TỐI ƯU HÓA CÁCH VẼ SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN
A. ĐẶT VẤN ĐỀ :
I. Lời mở đầu:
C«ng NghÖ- kỹ thuật điện là môn học thuộc khoa học tự nhiên. Các kiến thức bộ
môn tương đối khó, rất khô khan và có liên hệ với nhau. Do đó người giáo viên
phải có phương pháp giảng dạy đặc trưng của bộ môn để học sinh vừa hiểu được lý
thuyết vừa có kỹ năng thực hành. Giáo trình của bộ môn còn thiếu thốn, cơ sở vật
chất và thiết bị giảng dạy còn nghèo nàn và lạc hậu. Mặt khác vì quan niệm không
đúng của các bậc phụ huynh, động cơ học tập của đa số học sinh chưa đúng đắn,
không quan tâm đến việc học nghề. Do đó việc giảng dạy các môn công nghệ nói
chung và môn kỹ thuật điện nói riêng gặp rất nhiều khó khăn. Tuy nhiên với suy
nghĩ “tất cả vì học sinh thân yêu” tôi đã cố gắng học hỏi, tích luỹ các kinh nghiệm
để bài giảng của mình tạo cho các em sự thích thú học tập. Tôi nhận thấy rằng phải
hiểu bài các em mới thấy hứng thú trong học lý thuyết, từ đó mới sáng tạo trong
thực hành.
II. Thực trạng của vấn đề cần nghiên cứu:
Trong nghề điện, một công việc không thể thiếu là vẽ các sơ đồ mạch điện. Học
sinh phải đọc và hiểu được nguyên lý làm việc của sơ đồ mạch điện. Căn cứ vào sơ
đồ mạch điện để lắp đặt mạng điện, sử dụng, sửa chữa mạng điện và các thiết bị
điện.
Khi giảng dạy về vấn đề này, trước đây tôi cũng như đa số các giáo viên đều vẽ
sẵn các sơ đồ lên giấy, lên bảng để học sinh vẽ vào vë, mỗi em vẽ một cách thường
là sao chép từng nét, miễn sao vẽ xong hình là được. Do đó học sinh tiếp thu một
cách rất thụ động, không đầu tư suy nghĩ, học xong là quên, giáo viên dạy sơ đồ
nào thì vẽ sơ đồ đó, không sáng tạo để vẽ các sơ đồ mạch điện theo yêu cầu. Từ
đó, khi thực hành thường không biết nguyên lý làm việc của mạch điện, không dựa
theo sơ đồ để lắp đặt mạch điện mà chỉ chờ giáo viên “dắt tay chỉ việc”.
Trong nhiều năm giảng dạy nghề điện cho học sinh tôi thấy rằng “vẽ sơ đồ
mạch điện” là một trong những vấn đề mấu chốt của chương trình nghề điện. Nếu
vẽ được sơ đồ mạch điện, đọc được sơ đồ mạch điện, học sinh sẽ rất hứng thú và có
nhiều sáng tạo trong học tập cả về lý thuyết và thực hành. Vì vậy tôi luôn trăn trở :
“ Làm thế nào đề học sinh vẽ sơ đồ mạch điện được tối ưu ?”
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1
Phương pháp giảng dạy hiện nay là hướng tập trung vào học sinh, học sinh là
chủ thể sáng tạo. Giáo viên là người tổ chức ra những tình huống có vấn đề, nhằm
kích thích óc tò mò và tư duy độc lập của học sinh, do đó mới phát huy được tính
tích cực của học sinh trong học tập. Khi dạy vẽ sơ đồ mạch điện thì phương pháp
này lại càng phát huy được tác dụng.
Để đạt được hiệu quả cao trong giảng dạy, tôi luôn vận dụng linh hoạt các
phương pháp giảng dạy như: tạo tình huống có vấn đề, trực quan, đàm thoại…
Trong từng loại sơ đồ mạch điện cụ thể, tôi đã sử dụng những biện pháp sau :
I. Các giải pháp thực hiện :
Cung cấp cho học sinh những kiến thức cần thiết liên quan đến việc vẽ sơ đồ:
Sơ đồ mạch điện là hình vẽ biểu diễn quy ước của mạch điện và hệ thống điện.
Khi vẽ sơ đồ mạch điện người ta thường sử dụng các ký hiệu quy ước : là những
hình vẽ đã được tiêu chuẩn hóa để biểu diễn dây dẫn, thiết bị điện, đồ dùng điện và
cách đi dây ....
1. Các ký hiệu quy ước như trong trong sơ đồ mạch điện
Bảng 1-1
2
Đây là kiến thức rất quan trọng vì nó là nền tảng để học sinh vẽ sơ đồ, đọc
được sơ đồ. Trong những ký hiệu này tôi cũng lưu ý những ký hiệu mà học sinh vẽ
hay bị sai như: hai dây nối nhau thì không đánh dấu nối, ổ cắm thì không vẽ dây
dẫn vào đến chốt dẫn điện, cầu dao thì không vẽ tay cầm, cầu chì không vẽ dây
chảy ….
2. Học sinh đã được học các khí cụ điện: biết sử dụng và biết cách mắc
chúng trong mạch điện là: Cầu chì phải mắc nối tiếp với phụ tải trên dây pha ở đầu
đường dây, công tắc mắc nối tiếp với phụ tải sau cầu chì, ổ cắm phải mắc song
song với nguồn điện. Nguồn điện được mắc vào ngàm cầu dao còn phụ tải mắc vào
lưỡi dao.
3. Học sinh phải biết được các khái niệm về hai loại sơ đồ điện: là sơ đồ
nguyên lý và sơ đồ lắp ®Æt.
Khi dạy vấn đề này tôi vẽ lên bảng sơ đồ 1 (nguyên lý) và sơ đồ 2 (lắp ®Æt) của
cùng một mạch điện. Sau đó cho học sinh nhận xét điểm giống và khác nhau của
chúng. Trong sơ đồ 1 các em dễ thấy đường đi của dòng điện hơn vì các dây nối
rất đơn giản, dễ nhìn. Ở sơ đồ 2 các em dễ hình dung ra cách lắp đặt mạch điện.
Cuối cùng tôi rút ra khái niệm sơ đồ 1 gọi là sơ đồ nguyên lý, sơ đồ 2 gọi là sơ đồ
lắp ®Æt.
Sơ đồ lắp đặt
Sơ đồ 1
Sơ đồ 2
a. Sơ đồ nguyên lý: Là sơ đồ biểu diễn mối quan hệ về điện giữa các phần
tử trong mạch mà không thể hiện rõ vị trí, cách sắp xếp của các phần tử đó. Sơ đồ
nguyên lý dùng để nghiên cứu nguyên lý làm việc của mạch điện
b. Sơ đồ lắp ®Æt : Là bản vẽ thi công, cho biết cách bố trí, thứ tự sắp xếp
các phần tử trong mạch điện. Sơ đồ lắp ®Æt dùng để lắp ráp mạch điện
II. Các biện pháp tổ chức thực hiện
3
II.1. Hướng dẫn học sinh liên hệ với thực tế để vẽ sơ đồ mạch điện :
Trong tình hình kinh tế xã hội ở nước ta hiện nay, vấn đề điện khí hóa đã được
thực hiện trên toàn quốc. Nhà học sinh nào cũng dùng điện, nên các mạch điện
trong nhà không còn quá mới mẻ với các em. Từ thực tế đó, tôi hướng dẫn để các
em xây dựng các sơ đồ mạch điện thông qua các câu hỏi gợi mở.
Dạy học sinh vẽ sơ đồ mạch điện bảng điện chính như hình 1. Đây là sơ đồ
mạch điện tương đối phức tạp, nếu vẽ hình trước trên giấy rồi giảng nguyên lý làm
việc thì các em rất khó học thuộc sơ đồ, khó nhớ nguyên lý làm việc của mạch
điện. Do đó tôi dặn dò các em ở buổi học trước về nhà quan sát đường dây chính,
từ mạng điện chung vào nhà các em. Vỉ đã được quan sát, chuẩn bị từ trước cho các
em nên khi dạy vẽ sơ đồ này tôi làm như sau:
1/ Cầu chì tổng
2/ Công tơ điện
3,9,10 Cầu chì chính
6/ Máy biến áp
4,5/ Dây sơ cấp máy biến áp
7,8/ Dây thứ cấp máy biến áp
Hình 1
Các em đã biết mạng điện trong nhà gồm 2 phần là mạch chính và mạch nhánh
Muốn đóng hoặc cắt điện ở toàn bộ ngôi nhà em làm sao? (Dùng cầu dao
tổng). Cầu dao tổng được gắn ở đâu? (trên bảng gỗ). Cả lớp nhìn lên bảng, tôi
hướng dẫn học sinh vẽ từng phần, vừa vẽ vừa đặt câu hỏi từ thực tế ở nhà các em.
Tôi dùng phấn màu để phân biệt dây pha và dây trung hòa, bắt đầu vẽ từ 2 dây
nguồn ở mạng điện chung. Mạng điện dẫn vào nhà đến thiết bị nào đầu tiên? (cầu
chì trời). Cầu chì trời gắn ở dây nào? (dây pha) (G/V-Vẽ). Từ nóc nhà vào trong
nhà thì dây dẫn nối vào thiết bị nào? (công tơ điện), sau công tơ điện đến thiết bị
nào? (cầu dao đóng cắt,). Tôi vẽ cầu dao 1 chiều với nguồn điện nối vào ngàm cầu
dao, đường dây chính được nối vào lưỡi dao, trên đường dây chính đặt một số bảng
4
điện nhánh như hình 1 - a . Vì cầu dao đóng cắt đã có cầu chì nên tôi không vẽ cầu
chì 3. Đó là một bảng điện chính đơn giản và thông dụng nhất mà nhà em nào cũng
có.
1/ Cầu chì tổng
2/ Công tơ điện
11,12/ Bảng điện nhánh
Hình 1 - a
Sau đó tôi nêu vấn đề :
Vào giờ cao điểm điện áp nguồn bị giảm xuống ta phải làm sao? (Tăng điện lên
nhờ máy biến áp). Làm cách nào để lúc điện mạnh thì mạch chính lấy điện ở mạng
điện chung còn lúc điện yếu thì lấy điện qua máy biến áp một cách thuận tiện?
(Dùng cầu dao đảo chiều). Tôi cho học sinh quan sát cầu dao đảo rồi hướng dẫn
cách vẽ : chỉ cần vẽ thêm ngàm thứ 2 phía dưới lưỡi dao của cầu dao đóng cắt là ta
có cầu dao đảo trên hình. Đầu ra của máy biến áp đặt ở ngàm thứ 2 của cầu dao
đảo. (tôi vẽ ngược từ đầu ra mới đến đầu vào của máy biến áp). Muốn lấy được
điện áp ở đầu ra của máy biến áp ta phải đặt điện áp nguồn vào 2 đầu cuộn sơ cấp
của máy biến áp. Tôi vẽ điện áp đặt trực tiếp vào my biến áp rồi nêu vấn đề : Khi
qua giờ cao điểm , điện áp của nguồn trở lại bình thường bằng định mức, ta lại sử
dụng điện áp từ mạng điện chung bằng cách đóng cầu dao đảo lên phía trên . Như
vậy vẫn còn điện vào máy biến áp mặc dù ta không sử dụng, làm cách nào để cắt
điện ra khỏi máy biến áp một cách thuận tiện khi ta không sử dụng nữa? (tắt máy
biến áp ). Tôi phân tích để các em thấy trong một số trướng hợp khi tắt máy biến áp
rồi thì vẫn không an toàn cho người sử dụng vì máy biến áp gia đình có liên hệ trực
tiếp về điện giữa đầu vào và đầu ra . Đến đây các em biết là phải gắn 1 cầu dao
đóng cắt ở đầu vào (tôi xoá bảng để vẽ cầu dao đóng cắt).
Vì cầu dao đảo không có chế tạo thêm cầu chì như ở cầu dao đóng cắt, do đó ta
phải gắn thêm cầu chì 3 ở cả đầu vào và cầu chì 9, 10 ở đầu ra của máy biến áp.
Như vậy mạch bảng điện chính được hoàn thành như hình 1. Vẽ hình trên bảng
xong tôi giảng lại nguyên lý làm việc, nêu công dụng của từng thiết bị trên bảng
5
điện và cho các em ghi bài học. Sau đó cho các em vẽ hình vào vở với từng bước
vẽ như khi tôi vẽ mẫu trên bảng.
Nhờ phát huy được tính tích cực của học sinh nên lớp học rất sinh động, không
nặng nề. Các em được liên hệ thực tế ở mạng điện nhà mình nên dễ tham gia vào
việc vẽ sơ đồ, do đó dễ nhớ cách vẽ sơ đồ dựa trên sự suy nghĩ chứ không sao chép
từng nét. Từ đó các em giải thích được nguyên lý làm việc của mạch, một số em
giỏi có thể thuộc sơ đồ ngay tại lớp
II.2. Hướng dẫn học sinh vẽ từ sơ đồ mạch điện đơn giản đến phức tạp:
Mức độ tư duy của học sinh bao giờ cũng đi từ thấp đến cao, từ đơn giản đến
phức tạp, từ cụ thể đến trừu tượng. Nếu ta biết cách hướng dẫn các em thì sẽ đạt
hiệu quả giảng dạy theo yêu cầu. Trong việc học vẽ sơ đồ tôi đã thực hiện biện
pháp này để dạy vẽ sơ đồ một số mạch đèn chiếu sáng.
Trong phân phối chương trình yêu cầu học sinh vẽ được 2 mạch điện cơ bản là :
- Mạch điện gồm 1 cầu chì, 1 ổ cắm và 1 công tắc điều khiển 1 đèn sợi đốt.
- Mạch điện gồm 2 cầu chì, 1 ổ cắm và 2 công tắc điều khiển 2 đèn sợi đốt.
Nếu chỉ hướng dẫn các em vẽ 2 mạch điện này thì các em khó tiếp thu bài vì
phải thụ động tiếp thu liền một mạch điện phức tạp. Từ đó, các em khó có thể sáng
tạo để vẽ những mạch điện khác theo yêu cầu sử dụng. Khi học xong các em rất
khó thuộc sơ đồ.
Tôi chia mạch điện trên thành các mạch điện từ đơn giản đến phức tạp. Hướng
dẫn các em vẽ sơ đồ nguyên lý và lắp đặt của mạch điện đơn giản nhất, sau đó
nâng dần mức độ phức tạp cho đến mạch điện theo yêu cầu của chương trình. Như
vậy, các em có thể tự vẽ được sơ đồ mạch điện dưới sự gợi mở của giáo viên
Với một mạch điện cụ thể tôi gọi 2 em lên bảng vẽ sơ đồ nguyên lý trước, còn
cả lớp thì vẽ trong giấy nháp. Những em lên bảng vẽ đều được điểm thay cho kiểm
tra miệng nên cả lớp em nào cũng phải động não để vẽ, không ngồi thụ động nhìn
lên bảng chờ đợi. Với những sơ đồ đơn giản tôi gọi các em học trung bình và yếu
để động viên và khuyến khích các em tham gia xây dựng bài, những sơ đồ phức tạp
hơn tôi cho các em xung phong. Sau đó tôi hướng dẫn các em phân tích nguyên lý
làm việc của mạch, nêu vấn đề để các em tranh luận, phân biệt được sơ đồ đúng
hay sai. Từ sơ đồ nguyên lý đúng tôi cho các em vẽ sơ đồ lắp đặt.
1. Sơ đồ mạch điện gồm 1 công tắc điều khiển một đèn sợi đốt :
Đây là sơ đồ đơn giản nhất, tôi vẽ mẫu lên bảng sơ đồ nguyên lý như hình 1 -1,
phân tích nguyên lý làm việc của mạch điện, sau đó hướng dẫn các em vẽ sơ đồ
lắp đặt bằng cách: Bố trí các phần tử của mạch trước sau đó căn cứ theo sơ đồ
nguyên lý để nối dây.
6
Sơ đồ lắp đặt
Hình 1 – 1
Hình 1-2
2. Sơ đồ mạch điện gồm 1 cầu chì, 1 công tắc điều khiển một đèn sợi đốt :
So với mạch 1 thì mạch điện này chỉ khác ở chỗ có thêm một cầu chì, đã biết
cách mắc cầu chì ở bài khí cụ điện nên các em đều vẽ được sơ đồ mạch điện 2 như
hình 2 - 1 và 2 - 2
Sơ đồ nguyên lý
Hình 2 – 1
Sơ đồ lắp đặt
Hình 2 – 2
3. Sơ đồ mạch điện gồm 1 cầu chì, 1 công tắc điều khiển 2 đèn sợi đốt:
Từ mạch 2 các em vẽ thêm 1 bóng đèn song song với bóng đèn đã có là được sơ đồ
nguyên lý của mạch điện 3. Tuy nhiên khi vẽ sơ đồ lắp đặt thì 2 bóng đèn mắc
song song đa số các em lại vẽ thành nối tiếp. Để khắc phục nhược điểm này tôi cho
các em vẽ riêng 2 bóng đèn ở dạng sơ đồ nguyên lý rồi hướng dẫn để các em vẽ 2
bóng đèn song song dưới dạng sơ đồ lắp đặt, như hình 3-1 :
Hình 3 –1
7
sau đó mắc vào mạch điện như hình 3-2 và 3-3
Sơ đồ lắp đặt
Hình 3 – 2
Hình 3 - 3
4. Sơ đồ mạch điện gồm 1 cầu chì, 1 ổ cắm và 1 công tắc điều khiển một đèn
sợi đốt:
Mạch điện này khác mạch điện 2 ở chỗ là có thêm 1 ổ cắm. Trong 3 mạch
trên học sinh đã nắm vững cách mắc cầu chì và công tắc. Mạch này các em học
cách mắc ổ cắm. Tôi cho các em xung phong lên bảng vẽ sơ đồ nguyên lý, đa số
các em vẽ ổ cắm mắc nối tiếp với phụ tải như hình 4 -1.
Hình 4 – 1
Hình 4 - 2
Tôi hướng dẫn các em nghiên cứu nguyên lý làm việc của mạch xem đã đúng
chưa: Khi bật công tắc đèn có sáng không ? Các em phát hiện ra điều vô lý là: bật
công tắc nhưng đèn không sáng vì mạch bị hở chỗ ổ cắm. Lúc này các em sửa lại
mạch là mắc ổ cắm mắc song song với nguồn điện nhưng ở 2 trường hợp khác
nhau như hình 4-2 và 4-3. Tôi cũng nêu vấn đề để các em tranh luận và đã phát
hiện ra sơ đồ 4 -2 sai vì: Nếu cắm đồ dùng điện vào ổ cắm thì đèn cũng sáng mà
không cần bật công tắc. Đèn có sáng bình thường không ? (Không vì đèn đã bị mắc
nối tiếp với đồ dùng điện ở ổ cắm nên điện áp đặt vào đèn không bằng với điện áp
định mức trên đèn).
8
Như vậy chỉ có sơ đồ nguyên lý ở hình 4 – 3 là đảm bảo nguyên lý làm việc
của mạch là: Công tắc điều khiển được bóng đèn và ổ cắm có điện, cầu chì bảo vệ
cho các phụ tải trong mạch. Tôi cho các em vẽ vào vở và căn cứ trên sơ đồ nguyên
lý hướng dẫn các em vẽ sơ đồ lắp đặt như hình 4 - 4
Sơ đồ lắp đặt
Hình 4 –3
Hình 4- 4
5. Sơ đồ mạch điện gồm 2 cầu chì, 1ổ cắm và 1 công tắc điều khiển một
đèn sợi đốt:
Để các em suy nghĩ và tự vẽ thì đa số em vẽ như hình 5-3, nhưng cũng có vài
em vẽ như hình 5-1 và 5-2. Tôi cho các em phân tích nguyên lý làm việc của sơ đồ
mạch điện 5-1 để tìm ra điều vô lý: Nếu đèn bị chập thì cầu chì 1 đứt, ổ cắm có
điện không ? (không). Ngược lại nếu ổ cắm có sự cố thì cầu chì 2 đứt, cầu chì 1
cũng bị đứt (nếu 2 cầu chì cùng cỡ dây chảy) làm mạch đèn không có điện, như
vậy cầu chì 1 là thừa. Ở sơ đồ hình 5–2 cũng vậy. Tôi chỉ cần gợi ý: Ở mạch điện 4
vì chỉ có 1 cầu chì nên cầu chì này phải bảo vệ chung cho công tắc và ổ cắm. Nếu
có sự cố ở đèn thì cầu chì đứt do đó ổ cắm không có điện và ngược lại. Mạch điện
này có thêm một cầu chì nữa thì ta phải làm sao để khắc phục nhược điểm trên?
(mỗi cầu chì bảo vệ riêng cho từng khí cụ). Từ đó các em chọn được sơ đồ mạch
điện như hình 5-3, căn cứ vào sơ đồ nguyên lý các em tự vẽ được sơ đồ lắp đặt như
hình 5 – 4
Hình 5 -1
Hình 5 - 2
9
Sơ đồ lắp đặt
Hình 5 –3
Hình 5 - 4
6/ Sơ đồ mạch điện gồm 2 cầu chì, 1ổ cắm và 1công tắc điều khiển 2 đèn
sợi đốt:
Mạch điện này đa số các em đều vẽ được như hình 6-1 và hình 6-2 vì tham
khảo từ mạch 5-3 và mạch 5-4
Sơ đồ lắp đặt
Sơ đồ lắp đặt
Sơ đồ lắp đặt
Hình 6 - 1
Hình 6 - 2
7. Sơ đồ mạch điện gồm 2 cầu chì, 1ổ cắm và 2 công tắc điều khiển 2 đèn
sợi đốt:
Mạch điện này tổng hợp các kiến thức của các mạch trên, các em có thể vẽ 2 sơ
đồ nguyên lý như hình 7-1 và 7-2. Tôi giải thích thêm để các em thấy rằng sơ đồ 7
–2 thì hợp lý hơn sơ đồ 7-1 vì cầu chì bảo vệ chung cho 2 đèn do công suất của đèn
là tương đương. Dựa theo sơ đồ nguyên lý các em tự vẽ được sơ đồ lắp đặt như ở
hình 7 - 2
10
Hình 7 – 1
Sơ đồ lắp đặt
Hình 7 - 2
Hình 7 - 3
8. Sơ đồ mạch điện đèn cầu thang ( mạch 2 đèn luân phiên)
Tôi gọi một học sinh, nêu cách sử dụng mạch đèn chiếu sáng ở cầu thang
(bật công tắc ở chân cầu thang để đèn sáng, lên đầu cầu thang tắt công tắc để tiết
kiệm điện). Sau đó tôi nêu yêu cầu sử dụng của mạch điện: Có thể tắt, mở đèn ở 2
nơi có nghĩa là khi đèn đang tắt thì bật công tắc nào đèn cũng sáng và ngược lại.
Các em tự suy nghĩ vẽ vào giấy nháp, có 2 sơ đồ nguyên lý mà các em thường vẽ
là: mạch dùng 1 cầu chì và 2 công tắc 2 cực để điều khiển một đèn như hình 8-1 và
8-2
Hình 8 – 1
Hình 8 – 2
11
Trong cả 2 sơ đồ này đều không đảm bảo yêu cầu đã đề ra. Các em không thể
tự vẽ được sơ đồ của mạch điện 8. Tuy nhiên việc để các em tự suy nghĩ tôi muốn
giúp các em nhận thấy rõ rằng: Không thể dùng công tắc thường để điều khiển đèn
cầu thang. Lúc này tôi mới vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch dùng 2 công tắc 3 cực như
hình 8 – 3 và gọi các em nêu nguyên lý làm việc của mạch dựa trên thực tế lên
hoặc xuống cầu thang, sẽ giúp các em khắc sâu kiến thức mới hơn. Từ sơ đồ
nguyên lý tôi để các em tìm tòi vẽ sơ đồ lắp đặt vào giấy nháp, 1 em lên bảng để
vẽ. Sau đó tôi cho các em nhận xét, hướng dẫn các em bố trí các phần tử của mạch
trước (đèn chiếu sáng ở giữa cầu thang, 2 bảng điện ở 2 đầu cầu thang) thế nào
cũng có em vẽ đúng sơ đồ lắp đặt như ở hình 8 - 4.
Hình 8 - 3
Sơ đồ nguyên lý
Hình 8 - 4 Sơ
Sơđồđồlắp
lắpđặt
dựng
Giảng dạy học sinh vẽ sơ đồ một cách tích cực như trên, kết quả học tập của các
em rất khả quan. So với việc áp dụng phương pháp cũ ở các lớp năm học 2009 –
2010 là vẽ trước sơ đồ lên bảng rồi giảng nguyên lý làm việc. Khi sử dụng cách
giảng này ở các lớp năm học 2010 – 2011, tôi thấy đến mạch điện 7/3 là đa số các
em đã tự vẽ được sơ đồ mạch điện theo yêu cầu. Cuối buổi học tôi cho các em làm
bài kiểm tra để đánh giá mức độ sáng tạo và tiếp thu bài tại lớp :
- Vẽ sơ đồ mạch điện gồm 2 cầu chì, 1 ổ cắm và 2 công tắc , trong đó 1 công
tắc điều khiển 1 đèn sợi đốt và 1 công tắc điều khiển 2 đèn sợi đốt mắc song song
Tỷ lệ học sinh vẽ được sơ đồ này trong 2 năm học trên như sau :
II.3 Hướng dẫn học sinh vẽ sơ đồ từ phần chính đến phần phụ :
12
Khi học về các thiết bị điện, các em phải nắm được cấu tạo, nhiệm vụ của
từng bộ phận trong thiết bị đó. Giảng về cấu tạo thiết bị điện tôi cố gắng dùng
phương pháp trực quan, cho các em quan sát vật thật. Đây là những kiến thức mới
rất trừu tượng nên học sinh khó có thể hình dung nếu không nhìn thấy tận mắt vì
“trăm nghe không bằng một thấy”. Dựa trên cơ sở cấu tạo, các em phải giải thích
được nguyên lý làm việc của thiết bị điện. Muốn giải thích được nguyên lý làm
việc thì ngoài việc dựa trên cấu tạo của thiết bị học sinh còn phải căn cứ vào sơ đồ
mạch điện của thiết bị đó. Các sơ đồ này tương đối phức tạp, không thể hướng dẫn
học sinh liên hệ với thực tế mà vẽ, cũng không thể hướng dẫn các em vẽ từ đơn
giản đến phức tạp vì mỗi thiết bị chỉ có một mạch điện độc lập, không có gì liên
quan đến nhau. Để học sinh dễ học sơ đồ mạch điện này tôi tìm cách hướng dẫn các
em vẽ từ phần chính đến phần phụ dựa trên cấu tạo của thiết bị điện. Điều này giúp
các em vừa ôn lại kiến thức về cấu tạo vừa có cơ sở dễ học, dễ nhớ sơ đồ mạch điện
hơn.
1. Đối với mạch điện đèn huỳnh quang:
Nếu hướng dẫn các em vẽ sơ đồ theo cách dựa trên cấu tạo, vẽ từ phần chính
đến phụ thì đa số học sinh có thể thuộc sơ đồ mạch điện ngay tại lớp.
Về cấu tạo bộ đèn huỳnh quang gồm 3 bộ phận chính là : bóng đèn, chấn lưu,
tắcte. Tôi cho các em quan sát vật thật để nhận thấy rằng : bóng đèn có 4 chân đưa
ra ngoài, chấn lưu có 2 chân, stắc te có 2 chân . Như vậy phải nối mạch điện cho
đèn như thế nào để chỉ còn 2 dây ra nguồn hoặc mắc vào công tắc ?
- Trước hết, vẽ ký hiệu của 3 bộ phận trên với đầy đủ các chân ra như hình 9 – 6
Hình 9 – 6
Hình 9 - 7
13
- Sau đó, nối các bộ phận đó lại thành mạch kín theo thứ tự các dây như sau: 1,
2, 3, 4, 5 hoặc ngược lại 5, 4, 3, 2, 1. như hình 9 – 7.
- Cuối cùng ta chỉ cần mắc mạch đèn trên hình 9 – 7 vào một bảng điện theo yêu
cầu, đơn giản nhất là bảng điện gồm 1 cầu chì, 1 công tắc để điều khiển đèn huỳnh
quang như hình 9 – 8 (sơ đồ nguyên lý ) và vẽ sơ đồ lắp đặt như hình 9 – 9 bằng
cách bố trí các bộ phận của đèn thẳng hàng với nhau để đặt trong máng đèn, rồi nối
dây như sơ đồ nguyên lý
Hình 9 – 8
Hình 9 – 9
2. Đối với sơ đồ dây quấn của máy biến áp gia đình (Survolteur)
Dù mạch điện rất phức tạp, khó vẽ, khó nhớ như hình 9–6, nhưng khi tôi dùng
biện pháp liên hệ với phần cấu tạo để hướng dẫn các em vẽ từng phần từ chính đến
phụ thì các em tiếp thu bài một cách dễ dàng hơn
Hình 9 - 6
Ý nghĩa của các ký hiệu trong sơ đồ :
K1 : Công tắc chuyển mạch chọn điện áp vào
14
K2 : Công tắc chuyển mạch để điều chỉnh điện áp ra
1 : tắcte đèn huỳnh quang
2 : Cuộn dây chuông báo quá điện áp ra
3 : Đèn báo có điện vào máy biến áp
4 : Vôn kế chỉ điện áp ra
5 : Ampe kế chỉ dòng điện ra
Máy biến áp gia đình là loại máy biến áp tự ngẫu tức là chỉ dùng 1 cuộn dây
chung cho cả đầu vào (sơ cấp) và đầu ra (thứ cấp). Điện áp đầu vào có thể thay đổi
nhưng ta muốn điện áp ra là định mức không thay đổi. Do vậy, người ta thường chế
tạo máy biến áp có số vòng dây quấn của cuộn sơ cấp có thể thay đổi được nhờ các
công tắc chuyển mạch, trong khi số vòng dây thứ cấp thì không đổi. Tôi cho các
em quan sát cấu tạo của máy biến áp để thấy các bộ phận: công tắc, đầu vào, đầu
ra, đèn báo, vôn kế, am pe kế, cầu chì , chuông báo.... Vì những đặc điểm cấu tạo
trên nên tôi hướng dẫn các em vẽ từng phần như sau :
- Trước tiên, vẽ một cuộn dây dài, ở phía trên đưa ra 4 đầu dây tương ứng
với 4 số, phía dưới ra 10 đầu dây tương ứng với 10 số như hình 9 – 1.
Hình 9 – 1
Hình 9 – 2
- Để có thể thay đổi được số vòng dây cuộn sơ cấp ta dùng 2 công tắc
chuyển mạch K1 và K2. Vẽ tiếp hai công tắc chuyển mạch ta được hình 9 – 2. Như
vậy ta đã vẽ xong phần đầu vào.
Số vòng dây thứ cấp thì cố định, ở đây ta muốn lấy ra 2 cấp điện áp
là 110V và 220V nên vẽ tiếp đầu ra ta có hình 9 – 3. Đến đây thì phần chính của sơ
đồ dây quấn máy biến áp gia đình đã xong.
15
Hình 9 – 3
- Trong máy biến áp còn có vôn kế chỉ điện áp ra và đèn báo có điện vào
máy mắc song song với nhau và được cung cấp một điện áp từ 5V – 6 V, nhờ vào
vòng dây đồng quấn chồng lên cuộn dây chính. Ta vẽ thêm mạch đèn báo và vôn
kế như hình 9 - 4
Hình 9 - 4
Nếu điện áp ra quá định mức, mà người sử dụng không biết thì sẽ
gây ra hư hỏng cho đồ dùng. Làm sao để biết là điện ra bị quá? (chuông kêu). Như
vậy, cần có bộ phận báo động cho người sử dụng biết để giảm điện áp xuống. Mạch
báo quá điện áp ra gồm 1 tắcte đèn huỳnh quang mắc nối tiếp với một chuông báo,
được cung cấp điện áp Uab = 110 V. Lúc này vẽ tiếp mạch báo quá áp ta có
hình 9 - 5
Hình 9 –5
16
- Khi gn ti vo mỏy bin ỏp thỡ cú dũng in th cp chy ra ti,
dựng am pe k mc ni tip trờn dõy 0V ch dũng in ra. Ngoi ra cn gn
cu chỡ bo v cho c u vo v ra ca mỏy bin ỏp, ta v tip cu chỡ v am pe
k ri chỳ thớch s nh hỡnh 9 6
Hỡnh 9 6
V xong s dõy qun, tụi ging li nguyờn lý lm vic ca mỏy bin ỏp gia
ỡnh. Cn c vo t s bin ỏp nờu cho hc sinh bit nguyờn tc iu chnh ca
mỏy, giỳp cỏc em hiu c ti sao khi xoay cụng tc K2 t s 1dn v s 10 thỡ
in ỏp li tng lờn v ngc li? Ti sao khi in ỏp ra b quỏ thỡ chuụng li
kờu...Sau ú hng dn cỏc em cỏch s dng v vn hnh mỏy bin ỏp.
Cui cựng cho cỏc em v s dõy qun vo v theo th t tng bc nh tụi
ó v trờn bng, cú mt s em gii ó thuc s ngay ti lp.
Kết qu thc nghiệm:
Năm học 2009 2010 khi cha áp dụng phơng pháp mới vào giảng dạy thu
đợc kết quả nh sau:
Lớp
Giỏi
Số HS
Khá
TB
Yếu
Kém
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
SL
9A
28
2
7.1
9
32.2
14
50
3
10.7
0
9B
28
2
7.1
8
28.6
16
57.2
2
7.1
0
%
17
Thực tế khảo sát chất lợng tại trờng THCS Hoằng Lý đầu năm học 2010
2011 Môn Công nghệ lớp 9 có kết quả nh sau:
Lớp
Giỏi
Số HS
Khá
TB
Yếu
Kém
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
SL
9A
27
5
18.5
5
18.5
14
51.9
3
11.1
0
9B
27
4
14.8
6
22.2
15
55,6
2
7.4
0
%
Sau khi áp dụng phơng pháp mới vào thực tế giảng dạy tại trờng THCS
Hoằng Lý trong hai năm học.
Năm học 2010 2011 thu đợc kết quả nh sau:
Lớp
Giỏi
Số HS
Khá
TB
Yếu
SL
%
SL
%
SL
%
SL
Kém
%
SL
9A
27
8
29.6
16
59.3
3
11.1
0
0
9B
27
10
37
15
55.6
2
7.4
0
0
%
Năm học 2011 2012 thu đợc kết quả nh sau:
Lớp
Giỏi
Số HS
Khá
TB
Yếu
SL
%
SL
%
SL
%
SL
Kém
%
SL
9A
24
9
37.5
13
54.2
2
8.3
0
0
9B
23
11
47.8
12
52.2
0
0
0
0
%
C. KT LUN
Trong 3 nm dy hc sinh v s mch in theo cỏc phng phỏp trờn, tụi
nhn thy kt qu hc tp ca cỏc em c nõng cao rừ rt, lp hc sinh ng v
sụi ni hn lờn, khụng cũn tỡnh trng ngỏn hc lý thuyt. Thúi quen thc hnh phi
18
dựa vào sơ đồ mạch điện đã từng bước hoàn thiện. Tỷ lệ đậu tốt nghiệp ở các lớp
đạt 100 %, trong đó số học sinh khá, giỏi đạt trên 70%.
Việc thực hành chỉ đạt kết quả cao khi các em nắm vững lý thuyết. Đa số các em
thích thực hành để thỏa tính hiếu kỳ, nhưng rất ngại học lý thuyết. Thông qua
phương pháp giảng dạy trên, tôi muốn gợi lên trong các em óc tò mò khoa học. Tôi
luôn mong muốn ngoài việc dạy kiến thức còn dạy cho các em thói quen yêu lao
động, lao động có kỷ luật, có kỹ thuật thì mới đạt năng suất cao.
Để việc giảng dạy theo phương pháp trên đạt hiệu quả cần thực hiện một số yêu
cầu và đề xuất sau:
- Việc giảng dạy theo phương pháp trên đòi hỏi giáo viên phải đầu tư soạn giáo
án rất kỹ, phải đầu tư soạn hệ thống câu hỏi gợi mở thật hợp lý để kích thích óc tò
mò muốn tìm hiểu của học sinh.
- Phải dặn dò học sinh chuẩn bị bài ở nhà bằng cách quan sát từ thực tiễn mạng
điện trong nhà.
- Giáo viên phải linh hoạt áp dụng nhiều phương pháp giảng dạy để tránh mất
thời gian khi gọi học sinh lên bảng vẽ sơ đồ (có thể cho cả lớp vẽ vào giấy sau đó
chấm điểm).
- Giáo viên phải quản lý và bao quát lớp thật tốt, tránh tình trạng học sinh làm
việc riêng không chú ý nghe giảng, vẽ hình không cẩn thận.
- Dạy vẽ sơ đồ mạch điện theo trình tự từ dễ đến khó.
- Vẽ sơ đồ nguyên lý trước rồi mới vẽ sơ đồ lắp đặt.
- Khi vẽ sơ đồ lắp đặt nên bố trí các thiết bị dưới dạng các ký hiệu quy ước trước,
sau đó căn cứ vào sơ đồ nguyên lý để nối dây.
- Nhất thiết phải có các sơ đồ mạch điện nâng cao nhằm kiểm tra mức độ tiếp thu
của học sinh.
- Từ sơ đồ mạch điện cho học sinh giải thích nguyên lý làm việc của mạch, lắp
đặt mạch điện để kiểm tra khả năng vận dụng lý thuyết vào thực hành.
Tóm lại , việc dạy học sinh vẽ sơ đồ mạch điện theo phương pháp trên đã phát
huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của học sinh trong học tập.
- Học sinh được liên hệ với thực tế mạng điện ở nhà mình để vẽ các sơ đồ mạch
điện nên rất hứng thú trong học tập.
- Các mạch điện trong nhà được truyền đạt cho học sinh từ dễ đến khó làm các
em dễ tiếp thu và sáng tạo vẽ được các mạch theo yêu cầu sử dụng.
- Thông qua cấu tạo của các thiết bị điện học sinh vẽ được sơ đồ mạch điện của
chúng, từ sơ đồ mạch điện các em giải thích được nguyên lý làm việc của các thiết
bị điện cho dù đây là kiến thức tương đối khó của chương trình.
Trong giảng dạy tôi còn thấy các em mắc phải một vài lỗi như: vẽ ký hiệu ổ
cắm còn sai, hình vẽ chưa cẩn thận, chưa đẹp, còn lười suy nghĩ để sáng tạo. Tuy
nhiên việc giáo dục là quá trình liên tục, phát triển không ngừng, những kinh
19
nghiệm trên đây của tôi chỉ là một phần nhỏ trong vô vàn kinh nghiệm giáo dục của
nhân loại. Tôi rất mong được sự đóng góp chân thành của quý đồng nghiệp để
những kinh nghiệm trên ngày càng hoàn thiện và được áp dụng rộng rãi học sinh.
Trong quá trình biên soạn, tổ bộ môn và toàn thể các đồng nghiệp đã động
viên, giúp đỡ tôi rất nhiều để hoàn thành đề tài này. Nếu còn thiếu sót rất mong sự
góp ý của các đồng nghiệp để đề tài được hoàn thiện hơn.
Tôi chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 20 tháng 3 năm 2013
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
Nguyễn Thị Thu Hiền
20