Luận văn thạc sĩ hay thiết kế chế tạo và sử dụng thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song trong tổ chức dạy học ngoại khóa vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực

Luận văn thạc sĩ trình bày thiết kế và sử dụng thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song trong dạy học vật lí lớp 11, nâng cao tính tích cực.

• Tác giả: Nguyễn Khắc Phi
• Người hướng dẫn: TS. Dương Xuân Quý
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
• Đề tài: Thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song trong tổ chức dạy học ngoại khóa Vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
• 1.3. Mục đích nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Giả thuyết khoa học của đề tài
• 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 1.6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
• 1.7. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 1.8. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
• 1.9. Đóng góp của đề tài
• 1.10. Cấu trúc của đề tài
• 2. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
• 1.1. Cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khóa ở trường THPT
• 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
• 3. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN SONG SONG TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC NGOẠI KHÓA VẬT LÍ LỚP 11 THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HS
• 3.1. Mục tiêu dạy học ngoại khóa về tương tác giữa hai dòng điện song song phần "từ trường" ở lớp 11 THPT
• 3.1.1. Mục tiêu về kiến thức
• 3.1.2. Mục tiêu về kỹ năng
• 3.1.3. Mục tiêu về phát triển tư duy và năng lực sáng tạo
• 3.1.4. Mục tiêu và thái độ
• 3.2. Điều tra tình hình dạy học các kiến thức về chương “Từ trường” ở lớp 11 ở một số trường THPT ở tỉnh Quảng Ninh
• 3.3. Thiết kế chế tạo thiết bị TN về tương tác giữa hai dòng điện song song
• 3.3.1. TBTN tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song
• 3.3.2. TBTN tương tác giữa hai dòng điện tròn song song
• 3.3.3. Đánh giá về những ưu, nhược điểm của bộ TN đã chế tạo
• 3.4. Dự kiến nội dung của buổi cho HS báo cáo sản phẩm đã chế tạo được kết hợp với hội vui Vật lí về kiến thức chương “Từ trường”
• 3.5. Kế hoạch tổ chức hoạt động ngoại khóa về tương tác giữa hai dòng điện song song phần "từ trường" ở lớp 11 THPT
• 3.5.1. Xác định mục tiêu của hoạt động ngoại khóa
• 3.5.2. Xác định nội dung của hoạt động ngoại khóa
• 3.5.3. Xác định phương pháp
• 3.5.4. Xác định hình thức tổ chức
• 3.5.5. Dự kiến các bước và thời gian học ngoại khóa
• 3.5.6. Xây dựng công cụ đánh giá
• 4. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 2.1. Đối tượng và thời gian thực nghiệm
• 2.2. Phương pháp thực nghiệm
• 2.3. Phân tích diễn biến và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
• 2.3.1. Phân tích diễn biến hoạt động ngoại khóa
• 2.3.2. Đánh giá hiệu quả của việc phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS
• 2.3.3. Sơ bộ đánh giá hiệu quả của hoạt động ngoại khóa
• 5. CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế thí nghiệm tương tác dòng điện song song cho học sinh lớp 11

Thiết kế thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song là một phần quan trọng trong chương trình Vật lý lớp 11. Thí nghiệm này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về dòng điện song song mà còn phát triển kỹ năng thực hành và tư duy sáng tạo. Việc áp dụng thí nghiệm vào dạy học ngoại khóa sẽ tạo ra môi trường học tập tích cực, khuyến khích học sinh tham gia và khám phá kiến thức một cách chủ động.

1.1. Ý nghĩa của thí nghiệm dòng điện trong giáo dục

Thí nghiệm dòng điện giúp học sinh nắm vững các nguyên lý cơ bản của dòng điện và tương tác trong thí nghiệm. Qua đó, học sinh có thể áp dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề.

1.2. Mục tiêu của thiết kế thí nghiệm cho học sinh lớp 11

Mục tiêu chính của thiết kế thí nghiệm là giúp học sinh hiểu rõ hơn về nguyên lý dòng điện và cách thức hoạt động của các mạch điện song song. Thí nghiệm cũng nhằm phát triển kỹ năng làm việc nhóm và khả năng tự học của học sinh.

II. Những thách thức trong việc tổ chức thí nghiệm dòng điện song song

Việc tổ chức thí nghiệm dòng điện song song cho học sinh lớp 11 gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là thiếu thiết bị thí nghiệm phù hợp và sự hỗ trợ từ giáo viên. Ngoài ra, việc quản lý thời gian và không gian trong lớp học cũng là một yếu tố quan trọng cần được xem xét.

2.1. Thiếu thiết bị và tài liệu hỗ trợ

Nhiều trường học không có đủ thiết bị thí nghiệm cần thiết cho việc thực hiện các thí nghiệm về dòng điện song song. Điều này làm hạn chế khả năng thực hành của học sinh và ảnh hưởng đến chất lượng dạy học.

2.2. Khó khăn trong việc quản lý lớp học

Quản lý lớp học trong các buổi thí nghiệm có thể trở nên khó khăn, đặc biệt khi học sinh tham gia vào các hoạt động thực hành. Giáo viên cần có kỹ năng quản lý tốt để đảm bảo mọi học sinh đều tham gia và học hỏi hiệu quả.

III. Phương pháp thiết kế thí nghiệm tương tác dòng điện song song hiệu quả

Để thiết kế thí nghiệm tương tác dòng điện song song hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp dạy học tích cực. Việc sử dụng các công cụ và thiết bị hiện đại sẽ giúp học sinh dễ dàng tiếp cận và thực hiện thí nghiệm. Ngoài ra, giáo viên cần hướng dẫn học sinh cách tự thiết kế và thực hiện thí nghiệm.

3.1. Sử dụng công nghệ trong thí nghiệm

Việc áp dụng công nghệ như phần mềm mô phỏng và thiết bị đo lường hiện đại sẽ giúp học sinh có cái nhìn trực quan hơn về tương tác dòng điện. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả học tập mà còn kích thích sự sáng tạo của học sinh.

3.2. Hướng dẫn học sinh tự thiết kế thí nghiệm

Giáo viên nên khuyến khích học sinh tự thiết kế thí nghiệm dựa trên các nguyên lý đã học. Điều này giúp học sinh phát triển kỹ năng tư duy độc lập và khả năng giải quyết vấn đề trong thực tế.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thí nghiệm dòng điện song song trong giáo dục

Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song không chỉ có giá trị trong việc giảng dạy mà còn có ứng dụng thực tiễn trong nhiều lĩnh vực. Học sinh có thể áp dụng kiến thức này vào các dự án nghiên cứu hoặc trong các hoạt động ngoại khóa, từ đó phát triển kỹ năng và kiến thức của mình.

4.1. Ứng dụng trong các dự án nghiên cứu

Học sinh có thể sử dụng thí nghiệm dòng điện song song trong các dự án nghiên cứu khoa học, từ đó phát triển khả năng nghiên cứu và phân tích. Điều này giúp học sinh hiểu rõ hơn về ứng dụng của dòng điện trong thực tế.

4.2. Tích hợp vào các hoạt động ngoại khóa

Thí nghiệm có thể được tích hợp vào các hoạt động ngoại khóa, giúp học sinh có cơ hội thực hành và trải nghiệm thực tế. Điều này không chỉ củng cố kiến thức mà còn tạo ra môi trường học tập thú vị và sáng tạo.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của thí nghiệm dòng điện song song

Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song có vai trò quan trọng trong việc giáo dục học sinh lớp 11. Việc áp dụng thí nghiệm này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng thực hành và tư duy sáng tạo. Trong tương lai, cần tiếp tục cải tiến và phát triển các phương pháp dạy học để nâng cao hiệu quả của thí nghiệm này.

5.1. Tầm quan trọng của thí nghiệm trong giáo dục

Thí nghiệm là một phần không thể thiếu trong quá trình học tập, giúp học sinh áp dụng lý thuyết vào thực tiễn. Điều này không chỉ nâng cao chất lượng giáo dục mà còn phát triển nhân cách và kỹ năng sống cho học sinh.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Cần có những nghiên cứu và cải tiến liên tục trong việc thiết kế và tổ chức thí nghiệm. Việc áp dụng công nghệ mới và phương pháp dạy học hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả giáo dục và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1. Cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khóa ở trường THPT 1. Vị trí, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông Hoạt động ngoại khóa là một trong ba hình thức dạy học chủ yếu ở trường phổ thông hiện nay. Hoạt động ngoại khóa nói chung và hoạt động ngoại khóa Vật lí nói riêng có vai trò vô cùng quan trọng trong việc giáo dục HS trên tất cả các mặt, cụ thể là: - Về nâng cao chất lượng kiến thức: Hoạt động ngoại khóa giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng những tri thức đã được học ở trên lớp, bổ sung những vấn đề chưa được đặt ra trong chương trình chính khóa, tăng cường tính thực tiễn, tính thời sự, tính xã hội cho nội dung bài học.

Bên cạnh đó nó còn giúp HS vận dụng kiến thức đã học vào thực tế, tạo điều kiện để học đi đôi với hành, nối liền kiến thức trên bục giảng với thực tiễn đời sống. - Về rèn luyện kỹ năng: Hoạt động ngoại khóa rèn luyện cho HS kỹ năng phân tích, kỹ năng giải quyết vấn đề, kỹ năng thực nghiệm, kỹ năng làm việc tập thể, kỹ năng sống, tổ chức, giao tiếp, định hướng nghề nghiệp… - Về phát triển tư duy: Hoạt động ngoại khóa rèn luyện và phát triển các năng lực tư duy của HS như: Tư duy logic, tư duy trừu tượng, tư duy sáng tạo… - Về giáo dục tinh thần thái độ: + Hoạt động ngoại khóa làm cho quá trình dạy bộ môn thêm phong phú, đa dạng làm cho việc học tập của HS thêm lôi cuốn, sinh động. Vì vậy có tác dụng khơi dậy niềm say mê hứng thú học tập, thực hành, lòng ham hiểu biết yêu khoa học và phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của HS. + Hoạt động ngoại khóa cũng góp phần giáo dục tổ chức, tính kế hoạch, tinh thần làm chủ và hợp tác trên cơ sở những hoạt động thực tế.

+ Ngoài ra hoạt động ngoại khóa còn giúp HS có thể hiểu sâu hơn về những giá trị văn hóa, truyền thống của cha ông, của quê hương, đất nước, nâng cao nhận thức về các vấn đề xã hội. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 6 http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Như vậy hoạt động ngoại khóa đóng một vai trò rất quan trọng trong việc bổ sung các kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm sống cho HS, giúp HS hoàn thiện nhân cách và phát triển toàn diện, cân đối về trí tuệ, đạo đức, thể dục, thẩm mỹ, những điều mà ở nội khóa còn yếu. Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa Vật lí Hoạt động ngoại khóa Vật lí cũng như hoạt động ngoại khóa nói chung có những đặc điểm 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. - Được thực hiện ngoài giờ học chính khóa.

- Có thể được tổ chức dưới nhiều dạng: Tập thể cả lớp, theo nhóm năng khiếu, học tập, vui chơi, thường kì, đột xuất, nhân dịp những kỉ niệm hay lễ hội… - Nội dung của hoạt động ngoại khóa thường liên quan đến nội dung học tập trong chương trình nội khóa, phù hợp với trình độ và đặc điểm của đối tượng tham gia. - Hình thức ngoại khóa Vật lí rất đa dạng, bao gồm ngoại khóa làm bài tập, làm TN, tham gia công trình Vật lí, hội vui Vật lí…nhằm giúp HS mở rộng đào sâu, làm phong phú thêm những kiến thức đã được học trong giờ nội khóa. - Cách đánh giá kết quả thông qua những biểu hiện trong quá trình tham gia hoạt động và sản phẩm của HS. - HS được giao lưu với nhau, có thể phát huy tính năng động, sáng tạo của mình mà không bị hạn chế bởi những căng thẳng như trong giờ học trên lớp.

Như vậy hoạt động ngoại khóa không gò bó về thời gian, không gian cũng như trình tự nội dung như giờ học nội khóa, do đó GV có thể dễ dàng kết hợp hoạt động ngoại khóa với những phương pháp, hình thức dạy học khác. Nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí Nội dung ngoại khóa Vật lí ở trường phổ thông rất đa dạng nhưng có thể chia thành hai nội dung chính: Lí thuyết và thực nghiệm. Cụ thể đó là các nội dung như: - Nghiên cứu những kiến thức lí thuyết về Vật lí và kỹ thuật. - Nghiên cứu, tìm hiểu những ứng dụng của Vật lí trong đời sống, kỹ thuật.

- Thiết kế, chế tạo dụng cụ và làm TN Vật lí. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 7 http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Theo chúng tôi nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí nên tập trung vào những kiến thức nằm trong phạm vi chương trình nội khóa, hoạt động ngoại khóa gắn với nội khóa nhằm mục đích giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện các kỹ năng cơ bản, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo. Trong phạm vi đề tài nghiên cứu, tôi tập trung nghiên cứu hoạt động ngoại khóa về thiết kế, chế tạo dụng cụ và làm TN Vật lí. Trong các giờ nội khóa mặc dù cũng có những bộ TN phục vụ cho tiết học nhưng hầu như các em chỉ quan sát GV thực hiện hoặc nếu có thực hiện thì chỉ một hoặc hai em được tiến hành, HS trong lớp chỉ được “xem TN”.

Chính vì vậy ngoại khóa về thiết kế, chế tạo dụng cụ và làm TN sẽ giúp các em hiểu được bản chất của hiện tượng, HS tự tìm tòi chế tạo, tự tay thực hiện TN không những không dẫn đến sự tin tưởng về các kiến thức được học mà còn phát huy được tính tích cực và khả năng sáng tạo của các em. Căn cứ vào các hướng có thể tổ chức hoạt động ngoại khóa về Vật lí như trên và thực tế dạy học Vật lí ở trường phổ thông hiện nay, chúng tôi lựa chọn nội dung của đề tài chủ yếu là hoạt động thực nghiệm: Thiết kế, chế tạo và sử dụng cụ TN Vật lí đơn giản và chúng tôi chọn nội dung kiến thức của chương “Từ trường” trong sách giáo khoa Vật lí lớp 11. Các hình thức hoạt động ngoại khóa Vật lí Việc phân chia các hình thức hoạt động ngoại khóa về Vật lí chỉ mang tính chất tương đối, không phân biệt được rõ ràng. Có thể phân ra các hình thức hoạt động ngoại khóa về Vật lí theo lượng HS tham gia, cũng có thể theo nội dung ngoại khóa hoặc theo thời gian và địa điểm diễn ra hoạt động ngoại khóa… Sau khi nghiên cứu các tài liệu, chúng tôi nhận thấy các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa về Vật lí thông thường 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 (HS đọc sách báo về Vật lí và kỹ thuật; tổ chức các buổi báo cáo và dạ hội về các vấn đề Vật lí - kỹ thuật; HS ra báo tường hoặc tập san về Vật lí - kỹ thuật; HS biểu diễn TN hoặc giới thiệu sản phẩm là TN Vật lí chế tạo được…). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 8 http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - HS tổ chức triển lãm giới thiệu những thành tích hoạt động ngoại khóa về Vật lí. - Tổ chức cho HS thăm quan ngoại khóa về Vật lí, kỹ thuật. - Tổ chức, hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN Vật lí hoặc máy móc đơn giản.

- Tổ chức ôn luyện cho HS tham dự thi HS 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, HS có thể tham gia vào các hoạt động với tư cách cá nhân, nhóm hoặc tập thể. * Hoạt động ngoại khóa theo nhóm Dựa trên tính chất đặc thù của bộ môn Vật lí: Các kiến thức Vật lí không khó nhưng biểu hiện khá phức tạp trong thức tế và các kiến thức được xây dựng chủ yếu bằng con đường thực nghiệm. Cho nên tổ chức ngoại khóa về Vật lí nên lựa chọn nhiều nội dung liên quan đến việc sử dụng TN.

Để hoạt động ngoại khóa về Vật lí có liên quan nhiều đến TN thành công được thì hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa theo nhóm là ưu việt nhất. Hình thức này vừa đảm bảo cho quá trình thiết kế, chế tạo và tiến hành TN diễn ra nhanh, có chất lượng vừa tạo điều kiện cho HS tự học hỏi lẫn nhau và rèn luyện kỹ năng làm việc theo nhóm. - Các nguyên tắc đảm bảo tổ chức tốt nhóm ngoại khóa Vật lí: + Khi tổ chức nhóm ngoại khóa trước hết phải dựa trên tinh thần tự nguyện, hứng thú của HS, HS phải được lựa chọn lĩnh vực kiến thức yêu thích để thiết kế, chế tạo TN. Điều này tạo cho HS tinh thần làm việc thoải mải, từ đó họ thấy yêu thích công việc, nỗ lực hoàn thành công việc và phát triển được tài năng.

+ Để nhóm ngoại khóa có thể tồn tại và hoạt động có hiệu quả thì nhất thiết phải phát hiện và xây dựng được hạt nhân của nhóm. Hạt nhân của nhóm thường là nhóm trưởng. HS được chọn là hạt nhân của nhóm phải thích thú và có sự nhiệt tình cao với đề tài mà nhóm theo đuổi, đồng thời cũng phải có khả năng đoàn kết các thành viên trong nhóm học tập và lực học thuộc hạng khá vững vàng, tuy nhiên nhóm trưởng không nhất thiết là thành viên giỏi nhất trong nhóm. + Yếu tố mới và tính vừa sức của đề tài đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và phát triển sự hứng thú và tích cực của nhóm.

Với nguyên tắc này, nội dung hoạt động ngoại khóa phải mới ít nhiều so với nội khóa, không đơn thuần là những TN kiểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 9 http://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] nghiệm lại kiến thức hoặc áp dụng dưới dạng quá đơn giản các kiến thức đã học. GV cần phải xác định được nội dung thích hợp, vừa sức với HS và khéo léo tổ chức sao cho từng bước HS thu được kết quả đều đặn, kể cả ở giai đoạn đầu để động viên kịp thời.