ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHUÔNG VĂN HUY
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA
VỀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN
TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” VẬT LÍ 11 THEO HƢỚNG
PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ NĂNG LỰC
SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THÁI NGUYÊN - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHUÔNG VĂN HUY
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA
VỀ ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN
TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” VẬT LÍ 11 THEO HƢỚNG
PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ NĂNG LỰC
SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
Chuyên ngành: Lý luận và Phƣơng pháp dạy học môn Vật lý
nhiệm, quý thầy, cô giáo khoa Vật lý trƣờng Đại học Sƣ Phạm Thái Nguyên và quý
thầy, cô trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô tổ Vật lý trƣờng THPT Phƣơng Sơn,
THPT Lục Nam, THPT Cẩm Lý đã tạo điều kiện trong thời gian thực nghiệm và
hoàn thành luận văn.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hƣớng dẫn: PGS.TS.
Phạm Xuân Quế, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn trong suốt thời gian nghiên cứu và
hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã
giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn này.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015
Tác giả
KHUÔNG VĂN HUY
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. iv
DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG ............................................................................. v
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 2
1.6. Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN đơn giản (DCTNĐG)
trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông ............................................................ 25
1.6.1. DCTNĐG tự làm trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông ................. 25
1.6.2. Một số yêu cầu đối với dụng cụ TN đơn giản tự làm .......................... 25
1.6.3. Các khả năng sử dụng các DCTNĐG tự làm trong dạy học vật lí
ở trƣờng phổ thông ......................................................................................... 26
1.6.4. TN vật lí (TNVL) ở nhà với tƣ cách là một loại bài làm mà GV
giao cho từng HS hoặc nhóm HS thực hiện ở nhà ......................................... 27
1.7. Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
trong dạy học ngoại khóa vật lí ......................................................................... 27
1.7.1. Tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập ............................ 28
1.7.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong hoạt động học tập..................... 30
1.7.3. Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học
sinh trong dạy học ngoại khóa vật lý ............................................................. 33
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .................................................................................. 35
Chƣơng 2. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ VẬT LÍ VỀ
CÁC KIẾN THỨC “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG”
CHO HỌC SINH LỚP 11 THPT ................................................................... 37
2.1. Mục tiêu dạy học mà học sinh cần đạt đƣợc khi học về “Dòng điện
trong các môi trƣờng” ở lớp 11 THPT .............................................................. 37
2.1.1. Mục tiêu về kiến thức ........................................................................... 37
2.1.2. Mục tiêu về kĩ năng .............................................................................. 38
2.1.3. Mục tiêu phát triển tƣ duy .................................................................... 38
2.1.4. Một số năng lực thành phần cần phát triển .......................................... 38
2.2. Tìm hiểu tình hình dạy và học về “Dòng điện trong các môi trƣờng”
ở lớp 11 THPT ................................................................................................... 39
2.2.1. Mục đích điều tra ................................................................................. 39
2.2.2. Phƣơng pháp điều tra ........................................................................... 39
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
3.4.2. Sơ bộ đánh giá tính khả thi của quy trình đã lập.................................. 84
3.4.3. Sơ bộ đánh giá hiệu quả của hoạt động ngoại khóa ............................. 84
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .................................................................................. 88
KẾT LUẬN....................................................................................................... 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 92
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
v
PHỤ LỤC
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết đầy đủ
Stt
Viết tắt
1
8
VLKT
Vật lí kĩ thuật
9
TNVL
Thí nghiệm vật lí
10
PP
Phƣơng pháp
11
NL
Năng lực
12
GQVĐ
Giáo viên
Linh kiện mạch chỉnh lƣu một nửa chu kì................................... 53
Hình 2.4.
Sơ đồ mạch chỉnh lƣu một nửa chu kì.......................................... 51
Hình 2.5
Linh kiện chỉnh lƣu dùng đi ốt cầu .............................................. 54
Hình 2.6.
Mạch chỉnh lƣu dùng đi ốt cầu ..................................................... 54
Hình 2.7.
Kí hiệu Transitor n-p-n và p-n-p .................................................. 54
Hình 2.8.
Phân cực để trnsitor ở chế độ khuếch đại..................................... 56
Hình 2.9.
Linh kiện mạch chứa tranzitor và quang trở ................................ 57
Hình 2.10.
Mạch chứa quang trở và tranzitor ................................................ 57
v
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thế giới hiện nay đang có những bƣớc phát triển mạnh mẽ về tất cả các
mặt của đời sống, xã hội với nhiều thành tựu to lớn, cùng với đó là sự phát triển
nhƣ vũ bão của các ngành khoa học - kỹ thuật. Sự phát triển này tác động đến
tất cả mọi mặt của đời sống xã hội, nên một đòi hỏi vô cùng cấp thiết đƣợc đặt
ra, đó là phát triển con ngƣời phù hợp với thời đại mới này, phát triển con
ngƣời một cách toàn diện. Và vấn đề này lại yêu cầu ngành giáo dục nói chung,
và bộ môn Vật lý nói riêng, phải có những thay đổi, điều chỉnh, định hƣớng
phù hợp để đáp ứng đƣợc đào tạo con ngƣời trong thời đại mới.
Định hƣớng trên đây đã đƣợc pháp chế trong luật giáo dục điều 28.2
“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, rèn luyện
kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm
vui, hứng thú học tập cho học sinh…”. [22]
Việc lựa chọn nhƣng phƣơng pháp giảng dạy (PPDH), và thay đổi nội
dung học tập là một yếu tố rất quan trọng để góp phần tạo lên sự thành công
cho ngƣời học. Giáo dục phải gắn chặt với yêu cầu phát triển của đất nƣớc, phù
hợp với xu thế thời đại. Song nền giáo dục nƣớc ta trong giai đoạn vừa qua vẫn
chƣa đáp ứng đƣợc những yêu cầu đó. Trong kiểm điểm việc thực hiện nghị
quyết Trung Ƣơng 2 khoá VIII đã chỉ rõ những yếu kém và nguyên nhân:
“Hoạt động học tập trong các nhà trường ở mọi cấp học chủ yếu vẫn là hướng
vào mục đích khoa cử, chưa quan tâm làm cho người dạy, người học, người
quản lý coi trọng thực hiện mục đích học tập đúng đắn. Phương pháp giáo dục
các môi trƣờng”.
- Nghiên cứu nội dung chƣơng “dòng điện trong các môi trƣờng” - Sách
giáo khoa Vật lí 11. Từ đó, vận dụng lí luận của dạy học ngoại khóa để dạy
chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”.
- Điều tra thực tế dạy và học chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”
Vật lí 11 ở trƣờng THPT, từ đó có căn cứ xây dựng nội dung, phƣơng pháp dạy
học và hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa nhằm khắc phục các hạn chế
trong giờ nội khóa.
- Tổ chức hoạt động ngoại khóa chƣơng “Dòng điện trong các môi
trƣờng” theo hƣớng giải thích hiện tƣợng trong thực tế, tìm hiểu cấu tạo,
nguyên tắc hoạt động và thiết kế, chế tạo một số ứng dụng trong chƣơng
“Dòng điện trong các môi trƣờng” nhằm phát huy tính tích cực, phát triển năng
lực sáng tạo của học sinh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
3
- Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính khả thi của nội dung
cũng nhƣ quy trình tổ chức ngoại khóa đã xây dựng, và bƣớc đầu đánh giá hiệu
quả của hoạt động ngoại khóa.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
Sử dụng phối hợp các phƣơng pháp nghiên cứu sau:
6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận:
+ Tham khảo sách, báo, tạp chí chuyên ngành về tính tích cực, phát triển
năng lực sáng tạo của học sinh.
+ Tham khảo một số tài liệu về dạy học các ứng dụng kĩ thuật Vật lí và
vai trò của các ứng dụng kĩ thuật Vật lí trong dạy học.
+ Xây dựng đƣợc các phƣơng án thí nghiệm liên quan đến nội dung về
chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng” trong chƣơng trình vật lí 11 THPT
từ những vật liệu đơn giản, rẻ tiền, dễ kiếm bao gồm; hệ thống lại, nghiên cứu
cấu tạo và nguyên tắc hoạt động các ứng dụng kĩ thuật của kiến thức về chƣơng
“Dòng điện trong các môi trƣờng”.
+ Xây dựng nội dung và quy trình dạy học ngoại khóa (nội dung
phƣơng pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy học) về chƣơng “Dòng điện
trong các môi trƣờng”
+ Bổ sung làm phong phú thêm tài liệu tham khảo cho các GV THPT,
sinh viên các trƣờng Đại học sƣ phạm và Cao đẳng sƣ phạm. Góp phần đổi mới
phƣơng pháp dạy học môn vật lý THPT.
- Góp phần đổi mới phƣơng pháp dạy học Vật lí ở các trƣờng THPT
thông qua việc tổ chức hoạt động ngoại khóa chƣơng “Dòng điện trong các
môi trƣờng ”.
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn có ba chƣơng:
Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc hoạt động ngoại khóa Vật lí
ở trƣờng THPT.
Chƣơng 2: Tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng dụng kĩ thuật của
kiến thức chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng” Vật lí 11 cơ bản.
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
5
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ VẬT LÍ
Hoạt động ngoại khóa vật lí là một trong những hoạt động ngoài giờ lên
lớp có tổ chức, có kế hoạch, có phƣơng hƣớng xác định, đƣợc học sinh tiến
hành theo nguyên tắc tự nguyện ở ngoài giờ nội khóa dƣới sự hƣớng dẫn của
giáo viên vật lí nhằm gây sự hứng thú và phát triển tƣ duy, rèn luyện kĩ năng,
bổ sung và mở rộng kiến thức vật lí. Nó có tác dụng to lớn về cả ba mặt mục
tiêu dạy học: giáo dƣỡng, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp.
Để vận dụng có hiệu quả hình thức dạy học tổ chức hoạt động ngoại
khóa vật lí cho học sinh thì giáo viên cần phải hiểu rõ tác dụng và vị trí của
hình thức dạy học này.
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 trƣờng phổ thông có ba hình thức tổ chức đào tạo là: Dạy học trên
lớp, giáo dục lao động kĩ thuật tổng hợp và hƣớng 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 thao, quốc phòng”[9].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
7
Công tác ngoại khóa nói chung và công tác ngoại khóa vật lí nói riêng
thuộc lĩnh vực thứ hai của toàn bộ công tác giáo dục ngoài giờ lên lớp ở
trƣờng phổ thông.
1.1.2. Tác dụng của hoạt động ngoại khóa vật lí
Theo Nguyễn Quang Đông “HĐNK có vai trò quan trọng trong công tác
tính tích cực, tự lực cao và có khả năng sáng tạo tốt trong công việc, đáp ứng
đƣợc yêu cầu của nền giáo dục nƣớc ta trong giai đoạn hiện nay.
1.2. Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa
Hoạt động ngoại khóa về vật lí nói riêng và hoạt động ngoại khóa nói
chung theo Nguyễn Quang Đông [9] có những đặc điểm cơ bản nhƣ sau:
+ Việc tổ chức các hoạt động ngoại khóa phải đƣợc lập kế hoạch cụ thể
về cả mục đích, nội dung, phƣơng 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, dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên. Trên cơ sở
đó, học sinh sẽ yêu thích công việc, hoạt động tích cực, có hiệu quả và phát
triển đƣợc năng lực của mình.
+ Số lƣợng học sinh tham gia không hạn chế, có thể tổ chức hoạt động
ngoại khóa theo nhóm hoặc theo tập thể đông ngƣời. Trong điều kiện cho phép có
thể huy động học sinh toàn trƣờng tham gia, không phân biệt trình độ học sinh.
+ Nội dung và hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa phải đa dạng,
phong phú, mềm dẻo, hấp dẫn để lôi cuốn đƣợc 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 nhƣ trong các giờ học nội khóa,
mà thông qua tính tích cực, sáng tạo của học sinh và sản phẩm của quá trình
hoạt động. Ngoài ra, kết quả của hoạt động ngoại khóa đƣợc đánh giá một cách
công khai thông qua cả giáo viên và học sinh. Để khích lệ quá trình hoạt động
của học sinh thì cũng cần có sự khuyến khích và phần thƣởng động viên kịp
thời cho các em.
1.3. Nội dung, các hình thức tổ chức và phƣơng pháp dạy học ngoại khóa
về vật lí
1.3.1. Nội dung ngoại khóa về vật lí
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
khoa Vật lí lớp phổ thông để xây dựng nội dung cho hoạt động ngoại khóa.
1.3.2. Các hình thức hoạt động ngoại khóa về vật lí
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
10
Việc phân chia các hình thức hoạt động ngoại khóa về vật lí chỉ mang
tính chất tƣơng đối, không phân biệt đƣợc rõ ràng. Có thể phân ra các hình thức
hoạt động ngoại khóa về vật lí theo lƣợng học sinh tham gia, cũng có thể theo
nội dung ngoại khóa hoặc theo thời gian và địa điểm diễn ra hoạt động ngoại
khóa…[9] theo Đặng Vũ Hoạt “HĐNK là thông qua các hoạt động thực
tiễn”[12].Sau khi nghiên cứu các tài liệu, tôi nhận thấy các hình thức tổ chức
hoạt động ngoại khóa về vật lí thông thƣờng nhất là: hoạt động ngoại khóa
mang tính chất cá nhân, hoạt động ngoại khóa theo các nhóm và hoạt động
ngoại khóa có tính quần chúng rộng rãi. Cụ thể:
- Tổ chức các hoạt động ngoại khóa ở lớp và ở nhà (học sinh đọc sách báo
về Vật lí và kĩ thuật: tổ chức các buổi báo cáo và dạ hội về các vấn đề vật lí - kĩ
thuật; học sinh ra báo tƣờng hoặc tập san về vật lí - kĩ thuật; học sinh biểu diễn thí
nghiệm hoặc giới thiệu sản phẩm là thí nghiệm vật lí chế tạo đƣợc…)
- Học sinh tổ chức triển làm 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, hƣớng dẫn học sinh thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ
thí nghiệm vật lí hoặc máy móc đơn giản.
Với các hình thức tổ chức ngoại khóa về vật lí nhƣ trên, học sinh có thể
tham gia vào các hoạt động với tƣ cách cá nhân, nhóm hoặc tập thể.
a) Hoạt động ngoại khóa theo nhóm
đơn thuần là những thí nghiệm kiểm nghiệm lại kiến thức hoặc áp dụng dƣới
dạng quá đơn giản các kiến thức đã học. Giáo viên cần phải xác định đƣợc nội
dung thích hợp, vừa sức với học sinh và khéo léo tổ chức sao cho từng bƣớc
học sinh thu đƣợc kết quả đều đặn, kể cả ở giai đoạn đầu để động viên kịp thời.
Để đạt đƣợc điều đó, khi tổ chức nhóm ngoại khóa giáo viên cần phải dự kiến
đƣợc những khó khăn mà học sinh có thể gặp phải, lên phƣơng án giúp đỡ và
tạo điều kiện về thời gian, tài liệu, nguyên vật liệu…cho nhóm học sinh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
12
- Phải đảm bảo tính nghiêm túc, nhẹ nhàng, tránh nặng nề, nhƣng cũng
tránh tùy tiện trong quá trình nhóm hoạt động. Để đảm bảo nguyên tắc này, nhóm
ngoại khóa cần có lịch làm việc cụ thể về thời gian cũng nhƣ tiến độ công việc,
tránh tình trạng “đầu voi, đuôi chuột”. Kiên quyết không để kế hoạch bị phá sản
chừng nào không bị những nguyên nhân khách quan chi phối. Nhƣ vậy thì quá
trình hoạt động mới có ý nghĩa và đảm bảo uy tín của giáo viên.
* Nội dung của nhóm ngoại khóa
Tùy theo nội dung hoạt động của nhóm ngoại khóa có thể phân loại
thành: Nhóm “Vật lí lý thuyết”, nhóm “Chế tạo dụng cụ thí nghiệm vật lí”,
nhóm “Vật lí kĩ thuật”.
1. Nhóm “Vật lí lý thuyết”
Nhóm này đi sâu vào tìm hiểu và sƣu tầm các tài liệu xoay quanh vấn đề
đang học hoặc các vấn đề đang đƣợc quan tâm nhằm giúp cho các thành viên
trong lớp hiểu sâu hơn kiến thức đƣợc học. Đồng thời nghiên cứu, giải thích
các hiện tƣợng mà trong hoàn cảnh hạn chế của thời gian trên lớp mà giáo viên
không thể đi sâu đƣợc. Khi tham gia nhóm ngoại khóa này, học sinh có thể sƣu
hơn trong học tập, đồng thời vừa có thể bổ sung thêm các dụng cụ thí nghiệm
còn thiếu cho nhà trƣờng, giúp cho việc giảng dạy các khóa sau đƣợc thuận lợi.
Trong trƣờng hợp nhƣ vậy, giáo viên cũng cần phải góp ý để các em chế tạo
đƣợc những dụng cụ thí nghiệm đẹp, bền và có thể sử dụng đƣợc lâu dài. Tuy
nhiên trong quá trình học sinh chế tạo dụng cụ, giáo viên cũng cần làm cho các
em hiểu rõ nguyên tắc cấu tạo cũng nhƣ hoạt động của các dụng cụ thí nghiệm,
chứ không phải các em chỉ cần chế tạo các dụng cụ theo mẫu có sẵn mà không
hiểu bản chất và ý nghĩa của các dụng cụ là công việc của các em có ý nghĩa.
Nhƣ vậy thì công tác ngoại khóa mới có ý nghĩa giáo dục và thực tiễn mạnh mẽ.
Giáo viên cũng cần lƣu giữ các hình ảnh hoạt động và sản phẩm của
nhóm trong phòng thí nghiệm của nhà trƣờng để giáo dục và làm gƣơng cho
các thế hệ sau. Trong quá trình hoạt động ngoại khóa, giáo viên cũng cần dạy
cho các em biết cách sử dụng các công cụ, hiểu tính năng và cách gia công các
vật liệu khác nhau nhƣ gỗ, tôn sắt, bìa cứng, kim loại, cát,… Giáo viên cũng có
thể nhờ phụ huynh hoặc chuyên gia đến hƣớng dẫn cho các em trong nhóm.
3. Nhóm “Vật lí kĩ thuật”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
14
Hình thức hoạt động ngoại khóa với nội dung liên quan đến các ứng
dụng của vật lí trong kĩ thuật cũng đƣợc nhiều học sinh tham gia, dễ hứng thú,
đồng thời có tác dụng giáo dục kĩ thuật khá trực tiếp do đó cần phải đƣợc đề
cao và khuyến khích. Nhóm ngoại khóa này có thể hoạt động theo nhiều
hƣớng, với tên gọi phong phu và hấp dẫn. Những nhóm ngoại khóa này mang
nhiều tính chất thực hành chuyên môn hơn nhóm “Chế tạo dụng cụ thí nghiệm
vật lí” nhƣng hoạt động của nhóm vẫn phải gắn liền với hai mặt lí thuyết và