nhất để áp dụng vào đời sống để con ngườichiếm lĩnh tri thức khoa học, đáp ứng được những nhu cầu xã hội đề ra

Mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống chưa bao giờ rõ rệt như ngàynay, khi khoảng cách thời gian giữa khám phá khoa học và phát minh kỹ thuật đượcrút ngắn một cách ngoạn mục Từ khoa học hạt nhân đến bom nguyên tử cần khôngđến sáu năm Động lực phát minh kỹ thuật gắn liền với thành tựu lý thuyết transitor

và vật lý bán dẫn, kỹ thuật tiên tiến trong chẩn đoán y khoa với vật lý vi mô…

Mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống, bên cạnh cái nhìn thống quan vềnhững thành tựu lý thuyết, luôn mang theo mình yếu tố sáng tạo, đột phá, khiến nó

“Bản thân ý tưởng kỹ thuật không ra đời từ khoa học hay diễn dịch, mà từ trực giác.Khoa học là trợ thủ chứ không phải là kẻ sáng tạo nên ý tưởng…” (Rudolf Diesel,nhà phát minh động cơ diesel)

1.2 Mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý

1.2.1 Đặc điểm của mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý

Kỹ thuật được biết như là sự ứng dụng của các nguyên tắc toán và khoa họckhác vào thực tế để thiết kế, chế tạo và vận hành các cấu trúc, máy móc, quá trình,

hệ thống một cách kinh tế và hiệu quả Kỹ thuật bao gồm tập hợp những phương

tiện hoạt động của con người và do con người sáng tạo ra Trong hệ thống sản xuất

xã hội, người ta coi kỹ thuật là những công cụ và phương tiện lao động Kỹ thuật cómối liên hệ mật thiết với Vật lý thúc đẩy khoa học Vật lý phát triển

Dạy học ứng dụng kỹ thuật trong dạy học vật lý nhằm trang bị cho học sinhnhững nguyên lí khoa học chủ yếu của những ngành sản xuất chính, rèn luyện kĩnăng, kĩ xảo sử dụng và điều khiển các công cụ sản xuất cần thiết Một trong nhữngnhiệm vụ cơ bản của trường phổ thông là đào tạo con người mới, những người laođộng có tri thức và có năng lực thực hành, tự chủ năng động và sáng tạo, sẵn sàngtham gia lao động sản xuất và các hoạt động xã hội

Mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật đã thể hiện rất rõ trong sự phát triển kỹthuật, trong thực tế mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật không thể tách rời nhau, sự pháttriển của vật lý kéo theo sự phát triển kỹ thuật, và ngược lại sự phát triển kỹ thuậtthúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ hơn nữa của các ngành, đặc biệt là ngành Vật lý.Việc sử dụng kiến thức Vật lý cho thấy rõ các ứng dụng kỹ thuật, giải thích cácnguyên tắc hoạt động kỹ thuật và đáp ứng những nhu cầu trong ngành kỹ thuật đòihỏi Sự phát triển kỹ thuật đã có vai trò rất quan trọng đó là đáp ứng nhiều nhu cầucho đời sống con người và xã hội Do nhu cầu phát triển kỹ thuật, đáp ứng yêu cầucủa kỹ thuật dẫn đến sự hình thành và phát triển các kiến thức vật lý, và mối liên hệnày không thể tách rồi nhau

Vật lý bắt nguồn từ cuộc sống, phát triển theo sự đòi hỏi của cuộc sống Cáckiến thức Vật lý được khái quát từ hàng loạt các sự kiện, hiện tượng hay biểu đạtbởi các tiền đề lí thuyết tổng quát bằng ngôn ngữ Toán học đều được vận dụngvào quá trình lao động sản xuất, vào kỹ thuật phục vụ cuộc sống con người [17].Dạy học Vật lý chính là dạy một khoa học đã, đang tồn tại và phát triển, một khoahọc sống - động gắn với môi trường xung quanh Do vậy, dạy học Vật lý không thểtách rời với kỹ thuật và thực tiễn cuộc sống mà phải luôn tạo cơ sở với những tìnhhuống xuất phát và giải trình phù hợp, phải dựa trên đặc điểm nhận thức của họcsinh

1.2.2 Bản chất của việc dạy học mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý ở trường THPT.

DH là một dạng hoạt động đặc trưng của loài người nhằm truyền lại cho thế

hệ sau những kinh nghiệm, kiến thức mà loài người đã tích luỹ được, biến chúng

thành những tri thức, phẩm chất, năng lực của cá nhân người học Hoạt động DHbao gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua lại với nhau: hoạt động dạycủa GV và hoạt động học của HS Hai hoạt động này đều có chung một mục đíchcuối cùng là làm cho HS lĩnh hội được nội dung học, đồng thời phát triển nhâncách, năng lực của mình Quá trình DH xảy ra rất phức tạp và đa dạng, trong đó sựphối hợp giữa hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS có ý nghĩa quyếtđịnh [10].

Hoạt động học là một hoạt động của con người nhằm tiếp thu tri thức, kỹnăng, kinh nghiệm mà loài người đã tích luỹ được và phát triển những phẩm chất,năng lực của người học Hoạt động học làm biến đổi chính bản thân của người họctrong quá trình thực hiện hoạt động Cấu trúc của hoạt động học cũng gồm nhiềuthành phần, có quan hệ và tác động lẫn nhau như động cơ, mục đích, phương tiện,…Động cơ học tập kích thích sự tự giác, tích cực, thúc đẩy sự hình thành, duy trì, pháttriển hoạt động học, đưa đến kết quả cuối cùng là thoả mãn được lòng khát khaomong ước của người học Muốn thoả mãn động cơ ấy, phải thực hiện lần lượtnhững hành động để đạt được những mục đích cụ thể Cuối cùng mỗi hành độngđược thực hiện bằng nhiều thao tác, sắp xếp theo một trình tự xác định Ứng vớimỗi thao tác trong những điều kiện cụ thể là những phương tiện, công cụ thích hợp

Dạy học vật lý không chỉ nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức kỹnăng, mà điều quan trọng phải làm cho HS thấy được vai trò của vật lý đối với Kỹthuật và đời sống Do đó việc tăng cường mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sốngtrong dạy học vật lý là thực sự cần thiết trong dạy học vật lý ở trường phổ thônghiện nay

Vật lý là khoa học về tính chất và các định luật chung nhất của chuyển độngvật chất, là kho vô tận các kiến thức của con người về tự nhiên Trong khi môn Vật

lý của chương trình dạy học ở các trường phổ thông chỉ thể hiện một phần khônglớn lắm những kiến thức này Ngoài ra trong hoạt động giảng dạy việc vận dụngnhững ứng dụng kỹ thuật và ứng dụng vật lý vào đời sống vẫn còn hạn chế Vì vậytrong phương pháp dạy học Vật lý cần thiết phải thực hiện nguyên tắc lựa chọn kiếnthức, xây dựng nội dung dạy học phù hợp với các lứa tuổi khác nhau sao cho nhữngnội dung đó tạo thành một hệ thống các kiến thức Vật lý, cho học sinh khái niệm vềVật lý học hiện đại, đồng thời tạo cơ sở để phát triển tư duy học sinh, hình thành ở

học sinh thế giới quan khoa học, hình thành ở họ khả năng sáng tạo, kĩ năng và thóiquen cần thiết và quan trọng cho hoạt động thực tiễn hàng ngày và học tập tiếp theo[5].

Bằng việc lựa chọn và sử dụng các tài liệu khoa học, tài liệu lịch sử, kỹ thuật

và công nghệ, các phương tiện thiết bị dạy học hiện đại phân tích, giảng giải chohọc sinh hiểu rõ vai trò của Vật lý và kỹ thuật trong đời sống và sản xuất, trongcông cuộc xây dựng và bảo vệ đất nước Cho học sinh tìm hiểu những thành tựukhoa học, kỹ thuật, những sáng chế phát minh, truyền thống lao động sáng tạo làm sáng tế công lao của các nhà khoa học, từ đó bồi dưỡng tình cảm, lòng yêuthích Vật lý, giác dục lòng yêu quê hương đất nước, con người Việt Nam cho họcsinh

Trong dạy học Vật lý, việc liên hệ thực tiễn, giới thiệu các ứng dụng kỹthuật, công nghệ, sự hợp tác giúp đỡ trong xây dựng và bảo vệ đất nước, nhữngthành tựu khoa học, thành quả lao động sáng tạo trong công cuộc đổi mới hiệnnay có tác dụng bồi dưỡng lòng tự hào, củng cố niềm tin cho học sinh vào tươnglai của dân tộc vào sức mạnh, trí tuệ của con người trong việc chinh phục và cải tạothế giới tự nhiên

Bản chất của việc dạy học mối mối liên hệ giữa Vật lý - kỹ thuật và đời sốngtrong dạy học Vật lý là tìm ra những ứng dụng cụ thể trong kỹ thuật và ứng dụngđời sống cụ thể làm cho học sinh hiểu rõ bản chất của việc dạy học này nó có ýnghĩa như thế nào với sự phát triển khoa học và công nghệ, đặc biệt là những ứngdụng của ngành Vật lý trong đời sống [10] Từ đó hình thành cho học sinh ý thứchọc tập, học sinh nhận ra được ý nghĩa của việc học của bộ môn Vật lý nói riêng vàcác môn học nói chung, góp phần vào sự phát triển giáo dục của đất nước ta Nhằmmục đích tạo ra nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu xã hội hiện nay với công cuộc pháttriển đất nước và hội nhập quốc tế

1.2.3 Vận dụng những kiến thức đã học để giải thích những hiện tượng liên quan trong thực tế và đời sống.

Vật lý bắt nguồn từ cuộc sống, phát triển theo sự đòi hỏi của cuộc sống Cáckiến thức Vật lý được khái quát từ hàng loạt các sự kiện, hiện tượng đều được vậndụng vào quá trình lao động sản xuất, vào kỹ thuật và công nghệ phục vụ cuộcsống con người Dạy học Vật lý chính là dạy một khoa học đã, đang tồn tại và phát

triển, một khoa học sống - động gắn với môi trường xung quanh Do vậy, dạy họcVật lý không thể tách rời với thực tiễn cuộc sống mà phải luôn tạo cơ sở với nhữngtình huống xuất phát và giải trình phù hợp, phải dựa trên đặc điểm nhận thức củahọc sinh Để dạy học Vật lý ứng dụng vào đời sống hiệu quả giáo viên cần đưa các

ví dụ cụ thể của đời sống, sản xuất sát với nội dung bài học, ví dụ đó có thể do thầygiáo hoặc học sinh đưa ra, song phải được phân tích rõ bản chất Vật lý và nguyên lí

kỹ thuật của nó Cho học sinh tìm hiểu, giải thích các hiện tượng Vật lý - kỹ thuật,giải các bài toán có nội dung thực tế không chỉ có tác dụng củng cố kiến thức, rènluyện kĩ năng mà còn hình thành ý thức, thói quen vận dụng tri thức khoa học vàosản xuất và đời sống

Vận dụng thuyết Vật lý vào thực tiễn là giai đoạn rất quan trọng, không dừnglại sau khi kết thúc giờ học Việc giải thích những hiện tượng Vật lý có liên quan,các định luật đã biết sẽ giúp học sinh hiểu sâu, nắm chắc nội dung của thuyết vànhận thức được giá trị của nó Cần hướng dẫn và cho học sinh tập luyện, tìm cách lígiải có căn cứ khoa học dựa trên các nội dung chính của thuyết một cách đầy đủ,hợp logic Giáo viên cho học sinh tìm hiểu, giải thích các hiện tượng Vật lý - kỹthuật, giải các bài toán có nội dung thực tế không chỉ có tác dụng củng cố kiếnthức, rèn luyện kĩ năng mà còn hình thành ý thức, thói quen vận dụng tri thức khoahọc vào sản xuất và đời sống

 Ví dụ 1: Ổ cắm điện trong gia đình có hai lỗ: một lỗ nối với dây nóng(thử bằng bút thử điện thấy đèn sáng), lỗ thứ hai nối với dây nguội (thử bằng bútthử điện thấy đèn không sáng), nghĩa là hai lỗ này về bản chất khác nhau Thếnhưng tại sao khi cắm điện để sử dụng các dụng cụ như bếp điện, bàn ủi, quạt…talại không quan tâm đến điều đó, cắm xuôi hay ngược các dụng cụ đều hoạt độngđược hãy giải thích điều dường như vô lí đó?

 Ví dụ 2: Bàn là, ấm đun nước nóng bằng điện bị hở một chút khi sửdụng rất dễ bị giật do chạm vào vỏ của nó Mỗi khi như thế, ta chỉ cần đổi ngược lỗcủa phích cắm có thể an toàn Hãy giải thích cơ sở của cách làm trên?

 Ví dụ 3: Người ta thường khuyên rằng, học sinh sử dụng đèn bàn đểhọc tập nên dùng loại đèn sợi đốt (đèn dây tóc) mà không nên dùng loại đèn nê-on.Lời khuyên này dựa trên cở sở vật lý nào?

1.2.4 Vận dụng kiến thức đã học để làm rõ nguyên lí kỹ thuật và thiết bị máy móc

Để giải thích làm rõ nguyên lí kỹ thuật và máy móc thiết bị, cần cung cấpcho HS những kiến thức vững chắc để từ đó vận dụng những nguyên lí khoa học, kỹthuật và công nghệ cơ bản, chung của các quá trình sản xuất chính trong quá trìnhdạy học Vật lý, cần phân tích để làm sáng tỏ các nguyên tắc Vật lý trong hoạt độngcủa các thiết bị khác nhau, các nguyên lí cơ bản của điều khiển máy, phương tiện kỹthuật, thiết bị thông tin liên lạc, thiết bị quang học Giới thiệu để học sinh hiểuđược cơ sở của năng lượng học, kỹ thuật điện tử học kỹ thuật tính toán, kỹ thuậtnhiệt Các nguyên lí bảo toàn, nguyên lí thế năng cực tiểu, nguyên lí sự nổi, sựbay nguyên lí chế tạo, sử dụng công cụ lao động, thiết kế chế tạo dụng cụ thínghiệm, các mẫu sản phẩm, vật dụng [14]

Qua việc nghiên cứu các khả năng, hình thức và phương pháp ứng dụng cácđịnh luật các lí thuyết Vật lý cần chỉ ra cho học sinh hiểu và nắm được nguyên líkhoa học chung của các quá trình sản xuất chính như: Quá trình sản xuất cơ khí, sảnxuất tự động, quá trình sản xuất gia công vật liệu, sản xuất, truyền tải và sử dụngđiện năng

Bằng việc thực hiện các thí nghiệm Vật lý, giải quyết các bài toán kỹ thuật,

tổ chức tham quan, ngoại khoá cần bồi dưỡng tri thức, kĩ năng về tổ chức lao độngkhoa học và quản lí kinh tế - kỹ thuật, đồng thời cho học sinh hiểu biết thêm cácnguyên lí kỹ thuật chung, hiểu về đối tượng lao động, công cụ lao động.và sức laođộng trong quá trình sản xuất xã hội

Các kết quả của việc ứng dụng những kiến thức khái quát của Vật lý, nhất lànhững định luật Vật lý vào kỹ thuật để chế tạo những thiết bị, máy móc có tínhnăng, tác dụng nhất định, đáp ứng được những yêu cầu của kỹ thuật và đời sống

Tuy những kiến thức Vật lý là cơ sở để chế tạo các thiết bị, máy móc kỹthuật, nhưng không phải một phát minh mới về Vật lý có thể áp dụng được ngayvào kỹ thuật một cách có hiệu quả, đủ để tạo ra một hiện tượng cần thiết trong kỹthuật Áp dụng các định luật Vật lý, 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 cụthể nào đó trong kỹ thuật thì còn phải nghiên cứu mới có thể đưa ra được một thiết

bị thích hợp Nghiên cứu các ƯDKT của Vật lý không phải là nghiên cứu xây dựng

một kiến thức Vật lý 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 lý đã dự đoán và vận dụng được nó đểgiải quyết một nhiệm vụ nào đó trong kỹ thuật Việc làm này nhiều khi rất khókhăn, ngay trong lịch sử khoa học cũng phải mất hàng chục năm

Việc ứng dụng một kiến thức Vật lý vào kỹ thuật để chế tạo một thiết bị, máymóc không phải đơn thuần chỉ là vận dụng một định luật Vật lý, mà thực sự là mộthoạt động sáng tạo Sự sáng tạo này nhiều khi đòi hỏi sự vận dụng tổng hợp nhiềukiến thức, nhiều kinh nghiệm Bởi vậy, đã xuất hiện những ngành kỹ thuật riêngchuyên nghiên cứu chế tạo thiết bị máy móc này, để đạt được hiệu qủa cao [14]

Trong phạm vi của Vật lý học, ta chỉ chú ý những hiện tượng Vật lý chủ yếuxảy ra khi vận hành các thiết bị, máy móc, mà không chú ý nhiều đến những chitiết, những giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả của thiết bị, máy móc

 Ví dụ: khi DH về máy phát điện xoay chiều, ta tập trung chú ý vàocách tạo ra dòng điện xoay chiều và lấy được dòng điện trong khung ra ngoài để sửdụng, mà không đi sâu vào hình dạng, vật liệu, kích thước của rôto và stato, của dâydẫn cuốn trong đó

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

Việc nghiên cứu các ƯDKT của Vật lý góp phần phát triển tư duy Vật lý kỹthuật của HS, làm cho HS thấy được vai trò quan trọng của kiến thức Vật lý đối vớiđời sống và sản xuất; qua đó mà kích thích hứng thú, nhu cầu của HS khi học tậpVật lý

Trong quá trình dạy học có thể sử dụng các số liệu kỹ thuật, những tiến bộtrong lĩnh vực sản xuất ở địa phương vào bài học (nếu cần)

 Ví dụ: Số liệu kỹ thuật để lựa chọn máy móc, thiết bị như công suấttiêu thụ điện năng, công suất của động cơ, máy bơm nước việc cơ khí hoá, điệnkhí hoá, tự động hoá sản xuất, ứng dụng công nghệ mới

Cùng với việc chiếm lĩnh các nguyên lí khoa học, kỹ thuật và công nghệ, cần

để cho học sinh lĩnh hội được vấn đề kinh tế - xã hội của kỹ thuật, các phươnghướng cơ bản của tiến bộ khoa học - kỹ thuật, bao gồm:

Các yếu tố và cấu trúc của các hệ kỹ thuật, nguyên tắc và chức năng của kỹthuật mới, đó là cơ sở của tiến bộ khoa học và công nghệ, của các phương pháp sảnxuất mới

Với ứng dụng kỹ thuật như vậy thì trong chương trình Vật lý phổ thông cónhiều 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 hoạtđộng 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…)

Các ví dụ cụ thể:

sống và kỹ thuật, sử dụng trong các nhà máy xí nghiệp, hầu hết là các dụng cụ điện,các thiết bị máy móc, xí nghiệp đều dùng điện xoay chiều

Hình 1.1 Các dụng cụ điện

Nắm vững những kiến thức dòng điện xoay chiều giúp ta vận hành tốt cácmáy móc, biết cách sử dụng các dụng cụ dùng điện một cách hợp lí, hiệu quả và antoàn.

thuật bởi vì vận tốc quay của động cơ không đồng bộ 3 pha có thể biến đổi trongmột phạm vi khá rộng, khi tải bên ngoài thay đổi, động cơ vẫn hoạt động được bìnhthường Máy biến thế có vai trò to lớn trong đời sống và kỹ thuật, người ta sử dụngcác thiết bị dùng điện đa dạng, xây dựng được hệ thống điện rộng khắp như ngàynay

chiều 3 pha Một ưu điểm lớn của dòng điện xoay chiều 3 pha là có thể tạo ra từtrường quay một cách dễ dàng mà không cần đến nam châm, trên cơ sở đó, người tachế tạo những động cơ ba pha sử dụng rất có hiệu quả Công dụng của nó Chẳnghạn:máy biến áp điện lực, máy biến áp đo lường, máy biến áp âm tần, cao tần, máybiến áp hàn…Hãy cho biết các loại máy biến áp trên được sử dụng vào những côngviệc gì?

Việc dạy và học một cách có ý thức những thành tựu lớn về Vật lý - kỹ thuật,phân tích tính ưu việt, tinh thần hợp tác quốc tế trong nghiên cứu khoa học, ứngdụng tiến bộ khoa học - công nghệ trong sự phát triển kinh tế - xã hội giữa các nước

Xã hội chủ nghĩa, giữa các quốc gia, dân tộc sẽ góp phần đắc lực cho việc giáo dụclòng yêu nước, tinh thần hợp tác quốc tế

Bằng các ví dụ minh hoạ, các sự kiện Vật lý - kỹ thuật cho học sinh hiểu vàthấy được mặt thực tế của kiến thức Vật lý, thấy rõ khả năng nhận thức và cải lạothế giới tự nhiên vì cuộc sống của con người Nguyên tắc dạy học ứng dụng kỹthuật trong mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đời sống là bộ phận cấu thành của dạyhọc Vật lý gắn liền với cuộc sống Việc thực hiện các nội dung dạy học ứng dụng

kỹ thuật và giáo dục kết hợp với lao động sản xuất đảm bảo cho quá trình dạy học.Vật lý gắn bó mật thiết với cuộc sống, nó góp phần phát triển tối đa năng lực củamỗi học sinh, giúp họ định hướng nghề nghiệp, biết cảm thụ cái đẹp và có khả năngthích ứng nhanh với sự phân công lao động xã hội cũng như hoạt động sáng tạo,và

là cơ sở để giải thích và làm rõ nguyên lí kỹ thuật và máy móc thiết bị

1.2.5 Vận dụng kiến thức Vật lý đã học để chỉ ra những ứng dụng trong

kỹ thuật và đời sống

Việc ứng dụng một kiến thức Vật lý vào kỹ thuật để chế tạo một thiết bị, máymóc không phải đơn thuần chỉ là vận dụng một định luật Vật lý, mà thực sự là mộthoạt động sáng tạo Sự sáng tạo này nhiều khi đòi hỏi sự vận dụng tổng hợp nhiềukiến thức, nhiều kinh nghiệm Bởi vậy, đã xuất hiện những ngành kỹ thuật riêngchuyên nghiên cứu chế tạo thiết bị máy móc này, để đạt được hiệu qủa cao, Nghiêncứu các ƯDKT của Vật lý không phải là nghiên cứu xây dựng một kiến thức Vật lýmới mà là nghiên cứu tìm ra một cơ chế, thiết bị hay máy móc có thể tạo ra hiệntượng mà kiến thức Vật lý đã dự đoán và vận dụng được nó để giải quyết mộtnhiệm vụ nào đó trong kỹ thuật

như thế nào? Vì sao?

trong sinh hoạt gia đình và trong đời sống sản xuất?

 Ví dụ 3: Các loại đèn ống sử dụng trong thực tế luôn kèm theo stắcte(gọi là chuột) và một cái chấn lưu (gọi là tăng phô) Những thiết bị trên có tác dụngnhư thế nào khi đèn ống hoạt động?

1.3 Xây dựng quy trình DH Vật lý vận dụng mối quan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật

và đời sống.

Xuất phát từ cơ sở lí luận của việc dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹthuật và đời sống nhằm phát huy tính tích cực học tập của học sinh và tĩnh thực tiệncủa môn học Để tổ chức DHVL trong mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống trongbài học, chúng ta có thể thực hiện theo quy trình sau:

1 Xác định những nội dung kiến thức trọng tâm của bài học

2 Chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật liên quan

3. Chỉ ra những hiện tượng và quá trình trong tự nhiên và đời sống liên

quan đến bài học: Dưới dạng các câu hỏi và bài tập

4 Thiết kế tiến trình dạy học

5 Tổ chức dạy học

Sơ đồ 1.1 Quy trình vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống trong dạy học

vật lý

1.3.1 Xác định những nội dung kiến thức trọng tâm của bài học

Để dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống hiệu quả GV phảicung cấp cho và hình thành cho học sinh một hệ thống kiến thức Vật lý vững chắc

về các nội dung bài học có liên quan trong từng chương học, có như vậy việc vậndụng ứng dụng kỹ thuật và ứng dụng trong đời sống thực tiễn mới có thể đạt hiệuquả GV không chỉ giúp học sinh tìm ra những ứng dụng trong kỹ thuật và trong đờisống mà giáo viên sẽ giúp học sinh sẽ tìm ra được những ứng dụng cụ thể trongtừng bài học, và vận dụng để giải thích một số hiện tượng trong cuộc sống Chính vìvậy việc cung cấp cho học sinh một kiến thức vững chắc là rất quan trọng và là mộtnhiệm vụ cơ bản của dạy học Vật lý [21]

1.3.2 Khai thác và chỉ ra những ứng dụng kỹ thuật liên quan

Sau khi nghiên cứu nội dung, chương trình, mục tiêu bài học, dựa trên những

kiến thức đã học HS có thể vận dụng để chỉ ra được những ứng dụng kỹ thuật cụ thểliên quan đến kiến thức nội dung bài học một cách dễ dàng hơn Vận dụng giải thíchnhững nguyên lí kỹ thuật sẽ làm rõ tính tích cực trong quá trình dạy học tạo hứngthú cho học sinh [14] Cụ thể trong chương chương Dòng điện xoay chiều, chúng taxác định trọng tâm bài học từ đó cần tìm hiểu và chỉ ra được những ứng dụng kỹ

thuật liên quan đến kiến thức nội dung bài học Trong quá trình dạy học GV lồng

ghép nêu ra các ứng dụng trong thực tế đời sống, hoặc cũng có thể đưa ra vấn đề đểhọc sinh giải quyết

1.3.3 Chỉ ra những hiện tượng trong quá trình tự nhiên và những ứng dụng trong đời sống liên quan đến bài học.

Đây là một vấn đề không thể thiếu trong quá trình dạy học vận dụng mối liên hệvật lý – kỹ thuật và đời sống việc chỉ ra những hiện tượng trong quá trình tự nhiên

và những ứng dụng trong đời sống liên quan đến bài học sẽ giúp cho HS hứng thúvới môn học hơn Trong đời sống chúng ta gặp rất nhiều hiện tượng thú vị, tưởngchừng đơn giản nhưng không đơn giản chút nào Với việc giải thích những hiệntượng liên quan trong đời sống thực tế bằng kiến thức vật lý chúng ta sẽ giúp HS cóthể hiểu sâu và rõ hơn

1.3.4 Thiết kế tiến trình dạy học

 Tiến trình dạy học của mỗi bài được hoàn thành thông qua việc tổ chức cáchoạt động học tập Giáo viên dựa vào mục tiêu, nội dung kiến thức của bài dạy: + Chia bài học thành những đơn vị kiến thức (các hoạt động)

+ Xác định rõ những kiến thức nào cần thông báo, cần thay đổi phát triển quanniệm nào ở học sinh, kiến thức nào cần tổ chức cho học sinh tự xây dựng theo cácphương pháp dạy học khác nhau của giáo viên Với mục đích phù hợp với trình độcủa học sinh để học sinh hiểu và khắc sâu kiến thức, và đảm bảo về thời gian, nộidung kiến thức, kĩ năng cần truyền đạt

 Hướng dẫn học sinh giải quyết các vấn đề đặt ra: Với những hoạt động dạyhọc có vận dụng mối liên hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống :

 Tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức trong tình huống mới, giải thíchcác hiện tượng thực tế có liên quan, các bài tập vận dụng Giáo viên tiến hành kiểmtra xem quan niệm sai đã được thay đổi chưa

 Tổ chức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập Việc kiểm tra - đánh giá đượctiến hành thường xuyên giúp cho GV biết được học sinh của mình đã nắm bắt nộidung kiến thức đến đâu và đã vận dụng bài học vào thực tế như thế nào

 Giúp học sinh tự kiểm tra đánh giá - đánh giá để tự điều việc học của mình

1.3.5 Tổ chức dạy học

Đây cũng là bước quan trọng giúp HS tiếp thu kiến thức bài học, chuyểnnhững kiến thức vừa học được thành vốn hiểu biết của mình Giáo viên tạo điềukiện cho HS vận dụng các kiến thức đó để vận dụng vào giải thích các hiện tượng

liên quan, những ứng dụng kỹ thuật trong quá trình học HS có thể đưa ra những ýtưởng, những tình huống mà giải quyết các vấn đề đó ở mức cao hơn.

1.4 Thực trạng việc dạy học vận dụng Mối liên hệ Vật lý- kỹ thuật và đời sống

trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông

Để đưa ra được một quy trình DH kết hợp phù hợp với thực trạng dạy họcvận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống, chúng tôi tiến hành điều tra thựctrạng DH vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống ở một số trường THPThiện nay

1.4.1 Mục tiêu điều tra

- Nêu được thực trạng việc dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật vàđời sống trong DH vật lý của GV;

- Xác định được mức độ DH có vận dụng mối liên hệ Vật lý - kỹ thuật và đờisống trong DH vật lý 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, gắnliền 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

Chúng tôi phát phiếu điều tra cho GV và HS thuộc trường THPT Hai BàTrưng, tỉnh Thừa Thiên Huế, thu thập số liệu và xử lí kết quả thu được như sau:

1.4.2.1 Đối với Giáo viên.

Kết hợp phát phiếu điều tra và phỏng vấn một số GV dạy học vật lý, chúng tôithu được kết quả thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.1 Kết quả điều việc ứng dụng vận dụng mối liên hệ vật lý –kỹ thuật và đời

sống trong dạy học của GV

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

4 Lồng ghép giải thích các hiện tượng vật lý

liên quan trong quá trình dạy học 0 2 10

tác nhóm, phương pháp bàn tay nặn bột, dạy học nêu vấn đề vẫn rất hạn chế Cácphương pháp dạy học tích cực được giáo viên thực sự quan tâm và tích cực khaithác sử dụng trong các tiết dự giờ, thao giảng, thi giáo viên giỏi Nhiều giáo viêncho rằng do áp lực thời gian nên việc liên hệ kiến thức của bài học với với nhữngứng dụng của nó trong kỹ thuật và đời sống vẫn còn ít, nếu có thì cũng chưa thực sựhiệu quả Có đến hơn 90% ý kiến người được hỏi đồng ý với nhận định này Việc

tổ chức dạy học trên cơ sở mối quan hệ giữa vật lý – kỹ thuật và đời sống không chỉgiúp học sinh hiểu sâu hơn các kiến thức vật lý mà còn làm cho học sinh luôn cónhu cầu tìm kiếm các địa chỉ để vận dụng các kiến thức thu nhận

1.4.2.2 Đối với Học sinh.

Chúng tôi tiến hành điều tra kĩ năng học và nhu cầu của học sinh trong học bộmôn, đồng thời điều tra việc dạy học vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đờisống ở lớp 12A3 trường THPT Hai Bà Trưng, tỉnh Thừa Thiên Huế để biết xem cóthể triển khai khả thi việc DH vận dụng mối liên hệ Vật lý –kỹ thuật và đời sống cókhả thi hay không, kết quả thu được như sau:

Bảng 1.2 Kết quả điều tra nhu cầu học tập vận dụng mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật

và đời sống của HS trong môn vật lý

Mức độ

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

1 Chuẩn bị bài mới trước khi đến lớp 40 67 80

2 Trao đổi bài cũ với bạn bè ngoài giờ học 65 40 72

3 Thường xuyên phát biểu ý kiến trong giờ

4

Viêc GV lồng ghép kiến thức liên quan

trong dạy học để giải thích các vấn đề liên

quan trong thực tê

0 33 147

5

Viêc GV lồng ghép kiến thức liên quan

trong dạy học để giải thích nguyên lý kỹ

thuật và các thiết bị máy móc

0 4 173

6 Việc ứng dụng thực tiễn môn học của HS 7 15 168

7 Mong chờ đến giờ học Vật lý 28 110 40

8 Mong muốn có thể áp dụng kiến thức đã

học để vận dụng trong đời sống thực tiễn 126 40 11Qua bảng số liệu cho chúng ta thấy rằng HS chưa có nhiều hứng thú đối vớimôn học, có rất nhiều nguyên nhân, trong đó GV ít chú trọng đến việc giảng dạycác ứng dụng bài học để giải thích các hiện tượng, các ứng dụng kỹ thuật và trongđời sống thực tế Chúng tôi có trao đổi với một vài HS thì được biết, trong quá trìnhdạy học,hầu như GV chỉ quan tâm đến kiến thức Sgk và rất ít khi đưa ra những câuhỏi mang tính vận dụng cao Trong khi đó nhu cầu việc hiểu biết và có thể vận dụnggiải thích các hiện tượng, ứng dụng kỹ thuật…rất cao

Kết luận chung qua đợt điều tra này cho thấy, hiện nay các trường THPT chưa

có trường nào triển khai vấn đề này và cũng chưa có GV vật lí nào ở cấp THPTtriển khai DH theo hình thức này

1.4.3 Nguyên nhân của thực trạng

 Nguyên nhân cơ bản và là nguyên nhân khách quan đầu tiên phải kểđến, là sự quá tải của chương trình Nội dung kiến thức trong phần lớn các bài học

là quá nhiều, không thích ứng với thời gian quy định của mỗi tiết học

Thực tế giảng dạy cho thấy, với thời gian 45 phút của một tiết học, nếu chỉ sửdụng một cách “tiết kiệm” nhất: 2 phút để ổn định lớp, 5 phút để kiểm tra bài cũ(chủ yếu là kiểm tra những kiến thức rất cơ bản), 3 phút để củng cố bài (thực chấtchỉ đủ để nhắc lại những kiến thức chính vào cuối tiết học) thì thời gian còn lại chỉ

là 35 phút dành cho thầy và trò tiến hành các hoạt động nhận thức của bài học.Trong khoảng thời gian này, với nội dung kiến thức tương đối nhiều, việc làm chohọc sinh hiểu được kiến thức bài học thôi cũng đã là khó khăn, giáo viên không còn

đủ thời gian để liên hệ kiến thức mà học sinh vừa lĩnh hội được với thực tế đờisống, hoặc nếu có liên hệ được thì cũng chỉ dưới hình thức liệt kê tên gọi của các sựvật, hiện tượng mà thôi

 Nguyên nhân thứ hai là việc giảng dạy kiến thức cho học sinh nóichung và kiến thức Vật lý nói riêng ở nhiều trường vẫn còn tiến hành theo lối

“thông báo - tái hiện”, với tâm lý ngại cho học sinh tiếp xúc với thí nghiệm vì sợhọc sinh làm hư hỏng, gây phiền toái, điều này là tương đối phổ biến ở các trườngtrung học phổ thông, làm cho học sinh phổ thông có quá ít điều kiện để nghiên cứu,quan sát và tiến hành các thí nghiệm Vật lý Nhiều trường chưa có sự quan tâmđúng mức đến vấn đề đổi mới phương pháp dạy học Do những khó khăn nhất định

về kinh phí, cơ sở vật chất, thiết bị mà nhiều trường trung học phổ thông đã chưakhuyến khích được giáo viên đổi mới phương pháp dạy học, không tạo được cho họnhững điều kiện tốt để có thể sử dụng các hình thức dạy học tiên tiến (sử dụng cácphương tiện dạy học như tranh ảnh tự làm, tự sưu tầm, máy tính, thực hiện các tiếthọc bằng bài giảng điện tử ) và do đó lối “dạy chay” vẫn là cách dạy học ngự trị ởnhiều trường trung học phổ thông hiện nay

 Nguyên nhân thứ ba thuộc về chủ quan của mỗi giáo viên đứng lớp,nhiều giáo viên chưa có sự chuẩn bị tốt nhất cho bài giảng, giáo án còn thiên vềcung cấp kiến thức giáo khoa một cách thuần túy, chưa coi trọng việc soạn và sửdụng bài giảng theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, điều nàylàm cho học sinh khá thụ động trong việc lĩnh hội và vận dụng kiến thức Cũng phảithừa nhận rằng, nhiều địa phương hiện nay còn thiếu các tài liệu liên quan đến bàitập định tính và câu hỏi thực tế, thiếu các phương tiện nghe nhìn, thiếu các thông tindưới dạng băng đĩa hình, thiếu các tài liệu lí luận về đổi mới phương pháp dạy học,nhất là các trường ở vùng nông thôn và miền núi Điều đó gây không ít khó khăncho giáo viên khi xây dựng bài giảng theo ý muốn của mình

 Nguyên nhân thứ tư không thể không nhắc tới là cách kiểm tra đánhgiá hiện nay Việc kiểm tra đánh giá hiện nay hầu như chưa đưa những ứng dụng kỹthuật hay ứng dụng vào đời sống thực tế Theo một số nhà nghiên cứu giáo dục thìquá trình kiểm tra đánh giá ở trường trung học phổ thông hiện nay còn khá đơngiản, phương pháp và hình thức đánh giá còn tùy tiện, toàn bộ việc đánh giá củagiáo viên chỉ quy về điểm số Đối với môn Vật lý, một vấn đề đang được quan tâmhiện nay là kiểm tra đánh giá thông qua thí nghiệm cũng còn nằm trong giai đoạnthử nghiệm Nội dung các bài thi và kiểm tra ở nhiều trường phổ thông chủ yếu tậptrung vào nội dung kiến thức mà chưa có những câu hỏi mang tính vận dụng kiếnthức vào thực tiễn, đây chính là một “khe hở” khá rộng, một nguyên nhân khá rõ đểgiải thích cho thực trạng nêu trên

Với những kì thi cao nhất đối học sinh là thi tốt nghiệp trung học phổ thông vàthi tuyển vào đại học, nội dung các đề thi trong nhiều năm trước đây chủ yếu cũng

là nội dung kiến thức giáo khoa và vận dụng kiến thức để giải các bài tập địnhlượng Một số năm gần đây, nội dung đề thi đã có những thay đổi tích cực, tuynhiên theo chúng tôi “tính thực tiễn” vẫn chưa thể hiện rõ nét trong nội dung mỗi đềthi

 Mặc dù trên 90% giáo viên được đào tạo chính quy nhưng do một giáo viêndạy nhiều lớp và nhiều khối nên phải chuẩn bị nhiều giáo án (6 đến 8 giáo án khácnhau trong một tuần, chưa kể công việc khác) Do đó họ không có nhiều thời gian

để đầu tư giáo án, chuẩn bị thí nghiệm cho tốt, không tự tạo thí nghiệm đơn giản,hay điều tra các quan niệm sẵn có của học sinh, để dựa vào đó mà hoạch định chiếnlược dạy học

 Giáo viên quá bám sát vào khung phân phối chương trình, chưa có sự linhđộng Đa số giáo viên không muốn áp dụng phương pháp mới hoặc khai thác cácquan niệm sẵn có của học sinh vì thời gian không cho phép Bên cạnh đó, một sốgiáo viên chưa thực sự tâm huyết với nghề, trình độ chuyên môn nghiệp vụ còn hạnchế, chưa đầu tư cho việc chuẩn bị tiết dạy, thiết kế bài dạy học nhằm hướng họcsinh vào vai trò trung tâm của quá trình dạy học

Qua đó cũng điều tra Thực trạng, nguyên nhân việc khai thác và vận dụng Mốiliên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông hiệnnay việc khai thác những ứng dụng của kỹ thuật liên quan và áp dụng vào đời sốngcòn rất nhiều hạn chế và cần được khắc phục.

Dựa trên những thực trạng đó bản thân đã mạnh dạng đề xuất các biện pháptăng cường mối liên hệ Vật lý – kỹ thuật và đời sống trong dạy học Vật lý hết sức

cụ thể như :

- Trang bị cho học sinh những kiến thức vững chắc về Vật lý

- Dùng kiến thức Vật lý giải thích những hiện tượng trong đời sống

- Dùng kiến thức Vật lý để giải thích làm rõ nguyên lí kỹ thuật và máy mócthiết bị

- Những ứng dụng Vật lý trong kỹ thuật và đời sống

Qua đó có thể phần nào định hướng cho việc giảng dạy vận dụng mối liên hệVật lý – kỹ thuật và đời sống một cách hiệu quả

Dựa vào những nghiên cứu trên chúng tôi sẽ xây dựng thiết kế quy trình dạyhọc vật lý vận dụng mối quan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống vào chươngDòng điện xoay chiều Vật lý 12 Và vận dụng vào dạy học một cách cụ thể

Chương 2: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA VẬT LÝ, KỸ THUẬT VÀ ĐỜI SỐNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY

CHIỀU VẬT LÝ 12 THPT.

2.1 Phân tích đặc điểm chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 THPT

Ngày nay dòng điện xoay chiều (Alternating Current - AC) được dùng rộng rãitrong hầu hết mọi nơi trên toàn thế giới Vai trò của dòng điện xoay chiều là rất lớn đối vớichúng ta Dòng điện xoay chiều được sử dụng hầu hết trong các ngành nghề từ thành thịđến nông thôn, từ miền đồng bằng đến miền núi, từ nhà máy đến công sở… Hãy thửtưởng tượng nếu không có điện thì thế giới chúng ta sẽ như thế nào? Phải nói rằng nhờ cóđiện xoay chiều nó đã góp phần đưa thế giới phát triển như ngày hôm nay

Dòng điện xoay chiều được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều với tần số xácđịnh Khác với dòng điện một chiều, dòng điện xoay chiều có sự đổi chiều liên tục khoảng

50 đến 60 lần trong một giây

Điểm đặc biệt của dòng điện xoay chiều là điện áp có thể thay đổi được nhờ mộtmáy biến thế và vì thế nó có thể truyền tải đi xa hơn dòng điện một chiều

Dòng điện xoay chiều có thể làm nguồn sử dụng với nhiều thiết bị khác nhau nhưtivi, đèn, máy tính và các thiết bị khác Trong mạch điện xoay chiều có thể có thêm các tụđiện, cuộn cảm Dòng điện xoay chiều cũng được chứng minh rằng có thể làm nguồn điệntốt hơn dòng điện một chiều

Chương dòng điện xoay chiều được trình bày tương đối kỹ về kiến thức, hình thức

thể hiện và logic Chương dòng điện xoay chiều là chương 3, được đặt trước chương 4 là chương dao động và sóng điện từ.

Trong chương dao động và sóng điện từ đều nghiên cứu dao động điện tự do, dao

động điện từ tắt dần, dao động điện từ duy trì Dòng điện xoay chiều là một loại dao động

điện từ đó là dao động điện từ cưỡng bức Như vậy ở chương dao động và sóng điện từ đã

nghiên cứu mạch dao động LC, phương trình dao động của dao động điện từ, năng lượngdao động… những kiến thức này có thể giúp HS hiểu về cuộn cảm, tụ điện và các tác dụngcủa chúng trong mạch điện cũng như những kiến thức liên quan đến mạch dao động điện

từ Mặt khác trong chỉnh thể nghiên cứu các loại dao động thì phần “dao động và sóng điệntừ” nghiên cứu tiếp theo sau “dao động cơ”, “sóng cơ” là hợp lý Do đó, có logic trình bày

kiến thức chương dòng điện xoay chiều

 Nội dung kiến thức trình bày trong SGK

- Các đặc trưng của dòng điện xoay chiều

- Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch có R, L, C mắc nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen

- Định luật Ôm đối với dòng điện xoay chiều có R,L, C mắc nối tiếp

- Công suất của dòng điện xoay chiều

- Truyền tải điện năng, Máy biến áp

- Máy phát điện xoay chiều

- Động cơ không đồng bộ ba pha

Như vậy, qua phân tích cấu trúc và đặc điểm nội dung kiến thức của chươngDòng điện xoay chiều Vật lý 12 THPT, chúng tôi nhận thấy rằng, nội dung kiếnthức chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12 được trình bày theo tinh thần đổi mớiphương pháp dạy học, có sự kế thừa chương trình trung học cơ sở, đồng thời bổsung, mở rộng và nâng cao kiến thức bằng cách được nghiên cứu một cách sâu sắchơn

2.2 Thiết kế quy trình DH mối quan hệ giữa Vật lý – kỹ thuật và đời sống vào chương Dòng điện xoay chiều Vật lý 12.

2.2.1 Quy trình thiết kế bài dạy học

2.2.1.1 Xác định mục tiêu bài dạy và kiến thức trọng tâm của bài học

Theo định hướng nghiên cứu, ngoài việc cần thực hiện mục tiêu dạy học theochuẩn kiến thức – kĩ năng thì việc xây dựng các tiến trình dạy học cần phải tiến tớiđạt được các mục tiêu nâng cao sau đây:

 Về kiến thức: Học sinh nắm vững kiến thức liên quan đến các bài học cụ

thể : Phát biểu được định nghĩa, định luật liên quan đến dòng điện xoay chiều, viết

được các biểu thức của dòng điện xoay chiều, các tác dụng của dòng điện xoaychiều, Giải thích tóm tắt các nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều, cấu tạo vànguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha…

 Về kỹ năng: - Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thu lượm, truyền đạt và xử lý

thông tin thông qua việc làm học, việc thí nghiệm và việc tương tác với bạn học, vớigiáo viên

- Bồi dưỡng cho học sinh năng lực dự đoán, năng lực giải quyết các vấn đề, giảithích các hiện tượng, giả thuyết có thể kiểm tra được; bồi dưỡng năng lực thựcnghiệm cho học sinh

- Bồi dưỡng cho học sinh năng lực tự học, năng lực đánh giá, tự đánh giá; nănglực phê và tự phê

Trên cơ sở nghiên cứu đề tài, chúng tôi đã khai thác và chỉ ra ứng dụng kỹ thuật, những ứng dụng trong đời sống và những hiện tượng trong quá trình tự nhiên liên quan đến bài học, cụ thể:

1 Bài “Đại cương về dòng điện xoay chiều”

Câu hỏi 1: Vì sao trên thực tế, khi sử dụng dòng điện xoay chiều người ta chỉ

quan tâm đến các giá trị hiệu dụng?

Trả lời :

Các giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện, hiệu điện thế và suất điệnđộng có ý nghĩa quan trọng trong việc sử dụng vì những lý do sau:

- Các giá trị tức thời, biên độ không thể đo trực tiếp bằng Ampe kế hay vôn kế

- Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, vấn đề cần quan tâm không phải là ởdòng điện hay hiệu điện thế biến thiên như thế nào mà điều quan trọng là tác dụngcủa nó trong một thời gian dài

- Tác dụng nhiệt của dòng điện tỹ lệ bình phương với cường độ dòng điện,không phụ thuộc vào chiều của dòng điện nên có thể so sánh dòng điện xoay chiềuvới dòng điện một chiều về phương diện tác dụng nhiệt

Câu hỏi 2: Vì những lý do gì mà trên thực tế dòng điện xoay chiều được sử

dụng rộng rãi hơn dòng điện một chiều?