MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong Nghị quyết Trung ương 8 khóa XI, Đảng đã chỉ ra: “Phát triển giáo dục và
đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá
trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm
chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; ” và chỉ ra mục tiêu cho
giáo dục phổ thông: “Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất,
hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định
hướng nghề nghiệp cho học sinh. Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng
giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ
năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học,
khuyến khích học tập suốt đời ”. Như vậy vấn đề thực hành và vận dụng kiến thức vào
thực tiễn phải được đặt ở vị trí quan trọng của quá trình dạy và học.
Trên thực tế nghiên cứu chương trình vật lí lớp 11 nâng cao nhận thấy số bài tập
thực tiễn không nhiều. Kết quả học tập của môn vật lí ở nhiều trường THPT đang thấp
dần đi so với các môn học khác.
Có nhiều giải pháp đã được các nhà giáo dục học đề ra trong đó xây dựng hệ
thống bài tập mở, phát huy được tính tích cực của học sinh là một giải pháp.
Xuất phát từ thực tế trên và điều kiện nghiên cứu của bản thân, tác giả chọn đề
tài: “ Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương “Dòng điện không đổi”
chương trình vật lí 11 nâng cao nhằm phát huy tính tích cực của người học” làm
luận văn thạc sỹ.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu những luận điểm về phát huy tính tính cực của người học
Đề xuất giải pháp nhằm phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập môn
vật lí.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Thứ nhất: Hệ thống hóa cơ sở lý luận về bài tập và về giải pháp phát huy tính
tích cực của học sinh trong học tập môn vật lí tại các trường THPT.
Thứ hai: Đề xuất các giải pháp phát huy tính tích cực của học sinh thông qua hệ
thống bài tập mở phù hợp với chương trình vật lí 11 nâng cao.
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học nội dung kiến thức chương “Dòng điện không đổi”
chương trình vật lí 11 nâng cao.
4.2. Khách thể nghiên cứu
1
- Giáo viên trường THPT Trần Nguyên Hãn – Hải Phòng.
- Học sinh trường THPT Trần Nguyên Hãn – Hải Phòng.
5. Vấn đề nghiên cứu
- Xây dựng hệ thống bài tập chương “Dòng điện không đổi” chương trình vật lí
11 nâng cao như thế nào để thúc đẩy được sự tích cực của học sinh?
- Những phương pháp giải bài tập nào gây được hứng thu cho học sinh?
6. Giả thuyết khoa học
Áp dụng các bài tập có nội dung phù hợp thì sẽ phát huy được tính tích cực của
các em trong học tập vật lí.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Phạm vi các trường THPT trên địa bàn Hải Phòng mà tác giả có thể cộng tác.
Số liệu sử dụng thập trong khoảng thời gian từ năm 2012 đến năm 2014.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
8.1. Ý nghĩa lý luận của đề tài:
Cung cấp một cách rõ ràng và hệ thống cơ sở lý luận về bài tập và những vấn đề
cơ bản để phát huy tính tích cực của học sinh
8.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Đề tài cung cấp giải pháp sử dụng bài tập có nội dung đổi mới để phát huy tính
tích cực của người học có thể được áp dụng rộng rãi với các trường THPT.
9. Phương pháp nghiên cứu
- Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận
- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn
10. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận
văn được trình bày theo 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận về bài tập và giải pháp phát huy tính tích cực của học
sinh trong học tập vật lí
Chương 2: Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập nâng cao nhằm phát
huy tính tích cực của học sinh khi học chương “Dòng điện không đổi” vật lí lớp 11
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ VÀ GIẢI PHÁP PHÁT HUY TÍNH
TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH TRONG HỌC TẬP VẬT LÍ
1.1. Khái niệm về bài tập vật lí
1.1.1. Bài tập vật lí
Bài tập là một hệ thống thông tin chính xác, bao gồm hai tập hợp gắn bó chặt
chẽ, tác động qua lại với nhau đó là những điều kiện (đôi khi còn được gọi là giả thiết)
và những câu hỏi (đôi khi còn được gọi là kết luận).
1.1.2. Người giải (hệ giải)
2
Người giải (hệ giải) là một hệ bao gồm hai thành tố tương tác với nhau để hình
thành lời giải cho bài tập là phương pháp giải và phương tiện giải.
1.1.3. Sơ đồ giải bài tập vật lí
1.1.4. Phân loại bài tập vật lí
1.1.4.1. Bài tập vật lí định tính
1.1.4.2. Bài tập vật lí định lượng
1.1.4.3. Bài tập đồ thị
1.1.4.4. Bài tập thí nghiệm
1.2. Mục tiêu, vị trí, vai trò và nhiệm vụ của bài tập vật lí trong dạy học
1.2.1. Bài tập vật lí giúp cho học sinh, đào sâu, mở rộng kiến thức
1.2.2. Bài tập vật lí có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt tới kiến thức mới
1.2.3. Bài tập vật lí giúp rèn kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn
1.2.4. Bài tập vật lí là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh
1.2.5. Bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy của học sinh
1.2.6. Bài tập vật lí giúp kiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinh
1.2.7. Bài tập vật lí gây hứng thú và góp phần phát huy tính tích cực học sinh
1.3. Quan điểm về tính tích cực và phương pháp dạy học tích cực
1.3.1. Tính tích cực
1.3.1.1. Tính tích cực của con người
Tính tích cực là một phẩm chất của con người được nhận định qua sự chủ động
hành động, đem hết khả năng, tâm trí vào công việc, nhằm cải biến môi trường tự
nhiên, cải tạo xã hội để tồn tại và phát triển.
1.3.1.2. Tính tích cực học tập
Tính tích cực học tập - về thực chất là TTC nhận thức, đặc trưng ở khát vọng
hiểu biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức.
BÀI TẬP
Những điều kiện
Những yêu cầu
NGƯỜI GIẢI
Phương pháp giải
Phương tiện giải
3
1.3.2. Phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực là những phương pháp giáo dục, dạy học theo
hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.
1.3.3. Một số phương pháp dạy học tích cực
1.3.3.1. Phương pháp dạy học dựa trên vấn đề (PBL)
Dạy học dựa trên vấn đề (PBL) là phương pháp dạy học mà việc tổ chức hoạt
động học được tiến hành thông qua việc đặt vai trò tích cực của người học vào vị trí
trung tâm của việc giải quyết một hoặc một chuỗi các vấn đề, qua đó người học phải
học thêm một số kiến thức yêu cầu trong bài học mới có thể giải quyết vấn đế đưa ra.
1.3.3.2. Phương pháp dạy học thông qua làm dự án
Dạy học dự án hay dạy học thông qua làm dự án là một mô hình dạy học lấy
hoạt động của học sinh làm trung tâm. Kiểu dạy này phát triển kiến thức và kĩ năng của
học sinh thông qua quá trình học sinh giải quyết một bài tập tình huống gắn với thực
tiễn bằng những kiến thức theo nội dung môn học- được gọi là dự án
1.3.3.3. Phương pháp dạy học theo trạm
1.3.3.4. Phương pháp dạy học theo góc
1.4. Phân tích thực trạng về tính tích cực của học sinh THPT giai đoạn gần đây
1.4.1. Hiện trạng về tính tích cực của học sinh Việt Nam sau năm 2000
1.4.1.1. Điều kiện xã hội ảnh hướng đến tính tích cực của học sinh
1.4.1.2. Đánh giá tính tích cực của học sinh Việt Nam sau năm 2000
1.4.2. Nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực của học sinh
1.4.2.1. Nhận định tình hình
1.4.2.2. Yêu cầu đề ra
1.5. Phương pháp phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập vật lý
1.5.1. Thông qua đổi mới phương pháp dạy học
1.5.2.Thông qua đổi mới nội dung bài tập
Để làm được như vậy các giáo viên đã thực hiện việc thay đổi điều kiện và yêu
cầu của đề bài như sau:
- Các điều kiện đề ra trong bài lấy từ kết quả bài thực hành
- Các điều kiện đề ra trong bài lấy từ sự thật trong cuộc sống mà giáo viên đã trải
nghiệm, hoặc chứng kiến
4
- Các điều kiện đề ra trong bài lấy từ những tư liệu lịch sử
- Các điều kiện trong bài do học sinh đo đạc và đề ra
- Các điều kiện trong bài do học sinh bắt gặp trong đời sống
- Các yêu cầu trong bài là những yêu cầu bắt gặp trong cuộc sống hàng ngày của
học sinh và người thân
- Các yêu cầu trong bài tính toán cho những vật dụng thông thường có trong gia
đình của học sinh
- Các yêu cầu trong bài là những hoạt động vui chơi gắn liền với các vật dụng có
nguyên lý hoạt động dựa trên các hiện tượng vật lí
- Các yêu cầu trong bài liên quan tới các hoạt động tìm kiếm, sưu tầm, và chế tạo
mô hình các vật dụng liên quan tới các nguyên lý vật lí
CHƯƠNG 2
XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP NÂNG CAO
NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH KHI HỌC CHƯƠNG
“DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” VẬT LÍ LỚP 11
2.1. Cấu trúc nội dung và vị trí chương “Dòng điện không đổi” trong chương trình
vật lí lớp 11 nâng cao
2.1.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung
Nội dung của chương 2 – Dòng điện không đổi có cấu trúc như sau:
5
Sơ đồ cấu trúc nội dung chương II – Dòng điện không đổi
2.1.2. Vị trí vai trò của chương “Dòng điện không đổi” trong chương trình vật lí lớp
11 nâng cao
- Chương “Dòng điện không đổi” kế tiếp chương “Điện tích điện trường”
- Mở đầu cho việc nghiên cứu về sự chuyển động của điện tích trong các vật.
- Đặt nền tảng kiến thức để nghiên cứu về dòng điện trong các môi trường, từ
trường, dòng điện xoay chiều, sóng điện từ… sau này.
2.2. Mục tiêu kiến thức, kĩ năng cần đạt qua việc giảng dạy chương “Dòng điện
không đổi”
2.2.1. Nội dung kiến thức học sinh cần đạt được sau khi học chương “Dòng điện
không đổi”.
2.2.1.1. Dòng điện và tác dụng của dòng điện
2.2.1.2. Cường độ dòng điện
2.2.1.3. Định luật Ôm, đặc tuyến Vôn - Ampe
2.2.1.4. Nguồn điện
2.2.1.5. Điện năng, định luật Jun – Lenxơ
2.2.1.6. Định luật Ôm với toàn mạch, hiệu suất
2.2.1.7. Định luật Ôm với các loại đoạn mạch, ghép nguồn thành bộ
CHƯƠNG 2 - DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
LINH KIỆN VÀ DỤNG CỤ
CÁC ĐỊNH LUẬT
Máy
đo
(V, A)
Điện
trở
(R, Đ)
Nguồn
điện
()
Định
luật Ôm
Định
luật
Jun–
Len xơ
Các loại mạch điện và đoạn mạch
6
2.2.2. Nội dung kỹ năng học sinh cần đạt được sau khi học chương “Dòng điện
không đổi”.
2.2.2.1. Kỹ năng suy luận lý thuyết
2.2.2.2. Kỹ năng vận dụng kiến thức
2.2.2.3. Kỹ năng về thí nghiệm
2.2.2.4. Kỹ năng liên hệ thực tiễn
2.3. Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập chương “Dòng điện không đổi”
thuộc chương trình Vật lý 11 nâng cao
Tôi xây dựng hệ thống bài tập gồm 40 bài tập theo bốn chủ đề:
- Định nghĩa dòng điện, cường độ dòng điện: 8 bài
- Bài tập về định luật Ôm và điện trở tương đương: 10 bài
- Bài tập về công của dòng điện và nguồn điện: 8 bài
- Bài tập về định luật Ôm cho toàn mạch: 9 bài.
- Bài tập về định luật Ôm cho các loại đoạn mạch, ghép nguồn thành bộ: 5 bài
2.3.1. Bài tập về định nghĩa dòng điện, cường độ dòng điện
Bài 1. Cho một dòng điện không đổi chạy qua dây dẫn đường kính 1,5mm trong thời
gian 10 s có một điện lượng 1,6 C chạy qua tiết diện của dây dẫn.
a) Tính cường độ dòng điện đó.
b) Tính lưu lượng dòng electron dịch chuyển qua tiết diện dây dẫn. So sánh với
số người dịch chuyển qua đường Khâm Thiên hàng ngày?
Bài 2. Một dòng điện không đổi có cường độ 1,6 mA chạy trong dây dẫn. Tính số
eletron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 0,1s. So sánh dân số thế
giới ?
Bài 3. Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian
2giờ là 6,25.10
23
e. Khi đó dòng điện qua dây dẫn có cường độ bao nhiêu?
Bài 4. Cho một dòng điện không đổi có cường độ I=3,2A chạy qua dây kim loại tiết
diện thẳng S=0,1cm
2
. Tính:
a) Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây trong 1s.
b) Vận tốc trung bình của chuyển động định hướng của electron, so sánh với vận
tốc của chuyển động nhiệt của các phân tử khí. Biết mật độ electron tự do n=2,4.10
28
m
-
3
.
7
Bài 5. Hãy giải thích tại sao trong dây dẫn kim loại tốc độ chuyển động nhiệt của các
electron là tương đối lớn cỡ 1.10
5
m/s, mà tốc độ chuyển động có hướng của các
electron dẫn khi có dòng điện chạy qua lại rất nhỏ chỉ khoảng một vài lần 10
-5
m/s?
Bài 6. Hãy giải thích tại sao vận tốc chuyển động có hướng của các electron trong dây
dẫn khi có dòng điện chạy qua là nhỏ, nhưng khi ta đóng công tắc đèn điện thì ngay lập
tức đèn phát sáng.
Bài 7. Nếu coi dòng điện như một dòng nước chảy trong ống tưới cây trong vườn, mỗi
phân tử nước chảy trong ống coi là một electron tự do trong kim loại. Hỏi với lưu lượng
R=500 cm
3
/s thì tương đương với dòng điện có cường độ là bao nhiêu?
Bài 8. Hãy giải thích tác dụng nhiệt của dòng điện.
2.3.2. Bài tập về định luật Ôm và điện trở tương đương
Bài 9. Cho đoạn mạch song song gồm hai điện trở R
1
và R
2
. Biết R
1
>>R
2
, hiệu điện thế
giữa hai đầu đoạn mạch là U. Hãy so sánh cường độ dòng điện đi qua chúng, từ đó rút
ra kết gì về dòng điện?
Bài 10. Vẽ lại mạch ở hình 2.1: khi hai khóa K
1
và K
2
cùng ngắt; K
1
và K
2
cùng đóng,
khi K
1
đóng và K
2
ngắt.
Bài 11. Cho các điện trở được mắc như hình 2.2, biết U
AB
=12V; R
1
=5Ω; R
2
=10Ω;
R
3
=15Ω.
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.
b) Tìm cường độ dòng điện qua mạch chính và mỗi điện trở.
Bài 12. Cho mạch điện như hình vẽ 2.3: R
1
=30Ω, R
2
=10Ω, R
3
=R
4
=40Ω. Cường độ
dòng điện qua CB là 4,5A. Tìm hiệu điện thế U
AB
.
U
k
2
R
1
R
3
k
1
R
2
A
Hình 2.1
R
1
R
2
R
3
A B
Hình 2.2
8
A
B
C
D
C
D
Bài 13. Cho hai điện trở R
1
=40Ω và R
2
=60Ω mắc nối tiếp (hình 2.4). Nguồn điện cung
cấp hiệu điện thế không đổi U
AB
=100V. Sử dụng một vôn kế có điện trở R
V
=1000Ω để
đo hiệu điện thế giữa đầu các điện trở. Tìm các giá trị mà vôn kế đo được, so sánh giá
trị đó với trường hợp sử dụng vôn kế có điện trở vô cùng lớn.
Bài 14. Hai điện trở R
1
=10Ω
và R
2
=20Ω chịu được cường độ dòng điện tối đa lần lượt
là I
1
=2,5 A và I
2
=2 A. Cường độ dòng điện mà chúng chịu được tối đa là bao nhiêu nếu:
a) Mắc chúng nối tiếp
b) Mắc chúng song song
Bài 15. Cho mạch điện như hình 2.5. Cho R
1
=12Ω; R
2
=8Ω; R
3
=15Ω. Biết U
AB
=12V,
điện trở Ampe kế không đáng kể.
a) Tìm số chỉ của Ampe kế nếu R
4
=5Ω.
b) Tìm giá trị của R
4
để số chỉ của Ampe kế bằng 0.
Bài 16. Cho mạch điện như hình 2.6. U
AB
=60V; điện trở Ampe kế nhỏ không đáng kể;
điện trở R
1
=20Ω; R
2
=5Ω; R
3
=R
4
=30Ω.Tìm số chỉ của Ampe kế.
A
B
C
D
R
1
R
2
R
3
R
4
Hình 2.3
A
B
R
1
R
2
V
C
Hình 2.4
A
R
1
R
2
R
3
R
4
A
B
Hình 2.5
9
Bài 17. Cho mạch điện như hình 2.7. Các điện trở R
1
=R
3
=4Ω; R
2
=1,6Ω; R
4
=6Ω;
R
5
=3Ω; R
6
=5Ω; U=9V. Vôn kế V có điện trở rất lớn, ampe kế A có điện trở rất nhỏ.
Tìm số chỉ vôn kế V và ampe kế A.
Bài 18. Cho mạch điện như hình 2.8. Biết R
1
=R
2
=R
3
=R
4
=R
5
=6
Ω
. Điện trở ampe kế
không đáng kể.
a) Tìm R
AB
?
b) Cho U
AB
=15V, tìm số chỉ của Ampe kế.
2.3.3. Bài tập về công của dòng điện và nguồn điện
Bài 19. Đoạn mạch gồm nhiều điện trở. Chứng minh công suất của đoạn mạch bằng
tổng công suất của các điện trở? (Xét trong trường hợp mạch gồm các phần tử mắc nối
tiếp, song song, hỗn hợp).
A
R
1
R
2
R
3
R
4
A B
Hình 2.6
R
3
R
4
R
5
U
+
-
V
A
R
2
R
1
R
6
Hình 2.7
A
D
C
A
B
R
5
R
2
R
4
R
3
R
1
Hình 2.8
10
Bài 20. Một bếp điện có hai dây điện trở. Nếu sử dụng dây thứ nhất đun nước trong nồi,
nước sẽ sôi sau thời gian t
1
=15phút. Nếu sử dụng dây thứ hai thì nước sẽ sôi sau
t
2
=5phút. Tìm thời gian đun sôi nước nếu hai dây điện trở mắc:
a) Nối tiếp
b) Song song
(Bỏ qua sự tỏa nhiệt của bếp ra môi trường)
Bài 21. Một bếp điện được sử dụng dưới hiệu điện thế 220V, có công suất P=600W
được dùng để đun sôi 2l nước, từ 10
0
C . Cho hiệu suất bếp là 75%, nhiệt dung riêng của
nước là 4200J/kgK, khối lượng riêng của nước là 1000kg/m
3
.
a) Tính thời gian đun nước, điện năng tiêu thụ ra kWh ?
b) Dây bếp có đường kính d=0,2mm, ρ=4.10
-7
Ωm được quấn trên ống sứ hình trụ
có đường kính d
2
=1cm. Tính số vòng dây?
Bài 22. Hiệu điện thế của nguồn cung cấp là U=220V được dẫn đến nơi tiêu thụ cách xa
l=100m bằng hai dây dẫn bằng đồng có ρ=1,7.10
-8
Ωm. Nơi tiêu thụ gồm 100 bóng đèn
40W và 5 bếp điện loại 1000W mắc song song. Tính đường kính dây dẫn biết hiệu điện
thế các dụng cụ trên lúc cùng hoạt động chỉ còn U’=200V.
Bài 23. Người ta dẫn dòng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn có điện trở
tổng cộng R
d
=2Ω. Công suất và hiệu điện thế nơi tiêu thụ là P=3,3kW, và
U=220V.Tính:
a) Công suất hao phí trên dây dẫn.
b) Hiệu suất dẫn điện.
Bài 24. Cho sơ đồ mạch điện như hình 2.9. Biết: E=22V, r=1Ω.
a) Tìm R để công suất trên R là lớn nhất? Tính công suất đó?
b) Tính R để công suất tỏa nhiệt trên R là 36W
Bài 25. Cho mạch như hình 2.10, biết: E=24V, r=2Ω, R
1
=6Ω, R
2
=3Ω.
Tìm R
3
để:
E,r
R
Hình 2.9
11
a) Công suất mạch ngoài lớn nhất, tính giá trị này.
b) Công suất tiêu thụ trên R
3
bằng 4,5W.
c) Công suất tiêu thụ trên R
3
là lớn nhất. Tính công suất này.
Bài 26. Bộ Acquy có E’=120V, r’=0,6Ω được nạp bằng dòng điện I=5A từ một máy
phát có E=220V, r=0,4Ω theo sơ đồ như hình 2.11. Tính:
a) Giá trị R của biến trở để có cường độ dòng điện trên.
b) Công suất của máy phát, công suất có ích khi nạp, cộng suất tiêu hao trong
mạch và hiệu suất nạp.
2.3.4. Bài tập về định luật Ôm cho toàn mạch
Bài 27. Cho mạch điện như hình 2.12. Biết nguồn E,r có suất điện động và điện trở
trong không thay đổi. Điện trở R là một biến trở. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. Số chỉ
của vôn kế sẽ như thế nào nếu ta cho R tăng?
A
R
1
R
3
B
R
2
E , r
Hình 2.10
E,r
E’,r’
R
b
Hình 2.11
V
E,r
R
A B
Hình 2.12
12
Bài 28. Một nguồn điện có suất điện động E=3V, điện trở trong r=0,2 Ω. Mắc giữa hai
cực nguồn điện trở R
1
và R
2
. Khi R
1
nối tiếp R
2
thì cường độ dòng điện qua mỗi điện
qua mỗi điện trở là 3A. Khi R
1
song song R
2
thì cường độ dòng điện tổng cộng qua 2
điện trở là 10A. Tính R
1
và R
2
.
Bài 29. Cho mạch điện như hình 2.13. Biết: E=12V, r=0,2Ω, R
1
=R
2
=4Ω, R
3
=R
4
=12Ω,
R
5
=8Ω. Điện trở ampe kế và các dây nối không đáng kể. Tính cường độ dòng điện qua
các điện trở, số chỉ ampe kế và hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện.
Bài 30. Cho mạch điện như hình 2.14: E=32V, r=2Ω, R
1
=3Ω, R
2
=10Ω, R
3
=5Ω, R
4
=14Ω
a) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm M, N.
b) Muốn đo U
MN
phải mắc cực dương vôn kế vào đâu?
Bài 31. Cho mạch điện như hình 2.15, nguồn điện có suất điện động E=15V, điện trở
trong r=1Ω; bóng đèn Đ
1
(10V–4W) và Đ
2
(5V – 4W).
a) Điều chỉnh R
1
và R
2
sao cho 2 đèn sáng bình thường. Tính các giá trị của R
1
và
R
2
.
b) Giữ nguyên giá trị của R
1
, điều chỉnh biến trở R
2
sao cho nó có giá trị
R
2
’=10Ω. Khi đó độ sáng của các bóng đèn thay đổi thế nào so với câu a?
A
R
1
R
2
R
3
R
4
R
5
E, r
Hình 2.13
R
1
R
3
R
2
R
4
E, r
Hình 2.14
A B
•
•
M
N
E,r
Đ
1
Đ
2
R
1
R
2
Hình 2.15
13
Bài 32. Hãy xác định suất điện động E và điện trở trong r của một acquy, biết rằng nếu
nó phát dòng điện có cường độ I
1
=5 A thì công suất điện ở mạch ngoài P
1
=100 W, còn
nếu nó phát dòng điện có cường độ I
2
=6 A thì công suất điện ở mạch ngoài P
2
=90W.
Bài 33. Cho mạch điện như hình 2.16. Cho biết: E=3V; r=2Ω; R
1
=0,2 Ω.
a) Muốn cho công suất điện tiệu thụ ở mạch ngoài lớn nhất, R
2
phải có giá trị
bằng bao nhiêu?
b) Phải chọn R
2
bằng bao nhiêu để công suất điện tiêu thụ trên R
2
lớn nhất. Tính
công suất điện lớn nhất đó.
Bài 34. Cho mạch điện như hình 2.17. Biết: E=20V ,r=2
Ω
, R
1
=24
Ω
, R
2
=21
Ω
, R
3
=3
Ω
, đèn ghi (6V–6W), C=20
µ
F.
a) Tính điện trở mạch ngoài R
N
, cường độ dòng điện chạy qua và hiệu điện thế
giữa hai đầu mỗi điện trở?
b) Độ sáng của đèn, điện tích của tụ điện.
Bài 35. Khi điện trở mạch ngoài của một nguồn điện là R
1
hoặc R
2
thì công suất mạch
ngoài có cùng giá trị P. Tính E; r của nguồn theo R
1
, R
2
và công suất P.
2.3.5. Bài tập về định luật Ôm cho các loại đoạn mạch, ghép nguồn thành bộ
Bài 36: Cho đoạn mạch chứa nguồn như hình 2.18. Biết: U
AB
=30V; E=12V;
R
1
=R
2
=3Ω; R
3
=R
4
=5Ω. Tìm cường độ dòng điện chạy qua các điện trở.
E,r
R
1
R
2
Hình 2.16
E,r
R
2
R
1
R
3
Đ
C
A
B
Hình 2.17
14
Bài 37. Cho mạch điện như hình 2.19. Biết các nguồn có suất điện động và điện trở
trong lần lượt là: E
1
=36V, r
1
=1Ω; E
2
=6V, r
2
=2Ω; điện trở R=10Ω. Tìm cường độ dòng
điện chạy trong các nhánh của mạch điện.
Bài 38. Cho mạch điện như hình 2.20. Biết: ξ
1
=10V; ξ
2
=15V; ξ
3
=20V; ξ
4
=25V;
R
1
=50Ω; R
2
=55 Ω; R
3
=60 Ω; R
4
=65 Ω. Bỏ qua điện trở của nguồn điện và dây nối. Hãy
xác định cường độ dòng điện chạy qua các điện trở.
Bài 39. Sử dụng các nguồn điện giống nhau có E=6V, r=0,1Ω để ghép thành một bộ
nguồn hỗn hợp đối xứng sao cho được bộ nguồn có E
b
=24V, r
b
=0,2Ω. Tính số nguồn sử
dụng.
Bài 40. Một động cơ điện nhỏ, có điện trở trong r=1Ω, khi hoạt động bình thường cần
một hiệu điện thế U=10V và cường độ dòng điện I= 1A.
a) Tính công suất và hiệu suất của động cơ, tính suất phản điện của động cơ khi
hoạt động bình thường.
R
1
R
2
R
3
R
4
E
Hình 2.18
A
B
R
E
1
,r
1
E
2
,r
2
A B
Hình 2.19
•
E
2
E
1
E
3
E
4
R
1
R
2
R
3
R
4
Hình 2.20
15
b) Khi động cơ bị kẹt không quay được, tính công suất của động cơ, nếu hiệu
điện thế vẫn đặt vào động cơ là U=10V. Hãy rút ra kết luận thực tế.
c) Để cung cấp điện cho động cơ hoạt động bình thường người ta dùng 18 nguồn
mỗi nguồn có e=2V, r
0
=1Ω. Hỏi các nguồn phải mắc như thế nào và hiệu suất của bộ
nguồn là bao nhiêu?
Kết luận chương 2:
Trong chương này chúng tôi đặc biệt tập trung vào các nhiệm vụ:
- Xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung chương 2- Dòng điện không đổi
- Xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập nâng cao thuộc chương 2 – Dòng
điện không đổi.
CHƯƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm (TNSP)
- Đánh giá tính tác dụng của hệ thống bài tập tới hoạt động của học sinh trong
giờ học, tức là đối chiếu diễn biến của giờ học thực nghiệm với tiến trình của giờ học
đối chứng.
- Sau khi tiến hành thực nghiệm sẽ so sánh kết quả của lớp thực nghiệm với lớp
đối chứng để đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng.
- Sửa đổi, bổ sung và hoàn thiện nội dung các bài tập để giúp học sinh tích cực,
chủ động, sáng tạo hơn trong việc áp dụng kiến thức.
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
Để đạt được mục đích đó, trong quá trình thực nghiệm sư phạm chúng tôi đã
thực hiện các nhiệm vụ cụ thể sau:
- Lên kế hoạch thực nghiệm sư phạm.
- Khảo sát điều tra cơ bản để lựa chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, chuẩn
bị các thông tin và điều kiện cần thiết phục vụ cho công tác thực nghiệm sư phạm.
- Trao đổi với học sinh lớp thực nghiệm về phương pháp và nội dung thực
nghiệm.
- Triển khai hướng dẫn học sinh nghiên cứu và giải hệ thống bài tập đã xây dựng.
16
- Xử lí, phân tích kết quả thực nghiệm, đánh giá theo các tiêu chí, từ đó nhận xét
và rút ra kết luận về tính khả thi của đề tài.
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi tiến hành thực nghiệm trên đối tượng là học sinh lớp 11 THPT ở
trường THPT Trần Nguyên Hãn quận Lê Chân, Hải Phòng.
Dựa vào kết quả khảo sát và phân loại học sinh chúng tôi lựa chọn đối tượng
thực nghiệm sư phạm là học sinh 02 lớp. Trong đó 01 lớp thực nghiệm là 11B1 (45 HS)
và 01 lớp đối chứng là học sinh lớp 11B3 (45 HS) có trình độ tương đương nhau.
3.3. Thời gian thực nghiệm
- Nửa đầu tháng 11 năm học 2014-2015: từ ngày 03 tháng 11 đến ngày 17 tháng
11 năm 2014.
3.4. Những thuận lợi khó khăn gặp phải và cách khắc phục khi làm thực nghiệm
sư phạm
* Thuận lợi:
- Ban giám hiệu rất quan tâm về vấn đề đổi mới nội dung bài tập phù hợp với
hướng phát huy tính tích cực của học sinh trên lớp.
- Cơ sở vật chất nhà trường đầy đủ và hiện đại thuận tiện cho việc thực hiện đề
tài.
- Học sinh có trình độ đồng đều, ý thức học tập tốt.
* Khó khăn:
- Học sinh chưa quen với những bài tập mở rộng, nâng cao.
- Học sinh lần đầu được làm quen với phương án làm bài tập
3.5. Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm
- Thực nghiệm sư phạm được tiến hành song song: dạy học ở lớp thực nghiệm và
lớp đối chứng trong cùng khoảng thời gian, cùng nội dung chương II – Dòng điện
không đổi.
- Ở lớp đối chứng, giáo viên chỉ giải các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài
tập theo kế hoạch đã ban hành của Sở Giáo dục Đào tạo Hải Phòng.
- Ở lớp thực nghiệm, chúng tôi tổ chức cho HS giải các bài tập trong hệ thống
bài tập đã xây dựng trong luận văn.
17
- Sau khi tiến hành dạy thực nghiệm chúng tôi cho HS ở hai lớp thực nghiệm và
đối chứng làm kiểm tra cùng một đề trong cùng thời gian.
- Sau đó chúng tôi tiến hành phân tích diễn biến của các tiết học, phân tích hành
động của học sinh trong quá trình học tập và những lời giải bài có được trong quá trình
thực nghiệm thông qua phiếu học tập.
- Dựa trên những dữ liệu đã thu thập được, chúng tôi thực hiện việc phân tích
các sản phẩm lời giải, phân tích kết quả bài kiểm tra.
3.6. Các bước tiến hành thực nghiệm
- Sau khi soạn các tiết bài tập sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng trong luận
văn, tôi đã trao đổi và trình bày ý tưởng cụ thể của đợt thực nghiệm sư phạm và từng
tiết học cụ thể với học sinh.
- Tiến trình dạy học ở cả hai lớp được giáo viên trường THPT Trần Nguyên Hãn
quan sát, ghi chép mọi hoạt động của giáo viên và học sinh trong từng giờ học.
- Ở lớp thực nghiệm giáo viên đã phân công nhiệm vụ xây dựng lời giải cho các
bài tập được xây dựng trong hệ thống bài tập trong luận văn.
- Cuối đợt thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đã cho học sinh làm bài kiểm tra để
đánh giá kết quả.
3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.7.1. Xây dựng tiêu chí để đánh giá
Tiêu chí đánh giá Những chỉ dẫn
Đánh giá định
tính (qua diễn
biến của quá
trình thực
nghiệm).
Tính khả thi của phương án
thiết kế các giờ bài tập
- Số lượng bài tập giải đúng trong
các phiếu học tập
Thời gian giải một bài tập
Sự phát triển tư duy của học
sinh
Căn cứ vào cách diễn đạt của học
sinh về hiện tượng trong bài
Căn cứ vào kỹ năng đề xuất
phương án giải quyết các tình
huống đề ra trong bài tập.
Tính tích cực, tự giác, chủ
động, sáng tạo, của học sinh
Căn cứ vào việc tìm kiếm tài liệu
phục vụ việc giải bài
khi tham gia các hoạt động
giải bài tập
Căn cứ vào sự hứng thú chủ động
của học sinh khi giải bài
18
Căn cứ vào việc thảo luận, tranh
luận để tìm ra lời giải chung của
nhóm
Đánh giá định
lượng (qua kết
quả quá trình
thực nghiệm).
Kết quả học tập của học
sinh thông qua bài kiểm tra
Phân tích các tham số đặc trưng.
Phương pháp đánh giá: Quan sát, ghi chép trong quá trình học; sản phẩm học tập
(phiếu học tập); kiểm tra viết.
3.7.2. Phân tích kết quả thực nghiệm về mặt định tính
Theo chương trình tôi xin đề ra 04 tiết trong chương để luyện giải bài tập của các
em học sinh. Là các tiết học:
- Tiết 18, 19: Sau khi kết thúc Bài 12 – Điện năng và Công suất điện, Định luật
Jun – Len xơ.
- Tiết 21: Sau khi kết thúc Bài 13 – Định luật Ôm đối với toàn mạch.
- Tiết 24: Sau khi kết thúc Bài 14 – Định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch,
mắc các nguồn điện thành bộ.
Chúng tôi tiến hành dạy và theo dõi diễn biến của quá trình thực nghiệm qua
những mặt sau:
3.7.2.1. Phân tích tính khả thi của phương án sử dụng hệ thống bài tập
Nhìn chung các mục tiêu đặt ra và kết quả sau khi dạy của tiết học đều đã thực
hiện được, cụ thể là:
* Tiết 18: Bài tập về dòng điện và cường độ dòng điện.
* Tiết 19: Bài tập về định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở R, định luật Jun-
Len xơ và công của dòng điện, nguồn điện.
* Tiết 21: Bài tập về định luật Ôm đối với toàn mạch
* Tiết 24: Bài tập về định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch, ghép nguồn thành
bộ.
3.7.2.2. Phân tích kết quả đối với việc phát huy tính tích cực cho học sinh.
* Hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng đối với việc phát huy tính tích cực
cho học sinh
* Rèn luyện các thao tác tư duy
19
3.7.3. Phân tích kết quả về mặt định lượng
Để kiểm tra, đánh giá sự sai khác giữa 2 đại lượng trung bình dùng tiêu chuẩn –
T, tiêu chuẩn Student.
Kết quả đạt được của các bài kiểm tra như sau:
* Bảng thống kê kết quả kiểm tra:
Bảng 3.1. Thống kê kết quả kiểm tra
Lớp N Số học sinh hay số bài kiểm tra đạt điểm X
i
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 45 0 0 0 0 2 3 11 17 7 4 1
ĐC 45 0 0 0 1 2 15 13 6 6 2 0
Giá trị trung bình cộng của lớp thực nghiệm là:
6,89
A
X =
Giá trị trung bình cộng của lớp đối chứng là:
6,04
B
X =
* Xử lí kết quả để tính các tham số:
Bảng 3.2. Xử lí để tính tham số
Lớp thử nghiệm
6,84
A
X =
Lớp đối chứng
6,04
B
X =
i
X
iA
N
i
X X−
2
( )
i
X X−
2
( )
iA i
N X X−
i
X
iB
N
i
X X−
2
( )
i
X X−
2
( )
iB i
N X X−
0 0 0 0
1 0 1 0
2 0 2 0
3 0 3 1 -3.04 9.27 9.27
4 2 -2.88 8.34 16.69 4 2 -2.04 4.18 8.36
5 3 -1.88 3.56 10.7 5 15 -1.04 1.09 16.36
6 11 -0.88 0.79 8.69 6 13 -0.04 0.002 0.03
7 17 0.11 0.012 0.21 7 6 0.95 0.91 5.48
8 7 1.11 1.23 8.64 8 6 1.95 3.82 22.95
9 4 2.11 4.46 17.83 9 2 2.95 8.73 17.47
10 1 3.11 9.68 9.68 10 0
∑
45 72.44
∑
45 79.91
* Các tham số đặc trưng:
Bảng 3.3. Tổng hợp các tham số
X
( )D X
σ
Lớp TN 6,89 1.646465 1.283146
Lớp ĐC 6,04 1.816162 1.34765
* Đánh giá định lượng kết quả:
Từ các bảng số liệu trên chúng tôi áp dụng bài toán kiểm định trong thống kê
toán
20
- Kiểm định sự khác nhau của phương sai:
Giá trị đại lượng kiểm định là:
( ) 1,816
1,103
( ) 1,646
B
A
D X
F
D X
= = =
Giá trị tới hạn
F
α
trong bảng phân phối F với mức
α
và bậc tự do:
1 2
1 44; 1 44
A B
f N f N= − = = − =
theo bảng phân phối:
1,96F
α
=
.
Vì
F F
α
<
nên ta chấp nhận giả thuyết H
0
: Sự khác nhau về các phương sai là
không có ý nghĩa, hay phương sai
( ) 1.646465
A
D X =
và
( ) 1.816162
B
D X =
mà hai
mẫu xuất phát là bằng nhau.
- Kiểm định sự khác nhau của hai giá trị trung bình
6,89
A
X =
và
6,04
B
X =
với các phương sai bằng nhau:
Chọn xác suất sai lầm là
0,05
α
=
.
10 10
2 2
1 1 1 1
( ) ( )
1,31
2
i Ai A i Bi B
N X X M X X
S
N M
= =
− + −
= =
+ −
∑ ∑
Đại lượng kiểm định:
6,89 6,04 45.45
. . 3,1
1,31 45 45
A B
A B
A B
X X N N
t
S N N
− −
= = =
+ +
Theo bảng phân phối
t
α
với
0,05
α
=
thì
2,02t
α
=
.
Vì
t t
α
>
cho nên ta bác bỏ giả thuyết H
0
, chấp nhận giả thuyết H
1
: Sự khác nhau
giữa hai giá trị trung bình
A B
X X≠
là có ý nghĩa. Điều đó chứng tỏ: Kết quả học tập ở
lớp TN cao hơn của lớp ĐC.
* Bảng phân phối
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất tích lủy
Điểm X
i
Lớp thực nghiệm Lớp đối chứng
Tần số
N
A
(i)
Tần suất
( )
A
f i
%
Tần số
tích lũy
( )
A
f i≤
%
Tần số
N
B
(i)
Tần suất
( )
B
f i
%
Tần số
tích lũy
( )
B
f i≤
%
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0 0
21
3 0 0 0 1 2,22 2,22
4 2 4,44 4,44 2 4,44 6,67
5 3 6,67 11,11 15 33,33 40
6 11 24,44 35,55 13 28,89 68,89
7 17 37,78 73,33 6 13,33 82,22
8 7 15,56 88,89 6 13,33 95,55
9 4 8,89 97,78 2 4,44 100
10 1 2,22 100 0 0 100
Cộng 45 100 45 100
Từ các bảng số trên chúng tôi tiến hành vẽ đồ thị đường phân bố tần sất và tần
suất tích lũy (hội tụ lùi).
Đồ thị 3.1. Phân bố tần suất
Đồ thị 3.2. Phân bố tần suất tích lũy (hội tụ lùi)
22
Kết luận chương 3:
- Điểm trung bình cộng của lớp TN (6,89) cao hơn lớp ĐC (6,04)
- Độ lệch chuẩn của lớp TN (1,283) nhỏ hơn độ lệch chuẩn của lớp ĐC (1,347).
Qua đó thấy độ tập trung của điểm xung quanh giá trị trung bình của lớp TN tốt hơn lớp
ĐC, hay HS trong lớp TN học đồng đều hơn HS ở lớp ĐC.
- Đường tần suất và tần suất tích lũy (hội tụ lùi) của lớp TN nằm bên phải và
phía dưới của đường tần suất và tần suất tích lũy (hội tụ lùi) của lớp ĐC, chứng tỏ mức
độ nắm vững kiến thức của lớp TN khá hơn lớp ĐC.
Qua kết quả phân tích bằng cả định tính và định lượng chúng tôi thấy rằng kết
quả học tập của học sinh ở lớp TN khá hơn so với lớp ĐC. Qua đó có thể khẳng định
rằng những học sinh được luyện tập theo hệ thống bài tập đã xây dựng có kiến thức tốt
hơn, chất lượng kiến thức bền vững hơn.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
1. Kết luận
Thực hiện mục đích của luận văn, đối chiếu với nhiệm vụ của đề tài chúng tôi đã
giải quyết được các vấn đề sau
1.1. Dựa trên cơ sở lý luận về tính tích cực của con người, và tính tích cực của học sinh
trong học tập, đề tài đã xây dựng và hướng dẫn giải một hệ thống bài tập chương 2 –
Dòng điện không đổi thuộc chương trình vật lí 11 nâng cao, nhằm phát huy tính tích
cực của học sinh trong học tập vật lí.
1.2. Quá trình thực nghiệm đã chứng tỏ tính khả thi khi sử dụng hệ thống bài tập mà đề
tài xây dựng trong nhà trường THPT. Việc sử dụng hệ thống bài tập này đã mang lại
hiệu quả nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh.
1.3. Chúng tôi đã xây dựng được cầu lối ở một vài kiến thức với thực tiễn, thông qua
yêu cầu của các bài tập.
1.4. Chúng tôi sẽ tiếp tục thử nghiệm trên diện rộng hơn để hoàn chính hệ thống bái tập
cho chương 2 – Dòng điện không đổi thuộc chương trình Vật lí lớp 11 nâng cao. Những
kết quả của thực nghiệm sư phạm và kết luận của đề tài tạo điều kiện cho chúng tôi có
thể mở rộng nghiên cứu của mình sang các phần khác của chương trình học phổ thông,
nhằm góp phần nâng cao chất lương dạy và học vật lý ở nhà trường THPT.
2. Khuyến nghị
23
- Với GV: Cần nắm vững cơ sở lý luận về đổi mới phương pháp dạy học, nghiên
cứu tài liệu giáo khoa kỹ càng để có thể lựa chọn những nhiệm vụ bài tập phù hợp có
liên quan tới nội dung ngoài sách giáo khoa, nhằm trang bị cho các em những phẩm
chất, năng lực cần thiết sau mỗi bài học. Việc đổi mới không chỉ dừng ở nội dung dạy lý
thuyết, mà phải đổi mới trong cả nội dung bài tập, sự phát huy tính tích cực của học
sinh không chỉ dừng lại ở trên lớp học mà phải cả ở nhà.
- Với các cơ quan giáo dục: Cần đổi mới nội dung các đề thi không chỉ dừng lại
ở những bài thi trắc nghiệm khách quan mà phải có những đề thi nhằm thúc đẩy việc
nghiên cứu tài liệu của học sinh, chú ý hơn đến cả những bài tập định tính, bài tập thí
nghiệm, và bài tập ngoài chương trình học.
- Với các nhà trường phổ thông: Cần phải có thư viện tư liệu cho GV và HS có
thể trao đổi hoặc chia sẻ thông tin, tài liệu, bài giảng, bài tập.
24