Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lý: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm phần “Điện - Điện từ” vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

VI BIÊN CƯƠNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN “ĐIỆN - ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2013

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

VI BIÊN CƯƠNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN “ĐIỆN - ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÍ) Mã số : 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ Người hướng dẫn khoa học: TS. NGÔ DIỆU NGA

HÀ NỘI - 2013

LỜI CẢM ƠN

Bằng tất cả lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cám

ơn trân thành đến:

Ban Lãnh đạo và các thầy cô giảng dạy lớp cao học khóa 7 – Trường

ĐHGD – ĐHQGHN đã truyền thụ cho chúng em những kiến thức và kinh

nghiệm quý báu.

Đặc biệt TS. Ngô Diệu Nga đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên

tác giả những lúc khó khăn. Cảm ơn cô đã dành thời gian và công sức và chỉ

dẫn những hướng đi giúp tác giả hoàn thành tốt luận văn.

Xin cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong tổ Lý, các em học

sinh trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành – Tỉnh Yên Bái đã tạo điều

kiện thuận lợi cho tác giả thực hiện đề tài này.

Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên hỗ trợ tác giả suốt

thời gian qua.

Hà Nội,tháng 12 năm 2013

Tác giả

Vi Biên Cương

BẢNG GHI CHÚ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt

Viết đầy đủ

Bài tập

BTTN

Bài tập thí nghiệm

ĐC

Đối chứng

Giáo viên

Học sinh

NXB

Nhà xuất bản

PPDH

Phương pháp dạy học

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

MỤC LỤC

TRANG

Lời cảm ơn ....................................................................................................... i

Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt ............................................................. ii

Mục lục ............................................................................................................. ii

Danh mục các bảng, đồ thị ............................................................................... vi

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

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

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM NHẰM BỒI

6 DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ ............................................................

1.1. Hoạt động nhận thức và phát triển tư duy học sinh trong dạy học vật lí . 6

1.1.1. Khái niệm nhận thức: ............................................................................. 6

1.1.2. Rèn luyện các thao tác tư duy trong quá trình dạy học Vật lí ............... 6

1.2. Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở trường THPT ............................. 8

1.2.1. Quan niệm về học sinh giỏi ................................................................... 8

1.2.2. Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi ................................ 9

1.2.3. Những phẩm chất và năng lực cần có của học sinh giỏi vật lí .............. 10

1.2.4. Những năng lực giáo viên cần có khi bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 10

1.3. Cơ sở lí luận về bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí .......................... 11

1.3.1. Khái niệm về bài tập thí nghiệm ........................................................... 11

1.3. Cơ sở lí luận về bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí .......................... 11

1.3.1. Khái niệm về bài tập thí nghiệm ........................................................... 12

1.3.2. Đặc điểm của bài tập thí nghiệm ............................................................ 11

1.3.3. Phân loại bài tập thí nghiệm .................................................................. 12

1.3.4. Phương pháp giải bài tập thí nghiệm .................................................. 14

1.3.5. Xây dựnghệ thống bài tập thí nghiệm ................................................... 16

1.3.6. Sử dụng BTTN bồi dưỡng học sinh giỏi trong dạy học vật lí ............... 18

1.3.7. Các hình thức sử dụng BTTN trong dạy học vật lí ở THPT .................. 19

1.4 Quan hệ giữa việc giải BTTN Vật lí và phát triển tư duy của HS ............ 22

1.4.1. Rèn luyện thao tác tư duy cho HS ......................................................... 22

iii

1.4.2. Tạo điều kiện cho HS tiếp cận với phương pháp thực nghiệm ............. 22

1.5. Thực trạng hoạt động sử dụng bài tập thí nghiệm bồi dưỡng HSG Vật lí

ở trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành và trường THPT Nguyễn Huệ -

TP. Yên Bái ..................................................................................................... 23

Kết luận chương 1 ............................................................................................ 25

Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ

NGHIỆM PHẦN“ĐIỆN-ĐIỆN TỪ”VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG

26 HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ .............................................................................

2.1. Phân tích nội dung và mục tiêu dạy học phần “Điện-Điện từ” Vật lí 11 .. 26

2.1.1. Vị trí, đặc điểm của phần “Điện-Điện từ” Vật lí 11 ............................. 26

2.1.2. Cấu trúc nội dung phần “Điện-Điện từ” vật lí 11 ............................... 26

2.1.3. Mục tiêu dạy học phần “Điện-Điện từ học” vật lí 11 .......................... 27

2.2. Xây dựng hệ thống BTTN phần “Điện - Điện từ” Vật lí 11 ..................... 38

2.2.1. Quy trình xây dựng hệ thống BTTN phần “Điện - Điện từ”nhằm bồi

dưỡng học sinh giỏi ......................................................................................... 38

2.2.2. Hệ thống bài tập thí nghiệm phần “Điện - Điện từ” Vật lí 11 .............. 40

2.3. Sử dụng bài thí nghiệm “Điện-Điện từ” Vật lí 11 bồi dưỡng học sinh

giỏi .............................................................................................................. 45

2.3.1. Kế hoạch sử dụng bài thí nghiệm phần “Điện-Điện từ học”

Vật lí 11 ............................................................................................................ 45

2.3.2. Hướng dẫn hoạt động giải bài thí nghiệm “Điện-Điện từ học” Vật lí

11 trong dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi ........................................................ 46

Kết luận chương 2 ........................................................................................... 73

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

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................... 74

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm ..................................................................... 74

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm .......................................................................... 74

3.2. Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm ................................... 74

3.2.1. Đối tượng thực nghiệm ......................................................................... 74

3.2.2. Nội dung thực nghiệm ............................................................................ 74

3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ......................................................... 75

3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................... 75

3.4.1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá .................................................................... 75

3.4.2. Phân tích kết quả thực nghiệm .............................................................. 76

Kết luận chương 3. ........................................................................................... 85

86 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ...............................................................

1. Kết luận: ...................................................................................................... 86

2. Khuyến nghị và hướng phát triển của đề tài ............................................... 86

88 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................

89 PHỤ LỤC .......................................................................................................

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 3.1: Đánh giá tỉ lệ trả lời đúng các câu hỏi trong bài kiểm tra 15 phút .. 79

Bảng 3.2: Kết quả bài kiểm tra 15 phút. .......................................................... 80

Bảng 3.3: Thống kê kết quả điểm kiểm tra 45 phút ......................................... 80

Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất. ................................................................. 81

Bảng 3.5: Bảng phân bố tần suất tích luỹ. ....................................................... 81

Bảng 3.6: Bảng các thông số thống kê toán. .................................................... 83

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ

Đồ thị 3.1: Đường phân bố tần suất ................................................................ 81

Đồ thị 3.2: Đường phân bố tần suất tích luỹ ................................................... 82

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

Sự xuất hiện nền kinh tế toàn cầu hóa và nền kinh tế tri thức đang đưa xã hội

loài người tới một kỉ nguyên mới và nó cũng đòi hỏi một hệ thống giáo dục mới và

phương pháp giáo dục mới sao cho thích nghi với môi trường xã hội thay đổi. Việt

Nam không thể đứng ngoài xu thế đó. Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là

một trong những mục tiêu lớn được nghành giáo dục đào tạo đặt ra trong giai đoạn

hiện nay và là mục tiêu chính đã được nghị quyết TW 2, khóa VIII chỉ rõ “Đổi mới

mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn

luyện nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên

tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian

tự học, tự nghiên cứu cho học sinh …” [5].

Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã khẳng định "Đổi mới căn

bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, hiện đại hoá, xã hội

hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lí giáo dục,

phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lí giáo dục là khâu then chốt” và “Giáo

dục và đào tạo có sứ mệnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng

nhân tài, góp phần quan trọng xây dựng đất nước, xây dựng nền văn hóa và con

người Việt Nam" [4]. Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội 2011 - 2020 đã định

hướng "Phát triển và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, nhất là nhân lực chất

lượng cao là một đột phá chiến lược" [3].

Chiến lược phát triển Giáo dục 2001 - 2010 (ban kèm quyết định số

201/2001/QĐ - TTg ngày 28 tháng 12 năm 2001 của thủ tướng chính phủ) ở mục

5.2 ghi rõ: “Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền

thụ tri thức thụ động thầy giảng trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy

trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận

thông tin một cách có hệ thống, có tư duy phân tích tổng hợp; phát triển năng lực

của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động tích cực của học sinh, sinh viên trong

quá trình học tập,…” [2].

Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạy học đóng

một vai trò hết sức quan trọng. Phương tiện day học không chỉ đóng vai trò hỗ trợ

cho hoạt động dạy và học, mà là nguồn thông tin, nguồn tri thức. Sử dụng phương

tiện dạy học không chỉ giúp học sinh nâng cao hiệu suất, hiệu quả học tập mà còn

hướng vào việc hình thành cho HS năng lực sử dụng các phương tiện thông tin để

học tập suốt đời và hoạt động thực tiễn. Tăng cường sử dụng phương tiện kĩ thuật

dạy học hiện đại cũng là điều kiện cơ bản để thực hiện có hiệu quả nhiều phương

pháp dạy học chẳng hạn như: Phương pháp dạy học trực quan, thí nghiệm, các

phương pháp làm việc độc lập của HS. Phương tiện kĩ thuật dạy học giúp HS dễ

nhớ, dễ nhận biết các sự vật hiện tượng, giúp HS dễ dàng hiểu được các vấn đề giáo

viên trình bày, định hướng tốt được nội dung bài học, dễ tiếp thu thông tin do đó có

thể rút ngắn được thời gian trình bày của giáo viên, lôi cuốn HS tham gia tích cực

vào bài giảng, làm cho lớp học năng động, không buồn tẻ.

Thực trạng giáo dục nước ta qua nghiên cứu cho thấy việc giảng dạy kiến

thức cho HS nói chung và kiến thức vật lí nói riêng vẫn còn được tiến hành theo lối

“thông báo - tái hiện”, HS phổ thông có quá ít điều kiện để nghiên cứu, quan sát và

tiến hành các thí nghiệm vật lí. Thực tế dạy học như vậy đòi hỏi phải có những thay

đổi có tính chiến lược và toàn cục về phương pháp giảng dạy bộ môn ở trường phổ

thông. Tìm ra hướng giải quyết vấn đề này không gì hơn là phải đổi mới phương

pháp dạy học theo hướng nâng cao vai trò của thí nghiệm nói chung và bài tập thực

nghiệm vật lí (BTTN) nói riêng.

Vật lí thực chất là một khoa học thực nghiệm. Thực nghiệm nhằm giúp ta

kiểm chứng sự đúng đắn của các định luật cũ và phát hiện ra các định luật mới. Ở

Việt Nam, do điều kiện về cơ sở vật chất và đào tạo, nên phần thực hành trong

chương trình vật lí phổ thông chưa được đầu tư theo đúng vai trò của nó. Trong

những năm gần đây cùng với việc điều chỉnh chương trình sách giáo khoa và

phương pháp dậy học, bộ Giáo dục và đào tạo đã quan tâm đầu tư cơ sở vật chất

thiết bị thí nghiệm tại các trường THPT trên toàn quốc.

Từ năm 2011 đến nay thực nghiệm đã trở thành một nội dung rất quan trong

trong các kì thi HSG quốc gia cũng như Olympic quốc tế. Là một giáo viên Vật lí

công tác tại trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành tỉnh Yên Bái tôi rất quan tâm

đến bài tập thí nghiệm, qua tìm hiểu tôi đa biết một số nhà nghiên cứu đã quan tâm

đến BTTN như Nguyễn Thượng Chung, Nguyễn Ngọc Hưng,... nhưng đối với bậc

trung học phổ thông cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc sử dụng

BTTN vào dạy học ở trường THPT, nhưng trong đề tài của mình tôi quan tâm đến

việc sử dụng BTTN trong công tác bồi dưỡng HSG.

Trên tinh thần đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu xây dựng và sử

dụng hệ thống bài tập thí nghiệm (BTTN) phần “Điện - Điện từ” vật lí 11 nhằm bồi

dưỡng học sinh giỏi. Từ đó mưốn đóng góp một phần nhỏ bé của mình vào việc

giảng dạy và bồi dưỡng HSG môn Vật Lí của tỉnh Yên Bái.

2. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng và sử dụng được hệ thống bài tập thí nghiệm (BTTN)

phần “Điện - Điện từ” vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích trên chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ cơ bản sau đây:

-. Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng BTTN nhằm bồi dưỡng học

sinh giỏi vật lí ở trường THPT.

- Nghiên cứu nội dung chương trình phần “ Điện - Điện từ” vật lí 11 và các

tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở nội dụng này.

- Xây dựng hệ thống BTTN phần “ Điện - Điện từ” vật lí 11 vào việc bồi

dưỡng học sinh giỏi Vật lí.

- Tiến hành sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm xây dựng được vào việc bồi

dưỡng học sinh giỏi Vật lí tại trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành - Thành phố

Yên Bái để đánh giá kết quả và rút ra kết luận.

4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu

* Khách thể:

Hoạt động sử dụng BTTN trong dạy học vật lí ở trường THPT.

* Đối tương:

- Nghiên cứu xây dựng và sử dụng BTTN nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi

vật lí ở trường THPT.

- Mẫu khảo sát: học sinh lớp 11 trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành

tỉnh Yên bái.

5. Vấn đề nghiên cứu:

Nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN phần “ Điện - Điện từ” Vật

lí 11 như thế nào để bồi dưỡng học sinh giỏi đạt hiệu quả?

6. Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống BTTN phần “ Điện - Điện từ” vật lí 11 bám sát

các tiêu chí phát triển tư duy, năng lực sáng tạo của học sinh giỏi và sử dụng nó phù

hợp với điều kiện dạy học thì việc bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí đạt hiệu quả không

những đào sâu mở rộng kiến thức lí thuyết mà còn bồi dưỡng năng lực thực nghiệm

cho học sinh.

7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu.

- Trong phạm vi đề tài chúng tôi chỉ tiến hành xây dựng và sử dụng hệ thống

BTTN phần “ Điện - Điện từ” Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí.

- Thực nghiệm sư phạm tiến hành tại trường THPT Chuyên Nguyễn Tất

Thành - Thành phố Yên Bái.

8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa lí luận: Luận văn đã hệ thống hóa cơ sở lí luận khoa học về việc xây

dưng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong bồi dừng học sinh giỏi Vật lí.

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận văn có thể làm tài liệu tham

khảo cho giáo viên Vật lí trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi thông qua hoạt động

giải BTTN.

9. Phương pháp nghiên cứu

9.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của nhà nước cùng với các

chỉ thị của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hiện

nay ở trường phổ thông.

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn vật lí ở

trường THPT hiện nay.

- Nghiên cứu vai trò của thí nghiệm và BTTN vật lí trong việc bồi dưỡng

học sinh giỏi.

9.2. Phương pháp điều tra quan sát

- Thăm dò, trao đổi ý kiến với giáo viên các trường THPT để nắm bắt thực

trạng của việc sử dụng BTTN vật lí trong dạy học hiện nay ở các trường THPT.

9.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Chuyên Nguyễn Tất

Thành có đối chứng để kiểm tra tính khả thi của luận văn, cụ thể là làm nổi bật vai

trò của BTTN vật lí trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí.

9.4. Phương pháp thống kê toán học

- Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày

kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt

trong kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm.

10. Cấu trúc luận văn

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

luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài

tập thí nghiệm nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi.

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm phần “ Điện –

Điện từ” Vật lí 11nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM

NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

1.1. Hoạt động nhận thức và phát triển tư duy học sinh trong dạy học vật lí

1.1.1. Khái niệm nhận thức

- Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lí con người (nhận thức,

tình cảm, ý chí), là tiền đề của hai mặt kia đồng thời có quan hệ chặt chẽ với chúng

và với các hiện tượng tâm lí khác. Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều giai đoạn

khác nhau, có thể chia hoạt động này gồm hai giai đoạn lớn: nhận thức cảm tính

(gồm cảm giác, tri giác) và nhận thức lí tính (gồm tư duy, tưởng tượng) [15].

Cùng với nhiệm vụ cung cấp kiến thức, kĩ năng về Vật lí, việc dạy học Vật lí

còn phải góp phần phát triển tiềm lực trí tuệ, phát triển những năng lực nhận thức

cho HS. Năng lực nhận thức bao gồm năng lực tri giác, biểu tượng, chú ý, trí nhớ,

tư duy, hứng thú nhận thức, trí thông minh, khả năng sáng tạo trong lao động.

- Đối với phát triển năng lực nhận thức của học sinh, khâu trung tâm là phát

triển năng lực tư duy.

1.1.2. Rèn luyện các thao tác tư duy trong quá trình dạy học Vật lí

Năng lực tư duy là tổng hợp những khả năng ghi nhớ, tái hiện, trừu tượng

hóa, khái quát hóa, tưởng tượng, suy luận - giải quyết vấn đề, xử lí và linh cảm

trong quá trình phản ánh, phát triển tri thức và vận dụng chúng vào thực tiễn.

Năng lực tư duy của con người như đã nói ở trên, có yếu tố bẩm sinh. Tuy

nhiên, thực tế đã chứng minh, yếu tố bẩm sinh có vai trò rất quan trọng nhưng chỉ ở

dạng khả năng, có thể rèn luyện nâng cao, phát huy được, vì nếu không có tác nhân

xã hội thì sẽ mai một dần.

Thực tiễn đa dạng, phức tạp, biến đổi nhanh và thông tin, chất xám, khoa học

ngày càng có vai trò quan trọng trong cuộc thử thách, đọ sức, cạnh tranh trí tuệ. Thế

kỷ XXI, kỷ nguyên của khoa học công nghệ, kỷ nguyên trí tuệ, năng lực tư duy đã

trở thành một nguồn lực cơ bản nhất của mỗi con người. Vì vậy việc nâng cao năng

lực tư duy sáng tạo là vấn đề quan trọng trong chiến lược phát triển con người ở

nước ta. Nên việc rèn luyện các thao tác tư duy cho học sinh trong quá trình dạy học

hóa học là hết sức cần thiết, trong đó đặc biệt chú trọng rèn luyện cho học sinh một

số thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa…

1.1.2.1. Phân tích và tổng hợp

- Phân tích: Là quá trình dùng trí óc để phân tích đối tượng nhận thức thành

những “bộ phận”, những thuộc tính, những mối liên hệ và quan hệ giữa chúng để

nhận thức đối tượng sâu sắc hơn, trọn vẹn hơn.

Như vậy, từ một số yếu tố, một vài bộ phận của sự vật hiện tượng tiến đến

nhận thức trọn vẹn các sự vật hiện tượng. Vì lẽ đó, môn khoa học nào trong trường

phổ thông cũng thông qua phân tích của cả giáo viên cũng như học sinh để bảo đảm

truyền thụ và lĩnh hội.

- Tổng hợp: Là quá trình dùng trí óc để hợp nhất các “bộ phận”, những thuộc

tính, những thành phần đã được tách ra nhờ phân tích thành một chỉnh thể.

"Là hoạt động nhận thức phản ánh của tư duy biểu hiện trong việc xác lập

tính chất thống nhất của các phẩm chất và thuộc tính của các yếu tố trong một sự

vật nguyên vẹn có thể có được trong việc xác định phương hướng thống nhất và xác

định các mối liên hệ, các mối quan hệ giữa các yếu tố của sự vật nguyên vẹn đó,

trong việc liên kết và liên hệ giữa chúng và chính vì vậy là đã thu được một sự vật

và hiện tượng nguyên vẹn mới"

Từ đó có thể thấy rằng, phân tích và tổng hợp có mối quan hệ mật thiết với

nhau, bổ sung cho nhau tạo thành một thể thống nhất không tách rời. Phân tích để

tổng hợp có cơ sở và tổng hợp để phân tích đạt được chiều sâu bản chất hiện tượng

sự vật. Sự phát triển của phân tích và tổng hợp là đảm bảo hình thành của toàn bộ tư

duy và các hình thức tư duy của học sinh.

1.1.2.2. So sánh

So sánh là quá trình dùng trí óc để xác định sự giống nhau hay khác nhau, sự

đồng nhất hay không đồng nhất, sự bằng nhau hay không bằng nhau giữa các đối

tượng nhận thức.

Trong dạy học hoá học thường dùng hai loại so sánh là: so sánh tuần tự và so

sánh đối chiếu.

- So sánh tuần tự: Là sự so sánh trong đó nghiên cứu xong từng đối tượng

nhận thức rồi so sánh chúng với nhau.

- So sánh đối chiếu: Nghiên cứu hai đối tượng cùng một lúc hoặc khi nghiên

cứu đối tượng thứ hai người ta phân tích thành từng bộ phận rồi đối chiếu với từng

bộ phận của đối tượng thứ nhất.

Ví dụ, so sánh tính chất của dòng điện trong chất khí và dòng điện trong chân

không. giáo viên hướng dẫn HS tìm hiểu về hạt tải điện và chiều chuyển động của

chúng trong chất khí và chân không.

Như thế có thể thấy rằng, so sánh có quan hệ chặt chẽ với phân tích và tổng hợp.

1.1.2.3. Trừu tượng hoá và khái quát hoá

- Trừu tượng hoá : Là quá trình dùng trí óc để gạt bỏ những mặt, những thuộc

tính, những mối liên hệ, quan hệ thứ yếu, không cần thiết về phương diện nào đó và

chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để tư duy.

- Khái quát hoá : Là quá trình dùng trí óc để bao quát nhiều đối tượng khác

nhau thành một nhóm, một loại theo những thuộc tính, những mối quan hệ nhất

định. Những thuộc tính chung này bao gồm hai loại: những thuộc tính giống nhau

và những thuộc tính bản chất.

Qua đó để thấy rằng, trừu tượng hoá và khái quát hoá có mối quan hệ mật

thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau, giống như mối quan hệ giữa phân tích

và tổng hợp nhưng ở mức độ cao hơn.

1.2. Vấn đề bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí ở trường THPT

1.2.1. Quan niệm về học sinh giỏi

- Trên thế giới việc phát hiện và bồi dưỡng HSG đã có từ rất lâu. Mỗi nước

có một hình thức giáo dục khác nhau và một khái niệm riêng về học sinh giỏi.

“HSG là học sinh chứng minh được trí tuệ ở trình độ cao và có khả năng

sáng tạo, thể hiện một động cơ học tập mãnh liệt và đạt xuất sắc trong lĩnh vực lí

thuyết khoa học; người cần một sự giáo dục đặc biệt và sự phục vụ đặc biệt để đạt

được trình độ tương ứng với năng lực của người đó” - (Georgia Law).

Cơ quan GD Hoa Kỳ miêu tả khái niệm “HS giỏi” như sau: Đó là những học

sinh có khả năng thể hiện xuất sắc hoặc năng lực nổi trội trong các lĩnh vực trí tuệ,

sự sáng tạo, khả năng lãnh đạo, nghệ thuật, hoặc các lĩnh vực lí thuyết chuyên biệt.

Những HS này thể hiện tài năng đặc biệt của mình từ tất cả các bình diện xã hội,

văn hóa và kinh tế”.

Nhiều nước quan niệm: HSG là những đứa trẻ có năng lực trong các lĩnh vực

trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lí thuyết. Những học

sinh này cần có sự phục vụ và những hoạt động không theo những điều kiện thông

thường của nhà trường nhằm phát triển đầy đủ các năng lực vừa nêu trên.

Nhưng dẫu quan niệm như thế nào thì xét cho cùng mục tiêu chính của

chương trình dành cho HSG nhìn chung các nước đều khá giống nhau. Có thể nêu

lên một số điểm chính sau đây:

- Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ

của trẻ.

- Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo.

- Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời.

- Nâng cao ý thức và khát vọng của trẻ về sự tự chịu trách nhiệm.

- Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng

góp xã hội.

- Phát triển phẩm chất lãnh đạo.

1.2.2. Tầm quan trọng của việc bồi dưỡng học sinh giỏi

Tài năng là vốn quí của nước nhà. Tài năng sẽ có và đến nhờ năng khiếu

song có năng khiếu cũng không trở thành tài năng được nếu không có quá trình giáo

dục, bồi dưỡng một cách khoa học.

Đồng chí Lê Khả Phiêu nguyên Bí thư trung ương Đảng đã từng nói: "Về

nhân tài một mặt phải tìm được những cách thích hợp để phát hiện và bồi dưỡng

nhân tài, đồng thời cũng cần lưu ý là nhân tài sẽ có điều kiện xuất hiện trên một nền

dân trí rộng và trên cơ sở việc tổ chức đào tạo nhân lực tốt và nhân tài là người có

trí tuệ sắc bén và những người có bàn tay vàng có những kỹ năng đặc biệt" .

Vì vậy để thực hiện mục tiêu đào tạo thế hệ trẻ Việt nam trở thành con người

Việt nam có tài có đức kế tục sự nghiệp cách mạng thì nhiệm vụ của các thầy cô

giáo phải kịp thời phát hiện và có kế hoạch bồi dưỡng học sinh có năng khiếu.

Đặc biệt, trong thế kỷ mà tri thức, kỹ năng của con người được xem là yếu tố

quyết định sự phát triển của xã hội thì nhiệm vụ của ngành giáo dục là phải đào tạo

ra những con người có trí tuệ phát triển thông minh và sáng tạo. Điều này buộc nhà

trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện

đại, phù hợp với thực tiễn Việt Nam và năng lực suy nghĩ sáng tạo. Và nhiệm vụ

cấp thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, áp dụng những phương pháp

dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải

quyết vấn đề. Chính vì vậy, có thể nói bồi dưỡng HSG là một trong những nhiệm vụ

quan trọng hàng đầu của trường THPT và nhất là THPT chuyên.

1.2.3. Những phẩm chất và năng lực cần có của học sinh giỏi vật lí

Có thể khái quát những phẩm chất và năng lực cần có của một học sinh giỏi

Vật lí:

- Có kiến thức Vật lí cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống. Để có được phẩm

chất này đòi hỏi học sinh phải có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khả năng

nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng; có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện kiến thức.

- Có trình độ tư duy Vật lí phát triển. Tức là biết phân tích, tổng hợp, so sánh,

khái quát hóa, có khả năng sử dụng phương pháp đoán mới: qui nạp, diễn dịch, loại

suy. Để có được nhưng phẩm chất này đòi hỏi người học sinh phải có năng lực suy

luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt…

- Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên. Phẩm

chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải thích hiện tượng

các quá trình Vật lí; năng lực thực hành của học sinh.

- Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã

có để giải quyết các vấn đề, các tình huống. Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một

học sinh giỏi.

1.2.4. Những năng lực giáo viên cần có khi bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí

Một giáo viên khi dạy bồi dưỡng HSG Vật lí đòi hỏi phải có khá nhiều các

kỹ năng và năng lực quan trọng như năng lực chuyên môn, năng lực sư phạm, khả

năng xây dựng bài tập, kỹ năng thực hành, khả năng quan sát phát hiện,…Tuy

nhiên, tập trung lại chúng tôi nhận thấy giáo viên cần có các năng lực sau :

a. Yêu cầu đầu tiên và đặt lên hàng đầu đó chính là năng lực trí tuệ, bởi muốn

có trò giỏi thì người thầy trước tiên phải giỏi.

b. Năng lực trình độ chuyên môn, khi người thầy có chuyên môn sâu và vững

thì mới có thể truyền đạt đến trò một cách chính xác và cặn kẽ.

c. Cách dạy và hướng dẫn học trò học, cũng như cách xây dựng bài tập giảng

dạy bồi dưỡng.

d. Đặc biệt, giáo viên dạy bồi dưỡng học sinh giỏi muốn đạt kết quả cao thì

nhất thiết phải có phẩm chất đạo đức như học hỏi ở đồng nghiệp, sách vở và cả ở

học sinh; phải có tình cảm với học sinh, biết hi sinh công sức cho mục tiêu giáo dục

chung cũng như dám dũng cảm thừa nhận mình dốt, …

1.3. Cơ sở lí luận về bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí

1.3.1.Khái niệm về bài tập thí nghiệm

BTTN là những bài tập mà việc giải nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác

định một đại lượng vật lí nào đó, hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số

vật lí hoặc kiểm ưa tính chân thực của lời giải lí thuyết. BTTN vừa mang tính lí

thuyết vừa mang tính thực nghiệm, nó có tác dụng trong việc bồi dưỡng cho HS

phương pháp thực nghiệm của nhận thức vật lí.

BTTN có nhiều tác động tốt về cả ba mặt: giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kỹ

thuật tổng hợp, đặc biệt là làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí thuyết và thực tiễn. Giải

BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, tăng cường

hứng thú, gắn học với hành, lí luận với thực tế. Vì vậy, nếu sử dụng BTTN một

cách hợp lí thì có thể đạt được mục đích kích thích tính tích cực, tự lực, phát triển

óc sáng tạo, đồng thời bộc lộ rõ hơn khả năng sở trường, sở thích về vật lí của HS.

1.3.2. Đặc điểm của bài tập thí nghiệm

BTTN là loại bài tập vừa mang tính lí thuyết vừa mang tính thực nghiệm. Khi

giải loại bài tập này đòi hỏi HS không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phải có kỹ

năng thực hành thí nghiệm. HS không chỉ thực hành thí nghiệm trên các dụng cụ có

sẵn, đôi lúc HS còn phải làm thí nghiệm trong suy nghĩ của mình và dự đoán kết

quả của nó ra sao? Vì vậy việc giải BTTN sẽ làm cho tư duy phân tích, tổng hợp,

phán đoán, trừu tượng hóa và cả trực giác khoa học được bồi dưỡng và rèn luyện,

tạo điều kiện để phát triển tư duy và khả năng nhận thức cho HS. Có thể nói, BTTN

có tác dụng to lớn trong việc bồi dưỡng tư duy vật lí, giáo dục kỹ thuật tổng hợp và

bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho HS.

1.3.3. Phân loại bài tập thí nghiệm

Có nhiều cách phân loại bài tập vật lí nói chung cũng như BTTN nói riêng.

Tùy vào đặc điểm của bài tập có cách phân loại thích hợp. Đối với BTTN, nếu căn

BTTN Vật lí

Làm TN, quan sát, mô tả hiện tượng và giải thích

Thiết kế phương án TN để chứng minh một giả thuyết hoặc dự đoán

Tiến hành TN theo phương án đã được thiết kế để rút ra nhận xét về định luật hoặc giả thuyết hoặc dự đoán

Thiết kế PATN để tìm mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng VL trong một lớp hiện tượng

cứ vào mức độ khó khăn và phương thức giải, ta có thể phân loại BTTN như sau

Sơ đồ 1.1. Phân loại hệ thống BTTN

1.3.3.1. BTTN quan sát mô tả và giải thích hiện tượng: đây là loại bài tập yêu cầu

HS làm thí nghiệm theo chỉ dẫn, quan sát theo mục tiêu đã chỉ sẵn, mô tả hiện tượng

bằng kiến thức đã có. Câu hỏi của loại bài tập này thường là:

- Hiện tượng gì đã xảy ra và xảy ra như thế nào?

- Nguyên nhân nào làm xảy ra hiện tượng đó?

- Hiện tượng đó tuân theo quy luật nào ?...

VD: Đặt một chiếc cốc trên một tờ giấy để ở trên bàn rồi lấy tay kéo tờ giấy

1. Cốc sẽ chuyển động như thế nào nếu ta kéo nhẹ tờ giấy? Giải thích hiện

tượng quan sát được.

2.Cốc sẽ chuyển động như thế nào nếu ta giật mạnh tờ giấy? Giải thích hiện

tượng quan sát được.

HS chỉ giải được bài tập này khi họ tiến hành thí nghiệm theo chỉ dẫn ở đề bài

và quan sát hiện tượng xảy ra, liên hệ hiện tượng đó với hiện tượng đã học.

Tác dụng của loại bài tập này là : Rèn luyện kỹ năng thao tác thí nghiệm, đặc

biệt là khả năng quan sát phát hiện vấn đề, gắn lí thuyết với thực tiễn, do đó khắc

sâu kiến thức bồi dưỡng khả năng tự học và hứng thú môn học, đồng thời điều

chỉnh các quan niệm sai lầm về kiến thức.

1.3.3.2. Thiết kế phương án TN để chứng minh một giả thuyết hoặc dự đoán: đây là

loại bài tập căn cứ vào một giả thuyết hoặc một dự đoán tìm kết luận hoặc hệ quả

cần kiểm chứng, từ đó xem xét các cách đo các đại lượng vật lí có mặt trong hệ quả

hoặc kết luận, Sau đó thiết kế phương án thí nghiệm.

VD. Cần kiểm chứng về độ lớn của lực Lorenxơ thì không thể kiểm chứng trực tiếp

công thức . Ta xét bài tập chiếu chùm hẹp các electron bay trong từ

trường đều theo hướng vuông gócc với véctơ cảm ứng từ. Suy luận được độ lớn F

không đổi luôn có hướng vuông góc B. Suy ra quỹ

đạo electron là đường tròn và F đóng vai trò lực

hướng tâm. .

Từ đó thiết kế được phưnơg án thí nghiệm cho một

chùm hẹp electron bay trong từ trường đều theo

hướng vuông gócc với véctơ cảm ứng từ. Làm thí nghiệm kiểm chứng quĩ đạo

electron có phải hình tròn không? Và R có phụ thuộc vào B và v hay không?

Loại bài tập này có tác dụng :

- Làm tăng tư duy logic trong việc từ giả thuyết (hoặc dự đoán) tìm hệ quả cần

kiểm chứng.

- Làm tăng tư duy sáng tạo ở chỗ thiết kế được phương án thí nghiệm (lựa

chọn dụng cụ, bố trí thí nghiệm, các bước tiến hành, phân tích và xử lí kết quả).

1.3.3. 3. BTTN thiết kế phương án thí nghiệm để tìm mối quan hệ định lượng giữa

các đại lượng VL trong một lớp hiện tượng: đây là loại bài tập phổ biến vì thí

nghiệm được tiến hành trong tư duy. Nội dung loại bài tập này là yêu cầu HS căn cứ

vào yêu cầu của bài tập, vận dụng các định luật một cách hợp lí, thiết kế phương án

thí nghiệm để đo đạc các đại lượng vật lí nào đó, xác định sự phụ thuộc nào đó giữa

các đại lượng đó. Câu hỏi của loại bài tập này thường là : "Làm thế nào để đo được

... với các thiết bị ... ?"; " Hãy tìm cách xác định đại lượng ... với các thiết bị...?";

"Nêu phương án đo ... với các dụng cụ ...?"; "Nêu các phương án đo ...?" ...

VD: Cho các dụng cụ thí nghiệm: Một nguồn điện một chiều ( Có = 6 V,

r= 0,1 ), một vôn kế, một amper kế, một điện trở thuần R. Hãy tìm phương án thí

nghiệm xác định mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế hai đầu

điện trở?

Để giải bài tập này HS phải xác định cách đo hiệu điện thế hai đầu điện trở

và dòng điện chạy qua điện trở, từ đó lựa chọn cách mô tả toán học để mô tả mối

quan hệ giữa U và I

Tác dụng của loại bài tập này là : kích thích và phát huy các hoạt động tích

cực, tự lực thiết kế, hình thành trực giác khoa học cho HS, bồi dưỡng tư duy lí

thuyết và tư duy tiền thực nghiệm đồng thời phát triển tư duy sáng tạo cho HS. Từ

đó giúp bồi dưỡng HSG Vật lí.

1.3.3. 4. Tiến hành TN theo phương án đã được thiết kế để rút ra nhận xét về định

luật hoặc giả thuyết hoặc dự đoán

Là loại bài tập khi giải đòi hỏi HS phải tiến hành thí nghiệm, đo đạc đại

lượng vật lí với các thiết bị nào đó, xử lí số liệu, tìm quy luật về mối liên hệ phụ

thuộc giữa các đại lượng vật lí ... để trả lời các câu hỏi mà đề bài đặt ra. BTTN định

lượng được chia làm ba mức độ tăng dần:

- Mức độ thứ nhất: cho dụng cụ, hướng dẫn các làm thí nghiệm, yêu cầu HS

tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu và giải thích kết quả.

- Mức độ thứ hai: cho trước dụng cụ, yêu cầu HS thiết kế phương án thí

nghiệm, làm thí nghiệm tìm quy luật hoặc đo đạc để đạt được mục đích nhất định

của đề bài.

- Mức độ thứ ba: cho mục đích thí nghiệm, yêu cầu HS tự chọn dụng cụ,

thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm đo đạc hoặc tìm quy luật.

VD: Cho một vỏ hộp hình trụ (vỏ đồ hộp, hộp sữa, lon bia ...) có đục một lỗ

nhỏ chừng 0,5 mm - 1 mm ở đáy, một bình chia độ loại 100 ml, một ca đựng nước,

một đồng hồ có đếm giây. Hãy khảo sát sự phụ thuộc của thời gian để nước chảy

hết qua lỗ ở đáy hộp hình trụ vào độ cao của lượng nước chứa trong hộp đó.

Tác dụng: rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hành, rèn luyện thao tác trí tuệ, trí

tưởng tượng, tính độc lập, tính kiên trì, nghị lực khắc phục trở ngại và chủ động,

sáng tạo trong công việc.

1.3.4. Phương pháp giải bài tập thí nghiệm

BTTN vật lí là một hình thức của bài tập vật lí nên tuân theo phương pháp cơ

bản để giải một bài tập vật lí, tuy nhiên BTTN lại mang đặc điểm của thí nghiệm

nên có những đặc trưng riêng. Vì vậy để giải BTTN chúng ta thường trải qua các

bước chính sau đây:

1.Tìm hiểu đề bài

- HS đọc kỹ đề bài, xác định các thuật ngữ quan trọng để tìm hiểu mục đích,

yêu cầu của nội dung bài tập, phân tích bản chất vật lí của bài tập.

- Phân tích bài tập, căn cứ vào mục đích yêu cầu mà bài tập đặt ra cần phân

tích định hướng giải như sau:

+ Bài tập thí nghiệm thuộc dạng nào ?

+ Các hiện tượng, quá trình vật lí nào liên quan đến nội dung bài tập ứng các

kiến thức vật lí nào có thể phải sử dụng. Từ đó suy ra miền xác định của hiện tượng,

phát hiện vấn đề cốt lõi của bài tập.

+ Đặc điểm và tính chất của các dữ kiện, hiện tượng vật lí đã cho hoặc sẽ

dùng trong bài tập ra sao ?

+ Vạch rõ mối quan hệ giữa các đại lượng đã cho và đại lượng cần tìm biểu

hiện ở các công thức, khái niệm, định luật nào ?

+ Các dụng cụ đo lường đã cho dùng vào mục đích gì ? Đại lượng cần tìm có

thể đo trực tiếp hay gián tiếp bằng dụng cụ nào thông qua phép tính nào ? Tìm

phạm vi xác định của các đại lượng vật lí cần đo.

+ Đối tượng nghiên cứu được xét trong điều kiện ổn định hay biến đổi, các

điều kiện ổn định hay biến đổi là gì ?

2. Xác định phương án thí nghiệm phù với yêu cầu của bài tập

Dựa vào sự phân tích bài tập để

+ Xác lập sự phụ thuộc cần kiểm tra hoặc khảo sát, lựa chọn dụng cụ cần

thiết (Hiểu tác dụng của các dụng cụ và cách vận hành các dụng cụ đo lường được

sử dụng như: dụng cụ dùng để đo đại lượng nào ? Cách xác định giá trị của các độ

chia, đọc giá trị, điều chỉnh vị trí số không của kim chỉ thị, nguyên tắc lắp ráp dụng

cụ, sai số phạm phải do dụng cụ).

.+ Đưa ra các phương án thí nghiệm khả dĩ, lựa chọn phương án tối ưu. (Lựa

chọn dụng cụ thí nghiệm ; Thiết kế sơ đồ thí nghiệm ; Đề ra các bước tiến hành thí

nghiệm ;Dự kiến kết quả thu được : Quan sát điều gì ; đo đại lượng nào ; tìm mối

quan giữa các đại lượng nào ; Xử kết quả thí nghiệm bằng phương tiện nào...)

+ Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát hay đo được

+ Xác định các bước thí nghiệm để lập bảng ghi các đại lượng đo được.

+ Tiến hành đo các đại lượng ghi vào bảng.

3. Kết luận

+ Xử lí số liệu đo đạc và tính toán, so sánh kết quả thực nghiệm và kết quả lí

thuyết, nếu cần vẽ đồ thị lí thuyết và ghi các điểm thực nghiệm.

+ Từ đó rút ra kết luận về kết quả nghiên cứu, nhận xét, ứng dụng của kết

quả nghiên cứu trong thực tế.

1.3.5. Xây dựnghệ thống bài tập thí nghiệm

1.3.5.1. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi

* Hệ thống BTTN phải đảm bảo tính chính xác, khoa học

Khi xây dựng, nội dung của các BTTN phải có sự chính xác về kiến thức Vật

lí, bài tập cho đủ các dữ kiện, không được dư hay thiếu. Các bài tập không được

mắc sai lầm về mặt thiếu chính xác trong cách diễn đạt, nội dung thiếu logic chặt

chẽ. Vì vậy giáo viên khi ra bài tập cần nói, viết một cách logic chính xác và đảm

bào tính khoa học về mặt ngôn ngữ Vật lí.

* Hệ thống BTTN phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng

Vận dụng quan điểm hệ thống – cấu trúc vào việc xây dựng bài tập cho học

sinh. Trước hết chúng tôi xác định từng bài tập. Mỗi bài tập tương ứng với một kĩ

năng nhất định vì bài tập không thể dàn trải cho mọi kĩ năng. Toàn bộ hệ thống gồm

nhiều bài tập sẽ hình thành hệ thống kĩ năng toàn diện cho học sinh giỏi Vật lí.

Mặt khác, hệ thống BTTN còn phải được xây dựng một cách đa dạng, phong

phú. Sự đa dạng của hệ thống BTTN sẽ giúp cho việc hình thành các kĩ năng cụ

thể, chuyên biệt một cách hiệu quả.

* Hệ thống BTTN phải đảm bảo tính vừa sức

BTTN phải được xây dựng từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp: đầu tiên

là những BTTN vận dụng đơn giản, sau đó là những BTTN vận dụng phức tạp hơn,

cuối cùng là những bài tập đòi hỏi tư duy, sáng tạo. Các BTTN phải có đủ loại điển

hình và tính mục đích rõ ràng, có bài tập chung cho cả lớp nhưng cũng có bài tập

riêng cho từng đối tượng, hình thức phổ biến là cao hơn, khó hơn nhưng gây được

hứng thú, kích thích trí tò mò quyết tâm đạt đến kết quả cuối cùng chứ không mang

tính chất ép buộc. Với hệ thống BTTN được xây dựng theo nguyên tắc này sẽ là

bước khởi đầu tạo dựng niềm tin và sự đam mê Vật lí cho HS, sẽ tạo cho HS một

niềm vui, một sự hưng phấn cao độ, kích thích tư duy và nỗ lực suy nghĩ.

* Hệ thống BTTN phải mở rộng kiến thức, vốn hiểu biết của HS

Nội dung kiến thức phần “Điện-Điện từ” rất rộng, nhất là khi vào đội tuyển

quốc gia, quốc tế thì yêu cầu về kiến thức “Điện-Điện từ” đòi hỏi cao hơn rất nhiều.

Kiến thức mở rộng không chỉ là kiến thức lí thuyết nâng cao mà còn phải bổ sung

các kiến thức thực tiễn để vận dụng vào đời sống. Chính vì vậy, BTTN là công cụ

tối ưu giúp bổ sung mở rộng kiến thức, vốn hiểu biết cho HS một cách đa dạng,

không gây nhàm chán mà còn mang lại nhiều hiệu quả tích cực.

*. Hệ thống bài tập phải phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng Vật lí cho

học sinh

Nhằm mục đích phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng Vật lí cho

học sinh, chúng tôi xây dựng hệ thống BTTN bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí đáp

ứng các yêu cầu

- Bài tập rèn luyện năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề.

- Bài tập rèn luyện năng lực tư duy, trí thông minh.

- Bài tập rèn luyện khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt logic, chính xác.

- Bài tập rèn luyện năng lực thực hành.

* Hệ thống bài tập phải phát triển được tính sáng tạo của học sinh

Để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua hoạt động giải

BTTN thì hệ thống bài tập cần có những bài tập cùng đi đến một đích nhưng có thể

xây dựng nhiều phương án thí nghiệm khác nhau hoặc loại bài tập từ kết quả thí

nghiệm, phân tích thấy được sự cần thiết đưa ra một khái niệm vật lí mới hay tịm

được một qui luật mới.

1.3.5.2. Quy trình xây dựng hệ thống BTTN

Buớc 1: Xác định mục đích của hệ thống BTTN

Bước2: Xác định nội dung kiến thức vật lí cần dạy, sử dụng để xây dựng hệ thống

BTTN.

Buớc 3: Xác định loại BTTN có thể có trong nội dung kiến thức vật lí cần dạy

Buớc 4: Thu thập thông tin để biên soạn hệ thống BTTN.

Buớc 5: Tiến hành xây dựng hệ thống BTTN bám sát nội dung, mục tiêu đã đề ra

Bước 6: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung

1.3.6. Sử dụng BTTN bồi dưỡng học sinh giỏi trong dạy học vật lí

1.3.6.1. Mục đích, yêu cầu chung của việc sử dụng BTTNbồi dưỡng học sinh giỏi

Để sử dụng BTTN vào dạy học đạt kết quả tốt, GV cần định rõ mục tiêu của

tiết học, đối tượng học sinh nhằm lựa chọn bài tập thích hợp, xác định các bước

hướng dẫn hoạt động giải bài tập nhằm phát huy cao độ hoạt động tự lực, duy trì

hứng thú, phát triển tính sáng tạo của HS.

Dạy BTTN phải làm cho HS biết vận dụng kiến thức lí thuyết để giải quyết

một vấn đề thực tiễn, biết thiết kế phương án thí nghiệm, rèn luyện các thao tác trí

tuệ, kỹ năng thực hành, để hiểu sâu sắc hơn kiến thức lí thuyết, từng bước tạo cho

HS trực giác nhạy bén đối với các hiện tượng vật lí. Mặt khác quá tình giải BTTN

cũng làm bộc lộ những hiểu biết, quan niệm sai lệch của HS về lí thuyết, định luật,

khái niệm vật lí để kịp thời tự điều chỉnh. Bởi vậy, yêu cầu quan trọng của việc giải

BTTN là phát huy khả năng tự lực, tích cực hoạt động nhận thức của HS. Để làm tốt

mục tiêu trên, GV phải biết cách hoạch định kế hoạch tổ chức một tiết dạy một cách

chi tiết, khoa học.

1.32.6.2. Tổ chứchướng dẫn hoạt động giải BTTN bồi dưỡng học sinh giỏi

Khi dạy giải BTTN, GV phải luôn luôn là người tổ chức hướng dẫn hoạt

động học, HS luôn được đặt vào vị trí chủ động nhất để tự lực hoạt động chiếm lĩnh

tri thức. Muốn vậy, GV cần phải thực hiện các công việc sau :

- Chuẩn bị nội dung dạy học dựa trên việc lượng hóa mục tiêu của tiết học về

kiến thức, kỹ năng và trình độ của HS.

- Lựa chọn các BTTN phù hợp với năng lực nhận thức của học sinh và thời

gian cho phép

- Xác định các vấn đề chính cần hướng dẫn, gợi mở; dự kiến hình thức và

mức độ hướng dẫn, gợi mở cần thiết sao cho phát huy được năng lực độc lập, tự lực

nhận thức của các đối tượng HS. Trên cơ sở đó soạn hệ thống câu hỏi hướng dẫn

HS hoạt động.

- Cần xác định hình thức tổ chức dạy học thích hợp với từng loại BTTN để

bố trí bàn ghế cá nhân linh hoạt, chuẩn bị đủ các dụng cụ thí nghiệm, đảm bảo chất

lượng. Tổ chức lớp thành các nhóm, mỗi nhóm 4-5 HS để tùy bài tập mà yêu cầu

các nhóm thực hiện các nhiệm vụ khác nhau. Theo sát các nhóm HS để kịp thời

uốn nắn các sai lầm khi tiến hành thí nghiệm đặc biệt là các nhóm mà kỹ năng thao

tác trí tuệ và chân tay chưa tốt, giúp nhóm ăn nhịp theo tiến tình tự chiếm lĩnh kiến

thức cả lớp học.

- Đặc biệt GV cần phải thực hiện thí nghiệm trước, để kiểm tra đánh giá sai

số, lường trước các khó khăn, trở ngại.

1.3.7. Các hình thức sử dụng BTTN trong dạy học vật lí ở THPT

1.3.7.1. BTTN trong bài học xây dựng kiến thức mới

Theo phương pháp dạy học truyền thống, HS luôn được đặt trong vị trí thụ

động lĩnh hội kiến thức do GV truyền đạt nên không tạo được sự hứng thú, tích cực

học tập của HS. Để khắc phục nhược điểm trên, GV có thể đưa BTTN vào bài giảng

dưới hình thức kiểm tra kiến thức cũ để củng cố trình độ xuất phát về tri thức và kỹ năng cho

HS. BTTN được sử dụng ở đầu giờ học cần là những BTTN ngắn gọn, có nội dung và

phương pháp gắn liền với bài học mới, hoặc GV có thể giao trước cho HS những BTTN để

HS thực hiện ở nhà, đến lớp GV chỉ kiểm tra các tri thức và kỹ năng có liên quan. Hoặc GV

cũng có thể sử dụng BTTN để dẫn đắt HS tìm ra kiến thức mới, củng cố và khắc sâu kiến

thức vừa học, vì trong khi giải bài tập loại này các hiện tượng vật lí xảy ra khi tiến hành các

bước thí nghiệm có tác dụng tốt đối với HS trong việc áp dụng tri thức đã học vào việc giải

quyết các vấn đề thực tế cuộc sống. Thông qua sự quan sát có định hướng khi thí nghiệm

giúp HS cảm giác, tri giác, các sự kiện, hiện tượng rõ ràng hơn, nói cách khác là giúp cho

nhận thức cảm tính của HS phát triển. Song song với nó, các kỹ năng khác của quá tình nhận

thức lí tính cũng sẽ phát triển. Ngoài ra, các BTTN đơn giản, có tính bất ngờ do kết quả thí

nghiệm mâu thuẫn với kiến thức đã biết, hoặc trong đó diễn ra các hiện tượng bất ngờ gây sự

ngạc nhiên cho HS nếu được vận dụng thích hợp sẽ tạo ra tình huống có vấn đề, tạo tâm thế

tốt cho HS khi học bài mới.

1.3.7.2. BTTN trong giờ thực hành, luyện tập

Ở giờ học thực hành hay luyện tập GV còn có thể sử dụng BTTN như một phương

tiện để ôn luyện, vận dụng kiến thức đã học vào những tình huống đã biết, đã biến đổi, tình

huống mới lạ theo yêu cầu và năng lực tư duy tăng dần với các mức độ nhận thức tăng dần

của Bloom như sau:

- Ở mức độ yêu cầu tái hiện kiến thức liên quan đến các bài đã học, có thể sử dụng các

BTTN tương tự với những thí nghiệm đã sử dụng trong các bài học, HS có thể vận dụng

kiến thức đã học để giải quyết một cách dễ dàng. Hoặc có thể ra các BTTN đơn giản ở mức

độ "nhận biết".

- Ở mức độ cao hơn là hiểu và vận dụng, có thể sử dụng các BTTN ở mức độ cao

hơn, nội dung phức tạp hơn đòi hỏi HS muốn giải được cần nắm vững kiến thức, biến đổi để

tìm mối liên hệ, kết nối các dữ liệu, số liệu, các định nghĩa hoặc khả năng áp dụng các dữ

kiện, các khái niệm vào hoàn cảnh và điều kiện mới.

- Ở mức độ cao nhất, GV có thể sử dụng các BTTN đòi hỏi HS phải có tư duy sáng

tạo. Đó là những BTTN mà HS phải tự mình xây dựng phương án, lựa chọn các phương tiện

thí nghiệm và tiến hành thu thập, xử lí thông tin để rút ra kết luận. BTTN ở mức độ này đòi

hỏi HS phải có kiến thức lí thuyết, kỹ năng thực hành và vốn thực tế nhất định. Vì cùng một

bài tập có thể có nhiều phương án giải quyết khác nhau dẫn đến việc lựa chọn các dụng cụ

khác nhau nên việc thu thập số liệu không giống nhau. Vì thế có thể đánh giá mức độ sáng

tạo thông qua cách giải quyết vấn đề của HS, qua phương án mà các em lựa chọn đã thực sự

tối ưu hay chưa trong điều kiện cho phép.

Vì vậy BTTN không chỉ dừng lại ở việc giải bài tập trên giấy mà nó còn dẫn dắt HS đi

xa hơn, tìm hiểu bản chất của các hiện tượng trong tự nhiên, góp phần mở rộng tri thức và

phát triển tư duy cho HS từ đó giúp phát hiện và bồi dưỡng HSG.

1.3.7.3. BTTN trong kiểm tra đánh giá

Nội dung của việc kiểm ưa đánh giá chất lượng học tập của HS bao gồm kiểm tra kiến

thức và kiểm ưa kỹ năng. Việc kiểm ưa kiến thức có thể tiến hành một cách dễ dàng thông

qua hệ thống các câu hỏi, HS sẽ tái hiện kiến thức đã học để trả lời. Tuy nhiên làm thế nào để

đánh giá được năng lực vận dụng kiến thức đã học vào thực tế, kiểm ưa các kỹ năng cơ bản

được hình thành trong HS là điều không phải đơn giản. Do đó, để đạt được mục đích trên,

người ta thường sử dụng BTTN như một phương tiện tích cực để đánh giá kỹ năng quan sát,

kỹ năng thiết kế phương án thí nghiệm, kỹ năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, mô hình,

kỹ năng đo đạc xác định các đại lượng, và quan trọng là trên cơ sở đó kiểm ưa các kỹ năng

thao tác tư duy thông qua các BTTN định tính và định lượng. Tùy vào tình độ của HS mà

GV có thể sử dụng các BTTN từ mức độ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp. Ngoài ra

thông qua việc kiểm tra này còn giúp GV phát hiện những HS có năng khiếu vật lí để có

biện pháp bồi dưỡng thích hợp.

1.3.7.4. BTTN ở nhà

Việc giao bài tập ở nhà cho HS nhằm củng cố, mở rộng kiến thức, kỹ năng đã được

học trên lớp. Bài tập về nhà cần phải đa dạng về mức độ và tăng dần từ đơn giản đến phức

tạp. Nếu chỉ gồm những bài tập đơn giản sẽ gây nhàm chán, nhưng quá nhiều bài khó sẽ gây

ra sự bế tắc khi giải bài tập ở HS, điều này sẽ làm giảm hứng thú ở các em. Do vậy, loại bài

tập phù hợp nhất được sử dụng chính là BTTN, BTTN được giao về nhà thường là những

bài tập liên hệ với thực tế đòi hỏi HS phải có sự quan sát, phải gắn kết các kiến thức đã học

thành chuỗi kiến thức, giúp HS thấy được sự liên quan logic giữa kiến thức đã học, đồng thời

vận dụng các kiến thức ấy vào những tình huống thích hợp. Do việc giải bài tập ở nhà không

giới hạn thời gian nên HS có thể tìm ra nhiều phương án khác nhau cho cùng một vấn đề,

đồng thời tiến hành lựa chọn xem phương án nào tối ưu nhất và có thể tiến hành một cách dễ

dàng với những dụng cụ đơn giản rẻ tiền. Rõ ràng, việc sử dụng BTTN ở nhà không chỉ phát

huy được tính tích cực, tự học trong HS mà nó còn góp phần quan trọng trong việc bồi

dưỡng tư duy cho HS, tạo nền tảng, cơ sở cho sự phát triển của tư duy sáng tạo sau này.

1.3.7.5. BTTN trong hoạt động ngoại khóa

Hoạt động ngoại khóa là một trong những hoạt động đặc thù của bộ môn vật lí. Thông

qua việc tổ chức các buổi ngoại khóa, GV không những giúp HS ôn tập hệ thống hóa kiến

thức mà còn có thể tác động đến tinh thần của các em, giúp các em hăng say học tập, yêu

thích bộ môn vật lí, đồng thời giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS. Trong hoạt động này, GV

có thể sử dụng BTTN dưới dạng các câu đố, cho kết quả nhanh chóng mà không cần tính

toán rườm rà hoặc thử tài khéo léo, sự thông minh tháo vát của HS bằng cách yêu cầu HS

phát minh ra một số vật dụng đơn giản phục vụ cho đời sống dựa trên các kiến thức đã học

như: mô hình tàu ngầm ... Đây là tiết học mà các em vừa được học vừa được chơi nhưng với

việc lồng ghép BTTN dưới các hình thức khác nhau đã góp phần củng cố kiến thức, củng cố

kỹ năng thực hành, phát huy óc sáng tạo đồng thời củng cố niềm tin của các em về các kiến

thức đã lĩnh hội được.

1.4 Quan hệ giữa việc giải BTTN Vật lí và phát triển tư duy của HS

1.4.1. Rèn luyện thao tác tư duy cho HS

Để giải các BTTN, HS buộc phải thực hiện nhiều bước như phân tích các dữ kiện của

đề bài, tự lập luận xây dựng các phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ thích hợp, tiến

hành thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm thu được, rút ra kết luận, khái quát kết quả nên

năng lực tư duy phát triển, tinh thần tự lực được nâng cao, tính kiên trì và óc sáng tạo phát

triển. Giải BTTN không chỉ rèn luyện các thao tác chân tay cho HS mà quan trọng hơn là

rèn luyện các thao tác trí tuệ. Mặt khác, BTTN giúp GV không chỉ uốn nắn các thao tác chân

tay do quan sát được mà còn uốn nắn và điều chỉnh các thao tác trí tuệ vốn diễn ra trong óc

HS thông qua kết quả thí nghiệm . Do tính đa dạng, nhiều mức độ khác nhau nên giải BTTN

là điều kiện tốt để HS rèn luyện các kỹ năng tư duy: so sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tượng

hóa, khái quát hóa ... các suy lí như diễn dịch, quy nạp, tương tự. Hơn thế nữa BTTN là

phương tiện tốt để rèn luyện năng lực quan sát và sáng tạo cho HS. Khi giải các

BTTN, ngoài việc vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải đưa ra

những ý kiến mới, giải pháp mới đối với bản thân. Trong quá trình giải BTTN, sự

tưởng tượng tái tạo, tưởng tượng sáng tạo đều có cơ hội phát triển. Nếu các ý tưởng

sáng tạo đó do HS đề xuất có thể vận hành được sẽ tạo cho các em sự tự tin, có thái

độ tốt đối với môn học.

1.4.2. Tạo điều kiện cho HS tiếp cận với phương pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm là một phương pháp đặc trưng của vật lí. Học vật

lí mà không thực hành, theo cách nói của Piaget là " ... học bơi bằng cách nhìn

người khác bơi mà không rời khỏi chiếc ghế đặt trên bến". BTTN vừa mang tính lí

thuyết vừa mang tính thực hành, nó có tác dụng quan trọng trong việc bồi dưỡng

phương pháp thực nghiệm cho HS bởi vì khi giải BTTN HS phải quan sát các hiện

tượng, xác định cái bản chất, loại bỏ cái không bản chất, tiếp xúc, sử dụng, thiết kế,

chế tạo các dụng cụ đơn giản, tạo điều kiện để HS tham gia tích cực các thao tác,

chân tay, trí óc phục vụ cho hoạt động học. Ngoài ra, khi giải BTTN HS cũng phải

trải qua các giai đoạn gần giống như chu trình sáng tạo khoa học vật lí. Nếu bài tập

đưa ra một vấn đề cần giải quyết, HS phải xem xét vấn đề đó có liên quan đến

những kiến thức vật lí nào đã biết, đề ra giả thuyết, hình thành phương án thí

nghiệm kiểm ưa. Như vậy giải các BTTN giúp HS tiếp cận với phương pháp thực

nghiệm, rèn luyện cách làm việc khoa học, có phương pháp.

1.5. Thực trạng hoạt động sử dụng bài tập thí nghiệm bồi dưỡng HSG Vật lí ở

trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành và trường THPT Nguyễn Huệ - TP.

Yên Bái

Để có cơ sở thực tiễn cho việc thực hiện đề tài, chúng tôi đã tìm hiểu thực tế

dạy và học ở trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành và trường THPT Nguyễn

Huệ - TP. Yên Bái. Trong đó đặc biệt chú ý đến việc sử dụng BTTN trong dạy học

bồi dưỡng HSG ở bộ môn Vật lí.

Chúng tôi đã sử dụng các phiếu điều tra, kết hợp với phỏng vấn 25 GV và ở

ở trường THPT chuyên Nguyễn Tất Thành và trường THPT Nguyễn Huệ - TP. Yên

Bái bằng phiếu điều tra (xem phiếu điều tra - phụ lục 1). Tham gia dự một số giờ học,

xem bài kiểm tra, vở ghi chép, quan sát HS học tập...và đã thu được một số kết quả

cụ thể như sau:

Hầu hết các tiết dạy vật lí, việc sử dụng thí nghiệm không được giáo viên đề cập đến,

và coi đó như một điều bình thường, hiển nhiên. Chỉ một số trường hợp được chú ý, đó là

trong các tiết thao giảng, có người dự giờ.

Về khái niệm bài tập thí nghiệm vật lí, có khoảng 70% giáo viên được hỏi hiểu đúng,

số còn lại đó là một khái niệm chưa rõ ràng. Tuy nhiên đó là một khái niệm rất ít được đề

cập tới trong quá trình giảng dạy. Nhiệm vụ của HS mà GV giao cho làm việc ở nhà trong

việc học vật lí đó là giải bài tập trong SGK, sách bài tập vật lí, và các bài tập đã được giáo

viên phân dạng nhằm mục đích phục vụ cho kì thi đại học, còn các mục tiêu khác của việc

dạy học thì không được chú ý đúng mức.

Học sinh có thể giải các bài tập có liên quan đến điện trở, tụ điện... nhưng có đến trên

40% học sinh không thể nhận dạng ra nó trong thực tế. Với những học sinh giải được một

bài tập về một mạch điện nào đó, nhưng khi đưa bài tập dưới dạng một mạch điện lắp sẵn thì

hơn nữa số đó không nhận dạng được đó là mạch điện được lắp thế nào.

Trên cơ sở tìm hiểu thực tiến, thì thực trạng đó có những nguyên nhân như sau:

Thói quen dạy học chay, thầy đọc trò chép, chủ yếu dựa vào phương pháp thuyết trình

đã in sâu vào nếp nghĩ, nếp làm của cả thầy và trò. Rất nhiều thí nghiệm được tiến hành dưới

dạng mô tả, giới thiệu. Kết quả thí nghiệm được giáo viên đưa ra, sử lí qua loa rồi đưa ra kết

luận được định hướng trước.

Cơ sở vật chất thiếu thốn, thiết bị cũ lã, lạc hậu. Thiết bị mới thì không đồng bộ, chất

lượng thấp, chủ yếu chỉ có thể tiến hành các thí nghiệm biểu diễn, hoặc mô hình để quan sát.

Chưa có một mô hình chuẩn, khoa học để tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng thí

nghiệm vào dạy học như : Bố trí phòng thí nghiệm chưa phù hợp, thời gian bố trí tiết dạy

chưa tạo điều kiện để giáo viên có thể chuẩn bị thí nghiệm.

Đề thi của các kì thi như thi học kì, thi tốt nghiệp, thi đại học chưa tạo sức ép càn thiết

đủ để cả học sinh và giáo viên phải chú ý đến làm thí nghiệm nói chung và BTTN nói riêng.

Do đặc điểm tình hình xã hội, học sinh thích thi vào các khoa kinh tế tài chính, vì vậy

mục đích của việc học chỉ cốt là có thể giải đề thi đại học. Việc những kiến thức đang học

được áp dụng như thế nào trong thực tế ít được quan tâm. Chưa kể đến chuyện, HS chưa có

thói quen tìm tòi nghiên cứu hay có những sáng tạo về mặt kĩ thuật trong quá trình học.

Phương thức quản lí chưa phù hợp, chưa kích thích được GV tích cực nghiên cứu, toàn

tâm toàn ý với việc dạy học như: số tiết dạy còn nhiều, lương còn thấp, chưa đủ để trang trải

cuộc sống, bắt buộc họ phải nuôi sống gia đình bằng việc làm thêm, làm ngoài, làm nghề

phụ, vì vậy sự đầu tư cho việc dạy ở nhiều GV còn mang tính cầm chừng.

Tuy nhiên chúng ta cần phải thấy rằng: Làm thí nghiệm trong dạy học nói chung và áp

dụng các bài tập thí ngiệm nói riêng không nhất thiết là một việc làm cồng kềnh và tốn kém,

và không phải BTTN nào cũng khó. Nếu biết lựa chọn một hệ thống bài tập hợp lí từ đơn

giản đến phức tạp, phù hợp với từng đối tượng học sinh, thì nó sẽ có tác dụng không chỉ về

mặt giáo dưỡng, mà còn khêu gợi hứng thú học tập của HS đối với bộ môn vật lí. Thứ hai -

các thiết bị cho BTTN không phải hoàn toàn đắt tiền, khó tìm kiếm mà chúng ta có thể sử

dụng những phương tiện kĩ thuật sẵn có trong nhà, trong công việc bếp núc, trong sinh hoạt

đời thường, hoặc các đồ phế thải như chai nhựa, lon bia, hộp bìa cứng...Thứ ba - về thời

gian, không nhất thiết phải giải BTTN trên lớp, các em có thể làm ở nhà, có thể

trình bày kết quả nghiên cứu trong các buổi ngoại khoa, buổi thực hành...

Trong khuôn khổ của luận văn này, chúng tôi đã tập trung chú ý đến việc xây

dựng và sử dụng loại bài tập này khi dạy học phần “Điện - Điện từ” Vật lí 11. Tác giả

hi vọng, đây sẽ là một động thái để BTTN nói riêng, và vấn đề làm thí nghiệm trong

dạy học vật lí nói chung được chú ý nhiều hơn trong việc dạy học vật lí ở các

trường phổ thông.

Kết luận chương 1

Qua tìm hiểu thực tế chúng tôi thấy BTTN có nhiều tác dụng tích cực như : kích

thích và phát huy tính tích cực chủ động hoạt động nhận thức của HS trên cả ba mặt: nhận

thức, tình cảm và ý chí, góp phần quan trọng trong việc rèn luyện các thao tác tư duy, tạo

điều kiện tiếp cận phương pháp thực nghiệm, xây dựng tình cảm trí tuệ cho HS. Hơn nữa

việc thực hiện thí nghiệm và giải BTTN là một nhu cầu thực tế trong việc đổi mới PPDH.

Tuy nhiên, BTTN chưa được sử dụng và quan tâm đúng mức nhưng đây lại là loại bài tập có

ưu điểm vượt trội so với các loại bài tập khác trong việc bồi dưỡng tư duy vật lí cho HS, qua

đó bồi dưỡng HSG Vật lí. Vấn đề đặt ra là phải xây dựng được hệ thống BTTN phần “Điện

- Điện từ” dùng cho việc bồi dưỡng HS giỏi Vật lí. Việc vận dụng những vấn đề nghiên cứu

trong chương 1 để xây dựng hệ thống BTTN và sử dụng hệ thống bài tập này nhằm bồi

dưỡng HSG sẽ được trình bày ở chương 2.

CHƯƠNG 2

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM

PHẦN“ĐIỆN-ĐIỆN TỪ”VẬT LÍ 11

NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

2.1. Phân tích nội dung và mục tiêu dạy học phần “Điện-Điện từ” Vật lí 11

2.1.1. Vị trí, đặc điểm của phần “Điện-Điện từ” Vật lí 11

Phần “Điện - Điện từ” Vật lí 11 là một trong 4 phần của chương trình Vật lí

phổ thông: Cơ học, Điện - Từ học, Quang học, Vật lí hạt nhân.

Phần “Điện - Điện từ” Vật lí 11 sẽ cung cấp cho học sinh kiến thức có hệ

thống, hoàn chỉnh cả định lượng và định tính của các định luật, các thuyết vật lí.

2.1.2. Cấu trúc nội dung phần “Điện-Điện từ” vật lí 11

Phần “Điện-Điện từ” trong chương trình vật lí 11 THPT có sơ đồ cấu trúc nội

dung như sau:

Điện

Từ

L ự c

Đ i ệ n

Đ ị n h

T ư ơ n g

N g u ồ n

C ư ờ n g

đ i ệ n

C ả m ứ n g

đ ộ

l u ậ t

T ừ t r ư ờ n g

t ừ

đ i ệ n

t r ư ờ n g

t á c t ừ

ô m

đ i ệ n

S ự n h i ễ m đ i ệ n

d ò n g

t ừ

đ i ệ n

Điện – Điện từ

Hình 2.1. Cấu trúc nội dung phần “Điện - Điện từ”

2.1.3. Mục tiêu dạy học phần “Điện-Điện từ học” vật lí 11

2.1.3.1. Mục tiêu chi tiết

Cấp độ Nhận biết Thông hiểu Vận dụng

nhận thức (Nhắc lại, phát biểu (Áp dụng tình (Vận dụng linh

Nội dung lại …) huống quen hoạt giải quyết vấn

kiến thức thuộc) đề mới)

- Nhắc lại được một - Giải thích được - Làm được điện I. ĐIỆN TÍCH -

số khái niệm đã học hoạt động của điện nghiệm đơn giản. ĐIỆNTRƯỜNG

ở các lớp dưới và bổ nghiệm. - Vận dụng được 1. Điện tích-

sung thêm một số - Vận dụng được công thức định luật Định luật

khái niệm mới : hai công thức xác Coulomb đối với hệ Coulomb

loại điện tích (dương định lực Coulomb điện tích và cân

và âm) và lực tương đối với một điện bằng điện.

tác giữa hai điện tích tích.

điểm.

- Trình bày được

khái niệm điện tích

điểm và cấu tạo của

điện nghiệm.

- Trình bày được

phương, chiều và độ

lớn của lực tương tác

giữa các điện tích

điểm (lực Coulomb)

trong chân không.

- Trình bày được - Giải thích sự - Giải thích được sự

những nội dung nhiễm điện của nhiễm điện của các

chính của thuyết các vật. vật.

2. Thuyết electron-Định luật bảo toàn điện tích electron. - Hiểu được định - Vận dụng định luật

- Nêu được tính dẫn luật bảo toàn điện bảo toàn điện tích để

điện, tính cách điện tích. giải thích một số

hiện tượng điện. của một chất, ba

hiện tượng nhiễm

điện của các vật.

- Phát biểu được nội

dung của định luật

bảo toàn điện tích.

- Nêu được điện - Trình bày được - Lập phương án 3. Điện trường

trường tồn tại ở đâu, phương pháp thực xác định vectơ

Có tính chất gì. nghiệm nghiên cường độ điện

- Nêu được ý nghĩa cứu điện trường. trường do một điện

và đặc điểm của - Giải được các bài tích điểm gây ra tại

vectơ cường độ điện tập xác định cường một điểm

trường. độ điện trường do

- Nêu được định một điện tích điểm

nghĩa và các tính hoặc hệ điện tích

chất của đường sức điểm gây ra

điện. - Xác định được

đặc điểm của điện

trường đều

- Nêu được đặc tính - Hiểu được đặc - Vận dụng được 4. Công của lực

của công của lực tính của công của công thức công của điện trường -

điện. lực điện. Lực điện lực điện trường. Hiệu điện thế

- Phát biểu được trường là lực thế. - Vận dụng được

định nghĩa hiệu điện - Chứng minh công thức quan hệ

thế giữa hai điểm được mối quan hệ giữa cường độ điện

của điện trường. Nêu giữa cường độ trường đều và hiệu

được đơn vị đo hiệu điện trường đều và điện thế giữa hai

điện thế. hiệu điện thế giữa điểm của điện

- Nêu được mối hai điểm của điện trường đó để giải bài

quan hệ giữa cường trường đó. tập.

độ điện trường đều

và hiệu điện thế giữa

hai điểm của điện

trường đó.

- Đối với vật dẫn cân - Nêu được điện - Giải thích được 5. Vật dẫn và

bằng điện, trình bày trường bên trong điện trường bên điện môi trong

được các nội dung vật, trên bề mặt trong vật, trên bề điện trường

sau : điện trường bên vật; sự phân bố mặt vật; sự phân bố

trong vật, cường độ điện tích ở vật. điện tích ở vật; và

điện trường trên bề - Trình bày được ứng dụng của nó.

mặt vật: sự phân bố hiện tượng phân - Biết được khái

điện tích ở vật. cực trong điện môi niệm lưỡng cực

- Nêu được hiện khi điện môi được điện.

tượng phân cực đặt trong điện

trong điện môi khi trường ngoài.

điện môi được đặt

trong điện trường

ngoài.

- Mô tả được cấu tạo - Vận dụng được - Hiểu được cấu tạo 6. Tụ điện

của tụ điện, chủ yếu công thức tính của các loại tụ điện

là tụ điện phẳng. điện dung của tụ và ứng dụng của nó

- Phát biểu được điện phẳng. trong thực tế.

định nghĩa điện dung - Vận dụng được - Vận dụng được các

của tụ điện. các công thức xác công thức xác định

- Trình bày được thế định điện dung điện dung của bộ tụ

nào là ghép song của bộ tụ điện đơn điện mắc hỗn hợp.

song, thế nào là ghép giản.

nối tiếp các tụ điện.

- Nắm được công - Vận dụng được - Vận dụng được 7. Năng lượng

thức xác định năng công thức để xác công thức năng điện trường

lượng của tụ điện. định năng lượng lượng điện trường

-Viết được công của tụ điện. để giải các bài tập về

thức xác định năng - Thành lập được ghép tụ điện.

lượng điện trường công thức xác định

trong tụ điện và phát năng lượng điện

biểu được công thức trường trong tụ

xác định mật độ điện và phát biểu

năng lượng điện được công tức xác

trường. định mật độ năng

lượng điện trường.

- Trình bày quy ước - Vận dụng được - Vận dụng được DÒNG ĐIỆN

về chiều dòng điện, công thức định định luật Ohm đối KHÔNG ĐỔI

tác dụng của dòng nghĩa cường độ với đoạn mạch chỉ 1. Dòng điện

điện, ý nghĩa của dòng điện. chứa điện trở R để không đổi -

cường độ dòng điện. - Hiểu được định giải các bài tập ghép Nguồn điện

- Viết được công luật Ohm đối với điện trở.

thức định nghĩa đoạn mạch chỉ - Vận dụng được các công thức cường độ dòng điện. chứa điện trở R. I = và E = . - Phát biểu được - Hiểu được các

định luật Ohm đối công thức

với đoạn mạch chỉ I = và E = .

chứa điện trở R.

- Nêu được vai trò

của nguồn điện và

suất điện động của

nguồn điện là gì.

- Nêu được cấu tạo - Hiểu được sự tạo 2. Pin và acquy

và sự tạo thành suất thành suất điện

điện động của pin động của pin

Vônta. Vônta.

- Nêu được cấu tạo - Hiểu được

của acquy chì. nguyên nhân vì sao

- Nắm được sự xuất acquy là một pin

hiện hiệu điện thế điện hóa nhưng lại

điện hóa trong có thể được sử

trường hợp thanh dụng nhiều lần.

kẽm nhúng vào dung - Giải thích được

dịch axit sunfuaric. sự xuất hiện hiệu

điện thế điện hóa

trong trường hợp

thanh kẽm nhúng

vào dung dịch axit

sunfuaric.

- Nêu được sự biến - Hiểu và vận dụng - Vận dụng phối hợp 3. Điện năng và

đổi năng lượng trong được công thức các công thức tính công suất điện -

một mạch điện công và công suất công và công suất Định luật Joule

- Viết được công của dòng điện của của dòng điện của

thức tính công và một đoạn mạch một đoạn mạch tiêu

công suất của dòng tiêu thụ điện năng, thụ điện năng, công

điện của một đoạn công và công suất và công suất của

mạch tiêu thụ điện của nguồn điện. nguồn điệnvới định

năng, công và công luật Joule-Lentz.

suất của nguồn điện. - Phân biệt hai loại - Sử dụng được các

- Viết được công dụng cụ tiêu thụ công thức về điện

thức điện. năng để giải các bài

Q = RI2t và Q = - Vận dụng được tập về điện năng tiêu

công thức tính hiệu thụ và công suất tiêu t. suất của nguồn thụ, công suất có ích - Nêu được khái điện và của máy của máy thu điện, niệm suất phản điện thu điện. hiệu suất. của máy thu điện.

- Nêu được công

thức tính hiệu suất

của nguồn điện và

của máy thu điện.

- Phát biểu được - Hiểu được mối Vận dụng được định 4. Định luật

định luật Ohm đối quan hệ giữa suất luật Ohm đối với Ohm cho toàn

với toàn mạch và điện động của toàn mạch để tính mạch

viết được hệ thức nguồn điện và độ được các đại lượng

biểu thị định luật giảm điện thế ở có liên quan và tính

này. mạch ngoài và ở được hiệu suất của

- Nêu được mối mạch trong. nguồn điện.

quan hệ giữa suất - Giải thích được

điện động của nguồn ảnh hưởng của điện

điện và độ giảm điện trở trong của nguồn

thế ở mạch ngoài và điện đối với cường

ở mạch trong. độ dòng điện khi

- Trả lời được câu đoản mạch.

hỏi hiện tượng đoản

mạch là gì.

- Nêu được các công - Thiết lập được - Vận dụng được các 5. Định luật

thức biểu thị định các công thức biểu công thức biểu thị Ohm đối với các

luật Ohm đối với các thị định luật Ohm định luật Ohm đối loại đoạn mạch -

loại đoạn mạch. đối với các loại với các loại đoạn Mắc nguồn điện

- Nêu được công đoạn mạch. mạch. thành bộ

thức tính suất điện - Hiểu được công - Vận dụng được

động và điện trở thức tính suất điện công thức tính suất

trong của bộ nguồn động và điện trở điện động và điện

gồm các nguồn ghép trong của bộ nguồn trở trong của bộ

nối tiếp hoặc ghép gồm các nguồn nguồn gồm các

song song hoặc ghép ghép nối tiếp hoặc nguồn ghép nối tiếp

kiểu hỗn hợp đối ghép song song hoặc ghép song song

xứng (các nguồn hoặc ghép kiểu hỗn hoặc ghép kiểu hỗn

giống nhau). hợp đối xứng (các hợp đối xứng (các

nguồn giống nhau). nguồn giống nhau).

TỪ TRƯỜNG - Nêu được các loại - Thiết kế được

1. Từ trường tương tác từ. phương án thí

- Phân biệt được các loại tương tác từ - Nêu được cách Tương tác từ nghiệm tạo từ phổ - Phát biểu được

tạo từ phổ và từ của từ trường nam định nghĩa về từ

hình dạng từ phổ châm, dòng điện trường.

vẽ hình dạng thẳng, dòng điện - Phát biểu được tính đường sức từ của tròn, dòng điện chất cơ bản của từ trường nam trong ống dây. đường sức từ trường. châm, dòng điện -Áp dụng qui tắc - Nhận biết được từ thẳng, dòng điện nắm bàn tay phải, phổ của một từ tròn, dòng điện qui tắc kim đồng hồ trường. trong ống dây. một cách linh hoạt - Mô tả được hình - Áp dụng được qui biết chiều dòng điện ảnh đường sức từ tắc nắm bàn tay tìm chiều từ trường của từ trường nam phải, qui tắc kim và ngược lại.Áp châm, dòng điện đồng hồ xác định dụng qui tắc bàn tay thẳng, dòng điện chiều từ trường khi trái,biết hướng của tròn, dòng điện trong biết chiều dòng hai đại lượng tìm ống dây. điện. Áp dụng qui hướng của đại lượng -Nêu được qui tắc tắc bàn tay trái tìm thứ ba. nắm bàn tay phải, chiều lực điện từ. - Vận dụng được qui tắc bàn tay trái, - Giải thích được công thức tính lực từ qui tắc kim đồng hồ nguyên nhân có sự tác dụng lên đoạn - Viết được công tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng thức tính lực từ tác dòng điện thẳng điện đặt trong từ dụng lên đoạn dây song song và biểu trường. dẫn mang dòng điện diễn được lực -Vận dụng công đặt trong từ trường. tương tác giữa hai thức tính độ lớn lực - Nhắc lại được sự dòng điện. tương tác giữa hai tương tác và công

thức tính lực tương dòng điện thẳng

tác giữa hai dòng song song để giải

điện thẳng song được một số bài tập

song. về tương tác giữa

hai hay nhiều dòng

điện thẳng song

song

- Phát biểu được - Chỉ ra được - Biết cách xác định 2.Cảm ứng từ

định nghĩa và viết phương chiều của véc tơ cảm ứng từ

công thức tính, đơn véc tơ cảm ứng từ tại một điểm trong

vị của cảm ứng từ. tại điểm đặt kim từ trường bằng kim

nam châm thử nam châm thử hoặc - Nhắc lại được cách

trong một thí bằng qui tắc. xác định véc tơ cảm

nghiệm. ứng từ tại một điểm - Vận dụng được

trong từ trường. - Hiểu được ý công thức tính cảm

nghĩa vật lí của ứng từ của từ trường -Viết được công

cảm ứng từ của từ một số dạng dòng thức tính cảm ứng từ

trường. điện đơn giản để tại một điểm trong

tính các đại lượng từ trường của dòng - Áp dụng nguyên

trong công thức khi điện thẳng, tại tâm lí chồng chất từ

biết các thông số dòng điện tròn và trường, tìm cảm

còn lại. trong lòng ống dây ứng từ tại một

mang dòng điện. điểm có 2 từ -Tìm được cảm ứng

trường thành phần. từ tại một điểm - Phát biểu được

trong từ trường do nguyên lí chồng chất

nhiều dòng điện gây từ trường.

ra.

- Phát biểu được - Tiến hành được - Vận dụng được các 3.Từ trường

khái niệm: độ từ thí nghiệm đo kiến thức về từ Trái đất

thiên, độ từ khuynh. thành phần nằm trường trái đất giải

- Nhắc lại được khái ngang của từ thích sự ảnh hưởng

niệm và các đặc trường trái đất. của bão từ đến đời

điểm của bão từ trái sống con người, đến

đất. tự nhiên, đến thông

tin liên lạc trên mặt

đất…

- Giải thích được

nguyên tắc đo thành

phần nằm ngang của

từ trường trái đất.

- Nhắc lại được các - Giải thích được - Thiết lập được 4.Khung dây có

tác dụng của từ các tác dụng của từ công thức tính dòng điện đặt

trường lên khung trường lên khung momen ngẫu lực từ trong từ trường.

dây trong các trường dây trong các tác dụng lên khung

hợp mặt phẳng trường hợp mặt dây dẫn có dòng

khung: song song phẳng khung: song điện đặt trong từ

đường sức, vuông song đường sức, trường.

góc đường sức, tạo vuông góc đường - Vận dụng công

với đường sức một sức, tạo với đường thức tính momen

góc bất kì. sức một góc bất kì. ngẫu lực để xác định

các đại lượng liên - Nhắc lại được cấu

quan. tạo và hoạt động của

động cơ điện một - Vận dụng để giải

chiều. được một số bài tập

về momen ngẫu lực - Nhắc lại được cấu

từ tạo và hoạt động của

điện kế khung quay. - Giải thích được cơ

chế hoạt động của

động cơ điện.

- Giải thích được cơ

chế hoạt động của

điện kế khung quay.

- Phát biểu được - Phân biệt được - Thiết lập được 5.Lực Lo-ren-xơ

định nghĩa lực Lo- chiều tác dụng của công thức tính độ

ren-xơ. lực Lo-ren-xơ lên lớn lực Lo-ren-xơ.

hạt điện tích - Phát biểu được quy - Vận dụng cách xác

chuyển động tắc bàn tay trái dùng định lực Lo-ren-xơ

dương và âm. cho hạt điện tích về phương chiều và

chuyển động. - Phân biệt được tính được độ lớn.

hình dạng quỹ đạo - Giải thích được thí

chuyển động của nghiệm và sự lái

hạt điện tích trong chùm tia điện tử

từ trường khi véc trong ống phóng

tơ cảm ứng từ và điện tử bằng từ

véc tơ vận tốc tạo trường.

với nhau một góc - Thiết lập công thức

. tính bán kính chuyển

động của hạt điện tử

trong từ trường khi

phương chuyển

động vuông góc với

đường sức.

- Vận dụng để giải

được một số bài tập

về lực Lo-ren-xơ.

- Viết được công -Từ thông là một -Nêu được các cách CẢM ỨNG

thức tính từ đại lượng đại số. làm biến đổi từ ĐIỆN TỪ

thông qua diện tích Hiểu được khi nào thông. 1.Từ thông. Từ

giới hạn của khung từ thông qua khung thông riêng

dây và nêu được ý dây dương, âm và

nghĩa của từ thông. bằng không.

-Viết được biểu thức -Tính được từ

tính từ thông riêng thông qua khung

của mạch điện kín. dây khi biết diện

tích khung, cảm

ứng từ và góc α.

-Nhắc lại được khái -Nêu cách làm xuất -Lấy ví dụ về hiện

niệm hiện tượng hiện hiện tượng tượng cảm ứng điện

cảm ứng điện từ. cảm ứng điện từ từ.

-Nêu được khái -Áp dụng định luật 2.Hiện tượng

niệm dòng cảm ứng. Len-xơ để xác định -Giải thích được khi cảm ứng điện

-Nhắc lại được nội được chiều dòng nào có dòng điện từ. Dòng điện

dung định luật Len- điện cảm ứng trong cảm ứng xuất hiện cảm ứng

xơ. khung dây. trong khung dây.

Nêu được khái niệm Hiểu được dòng Giải thích được một

dòng Fucô Fuco có lợi hay có số hiện tượng xảy ra 3.Dòng điện Fu -

hại. trong thực tế. cô

-Nêu được định -Giải thích các đại -Tính được suất

nghĩa suất điện động lượng và nêu được điện động cảm ứng

cảm ứng. đơn vị đo. sinh ra trong khung 4.Suất điện động

-Phát biểu được định -Biết cách xác định dây có N vòng. cảm ứng

luật Faraday về cảm từ thông và tính

ứng điện từ. suất điện động cảm

ứng theo công

-Viết được công thức.

thức tính suất điện -Hiểu được mối

động cảm ứng. quan hệ giữa suất

điện động cảm ứng

và định luật Lenxo.

-Nêu được khái -Giải thích được -Lấy ví dụ về hiện

niệm hiện tượng tự các đại lượng và tượng tự cảm và giải

cảm. nêu đúng đơn vị thích hiện tượng xảy

-Nêu được khái đo. ra trong ví dụ. 5. Hiện tượng tự

niệm độ tự cảm và - Giải thích được cảm. Suất điện

viết được biểu thức độ tự cảm của ống động tự cảm.

tính độ tự cảm của dây phụ thuộc vào

ống dây. yếu tố nào

-Nêu được công thức -Tính được suất

tính suất điện động điện động tự cảm

tự cảm. trong ống dây khi

dòng điện qua nó

biến đổi đều theo

thời gian.

-Nêu biển thức xác -Hiểu được năng 6. Năng lượng

định cảm ứng từ lượng trong lòng từ trường của

ống dây. trong lòng ống dây. ống dây tự cảm là

-Viết được công năng lượng từ

thức tính năng lượng trường.

từ trường trong lòng -Giải thích được

ống dây. các đại lượng và

nêu đúng đơn vị

đo.

-Tính được năng

lượng từ trường

trong lòng ống dây.

2.2. Xây dựng hệ thống BTTN phần “Điện - Điện từ” Vật lí 11

2.2.1. Quy trình xây dựng hệ thống BTTN phần “Điện - Điện từ”nhằm bồi

dưỡng học sinh giỏi

Buớc 1: Xác định mục đích của hệ thống BTTN

Mục đích xây dựng hệ thống BTTN phần “Điện - Điện từ” nhằm phát triển

năng lực nhận thức, rèn luyện kỹ năng Vật lí cho học sinh giỏi Vật lí.

Bước 2: Xác định nội dung hệ thống BTTN

Nội dung của hệ thống BTTN phải bao quát được kiến thức phần “Điện - Điện

từ” trong chương trình Vật lí 11, bao gồm:

- Điện tích - Điện trường.

- Dòng điện không đổi.

- Từ trường

- Cảm ứng điện từ

Buớc 3: Xác định loại BTTN có thể sử dụng trong dạy học phần “Điện - Điện từ”

- Làm TN, quan sát, mô tả hiện tượng và giải thích

+ Quan sát, giải thích các hiện tượng nhiễm điện do ma sát, do hưởng ứng, do

tiếp xúc.

+ Quan sát, giải thích hiện tượng điện phân

+ Quan sát, giải thích các hiện tượng về từ trường và cảm ứng điện từ

- Thiết kế phương án TN để chứng minh một giả thuyết hoặc dự đoán

+ Thiết kế phương án TN để chứng minh sự tồn tại của điện trường, từ trường

+ Thiết kế phương án TN để chứng minh tính đúng đắn của định luật Ôm sau

khi đã xây dựng nó bằng co đường lí thuyết

+ Thiết kế phương án TN để chứng minh hệ quả suy ra từ biểu thức tính lực

Lo- ren-xơ

- Thiết kế phương án TN để tìm mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng vật

lí trong một lớp hiện tượng

+ Tìm mối quan hệ giữa I; U; R; e; r trong một mach điện xác định nào đó

+ Tìm mối quan hệ về hướng hoặc độ lớn giữa các đại lượng B; I; F hoặc suất

điện động cảm ứng với tốc độ biến thiên từ thông...

- Tiến hành TN theo phương án đã được thiết kế để rút ra nhận xét về định luật

hoặc giả thuyết hoặc dự đoán

+ Cho các dụng cụ, cách bố trí thí nghiệm và các bước tiến hành TN, yêu cầu

thực hiện TN để xây dựng định luật các Ôm

+ Cho các dụng cụ, cách bố trí thí nghiệm và các bước tiến hành TN, yêu cầu

thực hiện TN để tìm biểu thức tính độ lớn của lực điện từ, qui tắc nắm bàn tay phải,

qui tắc bàn tay trái...

Buớc 4: Thu thập thông tin để biên soạn hệ thống BTTN

- Nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn nội dung thi chọn HSG quốc gia của Bộ

GD - ĐT và thi Olympic vật lí quốc tế.

- Sưu tầm, phân tích các đề thi chọn HSG của các tỉnh, thành phố: Yên Bái, Đà

Nẵng, Thái Bình, Nghệ An, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội... môn Vật lí từ năm 2005

đến 2013; đề thi chọn HSG quốc gia từ năm 1998 đến 2013; đề thi Olympic Vật lí

quốc tế từ lần thứ 28 đến 42.

- Thu thập các sách, báo, mạng, các tài liệu về Điện - Điện từ.

- Tìm hiểu, nghiên cứu thực tế những nội dung Điện - Điện từ có liên quan đến

đời sống.

Buớc 5: Tiến hành xây dựng hệ thống BTTN .

- Xây dựng từng loại BTTN: mỗi nội dung kiến thức cần bao nhiêu bài ở mỗi

loại, biên soạn từng bài tập.

- Xây dựng phương pháp giải các BTTN.

Bước 6: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung

Để khẳng định lại mục đích của hệ thống BTTN là nhằm phát triển năng lực

nhận thức, rèn luyện kỹ năng Vật lí cho học sinh giỏi Vật lí, chúng tôi đã tiến hành

thực nghiệm sư phạm để bước đầu thử nghiệm sử dụng hệ thống bài tập và đánh giá

tính hiệu quả của việc áp dụng hệ thống BTTN trong bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí.

2.2.2. Hệ thống bài tập thí nghiệm phần “Điện - Điện từ” Vật lí 11

Hoạt động giải BTTN vật lí rất đa dạng và phong phú, có thể diễn ra ở trên

lớp học, ở phòng thí nghiệm thực hành, ở nhà và có thể diễn ra cả ở những buổi du

lịch, dã ngoại... Nếu GV và HS biết khai thác BTTN một cách hợp lí thì nó sẽ

mang lại hiệu quả giáo dục rất cao.

Trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi đã xây dựng và sưu tầm được một số

BTTN phần “Điện - Điện từ” vật lí 11 sau:

2.2.3.1. BTTN phần Điện tích - Điện trường

Bài 1. Cho các dụng cụ sau:

- 1 ít giấy vụn, 1 mảnh vải len, 1 thanh bằng nhựa

Hãy tiến hành thí nghiệm để quan sát hiện tượng nhiễm điện do cọ xát:

Bài 2. Cho các dụng cụ sau:

- 1 điện nghiệm, 1 mảnh vải len, 1 ống hút bằng nhựa

Hãy tiến hành thí nghiệm để quan sát hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc?

Bài 3. Cho các dụng cụ sau:

- 1 điện nghiệm, 1 mảnh vải len, 1 ống hút bằng nhựa hay cây thước nhựa

Hãy tiến hành thí nghiệm để quan sát hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng

Bài 4. Sự nhiễm điện của các vật

Với 3 dụng cụ: thanh nhựa, mảnh nilon PE và tua tĩnh điện, hãy tiến hành các

thí nghiệm về hiện tượng nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do tiếp xúc và nhiễm

điện do hưởng ứng?

Bài 5. Cho các dụng cụ sau:

- 2 điện nghiệm, 1 sợi dây đồng, 1 sợi dây nhựa

- 1 thanh nhựa êbônit, 1 mảnh vải len.

Hãy tiến hành thí nghiệm để nghiên cứu vật dẫn điện và vật cách điện?

2.2.3.2. BTTN phần Dòng điện không đổi

Bài 6. Trong tường một toà nhà có đặt ngầm trong bê tông một cáp điện, trong đó

có 3 dây dẫn giống nhau và chỉ để lộ đầu dây ở các vị trí xa nhau như hình. Hãy tìm

cách xác định điểm đầu và điểm cuối của mỗi dây với ít thao tác nhất bằng các dụng

cụ: Một pin con thỏ 1,5 V, một đoạn dây dẫn ngắn khoảng 20 cm, một bóng đèn 1.5

V, 3W.

Bài 7. Một điện trở R1 chưa biết giá trị. Hãy lập các phương án để đo giá trị điện trở

đó nếu cho thiết bị: Một nguồn điện một chiều, một vôn kế, một ampe kế, một điện

trở R2 đã biết và các dây nối (điện trở không đáng kể).

Bài 8. Có hai hộp kín, mỗi hộp có hai đầu dây đưa ra ngoài. Biết một hộp chứa

điện trở còn hộp kia có một bóng đèn . Hãy tìm phương án thực nghiệm để xác định

hộp nào chứa điện trở và hộp nào chứa bóng đèn.

Bài 9. Với những thiết bị, nguyên liệu thực tế, hãy sưu tầm hoặc tự đưa ra một

phương án chế tạo một nguồn điện một chiều.

Bài 10. Một acquy bị mất ký hiệu các cực dương và cực âm. Chỉ bằng hai dây dẫn

và một cốc nước ( nước uống thông thường ) làm cách nào có thể xác định lại các

cực của acquy. Hãy nêu phương án thực hiện.

Bài 11. Một nguồn điện chưa biết cực dương, cực âm, các sợi dây dẫn, các thanh

đồng, một số dung dịch muối tan như: CuSO4, NaCl, AgNO3. Hãy xây dựng

phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm để xác định đâu là cực dương, đâu là

cực âm của nguồn.

Bài 12. Cho điện trở đã biết trị số , điện trở chưa biết trị số , hai vôn kế có điện

trở rất lớn, nguồn điện, dây nối. Hãy lập phương án xác định công suất tiêu thụ trên

Bài 13. Cho một acquy có suất điện động (SĐĐ) E = 12V, điện trở trong r = 1 ,

một bóng đèn 6V -3W và các dây nối có điện trở không đáng kể. Hãy lựa chọn một

điện trở và tìm các cách mắc mạch điện điện để đèn sáng bình thường.

Bài 14. Có 4 bóng đèn giống nhau loại 6V- 4,8W, một cái biến áp có HĐT ra thay

đổi được từ 2V đến 24V. Hãy lập các phương án mắc mạch điện gồm 4 bóng đèn

trên để chúng sáng bình thường.

Bài 15. Hãy nêu một phương án tối ưu ( có hiệu suất suất lớn nhất ) để mắc 4 bóng

đèn loại 6V-3W với nguồn điện có suất điện động E = 18V, điện trở trong r = 6

để các bóng đèn vẫn sáng bình thường.

Bài 16. Trong một hộp đen để lộ ra 3 bóng đèn: Đ1: 220V- 40W,

Đ2: 220V- 100 W, Đ3: 220V- 150W chưa biết cách mắc các bóng đèn.

- Nếu tháo 1 trong 3 bóng đèn sẽ thấy như sau:

+ Khi tháo đèn 40W, đèn 100W sáng hơn đèn 150W.

+ Khi tháo đèn 150W, đèn 40W sáng hơn đèn 100W.

+ Khi tháo đèn 100W thì hai dèn kia đều tắt.

+ Nếu nối tắt đèn 100W thì hai đèn kia sáng bình thường.

Xác định cách mắc các bóng đèn trên.

Bài 17. Một bàn là có độ tự cảm không đáng kể, trên bàn là có ghi 220V, các kí

HĐT khác đã bị mờ không đọc được. Hãy lập các phương án xác định công suất của

bàn là.

Bài 18. Cho các dụng cụ sau:

- 3 pin, mỗi pin có suất điện động bằng 1,5V,

điện trở trong 0,5 , Bóng đèn 3V – 3W

Hình 2.2

- Khóa K và dây nối

Mắc bóng đèn 3V – 3W vào mạch điện như hình 2.3 Hiện tượng gì xảy ra với bóng

đèn khi đóng khóa K?

Bài 19. Người ta có một chiếc pin nhưng lại không biết suất điện động và điện trở

trong của nó. Với các dụng cụ: Một vôn kế, một ampe kế, một biến trở và các dây

nối, làm thế nào để xác định được suất điện động và điện trở trong của pin.

Bài 20. Có hai điện trở trong đó một cái đã biết giá trị. Chỉ bằng các dụng cụ:

- Một acquy nhưng chưa biết suất điện động và điện trở trong.

- Một ampe kế ( điện trở không đáng kể ) và các dây nối.

Hãy tìm các phương án mắc mạch điện từ đó tìm ra giá trị của của điện trở còn lại.

Bài 21. Có hai hộp kín giống nhau, một hộp chứa hai pin mắc nối tiếp và một hộp

chứa hai pin mắc song song ( các pin giống nhau ). Cho các thiết bị:

- Một ampe kế.

- Một điện trở R( lớn hơn điện trở trong của các pin ).

Tìm phương án để xác định :

a. Hộp nào chứa hai pin mắc nối tiếp, hộp nào chứa hai pin mắc song song.

b. Suất điện động và điện trở của mỗi pin.

Bài 22. Có một bóng đèn 6V - 6W, với chỉ một loại pin e=1,5V, r0= 1 và các dây

nối có điện trở không đáng kể, hãy tìm phương án lắp mạch điện điện gồm các pin

thành bộ nguồn đối xứng, mạch ngoài là bóng đèn để đèn sáng bình thường, chọn

phương án có hiệu suất cao nhất.

Bài 23: Sử dụng dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng để xây dựng

định luật Ôm đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện. Thiết phương án thí nghiệm

chứng minh kết quả suy luận là đúng.

Bài 24: Cho các dụng cụ sau:

- Pin điện hóa, biến trở,

- 2 đồng hồ đo điện năng hiển thị số DT 9205 dùng làm chức năng ampe kế và

vôn kế một chiều

- Bình thủy tinh chứa H2SO4 có gắn 2 điện cực Pb, PbSO4

- Khóa K và dây nối

Hãy tiến hành thí nghiệm để thiết lập định luật Ôm đối với đoạn mạch có chứa

máy thu điện.

Bài 25: Cho các dụng cụ sau:

- Pin điện hóa, Biến trở, Điện trở bảo vệ R0=20 - 1 bảng lắp ráp mạch điện, Dây nối

- 1 đồng hồ đo điện năng hiển thị số DT 9205 dùng làm chức năng ampe kế

một chiều. Hãy tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm định luật Ôm đối với toàn

mạch.

2.2.3.3. Thí nghiệm phần từ trường - cảm ứng điện từ

Bài 26. Có hai thanh bề ngoài nhìn y hệt nhau, một thanh bằng sắt mềm và một

thanh bằng thép có từ tính? Làm thế nào để phân biệt được hai thanh đó?

Bài 27. Không có bất cứ một dụng cụ hay vật nào nào trong tay làm thế nào để biết

chính xác lưỡi cưa đã bị nhiễm từ?

Bài 28. Làm thế nào xác định được hai cực của bộ ác quy trong xe ô tô bằng cách

dùng một bóng đèn dự phòng trong hộp đồ nghề của xe, một đoạn dây dẫn và một

la bàn?

Bài 29. Các chữ ghi tên cực của một nam châm hình móng ngựa của bạn đã bị xóa

mất. Có rất nhiều phương pháp để xác định cực bắn và cực nam của nam châm,

nhưng bạn hãy làm điều đó khi chỉ có một chiếc tivi? Nêu cách làm?

Bài 30. Dùng một nam châm hình móng ngựa làm thế nào xác định được dòng điện

qua một bóng đèn là một chiều hay xoay chiều?

Bài 31. Cho vào ống nghiệm thủy tinh các hạt mạt sắt tới gần miệng ống, rồi đậy

nút lại.

a. Đưa từng cực của kim nam châm lần lượt lại gần hai đầu ống thì có hiện tượng gì

xẩy ra? Giải thích hiện tượng quan sát được?

b. Quệt dọc chiều dài ống nhiều lần theo cùng một hướng vào một cực của nam

châm mạnh. Lại lần lượt đưa từng cực của kim nam châm tới gần hai đầu ống chứa

mạt sắt. Quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra?

c. Lắc mạnh ống thủy tinh ở câu b nhiều lần, sẽ quan sát thấy hiện tượng gì nếu lại

lần lượt đưa từng cực của kim nam châm tới gần hai đầu ống chứa mạt sắt?

Bài 32. Cho các dụng cụ sau: Một cái đĩa, 1 nút chai, 1 cái kim nhiễm từ, một tờ

giấy, một chai nước. Hãy đánh dấu 4 hướng của trái đất trên đĩa?

Bài 33. Bạn Hùng đã làm một thí nghiệm như sau:

- Đặt cố định một ống dây có lõi sắt nằm ngang

nối với acquy qua khóa k đang ngắt hình H2.4

- Đặt một vòng nhôm nhẹ, kín, linh động ở

gần đầu ống dây.

- Đóng nhanh khóa K

H.2.3

Hãy tìm và giải thích hiện tượng sẽ xẩy ra?

Bài 34. Hiện tượng các bóng đèn điện trong các hộ gia đình sáng bừng lên trước khi

tắt hẳn khi gặp sự cố mất điện có nguyên nhân là do đâu?

Một số bài tập chỉ sử dụng giao về nhà, chúng tôi trình bày ở phụ lục 4

2.3. Sử dụng bài thí nghiệm “Điện-Điện từ” Vật lí 11 bồi dưỡng học sinh giỏi

2.3.1. Kế hoạch sử dụng bài thí nghiệm phần “Điện-Điện từ học” Vật lí 11

trong dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi

BT sử dụng tại lớp

Chủ đề Tên bài Củng cố BT giao về nhà, không chữa tại lớp BT giao về nhà và được chữa tại lớp

Bài 4; Bài 1và bài 2 - Phụ lục 4 Hình thành kiến thức mới Bài 1, bài 2, bài 3

Bài 5 Điện tích Điện trường

Bài 9 Bài 6 Bài 7, bài 8

Điện tích. Định luật Cu- lông. Vật dẫn và điện môi trong điện trường Dòng điện không đổi. Nguồn điện. Pin và acquy. Bài 9

Bài tập Bài 11 Bài 3 đến bài 4 - Phụ lục 4 Dòng điện không đổi

Bài 20 Bài 18

Bài 10 Bài 12 ; Bài 16 Bài 25; Bài 19 Bài 22 Bài 19; Bài 18; Bài 25 Bài 23; Bài 24 Bài 14; Bài 21 Định luật ôm cho toàn mạch. Định luật ôm Bài 23,

bài 24

Bài 13; Bài 15

Bài 17

Bài 13; bài 14; bài 15. Bài 26 Bài 27

Bài 28

Bài 29 Bài 30 Từ trường

Bài 31

Bài 32

Bài 33

Bài 34 Cảm ứng điện từ đối với các loại mạch điện. Mắc nguồn thành bộ. Bài tập về định luật ôm và công suất điện. Từ trường. Phương và chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện. Lực Lo-ren-xơ. Sự từ hoá các chất. Sắt từ. Từ trường trái đất. Hiện tượng cảm ứng điện từ. Hiện tượng tự cảm.

2.3.2. Hướng dẫn hoạt động giải bài thí nghiệm “Điện-Điện từ học” Vật lí 11

trong dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi

STT Bài giải Hoạt động của GV và

GV: Làm thí nghiệm Bài - Cọ xát thanh nhựa vào mảnh vải len.

cho HS quan sát 1 - Đưa thanh nhựa lại gần giấy vụn => giấy vụn

HS: Quan sát TN, sau bị

đó tự tiến hành lại và rút hút về phía thanh

ra kết luận. nhựa. H2.4

GV: Kết luận: Thanh

nhựa sau khi cọ sát vào

H.2.4

mảnh vải len có thể hút

được các vật nhẹ. Ta nói

thanh nhựa bị nhiễm

điện do cọ sát

GV: Làm thí nghiệm Bài - Cọ xát ống hút vào mảnh vải len.

cho HS quan sát 2 - Đưa ống hút lại tiếp xúc với núm kim loại của

HS: Quan sát TN và rút điện nghiệm  hai lá kim loại của điện nghiệm

ra kết luận. xòe ra.

GV: Kết luận: Từ kết - Lấy ống hút ra khỏi điện nghiệm  hai lá kim

quả TN chứng tỏ hai lá loại của điện nghiệm vẫn xòe ra.

điện nghiệm đã được

nhiễm điện cùng dấu với

ống hút. Ta nói 2 lá điện

nghiệm bị nhiễm điện do

tiếp xúc.

H 2.5

GV: Làm thí nghiệm Bài - Cọ xát cây thước nhựa vào mảnh vải len.

cho HS quan sát 3 - Đưa cây thước nhựa lại gần núm kim loại của

HS: Quan sát TN và rút điện nghiệm  hai lá kim loại của điện nghiệm

ra hiện tượng. xòe ra.

GV: Kết luận: Từ kết - Lấy cây thước nhựa ra khỏi điện nghiệm 

quả TN chứng tỏ hai lá hai lá kim loại của điện nghiệm không xòe ra.

điện nghiệm được nhiễm

điện cùng dấu với thước

nhựa khi đưa thước nhựa

lại gần núm kim loại của

điện nghiệm . Ta nói 2 lá

điện nghiệm bị nhiễm

H 2.6 điện do hưởng ứng.

1. Hiện tượng nhiễm điện do cọ xát: GV: Yêu cầu HS từ các Bài

dụng cụ đã cho hãy thiết 4 + Dùng mảnh nilon cọ xát với một đầu thanh

lập phương án TN để nhựa.

quan sát hiện tượng + Đưa đầu thanh nhựa vừa cọ xát lại gần các

sợi dây tua tĩnh điện. nhiễm điện do cọ sát,

hiện tượng nhiễm điện + Kết quả: các sợi dây tua tĩnh điện bị hút lại

do tiếp xúc, hiện tượng gần đầu thanh nhựa  thanh nhựa đã bị nhiễm

nhiễm điện do hưởng điện do cọ xát với mảnh nilon.

ứng? 2. Hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc:

HS: Thiết lập phương án + Dùng mảnh nilon cọ xát với một đầu thanh

TN dưới sự trợ giúp của nhựa.

GV + Đưa đầu thanh nhựa vừa cọ xát tiếp xúc với GV: Tiến hành làm thí quả cầu gắn ở đầu tua tĩnh điện. nghiệm theo phương án + Kết quả: các sợi dây tua tĩnh điện xòe ra đã thiết lập. quả cầu đã bị nhiễm điện do tiếp xúc. HS: Quan sát và rút ra 3. Hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng: hiện tượng + Dùng mảnh nilon cọ xát với một đầu thanh

nhựa.

+ Đưa đầu thanh nhựa vừa cọ xát lại gần quả

cầu gắn ở đầu tua tĩnh điện.

+ Kết quả: các sợi dây tua tĩnh điện xòe ra

quả cầu đã bị nhiễm điện do hưởng ứng.

H. 2.7 GV: Yêu cầu HS từ các 1. Vật dẫn điện: Bài

dụng cụ đã cho hãy thiết 5 + Nối 2 núm kim loại của 2 điện nghiệm bằng

lập phương án TN để sợi dây đồng.

quan sát vật dẫn điện và + Cọ xát thanh nhựa vào mảnh vải len.

vật cách điện + Đưa thanh nhựa tiếp xúc với núm kim loại

HS: Thiết lập phương án của điện nghiệm A cả 2 kim của 2 điện

TN dưới sự trợ giúp của nghiệm đều quay  sợi dây đồng là vật dẫn

GV điện.

GV: Tiến hành làm thí 2. Vật cách điện: nghiệm theo phương án + Nối 2 núm kim loại của 2 điện nghiệm bằng đã thiết lập. sợi dây nhựa.

+ Cọ xát thanh nhựa vào HS: Quan sát và rút ra

mảnh vải len. nhận xét về vật dẫn điện

và vật cách điện + Đưa thanh nhựa tiếp

GV: Đưa ra khái niệm xúc với núm kim loại của

vật dẫn điện và vật cách điện nghiệm A chỉ có

điện. kim của điện nghiệm A

B A Hình 2.8

quay  sợi dây nhựa là vật

cách điện.

* Bài giải: GV: Phân tích; Bài

- Đánh dấu 3 điểm đầu dây là 1, 2, 3 và 3 điểm - Với các dụng cụ đã cho 6

cuối dây là a, b, c như hình vẽ ta sẽ nhận biết điểm đầu

- Cắt đoạn dây dẫn thành 4 đoạn. 3 đoạn mắc và điểm cuối của sợi dây

nối tiếp pin và bóng đèn. dựa vào hiện tượng gì?

- Nối 1-2, mắc pin nối tiếp đèn rồi chạm vào - Để đèn sáng thì ta phải

hai điểm cuối bất kỳ (ví dụ: a, b ) nếu đèn sáng có điều kiện gì?

thì đầu c chính là điểm cuối của dây 3. - Tiến hành thao tác như

- Tách 1-2, rồi nối 1-3 rồi làm tương tự ta sẽ thế nào?

phát hiện được cuối của dây 2 suy ra điểm cuối HS: Trả lời các câu hỏi

của dây 1. của GV và đưa ra

phương án TN.

GV: Yêu cầu HS tiến

H2.9

hành TN theo phương án

đã xây dựng để giải bài

tập.

GV: Nhận xét:

Đây là BTTN có tính

thực tế. Việc giải bài tập

này giúp HS rèn luyện

kỹ năng tư duy logic, kết

hợp vận dụng kiến thức

vào thực tiễn.

GV: Phân tích: Hướng * Phương án a: Mắc mạch điện gồm R1, R2 nối Bài

tiếp vào nguồn điện (H.10a). dẫn để HS tìm hai 7

- Dùng vôn kế phương án:

lần lượt đo a. Nếu hai điện trở R1,

HĐT giữa hai R2 mắc nối tiếp thì tỉ số

đầu điện trở R1 Đo HĐT U1,U2

- H.10a

và R2 được U1

như thế nào? và U2

b. Nếu hai điện trở R1, - Vận dụng định luật

R2 mắc song song thì tỉ Ôm: => R1=

số Đo cường độ

. dòng điện I1, I2 như thế

H. 10b

nào ? * Phương án b: Mắc

HS: Trả lời các câu hỏi mạch điện gồm R1 và

của GV và đưa ra R2 song song vào nguồn điện (H.10b ).

phương án TN. - Dùng ampe kế lần lượt đo CĐDĐ qua R1 và

GV: Yêu cầu HS tiến R2 được I1 và I2.

hành TN theo phương án - áp dụng định luật Ôm : => R1= đã xây dựng để giải bài

tập. . GV: Nhận xét: Đây là

một bài tập định lượng.

Thông qua bài tập này

giúp học sinh có kỹ năng

thực hành lắp ráp mạch

điện, sử dụng vôn kế,

H.10c

ampe kế. Cũng cố định

luật Ôm cho đoạn mạch

chỉ có R, biết vận dụng

kiến thức để thay đổi

phương án thiết kế thí

nghiệm một cách sáng

tạo.

*Bài giải: GV: Phân tích : Bài

- Lựa chọn - Đặc tính dẫn điện của 8

H2.11

thiết bị: một điện trở và dây tóc bóng

nguồn điện, đèn trong điều kiện

một biến trở, thường có gì khác nhau.

một vôn kế, - Điện trở ít thay đổi

+ -

một ampe kế theo nhiệt độ thì sự phụ

và các dây thuộc I vào U như thế

H2. 11a

nối. nào?

- Lắp mạch - Điện trở thay đổi theo

điện như hình vẽ ( H.2.11a ) (cho mỗi hộp). nhiệt độ thì I phụ thuộc

- Thay đổi biến trở R để thay đổi U, đọc I tương vào U có gì khác?

ứng. - Khảo sát đường đặc

- Lập bảng và vẽ đường đặc trưng V- A. tuyến vôn- ampe để nhận

- Quan sát đường đặc trưng V-A vẽ được: hộp biết.

nào có đường đặc trưng gần thẳng thì hộp đó - Dụng cụ cần là gì?

chứa điện trở, hộp nào có đường đặc trưng cong cách tiến hành?

thì hộp đó chứa bóng đèn. HS: Trả lời các câu hỏi

của GV và đưa ra

phương án TN.

GV: Yêu cầu HS tiến

hành TN theo phương án

đã xây dựng để giải bài

tập.

H2.11b

GV: Nhận xét:

Đây là một BTTN làm

cho HS nắm được giới

hạn của định luật Ôm

cho đoạn mạch chỉ có

điện trở thuần. Dạng bài

tập hộp đen này có tác

dụng rất tốt cho việc rèn

luyện năng lực sáng tạo

và phát triển tư duy của

HS.

- Chuẩn bị 3 quả chanh. GV: Nêu cấu tạo chung Bài

- Cắt thành 6 nửa quả. của pin điện hóa? 9

- Ở mỗi nửa quả HS: Gồm hai cực có bản

cắm hai điện cực, chất hóa học khác nhau

một bằng đồng, được ngâm trong chất

một bằng kẽm. điện phân ( dung dịch

- Mắc nối tiếp axít, bazơ, muối...).

chúng lại với nhau. Như vậy, chúng ta đã GV: Trên thực tế, chúng

H. 2.12 ta có thể dùng các vật

tạo ra được một pin có suất điện động đủ lớn liệu sẵn có nào để chế

cỡ trên 5V. tạo pin.

- Một điện trở R ( lớn hơn điện trở trong của HS: Chúng ta có thể

các pin) dùng các điện cực bằng

các kim loại khác nhau,

dung dịch axít có thể là

axít hữu cơ như dấm

hoặc nước chanh.

GV: Để tạo được nguồn

đủ lớn ta phải làm thế

nào?

HS: Có thể chế tạo

nhiều pin, mắc nối tiếp

với nhau, chúng ta sẽ

được một pin có suất

điện động đủ lớn để có

thể quan sát tác dụng của

chúng, chẳng hạn như

làm sáng một bóng đèn.

GV: Phân tích * Bài giải : Bài

- Nối hai dây dẫn vào hai cực của acquy. Cạo - Với các thiết bị đã cho 10

sạch lớp cách điện hai đầu dây còn lại cỡ 5cm làm thế nào để có được

mỗi đầu rồi nhúng một mạch điện kín?

hai đầu tự do vào - Khi nhúng hai dây dẫn

cốc nước. Hình 2.13. vào cốc nước thì có hiện

- Quan sát hiện tượng gì xảy ra?

tượng: - Hiện tượng xảy ra giải

- ở phía đầu dây nào thích thế nào ; từ đó suy

có nhiều bọt khí hơn là cực âm, cực còn lại là ra các cực của acquy.

cực dương. HS: Trả lời các câu hỏi

H. 2.13

* Giải thích hiện tượng: của GV và đưa ra

phương án TN.

Khi mắc mạch điện như trên dưới tác dụng hóa GV: Yêu cầu HS tiến

học của dòng điện, các ion dương H+ dịch hành TN theo phương án

chuyển về cực âm, các ion âm O2- dịch chuyển đã xây dựng để giải bài

về cực dương và được giải phóng. Vì một phân tập.

tử nước có hai nguyên tử Hiđrô và một nguyên GV:Nhận xét:

tử Oxi do đó phân số phân tử Hiđrô được giải Đây là một bài tập định

phóng ở cực âm nhiều hơn gấp đôi. Vì vậy suy tính mang tính thực tiễn,

ra điện cực âm là điện cực có nhiều bọt khí sủi việc giải bài tập này giúp

lên hơn. học sinh hiểu rõ hơn về

hiện tượng điện phân.

Khi giải được bài tập

này HS đã biết vận dụng

các kiến thức vào tình

huống thực tiễn.

* Bài giải: GV: Phân tích: Bài

Bố trí thí ngiệm như hình vẽ. - Các dụng cụ thí 11

- Sau một thời gian, nhấc nghiệm ở đây giúp ta

các điện cực lên quan sát. liên hệ đến dòng điện ở

- Từ kết quả quan sát, nếu đâu?

thấy một điện cực nào đó - Đối với dòng điện

bị mòn đi, đó chính là trong chất điện phân khi

H. 2.14

điện cực được nối với nào xảy ra hiện tượng

cực dương của nguồn điện. dương cực tan?

HS: Trả lời các câu hỏi

của GV và đưa ra

phương án TN.

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

dựng để giải bài tập.

* Bài giải:

GV: Phân tích:

Bài

- Mạch điện được mắc như hình H.2.15. Ta có: - Với các dụng cụ đã 12

cho ta mắc và R2 ,

như thế nào?

- Hai vôn kế được dùng

như thế nào?

- Biểu thức xác định

H.2.15

công suất qua R2?

HS: Trả lời các câu hỏi

của GV và đưa ra

phương án TN.

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

. - Đo giá trị của và

dựng để giải bài tập.

- Thay vào biểu thức trên giá trị

của , , từ đó suy ra giá trị của R2.

- Thay biểu thức vào công thức

ta được

* Bài giải. GV: Phân tích: Bài

Trước hết ta - Điều kiện để đèn sáng 13

tính điện trở bình thường là gì?

Iđ

của bóng đèn và - Khi mắc song song

CĐDĐ định điện trở và bóng đèn thì

mức qua bóng để đèn sáng bình thường

E, r

đèn thì HĐT và CĐDĐ qua

2/Pđ =

H. 2.16a

điện trở là bao nhiêu? từ Rđ = Uđ

đó tính R. 36/12 =12 , Iđ

- Tương tự nếu mắc nối = Pđ/Uđ = 0,5A.

a) Xét trường hợp mắc song song: tiếp điện trở với bóng

- Xét mạch điện như hình vẽ (H. 2. 16a ) đèn?

-CĐDĐ trong mạch điện chính: HS: Trả lời các câu hỏi

của GV và đưa ra

phương án TN.

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

dựng để giải bài tập.

- CĐDĐ qua điện trở R: IR = I -Iđ =

GV: Nhận xét.

- Ta lại có: R= Đây là một tình huống

cụ thể, việc giải quyết - Giải ra ta được R 1,1 , ( loại nghiệm âm ).

tình huống này yêu cầu b) Xét trường hợp mắc nối tiếp.

E, r

HS phải trải qua tư duy -Xét mạch điện

lí thuyết rồi sau đó mới điện như hình vẽ (

lựa chọn được thiết bị. H. 2. 16b).

- tổng trở của mạch

Đ H. 2.16b

điện kín:

Rtm = R + Rđ + r

- Tiến hành kiểm tra

kết quả: dùng acquy

12V, bóng đèn 6V-

3W, một biến trở và

các dây nối lắp vào

bảng điện. Điều chỉnh

biến trở để đèn sáng

H.2.16c

bình thường, kiểm tra

điện trở của biến trở.

=> R= 24 - ( 12+1) = 11( ).

* Bài giải: GV: Phân tích: Bài

- Điện trở và CĐDĐ định mức của mỗi bóng là: - Điều kiện để các đèn 14

2/Pđ = 7,5

đều sáng bình thường là Rđ=Uđ , Iđ =Pđ/Uđ =0,8A.

Trường hợp mắc hỗn hợp đối xứng: gì?

- Giả sử mắc 4 bóng thành x hàng, mỗi hàng có - Điện trở và CĐDĐ

y bóng mắc nối tiếp (x,y nguyên dương). Ta định mức của mỗi bóng

có: x.y = 4 (1) đèn là bao nhiêu?

Điện trở mạch điện ngoài: - Liên hệ giữa CĐDĐ -

trong mạch điện chính R= và các mạch điện rẽ?

- CĐDĐ do nguồn cung cấp: - Chọn HĐT cho mạch

điện như thế nào?

HS: Trả lời các câu hỏi

=> U =6y (2) Ta có: I= x.Iđ => của GV và đưa ra

phương án TN. Giải hệ phương trình (1) và (2) với x và y

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

nguyên ta được:

dựng để giải bài tập.

y U(V) x

GV: Nhận xét. 4 24 1

Đây là một BTTN mà 2 12 2

tình huống đặt ra là hoàn 1 6 4

Trường hợp các bóng không mắc đối xứng ta toàn cụ thể. Qua việc

dễ thấy chỉ có trường hợp mắc thành hai nhóm giải bài tập này giúp học

nối tiếp, mỗi nhóm gồm hai bóng mắc song sinh hiểu rõ hơn vè khái

song. Vậy có 4 cách mắc để đèn sáng bình niệm : HĐT định mức,

CĐDĐ định mức. Bài thường:

+ Mắc 4 bóng thành một dãy nối tiếp, chọn tập có tác dụng rèn luyện

khả năng sáng tạo; kỹ HĐT 24V.

+ Mắc 2 dãy song song, mỗi dãy 2 bóng mắc năng lắp ráp mạch điện.

nối tiếp, chon HĐT 12V.

+ Mắc 4 bóng song song, chọn HĐT 6V.

+ Mắc thành hai

nhóm nối tiếp,

mối nhóm gồm

hai bóng mắc

song song, chọn

H.2.17

HĐT 12V.

- Tiến hành mắc

mạch điện theo

các phương án để kiểm tra kết quả.

2. Tiến hành giải. GV: Phân tích: Bài

- Điện trở và CĐDĐ định mức của mỗi bóng là: - Vì các đèn giống nhau 15

2/Pđ = 12

và đều sáng bình thường Rđ=Uđ , Iđ =Pđ/Uđ =0,5A.

- Giả sử mắc 4 bóng thành x hàng, mỗi hàng có nên phải mắc chúng như

y bóng mắc nối tiếp. Ta có: x.y = 4 (1) thế nào?

Điện trở mạch điện ngoài: - CĐDĐ định mức của -

mỗi bóng đèn là bao R=

nhiêu?

- CĐDĐ do nguồn cung cấp: - Liên hệ giữa CĐDĐ

trong mạch điện chính

và các mạch điện rẽ?

- Hiệu suất của nguồn

H.2.18

. điện được tính theo công

thức nào? = 0,5x => x+2y = 6 Ta có: I= x.Iđ =>

HS: Trả lời các câu hỏi

của GV và giải bài tập (2) trên bằng lí thuyết rồi - Giải hệ phương trình (1) và (2), ta được: tiến hành lắp ráp mạch x = 4, y=1 điện kiểm tra lại kết quả x =2, y=2 đã bài tập. - Vậy có 2 cách mắc để đèn sáng bình thường:

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

+ Mắc 4 bóng song song

dựng để giải bài tập.

+ Mắc 2 dãy song song, mỗi dãy 2 bóng mắc

nối tiếp. GV: Nhận xét: - Với mạch điện ngoài chỉ có điện trở thuần - Đối với các BTTN hiệu suất của nguồn điện là: dạng này, nếu số bóng ít

thì ta có thể dùng

phương pháp loại suy

cũng cho kết quả, nhưng Để có hiệu suất lớn nhất thì

nếu số bóng nhiều thì tốt điện trở mạch điện ngoài

nhất ta phải lập luận phải lớn nhất do đó ta chọn cách mắc thứ 2.

cách giải như trên.

- Qua việc giải bài tập

này HS phải nắm được

cách tính công thức định

luật Ôm, công thức tính

công suất của dụng cụ

tiêu thụ điện, công thức

tính hiệu suất của nguồn

điện. Hoạt động tư duy

chủ yếu của HS là tư

duy lí thuyết.

GV: Phân tích: * Bài giải: Bài

- Theo bài ra khi mắc vào mạng điện 220V đèn - Hãy so sánh điện trở 16

100W sáng hơn cả nên ta loại bỏ cách mắc song của 3 bóng đèn?

song và nối tiếp. Các bóng phải mắc hỗn hợp. - Hai đèn có cùng HĐT

định mức nhưng có công - Khi tháo đèn Đ1, đèn Đ2 sáng hơn đèn Đ3 nên

suất khác nhau khi mắc khi tháo đèn Đ1, đèn Đ2 mắc nối tiếp với đèn

vào cùng một HĐT thì Đ3: Ta có H.a hoặc H.b, hoặc H.c

đèn nào sáng hơn? vì - Khi tháo đèn Đ3, đèn Đ1 sáng hơn đèn Đ2 do

sao? đó khi tháo đèn Đ3 thì Đ1 mắc nối tiếp với Đ2.

Ta còn cách mắc hình H.c. - Khi mắc hai đèn có

- Khi cùng HĐT định mức nối

tháo tiếp nhau vào một HĐT

bằng HĐT định mức thì đèn Đ2

thì đèn đèn nào sáng hơn? Vì

sao? Đ1 và Đ2 tắt.

HS: Trả lời các câu hỏi - Nếu nối tắt đèn Đ2 thì hai đèn sáng bình

thường. của GV:

đ/Pđ công suất

Như vậy các bóng đèn được mắc như hình H.c. - R= U2

- Tiến hành kiểm tra kết quả: dùng các bóng càng lớn điện trở càng

đèn mắc như hình H.c vào bảng điện, bé .

thực hiện các thao tác để kiểm tra. - , đèn có

- Chú ý: Khi dùng ở HĐT cao cần đảm bảo an

công suất lớn thì sáng toàn, lắp ráp xong mới đóng công tắc.

hơn.

- , đèn nào

có công suất định mức

nhỏ thì sáng hơn.

- Đđưa ra phương án

giải bài tập.

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

dựng để giải bài tập.

GV: Nhận xét:

Đây là bài tập nhằm giúp

HS nắm vững mỗi liên

hệ giữa công suất tiêu

thụ với điện trở và công

suất định mức, rèn luyện

các thao tác tư duy lí

thuyết cho HS.

* Bài giải:. GV: Phân tích : Bài

- Thiết kế sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ ( H. - Ta có thể đo công suất 17

2.19a, H2.19b) . theo công thức nào? ( P

= U.I, P = U2/R ). Hãy

- Lựa chọn tiết bị thí nghiệm: cho biết các thiết bị cần

Một bàn là điện có ghi trên nhãn 220V; nguồn thiết và lập các phương

xoay chiều 220V, Ampe kế đo dòng xoay án đo?

chiều, vôn kế dô HĐT xoay chiều, dây dẫn, HS: Trả lời các câu hỏi

ngắt điện của GV và đưa ra

Sơ đồ mạch điện điện : xét hai trường hợp phương án TN.

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

+ Trường hợp 1: Mắc mạch điện như hình H.

dựng để giải bài tập.

2.19a, với điều kiện có máy biến thế điều chỉnh

để HĐT hai đầu đoạn mạch đạt giá trị định mức

GV: Nhận xét: khi đó áp dụng công thức P = U.I. Do đó chỉ

- Qua việc giải bài tập cần đo I .

trên giúp HS nắm vững

công thức lí thuyết về

tính công suất của dụng

cụ tiêu thụ điện và đặc

biệt là rèn luyện cho học

sinh năng lực tư duy

sáng tạo.

- Việc giải bài tập trên

thực chất là một quá

220V-50Hz

+ Trường hợp 2: trình nghiên cứu sáng

Mắc mạch điện như tạo bởi tình huống đưa ra

A A

BL BL

hình H.2.19b, nếu hoàn toàn cụ thể, chưa

K K

nguồn điện có HĐT có algorit giải. các bước

H.2.19a H.2.19b

không đạt giá trị thực hiện tương tự chu

định mức và trình nhận thức sáng tạo.

không có máy

biến thế. Khi đó

áp dụng công

H.2.19c

thức P = do

đó phải đo điện

trở của bàn là và HĐT hai đầu bàn là.

* Bài giải GV: Khi mắc đèn vào Bài

- Mắc các dụng cụ theo sơ đồ hình 2.20 (3 pin bộ nguồn trên thí đèn sẽ 18

mắc nối tiếp thành bộ nguồn có có suất điện sáng hay cháy?

động bằng 4,5V, điện trở HS: dự đoán bóng đèn

trong 1,5 ) sẽ cháy vì U > Uđm của

- Đóng khóa K và yêu bóng đèn hay

cầu HS nhận xét đèn Hình 2.20 sáng hay cháy.

GV: Giá trị 4,5V có - Kết quả: Đèn sáng.

phải là hiệu điện thế đặt

vào bóng đèn không?

Cường độ dòng điện qua

đèn có phải là 1,5A

không?

HS: Tiến hành TN rút ra

kết luận đèn sáng.

GV: Đưa ra mâu thuẫn

trong quá trình nhận

thức, từ đó vào bài định

luật ôm cho toàn mạch.

* Bài giải: GV: . Phân tích: Bài

- Mắc mạch điện theo sơ đồ (H.2.21a) - Hãy viết biểu thức 19

- HĐT mạch ngoài? (U =

Điề E - Ir )

E, r

- Muốn đo E và r ta cần u

phải đo những đại lượng chỉ

H.2.21 a

nh nào ?

biến trở tới hai vị trí bất kỳ, tại hai vị trí này - Hãy thiết kế sơ đồ

đọc được hai cặp giá trị của vôn kế và ampe kế mạch điện ?

HS: Trả lời các câu hỏi là: U1,I1 và U2, I2.

- Giải hệ phương trình: của GV và đưa ra

phương án TN. U1 =E - I1r

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

U2 = E - I2r

dựng để giải bài tập.

Tìm được E và r

GV: Nhận xét: Qua việc

giải bài tập trên đã giúp

HS nắm vững công thức

định luật Ôm cho toàn

mạch, rèn luyện kỹ năng

H.2.21b

lắp ráp mạch điện điện,

kỹ năng sử dụng vôn kế

và ampe kế.

* Bài giải: GV: Phân tích: Bài

Phương án 1: * Phương án 1: 20

E, r

- Mắc mạch điện gồm - Nếu mắc thành mạch

acquy, ampe kế và điện điện kín thì bài toán sẽ

có mấy ẩn số? trở đã biết R0, rồi đo

- Ta cần mắc ít nhất mấy dòng điện I1 chạy qua,

(H.2.22a). mạch điện ?

H.2.22a

- Dòng điện này bằng: - Hãy tìm cách mắc các

điện trở và ampe kế để (1) I1 =

đo CĐDĐ ?

ở đây E là suất diện động của acquy, r là điện * Phương án 2:

E, r

trở trong của nó. - Nếu mắc hai điện trở

- Thay R0 bởi Rx mà giá song song vào acquy

trị của nó chưa biết thành mạch điện kín ,

(H.2.22b), rồi lại đo dòng hãy tính tỉ số suy điện mới. Dòng điện mới

H.2.22b

này I2 này bằng: ra để đo Rx cần đo đại

lượng nào?

E, r

(2) I2 = HS: Trả lời các câu hỏi

của GV và đưa ra - Mắc nối tiếp R0 phương án TN. và Rx vào mạch

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

sau đó đo CĐDĐ

H.2.22c

dựng để giải bài tập.

này I3. Dòng

bằng: GV: Nhận xét: Đây là

( 3). I3 = BTTN nhằm yêu cầu HS

phải biết vận dụng được - Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ta có: định luật Ôm cho toàn

Rx = mạch điện, giúp HS rèn

luyện khả năng tư duy

toán học cũng như tư

duy thực hành. Chú ý: - Có thể mắc R0 và Rx song song với

E, r

nhau thay mắc nối tiếp,

ta đo CĐDĐ I4 khi đó:

= Rx

H.2.22d

* Phương án 2:

- Mắc hai điện trở R0 và

Rx song song với nhau vào acquy thành mạch

điện kín (H.2.29d).

- Dùng ampe kế

lần lượt đo

CĐDĐ qua R0

và Rx được I0, Ix

- áp dụng định

H.2.22e

luật Ôm ta có

- Các giá trị R0, Rx phải đủ lớn để tránh trường

hợp đoản mạch điện.

* Bài giải: GV: Phân tích: Bài

- Mắc điện trở nối tiếp với ampe kế vào một - Khi hai pin mắc nối 21

tiếp, hoặc song song thì hộp bất kỳ, tiến hành đo CĐDĐ I1.

suất điện động và điện - Tương tự với hộp còn lại, Tiến hành đo I2.

trở trong tương đương - So sánh I1, I2. Nếu I1 < I2 thì hộp thứ nhất

chứa hai pin mắc song song và hộp thứ hai được tính theo công thức

chứa hai pin mắc nối tiếp và ngược lại. nào?

- Viết biểu thức CĐDĐ - Giải thích: Khi hai pin mắc song song: I1

qua điện trở R khi mắc =

vào hai nguồn mắc nối

tiếp và hai nguồn mắc Khi hai pin mắc nối tiếp: I2 =

song song.

Vì R> r nên I2 > I1. HS: Trả lời các câu hỏi

Dựa vào hai biểu thức trên ta suy ra: của GV và đưa ra

phương án TN. E =

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

dựng để giải bài tập.

r =

GV: Nhận xét:

Việc giải BTTN này HS

phải trải qua tư duy lí

thuyết rồi sau đó mới

tiến hành thực hành.

Qua BTTN này giúp HS

H.2.23

biết vận dụng được công

thức tính suất điện động

và điện trở trong của bộ

nguồn, đồng thời rèn

luyện khả năng tư duy

sáng tạo cho HS.

* Bài giải: GV: Phân tích: Bài

- Điều kiện để đèn sáng bình thường là HĐT - Điều kiện để đèn 6V - 22

mạch điện ngoài U= 6V, khi đó CĐDĐ qua đèn 6W sáng bình thường là

gì? là: I=

- Giả sử có N pin mắc

- Giả sử có n pin mắc thành m dãy, mỗi dãy có thành m dãy song song,

n pin mắc nối tiếp ( H. 2.24). mỗi dãy có n pin mắc

Ta có: E= ne = 1,5n nối tiếp, hãy xác định m

và n để đèn sáng bình r =

thường? áp dụng định luật Ôm:

e, r0

E HS: Trả lời các câu hỏi

= U +Ir => của GV và đưa ra

phương án TN. 1,5n = 6 +

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

ta đi đến

dựng để giải bài tập.

phương trình:

GV: Nhận xét. n =

H.2.24

Qua BTTN này giúp HS Với m, n là nắm vững định luật Ôm, nguyên dương, do đó cách tính suất điện động 3m - 2 = 1, 2, 4, 8. và điện trở trong của bộ Ta chọn m = 1, 2. Ta tính được n = 12, 6 nguồn. Rèn luyện năng - Bài toán có hai nghiệm: lực tư duy sáng tạo, giúp Dùng 12 pin ghép thành 1 dãy nối tiếp hoặc hai HS biết vận dụng kiến dãy song song mỗi dãy 6 pin nối tiếp. thức đã học vào thực Hiệu suất của bộ nguồn là: tiễn.

H = = (%)

Cả hai phương án đều có công suất mạch điện

ngoài 6W tức HĐT mạch điện ngoài U= 6V,

vậy phương án nào có công suất bộ nguồn bé

tức suất điện động bé thì có hiệu suất lớn .

E1 = 12e = 18V, E2 =6e = 9V .

Phương án hai có hiệu suất gấp hai phương án

- Tiến hành mắc mạch điện điện để kiểm tra kết

quả.

* Bài giải: GV: . Phân tích: Bài

+Bí trí TN nh hình vẽ - Muốn đo U và I 2 đầu 23

+ Tiến hành TN: nguồn điện ta cần phải

Đóng K, di chuyển con chạy C sao cho I mỗi đo những dụng cụ nào?

lần tăng 0,1A, đọc kết quả đo U tương ứng Mắc như thế nào?

- Hãy thiết kế sơ đồ

mạch điện ?

HS: Trả lời các câu hỏi

của GV và đưa ra

phương án TN.

GV: Yêu cầu HS tiến hành

H.2.25

TN theo phương án đã xây

dựng để giải bài tập.

- Kết quả TN

HS: Tiến hành thí nghiệm

ghi kết quả vào bảng.

I(A)

UAB

GV: Từ bảng kết quả hãy

mô tả dang toán học của

mối quan hệ giữa U và I?

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của UAB vào I:

Vẽ đồ thị với các kết quả thu được

HS: Tiến hành vẽ đồ thị - Nhận xét.

và suy ra biểu thức dạng Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của UAB vào I là toán học. một đường thẳng: UAB= a – bI

Khi I=0 với a = UAB =1,5V

=> a= E=1,5V => UAB= E – bI =>

Vậy b có cùng đơn vị đo nh điện trở => b = r là

điện trở trong của nguồn

- Kết luận:

+Với đoạn mạch chỉ chứa nguồn điện

UAB=VA-VB= E – rI hay

Đây chính là biểu thức định luật ôm đối với

đoạn mạch chứa nguồn

* Bài giải: GV: . Phân tích: Bài

- Mắc các dụng cụ theo sơ đồ hình 2.26a - Muốn đo U và I 2 đầu 24

- Đóng khóa K, dịch chuyển con chạy của biến nguồn điện ta cần phải

trở đọc số chỉ ampe kế và vôn kế và ghi vào đo những dụng cụ nào?

Mắc như thế nào? bảng kết quả

- Hãy thiết kế sơ đồ

mạch điện ? -

HS: Trả lời các câu hỏi

của GV và đưa ra

phương án TN.

A

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

dựng để giải bài tập.

Hình 2.26a

HS: Tiến hành thí nghiệm

ghi kết quả vào bảng.

- Từ bảng số liệu

vẽ đồ thị của

GV: Từ bảng kết quả hãy

mô tả dang toán học của

UAB theo I. Từ

mối quan hệ giữa U và I?

đó nhận xét dạng

đồ thị và rút ra HS: Tiến hành vẽ đồ thị biểu thức toán học H.2.26b và suy ra biểu thức dạng tương ứng. toán học. - Bảng kết quả TN:

I (mA)

U (V)

* Kết quả:

- Đồ thị là đoạn thẳng có hệ số góc dương, dạng

pt: UAB = a + bI

Với a: suất phản điện (V)

b: điện trở trong r (Ω)

* Bài giải: GV: . Phân tích: Bài

- Mắc các dụng cụ - Muốn đo U và I 2 đầu 25

A

theo sơ đồ hình nguồn điện ta cần phải

2.27a đo những dụng cụ nào?

- Định luật Ôm đối Mắc như thế nào?

- Hãy thiết kế sơ đồ H.2.27a

mạch điện ? với đoạn mạch trên:

HS: Trả lời các câu hỏi

trong đó r’=R0+r của GV và đưa ra

phương án TN.

GV: Yêu cầu HS tiến hành

TN theo phương án đã xây

Suy ra: y

dựng để giải bài tập.

Đặt

HS: Tiến hành thí nghiệm

ghi kết quả vào bảng.

O x0 x Phương trình trên có

GV: Từ bảng kết quả hãy

mô tả dang toán học của

dạng: y = a(x+r’)

mối quan hệ giữa U và I?

H.2.27b

Đồ thị có dạng đường HS: Tiến hành vẽ đồ thị

và suy ra biểu thức dạng thẳng như hình 2.29b, toán học.

- Ghi giá trị của số chỉ ampe kế ứng với các giá

trị của R vào bảng:

x=R( ) I

(10-3A)

- Vẽ đồ thị y=f(x) và kết luận về việc kiểm

chứng biểu thức định luật Ôm đối với toàn

mạch. Dựa vào đồ thị cũng xác định suất điện

động và điện trở trong r của pin điện hóa.

- Đặt đầu của một thanh vào phần giữa của GV: Nêu đặc điểm của Bài

thanh kia. Nếu thanh thứ hai là nam châm thì thanh nam châm thẳng? 26

nó sẽ không hút thanh thứ nhất vì đường chung HS: 2 đầu than hlà 2 cực

hòa đi qua điểm giữa của thanh năm châm của nam châm, có từ

thẳng. Nếu có xảy ra sự hút thì thanh thứ nhất trường mạnh, ở giữa

là nam châm. thanh từ trường yếu.

- Tuy nhiên, người ta cũng có thể làm từ hóa GV: Nêu cách tiến hành

một thanh thẳng sao cho nó có một cực ở giữa TN để phân biệt được

thanh, chẳng hạn cực nam, còn hai đầu thanh là thanh nam châm và

cực bắc (thanh loại này có thể được xem như thanh sắt? Và tiến hành

hai năm châm gắn cực Nam vào nhau). Trong TN?

trường hợp này cần phải dịch đầu của một HS: Nêu cách xác định

thanh dịch theo thanh kia. Nếu thấy liên tục có và làm TN.

lực hút thì thanh thứ nhất là nam châm vì nó GV: Rút ra kết luận.

buộc phải mang một cực ở đầu. Nhưng nếu

trong quá trình đó, lực hút chỉ quan sát được ở

một số điểm thì thanh thứ hai là nam châm.

Bẻ đôi lưỡi cưa (tốt nhất là dùng lưỡi cưa GV: Vật bị nhiễm từ khi Bài

không còn dùng được nữa). Nếu lưỡi cưa gẫy đôi có tương tác từ 27

nhiễm từ, hai nửa này sẽ hút nhau. với nhau không?

HS: Trả lời câu hỏi và

rút ra được cách xác

định lưỡi cưa có nhiễm

từ hay không.

Dùng các dây dẫn có sẵn để lắp một mạch gồm GV: Phân tích: Bài

một bóng đèn dự phòng và một bộ acquy, rồi - Dây dẫn, bóng đèn, bộ 28

đặt la bàn ở phía dưới phần thẳng của đoạn dây ácquy dùng để làm gi?

nối. Dưới tác dụng của từ trường của dòng điện - Dòng điện qua dây dẫn

kim la bàn sẽ quay. Biết chiều quay, ta áp dụng thẳng có tương tác từ

quy tắc vặn nút chai để xác định chiều dòng lên la bàn không?

điện trong dây dẫn, từ đó suy ra dấu các cực HS: Trả lời câu hỏi , lập

của bộ ác quy. phương án TN để giải

bài toán.

- Các hạt tích điện chuyển động trong một từ GV: Phân tích: Bài

trường sẽ bị làm lệch về phía này hoặc phía - Hạt mang điện chuyển 29

ngược lại tuỳ thuộc vào dấu điện tích và hướng động trong từ trường

vectơ cảm ứng từ. dưới tác dụng của lực

- Điều này giải thích tại sao khi ta đưa tới gần nào?

màn hình TV một thanh nam châm sao cho bề HS: Trả lời câu hỏi , lập

mặt của chúng song song với nhau thì các hình phương án TN để giải

ảnh sẽ hơi bị lệch đi. ( Sẽ thuận lợi hơn đối với bài toán.

việc quan sát hiện tượng này nếu hình ảnh TV

là tĩnh). Sau đó dùng quy tắc bàn tay trái, ta xác

định được hướng của các đường cảm ứng từ và

do đó xác định được các cực của nam châm.

Nếu dòng điện qua đèn là dòng điện xoay chiều GV: Làm thí nghiệm Bài

thì đưa năm châm lại sẽ làm cho sợi tóc đèn cho HS quan sát 30

dao động và ta nhìn thấy hình dáng nó nhòe đi. HS: Quan sát TN và rút

Nếu dòng điện là một chiều, hình dạng sợi tóc ra hiện tượng.

bóng đèn sẽ rõ nét vì nó chỉ lệch đi một chút GV: Kết luận:

chứ không dao động.

a. Do lực hút của kim năm châm vào khối mạt GV: Làm thí nghiệm Bài

sắt nên cả hai đầu ống đều hút hai cực của kim cho HS quan sát 31

nam châm. HS: Quan sát TN và rút

b. Khi đó, các mạt sắt bị nhiễm từ, trở thành các ra hiện tượng.

nam châm nhỏ. Chúng lại được định hướng GV: Kết luận:

theo cùng một chiều nên khối mạt sắt trở thành

một nam châm lớn có hai cực xác định. Nam

châm này sẽ tương tác với kim nam châm như

một nam châm vĩnh cửu.

c. Khi lắc mạnh ống thủy tinh nhiều lần, mặc

dù các mạt sắt vẫn bị từ hóa nhưng từ trường

của chúng có các phương khác nhau nên chúng

không còn thành một nam châm nữa. Do đó

ống mạt sắt lại tương tác với kim nam châm

như câu a.

GV: Phân tích: Bài Các bước tiến hành:

- Thả nút chai vào giữa cái đĩa đã đổ đầy nước. - Nêu tác dụng của các 32

- Đặt kim lên trên cái nút và nó sẽ ngay lập tức dụng cụ đã cho?

quay trở lại theo hướng Bắc – Nam. HS: Trả lời câu hỏi , lập

- Đánh dấu 4 hướng của trái đất trên tờ giấy phương án TN để giải

đặt dưới cái đĩa. bài toán.

Khi k đóng, dòng điện qua ống dây tăng đột GV: Phân tích: Bài

ngột, dẫn tới từ thông qua vòng nhôm tăng - Nêu tác dụng của các 33

nhanh. Vì vòng nhôm kín nên sẽ xuất hiện dòng dụng cụ đã cho?

điện cảm ứng trong vòng nhôm. Theo định luật HS: Trả lời câu hỏi , lập

Len-xơ thì dòng điện cảm ứng trong vòng phương án TN để giải

nhôm có chiều sao cho vòng nhôm và ống dây bài toán.

đẩy nhau.

Do hiện tượng tự cảm. GV: Phân tích: Bài

Các máy biến thế ở các trạm biến thế có các - Nêu tác dụng của các 34

cuộn cảm có độ tự cảm lớn, khi mất điện đột dụng cụ đã cho?

ngột các cuộn cảm này sinh ra một suất điện HS: Trả lời câu hỏi , lập

động tự cảm lớn làm đèn sáng bừng lên. phương án TN để giải

bài toán.

Kết luận chương 2

Để xây dựng hệ thống bài tập phần ” Điện – Điện Từ” vật lí 11 nhằm bồi

dưỡng HSG, chúng tôi đã nghiên cứu:

- Nội dung kiến thức phần ” Điện – Điện Từ”

- Mục tiêu dạy học theo các cấp độ nhận thức, đặc biệt chú ý đến sự phát triển

năng lực tư duy và tính sáng tạo của HSG.

Chúng tôi đã chỉ ra quy trình xây dựng hệ thống bài tập phần ” Điện – Điện

Từ” vật lí 11 và thực hiện theo quy trình đó, kết quả biên soạn được 34 bài tập thí

nghiệm, trong đó 5 bài thuộc nội dung kiến thức ”Điện tích – Điện trường”, 20 bài

”Dòng điện không đổi”, 9 bài ” Từ trường. Cảm ứng điện từ”. Sau đó chúng ta đưa

ra kế hoạch sử dụng các bài tập này trong các tiết học theo PPCT vật lí hiện hành.

Đối với các bài tập trong hệ thống mà sẽ được sử dụng nghiên cứu tài liệu mới hoặc

ôn tập củng cố kiến thức, chúng tôi đã thiết kế phương án hướng dẫn hoạt động giải

theo hướng bồi dưỡng các tố chất của HSG. Đối với các bài tập giao HS về nhà làm

chúng tôi soạn bài giải và đáp án để hướng dẫn HS khi cần thiết.

Những kết quả trên sẽ được khẳng định trong thực tế thông qua tiến trình thực

nghiệm sư phạm và sẽ được trình bày trong chương 3 của đề tài.

CHƯƠNG 3

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của

đề tài. Xem xét việc xây dựng và sử dụng BTTN theo tiến trình đã đề xuất, có thể

bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí đạt hiệu quả không những đào sâu mở rộng kiến thức

lí thuyết mà còn bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm

Quá trình thực nghiệm sư phạm thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Kiểm tra thái độ và khả năng của HS trong việc lĩnh hội các kĩ năng của

phương pháp thực nghiệm vật lí. Từ đó đánh giá những yêu cầu đã được nêu ra

trong chương 1, đó là bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS thông qua dạy học BTTN

vật lí.

-. Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của biện pháp dạy học đã được nêu ra, so

sánh xem nó có thật sự ưu việt hơn so với biện pháp dạy học trước đây đã và đang

thực hiện trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo hay không?

- So sánh, đối chiếu kết quả học tập lớp thực nghiệm với lớp đối chứng để đánh

giá chất lượng hoạt động giải bài tập theo tiến trình đã soạn thảo. Từ đó sơ bộ đánh

giá được hiệu quả của phương án nghiên cứu đề ra.

3.2. Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm

3.2.1. Đối tượng thực nghiệm

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành ở hai lớp 11T và 11L (học theo chương

trình nâng cao), có trình độ ngang nhau của trường THPT Chuyên Nguyễn Tất

Thành - Yên Bái. Lớp thực nghiệm là 11T có 33 HS, lớp đối chứng là 11L có 33

HS.

3.2.2. Nội dung thực nghiệm

3.2.2.1. Thời gian thực nghiệm

Từ 25 tháng 10 năm 2013 đến 15 tháng 11 năm 2013

3.2.2.2. Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm

-Tìm hiểu tình hình học tập hàng ngày và cho làm bài kiểm tra ngắn môn vật lí

của một số lớp học theo chương trình nâng cao để so sánh lực học của lớp chọn làm

thực nghiệm và lớp đối chứng.

- Chọn hai lớp 11T và 11L của trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành – Yên

Bái làm lớp thực nghiệm (TN) và lớp đối chứng (ĐC).

- Cả hai lớp thực nghiệm và đối chứng có chất lượng ban đầu ngang nhau, kết

quả trước thực nghiệm của hai lớp là tương đương nhau.

3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Nội dung học ở cả hai lớp là như nhau theo phân phối chương trình và SGK

vật lí 11 nâng cao THPT hiện hành với thời lượng 3 tiết/ tuần.

- Đối với lớp thực nghiệm trong quá trinh dạy học có sử dụng hệ thống BTTN

đã được xây dựng ở chương 2.

- Đối với lớp đối chứng không được sử dụng hệ thống BTTN đã được xây

dựng ở trên nhưng lại được học các chuyên đề bồi dưỡng HSG như: Chuyên đề về

Điện trường - Định lí Ôstrô Gradski – Gaoxơ; Chuyên đề về Dòng điện không đổi,

Chuyên đề về chuyển động của electron trong điện trường và từ trường, chuyên đề

về cảm ứng điện từ.

Chúng tôi đã thực hiện ghi hình các tiết học (xem phần phụ lục).

- Đối với lớp đối chứng chúng tôi tiến hành theo nội dung dạy học do bộ qui

định, dạy theo phương pháp thông thường.

- HS hai lớp sẽ làm 2 bài kiểm tra (một bài 15 phút và một bài 45 phút theo

phân phối chương trình). Hai lớp được tiến hành kiểm tra cùng thời điểm và thời

gian làm bài như nhau (Nội dung bài kiểm tra ở phần phụ lục).

3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

3.4.1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá

3.4.1.1. Đánh giá chất lượng và hiệu quả của việc xây dựng và sử hệ thống BTTN

“Điện-Điện từ ” Vật lí 11.

Để đánh giá chất lượng và hiệu quả của việc xây dựng và sử hệ thống BTTN

phần phần “Điện-Điện từ” Vật lí 11 chúng tôi dựa vào kết quả các bài kiểm tra

(kiểm tra kiến thức và kiểm tra phương pháp).

3.4.1.2. Đánh giá theo thiêu chí bồi dưỡng HSG Vật lí

- Có kiến thức Vật lí cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống. Để có được phẩm

chất này đòi hỏi học sinh phải có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khả năng

nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng; có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện kiến thức.

- Có trình độ tư duy Vật lí phát triển. Tức là biết phân tích, tổng hợp, so sánh,

khái quát hóa, có khả năng sử dụng phương pháp đoán mới: qui nạp, diễn dịch, loại

suy. Để có được nhưng phẩm chất này đòi hỏi người học sinh phải có năng lực suy

luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt…

- Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên. Phẩm

chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải thích hiện tượng

các quá trình Vật lí; năng lực thực hành của học sinh.

- Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã

có để giải quyết các vấn đề, các tình huống. Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một

học sinh giỏi.

3.4.1.3. Tính khả thi của việc xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN “Điện-Điện từ”

Vật lí 11

Tính khả thi của việc xây dựng và sử hệ thống BTTN phần phần “Điện-Điện

từ” Vật lí 11 được đánh giá dựa vào các tiêu chí sau đây:

- Thời lượng giành cho việc sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học vật lí

- Các yêu cầu về thiết bị thí nghiệm

- Sự đáp ứng vừa sức của học sinh

quá trình chủ yếu thực hiện các thí nghiệm đơn giản, phù hợp với khả năng

đáp ứng về các thiết bị trong quá trình dạy học ở các trường phổ thông. Các thiết bị

nói chung có sẵn ở phòng thí nghiệm do sở cấp hoặc không thì cũng phù hợp với

khả năng tự chế tạo ra các thiết bị của giáo viên và HS .

3.4.2. Phân tích kết quả thực nghiệm

3.4.2.1. Phân tích mặt định tính theo các tiêu chi bồi dưỡng HSG Vật lí

* Tiêu chí có kiến thức Vật lí cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống.

Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài

kiểm tra chúng tôi thấy:

Đối với lớp TN, do chú trọng vào việc định hướng phương pháp giải các

BTTN nên HS hiểu vấn đề sâu hơn, do đó vận dụng vào các bài tập khác cũng tốt

hơn (ngay cả các bài ttập tính toán). Mặt khác sau khi học xong phần này các HS

của lớp TN có có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khả năng nhận thức vấn đề

nhanh, rõ ràng; có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện kiến thức

Đối với HS ở lớp thực nghiệm ngoài việc nắm vững kiến thức vật lí một cách

sâu sắc, các em còn có khả năng giải quyết vấn đề, khả năng vận dụng kiến thức

trong những tình huống được xác định thông qua các BTTN. Ngoài ra BTTN đã

kích thích tính ham hoạt động chân tay, trí tò mò tìm hiểu, rất phù hợp với lứa tuổi

HS THPT.

Đối với HS ở lớp đối chứng, việc giải các bài tập vật lí đơn thuần lí thuyết và

áp dụng công thức vật lí rất hạn chế về phương pháp nhận thức, khả năng quan sát,

khả năng giao tiếp...

* Tiêu chí có trình độ tư duy Vật lí phát triển.

Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài

kiểm tra chúng tôi thấy:

Đối với lớp TN, do chú trọng vào việc định hướng phương pháp giải các

BTTN nên HS có năng lực suy luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn

đạt…, biết phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, có khả năng sử dụng phương

pháp đoán mới: qui nạp, diễn dịch, loại suy tức là học sinh được phát triển tư duy

một cách toàn diện

Đối với HS ở lớp đối chứng, việc giải các bài tập vật lí đơn thuần lí thuyết và

áp dụng công thức vật lí rất hạn chế về năng lực suy luận logic, năng lực kiểm

chứng, năng lực diễn đạt…, khả năng phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa,

khả năng sử dụng phương pháp đoán mới. Từ đó tư duy Vật lí của HS chưa phát

triển toàn diện.

* Tiêu chí có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên.

Phẩm chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải

thích hiện tượng các quá trình Vật lí; năng lực thực hành của học sinh.

Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài

kiểm tra chúng tôi thấy:

Đối với lớp TN, do chú trọng vào việc định hướng phương pháp giải các

BTTN nên ngoài việc nắm vững kiến thức vật lí một cách sâu sắc, các em còn có

khả năng giải quyết vấn đề, khả năng vận dụng kiến thức trong những tình huống

được xác định thông qua các BTTN. Ngoài ra BTTN đã kích thích tính ham hoạt

động chân tay, trí tò mò tìm hiểu, rất phù hợp với lứa tuổi HS THPT. Từ đó giúp các

em được hình thành các năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải thích hiện tượng các

quá trình Vật lí; năng lực thực hành của học sinh.

Đối với HS ở lớp thực nghiệm Đối với HS ở lớp đối chứng, việc giải các bài

tập vật lí đơn thuần lí thuyết và áp dụng công thức vật lí rất hạn chế năng lực quan

sát sắc xảo, mô tả, giải thích hiện tượng các quá trình Vật lí; năng lực thực hành của

học sinh.

* Tiêu chí có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng

đã có để giải quyết các vấn đề, các tình huống.

Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài

kiểm tra chúng tôi thấy:

Đối với lớp TN, do chú trọng vào việc định hướng phương pháp giải các

BTTN nên HS có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ

năng đã có để giải quyết các vấn đề, các tình huống. Đây là phẩm chất cao nhất cần

có ở một học sinh giỏi.

Đối với HS ở lớp đối chứng, việc giải các bài tập vật lí đơn thuần lí thuyết và

áp dụng công thức vật lí rất hạn chế về khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng

tạo kiến thức, kỹ năng đã có để giải quyết các vấn đề, các tình huống.

* Thái độ của HS trong giờ học:

Đối với lớp đối chứng khi tham gia tiết học, các em được giải các bài tập lí

thuyết đơn thuần, các tri thức họ cần chỉ là những vấn đề lí thuyết sẵn có. HS chỉ

cần vận dụng các kiến thức lí thuyết đã học một cách hợp lí là có thể giải được các

BT, không khí giờ học thường trầm. HS ít có điều kiện thảo luận trao đổi, ở lớp đối

chứng HS không biết BTTN là gì, tỷ lệ HS hoàn thành BTTN ở nhà là rất thấp.

Đối với lớp thực nghiệm, nội dung BTTN đặt ra những vấn đề thiết thực rất

gần gũi song lại rất mới mẻ, bức bách cần có lời giải đáp. Các em được đặt vào vị trí

của người nghiên cứu, được tự mình đề ra phương án giải quyết vấn đề, tự mình làm

TN, được thảo luận... Những điều này đã làm cho HS phấn chấn, khêu gợi tính tò

mò, lòng ham hiểu biết của HS. Trong các tiết học này vai trò hướng dẫn của GV

được khẳng định.

Hầu hết các BTTN đều có nội dung hấp dẫn, vì thế HS cảm thấy thích thú khi

giải các bài tập này. Hiệu quả giáo dục của các BTTN là rất lớn.

3.4.2.2. Phân tích mặt định tính theo các tiêu chi tính khả thi của việc xây dựng và

sử dụng hệ thống BTTN “Điện-Điện từ” Vật lí 11

- Thời lượng giành cho việc sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học thực

nghiệm phù hợp với thời lượng qui định chung, tuy nhiên cả GV và HS đều cần

nhiều thời gian chuẩn bị bài ở nhà hơn.

- Các yêu cầu về thiết bị thí nghiệm, chủ yếu thực hiện các thí nghiệm đơn

giản, phù hợp với khả năng đáp ứng về các thiết bị trong quá trình dạy học ở các

trường phổ thông. Các thiết bị nói chung có sẵn ở phòng thí nghiệm do sở cấp hoặc

không thì cũng phù hợp với khả năng tự chế tạo ra các thiết bị của giáo viên và HS .

- Sự đáp ứng vừa sức của học sinh: Đối với lớp thực nghiệm, nội dung BTTN

đặt ra những vấn đề thiết thực rất gần gũi song lại rất mới mẻ, bức bách cần có lời

giải đáp. Các em được đặt vào vị trí của người nghiên cứu, được tự mình đề ra

phương án giải quyết vấn đề, tự mình làm TN, được thảo luận... Những điều này đã

làm cho HS phấn chấn, khêu gợi tính tò mò, lòng ham hiểu biết của HS. Trong các

tiết học này vai trò hướng dẫn của GV được khẳng định.

Hầu hết các BTTN đều có nội dung hấp dẫn, vì thế HS cảm thấy thích thú khi

giải các bài tập này. Hiệu quả giáo dục của các BTTN là rất lớn.

3.4.2.2. Phân tích kết quả về mặt định lượng

Các bài kiểm tra sau khi thực nghiệm được GV dạy thực nghiệm chấm điểm

theo thang điểm hệ số 10. Bài kiểm tra được thực hiện ở cả hai đối tượng: đối chứng

và thực nghiệm . Chúng tôi lập được các bảng sau:

Bảng 1: Bảng phân phối kết quả.

* Đánh giá kết quả thông qua bài kiểm tra 15 phút

Bảng 3.1: Đánh giá tỉ lệ trả lời đúng các câu hỏi trong bài kiểm tra 15 phút

Câu 1 2 3 4 5 6* 7* 8*

21.2 27.3 51.5

Mức điểm 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 0

TN(%) 69.7 72.7 78.8 78.8 75.6 72.7 81.8 Lớp ĐC(%) 78.8 66.7 75.6 81.8 78.8 57.6 57.6 6.0 27.3 48.5 18.2

(câu đánh dấu * là những câu kiểm tra phần kiến thức có liên quan đến BTTN)

Bảng 3.2: Kết quả bài kiểm tra 15 phút

Số Điểm Tổng Điểm

Lớp HS điểm TB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

33 0 0 0 0 1 3 4 8 6 6 5 TN 251 7.6

33 0 0 0 1 2 4 7 8 6 4 1 ĐC 223 6.8

- Qua kết quả bài kiểm tra 15 phút thấy:

+ Điểm số giữa hai lớp ĐC và lớp TN có sự chênh lệch (Điểm trung bình lớp

TN là 7,6; điểm trung bình lớp ĐC là 6,8). Số lượng các câu kiểm tra kiến thức có

liên quan đến BTTN chiếm 50% tổng điểm bài kiểm tra.

+ Tuy nhiên cũng từ bảng đánh giá tỉ lệ trả lời các câu hỏi cho thấy: HS lớp TN

có khả năng trả lời các câu hỏi về kiến thức cơ bản tương đương như HS lớp ĐC

nhưng khả năng trả lời các câu kiểm tra kiến thức có liên quan đến BTTN cao hơn

nhiều so với HS lớp ĐC (Lớp TN có tỉ lệ trả lời đúng cỡ khoảng 80% còn lớp ĐC

chỉ đạt khoảng 55%).

Như vậy: Bước đầu đã cho thấy khi sử dung BTTN vào dạy học thì HS ngoài đảm

bảo được các kiến thức cơ bản theo chuẩn kiến thức kĩ năng, còn giúp học sinh phát

triển tư duy vật lí. Do các BTTN thường là những bài tập đòi hỏi HS phải có trình

độ nhận thức ở mức cao theo thang nhận thức của Bloom nên việc giải BTTN có tác

dụng rất tốt trong việc bồi dưỡng HSG vật lí.

* Đánh giá kết quả thông qua bài kiểm tra 45 phút

Bảng 3.3: Thống kê kết quả điểm kiểm tra 45 phút

Điểm Số Tổng Điểm

0 1 2 3 4 5 7 8 9 10 6 Lớp HS điểm TB

33 0 0 0 0 2 2 8 9 5 4 3 TN 249 7,55

33 0 0 0 1 2 5 8 7 4 1 5 ĐC 224 6,79

Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất

Để thấy rõ số % HS đạt được các mức điểm khác nhau chúng tôi đã lập bảng

phân phối tần suất.

Lớp Số HS dự Số % HS đạt điểm xi

kiểm tra 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10

TN 33 0 0 0 6.0 6.0 9.1 24.3 27.3 15.2 12.1

ĐC 33 0 0 3.0 6.0 15.2 15.2 24.3 21.2 12.1 3.0

Từ bảng phân phối tần suất chúng ta có đồ thị phân bố tần suất (Đồ thị 1).

Đồ thị 3.1: Đường phân bố tần suất

Bảng 3.5: Bảng phân bố tần suất tích luỹ.

Để biết được HS đạt từ một điểm nào đó trở xuống ta cộng dồn tần suất của

điểm số xi với tần suất tất cả các điểm số nhỏ hơn xi và được tần số tích luỹ

Lớp Số HS dự Số % HS đạt điểm xi

kiểm tra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 0 0 6 12 21.1 45.4 72.7 87.9 100 33 TN

0 0 3.0 9.0 24.2 39.4 63.7 84.9 97.0 100 33 ĐC

Từ bảng phân bố tần suất tích luỹ chúng ta có đồ thị phân bố tần suất tích luỹ

(Đồ thị 2).

Đồ thị 3.2: Đường phân bố tần suất tích luỹ

* Từ các bảng số liệu trên đây và từ đồ thị biểu diễn cho thấy: chất lượng bài

làm của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Cụ thể là tỉ lệ HS kiểm tra đạt loại

trung bình, yếu và kém ở các lớp thực nghiệm giảm đáng kể so với lớp đối chứng.

Ngược lại tỉ lệ HS đạt loại khá giỏi của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng.

Đường tích luỹ ứng với lớp TN nằm bên phải và phía dưới đường tích luỹ ứng với

lớp ĐC. Điều này cho thấy kết quả học tập của HS lớp thực nghiệm cao hơn so với

lớp đối chứng.

Chúng tôi xử lí số liệu theo thống kê toán học thu được kết quả như sau:

 Các thông số thống kê:

- Điểm trung bình kiểm tra:

Từ công thức:

Ta có:

- Độ lệch chuẩn:

Từ công thức:

đo mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị X, dãy nào có càng nhỏ

được xem là đồng nhất hơn.

Ta có:

- Hệ số biến thiên:

Từ công thức:

Hệ số biến thiên V cho biết mức độ phân tán của các số liệu.

Từ đó chúng ta có bảng thống kê các thông số toán học sau.

Bảng 3.6: Bảng các thông số thống kê toán.

Nhóm Điểm TBKT Độ lệch chuẩn Hệ số biến thiên

7,55 1,60 21,19 % TN

6,79 1,65 24,30% ĐC

Nhận xét:

- Số HS đạt điểm dưới 5 ở lớp thực nghiệm chiếm tỉ lệ thấp hơn ở lớp đối

chứng.

- Điểm trung bình kiểm tra ở lớp thực nghiệm cao hơn ở lớp đối chứng.

- Hệ số biến thiên ở lớp thực nghiệm nhỏ hơn ở lớp đối chứng, nói cách khác độ

phân tán số liệu thống kê ở lớp thực nghiệm ít hơn so với lớp đối chứng.

* Từ các nhận xét trên đây chúng ta thấy phương pháp giảng dạy ở lớp thực

nghiệm hiệu quả cao hơn so với phương pháp giảng dạy ở lớp đối chứng. Tuy nhiên

kết quả trên đây có thể ngẫu nhiên mà có vì vậy để độ tin cậy cao hơn chúng ta cần

phải kiểm định thống kê.

3.4.2.3. Kiểm định thống kê:

- Đại lượng kiểm định:

+ Chọn trước xác suất . Tra bảng Student, tìm (giá trị tới hạn của t).

o Nếu

+ So sánh kết quả t tính được với tìm trong bảng phân phối Student.

o Nếu

thì sự khác nhau giữa và là có ý nghĩa.

thì sự khác nhau giữa và là chưa đủ ý nghĩa.

Vận dụng cách tính trên chúng tôi lần lượt tính (lấy )

Với ta có:

tra bảng các giá trị hàm Laplat ta tìm được

giá trị tới hạn

So sánh t và ta thấy t > có nghĩa sự khác biệt giữa như trên

là có ý nghĩa , với mức ý nghĩa là 0,05.

* Kết luận: phương pháp dạy học mới ở lớp thực nghiệm thật sự hiệu quả

hơn phương pháp dạy học ở lớp đối chứng.

Kết luận chương 3

Từ những nhận xét và phân tích số liệu ở trên cho phép khẳng định giả thuyết

khoa học của luận văn là đúng đắn. Các kết quả thu được đã chứng tỏ:

- Việc đưa BTTN vào dạy học là có tính khả thi, có tác dụng rõ rệt trong việc

khắc sâu kiến thức, bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS từ đó giúp phát hiện và bồi

dưỡng HSG Vật lí.

- Các BTTN đã làm cho không khí các tiết học trở nên sôi nổi, kích thích hứng

thú học tập của HS.

- Về mặt thời gian và vật chất thì không phải đầu tư lớn, hiện nay các thiết bị

thí nghiệm ở phòng thí nghiệm tương đối phong phú nên phù hợp với điều kiện của

chúng ta hiện nay.

- Ngoài ra BTTN còn có ưu điểm nổi bật là phát huy được tính tích cực, sáng

tạo của GV trong việc dạy học vật lí bằng thực nghiệm.

Qua đây một lần nữa chúng ta khẳng định: BTTN có vai trò to lớn trong việc

bồi dưỡng HSG.

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

1. Kết luận

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận của việc phát triển tư duy sáng tạo cho HS trong

dạy học vật lí, thông qua việc xây dựng và sử dụng BTTN góp phần bồi dưỡng

HSG, đề tài này đã đạt được một số kết quả sau:

- Làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc phát triển tư duy sáng tạo cho HS trong

dạy học BTTN vật lí.

- Phân tích về BTTN: cấu trúc, vai trò và tác dụng của BTTN trong việc bồi

dưỡng tư duy sáng tạo cho HS.

- Phân tích được cấu trúc và nội dung của phần “Điện - Điện từ” Vật lí 11.

- Xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN cho phần “Điện - Điện từ” ở chương

trình vật lí 11. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Chuyên Nguyễn Tất

Thành – TP. Yên Bái, trên cơ sở hệ thống BTTN đã được soạn thảo theo định hướng

của đề tài.

2. Khuyến nghị

Qua kết quả của đợt thực nghiệm sư phạm mà chúng tôi đã tiến hành, cho

phép rút ra được kết luận bước đầu về hiệu quả của việc xây dựng và sử dụng BTTN

trong quá trình dạy học:

- Trong điều kiện hiện nay của các trường phổ thông, việc đưa BTTN vào

giảng dạy là cần thiết và có tính khả thi cao.

- Mọi GV đều có thể khai thác phương tiện dạy học có hiệu quả này.

- Mọi HS ở các trường phổ thông đều rất hứng thú khi tham gia vào các tiết

học kiểu này.

- Điều kiện cơ sở vật chất của các trường phổ thông có thể đáp ứng được.

- Việc đưa BTTN vào các tiết dạy bắt buộc các GV phải tham gia vào các thí

nghiệm nhiều hơn, vì thế khả năng sáng tạo của GV cũng nhờ đó được phát huy dẫn

đến hiệu quả dạy học cao hơn rất nhiều.

- Việc đưa BTTN vào dạy học không làm ảnh hưởng tới thời lượng học tập

theo phân phối chương trình.

- Nếu triển khai được biện pháp dạy học này cùng với việc triển khai phần thí

nghiệm thực hành, thì HS được phát triển toàn diện trong quá trình giáo dục. Qua đó

giúp giáo viên phát hiện và bồi dưỡng học sinh có năng khiếu Vật lí.

Vậy việc triển khai loại BTTN trong các trường phổ thông là khả thi và cần

thiết, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo thế hệ trẻ, phục vụ cho công cuộc công

nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước mà Đảng và nhà Nhà nước ta đã đề ra.

Chúng tôi hy vọng rằng, luận văn sẽ góp một phần nhỏ bé vào việc đổi mới

phương pháp dạy học vật lí ở trường THPT, đáp ứng được đòi hỏi cấp bách của sự

nghiệp giáo dục trong giai đoạn hiện nay. Trên cơ sở của đề tài này có thể mở rộng

phạm vi nghiên cứu sang các phần khác thuộc chương trình vật lí phổ thông. Luận

văn có thể là một tài liệu tham khảo bổ ích cho HS, Sinh viên và GV ngành vật lí.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Vũ Cao Đàm, Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất bản khoa học

kỹ thuật, Hà Nội, năm 1997.

2. Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội, 2002.

3. Chiến lược phát triển kinh tế, xã hội 2011-2020.

4. Nghị quyết đại hội đảng toàn quốc lần thứ 11.

5. Nghị quyết trung ương 2 khóa VIII số 02-NQ/HNTW ngày 24/12/1996.

6. Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Phúc Thuần, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Ngọc

Hưng, , Phạm Đình Thiết, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Trần Trắc. Vật lí 11

Nâng cao, NXB Giáo dục, 2007.

7. Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Phúc Thuần, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Ngọc

Hưng, Phạm Đình Thiết, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Trần Trắc. Bài tập vật lí

11 Nâng cao, NXB Giáo dục, 2007.

8. Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Phúc Thuần, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Ngọc

Hưng, , Phạm Đình Thiết, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Trần Trắc. Sách giáo

viên Vật lí 11 Nâng cao, NXB Giáo dục, 2007.

9. Quy chế thi HSG quốc gia: Ban hành theo thông tư Số 56/2011/TT-BGD&ĐT

ngày 25 tháng 11 năm 2011 của Bộ giáo dục và đào tạo.

10. Phạm Đình Cương, Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học phổ thông, NXBGD 2003.

11. Nguyễn Thanh Hải, Bài tập định tính và câu hỏi thực tế vật lí 11, NXBGD-2007.

12. Bùi Quang Hân và nhóm tác giả, Giải toán vật lí 11 tập 1. NXBGD-2000.

13. Đào Hữu Hồ, Xác suất thống kê, NXB Đại học quốc gia Hà nội-2006.

14. Vũ Quang, Nguyễn Phúc Thuần và nhóm tác giả, Tài liệu bồi dưỡng giáo

viên, NXBGD-2007.

15. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, tổ chức hoạt động nhận thức của HS

trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, ĐHSP Hà Nội-1998.

16. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế, Phương pháp dạy

học vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm-2003.

17. Phạm Quang Trực, Phạm Hồng Tuất (dịch), Phương pháp dạy bài tập vật lí,

tập một, NXBGD-1975.

18. Phạm Hữu Tòng, Phương pháp dạy bài tập vật lí, NXBGD-1980.

19. V.Langúe, Những bài tập hay về thí nghiệm vật lí, NXBGD-2004.

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1

PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN GIÁO VIÊN

Do yêu cầu của việc nghiên cứu càn tìm hiệu về thực trạng của việc dạy học

vật lí ở trường THPT nói chung và việc sử dụng BTTN vật lí nói riêng, tôi kính

mong sự giúp quý giá đỡ của quý thày cô, bằng việc trả lời một cách cẩn thận những

câu hỏi mà tôi sẽ đề ra dưới đây. Tôi xin trân trọng cảm ơn trước

Phần thông tin cá nhân {nếu quý thầy/ cô thấy không tiện thì có thể không ghi)

Họ và tên giáo viên: .........................................................................................

Đơn vị công tác: ..............................................................................................

Thâm niên công tác: .........................................................................................

Thầy/ cô hãy khoanh tròn vào ý kiến mà thầy cô cho là đúng

1. Theo thầy cô, bài tập thí ngiệm là:

a. Là những bài tập được sử dụng sau khi học sinh học xong lí thuyết có thí

nghiệm biểu diễn của giáo viên.

b. Là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần phải tính toán, kết quả

được suy ra từ việc quan sát thí nghiệm.

c. Là những bài tập mà khi giải cần tiến hành những thí nghiệm, quan sát,

kiểm chứng, đo đạc lấy số liệu, dữ kiện cần thiết.

d. Là những bài tập mà học sinh sẽ tưởng tượng ra các mô hình thí nghiệm để

kiểm chứng, chứng minh một kết luận nào đó..

e. Cách hiểu khác của thầy cô: .........................................................................

2. Thầy cô sử dụng bài tập thí nghiệm vào các tiết dạy vật lí với mức độ thường

xuyên thế nào?

a. Thường xuyên. b. Thỉnh thoảng.

c. Chưa bao giờ. d. Chỉ khi có người dự giờ

e. Ý kiến khác: .................................. ……………………………………….

3. Theo thày cô, ở chương trình vật lí phổ thông số bài tập thí nghiệm đã được biên

soạn:

a. Rất nhiều b. Vừa đủ c. Còn rất ít.

d. Ý kiến khác: ..............................................................................................

4. Bài tập thí nghiệm mà thây cô đã từng sử dụng (nêu có) có nguồn gốc từ:

a. Sách giáo khoa vật lí b. Sách bài tập vật lí

c. Tự biên soạn. d. Được lấy từ các tài liệu khác

5. Trong tổng thời gian chuẩn bị cho bài dạy mới, thời lượng mà thầy cô dành cho

việc chuẩn bị bài tập thí nghiệm:

a. Chiếm thời lượng lớn.

b. Chiếm thời lượng nhỏ.

c. Không nghĩ đến.

d. Y kiên khác: ..............................................................................................

6. Thầy cô đã từng, hoặc nếu sử dụng bài tập thí nghiệm, thầy cô chọn phần nào

trong chương trình:

a. Cơ b. Nhiệt c. Điện

d. Quang e. Từ f. Mọi phần

g. Ý kiến khác: ..............................................................................................

7. Đâu là những khó khăn cản trở việc sử dụng bài tập thí ngiệm trong dạy học vật lí

a. Khó tiến hành

b. Thời lượng tiết học không phù hợp để tiến hành.

c. Điều kiện cơ sở vật chất trường học hiện tại không cho phép.

d. Không có thời gian chuẩn bị ở nhà cho tiết dạy có sử dụng bài tập thí

nghiệm.

e. Ý kiến khác: .................................................................................................

8.Theo thầy cô, có hay không tác dụng của việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong

dạy học vật lí trong việc phát truyền tư duy vật lí và rèn luyện kỹ năng thực hành,

đo đạc số liệu, sử lí số liệu thí nghiệm cho học sinh.

a. Không. b. Bình thường. c. Tốt.

d. Rất tốt e. Còn tuỳ vào phương pháp sử dụng

f. Ý kiên riêng: .................................................................................................

9. Có hay không nên việc đưa bài tập thí nghiệm vào các tiết kiểm tra, thi học kì, thi

học sinh giỏi?

a. Nên đưa vào b. Không nên đưa vào

c. Y kiên khác: .........................................................................................

10.Theo thầy cô, thực trạng việc sử dụng thí nghiệm nói chung và bài tập thí

nghiệm nói riêng hiện nay ở các trường phổ thông thế nào? Nếu có thể thầy cô

có thể đưa ra suy nghỉ của mình về: Tác dụng, nguyên nhân, cách khắc phục

nguyên nhân: ............................................................................................................

…………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

…………………………………………………….

Một lần nữa tác giả xin cám ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô, kính

chúc thầy cô và gia đình sức khỏe, có nhiều thành công trong công tác!

PHỤ LỤC 2

BÀI KIỂM TRA SỐ 1

( Thời gian làm bài 45 phút)

I. Phần trắc nghiệm khách quan.

Câu 1. Nhận định nào dưới đây nói về suất điện động là không đúng.

A. Suất điện động là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện.

B. Suất điện động được đo bằng thương số công của lực lạ dịch chuyển điện tích

ngược chiều điện trường và độ lớn điện tích dịch chuyển.

C. Đơn vị của suất điện động là jun.

D. Suất điện động của nguồn điện có trị số bằng hiệu điện thế giữa hai cực khi

mạch ngoài để hở.

Câu 2. Cấu tạo Pin điện hoá là:

A. Gồm hai cực có bản chất giống nhau ngâm trong dung dịch chất điện phân.

B. Gồm hai cực có bản chất khác nhau ngâm trong điện môi.

C. Gồm hai cực có bản chất khác nhau ngâm trong dung dịch chất điện phân.

D. Gồm 2 cực có bản chất giống nhau ngâm trong điện môi.

Câu 3. Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng:

A. Tạo ra điện tích dương trong một giây.

B. Tạo ra các điện tích trong một giây.

C. Thực hiện công của nguồn điện trong một giây.

D. Thực hiện công của nguồn điện khi di chuyển một đơn vị điện tích dương

ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện.

Câu 4. Một đoạn mạch có hiệu điện thế hai đầu không đổi chứa điện trở thuần. Khi

chỉnh điện trở của mạch là thì công suất của mạch là 200W. Khi chỉnh điện

trở của mạch là thì công suất của mạch là:

Chọn đáp án đúng.

A. 400W B. 100W C. 50W D. 800W

Câu 5. Chọn phương án đúng.

Bếp điện cú hiệu điện thế định mức là 220V. Nếu mắc bếp vào hiệu điện thế 110V,

thì công suất của bếp thay đổi ra sao?

A. Giảm một nửa B. Giảm 4 lần

C. Giảm 8 lần D. Thay đổi khác

Câu 6. Chọn phương án đúng:

Điện trở của một dây dẫn kim loại tại nhiệt độ xác định :

A. Chỉ phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.

B. Chỉ phụ thuộc vào hiệu điện thế đưa vào hai đầu dây dẫn.

C. Phụ thuộc vào hiệu điện thế đưa vào hai đầu dây dẫn và cường độ dòng điện

chạy qua dây dẫn

D. Phụ thuộc vào kim loại và kích thước dây dẫn.

Câu 7. Chọn phương án đúng:

Một nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r được nối với mạch ngoài có

điện trở tương đương là R. Nếu R = r, thì:

A. Dòng điện trong mạch có giá trị cực tiểu.

B. Dòng điện trong mạch là cực đại

C. Công suất tiêu hao trên mạch ngoài là cực tiểu.

D. Công suất tiêu hao trên mạch ngoài là cực đại.

Câu 8. Các nguồn điện giống nhau E = 3 (V) ; r = 0,2 () được mắc như hình vẽ.

Suất điện động và điện trở trong của mỗi nguồn là:

A. và B. và

C. và D. và

Câu 9. Một nguồn điện có suất điện động 12V, điện trở trong , người ta nối hai

cực bằng một dây dẫn có điện trở .Công suất của nguồn cung cấp cho mạch

ngoài là:

A. 6W B. 12W C. 20W D. 36W

Câu 10. Có hai bóng đèn, bóng thứ nhất ghi 6V-5W, bóng thứ hai ghi 6V -3W.

Người ta mắc nối tiếp chúng vào hiệu điện thế 12V. Độ sáng của hai bóng như thế

nào? Chọn phương án đúng.

A. Cả hai bóng sáng bình thường

B. Bóng thứ nhất rất sáng, bóng thứ hai sáng kém hơn

C. Bóng thứ nhất sáng kém, bóng thứ hai rất sáng

D. Cả hai bóng đều không sáng.

II. Phần tự luận.

E1, r 1

E2, r2

Câu 1. cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ,

trong đó suất điện động và điện trở trong của

các nguồn tương ứng là: E1= 6V; r1= ; E2=

3V; r2= . Các điện trở mạch ngoài là R1=

; R2 = ; R3=

a) Tính suất điện động và điện trở

trong của bộ nguồn.

b) Tính cường độ dòng điện chạy qua các điện trở.

c) Tính hiệu điện thế UMN giữa hai điểm M và N.

Câu 2. Một nguồn điện có suất điện động E = 24V, điện trở trong r = 6 dùng để

thắp sáng các bóng đèn loại 6V – 3W.

a. Có thể mắc tối đa mấy bóng đèn để các đèn sáng bình thường và phải mắc chúng

thế nào?

b. Nếu chỉ có sáu bóng đèn thì phải mắc chúng thế nào để các bóng đèn sáng bình

thường. Trong các cách mắc đó cách mắc nào lợi hơn?

Câu 3: Nên cơ sở lí thuyết và giải thích nguyên tắc hoạt động của bộ phận đề ở xe

máy?

Đáp án và bảng điểm

I. Phần trắc nghiệm khách quan (4đ - mỗi câu 0,4đ)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

C C D A B D D D C C

II. Phần tự luận.

Câu 1. 3 Điểm, mỗi phần một điểm.

a. Do 2 nguồn mắc nối tiếp ta có: ;

. Cường độ dòng điện qua mạch: b.

Mà:

Câu 2: 2 điểm: mỗi phần một điểm.

- Điện trở của bóng đèn:

- Giả sử các bóng được nắc thành n hàng, mỗi hàng m bóng nối tiếp.

Suy ra số bóng đèn là: x = m.n (1)

- Để các đèn sáng bình thương thì:

Mặt khác: (2).

Từ (1) và (2) ta đươc phương trình: (3),

Để phương trình có nghiệm: .

Vậy có thể mắc tối đa 8 bóng đèn để chúng sáng bình thường.

b. Với x = 6 thay vào phương trình (3) ta được: m = 1; n = 6.

Hoặc m = 3; n = 2.

Vậy có 2 cách mắc: Cách 1: Mắc các bóng thành 6 hàng, mỗi hàng 1 bóng. Với cách

mắc này thì: .

Cách 2: Mắc các bóng thành 2 hàng, mỗi hàng 3 bóng nối tiếp. Với cách mắc này

thì: .

Câu 3. 1 điểm:

- Cơ sở lí thuyết: Từ biểu thức định luật ôm đối với toàn mạch:

Khi R = 0, thì cường độ dòng rất lớn, đây chính là hiện tượng đoản mạch. Người ta

ứng dụng hiện tượng này để khởi động xe máy, ôtô.

- Giải thích hoạt động của bộ phận đề của xe máy: Khi ta ấn nút đề (nút để khởi

động xe) thì khi đó mạch điện bị nối tắt. Trong cuận khởi động của động cơ xẽ xuất

hiện một dòng lớn, giúp động cơ xe máy hoạt động.

PHỤ LỤC 3

BÀI KIỂM TRA SỐ 2

( Thời gian làm bài 15 phút)

Câu 1: Từ trường không tác dụng lực lên:

A. Nam châm khác đặt trong nó

B. Dây dẫn tích điện đặt trong nó

C. Hạt mang điện chuyển động có hướng đặt trong nó

D. Một vòng dây mang dòng điện đặt trong nó

Câu 2: Trong các thiết bị điện tử, những dây điện mang dòng điện bằng nhau,

ngược chiều thường được cuốn lại với nhau nhằm mục đích chính là:

A. Làm tăng hiệu ứng từ B. Làm giảm hiệu ứng từ

C. Làm tăng hiệu ứng điện D. Một lí do khác

Câu 3: Cho ba dây dẫn thẳng mang dòng điện có cùng cường độ đặt vuông góc với

mặt phẳng giấy tại ba vị trí A, B, C tạo thành tam giác vuông cân tại A. Hình vẽ nào

sau đây xác định đúng phương, chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn thứ ba đặt tại

A B C D

Câu 4. Lực nào sau đây được ứng dụng để điều khiển tia điện tử quét khắp màn

hình trong bóng đèn hình của máy thu hình (tivi)

A Lực từ Ampe B .Lực tĩnh điện Cu-lông

C.Trọng lực D .Lực Lorenxơ .

Câu 5. Một khung dây có diện tích 5cm2 gồm 50 vòng dây. Đặt khung dây trong từ

trường đều có cảm ứng từ B và quay khung theo mọi hướng. Từ thông qua khung có

giá trị cực đại là 5.10-3 Wb. Cảm ứng từ B có giá trị nào?

A .0,2 T B .0,02T C .2,5T D .Một giá trị khác

Câu 6*. Thiết bị điện nào sau đây ứng dụng tác dụng có lợi của dòng điện Fu-cô ?

A. Công tơ điện B. Quạt điện

C. Máy bơm nước (chạy bằng điện) D. Biến thế .

Câu 7*. Hiện tượng các bóng đèn điện trong các hộ gia đình sáng bừng lên trước

khi tắt hẳn khi gặp sự cố mất điện có nguyên nhân là do đâu?

A. Do hiện tượng tự cảm. B. Do hiện tượng cảm ứng điện từ

C. Do hiện tượng đoản mạch C. Một nguyên nhân khác

Câu 8*. Trong ngăn bàn có hai thanh bề ngoài nhìn y hệt nhau, một thanh bằng sắt

mềm và một thanh bằng thép có từ tính? Làm thế nào để phân biệt được hai thanh?

Đáp án và bảng điểm

2 3 4 5 6 7 1

B B D A A A B

Câu 8:

- Đặt đầu của một thanh vào phần giữa của thanh kia. Nếu thanh thứ hai là

nam châm thì nó sẽ không hút thanh thứ nhất vì đường chung hòa đi qua điểm giữa

của thanh năm châm thẳng. Nếu có xảy ra sự hút thì thanh thứ nhất là nam châm.

- Tuy nhiên, người ta cũng có thể làm từ hóa một thanh thẳng sao cho nó có một

cực ở giữa thanh, chẳng hạn cực nam, còn hai đầu thanh là cực bắc (thanh loại này có thể

được xem như hai năm châm gắn cực Nam vào nhau). Trong trường hợp này cần phải

dịch đầu của một thanh dịch theo thanh kia. Nếu thấy liên tục có lực hút thì thanh thứ

nhất là nam châm vì nó buộc phải mang một cực ở đầu. Nhưng nếu trong quá trình đó,

lực hút chỉ quan sát được ở một số điểm thì thanh thứ hai là nam châm.

PHỤ LỤC 4

MỘT SỐ BTTN PHẦN “ĐIỆN - ĐIỆN TỪ”

Bài 1: Cho các dụng cụ sau:

- 1 quả bóng đã được thổi

- 1 mảnh vải dạ

Hãy tiến hành TN để quan sát hiện tượng

nhiễm điện do cọ sát?

H.1

Bài giải:

- Cọ xát mảnh vải dạ vào quả bóng.

- Đưa quả bóng chạm vào bức tường  bóng bị dính vào tường (như hình)

Bài 2. Cho các dụng cụ sau:

- Vòi nước đang chảy

- 1 ống hút bằng nhựa

- 1 mảnh vải len.

Hãy tiến hành TN để quan sát hiện tượng

nhiễm điện do cọ sát?

H.2 Bài giải:

- Cọ xát mảnh vải len vào ống hút

- Mở vòi cho nước chảy thành dòng nước nhỏ

- Đưa ống hút lại gần dòng nước đang chảy  dòng nước bị hút về đầu ống hút

nhựa.

Bài 3. Có hai điện trở có giá trị khác nhau, một cục pin (

nguồn điện không đổi), các vôn kế. Hãy nêu cách so

sánh giá trị của của 2 điện trở đó.

Bài giải:

- Mắc mạch điện như hình vẽ.

- Đọc số chỉ của các giá trị trên hai vôn kế và so sánh

H.3

giá trị của chúng.

- Đưa ra kết luận về giá trị của và R2.

Bài 4. Có một nguồn điện, các vôn kế, một điện trở đã biết giá trị. Hãy tiến hành thí

nghiệm để xác định giá trị một điện trở khác?

Bài giải:

- Mạch điện được mắc như hình vẽ

, -

- Đo giá trị của và .

H.4

- Thay vào biểu thức trên giá trị của , ,

từ đó suy ra giá trị của R2.

Bài 5. Có một điện trở chưa biết giá trị, một số điện trở đã biết giá trị chính xác, một

biến trở, một nguồn điện một chiều, một ampe kế. Hãy đưa ra phương án, và tiến

hành thí nghiệm xác định giá trị của điện trở chưa biết.

Bài giải:

Ta có thể dựa vào tính chất của mạch cầu cân bằng để xác định

giá trị của điện trở chưa biết.

Mạch cầu là mạch điện gồm các điện trở mắc với nhau như hình vẽ. Khi cường độ

dòng điện qua R5, IA = 0

thì ta có tính chất như sau:

Như vậy, để xác định giá trị của điện trở Rx,

ta mắc mạch điện như sau:

Điều chỉnh giá trị của biến trở R3, cho đến khi

H.5

Ampe kế chỉ giá trị 0. Khi đó mạch cầu ở trạng thái cân bằng. Ta có hệ thức:

Thay giá trị của các điện trở đã biết vào biểu thức,

ta suy ra giá trị của .

Bài 5: Cho nguồn điện một chiều, hai ampe kế giống nhau có điện trở rất nhỏ, một

điện trở đã biết trị số , một điện trở chưa biết trị số , dây nối, khóa K. Hãy đề

xuất phương án xác định giá trị điện trở ?

Bài giải

- Mắc mạch điện như hình vẽ, đóng khóa K, đọc số chỉ của các ampe kế.

- Thế các giá trị đó vào công thức .

+ -

H.6b H.6a

- Vì điện trở của ampe kế rất bé nên khi mắc ampe kế vào mạch có thể bỏ qua điện

trở các ampe kế. Khi đó, mạch ngoài chỉ còn R0 mắc song song với Rx.

Ta có , và suy ra

Bài 6: Dùng Ôm kế đo điện trở của bóng đèn 220V-100W khi chưa mắc vào nguồn

điện là 30 , nhưng khi dùng công thức tính . Hãy giải thích tại sao

lại có mâu thuẫn giữa lí thuyết và thực nghiệm?

Bài giải: Không mâu thuẫn gì. Giá trị 30 là điện trở của bóng đèn khi không làm

việc. Khi đèn sáng, nhiệt độ của dây tóc bóng đèn tăng nhanh sau đó ổn định

(khoảng 20000C) do đó điện trở của bóng đèn cũng tăng lên rất nhanh. R=484 là

điện trở tương ứng với bóng đèn khi làm việc bình thường.

Bài 7. Cho điện trở đã biết trị số R0,

R0 điện trở chưa biết trị số , hai ampe kế có A điện trở rất nhỏ, nguồn điện một chiều, dây nối, Rx khóa K. Hãy lập phương án xác định công suất A

tiêu thụ trên ?

+ - Bài giải:

- Mắc mạch điện như hình vẽ,

H.7

đóng khóa K, đọc số chỉ của các ampe kế.

100

- Thế các giá trị đó vào công thức .

Thay biểu thức: vào

Bài 8. Có hai nguồn điện có suất điện động khác nhau. Nêu các phương án và thiết

bị cần thiết để so sánh suất điện động của chúng.

Bài giải:

- Mắc mạch điện như hình vẽ:

H.8

- Lần lượt thay nguồn điện bằng hai nguồn mà đề bài đã

cho.

- Ở mỗi lần, đọc số chỉ vôn kế. Giá trị lần lượt là và

- So sánh giá trị của và , từ đó suy ra kết quả bài tập.

Bài 9. Khi mắc mạch điện theo sơ đồ hình H.9,

một HS đã mắc nhầm vôn kế vào chỗ ampe kế Đ A và ampe kế vào chỗ vôn kế. Khi đó có hiện

tượng gì xảy ra với các dụng cụ đo này?

Tại sao?

V H.9 * Kết quả: Các dụng cụ ampe kế, vôn kế không bị hỏng.

* Giải thích:

- Khi (Rd //RA) nt RV thì điện trở tương đương của mạch ngoài rất lớn (do RV rất

lớn) nên cường độ dòng điện trong mạch sẽ rất nhỏ. Vì vậy, số chỉ của vôn kế, ampe

kế có giá trị rất nhỏ.

Bài 10. Từ một hộp nối điện thoại đến một gia đình cách nhau L(km) có một đường

dây điện thoại gồm hai dây dãn song song và cách điện với nhau, điện trở trên mỗi

mét chiều dài là ( /m) . Tại một vị trí nào đó trên đường dây này lớp nhựa cách

điện giữa hai dây bị hỏng và có khả năng dẫn điện ( có điện trở). Với các dụng cụ:

- Một chiếc pin có suất điện động và điện trở trong đã biết.

- Một ampe kế có điện trở nhỏ không đáng kể.

Hãy tìm cách xác định vị trí chỗ

bị hỏng và điện trở của nó.

* Bài giải:

- Thiết kế mạch điện như hình

H.10a

101

vẽ ( H.10a).

+ Tách rời 2 dây dẫn ở cuối đường dây, quan sát và ghi số

chỉ ampe kế I1,

(1) áp dụng định luật Ôm ta có : I1 =

+ Nối hai dây dẫn ở cuối đường dây(đóng K) , quan sát và

ghi số chỉ ampe kế I2.

H.10b

(2) áp dụng định luật Ôm: I2=

- Rút x từ (1) thay vào (2) ta được phương trình bậc hai đối với ẩn R, các giá trị I1,

I2 đọc trên ampe kế, E, r, đã biết. Sau khi xác định được R ta sẽ xác định được x.

Bài 11. Một người sử dụng điện một chiều muốn biết nguồn điện nằm ở phía nào

của đường dây ( gồm hai dây dẫn ). Chỉ sử dụng vôn kế và một điện trở hãy trình

bày cách làm.

* Bài giải:

- Trước hết mắc điện trở vào hai điểm bất kỳ trên đường dây ( H.11)

- Mắc vôn kế vào hai điểm C và D, đọc số chỉ

trên vôn kế ( có giá trị U1 ).

- Mắc vôn kế vào hai điểm C và D, đọc số chỉ

trên vôn kế ( có giá trị U2 ).

+ Trường hợp 1: Nếu U1> U2 thì nguồn điện nằm

H.11

ở phía bên trái hai điểm A, B.

+ Trường hợp 2: Nếu U1< U2 thì nguồn điện nằm

ở bên phải A và B.

* Giải thích:

( không đổi ) áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch : I2 =

=> U = I.RN = RN .

Khi RN tăng thì U tăng, khi RN giảm thì U giảm. Trường hợp thứ nhất, khi di

102

chuyển vôn kế từ A,B đến C,D số chỉ vôn kế giảm do điện trở RN giảm.

Chú ý: - Phải sử dụng vôn kế có độ nhạy cao để ghi nhận được sự thay đổi nhỏ của

HĐT khi di chuyển từ A,B đến C,D.

Bài 12. Có hai bóng đèn cùng điện áp định mức, bóng

Đ1 có công suất định mức cao hơn công suất định mức

của bóng đèn Đ2. Mắc nối tiếp hai bóng đèn và mắc vào

một nguồn điện. Làm TN quan sát độ sáng của hai bóng

H.12

đèn vài giải thích kết quả quan sát?

Hướng dẫn giải:

+ Tiến hành mắc mạch điện như hình vẽ.

Hai bóng đèn loại 12V-3W và 12V- 12W, nguồn điện một chiều loại = 12V.

+ Đóng khóa K và quan sát, ta thấy bóng đèn Đ2 sáng hơn.

+ Giải thích:

- Từ giá trị hiệu điện thế định mức và công suất định mức, ta tính được điện trở của

hai bóng đèn theo biêu thức: R = Như vậy > .

- Do hai bóng đèn mắc nối tiếp với nhau nên cường độ dòng điện qua hai bóng đèn

như nhau.

- Áp dụng định luật Jun- Lenxơ, ta suy ra được công suât tỏa nhiệt trên hai bóng đèn

được xác định theo công thức: . Như vậy do R2 > nên, vì vậy

103

đèn Đ2 sáng hơn đèn Đ1.

104

Hình ảnh thực nghiệm sư phạm

105

Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Vật lý: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm phần “Điện - Điện từ” vật lí 11 nhằm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

VI BIÊN CƯƠNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN “ĐIỆN - ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2013

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

VI BIÊN CƯƠNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN “ĐIỆN - ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI VẬT LÍ

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÍ) Mã số : 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ Người hướng dẫn khoa học: TS. NGÔ DIỆU NGA

HÀ NỘI - 2013

LỜI CẢM ƠN

Vi Biên Cương

Viết tắt

Viết đầy đủ

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ

B A Hình 2.8

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Phân tích:

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

GV: Yêu cầu HS tiến hành

HS: Tiến hành thí nghiệm

GV: Từ bảng kết quả hãy

A

GV: Yêu cầu HS tiến hành

HS: Tiến hành thí nghiệm

GV: Từ bảng kết quả hãy

A

GV: Yêu cầu HS tiến hành

HS: Tiến hành thí nghiệm

GV: Từ bảng kết quả hãy

PHỤ LỤC

Câu 1: Từ trường không tác dụng lực lên:

Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok