Mục đích nghiên cứu
Vận dụng phương pháp dạy học dự án trong chủ đề "Cảm ứng điện từ" của môn Vật lý 11 sẽ giúp học sinh phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo Phương pháp này khuyến khích học sinh tham gia tích cực vào quá trình học tập, từ đó nâng cao khả năng tư duy và ứng dụng kiến thức vào thực tiễn Việc thực hiện các dự án liên quan đến cảm ứng điện từ không chỉ giúp học sinh hiểu sâu hơn về lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng làm việc nhóm và giải quyết vấn đề.
Giới hạn nghiên cứu
Về đối tượng
chương “Cảm ứng điện từ” lớp 11 THPT cơ bản.
Về không gian
Kháng và một số trường ở thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An.
Giả thuyết khoa học
Hướng dẫn học sinh thực hiện các dự án mô phỏng nguyên lý hoạt động của ứng dụng kỹ thuật trong chủ đề "cảm ứng điện từ" của chương trình Vật lý 11 sẽ kích thích tính tích cực, chủ động và sáng tạo của các em Việc áp dụng phương pháp dạy học dự án không chỉ giúp học sinh hiểu sâu hơn về lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực tiễn và khả năng tư duy phản biện.
Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận dạy học về phương pháp dạy học dự án
- Tìm hiểu yêu cầu cần đạt của chủ đề “Cảm ứng điện từ” vật lý 11, từ đó xác định những nội dung và các dự án cần thực hiện
- Khảo sát thực trạng dạy học chủ đề “cảm ứng điện từ” ở một số trường THPT ở tỉnh Nghệ An
- Xây dựng tiến trình dạy học với việc áp dụng phương pháp dạy học dự án vào chủ đề “cảm ứng điện từ”
- Thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học đã xây dựng, đánh giá, tổng kết.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp lý thuyết: nghiên cứu lý luận về các phương pháp dạy học, trong đó có phương pháp dạy học dự án
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Phương pháp thống kê toán học: sử dụng thống kê toán học để tổng hợp và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm.
Dự kiến đóng góp của đề tài
- Về lí luận: làm sáng tỏ cơ sở lý luận về phương pháp dạy học dự án áp dụng cho dạy học tại trường THPT
+ Xây dựng được bộ thí nghiệm mô phỏng nguyên lý hoạt động của các ứng dụng kỹ thuật của hiện tượng cảm ứng điện từ
+ Xây dựng được tiến trình dạy học chủ đề “cảm ứng điện từ” theo phương pháp dạy học dự án cho học sinh THPT
Cơ sở lí luận của phương pháp dạy học dự án trong môn Vật lí
Phương pháp dạy học dự án
Khái niệm dự án đã được áp dụng trong các trường dạy kiến trúc-xây dựng ở Ý từ cuối thế kỷ 16 và sau đó lan rộng sang Pháp, các nước Châu Âu khác và Mỹ, đặc biệt trong các trường đại học và chuyên nghiệp Vào đầu thế kỷ 20, các nhà sư phạm Mỹ đã phát triển lý luận cho phương pháp dạy học dự án (The Project Method), coi đây là một phương pháp quan trọng nhằm thực hiện quan điểm dạy học lấy học sinh làm trung tâm, khắc phục nhược điểm của phương pháp dạy học truyền thống Ban đầu, phương pháp này chủ yếu được áp dụng trong các môn học kỹ thuật, nhưng sau đó đã được mở rộng sang nhiều môn học khác, bao gồm cả khoa học xã hội Mặc dù đã có thời gian bị lãng quên, hiện nay, phương pháp dạy học dự án đang được sử dụng rộng rãi trong các trường phổ thông và đại học trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước phát triển.
Dạy học dự án là mô hình giáo dục trong đó người học thực hiện nhiệm vụ học tập phức tạp, kết hợp lý thuyết và thực hành, tạo ra sản phẩm có thể giới thiệu Quá trình này yêu cầu người học tự lực cao, từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch đến thực hiện, kiểm tra, điều chỉnh và đánh giá kết quả Làm việc nhóm là yếu tố cốt lõi trong phương pháp dạy học dự án.
Có thể khái quát hai nhóm khái niệm chính về dạy học theo dự án hiện nay như sau:
- Khái niệm dạy học theo dự án theo nghĩa rộng nhấn mạnh tính tự lực cao của học sinh Hoạt động thực hành không được coi là bắt buộc
Dạy học theo dự án là phương pháp giáo dục tập trung vào hoạt động thực hành, yêu cầu học sinh tham gia vào các dự án cụ thể và tạo ra những sản phẩm thực tế từ những hoạt động đó.
Trong bài viết này, chúng tôi xác định dạy học dự án là một mô hình dạy học đa dạng, trong đó áp dụng nhiều phương pháp dạy học cụ thể Khi phân tích dạy học dự án, cần hiểu rằng phương pháp dạy học không chỉ đơn thuần là một kỹ thuật mà là một phương pháp phức hợp, bao gồm nhiều yếu tố khác nhau Hơn nữa, dạy học dự án cũng được hiểu theo nghĩa hẹp, bởi vì nó yêu cầu học sinh thực hiện nghiên cứu, và kết quả học tập của họ được thể hiện qua các sản phẩm mà họ tạo ra.
Phương pháp dạy học dự án và ưu thế vận dụng vào môn Vật lí
Vật lí là một môn học có nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học và đời sống, nhưng hiện nay, việc dạy học Vật lí ở trường phổ thông chủ yếu tập trung vào kiến thức lý thuyết và giải bài tập, dẫn đến việc học sinh giảm hứng thú với môn học Để khắc phục điều này, mô hình dạy học dự án, giúp liên kết tri thức với ứng dụng thực tiễn, cần được nhân rộng Giáo viên nên khuyến khích tính tích cực của học sinh bằng cách kích thích sự tò mò và ham hiểu biết, xây dựng nội dung phù hợp, và rèn luyện kỹ năng thực hành cũng như ngôn ngữ vật lí Chỉ khi đó, học sinh mới có thể vận dụng kiến thức vào thực tiễn một cách hiệu quả.
Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, liên kết chặt chẽ với thực tế cuộc sống Tuy nhiên, hiện nay vẫn tồn tại một số vấn đề trong việc dạy và học môn này.
- Việc dạy của giáo viên nặng về lí thuyết chưa chú ý đến việc hướng dẫn học sinh vận dụng vào thực tiễn cuộc sống hàng ngày
- Đối với đại đa số học sinh, việc vận dụng kiến thức vật lí vào đời sống còn rất mơ hồ và yếu kém
Phương pháp dạy học dự án đang ngày càng trở nên quan trọng trong việc giảng dạy môn vật lý, giúp kết nối kiến thức lý thuyết với thực tiễn cuộc sống Cách dạy của giáo viên và cách học của học sinh hiện nay đã tạo ra một môi trường học tập tích cực, khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện.
Phương pháp dạy học dự án là một phương pháp hiệu quả trong việc đạt được các mục tiêu chung của môn Vật lí Phương pháp này đặc biệt chú trọng vào việc phát triển bốn năng lực cơ bản trong dạy học Vật lí, giúp học sinh nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết.
Năng lực hành động hiệu quả được hình thành từ kiến thức, kỹ năng và phẩm chất tích lũy trong quá trình học tập, rèn luyện và giao tiếp.
- Năng lực hợp tác, phối hợp hoạt động trong đời sống và học tập
- Năng lực sáng tạo, có thể thích ứng với những thay đổi trong cuộc sống
- Năng lực tự khẳng định bản thân
Phương pháp dạy học dự án không chỉ củng cố và phát triển bốn năng lực cơ bản của học sinh từ bậc trung học cơ sở, mà còn giúp học sinh thực hiện các dự án Vật lí ở trung học phổ thông Phương pháp này tập trung vào thực hành hiệu quả, liên kết và phát triển hệ thống kiến thức, kĩ năng đã có của học sinh Hoạt động nhóm và đặc trưng xã hội trong phương pháp dự án giúp học sinh hình thành năng lực hợp tác và phối hợp trong học tập và đời sống Ngoài ra, việc tạo ra sản phẩm và tự tổ chức, tự chịu trách nhiệm trong phương pháp này là điều kiện lý tưởng để học sinh phát triển năng lực sáng tạo và tự khẳng định bản thân, những năng lực thiết yếu để chuẩn bị cho tương lai.
Phương pháp dạy học dự án giúp thực hiện tốt mục tiêu dạy học môn vật lí:
Phương pháp dạy học dự án không chỉ đảm bảo và cập nhật hóa mục tiêu kiến thức mà còn giúp giải quyết các vấn đề liên quan đến việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, nâng cao chất lượng cuộc sống và phát triển kinh tế xã hội Thực hiện các dự án Vật lí giúp hình thành hệ thống kiến thức cơ bản về môn học này, đồng thời khuyến khích việc vận dụng linh hoạt và sáng tạo hơn trong quá trình học tập.
Phương pháp dạy học dự án đóng vai trò quan trọng trong việc rèn luyện kỹ năng Vật lý hiệu quả thông qua sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành Học sinh được tổ chức và hướng dẫn để tham gia vào các hoạt động, từ đó thường xuyên áp dụng kỹ năng thực hành trong các dự án Vật lý Việc giải quyết các vấn đề thực tiễn liên quan đến nội dung Vật lý giúp học sinh phát triển kỹ năng quan sát, nhận xét, phân tích và đánh giá các hiện tượng Học sinh cũng biết cách sưu tầm, chọn lọc và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, trong khi công nghệ thông tin hỗ trợ họ thu thập và xử lý thông tin Vật lý Yêu cầu xây dựng và hoàn thiện sản phẩm trong quá trình thực hiện dự án khuyến khích học sinh áp dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng Vật lý và ứng dụng vào thực tiễn, từ đó rèn luyện và phát triển tư duy tổng hợp đặc trưng của Vật lý.
Phương pháp dạy học dự án là một công cụ hiệu quả trong giáo dục học sinh, giúp các em khảo sát và tìm hiểu ứng dụng thực tế, từ đó phân tích sâu sắc các vấn đề Việc tham gia giải quyết các vấn đề thực tiễn không chỉ là yêu cầu ban đầu mà còn là phần cốt lõi của phương pháp này Khi học sinh tự mình đối mặt với thách thức, nhận thức về môn học và tinh thần trách nhiệm của các em sẽ được nâng cao Phương pháp dạy học dự án không chỉ làm phong phú thêm tình yêu quê hương, đất nước mà còn củng cố ý thức cộng đồng, tinh thần tự cường dân tộc và niềm tin vào tương lai, đồng thời xây dựng thế giới quan khoa học và trách nhiệm trong bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội ở địa phương.
Như vậy, chúng tôi thấy dự án là hình thức dạy và học thích hợp nhất đối với các môn khoa học có ứng dụng như Vật lí.
Những nội dung có thể dạy theo phương pháp dạy học dự án
Chương trình vật lí phổ thông hiện nay có nhiều nội dung phù hợp cho việc áp dụng phương pháp dạy học dự án, giúp học sinh phát huy phong cách học tập cá nhân, khẳng định bản thân và phát triển kỹ năng sống Phương pháp này không chỉ giảm áp lực trong giờ học mà còn tạo ra sự hứng thú và ý nghĩa cho học sinh, đồng thời trang bị cho các em kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn Dưới đây là một số nội dung trong chương trình Vật lí mà giáo viên có thể áp dụng phương pháp dạy học dự án.
- Các dự án liên quan đến việc khai thác, sử dụng các nguồn năng lượng sạch như năng lượng mặt trời, sức nước, sức gió…
- Các dự án liên quan đến các ứng dụng của nội dung học trong kĩ thuật và đời sống
Các sản phẩm kỹ thuật thông dụng bao gồm động cơ, máy phát điện, thiết bị điện gia dụng, máy móc, công cụ lao động, cũng như các phương tiện thông tin liên lạc và thiết bị nghe nhìn.
Các dự án liên môn kết hợp sử dụng vật liệu từ hóa học, vật lý và công nghệ, cùng với các phương tiện kỹ thuật trong lĩnh vực y học, sinh học và môi trường, tạo ra những mối liên hệ chặt chẽ và ứng dụng thực tiễn.
Các dự án mang tầm vóc thời đại với tính liên môn cao có thể được thực hiện kết hợp với các môn học khác, tập trung vào các lĩnh vực như an toàn phóng xạ, quản lý thiên tai, phòng ngừa thảm họa và xử lý môi trường.
Vật lý là môn học mang lại nhiều cơ hội cho việc tổ chức dạy học dự án, nhờ vào các đặc điểm gắn liền với thực tiễn và các vấn đề trong cuộc sống Khi giáo viên dạy về các ứng dụng của vật lý trong kỹ thuật hoặc vận dụng kiến thức vật lý để giải quyết các vấn đề thực tiễn, họ có thể dễ dàng triển khai dạy học dự án để nâng cao hiệu quả học tập.
Tiến trình dạy và học theo phương pháp dạy học dự án môn Vật lí
a Giai đoạn 1: Xác định chủ đề và mục đích của dự án
Mức độ 1 trong quá trình học tập khuyến khích học sinh tự lực phát hiện vấn đề và đặt câu hỏi Giáo viên giới thiệu các hiện tượng tự nhiên để học sinh nhận diện các tính chất và mối quan hệ quan trọng cần nghiên cứu Qua đó, học sinh có thể đề xuất ý tưởng cho dự án, quyết định chủ đề và xác định nội dung của dự án một cách độc lập.
Giáo viên tạo ra một hoàn cảnh đặc biệt để kích thích sự chú ý và tò mò của học sinh thông qua một hiện tượng mới lạ Sự ngạc nhiên này dẫn đến việc học sinh đặt ra câu hỏi và vấn đề cần giải quyết Cuối cùng, học sinh sẽ đề xuất ý tưởng cho dự án, quyết định chủ đề và xác định nội dung chính của dự án.
Mức độ 3 trong giáo dục yêu cầu giáo viên nhắc lại một vấn đề hoặc hiện tượng đã biết, từ đó khuyến khích học sinh phát hiện những điểm chưa hoàn chỉnh cần nghiên cứu thêm Sau đó, giáo viên hướng dẫn học sinh đề xuất ý tưởng cho dự án, quyết định chủ đề và xác định nội dung dự án Giai đoạn tiếp theo là xây dựng kế hoạch thực hiện dự án một cách chi tiết và có hệ thống.
Mức độ 1 trong thực hiện dự án yêu cầu học sinh tự lập đề cương và kế hoạch dựa trên chủ đề và mục đích đã xác định Kế hoạch này cần nêu rõ các công việc cần thực hiện, thời gian, kinh phí, phương pháp tiến hành, và phân công công việc cụ thể cho từng thành viên trong nhóm.
Mức độ 2 yêu cầu học sinh tự lực xây dựng đề cương và kế hoạch thực hiện dự án dưới sự hướng dẫn của giáo viên Kế hoạch này cần xác định rõ các công việc cần thực hiện, thời gian, kinh phí, phương pháp tiến hành và phân công công việc cụ thể cho từng thành viên trong nhóm.
Mức độ 3 yêu cầu giáo viên hỗ trợ học sinh trong việc xây dựng đề cương và kế hoạch thực hiện dự án khi học sinh không thể tự lực Kế hoạch thực hiện cần xác định rõ các công việc cần làm, thời gian, kinh phí, phương pháp tiến hành và phân công công việc cụ thể cho từng thành viên trong nhóm Giai đoạn 3 sẽ là quá trình thực hiện dự án.
- Mức độ 1: Học sinh tự lực thực hiện dự án theo kế hoạch đã đề ra cho nhóm và cá nhân
- Mức độ 2: Học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên và tiến hành thực hiện dự án theo kế hoạch đã đề ra
Mức độ 3 trong quá trình học tập là khi học sinh thực hiện dự án dưới sự hướng dẫn của giáo viên, với sự hỗ trợ từ chuyên gia và sự tham gia của phụ huynh Giai đoạn 4 là thời điểm thu thập kết quả và công bố sản phẩm của dự án.
Kết quả của dự án được thể hiện qua bài thu hoạch, báo cáo bằng văn bản và bài trình diễn PowerPoint Sản phẩm của dự án sẽ được các nhóm học sinh trình bày trong lớp, tạo cơ hội để chia sẻ và thảo luận về những gì đã học được.
Mức độ 2 của dự án yêu cầu kết quả không chỉ được thể hiện qua bài thu hoạch, báo cáo văn bản hay bài trình bày PowerPoint, mà còn bao gồm các sản phẩm vật chất được tạo ra từ hoạt động thực hành Những sản phẩm này có thể được giới thiệu trước toàn trường hoặc ra ngoài xã hội.
Mức độ 3 của dự án có thể tạo ra các hành động phi vật chất, như vở kịch mô phỏng quá trình phát hiện định luật vật lý hoặc giai đoạn trong cuộc đời các nhà khoa học Một ngày hội vật lý có thể được tổ chức để tạo ra tác động xã hội Sản phẩm của dự án có thể được giới thiệu trước toàn trường hoặc ra ngoài xã hội Giai đoạn 5 của dự án là đánh giá kết quả thực hiện.
Mức độ 1 trong đánh giá quá trình học tập bao gồm việc giáo viên và học sinh cùng nhau đánh giá những kinh nghiệm đã đạt được Phương pháp đánh giá chủ yếu là tự đánh giá, đánh giá theo nhóm và đánh giá toàn lớp.
Mức độ 2 của đánh giá trong dự án không chỉ bao gồm giáo viên hướng dẫn và học sinh thực hiện mà còn có sự tham gia của toàn bộ giáo viên và học sinh trong trường Phương pháp đánh giá được áp dụng là tự đánh giá, đánh giá theo nhóm, đánh giá toàn lớp và đánh giá toàn trường.
Mức độ 3 của dự án đánh giá không chỉ liên quan đến giáo viên trong trường mà còn bao gồm sự tham gia của toàn xã hội Phương pháp đánh giá được áp dụng bao gồm tự đánh giá, đánh giá theo nhóm, đánh giá toàn lớp, đánh giá toàn trường và đánh giá đồng đẳng.
Tính tích cực nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí
Trong mọi thời đại, việc nâng cao hoạt động nhận thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh luôn là mối quan tâm hàng đầu của các nhà giáo dục Hiện nay, sự bùng nổ của khoa học và công nghệ đặt ra yêu cầu cấp thiết cho nền giáo dục phải chú trọng hơn đến những vấn đề này Do đó, đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát huy tối đa tính tích cực trong hoạt động nhận thức và khả năng sáng tạo của học sinh cần được xác định là mục tiêu quan trọng của ngành giáo dục.
1.5.1 Khái niệm tính tích cực nhận thức
Tính tích cực nhận thức thể hiện nỗ lực của cá nhân trong quá trình tương tác với đối tượng học tập và nghiên cứu Điều này được biểu hiện qua sự hoạt động trí tuệ mạnh mẽ, huy động cao các chức năng tâm lý như hứng thú, chú ý và ý chí, nhằm đạt được mục tiêu với chất lượng tốt nhất.
1.5.2 Những biểu hiện của tính tích cực nhận thức
- Chú ý học tập, hiểu bài và nắm chắc kiến thức
Học sinh tích cực tham gia vào các hoạt động học tập thông qua việc giơ tay phát biểu ý kiến xây dựng bài, ghi chép đầy đủ và hỗ trợ giáo viên trong các thí nghiệm Các em còn thực hiện thành công các thí nghiệm thực hành, lắp ghép và xung phong báo cáo kết quả quan sát được.
Để thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập, học sinh cần tích cực tham gia vào giờ học bằng cách trả lời các câu hỏi của giáo viên, đưa ra dự đoán và suy luận về các hệ quả từ những dự đoán đó Học sinh cũng nên giải quyết hiệu quả các bài tập trên lớp và bài tập về nhà, cũng như tìm kiếm và làm mới các thiết bị thí nghiệm được giao Việc tiến hành thành công các thí nghiệm và nhận xét chính xác về kết quả thí nghiệm là rất quan trọng để hiểu rõ bản chất vật lý.
Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn là rất quan trọng Điều này thể hiện qua việc giải thích các hiện tượng thực tế liên quan đến kiến thức đã tiếp thu, đồng thời đề xuất các phương án thí nghiệm hoặc giải pháp ứng dụng kỹ thuật hiệu quả.
- Đọc thêm các tài liệu tham khảo và làm thêm các bài tập nâng cao.
Năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí
1.6.1 Khái niệm năng lực sáng tạo
Năng lực cá nhân là những thuộc tính đặc biệt giúp con người thực hiện nhiệm vụ hiệu quả với ít nỗ lực hơn, đạt kết quả cao Người có năng lực thường vượt qua khó khăn một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn so với người khác, đồng thời có khả năng đối mặt với những thách thức mới mà nhiều người không thể vượt qua Năng lực thể hiện sự linh hoạt và sáng tạo trong hành động, cho phép giải quyết thành công các nhiệm vụ trong nhiều tình huống khác nhau trong một lĩnh vực hoạt động đa dạng.
Tâm lý học hiện đại cho rằng con người khi sinh ra không có năng lực hay nhân cách Qua quá trình hoạt động thực tiễn như sống, giao lưu, lao động và học tập, năng lực và nhân cách mới được hình thành và phát triển Sự phát triển này chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố, bao gồm yếu tố sinh học, hoạt động của cá nhân và giao lưu xã hội.
Giáo dục là hoạt động chuyên môn quan trọng trong xã hội, nhằm hình thành và phát triển nhân cách con người, đáp ứng các yêu cầu xã hội qua từng giai đoạn lịch sử Đối với học sinh, việc tham gia vào các hoạt động cộng đồng và quá trình dạy học đa dạng sẽ giúp phát triển năng lực cá nhân, phù hợp với năng khiếu của trẻ và yêu cầu của xã hội.
Sáng tạo được định nghĩa là hoạt động tạo ra sản phẩm tinh thần hoặc vật chất mang tính cách tân, có ý nghĩa xã hội và giá trị thiết thực trong việc giải quyết những khó khăn hay bế tắc nhất định.
Năng lực sáng tạo được hiểu là khả năng phát hiện ra những điều mới mẻ, tìm kiếm giải pháp và công cụ mới, cũng như áp dụng hiệu quả những kiến thức đã có vào các tình huống mới, từ đó tạo ra giá trị mới về cả vật chất lẫn tinh thần.
Trong nghiên cứu vật lý, các nhà khoa học đã xác định quá trình sáng tạo thông qua một chu trình gồm 4 giai đoạn Giai đoạn khó khăn nhất và đòi hỏi sự sáng tạo cao là từ những sự kiện thực nghiệm ban đầu cho đến việc đề xuất mô hình giả thuyết, cũng như giai đoạn xây dựng phương án thực nghiệm để kiểm tra các hệ quả suy ra từ mô hình đó.
Trong hai giai đoạn này, không có con đường suy luận lôgíc mà phải chủ yếu dựa vào trực giác
Bản chất tâm lý học của trực giác liên quan đến cơ chế giải quyết các nhiệm vụ nhận thức mà không thể thực hiện qua suy luận lôgíc Trong những tình huống này, người nhận thức thiếu tri thức cần thiết để cải biến dần dần tình huống nhằm đạt được giải pháp Do đó, việc đưa ra phỏng đoán, giải pháp mới và hoạt động sáng tạo là điều bắt buộc.
Tư duy trực giác khác với tư duy biện giải lôgíc ở chỗ không có trình tự rõ ràng trong quá trình ra quyết định Việc giải quyết vấn đề mang tính chất phỏng đoán và cần có căn cứ lôgíc Tư duy trực giác tiếp nhận thông tin một cách nhảy vọt và trực tiếp, khiến cho các giai đoạn không thể hiện rõ ràng Người suy nghĩ thường không thể ngay lập tức giải thích cách thức đưa ra quyết định, và chỉ sau này mới có thể xác lập được cơ sở lôgíc cho những phỏng đoán này.
Năng lực sáng tạo phụ thuộc vào kỹ năng, kiến thức và kinh nghiệm của cá nhân Sự thành thạo và hiểu biết sâu sắc trong lĩnh vực nào đó giúp nâng cao khả năng dự đoán và đưa ra nhiều phương án lựa chọn, từ đó phát triển trực giác Do đó, việc rèn luyện năng lực sáng tạo không thể tách rời khỏi việc học hỏi kiến thức chuyên môn Hoạt động sáng tạo có đặc trưng tâm lý hai mặt, bao gồm yếu tố chủ quan và khách quan Đối với người sáng tạo, những ý tưởng mới mẻ và bất ngờ có thể là chủ quan, và họ có thể không nhận ra rằng những điều mình đề xuất đã được biết đến Tuy nhiên, các phát minh mới thường xuất phát từ nhu cầu xã hội, và không chỉ một cá nhân mà nhiều người có thể cùng đạt được những phát kiến trong cùng một thời điểm.
1.6.2 Những biểu hiện của năng lực sáng tạo
Người có năng lực sáng tạo thường thể hiện qua khả năng tư duy độc lập, khả năng phê phán và tranh luận, cùng với sự đam mê và nhiệt huyết trong việc phát triển ý tưởng mới.
Mô hình giả thuyết trừu tượng
Các sự kiện xuất phát
Chu trình sáng tạo khoa học là quá trình phát triển những ý tưởng mới, có khả năng phán đoán và đưa ra dự báo chính xác Quá trình này không ngừng tìm kiếm nhiều giải pháp độc đáo và tối ưu để giải quyết các vấn đề thực tiễn một cách hiệu quả.
Năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học vật lí ở trường THPT thường có những biểu hiện sau:
- Có khả năng tự lực chuyển các kiến thức cũ, vốn hiểu biết của mình sang một tình huống vật lí mới cần giải quyết
- Phát hiện được những chức năng mới ở đối tượng quen biết (chức năng mới ở đây có thể chỉ mới đối với hiểu biết của học sinh)
- Nhanh chóng nhận ra cấu trúc, kết cấu của đối tượng đang nghiên cứu
- Đưa ra một hay nhiều phương án giải quyết trước một vấn đề đặt ra
Đề xuất ý kiến cá nhân và cách lý giải độc đáo về một hiện tượng, nguyên tắc hay quá trình vật lý nào đó là điều cần thiết, không bị ảnh hưởng bởi quan điểm của giáo viên hay bạn bè, đồng thời cũng không nên lo ngại về khả năng sai sót.
- Nêu được giả thuyết và biết nêu giả thuyết có căn cứ
- Đề xuất được ý tưởng bổ sung, cải tiến các thiết bị thí nghiệm đã có hay đề xuất các phương án thí nghiệm mới
- Thiết kế, chế tạo được thiết bị thí nghiệm mới
- Vận dụng được kiến thức đã học để giải quyết các tình huống bắt gặp bất ngờ trong thực tế
- Trong quá trình nhận thức, học sinh tự kiểm tra, đánh giá để điều chỉnh một cách nhanh chóng những sai lầm đã gặp phải.
Cơ sở thực tiễn của đề tài
Mục đích điều tra
- Tìm hiểu mức độ nhận biết của giáo viên về phương pháp dạy học dự án
- Tìm hiểu mức độ cần thiết của phương pháp dạy học dự án đối với chủ đề
“cảm ứng điện từ” môn vật lí 11 THPT
- Tìm hiểu mức độ thường xuyên giáo viên sử dụng phương pháp dạy học dự án đối với môn vật lí THPT
- Tìm hiểu sự hứng thú của học sinh đối với phương pháp dạy học dự án.
Phương pháp điều tra
Chúng tôi đã thực hiện một cuộc khảo sát đối với cả giáo viên và học sinh, bao gồm 28 giáo viên dạy môn vật lý tại các trường THPT ở Nghệ An Phương pháp khảo sát bao gồm phát phiếu điều tra, trò chuyện và dự giờ một số tiết học để thu thập thông tin chi tiết.
12 tại trường THPT Huỳnh Thúc Kháng.
Kết quả thu được
Sau khi tiến hành khảo sát, chúng tôi đã tổng hợp và xử lý dữ liệu, từ đó thu được một số kết quả quan trọng, đặc biệt là về mức độ thường xuyên áp dụng phương pháp dạy học dự án trong giảng dạy môn vật lý.
Biểu đồ 2.1 Mức độ thường xuyên sử dụng phương pháp dạy học dự án trong dạy học vật lí
Chưa bao giờ Đã một vài lần Thỉnh thoảng Thường xuyên b Mức độ cần thiết việc sử dụng phương pháp dạy học dự án đối với chủ đề
“cảm ứng điện từ” để phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo
Biểu đồ 2.2 cho thấy mức độ cần thiết của việc áp dụng phương pháp dạy học dự án trong giảng dạy Đặc biệt, nó phản ánh sự hứng thú của học sinh đối với phương pháp này khi học về chủ đề "cảm ứng điện từ" Việc sử dụng phương pháp dạy học dự án không chỉ nâng cao sự quan tâm của học sinh mà còn giúp họ hiểu sâu hơn về các khái niệm khoa học phức tạp.
Biểu đồ 2.3 Mức độ hứng thú của học sinh đối với phương pháp dạy học dự án
Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề Phương pháp dạy học dự án
Phương pháp dạy học theo trạm
Rất hứng thú Bình thường Không hứng thú
Qua phân tích số liệu và kết quả đáng kể ở trên chúng tôi nhận thấy rằng:
- Giáo viên có hiểu biết về phương pháp và ưu điểm nổi bật của phương pháp dạy học dự án trong việc phát triển năng lực vật lí
Giáo viên nhận thấy việc áp dụng phương pháp dạy học dự án trong chủ đề “cảm ứng điện từ” là rất cần thiết nhằm phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh.
- Học sinh rất hứng thú khi được Thầy (Cô) sử dụng phương pháp dạy học dự án trong các chủ đề môn vật lí được áp dụng
Chương "cảm ứng điện từ" có nhiều ứng dụng thực tiễn như động cơ điện và máy phát điện, nhưng nếu dạy theo phương pháp truyền thống, học sinh sẽ khó nhận ra mối liên hệ giữa kiến thức và đời sống, dẫn đến sự thiếu hứng thú trong học tập Để tăng cường sự hứng thú và phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, giáo viên nên áp dụng phương pháp dạy học dự án trong giảng dạy chủ đề "cảm ứng điện từ".
Tổ chức dạy học dự án chủ đề “cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT
Phân tích đặc điểm của chủ đề “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 theo hướng dạy học dự án
Chủ đề "cảm ứng điện từ" trong vật lý kết nối kiến thức điện học và điện từ học, bao gồm các hiện tượng như cảm ứng điện từ, định luật Len - xơ, dòng Fu - cô và hiện tượng tự cảm Đây là cơ sở lý thuyết quan trọng cho nhiều ứng dụng kỹ thuật trong đời sống như máy phát điện xoay chiều, máy biến thế và bếp điện từ Chủ đề này giúp học sinh hiểu rõ về mối liên hệ giữa điện và từ, đồng thời khuyến khích việc làm quen với thiết bị thí nghiệm và mô hình kỹ thuật Qua đó, học sinh sẽ phát triển kỹ năng thực hành, sáng tạo và thái độ tự lực trong học tập Do đó, phương pháp dạy học dự án là lựa chọn phù hợp để tổ chức dạy học hiệu quả.
Đề xuất dạy học theo phương pháp dạy học dự án một số đơn vị kiến thức của chủ đề “Cảm ứng điện từ”
Qua việc phân tích các đặc điểm của chủ đề "Cảm ứng điện từ", chúng tôi đề xuất một số đơn vị kiến thức có thể được giảng dạy thông qua phương pháp dạy học dự án Phương pháp này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu về các khái niệm mà còn khuyến khích sự sáng tạo và khả năng làm việc nhóm Việc áp dụng dạy học dự án vào chủ đề này sẽ tạo cơ hội cho học sinh thực hành và trải nghiệm thực tế, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.
TT Đơn vị kiến thức Tên dự án
1 Từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ
“Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và chế tạo mô hình hoạt động máy phát điện”
2 Dòng Fu - cô “Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và chế tạo mô hình phanh điện từ”
3 Dòng Fu - cô “Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và chế tạo mô hình tốc kế”
4 Hiện tượng tự cảm “Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và chế tạo mô hình máy biến thế”
Chúng tôi chia lớp thành 4 nhóm, mỗi nhóm thực hiện một dự án cụ thể Trong quá trình thực hiện, chúng tôi thường xuyên theo dõi, hỗ trợ để các em hoàn thành sản phẩm Mỗi nhóm cần tạo ra một sản phẩm và một bài thuyết trình PowerPoint liên quan đến dự án, giúp các em nắm vững kiến thức Bài thuyết trình không chỉ là nội dung kiến thức mà còn là công cụ truyền đạt thông tin mới cho toàn bộ lớp học Để đảm bảo chất lượng bài thuyết trình, chúng tôi đã hướng dẫn và kiểm tra kỹ lưỡng trước khi các em trình bày trước lớp.
Tổ chức dạy học dự án đơn vị kiến thức “Từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ”
Máy phát điện hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, là thiết bị quen thuộc với học sinh và nhiều hộ gia đình Học sinh có thể thấy máy phát điện trong các nhà máy thủy điện và nhiệt điện Để chế tạo mô hình máy phát điện, các em có thể sử dụng động cơ điện, đèn LED, bánh răng từ quạt điện hỏng và các thiết bị khác Khi quay nam châm và làm sáng đèn LED, điều này sẽ kích thích sự tò mò và hứng thú của học sinh, dẫn đến câu hỏi “tại sao lại có hiện tượng như vậy?” Dự án “Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và chế tạo mô hình hoạt động máy phát điện” được chọn để dạy học về “Từ thông và hiện tượng cảm ứng điện từ”.
3.3.2 Mục tiêu của dự án a Về kiến thức:
- Trình bày được khái niệm từ thông, ý nghĩa của từ thông;
- Trình bày được hiện tượng cảm ứng điện từ;
- Trình bày được định nghĩa dòng điện cảm ứng; b Về năng lực
Học sinh cần phát huy tính tự chủ và tự học bằng cách chủ động lập kế hoạch cho dự án, tìm hiểu kiến thức liên quan, và tìm kiếm thiết bị cần thiết để chế tạo sản phẩm Ngoài ra, việc giao tiếp và trao đổi với bạn bè cũng như giáo viên để giải quyết vấn đề là rất quan trọng trong quá trình học tập.
+ Giao tiếp và hợp tác: hình thành và trau dồi kỹ năng giao tiếp thông qua làm việc nhóm và thuyết trình, phản biện dự án
Trong quá trình thực hiện dự án, sẽ xuất hiện nhiều vấn đề cần giải quyết, điều này giúp rèn luyện khả năng giải quyết vấn đề và phát triển tính sáng tạo.
- Về năng lực vật lý:
Khám phá thế giới vật lý thông qua các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ, bao gồm việc đề xuất và mô tả các phương án kiểm nghiệm điều kiện xuất hiện hiện tượng này Tự chế tạo thiết bị thí nghiệm để nghiên cứu cảm ứng điện từ và xác định các thiết bị trong đời sống hàng ngày ứng dụng hiện tượng này.
Vận dụng kiến thức và kỹ năng đã học, người học có khả năng giải thích hiện tượng cảm ứng điện từ và nguyên lý hoạt động của máy phát điện, cũng như các thiết bị khác có liên quan Điều này không chỉ thể hiện sự hiểu biết sâu sắc về lý thuyết mà còn phát triển phẩm chất tư duy khoa học trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
Trong quá trình thực hiện dự án, nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên kèm theo thời gian hoàn thành Đây là cơ hội quý giá để các em rèn luyện phẩm chất trách nhiệm và phát triển tính tự lực trong công việc nhóm.
Trong quá trình thực hiện dự án, học sinh sẽ gặp phải nhiều khó khăn và phát sinh Để hoàn thành dự án một cách hiệu quả, các em cần phải chăm chỉ và siêng năng vượt qua những thử thách đó Mục tiêu cuối cùng là hoàn thiện sản phẩm một cách tốt nhất.
Sản phẩm của dự án phản ánh nỗ lực và kết quả từ quá trình dạy và học, cần phải đạt được các mục tiêu đã đề ra Đối với dự án này, giáo viên và học sinh sẽ phải hoàn thành và nghiệm thu các sản phẩm cụ thể sau khi thực hiện dự án.
+ Một bài thuyết trình bằng powerpoint về kiến thức “Từ thông Hiện tượng cảm ứng điện từ” và ứng dụng chế tạo máy phát điện
+ Một sản phẩm ứng dụng thực tế là máy phát điện công suất nhỏ
3.3.3 Chuẩn bị dự án a Giáo viên:
Dự án “Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và chế tạo mô hình hoạt động máy phát điện” được xây dựng nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về bài “Từ thông Hiện tượng cảm ứng điện từ” Thông qua việc thực hành và nghiên cứu, học sinh sẽ có cơ hội hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của máy phát điện và ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong thực tiễn.
Trong quá trình xây dựng dự án và thiết kế các hoạt động, việc thường xuyên quan tâm đến thái độ học tập, năng lực và mối quan tâm của học sinh là rất quan trọng Điều này giúp đảm bảo rằng dự án phù hợp với nhu cầu và sở thích của học sinh, từ đó nâng cao hiệu quả học tập và sự tham gia của các em.
- Nhận diện các tình huống và điều chỉnh kịp thời để đem lại sự thành công cho dự án
Sau khi hoàn thành dự án, việc đánh giá tổng thể là rất quan trọng Tổ chức thảo luận với bộ câu hỏi định hướng giúp củng cố nội dung bài học và rút ra kinh nghiệm quý báu cho các dự án tương lai.
- Xây dựng phiếu học tập để học sinh tự tìm hiểu chiếm lĩnh kiến thức trước, chuẩn bị tốt cho báo cáo của các nhóm
Chúng tôi đã chuẩn bị phiếu học tập yêu cầu tất cả học sinh trong lớp hoàn thành tại nhà và nộp lại cho giáo viên qua phần mềm Azota trước khi thực hiện dự án báo cáo Việc này giúp học sinh chủ động tìm hiểu kiến thức, từ đó khi các nhóm báo cáo, các em sẽ tham gia tích cực hơn, trong khi giáo viên sẽ hỗ trợ củng cố và điều chỉnh kiến thức.
Từ thông Hiện tượng cảm ứng điện từ
Nhiệm vụ 1: Hãy đến tiệm sửa điện tử hoặc truy cập YouTube để xem video về nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy phát điện.
1 Em hãy cho biết vai trò của điện năng đối với sản xuất và đời sống?
2 Các bộ phận chính của máy phát điện
3 Nguyên lý hoạt động của máy phát điện dựa vào hiện tượng nào?
Nhiệm vụ 2: Em hãy đọc mục I trang 142 sách giáo khoa vật lí 11 và trả lời các câu hỏi sau đây
1 Vẽ hình và viết biểu thức tính từ thông Nêu rõ các đại lượng trong biểu thức
2 Xét dấu của từ thông, cho biết đơn vị của từ thông Nêu ý nghĩa của từ thông
Nhiệm vụ 3: Em hãy đọc mục II trang 142, 143 sách giáo khoa vật lí 11 và trả lời các câu hỏi sau đây
1 Có những cách nào để thay đổi từ thông qua mạch kín?
2 Điều kiện để có dòng điện trong mạch kín là gì? Dòng điện cảm ứng là gì?
3 Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong thời gian nào?
- Đóng vai các kỹ sư điện chế tạo máy phát điện công suất nhỏ
Giáo viên hướng dẫn và học sinh chuẩn bị các thiết bị
Giáo viên hướng dẫn Thiết bị học sinh tìm kiếm được
Phần tạo ra từ trường và phần cuộn dây các em có thể tận dụng động cơ điện có sẵn
Phần phát hiện có dòng điện các em có thể sử dụng điện kế hoặc đèn Led
Phần tạo tay quay các em sử dụng động cơ bước của quạt điện hoặc tự chế (lấy bánh răng và các khuỷu bằng nhựa dán lại)
Hình 3.1 Một số hình ảnh học sinh chế tạo, báo cáo mô mình máy phát điện
3.3.4 Tiến trình dạy học dự án “Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và chế tạo mô hình hoạt động máy phát điện” Để buổi tổ chức dạy học thành công, công tác chuẩn bị của nhóm báo cáo rất quan trọng Do đó trước khi một nhóm nào đó báo cáo, chúng tôi yêu cầu nhóm đó gửi bản trình chiếu báo cáo cho giáo viên trước, để giáo viên góp ý, bổ sung Trong buổi báo cáo của các nhóm giáo viên đóng vai là huấn luyện viên điều hành buổi thuyết trình theo ý tưởng của mình thông qua các hoạt động nhận thức Dưới đây là tiến trình các hoạt động dạy học để học sinh chiếm lĩnh kiến thức
Hoạt động 1 Khởi động, làm xuất hiện vấn đề
Hoạt động giáo viên Hoạt động của học sinh
Điện năng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất và đời sống hàng ngày, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực khác nhau Máy phát điện là thiết bị thiết yếu, hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện năng, cung cấp nguồn điện ổn định cho các hoạt động sản xuất và sinh hoạt Việc hiểu rõ cấu tạo và hoạt động của máy phát điện giúp nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng trong cuộc sống.
Tổ chức dạy học dự án đơn vị kiến thức “Chế tạo mô hình nguyên lý hoạt động của phanh điện từ, tìm hiểu dòng Fu - cô”
Phanh điện từ là thiết bị sử dụng dòng điện cảm ứng trong vật dẫn, được ứng dụng rộng rãi trong các phương tiện hiện đại như ô tô, xe máy và tàu điện từ Việc tìm hiểu nguyên lý cấu tạo và hoạt động của phanh điện từ, kết hợp với phương pháp dạy học dự án, sẽ kích thích sự hứng thú của học sinh và phát triển các phẩm chất, năng lực cần thiết.
3.4.2 Mục tiêu của dự án a Về kiến thức:
- Trình bày được định luật Len – xơ về chiều dòng điện cảm ứng
- Xác định được chiều của dòng điện cảm ứng trong một số trường hợp cụ thể
- Trình bày được dòng điện Fu-cô
- Biết được khi nào thì phát sinh dòng Fu-cô
- Biết được những tác hại và lợi ích của dòng điện Fu-cô b Về năng lực
- Giải thích được nguyên tắc hoạt động của phanh điện từ và một số thiết bị có ứng dụng dòng Fu – cô
- Phân tích được nguyên tắc cấu tạo của phanh điện từ
- Phát triển kĩ năng viết và trình bày báo cáo
- Phát triển năng lực tự học c Về phẩm chất
Trong quá trình thực hiện dự án, nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên cùng với thời gian hoàn thành cụ thể Đây là cơ hội quý báu để các em rèn luyện phẩm chất trách nhiệm và phát triển tính tự lực, đồng thời nâng cao ý thức làm việc nhóm.
Trong quá trình thực hiện dự án, học sinh sẽ gặp phải nhiều khó khăn và tình huống phát sinh Để hoàn thành dự án một cách hiệu quả, sự chăm chỉ và siêng năng là yếu tố cần thiết để vượt qua những thử thách này và hoàn thiện sản phẩm cuối cùng.
- Một bài thuyết trình bằng powerpoint về kiến thức “Định luật Len - xơ, dòng
- Một sản phẩm về mô hình của phanh điện từ
3.4.3 Chuẩn bị dự án a Giáo viên:
Dự án “Chế tạo mô hình nguyên lý hoạt động của phanh điện từ và tìm hiểu dòng Fu – cô” nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về Định luật Len – xơ và dòng Fu – cô Thông qua mô hình này, học sinh sẽ hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của phanh điện từ, từ đó áp dụng vào thực tiễn và nâng cao khả năng tư duy khoa học.
Để xây dựng dự án hiệu quả, cần thường xuyên chú ý đến thái độ học tập, năng lực và mối quan tâm của học sinh trong quá trình thiết kế các hoạt động.
- Nhận diện tình huống, hỗ trợ kịp thời để các em hoàn thiện được sản phẩm của dự án
- Xây dựng phiếu học tập để học sinh tự tìm hiểu chiếm lĩnh kiến thức trước, chuẩn bị tốt cho báo cáo của các nhóm
Phiếu học tập số 2 Định luật Len – xơ và dòng Fu - cô (tiết 2)
Nhiệm vụ 1: Em hãy đọc mục III trang 144 và 145 sách giáo khoa vật lý 11 và trả lời các câu hỏi sau đây
1 Phát biểu định luật Len – xơ
2 Từ trường cảm ứng là gì?
3 Khi từ thông qua mạch kín tăng thì từ trường cảm ứng và từ trường ban đầu cùng chiều hay ngược chiều?
4 Khi từ thông qua mạch kín giảm thì từ trường cảm ứng và từ trường ban đầu cùng chiều hay ngược chiều?
5 Làm bài tập số 5 trang 148
Nhiệm vụ 2: Em hãy đọc mục IV trang 145 và 146 sách giáo khoa vật lý 11 và trả lời các câu hỏi sau đây
1 Dòng Fu – cô là gì? Kể tên một số thiết bị có dòng Fu – cô
2 Dòng Fu – cô xuất hiện khi nào?
2 Em hãy tìm hiểu trên internet và cho biết nguyên lý cấu tạo của phanh điện từ gồm những bộ phận chính nào? Nêu tác dụng của từ bộ phận đó
3 Em hãy giải thích hiện tượng xảy ra ở thí nghiệm 2, trang 146 sgk vật lý 11
- Học sinh cả lớp hoàn thiện phiếu học tập giáo viên giao và nạp vào phần mềm azota
- Nhóm được phân công dự án hoàn thiện sản phẩm và bài thuyết trình
Giáo viên hướng dẫn và học sinh chuẩn bị các thiết bị
Giáo viên hướng dẫn Thiết bị học sinh tìm kiếm được
Để tạo ra từ trường hiệu quả, các em nên kết hợp nhiều nam châm gốm dán vào khung hình chữ U Đối với đĩa quay, các em có thể sử dụng đĩa nhôm có trục quay để thực hiện thí nghiệm.
Phần tạo quay: các em có thể mua mô tơ hoặc tận dụng mô tơ cũ
Hình 3.2 Một số hình ảnh học sinh chế tạo, báo cáo mô mình phanh điện từ
3.4.4 Tiến trình dạy học dự án “Chế tạo mô hình nguyên lý hoạt động của phanh điện từ, tìm hiểu dòng Fu - cô”
Hoạt động 1: Đặt vấn đề tìm hiểu
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Trình chiếu thí nghiệm ảo về hiện tượng cảm ứng điện từ
Qua thí nghiệm, kim điện kế cho thấy sự lệch sang trái và phải, điều này chứng minh rằng chiều dòng điện trong mạch thay đổi khi nam châm được đưa vào và ra.
Chiều của dòng điện cảm ứng trong mạch kín có mối liên hệ chặt chẽ với sự thay đổi của từ thông qua mạch, được mô tả bởi định luật Len - xơ Khi từ thông tăng hoặc giảm, dòng điện cảm ứng sẽ xuất hiện theo chiều nhằm chống lại sự thay đổi đó.
Học sinh chú ý theo dõi thí nghiệm và lắng nghe lời dẫn dắt của học sinh
Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật Len – xơ
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Mời nhóm được phân công trình bày - Nhóm trình bày:
+ Nội dung định luật Len – xơ
+ Khi từ thông tăng thì từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ban đầu
+ Khi từ thông giảm thì từ trường cảm ứng cùng chiều với từ trường ban đầu
- Tổ chức cho học sinh vận dụng định luật Len – xơ, xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong trường hợp cụ thể
Làm bài tập số 5 trang 148
Hoạt động 3: Tìm hiểu dòng Fu – cô
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Mời nhóm được phân công trình bày - Nhóm trình bày:
+ Dòng Fu – cô là gì? Kể tên một số thiết bị có ứng dụng dòng Fu – cô như: phanh điện từ, bếp điện từ,…
+ Các trường hợp xuất hiện dòng Fu - cô
+ Nêu nguyên lý cấu tạo của phanh điện từ
+ Trình bày sản phẩm phanh điện từ của nhóm, vận hành hoạt động
+ Giải thích nguyên lý hoạt động của phanh điện từ của nhóm
- Tổ chức cho các nhóm thảo luận - Các nhóm đặt câu hỏi để hiểu rõ nguyên lý hoạt động của phanh
- Giáo viên đặt thêm câu hỏi cho nhóm
“trường hợp xuất hiện dòng Fu – cô của thiết bị mà nhóm làm thuộc trường hợp nào?”
- Cho nhóm giải thích thí nghiệm 2, hình 23.7 trang 146 sách giáo khoa vật lý 11
- Nhóm giải thích + Thí nghiệm 2
+ Giải thích nguyên lý hoạt động của phanh điện từ mà nhóm đã thực hiện
Hoạt động 4 Củng cố, mở rộng
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Giáo viên chuẩn bị các câu hỏi trắc nghiệm, bài tập
Học sinh tham gia trả lời, làm bài
Hoạt động 5 Kiểm tra 15 phút (bộ câu hỏi, bài tập có ở phần phụ lục)
Tổ chức dạy học dự án đơn vị kiến thức “Chế tạo mô hình nguyên lý hoạt động của máy biến áp, tìm hiểu hiện tượng tự cảm”
Máy biến áp là thiết bị phổ biến trong cuộc sống, hoạt động dựa trên hiện tượng tự cảm Học sinh có thể dễ dàng tìm kiếm và lắp ráp từ các cuộn dây và khung thép cũ Việc chế tạo máy biến áp không chỉ giúp học sinh hiểu biết về hiện tượng tự cảm mà còn phát triển nhiều phẩm chất và năng lực, phù hợp với tinh thần đổi mới giáo dục hiện nay.
3.5.2 Mục tiêu của dự án a Về kiến thức
- Viết được biểu thức từ thông riêng, độ tự cảm của ống dây hình trụ
- Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm giải thích được hiện tượng tự cảm khi đóng, ngắt mạch
- Viết được công thức suất điện động tự cảm
- Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng tự cảm b Về năng lực
Thông qua việc hoàn thiện phiếu học tập ở nhà và hoàn thiện dự án sẽ phát triển các năng lực sau:
- Năng lực sáng tạo c Về phẩm chất
Trong quá trình thực hiện dự án, nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên kèm theo thời gian hoàn thành Đây là cơ hội quý báu để các em rèn luyện phẩm chất trách nhiệm và phát triển tính tự lực của bản thân đối với nhóm.
Trong quá trình thực hiện dự án, học sinh sẽ gặp phải nhiều khó khăn và phát sinh Để hoàn thành dự án một cách hiệu quả, sự chăm chỉ và siêng năng là yếu tố quan trọng giúp học sinh vượt qua những thử thách này và hoàn thiện sản phẩm của mình.
- Một bài thuyết trình bằng powerpoint về kiến thức “Hiện tượng tự cảm”
- Một sản phẩm về mô hình của máy biến áp
3.5.3 Chuẩn bị dự án a Giáo viên:
Dự án "Chế tạo mô hình nguyên lý hoạt động của máy biến áp, tìm hiểu hiện tượng tự cảm" nhằm mục đích giúp học sinh nắm vững kiến thức về hiện tượng tự cảm và ứng dụng của nó Thông qua việc xây dựng mô hình, học sinh sẽ hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của máy biến áp, từ đó phát triển khả năng tư duy và ứng dụng kiến thức vào thực tiễn.
Khi xây dựng dự án và thiết kế các hoạt động liên quan, việc thường xuyên quan tâm đến thái độ học tập, năng lực và mối quan tâm của học sinh là rất quan trọng.
- Nhận diện tình huống, hỗ trợ kịp thời để các em hoàn thiện được sản phẩm của dự án
- Xây dựng phiếu học tập để học sinh tự tìm hiểu chiếm lĩnh kiến thức trước, chuẩn bị tốt cho báo cáo của các nhóm
Chúng tôi đã chuẩn bị phiếu học tập cho học sinh, giúp các em ôn tập tại nhà và nạp vào phần mềm Azota trước khi tham gia lớp học.
Phiếu học tập số 3 Hiện tượng tự cảm Nhóm………
Nhiệm vụ 1: Em hãy đọc nội dung bài học “Tự cảm” trang 153 sách giáo khoa Vật lý 11 và trả lời các câu hỏi sau đây
1 Từ thông riêng của mạch kín là gì? Viết biểu thức từ thông riêng, độ tự cảm L của ống dây hình trụ
2 Em hãy định nghĩa hiện tượng tự cảm, giải thích hiện tượng của hai thí nghiệm ở hình 25.2 và hình 25.3 trang 154, 155 sgk vật lí 11
3 Viết biểu thức suất điện động tự cảm và biểu thức năng lượng từ trường
Nhiệm vụ 1: Em hãy liên hệ thực tế và tìm kiếm trên internet và cho biết:
1 Một số thiết bị ứng dụng hiện tượng tự cảm
2 Nêu nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy biến thế
- Học sinh cả lớp hoàn thiện phiếu học tập giáo viên giao và nạp vào phần mềm azota trước khi học tại lớp
- Nhóm được phân công dự án hoàn thiện sản phẩm và bài thuyết trình
Giáo viên hướng dẫn và học sinh chuẩn bị các thiết bị
Giáo viên hướng dẫn Thiết bị học sinh tìm kiếm được
Hai cuộn dây quấn trên lõi thép
(một cuộn là sơ cấp và một cuộn là cuộn thứ cấp): các em có thể tự quấn hoặc lấy sẵn có ở các biến thế của lò thổi lửa,…
Thiết bị phát hiện sự khác biệt khi hiệu điện thế đầu ra thứ cấp thay đổi có thể được thực hiện bằng cách sử dụng đồng hồ điện hoặc hai bóng đèn Sự khác nhau về hiệu điện thế sẽ được phân biệt qua độ sáng của bóng đèn.
Nguồn điện: các em lấy ngay nguồn điện xoay chiều 220V nhưng lưu ý an toàn điện; các dây nối
Hình 3.3 Một số hình ảnh học sinh chế tạo, báo cáo mô mình máy biến thế
3.5.4 Tiến trình dạy học dự án “Chế tạo mô hình nguyên lý hoạt động của máy biến áp, tìm hiểu hiện tượng tự cảm”
Hoạt động 1: Đặt vấn đề tìm hiểu
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho nhóm được phân công trình chiếu về hoạt động của máy biến áp
Nhóm thực hiện trình chiếu hoạt động của máy biến áp, khi bật công tắc trước cuộn sơ cấp thì bóng đèn sau cuộn thứ cấp sáng lên
Khi dòng điện chạy qua cuộn dây sơ cấp, nó tạo ra một từ trường biến đổi, dẫn đến việc xuất hiện dòng điện trong cuộn dây thứ cấp Để hiểu rõ hơn về hiện tượng này, chúng ta sẽ cùng khám phá nội dung bài học mới.
Hoạt động 2: Tìm hiểu từ thông riêng của mạch kín
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho nhóm được phân công trình bày các nội dung về từ thông riêng của mạch kín
Nhóm trình bày các nội dung:
- Biểu thức tính từ thông riêng của mạch kín
- Biểu thức độ tự cảm của ống dây hình trụ
- Để tăng độ tự cảm của ống dây chúng ta tăng số vòng dây hoặc đặt lõi sắt vào trong lòng của ống
Hoạt động 3: Hiện tượng tự cảm
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho nhóm được phân công trình bày Nhóm học sinh trình bày về
- Định nghĩa hiện tượng tự cảm
- Hiện tượng tự cảm xảy ra khi nào?
- Giải thích thí nghiệm 1 và 2 về hiện tượng tự cảm
- Biểu thức tính suất điện động tự cảm
- Biểu thức năng lượng từ trường của ống dây tự cảm
Tổ chức cho các nhóm thảo luận Các nhóm đặt câu hỏi thêm cho nhóm báo cáo:
- Hiện tượng cảm ứng điện từ và hiện tượng tự cảm có khác nhau không?
- Nguyên nhân từ thông qua mạch biến thiên là gì?
- Để có dòng điện trong mạch biến thiên chúng ta có những cách nào?
- Kể một số thiết bị có ứng dụng hiện tượng tự cảm
Hoạt động 4: Tìm hiểu nguyên lý cấu tạo và hoạt động của máy biến áp
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Cho nhóm phân công trình bày Nhóm trình bày về:
- Nguyên lý cấu tạo của máy biến áp
- Cho máy biến áp vận hành và giải thích nguyên lý hoạt động của máy biến áp
Cho các nhóm thảo luận, nhận xét Các nhóm đặt thêm các câu hỏi để làm rõ hơn nguyên lý hoạt động của máy biến áp ví dụ như:
Nếu đưa vào hai đầu cuộn sơ cấp dòng điện một chiều thì sau cuộn thứ cấp có dòng điện không?
Giáo viên nhận xét và chuẩn lại kiến thức
Học sinh chú ý lắng nghe, ghi chép
Hoạt động 5 Củng cố, mở rộng
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Giáo viên chuẩn bị các câu hỏi trắc nghiệm, bài tập
Học sinh tham gia trả lời, làm bài
Hoạt động 6 Kiểm tra 15 phút (bộ câu hỏi, bài tập có ở phần phụ lục)
Các tiêu chí đánh giá trong quá trình thực hiện các dự án
3.6.1 Tiêu chí đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh trong học tập một số kiến thức của chủ đề “ Cảm ứng điện từ”
Dưới đây là các tiêu chí để giáo viên có cơ sở để soạn đề kiểm tra 15 phút
Hiện tượng cảm ứng điện từ
- Kết luận được nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín là do sự biến thiên của từ thông qua mạch kín
- Hiểu rõ hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng
- Thấy được các ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong thực tế
- Rút ra được nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín là do sự biến thiên của từ thông qua mạch kín
- Thấy được các ứng dụng rộng rãi của hiện tượng cảm ứng điện từ trong đời sống
- Chỉ kết luận được nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín là do sự biến thiên của từ thông qua mạch kín
- Chưa hiểu rõ được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ là do sự biến thiên của từ thông qua mạch kín Định luật Len
- Hiểu và vận dụng được định luật Len – xơ để giải thích được các thí nghiệm của hiện
- Hiểu và vận dụng được định luật Len – xơ để giải thích được các thí nghiệm của hiện
- Hiểu và vận dụng được định luật Len – xơ để giải thích được các thí nghiệm của hiện
- Chưa hiểu rõ bản chất của dòng điện Fu – cô
- Chưa thấy được các lợi ích của dòng tượng cảm ứng điện từ
- Vận dụng được định luật
Len- xơ xác định được chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau
- Hiểu được bản chất của dòng điện Fu – cô, khi nào thì có dòng điện Fu – cô
- Giải thích được lợi ích và tác hại của dòng Fu – cô trong các thiết bị điện từ
- Ứng dụng được lợi ích của dòng Fu – cô để chế tạo các thiết bị liên quan tượng cảm ứng điện từ
- Vận dụng được định luật
Len- xơ xác định được chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau
- Hiểu được bản chất của dòng điện Fu – cô, khi nào thì có dòng điện Fu – cô
- Giải thích được lợi ích và tác hại của dòng Fu – cô trong các thiết bị điện từ tượng cảm ứng điện từ
- Vận dụng được định luật
Len- xơ xác định được chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác nhau
- Biết được bản chất của dòng điện Fu – cô, khi nào thì có dòng điện Fu – cô
- Biết được lợi ích và tác hại của dòng Fu – cô trong các thiết bị điện từ
- Hiểu rõ bản chất của hiện tượng tự cảm
- Chỉ ra được các trường hợp để có hiện tượng tự cảm
- Hiểu rõ bản chất của hiện tượng tự cảm
- Biết được các trường hợp để có hiện tượng tự cảm
- Trình bày được hiện tượng tự cảm
- Biết được các trường hợp để có hiện tượng tự cảm
- Chưa hiểu rõ bản chất của hiện tượng tự cảm
- Chưa chỉ được các trường hợp để có hiện tượng tự cảm
3.6.2 Tiêu chí đánh giá tính tích cực, chủ động của học sinh
Dưới đây là các tiêu chí để giáo viên và học sinh có cơ sở đánh giá học sinh trong quá trình thực hiện dự án
STT Tiêu chí đánh giá tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh Điểm tối đa
1 Ngoài kiến thức học ở lớp, trong SGK, học sinh còn biết tìm hiểu từ nhiều nguồn kiến thức khác: bài báo, tạp chí, intrernet, bạn bè, giáo viên…
2 Sự hợp tác, phối hợp với các thành viên trong nhóm và với các thành viên khác trong nhóm
3 Chủ động trao đổi kiến thức, những vướng mắc, khó khăn với giáo viên
4 Hiểu sâu kiến thức, không chỉ nhớ kiến thức mà còn suy nghĩ, đặt ra nhiều vấn đề mới, tình huống mới
5 Biết làm sơ đồ, mô hình làm bộc lộ cấu trúc bài học giúp dễ nhớ và dễ vận dụng
6 Không chỉ dừng lại ở câu hỏi, bài tập, mà còn thực hành và nêu ý kiến riêng
7 Lí thuyết kết hợp với thực hành, vận dụng kiến thức vào cuộc sống
8 Tìm tòi, bổ sung kiến thức từ việc nghiên cứu lí luận và từ những bài học kinh nghiệm rút ra từ thực tiễn
Mở rộng kiến thức sang nhiều lĩnh vực khác nhau giúp liên kết các kiến thức mới với những gì đã học trước đó và với các môn học khác, từ đó tạo ra sự hiểu biết sâu sắc và toàn diện hơn.
Đề xuất vấn đề và lập kế hoạch là bước quan trọng trong việc giải quyết một vấn đề cụ thể liên quan đến nội dung kiến thức bài học Việc tiến hành thực hiện kế hoạch một cách hiệu quả sẽ giúp đạt được mục tiêu học tập Giải quyết vấn đề không chỉ yêu cầu sự phân tích mà còn cần sự sáng tạo trong cách tiếp cận.
3.6.3 Tiêu chí đánh giá phần báo cáo (dành cho học sinh và giáo viên)
Giáo viên đã gửi các tiêu chí đánh giá cho học sinh qua azota, nhằm giúp học sinh có cơ sở để thực hiện việc đánh giá các nhóm và bạn bè của mình.
TT Yêu cầu Thang điểm Ghi chú
1 Phần kiến thức đủ, đúng các nhiệm vụ đặt ra trong dự án
2 Đảm bảo tính chính xác, hệ thống, logic
1 Đảm bảo tính chính xác, hệ thống, logic
2 Thể hiện rõ chủ đề của dự án 0,5
3 Trình bày có tính sáng tạo, hiệu ứng bố trí hợp lí, gây thiện cảm
4 Hình ảnh, phim minh họa bố trí đẹp, đúng lúc
1 Đảm bảo đúng thời gian 0,5
2 Trình bày logic, lập luận chặt chẽ, mạch lạc, lôi cuốn, hấp dẫn, thuyết phục
3 Trả lời tốt các câu hỏi khi thảo luận
Phối hợp nhóm và cách thức giải quyết vấn đề (1 điểm)
1 Các thành viên phân công và chia sẻ công việc rõ ràng
2 Cách giải quyết vấn đề rõ ràng, khéo léo, linh hoạt, thể hiện sự sáng tạo
4 Công cụ đánh giá Để đánh giá quá trình dạy học đầy đủ và khách quan, chúng ta xây dựng các tiêu chí đánh giá và các mẫu phiếu đánh giá sau:
- Đánh giá của học sinh đối với các thành viên trong nhóm
- Đánh giá của học sinh với các nhóm khác
- Đánh giá của giáo viên đối với các nhóm, điểm thưởng của giáo viên
Điểm số của các bài kiểm tra sau mỗi đơn vị kiến thức sẽ được tính trung bình để tạo thành điểm của quá trình Dưới đây là mẫu phiếu đánh giá cho các loại bài kiểm tra.
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM
Họ và tên học sinh đánh giá:……… Lớp:…………Nhóm………Trường ………
TT Họ và tên học sinh
Các tiêu chí đánh giá
Tính tích cực tham gia dự án
Tính chủ động trong dự án
Tính sáng tạo trong dự án
Mức độ nắm vững kiến thức
Mức độ đóng góp vào dự án
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CÁC NHÓM
Họ và tên học sinh đánh giá:……… Lớp:…………Nhóm………Trường ……… Nhóm được đánh giá………
Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đánh giá
1 Phần kiến thức đủ, đúng các nhiệm vụ đặt ra trong dự án 2 điểm
2 Nội dung đảm bảo tính chính xác, hệ thống, logic 1 điểm
3 Thể hiện rõ chủ đề của dự án 0,5 điểm
4 Trình bày có tính sáng tạo, hiệu ứng bố trí hợp lí, gây thiện cảm,lập luận chặt chẽ, mạch lạc, lôi cuốn, hấp dẫn, thuyết phục
5 Hình ảnh, phim minh họa bố trí đẹp, đúng lúc 0,5 điểm
6 Đảm bảo đúng thời gian 0,5 điểm
7 Trả lời tốt các câu hỏi khi thảo luận 2 điểm
8 Các thành viên phân công và chia sẻ công việc rõ ràng 1 điểm
9 Sản phẩm hoạt động tốt, thẩm mĩ 1 điểm
PHIẾU ĐÁNH GIÁ TỔNG HỢP CỦA GIÁO VIÊN
Tên dự án:……… Lớp:…………Nhóm………Trường ………
STT Họ và tên học sinh Điểm của các loại đánh giá Điểm trung bình
Học sinh trong nhóm đánh giá lẫn nhau
Dự án của nhóm do học sinh đánh giá Điểm giáo viên đánh giá nhóm Điểm
TB các bài kiểm tra Điểm thưởng
