Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

SỞ GD& ĐT HƯNG YÊN
TRƯỜNG THPT KHOÁI CHÂU
----------  ----------

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SƯ PHẠM ỨNG DỤNG
Phát triển các năng lực của học sinh bằng sử dụng
Bản đồ khái niệm chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật lý 12 - Ban cơ bản

Lĩnh vực/ Môn : Vật lý
Họ và tên

: Bùi Thị Thanh

Hải

Giáo viên môn: Vật lý
Chức vụ

: Tổ trưởng tổ Lý – Hóa

Năm học 2015 – 2016
GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

0


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử

PHẦN A: LÝ LỊCH ...................................................................................... 1
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................... 3
BẢNG MÃ HÓA NĂNG LỰC CHUYÊN BIỆT BỘ MÔN VẬT LÝ ........ 4
PHẦN B: NỘI DUNG................................................................................... 6
I. TÓM TẮT ĐỀ TÀI .................................................................................... 6
II. GIỚI THIỆU ............................................................................................. 8
1. Hiện trạng .................................................................................................. 8
2. Giải pháp thay thế: ................................................................................... 9
3. Một số vấn đề gần đây. ............................................................................. 9
4.Vấn đề nghiên cứu: ................................................................................... 11
5. Giả thuyết nghiên cứu: .............................................................................. 11
III. PHƢƠNG PHÁP ..................................................................................... 11
1. Khách thể nghiên cứu. ............................................................................... 11
2. Thiết kế ...................................................................................................... 12
3. Quy trình nghiên cứu................................................................................. 13
4. Đo lƣờng. ................................................................................................... 14
IV. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ. ................................................ 14
V. BÀN LUẬN. ............................................................................................ 15
VI. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ............................................................... 15
1. Kết luận. .................................................................................................... 15
2. Khuyến nghị .............................................................................................. 16
VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO. .................................................................... 18
VIII. PHỤ LỤC ............................................................................................. 19
HƢỚNG DẪN HỌC SINH TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG ......................... 20
BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM ................................................................................. 23
KẾT QUẢ KIỂM CHỨNG .......................................................................... 51
CÁC ĐỀ KIỂM TRA TRƢỚC VÀ SAU TÁC ĐỘNG ................................ 55

GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu



SGK

Sách giáo khoa

GD

Giáo dục

ĐT

Đào tạo

GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

3


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

BẢNG MÃ HÓA NĂNG LỰC CHUYÊN BIỆT BỘ MÔN VẬT LÝ
Ký
hiệu
K1

Nội dung được mã hóa
Trình bày đƣợc kiến thức về hiện tƣợng, đại lƣợng, định luật, nguyên lí
cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí.



P5

Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí.

P6

Chỉ ra đƣợc điều kiện lí tƣởng của hiện tƣợng vật lí.

P7

Đề xuất đƣợc giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra đƣợc.

P8

P9

X1

X2

Xác định mục đích, đề xuất phƣơng án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả
thí nghiệm và rút ra nhận xét.
Biện luận tính đúng đắn của thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận
đƣợc khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này.
Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách
diễn tả đặc thù của vật lí.
Phân biệt đƣợc những mô tả các hiện tƣợng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời
sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành).


C1

C2

C3

C4

Thảo luận đƣợc kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan
dƣới góc nhìn vật lí.
tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí.
Xác định đƣợc trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của cá
nhân trong học tập vật lí
Lập kế hoạch và thực hiện đƣợc kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập
vật lí nhằm nâng cao trình độ bản thân.
Chỉ ra đƣợc vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí trong
các trƣờng hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài môn Vật lí
So sánh và đánh giá đƣợc – dƣới khía cạnh vật lí – các giải pháp kĩ thuật
khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trƣờng
Sử dụng đƣợc kiến thức vật lí để dánh giá và cảnh báo mức độ an toàn

C5

của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ
hiện đại

C6

Nhận ra đƣợc ảnh hƣởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử.


các khái niệm hoặc định luật (mức cơ bản nhất trong hệ thống phân loại của
Bloom). Sự lĩnh hội và phát triển khái niệm cộng với việc làm rõ mối quan hệ
giữa các khái niệm là hoạt động trọng tâm của quá trình dạy học. Việc học của
học sinh có ý nghĩa khi kiến thức mới đƣợc xây dựng trên cơ sở kiến thức đã có.
Tuy nhiên, trong nhiều trƣờng hợp, học sinh có thể hiểu sai khái niệm. Vì vậy
giáo viên cần biết vốn kiến thức của học sinh để giảng dạy cho thích hợp từ đó
mới có thể phát triển đƣợc các năng lực cho học sinh.
GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

6


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

Bản đồ khái niệm (BĐKN) là một công cụ để khám phá vốn khái niệm và
mối quan hệ giữa các khái niệm của học sinh trƣớc và sau khi học. BĐKN đƣợc
xem nhƣ một công cụ phân tích dữ liệu có tính đơn giản và chính xác cao, rất có
ích trong việc xây dựng bản tóm tắt về những tri thức, nhận ra những quan niệm
sai lầm, chỉ ra lỗ hổng trong kiến thức, đề xuất ý tƣởng, đánh giá học tập của
học sinh,...
Đối với bộ môn Vật lý, kiến thức cơ bản nhất là hệ thống các khái niệm,
các định luật vật lí liên hệ chặt chẽ với nhau đƣợc hình thành và phát triển theo
một trật tự logic. Việc phân loại, sắp xếp các khái niệm Vật lý thành hệ thống rất
quan trọng. Với khối lƣợng khái niệm rất lớn nếu lĩnh hội không có hệ thống thì
học sinh không thể nắm vững, nhớ lâu và vận dụng đƣợc.
Chƣơng “Dòng điện xoay chiều” cung cấp cho học sinh những hiểu biết
cần thiết về các khái niệm, các qui luật mô tả mối liên hệ giữa các đại lƣợng
điện và sự biến đổi năng lƣợng điện trong mạch điện xoay chiều. Nội dung
những kiến thức này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, tuy nhiên khá trừu tƣợng

1. Hiện trạng
Trong SGK vật lý 12 ban cơ bản của nhà xuất bản giáo dục, đã có nhiều đổi
mới, có nhiều kênh hình để minh họa cho diễn biến, các quá trình Vật lý, màu
sắc đa dạng, trình bày đẹp, khoa học. Các hình là hình tĩnh phần nào trìu tƣợng
với các quá trình Vật lý do đó học sinh khó tƣởng tƣợng. Phần lớn những kiến
thức học sinh học đƣợc là do giáo viên truyền đạt, đối thoại, phát vấn hay đặt
câu hỏi. Giáo viên áp đặt kiến thức sẵn có, học sinh học thuộc lòng nhƣ máy
móc. Do phƣơng pháp dạy học mang tính thụ động và ít chú ý đến khả năng vận
dụng nên học sinh rất thụ động, hạn chế khả năng sáng tạo và năng động. Trong
những năm học gần đây trƣờng THPT Khoái Châu đã áp dụng các phƣơng pháp
dạy học tích cực vào việc soạn giáo án, bài giảng có sử dụng phần mềm
powerpoint ít nhất 4 tiết /năm/1 giáo viên nhƣng chủ yếu mới dừng lại ở việc
chiếu kênh hình, chữ, việc định hƣớng năng lực cho học sinh trong tiết học còn
mờ nhạt chƣa đƣa ra cách học, cách đặt vấn đề và giải quyết vấn đề, cách sống,
cách học sinh tự đánh giá và điều chỉnh để phục vụ cho bài học.
Qua việc dự giờ thăm lớp, dự giờ khảo sát trƣớc tác động tôi thấy giáo viên
đã sử dụng các hình trong sách giáo khoa và các hình tham khảo để học sinh
quan sát. Giáo viên cố gắng đƣa ra hệ thống câu hỏi gợi mở dẫn dắt học sinh tìm
hiểu vấn đề. Học sinh tích cực suy nghĩ trả lời câu hỏi của giáo viên, phát hiện
và giải quyết vấn đề. Kết quả là học sinh thuộc bài nhƣng hiểu chƣa sâu sắc về

GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

8


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

sự vật, hiện tƣợng, không mạnh dạn trình bày đƣợc vấn đề trƣớc lớp, trƣớc tập

9


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

dƣới nó là các khái niệm cụ thể hơn.
- BĐKN tiến trình: BĐKN tiến trình tổ chức thông tin theo dạng tuyến tính.
Nó thích hợp cho thể hiện những khái niệm phản ánh các hiện tƣợng, quá trình.
- BĐKN hệ thống: BĐKN hệ thống tổ chức thông tin theo dạng tƣơng tự
bản đồ tiến trình nhƣng thêm vào “đầu vào” và “đầu ra”.

BĐKN hình nhện

BĐKN phân cấp

BĐKNhệ thống

BĐKN tiến trình

Các dạng bản đồ khái niệm
Ngoài ra còn có những dạng BĐKN nhƣ: BĐKN phong cảnh, BĐKN đa
chiều, BĐKN hình tròn….
Các tài liệu, bài giảng chủ yếu bàn về dạy học bằng Bản đồ khái niệm là gì?
Ƣu nhƣợc điểm của dạy học bằng Bản đồ khái niệm, cách thiết kế một bài giảng
bằng Bản đồ khái niệm. Chƣa có tài liệu nào đi sau vào việc tìm hiểu dạy học
bằng Bản đồ khái niệm có phát triển các năng lực của học sinh hay không?
Tôi muốn nghiên cứu cụ thể hơn và đánh giá đƣợc hiệu quả của việc đổi
mới dạy học thông qua việc: “ Dạy học Vật lý 12 bằng sử dụng Bản đồ Khái
niệm”. Qua các Bản đồ khái niệm mà giáo viên thiết kế trong phiếu học tập, các

+ Cô Bùi Thị Thanh Hải - Thời gian giảng dạy 24 năm (giáo viên dạy lớp
12A5 - lớp dạy đối chứng)
Tốt nghiệm Đại học Sƣ phạm Hà Nội I, có lòng nhiệt tình, có trách nhiệm
cao trong công tác giảng dạy và giáo dục học sinh.
- Học sinh: Hai lớp đƣợc chọn tham gia nghiên cứu có nhiều đặc điểm
tƣơng đƣơng nhau về tỉ lệ học sinh khá, trung bình.

GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

11


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

Bảng 1:

Giới tính và lực học của hai lớp thực nghiệm
và đối chứng Trường THPT Khoái Châu.

Lớp
12A4
12A5

Số học sinh các nhóm
Tổng
Nam
Nữ
số
40


42%

58%

0

0

Về ý thức học tập: Tất cả các em ở hai lớp chƣa thật sự chủ động trong việc
học tập; các năng lực: tự học, giải quyết vấn đề, sáng tạo, giao tiếp, hợp tác, sử
dụng công nghệ thông tin, sử dụng ngôn ngữ, tính toán còn hạn chế rất nhiều .
Dân tộc: Kinh
2. Thiết kế
Sử dụng thiết kế 1: Chọn hai lớp nguyên vẹn, lớp 12A4 là nhóm thực
nghiệm, lớp 12A5 là nhóm đối chứng. Tôi dùng bài kiểm tra định kì học kì I
làm bài kiểm tra trƣớc tác động. Kết quả cho thấy điểm trung bình của hai nhóm
khác nhau, do đó tôi dùng phép kiểm chứng T-test để kiểm chứng sự chênh lệch
giữa điểm số trung bình của hai nhóm trƣớc tác động.
Kết quả:
Bảng 2: Kiểm chứng để ác định nhóm tương đương

TBC

Đối chứng

Thực nghiệm

6,4


Thực nghiệm

O1

Đối chứng

Ô2

Kiểm tra sau
tác động

Tác động
Thiết kế bài giảng và dạy

O3

bằng bản đồ khái niệm
Thiết kế bài giảng và dạy

O4

không có bản đồ khái niệm.

Ở thiết kế này tôi sử dụng phép kiểm chứng T-Test độc lập.
3. Quy trình nghiên cứu.
- Chuẩn bị:
+ Cô Bùi Thị Thanh Hải dạy lớp đối chứng – Thiết kế bài giảng và dạy
không có bản đồ khái niệm.
+ Cô Bùi Thị Thanh Hải dạy lớp thực nghiệm – Thiết kế bài giảng và dạy
bằng bản đồ khái niệm.

2

12A5

5

12A4

2

12A5

5

12A4

Lớp

Tiết theo
PPCT
21

Tên bài dạy
Đại cƣơng về dòng điện xoay
chiều

22

Các mạch điện xoay chiều


Đối chứng

Thực nghiệm

Điểm TB

6,6

7,53

Độ lệch chuẩn

1,15

0,96

p của t - test

0,0002

Chênh lệch giá trị TB chuẩn (SMD)

0,81

Mức độ ảnh hưởng (ES)
SMD =

7,53  6, 6
= 0,81
1,15


1. Kết luận.
Bản đồ khái niệm là một phƣơng tiện dạy học quan trọng trong việc dạy
học kiến thức vật lí, nó cung cấp một bức tranh hoàn chỉnh về mối quan hệ giữa
các khái niệm rất rõ ràng và đầy đủ.
Việc xây dựng bản đồ khái niệm đòi hỏi ngƣời thực hiện phải có cái nhìn
tổng quát và phát huy tƣ duy logic để liên kết đƣợc vấn đề có các mức độ trừu
tƣợng hóa khác nhau. Ngƣời thực hiện thƣờng thu đƣợc những hiểu biết sâu sắc
hơn, nhận ra đƣợc những sai lầm trong quan niệm trƣớc đó về các kiến thức vật
lí trong quá trình xác định các khái niệm quan trọng cũng nhƣ mối quan hệ giữa
các khái niệm. Trong suốt quá trình xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm,
GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

15


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

ngƣời học đƣợc củng cố những hiểu biết chính xác về ý nghĩa và mối tƣơng
quan giữa các khái niệm.Vì thế đây là quá trình học tập tích cực, ngƣời học đƣợc
tự tìm hiểu, tự xây dựng và sử dụng các mối quan hệ về khái niệm do mình xây
dựng, từ đó hoàn thiện hơn các kiến thức và các kĩ năng cần thiết cho quá trình
học tập lâu dài.
Trong dạy học vật lý phổ thông, giáo viên hƣớng dẫn hoạt động học tập của
học sinh bằng cách xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm sẽ giúp học sinh
chiếm lĩnh kiến thức một cách hệ thống đồng thời phát huy đƣợc năng lực tự
học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo, năng lực tự quả, năng lực
giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực sử dụng công nghệ thông tin, năng lực sử
dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán trong học tập liên quan đến bộ môn Vật lý.

- Đối với học sinh:
Học sinh luôn có ý thức rèn luyện bản thân, nỗ lực và chăm chỉ học tập,
mạnh dạn trong giao tiếp và hăng say trong việc tự khám phá tri thức để hoàn
thiện các năng lực nhằm đáp ứng đƣợc yêu cầu ngày càng cao của xã hội và thị
trƣờng lao động đối với ngƣời lao động về năng lực hành động, khả năng sáng
tạo và tính năng động.
Với kết quả của đề tài này, tôi mong các bạn đồng nghiệp quan tâm, chia sẻ
và các đồng chí giáo viên có thể áp dụng đề tài này vào việc dạy các bộ môn:
Vật lý, Hóa học, Sinh học, Địa lý… nhằm phát triển các năng lực cho học sinh
để các em có thể tự mình hoàn thiện dần bản thân đáp ứng đƣợc phần nào đó của
xã hội đang trong thời kỳ hội nhập; và hạn chế giáo viên phải làm việc liên tục
cả tiết.
* Lời kết:
Tôi xin cam đoan đây là nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng của bản
thân tôi viết, không sao chép nội dung của ngƣời khác.
Khoái Châu, ngày 26 tháng 3 năm 2016
Người viết

Bùi Thị Thanh Hải

GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

17


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO.



Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

VIII. PHỤ LỤC

1. Hƣớng dẫn học sinh tìm hiểu, xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm.
2. Các bản đồ khái niệm
3. Kết quả thực nghiệm và đối chứng.
4. Bài kiểm tra định kỳ học kì I và bài kiểm tra học kỳ I năm học 2015-2016

GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

19


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

HƯỚNG DẪN
HỌC SINH TÌM HIỂU VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHÁI NIÊM
Tiết 21: Đại cư ng về d ng điện oay chiều
I. Nội dung kiến thức và bộ câu hỏi định hướng bài học
1. Dòng điện xoay chiều là gì ?
2. Dòng điện xoay chiều có các đại lƣợng đặc trƣng nào ?
3. Điện áp xoay chiều là gì ?
4. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều ?
5. Thế nào là giá trị hiệu dụng ?
II. Mục tiêu dạy học
1.


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử
dụng bản đồ khái niệm chương “ ng điện oa chi u” Vật lý 12 - Ban cơ bản.

4.

ục tiêu phát triển năng lực:

- Năng lực chung : Năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực
sáng tạo, năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác,năng lực sử dụng công nghệ thông
tin, năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán.
- Năng lực chuyên biệt : K1,K2,K3,K4,P1,P3,X1,X3,X5,X6,X7,X8, C1,C2
III. Chu n bị bài học
1. iáo viên:
- Phiếu học tập số 1 giao cho HS ở nhà làm trƣớc khi lên lớp.
Họ và tên: …………………………………………………..
Lớp: ……………
PHIẾU HỌC TẬP Ở NHÀ S

1

Câu 1: Đọc bài 33 - “Dòng điện xoay chiều” - SGK Vật lí 9 để trả lời các câu hỏi
1.a. Dòng điện xoay chiều là gì?
…………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..
1.b. Nêu cách tạo ra đòng điện xoay chiều?
…………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..
Câu 2: Đọc bài 23 – “Từ thông. Cảm ứng điện từ”, bài 24 – “Suất điện động
cảm ứng” – SGK Vật lí 11 để trả lời các câu hỏi sau:

…………………………………………………………………………………..
1.b. Xác định suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây đó?
…………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..
1.c. Xác định cƣờng độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây đó? Kết
hợp với phiếu học tập ở nhà số 2 để đƣa ra khái niệm dòng điện xoay chiều?
…………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..
Câu 2:
Câu 2a. Nêu các đại lƣợng đặc trƣng của dòng điện xoay chiều?
…………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..
Câu 2.b. Viết phƣơng trình của điện áp tức thời, cƣờng độ dòng điện tức thời?
…………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..
Câu 2.c. Giá trị hiệu dụng là gì?
…………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..
Câu 2.d. Điện áp tức thời và cƣờng độ dòng điện tức thời trên một đoạn mạch
biến thiên giống nhau và khác nhau ở điểm nào?
…………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………..
GV: Bùi Thị Thanh Hải – Trƣờng THPT Khoái Châu

22


Nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng: Phát triển các năng lực của học sinh bằng việc sử dụng bản đồ khái niệm chương “
Vật lý 12 - Ban cơ bản.