UBND HUYỆN A LƯỚI
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Công trình tham dự Chương trình
“TRI THỨC TRẺ VÌ GIÁO DỤC”
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 LI, HUYỆN A LƯỚI
TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
A LƯỚI, NĂM 2016
Danh mục chữ viết tắt
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BGĐT
: Bài giảng điện tử
: Máy vi tính
PPDH
: Phương pháp dạy học
SGK
: SGK
THPT
: Trung học phổ thông
TN
: Thực nghiệm
TNSP
: Thực nghiệm sư phạm
ƯDKT
: Ứng dụng kỹ thuật
BẢN THUYẾT MINH CÔNG TRÌNH
Sự phát triển vượt bậc của Công nghệ thông tin và truyền thông (CNTT&TT)
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
b-Learning;
Phần 2: Tổ chức dạy học các ƯDKT phần “Điện học. Điện từ học” Vật lí 11
THPT theo b-Learning;
Phần 3: Thực nghiệm sư phạm
Kết luận
Công trình này tôi đã tiến hành nghiên cứu và tổ chức thực nghiệm trong
năm học 2013 – 2014 đã thu được hiệu quả (đã trình bày trong nội dung công
trình). Tôi đăng kí dự thi công trình này với mong muốn nhân rộng mô hình học
tập b-Learning ra toàn bộ chương trình Vật lí và nhân rộng qua các bộ môn
khác.
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
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,
hƣớng 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
chƣơng trình giảng dạy mà không đƣợc giảng dạy trên lớp học truyền thống.
2
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, chƣơng trình học tập đƣợc đƣa 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 ƣu điểm của DH truyền thống và DH trực tuyến
e-Learning nên so với đào tạo truyền thống, b-Learning có một số những ƣu 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 bLearning. 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,
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. Ngƣời học giờ đây không chỉ nghe giảng mà còn xem những ví dụ
minh hoạ trực quan, thậm chí còn có thể tƣơng tác với bài học nên khả năng nắm
bắt kiến thức cũng tăng lên;
- Tính cập nhật: Nội dung khoá học thƣờng xuyên đƣợc cập nhật và thay đổi
DH truyền thống
b-Learning
Giới hạn cố định trong 4 bức Cơ động, linh hoạt: Học ở lớp, ở
Sự thuận
tiện
tƣờng của lớp học, hầu hết phòng thí nghiệm, ở hiện trƣờng,
hoạt động dạy và học là sự trong thực tế…, tƣơng tác đa chiều
tƣơng tác giữa thầy và trò HS - HS - GV - kiến thức với phạm
trong phạm vi một lớp học.
vi rộng bằng nhiều cách khác nhau.
- Hoạt động dạy và học xảy ra - Các nhiều tuỳ chọn, địa điểm và
đồng thời tại một địa điểm, thời gian tự do hơn để tham gia học
thời điểm và trong một thời tập theo cách riêng của HS.
Địa điểm và gian cố định.
- Việc học không bị ràng buộc, HS
chủ động sắp xếp thời gian biểu, đôi
Thời gian
khi vẫn với một thành phần lớp học,
nhƣng có thể tích hợp học tập tại nhà
của HS.
Chi phí xây dựng tài liệu, bài Chi phí ban đầu cho việc xây dựng
giảng thấp hơn, nếu GV giỏi nội dung học tập khá lớn, nhƣng có
Tài nguyên học tập tiếp cận Từ nhiều nguồn khác nhau: SGK,
còn nhiều khó khăn, chƣa GV, các tài liệu khoa học phù hợp,
đƣợc phổ biến rộng rãi, chủ thí nghiệm, thực tế…gắn với:
yếu từ SGK, sách tham khảo - Vốn hiểu biết, kinh nghiệm và nhu
cầu của HS;
và GV.
- Tình huống thực tế, bối cảnh và
Tài nguyên
học tập
môi trƣờng địa phƣơng;
- 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 nhƣ các nguồn đƣợc
tạo ra bởi bản thân của HS.
- Chú trọng cung cấp tri thức, - Chú trọng hình thành các năng lực
kĩ năng, kĩ xảo. Học để đối (sáng tạo, hợp tác, …) dạy phƣơng
phó với thi cử. Sau khi thi pháp và kỹ thuật lao động khoa học,
xong những điều đã học dạy cách học. Học để đáp ứng những
thƣờng bị bỏ quên hoặc ít yêu cầu của cuộc sống hiện tại và
Kiểm tra,
dùng đến.
năng công nghệ của ngƣời tham gia
DH.
- Học là quá trình tiếp thu và - Học là quá trình kiến tạo; HS tìm
lĩnh hội, qua đó hình thành tòi, khám phá, phát hiện, khai thác
kiến thức, kĩ năng, tƣ tƣởng, và xử lý thông tin, … tự hình thành
tình cảm.
hiểu biết, năng lực và phẩm chất.
Sự sáng tạo - Truyền thụ tri thức, truyền - Tổ chức hoạt động nhận thức cho
thụ và chứng minh chân lí của HS. Dạy HS cách tìm ra chân lí.
và tự do
diễn đạt
GV. Nên không tạo nhiều B-Learning mang lại cơ hội tốt,
điều kiện thuận lợi cho HS tự nhiều hoạt động cho HS giao lƣu,
do phát biểu ý kiến, tự do học hỏi, phát biểu ý kiến, phát triển
diễn đạt ý tƣởng, phát triển sức sáng tạo, mở rộng quan hệ...
sức sáng tạo.
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 đƣợc ngành GD&ĐT 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, b-Learning 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
tính mà kĩ năng xã hội của HS cũng đƣợc nâng cao đáng kể do tính tƣơng 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 đƣợc 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 nhƣ: 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; Hƣớng
dẫn HS trao đổi thảo luận; …
Cải thiện số lƣợng và chất lƣợng các thông tin liên lạc giữa ngƣời học với
nhau hoặc ngƣời học và ngƣời dạy qua các hoạt động thảo luận nhóm trực tuyến và
mặt đối mặt trong lớp học. B-Learning cung cấp những phƣơng 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
7
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 đƣợc với ngƣời
dạy. B-Learning cũng cung cấp cơ hội để ngƣời học mạnh dạn đƣa ra ý tƣởng cũng
nhƣ 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 trƣờng cá nhân vì các
đối tƣợng nhận thức đƣợc trình bày một cách toàn diện, tổng thể, đầy đủ và nhanh
chóng nhờ các thiết bị đa phƣơng tiện và các phần mềm. Hơn nữa, thông qua sự
cộng tác nhóm, HS đƣợc rèn luyện các kĩ năng giao tiếp, tạo sự tự tin và mạnh dạn
trình những ý tƣởng, quan điểm của cá nhân. HS đƣợc tham gia một loạt các tƣơng
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 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 nƣớc ta thấp, chƣa 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 nhƣ sử dụng các hệ thống đào tạo trực tuyến của
ngƣời 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
ngƣời học và ngƣời dạy đều phải nhận thức đƣợc vai trò thay đổi của mình. Trƣớc
đây khi phƣơng pháp giảng dạy giao tiếp ra đời, vai trò của ngƣời thầy đã đổi từ
“dạy” sang “hướng dẫn” và cao hơn là “hỗ trợ”. Trong hình thức b-Learning, bản
thân ngƣời thầy cũng đƣợc CNTT “hỗ trợ” và vận dụng tốt các tính năng ƣu việt
của nó, ngƣời 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 ngƣời học chủ động, tích cực, làm nền tảng cho sự chủ động trong cuộc
sống và công việc của các HS trong tƣơng lai. Từ đó, b-Learning sẽ mang lại một
trào lƣu 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) đƣợc hiểu là các đối tƣợng, thiết bị máy
móc (hoặc hệ thống các đối tƣợng thiết bị máy móc) đƣợc 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 nhƣ vậy thì trong chƣơng trình vật lí phổ
thông có nhiều ứng dụng kỹ thuật đƣợc nghiên cứu. Ví dụ nhƣ:
- Các máy phát điện, các động cơ điện, Rơ-le điện từ... mà nguyên tắc hoạt
động của nó dựa trên hiện tƣợng điện từ;
- Máy ảnh, kính hiển vi, kính thiên văn, kính lúp,... ứng dụng quy luật đƣờng
đi của các tia sáng qua lăng kính, gƣơng, thấu kính (sự tạo ảnh qua lăng kính,
gƣơng…).
9
Trong phạm vi của Vật lí học, ta chỉ chú ý những hiện tƣợng 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
nhƣ: khi DH về máy phát điện xoay chiều, ta tập trung chú ý vào cách tạo ra dòng
điện xoay chiều và lấy đƣợc dòng điện trong khung ra ngoài để sử dụng, mà không
đi sâu vào hình dạng, vật liệu, kích thƣớc của rôto và stato, của dây dẫn cuốn trong
đó.
10
Nghiên cứu các ƢDKT của Vật lí là thiết lập mối quan hệ giữa lý thuyết và
thực tiễn, giữa cái trừu tƣợng (các khái niệm, định luật vật lí) và cái cụ thể (các hiện
tƣợng xảy ra trong máy móc, thiết bị). Nhờ đó mà làm cho việc nhận thức các kiến
thức vật lí trừu tƣợng trở thành sâu sắc hơn, mền dẻo hơn.
Việc nghiên cứu các ƢDKT của Vật lí góp phần phát triển tƣ duy vật lí kỹ
thuật của HS, làm cho HS thấy đƣợc 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 ƢDKT của Vật lí trong DH Vật lí ở trƣờng phổ thông
có thể diễn ra theo hai con đƣờng 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 ƢDKT của Vật lí theo con đƣờng 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 nhƣ vậy. Sự giải
thích phải dựa vào các định luật vật lí đã biết. Để đƣa ra đƣợc lời giải thích đúng
đắn thì trƣớc hết phải làm rõ đƣợc “điều cần giải thích”, nghĩa là phải phát hiện
đƣợc chính xác những điều kiện tác động ở đầu vào, hiện tƣợng xuất hiện ở đầu ra,
rồi tìm những định luật, qui tắc vật lí chi phối quá trình biến đổi ở bên trong đối
những dấu hiệu, những đặc tính có liên quan đến hiện tƣợng 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 nhƣ 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 tƣợng quan sát
đƣợc 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 đƣợc từ suy luận không phù hợp với kết quả cuối cùng quan sát
đƣợc 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 đƣa ra ở giai đoạn 2.
Nhƣ vậy, việc lựa chọn định luật vật lí làm cơ sở xuất phát có vai trò quyết
định. Cần phải hƣớng dẫn HS biết dựa vào những dấu hiệu quan sát đƣợc ở đầu vào
và đầu ra để liên tƣởng đến những định luật, qui tắc vật lí có liên quan đến hiện
tƣợng đó, nhận biết xem hiện tƣợng xảy ra thuộc loại hiện tƣợng gì, có liên quan
đến định luật nào.
Ví dụ: Nghiên cứu cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
12
Đầu tiên, GV đƣa ra một máy biến thế thật, ví dụ nhƣ máy biến thế thƣờng
dùng trong phòng thí nghiệm hoặc một máy biến thế đơn giản mà vẫn hoạt động
đƣợc. Sau đó, tiến hành một thí nghiệm để HS nhận thấy đƣợc rằng: nếu ta đƣa vào
một đầu của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ta thu đƣợc ở đầu ra một
cuộn dây kín một dòng điện hay trong cuộn dây hở một hiệu điện thế. Diễn biến của
hiện tƣợng nhƣ sau: khi đƣa dòng điện vào cuộn dây 1, trong cuộn dây xuất hiện
một từ trƣờng (kiến thức về từ trƣờng 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
đƣa vào cuộn dây 1 là dòng điện xoay chiều biến thiên.
Vậy, từ trƣờng mà nó sinh ra cũng biến thiên, lõi sắt bị nhiễm từ cũng sinh ra
một từ trƣờng biến thiên: từ trƣờng 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 nhƣ thế
là chấp nhận đƣợc vì quá trình lập luận chặt chẽ (tuy chỉ ở mức độ định tính) và kết
luận phù hợp với điều quan sát đƣợc 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 chƣa biết. Bởi vậy, không thể yêu cầu họ giải thích
đƣợc 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 đƣờng 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 tƣợng vật lí và những định luật
chi phối nó đã biết dƣới dạng tổng quát. Yêu cầu tìm tòi là đƣa ra một thiết bị có
cấu tạo thích hợp để tạo ra hiện tƣợng vật lí đáp ứng đƣợc một số yêu cầu cụ thể của
sản xuất hay đời sống.
Việc nghiên cứu các ƢDKT của Vật lí theo con đƣờng 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 đƣờng đã dẫn đến nhận thức đƣợc định luật, qui tắc này (từ
- Phối hợp hiện tƣợng xảy ra trong thiết bị với một hiện tƣợng khác ở bên
ngoài (ví dụ: tốc kế ly tâm hay tốc kế cộng hưởng);
- Đo lƣờng chính xác một đại lƣợng (ví dụ: đo cường độ dòng điện, ...);
Để đƣa ra một phƣơng án giải quyết những vấn đề nhƣ 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 nhƣ: gây một tác động ở đầu vào thì ở đầu ra có thu đƣợc hiện tƣợng
15
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 đƣa ra một thiết bị cùng loại
đang đƣợc sử dụng trong kỹ thuật và nói cho HS rõ một số chi tiết khác với mẫu đã
thiết kế nhƣng 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
hiện phƣơng 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 phƣơng 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 tƣơng đối phức tạp nhƣ trên nên GV có thể đƣa 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 đƣợc b-Learning đạt hiệu quả, cần phải đƣa ra đƣợc những
nguyên tắc và tiêu chí làm cơ sở cho việc xác định nội dung, vận dụng phƣơng 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 đƣợc 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;
17
- Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa cái cụ thể và cái trừu tƣợng trong
DH;
- Nguyên tắc đảm bảo sự vững chắc của tri thức, kĩ năng, kỹ xảo và tính mềm
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.
18
Sau khi đã xác định đƣợc 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 đƣợc 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 nhƣ 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,
ngƣời GV phải chuẩn bị nhiều thứ nhƣ: Giới thiệu cho HS về hệ thống e-Learning
về các nội dung nhƣ: cách tạo tài khoản, cách đăng nhập (cái này thƣờng 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 hƣớng dẫn sử dụng trang eLearning. Sau khi triển khai, tôi đánh giá b-Learning bằng các cách nhƣ 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 lƣợng của chƣơng trình tự học vật lí.
Trên cơ sở đó, tôi chỉnh sửa, bổ sung thêm những chi tiết cần thiết để có đƣợc
chƣơng trình hoàn chỉnh nhất. Tôi xác định phƣơng án vận dụng mô hình theo ba
bƣớc 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 đƣa ra đƣợc một mô hình DH kết hợp phù hợp với thực trạng dạy và học