Tài liệu Skkn xây dựng chuyên đề dạy học và xây dựng hệ thông câu hỏi kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cho chuyên đề dao động sóng điện từ.

1 XÂY DỰNG CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC VÀ XÂY DỰNG HỆ THÔNG CÂU HỎI KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH CHO CHUYÊN ĐỀ DAO ĐỘNG SÓNG ĐIỆN TỪ A. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn sáng kiến Như chúng ta đa biết nhiệm vụ trọng tâm từ năm học 2014-2015: + Tích cực triển khai Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết số 29-NQ/TW đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT. + Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ PPDH nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. + Tiếp tục đổi mới hình thức, phương pháp thi, KT, ĐG kết quả học tập và rèn luyện của HS. + Tiếp tục đổi mới PPDH nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng KT-KN của HS; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học; + Bảo đảm cân đối giữa trang bị kiến thức, rèn luyện kỹ năng và định hướng thái độ, hành vi cho HS; chú ý việc tổ chức dạy học phân hoá theo năng lực của HS. + Đẩy mạnh việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề, các phương pháp thực hành, dạy học theo dự án trong các môn học; tích cực ứng dụng CNTT-TT phù hợp với nội dung bài học. + Đổi mới KTĐG theo hướng chú trọng đánh giá phẩm chất và năng lực của HS. Chú trọng đánh giá quá trình; coi trọng đánh giá để giúp đỡ HS về phương pháp học tập, động viên sự cố gắng, hứng thú học tập của các em trong quá trình dạy học. + Tăng cường ra câu hỏi, bài tập kiểm tra theo định hướng phát triển năng lực. + Mặt khác Dao đô nô g điê ôn từ là mô ôt nô ôi dung quan trọng trong chương trình Vâ ôt lí 12 và có ứng dụng rất rô nô g rãi trong đời sống và công nghê ô. Trong chuyên đề dao đô nô g điê nô từ, khái niê ôm điê ôn từ trường được xây dựng trên cơ sở giải quyết mối liên hê ô giữa điê ôn trường và từ trường biến thiên trong tụ điê ôn và cuô ôn cảm của mạch dao đô nô g LC. Từ đó mở rô nô g sang sự lan truyền của điê nô từ trường trong không gian thông qua mạch dao đô nô g hở và ứng dụng của nó: an ten, sự truyền thông bằng sóng điê ôn từ. 2. Mục đích của sáng kiến - Qua việc phân loại các chuyên đề giảng dạy chương trình vật lý 12 giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy, dần từng bước đổi mới căn bản toàn diện giáo dục theo tinh thần nghị quyết số 29. - Việc đổi mới kiểm tra đánh giá coi trọng đánh giá quá trình để giúp đỡ học sinh về phương pháp học tập, động viên sự cố gắng 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Phân loại các chuyên đề trong chương trình vật lý 12 - Thiết kế giảng dạy chuyên đề sóng điện từ - Xây dựng ma trận đề và đề kiểm tra chuyên chủ đề Dao động và sóng điện từ theo định hướng phát triển năng lực của học sinh 4. Phương pháp nghiêm cứu 2 - Nghiên cứu cơ sở lý luận - Nghiên cứu chương trình Vật lí 12 - Nghiên cứu thực tiễn 5. Đối tượng nghiên cứu - Các chuyên đề vật lý 12 - Ma trận đề 6. Phạm vi nghiên cứu - Chương trình vật lí 12, tập chung vào chương Dao động và sóng điện từ 3 B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Chương 1. Cơ sở lý luận 1. Giải pháp cũ thường làm Hoạt động đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học cơ sở chưa mang lại hiệu quả cao. Truyền thụ tri thức một chiều vẫn là phương pháp dạy học chủ đạo của nhiều GV. Dạy học vẫn nặng về truyền thụ kiến thức lí thuyết. Việc rèn luyện kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn cho HS thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp chưa thực sự được quan tâm. Việc ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thông, sử dụng các phương tiện dạy học chưa được thực hiện rộng rãi và hiệu quả trong các trường trung học cơ sở. - Hoạt động kiểm tra đánh giá chưa bảo đảm yêu cầu khách quan, chính xác, công bằng; việc kiểm tra chủ yếu chú ý đến yêu cầu tái hiện kiến thức và đánh giá qua điểm số đã dẫn đến tình trạng GV và HS duy trì dạy học theo lối "đọc-chép" thuần túy, HS học tập thiên về ghi nhớ, ít quan tâm vận dụng kiến thức. Nhiều GV chưa vận dụng đúng quy trình biên soạn đề kiểm tra nên các bài kiểm tra còn nặng tính chủ quan của người dạy. Hoạt động kiểm tra đánh giá ngay trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học trên lớp chưa được quan tâm thực hiện một cách khoa học và hiệu quả. 2. Giải pháp mới - Xây dựng các chuyên đề dạy học là xác định các vấn đề có liên quan với nhau từ đó xây dựng thành một vấn đề chung để tạo thành một chuyên đề dạy học trong môn học. - Giáo viên xây dựng các câu hỏi liên quan đến cuộc sống, thực tế có liên quan đến bài học. - Giáo viên thiết kế một ngân hàng câu hỏi (Thư viện câu hỏi). Các câu hỏi trong ngân hàng được bố trí theo từng nội dung, từng mức độ nhận thức (nhận biết, thông hiểu, vận dụng mức độ thấp, vận dụng mức độ cao). Sau đó giáo viên chiết rút từ ngân hàng ra các đề kiểm tra, mỗi đề 10 câu hỏi ngắn theo cấu trúc 5 - 3 - 2 (50% nhận biết, 30% thông hiểu, 20% vận dụng). - Những ưu điểm của cách ra đề như trên: + Không trùng lặp các kiên thức của các chương, phần 4 + Kích thích hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh vận dụng các kiến thức đã học đề giải quyết các tình huống thực tiễn, từ đó phát triển nhân cách cho học sinh, nâng cao kĩ năng sống. + Với đề bài được thiết kế câu hỏi theo ma trận sẽ tạo được hứng thú cho học sinh, học sinh không ngại học để phục vụ cho kiểm tra, đồng thời hạn chế được phần nào tình trạng học tủ, học lệch. + Vì đề kiểm tra có số lượng câu hỏi nhiều, nội dung mỗi câu ngắn (tương ứng với nội dung của 1 câu hỏi trắc nghiệm) nên học sinh tiếp cận được với cách trả lời câu hỏi trắc nghiệm của kỳ thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học. 3. Phân loại các chuyên đề giảng dạy chương trình Vật lý 12 Qua quá trình giảng dạy Vật lí 12 một số năm tác giả đã phân loại các chuyên để vật lý Chuyên đề 1: Dao động cơ - Đại cương về dao động cơ - Tổng hợp dao động Chuyên đề 2: Các hệ dao động đơn giản - Con lắc lò xo - Con lắc đơn Chuyên đề 3: Các loại dao động - Dao động tắt dần - Dao động duy trì - Dao động cưỡng bức, cộng hưởng Chuyên đề 4: Sóng cơ học - Sóng cơ - Giao thoa sóng cơ - Sóng dừng Chuyên đề 5: Sóng Âm - Các đặc trưng vật lí - Các đặc trưng sinh lí Chuyên đề 6: Dao động và sóng điện từ - Mạch dao động - Điện từ trường - Sóng điện từ - Nguyên tắc truyền thông bằng sóng điện từ Chuyên đề 7: Đại cương về dòng điện Xoay Chiều Chuyên đề 8: Các loại mạch điện xoay chiều - Các loại mạch điện xoay chiều - Mạch RLC nối tiếp Chuyên đề 9: Truyền tải điện năng - Công suất và hệ số công suất - Truyền tải điện năng, máy biến áp 5 Chuyên đề 10: Các loại máy điện - Máy phát điện xoay chiều - Động cơ điện xoay chiều Chuyên đề 11: Máy quang phổ Bao gồm: - Tán sắc ánh sáng - Các loại quang phổ Chuyên đề 12: Giao thoa ánh sáng - Nhiễu xạ - Giao thoa ánh sáng Chuyên đề 13: Các loại tia - Tia hồng ngoại - Tia tử ngoại -Tia X Chuyên đề 14 : Thuyết lượng tử ánh sáng -Hiê ôn tượng quang điê ôn. -Hiê ôn tượng quang điê ôn trong. -Hiê ôn tượng quang phát quang. Chuyên đề 15 : Mẫu nguyên tử Bo - Mẫu nguyên tử Bo - Sơ lược về Laze (Ứng dụng) Chuyên đề 16 : Cấu tạo hạt nhân và năng lượng liên kết. Chuyên đề 17 : Phản ứng hạt nhân Bao gồm: - Phản ứng hạt nhân – Phóng xạ – Phản ứng phân hạch – Phản ứng nhiê ôt hạch. 4. Quy trình biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá theo định hướng năng lực của các chủ đề trong chương trình GDPT hiện hành a) Quy trình biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá theo định hướng năng lực của một chủ đề Bước 1: Xây dựng các chủ đề của bộ môn đáp ứng yêu cầu tổ chức hoạt động dạy học cực theo định hướng phát triển năng lực HS. Bước 2: Xác định chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ của chủ đề theo chương trình hiện hành trên quan điểm mới là định hướng phát triển năng lực HS. Bước 3: Xác định các loại câu hỏi/bài tập theo hướng đánh giá năng lực (kiến thức, kĩ năng, thái độ) của HS trong chủ đề/nội dung theo đặc thù của bộ môn. Mô tả các mức yêu cầu cần đạt theo hướng chú trọng đánh giá kĩ năng thực hiện của HS. Bước 4: Biên soạn câu hỏi/bài tập minh họa cho các mức độ đã mô tả. Với mỗi mức độ/loại câu hỏi/bài tập cần biên soạn nhiều câu hỏi/bài tập để minh họa. 6 Bước 5: Xây dựng tiến trình tổ chức hoạt động dạy học chủ đề nhằm hướng tới những năng lực đã xác định. Có nhiều loại công cụ đánh giá khác nhau, đối với dạy học vật lí chủ yếu nhất vẫn là các bài tập và bảng tiêu chí đánh giá (rubric) được sử dụng trong đánh giá thông qua quan sát. Do đó, nhiệm vụ đặt ra đó là ta cần xây dựng các bài tập để đánh giá được các năng lực thành phần khác, cần xây dựng một hệ thống bài tập để đảm bảo các yêu cầu như sau: + Bài tập có nội dung gắn với thực tiễn; + Bài tập gắn với nhiệm vụ hàng ngày của những nghề nghiệp thường sử dụng kiến thức vật lí trong công việc:       Nhiệm vụ thu thập, phân tích, xắp xếp và trình bày thông tin. Nhiệm vụ thiết kế, đo đạc. Nhiệm vụ tính toán, biện luận. Nhiệm vụ chế tạo, lắp ráp, sửa chữa. Nhiệm vụ giải thích. Nhiệm vụ quan sát, dự đoán. b) Gợi ý xây dựng các bài tập để đánh giá các năng lực thành phần Dưới đây là các gợi ý cụ thể về việc xây dựng các bài tập đánh giá các năng lực thành phần: - K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí Năng lực thành phần này có thể được đánh giá qua các câu hỏi trong sách giáo khoa để nhằm tái hiện kiến thức vật lí đã học. - K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí Năng lực thành phần này có thể được đánh giá qua các câu hỏi trong sách giáo khoa để yêu cầu HS trình bày mối quan hệ giữa các kiến thức, có thể sử dụng các bài tập dưới dạng yêu cầu vẽ sơ đồ tư duy, vẽ bản đồ khái niệm để diễn đạt các mối quan hệ giữa các đại lượng. - K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập Các nhiệm vụ học tập ở đây có thể được giao trong quá trình học tập bao gồm: + Suy luận từ giả thuyết để rút ra hệ quả. + Suy luận từ kiến thức cũ để đưa ra kiến thức mới. + Sử dụng kiến thức cũ làm căn cứ đề xuất giả thuyết. + Tính toán công thức làm cơ sở lí thuyết cho các phép đo. 7 - K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn Tình huống thực tiễn có thể là các tình huống liên quan đến: + Nhiệm vụ, nhu cầu bản thân: ăn uống, đi lại,… + Các hoạt động thực tiễn trong gia đình: làm bếp, đồ gia dụng,… + Các vấn đề chung, cấp thiết: các vấn đề về ô nhiễm môi trường, năng lượng tái tạo, bảo vệ nguồn nước,… - P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí + Năng lực thành phần này yêu cầu HS có thể tự đặt ra những câu hỏi có ý nghĩa về thế giới tự nhiên trong đời sống mà mình quan sát được hoặc đặt ra những câu hỏi trước sự tái hiện quy luật vật lí bằng thí nghiệm của GV. Những câu hỏi này phải thể hiện được sự tư duy của HS về vấn đề cần giải quyết, sự quan sát tỉ mỉ của HS và sự liên hệ giữa sự kiện vật lí này với các kinh nghiệm, kiến thức sẵn có. + HS có thể sử dụng các kĩ thuật đặt câu hỏi như: 5W và 1H (who, what, where, when, why, how) để đưa ra các câu hỏi khác nhau về 1 sự kiện. + Để đạt được và hình thành những năng lực này GV cần từng bước giao nhiệm vụ đặt câu hỏi ở các giai đoạn: phát hiện vấn đề, tự đề xuất các khó khăn gặp phải trong quá trình giải quyết vấn đề, GV cũng có thể yêu cầu HS tự ra bài tập cho bạn trong lớp và cho bản thân mình tự giải quyết. - P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó Đây chính là một trong những năng lực thành phần của năng lực quan sát, để đánh giá năng lực này GV cần giao nhiệm vụ quan sát cụ thể cho HS trong quá trình học tập ở lớp hoặc nhiệm vụ quan sát vật lí ở nhà. Ví dụ như: + Quan sát hiện tượng diễn ra trong thí nghiệm và mô tả lại. + Quan sát hiện tượng diễn ra trong một số thí nghiệm và rút ra quy luật chung. + Quan sát quá trình xảy ra trong tự nhiên và chỉ ra các quy luật vật lí chi phối hiện tượng. - P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí 8 Trong dạy học vật lí các nhiệm vụ học tập phát triển năng lực thành phần này ở HS bao gồm: + Nhiệm vụ tìm kiếm tài liệu từ các nguồn thông tin khác nhau để xây dựng một bài trình chiếu về một hiện tượng vật lí, một quy luật vật lí, hoặc một ứng dụng kĩ thuật của vật lí. + Lấy các thông tin, dữ liệu từ các trung tâm khoa học và phân tích, xử lí để giải quyết những nhiệm vụ học tập. + Đọc sách tham khảo và tóm tắt những kiến thức trọng tâm thành một sơ đồ tư duy hoặc bản đồ khái niệm. Cũng có thể sử dụng những bài tập có tính thực tế cao hơn bằng yêu cầu HS khai thác thông tin từ các nguồn tin thực trong cuộc sống: các báo và tạp chí hàng ngày, quảng cáo … - P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí Năng lực thành phần này gắn với 2 phương pháp nhận thức khá phổ biến trong nhận thức vật lí đó là phương pháp tương tự và phương pháp mô hình. Để đánh giá năng lực thành phần này ta có thể xây dựng các nhiệm vụ như sau: + Vận dụng sự tương tự để đề xuất giả thuyết. + Vận dụng sự tương tự để giải các bài tập. + Vận dung các mô hình để giải thích các hiện tượng vật lí. + Vận dụng những mô hình được mô tả bằng các phương trình vật lí – toán làm cơ sở xuất phát các suy luận lí thuyết để rút ra các kết luận mới (mang tính chất dự đoán), sau đó chúng được thí nghiệm kiểm chứng sẽ trở thành kiến thức vật lí mới. - P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí Đây là một năng lực thành phần của năng lực mô hình hóa bằng toán học góp phần phát triển năng lực tính toán trong nhóm năng lực chung. Năng lực thành phần này được hình thành và phát triển xuyến suốt chương trình vật lí, bao gồm: + Các phương trình, biểu thức toán học dùng để mô tả mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí. + Các cách diễn tả bằng đồ thị, bằng véc tơ … để biểu diễn các quá trình vật lí. 9 + Các mô hình tia, véc tơ, mặt phẳng, đường thẳng cũng được sử dụng trong việc diễn tả các hiện tượng sự vật. Các bài tập định lượng, các bài tập đồ thị là các bài tập góp phần phát triển trực tiếp năng lực thành phần này. - P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí Đây là một năng lực thành phần khá đặc thù của môn Vật lí, ở đây đòi hỏi HS chỉ ra được và làm nổi lên các dấu hiệu bản chất, những tác nhân chính và tạm không xem xét đến hoặc bỏ qua những tác nhân phụ, những ảnh hưởng nhỏ. VD trong một số bài toán động lực học ta bỏ qua lực ma sát, bỏ qua khối lượng dây treo… Để đánh giá năng lực thành phần này, đôi khi ta cần ra những bài tập tính đến cả những ảnh hưởng nhỏ và so sánh với kết quả bài tập khi bỏ qua chúng. Cũng có thể ra những bài tập yêu cầu biện luận những trường hợp lí tưởng hóa của các quá trình diễn ra từ đó nhận ra ảnh hưởng của các tác nhân phụ. Các loại hoạt động sau được yêu cầu ở HS liên quan đến luyện tập phát triển năng lực thành phần này: - Suy nghĩ chuyển từ việc nghiên cứu hiện tượng, quá trình trong tự nhiên sang việc bố trí thí nghiệm để nghiên cứu hiện tượng, quá trình vật lí trong điều kiện lí tưởng ở phòng thí nghiệm. - Xác định phạm vi áp dụng của các mối quan hệ, định luật nói riêng, các mô hình, thuyết vật lí nói chung. - P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được Đây là năng lực thành phần đồng thời của năng lực thực nghiệm và năng lực sáng tạo. Các nhiệm vụ giúp HS dần hình thành và phát triển năng lực này có thể đưa vào trong quá trình xây dựng kiến thức và trong các bài tập. Các bài tập đánh giá năng lực thành phần này có thể là: + Đề xuất mối quan hệ, dự đoán hiện tượng sẽ diễn ra và lí giải căn cứ đưa ra những dự đoán đó. + Đưa ra các dự đoán khác nhau trong 1 tình huống và yêu cầu đánh giá xem dự đoán nào có thể kiểm tra được. 10 + Từ các định luật, mối quan hệ được mô tả bởi mô hình vật lí toán đã biết, tiến hành các suy luận lôgíc, biến đổi toán học rút ra các hệ quả lôgíc có thể kiểm chứng bằng thực nghiệm. - P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét. Thành phần năng lực này có thể được đánh giá thông qua yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ: cần tiến hành thí nghiệm để khảo sát đưa ra giả thuyết khoa học hay kiểm chứng giả thuyết đã được đề xuất. Đây chính là các năng lực thành phần thuộc năng lực thực nghiệm. Để đánh giá được năng lực thành phần này ta cần tiếp tục bóc tách chúng thành những thành tố có thể quan sát được và sử dụng các bảng rubric để đánh giá. - Để đánh giá năng lực về phương pháp người ta dựa vào đánh giá “thành tố kĩ năng” trong quá trình thực hiện hoặc đánh giá kết quả thông qua các sản phẩm thu được. - Khi đo các năng lực thành phần của nhóm năng lực này, ta cần phải đo chủ yếu là các “thành tố kĩ năng” của năng lực. Để đánh giá “thành tố kĩ năng” thì phức tạp hơn, hiện nay cũng không có công cụ vạn năng để đánh giá thành tố này. Cách đánh giá thành tố kĩ năng có độ tin cậy nhất người ta hay dùng đó là sử dụng bảng đánh giá theo tiêu chí và dựa trên quan sát trực tiếp. Ngoài ra người ta cũng thường dùng các câu hỏi để đánh giá thành tố kiến thức về năng lực phương pháp. - P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này Để đánh giá thành phần này có thể thông qua quá trình biện luận kết quả thí nghiệm. - X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc thù của vật lí Nhìn chung năng lực thành phần này được rèn luyện và phát triển thường xuyên thông qua những bài tập, trao đổi giữa GV và HS, giữa HS với HS. Các bài tập tự luận cũng giúp HS hình thành năng lực thành phần này. Đánh giá thành tố năng lực “trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và thông qua các cách diễn tả đặc thù của vật lí “ta có thể sử dụng dưới dạng bài tập tình huống trong đó HS cần phải sử dụng ngôn ngữ vật lí để diễn tả ý kiến của cá nhân. 11 Với bài tập như này HS không những phải vận dụng được kiến thức về sự chuyển hóa năng lượng, quy trình sản xuất điện năng, HS còn phải rèn luyện khả năng sử dụng thuật ngữ vật lí để lí giải thắc mắc của các HS. - X2: phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành) Ngôn ngữ hàng ngày thường không hoàn toàn trùng với ngôn ngữ vật lí, việc sử dụng các ngôn ngữ đời sống để diễn tả các hiện tượng vật lí thường thiếu chính xác nhưng lại rất khó thay đổi ở HS. Bài tập đánh giá năng lực thành phần “phân biệt được những miêu tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành)”. Năng lực thành phần này cấu thành bởi những thành tố sau: hiểu biết nội hàm của các khái niệm vật lí và phạm vi áp dụng của các khái niệm vật lí, khả năng sử dụng ngôn ngữ để viết câu, lập đoạn văn. - X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau Đây là một năng lực thành phần quan trọng, vừa là thành tố quan trọng của năng lực tìm kiếm và xử lí thông tin đồng thời cũng là thành tố không thể thiếu của năng lực tự học. Khi giao nhiệm vụ tự học cho HS cần có nhiệm vụ yêu cầu HS lựa chọn nguồn thông tin tin cậy, lựa chọn được thông tin trọng tâm trong một văn bản. - X4: mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ Có quan điểm cho rằng thành tố này chính là một loại kiến thức (kiến thức về ứng dụng kĩ thuật của vật lí). Thành tố này yêu cầu về sự vận dụng kiến thức vật lí để mô tả các thiết bị kĩ thuật vê nguyên tắc hoạt động và nguyên tăc cấu tạo. Ta cũng có thể giao các bài tập thiết kế, chế tạo mô hình nguyên tắc hoạt động, nguyên tắc cấu tạo của thiết bị kĩ thuật để đánh giá năng lực thành phần này. - X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ). Đánh giá năng lực thành phần này vốn khá quen thuộc với GV thông qua việc chấm vở ghi của HS. Lí thuyết kiểm tra đánh đánh giá mới giúp cung cấp cho chúng ta một công cụ đầy đủ hơn để đánh giá đó là đánh giá thông qua hồ sơ học tập (portfolio) mà trong đó vở ghi chỉ là một bộ phận của hồ sơ học tập. 12 - X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) một cách phù hợp Năng lực thành phần này yêu cầu HS có thể trình bày kết quả hoạt động học tập của mình dưới dạng phù hợp. GV có thể đánh giá thông qua yêu cầu HS thuyết trình, trình bày viết, trình bày dưới dạng 1 đoạn video clips hoặc một mô phỏng … Để việc đánh giá năng lực thành phần này thông qua các nhiệm vụ trình bày của HS kể trên được khách quan, GV và HS cần thống nhất các bảng tiêu chí đánh giá (rubric) để sử dụng trong đánh giá. Ở mức độ thấp hơn GV có thể ra những câu hỏi để HS lựa chọn cách trình bày phù hợp nhất. Bài tập này đánh giá khả năng lựa chọn phương pháp trình bày kết quả phù hợp với nội dung. Ở mức độ cao hơn ta có thể yêu cầu HS tự đề xuất cách biểu diễn bảng số liệu bằng một hình vẽ, bảng biểu phù hợp. - X7: thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí Năng lực thành phần này bao gồm các thành tố: đưa ra ý kiến, bảo vệ ý kiến và lắng nghe ý kiến của người khác. - X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí Năng lực thành phần này có ngoại diên rộng bao hàm cả việc tham gia và tổ chức lãnh đạo hoạt động nhóm. - C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng, thái độ của cá nhân trong học tập vật lí Thành phần năng lực này chỉ được đánh giá thông qua những kì kiểm tra mang tính chất hệ thống cả về kiến thức và kĩ năng cũng như thái độ. Đối với từng cá nhân HS, qua quá trình tổ chức dạy học, GV có hình dung khái quát về trình độ kiến thức, kĩ năng và thái độ của từng HS, nhưng từng HS chưa chắc đã tự đánh giá được trình độ của mình. - C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao tŕnh độ bản thân. Thành phần năng lực này có thể được đánh giá gián tiếp thông qua đánh giá việc học tập theo dự án, theo nhóm của HS. 13 - C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lí- các giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường Năng lực đánh giá bao gồm các thành tố về kiến thức, các kĩ năng tư duy phản biện và thái độ trung thực, khách quan. Để đánh giá năng lực phê phán ta có thể xây dựng các bài tập để HS bình luận ưu nhược điểm của các ứng dụng kĩ thuật của vật lí theo các góc nhìn về mặt kinh tế, sinh thái và môi trường. Ngoài ra cũng có thể xây dựng bài tập dựa trên các vấn đề thực tiễn mà cần sử dụng các kiến thức, phương pháp nhận thức vật lí để làm sáng tỏ. Các thành phần năng lực C3, C5 và C6 dưới đây ít được thể hiện và được tổ chức đánh giá ở HS. - C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lí đối trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài môn Vật lí - C5: sử dụng được kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại - C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử. B5: Đánh giá công cụ Cách đánh giá công cụ phổ biến nhất là sử dụng phương pháp chuyên gia. Chuyên gia là những người hiểu rõ về nội hàm các năng lực cần được đánh giá đồng thời phải biết được kĩ thuật xây dựng công cụ đánh giá. Sau khi đạt được sự đồng thuận của các chuyên gia về độ giá trị, độ tin cậy và độ phân biệt của các công cụ thì ta có thể sử dụng công cụ để đánh giá thử nghiệm. Trên cơ sở đánh giá thử nghiệm sẽ thay đổi, chỉnh sửa, bổ sung công cụ. 14 CHƯƠNG II. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG DẠY CHUYÊN ĐỂ DAO ĐỘNG VÀ SÒNG ĐIỆN TỪ 1. Xác định vấn đề cần giải quyết của chuyên đề Dao đô nô g điê ôn từ là mô ôt nô ôi dung quan trọng trong chương trình Vâ ôt lí 12 và có ứng dụng rất rô ông rãi trong đời sống và công nghê ô. Trong chuyên đề dao đô nô g điê nô từ, khái niê ôm điê ôn từ trường được xây dựng trên cơ sở giải quyết mối liên hê ô giữa điê ôn trường và từ trường biến thiên trong tụ điê ôn và cuô ôn cảm của mạch dao đô nô g LC. Từ đó mở rô nô g sang sự lan truyền của điê nô từ trường trong không gian thông qua mạch dao đô nô g hở và ứng dụng của nó: an ten, sự truyền thông bằng sóng điê ôn từ. 2. Nội dung kiến thức cần xây dựng trong chuyên đề Nội dung 1: Mạch dao động điện từ Nội dung 2: Điện từ trường - Sóng điện từ Nội dung 3: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. 3. Chuẩn kiến thức, kĩ năng và một số năng lực có thể được phát triển 3.1. Kiến thức - Phát biểu được các định nghĩa về mạch dao động và dao động điện từ. - Nêu được vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong hoạt động của mạch LC. - Viết được biểu thức của điện tích, cường độ dòng điện, chu kì và tần số dao động riêng của mạch dao động. - Phân tích được một hiện tượng để thấy được mối liên quan giữa sự biến thiên theo thời gian của cảm ứng từ với điện trường xoáy và sự biến thiên của cường độ điện trường với từ trường. - Nêu được hai điều khẳng định quan trọng của thuyết điện từ. - Nêu được định nghĩa sóng điện từ. - Nêu được các đặc điểm của sóng điện từ. - Nêu được đặc điểm của sự truyền sóng điện từ trong khí quyển. - Nêu được những nguyên tắc cơ bản của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. - Vẽ được sơ đồ khối của một máy phát và một máy thu sóng vô tuyến đơn giản. - Nêu rõ được chức năng của mỗi khối trong sơ đồ của một máy phát và một máy thu sóng vô tuyến đơn giản. 3.2. Kĩ năng - Giải được các bài tập áp dụng công thức về chu kì và tần số của mạch dao động. - Rèn luyện kĩ năng phân tích bài toán dựa vào đề ra và các hiện tượng vật lý để thành lập mối quan hệ giữa các phương trình động học. - Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK 3.3. Thái độ - Rèn luyện thái độ tích cực tìm hiểu, học tập, tự lực và hứng thú nghiên cứu các vấn đề mới trong khoa học. 3.4. Năng lực có thể phát triển - Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong ch ủ đềề Nhóm năng lực Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực hiện trong chuyên đề 15 K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lí Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí K3: Sử dụng được kiến thức vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp …) kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn Nhóm NLTP về phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó -Nêu được cấu tạo mạch dao động LC và vai trò của tụ điện và cuộn cảm trong mạch dao động. Viết được các công thức tần số góc .riêng của mạch dao động Trả lời được câu hỏi: điện từ trường là ?gì -Phát biểu được sóng điện từ là gì? Nêu được các công thức liên hê ô bước sóng với chu kì và tần số riêng của .mạch dao động Viết được công thức tính năng lượng điện trường, năng lượng từ trường và năng lượng điện từ Nêu được đă cô điểm của các dao động điện từ tắt dần, duy trì, cưỡng bức và .sự cộng hưởng Nêu được ứng dụng của sóng điện từ .trong truyền thông bằng sóng vô tuyến Chỉ ra được sự tương quan giữa các thông số của dao động điện và dao động cơ Nêu được mối quan hệ giữa điện trường biến thiên và từ trường biến .thiên Phân biê ôt được các dao động điện từ tắt dần, duy trì, cưỡng bức và sự cộng .hưởng Giải được các bài tập liên quan đến .mạch dao động, mạch chọn sóng Giải thích được những hiê ôn tượng nhiễu sóng điê ôn thoại, tivi…và đề ra giải pháp khác phục Vâ nô dụng kiến thức về sóng điê nô từ…trong công nghê ô, quốc phòng Vì sao ở những nơi khác nhau người ta có thể đồng thời cùng lúc xem mô ôt chương trình truyền hình trực tiếp dù .cách rất xa đài truyền hình Hiê ôn tượng nhiễu sóng khi có điê nô thoại trong lúc đang dùng ti vi, micro … 16 P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lí P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong .học tập vật lí P6: Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lí và năng P7: Đề xuất được giả thuyết; lực mô suy ra các hệ quả có thể kiểm hình hóa) .tra được P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút .ra nhận xét P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát .hóa từ kết quả thí nghiệm này Nhóm X1: Trao đổi kiến thức và ứng NLTP dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí trao đổi và các cách diễn tả đặc thù của thông tin vật lí X2: Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí (chuyên ngành) X3: Lựa chọn, đánh giá được ,các nguồn thông tin khác nhau X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau (báo chí, internet …) để tìm hiểu về phương pháp truyền thông bằng sóng điện từ Vâ nô dụng sự tương tự giữa dao đô nô g cơ và dao động điện từ, học sinh xây .dựng mô ôt số công thức liên hê ô Các phép tính tích phân, đạo hàm, lượng giác, đại số để chứng minh các .công thức của mạch dao đô nô g Hiểu được mạch LC lí tưởng và mạch LC trong thực tế có điểm khác biê ôt là ở .ống dây và dây dẫn có điê nô trở Dao đô nô g điê nô từ trong mạch LC là .dao đô nô g điều hòa Lắp mạch dao đô nô g và dùng dao đô nô g kí điê nô tử để kiểm tra .Thí nhiệm nam châm rơi qua ống dây Từ hình ảnh thu được trên dao đô nô g kí điê nô tử nhâ ôn xét kết quả thí nghiê ôm, .so sánh với lí thuyết Sử dụng đúng các thuật ngữ vật lí khi nói về mạch dao động, sóng điện từ và .sự truyền thông bằng sóng điện từ Phân biệt được các khái niệm sóng vô tuyến và sóng điện từ Sử dụng sách giáo khoa, báo, tạp chí, thông tin trên internet để giải quyết các nhiệm vụ học tập Mô tả cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các loại máy thu, phát thông tin: …máy thu thanh, điện thoại Ghi chép các nội dung bài giảng và các nội dung hoạt động nhóm 17 X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù hợp X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lí X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí Học sinh trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (tìm .kiếm thông tin, thí nghiệm) HS thảo luận các kết quả thực hiê ôn các nhiê ôm vụ học tâ pô của bản thân và của .nhóm HS phân công nhiệm vụ hợp lí trong .nhóm để đạt hiệu quả cao nhất Xác định được trình độ hiện có về kiến C1: Xác định được trình độ hiện thức: mạch dao động, điện từ trường, có về kiến thức, kĩ năng , thái các công thức tính toán liên quan thông độ của cá nhân trong học tập vật qua các bài kiểm tra ngắn ở lớp và tự lí .giải bài tập ở nhà C2: Lập kế hoạch và thực hiện Lập kế hoạch, thực hiện được kế được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập trên hoạch học tập vật lí nhằm nâng lớp và ở nhà với toàn chủ đề sao cho .cao trình độ bản thân .phù hợp với điều kiện học tập C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) Trình bày được ý nghĩa của sóng điện và hạn chế của các quan điểm từ và ứng dụng của nó trong truyền Nhóm vật lí đối trong các trường hợp .thông NLTP cụ thể trong môn Vật lí và ngoài liên quan môn Vật lí đến cá C4: So sánh và đánh giá được - So sánh, đánh giá được các giải pháp nhân dưới khía cạnh vật lí- các giải khác nhau trong việc thiết kế, chế tạo pháp kĩ thuật khác nhau về mặt .các dụng cụ thu và phát thông tin kinh tế, xã hội và môi trường C5: Sử dụng được kiến thức vật Cảnh báo về việc: Ảnh hưởng của sóng lí để đánh giá và cảnh báo mức điện từ đến việc sử dụng các thiết bị độ an toàn của thí nghiệm, của .điện tử và sức khỏe con người các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại C6: Nhận ra được ảnh hưởng Nhận ra được vai trò của dao động điện vật lí lên các mối quan hệ xã hội từ trong truyền thông và sự phát triển .và lịch sử .của xã hô iô 4. Tiến trình dạy học 4.1. Nội dung 1: Mạch dao động điện từ 4.1.1. Hoạt động 1: Tìm hiểu về mạch dao động - Dự kiến thời gian thực hiện: - Chuẩn bị phương tiện cần thiết: Hình ảnh minh họa mạch dao động. - Mục tiêu hoạt động: Nhằm phát triển các năng lực: K1, K2, K3, P6, P8, X1, X3, X5, X6, X7, X8, C1. 18 - Tiến trình thực hiện hoạt động (theo 4 bước sau): STT 1 2 Bước Chuyển giao nhiệm vụ Thực hiện nhiệm vụ Báo cáo, thảo luận 3 Nội dung HS quan sát hình ảnh minh họa mạch dao động, trả lời các câu hỏi. Chia nhóm thực hiện các nhiệm vụ. Thảo luận nhóm để đề xuất giải pháp. GV hướng dẫn thỏa luận trước lớp. Một nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp. Các nhóm khác lắng nghe, đưa ra ý kiến thảo luận Nêu được cấu tạo của mạch dao động và vai trò của tụ điện và cuộn dây trong mạch. Kết luận hoặc Nhận định 4 hoặc Hợp thức hóa kiến thức 4.1.2. Hoạt động 2: Tìm hiểu dao động điện từ tự do trong mạch dao động - Dự kiến thời gian thực hiện: - Chuẩn bị phương tiện cần thiết: Dao động kí. Sách giáo khoa. - Mục tiêu hoạt động: Nhằm phát triển các năng lực: K1, K2, K3, P4, P5, P8, X1, X3, X5, X6, X7, X8, C1, C2. - Tiến trình thực hiện hoạt động (theo 4 bước sau): STT Nội dung Yêu cầu HS quan sát dao động kí. 1 HS sử dụng sách giáo khoa tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của mạch dao động. Thực hiện nhiệm vụ Chia nhóm thực hiện các nhiệm vụ. 2 Thảo luận nhóm để đề xuất giải pháp. Báo cáo, thảo luận GV hướng dẫn thỏa luận trước lớp. Một nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp. 3 Các nhóm khác lắng nghe, đưa ra ý kiến thảo luận Ghi nhận kết quả nghiên cứu. Kết luận hoặc Nhận định Trả lời được câu hỏi: thế nào là mạch dao động điện từ hoặc Hợp thức hóa kiến tự do? 4 thức Thiết lập được các công thức tính tần số góc, chu kì, tần số góc riêng, năng lượng dao động điện từ. 4.1.3. Hoạt động 3: Tìm hiểu các loại mạch dao động điện. - Dự kiến thời gian thực hiện: - Chuẩn bị phương tiện cần thiết: Sách giáo khoa. - Mục tiêu hoạt động: Nhằm phát triển các năng lực: K1, K2, P3, P4, P8, X1, X3, X5, X6,X7, X8, C1, C2. - Tiến trình thực hiện hoạt động (theo 4 bước sau): STT Bước Chuyển giao nhiệm vụ Bước Nội dung 19 Chuyển giao nhiệm vụ 1 Thực hiện nhiệm vụ 2 3 Báo cáo, thảo luận GV nhắc lại các loại dao động cơ: dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức. Bằng phương pháp tương tự kết hợp sách giáo khoa để tìm hiểu. Chia nhóm thực hiện các nhiệm vụ. Thảo luận nhóm để trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập. GV hướng dẫn thỏa luận trước lớp. Một nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp. Các nhóm khác lắng nghe, đưa ra ý kiến thảo luận Ghi nhận kết quả nghiên cứu. Nhận biết được các loại mạch dao động. Nêu được điều kiện để có cộng hưởng điện. Kết luận hoặc Nhận định 4 hoặc Hợp thức hóa kiến thức 4.2. Nội dung 2: Điện từ trường – Sóng điện từ 4.2.1. Hoạt động 1: Tìm hiểu liên điện từ trường. - Dự kiến thời gian thực hiện: - Chuẩn bị phương tiện cần thiết: Thí nghiệm nam châm rơi qua ống dây. - Mục tiêu hoạt động: Nhằm phát triển các năng lực: K1, K2, K3, P3, P8, P9, X1, X3, X5, X6, X7, X8, C1, C2. - Tiến trình thực hiện hoạt động (theo 4 bước sau): STT 1 Bước Chuyển giao nhiệm vụ Thực hiện nhiệm vụ 2 Báo cáo, thảo luận 3 4 Kết luận hoặc Nhận định hoặc Hợp thức hóa kiến thức Nội dung Các năng lực được hình thành HS tiến hành và quan sát thí nghiệm nam châm rơi qua ống dây. Chia nhóm thực hiện các nhiệm vụ. K1, K2, Thảo luận nhóm để tìm hiểu các vấn đề: + Sự xuất hiện điện trường xoáy khi từ trường biến thiên và ngược lại. + Phân biệt điện trường tĩnh và điện trường xoáy. + Thuyết điện từ Mắc-xoen GV hướng dẫn thỏa luận trước lớp. Một nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp. Các nhóm khác lắng nghe, đưa ra ý kiến thảo luận + HS kết luận được: Từ trường biến thiên theo thời gian làm xuất hiện điện trường xoáy, và ngược lại. 20 + HS nhận định được những điểm khác nhau cơ bản giữa điện từ trường và điện trường, từ trường. 4.2.2. Hoạt động 2: Tìm hiểu sóng điện từ. - Dự kiến thời gian thực hiện: - Chuẩn bị phương tiện cần thiết: Hình ảnh các thiết bị thu và phát thông tin. Hình ảnh sự lan truyền của sóng điện từ. Sách giáo khoa. - Mục tiêu hoạt động: Nhằm phát triển các năng lực: K1, K2, K3, K4, P1, P2, P3, X1, X3, X5, X6, X7, X8, C1, C2, C3. - Tiến trình thực hiện hoạt động (theo 4 bước sau): STT Nội dung HS quan sát hình ảnh các thiết bị thu và phát thông tin, hình ảnh sự lan truyền sóng điện từ và 1 kết hợp sách giáo khoa để tìm hiểu các nhiệm vụ được giao. Thực hiện nhiệm vụ Chia nhóm thực hiện các nhiệm vụ. Thảo luận nhóm để tìm hiểu các vấn đề: + Trả lời được câu hỏi : sóng điện từ là gì? 2 + Đặc điểm của sóng điện từ. + Tính chất của sóng điện từ. + Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển. Báo cáo, thảo luận GV hướng dẫn thỏa luận trước lớp. Một nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp. 3 Các nhóm khác lắng nghe, đưa ra ý kiến thảo luận Kết luận hoặc Nhận định HS kết luận được: hoặc Hợp thức hóa kiến + Sóng điện từ là quá trình lan truyền điện từ thức trường. 4 + Nêu được các đặc điểm và tính chất của sóng điện từ. + Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển. 4.3. Nội dung 3: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. 4.3.1. Hoạt động 1: Nguyên tắc chung của việc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến. - Dự kiến thời gian thực hiện: - Chuẩn bị phương tiện cần thiết: Các hình ảnh về đồ thị E(t). - Mục tiêu hoạt động: Nhằm phát triển các năng lực: K1, K3, K4, P1, P2, P3, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, C1, C2, C3, C4, C5, C6. - Tiến trình thực hiện hoạt động (theo 4 bước sau): STT Bước Chuyển giao nhiệm vụ Bước Nội dung Các năng lực