Báo cáo xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương dòng điện xoay chiều vật lí 12 ban cơ bản theo lí thuyết phát triển bài tập vật lí nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN VĂN AN
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG
“DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” VẬT LÍ 12 BAN CƠ BẢN THEO LÍ
THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM NÂNG CAO
CHẤT LƢỢNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học vật lý
Mã số: 60.14.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Người hướng dẫn: PGS.TS. NGUYỄN QUANG LẠC


MỞ ĐẦU

1.Lí do chọn đề tài
- BTVL có vai trò hết sức quan trọng trong việc rèn luyện cho học sinh
kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức, củng cố, mở rộng kiến thức, hiểu
sâu hơn về lí thuyết.
- Giải bài tập vật lí có tác dụng lớn đối với việc phát triển tư duy và năng
lực sáng tạo của học sinh
- Việc dạy học Vật lý ở các trường THPT hiện nay chưa phát huy được
hết vai trò của BTVL trong DHVL. Đa số GV chỉ giao BT ở SGK cho
HS xem đó là bài tập mẫu để học sinh làm các bài khác.
- Chương ‘‘Dòng điện xoay chiều” chưa có hệ thống BT định hướng tư
duy cho học sinh PTBT trên cơ sở các BTCB
- Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài:

“ Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều”
vật lí 12 ban cơ bản theo lý thuyết phát triển bài tập vật lí nhằm nâng

cao chất lượng học tập của học sinh”


MỞ ĐẦU

2. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 ban cơ bản theo lí thuyết phát triển
bài tập Vật lí, nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu:
- Quá trình dạy học và dạy học BTVL ở trường THPT
- Lý thuyết phát triển BTVL
3.2 Phạm vi nghiên cứu:
- Bài tập chương Dòng điện xoay chiều SGK Vật lí 12 ban cơ bản


MỞ ĐẦU
4. Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12 ban cơ bản theo lí thuyết PTBTVL vào dạy học một cách hợp lí sẽ nâng

cao được chất lượng học tập của học sinh .
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
6. Phương pháp nghiên cứu
7. Đóng góp của đề tài

Đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả của LTPTBTVL trong dạy
học BTVL ở trường phổ thông.
Xây dựng được hệ thống 6 loại BTCB chương “Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12 ban cơ bản và phát triển chúng theo các phương án khác nhau. Có hơn
53 bài tập điển hình minh họa cho sự phát triển BTVL đồng thời đề xuất tiến
trình dạy học BTVL theo tinh thần LTPTBTVL


NỘI DUNG
Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
1.1. Tác dụng của BTVL
1.1.1. Vai trò của BTVL

1.1.2. Qúa trình dạy học BTVL
1.2. Lý thuyết phát triển bài tập Vật lí
1.2.1. Lý thuyết về phát triển bài tập Vật lí
1.2.2. Tại sao trong dạy học BTVL cần vận dụng LTPTBTVL

1.2.3. Phát triển BTVL trong dạy học BTVL
1.2.4. Quy trình xây dựng hệ thống BTVL
1.3. Thực trạng chung của việc sử dụng BTVL


NỘI DUNG
Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
1.4. Kết luận chương 1
Chúng tôi đã nghiên cứu và đạt được các kết quả sau:

Phát triển BTVL vừa thực hiện tốt chức năng giáo dưỡng vừa góp phần
phát triển năng lực tư duy lôgic, tư duy biện chứng, tư duy sáng tạo, năng lực

diễn đạt bằng ngôn ngữ nói, viết cho học sinh.
Nghiên cứu và hệ thống hóa các phương án phát triển bài tập Vật lí, quy
trình phát triển bài tập trong dạy học Vật lí.
Điều tra thực trạng dạy học Vật lí và việc sử dụng bài tập Vật lí ở trường
phổ thông trên địa bàn tỉnh Bình phước.


NỘI DUNG
Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL

2.1. Mục tiêu dạy học của chương “ Dòng điện xoay chiều ”
2.2. Logic trình bày kiến thức chương “ Dòng điện xoay chiều ”
2.3. Xây dựng hệ thống BTCB trong chương “Dòng điện xoay chiều ”
2.3.1.BTCB Loại 1: Tính toán các đại lượng trong đoạn mạch chỉ chứa R
hoặc L hoặc C, đoạn mạch RLC nối tiếp ( 02 BT)
2.3.2. BTCB Loại 2: Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch
điện xoay chiều ( 02 BT)
2.3.3. BTCB Loại 3: Tính toán các đại lượng khi có cộng hưởng điện trong
đoạn mạch RLC mắc nối tiếp . ( 01 BT)


Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL

2.3.4.BTCB Loại 4: Bài tập về công suất điện và hệ số công suất

(04 BT)

2.3.5.BTCB Loại 5: Bài tập về máy biến áp và truyền tải điện năng(03 BT)

2.3.6.BTCB Loại 6: Tính tần số dòng điện do máy phát điện tạo ra (01 BT)

2.4. Các hướng phát triển BTCB trong Chương “Dòng điện xoay
chiều ”
2.4.1. Các hướng phát triển BTCB loại 1 ( 08 BT)
2.4.2. Các hướng phát triển BTCB loại 2 ( 07 BT)
2.4.3. Các hướng phát triển BTCB loại 3 ( 09 BT)
2.4.4. Các hướng phát triển BTCB loại 4 ( 11 BT)
2.4.5. Các hướng phát triển BTCB loại 5 ( 08 BT)
2.4.6. Các hướng phát triển BTCB loại 6 ( 08 BT)


Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL
Ví dụ:
BTCB Loại 2:

Viết biểu i trong mạch điện xoay chiều
I0 = UO /Z
i = I0cos(t +i)

u = U0cos(t+ U)

Theo PA.1:
Uo= Io.Z
i = I0cos(t + i)

u = Uocos(t+u)

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL
Ví dụ:
BTCB Loại 2:

Viết biểu i trong mạch điện xoay chiều
I0 = UO /Z
i = I0cos(t +i)

u = U0cos(t+ U)

Theo PA.2:
Cho Z

Tìm I, L,C
I0 = UO /Z

Cho
UR,UL,UC

U0 hoặc U

Cho
UR,UL,UC

Chƣa biết 

Chƣa biết

U0,,

i= I0cos(t+i)


Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL
Ví dụ:
BTCB Loại 2:

Viết biểu i trong mạch điện xoay chiều
I0 = UO /Z
i = I0cos(t+i)

u = U0cos(t+ U)

Theo PA.3

I0= UO/Z

u =U0cos(t+U)

I0,,

Biết 

Biết
I,I0
Tìm Z

Tìm P

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL
Ví dụ:
BTCB Loại 2:

Viết biểu i trong mạch điện xoay chiều
I0 = UO /Z
u = U0cos(t+ U)

Theo PA.4

Tìm:I2,C, ui

Biết U,ULC

Tìm UR, R

i = I0cos(t+i)

Biết , ZL
I0 = UO /Z
U0, U, 

I0,

Biết I1

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL
Ví dụ:
BTCB Loại 2:

Viết biểu i trong mạch điện xoay chiều
I0 = UO /Z
i = I0cos(t+ i)

u = U0cos(t+ U)

Theo PA.5

Tìm I0

Tìm Z

Biết I

Tìm

uc

Tìm UC

Biết 

I0 ,, i

Biết i

I0 = UO /Z

UO , 

U

Biết
U, URL


Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL

2.5. Đề xuất hướng sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều” theo lý thuyết phát triển bài tập
- Giáo án 1 : Bài tập ( tiết 24 theo ppct – pt BTCB loại 1,2
- Giáo án 2 : Bài tập ( tiết 26 theo ppct – pt BTCB loại 1,2
- Giáo án 3 : Bài tập ( tiết 28 theo ppct – pt BTCB loại 3,4
- Giáo án 4 : Bài tập ( tiết 32 theo ppct – pt BTCB loại 5,6

)
)
)
)


Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương
“Dòng điện xoay chiều ” vật lí lớp 12 ban cơ bản theo LTPTBTVL

2.6. Kết luận chương 2
Chúng tôi đã nghiên cứu và đạt được các kết quả sau:
- Tiến hành phân tích cấu trúc chương “Dòng điện xoay chiều”, đưa ra

những kiến thức cơ bản và những mục tiêu cần đạt được khi dạy học
chương đó.
- Xây dựng được hệ thống 6 loại BTCB của chương “Dòng điện xoay chiều”
và đưa ra các hướng phát triển các BTCB thành BTPH theo các phương án
được trình bày trong LTPTBTVL.
- Từ BTCB của 6 loại kết quả đã phát triển được 53 bài tập minh họa cho
chương này
- Thiết kế 4 giáo án dạy học bài tập trong chương theo hướng phát triển bài
tập vật lý nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh


NỘI DUNG
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
3.1. Mục đích thực nghiệm
- Hệ thống BTCB đưa ra đã hợp lí chưa? Các BTCB bằng mô hình
hóa và phát triển chúng thành BTPH đã tối ưu hay chưa?
- Khi sử dụng hệ thống bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” vật
lí lớp 12 chương trình cơ bản theo LTPTBT vào dạy học đã nâng cao
được chất lượng như thế nào?
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm
3.3. Đối tượng thực nghiệm
3.4. Phương pháp thực nghiệm
3.5. Kết quả thực nghiệm
- Kết quả định tính
- Kết quả định lượng

NỘI DUNG
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
3.5. Kết quả thực nghiệm
Bảng 1: Bảng kết quả phân phối tần suất.
Bài
kiểm tra
15’

45’

Số HS đạt điểm xi

Lớp

Tổng
số HS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

TN

71

0

0

2

4

12

19

13

16

4

1

ĐC

73

0

1

5

7

14

25

12

8

1

0

TN

71

0

0

1

4

14

17

12

17

5

1

ĐC

73

0

0

3

8

16

24

11

9

2

0


NỘI DUNG
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
3.5. Kết quả thực nghiệm
Bảng 2 : Bảng phân phối tần suất tích lũy

Bài kiểm
tra
15’

45’

Số % HS đạt điểm Xi trở xuống

Lớp

Tổng
số HS

1

2

3

4

TN

71

0

0

2,8

8,5

ĐC

73

0

1,4

8,2

17,8

TN

71

0

0

1,4

7,1

ĐC

73

0

0

4,1

15,1

5

6

7

8

9

10

93

98,6

100

100

100

26,8 50,7 67,6 91,5 98,6

100

25,4 52,1 70,4
40

37

71,2 87,7 98,6

69,9

85

97,3

100

100


NỘI DUNG
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
3.5. Kết quả thực nghiệm

SỐ % HS ĐẠT ĐIỂM Xi TRỞ XUỐNG

Đồ thị đường lũy tích: Bài kiểm tra 15 phút
120
100
80
Đối chứng

60

Thực nghiệm

40

20
0
1

2

3

4

5

6

ĐIỂM SỐ

7

8

9

10


NỘI DUNG
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
3.5. Kết quả thực nghiệm

SỐ % HS ĐẠT ĐIỂM Xi TRỞ XUỐNG

Đồ thị đường lũy tích: Bài kiểm tra 45 phút
120
100
80
Đối chứng

60

Thực nghiệm

40
20
0
1

2

3

4

5

6

ĐIỂM SỐ

7

8

9

10


NỘI DUNG
3.6. Kết luận chương 3

Thông qua việc xử lý định lượng kết quả thu thập được ở hai nhóm
ĐC và TN thì nhóm TN có kết quả tốt hơn hẳn.
Kết quả này có được không phải là ngẫu nhiên, đó là thành quả trong
phương pháp tác động sự phạm lên học sinh
Giả thiết khoa học của luận văn là đúng đắn
Việc phát triển BTCB thành BTPH và sử dụng trong dạy học BTVL
đã giúp cho học sinh thuận lợi tìm ra lời giải của bài toán, đồng thời dạy cho
học sinh biết cách đặt đề toán mới xuất phát từ BTCB.


Kết luận chung

Kết quả thực nghiệm khẳng định: Giả thuyết khoa học
của đề tài khả thi.
Hƣớng phát triển của đề tài:
Trên cơ sở của đề tài này có thể mở rộng phạm vi nghiên
cứu sang các phần khác thuộc chương trình vật lí phổ thông.


Xin trân trọng cám ơn !

Kính chúc thầy, cô giáo và các bạn sức
khỏe, hạnh phúc!


Lời cảm ơn !
Tác giả xin chân thành cảm ơn Khoa đào tạo Sau đại học, tổ bộ môn
Phương pháp giảng dạy Vật lý Trường Đại học Vinh, các thầy giáo, cô giáo
khoa Vật lý Trường Đại học Vinh cùng Trường PT Cấp 2-3 Đồng Tiến - Huyện
Đồng Phú - Tỉnh Bình Phước.
Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo - PGS. TS.
Nguyễn Quang Lạc, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả
trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo tham gia giảng dạy đã tận tình
truyền đạt những kiến thức quý báu và giúp đỡ trong thời gian theo học.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, những người
thân đã động viên, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả mong muốn nhận
được những ý kiến đóng góp của Thầy, cô giáo để luận văn hoàn thiện hơn.