Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh khi dạy học chương từ trường

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN ĐĂNG HIỀN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC CHƯƠNG "TỪ TRƯỜNG"-

VẬT LÍ 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN ĐĂNG HIỀN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC CHƯƠNG "TỪ TRƯỜNG"-

VẬT LÍ 11

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí Mã ngành: 8 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. PHẠM XUÂN QUẾ

THÁI NGUYÊN - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình của các tác giả nào khác.

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2018 Tác giả luận văn

Nguyễn Đăng Hiền

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ rất lớn từ quý Thầy cô, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè. Tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của mình đến:

Thầy PGS.TS. Phạm Xuân Quế, người trực tiếp hướng dẫn về mặt chuyên môn, đã rất tận tâm, tận tình chỉ dạy, truyền đạt kinh nghiệm, là người luôn động viên và giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Quý thầy cô trong Khoa Vật lí, trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã luôn tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất và những ý kiến đóng góp hết sức chân tình để tôi có thể hoàn thiện luận văn.

Ban giám hiệu, quý Thầy cô tổ Vật lí- Công nghệ trường THPT Tiên Du số 1, trường THPT Nguyễn Đăng Đạo, Tiên Du, Bắc Ninh đã tạo điều kiện, quan tâm và giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm.

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã hết lòng quan tâm, động viên, cổ vũ và giúp đỡ tôi học tập, nghiên cứu giúp tôi có thêm nghị lực để hoàn thành luận văn.

Bắc Ninh, tháng 6 năm 2018

Tác giả luận văn

Nguyễn Đăng Hiền

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii

MỤC LỤC ................................................................................................................... iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .................................................. iv

DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... v

DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................ vi

MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................... 1

2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................................. 2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 2

4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................... 2

5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................. 2

6. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 3

7. Đóng góp của đề tài ................................................................................................ 3

8. Cấu trúc luận văn.................................................................................................... 4

Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC

PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG

THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH ............................................................................. 5

1.1. Mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn Vật lí ở trường THPT ......... 5

1.1.1. Chương trình Vật lí hiện hành........................................................................... 5

1.1.2. Dạy học chương trình Vật lí hiện hành ............................................................. 6

1.1.3. Các nhiệm vụ chung của dạy học Vật lí ở trường THPT .................................. 8

1.2. Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh........................................................... 9

1.2.1. Khái niệm, đặc điểm năng lực, năng lực học sinh THPT ................................. 9

1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh......................................................... 10

1.3. Đổi mới phương pháp dạy học trong dạy học Vật lí ở trường THPT ............. 12

1.3.1. Khái niệm đổi mới phương pháp dạy học ....................................................... 12

1.3.2. Một số biện pháp đổi mới PPDH .................................................................... 13

iii

1.3.3. Đổi mới phương pháp dạy học trong dạy học Vật lí ở trường THPT ............. 13

1.4. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề theo định hướng phát triển năng lực

giải quyết vấn đề của học sinh ........................................................................ 13

1.4.1. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn ............................................................... 13

1.4.2. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong môn Vật lí ............................... 16

1.5. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông .................... 18

1.6. Khảo sát thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí phần kiến thức

về “Từ trường” cho học sinh ở trường THPT Tiên Du số 1, THPT Nguyễn

Đăng Đạo tỉnh Bắc Ninh ................................................................................. 18

1.6.1. Mục đích khảo sát ........................................................................................... 18

1.6.2. Phương pháp khảo sát ..................................................................................... 19

1.6.3. Đối tượng khảo sát .......................................................................................... 19

1.6.4. Kết quả khảo sát .............................................................................................. 19

Kết luận chương 1 ....................................................................................................... 21

Chương 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH ............. 22

2.1. Mục tiêu dạy học kiến thức chương “Từ trường” trong chương trình SGK

Vật lí 11 THPT ................................................................................................ 22

2.1.1. Mục tiêu về kiến thức ...................................................................................... 22

2.1.2. Mục tiêu về kỹ năng ........................................................................................ 23

2.1.3. Mục tiêu về thái độ .......................................................................................... 23

2.1.4. Mục tiêu về phát triển năng lực, tư duy .......................................................... 23

2.2. Thực trạng dạy học chương “Từ trường” Vật lí 11 ........................................ 24

2.2.1. Mục đích điều tra ............................................................................................ 24

2.2.2. Phương pháp điều tra ...................................................................................... 24

2.2.3. Đối tượng điều tra ........................................................................................... 24

2.2.4. Kết quả điều tra ............................................................................................... 24

2.2.5. Thuận lợi ......................................................................................................... 26

2.2.6. Khó khăn ......................................................................................................... 26

2.3. Tổ chức dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề chương “Từ trường” theo

hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh .............................. 27

2.3.1. Nghiên cứu cải tiến xây dựng chương trình dạy và học chương “Từ trường”

Vật lí 11 ........................................................................................................... 27

2.3.2. Sử dụng thí nghiệm SGK và thí nghiệm mới vào quá trình dạy và học ......... 27

2.3.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức phần từ trường trong SGK vật

lý 11 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề .......................... 36

Kết luận chương 2 ....................................................................................................... 60

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................ 61

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 61

3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ............................................................... 61

3.3. Đối tượng và thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm ................................. 61

3.4. Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm ................................................ 61

3.5. Phương pháp đánh giá thực nghiệm sư phạm ................................................. 61

3.5.1. Tiêu chí đánh giá ............................................................................................. 61

3.5.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 62

3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .......................................................... 62

3.6.1. Đánh giá định tính ........................................................................................... 62

3.6.2. Đánh giá định lượng ........................................................................................ 67

Kết luận chương 3 ....................................................................................................... 76

KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................ 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 78

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Viết đầy đủ

Viết tắt DH ĐHSP, CĐSP GD & ĐT GQVĐ GV HS NXB PPDH SGK THPT TN TNSP TS Dạy học Đại học sư phạm, Cao đẳng sư phạm Giáo dục và Đào tạo Giải quyết vấn đề Giáo viên Học sinh Nhà xuất bản Phương pháp dạy học Sách giáo khoa Trung học phổ thông Thí nghiệm Thực nghiệm sư phạm Tiến sỹ STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề ........................................................ 11

Bảng 1.2: Mức độ sử dụng TN của GV khi dạy học chương từ trường Vật lí 11 THPT .... 19

Bảng 1.3: Đánh giá tầm quan trọng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học

cho HS ..................................................................................................... 19

Bảng 1.4: Ý kiến của GV về những khó khăn khi tổ chức các dạy học có thí nghiệm ..... 20

Bảng 1.5: Thái độ của HS đối với các hoạt động dạy học có thí nghiệm chương

“Từ trường” Vật lí 11 THPT ................................................................... 20

Bảng 1.6: Ý kiến của HS về tác dụng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học....... 20

Bảng 2.1: Những phương pháp GV thường dùng trong quá trình dạy học chương

“Từ trường - Vật lí 11 THPT” ................................................................ 24

Bảng 2.2: Đánh giá sự cần thiết của việc tổ chức dạy học PH và GQVĐ cho HS ..... 25

Bảng 2.3: Ý kiến của GV về những khó khăn khi tổ chức dạy học PH và GQVĐ .... 25

Bảng 2.4: Thái độ của HS đối với các hoạt động dạy học PH và GQVĐ chương

“Từ trường” Vật lí 11THPT .................................................................... 25

Bảng 2.5: Ý kiến của HS về hiệu quả của việc tham gia các hoạt động học tập

theo phương pháp PH và GQVĐ ............................................................ 26

Bảng 2.6: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ

kiến thức: “Nam châm” ........................................................................... 40

Bảng 2.7: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ

kiến thức: “Từ tính của dòng điện” ......................................................... 43

Bảng 2.8: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ

kiến thức: “từ trường” ............................................................................. 47

Bảng 2.9: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ

kiến thức: “đường sức từ” ....................................................................... 53

Bảng 2.10: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ

kiến thức: “Lực từ” ................................................................................. 58

Bảng 3.1: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham

gia hoạt động dạy học kiến thức nam châm ............................................ 67

Bảng 3.2: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham

gia hoạt động dạy học kiến thức từ tính của dòng điện .......................... 68

Bảng 3.3: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham

gia hoạt động dạy học kiến thức từ trường ............................................. 69

Bảng 3.4: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham

gia hoạt động dạy học kiến thức đường sức từ ....................................... 70

Bảng 3.5: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham

gia hoạt động dạy học kiến thức lực từ ................................................... 71

Bảng 3.6: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham

gia hoạt động dạy học kiến thức cảm ứng từ .......................................... 72

Bảng 3.7: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham

gia hoạt động dạy học kiến thức thức từ trường trong các dây dẫn có

hình dạng đặc biệt ................................................................................... 73

Bảng 3.8: Thống kê tỉ lệ % HS đạt ở mức 1 theo các tiêu chí đánh giá năng lực

GQVĐ của các tiến trình dạy học ........................................................... 73

Bảng 3.9: Thống kê tỉ lệ % HS đạt ở mức 2 theo các tiêu chí đánh giá năng lực

GQVĐ của các tiến trình dạy học ........................................................... 74

Bảng 3.10: Thống kê tỉ lệ % HS đạt ở mức 3 theo các tiêu chí đánh giá năng lực

GQVĐ của các tiến trình dạy học ........................................................... 75

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ dạy học GQVĐ ........................................................................... 15

Hình 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học

phát hiện và giải quyết vấn đề .............................................................. 17

Hình 2.1: Thí nghiệm dòng điện tác dụng lên kim nam châm .............................. 28

Hình 2.2: Thí nghiệm nam châm tác dụng lên dòng điện trong dung dịch CuSO4 ...... 29

Hình 2.3: Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song (phương án 1) .... 30

Hình 2.4: Minh họa TN sự tương tác giữa hai dòng điện thẳng ........................... 31

Hình 2.5: Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song .................. 31

Hình 2.6: Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song (phương án 3) ... 32

Hình 2.7: Hình ảnh từ phổ trong không gian ........................................................ 33

Hình 2.8: Bộ thí nghiệm đo lực từ bằng lực kế đã được hoàn thiện ..................... 35

Hình 2.9: Cách bố trí bộ TN đo lực từ bằng lực kế .............................................. 36

Hình 3.1: Đồ thị mức 1 của các tiêu chí về năng lực GQVĐ ............................... 74

Hình 3.2: Đồ thị mức 2 của các tiêu chí về năng lực GQVĐ ............................... 74

Hình 3.3: Đồ thị mức 3 của các tiêu chí về năng lực GQVĐ ............................... 74

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Đại hội XI của Đảng xác định "Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu. Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hoá và hội nhập quốc tế, trong đó đổi mới cơ chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý là khâu then chốt. Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, khả năng lập nghiệp. Đổi mới cơ chế tài chính giáo dục. Thực hiện kiểm định chất lượng giáo dục, đào tạo ở tất cả các bậc học. Xây dựng môi trường giáo dục lành mạnh, kết hợp chặt chẽ giữa nhà trường với gia đình và xã hội".

Trong thời đại đổi mới, sự phát triển mạnh mẽ, vượt bậc của khoa học công nghệ đòi hỏi tất cả các lĩnh vực, mọi ngành, mọi nghề cần có sự thay đổi, sự đổi mới đáp ứng những yêu cầu mới. Trước những thử thách đó ngành giáo dục cần có sự thay đổi để phù hợp với xu thế chung, bắt kịp thế giới. Đào tạo ra thế hệ được trang bị đầy đủ kiến thức, kỹ năng, trí tuệ làm chủ đất nước.

Việc nâng cao chất lượng giáo dục cho học sinh ở các cấp bậc cơ sở và ở bậc THPT là rất quan trọng, để làm được điều đó bản thân mỗi người giáo viên phải nắm được đặc điểm, tâm sinh lí, đời sống xã hội của học sinh và khả năng nhận thức của các em từ đó nghiên cứu và đưa ra những PPDH phù hợp với quan điểm đổi mới của Bộ GD&ĐT giúp các em học sinh phát huy được năng lực GQVĐ trong học tập và rèn luyện qua đó đạt được những thành tích cao hơn.

Chương Từ trường SGK Vật lí 11 là một chương rất quan trọng trong chương trình Vật lí phổ thông, đây là phần Vật lí của chương trình THPT gắn liền với nhiều sự việc, hiện tượng gần gũi với đời sống, kỹ thuật, lao động và sản xuất. Khi nghiên cứu kiến thức gắn liền với thực tế cuộc sống và có rất nhiều ứng dụng trong kỹ thuật đòi hỏi học sinh cần ham hiểu biết, thích tìm tòi khám phá giải quyết những vấn đề mới lạ. Với kinh nghiệm bản thân đã được dạy học bậc THPT và những kiến thức trang bị được trong chương trình đào tạo thạc sỹ của khoa Vật Lí trường Đại học sư phạm Thái Nguyên, căn cứ vào quan điểm đổi mới toàn diện giáo dục, đào tạo và qua tham khảo nhiều tài liệu đã nghiên cứu về việc tổ chức dạy học cho học sinh tôi nhận thấy: Có nhiều con đường và phương pháp dạy học có thể vận dụng với đối tượng là các em học sinh để có thể nâng cao chất lượng học tập của các em và tôi chọn phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với phần kiến thức “Từ trường” SGK Vật lí 11để các em có thể chủ động trong việc chiếm lĩnh kiến thức mới, biết vận dụng những kiến thức đã học vào giải thích các hiện vật lí và ứng dụng vào

thực tiễn cuộc sống, kỹ thuật tôi lựa chọn đề tài “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh khi dạy học chương từ trường - Vật lí 11”. 2. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu tổ chức dạy học chương từ trường SGK Vật lí 11 theo hướng phát

triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu

HS lớp 11 học chương trình Vật lí THPT.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

- Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 11. - Các kiến thức vật lí chương Từ trường trong chương trình SGK Vật lí lớp 11,

các thí nghiệm về Từ trường.

- Hoạt động dạy và học của GV và HS trong tiến trình tổ chức dạy học phát hiện

và giải quyết vấn đề. 4. Giả thuyết khoa học

Nếu tổ chức dạy học các kiến thức chương “Từ trường” SGK Vật lí 11phù hợp với lí luận dạy học hiện đại về việc định hướng tìm tòi giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí thì có thể góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu

Để thực hiện dạy học mục đích nghiên cứu đã nêu, đề tài có các nhiệm vụ nghiên

cứu sau:

- Nghiên cứu nội dung chương “Từ trường” để xác định các kiến thức cần hình thành có liên quan tới việc định hướng tìm tòi giải quyết vấn đề từ đó có phương án phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS trong

học tập nói chung và trong học tập môn Vật lí nói riêng.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn

đề, đặc biệt khi áp dụng vào môn Vật lí.

- Điều tra thực tế dạy học các kiến thức của chương “Từ trường” trong chương trình SGK Vật lí 11tại tỉnh Bắc Ninh. Từ đó có căn cứ để xây dựng nội dụng, phương pháp dạy học và hình thức tổ chức dạy học nhằm khắc phục những hạn chế, khó khăn, về kiến thức trong giờ học về kiến thức từ trường trước đây, trên cơ sở đó tổ chức dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

- Soạn thảo tiến trình dạy học theo định hướng phát hiện và giải quyết vấn đề một

số kiến thức thuộc chương “Từ trường”.

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả đối với việc nâng cao chất lượng kiến thức, phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Từ đó, sửa đổi, bổ sung, hoàn thiện các kiến thức và tiến trình dạy học đã soạn thảo. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu lí thuyết

Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ DH của bộ môn Vật lí ở trường THPT. Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách GV và các tài liệu tham khảo để xác định mục tiêu dạy học ở chương “Từ trường” mà HS cần tiếp thu được.

Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lý học, giáo dục học và lí luận DH bộ môn Vật lí hiện đại, các tài liệu về phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học nói chung và môn Vật lí nói riêng. 6.2. Phương pháp điều tra

Tìm hiểu việc dạy (thông qua phỏng vấn trao đổi với GV) và việc học (thông qua trao đổi với HS, phiếu điều tra cơ bản) nhằm đánh giá tình hình dạy học chương “Từ trường”, SGK Vật lí 11, cụ thể là:

Tìm hiểu những khó khăn của GV khi dạy kiến thức chương Từ trường và tổ chức

dạy học theo phương pháp mới.

Tìm hiểu những khó khăn của HS khi học phần Từ trường. Tìm hiểu xem liệu HS có hứng thú không nếu tổ chức định hướng kiến thức theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề. Điều tra xem HS thích tìm hiểu, thích tìm tòi cái mới, thích giải quyết vấn đề mới đó…

Điều tra, khảo sát tình hình dạy học về Từ trường ở trường THPT.

6.3. Phương pháp nghiên cứu thí nghiệm:

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản và tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ đã chế tạo được để lường trước những khó khăn của học sinh trong việc thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm này. Định hướng thêm các thí nghiệm mới trong quá trình dậy học để học sinh có thể củng cố kiến thức, phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. 6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo kế hoạch. Phân tích kết quả thu được trong quá

trình thực nghiệm sư phạm để kiểm tra đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra. 6.5. Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.

7. Đóng góp của đề tài

Đề xuất tiến trình dạy học theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề khi dạy học nội

dung của chương “Từ trường” phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS THPT.

Thiết kế được một số tiến trình dạy học kiến thức chương “Từ trường”. Bổ sung làm phong phú thêm tài liệu tham khảo cho các GV THPT, sinh viên các

trường ĐHSP và CĐSP. Góp phần đổi mới phương pháp dạy học môn Vật lí THPT. 8. Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, phần nội dung luận văn gồm

3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn. Chương 2: Tổ chức dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề chương Từ trường

SGK Vật lí 11 THPT theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

1.1. Mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn Vật lí ở trường THPT 1.1.1. Chương trình Vật lí hiện hành 1.1.1.1. Ưu và nhược của việc tổ chức dậy học

a. Ưu điểm của chương trình Vật lí THPT hiện hành Chương trình đã bám sát mục tiêu giáo dục, chú ý tới giáo dục toàn diện con người về các mặt đức, trí, thể, mỹ, tăng cường hoạt động giáo dục và định hướng nghề nghiệp cho học sinh trong tình hình thực tế hiện nay của nước Việt Nam.

Chương trình đã đảm bảo được tính chính xác, khoa học, hiện đại, cập nhật và tiếp cận được trình độ giáo dục ở các nước phát triển trong khu vực, đáp ứng xu thế phát triển của xã hội Việt Nam trong thời kì hội nhập quốc tế.

Nội dung kiến thức và yêu cầu của chương trình nhìn chung là phù hợp với trình độ phát triển tâm, sinh lí của học sinh Việt Nam. Chương trình có chú ý đến sự phân hoá trình độ nhận thức của học sinh. Ở cấp Trung học phổ thông môn học có nội dung kiến thức phù hợp với trình độ nhận thức của phần đông học sinh Việt Nam và chương trình nâng cao đáp ứng nhu cầu, năng lực cá nhân của đối tượng học sinh khá, giỏi.

Nội dung chương trình được sắp xếp một cách hệ thống. Sự phát triển các mạch kiến thức đều theo nguyên tắc từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp nên đã tạo điều kiện cho học sinh vừa củng cố, ôn luyện vững chắc kiến thức, vừa từng bước nâng cao dần kĩ năng tư duy.

Trong chương trình đòi hỏi người giáo viên phải có những định hướng đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá kết quả học tập, đổi mới cách tiếp cận kiến thức cho học sinh. Hệ thống chuẩn kiến thức, kĩ năng đã qui định cụ thể mức độ yêu cầu học sinh cần đạt ở mỗi đơn vị kiến thức.

Kế thừa và phát huy được những ưu điểm cơ bản của chương trình trước đây, chương trình của môn học đã chú trọng tới yêu cầu phát triển kĩ năng thực hành, thí nghiệm và liên hệ, vận dụng vào thực tế, tập trung phát triển các năng lực cho học sinh.

b. Nhược điểm chương trình Vật lí THPT hiện hành Thực trạng dậy học chương trình Vật lí chưa thực sự đảm bảo sự cân đối giữa lý thuyết và thực hành, còn nặng về kiến thức lý thuyết với chương trình Vật lí ở THPT với khối lượng 70 tiết trong một năm học của một khối học nhưng nội dung thực hành chiếm tỉ lệ rất nhỏ trong chương trình chỉ khoảng 4-6 tiết một khối trên cả năm học.

Với phân phối nội dung chương trình môn Vật lí như trên nếu đem so sánh với nhiệm vụ và mục tiêu đổi mới giáo dục đó là:

"...coi trọng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, rèn luyện ý thức tích

cực chủ động, năng động và sáng tạo trong học tập, lao động sản xuất, thích ứng với

sự phát triển của thời đại" là rất khó đạt được.

Ở nội dung trong chương trình còn mang nặng tính hàn lâm với phần đông học

sinh, đó là những kiến thức còn trừu tượng không gần gũi với cuộc sống thực tế hằng

ngày của các em.

Yêu cầu của chương trình còn cao đối với bộ phận học sinh có học lực yếu, kém.

Nội dung kiến thức của các môn có mối quan hệ mật thiết với nhau nhưng sự hỗ trợ

cho nhau chưa thực sự nhiều và hiệu quả như: môn Vật lí phải sử dụng những kiến thức

của môn Toán tuy nhiên có những kiến thức chưa được học hoặc có những kiến thức

học rồi nhưng vì khả năng nhận thức, tiếp thu và vận dụng kém nên các em không nắm

được...

Qua một thời gian trực tiếp giảng dạy môn Vật lí ở THPT tôi nhận thấy nội dung

kiến thức trong phần lớn các bài học là quá nhiều, không thích ứng với thời gian quy

định của mỗi tiết học nếu phân chia thời gian 2 phút để ổn định lớp, 5 phút để kiểm tra

bài cũ (chủ yếu là kiểm tra những kiến thức rất cơ bản), 3 phút để củng cố bài (thực

chất chỉ đủ để nhắc lại những kiến thức chính vào cuối tiết học) thì thời gian còn lại

chỉ là 35 phút dành cho thầy và trò tiến hành các hoạt động nhận thức của bài học.

Trong khoảng thời gian này, với nội dung kiến thức tương đối nhiều, việc làm cho học

sinh hiểu được kiến thức bài học thôi cũng đã là khó khăn, giáo viên không còn đủ thời

gian để liên hệ kiến thức mà học sinh vừa lĩnh hội được với thực tế đời sống, hoặc nếu

có liên hệ được thì cũng chỉ dưới hình thức liệt kê tên gọi của các sự vật, hiện tượng.

Vì vậy học sinh chỉ nắm được những kiến thức trong sách vở còn việc áp dụng phần

nội dung kiến thức đó vào cuộc sống để giải thích các hiện tượng Vật lí có liên quan là

việc không hề đơn giản.

Chương trình Vật lí ở các cấp học đều đòi hỏi kết hợp với các phương tiện trực

quan hỗ trợ để học sinh phát huy hứng thú học tập, rèn luyện tư duy sáng tạo của các

em tuy nhiên thực tế đa số các trường còn thiếu các tài liệu liên quan, thiếu các phương

tiện nghe nhìn, thiếu các thông tin dưới dạng băng đĩa hình. Điều đó gây không ít khó

khăn cho giáo viên khi xây dựng bài giảng theo ý muốn của mình. Vì không đủ các

dụng cụ trực quan nên nội dung bài học các thầy cô phải miêu tả bằng lời nói dẫn đến

tiết học thiếu đi hiệu quả cần đạt được.

1.1.2. Dạy học chương trình Vật lí hiện hành

1.1.2.1. Đặc điểm dạy học ở trường THPT

Theo Bộ trưởng Bộ giáo dục "Chương trình giáo dục phổ thông hiện hành chưa được xây dựng như một chỉnh thể xuyên suốt từ tiểu học đến THPT, từ chương trình cấp học đến chương trình từng môn học; không có một tổng chủ biên chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12. Việc thực hiện chương trình SGK ở các địa phương nặng tính hành chính (giám sát theo phân phối chương trình, không theo chuẩn kiến thức, kỹ năng) nặng tính hàn lâm, thiếu thực tiễn. Chương trình chưa thật sự chú trọng đến tính liên thông giữa giáo dục phổ thông với giáo dục nghề nghiệp, giáo dục đại học. Hình thức phân ban kết hợp tự chọn ở cấp THPT chưa thật sự đáp ứng nhu cầu, nguyện vọng của người học...

Theo đó quan điểm dạy học và phát triển chương trình phổ thông mới của Bộ

Giáo dục là:

- Trên cơ sở mục tiêu đổi mới giáo dục và đào tạo, cần xác định rõ mục tiêu, chuẩn đầu ra chương trình giáo dục từng cấp học, môn học. Coi đó là cam kết bảo đảm chất lượng của cả hệ thống và từng cơ sở giáo dục phổ thông, là căn cứ giám sát, đánh giá chất lượng giáo dục phổ thông.

- Đổi mới chương trình giáo dục phổ thông nhằm phát triển năng lực và phẩm chất, hài hòa đức, trí, thể, mỹ của học sinh. Nội dung giáo dục tinh giản, hiện đại, thiết thực, phù hợp với đặc điểm tâm sinh lí lứa tuổi học sinh, coi trọng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

- Xây dựng và chuẩn hóa nội dung giáo dục phổ thông theo hướng tích hợp cao ở các lớp học dưới và phân hóa dần ở các lớp học trên, giảm số môn học bắt buộc, tăng số môn học, chủ đề và hoạt động giáo dục tự chọn.

- Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, vận dụng các phương pháp, kĩ thuật dạy học một cách linh hoạt, sáng tạo, hợp lý, phù hợp với với nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể của cơ sở giáo dục phổ thông, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và phát triển các năng lực của học sinh.

- Đổi mới căn bản hình thức và phương thức thi, kiểm tra và đánh giá chất lượng giáo dục, bảo đảm trung thực, khách quan, góp phần hướng dẫn, điều chỉnh cách học và cách dạy. 1.1.2.2. Đặc điểm dạy học chương trình Vật lí ở THPT

Chương trình và SGK đã có sự đổi mới căn bản Chương trình VL ở THPT hiện nay nhằm góp phần hoàn thiện học vấn phổ thông cho HS, đồng thời tạo điều kiện cho HS có thể tiếp tục học lên các bậc học cao hơn, củng cố và phát triển tiếp tục các năng lực chủ yếu của HS đã hình thành ở cấp THCS, đáp ứng mục tiêu giáo dục và phát triển con người Việt Nam trong thời kì đổi mới. Các năng lực đó là:

- Năng lực hợp tác.

- Năng lực sáng tạo và giải quyết vấn đề. Như vậy, mục tiêu của chương trình VL hiện nay đặt nặng vào việc hình thành và rèn luyện cho HS các năng lực cần thiết của người lao động mới (trước đây, mục tiêu chính của môn VL đặt nặng vào việc cung cấp cho HS các kiến thức VL có hệ thống). Điều đó đặt ra những yêu cầu về đổi mới SGK và PPDH một cách phù hợp nhằm thực hiện các mục tiêu trên.

Nhận thức của giáo viên và học sinh đã có sự thay đổi Hầu hết GV VL đều hiểu được cùng với đổi mới mục tiêu, nội dung chương trình và sách giáo khoa, việc đổi mới PPDH là nhân tố quan trọng nhất, quyết định nhất đến việc nâng cao chất lượng DHVL. Một khi chương trình và SGK đã đổi mới thì việc đổi mới PPDH là một tất yếu.

Giáo viên đã được bồi dưỡng về đổi mới Trong một số năm gần đây, công tác bồi dưỡng thường xuyên GV đã góp phần quan trọng tạo nên những thay đổi trong nhận thức của GV về đổi mới PPDH. Ngoài việc nâng cao nhận thức và trình độ lí luận DH cho GV, chương trình bồi dưỡng thường xuyên còn tăng cường được năng lực thực thi các phương pháp DH tiên tiến và sử dụng các phương tiện DH hiện đại của GV trong thực tiễn DH VL ở THPT.

Về đặc điểm tâm sinh lí học sinh Ngoài khả năng phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá ngày càng được phát triển, HS lứa tuổi này không thích chấp nhận một cách đơn giản những những áp đặt của GV. Các em thích tranh luận, thích bày tỏ những ý kiến riêng biệt của cá nhân mình về những vấn đề lí thuyết và thực tiễn. Đây là một thuận lợi cơ bản trong việc thực hiện đổi mới PPDH VL.

Cơ sở vật chất kĩ thuật phục vụ cho việc dạy và học đã được tăng cường Trong các giờ học VL, hầu hết HS trong một lớp đều có SGK. Một loạt sách tham khảo, hướng dẫn PPDH và mở rộng nội dung kiến thức trong SGK dành cho GV đã được biên soạn. Các thiết bị kĩ thuật và thí nghiệm dùng trong DH VL ngày càng được sử dụng rộng rãi. 1.1.3. Các nhiệm vụ chung của dạy học Vật lí ở trường THPT

Môn Vật lí có vai trò quan trọng trong chương trình Vật lí THPT. Vì vậy dạy học

Vật lí ở THPT cần thực hiện các nhiệm vụ:

Trang bị cho học sinh các kiến thức Vật lí phổ thông cơ bản, hiện đại, có hệ thống được trình bày theo quan điểm hiện đại, gắn liền với cuộc sống và góp phần chuẩn bị tiềm lực cho học sinh tham gia lao động sản xuất, đồng thời tiếp tục học tập nâng cao trình độ.

Phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo, GQVĐ của học sinh, bồi dưỡng

phương pháp học tập, lòng ham thích nghiên cứu khoa học và ý thức tích cực chủ động

trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng, vận dụng tri thức Vật lí cho học sinh.

Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và giáo dục thẩm mỹ cho học sinh, làm cho họ nắm được những nguyên lý cơ bản về các quá trình sản xuất của những ngành chủ

yếu, nắm được cấu tạo và hoạt động cũng như kĩ năng sử dụng các dụng cụ đo lường,

các máy móc đơn giản. Đảm bảo cho việc dạy học Vật lí gắn với đời sống, khoa học kỹ thuật và công nghệ hiện đại.

1.2. Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

1.2.1. Khái niệm, đặc điểm năng lực, năng lực học sinh THPT 1.2.1.1. Khái niệm năng lực

Khái niệm năng lực có nguồn gốc Latinh: “competentia” nghĩa là “gặp gỡ”.

Theo quan điểm của những nhà tâm lý học năng lực là tổng hợp các đặc điểm,

thuộc tính tâm lý của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt động, nhất

định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó đạt hiệu quả cao.

Khái niệm năng lực được hiểu dưới nhiều cách tiếp cận khác nhau. Tại trang 11

tâm lí học đại cương tác giả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn (1998): “Năng

lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu

đặc trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả

tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy” [15]. Theo trang 11 Howard Gardner (1999): “Năng

lực phải được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá hoặc

đo đạc được” [19].

Trang 12 F.E.Weinert (2001) cho rằng: "Năng lực là những kĩ năng kĩ xảo học

được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự

sẵn sàng về động cơ xã hội… và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt" [21].

Theo trang 12 OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [20].

Một cách cụ thể hơn, năng lực là sự huy động và kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức các kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân… để thực hiện thành công các yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. 1.2.1.2. Đặc điểm của năng lực

Năng lực chỉ có thể quan sát được qua hoạt động của cá nhân ở các tình huống

nhất định.

Năng lực tồn tại dưới hai hình thức: Năng lực chung và năng lực chuyên biệt. Năng lực chung là năng lực cần thiết để cá nhân có thể tham gia hiệu quả vào nhiều hoạt động và các bối cảnh khác nhau của đời sống xã hội. Năng lực này cần thiết cho tất cả mọi người. Năng lực chuyên biệt (ví dụ: thổi sáo…) chỉ cần thiết với một số người hoặc cần thiết ở một số tình huống nhất định. Các năng lực chuyên biệt không thể thay thế được các năng lực chung.

Năng lực và các thành phần của nó không bất biến mà có thể thay đổi từ sơ đẳng,

thụ động tới năng lực bậc cao mang tính tự chủ cá nhân.

Năng lực được hình thành và phát triển liên tục trong suốt cuộc đời con người vì sự phát triển năng lực thực chất là làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành động cá nhân chứ không đơn thuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ.

Các thành tố của năng lực thường đa dạng vì chúng được quyết định tùy theo yêu

cầu kinh tế xã hội và đặc điểm quốc gia, dân tộc, địa phương. 1.2.1.3. Năng lực của học sinh trung học phổ thông

Theo trang 12 tổng quan về các khung năng lực cần đạt ở học sinh trong mục tiêu giáo dục phổ thông của Nguyễn Thị Minh Phương (2007): "Năng lực cần đạt của học sinh THPT là tổ hợp nhiều khả năng và giá trị được cá nhân thể hiện thông qua các hoạt động có kết quả" [10]. Năng lực cần đạt của học sinh THPT là tổ hợp nhiều kĩ năng và giá trị được cá nhân thể hiện để mang lại kết quả cụ thể.

Chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam nhằm hình thành và phát triển những

năng lực chung chủ yếu sau đây:

lực Năng tự

học.

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Năng lực thẩm mỹ. Năng lực thể chất. Năng lực giao tiếp. Năng lực hợp tác. Năng lực tính toán. Năng lực công nghệ thông tin và truyền thông (ICT). Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đi sâu nghiên cứu về năng lực

giải quyết vấn đề. 1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 1.2.2.1. Khái niệm [9]

Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng. Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải

quyết tình huống vấn đề đó - thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng (Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012).

Có thể đề xuất định nghĩa như sau: “Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân “huy động”, kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… để hiểu và giải quyết vấn đề trong tình huống nhất định một cách hiệu quả và với tinh thần tích cực”.

Bảng 1.1: Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

Mức độ Mức 2

Thành tố năng lực Tìm hiểu, khám phá vấn đề

tình

Biểu hiện (tiêu chí) Phân tích được tình huống cụ thể. Phát hiện được tình huống có vấn đề. Nêu được huống có vấn đề.

Mức 3 Phân tích được tình huống cụ thể. Biết tự phát hiện ra vấn đề. Đặt vấn đề. Phát biểu vấn đề.

thập được

Đề xuất và lựa chọn giải pháp

Mức 1 Phân tích được tình huống cụ thể. Biết tự phát hiện ra vấn đề. Chưa biết đặt vấn đề. Chưa biết phát biểu vấn đề. - Xác định thông tin. - Biết tìm hiểu các thông tin có liên quan đến vấn đề nhưng ở mức kinh nghiệm bản thân.

-Thu các thông tin - Phân tích thông tin. - Tìm ra kiến thức Vật lý và kiến thức liên môn liên quan đến vấn đề.

Phân tích được tình huống cụ thể. Biết tự phát hiện ra vấn đề. Đặt vấn đề. Phát biểu vấn đề chưa đầy đủ. - Xác định được các thông tin. - Biết tìm hiểu các thông tin có liên quan đến vấn đề ở sách giáo khoa và thảo luận với bạn.

Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp

- Đề xuất giả thuyết. - Lập kế hoạch để GQVĐ. - Thực hiện kế hoạch GQVĐ.

- Đề xuất được giải pháp GQVĐ nhưng chưa hợp lý. - Chưa lập được kế hoạch để GQVĐ. - Chưa thực hiện được kế hoạch GQVĐ.

- Chưa thực hiện giải pháp GQVĐ.

Đánh giá và phản ánh giải pháp

- Đề xuất được giải pháp GQVĐ nhưng chưa sáng tạo. - Lập được kế hoạch để GQVĐ. - Thực hiện kế hoạch độc lập nhưng chưa sáng tạo. - Thực hiện giải pháp GQVĐ nhưng chưa đánh giá được giải pháp. - Chưa vận dụng được tình trong huống mới.

- Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ. Suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ. Điều chỉnh và vận dụng trong tình

- Xác định được các thông tin. - Biết tìm hiểu các thông tin có liên quan đến vấn đề ở SGK, tài liệu tham khảo khác và thông qua thảo luận với bạn. - Đề xuất được giải pháp GQVĐ. - Lập được kế hoạch để GQVĐ. - Thực hiện kế hoạch GQVĐ độc lập sáng tạo hoặc hợp lý. - Thực hiện kế hoạch độc lập sáng tạo hoặc hợp lý. Thực hiện giải pháp GQVĐ. - Nhận ra sự phù hợp hay không phù hợp của giải pháp.

Thành tố năng lực

Biểu hiện (tiêu chí)

Mức độ Mức 2

Mức 1

huống mới.

Mức 3 - Vận dụng được trong tình huống mới.

1.2.2.2. Biểu hiện năng lực giải quyết vấn đề của học sinh [9]

Để phát triển năng lực GQVĐ cần phải xác định các biểu hiện của năng lực đó,

theo chúng tôi các biểu hiện đó như sau:

- Phát hiện và làm rõ vấn đề: Phân tích được tình huống trong học tập, phát hiện

và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập.

- Đề xuất, lựa chọn giải pháp: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên

quan đến vấn đề, đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề.

- Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề: Thực hiện giải pháp giải

quyết vấn đề và nhận ra sự phù hợp hay không phù hợp của giải pháp thực hiện.

- Nhận ra ý tưởng mới: Xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới, phân tích, tóm

tắt những thông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau.

- Hình thành và triển khai ý tưởng mới: Phát hiện yếu tố mới, tích cực trong những ý kiến của người khác, hình thành ý tưởng dựa trên các nguồn thông tin đã cho, đề xuất

giải pháp cải tiến hay thay thế các giải pháp không còn phù hợp, so sánh và bình luận

được về các giải pháp đề xuất.

- Tư duy độc lập: Đặt các câu hỏi khác nhau về một sự vật, hiện tượng, chú ý lắng

nghe và tiếp nhận thông tin, ý tưởng với sự cân nhắc, chọn lọc, quan tâm tới các chứng

cứ khi nhìn nhận, đánh giá sự vật, hiện tượng, đánh giá vấn đề, tình huống dưới những

góc nhìn khác nhau.

1.3. Đổi mới phương pháp dạy học trong dạy học Vật lí ở trường THPT

1.3.1. Khái niệm đổi mới phương pháp dạy học

- Là cải tiến những hình thức và cách thức làm việc kém hiệu quả của GV, HS. Sử dụng những hình thức và cách thức hiệu quả hơn nhằm nâng cao chất lượng dạy

học, phát huy tính tích cực, tự lực và sang tạo, phát triển các năng lực của học sinh.

- Đổi mới PPDH đối với giáo viên. + Đổi mới việc lập kế hoạch dạy học, thiết kế bài dạy. + Đổi mới PPDH trên lớp.

+ Đổi mới việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập. - Đổi mới PPDH đối với học sinh là đổi mới PP học tập. - Đổi mới PPDH cần được tổ chức, lãnh đạo và hỗ trợ từ các cấp quản lý giáo

dục, đặc biệt là các trường THPT qua những biện pháp thích hợp.

1.3.2. Một số biện pháp đổi mới PPDH

- Đổi mới thiết kế và chuẩn bị bài dạy học. - Cải tiến và thay thế các PPDH truyền thống. - Kết hợp và sử dụng đa dạng các PPDH. - Vận dụng các PPDH: DH giải quyết vấn đề, DH theo tình huống, DH theo định

hướng hành động.

- Bổ xung và tăng cường sử dụng PTDH, công nghệ thông tin trong dạy học. - Sử dụng các kỹ thuật dạy học phát huy tính tích cực và sáng tạo. Phát triển năng

lực giải quyết vấn đề của học sinh.

- Tăng cường các PPDH đặc thù bộ môn. - Bồi dưỡng đổi mới PPDH cho GV và PP học tập cho HS.

1.3.3. Đổi mới phương pháp dạy học trong dạy học Vật lí ở trường THPT

Trước những khó khăn của thực tiễn GD, khi thực hiện đổi mới PPDH, chúng ta phải

chấp nhận một giải pháp quá độ mang tính cải tiến, với phương châm là: Dạy học tạo điều

kiện để HS “suy nghĩ nhiều hơn, làm việc nhiều hơn, thảo luận nhiều hơn”.

Việc cải tiến PPDH cần được thực hiện ở tất cả các khâu: xác định mục tiêu bài

học, tổ chức hoạt động học tập; sử dụng thiết bị DH, đánh giá kết quả học tập của HS,

soạn giáo án.

Lựa chọn nội dung kiến thức để tổ chức cho HS hoạt động. SGK đã trình bày các

đơn vị kiến thức theo định hướng hoạt động. Trong từng đơn vị kiến thức, GV có thể

tổ chức những hoạt động khác nhau để HS chiếm lĩnh kiến thức. Căn cứ vào nội dung

kiến thức trong SGK, điều kiện thiết bị, thời gian học tập và khả năng học tập của HS,

GV cân nhắc và lựa chọn nội dung để tổ chức cho HS hoạt động.

Trong từng hoạt động kinh nghiệm cho thấy khi dạy học theo hướng tích cực hoạt

động nhận thức của HS, trong một tiết học, GV thường dễ bị “cháy giáo án”. Do đó, GV cần xác định hoạt động trọng tâm, phân bổ thời gian hợp lí để điều khiển hoạt động

học tập của HS.

1.4. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 1.4.1. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn 1.4.1.1. Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề [4]

Có nhiều quan niệm cũng như tên gọi khác nhau để chỉ DHGQVĐ như dạy học nêu vấn đề, dạy học nhận biết và giải quyết vấn đề… Dù tên gọi có khác nhau nhưng nhìn chung mục tiêu cơ bản của dạy học giải quyết vấn đề là nhằm rèn luyện năng lực

giải quyết vấn đề ở người học, là con đường quan trọng nhất để phát huy tính tích cực

của người học. Tất nhiên trong đó cần bao gồm khả năng nhận biết và phát hiện vấn đề.

Bản chất của DHGQVĐ là đặt người học trước những vấn đề của nhận thức - học

tập có chứa mâu thuẫn giữa “cái đã cho” và “cái phải tìm” rồi đưa người học vào tình huống có vấn đề để kích thích người học tự giác, có nhu cầu giải quyết vấn đề.

Để có thể thành công trong quá trình DHGQVĐ cần áp dụng một tổ hợp phương pháp dạy học phức hợp, trong đó các phương pháp dạy học liên kết và tương tác với nhau chứ không phải là dùng một phương pháp đơn nhất.

Trong DHGQVĐ, việc tạo ra tình huống có vấn đề giữ vai trò trung tâm, chủ đạo. DHGQVĐ dựa trên nguyên tắc hoạt động nhận thức - học tập tìm kiếm, tức là nguyên tắc mở ra cho người học những kết luận khoa học, những phương pháp hoạt động, sự mô tả đối tượng mới hoặc những cách thức bổ sung tri thức vào thực tiễn… 1.4.1.2. Đặc trưng cơ bản

DHGQVĐ có ba đặc trưng nổi trội sau: - DHGQVĐ bao gồm một (hay một chuỗi) bài toán nhận thức chứa đựng mâu thuẫn giữa “cái đã cho” và “cái phải tìm” được cấu trúc một cách sư phạm làm cho mâu thuẫn mang tính chất vấn đề, gọi là bài toán nêu vấn đề - hạt nhân của hệ phương pháp dạy học phức hợp này.

- Chính mâu thuẫn mang tính chất có vấn đề của bài toán này được người học tự giác chấp nhận như một nhu cầu bên trong, bức thiết phải giải quyết bằng được. Lúc đó người học được đặt trong tình huống có vấn đề. Người học ở trong một trạng thái dồn nén cảm xúc, tích tụ tâm lý, bồn chồn… thúc đẩy người học sẵn sàng hoạt động một cách tự giác, tích cực, có động cơ, có mục đích…

- Trong quá trình và bằng cách tổ chức giải quyết bài toán có vấn đề, người học chiếm lĩnh một cách tự giác, tích cực và tự lực cả kiến thức và cách thức giải, do đó có được cả niềm vui sướng của nhận thức sáng tạo. 1.4.1.3. Bản chất [4]

Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là PPDH trong đó GV tạo ra những tình huống có vấn đề, điều khiển HS phát hiện vấn đề, hoạt động tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo để giải quyết vấn đề và thông qua đó chiếm lĩnh tri thức, rèn luyện kĩ năng và đạt được những mục đích học tập khác.

Tình huống có vấn đề (tình huống gợi vấn đề) là một tình huống gợi ra cho HS những khó khăn về lí luận hay thực hành mà họ thấy cần có khả năng vượt qua, nhưng không phải ngay tức khắc bằng một thuật giải, mà phải trải qua quá trình tích cực suy nghĩ, hoạt động để biến đổi đối tượng hoạt động hoặc điều chỉnh kiến thức sẵn có. 1.4.1.4. Quy trình thực hiện [1].

Bước 1. Phát hiện hoặc thâm nhập vấn đề - Phát hiện vấn đề từ một tình huống gợi vấn đề. - Giải thích và chính xác hóa tình huống (khi cần thiết) để hiểu đúng vấn đề được

đặt ra.

- Phát biểu vấn đề và đặt mục tiêu giải quyết vấn đề đó. Bước 2: Tìm giải pháp Tìm cách giải quyết vấn đề, thường được thực hiện theo sơ đồ sau:

Hình 1.1: Sơ đồ dạy học GQVĐ

Giải thích sơ đồ:

- Phân tích vấn đề: làm rõ mối liên hệ giữa cái đã biết và cái cần tìm (dựa vào

những tri thức đã học, liên tưởng tới kiến thức thích hợp).

- Hướng dẫn HS tìm chiến lược giải quyết vấn đề thông qua đề xuất và thực hiện

hướng giải quyết vấn đề. Cần thu thập, tổ chức dữ liệu, huy động tri thức; sử dụng

những phương pháp, kĩ thuật nhận thức, tìm đoán suy luận như hướng đích, quy lạ về

quen, đặc biệt hóa, chuyển qua những trường hợp suy biến, tương tự hóa, khái quát

hóa, xem xét những mối liên hệ phụ thuộc, suy xuôi, suy ngược tiến, suy ngược lùi,...

Phương hướng đề xuất có thể được điều chỉnh khi cần thiết. Kết quả của việc đề xuất và thực hiện hướng giải quyết vấn đề là hình thành được một giải pháp.

- Kiểm tra tính đúng đắn của giải pháp: Nếu giải pháp đúng thì kết thúc ngay, nếu không đúng thì lặp lại từ khâu phân tích vấn đề cho đến khi tìm được giải pháp đúng.

Sau khi đã tìm ra một giải pháp, có thể tiếp tục tìm thêm những giải pháp khác, so sánh chúng với nhau để tìm ra giải pháp hợp lí nhất.

Bước 3. Trình bày giải pháp

HS trình bày lại toàn bộ từ việc phát biểu vấn đề tới giải pháp. Nếu vấn đề là một

đề bài cho sẵn thì có thể không cần phát biểu lại vấn đề.

Bước 4. Nghiên cứu sâu giải pháp

Tìm hiểu những khả năng ứng dụng kết quả Đề xuất những vấn đề mới có liên quan nhờ xét tương tự, khái quát hóa, lật ngược

vấn đề,... và giải quyết nếu có thể.

1.4.1.5. Ưu điểm, nhược điểm [1]

Ưu điểm:

- Đây là phương pháp phát triển được khả năng tìm tòi, xem xét dưới nhiều góc

độ khác nhau. Trong khi phát hiện và giải quyết vấn đề, HS sẽ huy động được tri thức

và khả năng cá nhân, khả năng hợp tác, trao đổi, thảo luận với bạn bè để tìm ra cách

giải quyết vấn đề tốt nhất.

- Thông qua việc giải quyết vấn đề, HS được lĩnh hội tri thức, kĩ năng và phương

pháp nhận thực.

Nhược điểm:

- Phương pháp này đòi hỏi GV phải đầu tư nhiều thời gian và công sức, phải có

năng lực sư phạm tốt mới suy nghĩ để tạo ra được nhiều tình huống gợi vấn đề và hướng

dẫn tìm tòi để phát hiện và giải quyết vấn đề.

- Việc tổ chức tiết học hoặc một phần của tiết học theo phương pháp phát hiện và

giải quyết vấn đề đòi hỏi phải có nhiều thời gian hơn so với các phương pháp thông

thường. Chỉ có một số tri thức và phương pháp hoạt động nhất định, được lựa chọn

khéo léo và có cơ sở mới trở thành đối tượng của dạy học nêu vấn đề.

1.4.1.6. Một số lưu ý

Không nên yêu cầu HS tự khám phá tất cả các tri thức quy định trong chương trình.

Cho HS phát hiện và giải quyết vấn đề đối với một bộ phận nội dung học tập, có

thể có sự giúp đỡ của GV với mức độ nhiều ít khác nhau. HS được học không chỉ ở kết

quả mà điều quan trọng hơn là cả quá trình phát hiện và giải quyết vấn đề.

Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có thể áp dụng trong các giai đoạn của

quá trình dạy học: hình thành kiến thức mới, củng cố kiến thức và kĩ năng, vận dụng

kiến thức. Phương pháp này cần hướng tới mọi đối tượng HS chứ không chỉ áp dụng

riêng cho HS khá giỏi.

1.4.2. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong môn Vật lí

1.4.2.1. Tiến trình

Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn

đề trong môn Vật lí như sau [16]:

Hình 1.2: Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

Trong hoạt động tổ chức, định hướng luôn đi kèm với các hoạt động kiểm tra

đánh giá, quá trình đánh giá HS trong kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề thiên

về các hoạt động đánh giá quá trình, việc đánh giá HS thông qua chính sự tham gia của

HS vào các hoạt động phát hiện và giải quyết vấn đề. Đặc thù của tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong môn Vật lí thể hiện trong việc sử dụng các thiết bị

thí nghiệm ở các giai đoạn khác nhau trong tiến trình ở hình 1.

Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo kiểu dạy học phát hiện và giải

quyết vấn đề nên dưới dạng thí nghiệm kiểm tra giả thuyết hoặc thí nghiệm kiểm

nghiệm kết quả suy luận lí thuyết.

1.4.2.2. Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức đặc thù

Qua thực tế chúng tôi nhận thấy GV thường gặp các khó khăn sau khi áp dụng

kiểu dạy học GQVĐ:

- Phát biểu không trúng vấn đề: Vấn đề phải là câu hỏi có câu trả lời là bản chất, quy luật của hiện tượng vật lí HS cần nhận thức. Câu hỏi này phải có tác dụng định

hướng suy nghĩ của HS.

- GV không biết cách định hướng để HS đề xuất các giả thuyết cũng như đề xuất

cách thức giải quyết vấn đề.

Để giúp cho GV vượt qua các khó khăn kể trên, chúng ta nên thực hiện các bước

- Xác định các kiến thức cần dạy trong bài.

- Xác định loại kiến thức cần dạy. Các kiến thức trọng tâm của môn Vật lí đều thuộc 1 trong 4 loại kiến thức: Hiện tượng vật lí, đại lượng vật lí, định luật vật lí và ứng

dụng kĩ thuật của vật lí.

- Xây dựng tiến trình hình thành kiến thức theo các pha/ bước gợi ý trong bảng. - Soạn thảo giáo án, trong đó tập chung chuẩn bị các hoạt động (các yêu cầu, nhiệm

vụ, câu hỏi... đối với HS ) định hướng của GV và sự đáp ứng của HS.

1.5. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông

TNVL đóng vai trò quan trọng. Thí nghiệm được sử dụng trong các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy học từ khâu đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề,

hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ

năng, kĩ xảo của học sinh.

Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển toàn diện học sinh. Thông qua tiến hành

thí nghiệm, học sinh hiểu được bản chất của các hiện tượng, định luật, quá trình vật

lý... khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt và hiệu quả

hơn. Thí nghiệm tạo môi trường và cơ hội để học sinh quan sát và đưa ra những dự

đoán, những ý tưởng mới, nhờ đó hoạt động nhận thức của HS sẽ được tích cực và tư

duy của các em sẽ được phát triển.

Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng

hợp cho HS. Thông qua việc tiến hành thí nghiệm, HS có cơ hội trong việc rèn luyện

kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho

Họ. Thí nghiệm còn là điều kiện để HS rèn luyện những phẩm chất của người lao động

mới, như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực...

Thí nghiệm vật lí góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình vật lí,

tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tư duy trừu tượng, giúp cho HS tư duy trên những đối tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang diễn ra trước mắt họ. Thí nghiệm vật lí góp phần làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của từng hiện tượng và quá trình, giúp HS dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài.

1.6. Khảo sát thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí phần kiến thức về “Từ trường” cho học sinh ở trường THPT Tiên Du số 1, THPT Nguyễn Đăng Đạo tỉnh Bắc Ninh

1.6.1. Mục đích khảo sát

Việc khảo sát thực tiễn nhằm tìm hiểu thực trạng sử dụng thí nghiệm trong tổ

chức dạy học phần kiến thức từ trường Vật lí 11 THPT ở trường THPT Tiên Du số1,

THPT Nguyễn Đăng Đạo tỉnh Bắc Ninh. Trên cơ sở đó khảo sát thực trạng mức độ

năng lực GQVĐ của từng HS, nguyên nhân thực trạng trên từ phía GV và HS.

1.6.2. Phương pháp khảo sát

- Khảo sát giáo viên (thông qua phiếu điều tra với 14 GV trường THPT Tiên Du số 1, 11 GV trường THPT Nguyễn Đăng Đạo, trao đổi trực tiếp, tham khảo giáo án, dự giờ dạy trên lớp).

- Điều tra HS (thông qua phiếu điều tra với 89 HS ở hai lớp 11A2, 11A4 khối 11 trường THPT Tiên Du 1, trao đổi trực tiếp, tìm hiểu thông quan sát HS trong các giờ học trên lớp).

-Tham quan phòng thí nghiệm vật lí phục vụ cho dạy học về “Từ trường".

1.6.3. Đối tượng khảo sát

GV, HS khối 11 của hai trường trên địa bàn huyện Tiên Du: Trường THPT Tiên

Du số 1, THPT Nguyễn Đăng Đạo. 1.6.4. Kết quả khảo sát

* Thực trạng sử dụng thí nghiệm ở trường THPT - Mức độ sử dụng TN khi dạy học chương từ trường Vật lí 11 THPT

Bảng 1.2: Mức độ sử dụng TN của GV khi dạy học chương từ trường Vật lí 11 THPT

Mức độ

Sử dụng rất nhiều Sử dụng nhiều Sử dụng vừa phải, khi cần thiết Sử dụng ít Không sử dụng Tổng số phiếu phát ra 25 25 25 25 25 Tổng số phiếu trả lời 1 2 5 7 10 Tỉ lệ phần trăm (%) 4 8 20 28 40

Kết quả khảo sát cho thấy, trong quá trình tổ chức dạy học chương “Từ trường - Vật lí 11 THPT”, GV sử dụng thí nghiệm vào bài dạy là tương đối hạn chế, nhiều GV sử dụng ít thậm chí không sử dụng chiếm tỉ lệ phần trăm lớn.

Bảng 1.3: Đánh giá tầm quan trọng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho HS

Tầm quan trọng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho HS Rất quan trọng Quan trọng Bình thường

Tổng số phiếu khảo sát 25 25 25

Tổng số phiếu trả lời 4 13 7

Tỉ lệ (%) 16 52 28

Không quan trọng

Qua bảng số liệu 1.3 cho thấy GV tại các trường THPT đánh giá cao tầm quan trọng trong việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho HS tổ. Số GV đánh giá vấn đề sử dụng thí nghiệm trong dạy học là vấn đề quan trọng, rất quan trọng chiếm 68%.

- Tuy nhiên trong quá trình tổ chức tiến hành dạy học có thí nghiệm GV còn gặp

phải những khó khăn sau: Bảng 1.4: Ý kiến của GV về những khó khăn khi tổ chức các dạy học có thí nghiệm

Khó khăn

Tỉ lệ (%)

Tổng số phiếu khảo sát 25

Tổng số phiếu trả lời 1

Không có đủ thời gian để thiết kế các thí nghiệm Chưa có đủ điều kiện về cơ sở vật chất, thiết bị dạy học, phòng thí nghiệm Tốn quá nhiều thời gian, công sức chuẩn bị Chưa nắm rõ quy trình, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học có thí nghiệm trong bài học Khả năng thiết kế các hoạt động dạy học thí nghiệm còn hạn chế Khó khăn khác

Bảng 1.4 cho thấy trong quá trình tổ chức dạy học có tiến hành thí nghiệm đa số GV gặp rất nhiều khó khăn: 48% GV cho rằng việc tổ chức dạy học có thí nghiệm tốn rất nhiều thời gian và công sức chuẩn bị, 24% GV cho rằng khả năng thiết kế các hoạt động dạy học có thí nghiệm còn hạn chế. Chiếm tỉ lệ ít hơn GV gặp khó khăn trong quá trình tổ chức dạy học có thí nghiệm trong vấn đề thời gian chuẩn bị hoạt động dạy học, cơ sở vật chất không đủ đáp ứng, chưa nắm rõ quy trình, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học có thí nghiệm.

- Thực trạng tham gia hoạt động học tập có thí nghiệm của HS.

Bảng 1.5: Thái độ của HS đối với các hoạt động dạy học có thí nghiệm chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT

Thái độ của HS đối với các hoạt động dạy học có thí nghiệm

Rất hứng thú Hứng thú Bình thường Không hứng thú

Tổng số phiếu khảo sát 89 89 89 89

Tổng số phiếu trả lời 15 45 24 5

Phần trăm (%) 16.85 50.56 26.97 5.62

Tác dụng

Bảng 1.6: Ý kiến của HS về tác dụng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Phần trăm (%)

Tổng số phiếu trả lời

Tổng số phiếu khảo sát

89.89

89 89

74 82

83.15 92.13

78.65

Kích thích hứng thú, sự ham mê, tìm tòi đối với môn Vật lí Phát triển các năng lực trong quá trình học Hiểu và nhớ kiến thức lâu hơn Tăng cường sự hợp tác, phối hợp của HS trong quá trình học

Về phía HS, quá trình khảo sát cho thấy: Quá trình học tập trên lớp của HS còn khá nặng nề, chưa gây được hứng thú học tập cho HS. Nhiều HS còn thụ động trong quá trình học, lười suy nghĩ, lười hoạt động, chưa tập trung vào bài giảng, chưa hiểu vấn đề được đưa ra trong bài học. Do vậy khi khảo sát thái độ của HS đối với các hoạt động dạy học có thí nghiệm chương “Từ trường” Vật lí 11THPT, 67.41% HS có thái độ rất hứng thú và hứng thú với phương pháp dạy học này.

Dạy học có thí nghiệm có nhiều tác dụng cho quá trình học tập của HS. HS sẽ có sự hứng thú, đam mê trong quá trình học bộ môn Vật lí, phát triển các năng lực trong quá trình học, hiểu và nhớ kiến thức lâu hơn, tăng cường sự hợp tác, phối hợp của HS trong quá trình học.

* Kết luận rút ra từ việc khảo sát - Đa số GV đã có những hiểu biết nhất định về phương pháp, quy trình, hình thức

tổ các hoạt động dạy học có thí nghiệm nhưng còn gặp phải nhiều khó khăn.

- Việc tổ chức các hoạt động dạy học có thí nghiệm giúp HS hứng thú và yêu

thích trong việc học, kích thích sự tìm tòi, khám phá kiến thức.

Kết luận chương 1

Trong chương này chúng tôi đã trình bày một số vấn đề cơ sở lí luận và thực tiễn

của đề tài đó là:

- Mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học bộ môn Vật lí ở THPT. - Những vấn đề khái quát về năng lực và phát triển năng lực cho HS THPT. - Những vấn đề về phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh trong DHVL. - Những vấn đề cơ bản về đổi mới PPDH nhằm chú trọng phát triển năng lực

GQVĐ cho HS trong DH. Cơ sở lí luận về PPDH phát hiện và GQVĐ.

- Vai trò của TN trong dạy học vật lí ở trường THPT. - Khảo sát thực trạng sử dụng TN trong dạy học Vật lí ở trường THPT Tiên Du

số 1, THPT Nguyễn Đăng Đạo Tỉnh Bắc Ninh.

Tất cả những vấn đề nêu trên là cơ sở khoa học vững chắc cho chúng tôi xây dựng chương 2: Phát triển năng lực GQVĐ cho HS thông qua dạy học chương Từ trường - Vật lí lớp 11.

Chương 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

2.1. Mục tiêu dạy học kiến thức chương “Từ trường” trong chương trình SGK Vật lí 11 THPT

Chương từ trường là chương IV trong SGK Vật lí 11. Từ trường là một trong những kiến thức quan trọng của chương trình vật lí lớp 11 THPT. Có nhiều kiến thức liên quan đến đời sống thực tế, sản xuất, kỹ thuật, ứng dụng trong khoa học kỹ thuật… Tuy nhiên kiến thức phần lớn mang tính trừu tượng, hàn lâm nên chương này ở lớp 11 vẫn là một nội dung kiến thức khó đối với HS.

Chương “Từ trường” ở lớp 11THPT được phân bố các tiết dạy lý thuyết, bài tập

như sau (7 tiết):

- Từ trường (1 tiết). - Lực từ. Cảm ứng từ (1 tiết). - Bài tập lực từ. Cảm ứng từ (1 tiết). - Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt (1 tiết). - Bài tập từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt (1 tiết). - Lực Lo-ren-xơ (1 tiết). - Bài tập Lực Lo-ren-xơ (1 tiết). Nội dung chương này có thể quy thành hai nhóm kiến thức: từ trường, lực từ và

lực lo-ren-xơ.

Để xây dựng được nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy chương từ trường phù hợp, hiệu quả, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu các kiến thức về từ trường trong chương “Từ trường” Vật lí lớp 11 THPT. 2.1.1. Mục tiêu về kiến thức

- Nêu được khái niệm tương tác từ, từ trường, tính chất cơ bản của từ trường. - Trình bày được khái niệm cảm ứng từ (phương, chiều, độ lớn), đường sức từ,

từ phổ, những tính chất của đường sức từ.

- Định nghĩa được từ trường đều là gì và nêu được một ví dụ về từ trường đều.

- Xác định được phương, chiều độ lớn của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn

mang dòng điện đặt trong từ trường.

- Phát biểu được quy tắc bàn tay trái và vận dụng qui tắc bàn tay trái. - Trình bày được dạng các đường sức từ, quy tắc xác định chiều các đường sức từ, độ lớn cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn, bên trong ống dây có dòng điện. 2.1.2. Mục tiêu về kỹ năng

- Vẽ được các đường sức từ biểu diễn từ trường của thanh nam châm thẳng, của

dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua và của từ trường đều.

- Thiết kế, chế tạo và sử dụng dụng cụ thí nghiệm. - Tìm kiếm thông tin qua sách báo, trên internet... - Vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Đối với mục tiêu về kĩ năng chung cho cả chương ở trên, chúng tôi nhận thấy những mục tiêu khá phù hợp. Tuy nhiên, chúng tôi sẽ cụ thể hóa một số mục tiêu cho phù hợp với trình độ của học sinh cũng như mục đích đề tài của chúng tôi đang hướng đến như sau: - Đề xuất được phương án tạo thí nghiệm về kiến thức của từ trường. - Tham gia đề xuất được phương án thí nghiệm mới đơn giản của từ trường. - Thiết kế, chế tạo và sử dụng được các dụng cụ thí nghiệm về từ trường của các

loại nam châm và dòng điện.

2.1.3. Mục tiêu về thái độ

- Học sinh biết cách làm việc tập thể: phân công, giúp đỡ, phối hợp với nhau trong

quá trình làm thí nghiệm, tích cực, có tinh thần trách nhiệm với nhiệm vụ được giao.

- Sáng tạo trong quá trình thiết kế phương án, chế tạo dụng cụ thí nghiệm và tiến

hành thí nghiệm.

- Hoàn thành nhiệm vụ cá nhân, của nhóm, của lớp và của GV giao.

2.1.4. Mục tiêu về phát triển năng lực, tư duy

- Thiết kế được phương án và tiến hành thí nghiệm với các phương án đã đề xuất trên các dụng cụ đã chế tạo được về từ trường để giải quyết vấn đề liên quan kiến thức bài học.

- Rút ra các nhận xét, kết luận cần thiết trong các thí nghiệm đã tiến hành liên

quan đến vấn đề cần giải quyết.

Theo chúng tôi, ở mục tiêu này cần bổ sung một số ý như sau: - Quan sát hiện tượng xảy ra khi tiến hành thí nghiệm với kim nam châm, tư duy

lôgic để đưa ra được tính chất: các đường sức từ không cắt nhau.

- Quan sát, phân tích và rút ra được sự giống nhau và khác nhau về đường sức

từ giữa các nam châm và các dòng điện.

- Phát triển các năng lực cho học sinh: Tự học, hợp tác, tính toán và đặc biệt là

năng lực giải quyết vấn đề.

2.2. Thực trạng dạy học chương “Từ trường” Vật lí 11 2.2.1. Mục đích điều tra

Việc điều tra thực tiễn nhằm tìm hiểu thực trạng tổ chức dạy học PH và GQVĐ chương “Từ trường - Vật lí 11 THPT” ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Tiên Du đối chiếu với mục tiêu dạy học các kiến thức này trong chương trình Vật lí lớp 11 để phát hiện ra những ưu điểm, nhược điểm về phương pháp và phương tiện dạy học. Những kết quả tìm hiểu được về tình hình dạy và học là một cơ sở để xây dựng nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học PH và GQVĐ về chương "Từ trường -Vật lí 11 THPT".

2.2.2. Phương pháp điều tra

- Điều tra giáo viên thông qua phiếu điều tra với 14 GV trường THPT Tiên Du số

1, 11 GV trường THPT Nguyễn Đăng Đạo.

- Điều tra HS thông qua phiếu điều tra với 89 HS hai lớp 11A2, 11A4 khối 11 trường THPT Tiên Du số 1, trao đổi trực tiếp, tìm hiểu thông qua quan sát HS trong các giờ học trên lớp. 2.2.3. Đối tượng điều tra

GV, HS khối 11 của hai trường trên địa bàn huyện Tiên Du, Bắc Ninh: Trường

THPT Tiên Du số 1, THPT Nguyễn Đăng Đạo. 2.2.4. Kết quả điều tra

* Thực trạng tổ chức dạy học PH và GQVĐ ở trường THPT - Những phương pháp dạy học được sử dụng khi dạy học chương “Từ trường -

Vật lí 11 THPT”.

Bảng 2.1: Những phương pháp GV thường dùng trong quá trình dạy học chương “Từ trường - Vật lí 11 THPT”

Phương pháp dạy học Tổng số phiếu trả lời Tỉ lệ phần trăm (%)

Thuyết trình hỏi đáp Diễn giảng - minh họa Dạy học trải nghiệm Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề Phương pháp khác Tổng số phiếu phát ra 25 25 25 25 25 21 20 7 8 9 84 80 28 32 36

Kết quả điều tra cho thấy, trong quá trình tổ chức dạy học chương “Từ trường - Vật lí 11 THPT”, GV thường sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống như thuyết trình hỏi đáp chiếm 84%, diễn giảng - minh họa chiếm 80%. Các phương pháp dạy học tích cực như dạy học giải quyết vấn đề, DHTN được GV sử dụng ít hơn.

Bảng 2.2: Đánh giá sự cần thiết của việc tổ chức dạy học PH và GQVĐ cho HS Sự cần thiết của việc tổ chức dạy học PH và GQVĐ cho HS

Tổng số phiếu điều tra 25 25 25 25 Tổng số phiếu trả lời 4 13 7 1 Tỉ lệ (%) 16 52 28 4 Rất cần thiết Cần thiết Bình thường Không cần thiết

Qua bảng số liệu 2.2 cho thấy GV tại các trường THPT đánh giá cao sự cần thiết trong việc tổ chức các hoạt động dạy học PH và GQVĐ. Số GV đánh giá vấn đề tổ chức dạy học PH và GQVĐ là sự cần thiết, rất cần thiết chiếm 68%. Bảng 2.3: Ý kiến của GV về những khó khăn khi tổ chức dạy học PH và GQVĐ

Tỉ lệ Khó khăn Tổng số phiếu điều tra Tổng số phiếu trả lời (%)

Không có đủ thời gian 25 18 72

25 13 52 Chưa có đủ điều kiện về cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm, thiết bị dạy học

25 21 84 Chưa nắm rõ quy trình, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học PH và GQVĐ

Khó khăn khác 25 9 36

Bảng 2.3 cho thấy trong quá trình tổ chức dạy học PH và GQVĐ, đa số GV gặp rất nhiều khó khăn: 84% GV cho rằng chưa rõ quy trình, phương pháp, hình thức việc tổ chức dạy học PH và GQVĐ, 72% GV cho rằng không đủ thời gian khả. Chiếm tỉ lệ ít hơn GV gặp khó khăn do chưa có đủ điều kiện về cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm, thiết bị dạy học.

- Thực trạng tham gia hoạt động học tập PH và GQVĐ của HS.

Bảng 2.4: Thái độ của HS đối với các hoạt động dạy học PH và GQVĐ chương “Từ trường” Vật lí 11THPT

Phần trăm (%) Tổng số phiếu điều tra Tổng số phiếu trả lời Thái độ của HS đối với các hoạt động dạy học PH và GQVĐ

Rất thích Thích Bình thường Không thích 89 89 89 89 19 44 19 7 21.35 49.44 21.35 7.86

Bảng 2.5: Ý kiến của HS về hiệu quả của việc tham gia các hoạt động học tập theo phương pháp PH và GQVĐ

Hiệu quả

Nâng cao tinh thần học tập Phát triển các kĩ năng và năng lực Hiểu rõ các kiến thức của bài học Tạo môi trường thi đua học tập Tổng số phiếu điều tra 89 89 89 89 Tổng số phiếu trả lời 79 72 82 76 Phần trăm (%) 88.76 80.89 92.13 85.39

Về phía HS, quá trình điều tra cho thấy: Phương pháp dạy học PH và GQVĐ

mang lại hiệu quả cho quá trình học tập của HS. HS sẽ có sự hứng thú, đam mê, yêu

thích trong quá trình học bộ môn Vật lí, phát triển các kĩ năng và năng lực của HS.

2.2.5. Thuận lợi

Kiến thức về từ trường có nhiều phần rất gần gũi với thực tế đời sống hàng ngày,

lao động sản xuất, khoa học kỹ thuật và học sinh có vốn kiến thức kinh nghiệm khá

phong phú.

Có nhiều nội dung thu hút, hấp dẫn học sinh và tạo được sự say mê, hứng thú tìm

tòi, khám phá cho các em trong học tập (như tìm hiểu từ trường Trái Đất, các thí nghiệm

và hình ảnh về từ trường, hình ảnh đường sức từ, các quy tắc bàn tau trái, nắm tay phải

xác định lực từ và cảm ứng từ...).

Các trường được đầu tư xây dựng nên có nhiều thuận lợi về cơ sở vật chất: Có

phòng học về thí nghiệm Vật lí riêng, với các bộ thí nghiệm cần thiết, được đầu tư trang

thiết bị, các phương tiện dạy học hiện đại phục vụ cho công tác giảng dạy của GV và

học tập của HS.

Các thí nghiệm thực hiện theo yêu cầu của sách giáo khoa đều dễ làm, dễ thực

hiện và thu được kết quả thành công.

2.2.6. Khó khăn

Nội dung kiến thức chương từ trường còn mang tính hàn lâm, tương đối trừu

tượng và có nhiều ứng dụng trong thực tế, lao động sản xuất, khoa học kỹ thuật nhưng

thời gian học tập và tìm hiểu trên lớp còn chưa nhiều.

Nhiều học sinh học tập chỉ mang tính chất chống đối, chưa say mê, tìm tòi khám

phá kiến thức, chưa yêu thích môn Vật lí và thiếu sự chủ động, tích cực trong học tập.

Những kiến thức về từ trường học sinh khó tưởng tượng nếu không có các thí

nghiệm quan sát trực quan phục vụ việc dạy và học, trong khi trong chương trình không

có các thí nghiệm về phần kiến thức đó. Ví dụ như học bài từ trường của một số dòng

điện đơn giản... học sinh chỉ được quan sát hình ảnh trong SGK.

Khi theo dõi quan sát các thí nghiệm về một hiện tượng Vật lí, không biết nên

chú trọng tập trung vào dấu hiệu nào,theo dõi cái gì, khó nhận biết được hiện tượng

xảy ra.

Không biết vận dụng được kiến thức để giải thích các hiện tượng quan sát được

xảy ra trong thực tế như tại sao ti vi màu bị mất mầu? Khắc phục như thế nào?

Không đưa ra được thiết kế các phương án thí nghiệm. Gặp khó khăn và lúng

túng trong thao tác tiến hành làm thí nghiệm và xử lí kết quả.

2.3. Tổ chức dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề chương “Từ trường” theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh 2.3.1. Nghiên cứu cải tiến xây dựng chương trình dạy và học chương “Từ trường” Vật lí 11

Trong chương trình SGK Vật lí lớp 11, bài “Từ trường” là bài 19 và bài “Từ trường của một số dòng điện có dạng đặc biệt” là bài 21. Mặc dù không phải là hai bài liền mạch nhau theo chương trình nhưng chúng tôi nhận thấy hoàn toàn có thể dạy liền nhau vì: ở bài “Từ trường của một số dòng điện có hình dạng đặc biệt” công thức tính cảm ứng từ B cho từng hình dạng dòng điện chỉ mang tính chất thông báo, không có chứng minh cũng không trình bày cách xây dựng công thức dựa trên những kiến thức của hai bài trước đó. Khi ghép hai bài như vậy sẽ mang lại lợi ích trong dạy học kiến thức về từ phổ, đường sức từ được liền mạch, tập trung, học sinh thuận lợi trong việc so sánh giữa đường sức từ của các loại nam châm và dòng điện... Từ đó, nâng cao chất lượng kiến thức cho học sinh.

Tăng thêm tiết ở chương từ trường để đảm bảo cho việc học sinh vận dụng đầy đủ kiến thức về lý thuyết và bài tập. Đây là chương có lượng kiến thức lớn, đòi hỏi sự vận dụng nhiều, học sinh cần có nhiều thời gian để tiếp nhận và hoàn thiện kiến thức. Cần có tiết thực hành hoặc tổ chức hoạt động ngoại khóa chương từ trường để học

sinh có thời gian làm, tiếp nhận kiến thức, bổ xung, kiểm chứng kết quả của thí nghiệm.

Cần đưa thêm phần kiến thức ứng dụng trong đời sống thực tế, khoa học kỹ thuật, nhày máy xuất liên quan đến từ trường: La bàn, máy phát điện... Giúp học sinh tìm hiểu nhiều hơn về kiến thức của bài học và các kiến thức liên quan.

2.3.2. Sử dụng thí nghiệm SGK và thí nghiệm mới vào quá trình dạy và học

Chương trình SGK Vật lí 11 chương tử trường sử dụng một số thí nghiệm về từ trường, xác định lực từ và đo từ trường trái đất. Các thí nghiệm đưa ra dưới dạng thông

báo hoặc thí nghiệm biểu diễn. Học sinh tiếp nhận một cách thụ động, không trực tiếp làm và quan sát.

Hiện nay, các trường trung học phổ thông đều được trang bị các dụng cụ thí nghiệm tối thiểu cho việc dạy học chương này, gồm có bộ thí nghiệm về xác định lực từ, bộ thí nghiệm xác định thành phần nằm ngang của trái đất (la bàn tang) và một số dụng cụ thí nghiệm khác. Nhìn chung, các dụng cụ thí nghiệm phục vụ cho việc dạy học chương này còn rất thiếu. Ngoài hai bộ thí nghiệm trên thì các trường cũng chỉ có một số thanh nam châm thẳng, chữ U và kim nam châm, các mạt sắt.

Nhiều thí nghiệm quan trọng như: thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song cùng chiều và ngược chiều, tương tác giữa nam châm và dòng điện, máy phát điện một chiều... thì hầu hết các trường đều không được trang bị.

Từ việc phân tích, đánh giá tình trạng thiết bị thí nghiệm trên, tôi nhận thấy rằng, để giảng dạy chương này tốt hơn, hấp dẫn và đạt hiệu quả hơn thì chúng ta cần thiết kế, chế tạo thêm một số dụng cụ thí nghiệm biểu diễn khác như thí nghiệm tác dụng của nam châm lên dòng điện, thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng... Chính vì vậy, tôi đề xuất phương án để thiết kế, chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm từ những vật liệu đơn giản, rẻ tiền, dễ tìm trong đời sống nhằm giảng dạy hiệu quả hơn:

Thí nghiệm tác dụng dòng điện lên kim nam châm

- Mục đích thí nghiệm: Khảo sát sự tác dụng của dòng điện lên kim nam châm. - Chế tạo dụng cụ và bố trí thí nghiệm: Bước 1: Cắt bỏ phần đáy của chai nhựa 1,5l và lấy phần còn lại của chai. Dùng khoan để khoan hai lỗ trên đường kính của chai, hai lỗ này cách mép chỗ cắt đi khoảng 1cm. Bước 2: Luồn sợi dây đồng khoảng 50cm vào hai lỗ trên, bẻ phần hai bên sợi dây đồng dọc theo thân chai và dùng băng dính cố định lại. Hai đầu sợi dây được nối với hai dây dẫn qua máy biến thế (cắm vào nguồn một chiều).

Bước 3: Cắt hai miếng xốp thành hình chữ V và đặt chai nhựa lên hai khối xốp này theo hướng Bắc - Nam, đảm bảo

Hình 2.1: Thí nghiệm dòng điện tác dụng lên kim nam châm

chai ở vị trí nằm ngang cố định. Đặt kim nam châm nằm song song phía dưới dây dẫn sao cho cách dây khoảng 1cm. - Tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm:

Bật công tắc của biến thế nguồn DC, quan sát thí nghiệm ta thấy kim nam châm bị lệch khỏi vị trí ban đầu. Nếu tăng cường độ dòng điện lên thì góc lệch của kim nam châm càng lớn. Nếu đổi chiều dòng điện thì kim sẽ lệch theo chiều ngược lại. Vậy, dòng điện qua dây dẫn đã tác dụng lực lên kim nam châm làm kim nam châm bị lệch khỏi vị trí ban đầu. - Giải thích kết quả thí nghiệm:

Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì xung quanh dây dẫn sẽ có một từ trường. Từ trường của dòng điện xung quanh dây dẫn đã tác dụng lên kim nam châm, lực tương tác từ này đã làm kim nam châm bị lệch đi khỏi vị trí ban đầu. Kim nam châm sẽ định hướng theo hướng của từ trường tổng hợp giữa từ trường của dòng điện và từ trường trái đất. Khi dòng điện càng lớn thì lực tương tác từ lớn nên góc lệch càng lớn. Nếu đổi chiều dòng điện thì chiều từ trường dòng điện cũng thay đổi, dẫn đến hướng lực tác dụng lên nam châm cũng thay đổi theo, điều này làm cho kim nam châm sẽ quay theo chiều ngược lại. - Lưu ý:

Do dây dẫn có điện trở nhỏ nên trong quá trình làm thí nghiệm không nên để dòng

điện qua dây trong thời gian dài.

Thí nghiệm tác dụng của nam châm lên dòng điện

- Mục đích thí nghiệm:

Kiểm chứng sự tác dụng của nam châm lên dòng điện.

- Chế tạo dụng cụ và bố trí thí nghiệm: Bước 1: Đục một lỗ trên nắp chai nhựa và luồn qua nó đoạn dây đồng dài 10cm. Đoạn dây đồng phía trong nắp chai nhựa bẻ lại thành vòng tròn nhỏ, đầu còn lại nối với dây dẫn qua biến thế nguồn. Lấy một đoạn dây đồng dài khoảng 20cm, một đầu để tự do đầu còn lại móc vào vòng tròn trên và cũng uốn thành vòng tròn để nó có thể chuyển động tự do trên vòng tròn thứ nhất. Bước 2: Trên chai nhựa này, đục một lỗ cách đáy chai nhựa khoảng 7cm. Luồn một đoạn dây đồng vào bên trong lỗ này dài khoảng 5cm, sau đó bẻ cong phần dây còn nằm ngoài chai và nối nó với dây dẫn qua máy biến thế. Hình 2.2: Thí nghiệm nam châm tác dụng lên dòng điện trong dung dịch CuSO4

- Tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm:

Cho 250ml dung dịch vào chai nhựa sao cho nó ngập hai đoạn dây đồng

trên. Bật công tắc nguồn điện và cho dòng điện qua dây dẫn, quan sát thấy: nếu không đưa nam châm lại gần dây dẫn thì dây dẫn vẫn nằm yên, còn nếu cho nam châm chuyển động lại gần hoặc đưa ra xa dòng điện thì thấy dây dẫn cũng chuyển động bên trong dung dịch. Vậy, nam châm đã tác dụng lực lên dòng điện làm cho dây dẫn chuyển động qua lại bên trong chai nhựa.

- Giải thích kết quả thí nghiệm: Khi đóng mạch điện thì có một dòng điện chạy qua sợi dây đồng, dòng điện này đặt trong từ trường của nam châm (khi đưa nam châm lại gần dây dẫn). Chính vì vậy, dòng điện sẽ chịu tác dụng của lực từ làm cho dây dẫn chuyển động qua lại (một đầu sợi dây đồng để tự do). - Lưu ý: - Có thể thay nam châm loa bằng thanh nam châm thẳng. - Từ trường nam châm phải mạnh mới có thể làm dây dẫn chuyển động.

Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song

- Mục đích thí nghiệm:

Kiểm chứng sự tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song với tính chất: hai dòng điện thẳng song song cùng chiều thì hút nhau, hai dòng điện thẳng song song ngược chiều thì đẩy nhau. * Phương án 1: Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song được tạo ra từ hai nguồn điện - Chế tạo dụng cụ và bố trí thí nghiệm: Bước 1: Dùng dùi sắt có đường kính 1mm đã nung đỏ để dùi vào mỗi chai nhựa 4 lỗ, 2 lỗ ở gần miệng chai và 2 lỗ ở gần đáy chai sao cho khoảng cách giữa chúng khoảng 20cm và đường nối 2 lỗ vuông góc với chai. Đổ hạt ngô vào bên trong chai để chai luôn ở vị trí thẳng đứng. Bước 2: Cắt dây điện từ thành 4 đoạn, mỗi đoạn dài khoảng 30cm, cạo bỏ lớp cách điện ở đầu mỗi đoạn, tiếp tục tạo 2 đoạn dây điện nhỏ dài khoảng 30cm. Sau đó, ta nối 6 đoạn dây trên thành 2 dây dẫn theo thứ tự: dây điện từ - dây điện - dây điện từ. Hình 2.3: Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song (phương án 1)

Bước 3: Luồn 2 dây dẫn trên vào 4 lỗ của mỗi chai nhựa. - Tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm:

+ Sau khi luồn hai dây dẫn vào hai chai nhựa, ta sẽ điều chỉnh dây dẫn để tạo ra một đoạn dây dẫn dài 30cm song song với trục chai nhựa và cách trục của chai khoảng 7cm. Hai đầu của dây được nối với máy biến thế, ta cũng làm tương tự đối với chai nhựa còn lại.

+ Đặt hai chai nhựa trong mặt phẳng thẳng đứng sao cho hai đoạn dây dẫn song

song cách nhau 1cm và hai đoạn dây này cùng đồng phẳng.

Hình 2.4: Minh họa TN sự tương tác giữa hai dòng điện thẳng

+ Bật công tắc nguồn của hai máy biến thế và cho dòng điện vào dây dẫn, ta có thể điều chỉnh cách cho chiều dòng điện chạy vào dây dẫn và độ lớn dòng điện mà hai dây dẫn có thể hút nhau hoặc đẩy nhau. Nếu cho chiều dòng điện chạy từ trên xuống thì thấy hai dòng điện hút nhau, nếu đổi một trong hai chiều dòng điện thì hai dòng điện đẩy nhau. - Giải thích kết quả thí nghiệm: Khi đặt 2 dây dẫn song song nhau rồi cho dòng điện chạy qua thì mỗi dây dẫn sẽ tạo ra một từ trường có như hình bên. Dòng điện này đặt trong từ trường của dòng kiện kia nên hai dòng điện tương tác với nhau. Vận dụng quy tắc bàn tay trái xác định lực từ tác dụng lên mỗi dòng điện, thấy rằng khi hai dòng điện cùng chiều thì lực từ tác dụng lên hai dòng điện sẽ hướng vào nhau hay hai dòng điện cùng chiều thì hút nhau. Còn khi hai dòng điện ngược chiều thì lực từ tác dụng lên mỗi dòng điện hướng ra xa nhau hay hai thì hút nhau. * Phương án 2: Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song được tạo ra từ một nguồn điện - Chế tạo dụng cụ và bố trí thí nghiệm: Cách chế tạo DCTN ở phương án này cũng tương tự như cách chế tạo DCTN ở phương án 1. Tuy nhiên, Ở phương án này, vì ta chỉ sử dụng một nguồn điện nên ta phải nối hai đầu tự do của dây dẫn ở mỗi chai lại với nhau, sau đó ta nối với nguồn điện. - Tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm:

Hình 2.5: Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song phương án 2 + Khi cho dòng điện vào hai dây dẫn thì tùy theo cách nối mà hai dòng điện có

thể hút nhau hoặc đẩy nhau. - Giải thích kết quả thí nghiệm:

Cách giải thích thí nghiệm ở phương án này cũng tương tự như trong phương

Hình 2.6: Thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song (phương án 3)

án 1 đã nêu trên. * Phương án 3: Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song trong mặt phẳng nằm ngang - Chế tạo dụng cụ và bố trí thí nghiệm:

Trong phương án này, ta cũng chỉ sử dụng một nguồn điện. Ở đây ta sử dụng một dây dẫn dài khoảng 1m. Vì vậy, cách nối để tạo thành một dây dẫn theo thứ tự: dây điện từ - dây diện - dây điện từ - dây điện - dây điện từ và phải bố trí sao cho hai đoạn dây diện phải nằm song song cách nhau 1cm trong mặt phẳng nằm ngang. - Tiến hành TN và kết quả thí nghiệm:

Nối hai đầu của dây dẫn trên vào nguồn điện và cho dòng điện tăng dần lên thì ta

thấy hai dòng điện đẩy nhau.

- Giải thích kết quả thí nghiệm:

Cách giải thích thí nghiệm ở phương án này cũng tương tự như trong phương án

1 đã nêu trên.

- Lưu ý:

+ Do đoạn dây dẫn được chọn làm thí nghiệm ngắn nên điện trở dây rất nhỏ. Vì

vậy, trước khi thực hiện thí nghiệm cần xác định điện trở của dây trước để đảm bảo

dòng điện không làm cháy cầu chì của máy biến thế.

+ Vì thí nghiệm này rất khó quan sát do lực tương tác giữa hai dây dẫn quá nhỏ

(công thức lực tương tác ). Vì vậy, khi cường độ dòng điện qua dây

nhỏ thì hiện tượng hầu như không xảy ra nên trong quá trình làm thí nghiệm ta cần phải

tăng cường độ dòng điện lên và chính điều này dễ làm cháy cầu chì máy biến thế. Để

hạn chế điều này ta cần mắc thêm ampe kế để theo dõi độ lớn dòng điện qua máy biến thế.

+ Việc giữ để chai nhựa luôn ở vị trí thẳng đứng có nhiều cách, có thể cố định vị trí chai, hoặc cho đất hoặc cát biển vào bên trong chai. Trong các thí nghiệm này, tôi dùng hạt ngô là vì nó sạch và không bị rơi ra ngoài qua các lỗ luồn dây dẫn.

+ Việc chọn loại dây dẫn để làm thí nghiệm là cực kỳ quan trọng, quyết định nhất trong thí nghiệm này. Bởi nếu chọn dây không phù hợp thì hiện tượng không xảy

ra. Vì vậy, nên chọn hai loại dây dẫn sao cho đoạn dây được chọn để quan sát hiện

tượng xảy ra phải mảnh và nhẹ (chọn loại dây điện không vỏ ở trong các ruột dây điện)

còn đoạn còn lại thì có thể dùng dây điện từ loại .

+ Khi thao tác với dòng điện lớn thì ta phải thao tác rất nhanh chóng để giảm

thiểu cháy cầu chì của máy biến thế.

* Cải tiến thí nghiệm sử dụng trong bài hoc như thí nghiệm về đo lực từ giúp

giáo viên chủ động trong việc truyền đạt kiến thức, kết nối các phần kiến thức với nhau.

học sinh tiếp nhận kiến thức dễ dàng, chủ động, tích cực, tạo điều kiện tối đa để học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề các kiến thức của bài học.

Để tránh mất thời gian trên lớp, tăng hiệu quả việc dậy và học ta có thể sử dụng

thí nghiệm ảo dưới dạng các video để học sinh quan sát theo dõi và phát hiện ra vấn đề

cần tìm hiểu và nghiên cứu. Trên cơ sở đó học sinh phát hiện ra kiến thức của bài học.

Thí nghiệm tạo từ phổ trong không gian của thanh nam châm thẳng

- Mục đích thí nghiệm:

Minh họa hình ảnh từ phổ của thanh nam châm thẳng trong không gian ba chiều.

- Chế tạo dụng cụ và bố trí thí nghiệm: Bước 1: Cho 1g mạt sắt vào trong chai nhựa, sau dầu ăn vào trong chai (không đổ dầu đó cho

ăn đầy chai nhựa mà chiếm khoảng 80% thể tích của chai). Bước 2: Lồng thanh nam châm vào trong ống nhựa và đưa ống nhựa vào trong chai. Ở đầu trên của ống nhựa dùng cây kim xỏ qua đường kính ống nhựa để giữ cho ống nhựa ở vị trí thẳng đứng cách đáy chai khoảng 5 cm. Hình 2.7: Hình ảnh từ phổ trong không gian

- Tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm:

Lắc nhẹ chai nhựa để cho các mạt sắt chuyển động bên trong chai. Quan sát các mạt sắt thấy chúng sắp xếp thành những đường cong bên trong chai. Ở hai đầu thanh nam châm các mạt sắt định xứ là nhiều nhất, còn ở giữa thanh nam châm là ít nhất. Sự sắp xếp của các hạt mạt sắt như trên gọi là hình ảnh từ phổ của thanh nam châm thẳng trong không gian. - Giải thích kết quả thí nghiệm:

Khi các hạt mạt sắt đặt trong từ trường thì dưới tác dụng của từ trường các mạt sắt bị từ hóa và chúng biến thành những nam châm nhỏ. Các nam châm này sẽ định hướng dọc theo các đường sức từ của thanh nam châm. Sự sắp xếp của các mạt sắt cho ta biết hình ảnh đường sức từ của thanh nam châm. Hình ảnh đó gọi là từ phổ. - Lưu ý:

+ Có thể thay dầu ăn bằng glycerin.

+ Nếu không có thanh nam châm ta có thể dùng các viên nam châm, rồi ghép

lại với nhau.

Cải tiến thí nghiệm về lực từ trong chương từ trường

Các bộ thí nghiệm nghiên cứu lực từ tác dụng lên dòng điện trong trường hợp đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt vuông góc với các đường sức từ hiện nay còn nhiều hạn chế, chưa đáp ứng được tính khoa học - kĩ thuật cũng như tính sư phạm. Cụ thể là: Đối với bộ thí nghiệm đo lực từ bằng cân côtôn: do đoạn dây dẫn nhỏ và đặt trong lòng của ống dây tạo từ trường nên HS không quan sát được lực từ tác dụng vào đoạn dây dẫn. Mặt khác bộ thí nghiệm cũng không cho phép xác định chính xác độ lớn của lực từ tác dụng lên dòng điện. Đối với bộ thí nghiệm đo lực từ bằng lực kế (bộ thí nghiệm cung cấp cho các trường phổ thông dạy thí điểm): Bộ thí nghiệm đã cho phép xác định phương chiều và độ lớn của lực từ, tuy nhiên khi tiến hành thí nghiệm GV còn mất nhiều thời gian cho việc mắc ampe kế để đo dòng điện chạy qua nam châm điện và qua dây dẫn. Việc xác định chiều dòng điện chạy qua dây dẫn và qua nam châm là khó khăn. Cách đưa dòng điện vào dây dẫn đã ảnh hưởng đến độ lớn của lực từ. Kích thước của nam châm điện nhỏ nên đã gây khó khăn cho HS trong việc quan sát GV tiến hành thí nghiệm. Qua việc dạy học chương từ trường khó khăn nhất đối với giáo viên và học sinh khi giảng dạy và tiếp thu bài học là các kết quả thí nghiệm có độ sai số lớn, kết quả không rõ ràng và số lượng thí nghiệm tại các trường THPT vừa ít lại vừa cũ, có thiết bị không thể sử dụng được nữa dẫn đến nhiều giáo viên gần như "dạy chay". Khi sử dụng bộ thí nghiệm cải tiến này đã khắc phục được các nhược điểm mà tác giả đã nêu ở trên. Đồng thời tạo hứng thú cho học sinh trong quá trình nghiên cứu, tiếp thu bài học. Từ đó nâng cao hiệu quả trong công tác dạy và học bộ môn vật lí 11 chương từ trường.

* Cải tiến nam châm điện (1) - Tăng số vòng dây của nam châm điện lên 800 vòng và tăng độ rộng của nam

châm lên 4cm làm cho từ trường lớn hơn và đều hơn.

- Mắc thêm biến trở và ampe kế để thay đổi cường độ dòng điện và đo cường độ

dòng điện chạy qua nam châm.

- Mắc thêm đèn LED để chỉ chiều đường cảm ứng từ. - Cải tiến công tắc sáu chân mắc vào nam châm để thay đổi chiều dòng điện qua

nam châm làm cho chiều đường cảm ứng từ thay đổi.

- Hệ thống các vòng dây được bọc bằng mica làm tăng độ bền cơ học cho nam châm. - Thiết kế mạch điện tử để khử dòng tự cảm mỗi khi đóng ngắt dòng điện chạy

qua nam châm.

- Tất cả các thiết bị được bố trí trong một hộp gọn nhẹ giúp thuận tiện cho việc di

chuyển thí nghiệm lên lớp.

* Cải tiến khung dây (2), lực kế và cách đưa dòng điện vào khung dây (3)

- Khung dây được bọc bằng mêca làm tăng độ bền cơ học.

Hình 2.8: Bộ thí nghiệm đo lực từ bằng lực kế đã được hoàn thiện

- Trên khung dây được bố trí thêm hai bóng đèn LED làm cho việc xác định

chiềudòng điện chạy qua khung dây dễ dàng và đỡ mất nhiều thời gian.

- Chế tạo thêm nhiều khung dây có kích thước khác nhau và có cùng số vòng dây

là 100 vòng.

- Trên khung dây được thiết kế thêm hai chốt cắm giúp thuận lợi cho việc đưa

dòng điện chạy qua.

- Chế tạo móc lực kế để định vị khung dây đứng cân bằng, trên lực kế có gắn

thêm hệ thống dây dẫn và chốt cắm để đưa điện vào khung dây dễ dàng hơn.

* Cải tiến đế đỡ thí nghiệm (4)

- Đế đỡ thí nghiệm được thiết kế thêm các chân chỉnh thăng bằng. - Mắc thêm biến trở để thay đổi dòng điện chạy qua khung dây.

- Mắc thêm công tắc đổi chiều dòng điện để thuận tiện cho việc đổi chiều dòng

điện chạy qua khung dây.

- Thiết kế mạch điện thử để khử dòng tự cảm chạy qua khung dây khi đóng ngắt

mạch điện.

Hình 2.9: Cách bố trí bộ TN đo lực từ bằng lực kế

2.3.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức phần từ trường trong SGK vật lý 11 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 2.3.3.1. Bài soạn 1: Từ trường

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

- Nêu được định nghĩa từ trường, từ trường tồn tại ở đâu và có tính chất gì?

- Nêu được định nghĩa, phương, chiều, các đặc điểm của đường sức từ của thanh

nam châm thẳng, của nam châm chữ U. Biết cách xác định chiều đường sức từ.

2. Kỹ năng

- Rèn luyện kỹ năng phát hiện sự tồn tại của từ trường trong những trường hợp thông thường, kỹ năng phát hiện mặt bắc mặt nam của một dòng điện trong mạch điện kín.

- Vận dụng quy tắc nắm tay phải xác định chiều của đường sức từ.

3. Thái độ

Tích cực tham gia xây dựng bài.

4. Phát triển năng lực

Năng lực sáng tạo, giải quyết vấn đề.

II. TRỌNG TÂM

- Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể

là sự xuất hiện lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó.

- Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp

tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

Các tính chất của các đường sức:

+ Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức. + Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc có hai đầu ở vô cực. + Chiều của đường sức trùng với chiều của từ trường tại điểm đó. + Quy ước vẽ đường sức từ sao cho chỗ từ trường mạnh thì đường sức dày, chỗ

từ trường yếu thì đường sức thưa.

Hình dạng các mạt sắt sắp xếp trong từ trường gọi là từ phổ. - Đối với nam châm thẳng, đường sức từ là các đường cong có chiều đi vào cực

Nam đi ra cực Bắc. Càng gần đầu cực từ trường càng mạnh, đường sức từ càng mau.

- Đối với nam châm chữ U, đường sức từ là các đường cong khép kín bắt đầu và kết thúc ở hai cực của nam châm. Chiều đường sức đi vào cực Nam, đi ra cực Bắc. Từ trường trong lòng chữ U là từ trường đều, có các đường sức song song cách đều.

- Đối với dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, đường sức từ là các đường tròn đồng tâm vuông góc với dây dẫn, có tâm tại dòng điện. Chiều đường sức tuân theo quy tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải sao cho ngón cái dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của đường sức từ.

- Đối với dòng điện tròn, đường sức từ là đường khép kín đi vào mặt Nam (nhìn thấy dòng điện theo chiều đồng hồ), đi ra mặt Bắc (nhìn thấy dòng điện ngược chiều kim đồng hồ). Tại tâm, đường sức từ là đường thẳng vuông góc với vòng tròn. Có thể dùng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều đường sức tại tâm vòng tròn.

- Đối với ông dây có dòng điện, đường sức từ là các đường cong khép kín. Bên ngoài ống dây giống như đường sức của nam châm thẳng, bên trong ống dây gần trục giữa là những đường song song cách đều. Chiều đường sức từ được xác định như dòng điện tròn hoặc dùng quy tắc nắm tay phải.

Chuẩn bị các thí nghiệm chứng minh về: Tương tác từ, từ phổ.

Trái Đất là một nam châm khổng lồ, có hai cực từ. Cực từ Nam ở gần địa cực Bắc, cực từ Bắc ở gần địa cực Nam. Kim nam châm trên mặt đất định hướng theo đường sức từ của từ trường Trái Đất, cực Bắc của nó chỉ về hướng cực từ Nam. III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: 2. Học sinh:

- Ôn lại phần từ trường ở Vật lí lớp 9. - Đọc trước bài học ở nhà, chuẩn bị đầy đủ dụng cụ học tập.

IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

a. Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “nam châm” Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề, đưa ra vấn đề cần giải quyết

Trợ giúp của GV Hoạt động của HS

* Tạo tình huống có vấn đề - GV trình chiếu một số hình ảnh của nam châm, yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

- Quan sát hình ảnh, xuất hiện nhu cầu tìm hiểu về nam châm. - Thảo luận trả lời câu hỏi của GV - Nhận thấy vấn đề cần đi tìm hiểu sâu hơn về nam châm. - Thảo luận đi đến vấn đề cần giải quyết: Tìm hiểu về đặc điểm của nam châm? Các nam châm tương tác với nhau như thế nào? Lực tương tác đó gọi là lực gì? Tại sao nói nam châm có từ tính?

Nam châm là gì? - Đặc điểm của nam châm? Các nam châm tương tác với nhau như thế nào? Lực tương tác đó gọi là lực gì? Tại sao nói nam châm có từ tính? - Điều khiển, trợ giúp HS thảo luận để đưa ra vấn đề cần giải quyết

Hoạt động 2: Giải quyết vấn đề

Trợ giúp của GV Gợi ý: Dựa vào đặc tính của nam châm, để xác định vấn đề cần tìm hiểu ta có thể khảo sát bằng các thí nghiệm đơn giản liên quan đến nam châm. - Trình chiếu hình ảnh các cực của nam châm, yêu cầu HS quan sát và nhận xét: Hoạt động của HS * Lựa chọn phương án xác định vấn đề cần tìm hiêu. - Lắng nghe gợi ý của GV để tìm cách xác định các vấn đề cần tìm hiểu. - Quan sát hình ảnh các cực của nam châm và đưa ra nhận xét: Nam châm gồm hai

- Khi các cực của hai nam châm đặt gần nhau chúng có tương tác không? Sự tương tác thể hiện như thế nào? - Trình chiếu hình ảnh sự tương tác giữa hai nam châm (có thể sử dụng TN ảo đã chuẩn bị từ trước) để khẳng định lại nhận xét HS rút ra:

cực phân biệt: Cực bắc kí hiệu chữ N, cực nam kí hiệu chữ S. - Thảo luận trả lời câu hỏi: . Để trả lời câu hỏi của GV, yêu cầu HS hoạt động cá nhân với hai nam châm thẳng ghi rõ cực của nam châm đã chuẩn bị từ trước theo nhiệm vụ chuẩn bị ở nhà của GV. Cá nhân tiến hành cho hai nam châm lại gần với các cực cùng tên và khác tên gần nhau, quan sát và đưa ra nhận xét: Khi hai cực cùng tên đặt gần nhau hai nam châm sẽ đẩy nhau, ngược lại khi hai cực khác tên đặt gần nhau hai nam châm sẽ hút nhau. - Lắng nghe gợi ý, thảo luận theo nhóm trả lơi câu hỏi của GV.

- Lực tương tác giữa hai nam châm đó gọi lạ lực gì? Trên cơ sở đó rút ra kết luận gì về nam châm? Gợi ý: Lực tương tác giữa hai điện tích được gọi là lực điện.

Hoạt động 3: Thảo luận kết quả, rút ra kết luận mới

Trợ giúp của GV Yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả về kiến thức nam châm vừa tìm hiểu.

Hoạt động của HS Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả kiến thức về nam châm: - Nam châm là những vật có khả năng hút sắt hoặc bị sắt hút. Mỗi nam châm bao giờ cũng có hai cực phân biệt là cực Bắc và cực Nam. - Hai cực của nam châm đặt gần nhau sẽ đẩy nhau khi chúng cùng tên và sẽ hút nhau khi

chúng khác tên. - Lực tương tác đó được gọi là lực từ và các nam châm được gọi là có từ tính.

Hoạt động 4: Vận dụng kiến thức.

Trợ giúp của GV Hoạt động học của HS

Yêu cầu HS thực hiện C1, C2 SGK trang 118, 119.

Thực hiện yêu cầu: - C1: Làm việc cá nhân. - C2: Làm việc theo nhóm

Đánh giá năng lực GQVĐ của HS - Đánh giá định tính: Thông qua quan sát, ghi chép của GV trong quá trình tổ

chức các hoạt động dạy học GQVĐ.

- Đánh giá định lượng: Việc đánh giá được thực hiện thông qua các bảng đánh giá năng lực GQVĐ của HS và các sản phẩm của HS sau khi tham gia các hoạt động dạy học GQVĐ:

Bảng 2.6: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức: “Nam châm”

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố

Mức độ Tiêu chí

Phát hiện được vấn đề trong câu hỏi

Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu

Đặt được một câu hỏi liên quan đến nam châm Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết nhưng chưa đầy đủ

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Đặt được một số câu hỏi liên quan đến nam châm Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết cần thảo luận với bạn hoặc có hướng dẫn của GV

Đề xuất và lựa chọn giải pháp

Nêu được một số thông tin liên quan đến nam châm, đặc điểm, tính chất của nam châm

Trình bày các thông tin liên quan đến nam châm, đặc điểm, tính chất của nam châm

Nêu được một hoặc hai thông tin liên quan đến nam châm, đặc điểm, tính chất của nam châm

Nêu được đầy đủ các thông tin liên quan đến nam châm, đặc điểm, tính chất của nam châm, tóm tắt được thông tin

Lập kế hoạch,

Đề xuất được ý tưởng, giải pháp làm TN

Nêu một được ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm

Nêu được các ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm

Nêu được ít nhất một ý tưởng, đề xuất giải pháp mới

Thành tố

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Mức độ Tiêu chí

tìm hiểu kiến thức nam châm

thực hiện giải

hiểu kiến thức nam châm nhưng chưa diễn đạt được

làm TN tìm hiểu kiến thức nam châm một cách chính xác

pháp

hiểu kiến thức nam châm nhưng chưa diễn đạt được

Thực hiện giải pháp

Làm các TN tìm hiểu kiến thức nam châm theo phương án đã đề xuất

Làm các TN tìm hiểu kiến thức nam châm theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên

Tự làm các TN tìm hiểu kiến thức nam châm theo phương án đã đề xuất (theo nhóm, cá nhân) nhưng còn lúng túng

Làm các TN tìm hiểu kiến thức nam châm theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên nhưng còn lúng túng

Tổng hợp,

Thu thập số liệu

Xử lí số liệu

Tự thu thập, xử lí

số liệu, tổng hợp

trình bày kết quả thu được

kết quả

Đánh giá và

phản ánh giải

Nêu được chính xác ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức nam châm mà cá nhân vừa thực hiện

pháp

Nêu được một vài ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức nam châm mà cá nhân vừa thực hiện

Nêu được ít nhất 1 ưu, nhược điểm của phưng án làm TN tìm hiểu kiến thức nam châm mà cá nhân vừa thực hiện

Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức nam châm mà cá nhân vừa thực hiện

b. Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “Từ tính của dây dẫn có dòng điện”

Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề, đưa ra vấn đề cần giải quyết

Hoạt động của HS

Trợ giúp của GV * Tạo tình huống có vấn đề: Nam châm có từ tính, giữa các nam châm có sự tương tác với nhau, vậy dòng điện có giống nam châm không? Giữa các dòng điện có tương tác với nhau không? Nam châm và dòng điện có tương tác qua lại với nhau không? - Yêu cầu nhắc lại sự tương tác giữa hai nam châm?

Chú ý lắng nghe, xuất hiện nhu cầu cần tìm hiểu về tương tác giữa hai dòng điện, tương tác qua lại giữu nam châm và dòng điện. Thảo luận chung về câu hỏi của GV đưa ra. - Vận dụng kiến thức phần trước, cá nhân nhắc lại sự tương tác giữa hai nam châm. - Nhận thấy vấn đề cần đi tìm hiểu sâu hơn về tương tác giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm.

- Thảo luận đi đến vấn đề cần giải quyết: Tiến hành các TN để kiểm tra sự tương tác giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm.

- Giữa các dòng điện có tương tác với nhau. Nam châm và dòng điện có tương tác qua lại với nhau. Sự tương tác đó sảy ra như thế nào? Đây được gọi là tương tác gì? Có giống tương tác giữa hai nam châm không? - Điều khiển, trợ giúp HS thảo luận để đưa ra vấn đề cần giải quyết.

Hoạt động 2: Giải quyết vấn đề

Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS * Lựa chọn phương án kiểm tra sự tương tác giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm theo sự hướng dẫn của GV. Chú ý lắng nghe Nhận nhiệm vụ, thực hiện yêu cầu của GV: Nhóm 1: TN về dòng điện tác dụng lên nam châm. Nhóm 2: TN về nam châm tác dụng lên dòng điện. Nhóm 3: TN về sự tương tác giữa hai dòng điện. . Nhận tài liệu, thảo luận nhóm làm TN theo tài liệu và hướng dẫn của GV

* Giới thiệu cho HS: . Trong SGK đưa luôn kết quả về sự tương tác giữa hai dòng điện, giữa nam châm và dòng điện. .Ta cần kiểm chứng kết quả đó bằng TN. . Trình bày phần cải tiến TN(mục 2.3.2). . Chia lớp thành ba nhóm với các nhiệm vụ như sau: nhóm 1 làm TN về dòng điện tác dụng lên nam châm, nhóm 2 làm TN về nam châm tác dụng lên dòng điện, nhóm 3 làm TN về sự tương tác giữa hai dòng điện. . Cung cấp cho HS tài liệu đã chuẩn bị để làm TN. . Yêu cầu đọc kĩ tài liệu, thảo luận chung cả nhóm để tiến hành TN. . Trả lời những thắc mắc, câu hỏi của HS, hỗ trợ, giúp đỡ các nhóm nếu gặp khó khăn trong quá trình tiến hành TN. Hoạt động 3: Thảo luận kết quả, rút ra kết luận mới

Trợ giúp của GV - Yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả làm TN về sự tương tác giữa hai dòng điện, tương tác giữa nam châm và dòng điện. - Yêu cầu HS tổng kết lại kiến thức phần từ tính của dây dẫn có dòng điện?

Hoạt động của HS - Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả TN: Nhóm 1: Dòng điện có tác dụng lực lên nam châm Nhóm 2: Nam châm có tác dụng lực lên dòng điện Nhóm 3: Hai dòng điện có tương tác với nhau: Hai dòng điện song song cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau. - Thực hiện yêu cầu: . Giữa hai dây dẫn có dòng điện, giữa

nam châm và dòng điện đều có lực tương tác, những lực tương tác đó gọi là lực từ. . Dòng điện có từ tính.

Hoạt động 4: Vận dụng kiến thức.

Trợ giúp của GV Trả lời câu hỏi 5 trang 124 SGK Hoạt động của HS Thực hiện yêu cầu

* Đánh giá năng lực GQVĐ của HS - Đánh giá định tính: Thông qua quan sát, ghi chép của GV trong quá trình tổ

chức các hoạt động dạy học GQVĐ.

Bảng 2.7: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức: “Từ tính của dòng điện”

Mức độ

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Phát hiện được vấn đề trong câu hỏi

Thành tố Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Tiêu chí Đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu

Đặt được một câu hỏi liên quan đến từ tính của dòng điện Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết nhưng chưa đầy đủ

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Đề xuất và lựa chọn giải pháp

Đặt được một số câu hỏi liên quan đến từ tính của dòng điện Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết cần thảo luận với bạn hoặc có hướng dẫn của GV Nêu được một số thông tin liên quan đến tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm

Nêu được đầy đủ các thông tin liên quan đếntương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm

Trình bày các thông tin liên quan đến tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm

Nêu được một hoặc hai thông tin liên quan đến tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm

Mức độ

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp

Tiêu chí Đề xuất được ý tưởng, giải pháp làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm

Nêu được các ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm nhưng chưa diễn đạt được

Thực hiện giải pháp

Làm các TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm theo phương án đã đề xuất

Nêu được ít nhất một ý tưởng, đề xuất giải pháp mới làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm một cách chính xác Tự làm các TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm theo phương án đã đề xuất (theo nhóm, cá nhân) nhưng còn lúng túng

Làm các TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên

Xử lí số liệu

Nêu một được ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm nhưng chưa diễn đạt được Làm các TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên nhưng còn lúng túng Thu thập số liệu

Đánh giá và phản ánh giải pháp

Tự thu thập, xử lí số liệu, tổng hợp kết quả Nêu được chính xác ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm mà cá nhân vừa thực hiện

Nêu được một vài ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm mà cá nhân vừa thực hiện

Nêu được ít nhất 1 ưu, nhược điểm của phưng án làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm mà cá nhân vừa thực hiện

Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm mà cá nhân vừa thực hiện

c. Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “Từ trường” Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề, đưa ra vấn đề cần giải quyết

Hoạt động của HS

- Quan sát, theo dõi, lắng nghe - Thảo luận câu hỏi - Xuất hiện nhu cầu tìm hiểu về từ trường. - Nhận thấy vấn đề cần đi tìm hiểu sâu hơn về từ trường. - Thảo luận đi đến vấn đề cần giải quyết: Tìm hiểu định nghĩa, tính chất, hướng của từ trường của từ trường.

Trợ giúp của GV * Tạo tình huống có vấn đề, yêu cầu thảo luận các câu hỏi: - Trình chiếu đoạn video clip giới thiệu về chuyển động của tàu đệm từ. Giới thiệu vận tốc của đoàn tàu khoảng 500km/h đến 600km/s (gấp 10 lần tàu hỏa thông thường của Việt Nam), tàu chạy nhanh được như vậy là do giảm được tối đa lực ma sát với thanh ray. - Vì sao lại như vậy? Vì tàu chạy chỉ lướt trên đường ray, chứ không đè lên đường ray, vậy phải nâng cả đoàn tàu lên. - Điều gì làm nâng được cả đoàn tàu khổng lồ lên như vậy? - Đưa ra tình huống: trọng trường gây ra tương tác giữa các vật có khối lượng và điện trường gây ra tương tác giữa các vật tích điện. Bằng sự tương tự, với trường lực mới là từ trường thì tương tác giữa các vật có từ tính như thế nào? - Xung quanh điện tích luôn tồn tại một môi trường được gọi là điện trường, vậy xung quanh nam châm hay dòng điện có tồn tại một môi trường nào không? Tính chất của môi trường đó là gì? Hướng của môi trường đó như thế nào? - Điều khiển, trợ giúp HS thảo luận để đưa ra vấn đề cần giải quyết.

Hoạt động 2: Giải quyết vấn đề

Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS * Lựa chọn phương án tìm hiểu định nghĩa, tính chất, hướng của từ trường của từ trường. - Chú ý, lăng nghe, thảo luận đưa ra câu trả lời bằng phép so sánh: . Xung quanh nam châm và dòng điện có từ trường.

- Gợi ý: . Để giải thích sự xuất hiện của lực điện người ta đưa ra khái niệm điện trường. Chúng ta dùng phép so sánh tương tự để giải thích sự xuất hiện của lực từ gắn liền với khái niệm từ trường.

Trợ giúp của GV . Điện trường là một môi trương vật chất tồn tại xung quanh các điện tích và gắn liền với điện tích. Câu hỏi đặt ra xung quanh nam châm và dòng điện tồn tại môi trương gì? Định nghĩa môi trường đó như thế nào? . Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó, vậy từ trường thì sao? - Từ trường có tồn tại trong không gian, làm thế nào để phát hiện ra từ trường? - Gợi ý để phát hiện điện trường người ta dùng điện tích thử, phải dùng vật nào đó để phát hiện từ trường? Cách đặt vật đó như thế nào

Hoạt động của HS . Từ trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh nam châm và dòng điện. . Từ trường tác dụng lực từ lên nam châm hoặc dòng điện đặt trong từ trường (dễ dàng kiểm trứng bằng cách cho hai nam châm tương tác với nhau: có thể đẩy hoặc hút nhau, đã có lực từ do từ trường sinh ra của nam châm tác dụng lên nam châm). - Thảo luận chung theo nhóm đưa ra các phương án phát hiện sự tồn tại của từ trường: . Dùng nam châm . Dùng dòng điện . Dùng điện kế …………….. . Đưa ra phương án khả thi nhất là dùng nam châm thử(kim nam châm). .Đặt kim nam châm nhỏ tại những vị trí bất kì trong không gian có từ trường. Không có từ trường tác dụng lên thì kim nam châm luôn nằm theo hướng Nam- Bắc. Khi có tác dụng của từ trường kim nam châm sẽ quay đến một vị trí cân bằng xác định

Hoạt động 3: Thảo luận kết quả, rút ra kết luận mới

Trợ giúp của GV yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả về kiến thức từ trường vừa tìm hiểu.

Hoạt động của HS Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả kiến thức về từ trường: . Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó. . Để phát hiện ra từ trường ta sử dụng nam châm thử. . Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam - Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.

Hoạt động 4: Vận dụng kiến thức.

Hoạt động của HS

Thảo luận và thực hiện yêu cầu của GV

Trợ giúp của GV Yêu cầu HS tìm hiểu về la bàn Trả lơi câu hỏi 6, 7, 8 SGK trang 124 So sánh giữa điện trường và từ trường

* Đánh giá năng lực GQVĐ của HS - Đánh giá định tính: Thông qua quan sát, ghi chép của GV trong quá trình tổ

chức các hoạt động dạy học GQVĐ.

Bảng 2.8: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức: “từ trường”

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố

Phát hiện được sự vật hiện tượng và vấn đề trong câu hỏi

Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Mô tả được một sự vật hiện tượng về từ trường Đặt được một câu hỏi liên quan đến từ trường

Mô tả được một số sự vật hiện tượng về từ trường Đặt được một số câu hỏi liên quan đến từ trường

Mức độ Tiêu chí Mô tả được sự vật hiện tượng, đặt được các câu liên quan hỏi kiến từ thức trường được tạo ra do dòng điện và nam châm Phát biểu được nhu cầu

Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết nhưng chưa đầy đủ

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Đề xuất và lựa chọn giải pháp

Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết cần thảo luận với bạn hoặc có hướng dẫn của GV Nêu được một số thông tin liên quan đến từ trường: định nghĩa, đặc điểm, hướng, tính chất của từ trường

Nêu được một hoặc hai thông tin liên quan đến từ trường: định nghĩa, đặc điểm, hướng, tính chất của từ trường

Trình bày các thông tin liên quan đến từ trường: định nghĩa, đặc điểm, hướng, tính chất của từ trường

Nêu được đầy đủ các thông tin liên quan đến từ trường: định nghĩa, đặc điểm, hướng, tính chất của từ trường, tóm tắt được thông tin

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố

Mức độ Tiêu chí Đề xuất được ý tưởng, giải pháp làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường

Làm các TN tìm hiểu kiến thức từ trường theo phương án đã đề xuất

Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp Thực hiện giải pháp

Nêu được ít nhất một ý tưởng, đề xuất giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường một cách chính xác Tự làm các TN tìm hiểu kiến thức từ trường theo phương án đã đề xuất (theo nhóm, cá nhân) nhưng còn lúng túng

Nêu được các ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường nhưng chưa diễn đạt được Làm các TN tìm hiểu kiến thức từ trường theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên

Xử lí số liệu

Đánh giá và phản ánh giải pháp

Tự thu thập, xử lí số liệu, tổng hợp kết quả Nêu được chính xác ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường mà cá nhân vừa thực hiện

Nêu được một vài ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường mà cá nhân vừa thực hiện

Nêu một được ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường nhưng chưa diễn đạt được Làm các TN tìm hiểu kiến thức từ trường theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên nhưng còn lúng túng Thu thập số liệu Nêu được ít nhất 1 ưu, nhược điểm của phưng án làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường mà cá nhân vừa thực hiện

Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường mà cá nhân vừa thực hiện

d. Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “đường sức từ”

Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề, đưa ra vấn đề cần giải quyết

Trợ giúp của GV Hoạt động của HS

* Tạo tình huống có vấn đề: Trình chiếu hình ảnh từ phổ của dòng điện thẳng

- Quan sát hình ảnh, xuất hiện nhu cầu tìm hiểu về hình ảnh từ phổ và đường sức từ.

Từ phổ của dòng điện tròn

- Thảo luận trả lời câu hỏi của GV - Nhận thấy vấn đề cần đi tìm hiểu sâu hơn về đường sức từ của từ trường. - Thảo luận đi đến vấn đề cần giải quyết: Để nhận biết từ trường ta thông qua khái niệm nào?Khái niệm đó được định nghĩa như thế nào? Có chiều ra sao? Tính chất của nó là gì?

Đặt các câu hỏi: - Để nhận biết điện trường người ta thông qua khái niệm đường sức điện, giống như điện trường chúng ta không nhìn thấy được sự tồn tại của từ trường, để nhận biết từ trường ta thông qua khái niệm nào?Khái niệm đó được định nghĩa như thế nào? Có chiều ra sao? Tính chất của nó là gì?

Hoạt động 2: Giải quyết vấn đề

Trợ giúp của GV Gợi ý: Nhắc lại kiến thức về điện trường, đường sức điện, trên cơ sở đó yêu cầu trả lời: để nhận biết sự tồn tại của từ trường ta thông qua khái niệm nào? - Trình chiếu hình ảnh đường sức từ:

Hoạt động của HS - Thảo luận lấy ý kiến chung trả lời câu hỏi: Để nhận biết sự tồn tại của từ trường thông qua khái niệm đường sức từ. - Quan sát hình ảnh đường sức từ

Trợ giúp của GV Hoạt động của HS

- Yêu cầu quan sát, thảo luận và đưa ra định nghĩa đường sức từ?

- Thảo luận chung đưa ra định nghĩa đường sức từ: Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. - Thảo luận chung đưa ra phương án làm TN: .Dùng mạt sắt rắc lên một tấm kính hay nhựa trong nhẵn và đưa vào từ trường, do tác dụng của từ trường các mạt sắt thành trở thành các nam châm nhỏ, các nam châm nhỏ sắp xếp theo những đường sức từ. . Hình ảnh minh họa đã chuẩn bị từ trước:

- Làm thế nào để quan sát hình dạng của đường sức từ bằng từ phổ? Giới thiệu thêm hình ảnh:

Trợ giúp của GV Hoạt động của HS

- Đường sức từ là đường cong có hướng. Từ phổ mới cho biết dạng của đường sức từ. Vậy làm thế nào để xác định chiều của đường sức từ? - Trình chiếu hình ảnh, yêu cầu quan sát, trả lời câu hỏi: Quy tắc xác định chiều đường sức từ?

- Thảo luận tìm cách xác định chiều của đường sức từ: + Dùng nam châm thử + Quy tắc nắm tay phải + Quy tắc cái đinh ốc1 - Quan sát, thảo luận đưa ra cách xác định chiều đường sức từ: Sử dụng quy tắc nắm tay phải

Trợ giúp của GV

- Phát biểu quy tắc nắm tay phải xác định chiều đường sức từ với dòng điện thẳng dài? - Yêu cầu quan sát các hình ảnh trên để đưa ra tính chất của đường sức từ?

Hoạt động của HS - Phát biểu quy tắc nắm tay phải: Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón là chiều của đường sức từ. - Quan sát hình ảnh, thảo luận chung đưa ra tính chất của đường sức từ.

Hoạt động 3: Thảo luận kết quả, rút ra kết luận mới

Trợ giúp của GV yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả về kiến thức đường sức từ vừa tìm hiểu.

Hoạt động của HS Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả kiến thức về đường sức từ: . Đường sức từ là những đường vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó. . Để xác định chiều đường sức từ ta sử dụng quy tắc nắm tay phải: Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón là chiều của đường sức từ. . Tính chất của đường sức từ: Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu Chiều xác định theo quy tắc nắm tay phải(quy tắc vào nam ra bắc) Chỗ nào từ trường mạnh đường sức từ được vẽ dày và ngược lại.

Hoạt động 4: Vận dụng kiến thức.

Hoạt động của HS Thảo luận và thực hiện yêu cầu của GV

Trợ giúp của GV Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi liên quan kiến thức bài học So sánh giữa đường sức điện và đường sức từ.

Đánh giá năng lực GQVĐ của HS - Đánh giá định tính: Thông qua quan sát, ghi chép của GV trong quá trình tổ

chức các hoạt động dạy học GQVĐ.

Bảng 2.9: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức: “đường sức từ”

Mức độ

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Phát hiện được sự vật hiện tượng và vấn đề trong câu hỏi

Thành tố Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Mô tả được một số sự vật hiện tượng về đường sức từ Đặt được một số câu hỏi liên quan đến đường sức từ

Tiêu chí Mô tả được sự vật hiện tượng, đặt được các câu hỏi liên quan kiến thức đường sức từ của từ trường

Phát biểu được nhu cầu

Mô tả được một sự vật hiện tượng về đường sức từ Đặt được một câu hỏi liên quan đến đường sức từ Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết nhưng chưa đầy đủ

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Đề xuất và lựa chọn giải pháp

Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết cần thảo luận với bạn hoặc có hướng dẫn của GV Nêu được một số thông tin liên quan đến đường sức từ: định nghĩa, đặc điểm, hướng, tính chất, quy tắc xác định chiều của đường sức từ

Nêu được một hoặc hai thông tin liên quan đến đường sức từ: định nghĩa, đặc điểm, hướng, tính chất, quy tắc xác định chiều của đường sức từ

Nêu được đầy đủ các thông tin liên quan đến đường sức từ: định nghĩa, đặc điểm, hướng, tính chất, quy tắc xác định chiều của đường sức từ, tóm tắt được thông tin

Lập kế hoạch, thực hiện giải

Trình bày các thông tin liên quan đến đường sức từ: định nghĩa, đặc điểm, hướng, tính chất, quy tắc xác định chiều của đường sức từ Đề xuất được ý tưởng, giải pháp làm TN tìm hiểu kiến thức đường

Nêu một được ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức

Nêu được các ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ

Nêu được ít nhất một ý tưởng, đề xuất giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức

Mức độ

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Tiêu chí

Thành tố pháp

sức từ

nhưng chưa diễn đạt được

Làm các TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ theo phương án đã đề xuất

Thực hiện giải pháp

từ một cách chính xác Tự làm các TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ theo phương án đã đề xuất (theo nhóm, cá nhân) nhưng còn lúng túng

Làm các TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên

Xử lí số liệu

Đánh giá và phản ánh giải pháp

Tự thu thập, xử lí số liệu, tổng hợp kết quả Nêu được chính xác ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ mà cá nhân vừa thực hiện

Nêu được một vài ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ mà cá nhân vừa thực hiện

Làm các TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên nhưng còn lúng túng Thu thập số liệu Nêu được ít nhất 1 ưu, nhược điểm của phưng án làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ mà cá nhân vừa thực hiện

Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ mà cá nhân vừa thực hiện

2.3.3.2. Soạn Bài 2: Lực từ. Cảm ứng từ

I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nắm được khái niệm từ trường đều. Phát biểu được định nghĩa, nêu được phương, chiều của véc tơ cảm ứng từ tại một điểm của từ trường. Nêu được đơn vị đo của cảm ứng từ.

- Viết được công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy

qua đặt trong từ trường đều.

- Nắm được quy tắc xác định chiều của lực từ. 2. Kĩ năng: - Rèn luyện kĩ năng phân tích hiện tượng, xác định phương, chiều của véc tơ cảm

ứng từ

- Xác định được vectơ lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện

chạy qua đặt trong từ trường đều.

- Vận dụng kiến thức vào bài tập liên quan.

3. Thái độ: Tích cực tự giác nghiên cứu, yêu thích môn học. 4. Phát triển năng lực: - Năng lực tự học. - Năng lực hợp tác. - Năng lực sáng tạo, giải quyết vấn đề.

II. TRỌNG TÂM 1. Từ trường đều: Là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các

đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau.

Véc tơ cảm ứng từ tại một điểm đặc trưng cho từ trường về phương diện tác

dụng lực.

- Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

- Có độ lớn là: , trong đó l là chiều dài của một đoạn dây dẫn ngắn có

cường độ dòng điện I đặt tại điểm xác định có độ lớn cảm ứng từ B và vuông góc với các đường sức từ tại điểm đó.

Trong hệ SI: F đo bằng N, I đo bằng A, l đo bằng m, đơn vị cảm ứng từ là tesla (T).

2. Lực từ: Lực từ tác dụng lên một đoạn dây M1M2 có điểm đặt tại trung điểm

đoạn dây l, đặt trong một từ trường đều , có phương vuông góc với và ,

có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái, và có độ lớn:

F = BIl.sinα

Trong đó α là góc tạo bởi và ( cùng hướng với dòng điện). I là

cường độ dòng điện chạy trong đoạn dây.

Quy tắc bàn tay trái xác định chiều của lực : Để bàn tay trái sao cho

hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều I , khi đó chiều ngón cái choãi

ra chỉ chiều của .

3. Phân tích bài toán xác định vectơ lực từ: + Điểm đặt: đặt tại trung điểm của đoạn dây. + Phương: vuông góc với mặt phẳng chứa dây dẫn và đường cảm ứng từ. + Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái. - Biểu diễn bằng hình vẽ nếu cần thiết. III. CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên:

- Chuẩn bị các thí nghiệm về lực từ.

2. Học sinh: - Ôn tạp kiến thức bài trước - Ôn lại về tích véc tơ.

IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC a. Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “Lực từ” Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề, đưa ra vấn đề cần giải quyết

Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

* Tạo tình huống có vấn đề: - Khi học về điện trường ta thấy xuất hiện điện trường đều, vậy từ trường có xuất hiện từ trường đều hay không? Nếu có thì từ trường đều được định nghĩa như thế nào? Có tính chất gì? Được tạo ra như thế nào? - Lực từ do từ trường đều tác dụng lên dây dẫn có dòng điện đặt trong nó sẽ như thế nào? Xác định bằng cách nào? - Điều khiển, trợ giúp HS thảo luận để đưa ra vấn đề cần giải quyết

- Chú ý lắng nghe - Xuất hiện nhu cầu tìm hiểu từ trường đều, lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện. - Thảo luận đi đến vấn đề cần giải quyết: Làm thế nào để đưa ra định nghĩa từ trường đều? Có tính chất gì? Được tạo ra nhue thế nào?Cách xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện?

Hoạt động 2: Giải quyết vấn đề Trợ giúp của GV - Để dễ dàng khảo sát và đo dạc lực từ, trước hết ta sẽ tạo ra một từ trường đều. Căn cứ vào kiến thức điện trường, điện trường đều suy luận xem từ trường như thế nào được gọi là đều? - Trình chiếu hình ảnh từ trương đều:

Hoạt động của HS - Suy nghĩ trả lời câu hỏi: Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm. - Quan sát hình ảnh - Các đường sức từ của từ trường đều là những đường thẳng, song song, cách đều nhau. - Từ trường nằm ở giữa hai cực của một nam châm hình chữ U là từ trường đều.

- Đường sức từ của từ trường đều có đặc điểm gì? - Từ trường đều được tạo ra ở đây?

Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

- Các e đã biết một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường thì chịu tác dụng của lực từ, vậy phương chiều độ lớn của lực từ được xác định như thế nào? - Để tìm ra đặc điểm của lực từ, các em hãy tìm xem có thể bố trí một thí nghiệm như thế nào? - Có thể sử dụng TN như hình 20.2a SGK. Hôm nay ta sử dụng một TN khác: Dụng cụ TN: NC điện, khung dây, bộ phận hãm, lực kế, nguồn điện. Kết quả TN giúp xác định phương chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn. - Phát cho các nhóm bộ thí nghiệm đã chuẩn bị sẵn, hướng dẫn cách lắp ráp thí nghiệm, cách xác định chiều dòng điện trong đoạn dây dẫn, cách xác định chiều véc tơ B, các bước tiến hành thí nghiệm. - Khi cho dòng điện vào khung dây thì khung dây bị lệch đi chứng tỏ điều gì? - Đặc điểm của lực từ? - Trình chiếu hình ảnh:

- Lực từ có hướng như thế nào?

- Thảo luận chung đưa ra phương án là dùng TN để tìm hiểu các vấn đề đó. - Thảo luận chung theo nhóm và trả lời: Để tạo ra một lực từ phải có một đoạn dây có dòng điện, phải có một từ trường và dây dẫn đặt trong từ trường đó, phải có dụng cụ đo độ lớn lực từ, đó là lực kế hoặc cân đĩa. - Chú ý lắng nghe và theo dõi. - Tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của GV, thảo luận nhóm, đưa ra kết quả thí nghiệm: . Khi chưa có dòng điện qua khung dây thì đòn cân ở vị trí nằm ngang. . Khi có dòng điện qua khung dây thì khung dây bị kéo lệch xuống dưới theo phương thẳng đứng, khi đổi chiều dòng điện trong khung hoặc đổi chiều từ trường thì khung dây bị đẩy lên phía trên theo phương thẳng đứng. - Điều đó chứng tỏ khung dây chịu tác dụng của lực từ. - Lực từ có phương vuông góc với dây dẫn và vuông góc với đường sức từ. - Quan sát - Thảo luận - Thảo luận nhóm trả lời: Hướng dòng điện,hướng của từ trường và hướng của lực từ tạo thành một tam diện thuận.

Hoạt động của HS

- Thảo luận và trả lời: Quy tắc bàn tay trái.

Trợ giúp của GV - Gơi ý, có theo quy tắc chung nào không? Quan sát kỹ các hình vẽ? - Vậy từ thí nghiệm đưa ra một quy tắc thuận tiện hơn để xác định chiều của lự từ?

Hoạt động 3: Thảo luận kết quả, rút ra kết luận mới

Trợ giúp của GV Yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả về kiến thức lực từ vừa tìm hiểu.

Hoạt động của HS Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả kiến thức về lực từ: - Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau. - Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chay qua dây dẫn. - Quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ: Đặt bàn tay xòe rộng ra sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến các ngón tay chỉ theo chiều của dòng điện, ngón cái choãi ra 90 độ chỉ theo chiều của lực từ.

Hoạt động 4: Vận dụng kiến thức.

Hoạt động của HS Thảo luận và thực hiện yêu cầu của GV

Trợ giúp của GV Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi về kiến thức lực từ Yêu cầu hoàn thành C1, C2 SGK trang 126

* Đánh giá năng lực GQVĐ của HS - Đánh giá định tính: Thông qua quan sát, ghi chép của GV trong quá trình tổ

chức các hoạt động dạy học GQVĐ.

Bảng 2.10: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức: “Lực từ”

Mức độ

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Phát hiện được sự vật hiện tượng và vấn đề trong câu hỏi

Thành tố Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Tiêu chí Mô tả được sự vật hiện tượng, đặt được các câu hỏi liên quan kiến thức từ trường đều, lực từ

Phát biểu được nhu cầu

Mô tả được một sự vật hiện tượng về kiến thức từ trường đều, lực từ Đặt được một câu hỏi liên quan đến kiến thức từ trường đều, lực từ Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết nhưng chưa đầy đủ

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Đề xuất và lựa chọn giải pháp

Mô tả được một số sự vật hiện tượng về kiến thức từ trường đều, lực từ Đặt được một số câu hỏi liên quan đếnkiến thức từ trường đều, lực từ Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết cần thảo luận với bạn hoặc có hướng dẫn của GV Nêu được một số thông tin liên quan đếnkiến thức từ trường đều, lực từ:Định điểm, tính chất của từ trường đều. Định nghĩa, đặc điểm, cách xác định chiều lực từ

Nêu được đầy đủ các thông tin liên quan đếnkiến thức từ trường đều, lực từ:Định điểm, tính chất của từ trường đều. Định nghĩa, đặc điểm, cách xác định chiều lực từ

Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp

Thực hiện giải pháp

Trình bày các thông tin liên quan đếnkiến thức từ trường đều, lực từ:Định điểm, tính chất của từ trường đều. Định nghĩa, đặc điểm, cách xác định chiều lực từ Đề xuất được ý tưởng, giải pháp làm TN tìm hiểu kiến thức kiến thức từ trường đều, lực từ Làm các TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ theo phương án đã đề xuất

Nêu được một hoặc hai thông tin liên quan đếnkiến thức từ trường đều, lực từ:Định điểm, tính chất của từ trường đều. Định nghĩa, đặc điểm, cách xác định chiều lực từ Nêu một được ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ nhưng chưa diễn đạt được Làm các TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên

Nêu được ít nhất một ý tưởng, đề xuất giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ một cách chính xác Tự làm các TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ theo phương án đã đề xuất (theo nhóm, cá nhân) nhưng còn lúng túng

Nêu được các ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ nhưng chưa diễn đạt được Làm các TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên

Mức độ

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố

Tiêu chí

Xử lí số liệu

nhưng còn lúng túng Thu thập số liệu

Đánh giá và phản ánh giải pháp

Nêu được một vài ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ mà cá nhân vừa thực hiện

Tự thu thập, xử lí số liệu, tổng hợp kết quả Nêu được chính xác ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ mà cá nhân vừa thực hiện

Nêu được ít nhất 1 ưu, nhược điểm của phưng án làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ mà cá nhân vừa thực hiện

Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức từ trường đều, lực từ mà cá nhân vừa thực hiện

b. Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “cảm ứng từ” ( phụ lục 3)

2.3.3.3. Bài soạn 3: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt (phụ lục 4)

Kết luận chương 2

Trên cơ sở nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề và thực tiễn dạy học ở trường THPT đã trình bày ở chương 1, trong chương này chúng tôi đã tìm hiểu về mục tiêu, thực trạng dạy học, các yếu tố ảnh hướng đến quá trình dạy học chương “Từ trường” vật lí 11 để tổ chức dạy học phát hiện giải quyết vấn đề theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn của học sinh. Trên cơ sở đó xây dựng chương trình và xây dựng một số thiết bị thí nghiệm đơn giản có thể đưa vào dạy học và soạn thảo các tiến trình dạy học cụ thể chương “Từ trường” vật lí 11 theo phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề.

Trong tiến trình dạy học của mỗi đơn vị kiến thức, tôi trình bày cụ thể từng bước nội dung của phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề khi vận dụng vào dạy học trong vật lí góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

Trên cơ sở tiến trình dạy học đã thiết kế ở chương 2, chúng tôi tiến hành thực

nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm đạt được các mục đích sau:

Đánh giá việc tổ chức dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề chương từ trường SGK vật lí 11 THPT theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh có khả thi, hiệu quả và đạt được mục đích dạy học hay không. Trên cơ sở đó rút ra những kết luận sư phạm và kinh nghiệm để tiếp tục đưa phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề vào dạy học vật lí và mang lại hiệu quả dạy học. 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm

Để đạt được mục đích trên TNSP thực hiện các nhiệm vụ sau: Tổ chức triển khai dậy học phát hiện và giải quyết vấn đề chương từ trường vật lí

11 theo giáo án đã chuẩn bị.

Xử lý và phân tích các kết quả của thực nghiệm, nhận xét và rút ra kết luận tính

đúng đắn giả thuyết khoa học của đề tài. 3.3. Đối tượng và thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành với 45 HS lớp 11A 2 trường THPT Tiên

Du số 1, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh:

Sĩ số 45 Giỏi 5 Khá 28 TB 11 Yếu 1 Kém 0

Thời gian thực nghiệm được tiến hành tiến hành từ ngày 8 tháng 1 năm 2018 đền

ngày 27 tháng 1 năm 2018 3.4. Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành dạy học GQVĐ các kiến thức chương Từ trường vật lí 11 THPT theo nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức như đã trình bày ở chương 2: Giáo viên giao nhiệm vụ, trao đổi và hướng dẫn HS thực hiện các nội dung dạy học phát hiện giải quyết vấn đề chương tử trường vật lí 11 theo kế hoạch đã chuẩn bị.

- Theo dõi, ghi chép diễn biến các hoạt động của HS, trực tiếp trao đổi với HS nhằm đánh giá mức độ phù hợp của nội dung kiến thức, xem mức độ hứng thú, sự tích cực của HS khi tham gia giải quyết các vấn đề kiến thức theo yêu cầu. 3.5. Phương pháp đánh giá thực nghiệm sư phạm 3.5.1. Tiêu chí đánh giá

- Đánh giá định tính: Đánh giá tính khả thi của các hoạt động tổ chức dạy học GQVĐ dựa trên phân tích diễn biến các tiết học thông qua quan sát, ghi chép, chụp hình, ghi hình.

- Đánh giá định lượng: Đánh giá hiệu quả phát triển năng lực GQVĐ cho HS dựa

trên các phiếu đánh giá năng lực GQVĐ và sản phẩm của HS.

- Đánh giá các kĩ năng của học sinh: + Thiết kế, chế tạo và sử dụng dụng cụ thí nghiệm. + Khả năng sử dụng công nghệ thông tin: tìm kiếm thông tin trên internet, quay

video, chụp ảnh... 3.5.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm Thời gian

Công việc

Trước dạy học ở trường phổ thông

- Phân tích kĩ chương trình, tiến trình dạy học đã thiết kế. - Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm để làm thí nghiệm cho từng tiết dạy. - Chuẩn bị các cơ sở vật chất thực nghiệm khác: máy ghi hình, máy tính, máy chiếu... Tìm hiểu thực tế dạy học ở trường TNSP về các mặt (sử dụng phiếu điều tra học sinh, giáo viên) (phụ lục): - Phương pháp giảng dạy chủ yếu của GV vật lí. - Mục đích sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học của GV vật lí. - Kết quả học tập của HS ở lớp TNSP qua điểm trung bình môn vật lí của HS ở học kì I năm học 2017 - 2018. - Phòng thí nghiệm vật lí và các thiết bị thí nghiệm mà nhà trường được trang bị. - Trước khi TNSP, tôi gặp gỡ, trao đổi, thống nhất kế hoạch với Ban Giám hiệu nhà trường và GV tổ bộ môn vật lí - Xây dựng các thiết bị thí nghiệm và soạn thảo tiến trình dạy học các đơn vị kiến thức của chương “từ trường” vật lí lớp 11.

- Sử dụng giáo án, các thí nghiệm SGK, các thí nghiệm đơn giản khác đã chuẩn bị liên quan đến kiến thức và bài học vào thực nghiệm trên lớp học. - Kết hợp phần chuẩn bị học sinh làm nhiệm vụ theo yêu cầu của giáo viên.

- Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm theo các mục đích đã đề ra và xây dựng các video, CD về tiết thực nghiệm để làm tư liệu nghiên cứu. - Kiểm tra, đánh giá kết quả hoạt động học tập của học sinh thông qua các bảng đánh giá năng lực.

Thời gian dạy học ở trường phổ thông Sau thời gian dạy học ở trường phổ thông

3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 3.6.1. Đánh giá định tính

- Trong suốt quá trình giải quyết các nhiệm vụ trong chuẩn bị, thiết kế, đưa ra các phương án làm, thực hiện thí nghiệm được giao, chúng tôi nhận thấy: các nhóm học sinh làm việc rất nghiêm túc, chủ động, tinh thần trách nhiệm cao và tích cực. Tuy các nhóm thấy rằng việc thực hiện thí nghiệm theo yêu cầu rất đơn giản và dễ thực

hiện, nhưng nhiều nhóm muốn khám phá thử sức với các phương án khác nhau. Khi kết quả thí nghiệm tạo ra không được như mong muốn, các em cũng không ngại ngần tiến hành lại thí nghiệm.

- Thời gian thực hiện nhiệm vụ, các nhóm có những ý tưởng rất mới, sáng tạo thể hiện rõ khả năng phát hiện kiến thức cần thu được, trên cơ sở đó tìm tòi và giải quyết vấn đề của bài học đặt ra.

- Quá trình thảo luận trong nhóm diễn ra rất sôi nổi, các em cũng tự giác, tích cực thảo luận trao đổi với các thành viên trong nhóm, trao đổi trực tiếp với với giáo viên để giải quyết những vướng mắc, khó khăn. Trong quá trình làm ở nhà khi gặp vướng mắc mà không giải quyết được các em chủ động gọi điện trao đổi với giáo viên, tạo các nhóm trên mạng xã hội để dễ dàng trao đổi thông tin và kiến thức của bài học. Trong phần này, trên cơ sở phân tích các diễn biến trên lớp, kết quả bài báo cáo sản phẩm cuối đợt TNSP, luận văn sơ bộ đánh giá phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS theo các tiêu chí đã đưa ra qua từng tiến trình dạy học cụ thể. 3.6.1.1. Đơn vị kiến thức nam châm

- HS bước đầu làm quen với hình thức tổ chức dạy học GQVĐ. - Với sự hướng dẫn, giúp đỡ của GV, các em HS tiếp cận với phương pháp dạy

học GQVĐ.

- GV đưa ra tình huống làm nảy sinh và xuất hiện vấn đề thông qua các câu hỏi, hình ảnh liên quan kiến thức. HS tiếp nhận và phát hiện vấn đề cần nghiên cứu kiến thức nam châm.

- Để GQVĐ kiến thức nam châm các em đã thảo luận và đề xuất được ý tưởng

thiết kế TN tương tác giữa các nam châm để rút ra kiến thức GQVĐ theo yêu cầu.

- HS đã trực tiếp tiến hành TN tương tác giữu hai nam châm từ ý tưởng ở trên. HS rất hứng thú và hăng hái tham gia vào hoạt động. Các sản phẩm của HS làm TN và làm nhiều lần với nam châm các em đã chuẩn bị trước.

- HS được trực tiếp làm các TN và rút ra nhận xét kiến thức - Đại diện lên thông báo kiến thức nam châm vừa tìm hiểu được, việc trình bày

còn rụt rè, chưa tự tin.

- Qua quan sát, tôi nhận thấy HS đã bước đầu làm quen dần với phương pháp dạy

học GQVĐ của đề tài, HS tích cực tham gia vào hoạt động dạy học GQVĐ.

Nhận xét: Tiến trình dạy học đã soạn thảo tương đối phù hợp với thực tế. Đa số các em đều tự lực, chủ động trong việc tiếp thu kiến thức, làm thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm rất nghiêm túc. Các em hào hứng xung phong, hăng hái giải thích phần hiện tượng, kết quả thí nghiệm và vận dụng. Thời gian cũng đảm bảo như kế hoạch. Điều đó cho thấy rằng tiến trình dạy học và các thí nghiệm đã sử dụng trong

bài là hoàn toàn khả thi và phát huy được năng lực giải quyết vấn đề của các em trong giờ học và đáp ứng được mục tiêu đã đặt ra ban đầu. Đây là tiết thực nghiệm đầu tiên nhưng các em đã theo kịp tiến độ mà GV đề ra. 3.6.1.2. Đơn vị kiến thức từ tính của dây dẫn có dòng điện

- GV đặt vấn đề, tạo tình huống có vấn đề, HS lắng nghe thấy vấn đề xuất hiện là

kiến thức về từ tính của dây dẫn có dòng điện.

- GV đặt các câu hỏi liên quan đến kiến thức cần tìm hiểu, HS thảo luận chung tìm hiểu giải pháp cần thực hiện để GQVĐ cần tìm hiểu kiến thức từ tính của dây dẫn có dòng điện bằng TN.

- GV hướng dẫn phần TN về tương tác giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm, giữa nam châm và dòng điện để HS tham khảo và chuẩn bị tiến hành TN. Chia lớp thành các nhóm làm từng TN tương ứng. HS tiếp nhận vấn đề và chuẩn bị phương án làm TN.

- HS tiến hành TN, GV hố trợ khi cần thiết. HS rút ra kết luận kiến thức từ TN. Nhận xét: Trải qua 2 tiến trình dạy học chúng ta có thể nhận thấy rằng mức độ GQVĐ trong học tập của các em đã có chiều hướng tăng rõ rệt. Các tiến trình dạy học đã soạn thảo hoàn toàn phù hợp với khả năng của HS. Các em đã mạnh dạn nêu các dự đoán, đề xuất các phương án thí nghiệm kiểm tra, và tích cực thảo luận trên lớp để đánh giá, chọn lựa phương án hợp lý nhất. 3.6.1.3. Đơn vị kiến thức từ trường

- GV đặt vấn đề bằng trình chiếu video chuyển động của tầu đệm từ, HS theo dõi,

quan sát.

- GV làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu bằng các câu, HS thảo luận xuất hiện nhu

cầu tìm nghiên cứu kiến thức từ trường.

- GV đặt câu hỏi liên quan vấn đề cần tìm hiểu, HS thảo luận đi đến kết luận cần

tìm hiểu các kiến thức của từ trường.

- GV định hướng theo cách tương tự giữa điện trường và từ trường, HS trên cơ

sở đó đưa ra định nghĩa của từ trường theo yêu cầu của GV.

- GV đặt các câu hỏi trợ giúp, HS thảo luân chung tìm phương án tìm hiểu tiếp các kiến thức từ trường: Dùng nam châm thử hay kim nam châm làm TN phát hiện ra từ trường, trên cơ sở đó xác định các kiến thức hướng của từ trường, tính chất của từ trường.

- GV yêu cầu trình bầy đầy đủ kiến thức nghiên cứu về từ trương, HS thực hiện

thông báo các kiến thức từ trường đã tìm hiểu được khi đã được kiểm chứng.

Nhận xét: Tiến trình soạn thảo hơi chậm so với thực tế. HS đã làm quen với PP phát hiện và giải quyết vấn đề ở tiết học trước nên mạnh dạn tham gia phát biểu, đưa ra các dự đoán về kiến thức; hăng hái thảo luận trên lớp để đánh giá và chọn

lựa phương án kiểm tra, trả lời hợp lí nhất. Đáng chú ý nhất là tự bản thân các em phát hiện ra vấn đề của tiết học, không cần GV gợi ý và hướng dẫn nhiều như các phần trước. Bước đầu nhận thấy sự tiến bộ của các em trong việc tiếp nhận và GQVĐ cần tìm hiểu. 3.6.1.4. Đơn vị kiến thức đường sức từ

- GV đặt vấn đề bằng trình chiếu hình ảnh từ phổ của dòng điện thẳng và dòng

điện tròn, HS theo dõi, quan sát.

- GV làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu bằng các câu hỏi, HS thảo luận xuất hiện

nhu cầu tìm nghiên cứu kiến thức đường sức từ.

- GV đặt câu hỏi liên quan vấn đề cần tìm hiểu, HS thảo luận đi đến kết luận cần

tìm hiểu các kiến thức của đường sức từ.

- GV hướng dẫn bằng phép so sánh tương tự kiến thức đương sức điện với đường

sức từ, HS suy luận ra định nghĩa đường sức từ.

- GV trình chiếu hình ảnh đường sức từ, HS quan sát và theo dõi hình ảnh. - GV đặt tình huống làm thế nào xác định được đường sức từ, HS thảo luận chung đưa ra phương án làm TN kiểm chứng sự tồn tại của đường sức từ thông qua mạt sắt và từ trường.

- GV đặt câu hỏi làm thế nào để xác định chiều của đường sức từ, HS thảo luận

chung đưa ra phương án dùng quy tắc nắm tay phải.

- GV yêu cầu HS tổng hợp và trình bầy kiến thức tổng hợp về đường sức từ, đại

diện HS trình bầy kiến thức theo yêu cầu.

Nhận xét: Nhìn chung các em HS đã nắm bắt rất tốt phương pháp dạy GQVĐ theo các kiến thức cần tìm hiểu. Trong quá trình dậy học các em đã tự tin, mạnh dạn, chủ động trong việc tìm hiểu và GQVĐ theo yêu cầu. Năng lực GQVĐ được nâng lên trong quá trình thảo luân, lựa chọn kiến thức, đưa thông tin kiến thức, các phương án TN và làm TN. 3.6.1.5. Đơn vị kiến thức lực từ

- GV làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu bằng các câu hỏi, HS thảo luận xuất hiện

nhu cầu tìm nghiên cứu kiến thức lực từ.

- GV đặt câu hỏi liên quan vấn đề cần tìm hiểu, HS thảo luận đi đến kết luận cần

tìm hiểu các kiến thức của lực từ.

- GV trình chiếu hình ảnh từ trường đều của nam châm chữ U, hướng dẫn bằng phép so sánh tương tự kiến thức điện trường đều với từ trường đều, HS suy luận ra định nghĩa, tính chất từ trường đều.

- GV đặt ra tình huống vấn đề cần xác định lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện bằng các câu hỏi, HS thảo luận chung đưa ra phương án làm TN để xác định kiến thức.

- GV hướng đẫn, HS tiến hành làm TN về lực từ theo yêu cầu, từ đó xác định

các kiến thức về lực từ.

- GV trình chiếu hình ảnh bàn tay trái để xác định chiều lực từ, HS quan sát hình

ảnh phát biểu quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ.

- GV yêu cầu HS tổng hợp và trình bầy kiến thức tổng hợp về từ trường đều, lực

từ, đại diện HS trình bầy kiến thức theo yêu cầu.

Nhận xét: Đây là tiến trình dậy học thứ năm, HS đã quên thuộc với hoạt động dậy học GQVĐ. Trong quá trình bài học các em đã thực sự tự tin trong việc GQVĐ các phần kiến thức theo yêu cầu. Các hoạt động thảo luận, TN thực hiện tốt, không cần sự trợ giúp quá nhiều từ GV. Năng lực GQVĐ của các em đạt được ở mức cao hơn. 3.6.1.6. Đơn vị kiến thức cảm ứng từ

- GV đặt vấn đề bằng trình chiếu hình ảnh mấy cộng hưởng từ từ phổ của, HS

theo dõi, quan sát.

- GV làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu bằng các câu hỏi, HS thảo luận xuất hiện

nhu cầu tìm nghiên cứu kiến thức cảm ứng từ.

- GV đặt câu hỏi liên quan vấn đề cần tìm hiểu, HS thảo luận đi đến kết luận cần

tìm hiểu các kiến thức của độ lớn của cảm ứng từ.

- GV hướng dẫn bằng phép so sánh tương tự kiến thức cường độ điện trường đặc trưng cho điện trường với cảm ứng từ sẽ đặc trưng cho từ trường, HS nhận thấy rõ vai trò của cảm ứng từ.

- GV dẫn dắt tìm hiểu kiến thức, HS thảo luận chung đưa ra phương án xác định

kiến thức là làm TN.

- GV yêu cầu đưa ra các phương án làm TN, HS thảo luận đưa ra, lựa chọn

phương án tối ưu nhất.

- GV yêu cầu làm TN, HS tiến hành làm TN theo các nhóm để xác định kiến

thức cảm ứng từ.

- GV yêu cầu HS tổng hợp và trình bầy kiến thức tổng hợp về từ trường đều, lực

từ, đại diện HS trình bầy kiến thức theo yêu cầu.

Nhận xét; Tiến trình dạy học GQVĐ thứ sáu về kiến thức cảm ứng từ giúp các em HS củng cố thêm nữa về hoạt động dạy học GQVĐ, đồng thời giúp phát triển năng lực GQVĐ lên các mức cao hơn theo các tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ. 3.6.1.7. Đơn vị kiến thức từ trường của dòng điện trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt

- GV đặt vấn đề bằng trình chiếu hình ảnh dạng hình học của dòng điện thẳng

và dòng điện tròn, HS theo dõi, quan sát.

- GV làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu bằng các câu hỏi, HS thảo luận xuất hiện nhu cầu tìm nghiên cứu kiến thức cảm ứng từ do dòng điện gây ra trong các tình huống cụ thể.

- GV đặt câu hỏi liên quan vấn đề cần tìm hiểu, HS thảo luận đi đến kết luận cần tìm hiểu các kiến thức cảm ứng từ do dòng điện gây ra trong các tình huống cụ thể của dòng điện thẳng, tròn, trong ống dây.

- GV dẫn dắt tìm hiểu kiến thức, HS thảo luận chung đưa ra phương án xác định

kiến thức là làm TN.

- GV yêu cầu đưa ra các phương án làm TN, HS thảo luận đưa ra, lựa chọn phương

án tối ưu nhất.

- GV yêu cầu làm TN, HS tiến hành làm TN theo các nhóm để xác định kiến thức

cảm ứng từ trong dây dẫn có hình dạng: Thẳng dài, tròn, ống dây.

- GV yêu cầu HS tổng hợp và trình bầy kiến thức tổng hợp về cảm ứng từ trong dây

dẫn có hình dạng: Thẳng dài, tròn, ống dây, đại diện HS trình bầy kiến thức theo yêu cầu.

Nhận xét: Đây là tiến trình cuối của quá trình dạy học GQVĐ chương từ trường. Hiệu quả trong việc tiếp nhận, phân tích, GQVĐ của HS tăng lên rõ ràng. Đây là phương pháp dạy học rất tốt khi áp dụng vào các kiến thức dạy học cho HS. Cần sử dụng nhiều và thường xuyên dạy học GQVĐ để phát triển năng lực GQVĐ của HS. 3.6.2. Đánh giá định lượng

Việc đánh giá định lượng được thực hiện thông qua quan sát, các phiếu đánh giá năng lực GQVĐ của tổng số 45 HS lớp 11A2 sau khi tham gia các hoạt động dạy học GQVĐ. Với mỗi hoạt động dạy học GQVĐ đều có một tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ chi tiết cho từng tiêu chí ở các mức độ khác nhau, từ mức độ 1 thấp nhất đến mức độ 3 là cao nhất. Với mỗi tiêu chí, tôi thống kê số HS đạt được năng lực GQVĐ tương ứng với từng mức độ 1, 2, 3. 3.6.2.1. Hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức nam châm

Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá về năng lực GQVĐ được nêu ở Bảng 2.6 - Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ, ta có bảng thống kê kết quả về các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS sau khi tham gia hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức nam châm như sau:

Bảng 3.1: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham gia hoạt động dạy học kiến thức nam châm Mức độ 1

Mức độ 3

Mức độ

Mức độ 2 Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ % 11.11 8.89 4.44 6.67 8.89 4.44

40.00 33.33 44.44 37.77 33.33 35.56

48.89 57.77 51.11 55.56 57.78 60.00

22 26 23 25 26 27

18 15 20 17 15 16

5 4 2 3 4 2

55.56

42.22

2.22

Tiêu chí Đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu Trình bày các thông tin liên quan Đề xuất được ý tưởng, giải pháp mới Thực hiện được giải pháp đã lựa chọn Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của giải pháp vừa thực hiện

Với tiêu chí đặt được các câu hỏi liên quan, phát biểu được nhu cầu chiếm tỉ lệ 88.89% số HS chỉ đạt mức độ 1 và 2. Cụ thể HS đã đặt được một hoặc một số câu hỏi liên quan đến nam châm như: định nghĩa, cấu tạo, đặc điểm, tương tác giữa hai nam châm, phát hiện được nhu cầu giải quyết vấn đề kiến thức nam châm. Tỷ lệ 51.11% HS trình bày các thông tin liên quan ở mức độ 1 (Nêu được một hoặc hai thông tin liên quan kiến thức nam châm). Tỉ lệ 44.44% HS thực hiện được giải pháp lựa chọn, có sự hướng dẫn của giáo viên nhưng còn lúng túng (mức độ I). Có 55.56% HS nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của giải pháp vừa thực hiện nhưng chỉ dừng lại ở mức độ 1 (Nêu được ít nhất 1 ưu, nhược điểm của giải pháp thiết kế TN về kiến thức nam châm). Với hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức nam châm này, mức độ 3, tỷ lệ thấp nhất là 2.22% và cao nhất là 11.11% số HS đạt được mức độ 3 của các tiêu chí.

Đây là hoạt động đầu tiên mà HS tham gia các hoạt động dạy học GQVĐ nên HS còn bỡ ngỡ, chưa quen với cách làm việc, các hoạt động, phương pháp, hình thức dạy học này. Các hoạt động của HS cần nhiều sự trợ giúp của GV, tuy nhiên HS có khá nhiều ý tưởng trong việc đưa ra TN về sự tương tác giữa hai nam châm. Trong hoạt động dạy học này đa số năng lực GQVĐ chủ yếu ở mức độ 1 và mức độ 2. 3.6.2.2. Hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức từ tính của dòng điện

Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá về năng lực GQVĐ được nêu ở Bảng 2.7 - Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ, ta có bảng thống kê kết quả về các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS sau khi tham gia hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức từ tính của dòng điện như sau:

Mức độ 2

Mức độ 1

Mức độ 3

Bảng 3.2: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham gia hoạt động dạy học kiến thức từ tính của dòng điện Mức độ

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

24.45

62.22

13.33

55.55

35.56

8.89

33.33

60.00

6.67

46.67

42.22

11.11

57.78

33.33

8.89

53.34

40.00

6.67

57.78

37.78

4.44

Tiêu chí Đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu Trình bày các thông tin liên quan Đề xuất được ý tưởng, giải pháp mới Thực hiện được giải pháp đã lựa chọn Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của giải pháp vừa thực hiện

Hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức từ tính của dòng điện HS đã quen dần với phương pháp dạy học này, không còn bỡ ngỡ, lúng túng như hoạt động trước. Từ bảng thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham gia hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức từ tính của dòng điện cho thấy năng lực GQVĐ của HS đã có một tỷ lệ lớn hơn đạt mức độ 2. Có đến 62.22% HS đạt mức độ 2 với tiêu chí đặt được câu hỏi liên quan đến từ tính của dòng điện, 66.67% HS đạt được mức độ với tiêu chí thu thập thông tin. Tỉ lệ % ở mức 2 của năng lực GQVĐ tăng lên đáng kể. Tỉ lệ % ở mức 3 vẫn còn thấp, cao nhất chỉ được 13.33%. 3.6.2.3. Hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức từ trường

Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá về năng lực GQVĐ được nêu ở Bảng 2.8 - Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ, ta có bảng thống kê kết quả về các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS sau khi tham gia hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức từ trường như sau:

Bảng 3.3: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham gia hoạt động dạy học kiến thức từ trường

Mức độ 3

Mức độ

Mức độ 1 Số HS Tỉ lệ %

Mức độ 2 Số HS Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

20.00

64.44

15.56

35.56

53.33

11.11

28.89

62.22

8.89

31.11

57.78

11.11

37.78

48.89

13.33

40.00

48.89

11.11

48.89

42.22

8.89

Tiêu chí Mô tả được sự vật hiện tượng, đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu Trình bày các thông tin liên quan Đề xuất được ý tưởng, giải pháp mới Thực hiện được giải pháp đã lựa chọn Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của giải pháp vừa thực hiện

Sang đến hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức từ trường, các em HS đã tỏ ra khá quen thuộc với phương pháp giảng dạy, chủ động hơn trong việc đặt câu hỏi, tổng hợp kết quả, trình bày được các ý tưởng của mình. Các em không còn lúng túng với các TN, thậm chí nhiều em còn tỏ ra khá thành thạo, thao tác chính xác. Giáo viên chỉ đóng

vai trò tư vấn, gợi ý hỗ trợ thêm chứ không cần giúp đỡ sát sao như các phần kiến thức trước.

Sang đến hoạt động thứ ba, có một tỷ lệ lớn HS có năng lực GQVĐ dịch chuyển dần từ mức độ 1 lên 2 và từ mức độ 2 lên 3. Điều này thể hiện ở con số qua bảng trên. Tỷ lệ HS ở mức độ 1 đã giảm đi đáng kể so với các hoạt đọng tìm hiểu kiến thức trước đó, nhưng vẫn còn khá cao. Tuy nhiên, đánh giá tổng thể ở các mức độ thì con số đạt được ở mức độ 3 vẫn còn thấp, cao nhất mới chỉ dừng lại ở 15.56% ở tiêu chí mô tả sự vật hiện tương và đặt câu hỏi liên quan. Có thể mức độ 3 ở tất cả các tiêu chí là yêu cầu khá cao đối với các em HS ở hoạt động này. Nhưng con số này cũng cho thấy năng lực GQVVĐ của HS đã có sự dịch chuyển dần lên mức độ 3 sau ba hoạt động dạy học GQVĐ mà các em là người tham gia thực sự. 3.6.2.4. Hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức đường sức từ

Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá về năng lực GQVĐ được nêu ở Bảng 2.9 - Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ, ta có bảng thống kê kết quả về các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS sau khi tham gia hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức đường sức từ như sau:

Bảng 3.4: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham gia hoạt động dạy học kiến thức đường sức từ

Mức độ 2

Mức độ

Mức độ 1 Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ %

Mức độ 3 Số HS

Tỉ lệ %

13.33

64.44

22.22

28.89

53.33

17.78

62.22

26.67

57.78

15.55

20.00

62.22

17.78

24.44

60.00

15.56

26.67

57.78

15.55

Tiêu chí Mô tả được sự vật hiện tượng, đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu Trình bày các thông tin liên quan Đề xuất được ý tưởng, giải pháp mới Thực hiện được giải pháp đã lựa chọn Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của giải pháp vừa thực hiện

Đến đơn vị kiến thức thứ tư có sự thây đổi và chuyển biến rõ rành trong tỉ lệ các tiêu chí đạt được. Điều này được chứng minh ở con số tỷ lệ bảng trên HS đạt được mức

độ 1 và 2 giảm đi khá nhiều, đồng nghĩa với việc tỷ lệ HS đạt được ở mức độ 3 tăng lên khá cao sau bốn hoạt động. Điều này cho thấy, năng lực GQVĐ của HS sẽ được phát huy khi các em được có cơ hội tìm hiểu về các kiến thức yêu thích. Các em đã có sự nhận thức rõ ràng về dạy học GQVĐ và việc phát triển năng lực GQVĐ. 3.6.2.5. Hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức lực từ

Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá về năng lực GQVĐ được nêu ở Bảng 2.10 - Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ, ta có bảng thống kê kết quả về các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS sau khi tham gia hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức lực từ như sau:

Bảng 3.5: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham gia hoạt động dạy học kiến thức lực từ

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Mức độ

Tiêu chí

Số HS Tỉ lệ %

4.45

62.22

33.33

8.89

60.00

31.11

11.11

62.22

26.67

13.33

60.00

26.67

11.11

64.44

24.45

17.78

60.00

22.22

20.00

57.78

22.22

Mô tả được sự vật hiện tượng, đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu Trình bày các thông tin liên quan Đề xuất được ý tưởng, giải pháp mới Thực hiện được giải pháp đã lựa chọn Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của giải pháp vừa thực hiện

Tiến trình thứ năm dậy học GQVĐ kiến thức phần lực từ giúp ta nhận thấy rõ năng lực GQVĐ của HS qua các tiêu chí đã chuyển rất nhiều sang mức 2, mức 3. Tỉ lệ ở hai mức này tăng nhanh và cao lên rõ ràng. Tỉ lệ ở mức 1 đã giảm đi rát nhiều, cao nhất chỉ còn 20%. Nhận thấy có sự chuyển biến mức độ GQVĐ của HS qua các tiêu chí theo bảng thống kê. 3.6.2.6. Hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức cảm ứng từ

Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá về năng lực GQVĐ được nêu ở Bảng 2.11 - Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ, ta có bảng thống kê kết quả về các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS sau khi tham gia hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức cảm ứng từ như sau:

Bảng 3.6: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham gia hoạt động dạy học kiến thức cảm ứng từ

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Mức độ

Tiêu chí

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS Tỉ lệ %

Đặt được các câu hỏi

62.22

37.78

liên quan

Phát biểu được nhu cầu

60.00

35.56

4.44

Trình bày các thông tin

60.00

31.11

8.89

liên quan

Đề xuất được ý tưởng,

60.00

31.11

8.89

giải pháp mới

Thực hiện được giải

64.44

28.89

6.67

pháp đã lựa chọn

Tổng hợp, trình bày kết

11.11

62.22

26.67

quả thu được

Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của giải

11.11

60.0

28.89

pháp vừa thực hiện

Qua sáu quá trình dạy học GQVĐ dễ dàng nhận ra sự thay đổi về nhiều mặt đối

với HS khi được tiếp cận và trực tiếp tham gia hoạt động học GQVĐ. Theo bảng số

liệu trên tỉ lệ % ở mức 1 còn rất thấp. Giảm đi rất nhiều so với những quá trình dậy học

trước đó. Trong khi đó tỉ lệ % lại tập trung nhiều lên ở mức độ 3. Thấy rõ hiệu quả

mang lại của dậy học GQVVĐ để nâng cao năng lực GQVĐ của HS qua các quá trình

học.

3.6.2.7. Hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức từ trường trong các dây dẫn có hình dạng

đặc biệt

Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá về năng lực GQVĐ được nêu ở Bảng 2.12 - Tiêu

chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ, ta có bảng thống kê kết

quả về các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS sau khi tham gia hoạt động

dạy học GQVĐ kiến thức thức từ trường trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt như

Bảng 3.7: Thống kê các mức độ đạt được về năng lực GQVĐ của HS khi tham gia hoạt động dạy học kiến thức thức từ trường trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Mức độ

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

Số HS

Tỉ lệ %

53.33

46.67

62.22

38.78

2.22

62.22

35.56

4.44

60.00

35.56

4.44

64.44

31.12

4.44

66.67

28.89

6.66

62.22

31.12

Tiêu chí Đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu Trình bày các thông tin liên quan Đề xuất được ý tưởng, giải pháp mới Thực hiện được giải pháp đã lựa chọn Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của giải pháp vừa thực hiện

Nhận xét một cách chủ quan của người thực hiện đề tài này, nếu các tiết học Vật Lí ở trên lớp được đầu tư thời gian, công sức để tạo điều kiện cho các em HS học thông qua dạy học GQVĐ sẽ phát huy được tối đa năng lực GQVĐ không chỉ ở các nội dung của bài học mà có thể áp dụng được trong đời sống xã hội hàng ngày của chính các em. Trên cơ sở các bảng đánh giá tiêu chí của năng lực GQVĐ chúng ta tiến hành vẽ đồ thị để thấy rõ sự thay đổi các mức của năng lực GQVĐ khi trải qua các tiến trình dạy học GQVĐ:

Bảng 3.8: Thống kê tỉ lệ % HS đạt ở mức 1 theo các tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ của các tiến trình dạy học

Phần trăm (%)

Tiến trình

Tiêu chí 1 (%) 48.89 24.45 20.00 13.13 4.45 0 0

Tiêu chí 2 (%) 57.77 55.55 35.56 28.89 8.89 4.44 0

Tiêu chí 3 (%) 51.11 33.33 28.89 17.78 11.11 8.89 2.22

Tiêu chí 4 (%) 55.56 46.67 31.11 26.67 13.33 8.89 4.44

Tiêu chí 5 (%) 57.78 57.58 37.78 20.00 11.11 6.67 4.44

Tiêu chí 6 (%) 60 53.34 40.00 24.44 17.78 11.11 4.44

Tiêu chí 7 (%) 56.56 57.78 48.89 26.67 20.00 11.11 6.66

TTDH 1 TTDH 2 TTDH 3 TTDH 4 TTDH 5 TTDH 6 TTDH 7

Đ 1

Đ 2

Đ 3

Đ 4

M Ă R T

Đ 5

N Ầ H P Ệ L Ỉ T

Đ 6

Đ 7

TT 1

TT 2

TT 3

TT 4

TT 5

TT 6

TT 7

Nhận xét: Mức 1 của các tiêu chí về năng lực GQVĐ giảm đi sau các tiến trình

(TT: Tiến trình, Đ: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ứng với tiêu chí 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ở mức 1 của năng lực GQVĐ) Hình 3.1: Đồ thị mức 1 của các tiêu chí về năng lực GQVĐ

dạy học GQVĐ thể hiện rất rõ qua đồ thị trên.

Bảng 3.9: Thống kê tỉ lệ % HS đạt ở mức 2 theo các tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ của các tiến trình dạy học

Phần trăm (%)

Tiêu chí 1 (%)

Tiêu chí 2 (%)

Tiêu chí 3 (%)

Tiêu chí 4 (%)

Tiêu chí 5 (%)

Tiêu chí 6 (%)

Tiêu chí 7 (%)

Tiến trình TTDH 1 TTDH 2 TTDH 3 TTDH 4 TTDH 5 TTDH 6 TTDH 7

40.00 62.22 64.44 64.44 62.22 62.22 53.3

33.33 35.36 53.33 53.33 60.00 60.00 62.22

44.44 60.00 62.22 62.22 62.22 60.00 62.22

37.77 42.22 57.78 57.78 60.00 60.00 60.00

33.33 33.33 40.00 62.22 64.44 64.44 64.44

35.56 48.89 48.89 60.00 60.00 62.22 66.67

42.22 37.78 42.22 57.78 57.78 60.00 62.22

Đ 1

Đ 2

Đ 3

Đ 4

M Ă R T

Đ 5

N Ầ H P Ệ L Ỉ T

Đ 6

Đ 7

80 70 60 50 40 30 20 10 0

TT 1

TT 2

TT 3

TT 4

TT 5

TT 6

TT 7

(TT: Tiến trình, Đ: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ứng với tiêu chí 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ở mức 2 của năng lực GQVĐ) Hình 3.2: Đồ thị mức 2 của các tiêu chí về năng lực GQVĐ

Nhận xét: Ở mức 2 của các tiêu chí năng lực GQVĐ có sự tăng lên qua từng tiến trình dạy học. Tuy nhiên mức tăng không đột biến. Từ đồ thị ta thấy các đường tương đối gần nhau, sự chênh nhau là chưa nhiều. Đường Đ1 ở tiến trình dạy học 7 có mức năng lực 2 hướng xuống do mới vào bài học đã sử dụng nhiều hình ảnh liên quan bài học về hình dạng hình học của dây dẫn, các em mải quan sát chưa tập trung ngay vào bài học. TN trong bài này nhiều hơn, cũng khó hơn trong quá trình sử dụng vào tiến trình dạy học HS tiến hành còn sai sót, chưa thể đạt được kết quả như mong muốn, gặp khó khăn dẫn đến tâm lí các em có sự dao động, một chút nào đó là lo lắng. Tiến trình này gồm nhiều kiến thức hơn so với các tiến trình khác, kiến thức đòi hỏi sự tổng hợp nhiều kiến thức của các bài trước liên quan. Các câu hỏi về kiến thức ở tiến trình này cũng khó hơn. Bảng 3.10: Thống kê tỉ lệ % HS đạt ở mức 3 theo các tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ của các tiến trình dạy học

Phần trăm (%)

Tiêu chí 1 (%)

Tiêu chí 2 (%)

Tiêu chí 3 (%)

Tiêu chí 4 (%)

Tiêu chí 5 (%)

Tiêu chí 6 (%)

Tiêu chí 7 (%)

Tiến trình

11.11 13.33 15.56 22.22 33.33 37.78 46.67

8.89 8.89 11.11 17.78 31.11 35.56 38.78

4.44 6.67 8.89 20.00 26.67 31.11 35.56

6.67 11.11 11.11 15.55 26.67 31.11 35.56

8.89 8.89 13.33 17.78 24.45 28.89 31.12

4.44 6.67 11.11 15.56 22.22 26.67 28.89

2.22 4.44 8.89 15.56 22.22 28.89 31.12

TTDH 1 TTDH 2 TTDH 3 TTDH 4 TTDH 5 TTDH 6 TTDH 7

Đ 1

Đ 2

Đ 3

Đ 4

M Ă R T

Đ 5

N Ầ H P Ệ L Ỉ T

Đ 6

Đ 7

TT 1

TT 2

TT 3

TT 4

TT 5

TT 6

TT 7

(TT: Tiến trình, Đ: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ứng với tiêu chí 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ở mức 3 của năng lực GQVĐ) Hình 3.3: Đồ thị mức 3 của các tiêu chí về năng lực GQVĐ

Nhận xét: Mức 3 của các tiêu chí về năng lực GQVĐ tăng lên sau các tiến trình dạy học GQVĐ thể hiện rất rõ qua đồ thị trên. Chứng tỏ các tiến trình dạy học giúp phát triển năng lực GQVĐ.

Kết luận chương 3

Qua đợt thực nghiệm sư phạm và việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến các giờ dạy GQVĐ, thông qua việc trao đổi thảo luận lấy ý kiến của GV và HS sau giờ học, xử lí các kết quả kiểm tra đánh giá theo tiêu chí các mức của năng lực GQVĐ. Chúng tôi có những nhận xét sau:

- Nội dung tiến trình dạy học đã được soạn thảo tương đối phù hợp với thực tế HS. Logic bài học được soạn thảo phù hợp với tiến trình giải quyết vấn đề, tạo điều kiện cho HS làm quen với việc giải quyết vấn đề theo các bước của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề.

- Trong quá trình học tập, HS được đề xuất dự đoán, trao đổi, thảo luận, đưa ra ý kiến. Qua hoạt động này, GV kiểm soát được hoạt động nhận thức của HS, kịp thời khắc phục những khó khăn, vướng mắc và hoàn chỉnh kiến thức theo tiến trình dạy học đã soạn thảo.

- Sau giờ học, HS vận dụng kiến thức giải thích các hiện tượng về tương tác trong phần từ trường, ứng dụng kiến thức làm thí nghiệm chế tạo một số vật dụng có trong thực tế.

- Qua quá trình thực hiện đề tài và kết quả thực nghiệm sư phạm thu được đã chứng tỏ rằng: nội dung các tiến trình dạy học do chúng tôi soạn thảo là phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh. Đồng thời, cũng chứng tỏ rằng dạy học theo phương pháp mới này, học sinh tự chủ nắm kiến thức, hoạt động tích cực hơn, góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và phát triển năng lực GQVĐ của học sinh. Qua đó có thể nói tiến trình dạy học đã đạt được mục tiêu đề ra.

Tuy vậy, chúng tôi cũng nhận thấy hạn chế: chúng tôi mới chỉ tiến hành dạy học GQVĐ ở các đối tượng học sinh tương đương về mặt trình độ nhận thức. Do vậy cần phải tiếp tục dạy học GQVĐ trên các đối tượng học sinh khác để chỉnh sửa cho tiến trình dạy học phù hợp với nhiều đối tượng học sinh. Các thí nghiệm cải tiến cần được kiểm định để mang lại kết quả thật đáng tin cậy.

KẾT LUẬN CHUNG

Đề tài luận văn có những đóng góp sau: - Soạn thảo nội dung các bài giảng về kiến thức chương Từ trường, thiết kế một số thí nghiệm và ứng dụng liên quan đến kiến thức. Đây sẽ là nguồn tài liệu tham khảo khi dạy học phần kiến thức của từ trường.

- Xây dựng tiến trình dạy học các kiến thức về Từ trường theo hướng phát triển

năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Một số đề xuất: - Nghiên cứu kĩ hơn về việc sử dụng thí nghiệm vật lí vào trong dạy học: mục đích sử dụng, nội dung kiến thức có thể sử dụng, soạn thảo nội dung bài học như thế nào, thực hiện trên đối tượng học sinh nào... nhằm phát huy năng lực của người học và trình độ kiến thức, kĩ năng của HS.

- Tổ chức dạy học GQVĐ trên nhiều đối tượng học sinh ở các trường khác nhau,

vùng miền khác nhau để có được sự đánh giá tổng quát hơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tài liệu tham khảo tiếng Việt

1. Bộ giáo dục và đào tạo (2010), Dự án Việt-Bỉ, Dạy và học tích cực, một số kĩ

thuật và phương pháp dạy học tích cực, NXB Đại học sư phạm, Hà Nội.

2. Tô Văn Bình (2006), Thí nghiệm Vật lí trong trường phổ thông (Bài giảng chuyên

đề đạo tạo Cao học Thạc sỹ), Đại học Sư phạm Thái Nguyên.

3. Nguyễn Cương (2007), Phương pháp dậy học ở trường phổ thông và đại học-

Những vấn đề cơ bản, NXB giáo dục, Hà Nội.

4. Nguyễn Cương, Nguyễn Văn Đậu, Phạm Văn Thái, Đỗ Thị Trang (1998), Lý luận

dậy học hóa học, Tập 2 ĐHSP Hà Nội.

5. Nguyễn Văn Cường - Bernd Meier, Một số vấn đề chung về đổi mới phương pháp

dạy học ở trường trung học phổ thông.

6. Nguyễn Văn Khải (1995), Hình thành những kiến thức vật lí cơ bản và năng lực

nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT, ĐHSP Đại học Thái

Nguyên.

7. Nguyễn Văn Khải (Chủ biên), Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai (1994), Phương

pháp giảng dạy vật lí ở trường phổ thông, ĐHSP Việt Bắc.

8. Đặng Thị Oanh, Nguyễn Xuân Trường, Trần Trung Ninh (2005), Nâng cao năng lực

cho giáo viên THPT về đổi mới PPDH, Dự án phát triển giáo dục THPT.

9. Nguyễn Thị Lan Phương, Đề xuất khái niệm và chuẩn đầu ra của năng lực giải

quyết vấn đề với học sinh THPT, Viện Khoa học giáo dục, Việt Nam.

10. Nguyễn Thị Minh Phương(2007), Tổng quan về các khung năng lực cần đạt ở

học sinh trong mực tiêu giáo dục phổ thông, Đề tài NCKH của viện khoa học giáo

dục Việt Nam.

11. Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐHSP

Hà Nội.

12. Phạm Xuân Quế, Ngô Diệu Nga, Nguyễn Văn Biên, Nguyễn Anh Thuấn, Thạch

Thị Đào Liên, Nguyễn Văn Nghiệp, Nguyễn Trọng Sửu, Hướng dẫn dạy học và

kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT.

13. Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên 2002), Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ

thông, NXB ĐHSP-HN.

14. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức

cho HS trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB ĐHQG-HN.

15. Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn (1998), Tâm lí học đại cương, NXB giáo dục,

Hà Nội.

16. Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB Đại học sư phạm, Hà Nội.

17. Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học - Truyền thống và đổi mới,

NXB Giáo dục.

18. Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lí ở

trường phổ thông, NXB ĐHSP Hà Nội.

II. Tài liệu tham khảo tiếng nước ngoài 19. Gardner, Howard (1999), Intelligence Reflamed: Multiple Intelligences for the 21

Century, Basic Books.

20. OECD (2002), Definition and Selection of Competecies: Theoretical and

Conceptual Foundation. http: //www.oecd.org/dataoecd/47/61/35070367.pdf

21. Weiner, F.E (2001), Comparative performance measurement in schools,

Weinheim and Basejl: Beltz, Verlag, pp.17-31, Bản dịch tiếng anh.

22. Một số tài liệu trên mạng: http://www.thuvienvatli.com, http://www.tailieu.vn

PHỤ LỤC 1. PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN

Họ và tên: ……………………………………………….. Trường: …………………………………………………. Năm vào ngành: ………………………………………… Câu 1: Đơn vị trường đồng chí công tác có đủ dụng cụ để làm tất cả các thí

nghiệm thuộc chương “Từ trường” không?

c. Thỉnh thoảng b. Không

c. Thỉnh thoảng

Có b. Không Câu 2: Đ/c đánh dấu X vào nội dung mà đồng chí chọn: * Khi dạy học các bài sau đây, đồng chí có sử dụng thí nghiệm không? - Bài 1: Từ trường a. Có - Bài 2: Lực từ, cảm ứng từ a. Có - Bài 3: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt a. Có b. Không * Những bài đồng chí không sử dụng thí nghiệm là do:

- Không có dụng cụ thí nghiệm - Không có thời gian chuẩn bị - Chưa chắc đã thành công trên lớp - Bài học quá dài không đủ thời gian - Lí do khác: ……………………………………………………………..

b. Diễn giảng - minh họa d. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề

Câu 3: Những khó khăn của HS khi học chương này là gì? Kiến thức: …………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………… Kĩ năng: …………………………………………………………………........ ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Câu 4: Các phương pháp dạy học mà các đồng chí đã sử dụng khi dạy học chương này (có thể chọn nhiều phương pháp) a. Thuyết trình hỏi đáp c. Dạy học trải nghiệm e. Phương pháp khác:………………………………………………………… ………………………………………………………………………………... Câu 5: Tầm quan trọng của việc tổ chức dạy học GQVĐ cho HS: a. Rất quan trọng c. Bình thường b. Quan trọng d. Không quan trọng

- Nếu có tổ chức thì kết quả tổ chức dạy học GQVĐ như thế nào? .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... Câu 6: Khi tổ chức dạy học GQVĐ, các đồng chí gặp những khó khăn gì? Không có đủ thời gian để thiết kế các hoạt động Chưa có đủ điều kiện về cơ sở vật chất, thiết bị dạy học Tốn nhiều thời gian, công sức chuẩn bị Chưa nắm rõ quy trình, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học trải nghiệm Khả năng thiết kế các hoạt động dạy học trải nghiệm còn hạn chế Khó khăn khác

Xin chân thành cảm ơn các đồng chí!

PHỤ LỤC 2. PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH

b. Trong giờ thực hành

Họ và tên:……………………Lớp…………Trường…………………………… Em hãy khoanh tròn vào những lựa chọn của mình Câu 1: Khi học về chương “Từ trường” ở chương trình Vật lí 11 THPT, em có được làm thí nghiệm không? a. Có b. Không - Nếu có, hãy kể tên các thí nghiệm được làm: ....................................................................................................................... Hoàn cảnh các em được làm thí nghiệm: a. Trong giờ xây dựng kiến thức mới Câu 2: Thái độ của em đối với các hoạt động dạy học GQVĐ chương “Từ trường” như thế nào? a. Rất hứng thú b. Hứng thú d. Không hứng thú c. Bình thường Câu 3: Nếu được tham gia vào hoạt động dạy học GQVĐ chương “Từ trường” em thích hoạt động gì nhất? a. Thiết kế, chế tạo thí nghiệm GQVĐ tìm hiểu kiến thức b. Tham gia các hoạt động ngoại khóa c. Tham gia các trò chơi d. Đề xuất khác:……………………………………………………………...... Câu 4: Theo em, việc tham gia các hoạt động học tập theo phương pháp dạy học GQVĐ sẽ giúp em như thế nào trong quá trình học?

Kích thích hứng thú, sự ham mê, tìm tòi đối với môn Vật lí Phát triển tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong quá trình học Hiểu và nhớ kiến thức lâu hơn Tăng cường sự hợp tác, phối hợp của HS trong quá trình học

Chân thành cảm ơn các em!

Phụ lục 3: Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “cảm ứng từ” Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề, đưa ra vấn đề cần giải quyết

Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

- Thảo luận trả lời câu hỏi của GV, Xuất hiện nhu cầu tìm hiểu độ lớn của cảm ứng từ. - Véc tơ cường độ điện trường đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực. - Quan sát trên màn hình về sự tương tự giữa

vec tơ

vá véc tơ

. Phát hiện sự chưa

* Tạo tình huống có vấn đề - GV trình chiếu tình huống về máy cộng hưởng từ và yêu cầu HS trả lời câu hỏi. - Hãy nhắc lại khái niệm véc tơ cường độ điện trường? Nêu ý nghĩa của nó? - Một cách tương đối với điện trường, để dặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực người ta đưa ra khái niệm khái niệm véc tơ cảm ứng từ (đại lượng véc tơ) - Giới thiệu có sự tương tự giữa véc tơ cường độ điện trường và véc tơ cảm ứng từ. Chiếu

lên màn hình các đặc điểm của véc tơ

đã biết.

đầy đủ của vec tơ - Nhận ra cần đi tìm độ lớn của véc tơ cảm ứng từ để trả lơi cho câu hỏi tình huống lúc đầu. - Thảo luận đi đến vấn đề cần giải quyết: Làm thế nào để đưa ra định nghĩa độ lớn của véc tơ cảm ứng từ? Độ lớn đó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Thế nào là vec tơ cảm ứng từ

một số đặc điểm của véc tơ - Như vậy phương chiều của cảm ứng từ đã được định nghĩa dựa vào sự định hướng của nam châm thử, còn những yếu tố nào cần nghiên cứu để chúng ta hiểu đầy đủ về véc tơ cảm ứng từ? - Độ lớn cảm ứng từ được xác định như thế nào? - Điều khiển, trợ giúp HS thảo luận để đưa ra vấn đề cần giải quyết

Hoạt động 2: Giải quyết vấn đề

Trợ giúp của GV

- Gợi ý: Dựa vào sự tương tự giữa điện trường và từ trường. Để xác định độ lớn của véc tơ cường độ điện trường người ta nghiên cứu lực điện tác dụng lên điện tích điểm. Vậy có thể nghiên cứu lực từ tác dụng lên nam châm thử để xác định độ lớn véc tơ cảm ứng từ. - Trình chiếu từ phổ của một nam châm thẳng, yêu cầu HS quan sát và nhận xét?

Hoạt động của HS * Lựa chọn phương án xác định độ lớn cảm ứng từ - Lắng nghe gợi ý của GV để tìm cách xác định độ lớn véc tơ cảm ứng từ. - Quan sát từ phổ của nam châm và đưa ra nhận xét: . Những đường cong

Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

. Có những chỗ mau (dày), chỗ thưa hơn - Ở những chỗ mạnh hơn các đường cảm ứng từ mau hơn (lực từ tác dụng lên nam châm thử mạnh hơn) - Ghi nhận phương án thông qua lực từ tác dụng lên kim nam châm thử để có thể tìm ra độ lớn véc tơ cảm ứng từ. - Thảo luận trả lời câu hỏi. - Đề xuất nghiên cứu thêm lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện đặt trong từ trường đều. * Thiết kế TN đo lực từ theo các phương án đề xuất. - Các nhóm (4 nhóm) thảo luận, thiết kế cụ thể thí nghiệm. - Dự kiến của các nhóm: Mắc lò xo nhạy vào một đầu kim nam châm thử, cho dây dẫn có dòng điện vào trong từ trường đều, của nam châm chũ U và sử dụng lực kế để đo lực từ, cho một cạnh khung dây trong từ trường và sử dụng cân để đo lực từ… - Quan sát và đánh giá tính khả thi của từng thiết kế phương án thí nghệm của các nhóm. - Lắng nghe và thống nhất phương án thí nghiệm khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện. *Đề xuất các giả thuyết, đưa ra các dự đoán - Các nhóm dựa vào kiến thức đẫ biết, tài liệu SGK, thảo luận và đưa ra giả thuyết: Độ lớn của lực từ phụ thuộc vào cảm ứng từ, cường độ dòng điện chạy trong đoạn dây, chiều dài dây dẫn và góc α.

- Sự phân bố không đều của các đường sức có ý nghĩa gì không? - Như vậy độ lớn véc tơ cảm ứng từ có thể xác định thông qua lực từ tác dụng lên nam châm thử. - Có thêm phương án nào nữa không để xác định độ lớn véc tơ cảm ứng từ? - Gợi ý: Lưu ý bản chất giống nhau của nam châm và dòng điện. - Dựa vào hai phương án trên các nhóm hãy thiết kế thí nghiệm dựa trên lực từ tác dụng lên nam châm hoặc đoạn dây dẫn mang dòng điện? - Sử dụng máy chiếu vật thể trình chiếu hình ảnh của các nhóm trên màn hình lớn để tiện quan sát. - Tổ chức HS lựa chọn phương án khả thi: Ta khó dựa vào lực từ tác dụng lên nam châm thử để đưa ra định nghĩa độ lớn của véc tơ cảm ứng từ giống như đưa ra định nghĩa véc tơ cường độ điện trường, bởi một nam châm thử đặt trong từ trường thì không phải chỉ có một lực từ mà bao giờ cũng có hai lực từ tạo moomen lực tác dụng lên kim nam châm. Việc xác định mômen lực từ tác dụng lên kim nam châm bằng TN là điều rát khó thực hiện. Vì lí do đó ta chon TN khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện. - Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện phụ thuộc vào yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào?

Trợ giúp của GV

- Nếu HS không đề xuất được giả thuyết GV thực hiện các gợi ý sau: + Đã biết, phương, chiều của lực từ phụ thuộc vào phương, chiều của dòng điện nên độ lớn lực từ có thể phụ thuộc vào độ lớn của cường độ dòng điện không? + Trong TN xác định phương chiều của lực từ, người ta nghiên cứu lực tác dụng lên đoạn dòng điện thẳng bằng cách khảo sát một cạnh của khung dây hình chữ nhật đặt trong từ trường đều của nam châm chữ U, nếu quay khung dây để cạnh kia trong từ trường (chiều dài đoạn dây dẫn thay đổi) thì lực từ có thay đổi không, nếu có thay đổi như thế nào? + Đã biết, khi đường sức từ song song đoạn dây dẫn mang dòng điện thì nó không chịu lực tác dụng (lực từ F bằng không), khi đoạn dây mang dòng điện đặt vuông góc với đường sức từ thì lực F lớn nhất. Vậy nếu đường sức từ hợp với đoạn dây dẫn mang dòng điện góc α thì lực từ có phụ thuộc góc α không? - Hãy thiết kế chi tiết TN? - Thông báo trước lớp một phương án khả thi sử dụng cân lực từ. - Để kiểm tra các dự đoán lực từ phụ thuộc vào cường độ dòng điện, chiều dài dây dẫn và góc α, ta tiến hành TN như thế nào? - Hãy đề xuất các thao tác để tiến hành các TN đó ? - Giới thiệu các TN được sử dụng để khảo sát lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang

Hoạt động của HS - Đề xuất giả thuyết: Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện phụ thuộc vào cường độ dòng điện. - Đề xuất giả thuyết: Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện phụ thuộc vào chiều dài l của đoạn dây dẫn đó . - Đề xuất giả thuyết: Độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện phụ thuộc vào góc α tạo bởi hướng của dòng điện và hướng của đường sức từ. * Thiết kế chi tiết TN và nêu các thao tác tiến hanh với TN để kiểm chứng giả thuyết - Nhóm HS hoàn thiện bản thiết kế mô tả TN: Lựa chọn nam châm chữ U để tạo ra từ trường đều, sử dụng các khung dây hình chữ nhật có chiều dài khác nhau, bố trí sao cho một cạnh của khung dây nằm trong từ trường đều, khung dây nối với nguồn điện. Sử dụng lực kế, cân để đo lực. - Trong TN ta đo lực F khi thay đổi một đại lượng, còn giữ nguyên các đại lượng khác: TN1: Giữ α và l không đổi, còn I thay đổi. Lập bảng biểu diễn sự phụ thuộc giữa lực từ F và cường độ dòng điện I. TN2. Giữ α và I không đổi còn l thay đổi. Lập bảng biểu diễn sự phụ thuộc giữa lực từ F và chiều dài dây dẫn điện l. TN3. Giữ I và l không đổi và thay đổi góc α. Lập bảng biểu diễn sự phụ thuộc giữa F và sinα. - Dùng biến trở để thay đổi cường độ dòng điện; Thay các khung dây có chiều dài khác

Trợ giúp của GV dòng điện: TN “Lực từ và cảm ứng điện từ”, Video clip TN cân Cotton, TN ảo Cân lực từ. Phiếu học tập. - Chuẩn bị sẵn các bản hướng dẫn thực

Hoạt động của HS nhau (thay đổi chiều dài l) để đặt một cạnh của nó trong từ trường đều của nam châm chữ U; Thay đổi góc bằng cách xoay nam châm chữ U. * Tổ chức tiến hành TN

Nội dung hoạt động, phương tiện dậy học tại các góc

Tên Góc Góc phân tích

Phương tiện Sách giáo khoa, bảng số liệu, phiếu học tập, bút, vở, máy tính cầm tay HS FX500

Góc trải nghiệm

thí

Nội dung HĐ HS đọc sách giáo khoa, xử lí số liệu của bảng kết quả đã đo được, trả lời câu hỏi GV yêu cầu. Học sinh làm nghiệm

Góc quan sát

Học sinh xem Video clip

Bộ thí nghiệm “Lực từ và cảm ứng từ”, phiếu học tập, máy tính cầm tay HS FX500 Máy vi tính, có thể sử dụng đầu DVD và màn hình, phiếu học tập.

Góc áp dụng

Làm thí nghiệm ảo, thực hiện giải một số bài tập đơn giản.

Máy vi tính, phiếu học tập, bài tập tính toán đơn giản, máy tính cầm tay HS FX500

Dự kiến kết quả Phát biểu được sự phụ thuộc lực từ F vào các đại lượng I, l và góc α. Hình thành NL phân tích, đánh giá Tìm sự phụ thuộc lực từ F vào các đại lượng I, l và góc α. Hình thành NL thực nghiệm Tìm sự phụ thuộc lực từ F vào các đại lượng I, l và góc α. Hình thành NL quan sát, thu thập thông Áp dụng được công thức tính cảm ứng từ trong các bài tập đơn giản. Hình thành NL sử dụng kiến thức VL

Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

- Tổ chức cho HS lựa chọn góc xuất phát. - Trợ giúp nhóm HS tại các góc: + Với góc trải nghiệm, yêu cầu HS thực hiện được các bước đối với bộ TN thật “Lực từ và cảm ứng điện từ”

+Hướng dẫn HS các bước thao tác với TN, cách đọc số liệu, sai số.

- Lựa chọn góc xuất phát và di chuyển đến vị trí học tập. - Tại góc trải nghiệm, HS làmđược: +TN1: Đặt mặt phẳng khung dây vuông góc đường sức từ (α=900) và dùng khung dây có cạnh AB dài xác định (l=8cm), dùng núm xoay thay đổi I (quan sát qua Ampe kế), số chỉ lực kế cho biết độ lớn lực F. +TN2: Đặt mặt phẳng khung dây vuông góc đường sức từ (α=900) và thay đổi các khung dây có cạnh dài khác nhau, số chỉ lực kế cho biết độ lớn lực F. +TN3: Khung dây có trục xoay và góc đo độ xoay, số chỉ lực kế cho biết độ lớn lực F. Ghi kết quả vào phiếu học tập, nêu nhận xét về quan hệ giữa lực F và các đại lượng I, l và góc α. -Tại góc quan sát, HS thấy và làm được:

+ Hình ảnh điều chỉnh cân về vị trí cân bằng: dịch chuyển con chạy trên đòn cân, rồi vặn núm tinh chỉnh ghi lại số chỉ N0 của cân. + Thay đổi các đại lượng I, l và góc α. Quan sát thấy cân bị lệch do lực từ tác dụng lên khung dây. Để đọc giá trị của lực từ điều chỉnh núm tinh chỉnh sao cho đòn cân trở về vị trí cânbằng

+ Ghi số chỉ mới của N của cân. Giá trị của lực từ tác dụng lên đòn cân bằng (N - N0). 10-4N Ghi kết quả vào phiếu học tập, nêu nhận xét về quan hệ giữa lực F và các đại lượng I, l và góc α. -Tại góc áp dụng, HS thực hiện được:

+Với góc quan sát, yêu cầu HS biết quan sát video clip cân TN, đọc được kết quả trong TN để điền vào phiếu học tập. + Với góc áp dụng, yêu cầu HS thao tác với TN ảo được cài đặt sẵn trên máy vi tính.

+ Bấm thả dây sao cho lực kế chỉ số 0. Bật công tắc cho dòng điện chạy vào khung dây (Bên trái), dòng điện vào nam châm điện (Bên phải). Điều chỉnh để cả hai ampe kế chỉ 1 giá trị nào đó. Chọn thay

đổi các đại lượng. Bấm nhập bảng số liệu. Ghi kết quả vào phiếu học tập, nêu nhận xét về quan hệ giữa lực F và các đại lượng I, l và góc α. +Tại góc áp dụng, bố trí sẵn bảng kết quả của TN, nhóm HS sử dụng máy tính cá nhân xử lí số liệu. Ghi kết quả vào phiếu học tập, nêu nhận xét về quan hệ giữa lực F và các đại lượng I, l và góc α. - Chuyển sang góc học tập mới theo sự hướng dẫn của GV

+ Với góc áp dụng, yêu cầu HS xử lí số liệu của 1 TN đã thực hiện. - Hướng dẫn các nhóm HS chuyển sang góc học tập mới.

c. Hoạt động 3: Thảo luận kết quả TN, rút ra kết luận mới

Hoạt động của HS Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả làm TN ở các góc: + Căn cứ vào kết quả làm TN, phân tích số liệu và đối chiếu với giả thuyết, nhận thấy: F tỉ lệ với I khi l và góc α không đổi. F tỉ lệ với l khi I và góc α không đổi. F không tỉ lệ với góc α khi I và l không đổi. - Đề xuất các giả thuyết mới: F tỉ lệ thuận với sinα. - Thực hiện tính toán thông qua bảng số liệu để kiểm tra giả thuyết mới vừa đề xuất:

+ Ghi nhận giả thuyết đúng.

Trợ giúp của GV - Ở cuối quá trình hoạt động theo góc, yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả TN. -Trợ giúp HS phân tích số liệu, rút ra những kết luận cần thiết. - Yêu cầu HS thảo luận đề xuất giả thuyết mới về sự phụ thuộc gi a lực F và góc α. - Yêu cầu HS kiểm chứng giả thuyết mới thông qua số liệu từ các TN đã làm. Yêu cầu các nhóm HS rút ra kết luận.

Kết luận: Độ lớn F của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện I chạy qua đoạn dây dẫn, tỉ lệ thuận với chiều dài l của đoạn dây dẫn và tỉ lệ với sin góc hợp bởi dòng điện và đường sức từ, nghĩa là F/Ilsinα=hằng số (B). * Tìm hiểu ý nghĩa của hằng số - Các nhóm quan sát các TN đã trải qua, thực hiện TN cần thiết và trả lời: F tỉ lệ với I.l.sinα nhưng nếu cường độ dòng điện nuôi nam châm tăng (B tăng) thì F tăng và ngược lại. -Trả lời: Khác nhau (phụ thuộc bản thân

Hỏi: Khi thay đổi độ lớn từ trường đang dùng (bằng cách tăng hoặc giảm cường độ dòng điện I nuôi nam châm điện, thay nam châm khác...), thì liệu ứng với các từ trường khác nhau, mối quan hệ trên có thay đổi không? Hỏi: Vậy ứng với mỗi từ trường khác nhau thì tỉ số F/I.l.sinα có khác nhau không? Hỏi: Tỉ số F/I.l.sinαc quan hệ như thế nào với từ trường? Gợi ý đặt B = F/I.l.sinα là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt lực từ và gọi

Trợ giúp của GV là cảm ứng từ của từ trường

Hoạt động của HS nam châm). -Trả lời: Với một nam châm nhất định thì thương số F/I.l.sinα không đổi, nó đặc trưng cho mỗi từ trường về phương diện tác dụng lực lớn hay nhỏ. - Nêu độ lớn, đơn vị của cảm ứng từ.

Hoạt động4: Tìm hiểu nguyên lí chồng chất từ trường.

Hoạt động của HS

- Ghi nhớ, nhận biết được: - Nguyên lí chồng chất từ trường.

Trợ giúp của GV - Thông báo: Trong thực tế, người ta thường biết cảm ứng từ tại mỗi điểm trong từ trường và cần xác định lực từ F. Biểu thức tính: F=B.I.l.sinα - Thông báo: Nếu tại điểm M, từ trường của nam châm một là véc tơ B1, từ trường của nam châm hai là véc tơ B2 thì từ trường tổng hợp của hai nam châm là véc tơ B bằng véc tơ B1 cộng véc tơ B2

Hoạt động 5: Củng cố và vận dụng kiến thức.

Trợ giúp của GV - Tự lực làm việc bài tập và câu hỏi SGK. - Trình bày lời giải theo yêu cầu của GV.

Hoạt động học của HS - Yêu cầu HS giải bài tập trong SGK. - Hướng dẫn, giải đáp.

* Đánh giá năng lực GQVĐ của HS - Đánh giá định tính: Thông qua quan sát, ghi chép của GV trong quá trình tổ

chức các hoạt động dạy học GQVĐ.

Bảng 2.11: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức: “Cảm ứng từ”

Mức độ I

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố

Mức độ Tiêu chí

Tìm hiểu,

Đặt được các câu hỏi liên quan

Đặt được một câu hỏi liên quan đến cảm ứng từ

Đặt được một số câu hỏi liên quan đến cảm ứng từ

Phát hiện được vấn đề trong câu hỏi

Phát biểu được nhu cầu

Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết nhưng chưa đầy đủ

khám phá vấn đề

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Đề xuất và lựa chọn giải pháp

Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết cần thảo luận với bạn hoặc có hướng dẫn của GV Nêu được một số thông tin liên quan đến cảm ứng từ: Định nghĩa, đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ

Nêu được đầy đủ các thông tin liên quan đến cảm ứng từ: Định nghĩa, đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ

Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp

Trình bày các thông tin liên quan đến cảm ứng từ: Định nghĩa, đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ Đề xuất được ý tưởng, giải pháp làm TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ

Nêu được các ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ nhưng chưa diễn đạt được

Thực hiện giải pháp

Làm các TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ theo phương án đã đề xuất

Nêu được ít nhất một ý tưởng, đề xuất giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ một cách chính xác Tự làm các TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ theo phương án đã đề xuất (theo nhóm, cá nhân) nhưng còn lúng túng

Làm các TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên

Xử lí số liệu

Đánh giá và phản ánh giải pháp

Tự thu thập, xử lí số liệu, tổng hợp kết quả Nêu được chính xác ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ mà cá nhân vừa thực hiện

Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ mà cá

Nêu được một vài ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ mà cá nhân vừa thực hiện

Nêu được một hoặc hai thông tin liên quan đến cảm ứng từ: Định nghĩa, đặc điểm của véc tơ cảm ứng từ Nêu một được ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ nhưng chưa diễn đạt được Làm các TN tìm hiểu kiến thứccảm ứng từ theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên nhưng còn lúng túng Thu thập số liệu Nêu được ít nhất 1 ưu, nhược điểm của phưng án làm TN tìm hiểu kiến thức cảm ứng từ mà cá nhân vừa thực hiện

nhân vừa thực hiện

Phụ lục 4: Bài soạn từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt

I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: được phương chiều và viết biểu thức tính độ lớn véc tơ cảm ứng từ của dòng điện

chạy trong các dây dẫn có hình dạng khác nhau Xác định

2. Kỹ năng: - Xác định được độ lớn, phương, chiều của vecto cảm ứng từ tại một điểm trong

từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài, dòng điện tròn.

- Xác định được độ lớn, phương, chiều của vecto cảm ứng từ tại một điểm trong

lòng ống dây có dòng điện chạy qua.

- Vận dụng kiến thức bài học làm bài tập (đặc biệt là bài tập về nguyên lý chòng

chất từ trường )

3. Thái độ: - Tích cực, tự giác, có sự yêu thích môn vật lí học 4. Phát triển năng lực: - năng lực tự học - năng lực hợp tác - năng lực sáng tạo, giải quyết vấn đề II. TRỌNG TÂM - Độ lớn cảm ứng từ tại một điểm cách dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I một

khoảng r trong chân không được tính bằng công thức:

I đo bằng ampe, r đo bằng mét, B đo bằng tesla - Độ lớn cảm ứng từ tại tâm khung dây hình tròn bán kính R mang dòng điện I

trong chân không:

I đo bằng ampe, R đo bằng mét, N là số vòng dây của khung - Cảm ứng từ B trong lòng ống dây dài l, có N vòng dây và có dòng điện I chạy

qua, được tính bằng công thức

hay

I đo bằng ampe, l đo bằng mét, là số vòng dây trên một mét chiều dài ống

dây

- Vẽ được các đường sức từ biểu diễn từ trường của dòng điện thẳng dài như hình 21.1 SGK, của ống dây có dòng điện chạy qua như hình 21.4 SGK. Đường sức từ của từ trường đều là những đường thẳng song song cách đều.

- Phân tích điều kiện bài toán: + Véc tơ cảm ứng từ luôn có phương tiếp tuyến với đường sức của từ trường và

có chiều cùng chiều đường sức tại điểm đang xét.

+ Vẽ hình biểu diễn, nếu cần thiết - Vận dụng công thức tính được độ lớn cảm ứng từ. - Giải, tính toán, biện luận để tìm ẩn. III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩn bị hình ảnh về từ phổ và kim nam châm nhỏ để xác định

hướng của cảm ứng từ.

2. Học sinh: Ôn lại kiến thức các bài trước. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Củng cố kiến thức xuất phát; làm nảy sinh vấn đề; đưa ra vấn đề

cần giảiquyết

Hoạt động của HS

* Xuất hiện vấn đề (10 phút) - Lắng nghe, tiếp nhận vấn đề. - Quan sát 1 số hình ảnh về các dạng hình học của dòng điện:

Trợ giúp của GV - Dòng điện gây ra từ trường. TN cho thấy, từ trường phụ thuộc vào môi trường xung quanh dòng điện, phụ thuộc vào cường độ dòng điện gây ra nó và phụ thuộc rất nhiều vào dạng hình học của dây dẫn. Trong khoa học, kĩ thuật, đời sống hàng ngày, dòng điện tồn tại muôn hình, muôn vẻ. - Trình chiếu một số hình ảnh về các dạng hình học của dòng điện. - Từ trường do các dòng điện gây ra như thế nào? - Như vậy, với những dây dẫn có dạng hình học đơn giản khác nhau (dây dẫn thẳng, dây dẫn tròn và ống dây), từ trường của chúng khác nhau. Vậy cần khảo sát đại lượng nào để hiểu rõ từ trường của chúng?

- Vấn đề nảy sinh: cần nghiên cứu cảm ứng từ do dòng điện gây ra trong những tình huống cụ thể. - Vấn đề cần giải quyết: Xác định vectơ cảm ứng từ do các dây dẫn thẳng, dây dẫn tròn và ống dây mang dòng điện gây ra trong vùng từ trường của nó.

Hoạt động 2: Giải quyết vấn đề.

Trợ giúp của GV - Nêu câu hỏi: em hiểu thế nào là dòng điện thẳng? - Làm thế nào để biết hình dạng và chiều các đường sức từ của dòng điện thẳng?

Hoạt động của HS * Tìm hiểu về vectơ cảm ưng từ do dòng điện thẳng gây ra - Dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài vô hạn gọi là dòng điện thẳng. - Làm TN để quan sát từ phổ, từ phổ cho biết dạng của đường sức từ. Sử dụng nam châm thử để xác định chiều của đường sức. - Thảo luận đề xuất dụng cụ TN và các thao tác: Sử dụng dây dẫn thẳng dài, nguồn điện, mạt sắt, kim nam châm thử. - Quan sát dụng cụ TN. - Quan sát các bước tiến hành và kết quả thu được hình ảnh từ phổ trên màn hình lớn.

+ Mô tả các dụng cụ: Khung dây, tấm bìa vẽ sẵn các đường tròn mô phỏng đường cảm ứng từ của dòng điện tròn, kim NC thử, nguồn điện. + Trợ giúp HS làm TN.

- Yêu cầu HS đề xuất phương ánTN - Ghi nhận các đề xuất TN của HS. Giới thiệu dụng cụ TN về dòng điện thẳng: - Biểu diễn TN (gọi một HS cùng làm): bật công tắc nguồn điện (12V), bật máy chiếu vật thể và qua sát hình ảnh được chiếu trực tiếp trên màn hình thông qua projector, rắc nhẹ nhàng và đều mạt sắt xung quanh dòng điện, gõ nhẹ. - Yêu cầu HS nhận xét? - Đường sức từ là đường cong có hướng. Từ phổ mới cho biết dạng của đường sức từ. Vậy làm thế nào để xác định chiều của đường sức từ? - Ở bài trước, người ta quy ước chiều của đường sức là chiều từ cực Nam (S) sang cực Bắc (N) của nam châm thử. Vậy có thể sử dụng nam châm thử để xác định chiều của đường sức từ. - Yêu cầu HS thực hiện TN để xác định chiều của đường sức.

- Các mạt sắt sắp xếp thành những đường tròn đồng tâm. Tâm là giao điểm của dòng điện với mặt phẳng. Ở gần dòng điện các đường tròn mạt sắt dày hơn những điểm ở xa. - Thảo luận tìm cách xác định chiều của đường sức từ: + Dùng nam châm thử + Quy tắc nắm tay phải + Quy tắc cái đinh ốc1 Thực hiện các bước xác định chiều của đường sức từ thông qua nam châm thử: Lồng tấm bìa vẽ các đường tròn đồng tâm mô phỏng các đường sức từ vào dây dẫn. Đặt nam châm tại một vị trí trên đường sức, quan sát kim NC cân bằng. Kết luận về chiều của đường sức từ.

Hoạt động của HS - Đưa ra dự đoán: Chiều dòng điệnvà chiều đường sức có liênquan. - TN kiểm chứng: Đánh dấu phương và chiều của nam châm thử trước khi đổi chiều dòng điện. Đổi cực nguồn điện, quan sát kim NC, đưa ra nhận xét dự đoán: Chiều dòng điện và chiều đường sức từ có liên quan vớinhau.

Trợ giúp của GV - Chiều của đường sức từ và chiều dòng điện có liên quan nhau không? - Hỗ trợ HS kiểm tra dự đoán: Tại một vị trí điểm M trên đường sức, kim nam châm có hướng xác định, đổi cực của nguồn (thay đổi chiều dòng điện), kim NC chỉ ngược lại (quan sát nhờ màu sắc của hai cực). - Để xác định chiều đường sức từ của dòng điện thẳng, ta làm thế nào? - Vận dụng: Yêu cầu HS xác định chiều dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, hay xác định các cực của nguồn điện bị mất dấu?

M trong từ trường của dây dẫn thẳng dài.

- Nêu các bước vẽ vectơ cảm ứng từ B tại một điểm

- Phát biểu quy tắc nắm tay phải: Giơ ngón cái của bàn tay phải hướng theo chiều dòng điện, khum bốn ngón kia xung quanh dây dẫn thì chiều từ cổ tay đến các ngón là chiều của đường sức từ.

- Phát biểu quy tắc cái đinh ốc1.

- Dùng nam châm thử, xác định được chiều đường sức từ, sử dụng quy tắc nắm tay phải xác định chiều dòng điện, suy ra các cực của nguồn điện.

+ Vẽ đường sức từ qua điểm M (đường tròn, bán kính OM). + Tìm chiều đường sức nhờ quy tắc nắm tay phải. + Vẽ vectơ B tiếp xúc với đường sức từ tại điểm đó. Độ lớn theo tỉ lệ xích chọn trước. Khái quát: Vectơ cảm ứng từ B vuông góc với mặt phẳng tạo bởi M và dây dẫn và véc tơ B vuông góc OM, chiều xác định bằng quy tắc nắm tay phải. - Đọc SGK, đưa ra công thức tính cảm ứng từ: B = 2.10-7.I/r B là cảm ứng từ (T) r là khoảng cách từ dòng điện đến điểm

+ Thông báo: độ lớn cảm ứng từ B tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện gây ra từ trường và tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ M đến dây dẫn. Hệ SI, hệ số tỉ lệ này có giá trị 2.10-7. Do đó công thức tính cảm ứng từ B=2.10-7.I/r. - Yêu cầu HS vẽ vectơ cảm ứng từ tại điểm M trong các trường hợp: Dây dẫn vuông góc mặt phẳng trang giấy, nằm trong mặt phẳng trang giấy.

- Thảo luận đưa ra cách làm:

Hoạt động của HS

khảo sát (m) I là cường độ dòng điện (A) * Tìm hiểu vectơ cảm ứng từ của dòng điện tròn dòng điện trong ống dây hình trụ - Các nhóm tiến hành vẽ chi tiết các đường sức của các cặp 2 phần tử đối xứng qua tâm của dòng điện.

Trợ giúp của GV Sử dụng phép suy luận: GV biểu diễn 1 dòng điện tròn, xem mỗi phần tử nhỏ trên đường tròn là đoạn dây dẫn thẳng, yêu cầu các nhóm HS vẽ hình ảnh các đường sức của mỗi phần tử nhỏ đó. - Đặt vấn đề 1: nếu có một mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng khung dây và đi qua tâm O thì hình ảnh các đường sức trên mặt phẳng đó như thế nào? yêu cầu HS dự đoán và vẽ hình ảnh các đường sức.

- Thực hiện vẽ hình ảnh các đường sức trong mặt phẳng qua tâm O.

- Thực hiện vẽ hình ảnh các đường sức đối với ống dây.

Tổ chức làm TN kiểm tra dự đoán

+ Bật công tắc nguồn để dòng điện đi vào vòng dây, ống dây. Rắc mạt sắt lên mặt phẳng và gõ nhẹ. Quan sát hình ảnh các đường sức từ và ghi nhận xét vào phiếu học tập.

- Thực hiện làmTN:

- Đặt vấn đề 2: nếu có nhiều dòng điện tròn cùng chiều, cùng bán kính đặt đồng trục, sát nhau, yêu cầu HS dự đoán và vẽ hình ảnh các đường sức do các dòng điện tròn đặt sát nhau (tạo thành ống dây) gây ra. - Chia lớp thành 4 nhóm, cung cấp TN và giao nhiệm vụ cho các nhóm. Tiến hành TN kiểu dạy học theo góc để kiểm ra các dự đoán. Các bước tiến hành tương tự với khảo sát dòng điện thẳng. + Nhóm 1 và 3: Tìm hiểu về phương, chiều và công thức tính cảm ứng từ B tại tâm O của dòng điện tròn (khung dây dẫn tròn). + Nhóm 2 và 4: Tìm hiểu về phương chiều và công thức tính cảm ứng từ B trong lòng của dòng điện chạy trong ống dây hình trụ. + Dùng máy ảnh chụp lại kết quả làm TN của

Trợ giúp của GV

các nhóm. + Sau thời gian quy định, yêu cầu các nhóm dịch chuyển để tiếp tục nghiên cứu: (Nhóm 1 và 3 tìm hiểu ống dây hình trụ, nhóm 2 và 4 tìm hiểu khung dây tròn). + Dụng cụ các nhóm bao gồm: Khung dây dẫn tròn hoặc ống dây, nguồn điện 3V, 6V; kim nam châm thử, mạt sắt, dây dẫn, phiếu học tập. -Quan sát các nhóm làm TN, hỗ trợ nếu thấy cầnthiết.

Hoạt động của HS + Đặt nam châm thử tại tâm của dòng điện tròn, bật nguồn để có dòng điện chạy trong dây dẫn, quan sát sự định hướng của nam châm thử để biết được chiều của đường sức. Đổi chiều dòng điện, quan sát sự định hướng của nam châm. Nhận xét sự liên quan giữa chiều dòng điện và chiều đường sức từ. Đề xuất cách xác định chiều của đường sức: quy tắc nắm tay phải, quy tắc mặt Nam, mặt Bắc. + Đặt nam châm thử tại 1 điểm trong ống dây bật nguồn để có dòng điện chạy trong ống dây, quan sát sự định hướng của nam châm thử để biết được chiều của đường sức. Đổi chiều dòng điện, quan sát sự định hướng của nam châm. Nhận xét sự liên quan giữa chiều dòng điện và chiều đường sức từ. Đề xuất cách

- Các nhóm báo cáo kết quả làm TN, kết hợp với nghiên cứu SGK, nêu được đầy đủ đặc điểm

của vectơ cảm ứng từ. - Hợp thức hóa kiến thức bằng bảng hệ thống trên slide.

xác định chiều của đường sức: quy tắc nắm tay phải, quy tắc cái đinh ốc. - Lắng nghe, quan sát, góp ý, bổ sung, đặt ra các câu hỏi. - Đối với dòng điện tròn: Vectơ Cảm ứng từ tại tâm O có:

+ Phương vuông góc với mặt phẳng

chứa dòng điện.

+ Chiều xác định bằng quy tắc nắm tay phải. + Độ lớn B 2𝜋.10-7 N.I/R - Đối với ống dây dẫn hình trụ: Vectơ Cảm ứng từ tại 1 điểm trong lòng ống dây có:

+ Phương song song trục ống dây.

+ Chiều xác định bằng quy tắc nắm tay phải. + Độ lớn B 4π.10-7 nI - Quan sát và thu nhận kiến thức.

- Lập bảng hệ thống kiến thức đối với các dạng dòng điện.

Hoạt động: Vận dụng và củng cố kiến thức

Trợ giúp của GV Hoạt động của HS

- Nhắc lại các quy tắc và công thức - Biểu diễn vectơ cảm ứng từ do hai dòng điện gây ra tại một điểm. - Trả lời câu hỏi. - Vẽ hình theo yêu cầu. - Nhận xét câu trả lời củabạn

Hoạt động: Giao nhiệm vụ về nhà

Trợ giúp của GV Hoạt động của HS

- Chuẩn bị bài: Bài tập về từ trường

- Tự đọc “Em cóbiết” - Chuẩn bị bài sau

* Đánh giá năng lực GQVĐ của HS - Đánh giá định tính: Thông qua quan sát, ghi chép của GV trong quá trình tổ

chức các hoạt động dạy học GQVĐ.

Bảng 2.12: Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ trong hoạt động dạy học GQVĐ kiến thức: “Từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt”

Mức độ

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Phát hiện được sự vật hiện tượng và vấn đề trong câu hỏi

Thành tố Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Mô tả được một sự vật hiện tượng Đặt được một câu hỏi liên quan đến kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Tiêu chí Mô tả được sự vật hiện tượng, đặt được các câu hỏi liên quan kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt Phát biểu được nhu cầu

Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết nhưng chưa đầy đủ

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Đề xuất và lựa chọn

Trình bày các thông liên tin quan đến kiến thức đường sức

Nêu được một hoặc hai thông tin liên quan đến kiến thức đường sức

Mô tả được một số sự vật hiện tượng Đặt được một số câu hỏi liên quan đến thức kiến đường sức từ, cảm ứng từ từ của trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt Phát hiện được nhu cầu cần giải quyết cần thảo luận với bạn hoặc có hướng dẫn của GV Nêu được một số thông tin liên quan đến thức kiến đường sức từ, cảm

Nêu được đầy đủ các thông tin liên quan đến kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ

Mức độ

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố giải pháp

từ

của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt

ứng từ từ của trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt

Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp

Thực hiện giải pháp

Tiêu chí từ, cảm ứng từ trường của trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt Đề xuất được ý tưởng, giải pháp làm TN tìm hiểu kiến thức kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt Làm các TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt theo phương án đã đề xuất

Nêu được ít nhất một ý tưởng, đề xuất giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt một cách chính xác Tự làm các TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt theo phương án đã đề xuất (theo nhóm, cá nhân) nhưng còn lúng túng

Nêu được các ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt nhưng chưa diễn đạt được Làm các TN tìm hiểu kiến đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên Xử lí số liệu

Đánh giá và phản ánh giải pháp

Nêu được một vài ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt mà cá nhân vừa thực hiện

Tự thu thập, xử lí số liệu, tổng hợp kết quả Nêu được chính xác ưu, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệtmà cá nhân vừa thực hiện

Tổng hợp, trình bày kết quả thu được Nhận xét được ưu điểm, nhược điểm của phương án làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt

từ, cảm ứng từ trường của trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt Nêu một được ý tưởng, giải pháp mới làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt nhưng chưa diễn đạt được Làm các TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên nhưng còn lúng túng Thu thập số liệu Nêu được ít nhất 1 ưu, nhược điểm của phưng án làm TN tìm hiểu kiến thức đường sức từ, cảm ứng từ của từ trường trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt mà cá nhân vừa thực hiện

MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh khi dạy học chương từ trường - Vật lí 11

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN ĐĂNG HIỀN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC CHƯƠNG "TỪ TRƯỜNG"-

VẬT LÍ 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN ĐĂNG HIỀN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC CHƯƠNG "TỪ TRƯỜNG"-

VẬT LÍ 11

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí Mã ngành: 8 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. PHẠM XUÂN QUẾ

THÁI NGUYÊN - 2018

Mức độ Mức 2

Thành tố năng lực Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Biểu hiện (tiêu chí) Phân tích được tình huống cụ thể. Phát hiện được tình huống có vấn đề. Nêu được huống có vấn đề.

Mức 3 Phân tích được tình huống cụ thể. Biết tự phát hiện ra vấn đề. Đặt vấn đề. Phát biểu vấn đề.

Thành tố năng lực

Biểu hiện (tiêu chí)

Mức độ Mức 2

Mức 1

Mức 3 - Vận dụng được trong tình huống mới.

Tầm quan trọng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học cho HS Rất quan trọng Quan trọng Bình thường

Tổng số phiếu khảo sát 25 25 25

Tổng số phiếu trả lời 4 13 7

Tỉ lệ (%) 16 52 28

Khó khăn

Tỉ lệ (%)

Tổng số phiếu khảo sát 25

Tổng số phiếu trả lời 1

Thái độ của HS đối với các hoạt động dạy học có thí nghiệm

Tổng số phiếu khảo sát 89 89 89 89

Tổng số phiếu trả lời 15 45 24 5

Phần trăm (%) 16.85 50.56 26.97 5.62

Tác dụng

Tổng số phiếu trả lời

Tổng số phiếu khảo sát

Trợ giúp của GV Yêu cầu các nhóm HS báo cáo kết quả về kiến thức nam châm vừa tìm hiểu.

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố

Mức độ Tiêu chí

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Thành tố

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Mức độ Tiêu chí

Mức độ

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Phát hiện được vấn đề trong câu hỏi

Thành tố Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Tiêu chí Đặt được các câu hỏi liên quan Phát biểu được nhu cầu

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Mức độ

Mức độ1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp

Tiêu chí Đề xuất được ý tưởng, giải pháp làm TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm

Làm các TN tìm hiểu tương tác từ giữa hai dòng điện, giữa dòng điện và nam châm theo phương án đã đề xuất có sự hướng dẫn của giáo viên

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố

Phát hiện được sự vật hiện tượng và vấn đề trong câu hỏi

Mức độ Tiêu chí Mô tả được sự vật hiện tượng, đặt được các câu liên quan hỏi kiến từ thức trường được tạo ra do dòng điện và nam châm Phát biểu được nhu cầu

Phát biểu được nhu cầu cần giải quyết độc lập

Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Thành tố