ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ YÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN
KHÔNG ĐỔI THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ NHẰM
NÂNG CAO TÍNH CHỦ ĐỘNG, TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA
HỌC SINH LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI - 2014

i


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ YÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN
KHÔNG ĐỔI THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ NHẰM
NÂNG CAO TÍNH CHỦ ĐỘNG, TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA
HỌC SINH LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2014
Tác giả

Nguyễn Thị Yên

i


Viết tắt
GV
HS
PPHĐ
SGK
THPT

DANH MỤC VIẾT TẮT
Viết đầy đủ
Giáo viên
Học sinh
Phương pháp hộp đen
Sách giáo khoa
Trung học phổ thông

i
i


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn................................................................................................ i

trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông.......................................................16
1.4. Tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập ..............16

iii


1.4.1. Tính tích cực trong học tập................................................................16
1.4.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập. ................................ 18
1.5. Thực tiễn về tổ chức dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen cho
học sinh việc hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp hộp đen của
giáo viên ở trường THPT .............................................................................19
1.5.1. Mục đích của việc điều tra................................................................ 19
1.5.2. Đối tượng điều tra ..............................................................................19
1.5.3. Phương pháp điều tra..........................................................................20
1.5.4. Kết quả của việc điều tra ................................................................ 20
Chương 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC NGOẠI KHÓA CÁC BÀI
TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI VẬT LÍ 11
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG..............................................................................2.8
2.1. Những mục tiêu học sinh cần đạt được khi học phần "Dòng điện
không đổi" ................................................................................................ 27
2.1.1. Kiến thức............................................................................................27
2.1.2. Kỹ năng..............................................................................................28
2.1.3. Mục tiêu phát triển tư duy ................................................................28
2.1.4. Các thí nghiệm cần tiến hành trong quá trình dạy học ngoại
khóa bài tập hộp đen dòng điện không đổi ...................................................29
2.2. Kế hoạch của việc tổ chức dạy học ngoại khóa các bài toán hộp
đen dòng điện không đổi cho học sinh lớp 11 THPT................................ 29
2.2.1. Mục tiêu của hoạt động ngoại khóa ....................................................29
2.2.2. Nội dung của hoạt động ngoại khóa các bài toán hộp đen dòng
điện không đổi cho học sinh lớp 11 THPT ...................................................32

Bảng 1.1. Nhận thức của giáo viên và học sinh về tầm quan trọng của
việc tổ chức dạy học ngoại khoá vật lí..........................................................20
Bảng 3.1. Kết quả bài kiểm tra 45 phút ........................................................73
Bảng 3.2: Giá trị các tham số trung bình cộng ( X ), phương sai (S2),
độ lệch chuẩn (S), hệ số biến thiên (V).........................................................73
Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất (Wi) .......................................................74
Bảng 3.6: Bảng phân phối tần số tích lũy (i )..............................................74

vi


DANH MỤC CÁC ẢNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ
Trang
Ảnh 2.1: Chụp hộp và nắp hộp................................................................ 37
Ảnh 2.2: Chụp hộp đen chứa một phần tử ....................................................38
Ảnh 2.3: Chụp cấu trúc và hộp đen chứa hai phần tử ................................ 39
Sơ đồ 1.1: Phương pháp hộp đen
.........................................................13
Sơ đồ 2.1: Đường đặc trưng V-A của đoạn mạch .........................................45
Sơ đồ 2.2: Đường đặc trưng V-A của đoạn mạch .........................................47
Đồ thị 3.1: Đường phân bổ tần suất W%......................................................76
Đồ thị 3.2: Đường phân bố tần suất tích lũy i %.........................................77

vii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thế giới đang trong giai đoạn phát triển về tất cả các lĩnh vực: Kinh tế Xã Hội - Chính trị… Sự bùng nổ công nghệ thông tin đưa cuộc sống của con người
bước sang giai đoạn mới: Hiện đại và văn minh hơn. Có ai đó đã từng nói: "Một

4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Học sinh lớp 11 trường THPT, hoạt động ngoại khóa trong dạy học vật
lí ở trường THPT.
4.2.Khách thể nghiên cứu
Tổ chức dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen phần "Dòng điện
không đổi"_Vật lí 11 THPT.
5.Vấn đề nghiên cứu
Đề tài tập trung vào nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau:

• Hướng dẫn học sinh chế tạo một số thiết bị thí nghiệm hộp đen phần dòng
điện không đổi

• Soạn thảo tiến trình hướng dẫn các kiến thức về hộp đen phần dòng điện
không đổi.
6. Gỉa thuyết khoa học
Nếu soạn thảo được tài liệu và tổ chức tốt việc hoạt động ngọai khóa
để hướng dẫn học sinh chế tạo được các hộp đen điện học đơn giản và vận
dụng được phương pháp hộp đen để giải bài toán với các hộp đen đã chế tạo thì sẽ
trang bị được cho học sinh phương pháp hộp đen và phát triển được tính tích cực
và năng lực hoạt động thực nghiệm, năng lực sáng tạo ở học sinh.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Luận văn này chỉ xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm là
hộp đen điện được chế tạo từ các vật liệu đơn giản để dùng trong dạy học các
kiến thức về hộp đen phần dòng điện không đổi Vật lý 11
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
8.1 Ý nghĩa khoa học

3




10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục nội dung
chính của luận văn được trình bày trong 3 chương
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học ngoại
khóa các bài tập hộp đen phần dòng điện không đổi cho học sinh trong dạy học
Vật lí 11 ở trường phổ thông.
Chương 2. Tiến trình dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen phần dòng
điện không đổi Vật lí 11 trung học phổ thông.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

5


CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC
NGOẠI KHÓA CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN
KHÔNG ĐỔI CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 11
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Hoạt động ngoại khóa Vật lí trong nhà trường phổ thông
1.1.1. Vị trí , vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức
tổ chức dạy học ở trường phổ thông
1.1.1.1. Vị trí của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức
dạy học ở trường phổ thông
Nhà trường phổ thông có ba hình thức tổ chức đào tạo là: Dạy học trên
lớp, giáo dục lao động kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp dạy nghề và công tác
giáo dục ngoài giờ lên lớp.
Công tác giáo dục ngoài giờ lên lớp bao gồm các hoạt động rộng rãi
trong các lĩnh vực: Xã hội - chính trị, văn hóa - khoa học, nghệ thuật, thể dục thể

Tóm lại, hoạt động ngoại khóa có mục đích bao trùm là hỗ trợ cho dạy
học nội khóa, giúp phát triển và hoàn thiện nhân cách người học. Đặc biệt, hoạt
động ngoại khóa góp phần quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực có tính
tích cực, tự lực cao và có khả năng sáng tạo tốt trong công việc, đáp
ứng được yêu cầu của nền giáo dục nước ta trong giai đoạn hiện nay
1.1.2. Các đặc điểm và nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí
1.1.2.1. Đặc điểm
Hoạt động ngoại khóa về vật lí nói riêng và hoạt động ngoại khóa nói
chung có những đặc điểm cơ bản như sau:
+ Việc tổ chức các hoạt động ngoại khóa phải được lập kế hoạch cụ thể về
cả mục đích, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, lịch hoạt động cụ thể và
thời gian thực hiện.
+ Tổ chức các hoạt động ngoại khóa dựa trên tinh thần tự nguyện tham
gia và sự hứng thú của học sinh, dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

7


+ Số lượng học sinh tham gia không hạn chế, có thể tổ chức hoạt động
ngoại khóa theo nhóm hoặc theo tập thể đông người.
+ Nội dung và hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa phải đa dạng,
phong phú, mềm dẻo, hấp dẫn để lôi cuốn được nhiều học sinh tham gia.
+ Việc đánh giá kết quả các hoạt động ngoại khóa của học sinh không
phải bằng điểm số thông qua các bài kiểm tra như trong các giờ học nội khóa, mà
được đánh giá công khai thông qua tính tích cực, sáng tạo của học sinh và
sản phẩm của quá trình hoạt động.[11]
1.1.2.2. Nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí
Nội dung của ngoại khóa vật lí phải bổ sung và hỗ trợ cho nội khóa. Nội
dung của ngoại khóa giúp cho học sinh củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức vật
lí đã được học trong nội khóa; bổ sung những kiến thức lí thuyết hoặc khắc phục

được…)
- Học sinh tổ chức triển lãm giới thiệu những thành tích hoạt động ngoại
khóa về vật lí.
- Tổ chức cho học sinh thăm quan ngoại khóa về vật lí, kĩ thuật.
- Tổ chức, hướng dẫn học sinh thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ
thí nghiệm vật lí hoặc máy móc đơn giản.
- Tổ chức ôn luyện cho học sinh tham dự thi học sinh giỏi hoặc các cuộc
thi khác dành cho môn vật lí ở trường phổ thông.
Với các hình thức tổ chức ngoại khóa về vật lí như trên, học sinh có thể
tham gia vào các hoạt động với tư cách cá nhân, nhóm hoặc tập thể. [10]
1.1.4. Phương pháp hướng dẫn hoạt động ngoại khóa Vật lí
Phương pháp dạy học hoạt động ngoại khóa vật lí thường có tính mềm
dẻo, không cứng nhắc, phụ thuộc vào nội dung của hoạt động ngoại khóa và
trình độ của giáo viên cũng như học sinh. Cũng như trong dạy học nội
khóa,trong dạy học ngoại khóa việc hướng dẫn của giáo viên cũng theo các
kiểu định hướng: định hướng tìm tòi, định hướng khái quát chương trình hóa,
định hướng tái tạo. Theo chúng tôi, vận dụng các phương pháp này vào dạy

9


học hoạt động ngoại khóa có thể tuân theo các bước như sau: Ban đầu giáo
viên định hướng học sinh tìm tòi, tự tìm ra các kiến thức hoặc cách thức cần áp
dụng để giải quyết vấn đề. Nếu học sinh không đáp ứng được yêu cầu đó thì
giáo viên tổ chức định hướng khái quát chương trình hoá, gợi ý thêm cho học
sinh. Nếu như học sinh vẫn không thực hiện được nhiệm vụ thì giáo viên chuyển
dần sang kiểu định hướng tái tạo angôrít.
Với mục đích và nội dung của đề tài, Tôi chọn kiểu định hướng cho học
sinh không phải chỉ là định hướng tái tạo hay chỉ là định hướng tìm tòi mà là kiểu
định hướng khái quát chương trình hoá. Đó là kiểu hướng dẫn trong đó người

các nội dung sau:
- Xác định mục tiêu giáo dục của hoạt động, gồm có: mục tiêu về kiến thức;
mục tiêu về kĩ năng và yêu cầu về phát triển năng lực, trí tuệ; mục tiêu về thái độ,
tình cảm.
- Xây dựng nội dung cho hoạt động ngoại khoá dưới dạng những nhiệm vụ học
tập cụ thể.
- Dự kiến hình thức tổ chức, phương pháp dạy học.
- Dự kiến các tình huống có thể xảy ra và cách giải quyết.
- Dự kiến những công việc có thể nhờ đến sự giúp đỡ của các lực lượng giáo dục
khác.
- Dự kiến thời gian và địa điểm tổ chức.
+ Bước 3: Tiến hành hoạt động ngoại khoá theo kế hoạch
Khi tổ chức hoạt động ngoại khoá theo kế hoạch giáo viên cần phải chú
ý những nội dung sau:
- Luôn theo dõi quá trình học sinh thực hiện các nhiệm vụ để có thể giúp đỡ kịp
thời, đặc biệt là những tình huống phát sinh ngoài dự kiến, kịp thời điều
chỉnh những nội dung diễn ra không đúng kế hoạch.
- Đối với những hoạt động diễn ra ở quy mô lớn như lớp, khối thì giáo viên
đóng vai trò là người tổ chức, điều khiển các hoạt động. Đồng thời giáo viên
cũng phải là trọng tài để tổ chức cho học sinh có thể tham gia tranh luận hay
bảo vệ ý kiến của mình về những nội dung hoạt động ngoại khoá.

11


- Đối với những hoạt động diễn ra ở quy mô nhỏ như trong tổ, nhóm học sinh
thì cần để cho học sinh hoàn toàn tự chủ cả việc tổ chức và thực hiện nhiệm vụ
được giao, giáo viên chỉ có vai trò hướng dẫn khi học sinh gặp khó khăn hoặc
việc không xử lí được.
- Sau mỗi đợt tổ chức hoạt động ngoại khoá thì giáo viên phải đánh giá, rút

Phương pháp hộp đen có thể tóm tắt bằng sơ đồ sau:
Đầu vào

Hộp đen

Đầu ra

Các kết quả
quan sát được

Tùy theo đầu ra
mà thay đổi đầu
vào

Người nghiên cứu

Hình 1.1. Sơ đồ phương pháp hộp đen
1.2.2. Sự cần thiết phải bồi dưỡng phương pháp hộp đen cho học sinh trong
dạy học Vật lí ở trường phổ thông
Trong chương trình Vật lí phổ thông từ trước tới nay, ở mỗi phần kiến
thức, người ta đã xây dựng được ít nhiều những bài tập kiểu hộp đen. Với
những kiểu bài tập này, học sinh có điều kiện phát triển tư duy, phát triển kĩ
năng thí nghiệm và đặc biệt là có tác dụng đào sâu, củng cố kiến thức, phát
triển ở học sinh hứng thú nhận thức Vật lí. Việc giải quyết vấn đề trong các bài
tập hộp đen của học sinh không thể diễn ra một cách tùy tiện theo cách thử đúng sai mà cần phải trang bị cho học sinh một quy trình nghiên cứu có kế hoạch, có
hệ thống, tức là cần trang bị cho học sinh phương pháp nhận thức Vật lí, đó là
phương pháp hộp đen. Trong khi bồi dưỡng cho học sinh phương pháp hộp đen,
chúng ta phải kết hợp nhiều phương pháp nhận thức khác, phải

13


14


+ Các bài tập hộp đen không những gây hứng thú học tập, khêu gợi tính tò mò
tự nhiên mà còn tạo điều kiện bồi dưỡng năng lực đề xuất dự đoán, suy luận
logic cũng như rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học sinh.
1.3. Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong
dạy học Vật lí ở trường phổ thông
1.3.1. Các đặc điểm cơ bản của dụng cụ thí nghiệm đơn giản
- Dụng cụ thí nghiệm là những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm trong đời sống hàng
ngày, có thể kiếm ở mọi nơi. Đó có thể là những lon bia, lon nước ngọt, những
đoạn ống nhựa hoặc những miếng bìa cứng, búp bê nhựa, bóng bay….
- Dễ thao tác và dễ thành công, vì những thí nghiệm này đều do giáo viên thiết kế,
chế tạo và khai thác để sử dụng trong giảng dạy.
- Thí nghiệm cho kết quả rõ ràng, thuyết phục vì thường là những thí nghiệm
gắn với thực tiễn hàng ngày.
- Thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền, không đòi hỏi ở người sử dụng những kĩ năng
thực hành đặc biệt, nên giáo viên nào cũng có thể tiến hành được. Trái lại, khi sử
dụng các thí nghiệm hiện đại, giáo viên phải biết cách sử dụng các dụng cụ, máy
móc, thiết bị, phải có những kĩ năng thực hành nhất định mới có thể tiến hành
những thí nghiệm này. Nếu giáo viên không có kĩ năng sử dụng máy tính, không
nắm được các phần mềm sử dụng trong thí nghiệm thì không tiến hành được các thí
nghiệm có sử dụng máy tính, hay những thí nghiệm hiện đại khác.
- Thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền không đòi hỏi nhiều về điều kiện cơ sở vật chất. Hiện tượng và kết quả thí nghiệm có sức hấp dẫn, lôi cuốn vì vậy nó có tác dụng
kích thích hứng thú với học sinh.
- Thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền là những thí nghiệm ngắn gọn, ít mất thời gian nên
có thể sử dụng thuận tiện trong quá trình dạy học. Đặc biệt trong khâu mở
bài hay củng cố bài, sử dụng để tạo tình huống học tập rất có hiệu quả
- Thí nghiệm đơn giản dễ chế tạo thì tính chính xác cũng không cao và không