Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11) theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM –––––––––––––––––––––––– NGUYỄN ĐẮC PHONG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” (VẬT LÝ 11) THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM –––––––––––––––––––––––– NGUYỄN ĐẮC PHONG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” (VẬT LÝ 11) THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lý

Mã ngành: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Văn Khải

THÁI NGUYÊN - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn sử dụng những thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin đã

được chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lý và đưa vào luận văn đúng quy định.

Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa

từng được công bố, sử dụng trong bất kì công trình nghiên cứu nào.

Thái nguyên, tháng 04 năm 2018

Tác giả

Nguyễn Đắc Phong

i

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng sau đại học, Ban chủ nhiệm,

quý Thày, Cô giáo khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên và quý Thày,

Cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành

luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý Thày, Cô giáo tổ Vật lý,

các em học sinh trường THPT Điềm Thụy đã tạo điện kiện trong thời gian thực nghiệm

và hoàn thành luận văn.

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thày giáo hướng dẫn: PGS.TS

Nguyễn Văn Khải, người thày đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tôi trong suốt

quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã

giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành luận văn này.

Luận văn này được hoàn thành tại Bộ môn Phương pháp, Khoa Vật lý, Trường

Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên.

Thái nguyên, tháng 4 năm 2018

Tác giả luận văn

Nguyễn Đắc Phong

ii

MỤC LỤC

Lời cam đoan ................................................................................................................. i

Lời cảm ơn .................................................................................................................... ii

Mục lục ........................................................................................................................ iii

Danh mục các chữ viết tắt ............................................................................................ iv

Danh mục các bảng ........................................................................................................ v

Danh mục các sơ đồ và biểu đồ ................................................................................... vi

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

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

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

3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 3

4. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................... 3

5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................... 3

6. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................. 3

7. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 3

8. Đóng góp của luận văn .............................................................................................. 3

9. Cấu trúc luận văn ....................................................................................................... 4

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY

HỌC THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC

SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ........................................................................... 5

1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ................................................................................. 5

1.1.1. Tổng quan nghiên cứu về dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh (Ở nước ngoài và ở Việt nam) ............................................................ 8

1.1.2. Tổng quanvề các đề tài nghiên cứu về tổ chức dạy học chương “Cảm ứng

điện từ” (vật lí 11) ........................................................................................................ 10

1.2. Khái niệm năng lực và năng lực sáng tạo ............................................................. 11

1.2.1. Khái niệm về năng lực ....................................................................................... 11

1.2.2. Khái niệm năng lực sáng tạo.............................................................................. 13

1.2.3. Các biểu hiện của năng lực sáng tạo. ................................................................. 14

1.3. Năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học môn vật lí ở trường phổ thông .... 16

iii

1.3.1. Hoạt động học tập vật lí của học sinh phổ thông. .............................................. 16

1.3.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập môn vật lí. ................................. 18

1.4. Tổ chức dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. .... 20

1.4.1. Một số biện pháp chung. .................................................................................... 20

1.4.2. Quy trình dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. ......... 21

1.5. Xây dựng công cụ kiểm tra, đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy

học vật lí ....................................................................................................................... 29

1.5.1. Xây dựng các tiêu chí kiểm tra, đánh giá .......................................................... 29

1.5.2. Các công cụ kiểm tra đánh giá ........................................................................... 31

1.6. Khảo sát thực trạng dạy học chương “cảm ứng điện từ” (vật lý 11) cho học

sinh theo quan điểm phát triển năng lực sáng tạo ........................................................ 31

1.6.1. Mục đích khảo sát .............................................................................................. 31

1.6.2. Đối tượng và nội dung khảo sát ......................................................................... 32

1.6.3. Phương pháp khảo sát ........................................................................................ 32

1.6.4. Kết quả khảo sát ................................................................................................. 32

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ............................................................................................ 35

Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG

ĐIỆN TỪ” (VẬT LÍ 11) THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG

TẠO CỦA HỌC SINH .............................................................................................. 36

2.1. Phân tích nội dung, mục tiêu dạy học chương “cảm ứng điện từ” (vật lí 11) .... 36

2.1.1. Vị trí, đặc điểm chương “Cảm ứng điện từ” trong chương trình vật lí lớp 11. ......... 36

2.1.2. Phân tích nội dung kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” (vật lí 11) ................ 36

2.1.3.Mục tiêu dạy học chương “cảm ứng điện từ” ( vật lí 11). .................................. 37

2.2 Xây dựng một số tiến trình dạy học một số kiến thức chương “cảm ứng điện

từ” (vật lý 11) theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ......................... 38

2.2.1. Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức mới ....................................................... 38

2.2.2. Xây dựng tiến trình luyện tập và vận dụng kiến thức có sử dụng bài tập vật

lí sáng tạo. .................................................................................................................... 49

2.2.3. Tổ chức một số hoạt động sáng tạo của học sinh khi vận dụng kiến thức

chương "Cảm ứng điện từ" (Vật lí 11) ........................................................................ 55

iv

2.3. Xây dựng cộng cụ kiểm tra, đánh giá khi dạy học chương "cảm ứng điện từ"

(vật lí 11) theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ................................ 58

2.3.1. Bảng đánh giá theo tiêu chí ............................................................................... 58

2.3.2. Sử dụng bài kiểm tra năng lực vận dụng kiến thức ........................................... 65

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .......................................................................................... 67

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................ 68

3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. ................................................... 68

3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm. .............................................. 68

3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm. .......................................................................... 68

3.3.1. Công tác chuẩn bị .............................................................................................. 68

3.3.2. Tổ chức thực nghiệm. ........................................................................................ 69

3.4. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm. .................................................. 69

3.4.1. Đánh giá chung. ................................................................................................. 69

3.4.2. Phân tích định tính, đánh giá. ............................................................................ 69

3.4.3. Một số kết quả định lượng. ................................................................................ 74

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .......................................................................................... 79

KẾT LUẬN ................................................................................................................ 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 80

PHỤ LỤC

v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

Bài tập luyện tập BTLT

Bài tập sáng tạo BTST

Đối chứng ĐC

Dạy học dự án DHDA

Giải quyết vấn đề GQVĐ

Giáo viên GV

Hoạt động trải nghiệm sáng tạo HĐTNST

Học sinh HS

Lý luận dạy học LLDH

Mô hình hình vẽ MHHV

PH&GQVĐ Phát hiện & giải quyết vấn đề

Phương pháp dạy học PPDH

Sách bài tập SBT

Sách giáo khoa SGK

Thiết bị kĩ thuật TBKT

Trung học phổ thông THPT

Thực nghiệm TN

Thực nghiệm sư phạm TNSP

Vật chất - chức năng VC - CN

Ví dụ VD

Vấn đề VĐ

iv

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc thù ........................ 22

Bảng 1.2: Các bước của quá trình thực hiện DHDA ................................................... 28

Bảng 1.3: Các tiêu chí đánh giá mức độ năng lực sáng tạo của học sinh .................... 30

Bảng 2.1: Tiêu chí đánh giá hoạt động sáng tạo của HS khi dạy học bài “Từ thông.

Cảm ứng điện từ” ....................................................................................... 58

Bảng 2.2: Tiêu chí đánh giá hoạt động sáng tạo của HS khi dạy học bài “Suất điện

động cảm ứng” ........................................................................................... 60

Bảng 2.3: Tiêu chí đánh giá hoạt động sáng tạo của HS khi dạy học bài “Tự cảm” ....... 63

Bảng 3.1: Bảng số liệu HS nhóm ĐC và nhóm TN ..................................................... 69

Bảng 3.2: Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra .......................................................... 75

Bảng 3.3: Xếp loại điểm kiểm tra ................................................................................ 76

Bảng 3.4: Bảng phân bố tần suất ................................................................................. 76

Bảng 3.5: Bảng tích lũy hội tụ ..................................................................................... 77

Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các tham số thống kế .......................................................... 78

v

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ

Sơ đồ 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động ...................................................................... 8

Sơ đồ 1.2: Chu trình sáng tạo khoa học của V.G. Razumôpxki ................................. 18

Sơ đồ 1.3: Khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện

và giải quyết vấn đề .................................................................................... 22

Biểu đồ 3.1: Xếp loại điểm kiểm tra ............................................................................ 76

Biểu đồ 3.2: Đồ thị phân bố tần suất ........................................................................... 77

Biểu đồ 3.3: Đồ thị tích lũy hội tụ ............................................................................... 77

vi

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Sau hơn 30 năm thực hiện đường lối đổi mới của Đảng, sự nghiệp xây dựng, phát

triển đất nước của chúng ta đã đạt được những thành tựu to lớn, có ý nghĩa lịch sử. Từ

một đất nước bị tàn phá do chiến tranh khốc liệt, nền kinh tế nông nghiệp manh mún,

lạc hậu, chúng ta đã bước ra khỏi tình trạng kém phát triển, trở thành một nước đang

phát triển có thu nhập trung bình. Đời sống nhân dân được cải thiện một cách căn bản,

an sinh xã hội được bảo đảm và ngày càng cải thiện.

Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đã đạt được, chúng ta cũng còn nhiều hạn

chế, khuyết điểm. Một số vấn đề lý luận về chủ nghĩa xã hội và con đường xây dựng,

phát triển đất nước chưa được làm rõ. Nền kinh tế phát triển chưa bền vững, chưa tương

xứng với tiềm năng và nguồn lực được huy động. Đặc biệt chất lượng, hiệu quả, năng

suất lao động và năng lực cạnh tranh của nền kinh tế còn thấp, một nguyên nhân sâu

xa của vấn đề này là do nền giáo dục hiện tại chưa đào tạo ra được nguồn lao động đáp

ứng được tình hình thực tiễn.

Trước tình hình đó, Đại hội XII của Đảng đã xác định:“đổi mới căn bản, toàn

diện giáo dục, đào tạo, phát triển nguồn nhân lực” là một trong mười ba định hướng

phát triển lớn để hiện thực hoá mục tiêu phấn đấu sớm đưa nước ta cơ bản trở thành

nước công nghiệp theo hướng hiện đại. Để “đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục,

đào tạo; phát triển nguồn nhân lực” đạt hiệu quả cao, chúng ta phải tiếp tục đổi mới

mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát

triển phẩm chất, năng lực sáng tạo của người học. Điều 28, Luật Giáo dục (ban hành

2005):“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động,

sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng

phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức

vào thực tiễn; tác động đến tình cảm đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh”.

Trọng tâm của việc đổi mối phương pháp dạy học được nêu trong văn kiện, luật

giáo dục trên đây là nhằm mục đích xây dựng hoạt động học tập chủ động, chống lại

thói quen học tập thụ động. Điều đó có nghĩa là đổi mới phương pháp dạy học theo

hướng phát huy tính tích cực, tự lực học tập của người học nhằm giúp học sinh chủ

động, sáng tạo, rèn luyện kĩ năng và hình thành thói quen tự học, tinh thần học tác, kỹ

năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và thực tế.

Trong những định hướng đổi mới phương pháp dạy học ở trên thì việc tổ chức

dạy học theo hướng phát huy năng lực sáng tạo của học sinh có vai trò hết sức quan

1

trọng, việc hình thành và phát triển năng lực sáng tạo không chỉ giúp học sinh nâng cao

hiệu suất, hiệu quả học tập mà hướng vào việc hình thành cho học sinh năng lực tự chủ

và tự học.

Hiện nay, việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho

học sinh đã có một số tác giả nghiên cứu:

 Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Thị Huệ với đề tài: “Tổ chức hoạt động dạy -

học theo hướng phát huy năng lực sáng tạo của sinh viên khi dạy chương “Cảm ứng

điện từ - Điện từ trường” học phần Điện học Vật lý đại cương của trường Cao Đẳng

Công nghiệp”

 Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Văn Hào với đề tài: “Nghiên cứu việc tổ chức

hoạt động ngoại khoá về “Dòng điện không đổi” Vật lý lớp 11 (THPT) nhằm phát huy

tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh”

 Luận văn thạc sĩ của Triệu Thị Lệ Na với đề tài: “Nghiên cứu việc tổ chức

hoạt động ngoại khoá phần “Cơ học”Vật lý 10 THPT nhằm phát triển tính tích cực và

năng lực sáng tạo của học sinh”

 Luận văn thạc sĩ của Phạm Thị Phương với đề tài: “Lựa chọn và xây dựng tiến

trình dạy học bài tập Vật Lý chương “Các định luật bảo toàn” (Vật Lý 10 - Cơ bản) nhằm

phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh trường dân tộc nội trú THPT”

 Luận văn thạc sĩ của Lương Bích Vân với đề tài: “Nghiên cứu vận dụng

PPTN để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh khi dạy học một số kiến thức của

chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 nâng cao”

Có thế thấy, phương pháp tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực

sáng tạo cho học sinh là một trong những phương pháp giảng dạy đã được vận dụng

trong dạy học. Môn vật lý là một môn khoa học tự nhiên gắn liền với thực nghiệm vậy

nên nó mang đến cho học sinh rất nhiều điều kiện để phát huy năng lực sáng tạo và để

đạt được kết quả đó, người giáo viên phải có sự vận dụng, kết hợp các hình thức tổ

chức, các PPDH với các phương tiện dạy học hợp lí theo một tiến trình nhất định. Chính

vì thế, chúng tôi chọn đề tài:

“ Tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11) theo hướng phát triển

năng lực sáng tạo của học sinh”.

2. Mục đích nghiên cứu

Vận dụng lý luận dạy học hiện đại vào hình thức tổ chức dạy học chương “Cảm

ứng điện từ” vật lý 11theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

2

3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể: Quá trình dạy học vật lý ở trường THPT

- Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học các kiến thức chương “Cảm ứng điện

từ” (vật lí 11)theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

4. Phạm vi nghiên cứu

- Áp dụng hướng phát triển năng lực sáng tạo để tổ chức dạy học kiến thức chương

“Cảm ứng điện từ” (vật lí 11) nhằm kích thích hứng thú và nâng cao hiệu quả học tập

của học sinh.

- Nghiên cứu đối tượng học sinh lớp 11 học tại Trường THPT Điềm Thụy - Phú

Bình- Thái Nguyên.

5. Giả thuyết khoa học

Nếu tổ chức dạy học các kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lí 11) phù

hợp với lí luận dạy học phát triển năng lực sáng tạo thì sẽ góp phần bồi dưỡng được

năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.

6. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc đổi mới phương pháp dạy học từ đó vận dụng

để dạy học các kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” (vật lí 11) theo hướng phát triển

năng lực sáng tạo cho học sinh.

- Nghiên cứu nội dung chương trình SGK Vật lí 11.

- Tìm hiểu, đánh giá thực trạng về việc tổ chức dạy học theo hướng phát triển

năng lực sáng tạo của học sinh ở trường THPT.

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lý

11)THPT nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

- Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành giảng dạy các tiến trình dạy học đã xây dựng

từ đó xác định mức độ phù hợp, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình.

7. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận.

- Điều tra, khảo sát.

- Thực nghiệm sư phạm.

8. Đóng góp của luận văn

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận và thực tiễn về việc tổ chức dạy học theo

hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

3

- Có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho quá trình dạy học vật lí ở trường

trung học phổ thông.

9. Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, phần phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn

có 3 chương sau:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn

Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11

theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Kết luận

Phụ lục

Tài liệu tham khảo

4

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO

HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG

DẠY HỌC VẬT LÍ

1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

 Lược sử hình thành và phát triển khoa học sáng tạo.

Khoa học sáng tạo xuất hiện từ rất xa xưa, khi con người bắt đầu xuất hiện thì

khoa học sáng tạo đã hiện hữu để phục vụ cho nhu cầu của con người. Từ việc tìm ra

phương thức săn bắt hái lượm, cho đến việc tận dụng tất cả những điều kiện xung quanh

để sống, tồn tại và phát triển.

Những ý tưởng sáng tạo tồn tại trong một khoảng thời gian khá lâu. Trong suốt thế

kỉ đầu công nguyên, khoa học sáng tạo hiện hữu nhưng chưa có một cơ sở lí luận rõ ràng,

những biểu hiện rất giản đơn, có phần mờ nhạt trong gần suốt hai thế kỉ sau đó.

Vào cuối thế kỉ thứ II, Papp đã là người tiên phong khẳng định sự xuất hiện của

khoa học sáng tạo (Heuristics) tại thành phố Alexandria. Có thể nói, ông là người đặt

nền móng chính thức cho khoa học sáng tạo. Đây là ý tưởng khởi thuỷ của các khoa

học về sáng tạo với những tìm hiểu đầu tiên về các phương pháp, quy tắc làm sáng chế,

phát minh trong mọi lĩnh vực khoa học, kĩ thuật, văn hoá - nghệ thuật.

Khoa học Heuristics tồn tại gần 17 thế kỉ (từ thế kỉ III đến thế kỉ XX). Trong suốt

quá trình tồn tại của mình, khoa học này rất quan tâm đến vấn đề sáng tạo nhưng các

thành tựu đạt được cũng rất khiêm tốn và dần dần bị lãng quên bởi nó chưa đi đến bản

chất của khoa học sáng tạo.

Năm 1945, - G.Polya - nhà Toán học người Mĩ gốc Hungary nhận định: "Đó là

lĩnh vực nghiên cứu không có hình dáng rõ ràng... Nó được trình bày trên những nét

chung chung, ít khi đi vào chi tiết".

Thế nhưng, cũng từ cuối thế kỉ XIX đầu thế kỉ XX, ở một góc nhìn khác, khoa

học sáng tạo bắt đầu phát triển dựa trên sự phát triển của cách mạng khoa học - kĩ thuật.

Cùng lúc này, bên cạnh các nhà khoa học cơ bản thì những chuyên gia về tư duy sáng

tạo cũng như các nhà Tâm lí học bắt đầu nhập cuộc. Từ đây, sáng tạo bắt đầu được

nghiên cứa trên cả bình diện rộng và sâu.

Đến thế kỉ XX, khả năng sáng tạo được nhận diện ở những “kiểu” người khác

nhau. Kết luận mang tính chất rất kì diệu và đầy tính nhân bản: sáng tạo hay khả năng

5

sáng tạo có ở tất cả mọi người, kể cả những người bình thường nhất. Cũng chính từ

quan điểm này sáng tạo được nghiên cứu sâu sang các lĩnh vực khác: văn học, nghệ

thuật quản lí,...Vào thời điểm này, cùng với sự tham gia của nhiều nhà Tâm lí học,

phương pháp thử và sai bắt đầu được phát hiện. Mặt khác, những yếu tố tâm lí như liên

tưởng, tưởng tượng, tính ỳ tâm lí, sự thăng hoa,... cũng được quan tâm và phân tích khá

chi tiết. Tuy nhiên, những vấn đề được đặt ra ở đây vẫn chưa được giải thích một cách

tường minh và cuối cùng đi đến một kết luận: sáng tạo hay khả năng sáng tạo có ở tất

cả mọi người, kể cả những người bình thường nhất. Quá trình sáng tạo là quá trình có

thể nhận thức được. sáng tạo có mặt ở mọi lĩnh vực trong xã hội. Nhiều phương pháp

để nâng cao năng suất và hiệu quả tư duy sáng tạo được xây dựng và sử dụng như “Đối

tượng tiêu điểm” của nhà nghiên cứu F.Zwicky ; Phương pháp công não hay não công

- tấn công não - tập kích não của A.Osbom và nhiều phương pháp khác như: Loại trừ;

tìm cái mới đảo ngược,... Các phương pháp này giúp tích cực hóa tư duy, đề xuất các

ý tưởng - các giải pháp giải quyết vấn đề sáng tạo tuy nhiên lại thiếu cơ chế định hướng

cũng như lời giải thiếu sáng tạo.

Việc nghiên cứu về khoa học sáng tạo bắt đầu được triển khai một cách rộng rãi

tại các nước như Mĩ, Liên Xô (cũ), Tiệp Khắc (cũ),… Nhà khoa học có công xây dựng

khoa học sáng tạo ở Liên xô (cũ) và thế giới Genrich Sanfovich Altshuller (1926 -

1998). Dựa trên cơ sở các kiến thức: triết học duy vật biện chứng, lý thuyết hệ thống,

điều khiển học, lý thuyết thông tin, lý thuyết ra quyết định, các phương pháp dự báo,

tâm lý học sáng tạo, lý thuyết thông tin, lý thuyết ra quyết định, các phương pháp dự

báo, tâm lý học sáng tạo, Ông và các cộng sự đã xây dựng nên lí thuyết giải các bài toán sáng chế, được gọi là Triz. Triz là lí thuyết lớn với 9 quy luật phát triển hệ thống

kĩ thuật, 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản và 76 chuẩn dùng để giải các bài toán sáng chế.

Triz kết hợp một cách hợp lý 4 yếu tố: tâm lý, logic, kiến thức và trí tưởng tượng.

Tiếp nhận những thành tựu này, các nước Mĩ, Anh, Đức,… nhận thấy đây là một công nghệ về tư duy sáng tạo cao nên đã tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về sáng tạo cũng như các phương pháp sáng tạo, có thể kể đến phương pháp Công não (1938) đến từ Mĩ; phương pháp Phân tích hình thái của Zwicky - người Mĩ đề cập năm 1942; phương pháp Tư duy theo chiều ngang và phương pháp Sáu chiếc mũ đều do E.D.Bono - người Anh đề xuất năm 1985,…

Hiện nay môn học về sáng tạo được đưa vào giảng dạy trong nhà trường, ở nhiều

tổ chức giáo dục, nhiều công ty trên thế giới trong đó có Việt Nam. Một số nước đã

đào tạo cử nhân, thạc sĩ chuyên nghành sáng tạo và đổi mới.

6

Dựa trên những thành tựu và đóng góp của mình, sáng tạo học (creatology) đã trở

thành một khoa học rất chuyên sâu nhưng phạm vi nghiên cứu rất rộng lớn. Lịch sử từ

Heuristics đến Creatology gắn liền với lịch sử phát triển của nhân loại.

 Dạy học phát triển tư duy sáng tạo, năng lực sáng tạo của học sinh

Trong lịch sử giáo dục, vấn đề phát triển tư duy sáng tạo và năng lực sáng tạo

được quan tâm từ cổ xưa. Dạy học coi trọng hoạt động học, chú trọng phát triển trí tuệ

và nhân cách người học đã được phát triển theo từng giai đoạn lịch sử và mức độ phát

triển của xã hội.

Trong thế kỉ XX và thập niên đầu của thế kỉ XXI, dạy học và phát triển năng

lực sáng tạo cho học sinh là một trong những phương pháp dạy học quan trọng của mọi

quốc gia. Mở đầu cuộc chạy đua về giáo dục phát triển tư duy sáng tạo và năng lực

sáng tạo khi Liên Xô ( cũ) phóng thành công vệ tinh nhân tạo của Trái Đất vào ngày

04/10/1957. Sau đó không lâu 12/4/1961, Liên Xô cũng lần đầu tiên phóng thành công

tàu vũ trụ đưa công dân Nga UA.Gagarin bay vào vũ trụ. Lúc này Tổng thống Mỹ

J.Kennedy đã phải thừa nhận: “Nền giáo dục Xô Viết đã chiến thắng!”.

Ngay lúc bấy giờ chính phủ các nước có nền công nghiệp tiên tiến ở Bắc Âu, Tây

Âu đặc biệt là Mỹ đã yêu cầu các nhà khoa học ,các nhà giáo dục đầu tư lớn cho việc

nghiên cứu và giảng dạy theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo.

Những lý thuyết có uy tín của thế kỉ XX được ứng dụng rộng rãi trong dạy học

theo hướng phát triển năng lực sáng tạo đó là:

1, Lý thuyết phát sinh nhận thức của Jean Piaget (1896 - 1980) theo đó trí tuệ trẻ

em trải qua 4 giai đoạn phát triển: giai đoạn cảm giác - vận động, giai đọan tiền thao

tác cụ thể; giai đoạn thao tác cụ thể, và giai đoạn thao tác hình thức.

2, Thuyết lịch sử - văn hóa về sự phát triển của chức năng tâm lý cao cấp của

Vưgôtxki (1896 - 1934). Dạy học phát triển là một trong 4 luận điểm dạy học chủ yếu

theo thuyết Vưgôtxki. Dạy học và phát triển thường xuyên có quan hệ hữu cơ với nhau.

Dạy học phải đi trước sự phát triển, tạo ra “vùng phát triển gần nhất”, chỉ có như vậy

dạy học mới thực sự kéo theo sự phát triển, định hướng và thúc đẩy nó.

3, Lý thuyết hoạt động của A.N. Leochiev (1903 - 1979).Nguyên lý nền tảng của

lý thuyết hoạt động, đó là bất kì hoạt động nào cũng có 4 đặc điểm cơ bản:1. Mục đích

hoạt động; 2.Đối tượng hoạt động; 3. Chủ đề hoạt động; Hoạt động theo nguyên tắc

gián tiếp (nhờ công cụ vật chất và công cụ tâm lý).

Ta có thể hiểu cấu trúc vĩ mô của hoạt động theo sơ đồ như sau:

7

Hoạt động Động cơ

Hành động Mục đích

Thao tác Phương tiện

Điều kiện

Sơ đồ 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động

Dựa trên việc nghiên cứu các lý thuyết này các nhà tâm lý học Liên Xô(cũ) đã

phát triển lý luận và xây dựng các mô hình dạy học hiện đại, có ý nghĩa và giá trị to

lớn đối với giáo dục thế giới. Có thể kể đến như: Mô hình dạy học của A.N. Leonchiev;

Mô hình dạy học theo lý thuyết của P. Ia. Galperin về các bước hình thành hoạt động

trí óc và khái niệm; mô hình dạy học của V.V. Đavưđov.Các mô hình này đã và đang

được nhiều nước trên thế giới vận dụng một cách hiệu quả để dạy học phát triển năng

lực cho học sinh.

Dựa trên các thuyết tâm lý học hiện đại, cở sở triết học duy vật biện chứng, giáo

dục học hiện đại, các nhà giáo dục nổi tiếng như: Êxipôp, Danilôp, Xcatkin, Xamôva

(Liên Xô cũ), Ôkôn (Ba Lan), Skinener (Mĩ),… có những kết quả nghiên cứu có giá trị

về nhiều lĩnh vực giáo dục thế hệ trẻ. Với những quan điểm, tư tưởng giáo dục, những

chiến lược dạy học tích cực để phát triển trí tuệ và năng lực sáng tạo của học sinh cho

đến hôm nay vẫn tiếp tục phát triển những giá trị của nó.

1.1.1. Tổng quan nghiên cứu về dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh (Ở nước ngoài và ở Việt nam)

Vật lí là một môn khoa học được giảng dạy ở trường phổ thông của tất cả các

nước trên thế giới, mặc dù được đánh giá là một môn học khó nhưng các kiến thức vật

lí lại rất gần gũi với đời sống thực tiễn và nó có thể được học sinh vận dụng ngay vào

giải quyết các vấn đề thực tiễn, vấn đề nảy sinh trong đời sống hàng ngày. Các kết quả

nghiên cứu và thực tiễn đã cho thấy rằng việc giảng dạy vật lí tại các nhà trường có

những điểm chung nhưng cũng tồn tại những điểm khác nhau về phương pháp , chiến

lược dạy học giữa các nước và các khu vực trên thế giới.

8

1.1.1.1. Dạy học vật lí theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo ở nước ngoài

 Các nước Tây Âu và Mỹ

Để quá trình dạy học đạt được hiệu quả thì các phương pháp dạy học cần phải

chú trọng quan tâm đến hệ hình học tập (hoạt động học tích cực, chất lượng, hiệu quả).

Từ những năm 1970 cho đến nay, tư duy phê phán (critical thinking) được đề cao và

chúng ta có thể định nghĩa “tư duy phê phán là khả năng suy tư về chính sự suy nghĩ

của mình, nhằm nhận ra điểm mạnh cũng như yếu trongtư tưởng của mình và qua đó

cải thiện sự suy nghĩ của mình cho tốt hơn” ( Paul-Elder) .

Trải qua quá trình nghiên cứu và thực hành Tư duy phê phán , các nhà

nghiên cứu đã xây dựng và áp dụng chương trình dạy học tư duy phê phánvới

những người đề xuất đứng đầu của trường phái này là Matthew Lipman, Robert

Sternberg, và Robert Ennis.

Năm 1995, K.B.Beyer đã đưa ra các nguyên tắc của tư duy phê phán.Thứ nhất

là không định kiến. Thứ hai, tư duy phê phán phải có tiêu chí, tiêu chuẩn rõ ràng và

khôngmập mờ. Thứ ba là sự thành thục tư duy logic và tư duy biện chứng của người

sử dụng tư duy phê phán.

 Liên xô (cũ) và các nước xã hội chủ nghĩa trước năm 1990

Xuất phát từ tính chất chung của các nguyên tắc xây dựng xã hội chủ nghĩa nên

các nước trong khối xã hội chủ nghĩa có sự giống nhau về nền giáo dục trong đó có

phương pháp giảng dạy môn vật lí.

Trong chương trình giáo dục phổ thông ở các nước xã hội chủ nghĩa, vật lí là

môn học bắt buộc.Phương pháp dạy và học môn vật lí chú trọng bồi dưỡng tư duy logic

và tư duy biện chứng cho học sinh.

Việc phát triển năng khiếu và năng lực của học sinh trong nhà trường xã hội chủ

nghĩa là một trong những nguyên tắc quan trọng nhất. Ở các nước thuộc khối xã hội

chủ nghĩa có nhiều con đường khác nhau để phát triển nang khiếu và năng lực của học

sinh trong dạy học vật lí.

Ngoài việc dạy học vật lí theo chương trình phổ thông, người ta còn tổ chức các

bài học tự chọn, hình thành các trường, khoa, lớp học chuyên sâu về nghiên cứu lý

thuyết và thực nghiệm Vật lí.

Thường xuyên đổi mới, phát triển phương pháp dạy học vật lí theo hướng tăng

cường sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, dạy học nêu vấn đề, phát hiện và

9

giải quyết vấn đề, bài tập sáng tạo, thí nghiệm thực hành trong các giờ học vật lí, các

buổi ngoại khóa và giờ học tự chọn.

Sau năm 1990 hệ thống các nước xã hội chủ nghĩa có sự thay đổi căn bản những

những vấn đề lý luận và thực tiễn giáo dục phát triển năng lực sáng tạo vẫn giữ nguyên

những giá trị to lớn với nhận loại và đang tiếp tục được nghiên cứu và phát triển.

1.1.1.2. Nghiên cứu phát triển tư duy sáng tạo, năng lực sáng tạo cho học sinh trong

dạy học vật lí ở Việt Nam

Chịu ảnh hưởng tích cực từ nền giáo dục của các nước thuộc khối xã hội chủ

nghĩa, từ những năm 1945, các nhà giáo dục Việt Nam đã tiếp thu văn hóa giáo dục từ

các nên văn minh khác nhau và từ đó xây dựng nền giáo dục hiện đại. Các mô hình

giáo dục, mô hình dạy học trong nhà trường Việt Nam qua từng thời kì đã có những

bước chuyển biến mạnh mẽ trong đó có dạy học môn vật lí.

Từ những năm 1970, việc phát huy tính tích cực của HS đã được quan tâm, dạy

học nêu vấn đề đã được vận dụng trong dạy học vật lí. Việc vận dụng chu trình sáng tạo

khoa học trong lý luận dạy học vật lí, trong xây dựng nội dung và phương pháp dạy học

vật lí đã triển khai góp phần phát triển tư duy sáng tạo và năng lực sáng tạo cho HS.

Các kiểu dạy học hiện đại trong dạy học vật lí có vai trò quan trọng trong việc

phát triển năng lực chung và năng lực chuyên biệt vật lí có thể nêu ra ở đây là các

phương pháp như: dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học dựa trên tìm tòi

khám phá...

Dạy học tích cực và đổi mới kiểm tra đánh giá năng lực của HS trong giờ dạy vật

lí đang là một xu hướng tất yếu góp phần thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo

dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực người học, từ chỗ quan tâm đến việc HS

đạt được cái gì đến chỗ qua tâm HS vận dụng được cái gì qua việc học...

1.1.2. Tổng quanvề các đề tài nghiên cứu về tổ chức dạy học chương “Cảm ứng

điện từ” (vật lí 11)

Trong quá trình tìm hiểu tôi thấy đã những đề tài luận văn Thạc sĩ có liên quan

đến đề tài này như sau:

- Luận văn của Thạc sĩ Phạm Thị Thanh Nga (2003): Phối hợp các phương pháp

dạy và học nhằm tăng cường tính tích cực nhận thức của học sinh khi dạy chương

“cảm ứng điện từ” SGK Vật Lý lớp 11 - THPT

10

- Luận văn của Thạc sĩ Lục Thị Vinh (2011): Vận dụng các phương pháp dạy

học theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh trường THPT Dân tộc nội trú

khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 - Ban cơ bản.

- Luận văn của Thạc sĩ Dương Xuân Hải (2006): Vận dụng tư tưởng sư phạm

tích hợp vào dạy học một số bài học phần "Từ trường" và "Cảm ứng điện từ" lớp 11

THPT nhằm nâng cao chất lượng giáo dục học sinh.

Các công trình nghiên cứu trên cho thấy để nâng cao chất lượng giảng dạy thì

việc phát triển năng lực tự học của học sinh, vận dụng tư tưởng tích hợp trong quá trình

dạy học là rất cần thiết.Tuy nhiên các đề tài này chưa đề cập đến việc dạy học theo

hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, đây là một vấn đề thu hút sự quan tâm

của xã hội và của nhiều giáo viên vật lí trong giai đoạn hiện nay.

1.2. Khái niệm năng lực và năng lực sáng tạo

1.2.1. Khái niệm về năng lực

Có nhiều cách tiếp cận khác nhau, vì thế có nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực.

1.2.1.1. Khái niệm năng lực theo phạm trù khả năng

Khái niệm theo quan điểm các nhà nghiên cứu nước ngoài đã xếp Năng lực vào

phạm trù khả năng (ability, capacity, possibility):

- Chương trình Giáo dục Trung học bang Québec, Canada năm 2004 xem Năng

lực “Là một khả năng hành động hiệu quả bằng sự cố gắng dựa trên nhiều nguồn

lực”[8].

- Denyse Tremblay cho rằng Năng lực là “Khả năng hành động, thành công và

tiến bộ dựa vào việc huy động và sử dụng hiệu quả tổng hợp các nguồn lực để đối mặt

với các tình huống trong cuộc sống”[13]

- Theo F. E. Weinert, Năng lực là “tổng hợp các khả năng và kĩ năng có hoặc

học được cũng như sự sẵn sàng của học sinh nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh

và hành động một cách có trách nhiệm, có sự phê phán để đi đến giải pháp” [14]

Theo từ điển tiếng Việt: “khả năng là cái có thể xuất hiện, có thể xảy ra trong

những điều kiện nhất định, cái vốn có về vật chất hoặc tinh thần có thể làm được việc

gì đó”.

Như vậy, khả năng là cái có thể xảy ra hoặc không xảy ra(thành hiện thực hoặc

không thành hiện thực) còn năng lực là chắc chắn sẽ thành hiện thực. Người có năng

lực nào đó nhất định sẽ thực hiện có kết quả trong hoạt động lĩnh vực đó.

11

1.2.1.2. Khái niệm năng lực theo phạm trù hoạt động hoặc đặc điểm, phẩm chất, thuộc

tính cá nhân

‒ Tài liệu Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo

giải thích: “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn

có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến

thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,… thực hiện

thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong điều kiện cụ

thể”[2].

‒ Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam: “Năng lực là đặc điểm của cá nhân thể hiện

mức độ thông thạo - tức là có thể thực hiện một các thành thục và chắc chắn - một hay

một số dạng hoạt động nào đó”[4]

‒ Theo Từ điển tiếng việt: “ Năng lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con

người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao”[12]

‒ Theo Phạm Minh Hạc (nguyên là Bộ trưởng Bộ Giáo dục Việt Nam (từ 2/1987

đến 3/1990)): “ Năng lực là những đặc điểm tâm lý cá biệt, tạo thành điều kiện quy

định tốc độ, chiều sâu, cường độ, của việc tác động vào đối tượng lao động”[9,tr237].

Định nghĩa này cho rằng, năng lực là một yếu tố tổ hợp trong một hoạt động cụ thể tạo

thành những điều kiện để tác động vào đối tượng lao động.

Chương trình giáo dục phổ thông bảo đảm phát triển phẩm chất và năng lực

của người học thông qua nội dung giáo dục với những kiến thức cơ bản, thiết thực,

hiện đại; hài hòa đức, trí, thể, mỹ; chú trọng thực hành, vận dụng kiến thức để giải

quyết vấn đề trong học tập và đời sống; tích hợp cao ở các lớp học dưới, phân hóa

dần ở các lớp học trên; thông qua các phương pháp, hình thức tổ chức giáo dục

phát huy tính chủ động và tiềm năng của mỗi học sinh, các phương pháp kiểm tra,

đánh giá phù hợp với mục tiêu giáo dục và phương pháp giáo dục để đạt được mục

tiêu đó.[2]

Theo quan điểm sư phạm tích hợp, năng lực là khả năng kết hợp một cách logic

nhất định những kiến thức, kỹ năng với thái độ, giá trị, động cơ, nhằm đáp ứng những

yêu cầu phức hợp của một hoạt động; bảo đảm cho hoạt động đó đạt kết quả tốt đẹp

trong các tính huống học tập, đời sống hàng ngày.

Năng lực là một khái niệm tích hợp ở chỗ nó là kết quả của quá trình thiết lập

các mối quan hệ theo một logic nhất định những kiến thức, kỹ năng khác nhau để thực

hiện một hoạt động phức hợp.

12

Các định nghĩa trong phạm trù thứ hai coi năng lực là đặc tính, phẩm chất,

thuộc tính của con người, đúng hơn coi năng lực là hoạt động.Đặc trưng của năng

lực là bộc lộ ở hoạt động (thể hiện kĩ năng trong một lĩnh vực cụ thể), hoạt động

mang lại chất lượng, hiệu quả, thành công. Vì vậy năng lực ở đây là năng lực thực

hiện. Ví dụ: năng lực giao tiếp bộc lộ ở kĩ năng nói, năng lực hợp tác bộc lộ ở kĩ

nang làm việc nhóm…

Từ những phân tích nêu trên, chúng tôi có thể định nghĩa: Năng lực là thuộc

tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình giáo dục, rèn

luyện cho phép con người thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định đạt kết

quả mong muốn trong điều kiện cụ thể.

Theo dự thảo Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (4/2017):

‒ Các năng lực cơ bản:

+ Năng lực tự chủ và tự học

+ Năng lực giao tiếp và hợp tác

+ Năng lực GQVĐ và sáng tạo

‒ Các năng lực chuyên môn:

+ Năng lực ngôn ngữ

+ Năng lực tính toán

+ Năng lực tìm hiểu xã hội

+ Năng lực công nghệ

+ Năng lực tin học

+ Năng lực thẩm mĩ

+ Năng lực thể chất

Năng lực chung và năng lực chuyên môn luôn có mối quan hệ với nhau, năng

lực chung là nền tảng của năng lực chuyên môn, Khi năng lực chung phát triển đến một

giai đoạn nào đó sẽ trở thành năng lực chuyên môn. Ngược lại sự phát triển của năng

lực chuyên môn cũng có sự ảnh hưởng tới sự phát triển của năng lực chung.

1.2.2. Khái niệm năng lực sáng tạo

Sáng tạo là gì? Theo từ điển triết học: “ Sáng tạo là một quá trình hoạt động

của con người tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần, mới về chất” . Theo từ điển bách

khoa Việt Nam :“Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó phụ

thuộc cào cái đã sẵn có” .Theo Bách khoa toàn thư Liên Xô: “Sáng tạo là một loại

13

hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân,

có ý nghĩa xã hội, có giá trị”.

Từ các định nghĩa trên, sáng tạo có thể được xem như một quá trình hoạt động

tạo ra cái mới, sản phẩm mới và mang tính lợi ích.

Trong tâm lí giáo dục học, sáng tạo là một phẩm chất tư duy, sáng tạo là năng

lực tạo ra cái mới, sáng tạo thường được hiểu là đẻ ra những ý tưởng mới, độc đáo, hữu

ích, phù hợp với hoàn cảnh cụ thể.

Tư duy sáng tạo là gì? Trong phân loại tư duy, tư duy sáng tạo là tư duy tạo ra

cái mới.

Theo Phan Dũng, “ Suy nghĩ giải quyết vấn đề và đưa ra quyết định (thinking

for prolem solving and Decision Making) là tư duy sáng tạo”.

Nhiều nhà tâm lý học cùng J.C Guilford coi tư duy phân kỳ( tư duy theo chiều

ngang) là tư duy sáng tạo. Tư duy phân kỳ, theo J.C Guilford(1970) là khả năng đưa ra

những ý tưởng độc đáo với nhiều phương án giải quyết vấn đề.

Như vậy tùy theo cách tiếp cận về sáng tạo ,các nhà nghiên cứu đã đưa ra các

định nghĩa về tư duy sáng tạo. Theo chúng tôi có thể hiểu khái niệm tư duy sáng tạo

như sau: Tư duy sáng tạo là tư duy tìm một cách giải quyết mới trong quá trình giải

quyết vấn đề. Đó là quá trình tìm ra bản chất mới, hình thức mới, mô hình mới, phương

pháp mới.

Từ các khái niệm về sáng tạo, tư duy sáng tạo và năng lực nêu trên, chúng ta có

thể hiểu: Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh

thần, tìm ra cá mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết

đã có vào hoàn cảnh mới.

Năng lực sáng tạo phản ánh hoạt động lý tính của con người, đó là khả năng

nhận thức thế giới, phát hiện ra các quy luật khách quan và sử dụng những quy luật đó

vào việc cải tạo thế giới tự nhiên, phục vụ loài người. Năng lực sáng tạo biểu hiện trình

độ tư duy và phát triển ở mức độ cảo của con người.

1.2.3. Các biểu hiện của năng lực sáng tạo

Theo tác giả Phạm Hữu Tòng biểu hiện của năng lực sáng tạo là [9]:

1. Biết trả lời nhanh, chính xác câu hỏi của giáo viên, biết phát hiện ra những

vấn đề mấu chốt, tìm ra ẩn ý trong những câu hỏi, bài tập hoặc vấn đề mở rộng

nào đó.

14

Ví dụ: Giáo viên đưa ra một bài tập hay một câu hỏi dễ bị nhầm lẫn nhưng học

sinh vẫn phát hiện ra.

2. Dám đề xuất những cái mới không theo đường mòn, không theo quy tắc đã có

và biết cách biện hộ, phản bác vấn đề đó.

Ví dụ: Một bài toán có thể đưa ra cách giải khác cách đã biết và biết cách lập luận

để bảo vệ cách giải đó.

3. Biết tự tìm ra vấn đề, tự phân tích, tự giải quyết đúng với những bài tập mới,

vấn đề mới.

Ví dụ: Khi giáo viên ra một bài tập dạng mới hoặc câu hỏi dạng mới chưa từng

gặp học sinh có thể tự phân tích, tìm ra vấn đề cốt lõi và giải quyết được.

4. Biết vận dụng tri thức thực tế để GQVĐ khoa học và ngược lại biết vận dụng tri

thức khoa học để đưa ra những sáng kiến, những giải thích, áp dụng phù hợp.

Ví dụ: Khi lắp ráp, sửa chữa một máy móc trong gia đình nhưng chưa có bộ phận

thay thế nhưng vẫn tự chế tạo ra bộ phận có chức năng tương đương để thực hiện được;

Học sinh đưa kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng khoa học trong tự nhiên

như: cầu vồng, ma trơi,sét…

5. Biết kết hợp các thao tác tư duy và các phương pháp đoán, đưa ra kết luận

chính xác ngắn gọn nhất.

Ví dụ: Khi học xong một bài học, hay một chương học sinh biết tự phân tích, tìm

ra mối quan hệ với các bài học, chương học trước và từ đó có những hiểu biết sâu hơn

về vấn đề được học.

6. Biết trình bày linh hoạt một vấn đề, dự kiến nhiều phương án giải quyết.

Ví dụ: Một bài tập không chỉ có một cách giải vì vậy đối với một bài toán có thể

đưa ra nhiều cách làm khác nhau, đối với một câu hỏi có thể đưa ra nhiều cách trả lời

khác nhau.

7. Luôn biết đánh giá và tự đánh giá công việc, biết đề xuất biện pháp hoàn thiện.

Ví dụ: Học sinh tự nhận thấy những điểm yếu kém, những lỗ hổng kiến thức của

mình từ đó tự đưa ra phương pháp học tập để khắc phục.

8. Biết các học thày, học bạn, biết kết hợp các phương tiện thông tin, khoa học kĩ

thuật hiện đại trong tự học. Biết vận dụng và cải tiến những điều đã học được.

Ví dụ: Ngoài học thầy thì học sinh có thể kết hợp nhiều cách học khác như học

nhóm, tìm hiểu trên các phương tiện thông tin đại chúng như : Đài ,báo, internet…

15

9. Biết thường xuyên liên tưởng.

Ví dụ: Khi nghiên cứu kiến thức chương Từ trường học sinh có thể liên tưởng

đến các khái niệm đã học trước đó trong chương Điện trường…

1.3. Năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học môn vật lí ở trường phổ thông

1.3.1. Hoạt động học tập vật lí của học sinh phổ thông

1.3.1.1 Khái niệm hoạt động học

Khi nói đến hoạt động học cần làm rõ khái niệm hoạt động học. Trong cuộc

sống đời thường con người luôn luôn có quá trình tích tiếp thu, tích luỹ những kinh

nghiệm sống, trên cơ sở đó tạo nên những tri thức tiền khoa học, làm cơ sở tiếp thu

những khái niệm khoa học ở trong nhà trường.

Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những

tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triển

những phẩm chất năng lực của người học [11].

Hoạt động học có phạm vi rất rộng ( về nội hàm và ngoại diên của khái niệm ).

Ở đây, hoạt động học được xem xét là hoạt động học của HS ở trường phổ thông.

 Đặc điểm của hoạt động học theo quan điểm hiện đại.

‒ Hoạt động học làm thay đổi chính bản thân người học. Thông thường, các hoạt

động hướng vào làm biến đổi đối tượng khách quan, trong khi đó hoạt động học lại làm

biến đổi cho chính chủ thể của hoạt động (người học) thay đổi và phát triển trong quá

trình thực hiện hoạt động.

‒ Học trong hoạt động học, học bằng hoạt động. Người học tái tạo lại những tri

thức, kĩ năng, kinh nghiệm của loài người biển chúng thành vốn liếng riêng của mình.

Quá trình đó người học tiếp thu được cả phương pháp chiếm lĩnh tri thức, phương pháp

sáng tạo nói cách khác là cách học.

‒ Mục đích của hoạt động học là: học để biết, học để làm, làm một cách sáng

tạo; học để cùng sống, cùng hợp tác, đoàn kết giúp đỡ nhau trong học tập và cuộc

sống; học để khẳng định mình tạo ra sự phát triển toàn diện về năng lực và nhân cách.

 Cấu trúc của hoạt động học.

Hoạt động học với tính chất là một hoạt động nên nó có cấu trúc giống như hoạt

động nói chung. Vì thế cấu trúc của hoạt động học gồm có 6 thành phần có quan hệ,

tác động lẫn nhau. Một bên là động cơ học tập, mục đích học, phương tiện và điều kiện

học và bên kia là hoạt động học, hành động học, thao tác học (xem sơ đồ 1. Cấu trúc

tâm lí của hoạt động trong luận văn).

16

1.3.1.2. Hoạt động học tập vật lí của học sinh phổ thông

Hoạt động học tập vật lí ở trường phổ thông là hoạt động nhận thức của học sinh

trong quá trình hình thành kiến thức, kĩ năng, thái độ theo mục đích học tập của môn vật lí.

Nhận thức vật lí là nhận thức chân lí khách quan, từ đó giúp học sinh nắm được [5]:

 Về kiến thức.

- Các khái niệm về các sự vật, hiện tượng và quá trình vật lí thường gặp trong đời

sống và sản xuất.

- Các đại lượng, các định luật và nguyên lí vật lí cơ bản.

- Những nội dung chính của một số thuyết vật lí quan trọng nhất.

- Những ứng dụng phổ biết của vật lý trong đời sống và trong sản xuất.

- Các phương pháp chung của nhận thức khoa học và những phương pháp đặc thù

của vật lí, trước hết là phương pháp thực nghiệm.

 Về kĩ năng.

- Kĩ năng thu lượm thông tin từ quan sát thực tế, thí nghiệm.

- Các kĩ năng xử lí thông tin: xây dựng bảng, vẽ đồ thị, rút ra kết luận,…;

- Các kĩ năng truyền đạt thông tin: trình bày kết quả quan sát, báo cáo TN.

- Kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng, giải bài tập.

- Kĩ năng thực hành: sử dụng dụng cụ, lắp đặt các thí nghiệm,…;

 Tình cảm, thái độ, tác phong.

- Hứng thú học tập môn Vật lí;

- Vận dụng kiến thức đã học vào trong đời sống;

- Tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ;

- Tính trung thực trong khoa học;

- Tinh thần nỗ lực cá nhân, hợp tác trong học tập;

Việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

chính là dạy học cho HS phương pháp sáng tạo trong nghiên cứu vật lí.Hoạt động học

vật lí muốn có hiệu quả phải xây dựng động cơ học tập tích cực (phối hợp giữa động

cơ ngoài và động cơ trong).

Mục đích hoạt động học vật lí, đó là những hoạt động phổ biến trong hoạt động

nhận thức vật lí của HS ở trưởng phổ thông.

17

1.3.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập môn vật lí

1.3.2.1. Chu trình sáng tạo khoa học vật lí

Vật lí là môn khoa học tự nhiên nhằm phát hiện ra những đặc tính và quy luật

khách quan của thế giới tự nhiên. Vì vậy việc tìm đượcchu trình sáng tạo khoa học vật

lí là nhiệm vụ ưu tiên hàng đầu trong kĩ thuật, khoa học.

Những nhà vật lí nổi tiếng như A.Anhstanh, M. Plăng, M.Boocnơ, P.l.

Kapitsa… đã có những nghiên cứu và phát biểu tương đồng nhau sau đó V.G.

Razumôpxki đã trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng

tạo khoa học dưới dạng chu trình như sau :

Các hệ quả logic

Mô hình - giả thuyết trừu tượng Sự kiện xuất phát Thí nghiệm kiểm chứng

Sơ đồ 1.2. Chu trình sáng tạo khoa học của V.G. Razumôpxki [11]

Theo sơ đồ này V.G.Razumôpxki khái quát hoá và trình bày những khía cạnh

chính của quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình gồm các giai đoạn chính

sau: Từ việc khái quát hoá những sự kiện xuất phát, đi đến xây dựng mô hình giả định

của hiện tượng; từ mô hình dẫn đến việc rút ra các hệ quả lí thuyết; rồi từ hệ quả lí

thuyết đến kiểm tra bằng thực nghiệm. Nếu những sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ

quả dự đoán thì giả thuyết đó được xác nhận là đúng đắn và trở thành chân lí khoa học,

nếu những sự kiện thực nghiệm không phù hợp với những dự đoán lí thuyết, thì phải

chỉnh lí lại hoặc thay đổi. Trong diễn biến của chu trình, những hệ quả lí thuyết ngày

một nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng của các kết luận đã thu được, cho đến khi xuất

hiện những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với thực nghiệm thì điều đó dẫn

đến phải xem lại lí thuyết cũ, chỉnh lí lại hoặc phải thay đổi và như thế là lại bắt đầu

một chu trình mới, xây dựng những kiến thức mới, thiết kế những máy móc mới để

kiểm tra; bằng cách đó làm kiến thức khoa học ngày một phong phú thêm.

Chu trình sáng tạo khoa học do V.G.Razumôpxki đề ra không phải là chu

trình khép kín mà mở rộng dần. Trong sơ đồ 2, sự mở rộng dần được thể hiện bằng

phần nét đứt.

Ta có thể thấy quá trình nhận thức vật lí gồm các giai đoạn như sau:

18

Thực tiễn  Vấn đề  Giả thuyết  Hệ quả  Định luật  Lý thuyết  Thực tiễn.

Chu trình và sơ đồ nói trên mô tả toàn bộ quá trình nhận thức vật lí.

1.3.2.2. Những biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập môn vật lí

Năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập môn vật lí thể hiện ở khả

năng có thể phát hiện ra vấn đề, nhiệm vụ mới;vận dụng kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm

của bản thân để giải quyết, cũng như đề đạt ra các ý tưởng để phát minh, sáng chế các

máy móc, thiết bị mới mà không bị phụ thuộc vào cái đã biết.

Trong quá trình dạy học ở trường THPT, theo chúng tôi có thể nhận biết năng

lực sáng tạo trong quá trình dạy học vật lí thông qua 10 đặc trưng sau:

1. Từ những kinh nghiệm thực tế, từ các kiến thức đã có đề xuất được giả

thuyết (hoặc dự đoán).

2. Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết (dự đoán) của

vấn đề nghiện cứu, thiết kế được nhiều phương án thí nghiệm và lựa chọn được phương

án thí nghiệm tối ưu.

3. Giải được bài toán sáng tạo về vật lí

4. Phát hiện được vấn đề mới (về hiện tượng vật lí, đại lượng vật lí và ứng

dụng kĩ thuật vật lí) trong điều kiện quen biết.

5. Nhìn thấy chức năng của một dụng cụ, thiết bị thí nghiệm quen thuộc, thực

hiện được nhiều mục tiêu khác nhau và ngược lại thực hiện một mục tiêu có thể sử

dụng nhiều thiết bị thí nghiệm khác nhau.

6. Xây dựng phương án mới, về mặt nguyên tắc khác với những phương án

quen thuộc đã biết, như thiết kế được thiết bị thí nghiệm mới, mô hình mới

7. Nhìn thấy nhiều cách giải quyết vấn đề có thể lựa chọn cách giải quyết tối ưu

8. Có kĩ năng thu thập và xử lý thông tin từ nhiều nguồn khác nhau; biết tổng

hợp - khái quát hóa, đề xuất ý tưởng mời, xem xét vấn đề theo cách mới; nếu được ý

kiến riêng, cách lí giải riêng khác với những điều đã biết về mộ hiện tượng vật lí, một

quá trình vật lí mà không phụ thuộc vào ý kiến bạn bè, của GV, không sợ sai.

9. Vận dụng được kiến thức, kĩ năng vào thực tiến theo phương thức mới

10. Biết kiểm tra, đánh giá, điều chỉnh các kết quả học tập một cách nhanh chóng.

19

1.4. Tổ chức dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

1.4.1. Một số biện pháp chung

Hoạt động dạy học tạo ra những hoạt động đa dạng, phong phú, tạo điều kiện để

hình thành và phát triển các loại năng lực. Hoạt động sáng tạo trong học tập là nơi hình

thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

Dạy học đi trước sự phát triển, thúc đẩy sự phát triển là yếu tố quyết định sự

hình thành và phát triển năng lực sáng tạo

Việc tổ chức dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

có thể được tiến hành dựa vào một số biện pháp chung như sau:

 Tổ chức hoạt động sáng tạo trong bài học xây dựng kiến thức mới:

Trong bài học xây dựng kiến thức mới thường xuyên tạo ra những tình huống đòi

hỏi học sinh phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ.

Trong hoạt động dạy học, GV cần tạo ra những tình huống có vấn đề có chủ

định, vấn đề cần nằm trong vùng phát triển gần của hoạt động nhận thức nội dung

dạy học, yêu cầu HS phát hiện và GQVĐ. Trong quá trình này cần làm HS cảm

nhận được hoạt động sáng tạo là hoạt động thường xuyên hoàn toàn thực hiện được

khi có sự cố gắng nhất định.Chính sự tự tin là yếu tố tâm lí quyết định trong hoạt

động sáng tạo của HS.

Sự sáng tạo chỉ có thể xảy ra trong khi GQVĐ. Để tổ chức hoạt động sáng tạo

trong bài học xây dựng kiến thức mới, GV bắt buộc phải tổ chức quá trình dạy học theo

kiểu phát hiện và giải quyết vấn đề. Theo tiến trình DH GQVĐ thì việc GQVĐ có thể

tiến hành bằng nhiều cánh khác nhau như: GQVĐ bằng PPTN hoặc GQVĐ bằng lí

thuyết, PPMH. Đi theo một trong hai con đường đó , trong mỗi con đương đó GV cần

phải tổ chức hai hoạt động sáng tạo cho HS thực hiện: hoạt động đề xuất dự đoán/ giả

thuyết và hoạt động đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán/ giả thuyết. Do

vậy HS cần:

+ Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết.

Giả thuyết có vai trò quan trọng trên con đường khoa học, nó là một phán đoán có

một tính xác thực “tiềm tàng” và dựa chủ yếu và trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong

phú và kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh vực. Có thể có các cách dự đoán sau đây trong giai

đoạn đầu của hoạt động nhận thức Vật lí của học sinh:

- Dựa trên kiến thức vốn có.

- Dựa trên nhận xét tương tự, tương đồng.

20

- Dựa trên sự xuất hiện đồng thời của hai hiện tượng

- Dựa trên sự thuận nghịch của một quá trình biến đổi nào đó.

- Dựa trên trên việc phạm vi áp dụng một kiến thức.

- Dự đoán về mối quan hệ định lượng.

+ Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán.

Trong vật lí, một giả thuyết thường phải có tính khái quát hóa cao nên nó có tính chất

trừu tượng.Do vậy muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không,

ta phải xem điều dự đoán đó có những biểu hiện nào có thể quan sát được trong thực

tế,phải suy ra được một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau đó tiến hành thí

nghiệm để kiểm tra hệ quả. Nếu phù hợp thì dự đoán/giả thuyết thì hình thành tri thức

mới, nếu không phù hợp thì ta phải điều chỉnh hoặc thay đổi bằng cách xây dựng dự

đoán/giả thuyết mới.

 Tổ chức hoạt động sáng tạo dựa trên việc giải các BTST.

Đối với dạng bài tập này, không chỉ vận dụng một số kiến thức đã học, học sinh

còn phải có những ý kiến độc lập của bản thân.

Khi vận dụng chu trình sáng tạo khoa học, ta nhận thấy: hai giai đoạn đòi hỏi

sự sáng tạo nhất đó là giai đoạn từ sự kiện cảm tính tới việc xây dựng mô hình giả

thuyết trừu tượng và giai đoạn chuyển từ một tiên đề lí thuyết, những quy luật nhất

định của hiện tượng sang việc kiểm tra bằng thực nghiệm. Giai đoạn thứ nhất đòi hỏi

sự giải thích hiện tượng, trả lời câu hỏi: tại sao?. Còn giai đoạn thứ hai lại đòi hỏi thực

hiện một hiện tượng thực, đáp ứng với những yêu cầu đã cho, nghĩa là trả lời câu hỏi:

làm thế nào?. Tương ứng với hai trường hợp trên là hai bài tập sáng tạo: bài tập nghiên

cứu và bài tập thiết kế sáng tạo [6].

1.4.2. Quy trình dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

1.4.2.1. Quy trình dạy học xây dựng kiến thức mới theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh (Hai quy trình áp dụng cho hai loại kiến thức (phát hiện hiện tượng

vật lí, định luật vật lí và loại kiến thức ứng dụng kĩ thuật của vật lí)

Như đã phân tích ở trên (“Tổ chức hoạt động sáng tạo trong bài học xây dựng

kiến thức mới” trang 29 ): Để tổ chức hoạt động sáng tạo trong bài học xây dựng kiến

thức mới, GV bắt buộc phải tổ chức quá trình dạy học theo kiểu PH&GQVĐ.

21

Dạy học PH&GQVĐ là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìm tòi giải quyết vấn

đề theo cách của các nhà khoa học, không những tạo nhu cầu, hứng thú học tập, giúp

HS chiếm lĩnh được kiến thức, mà còn phát triển được năng lực sáng tạo của HS. Chúng

tôi sử dụng sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học PH&GQVĐ trong

môn Vật lí của như sau:

1. Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ kiến

thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử…

2. Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

3. Giải quyết VĐ - Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lí thuyết và/hoặc khảo sát thực nghiệm - Thực hiện giải pháp đã suy đoán

4. Rút ra kết luận (kiến thức mới)

5. Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Sơ đồ 1.3: Khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát

hiện và giải quyết vấn đề

Với những kiến thức phát hiện hiện tượng vật lí, định luật vật lí và loại kiến thức

ứng dụng kĩ thuật của vật lí thì giải pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có thể

được tổ chức theo các pha/ bước được trình bày ở bảng dưới đây [11].

Bảng 1.1: Dạy học giải quyết vấn đề các loại kiến thức vật lí đặc thù

Hiện tượng vật lí Định luật vật lí

Ứng dụng kĩ thuật của vật lí

Các pha/ bước của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 1. Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ kinh kiến

thức

cũ,

Xây dựng biểu tượng về hiện tượng: Thông qua kinh hiện tái thí nghiệm,

Dùng thí nghiệm, kinh nghiệm sơ bộ chỉ ra mối quan hệ giữa các đại lượng.

Đưa ra một nhiệm vụ cần thực hiện mà những thiết bị kĩ thuật (TBKT) đã biết chưa thể thực hiện được

22

tập,

clips,

nghiệm, TN, bài truyện kể lịch sử… 2. Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

hoặc thực hiện chưa tốt. TBKT phải có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào để thực hiện được chức năng của nó ?

nghiệm, ảnh… Khi nào thì xảy ra hiện tượng này? Khi ... thì xảy ra hiện tượng gì? Tại sao lại xảy ra hiện tượng ...?

3. Giải quyết VĐ - Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lí thuyết và/hoặc khảo sát thực nghiệm - Thực hiện giải pháp đã suy đoán

Kiểm tra kết luận: Đưa ra giả thuyết Dùng thí nghiệm kiểm tra (VD: hiện tượng sắc, tán khúc xạ..) Hoặc suy luận lí thuyết để rút ra hệ quả rồi dùng TN kiểm tra (VD: hiện tượng sóng dừng, hiện tượng giao thoa)

Mối quan hệ giữa các đại lượng A và B là gì? A và B có mốt quan hệ với nhau như thế nào? A phụ thuộc vào thế B,C…như nào? - Xây dựng giả thuyết và thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết. - Sử dụng các kiến thức lí thuyết đã có để suy luận lô gic rút ra câu trả lời rồi dùng thí kiểm nghiệm lại kết nghiệm quả

4. Rút ra kết luận (kiến thức mới) 5. Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Định nghĩa khái niệm hiện về tượng Nhận biết các biểu hiện của hiện tượng học đã trong tự nhiên.

Phát biểu định luật và phạm vi áp dụng định luật Vận dụng định luật trong các hiện tượng vật lí khác.

Tháo máy và xác định các bộ phận chính, các quy luật vật lý chi phối. Xây dựng mô hình hình vẽ (MHHV) thí tiến hành và nghiệm kiểm tra xem MHHV có thực hiện được đúng các chức năng của TBKT không Chế tạo được một TBKT để đáp ứng được yêu cầu đặt ra và vận hành thử. Rút ra nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của TBKT So sánh TBKT đã xây dựng với các TBKT trong đời sống để bổ sung các yếu tố khác.

23

Theo tiến trình dạy học GQVĐ, trong pha thứ hai: HS hành động độc lập, tự chủ,

tìm tòi GQVĐ. Có thể GQVĐ bằng phương pháp thực nghiệm hoặc GQVĐ bằng lí thuyết,

phương pháp mô hình.Đi theo một trong hai con đường đó, trong mỗi còn đường đó GV

cần phải tổ chức hai hoạt động sáng tạo cho HS thực hiện: hoạt động từ đề xuất/giả thuyết

và hoạt động đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán giả thuyết

1.4.2.2. Quy trình tổ chức dạy học luyện tập kiến thức có sử dụng bài tập vật lí sáng tạo

 Cơ sở lý luận

Như chúng ta biết bài tập vật lí rất đa dạng nhưng có thể thấy nếu căn cứ quá

trình tư duy khi giải bài tập là tính chất tái hiện hay tính chất sáng tạo, có thể chia thành

hai loại:

- Bài luyện tập(BTLT): Dùng để rèn luyện kĩ năng áp dụng những kiến thức xác

định giải các bài tập theo một khuân mẫu đã có. Tính chất tái hiện của tư duy trong quá

trình làm kiểu bài tập này thể hiện ở chỗ: HS so sánh bài tập cần giải với các dạng bài

tập đã biết và huy động cách thức giải đã biết.

- Bài tập sáng tạo (BTST): là bài tập mà giả thuyết cho trong đầu bài không chỉ

dẫn trực tiếp hay gián tiếp cách giải bài tập, với các BTST học sinh phải vận dụng kiến

thức linh hoạt trong những tình huống mới, phát hiện điều mới. BTST là một phương

tiện giúp học sinh bồi dưỡng các phẩm chất tư duy sáng tạo (tính linh hoạt, mềm dẻo,

độc đáo, nhạy cảm).

- Các dấu hiệu nhận biết BTST về vật lí.

Có thể nhận biết các BTST dựa trên các dấu hiệu sau [7]:

 Bài tập có nhiều các giải

Dạng bài tập này sẽ tạo cho học sinh thói quen nhìn nhận vấn đề dưới nhiều góc

độ, kích thích tính sáng tạo của HS.

 Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi

Loại bài này thường có nhiều câu hỏi, các câu hỏi này có sự biến đổi về chất do

đó nếu vẫn áp dụng phương pháp giải như trên sẽ dẫn đến bế tắc.

+Bài tập thí nghiệm vật lí

Bài tập thí nghiệm vật lí gồm bài tập thí nghiệm định tính, bài tập thí nghiệm định

lượng. Bài tập thí nghiệm định tính yêu cầu thiết kế thí nghiệm theo một mục đích cho

trước, thiết kế dụng cụ vật lí hoặc yêu cầu làm thí nghiệm theo chỉ dẫn quan sát và giải

25

thích hiện tượng xảy ra. Bài tập thí nghiệm định lượng gồm bài tập đo đạc các đại lượng

vật lí, minh họa quy luật vật lí bằng thí nghiệm.

 Bài tập cho thiếu hoặc thừa dữ liệu

Việc nhìn nhận các vấn đề trong loại bài tập này có tác dụng rèn luyện tư duy phản

biện, tư duy sáng tạo cho HS, HS cần phải có sự phát hiện ra những điều chưa hợp lí và có

sự suy luận, lí giải cần thiết, tự cung cấp số liệu cho bài toán thiếu dữ kiện.

 Bài tập nghịch lý, ngụy biện.

Đây là dạng bài tập chứa đựng một sự ngụy biện nên dẫn đến nghịch lí: kết luận

rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hay mâu thuẫn với nguyên tắc, định luật vật lí đã biết.

Các bài tập này có tác dụng bồi dưỡng tư duy phản biện và tư duy logic cho HS.

 Bài toán “hộp đen”.

Theo Bunxơman, bài toán hộp đen gắn liên với việc nghiên cứu đối tượng mà cấu

trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa biết) nhưng có thể đưa ra mô hình cấu

trúc đói tượng nếu cho các dữ kiện “đầu vào”, “đầu ra”. Để giải bài toán hộp đen, HS cần

phải có kĩ năng phân tích, tổng hợp, so sánh sắc bén, khả năng tưởng tượng phong phú.

+ Thiết kế chế tạo một thiết bị để giải quyết một yêu cầu kĩ thuật nào đó.

Ví dụ: Thiết kế một cái kìm cộng lực, một cái Cờ - lê vặn được nhiều loại cỡ đinh

ốc, có độ chính xác cao khi vặn ốc; thiết kế một máy phát điên mini có thể phát điện

nhờ nhiều nguồn năng lượng …

 Quy trình tổ chức dạy học [11]

- Từ cơ sở lí thuyết về dạy học loại bài luyện tập, củng cố kiến thức và bài tập vật

lý sáng tạo. Ta có thể xây dựng quy trình dạy học luyện tập kiến thức có sử dụng bài tập

vật lý sáng tạo như sau:

Bước 1: Tổ chức lớp học.

Bước2: Kiểm tra bài làm ở nhà của HS, sơ bộ luyện tập và củng cố kiến thức.

Bước3: Khái quát hóa, hệ thống hóa kiến thức.

Bướ 4: Kiểm tra và tự kiểm tra kiến thức.

Bước 5: Giao và hướng dẫn bài tập về nhà.

Nhìn vào quy trình ta có thể thấy trọng tâm của quy trình này nằm ở bước 2, ta có

thể phân tích rõ hơn như sau:

- Giáo viên giúp học sinh nhớ lại những kiến thức cơ bản mới học cần

luyện tập. Phát biểu chính xác những định nghĩa, định luật, viết các công thức, vẽ

đồ thị, chỉ rõ ý nghĩa của các thuật ngữ, các kí hiệu mới. Uốn nắn những sai lệch.

26

- Giáo viên đưa ra một số bài tập tương tự như bài tập đã giải mẫu khi nghiên

cứu kiến thức mới. Trong những bài tập này, chỉ vận dụng trực tiếp một, hai kiến thức

mới học.

- Giáo viên đưa ra bài tập phức tạp hơn, trong đó hiện tượng xảy ra theo nhiều

giai đoạn liên tiếp, mỗi giai đoạn tuân theo một định luật, một qui tắc đã biết. Học sinh

chỉ cần nhận biết được các dấu hiệu đặc trưng cho mỗi giai đoạn là có thể tìm được lời

giải.

- Giáo viên đưa ra bài tập khó hơn, đòi hỏi sự sáng tạo của học sinh. Đó là những

bài tập đề cập đến những hiện tượng bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân, chịu tác động

đồng thời của nhiều định luật, qui tắc. Học sinh chưa bao giờ gặp loại bài tương tự như

thế, cần phải tự lực tìm ra một cách giải mới.

1.4.2.3. Quy trình tổ chức trải nghiệm sáng tạo cho học sinh

Trong dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (4/2017) coi HĐTNST

là một bộ phận của chương trình giáo dục phổ thông và khẳng định “Hoạt động trải

nghiệm sáng tạo là hoạt động giáo dục, trong đó học sinh dựa trên sự tổng hợp kiến

thức của nhiều lĩnh vực giáo dục và nhóm kỹ năng khác nhau để trải nghiệm thực tiễn

đời sống mà nhà trường, gia đình và tham gia hoạt động phục vụ cộng đồng dưới sự

hướng dẫn tổ chức của nhà giáo dục, qua đó hình thành những phẩm chất chủ yếu,

năng lực chung và một số năng lực thành phần đặc thù của hoạt động này: năng lực

thiết kế và tổ chức hoạt động; năng lực thích ứng với sự biến động của nghề nghiệp và

cuộc sống”[2] hay với J. Deway cho rằng: “Học qua làm, học bắt đầu từ làm”[3]

Như vậy hoạt động trải nghiệm sáng tạo là hoạt động giúp học sinh vận dụng

những tri thức, kĩ năng, thái độ đã học từ nhà trường và những kinh nghiệm của bản

thân vào trong thực tiễn cuộc sống một cách sáng tạo. Bên cạnh việc hình thành và phát

triển các phẩm chất và năng lực chung hoạt động TNST còn giúp phát triển các năng

lực đặc thù cho học sinh.

Theo chúng tôi, hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong vật lí là: hoạt động dạy học

trong đó từng học sinh được trực tiếp hoạt động thực tiễn trong nhà trường dưới sự

hướng dẫn và tổ chức của giáo viên, qua đó phát triển năng lực của học sinh (chủ yếu

là phát triển năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo).

 Dạy học dự án và các tiến trình dạy học dự án.

Trên cơ sở nghiên cứu “các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lý ở

trường phổ thông” thì chúng tôi nhận thấy rằng phương pháp DHDA là một phương

pháp có hiệu quả trong tổ chức HĐTNST vì “Dạy học dự án là một mô hình dạy học

27

lấy hoạt động của học sinh làm trung tâm. Mô hình dạy học này phát triển kiến thức

và kĩ năng của học sinh thông qua quá trình học sinh giải quyết một bài tập gắn với

thực tiễn bằng những kiến thức theo nội dung môn học - được gọi là dự án. Dự án đặt

học sinh vào vai trò tích cực như: người giải quyết vấn đề, người ra quyết định, điều

tra viên hay người viết báo cáo. Thường thì học sinh làm việc theo nhóm và hợp tác

với các chuyên gia bên ngoài và cộng đồng để trả lời các câu hỏi và hiểu hơn nội dung,

ý nghĩa của bài học. Học theo dự án đòi hỏi học sinh phải nghiên cứu và thể hiện kết

quả học tập của mình thông qua sản phẩm lẫn phương thức thực hiện”[10].

Chúng ta có thể chia quá trình thực hiện DHDA thành các bước sau [1]:

Bảng 1.2: Các bước của quá trình thực hiện DHDA

Các bước

Hoạt động của Trò

Chuẩn bị

- Làm việc nhóm để lựa chọn dự án. - Xây dựng kế hoạch dự án: xác định những công việc cần làm, thời gian dự kiến, vật liệu, kinh phí, phương pháp tiến hành và phân công công việc trong nhóm. - Chuẩn bị các nguồn thông tin đáng tin để chuẩn bị thực hiện dự án. - Cùng GV thống nhất các tiêu chí đánh giá cho dự án.

Hoạt động của Thầy - Xây dựng bộ câu hỏi định hướng: căn cứ vào nội dung và mục tiêu cần đạt được của bài học. - Thiết kế dự án: xác định lĩnh vực, ý tưởng và tên dự án. - Thiết kế các nhiệm vụ cho HS: làm thế nào để HS thực hiện xong thì bộ câu hỏi thì các mục tiêu đồng thời cũng đạt được. - Chuẩn bị các tài liệu hỗ trợ cho giáo viên, học sinh cũng như các điều kiện thực hiện dự án trong thực tế.

hiện

Thực dự án

- Theo dõi, hướng dẫn, đánh giá HS trong quá trình thực hiện dự án - Chuẩn bị các cơ sở vật chất cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho các em thực hiện dự án. - Liên hệ các cơ sở, người trợ giúp cần thiết cho HS. - Bước đầu thông qua sản phẩm cuối của các nhóm HS.

thúc

Kết dự án

- Chuẩn bị cơ sở vật chất cho buổi báo cáo dự án. - Theo dõi, đánh giá sản phẩm dự án của các nhóm.

- Phân công nhiệm vụ các thành viên trong nhóm thực hiện dự án theo đúng kế hoạch. - Tiến hành thu thập, xử lý thông tin thu được. - Xây dựng sản phẩm hoặc bản báo cáo. - Liên hệ, tìm nguồn giúp đỡ khi cần. - Thường xuyên phản hồi, thông báo thông tin cho GV và các nhóm khác. - Chuẩn bị tiến hành giới thiệu sản phẩm. - Tiến hành giới thiệu sản phẩm. - Tự đánh giá sản phẩm dự án của nhóm. - Đánh giá sản phẩm dự án của các nhóm khác theo tiêu chí đã đưa ra.

28

 Quy trình tổ chức HĐTNST cho học sinh

Quy trình tổ chức HĐTNST cho học sinh phải đảm bảo các bước của học tập

trải nghiệm:

- Giúp học sinh vận dụng kiến thức, kỹ năng, thái độ đã học ở nhà trường và

những kinh nghiệm của bản thân vào thực tiễn cuộc sống một cách sáng tạo

- Thử nghiệm tích cực.

- Hình thành kinh nghiệm mới (kiến thức, kĩ năng, thái độ, giá trị mới).

Vận dụng DHDA vào tổ chức HĐTNST cho học sinh ta có thể xây dựng quy

trình tổ chức HĐTNST như sau :

Bước 1: Lựa chọn chủ đề và đặt tên cho hoạt động ngoại khóa

Bước 2: Lập kế hoạch tổ chức hoạt động ngoại khóa

Bước 3: Tiến hành hoạt động ngoại khóa theo kế hoạch

Bước 4: Tổ chức cho HS báo cáo kết quả, trao đổi rút kinh nghiệm,đánh giá

kết quả.

- Hình thức và phương pháp tổ chức HĐTNST: câu lạc bộ, hoạt động xã hội/tình

nguyện, diễn đàn, hội thảo, trò chơi, cắm trại, thực hành lao động.

- Đánh giá bằng phương pháp định tính thông qua quan sát hành vi và thái độ;

bảng kiểm, viết báo cáo…

1.5. Xây dựng công cụ kiểm tra, đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong

dạy học vật lí

1.5.1. Xây dựng các tiêu chí kiểm tra, đánh giá

 Trong quá trình dạy học vật lí, năng lực sáng tạo của học sinh được biểu hiện qua:

- Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết.

- Lựa chọn phương án thí nghiệm tối ưu.

- Giải được bài tập sáng tạo về vật lí.

- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề một các tối ưu.

Và 4 biểu hiện này cần được đo và lượng hóa một cách cụ thể.

 Các tiêu chí kiểm tra, đánh giá.

Mức độ năng lực sáng tạo được xây dựng theo các tiêu chí và ứng với mỗi tiêu

chí là 5 mức độ khác nhau.

29

Bảng 1.3: Các tiêu chí đánh giá mức độ năng lực sáng tạo của học sinh

1 2 3 4 5 Mức độ Tiêu chí

xuất Đề được giả thuyết khoa học hoàn chỉnh.

xuất Đề được giả thuyết khoa học nhưng chỉnh cần ngôn sửa diễn ngữ đạt.

Đề xuất giả thuyết khoa học xuất Đề được giả thuyết khoa học nhưng chỉnh cần ngôn sửa diễn ngữ đạt, có sự trợ giúp của giáo viên.

xuất Đề được giả thuyết khoa học nhưng chỉ phù hợp với một số trường hợp riêng lẻ mà đảm chưa tính bảo khái quát của vấn đề nghiên cứu.

xuất Đề được giả thuyết khoa học nhưng chỉ phù hợp với một số trường hợp riêng lẻ mà đảm chưa tính bảo khái quát của vấn đề nghiên cứu, trợ có sự giúp của giáo viên.

xuất

Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết khoa học

Không đề xuất được phương án thí nghiệm để kiểm tra thuyết giả khoa học, có sự trợ giúp giáo của viên

Tự lực đề xuất được phương án thí nghiệm tra kiểm đáp ứng một cách tối ưu về các yêu cầu đối với thí nghiệm kiểm tra.

Đề được phương án thí nghiệm kiểm tra nhưng chưa thật phù hợp điều với kiện trang thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả năng tự làm thiết bị thí nghiệm học của sinh, có sự hỗ trợ của giáo viên.

Đề được phương án thí nghiệm tra kiểm bảo đảm tính khả thi thực hiện thí nghiệm. Phù hợp với điều kiện trang thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả năng tự làm thiết bị thí nghiệm của học sinh, có trợ sự hỗ của giáo viên.

lực đề Tự xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra nhưng chưa thật phù hợp điều với kiện trang thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả năng tự làm thiết bị thí nghiệm học của sinh, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đối với thí nghiệm kiểm tra giả thuyết khoa học.

30

1 2 3 4 5 Mức độ Tiêu chí

Tự lực xây dựng được cách giải bài tập sáng tạo hoặc đề xuất được giải pháp GQVĐ có “tính mới”. Giải bài tập sáng tạo

Tự lực xây dựng được cách giải tập bài tạo sáng hoặc đề xuất được giải pháp GQVĐ có tính độc đáo.

Tự lực xây dựng được cách giải bài tập sáng tạo hoặc đề xuất được giải pháp GQVĐ có “tính mới”, trợ có sự của giúp giáo viên. Tự lực xây dựng được cách giải bài tập sáng tạo hoặc đề xuất được giải pháp GQVĐ nhưng cần sửa, chỉnh trợ có sự giúp của giáo viên.

dụng Sử kiến thức tích hợp liên môn. dụng Sử thức kiến tích hợp xuyên môn Vật lí. dụng Sử kiến thức tổng hợp của nhiều môn học.

Sử dụng kiến thức vật lí thực hiện hoạt động sáng tạo Xây dựng được cách giải bài tập sáng tạo không hoàn chỉnh hoặc xuất đề được giải pháp GQVĐ nhưng không đầy đủ, có sự trợ giúp của giáo viên. dụng Sử kiến thức thuộc phạm vi của bài học,của chương đang nghiên cứu. dụng Sử kiến thức thuộc phạm vi của một phần trong chương trình vật lí phổ thông.

1.5.2. Các công cụ kiểm tra đánh giá

- Đánh giá kết quả và đánh giá quá trình.

- Đánh giá theo chuẩn và đánh giá theo tiêu chí.

- Tự suy ngẫm và tự đánh giá.

- Đánh giá đồng đẳng.

- Đánh giá qua thực tiễn.

- Dùng lời (vấn đáp); dùng giấy bút (kiểm tra viết); kiểm tra thực hành.

- Xây dựng phiếu hướng dẫn đánh giá theo tiêu chí (Rubric); hồ sơ học tập; ghi

chép ngắn; thẻ kiểm tra; tập san.

1.6. Khảo sát thực trạng dạy học chương “cảm ứng điện từ” (vật lý 11) cho học

sinh theo quan điểm phát triển năng lực sáng tạo

1.6.1. Mục đích khảo sát

- Làm rõ thực trạng dạy học chương “Cảm ứng điện từ” (vật lí 11) cho học sinh

các trường THPT theo quan điểm phát triển năng lực sáng tạo.

31

- Đề xuất các hình thức tổ chức hoạt động sáng tạo cho HS trong môn vật lí nói

chung và chương “Cảm ứng điện từ” (vật lí 11) nói riêng.

1.6.2. Đối tượng và nội dung khảo sát

- Đối tượng: Giáo viên bộ môn Vật lí và học sinh khối 11 Trường THPT Điềm

Thụy, tỉnh Thái Nguyên

- Nội dung khảo sát: thực trạng dạy học chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lí 11)

theo hướng phát triển năng lực sáng tạo.

1.6.3. Phương pháp khảo sát

- Điều tra giáo viên, học sinh thông qua các phương pháp như: Trao đổi trực

tiếp, dùng phiếu điều tra, hỏi ý kiến, dự giờ

- Trao đổi với lãnh đạo nhà trường, tổ trưởng chuyên môn, giáo viên về cơ sở

vật chất, trang thiết bị, PPDH trong quá trình tổ chức dạy và học.

1.6.4. Kết quả khảo sát

Căn cứ vào câu trả lời của giáo viên và của học sinh thu được từ phiếu điều tra,

tôi đã phân tích và đánh giá một số kết quả chính như sau:

 Đối với giáo viên

- Nhiều giáo viên vẫn sử dụng lối truyền thụ một chiều, việc tiến hành bài dạy

hầu như đều được diễn đạt bằng lời của GV.

- Giáo án: GV dạy theo đúng trình tự của sách giáo khoa, có chú ý nhấn mạnh các

kiến thức quan trọng và yêu cầu HS tiến hành áp dụng các công thức để giải bài tập,

vai trò tổ chức, định hướng của giáo viên chưa thể hiện rõ.

Bảng kết quả khảo sát ý kiến giáo viên

Câu 1: Thày (cô) hãy cho biết mức độ quan trọng của việc rèn luyện các kỹ năng

sau cho học sinh trong dạy học môn vật lí?

Không cần Bình thường Quan trọng Nội Dung

Không quan trọng % 50 15 15 % 40 65 75 Rất quan trọng % 10 20 10 % 0 0 0 % 0 0 0

10 15 75 0 0

10 30 60 0 Đặt câu hỏi khoa học Nêu được dự đoán khoa học Biết suy luận ra hệ quả Đưa ra phương án thí nghiệm để kiểm tra kết quả Đưa ra kết luận khoa học 0

32

Câu 2: Theo các Thày (Cô) những kỹ năng nào sau đây đóng góp vào việc phát triển

năng lực sáng tạo của học sinh?

Nội dung Có Không

Đưa ra kết luận khoa học 100%

Giải được bài tập 50% 50%

Nêu được giả thuyết khoa học 100%

Suy luận đưa ra hệ quả từ giả thuyết 70% 30%

Đề xuất được phương án thí nghiệm để kể tra hệ quả 100%

Câu 3: Khi tiến hành giảng dạy chương “Cảm ứng điện từ” thày (cô) sử dụng bài tập sáng tạo trong giờ dạy ở mức độ thế nào?

Thường xuyên Đôi khi Không quan tâm

25% 60% 15%

Câu 4: Trong quá trình giảng dạy Thày (cô) sử dụng loại bài tập sáng tạo nào?

Thường Đôi Không NỘI DUNG xuyên khi dùng

Bài tập có nhiều cách giải 50 28 20

Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi 30 60 10

Bài tập thí nghiệm về vật lí 15 58 27

Bài tập cho thừa hoặc cho thiếu dữ liệu 35 50 15

Bài tập nghịch lý, ngụy biện 43 47 10

Bài toán “hộp đen” 10 20 70

Thiết kế chế tạo một thiết bị để giải quyết một yêu cầu 15 30 55

kĩ thuật nào đó

Câu 5: Theo Thày (cô) trong dạy học Vật lý việc sử dụng các bài tập sáng tạo có tác dụng gì ?

Nội dung Có Không

20 80 Rèn luyện kĩ năng

10 90 Phát triển năng lực sáng tạo

25 75 Phát triển tư duy

10 90 Phát triển hứng thú

20 80 Mở rộng kiến thức

33

 Với học sinh

Bảng kết quả khảo sát ý kiến học sinh

Câu 1: Em hãy cho biết khi em học Vật lý thày (cô) có rèn luyện cho các em các

kỹ năng sau không

Nội dung Có Không

Đặt câu hỏi khoa học 90% 10%

Trình bày vấn đề 100%

Nêu dự đoán khoa học 90% 10%

Biết suy luận ra hệ quả 90% 10%

Đưa ra phương án thí nghiệm để kể tra hệ quả 80% 20%

Đưa ra kết luận khoa học 85% 15%

Câu 2: Em có thường xuyên được giải các loại bài tập sau đây không?

Nội dung Có Không

Bài tập có nhiều cách giải 90% 10%

Bài tập có hình thức tương đương nhưng nội dung biến đổi 100%

87% 13% Bài tập thí nghiệm về vật lý

70% 30% Bài tập cho thừa hoặc cho thiếu dữ liệu

55% 45% Bài tập nghịch lý, ngụy biện

Bài toán "hộp đen" 100%

Thiết kế chế tạo 1 thiết bị để giải quyết 1 yêu cầu nào đó 100%

Câu 3: Các em có được tham gia các hoạt động sau khi học Vật lý không?

Nội dung Có Không

50% 50% Ngoại khóa

80% 20% Hội vui vật lý

90% 10% Chế tạo dụng cụ có ứng dụng kiến thức vật lý

Từ bảng điều tra, tôi rút ra một số kết luận sau:

- Trong quá trình học Vật lý, các em đã được các thày (cô) giáo rèn luyện kỹ

năng sáng tạo

34

- Các em được thường xuyên giải các loại bài tập như: bài tập có nhiều cách giải; bài

tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biết đổi; bài tập thí nghiệm về vật lý; bài tập cho

thừa hoặc thiếu dữ liệu; thiết kế chế tạo 1 thiết bị để giải quyết 1 yêu cầu nào đó

- Học sinh đa số được được tham gia các hoạt động như: chế tạo dụng cụ có ứng

dụng kiến thức vật lý, Hội vui vật lý, ngoại khóa

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này chúng tôi đã tập trung nghiên cứu và trình bày một cách có hệ

thống những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học theo hướng phát triển

năng lực sáng tạo của học sinh. Bên cạnh đó chúng tôi phát triển nội dung tiến trình

giảng dạy sao cho có thể phát huy năng lực sáng tạo của HS trong hoạt động học tập.

Cụ thể:

- Chúng tôi làm rõ các khái niệm về năng lực và năng lực sáng tạo, những biểu

hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập môn vật lí.

- Nghiên cứu chi tiết việc tổ chức dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh, xây dựng quy trình dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh với bài học “xây dựng kiến thức mới, định luật vật lí, kiến thức ứng dụng

kĩ thuật của vật lí” và bài học “kiến thức có sử dụng bài tập vật lí sáng tạo”.

- Xây dựng công cụ kiểm tra, đánh giá năng lực sáng tạo của HS trong dạy học

vật lí.

- Tổ chức điều tra, khảo sát một số GV giảng dạy Vật lí và HS trường THPT

Điềm Thụy về thực trạng của việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực

sáng tạo với kiến thức chương “Cảm ứng điện từ”(vật lí 11).

35

Chương 2

XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”

(VẬT LÍ 11) THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO

CỦA HỌC SINH

2.1. Phân tích nội dung, mục tiêu dạy học chương “cảm ứng điện từ” (vật lí 11)

2.1.1. Vị trí, đặc điểm chương “Cảm ứng điện từ” trong chương trình vật lí lớp 11

Nội dung chương trình của sách vật lí lớp 11 ban cơ bản cung cấp cho học sinh

những kiến thức cơ bản về hai phần: Điện học. Điện từ học và Quang hình học. Trong

đó phần Điện học. Điện từ học gồm 5 chương và được chia thành 54 tiết.

Chương “Cảm ứng điện từ” là chương thứ 5 của phần I Điện học. Điện từ học,

nó là cơ sở và nền tảng để giúp học sinh nghiên cứu và giải thích nguyên lý hoạt động

của các loại động cơ điện và các loại máy phát điện.

Nội dung kiến thức của chương “Cảm ứng điện từ” gồm 3 bài và được phân phối

thành: 4 tiết lí thuyết, 2 tiết bài tập và 1 tiết kiểm tra:

- Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ.

- Bài 24: Suất điện động cảm ứng.

- Bài 25: Tự cảm.

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi chỉ nghiên cứu cụ thể ba nội dung:

Từ thông. Cảm ứng điện từ; Suất điện động cảm ứng; Tự cảm.

2.1.2. Phân tích nội dung kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” (vật lí 11)

 Lý thuyết:

- Từ thông: định nghĩa từ thông, biểu thức

- Hiện tượng cảm ứng điện từ, điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng

- Định luật Len xơ về chiều dòng điển cảm ứng

- Định nghĩa tính chất công dụng của dòng điện Fu cô

- Định nghĩa suất điện động cảm ứng, định luật Fa-ra-đây, sự chuyển hóa năng

lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ

- Biểu thức từ thông riêng của 1 mạch kín

- Định nghĩa hiện tượng tự cảm, biểu thức tính suất điện động tự cảm

- Ứng dụng của hiện tượng tự cảm

 Bài tập

- Vận dụng hiện tượng cảm ứng điện từ để giải thích hiện tượng liên quan

36

- Vận dụng đinh luật len xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng

- Áp dụng các định nghĩa, công thức để giải các bài tập liên quan

2.1.3. Mục tiêu dạy học chương “cảm ứng điện từ” ( vật lí 11)

 Mục tiêu về kiến thức:

- Phát biểu và viết được công thức tính từ thông.

- Nêu điều kiện để từ thông biến thiên.

- Phát biểu được định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Phát biểu được định luật Len-xơ bằng các cách khác nhau.

- Vận dụng được định luật Len-xơ để tìm chiều dòng điện cảm ứng trong một số

trường hợp.

- Phát biểu được định nghĩa và nêu một số tính chất của dòng điện Fu-cô

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính suất điện động cảm ứng.

- Phát biểu được định luật Fa-ra-đây.

- Vận dụng được công thức tính suất điện động cảm ứng.

- Phát biểu được định nghĩa từ thông riêng và viết được công thức tính độ tự cảm

của ống dây hình trụ.

- Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và giải thích được hiện tượng tự

cảm khi đóng và khi ngắt mạch điện.

- Viết được công thức tính suất điện động tự cảm.

- Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng tự cảm.

 Mục tiêu về kĩ năng:

- Vận dụng được các kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng liên quan

- Vận dụng được kiến thức đã học để giải một số bài tập

- Có kĩ năng làm thí nghiệm và vận dụng phương pháp xử lí các số liệu thu được

bằng thí nghiệm vào việc xác định mối liên hệ giữa các đại lượng trong việc xác định

mối liên hệ giữa các đại lượng trong hiện tưởng cảm ứng điện từ

 Mục tiêu về thái độ tình cảm:

- Hứng thú tham gia xây dựng bài học, đưa ra được các dự đoán, giải pháp đề giải

quyết nhiệm vụ được giao.

- Có tinh thần hợp tác, trách nhiệm trong các hoạt động nhóm.

37

2.2 Xây dựng một số tiến trình dạy học một số kiến thức chương “cảm ứng điện

từ”(vật lý 11) theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

2.2.1. Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức mới

Bài 23: TỪ THÔNG - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Viết được công thức tính từ thông qua một diện tích và nêu được đơn vị đo từ thông

- Nêu được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kin (C) và định nghĩa

hiện tượng cảm ứng điện từ

2. Kỹ năng

- Đề xuất được phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng

điện từ

- Biết vận dụng hiện tượng cảm ứng điện từ và công thức tính từ thông để giải các

bài tập đơn giản.

3. Thái độ

- Rèn luyện thái độ tích cực trong học tập của học sinh

4. Định hướng phát triển năng lực

- Phát triển năng lực GQVĐ , năng lực sáng tạo, làm việc nhóm của HS

II. Chuẩn bị

 Giáo viên:

- Nội dung kế hoạch dạy học

- Các phương pháp dạy học trong bài

- Các dụng cụ thí nghiệm trong bài

- Chuẩn bị 06 phiếu học tập

 Học sinh

- Ôn lại kiến thức đã học về cảm ứng điện từ lớp 9

III. Phương pháp

- Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

- Dạy học theo nhóm

IV. Tiến trình dạy học

1. Sơ đồ tiến trình dạy học

38

- Ôn lại khái niệm từ trường và vẽ các đường sức từ của nam châm

thẳng và nam châm chữ U đã học lớp 9

- Xung quanh dây dẫn có dong điện luôn tồn tại từ trường tức là dòng

điện gây ra từ trường Vậy có cách nào để từ trường gây ra dòng điện?

- Khái niệm từ thông và đơn vị từ thông - Từ thông phụ thuộc và những yếu tố nào? - Có những cách nào làm biến thiên từ thông gửi qua khung dây có

diện tích S

- Ý nghĩa có từ thông?

Dòng điện sinh ra được từ trường. vậy có cách nào để từ trường sinh ra

dòng điện hay không?

G G

- Làm thí nghiệm theo hình vẽ

Hình 1

- Thực hiện nhiệm vụ của các

phiếu học tập

(1)

(2)

Hình 2

- Từ đó rút ra kết luận

Kết luận:

- Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện

dòng điện cảm ứng

- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch là hiện tượng

cảm ứng điện từ

- Giải thích nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha, 2. Tiến trình dạy học

máy biến áp

39

Tìm hiểu khái niệm từ thông

Hình thức tổ chức dạy học: các lớp tập trung tìm hiểu SGK, làm theo yêu cầu của

phiếu học tập số 1

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV:  HS:

- Yêu cầu HS cả lớp nghiên cứu SGK. - Thực hiện thao yêu cầu của GV

Theo 04 nhóm đã chia sẵn trả lời phiếu học

tập số 01 - Từ thông qua một diện tích S đặt

- Từ thông là gì? Đơn vị? trong từ trường đều 𝐵⃗ là đại lượng được

xác định bởi công thức:

 = B.S.Cos (1)

B: Cảm ứng từ (T) S: diện tích tiết diện của khung (m2)

: góc hợp giữa 𝐵⃗ và pháp tuyến 𝑛⃗

của khung dây

HS: - Từ thông phụ thuộc vào những yếu -  phụ thuộc vào B, S và . Nghĩa là tố nào? Tại sao ?  là một đại lượng đại số  qua diện tích S phụ thuộc vào độ hay đại lượng véc tơ? mạnh yếu của từ trường B (Độ mau thưa - GV làm T/N mô phỏng để HS thấy của các đường sức) và diện tích S của được đặc điểm của từ thông. vòng dây lớn hay nhỏ và cách đặt vòng - Yêu cầu HS xác định dấu của  theo dây nghiêng trong từ trường (góc ). các giá trị khác nhau của   = 900 , (cos= 0) thì  = 0. + Góc nhọn 0 <  < 900  nhọn, (cos > 0) thì  > 0. + Góc tù 900 <  <1800  tù, (cos <0) thì  < 0. - Khi  = 0 →  = BS. Nếu S = 1ĐV  = 0 (cos = 1) thì  = BS thì  = ? Điều này thể hiện đặc điểm gì của  là một đại lượng đại số có thể dương ? hoặc âm, hoặc bằng không. - Khi ở bài 19 người ta quy ước vẽ các - Từ thông qua S tỉ lệ với số đường đường sức từ sao cho chỗ nào từ trường sức từ qua S. mạnh thì các đường sức từ mau và chỗ nào

từ trường yếu thì các đường sức từ thưa.

40

- Nhận xét và kết luận ý nghĩa của ?

- Về ý nghĩa thì từ thông chính là số

đường sức từ xuyên qua diện tích S của

vòng dây.

- Về tính chất thì từ thông phụ thuộc

vào B, S, .

- Về giá trị thì từ thông là đại lượng

đại số có thể dương hoặc âm, hoặc bằng - Dựa vào biểu thức của  hãy cho

không. biết đơn vị của từ thông trong hệ SI ?

- Một đơn vị  = 1T.m2 - Trong hệ SI đơn vị của từ thông là

vêbe (kí hiệu là Wb) 1Wb = 1T.m2 - HS ghi nhớ

- Dựa trên cơ sở khái niệm  chúng

ta hãy làm các T/N về hiện tượng cảm ứng

điện từ và tìm hiểu mối quan hệ giữa và bản

chất của hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hoạt động 1: Giai đoạn làm nảy sinh vấn đề và phát biểu: GV đặt vấn đề

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV  HS

- Yêu cầu nhắc lại điều kiện tạo ra - Để có dòng điện chạy qua 1 vật dẫn phải

dòng điện? tạo ra và duy trì 1 hiệu điện thế giữa hai đầu

vật dẫn

 Tức là phải có nguồn điện thì mới có - Suy nghĩ, hình thành vấn đề cần giải quyết

dòng điện. Vậy liệu có cách nào để

không cần có nguồn điện, chỉ cần có

những thanh nam châm mà vẫn tạo ra

dòng điện trong 1 mạch kín được

không?

 GV  HS

- Phát phiếu học tập cho các nhóm - Các nhóm nhận phiếu học tập và hoàn

+ Nhóm (1, 3) thực hiện phiếu 2a thành theo yêu cầu của GV theo thời gian

+ Nhóm (2, 4) thực hiện phiếu 2b quy định

41

- Trả lời phiếu 2a

+, Nhiệm vụ 1 - Thực hiện Phiếu học tập số 2a

Mô tả

Tên dụng cụ, thiết bị

+ Nhiệm vụ 1: Hãy quan sát các dụng

Điện kế (G)

cụ thí nghiệm, sau đó ghi lại tên và

Mạch kín C

Nam châm thẳng

Dùng nhận ra dòng điện và chiều dòng điện trong mạch Cho dòng điện chạy qua Tạo ra từ trường gửi từ thông qua mạch kín

nêu mục đích sử dụng thiết bị

+, Nhiệm vụ 2

+ Nhiệm vụ 2: lắp đặt thí nghiệm; tiến Lắp đặt thí nghiệm theo sơ đồ

hành thí nghiệm trong 3 trường hợp Tiến hành thí nghiệm và thu được kết quả

Kết luận

Thứ tự

Thao tác

Nhận xét hiện tượng

ở bảng sau:

1

Làm điện kế lệch

Có dòng điện chạy qua mạch kín C

Di chuyển nam châm lại gần mạch kín C

2

Kim điện kế chỉ 0

Không có dòng điện

Nam châm dừng trước cuộn

3

Kim điện kế lệch theo chiều ngược lại ở trường hợp 1

Di chuyển nam châm ra mạch kín C

Có dòng điện chạy qua mạch kín C ,có chiều lại ngược trường hợp 1

- Tiến hành thí nghiệm

+, lắp đặt bộ thí nghiệm

- Ghi lại tiến trình thí nghiệm +, tiến hành thí nghiệm

+, kết quả thí nghiệm

42

 Khi nam châm đứng yên so với cuộn dây

thì không có dòng điện trong cuộn dây

 Khi nam châm chuyển động ( ra xa, lại

gần) thì trong cuộn dây C xuất hiện dòng

điện

 Khi đảo chiều thanh nam châm thì dòng

điện chay theo chiều ngược lại

Kết luận: Trong cuộn dây chỉ xuất hiện

dòng điện khi nam châm chuyển động lại

gần hoặc ra xa cuộn dây

+, Nhiệm vụ 3

- Câu hỏi nghiên cứu của nhóm

+, Nhiệm vụ 3: Từ kết quả thí nghiệm 1, Tại sao khi nam châm lại gần hoặc ra

trên thì câu hỏi nghiên cứu của nhóm xa cuộn dây lại xuất hiện dòng điện

em là gì? 2, Khi nam châm lại gần hoặc ra xa cuộn

dây thì đại lượng vật lý nào biến đổi? để

xuất hiện dòng điện trong mạch

- Câu hỏi của lớp: điều kiện xuất hiện dòng

điện trong cuộn dây là gì?

+, Nhiệm vụ 1

Tên dụng cụ Điện kế

 Thực hiện phiếu học tập số 2b

+, Nhiệm vụ 1

Nam châm điện (có khóa K đóng ngắt) Cuộn dây 2 (nối với điện kế G) Mô tả Dùng để nhận ra dòng điện và chiều dòng điện trong mạch Tạo ra từ trường gửi qua cuộc dây 2 Cho dòng điện chạy qua (nếu có)

+, Nhiệm vụ 2:

Lắp đặt thí nghiệm theo yêu cầu +, Nhiệm vụ 2:

Tiến hành thí nghiệm ta có kết quả Lắp đặt thí nghiệm

43

Tiến hành thí nghiệm trong 3 trường

Kết luận hợp Thứ tự Thao tác Nhận xét hiện tượng

Kim Đóng Có dòng điện điện kế 1 khóa K ở cuộn 2 lệch

Để Kim Không có nguyên điện kế 2 dòng điện khóa K chỉ số 0

Kim Có dòng điện điện kế xuát hiện ở lệch Ngắt cuộn 2 theo 3 khóa K (ngược chiều hướng dòng điện ở ngược thí nghiệm 1) lại

Kết luận: khi cường độ dòng điện chạy

qua nam châm điện 1 thì trong cuộn

dây 2 xuất hiện dòng điện. +, Nhiệm vụ 3: câu hỏi thảo luận của nhóm

+, nhiệm vụ 3: Từ kết quả thí nghiệm em là:

trên thì câu hỏi nghiên cứu của nhóm Tại sao khi đóng, ngắt khóa K của nam

em là gì? châm điện 1 lại xuất hiện dòng điện trong

 GV: thông báo hết thời gian làm cuộn dây 2?

phiếu học tập của các nhóm: Câu hỏi thảo luận lớp: điều kiện xuất hiện

- Đề nghị các nhóm trưởng trình bày dòng điện cảm ứng trong mạch kín là gì?

kết quả  HS:

GV: Phát biểu lại vấn đề cần giải quyết - Các nhóm trưởng lên báo cáo

"Điều kiện xuất hiện dòng điện trong - Ghi lại nội dung thảo luận

mạch kín C là gì? "

Hoạt động 2: Xây dựng giả thuyết

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

44

 GV: phát phiếu học tập số 3 cho 4  HS: nhận phiếu học tập theo nhóm,

nhóm thảo luận

+, Nhiệm vụ 1: Nhóm em hãy đọc đoạn +, nhiệm vụ 1: Qua đọc văn bản ta thấy

văn bản rồi nêu rõ trong các trường hợp dòng điện ở cuộn dây trong các trường

nào thì có dòng điện xuất hiện? hợp sau:

1, cho nam châm lại gần (ra xa) cuộn

dây đang đứng yên

2, cho cuộn dây lại gần (ra xa) nam

châm đứng yên

3, cho cuộn dây hoặc nam châm quay

4, cho dòng điện thay đổi chạy qua 1

nam châm điện đặt gần cuộn dây

+, nhiệm vụ 2: Hãy đưa ra giả thuyết +, nhiệm vụ 2:

nghiên cứu về hiện tượng xuất hiện dòng Giả thuyết của nhóm: sự thay đổi của từ

điện cảm ứng. thông gửi qua cuộn dây là nguyên nhân

xuất hiện dòng điện cảm ứng

Giả thuyết của lớp: điều kiện xuất hiện

dòng điện cảm ứng trong mạch kín là từ

thông gửi qua mạch kín C biến thiên

Giả thuyết của lớp: điều kiện xuất hiện

dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C)

là từ thông gửi qua mạch kín (C) biến

thiên.

Hoạt động 3: Giai đoạn giải quyết vấn đề: Nhờ suy luận lý thuyết kết hợp khảo sát thực nghiệm; GV Tổ chức hoạt động nhóm

(4 nhóm, mỗi nhóm 10 HS).

45

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV: phát phiếu học tập số 4 cho 4  HS: nhận phiếu học tập theo nhóm, thảo

nhóm, yêu cầu các nhóm suy ra hệ luận

quả thông qua các gợi ý trong phiếu

học tập

- Cho biết, Ở bài học trước, người - Người ta biểu diễn độ mạnh, yếu của từ

ta biểu diễn độ mạnh, yếu của từ trường bằng đường sức từ. Nơi nào từ trường

trường như thế nào? mạnh thì số đường sức từ nhiều, nơi nào từ

trường yếu thì số đường sức từ ít.

- Vậy, khi di chuyển đầu thanh - Khi di chuyển đầu thanh nam châm lại gần

nam châm lại gần (hoặc ra xa) đầu (ra xa) cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết

cuộn dây thì số đường sức từ qua diện diện S của cuộn dây tăng ( giảm)

tích tiết diện S của cuộn dây thay đổi

thế nào? - Sự thay đổi số đường sức từ qua đầu cuộn

- Từ nhận xét trên nhóm em hãy dây sẽ làm xuất hiện dòng điện cảm ứng qua

đưa ra kết luận? cuộn dây

- Đề xuất thí nghiệm gồm: 1 nam châm

- Suy luận của em là đúng, vậy em thẳng, 1 điện kế G, 1 cuộn dây nối 2 cực của

hãy trình bày một thí nghiệm để điện kế

G G

chứng minh kết luận vừa rút ra ở trên +, Sơ đồ thí nghiệm:

1, cho nam châm lại gần

2, cho nam châm đứng yên

3, cho nam châm ra xa

 GV: thực hiện phát phiếu học tập  HS: nhận phiếu học tập, thực hiện theo yêu

số 5 cầu

Phiếu học tập số 5

+, nhiệm vụ 1: Thực hiện lại thí Hoàn thành phiếu học tập số 5

nghiệm 1 và ghi lại kết quả, vẽ đường +, nhiệm vụ 1:

sức từ của từ trường nam châm.

46

Có xuất

hiện Vẽ số đường sức từ Làm thí dòng qua tiết diện cuộn nghiệm điện cảm dây và cho nhận xét ứng hay

không?

Di Có

G G

chuyển

nam

châm lại

gần cuộn Số đường sức từ tăng

dây

Không Nam

G G

châm

đứng yên

cuộn dây Số đường sức từ không đổi

Di Có

G G

chuyển

nam

châm ra

+, nhiệm vụ 2: xa cuộn Số đường sức từ

Hãy đưa ra điều kiện xuất hiện giảm dây

dòng điện cảm ứng trong cuộn dây

kín? +, nhiệm vụ 2:

Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng là

từ thông gửi qua tiết diện S của cuộn dây

biến thiên

47

Hoạt động 4: Giai đoạn kết luận vấn đề: GV kết luận lại nội dung kiến thức cần nắm.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

GV: Phiếu học tập số 6 HS: Phiếu học tập số 6

Yêu cầu HS hoàn thành các nhiệm vụ 1

trong phần xử lý kết quả và rút ra kết luận

 GV: sửa chữa, bổ sung và kết luận:

+, Nhiệm vụ 1:  Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện

Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng trong mạch kín xuất hiện dòng điện

tượng trong mạch kín xuất hiện dòng cảm ứng.

điện cảm ứng  Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng

Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng từ thông gửi qua tiết diện S của mạch kín

từ thông gửi qua tiết diện S của mạch biến thiên

kín biến thiên  Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong

khoảng thời gian từ thông biến thiên qua

 HS lắng nghe, tiếp thu,ghi nhớ mạch kín (C).

Hoạt động 5: Vận dụng kiến thức

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

+, Nhiệm vụ 2: Giải thích TN 2  Khi đóng (mở) khóa K thì cường độ dòng điện qua nam châm điện tăng (giảm) từ thông của nam châm điện gửi qua tiết diện S của cuộn dây 2 biết thiên (tăng, giảm) nên trong cuộn 2 xuất hiện dòng điện cảm ứng  Khi giữ nguyên K thì từ thông gửi qua tiết diện S không đổi nên không có dòng điện cảm ứng. - HS lắng nghe, tiếp thu,ghi nhớ. Nêu lại cấu tạo và giải thích nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha.

 GV: Yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ 2 ? - GV: nhận xét, sửa chữa, bổ xung. Yêu cầu HS nêu cấu tạo và giải thích nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha.

48

2.2.2. Xây dựng tiến trình luyện tập và vận dụng kiến thức có sử dụng bài tập vật lí

sáng tạo

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

- Ôn tập, củng cố và hệ thống lại nội dung kiến thức đã học về "Cảm ứng điện từ"

- Vận dụng những kiến thức trên để giải thích các hiện tượng vật lí trong thực tế và

giải bài tập trong SGK và SBT

2. Kỹ Năng:

- Sử dụng thành thạo các công thức và kĩ năng vào giải các dạng bài tập:

Tính từ thông ;Xác định chiều của dòng điện cảm ứng theo định luật len - xơ, xác định

suất điện động cảm ứng...

3.Thái độ: tập trung, tích cực, cẩn thận và hợp tác trong học tập

II. Chuẩn bị

1.Giáo viên

- Chuẩn bị bài tập sáng tạo: Bài tập lập luận, bài tập thí nghiệm

Bài tâp lập luận

Bài 1. Một khung dây phẳng, diện tích 20 cm², gồm 10 vòng dây đặt trong từ trường

đều, góc giữa 𝐵⃗ và vec tơ pháp tuyến là 30°, B = 2.10-4 T, làm cho từ trường giảm

đều về 0 trong thời gian 0,01 s. Hãy xác định suất điện động cảm ứng sinh ra trong

khung dây?

Bài 2. Ống dây hình trụ có lõi chân không, chiều dài 20cm, có 1000 vòng, diện tích

mỗi vòng S = 1000cm².

a. Tính độ tự cảm của ống dây.

b. Dòng điện qua ống dây tăng đều từ 0 đến 5A trong 0,1s; tính suất điện động

tự cảm xuất hiện trong ống dây

Bài tập thí nghiệm

Cho các dụng cụ: điện kế; nam châm thẳng; hai cuộn dây có cùng tiết diện S và số

vòng dây ở cuộn thứ nhất là 50 vòng và cuộn thứ hai là 100 vòng. Em hãy lần lượt

thực hiện các nhiệm vụ sau đây:

49

1. Câu hỏi nghiên cứu: Với các dụng cụ trên hãy đặt ra câu hỏi để nghiên cứu dòng

điện cảm ứng xuất hiện trong 2 cuộn dây.

2. Giả thuyết nghiên cứu: Em hãy nêu giả thuyết về độ lớn của dòng điện cảm ứng

xuất hiện ở cuộn dây 100 vòng và độ lớn của dòng điện cảm ứng xuất hiện ở cuộn

dây 50 vòng.

3. Thiết kế thí nghiệm kiểm tra: Em hãy vẽ và mô tả cách làm thí nghiệm với các

dụng cụ nêu ở trên để quan sát dòng điện cảm ứng qua cuộn dây 50 vòng và cuộn

dây 100 vòng? Trong khi tiến hành thí nghiệm với cuộn dây thứ nhất và cuộn dây

thứ hai thì em có cần phải giữ nguyên các yếu tố khác không? (như: hướng di

chuyến nam châm so với cuộn dây, tốc độ di chuyển thanh nam châm,…).

4. Tiến hành thí nghiệm kiểm tra: Em hãy tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ mà em

đã vẽ ở nhiệm vụ 3.

5. Xử lí kết quả. Rút ra kết luận:

- Em hãy nêu tóm tắt lại tiến trình thí nghiệm em vừa thực hiện ở nhiệm vụ 4.

- Từ tiến trình thí nghiệm với cuộn dây 50 vòng và cuộn dây có 100 vòng em rút ra

kết luận gì?

- Các dụng cụ thí nghiệm cho 4 nhóm.

- Tiến trình ôn tập, tài liệu tham khảo nếu có

2. Học sinh:

- Ôn lại bài cũ về từ thông,cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng.

- Đồ dùng học tập đầy đủ

III. Phương pháp

- Dạy học theo nhóm

IV. Tiến trình dạy học.

Tiết luyện tập có mục đích giúp các em ôn lại và hệ thống lại những kiến thức đã

được học dưới sự hỗ trợ của giáo viên và hoàn thành được một số yêu cầu của bài tập

lập luận và bài tập thí nghiệm vật lý, sau đó trình bày kết quả của nhóm trước cả lớp,

cuối cùng GV nhận xét kết quả làm việc của cả nhóm:

50

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

GV: Hướng dẫn học sinh các bước để HS: lắng nghe,ghi nhớ các bước giải

tiến hành giải bài tập lập luận: để áp dụng làm bài tập.

Hoạt động 1: Tổ chức cho HS phân

tích đề bài, tóm tắt đề bài

Hoạt động 2: Thảo luận để tìm ra

phương án giải

Hoạt động 3: Lựa chọn và thực hiện

phương án giải bài toán

Hoạt động 4: Biện luận kết quả thu

được

Bài 1. Bài 1.

Hoạt động 1: Tổ chức cho HS phân Hoạt động 1: Phân tích đề bài, tóm

tích đề bài, tóm tắt đề bài tắt đề bài:

Cho biết: S= 20 cm²=20.10−4 m²;N=10 vòng; 𝛼 = 300;𝐵1=2.10-4 T, 𝐵2= 0 T; Δt=0,01s Cho biết: S= 20 cm²=20.10−4 m²;N=10vòng; 𝛼 = 300;𝐵1=2.10-4 T, 𝐵2= 0 T; Δt=0,01s

Hỏi : 𝑒𝑐=? Hoạt động 2: Thảo luận để tìm ra Hỏi : 𝑒𝑐=? Hoạt động 2: Thảo luận để tìm ra

phương án giải phương án giải

Phân tích bài tập và kế hoạch giải: Bài Phân tích bài tập và kế hoạch giải: Bài

tập hỏi suất điện động cảm ứng ta áp tập hỏi suất điện động cảm ứng ta áp

∆𝑡

dụng ông thức đã học về suất điện động cảm ứng |ec| = |∆ |, với ΔΦ=Φ2-Φ1 dụng công thức đã học về suất điện động cảm ứng |ec| = |∆ |, với ΔΦ=Φ2-

Hoạt động 3: Lựa chọn và thực hiện Φ1

phương án giải bài toán Hoạt động 3: Lựa chọn và thực hiện

|= |Φ2−Φ1 |= phương án giải bài toán |ec| = |∆

∆𝑡 ∆𝑡 |𝑁.𝐵2.𝑆.𝑐𝑜𝑠𝛼−𝑁.𝐵1.𝑆.𝑐𝑜𝑠𝛼 ∆𝑡 |ec| = 3,46.10-4 V.

| thay số ta được:

51

Hoạt động 4: Biện luận kết quả thu

được Hoạt động 4: Biện luận kết quả thu được

Kết quả thu được ta đang chỉ tính độ

∆

lớn của suất điện động cảm ứng (Trị

∆𝑡 cũng sẽ mang dấu (+) để phù hợp với

tuyệt đối), nếu xét cả dấu thì ec = -

Bài 2. định luật Len-Xơ ( do từ thông giảm) Hoạt động 1: Tổ chức cho HS phân tích Bài 2. đề bài, tóm tắt đề bài Hoạt động 1: HS phân tích đề bài, tóm Cho biết: tắt đề bài

Cho biết: l= 20cm=0,2m;N= 1000 vòng; S = 1000cm²= 1000.10−4 m².

l= 20cm=0,2m;N= 1000 vòng; S = 1000cm²= 1000.10−4 m².

Hỏi :a, L=? b, 𝑖1=0; 𝑖2= 5A; Δt=0,1s xác định 𝑒𝑡𝑐=? Hoạt động 2: Thảo luận để tìm ra

phương án giải Hỏi :a, L=? b, 𝑖1=0; 𝑖2= 5A; Δt=0,1s xác định 𝑒𝑡𝑐=?

Hoạt động 2: Thảo luận để tìm ra

L = = phương án giải

a. Độ tự cảm của ống dây: 410−7.𝑁2𝑆 𝑙

b. Suất điện động tự cảm xuất hiện

trong mạch L = =

c. Độ tự cảm của ống dây: 410−7.𝑁2𝑆 𝑙

∆𝑖

| |𝑒𝑡𝑐|= |𝐿

d. Suất điện động tự cảm xuất hiện

∆𝑡

∆𝑖

trong mạch Hoạt động 3: Lựa chọn và thực hiện

∆𝑡

phương án giải bài toán | |𝑒𝑡𝑐|= |𝐿

Hoạt động 3: Lựa chọn và thực hiện

phương án giải bài toán

L = = thay số

a. Độ tự cảm của ống dây: 410−7.𝑁2𝑆 𝑙

410−7.10002.1000.10−4 0,2

L =

=0,628(H)

52 b. Suất điện động tự cảm xuất hiện

trong mạch

| thay số |𝑒𝑡𝑐| =L |∆𝑖

∆𝑡 5 − 0 0,1

| = 31,4𝑉 |𝑒𝑡𝑐| = 0,628. |

Hoạt động 4: Biện luận kết quả thu

được

Kết quả thu được ta đang chỉ tính độ

Hoạt động 4: Biện luận kết quả thu lớn suất điện động tự cảm(Trị tuyệt

∆𝑖

∆𝑡

được cũng đối), Nếu xét cả dấu thì ec = -L

sẽ mang dấu (-) để phù hợp với định

luật Len-Xơ ( do dòng điện qua mạch

giảm)

GV:Hướng dẫn học sinh các bước để HS:

Chia nhóm theo hướng dẫn của giáo tiến hành giải bài tập thí nghiệm:

Bước 1: Tổ chức lớp học viên và thực hiện nhiệm vụ học tập.

Chia lớp thành 4 nhóm với các HS

không cùng trình độ, cử nhóm trưởng,

thư kí.

Bước 2: Kiểm tra việc ôn tập lại kiến Các nhóm báo cáo kết quả trên lớp

thức, giao nhiệm vụ cho các nhóm

Bước 3: Báo cáo kết quả trên lớp:

Các nhóm có 5 đến7 phút để báo cáo kết

quả trước lớp, các nhóm còn lại lắng

nghe, đặt câu hỏi và nhận xét

Bước 4: Nhận xét và tổng kết

GV: nhận xét kết quả làm việc, tổng kết

kiến thức cho cả lớp

1. Câu hỏi nghiên cứu: Với các Câu hỏi nghiên cứu: Với hai

1.

dụng cụ trên hãy đặt ra câu hỏi để cuộn dây có cùng tiết diện S, trong cùng

một khoảng thời gian thì cường độ dòng

53

nghiên cứu dòng điện cảm ứng xuất điện cảm ứng phụ thuộc thế nào vào số

hiện trong 2 cuộn dây. vòng dây của cuộn dây?

Giả thuyết nghiên cứu

2. Cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện

trong cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây 2. Giả thuyết nghiên cứu: Em hãy nêu giả thuyết về độ lớn của dòng điện cảm ứng xuất hiện ở cuộn dây 100

vòng và độ lớn của dòng điện cảm ứng

Thiết kế thí nghiệm kiểm tra: xuất hiện ở cuộn dây 50 vòng

3. - Đưa nam châm lại gần cuộn dây 50 Thiết kế thí nghiệm kiểm tra: Em

𝑣

3. hãy vẽ và mô tả cách làm thí nghiệm với các dụng cụ nêu ở trên để quan sát dòng

G G

vòng

điện cảm ứng qua cuộn dây 50 vòng và cuộn dây 100 vòng? Trong khi tiến hành

thí nghiệm với cuộn dây thứ nhất và

- Đưa nam châm lại gần cuộn dây 100 cuộn dây thứ hai thì em có cần phải giữ

vòng nguyên các yếu tố khác không? (như:

hướng di chuyến nam châm so với cuộn

G G

dây, tốc độ di chuyển thanh nam

châm,…).

𝑣

Cho nam châm lần lượt lại gần 2

- cuộn dây từ khoảng cách, hướng , tốc

Đưa nam châm lần lượt lại gần

4. Tiến hành thí nghiệm kiểm tra: Em hãy tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ mà

Quan sát so sánh số chỉ điện kế em đã vẽ ở nhiệm vụ 3.

dộ di chuyển như nhau. 4. Tiến hành thí nghiệm kiểm tra: - từng cuộn dây từ khoảng cách, hướng, tốc độ như nhau - G trong hai trường hợp.

5. Xử lí kết quả. Rút ra kết luận: - Khi đưa nam châm lại gần cuộn dây 5. Xử lí kết quả. Rút ra kết luận:

100 vòng thì kim điện kế lệch nhiều

54

- Em hãy nêu tóm tắt lại tiến trình thí hơn trường hợp đưa nam châm lại gần

nghiệm em vừa thực hiện ở nhiệm vụ 4. cuộn dây 50 vòng.

Tiến hành thí nghiệm kiểm tra

- Từ tiến trình thí nghiệm với cuộn dây 50 vòng và cuộn dây có 100 vòng em rút

ra kết luận gì?

2.2.3. Tổ chức một số hoạt động sáng tạo của học sinh khi vận dụng kiến thức

chương "Cảm ứng điện từ" (Vật lí 11)

 Chuẩn bị

Giáo viên:

- Lựa chọn tên hoạt động sáng tạo: " Chế tạo máy phát điện đơn giản" cho học sinh

về nhà suy nghĩ trước 1 tuần

- Gợi ý các yêu cầu của sản phẩm thiết kế: Đơn giản, gọn gàng, giá thành rẻ

- Tổ chức cho HS báo cáo kết quả trong một buổi, trao đổi rút kinh nghiệm, đánh giá

kết quả cho điểm từng nhóm

- Tiến trình ôn tập, tài liệu tham khảo nếu có

Học sinh:

- Về nhà tìm hiểu theo những gợi ý của GV

- Ôn lại bài cũ về từ thông, cảm ứng điện từ; suất điện động cảm ứng; hiện tượng tự cảm.

 Tiến trình dạy học

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Nhóm 1,3: Nhóm 1,3:

Hoạt động 1: Tổ chức cho HS phân tích - HS: Phân tích và nhớ lại hoạt động

yêu cầu của buổi : của máy phát điện đơn giản là dựa trên

" Chế tạo máy phát điện đơn giản" “hiện tượng cảm ứng điện từ”

 HS: Đề xuất phương án thiết kế và

Hoạt động 2: Thảo luận để tìm ra dụng cụ :

phương án thiết kế " Chế tạo máy phát +, Phương án (như hình vẽ)

điện đơn giản"

+, Dụng cụ: 8 viên nam châm vĩnh cửu,1 +, Dụng cụ: 8 viên nam châm vĩnh cửu,1

vỏ lon nước,1 vỏ chai nhựa, 1 nan hoa xe vỏ lon nước,1 vỏ chai nhựa, 1 nan hoa

55

đạp,1 đèn led, 1 cuộn dây đồng,súng bắn xe đạp,1 đèn led, 1 cuộn dây đồng,súng

keo nến+ keo nến, tua nơ vít, kéo. bắn keo nến+ keo nến, tua nơ vít, kéo,

+, Phương án (như hình vẽ) Điện kế G

Tiến hành thiết kế " Chế tạo máy phát

điện đơn giản":

Bước 1: Chế tạo thí nghiệm

Bước 2: Cho cánh quạt gió quay với

các tốc độ khác nhau,tăng dần

Bước 3: Đọc và ghi các giá trị điện áp Hoạt động 3: Thực hiện thiết kế

tạo ra bởi máy phát điện khi quạt quay " Chế tạo máy phát điện đơn giản"

nhanh, quay chậm vào bảng dưới đây:

Giá trị

Lần đo Số quạt điện áp

sinh ra

- Từ kết quả thí nghiệm đưa ra kết Hoạt động 4: Biện luận kết quả thu

luận: được.

+ Nguyên tắc hoạt động của máy phát

điện là dựa trên hiện tượng cảm ứng

điện từ “Dòng điện cảm ứng xuất hiện

trong mạch khi có sự biến thiên của từ

thông qua mạch.”

56

+ Độ lớn của suất điện động cảm ứng

sinh ra tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ

thông qua mạch.

+ Trong hiện tượng cảm ứng điện từ thì

cơ năng biến đổi thành điện năng.

Nhóm 2,4: Nhóm 2,4: Hoạt động 1: Tổ chức cho HS phân tích - HS "Thiết kế thí nghiệm để kiếm yêu cầu của buổi : chứng hiện tượng cảm ứng điện từ- chế " Chế tạo máy phát điện đơn giản" tạo máy phát điện đơn giản"

 HS đề xuất phương án thiết kế và Hoạt động 2: Thảo luận để tìm ra

dụng cụ : phương án thiết kế “Chế tạo máy phát

điện đơn giản"

+, Phương án (như hình chụp)

+, Dụng cụ: Bệ gỗ, bulông, đai ốc, đèn

LED, vòng đệm, cuộn dây máy

may,keo, nam châm, cuộn dây đồng,

điện kế G.

Hoạt động 3: Thực hiện thiết kế " Chế - Tiến hành thiết kế thí nghiệm:

tạo máy phát điện đơn giản" Bước 1: Chế tạo thí nghiệm +, Dụng cụ: Bệ gỗ, bulông, đai ốc, đèn Bước 2: quay trục quay với các tốc độ LED, vòng đệm, cuộn dây máy may,keo, khác nhau: tăng tốc từ từ, tăng tốc đột nam châm, cuộn dây đồng, điện kế G. ngột. +, Phương án (như hình chụp) Bước 3: Đọc và ghi các giá trị điện áp

tạo ra bởi máy phát điện khi quạt quay

nhanh, quay chậm vào bảng dưới đây

Lần đo Tăng tốc trục quay

1 Từ từ Giá trị điện áp sinh ra

2 nhanh

57

Hoạt động 4: Biện luận kết quả thu được

- Từ kết quả thí nghiệm đưa ra kết

luận:

+ Nguyên tắc hoạt động của máy phát

điện là dựa trên hiện tượng cảm ứng

điện từ “Dòng điện cảm ứng xuất hiện

trong mạch khi có sự biến thiên của từ

thông qua mạch.”

+ Độ lớn của suất điện động cảm ứng

sinh ra tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ GV: Nhận xét sự chuẩn bị về nhà của học thông qua mạch. sinh , đánh giá sản phẩm của các nhóm

+ Trong hiện tượng cảm ứng điện từ thì học sinh( rút kinh nghiệm nếu có)

cơ năng biến đổi thành điện năng.

- HS : Lắng nghe, ghi nhớ

2.3. Xây dựng cộng cụ kiểm tra, đánh giá khi dạy học chương "cảm ứng điện từ"

(vật lí 11) theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Để đánh giá năng lực sáng tạo của HS, chúng tôi sử dụng 2 công cụ sau:

2.3.1. Bảng đánh giá theo tiêu chí

Bảng 2.1: Tiêu chí đánh giá hoạt động sáng tạo của HS khi dạy học bài

“Từ thông. Cảm ứng điện từ”

Mức độ Tiêu chí 1 2 3 4 5

(0 điểm) (0,5điểm) (1,0 điểm) (1,5 điểm) (2 điểm) Đề xuất giả

Đề xuất Đề xuất thuyết khoa Đề xuất Đề xuất được giả được giả học: Không Đề được giả được giả “điều kiện thuyết khoa thuyết xuất được thuyết thuyết khoa xuất hiện học nhưng khoa học giả thuyết khoa học học nhưng dòng điện cần chỉnh hoàn khoa học nhưng cần chỉnh cảm ứng sửa ngôn chỉnh. chưa đúng sửa ngôn trong mạch ngữ diễn

58

Mức độ Tiêu chí 1 2 3 4 5

kín (C) là từ đạt, có sự ngữ diễn

thông gửi qua trợ giúp của đạt.

mạch kín (C) giáo viên.

biến thiên.”

(0 điểm) (0,5 điểm) (1,0 điểm) (1,5 điểm) (2 điểm)

xuất xuất

xuất Đề phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết khoa học hiện (thực nhiệm vụ phiếu học tập bài trong soạn) Không đề xuất được phương án thí nghiệm để tra kiểm giả thuyết khoa học, có sự trợ giúp của giáo viên Tự lực đề xuất được phương án thí nghiệm tra kiểm đáp ứng cách một tối ưu về các yêu cầu đối với thí nghiệm kiểm tra.

Đề được phương án thí nghiệm tra kiểm nhưng thật chưa hợp phù với điều kiện trang thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả năng tự làm thiết bị thí nghiệm của học sinh, có sự hỗ của trợ giáo viên. Đề được phương án thí nghiệm tra kiểm đảm bảo tính khả thi thực hiện thí nghiệm. Phù hợp với điều trang kiện thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả năng tự làm thiết bị thí nghiệm của học sinh, có sự hỗ trợ của giáo viên.

( 1,5 điểm) (2,0 điểm) (3 điểm)

Giải bài tập sáng tạo: (Bài 3 phần 2.2.1)

Xây dựng được cách giải bài tập sáng tạo, có sự trợ dựng Xây cách được giải bài tập sáng tạo có sự trợ giúp ít Tự lực xây dựng được cách giải tập bài tạo sáng (1 điểm) Xây dựng được cách bài giải tập sáng tạo nhưng không lực đề Tự xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra nhưng chưa thật phù hợp điều với trang kiện thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả năng tự làm thiết bị thí nghiệm học của sinh, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đối với thí nghiệm kiểm tra giả thuyết khoa học. (2,5 điểm) Tự lực xây dựng được cách giải bài tập sáng tạo nhưng còn sai sót

59

Mức độ Tiêu chí 1 2 3 4 5

của giáo

giúp giáo viên. của viên. hoàn chỉnh.

hoàn chỉnh có sự trợ giúp của giáo viên. (1 điểm) ( 1,5 điểm) (2,0 điểm) (2,5 điểm) (3 điểm) Sử dụng kiến

Sử dụng thức vật lí Sử dụng kiến thức thực hiện kiến thức Sử dụng thuộc hoạt động thuộc Sử dụng kiến thức phạm vi Sử dụng sáng tạo phạm vi kiến thức tổng hợp ( Giải thích của bài kiến thức của một tích hợp của nhiều được thí học, của tích hợp liên phần trong xuyên môn môn học. nghiệm 2 chương môn. chương Vật lí. trong hoạt đang trình vật lí động 5 của nghiên phổ thông. bài soạn) cứu.

10 điểm Tổng

Bảng 2.2: Tiêu chí đánh giá hoạt động sáng tạo của HS khi dạy học bài “Suất

điện động cảm ứng”

Mức độ Tiêu chí 1 2 3 4 5

(0 điểm) (0,5điểm) (1,0 điểm) (1,5 điểm) (2 điểm) Đề xuất giả

Đề xuất Đề xuất Đề xuất Đề xuất thuyết khoa

Không Đề được giả được giả được giả được giả học:

“Độ lớn suất xuất được thuyết thuyết khoa thuyết khoa thuyết

điện động giả thuyết khoa học học nhưng học nhưng khoa học

cảm ứng tỉ lệ khoa học nhưng cần chỉnh cần chỉnh hoàn

với tốc độ chưa đúng sửa ngôn sửa ngôn chỉnh.

60

Mức độ Tiêu chí 1 2 3 4 5

biến thiên từ ngữ diễn ngữ diễn

thông qua đạt, có sự đạt.

mạch” trợ giúp của

giáo viên.

(0 điểm) (0,5 điểm) (1,0 điểm) (1,5 điểm) (2 điểm)

Tự lực đề Đề xuất Đề xuất xuất được được được phương án phương án phương án thí nghiệm thí nghiệm thí nghiệm Đề xuất Không đề kiểm tra Tự lực đề phương án kiểm tra kiểm tra xuất được nhưng chưa xuất được nhưng đảm bảo thí nghiệm phương thật phù hợp phương án chưa thật tính khả thi kiểm tra giả án thí với điều thí nghiệm phù hợp thực hiện thí thuyết khoa nghiệm kiện trang kiểm tra với điều nghiệm. Phù học để kiểm thiết bị thí đáp ứng (thực hiện kiện trang hợp với điều tra giả nghiệm của một cách nhiệm vụ thiết bị thí kiện trang thuyết nhà trường, tối ưu về phiếu học tập nghiệm thiết bị thí khoa học, khả năng tự các yêu cầu trong bài của nhà nghiệm của có sự trợ làm thiết bị đối với thí soạn để đưa trường, khả nhà trường, giúp của thí nghiệm nghiệm ra giả thuyết) năng tự khả năng tự giáo viên của học kiểm tra. làm thiết bị làm thiết bị sinh, đáp thí nghiệm thí nghiệm ứng đầy đủ của học của học các yêu cầu sinh, có sự sinh, có sự đối với thí

61

Mức độ Tiêu chí 1 2 3 4 5

hỗ trợ của hỗ trợ của nghiệm

giáo viên. giáo viên. kiểm tra giả

thuyết khoa

học.

(1 điểm) ( 1,5 điểm) (2,0 điểm) (2,5 điểm) (3 điểm)

Xây dựng

được cách

giải bài Xây dựng Xây dựng Tự lực xây Tự lực xây Giải bài tập tập sáng được cách được cách dựng được dựng được tạo nhưng giải bài tập giải bài tập cách giải sáng tạo: cách giải bài ( Bài 1 phần không sáng tạo, sáng tạo có bài tập tập sáng tạo 2.2.1) hoàn có sự trợ sự trợ giúp ít sáng tạo nhưng còn chỉnh có giúp của của giáo hoàn sai sót sự trợ giáo viên. viên. chỉnh.

giúp của

giáo viên.

(1 điểm) ( 1,5 điểm) (2,0 điểm) (2,5 điểm) (3 điểm) Sử dụng kiến

Sử dụng thức vật lí Sử dụng Sử dụng kiến thức thực hiện kiến thức Sử dụng kiến thức thuộc Sử dụng hoạt động thuộc kiến thức tổng hợp phạm vi kiến thức sáng tạo phạm vi tích hợp của nhiều (Thực hiện của bài tích hợp liên của một xuyên môn môn học. được các học, của môn. phần trong Vật lí. nhiệm vụ học chương chương tập trong hoạt đang

62

Mức độ Tiêu chí 1 3 2 4 5

động 5 của nghiên trình vật lí

bài soạn ) cứu. phổ thông.

10 điểm Tổng

Bảng 2.3: Tiêu chí đánh giá hoạt động sáng tạo

của HS khi dạy học bài “Tự cảm”

Mức độ Tiêu chí 1 2 3 4 5

(0 điểm) (0,5điểm) (1,5 điểm) (2 điểm)

xuất giả

Không Đề xuất được giả thuyết khoa học

Đề được thuyết khoa học nhưng chưa đúng

xuất Đề được giả thuyết khoa học nhưng chỉnh cần ngôn sửa ngữ diễn đạt.

Đề xuất giả thuyết khoa học: “Khi có dòng trong điện mạch biến thiên thì trong mạch có xuất dòng hiện điện cảm ứng.” (1,0 điểm) xuất Đề được giả thuyết khoa học nhưng chỉnh cần ngôn sửa diễn ngữ đạt, có sự trợ giúp của giáo viên. Đề được thuyết khoa học hoàn chỉnh.

(0 điểm) (0,5 điểm) (1,0 điểm) (1,5 điểm) (2 điểm)

xuất xuất

thí

xuất Đề phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết khoa học (Thực hiện nhiệm vụ học trong tập phiếu học tập)

Không đề xuất được phương án nghiệm để kiểm giả tra thuyết khoa học, có sự trợ giúp của giáo viên Tự lực đề xuất được phương án thí nghiệm tra kiểm đáp ứng cách một tối ưu về các yêu cầu đối với thí nghiệm kiểm tra.

Đề được phương án thí nghiệm tra kiểm nhưng thật chưa hợp phù với điều kiện trang thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả tự năng Đề được phương án thí nghiệm tra kiểm đảm bảo tính khả thi thực hiện thí nghiệm. Phù hợp với điều trang kiện thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả năng tự Tự lực đề được xuất phương án thí nghiệm tra kiểm nhưng chưa thật phù hợp điều với kiện trang thiết bị thí nghiệm của nhà trường, khả năng tự làm thiết bị thí nghiệm

63

làm thiết bị thí nghiệm của học sinh, có sự hỗ trợ của giáo viên. làm thiết bị thí nghiệm của học sinh, có sự hỗ trợ của giáo viên.

học của sinh, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đối với thí nghiệm kiểm tra giả thuyết khoa học. (2,5 điểm) (1 điểm) ( 1,5 điểm) (2,0 điểm) (3 điểm)

Xây dựng

được cách

giải bài Xây dựng Xây dựng Tự lực xây Tự lực xây tập sáng được cách được cách dựng được Giải bài tập dựng được sáng tạo: tạo nhưng giải bài tập giải bài tập cách giải cách giải bài (Bài 2 phần không sáng tạo, sáng tạo có tập bài tập sáng tạo 2.2.1) hoàn có sự trợ sự trợ giúp ít tạo sáng nhưng còn chỉnh có giúp của của giáo hoàn sai sót sự trợ giáo viên. viên. chỉnh.

giúp của

giáo viên.

(1 điểm) ( 1,5 điểm) (2,0 điểm) (2,5 điểm) (3 điểm) Sử dụng kiến

Sử dụng thức vật lí Sử dụng kiến thức thực hiện kiến thức Sử dụng thuộc hoạt động thuộc Sử dụng kiến thức phạm vi Sử dụng sáng tạo phạm vi kiến thức tổng hợp (Thực hiện của bài kiến thức của một tích hợp của nhiều được các học, của tích hợp liên phần trong xuyên môn môn học. nhiệm vụ học chương môn. chương Vật lí. tập trong hoạt đang trình vật lí động 5 của nghiên phổ thông. bài soạn ) cứu.

64

10 điểm Tổng

2.3.2. Sử dụng bài kiểm tra năng lực vận dụng kiến thức

Đề số 1: kiểm tra 15 phút chương “Cảm ứng điện từ”

Câu 1: Một cuộn dây phẳng, có 100 vòng, bán kính 0,1m. Cuộn dây đặt trong từ trường

đều và vuông góc với các đường cảm ứng từ. Nếu cho cảm ứng từ tăng đều đặn từ 0,2 T

lên gấp đôi trong thời gian 0,1s. Suất điện động cảm ứng trong cuộn dây sẽ có độ lớn ?

Câu 2: Thanh dẫn MN trượt trong từ trường đều như

hình vẽ. Biết B = 0,3 T, thanh MN dài 40 cm, vận tốc 2

m/s, điện kế có điện trở R = 3 Ω. Cường độ dòng điện

và chiều của dòng điện trong thanh M'N' là?

Đề số 2: kiểm tra 45 phút chương “Cảm ứng điện từ”

Câu 1. Một dây dẫn có chiều dài l = 2m, điện trở R = 4Ω, được uốn thành hình

vuông. Các nguồn E1 = 10V, E2 = 8V, điện trở các nguồn không

đáng kể. Được mắc vào các cạnh hình vuông như hình vẽ.

⨁

B⃗⃗

Mạch đặt trong từ trường đều có hướng như hình vẽ,

B tăng theo thời gian theo quy luật B = kt, k= 16T/s.

Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch?

Câu 2. Thanh kim loại AB = 20cm được kéo trượt trên hai

thanh ray kim loại như hình vẽ. Các thanh ray nối với nhau

bằng điện trở R = 1,5Ω. Vận tốc thanh AB là

B⃗⃗ ⨀

v⃗

6m/s. Hệ thống đặt trong từ trường đều có B⃗⃗

như hình vẽ, B = 0,4T, bỏ qua điện trở của

thanh AB và các thanh ray.

a. Tính cường độ dòng điện qua R?

b. Tính lực kéo tác dụng lên thanh AB?

65

Câu 3. Thanh đồng MN khối lượng m = 2g trượt đều không

ma sát với vận tốc 5m/s trên hai thanh đồng thẳng đứng song

B⃗⃗ ⨀

song cách nhau 50cm, từ trường nằm ngang có chiều nhu

hình vẽ, độ lớn B = 0,2T, bỏ qua điện trở các thanh, g =

10m/s2.

a. Tính suất điện động trong thanh MN ?

b. Tính lực từ, chiều và độ lớn dòng điện cảm ứng ? c. Tính R.

66

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

Trong chương này chúng tôi đã nghiên cứu đặc điểm của chương “Cảm ứng

điện từ” vật lí 11, vận dụng lí luận về tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực

sáng tạo của học sinh từ đó thiết kế tiến trình dạy học cụ thể cho một số kiến thức: “Từ

thông.Cảm ứng điện từ”, “Suất điện động cảm ứng”, “Tự cảm” và tiến trình luyện tập

vận dụng kiến thức có sử dụng bài tập vật lý sáng tạo.

Trong quá trình dạy học, chúng tôi có kết hợp nhiều phương pháp giảng dạy, tổ

chức cho HS đề xuất các phương án thí nghiệm để kiểm chứng từ đó phát triển năng

lực sáng tạo cho HS, xây dựng hệ thống câu hỏi và dự kiến câu trả lời của các em để

phục vụ cho GV trong quá trình giảng dạy. Chúng tôi cũng đã đưa ra những công cụ

kiểm tra đánh giá theo hướng phát triển năng lực sáng tạo cho HS.

67

Chương 3

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm

 Mục đích

- TNSP được tiến hành nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài nếu tổ chức

dạy học các kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” phù hợp với lí luận dạy học phát triển

năng lực sáng tạo thì sẽ góp phần bồi dưỡng được năng lực sáng tạo của học sinh trong

dạy học vật lí ở trường phổ thông.

 Nhiệm vụ

Thông qua TNSP để khảo sát các vấn đề sau:

- Sử dụng các phương pháp giảng dạy có giúp học sinh phát triển năng lực sáng

tạo hay không?

- Sửa đổi, bổ sung, hoàn thiện tiến trình day học theo định hướng phát triển năng

lực sáng tạo của học sinh.

- Xử lý kết quả TNSP đã thu được.

3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm.

 Đối tượng

TNSP được thực hiện với học sinh khối 11 trường THPT Điềm Thụy - Phú Bình

- Thái Nguyên

 Phương pháp

Tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” (vật lí 11) theo hướng phát triển năng

lực sáng tạo của học sinh.

Các bài giảng thực nghiệm thuộc chương “Cảm ứng điện từ” bao gồm:

Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ.

Bài 24: Suất điện động cảm ứng.

Bài 25: Tự cảm.

3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.

3.3.1. Công tác chuẩn bị

Điều tra, khảo sát đặc điểm, tình hình dạy học Vật lý ở các lớp 11 của trường

THPT Điềm Thụy. Tìm hiểu thông qua trao đổi với GV chủ nhiệm cũng như các GV

đang giảng dạy bộ môn Vật lý và căn cứ vào kết quả học tập môn vật lý của học sinh

68

Tiến hành nghiên cứu kĩ nội dung, chương trình sách giáo khoa, tài liệu bồi

dưỡng… và khảo sát tình hình thực tế của việc dạy chương “Cảm ứng điện từ” (vật lí

11) theo hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.

Chúng tôi tiến hành chọn ra các lớp TN và ĐC có sĩ số, điều kiện tổ chức dạy

học, có trình độ và chất lượng học tập tương đương nhau. Số HS tham gia khảo sát

trong đợt TNSP gồm 180 HS ở 4 lớp học, trong đó có 2 lớp (90 HS) ở nhóm TN và 2

lớp (90 HS) ở nhóm ĐC, cụ thể như sau:

Bảng 3.1: Bảng số liệu HS nhóm ĐC và nhóm TN

Trường Nhóm TN Nhóm ĐC

11A5 - 45 HS 11A7 - 45 HS THPT Điềm Thụy 11A8 - 45 HS 11A10 - 45 HS

3.3.2. Tổ chức thực nghiệm

- TNSP được tiến hành song song giữa lớp TN và lớp ĐC

- Sắp xếp lịch dạy các tiết TNSP theo đúng tiến độ phân phối chương trình

- Kiểm tra kết quả học tập của HS sau khi học xong chương “Cảm ứng điện từ”

3.4. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm.

3.4.1. Đánh giá chung

- Nhìn chung khi vận dụng phương thức dạy học nêu và giải quyết vấn đề thì HS đều

tích cực tham gia làm việc nhóm, thảo luận cùng nhau hoàn thành được các nhiệm vụ học

tập giáo viên định hướng. Một số HS cũng đưa được ý kiến riêng của mình.

- Trong quá trình học, HS được rèn luyện thêm về kỹ năng phát hiện vấn đề, nêu

vấn đề ,giải quyết vấn đề, kỹ năng làm thí nghiệm và một số kỹ năng như kỹ năng làm

việc nhóm, kỹ năng trình bày quan điểm và ý kiến cá nhân mình...

- HS học tập hứng thú và hiệu quả hơn, rèn luyện khả năng diễn thuyết

3.4.2. Phân tích định tính, đánh giá

 Tiêu chí đánh giá định tính

Để đánh giá về mặt định tính kết quả thực nghiệm sư phạm chúng tôi dựa vào các

tiêu chí đã được đưa ra trong bảng 2.1 và bảng 2.2 của chương 2.

69

 Phân tích kết quả định tính

1. Bài “ Từ thông. Cảm ứng điện từ”

Tiêu chí 1: Đề xuất giả thuyết khoa học: “điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong

mạch kín (C) là từ thông gửi qua mạch kín (C) biến thiên”

- Sau khi GV phát phiếu học tập số 03 yêu cầu học sinh:

+) Cho biết các trường hợp xuất hiện dòng điện cảm ứng?

Hs: các trường hợp xuất hiện dòng điện cảm ứng là:

1, cho nam châm lại gần ( ra xa) cuộn dây đang đứng yên

2, cho cuộn dây lại gần (ra xa) nam châm đứng yên

3, cho cuộn dây hoặc nam châm quay

4, cho dòng điện thay đổi chạy qua 1 nam châm điện đặt gần cuộn dây

+) Đề ra giả thuyết khoa học về nguyên nhân xuất hiện dòng điện cảm ứng?

Thì đã nhận được một số giả thuyết đưa ra như sau:

- “Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C) là nam châm và

cuộn dây chuyển động lại gần hoặc ra xa nhau hặc chuyển động quay” GV xác nhận

giả thuyết đúng song chưa tổng quát.

- “Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C) là nam châm chuyển

động ,cuộn dây đứng yên hoặc ngược lại” GV xác nhận giả thuyết đúng song chưa

đầy đủ, tổng quát.

- “Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C) là từ thông gửi qua

mạch kín C phải tăng hoặc giảm” GV xác nhận giả thuyết đúng .

- “Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C) là có từ thông do

từ trường của nam châm gửi qua mạch kín C” GV xác nhận giả thuyết đúng.

Gv khẳng định để có dòng điện cảm ứng trong mạch kín C thì từ thông gửi qua

mạch kín C phải biến thiên.

Gv chốt lại giả thuyết: “điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín

Tiêu chí 2: Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết khoa học

Sau khi GV yêu cầu HS hoàn thành nội dung thứ 2 trong phiếu học tập số 4:

Nhóm 1: Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nam châm, điện kế.

Nhóm 2: Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nam châm, cuộn dây; có vẽ hình.

Nhóm 3: Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nam châm, cuộn dây, điện kế; có vẽ hình.

70

Nhóm 4: Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Kim nam châm, cuộn dây, điện kế; có vẽ hình.

Gv nhận xét đề xuất thí nghiệm của nhóm 3 là phù hợp với phương án thí nghiệm

kiểm chứng mà GV chuẩn bị từ trước, sau đó giáo viên kết luận lại về phương án thí

nghiệm tối ưu nhất

 HS tự lực đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra đáp ứng một cách tối

ưu các yêu cầu với thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết khoa học

Tiêu chí 3: Giải bài tập sáng tạo

Nhận thấy đa phần học sinh xây dựng được các bước và giải được bài tập sáng

tạo song vẫn cần nhờ tới sự trợ giúp của giáo viên

 HS nhờ trợ giúp của giáo viên xây dựng được các bước giải bài tập và giải

được bài tập nhưng còn sai sót nhỏ

Tiêu chí 4: Sử dụng kiến thức vật lí thực hiện hoạt động sáng tạo

GV cho HS vận dụng kiến thức vừa học giải thích được nguyên tắc hoạt động

của một số máy phát điện đơn giản, của đinamo xe đạp…

 HS đã sử dụng kiến thức tích hợp liên môn để giải thích được nguyên tắc

hoạt động của máy phát điện, đinamo…

2. Bài “ Suất điện động cảm ứng”

Tiêu chí 1: Đề xuất giả thuyết khoa học:“Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ với tốc

độ biến thiên từ thông qua mạch”

- Sau khi GV phát phiếu học tập số 1a,1b yêu cầu học sinh đưa ra giả thuyết khoa

học về suất điện động cảm ứng?

Thì đã nhận được một số giả thuyết đưa ra như sau:

- “Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ với từ thông gửi qua mạch ” GV xác

nhận giả thuyết sai

- “Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ thuận với độ biến thiên từ thông qua

mạch” GV xác nhận giả thuyết đúng song chưa đầy đủ, tổng quát.

- “Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ thuận với độ biến thiên từ thông và tỉ

lệ nghịch với khoảng thời gian từ thông biến thiên qua mạch” GV xác nhận giả

thuyết đúng.

- “Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch”

GV xác nhận giả thuyết đúng.

Gv chốt lại giả thuyết: “Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến

thiên từ thông qua mạch”

71

Tiêu chí 2: Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết khoa học

HS hoàn thành đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết khoa học

Nhóm 1: Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nam châm, điện kế.

Nhóm 2, 4 : Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nam châm, cuộn dây, điện kế; có vẽ hình.

Nhóm 3 : Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nguồn điện, biến trở, cuộn dây, điện kế; có vẽ hình.

Gv nhận xét đề xuất thí nghiệm của nhóm 2,3,4 đều phù hợp với phương án thí nghiệm

kiểm chứng mà GV chuẩn bị từ trước, sau đó giáo viên kết luận lại về phương án thí

nghiệm tối ưu nhất.

 HS tự lực đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra đáp ứng một cách tối

ưu các yêu cầu với thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết khoa học

Tiêu chí 3: Giải bài tập sáng tạo

Nhận thấy đa phần học sinh xây dựng được các bước và giải được bài tập sáng

tạo song vẫn cần nhờ tới sự trợ giúp của giáo viên

 HS nhờ trợ giúp của giáo viên xây dựng được các bước giải bài tập và giải

được bài tập nhưng còn sai sót nhỏ.

Tiêu chí 4: Sử dụng kiến thức vật lí thực hiện hoạt động sáng tạo

GV cho HS vận dụng kiến thức vừa học để phân tích được sự chuyển hóa năng

lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ, giải thích được nguyên tắc hoạt động của

đinamô xe đạp khi đạp xe nhanh, đạp chậm…

 HS đã sử dụng kiến thức tích hợp liên môn để phân tích được sự chuyển hóa

năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ, hoạt động đinamo khi đạp xe nhanh, đạp

xe chậm…

3. Bài “Tự cảm”

Tiêu chí 1: Đề xuất giả thuyết khoa học: “Khi có dòng điện trong mạch biến thiên thì

trong mạch có xuất hiện dòng điện cảm ứng”

- Sau khi GV phát phiếu học tập số 2 yêu cầu học sinh đưa ra giả thuyết khoa học

về sự xuát hiện của dòng điện cảm ứng trong mạch có dòng điện?

Thì đã nhận được một số giả thuyết đưa ra như sau:

- “Khi có dòng điện trong mạch thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng ”

GV xác nhận giả thuyết sai

- “Khi dòng điện trong mạch tăng thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng”

GV xác nhận giả thuyết đúng song chưa đầy đủ, tổng quát.

72

- “Khi dòng điện trong mạch giảm thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng”-

“Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch” GV

xác nhận giả thuyết đúng song chưa đầy đủ, tổng quát.

- “Khi có dòng điện trong mạch biến thiên thì trong mạch có xuất hiện dòng điện

cảm ứng”  GV xác nhận giả thuyết đúng

GV kết luận khi đòng điện trong mạch biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng

điện cảm ứng- gọi là hiện tượng tự cảm

Gv chốt lại giả thuyết: “Khi có dòng điện trong mạch biến thiên thì trong mạch

có xuất hiện dòng điện cảm ứng”

Tiêu chí 2: Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết khoa học

HS hoàn thành đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết khoa học

Nhóm 1: Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nguồn điện, điện kế.

Nhóm 2, 4 : Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nguồn điện, Cuộn dây, Đèn, Khóa

K, Dây nối , có vẽ hình

Nhóm 3 : Đề xuất dụng cụ thí nghiệm: Nguồn điện, biến trở, cuộn dây, điện kế;

có vẽ hình.

Gv nhận xét đề xuất thí nghiệm của nhóm 2,4 đều phù hợp với phương án thí

nghiệm kiểm chứng mà GV chuẩn bị từ trước, sau đó giáo viên kết luận lại về phương

án thí nghiệm tối ưu nhất.

 HS tự lực đề xuất được phương án thí nghiệm kiểm tra đáp ứng một cách tối

ưu các yêu cầu với thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết khoa học

Tiêu chí 3: Giải bài tập sáng tạo

Nhận thấy đa phần học sinh xây dựng được các bước và giải được bài tập sáng

tạo song vẫn cần nhờ tới sự trợ giúp của giáo viên

 HS nhờ trợ giúp của giáo viên xây dựng được các bước giải bài tập và giải

được bài tập nhưng còn sai sót nhỏ.

Tiêu chí 4: Sử dụng kiến thức vật lí thực hiện hoạt động sáng tạo

GV cho HS vận dụng kiến thức vừa học để giải thích được 1 số hiện tượng thực

tế như trong các thí nghiệm, hay khi sử dụng bóng đèn hay bị cháy khi tắt …

 HS đã sử dụng kiến thức tích hợp liên môn để giải thích được 1 số hiện tượng

thực tế như trong các thí nghiệm, hay khi sử dụng bóng đèn hay bị cháy khi tắt

73

2. Về “giải bài tập sáng tạo và thực hiện các hoạt động sáng tạo”

GV giao cho học sinh vận dụng các kiến thức đã học để giải các bài tập đã chuẩn

bị sẵn ở phần 2.2.1. Xây dựng tiến trình luyện tập và vận dụng kiến thức có sử dụng

bài tập vật lí sáng tạo.

Nhận thấy ở trong bài tập đầu tiên thì HS có xây dựng được cách giải bài tập

sáng tạo nhưng không hoàn chỉnh có sự trợ giúp của giáo viên; nhưng trong các bài tập

kế tiếp điển hình nhất là trong bài tập thí nghiệm thì học sinh đã tự lực xây dựng được

cách giải bài tập sáng tạo hoàn chỉnh

GV cho HS vận dụng kiến thức vừa học để thực hiện hoạt động sáng tạo: " Chế

tạo máy phát điện đơn giản"

 HS đã sử dụng kiến thức tích hợp liên môn để chế tạo được sản phẩm máy phát

điện đơn giản đạt được yêu cầu đề ra là đơn giản, gọn gàng, giá thành rẻ, sau đó học

sinh có đưa ra được những nhận xét về nguyên tắc hoạt động và rút ra những kết luận

cần thiết.

3.4.3. Một số kết quả định lượng

 Tiêu chí đánh giá định lượng

Để định lượng năng lực sáng tạo của HS, chúng tôi căn cứ vào kết quả cụ thể của

các bài kiểm tra được thực hiện đồng bộ trên lớp TN và lớp ĐC. Chúng tôi đã tiến hành

đánh giá các bài kiểm tra của HS theo thang điểm 10 với cách sắp xếp sau:

- Loại giỏi: Điểm 9,10

- Loại khá: Điểm 7,8

- Loại trung bình: Điểm 5,6

- Loại yếu: Điểm 3,4

- Loại kém: Điểm 0,1,2

Từ kết quả kiểm tra của HS, bằng phương pháp thống kê xử lý và phân tích kết

quả thực nghiệm cho phép đánh giá chất lượng của việc dạy học.

 Phân tích kết quả định lượng

Về đánh giá định lượng, chúng tôi cho các lớp ĐC và TN là cùng đề kiểm tra 45

phút và kết quả thu được được xử lý theo phương pháp thống kê toán học, từ đó rút ra

các nhận xét, kết luận nhằm kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học mà đề tài đặt ra

74

Việc xử lý và phân tích kết quả TNSP, chúng tôi đã tiến hành các bước:

- Lập bảng thống kê kết quả kiểm tra qua các bài TNSP. Tính điểm trung bình

cộng các lớp thực nghiệm ( 𝑋 ) và các lớp đối chứng ( 𝑌 ).

- Lập bảng xếp loại bài kiểm tra, vẽ biểu đồ xếp loại điểm kiểm tra để so sánh kết

quả học tập giữa lớp TN và lớp ĐC

- Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đường biểu diễn sư phân phối tần suất của nhóm

TN và nhóm ĐC qua mỗi lần kiểm tra để so sánh kết quả học tập giữa nhóm TN và

nhóm ĐC.

- Tính toán thông số thống kê theo công thức sau:

+, Điểm trung bình cộng là đặc trưng cho sự tập trung của số liệu

∑ 𝑛𝑖𝑋𝑖 𝑛𝑇𝑁

Lớp thực nghiệm: 𝑋̅ =

( với 𝑋𝑖 là điểm số, 𝑛𝑖 là HS đạt điểm 𝑋𝑖, 𝑛𝑇𝑁 là HS dự kiểm tra)

∑ 𝑛𝑖𝑌𝑖 𝑛Đ𝐶

Lớp đối chứng: 𝑌̅ =

+, Phương sai 𝑆2 và độ lệch chuẩn δ là tham số đặc trưng cho mức độ phân tán

2 =

của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng

∑ 𝑛𝑖(𝑋𝑖− 𝑋̅)2 𝑛𝑇𝑁−1

2 =

Phương sai nhóm thực nghiệm: 𝑆𝑇𝑁

∑ 𝑛𝑖(𝑌𝑖− 𝑌̅)2 𝑛Đ𝐶−1

Phương sai nhóm đối chứng: 𝑆Đ𝐶

2 ; δĐ𝐶 = √𝑆Đ𝐶

Độ lệch chuẩn: δ𝑇𝑁 = √𝑆𝑇𝑁

+, Hệ số biến thiên V chỉ mức độ phân tán của các số liệu:

𝑉𝑇𝑁 =

δ𝑇𝑁 𝑋̅ . 100% ; 𝑉Đ𝐶 = δ𝑇𝑁 𝑛𝑇𝑁

δĐ𝐶 𝑌̅ . 100% δĐ𝐶 𝑛Đ𝐶

. ; 𝑚Đ𝐶 = +, Sai số tiêu chuẩn 𝑚𝑇𝑁 =

Bảng 3.2. Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra

Số HS đạt điểm Xi (Yi) Tổng số Nhóm TB HS 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10

90 TN 0 0 0 0 4 8 25 27 18 8 7,79

90 ĐC 0 0 0 10 16 14 20 16 10 4 6,56

75

Bảng 3.3. Xếp loại điểm kiểm tra

Xếp loại Tổng Nhóm Kém Yếu TB Khá Giỏi số 0  2 3  4 5  6 7  8 9  10

90 0 0 12 52 26 TN 100% 0% 0% 13,33% 57,8% 28,87%

ĐC

65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%

Kém

Yếu

Trung bình

Khá

Giỏi

90 0 10 30 36 14 ĐC 100% 0% 11,11% 33,33% 40% 15,56%

Biểu đồ 3.1. Xếp loại điểm kiểm tra

Bảng 3.4. Bảng phân bố tần suất

Số HS đạt điểm Xi (%) Tổng Lớp số 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

90 0 0 0 0 TN 5,26 10,53 32,89 35,53 23,68 10,53

90 0 0 ĐC 0 9,21 21,05 18,42 26,32 21,05 13,16 5,26

76

40%

35%

30%

25%

20%

ĐC

15%

10%

Biểu đồ 3.2. Đồ thị phân bố tần suất

Bảng 3.5. Bảng tích lũy hội tụ

Số % HS đạt điểm trở xuống (%) Tổng Lớp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 số

90 0 0 0 0 4,44 13,33 41,11 71,11 91,11 100 TN

ĐC

110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

90 0 0 0 11,11 28,89 44,44 66,67 84,44 95,56 100 ĐC

Biểu đồ 3.3. Đồ thị tích lũy hội tụ

77

Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số thống kế

Điểm trung Nhóm Tổng số HS δ V% 𝑺𝟐 bình cộng

TN 90 7,79 1,56 1,25 16,05

ĐC 90 6,56 2,84 1,68 25,61

Dựa vào bảng xếp loại điểm kiểm tra (bảng 3.1), bảng tổng hợp các thôm số

thống kê (bảng 3.6), đồ thị phân bố tần suất ( biểu đồ 3.2), đồ thị tần số tích lũy (biểu

đồ 3.3), chúng tôi có một số nhận xét sau:

- Điểm trung bình kiểm tra của HS lớp TN (7,9) cao hơn so với HS ở lớp ĐC

(6,9). Độ lệch chuẩn δ có giá trị tương đối nhỏ nên số liệu thu được ít phân tán, do đó

trị trung bình có độ tin cậy cao. VTN < VĐC chứng tỏ mức độ phân tán quanh điểm trung

bình cộng của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC.

- Tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém của nhóm TN giảm nhiều so với nhóm ĐC, ngược

lại tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC.

- Đường lũy tích ứng với lớp TN nằm phía dưới và về phía bên phải đường lũy

tích ứng với lớp ĐC

 Kiểm định giả thuyết thống kê

Để kiểm định sự khác nhau giữa điểm trung bình của nhóm TN so với nhóm

ĐC là do việc áp dụng PPDH TN mang lại chúng tôi dựa vào đại lượng kiểm định t

(kiểm định Student)

Các giả thuyết thống kế: Giả thuyết 1: Sự khác nhau giữa 𝑋̅ 𝑣à 𝑌̅ không có ý nghĩa thống kê Giả thuyết 2: Sự khác nhau giữa 𝑋̅ 𝑣à 𝑌̅ có ý nghĩa thống kê

Để kiểm định các giả thuyết trên chúng ta cần tính hệ số student: là hệ số

kiếm tra sự tồn tại tương quan

(1) √ 𝑡𝑡𝑡 = 𝑋̅ − 𝑌̅ 𝑆 𝑛𝑇𝑁. 𝑛Đ𝐶 𝑛𝑇𝑁 + 𝑛Đ𝐶

Trong đó

2 2 + (𝑛Đ𝐶 − 1)𝑆Đ𝐶

(𝑛𝑇𝑁 − 1)𝑆𝑇𝑁 𝑆 = √ 𝑛𝑇𝑁 + 𝑛Đ𝐶 − 2

Với:

78

Xi là các giá trị điểm của nhóm thực nghiệm

Yi là các giá trị điểm của nhóm đối chứng

nTN là số HS nhóm TN

nĐC là số HS nhóm ĐC

ni là HS đạt điểm kiểm tra Xi (Yi) ở nhóm thực nghiệm ( Đối chứng)

Sau khi tính được t, ta so sánh nó với hạn tα được tra trong bảng Student ứng

với mức ý nghĩa α và bậc tự do k = nTN + nDC - 2

Nếu t ≥ tα thì bác bỏ giả thuyết 1, chấp nhận giả thuyết 2

2 = 2,2 2 = 2,3

Nếu t ≤ tα thì bác bỏ giả thuyết 2, chấp nhận giả thuyết 1

Sử dụng công thức (1) với các số liệu: 𝑋̅ = 7,9; 𝑛𝑇𝑁 = 90; 𝑆𝑇𝑁 𝑌̅ = 6,9; 𝑛𝑇𝑁 = 90; 𝑆Đ𝐶  Thu được kết quả: S = 1,5; ttt = 3,65

Tra bảng phân phối student với mức ý nghĩa α = 0,05 và bậc tự do k với k =

nTN + nDC - 2 = 178 ta có tk,(α) = t(∞;0,05) = 1,655.

Như vậy ttt > tα với độ tin cây 95%. Chứng tỏ giả thuyết 2 đúng. Từ đó cho

thấy tiến trình dạy học theo hướng phát huy năng lực sáng tạo cho học sinh đã mang

lại hiệu quả

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

Thông qua quá trình thực nghiệm sư phạm và việc so sánh thái độ học tập, khả

năng nêu và giải quyết vấn đề của HS, cũng như kết quả bài kiểm tra 15p sau mỗi tiết

và kiểm tra 45 phút cuối chương của lớp TN và lớp ĐC, chúng tôi nhận thấy:

 Về mặt định tính

- Thái độ học tập tích cực và chủ động của HS lớp TN tốt hơn so với HS lớp ĐC,

không khí học tập ở lớp TN sôi nổi, hào hứng hơn lớp ĐC

- Khả năng phát hiện vấn đề, trả lời các câu hỏi, đề xuất phương án thí nghiệm

của HS ở lớp TN cũng cao hơn lớp ĐC

 Về mặt định lượng: qua phân tích kết quả bài kiểm tra, đường phân bố tần số

tích lũy của lớp TN so với lớp ĐC chúng ta có thể thấy kết quả học tập của lớp TN tốt

hơn lớp ĐC.

 Các kết quả trên cũng cho thấy rằng: việc tổ chức dạy học theo phương pháp

PH&GQVĐ đã phát huy được năng lực sáng tạo của HS từ đó giúp kết quả học tập của

HS tốt hơn

79

KẾT LUẬN

Nhằm góp phần đáp ứng nhu cầu ngày cao của xã hội về việc phải đào tạo ra

những con người mới có đủ phẩm chất và năng lực làm việc, giáo dục nước ta đang có

những thay đổi, những bước tiến dài nhưng quan trọng nhất là đổi mởi về phương pháp

giảng dạy. Phương pháp dạy học PH&GQVĐ là một trong những PP dạy học mới có

thể bồi dưỡng và phát huy năng lực sáng tạo của HS, từ đó giúp HS rèn luyện kỹ năng

GQVĐ để đáp ứng một phần nhu cầu trong đổi mới dạy học hiện nay.

Đề tài đã nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tổ chức dạy học chương “Cảm ứng

điện từ” (Vật lý 11) theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của HS mà cốt lõi là vận

dụng phương pháp dạy học PH&GQVĐ. Những kết quả đạt được sau khi tiến hành

nghiên cứu và thực nghiệm: - Góp phần làm rõ hơn cơ sở lý luận của việc tổ chức dạy

học theo hướng phát triển năng lực sáng tạo ở trường THPT.

- Nghiên cứu chi tiết việc tổ chức dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh, xây dựng quy trình dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh với bài học “xây dựng kiến thức mới, định luật vật lí, kiến thức ứng dụng

kĩ thuật của vật lí” và bài học “kiến thức có sử dụng bài tập vật lí sáng tạo”

80

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tài liệu tiếng Việt: 1. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp trung học phổ thông

môn vật lí

2. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2017), Dự thảo Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể,

tháng 4 năm 2017

3. Deway. J (2012), Kinh nghiệm và giáo dục, Nxb trẻ TPHCM 4. Hội đồng Quốc gia chỉ đạo biên soạn Từ điển Bách khoa Việt Nam (2003), Từ điển

Bách khoa Việt Nam, tập 3, Nxb Từ điển Bách khoa Hà Nội

5. Mục tiêu dạy học môn vật lí ở trường phổ thông - theo quyết định số 16/2006 - BGDĐT ngày 05/05/2006 của Bộ trưởng bộ Giáo dục và Đào tạo về Chương trình giáo dục phổ thông

6. Ngô Diệu Nga (2003), Chiến lược dạy học vật lí ở trường phổ thông, Trường DHSP

Hà Nội

7. Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước, Bài tập sáng tạo về vật lí ở trường THPT, Tạp

chí giáo dục số 163 kỳ 2, tháng 5/2007, trang 34 - 36

8. Đỗ Ngọc Thống, 2011, “Xây dựng chương trình giáo dục phổ thông theo hướng

tiếp cận năng lực”, Tạp chí khoa học giáo dục, (68), tháng 5 - 2011

9. Phạm Hữa Tòng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Xuân Quế, Đỗ Hương Trà (2005), Tài liệu bồi dưỡng nâng cao năng lực cho giáo viên THPT về đổi mới phương pháp dạy

học vật lý, dự án phát triển giáo dục THPT, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Viên

nghiên cứu Sư phạm Hà Nội

10. Đỗ Hương Trà (2012), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lí ở

trường phồ thông, tr. 246 - 247, Nxb ĐH SP Hà Nội

11. Trường ĐHSP Hà Nội (2002), Phương pháp dạy học môn vật lí 12. Viện ngôn ngữ học, Hoàng Phê chủ biên (2005), Từ điển Tiếng Việt, Trung tâm Từ

điển học, Nxb Đã Nẵng.

II. Tài liệu tiếng Anh: 13. Tremblay Densyse, 2002, The Competency - Based Approach: Helping learners

become autonomous. In adult Education - A Lifelong Journey

14. Weinert F. E., 2001, Vergleichende Leistungsmessung in schulen - eineumstrittene Selbstverstondlichkeit, In F. E. Weinert (eds), Leistungsmessung in schulen,

Weinheim und Basejl: Beltz Verlag

81

PHỤ LỤC

Phụ lục 1: PHIẾU XIN Ý KIẾN GIÁO VIÊN VẬT LÍ

(Tiến hành tháng…. Năm 20… tại trường THPT………………………………)

(Phiếu này chỉ dùng với mục đích nghiên cứu khoa học, không có mục đích đánh giá

giáo viên, rất mong Quý thày cô hợp tác).

1. Thông tin cá nhân

Họ và tên: .. .....................................................................................................................

Số năm thày (cô) trực tiếp giảng dạy chương trình vật lý ở THPT .…..……....................

Số năm thày(cô) được phân công giảng dạy chương trình vật lý 11: ………...................

2. Nội dung:

Câu 1: Thày(cô) hãy cho biết mức độ quan trọng của việc rèn luyện các kỹ năng

sau cho học sinh trong dạy học môn vật lí?

1.1 Đặt câu hỏi khoa học:

□ .. Không cần □ .. Bình thường □ .. Không quan trọng

□ .. Quan trọng □ .. Rất quan trọng

1.2 Nêu được dự đoán khoa học

□ .. Không cần □ .. Bình thường □ .. Không quan trọng

□ .. Quan trọng □ .. Rất quan trọng

1.3 Biết suy luận ra hệ quả

□ .. Không cần □ .. Bình thường □ .. Không quan trọng

□ .. Quan trọng □ .. Rất quan trọng

1.4 Đưa ra phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả

□ .. Không cần □ .. Bình thường □ .. Không quan trọng

□ .. Quan trọng □ .. Rất quan trọng

1.5 Đưa ra kết luận khoa học

□ .. Không cần □ .. Bình thường □ .. Không quan trọng

□ .. Quan trọng □ .. Rất quan trọng

Ý kiến khác: ..................................................................................................................

Câu 2: Theo Thày (Cô), những kỹ năng nào sau đây đóng góp vào việc phát triển

năng lực sáng tạo của học sinh

2.1 Đưa ra kết luận khoa học

□ .. Có □ Không

2.2 Làm thí nghiệm

□ .. Có □ Không

2.3 Giải được bài tập

□ .. Có □ Không

2.4 Nêu được giả thuyết khoa học

□ .. Có □ Không

2.5. Suy luận đưa ra hệ quả từ giả thuyết

□ .. Có □ Không

2.6. Đề xuất được phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả

□ .. Có □ Không

Ý kiến khác: ...................................................................................................................

Câu 3: Khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Quý thày (cô) sử dụng bài tập

sáng tạo trong giờ dạy ở mức độ thế nào?

A. Thường xuyên B. Đôi khi C. Không quan tâm

Câu 4: Quý thày (cô) sử dụng loại bài tập sáng tạo nào?

(Thường xuyên [+]; Đôi khi [-]; Không dùng [o])

Bài tập có nhiều cách giải

Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi

Bài tập thí nghiệm về vật lí

Bài tập cho thừa hoặc cho thiếu dữ liệu

Bài tập nghịch lý, ngụy biện

Bài toán “hộp đen”

Thiết kế chế tạo một thiết bị để giải quyết một yêu cầu kĩ thuật nào đó

Câu 5: Theo thày (cô) trong dạy học Vật lý việc sử dụng các bài tập sáng tạo có

tác dụng gì:

5.1 Rèn luyện kĩ năng:

□ .. Có □ Không

5.2 Phát triển năng lực sáng tạo

□ .. Có □ Không

5.3 Phát triển tư duy

□ .. Có □ Không

5.4 Phát triển hứng thú

□ .. Có □ Không

5.5 Mở rộng kiến thức

□ .. Có □ Không

Phụ lục 2: PHIẾU XIN Ý KIẾN HỌC SINH

(Phiếu này phục vụ cho nghiên cứu khoa học, không đánh giá học sinh, rất mong các

em hợp tác )

Họ và tên: .. .....................................................................................................................

Lớp: ........... Trường: .......................................................................................................

PHẦN TRẮC NGHIỆM

(Các em vui lòng trả lời các câu hỏi sau bằng cách đánh dấu X vào lựa chọn)

Câu 1: Em hãy cho biết khi em học Vật lý thày (cô) có rèn luyện cho các em các

kỹ năng sau không

1.1 Đặt câu hỏi khoa học

□ .. Có □ Không

1.2 Trình bày vấn đề

□ .. Có □ Không

1.3 Nêu dự đoán khoa học

□ .. Có □ Không

1.4 Biết suy luận ra hệ quả

□ .. Có □ Không

1.5 Đưa ra phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả

□ .. Có □ Không

1.6 Đưa ra kết luận khoa học

□ .. Có □ Không

Câu 2: Em có thường xuyên được giải các loại bài tập sau không:

2.1 Bài tập có nhiều cách giải

□ .. Có □ Không

2.2 Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi

□ .. Có □ Không

2.3 Bài tập thí nghiệm về vật lí

□ .. Có □ Không

2.4 Bài tập cho thừa hoặc cho thiếu dữ liệu

□ .. Có □ Không

2.5 Bài tập nghịch lý, ngụy biện

□ .. Có □ Không

2.6 Bài toán “hộp đen”

□ .. Có □ Không

2.7 Thiết kế chế tạo một thiết bị để giải quyết một yêu cầu kĩ thuật nào đó

□ .. Có □ Không

Câu 3: Các em có được tham gia các hoạt động sau khi học Vật lý không?

3.1 Ngoại khóa

□ .. Có □ Không

3.2 Hội vui Vật lý

□ .. Có □ Không

3.3 Chế tạo dụng cụ có ứng dụng kiến thức vật lý

□ .. Có □ Không

PHẦN TỰ LUẬN

Em hãy chỉ ra hoạt động của các bộ phận của động cơ điện và máy phát điện ( điền

nhận xét và cột “hoạt động”) , rồi nêu lên sự giống nhau của các bộ phận như nêu ở

bảng dưới đây

ĐỘNG CƠ ĐIỆN MÁY PHÁT ĐIỆN

Bộ phận Hoạt động Bộ phận Hoạt động

Rô to

Stato

Xin chân thành cảm ơn các em!

Ngày ….. Tháng ….. Năm 2017

Bài 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa suất điện động cảm ứng trong mạch kín

- Phát biểu được định Fa-ra-đây. Viết được biểu thức tính suất điện động cảm ứng

- Nêu được mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len- xơ

- Chỉ ra được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ là sự chuyển hóa năng lượng từ

cơ năng sang điện năng

2. Kĩ năng

- Biết vận dụng các công thức đã học để giải các bài tập liên quan

3. Thái độ

- Hứng thú học tập, yêu quý môn học thông qua bài học

- Trung thực, khách quan, kiên trì

4. Định hướng phát triển năng lực

- Phát triển năng lực GQVĐ , năng lực sáng tạo, làm việc nhóm của HS

II. Chuẩn bị

1. Giáo viên

- Các thí nghiệm về suất điện động cảm ứng

- Mô hình máy phát điện xoay chiều

- Phần mềm mô phỏng về hiện tượng cảm ứng điện từ.

2. Học sinh: Ôn lại các khái niệm

- Từ thông, hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng.

- Khái niệm về suất điện động cảm ứng của một nguồn điện

III. Phương pháp dạy học

- Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học theo nhóm

IV. Tiến trình dạy học

1. Sơ đồ tiến trình dạy học (xem trang bên)

 Trong mạch điện kín muốn duy trì dòng điện phải có pin (nguồn) có suất điện động 

 Khi từ thông trong mạch biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Vậy suất điện động nào tạo ra dòng điện cảm ứng

 Biểu thức suất điện động cảm ứng trong mạch có dạng như thế nào?

 Suất điện động cảm ứng có quan hệ như thế nào với độ biến thiên từ thông ()

và khoảng thời gian (t)?

Xét thí nghiệm như hình vẽ

G G

1, Thí nghiệm 1: dịch chuyển nam châm:

nhanh, chậm, lại gần (ra xa) cuộn dây.

Quan sát số chỉ điện kế khi nào có dòng

điện cảm ứng lớn, nhỏ, bằng không?

2, Thí nghiệm 2: vặn nhanh, chậm nút

(1)

(2)

biến trở

Xây dựng lý thuyết: tìm ra biểu thức

tính suất điện động cảm ứng

∆

𝑒𝑐 = ∆ ∆𝑡

| ; dấu " - " để phù hợp với nội

độ lớn | 𝑒𝑐| = |

∆𝑡

Kết luận: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín Biểu thức 𝑒𝑐 = − dung định luật Len xơ

2. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Giai đoạn làm nảy sinh vấn đề và phát biểu: GV đặt vấn đề

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV  HS

 Nêu điều kiện xuất hiện dòng điện cảm  Khi có sự biến thiên từ thông mạch

ứng ? hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? điện kín (C) thì trong mạch điện kín

Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm

ứng trong (C) gọi là hiện tượng cảm

ứng điện từ.

 Để xác định chiều của dòng điện cảm  Để xác định chiều của dòng điện

ứng ta dùng định luật nào? cảm ứng ta dùng định luật Len - xơ.

 HS chú ý nhận biết vấn đề cần giải

quyết.  GV: như chúng ta đã biết khi có sự

biến thiên từ thông qua tiết diện (S) của

một khung dây kín trong mạch xuất hiện

dòng điện cảm ứng. Mặt khác muốn có

dòng điện trong mạch điện kín thì phải có

suất điện động sinh ra dòng điện đó. Vậy

phải có một suất điện động để tạo ra dòng

điên cảm ứng đó. Suất điện động đó đặc

điểm gì? Biểu thức tính?

Hoạt động 2: Xây dựng giả thuyết

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV  HS:

 Sự xuất hiện dòng điện cảm ứng  Phát biểu định nghĩa về sđđ cảm ứng:

trong vòng dây chứng tỏ tồn tại 1 suất Suất điện động cảm ứng là suất điện động

điện động để duy trì dòng điện này suất sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

điện động này được gọi là suất điện

động cảm ứng

 GV:  HS

 Phát phiếu học tập  Hoàn thành phiếu học tập

+, Nhóm 1, 2 làm phiếu 1a +, Nhóm 1,2: phiếu học tập 1a

+, Nhóm 3, 4 làm phiếu 1b Nhiệm vụ 1

 Yêu cầu học sinh thực hiện nhiệm Tên dụng cụ, Mô tả vụ trong phiếu học tập thiết bị

 Nhận xét: độ lớn cả suất điện động Dùng nhận ra dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào tốc độ Điện kế (G) và chiều dòng điện

trong mạch

Cho dòng điện chạy Mạch kín C qua

Nam châm Tạo ra từ trường gửi từ

thẳng thông qua mạch kín

Nhiệm vụ 2

Đại lượng ∆/∆t cho ta biết tốc độ biến

thiên của từ thông qua mạch

Tốc Độ Độ Tốc độ độ lệch lớn di biến TN kim sdđ chuyển thiên điện cảm NC, KD từ kế ứng thông

TN1 Nhanh Lớn Lớn Lớn

Chậm Nhỏ Nhỏ Nhỏ

Giả thuyết: độ lớn suất điện động cảm ứng

tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua

mạch

+, Nhóm 3,4: phiếu học tập 1b

Nhiệm vụ 1

Tên dụng cụ Mô tả

Dùng để nhận ra

dòng điện và chiều Điện kế dòng điện trong

mạch

Nam châm điện (có Tạo ra từ trường gửi

khóa K đóng ngắt) qua cuộc dây 2

Cuộn dây 2 (nối với Cho dòng điện chạy

điện kế G) qua (nếu có)

Điều chỉnh cường

độ dòng điện qua Biến trở

nam châm điện

Nhiệm vụ 2

Tốc Tốc độ Độ Độ GV nhận xét kết quả thảo luận của các độ di lệch lớn nhóm và chốt giả thuyết: biến TN chuyển kim sdđ “Độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ thiên con điện cảm với tốc độ biến thiên từ thông qua từ chạy kế ứng mạch” thông

TN2 Nhanh Lớn Lớn Lớn

Chậm Nhỏ Nhỏ Nhỏ

Giả thuyết: độ lớn suất điện động cảm

ứng tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua

mạch

Hoạt động 3: Giai đoạn giải quyết vấn đề: Nhờ suy luận lý thuyết.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

GV: HS:

 Biểu thức toán học công của lực từ  Công của lự từ tác dụng và mối liên hệ

tác dụng lên mạch? Mối quan hệ giữa giữa công của ngoại lực và công của lực từ:

công của ngoại lực và công của lực từ?  i

 Điện năng do nguồn điện sản ra   i trong thời gian từ thông biến thiên qua  Điện năng do nguồn điện sản ra mạch? eict  Năng lượng sinh ra trong mạch

tuân theo định luật bảo toàn và chuyển

hóa trong mạch vậy từ đó ta có biểu

thức về mối quan hệ giữa tốc độ biến

thiên của từ thông và suất điện động

cảm ứng xuất hiện trong mạch điện kín

 Hãy phát biểu thành lời biểu thức  Biểu thức về mối quan hệ giữa tốc độ

trên? biến thiên của từ thông và suất điện động

cảm ứng xuất hiện trong mạch điện kín như

∆

∆𝑡

(24.3) ec = -

| (24.4) - Nếu chỉ nhận xét độ lớn ec thì: |ec| = |∆

 Phát biểu định luật Farađây, một

∆𝑡 - Định luật Farađây : “Độ lớn của suất điện

định luật cơ bản của hiện tượng cảm động cảm ứng sinh ra trong mạch điện kín tỉ

ứng điện từ. lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch

kín đó”  Dấu trừ xuất hiện trong biểu thức

- HS chú ý quan sát để thấy rõ suất điện là để phù hợp với định luật Len - xơ

động cảm ứng phụ vào tốc độ của từ thông chúng ta sẽ xét cụ thể ở phần sau

Hoạt động 4: Giai đoạn kết luận vấn đề:

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV kết luận: “độ lớn của suất  HS: Chú ý lắng nghe, tiếp thu, ghi lại nội

điện động cảm ứng xuất hiện trong dung kết luận.

mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên Kết luận: “độ lớn của suất điện động cảm

của từ thông qua mạch kín đó” ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ

∆

∆𝑡

∆

biến thiên của từ thông qua mạch kín đó” Biểu thức :ec = -

∆𝑡

Biểu thức :ec = - hay độ lớn: |ec| = |∆ |

∆𝑡

hay độ lớn: |ec| = |∆ |

Hoạt động 5: Vận dụng kiến thức:

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 Yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu  Hoàn thành C2 SGK

𝐽

Ta có: C2 và nghiệm lại rằng trong công

thức (24.4), hai vế hai vế đều có cùng 1V = 1

𝐽

𝐶

𝐶 𝑇.𝑚2 𝑠

𝑁.𝑚2 𝐴.𝑚.𝑠

𝐶

đơn vị. Ta thấy chiều dòng điện cảm 1 = 1 = 1 = 1 ứng được xác định theo định luật Len

- Xơ mà chiều của dòng điện cảm

ứng lại phụ thuộc và chiều suất điện

động cảm ứng nên ta cần thiết phải

xác định mối quan hệ giữa suất điện

động cảm ứng với định luật Len - Xơ

 GV: Chọn chiều dương của mạch

 Khi từ thông qua mạch tăng thì (C) phù hợp với chiều đường sức từ

chiều suất điện động cảm ứng ngược của nam châm qua (C) theo quy tắc

chiều dương của mạch, khi đó ec < 0 tay nắm tay phải và

 Khi từ thông qua mạch giảm thì chiều  Chọn chiều pháp tuyến dương để

suất điện động cảm ứng là chiều dương của tính từ thông.

mạch, khi đó ec > 0  Yêu cầu HS xác định chiều của

+ Nếu Ф tăng thì e c< 0: chiều của suất điện suất điện động cảm ứng trong 2

động cảm ứng (chiều của dòng điện cảm ứng ) trường hợp:

ngược với chiều của mạch. + Từ thông qua mạch tăng

+ Từ thông qua mạch giảm + Nếu Ф giảm thì e c > 0 : chiều của suất điện

động cảm ứng ( chiều của dòng điện cảm ứng )  Từ đây một cách tổng quát em

là chiều của mạch. nào có thể nêu mối quan hệ giữa suất

- Vậy dấu “-” trong biểu thức tính suất điện điện động cảm ứng và định luật Len-

động cảm ứng là để phù hợp với với nội dung của xơ?

định luật Len-Xơ  Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C3

trong SGK

 HS trả lời câu hỏi c3  Khi xây dựng biểu thức suất điện

động cảm ứng chúng ta cũng đã thấy

năng lượng điện trong mạch xuất

hiện do sự chuyển hóa từ công của

ngoại lực. Vậy năng lượng được

chuyển hóa đó là năng lượng nào?

Để trả lời vấn đề này chúng ta đi

nghiên cứu phần tiếp theo

 Nhắc lại định luật bảo toàn và

chuyển hóa năng lượng ?

 Năng lượng không tự nhiên sinh ra hay  Trong hiện tượng cảm ứng điện

tự nhiên mất đi mà nó chỉ chuyển hóa từ từ có sự chuyển hóa năng lượng như

dạng này sang dạng khác từ vậ này sang vật thế nào?

khác  Bản chất của hiện tượng cảm ứng

 Trong hiện tượng cảm ứng điện từ, năng điện từ trên là gì?

lượng chuyển từ cơ năng thành điện năng  Hãy nêu một số ứng dụng của

 Nhà máy nhiệt điện, thủy điện... hiện tượng cảm ứng điện từ ?

 Cho HS quan sát MH máy phát

 Quan sát tìm hiểu các nguyên tắc hoạt điện xoay chiều một pha và lưu ý HS

động của thiết bị cách làm tăng độ lớn của suất điện

động cảm ứng của máy. Nêu cấu tạo

và nguyên tắc hoạt động của điamô

ở xe đạp,…

Bài 25: TỰ CẢM

I. Mục tiêu

1. Về kiến thức

- Biết được khái niệm, công thức tính từ thông riêng

- Nêu được đặc điểm của độ tự cảm, đơn vị đo, công thức tính độ tự cảm của 1 ống dây

- Trình bày được định nghĩa hiện tượng tự cảm, công thức tính suất điện độ tự cảm

2. Kĩ năng

- Vận dụng giải thích một số hiện tượng và làm bài tập liên quan

3. Thái độ

- Rèn luyện thái độ tích cực trong quá trình học tập của học sinh

- Rèn luyện thái độ hợp tác, trung thực

4. Định hướng phát triển năng lực

- Phát triển năng lực GQVĐ , năng lực sáng tạo, làm việc nhóm của HS

II. Chuẩn bị

1. Giáo viên

- Nội dung kế hoạch dạy học

- Các phương pháp dạy học sử dụng trong bài

- Các bộ dụng cụ thí nghiệm như sơ đồ 25.2; 25.3; 25.4

2. Học sinh:

Ôn lại kiến thức đã học

III. Phương pháp:

- Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

- Dạy học theo nhóm

IV. Tiến trình dạy học

1. Sơ đồ tiến trình dạy học

 Từ thông qua mạch kín biến thiên trong mạch kín xuất hiện hiện dòng

điện cảm ứng

 Một dòng điện biến thiên cũng sinh ra xung quanh nó một từ trường biến

thiên

Trong thời gian dòng điện biến thiên thì trong mạch có sinh ra dòng điện cảm ứng

hay không?

Thí nghiệm kiểm chứng:

Giả thuyết: trong thời gian dòng

điện biến thiên trong mạch có sinh ra

dòng điện cảm ứng trong chính

mạch kín đó Nếu đóng hoặc ngắt khóa K độ sáng của đèn

đột ngột thay đổi trong mạch xuất hiện dòng

điện cảm ứng

Kết luận:

 Định nghĩa: hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra

trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây

ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch

 Biểu thức tính suất điện động tự cảm

∆𝑖

etc = −𝐿

∆𝑡

2. Tiến trình dạy học

Tìm hiểu khái niệm từ thông riêng của mạch kín

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 HS  GV

Theo nhóm nhận phiếu học tập và thực  Phát phiếu học tập số 1, yêu cầu học

hiện các nhiệm vụ sinh trả lời

Nhiệm vụ 1

 Dòng điện i trong mạch kín gây ra

từ trường, từ trường này gây ra từ thông

qua chính mạch đó gọi là từ thông riêng

 Từ thông có phụ thuộc vào dòng  Lập luận: do từ thông

điện i hay không?  = B.S.Cos phụ thuộc vào B mà B tỉ

 Viết biểu thức của suất điện động lệ với cường độ dòng điện i

cảm ứng?  Từ thông riêng  tỉ lệ với i

 Biểu thức tính của từ thông riêng



 = L.i (1)

𝑖

𝑁

 Biểu thức tính suất điện động của 1  Ta có từ (1) thì L = (2) ống dây có chiều dài (l), tiết diện (s), N Mà 𝑜 = B.S.Cos = B.S vòng dây?

𝑙

= 410-7. 𝑖. 𝑆

410−7.

𝑖.𝑆

𝑁 𝑙

Thay vào (2)

𝑖

𝑁𝑜 𝐿𝑖

L = =

410−7.𝑁2𝑆 𝑙

= (đpcm)

 Yêu cầu các nhóm nộp câu trả lời  Các nhóm học sinh nộp câu trả lời,

của phiếu học tập số 1, nhận xét,bổ sung chú ý nghe nhận xét của giáo viên

 Để tăng độ tự cảm của ống dây ta có  Ta có thể tăng số vòng dây cuốn (N)

những cách nào? hoặc cho vào ống dây 1 lõi sắt (đã học,

 GV nhận xét và bổ sung giải thích ở lớp 9)

Hoạt động 1: Giai đoạn làm nảy sinh vấn đề và phát biểu: GV đặt vấn đề

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV  HS

- Ta thấy từ thông qua mạch kín biến - Nhận thấy xuất hiện vấn đề cần nghiên

thiên trong mạch kín xuất hiện hiện cứu.

dòng điện cảm ứng và một dòng điện Biết được vấn đề cần nghiên cứu là “Khi

biến thiên cũng sinh ra xung quanh nó dòng điện trong mạch biến thiên thì

một từ trường biến thiên vậy trong thời trong mạch có sinh ra dòng điện cảm

gian dòng điện biến thiên thì trong mạch ứng hay không?”

có sinh ra dòng điện cảm ứng hay

không?

Hoạt động 2: Xây dựng giả thuyết

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV  HS

 Phát phiếu học tập số 2. Yêu  Nhóm HS nhận phiếu học tập số 2 và

cầu HS nhận và hoàn thành nhiệm hoàn thành nhiệm vụ trong phiếu

vụ 1  Thảo luận

 Yêu cầu các nhóm thảo luận, Nhiệm vụ 1:

hoàn thành phiếu học tập +, Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng

trong mạch kín: phải có sự biến thiên từ

thông qua tiết diện (s) của mạch kín

+, Khi có dòng điện trong mạch biến thiên

thì từ thông riêng gửi qua mạch biến thiên 

= L.i

Giả thuyết : Khi có dòng điện trong  Trong mạch xuất hiện dòng điện cảm

mạch biến thiên thì trong mạch có ứng ( hiện tượng cảm ứng điện từ)

xuất hiện dòng điện cảm ứng. Vậy: khi có dòng điện trong mạch biến thiên

thì trong mạch có xuất hiện dòng điện cảm

ứng.

Hoạt động 3: Giai đoạn giải quyết vấn đề: Nhờ suy luận lý thuyết.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 Yêu cầu HS nhận và hoàn  Đề xuất 1 thí nghiệm kiểm chứng:

thành nhiệm vụ 2 Dụng cụ Sơ đồ thí nghiệm

1) Nguồn điện

2) Cuộn dây

3) Đèn

4) Khóa K

5) Dây nối

Dự kiến kết quả khi tiến hành:

Khi ngắt khóa K: Bóng đèn loé sáng sau đó

mới tắt.

Tiến hành thí nghiệm: thấy kết quả như trên

Giải thích: Khi đóng khóa K trong mạch thì

cường độ dòng điện trong mạch giảm đột

ngột, từ thông riêng qua quận dây bién thiên

nên xuất hiện dòng điện cảm ứng 𝑖𝑐 đi cùng dòng điện ban đầu (theo định luật Len- Xơ )

làm đèn lóe sáng sau đó mới tắt.

 Vậy hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm

ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng

điện mà sự biến thiên của từ thông qua mạch

được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ

dòng điện trong mạch

 Yêu cầu HS nhận và hoàn  Các nhóm HS nộp, báo cáo phiếu học tập thành nhiệm vụ 3 theo yêu cầu của giáo viên

 Các nhóm nhận phiếu học tập và hoàn

thành nhiệm vụ theo yêu cầu của giáo viên

 Nhắc lại định nghĩa suất điện động cảm

ứng  Yêu cầu HS các nhóm cử đại  Biểu thức diện lên trình bày, thảo luận

∆

∆𝑡

 Nhận xét, sửa chữa, bổ sung etc = −

 Yêu cầu HS nêu định nghĩa & suất điện động tự cảm là suất điện động cảm

viết công thức tính suất điện động ứng xuất hiện khi có hiện tượng tự cảm

cảm ứng Từ biểu thức

∆

∆𝑡

∆(𝐿𝑖)

𝐿∆𝑖

 Tương tự hãy nêu định nghĩa etc = − suất điện động tự cảm và xây dựng mà  = L.i biểu thức 

∆𝑡

∆𝑡 - HS chú ý lắng nghe, ghi nhớ

etc = − = −

 Nhận xét, bổ sung, sửa chữa

Hoạt động 4: Giai đoạn kết luận vấn đề:

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 GV kết luận:  Chú ý lắng nghe, nhận yêu cầu học

1, Hiện tượng tự cảm là hiện tượng tập

cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch

có dòng điện mà sự biến thiên của từ

thông qua mạch được gây ra bởi sự biến

thiên của cường độ dòng điện trong

mạch

2, Suất điện động tự cảm là suất

điện động cảm ứng xuất hiện khi có hiện

∆𝑖

tượng tự cảm

∆𝑡

etc = −𝐿

Hoạt động 5: Vận dụng kiến thức:

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

 Vận dụng  Phiếu 3a:

+, Phát phiếu học tập TN1:

Nhóm 1,2 phiếu 3a 1, Dự đoán khi đóng khóa K thì

Nhóm 3,4 phiếu 3b +, Bóng đèn 1: sáng ngay

Yêu cầu HS hoàn thiện phiếu học tập +, Bóng đèn 2: sáng lên từ từ

theo thời gian quy định 2, Tiến hành thí nghiệm

3, Kết quả

4, Giải thích: khi đóng khóa K, dòng

điện qua ống dây và đèn 2 sáng lên đột

ngột, khi đó trong ống dây xảy ra hiện

tượng cảm ứng điện từ - hiện tượng tự

cảm. suất điện động cảm ứng xuất hiện

có tác dụng cản trở nguyên nhân sinh ra

nó, nghĩa là cản trở sự tăng của dòng

điện qua L. Do đó dòng điện qua L và

qua đèn 2 tăng lên từ từ. không tăng

nhanh như dòng điện qua đèn 1

TN2:

1, Dự đoán: điện trở R nóng lên

2, Tiến hành thí nghiệm: chuyển khóa

K từ a --> b

3, Kết quả: điện trở R nóng lên

4, Giải thích: khi chuyển khóa K từ a

sang b thì dòng điện chạy qua cuộn dây

giảm --> từ thông riêng qua cuộn dây

biến thiên sinh ra dòng điện cảm ứng

chạy qua R --> làm R tỏa nhiệt

 Phiếu 3b:

TN1:

1, Dự đoán khi ngắt khóa K thì đèn led

lóe sáng sau đó mới tắt

2, Tiến hành thí nghiệm

3, Kết quả: giống như dự đoán

4, Giải thích: ban đầu có dòng điện iL

chạy qua ống dây ( theo chiều mũi tên).

Khi ngắt K, dòng điện iL giảm đột ngột

xuống 0. Trong ống dây xảy ra hiện

tượng tự cảm: hiện tượng này có tác

dụng chống lại sự giảm của iL ; trong

ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng

cùng chiều với iL ban đầu. dòng điện

cảm ứng này chạy qua đèn và vì ngắt K

đột ngột nên cường độ dòng cảm ứng

khá lớn. làm đèn sáng bừng lên trước

khi tắt.

TN2:

1, Dự đoán: điện trở R nóng lên

2, Tiến hành thí nghiệm: chuyển khóa

K từ a --> b

3, Kết quả: điện trở R nóng lên

4, Giải thích: khi chuyển khóa K từ a

sang b thì dòng điện chạy qua cuộn

dây giảm --> từ thông riêng qua cuộn

dây biến thiên sinh ra dòng điện cảm

ứng chạy qua R --> làm R tỏa nhiệt  GV nhận xét, bổ sung, sửa chữa

 GV giới thiệu cho HS một số ứng

dụng của hiện tượng tự cảm: trong mạch

xoay chiều; mạch dao động; máy biến

áp....

PHIẾU HỌC TẬP

Bài 23:TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

Phiếu học tập số 1

Nhiệm vụ 1: Từ thông là gì? Đơn vị?

…………………………………………………………………………………………

………………………....................................................................................................

……………………………………………….…………………………………………

………………………………………………………………………...………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………

Nhiệm vụ 2: Từ thông phụ thuộc vào những yếu tố nào? Phụ thuộc như thế nào?

…………………………………………………………………………………………

………………………....................................................................................................

……………………………………………….…………………………………………

………………………………………………………………………...………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………

Nhiệm vụ 3: Có những cách nào để làm cho từ thông biến thiên?

…………………………………………………………………………………………

………………………....................................................................................................

……………………………………………….…………………………………………

………………………………………………………………………...………………

…………………………………………………………………………………………

Phiếu học tập số 2a

Nhiệm vụ 1. Hãy quan sát các dụng cụ thí nghiệm, sau đó ghi lại tên và nêu mục đích

sử dụng thiết bị vào bảng dưới đây.

Tên dụng cụ, thiết(cid:13)bị Mô tả (nếu cần)

1. Điện kế (G) 1. Dùng để nhận ra dòng điện và chiều dòng điện

2.………………….…………… trong mạch

………………………………… 2.………………………………………………

…………….…………………… …………………………………………………

………………………………… …………………………………………………

Nhiệm vụ 2. Thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn dưới đây

N S

G G

- Lắp đặt thí nghiệm theo như Hình 1.

- Tiến hành thí nghiệm trong 3 trường hợp

Hình 1

như hướng dẫn ở bảng dưới đây:

Tiến hành và kết quả thí nghiệm

Thao tác thí nghiệm

(Chú ý:

Thứ a. quan sát chiều quay của Nhận xét Kết luận tự kim điện kế G); b. Đảo đầu hiện tượng

thanh nam châm và lặp lại

các thí nghiệm)

1. Di chuyển nam châm tiến

thẳng đến cuộn dây

2. Nam châm dừng lại trước

cuộn dây

3. Di chuyển nam châm ra xa

cuộn dây

- Ghi lại tiến trình và kết quả thí nghiệm, từ đó rút ra kết luận

…………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………

Nhiệm vụ 3. Từ kết quả thí nghiệm trên thì câu hỏi nghiên cứu của nhóm em là gì?

Thảo luận nhóm em để đưa ra câu hỏi nghiên cứu

…………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………….…………………

…………………………………………………………………………………………

……...……………………………………………………………

Câu hỏi trên lớp

…………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………….…………………

…………………………………………………………………………………………

Phiếu học tập số 2b

Nhiệm vụ 1. Hãy quan sát các dụng cụ thí nghiệm, sau đó ghi lại tên và nêu mục đích

sử dụng thiết bị vào bảng dưới đây.

Tên dụng cụ, thiết bị Mô tả (nếu cần)

1. Điện kế (G) 1. Dùng để nhận ra dòng điện và chiều dòng

2.………………….……………….. điện trong mạch

…………………………………….. 2.………………………………………………

……….……………………………. ………………………………………………..

…………………………………….. ………………………………………………..

………………………….................. ………………………………………………..

.......................................................... …………………...............................................

(1)

Nhiệm vụ 2. Thực hiện thí nghiệm theo hướng

(2)

dẫn dưới đây

Hình 2

- Lắp đặt thí nghiệm theo hình 2

- Tiến hành thí nghiệm trong 3 trường hợp như

hướng dẫn ở bảng dưới đây

Thao tác thí nghiệm

(Chú ý:

a. quan sát chiều quay của kim điện Nhận xét hiện Thứ tự Kết luận kế G); tượng

b. Đảo đầu nguồn điện và lặp lại

các thí nghiệm)

1. Đóng khóa K

2. Để nguyên khóa K

3. Ngắt khóa K

- Ghi lại tiến trình và kết quả thí nghiệm, từ đó rút ra kết luận

…………………………………………………………………………………………

Nhiệm vụ 3. Từ kết quả hai thí nghiệm trên thì câu hỏi nghiên cứu của nhóm em là gì?

Thảo luận nhóm em để đưa ra câu hỏi nghiên cứu

…………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………….…………………

…………………………………………………………………………………………

……...…………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………….…………

Câu hỏi thảo luận lớp

……………………………………………………………………….…………………

…………………………………………………………………………………………

Phiếu học tập số 3

Nhiệm vụ 1. Nhóm em hãy đọc đoạn văn bản dưới đây rồi nêu rõ trong các trường hợp

nào thì có dòng điện xuất hiện?

Vào năm 1821, ngay sau khi nhà bác học người Đan Mạch - Ơxtet khám phá ra

hiện tượng điện từ trường, Faraday luôn nghĩ rằng: nếu như dòng điện có thể sinh ra

lực từ như một nam châm thì lẽ nào không thể dùng nam

châm để tạo ra điện? Và ông tự đặt cho mình một nhiệm

vụ “biến từ thành điện”. Năm 1824, François Arago nhà

bác học Pháp (1786-1853) đã tiến hành thí nghiệm, ông

cho một la bàn đặt trên tấm kính, dưới tấm kính là đĩa

đồng. Khi ông cho đĩa đồng quay thì kim nam châm quay

“Bánh xe” Arago

theo chiều quay của đĩa đồng. Thí nghiệm của Arago làm

cho Faraday nghĩ rằng, điều kỳ lạ này chỉ có thể là do dòng điện xuất hiện trong đĩa đồng

khi nó quay và ông tiếp tục tiến hành nhiều thí nghiệm sau đó.

Đến năm 1831, Faraday bắt đầu công bố một loạt các thí nghiệm mà ông đã

khám phá về cảm ứng điện từ. Thành quả lớn nhất của Faraday đến khi ông quấn hai

cuộn dây cách điện xung quanh một vòng kim loại, và phát hiện rằng, mỗi khi cho dòng

điện chạy qua cuộn dây này thì lập tức có một dòng điện được sinh trong cuộn dây kia.

Trong các thí nghiệm tiếp theo, ông di chuyển thanh nam châm qua cuộn dây, một dòng

điện sẽ chạy trong cuộn dây (dòng điện cũng sẽ xuất hiện nếu cuộn dây di chuyển qua

thanh nam châm đứng yên). Thí nghiệm của ông cho thấy rằng sự thay đổi từ trường

tạo ra dòng điện. Hiện tượng dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn khi bị từ trường

kích thích gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ và dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng.

…………………………………………………………………………………………

Nhiệm vụ 2. Hãy đưa ra giả thuyết nghiên cứu về hiện tượng xuất hiện dòng điện

cảm ứng.

Giả thuyết của nhóm

…………………………………………………………………………………………

Giả thuyết của lớp

…………………………………………………………………………………………

Phiếu học tập số 4

1. Suy ra hệ quả:

- Cho biết, Ở bài học trước, người ta biểu diễn độ mạnh, yếu của từ trường như

thế nào?

- Vậy, khi di chuyển đầu thanh nam châm lại gần (hoặc ra xa) đầu cuộn dây thì

số đường sức từ qua diện tích tiết diện S của cuộn dây thay đổi thế nào?

- Từ nhận xét trên nhóm em hãy đưa ra kết luận?

…………………………………………………………………………………………

2. Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết

Nhiệm vụ. Hãy đưa ra phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết. Vẽ hình và

giải thích ý tưởng thiết kế thí nghiệm. Gợi ý: Khi di chuyển đầu thanh nam châm lại

gần (hoặc ra xa) cuộn dây thì số đường sức qua cuộn dây có thay đổi không? Hãy vẽ

hình và giải thích sự thay đổi đường sức từ. Hãy thiết kế một thí nghiệm và mô tả cách

tiến hành thí nghiệm.

…………………………………………………………………………………………

Phiếu học tập số 5

Nhiệm vụ 1. Thực hiện lại thí nghiệm 1 và ghi lại kết quả, vẽ đường sức từ của

từ trường nam châm.

Làm thí nghiệm Có xuất hiện Vẽ số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây dòng điện cảm và cho nhận xét ứng hay không?

(1)

Di chuyển nam

G G

châm lại gần cuộn

dây

…………………..……………………….

(2)

Nam châm đứng

yên trước cuộn

G G

dây

……………………………..……………………

(3)

Di chuyển nam

G G

châm ra xa cuộn

dây

……………………………………………

Nhiệm vụ 2. Hãy đưa ra điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín.

……………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………..

Phiếu học tập số 6

Nhiệm vụ 1. Hãy trả lời các câu hỏi sau:

1. Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?

2. Khi nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kín?

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

Nhiệm vụ 2. Hãy giải thích sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong thí nghiệm 2

……………………………………………………………………………………………………

Bài tập về nhà

Em hãy đọc đoạn văn bản dưới đây: "Năm 1824, Franxoa Arago nhà bác học

Pháp (1786-1853) đã tiến hành thí nghiệm, ông cho một la bàn đặt trên tấm kính, dưới

tấm kính là đĩa đồng. Khi ông cho đĩa đồng quay thì kim nam châm quay theo chiều

quay của đĩa đồng".

Hãy thực hiện các nhiệm vụ sau:

1. Em Hãy mô tả lại thí nghiệm trên của nhà bác học Franxoa Arago bằng cách

vẽ hình sơ đồ thí nghiệm và mô tả hiện tượng vật lí diễn ra trong thí nghiệm này.

2. Em hãy nêu câu hỏi về hiện tượng thí nghiệm của nhà bác học Arago?

3. Em hãy nêu các dự đoán về nguyên nhân khi quay đĩa đồng thì kim nam châm

đặt ở trên tấm kính lại quay theo chiều quay của đĩa đồng.

4. Em hãy vận dụng các kiến thức về điện từ đã học để đưa ra sự giải thích về

hiện tượng "làm quay kim nam châm khi quay đĩa đồng".

5. Em hãy đề xuất một thí nghiệm tương tự như thí nghiệm của nhà bác học

Franxoa Arago bằng cách vẽ sơ đồ thí nghiệm, nêu các thiết bị cần sử dụng, cách lắp

đặt và tiến hành thí nghiệm.

6. Em hãy thực hiện chế tạo, lắp ráp và tiến hành thí nghiệm mà em đề xuất ở

nhiệm vụ 5. Ghi lại kết quả thí nghiệm.

7. Từ kết quả thí nghiệm ở nhiệm vụ 6, em hãy nêu các kết luận về nguyên nhân

"làm quay kim nam châm khi quay đĩa đồng đặt bên dưới tấm kính có kim nam châm

đặt ở trên".

BÀI 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

Phiếu học tập số 1a

Nhiệm vụ 1. Hãy quan sát các dụng cụ thí nghiệm,

G G

sau đó ghi lại tên và nêu mục đích sử dụng thiết bị

vào bảng dưới đây.

Tên dụng cụ, thiết bị Mô tả (nếu cần)

1. Điện kế (G) 1. Dùng để nhận ra dòng điện và chiều dòng

2.………………….…………… điện trong mạch

………………………………… 2.……………………………………………

…………….…………………… ………………………………………............

………………………………… ………………………………………………

…………………………………. ………………………………………………

Nhiệm vụ 2. Thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn dưới đây

- Lắp đặt thí nghiệm theo như Hình 1.

- Giả sử trong khoảng thời gian ∆t, từ thông qua (C) biến thiên một lượng ∆ thì

đại lượng ∆/∆t cho ta biết điều gì?

………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………

- Tiến hành thí nghiệm trong các trường hợp như hướng dẫn ở bảng dưới đây:

Tiến hành và kết quả thí nghiệm

TN Tốc độ di chuyển Độ lệch kim Tốc độ biến Độ lớn của sđđ

NC, KD điện kế thiên từ thông cảm ứng

TN 1 Nhanh …. …. ….

Chậm ..... ..... .....

- Ghi lại tiến trình và kết quả thí nghiệm, từ đó rút ra giả thuyết về mối quan hệ giữa

sđđ cảm ứng và tốc độ biến thiên của từ thông?

…………………………………………………………………………………………

Phiếu học tập số 1b

(1)

(2)

Nhiệm vụ 1. Hãy quan sát các dụng cụ thí nghiệm,

sau đó ghi lại tên và nêu mục đích sử dụng

Hình 2

thiết bị vào bảng dưới đây.

Tên dụng cụ, thiết(cid:13)bị Mô tả (nếu cần)

1. Điện kế (G) 1. Dùng để nhận ra dòng điện và chiều dòng

2.………………….…………… điện trong mạch

………………………………… 2.…………………………………………….

…………….…………………… ………………………………………… ……

………………………………… .…..…………………………………………..

………………………………… ………………………………………………

Nhiệm vụ 2. Thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn dưới đây

Lắp đặt thí nghiệm theo hình 2

Giả sử trong khoảng thời gian ∆t, từ thông qua (C) biến thiên một lượng ∆Φ thì đại

lượng ∆Φ/∆t cho ta biết điều gì?

…………………………………………………………………………………………

Tiến hành thí nghiệm trong 3 trường hợp như hướng dẫn ở bảng dưới đây

TN Tốc độ di chuyển Độ lệch kim Tốc độ biến Độ lớn của sđđ

con chạy điện kế thiên từ thông cảm ứng

TN 2 Nhanh …. …. ….

Chậm ..... ..... .....

 Ghi lại tiến trình và kết quả thí nghiệm, từ đó rút ra giả thuyết về mối quan hệ giữa

sđđ cảm ứng và tốc độ biến thiên của từ thông?

…………………………………………………………………………………………

BÀI 25: TỰ CẢM

Phiếu học tập số 1

Nhiệm vụ 1: vẽ đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây và so sánh về nguồn gốc

gây ra từ thông trong 2 trường hợp sau

Trường hợp 1 Trường hợp 2

G G

Vẽ đường sức từ Vẽ đường sức từ

Nhận xét về nguồn gốc gây ra từ thông:

Nhận xét về nguồn gốc gây ra từ thông: .............................................................

............................................................. .............................................................

...............................................................

Nhiệm vụ 2: Ta có thể gọi từ thông gửi qua cuộn dây trong trường hợp 2 là từ thông riêng.

+, Từ thông riêng là gì ?:

.........................................................................................................................................

.................................................................................................................

+, Từ thông riêng của một mạch kín phụ thuộc như thế nào vào cường dộ dòng điện

(gợi ý: viết biết thức tính từ thông, cảm ứng từ của dòng điện chạy qua ống dây):

.........................................................................................................................................

+, Gọi hệ số tỉ lệ của sự phụ thuộc giữa từ thông riêng và cường độ dòng điện là L (độ

tự cảm), hãy viết biểu thức tính của từ thông riêng:

.........................................................................................................................................

Nhiệm vụ 3: xây dựng công thức tính độ tự cảm của 1 ống dây hình trụ (N vòng), chiều

dài l tiết diện S:

.........................................................................................................................................

Phiếu học tập số 2

Nhiệm vụ 1: khi cho dòng điện trong mạch biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng

điện cảm ứng (hiện tượng cảm ứng điện từ ) hay không? Vì sao? (gợi ý: điều kiện xuất

hiện dòng điện cảm ứng?;khi cho dòng điện trong mạch biến thiên thì từ thông riêng

qua mạch có biến thiên không?)

.........................................................................................................................................

.......................................................................................................................................

Nhiệm vụ 2 : Hãy đề xuất 1 thí nghiệm kiểm chứng có sự xuất hiện của dòng điện cảm

ứng khi cường độ dòng điện trong mạch thay đổi?

Dụng cụ thí nghiệm Sơ đồ thí nghiệm

1) ……………………………………

2) ……………………………………

3) ……………………………………

Dự kiến kết quả khi tiến hành

.........................................................................................................................................

........................................................................................................................................

Tiến hành thí nghiệm, giải thích

.........................................................................................................................................

Nhiệm vụ 3: Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong trường hợp trên gọi là hiện

tượng tự cảm.

Đ/N hiện tượng tự cảm?

.........................................................................................................................................

Phiếu học tập số 3a

TN1

 Mắc mạch theo sơ đồ hình 01

 Dự đoán về hiện tượng xảy ra với 2 bóng đèn khi đóng K

...................................................................................................................................

 Tiến trình thí nghiệm: đóng khóa K

...................................................................................................................................

 Giải thích được

...................................................................................................................................

TN2

 Mắc sơ đồ như hình vẽ 2

 Dự đoán về hiện tượng xảy ra: khi chuyển khóa K

...................................................................................................................................

...........................................................................................................

 Tiến hành thí nghiệm

 Kết quả quan sát được:

...................................................................................................................................

 Giải thích

...................................................................................................................................

Phiếu học tập 3b

TN1

 Mắc mạch theo sơ đồ hình 3

 Dự đoán hiện tượng xảy ra khi ngắt khóa K

...................................................................................................................................

 Tiền hành thí nghiệm

 Kết quả quan sát được

...................................................................................................................................

 Giải thích

...................................................................................................................................

TN2

 Mắc mạch theo sơ đồ hình bên

 Dự đoán hiện tượng xảy ra khi chuyển khóa

K từ a sang b

...................................................................................................................................

 Tiền hành thí nghiệm

 Kết quả quan sát được

...................................................................................................................................

 Giải thích

...................................................................................................................................