ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ----------------------------

LÊ VĂN HUẾ

PHÁT TRIỂN TƢ DUY HỌC SINH THPT MIỀN NÚI

KHI DẠY CÁC KHÁI NIỆM VẬT LÝ CỦA CHƢƠNG

“TỪ TRƢỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”

(VẬT LÝ 11 – BAN CƠ BẢN)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thái nguyên, năm 2008

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ----------------------------

LÊ VĂN HUẾ

PHÁT TRIỂN TƢ DUY HỌC SINH THPT MIỀN NÚI

KHI DẠY CÁC KHÁI NIỆM VẬT LÝ CỦA CHƢƠNG

“TỪ TRƢỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”

(VẬT LÝ 11 – BAN CƠ BẢN)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ

Mã số: 60.14.10

Ngƣời hƣớng dẫn: PGS-TS. Tô Bình

Thái nguyên, năm 2008

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn:

- Thầy hƣớng dẫn: PGS- TS. Tô Văn Bình và các thầy, cô giáo đã

hƣớng dẫn giúp đỡ tận tình.

- Thầy cô giáo trong khoa sau đại học, khoa vật lý trƣờng Đại học sƣ

phạm - Đại học Thái Nguyên, thƣ viện trƣờng Đại học sƣ phạm - Đại học

Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu và thực hiện

luận văn.

- Các trƣờng THPT và các thầy cô giáo cộng tác đã tạo điều kiện cho

thực nghiệm sƣ phạm.

- Toàn thể các anh chị em, bạn bè và đồng nghiệp đã quan tâm giúp đỡ.

Dù đã cố gắng, song luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất

mong đƣợc sự góp ý, chỉ dẫn của các thầy, cô giáo và bạn bè đồng nghiệp.

Thái nguyên, tháng 9 năm 2008

Tác giả

Lê Văn Huế

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số

liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa có ai công bố

trong một công trình nào khác.

Thái nguyên, tháng 9 năm 2008

Tác giả

Lê Văn Huế

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN Đối chứng

ĐC

TN Thực nghiệm

T.N Thực nghiệm

TNSP Thực nghiệm sƣ phạm

GV Giáo viên

HS Học sinh

VD

Ví dụ

NC Nam châm

SGK Sách giáo khoa

THPT Trung học phổ thông

THCS Trung học cơ sở

BCH Ban chấp hành

BCHTƢ Ban chấp hành trung ƣơng

PPDH Phƣơng pháp dạy học

ĐHSP Đại học sƣ phạm

ĐHSPHN Đại học sƣ phạm Hà nội

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỤC LỤC

Trang

Mở đầu 1

I. Lý do chọn đề tài 1

II. Mục đích nghiên cứu 2

III. Đối tƣợng nghiên cứu 3

IV. Giả thuyết khoa học 3

V. Nhiệm vụ nghiên cứu 3

VI. Phƣơng pháp nghiên cứu 3

VII. Ý nghĩa khoa học và đống góp của đề tài 3

VIII. Cấu trúc của đề tài 4

Chƣơng I: Cơ sở lý luận chung 5

1.1. Lý luận tổ chức hoạt động day học 5

1.1.1. Quá trình nhận thức và sự lĩnh hội kiến thức 5

1.1.2. Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tƣơng tác dạy học. 6

1.1.3. Luận điểm phƣơng pháp dạy học khoa học theo mục tiêu đổi

mới nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ sáng tạo và tƣ

duy khoa học của HS. 8

1.1.3.1.Vai trò quan trọng của sự dạy là thực hiện việc tổ

1.1.3.2. Sự cần thiết tổ chức tình huống vấn đề trong dạy học 9

1.1.3.3. Sự cần thiết sử dụng những quan niệm vốn có của

học sinh trong việc tổ chức tình huống và định hƣớng hành động giải

quyết vấn đề của học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới

chức, kiểm tra, định hƣớng hữu hiệu hoạt động học. 9

10

1.1.3.4. Sự cần thiết phát huy tác dụng sự trao đổi và tranh

luận của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức 10

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.1.3.5. Sự cần thiết tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo

tiến trình nghiên cứu xây dựng, bảo vệ tri thức khoa học 11

1.2. Cơ sở lý luận của việc phát triển tƣ duy 14

1.2.1. Khái niệm tƣ duy 14

1.2.2. Đặc điểm của quá trình tƣ duy 15

1.2.3. Các giai đoạn của một quá trình tƣ duy 16

1.2.4. Các thao tác trí tuệ trong quá trình tƣ duy 17

1.2.5. Các loại tƣ duy 19

1.2.5.1. Tƣ duy kinh nghiệm 19

1.2.5.2. Tƣ duy lí luận 19

1.2.5.3. Tƣ duy lôgíc 20

1.2.5.4. Tƣ duy vật lý 21

1.2.6. Các biện pháp phát triển tƣ duy 24

1.2.6.1. Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham

hiểu biết của HS 24

1.2.6.2. Tập dƣợt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo

phƣơng pháp nhận thức của vật lý 28

1.2.6.3. Làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS 28

1.2.6.4. Xây dựng một lôgíc nội dung phù hợp với đối tƣợng học sinh 29

1.2.6.6. Rèn luyện ngôn ngữ cho HS

1.2.6.5. Rèn luyện cho HS kĩ năng thực hiện các thao tác tƣ duy 29

30

1.2.7. Đặc điểm tƣ duy của HS miền núi

31

1.2.7.1. Những yếu tố ảnh hƣởng tới sự phát triển tƣ duy của

HS dân tộc miền núi

31

1.2.7.2. Đặc điểm tƣ duy của HS miền núi

32

1.3. Khái niệm vật lý và thực trạng day - học các khái niệm vật lý ở

trƣờng THPT miền núi hiện nay 32

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.3.1. Khái niệm vật lí 32

1.3.1.1. Khái niệm vật lý 32

1.3.1.2. Các loại khái niệm vật lý 33

1.3.1.3. Đặc điểm của khái niệm vật lý 34

1.3.1.4. Các giai đoạn điển hình của quá trình hình thành

những khái niệm về đại lƣợng vật lý 36

1.3.2. Thực trạng dạy - học các khái niệm vật lý ở trƣờng THPT

miền núi hiện nay 41

1.3.2.1. Về cơ sở vật chất phục vụ dạy học 41

1.3.2.2. Tình hình dạy - học 41

Kết luận chƣơng I 42

Chƣơng II: Phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi thông qua việc

dạy các khái niệm vật lí của chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện

từ” (Vật lý 11- Ban cơ bản ) 43

2.1. Sơ đồ cấu trúc các bƣớc hình thành khái niệm vật lý bằng quan

sát và thực nghiệm 43

2.2. Hình thành khái niệm vật lý phù hợp vơí các giai đoạn của quá

trình tƣ duy 43

2.2.1. Tạo tình huống có vấn đề 43

2.2.2. Kích thích, làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS 44

2.2.4. Dùng mô hình hoặc thí nghiệm ảo để minh hoạ, ứng dụng

khái niệm vào thực tiễn

2.2.3. Tổ chức cho HS tham gia giải quyết vấn đề 45

47

2.3. Rèn luyện thao tác trí tuệ

48

2.4. Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS

50

2.5. Tìm hiểu thực tế giảng dạy

52

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.6. Thiết kế phƣơng án dạy học cụ thể một số bài của chƣơng “Từ

trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11 – Ban cơ bản) nhằm phát

triển tƣ duy học sinh THPT miền núi 52

2.6.1. Cấu trúc và đặc điểm kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” và

“Cảm ứng điện từ” 52

2.6.2. Thiết kế phƣơng án dạy học cụ thể một số bài của chƣơng

“Từ trƣơng” và chƣơng “Cảm ứng điện từ” theo hƣớng phát triển tƣ duy

học sinh THPT miền núi 57

Kết luận chƣơng II 100

Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm 101

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm 101

3.1.1. Mục đích của TNSP 101

3.1.2. Nhiệm vụ của TNSP 101

3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm 101

3.2.1. Đối tƣợng của TNSP 101

3.2.2. Khống chế những ảnh hƣởng tới kết quả TNSP 101

3.2.3. Phƣơng pháp TNSP 102

3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả TNSP 103

3.3.1. Căn cứ để đánh giá 103

3.3.2. Đánh giá, xếp loại 103

3.4. Các giai đoạn TNSP

104

3.4.1. Công tác chuẩn bị cho TNSP

104

3.4.1.1. Chọn lớp TN và lớp ĐC

104

3.4.1.2. Chọn các bài TN

104

3.4.1.3. Các GV cộng tác TNSP

104

3.4.1.4. Lịch lên lớp 104

3.4.2. Kết quả và xử lý kết quả TNSP 105

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

3.4.2.1. Yêu cầu chung về cách xử lý kết quả TNSP 105

3.4.2.2. Kết quả TNSP 106

3.5. Đánh giá chung về TNSP 118

3.5.1. Đánh giá định tính qua thống kê. 118

3.5.2. Đánh giá định lƣợng qua bài kiểm tra. 119

Kết luận chƣơng III 120

Kết luận chung 121

Tài liệu tham khảo 123

Phụ lục I: Phiếu phỏng vấn GV vật lý 126

Phụ lục II: Phiếu phỏng vấn HS 128

Phụ lục III: Đề kiểm tra 130

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỞ ĐẦU

I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Chúng ta đang sống ở thế kỉ XXI, thế kỷ của tri thức khoa học và công

nghệ cao. Điều đó đòi hỏi nền giáo dục nƣớc nhà phải đổi mới mạnh mẽ, sâu

sắc, toàn diện. Nghị quyết BCH Trung ƣơng Đảng VIII đã chỉ rõ: “Mục tiêu

của giáo dục đào tạo là đào tạo ra những con ngƣời có đủ phẩm chất, năng lực

để xây dựng và bảo vệ tổ quốc, làm chủ tri thức khoa học công nghệ hiện đại,

có năng lực phát huy giá trị văn hoá dân tộc, tiếp thu tinh hoa của nhân loại,

có tƣ duy sáng tạo, kỹ năng thực hành giỏi”. Để thực hiện đƣợc mục tiêu giáo

dục nói trên, vấn đề đặt ra đối với các trƣờng học là cần không ngừng đổi

mới về nội dung, PPDH và tăng cƣờng trang thiết bị dạy học. Hội nghị

BCHTƢ Đảng khoá XIII lần hai nhấn mạnh: “Đổi mới phƣơng pháp giáo dục

và đạo tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy

sáng tạo của ngƣời học. Từng bƣớc áp dụng phƣơng pháp tiên tiến và phƣơng

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

nghiên cứu cho học sinh...Củng cố và phát triển giáo dục ở các vùng dân tộc

thiểu số...phấn đấu giảm sự chênh lệch về phát triển giáo dục giữa các vùng

lãnh thổ.” Đây cũng là một trong những yêu cầu nhằm phát triển giáo dục

thiểu số tiến theo trình độ phát triển chung của cả nƣớc.

Thực tiễn dạy và học môn vật lý trong nhà trƣờng THPT miền núi hiện

nay cho thấy, đa số GV chỉ quan tâm đến việc truyền thụ kiến thức mà ít chú

trọng đến việc phát triển tƣ duy và năng lực sáng tạo của HS, do đó khả năng

tƣ duy và năng lực sáng tạo của HS miền núi còn rất nhiều hạn chế, dẫn đến

chất lƣợng giáo dục miền núi còn ở mức rất thấp. Vì vậy bên cạnh các giải

miền núi làm cho giáo dục miền núi tiến kịp miền xuôi, đƣa vùng dân tộc

phát triển tƣ duy HS.

pháp khác, cần phải đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tăng cƣờng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình thành khái niệm là một trong những nội dung quan trọng nhất của

lý luận dạy học bộ môn. Có nắm vững hệ thống các khái niệm mới có thể

thâm nhập vào bản chất của các mối liên hệ, các định luật, các thuyết và từ đó

có thể nắm vững các ứng dụng thực tế của bộ môn. Có hình thành tốt các khái

niệm thì HS mới hiểu đúng đắn và sâu sắc các khái niệm, mới phát triển tốt

năng lực tƣ duy của HS, giúp họ vận dụng tốt các kiến thức đã học vào thực

tiễn và rèn luyện cho họ những năng lực sáng tạo.

Việc áp dụng cụ thể phƣơng pháp dạy học nhằm phát triển tƣ duy HS

trong dạy học vật lý, đã có một số tác giả thực hiện nhƣ: Phạm Thanh Bình –

Phát triển tƣ duy HS bằng việc vận dụng phƣơng pháp tìm tòi từng phần trong

giảng dạy một số bài chƣơng “ Dao động điện, dòng điện xoay chiều” -Luận

văn thạc sĩ ĐHSPHN, Ngô Văn Lý – “ Phát triển tƣ duy HS THCS miền núi

khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn” - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên

1999, Nguyễn Thị Hải Yến – “ Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết có

vấn đề cho HS khi dạy một số kiến thức chƣơng “ Mắt và các dụng cụ quang

học” Vật lý lớp 12THPT - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên 2004, Tô Đức

Thắng – “ Tiến hành thí nghiệm biểu diễn nhằm phát triển tƣ duy HS THPT

miền núi khi dạy một số bài chƣơng – Chất khí” - Luận văn thạc sĩ ĐHSP

Thái nguyên 2007…Các công trình này đã có những thành công nhất định

phát triển tƣ duy HS THPT miền núi thông qua việc hình thành các khái niệm

Vật lý bằng quan sát và thực nghiệm thì chƣa có công trình nào nghiên cứu.

Chính vì những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu:

trong việc phát triển tƣ duy HS. Song để đƣa ra một biện pháp cụ thể nhằm

“Phát triển tư duy HS THPT miền núi khi dạy các khái niệm Vật lý của

chương: “ Từ trường” và “ Cảm ứng điện từ” ( Vật lý 11 – Ban cơ bản )

II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

khi giảng dạy các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm

Tìm một số biện pháp nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

III. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

Hoạt động dạy và học ở trƣờng THPT miền núi

IV. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

HS có năng lực tƣ duy tốt hơn nếu GV lựa chọn hợp lý các biện pháp

dạy học phù hợp với đặc điểm và quá trình tƣ duy trong dạy học các khái

niệm vật lý cho HS

V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu lý luận về phát triển tƣ duy cho HS trong quá trình dạy học

- Nghiên cứu đặc điểm và việc hình thành các khái niệm vật lý.

khái niệm vật lý

- Nghiên cứu các biện pháp phát triển tƣ duy cho HS khi giảng dạy các

- Nghiên cứu chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “ Cảm ứng điện từ” Vật

lý 11 nhằm xác định nội dung các kiến thức cơ bản, các kĩ năng của HS cần

nắm và đặc điểm của chúng. Thiết lập sơ đồ lôgic

- Điều tra thực tế việc dạy và học ở một số trƣờng THPT miền núi

- Soạn thảo nội dung và tiến trình dạy học một số khái niệm trong

chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “ Cảm ứng điện từ” nhằm đáp ứng yêu cầu

phát triển tƣ duy cho HS THPT miền núi

- Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm theo hƣớng đề tài đã đề ra

VI. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Điều tra thực tế và tổng kết kinh nghiệm

- Thực nghiệm sƣ phạm theo hƣớng đề tài đã đề ra

- Nghiên cứu lý luận

VII. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

- Góp phần làm rõ cơ sở khoa học của các biện pháp hình thành các

khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm nhằm phát triển tƣ duy HS

THPT miền núi

môn Vật lý ở trƣờng THPT miền núi

- Kết quả của đề tài có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho GV dạy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

VIII. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI

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

ba chƣơng:

Chƣơng I : Cơ sở lý luận chung

Chƣơng II: Phát triển tƣ duy HS THPT miền núi thông qua việc dạy

các khái niệm vật lý của chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ”

Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Chương I CƠ SỞ LÝ LUẬN CHUNG

1.1. Lý luận tổ chức hoạt động dạy học

1.1.1. Quá trình nhận thức và sự lĩnh hội kiến thức

Sơ đồ ngắn gọn của quá trình nhận thức đã đƣợc Lê nin nêu lên: Từ

trực quan sinh động đến tƣ duy trừu tƣợng rồi từ tƣ duy trìu tƣợng trở về thực

tiễn. Đó là con đƣờng biện chứng của nhận thức chân lý, nhận thức thực tế

khách quan. Về những yêu cầu cơ bản của tƣ duy biện chứng duy vật cũng

quát và nghiên cứu tất cả các mặt, tất cả các sự liên hệ trung gian của sự vật đó.

đƣợc Lê nin chỉ rõ: ... muốn thực sự hiểu biết đƣợc sự vật cần phải nhìn bao

Chúng ta không thể làm đƣợc điều đó một cách hoàn toàn đầy đủ. Những sự

cần thiết phải xét tất cả mọi mặt sẽ đề phòng cho chúng ta khỏi sự sai lầm và

cứng nhắc, đó là điểm thứ nhất. Điểm thứ hai là: Lôgíc biện chứng đòi hỏi phải

xét sự vật trong sự phát triển, trong sự tự vận động (nhƣ Hêghen đã nói ), trong

sự biến đổi của nó. Điểm thứ ba là: toàn bộ thực tiễn của con ngƣời-thực tiễn

này vừa với tính cách là tiêu chuẩn của chân lý, vừa với tính cách là kẻ xác

định một cách thực tế sự liên hệ giữa sự vật với những điều cần thiết đối với

con ngƣời - cần đƣợc bảo đảm trong định nghĩa đầy đủ của sự vật. Điểm thứ tƣ

là: Lôgíc biện chứng dạy rằng không có chân lý trừu tƣợng, rằng chân lý luôn

của học sinh phù hợp với con đƣờng biện chứng của quá trình nhận thức, trong

đó có mối liên hệ biện chứng giữa nhận thức cảm tính và nhận thức lý tính,

giữa phân tích và tổng hợp, giữa trừu tƣợng hoá, khái quát hoá và cụ thể hoá,

giữa quy nạp và suy diễn, giữa nhận thức và thực tiễn.

Nhà tâm lý học ngƣời Nga X.L.Rubienstêin viết: “Nội dung cảm tính bao

luôn là cụ thể. Trong dạy học, giáo viên cần tổ chức quá trình lĩnh hội kiến thức

X.L,Rubienstêin, tồn tại và ý thức, M 1957, tr 71) tiếng Nga. Ngƣợc lại tƣ duy

giờ cũng có trong tƣ duy trừu tƣợng, tựa hồ nhƣ làm thành chỗ dựa cho tƣ duy (

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

và những kết quả của nó chi phối khả năng phản ánh của cảm giác, làm cho khả

năng đó của con ngƣời tinh vi hơn, nhạy bén hơn, mang tính lựa chọn và trở lên

có ý nghĩa hơn. Vì lẽ đó Ph. Ăngghen viết: “ nhập vào con mắt của chúng ta

chẳng những có cảm giác khác mà còn có cả hoạt động tƣ duy của ta nữa”.

1.1.2. Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tƣơng tác dạy học

* Bản chất hành động của sự học

- Sự hình thành kiến thức (sự học ) của HS không chỉ đơn thuần là in

vào đầu óc họ những cái có sẵn, diễn tả bằng ngôn ngữ và tồn tại độc lập với

HS. Cũng không thể quan niệm thực chất của sự học chỉ là chỗ ngƣời học đạt

đƣợc (thể hiện ra đƣợc ) những hành vi xác định nào đó. Theo quan điểm tâm

lý học tƣ duy thì sự học là sự phát triển về chất của cấu trúc hành động. Cùng

một hành vi bề ngoài giống nhau chất lƣợng, hiệu quả của sự học vẫn có thể

khác nhau, tuỳ thuộc vào sự phát triển của cấu trúc, của hành động học, của

chủ thể. Ở đây hành vi đƣợc xem nhƣ kết quả biểu hiện ra ngoài của hành

động, còn cách thức để đạt tới kết quả đó đƣợc xem nhƣ cấu trúc bên trong

của hành động học .

Nhƣ vậy: Sự học phải là một quá trình hình thành và phát triển của những

dạng thức hành động xác định, thông qua thích ứng của chủ thể với tình huống

hoạt động của chủ thể tồn tại tƣơng ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó. Hoạt

động đó có đối tƣợng cấu thành từ các hoạt động, hành động lại gồm các thao tác.

Sơ đồ mô tả hành động học nhƣ hình 1.

Động cơ

Hoạt động

Mục đích

Hành động

Thao tác

Điều kiện, phƣơng tiện

Hành động có mục đích, điều kiện, phƣơng tiện cụ thể.

Hình 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tóm lại, ta có thể hiểu: Sự học nói chung là sự thích ứng của ngƣời học

với những tình huống thích đáng làm nảy sinh và phát triển ở ngƣời học

những dạng thức hoạt động xác định, phát triển ở ngƣời học những năng lực

thể chất, tinh thần và nhân cách của cá nhân.

+ Chức năng tổ chức, kiểm tra định hƣớng hành động học của sự dạy.

Học là một hành động của học sinh xây dựng kiến thức cho bản thân

mình và vận dụng kiến thức của mình, thì dạy học là dạy hành động (Hành

động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức). Và do đó, trong dạy

học, GV cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của HS để

qua đó HS chiếm lĩnh đƣợc tri thức, đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách

toàn diện của mình.

Trong sự vận hành của hệ tƣơng tác dạy học gồm ngƣời dạy(GV)-

ngƣời học (HS)và tƣ liệu hoạt động dạy học(môi trƣờng)đƣợc mô tả bằng

hình 2

Định hƣớng

GV HS Liên hệ ngƣợc

Thích ứng

Tổ chức Cung cấp tƣ liệu

tạo tình huống

Tƣ liệu hoạt động dạy học ( Môi trƣờng )

Hình 2: Hệ tƣơng tác dạy học

- Hành động của HS với tƣ liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của

HS với tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri

những thông tin liên hệ ngƣợc cần thiết cho sự chỉ đạo của GV đối với HS.

thức cho bản thân mình và sự tƣơng tác đó của HS với tƣ liệu đem lại cho GV

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Tƣơng tác trực tiếp giữa các HS với nhau và giữa HS với GV là sự

trao đổi, tranh luận giữa cá nhân và nhờ đó từng cá nhân HS tranh thủ sự hỗ

trợ xã hội từ phía GV và tập thể HS trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức.

Quá trình dạy học là sự thống nhất biện chứng giữa mục đích, nội dung,

và PPDH nhƣng vấn đề đặt ra là phải sử dụng những phƣơng pháp nhƣ thế

nào để phát huy tính tự lực và phát triển tƣ duy khoa học cho HS ? Để trả lời

đƣợc các câu hỏi đó chúng ta cần dựa trên cơ sở lí luận về phƣơng pháp dạy

học theo hƣớng phát triển tƣ duy của HS .

1.1.3. Luận điểm phƣơng pháp dạy học khoa học theo mục tiêu đổi

mới nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ sáng tạo và tƣ

duy khoa học của HS. [5]

Dạy học là môn khoa học ở nhà trƣờng không chỉ đơn thuần nhằm một

mục tiêu duy nhất là giúp HS có đƣợc một số kiến thức cụ thể nào đó .Điều

quan trọng hơn là trong quá trình dạy học các tri thức cụ thể đó rèn luyện cho

HS tiềm lực để khi ra trƣờng họ có thể tiếp tục tự học tập, có khả năng nghiên

cứu tìm tòi giải quyết vấn đề, đáp ứng đƣợc những đòi hỏi đa dạng của hoạt

động thực tiễn không ngừng phát triển. Cũng chỉ trong điều kiện dạy học nhƣ

vậy mới đảm bảo những kiến thức HS đã học đƣợc là những kiến thức thực sự

có chất lƣợng sâu sắc, vững chắc, vận dụng đƣợc.

học, cùng với việc quán triệt quan điểm hoạt động về bản chất của học và của

dạy và quan điểm hiện đại của phƣơng pháp luận khao học, dẫn tới việc xác

lập một hệ thống các luận điểm quan trọng làm nền tảng cho việc nghiên cứu

thực nghiệm dạy học về chiến lƣợc dạy học phát triển hoạt động tự chủ chiếm

lĩnh tri thức, bồi dƣỡng tƣ duy khoa học - kỹ thuật và năng lực giải quyết vấn

Việc quán triệt quan điểm trên đây về mục tiêu dạy học các môn khoa

đề. Đó là những luận điểm cơ bản dƣới đây, đƣợc coi là những nguyên tắc chỉ

đạo hoạt động dạy.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.1.3.1. Vai trò quan trọng của sự dạy là thực hiện việc tổ chức, kiểm

tra, định hướng hữu hiệu hoạt động học.

Sự học nói chung, là sự thích ứng của ngƣời học với những tình huống

thích đáng, làm nảy sinh và phát triển ở ngƣời học những dạng hoạt động xác

định, phát triển ở ngƣời học những năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách

cá nhân. Nói riêng, sự học có chất lƣợng một trí thức khoa học mới nào đó

phải là sự thích ứng của ngƣời học với những tình huống học tập thích đáng.

Chính quá trình thích ứng này là hoạt động của ngƣời học xây dựng nên tri

thức mới với tính cách là phƣơng tiện tối ƣu giải quyết tình huống mới. Đồng

thời đó là quá trình góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức, thực tiễn

và nhân cách của ngƣời học.

Bởi vậy, một vai trò quan trọng của GV trong dạy học môn khoa học là

tổ chức đƣợc những tình huống học tập và thực hiện đƣợc sự kiểm tra, định

hƣớng, hoạt động hữu hiệu, cho phép gợi ra ở HS hoạt động học tập tự chủ,

tích cực dẫn tới sự chiếm lĩnh đƣợc tri thức khoa học, theo cách tiếp cận hiện

thực tƣơng tự nhƣ các nhà khoa học .

1.1.3.2. Sự cần thiết tổ chức tình huống vấn đề trong dạy học

Tri thức khoa học đƣợc xây dựng khi nhà khoa học có động cơ giải

quyết một vấn đề, tìm lời giải đáp cho một câu hỏi đặt ra mà việc tìm lời giải

là việc tái hiện, lặp lại các kiến thức và cách thức hoạt động quen thuộc có sẵn.

Bởi vậy, trong việc dạy học môn khoa học, GV cần tổ chức đƣợc

những tình huống vấn đề. Đó chính là việc tổ chức những tình huống trong đó

có xuất hiện vấn đề cần giải quyết mà HS tự thấy mình có khả năng tham gia

giải quyết và do đó sẽ suy nghĩ và đƣa ra giải pháp riêng của mình, tự tìm tòi

đáp cho câu hỏi đó chính là phải tìm tòi một cái mới, chứ không chỉ đơn thuần

cách giải quyết riêng thích hợp. Chính trong điều kiện đó, với sự giúp đỡ định

hƣớng của GV, HS sẽ xây dựng đƣợc cho mình những tri thức khoa học sâu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

sắc, vững chắc và vận dụng đƣợc, đồng thời qua quá trình đó năng lực trí tuệ

của học sinh sẽ đƣợc phát triển .

1.1.3.3. Sự cần thiết sử dụng những quan niệm vốn có của học sinh

trong việc tổ chức tình huống và định hướng hành động giải quyết vấn đề

của học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới

Tri thức mới đƣợc xây dựng dựa trên các tri thức đã có và đồng thời còn

phải đối chọi lại với các quan điểm đã có nhƣng lại là trở lực đối với sự hình

thành tri thức mới.Tri thức mới với ý nghĩa đúng đắn của nó, chỉ có thể thực

sự đƣợc xác lập, hoà nhập vào vốn hiểu biết riêng của học sinh, khi mà nó

đƣợc xây dựng trên cơ sở tri thức đã có của học sinh, đồng thời làm biến đổi

và khắc phục đƣợc các quan điểm cũ,cách hiểu cũ sai lạc,trái ngƣợc với nó

Bởi vậy, trong dạy học cần nghiên cứu các quan niệm hoặc cách hiểu

sai lầm vốn có của học sinh có liên quan đến tri thức cần xây dựng. Chúng là

chỗ dựa, đồng thời là trở lực tất yếu cần khắc phục đối với quá trình xây dựng

tri thức mới cho học sinh. Cần sử dụng đƣợc các quan niệm vốn có đó của

học sinh vào việc xây dựng tình huống vấn đề mà định hƣớng giải quyết vấn

đề một cách hữu hiệu sao cho tạo đƣợc điều kiện cho những quan niệm đó

đƣợc học sinh vận dụng, đƣợc thử thách trong quá trình kiểm tra hợp thức

hoá, khiến cho ngƣời học tự nhận thấy chỗ sai lầm (không hợp thức ), thấy

cần thay đổi quan niệm, khắc phục sai lầm để xây dựng tri thức mới phù hợp .

1.1.3.4. Sự cần thiết phát huy tác dụng sự trao đổi và tranh luận của

học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức

Sự xây dựng tri thức khoa học là quá trình mang tính xã hội. Nhận thức

của mỗi cá nhân, thành viên xã hội, tiến triển trong sự tƣơng tác xã hội và

xung đột xã hội - nhận thức. Trong nghiên cứu khoa học, kết quả nghiên cứu

của các nhà khoa học có sự đóng góp của cộng đồng các nhà khoa học. Kết

quả nghiên cứu của mỗi cá nhân nhà khoa học có sự hỗ trợ của ngƣời khác.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kết quả đó đƣợc trình bày, đƣợc thông báo và trải qua tranh luận phản bác,

bảo vệ trong cộng đồng khoa học. Khi đó mới có những tri thức khoa học có

đầy đủ giá trị.

Sự học tập, xây dựng tri thức của học sinh sẽ đƣợc tạo thuận lợi và có

hiệu quả hơn nhờ trao đổi và sự tranh luận với những ngƣời ngang hàng.

Trong điều kiện đó sẽ phát huy đƣợc ảnh hƣởng của sự môi giới, hỗ trợ của

những ngƣời trong cộng đồng đối với mỗi cá nhân qua vùng phát triển gần

nhất của cá nhân.

1.1.3.5. Sự cần thiết tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình

nghiên cứu xây dựng, bảo vệ tri thức khoa học

Để phát huy tổng hợp các nhân tố tác động. Vai trò của học sinh trong

sự tự chủ hành động xây dựng kiến thức, vai trò của giáo viên trong việc tổ

chức tình huống học tập và định hƣớng hành động tìm tòi xây dựng tri thức

của học sinh, vai trò tƣơng tác của xã hội ( của tập thể học sinh ) đối với quá

trình nhận thức của mỗi cá nhân học sinh và đồng thời cho học sinh tập quen

với quá trình xây dựng và bảo vệ cái mới trong nghiên cứu khoa học thì cần tổ

chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức mới

trong nghiên cứu khoa học .

Có thể diễn đạt thâu tóm, khái quát các luận điểm phƣơng pháp luận

quan trọng của dạy học khoa học bằng các kết luận sau đây:

trong hoạt động. Học qua làm, qua khắc phục sai lầm, học qua giao tiếp, trình

bày ý kiến, tƣ tƣởng quan điểm của mình với ngƣời khác, đối chiếu ý kiến, tƣ

tƣởng quan điểm của mình với ý kiến tƣ tƣởng, quan điểm của ngƣời khác với

thực nghiệm thực tiễn. Vì vậy cần hiểu bản chất của dạy học là tạo điều kiện

giúp cho sự học nhƣ thế đạt hiệu quả cao hơn. Dạy học cần thực hiện tốt các

a. Coi ngƣời học, hình thành, phát triển nhân cách năng lực của mình

học phù hợp với mục tiêu dạy học.

chức năng quan trọng là tổ chức, kiểm tra, định hƣớng hữu hiệu hoạt động

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

b. Cần đảm bảo sự cân đối giữa dạy tri thức và kỹ năng tiếp cận tri thức

c. Cần tổ chức tình huống học tập hữu hiệu, khêu gợi đƣợc ngƣời học

suy nghĩ từ vốn kinh nghiệm, hiểu biết của mình, đồng thời biết thu lƣợm sử

dụng thông tin từ những nguồn khác nhau để tự đƣa ra ý kiến, giải pháp của

mình cho vấn đề đạt đƣợc.

d. Nên khuyến khích trực giác sáng tạo của ngƣời học. Tạo điều kiện

cho ngƣời học tập nghiên cứu tìm tòi giải quyết vấn đề phù hợp với cách tiếp

cận khoa học: Đề xuất vấn đề, suy đoán đề xuất giải pháp, thực hiện giải

pháp, diễn đạt kết luận, đánh giá vận dụng kết quả.

e. Cần tổ chức đƣợc sự làm việc hợp tác, trao đổi ý kiến, khêu gợi đƣợc

sự tranh luận, phản bác, bảo vệ đƣợc ý kiến trong tập thể ngƣời học.

g. Cần lập đƣợc sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học giải quyết vấn đề,

xây dựng tri thức cần dạy phù hợp với trình độ học sinh. Theo đó suy nghĩ thiết

kế mục tiêu dạy học cụ thể và tiến trình hoạt động dạy học thích hợp.

Từ các luận điểm phƣơng pháp luận nêu trên có thể rút ra kết luận khái quát

chỉ đạo việc nghiên cứu thiết kế tiến trình dạy học các tri thức cụ thể nhƣ sau :

Để nâng cao chất lƣợng, hiệu quả dạy học đảm bảo cho học sinh chiếm

lĩnh tri thức, kỹ năng đồng thời bồi dƣỡng đƣợc tƣ duy khoa học, tƣ duy sáng

tạo, phát triển đƣợc ở học sinh hành động tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề

có thể thích ứng đƣợc với thực tiễn thì đòi hỏi việc thiết kế hoạt động dạy học

phải đƣợc thực hiện một cách khoa học theo quy trình gồm các bƣớc sau:

trong quá trình chiếm lĩnh tri thức khoa học và từ đó chuẩn bị tốt cho học sinh

- Thiết lập sơ đồ biểu đạt lô gíc của tiến trình nhận thức khoa học đối

với tri thức cần dạy.

Từ sự hiểu biết sâu sắc về kiến thức cần dạy, giáo viên thiết lập sơ đồ

biểu đạt lôgíc của tiến trình nhận thức khoa học, đáp ứng đƣợc đòi hỏi

phƣơng pháp luận của tiến trình khoa học xây dựng tri thức, đồng thời lại phù

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

hợp với trình độ nhận thức của học sinh. Đó là cơ sở quan trọng là tiền đề cần

thiết để có thể tổ chức và định hƣớng khái quát hành động tự chủ tìm tòi giải

quyết vấn đề của học sinh trong quá trình dạy học.

- Tổ chức tình huống học tập (tình huống vấn đề )

Tổ chức tình huống học tập cố vấn đề thể hiện ở chỗ giáo viên soạn

thảo đƣợc những nhiệm vụ tiềm ẩn vấn đề tƣơng ứng với tri thức cần dạy để

giao cho học sinh. Sao cho nhiệm vụ đó đƣợc học sinh hăng hái đảm nhận

theo suy nghĩ, giải pháp của mình. Tất yếu học sinh sẽ gặp khó khăn, ý thức

đƣợc vấn đề và khó khăn là vừa sức nên học sinh có thể tự chủ, tích cực suy

nghĩ tìm tòi để vƣợt qua khó khăn, giải quyết vấn đề, tạo động cơ thúc đẩy

hoạt động nhận thức tích cực của học sinh.

- Xác định việc định hƣớng khái quát chƣơng trình hoá hành động nhận

thức tự chủ tích cực của học sinh và việc tổ chức hợp lý hoạt động của cá nhân

và tập thể học sinh .

Trên cơ sở tình huống học tập đã phác thảo giáo viên dự kiến khả năng

đáp ứng có thể có và những khó khăn có thể xảy ra ở học sinh để dự liệu tiến

trình định hƣớng hành động của học sinh, bằng cách chuẩn bị những câu hỏi

đề xuất vấn đề cần bổ xung, những gợi ý, những ý kiến yêu cầu học sinh xem

xét, thảo luận và chuẩn bị việc giáo viên sẽ khái quát hoá tổng kết, chính xác

hoá, bổ xung, thể chế hoá kiến thức ở những chỗ cần thiết. Giáo viên hình

chủ của học sinh xuất phát từ tình huống có vấn đề đã dự thảo và phỏng theo

sơ đồ lôgíc của tiến trình xây dựng tri thức đã thiết lập. Đồng thời hình dung

việc tổ chức hợp lý hoạt động của cá nhân và tập thể học sinh phỏng theo tiến

trình hợp tác nghiên cứu xây dựng và bảo vệ tri thức mới trong cộng đồng

khoa học, để có thể khai thác, phát huy đƣợc đầy đủ các nhân tố tác động có

dung việc định hƣớng khái quát chƣơng trình hoá hành động, nhận thức tự

lợi cho sự phát triển hoạt động nhận thức khoa học của học sinh.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Nhƣ vậy thì việc thiết kế tiến trình dạy học tri thức cụ thể đòi hỏi: phải

thiết lập đƣợc sơ đồ lôgíc tiến trình nhận thức khoa học đối với tri thức cần

dạy, tổ chức đƣợc tình huống có vấn đề và chƣơng trình hoá sự định hƣớng

HS đối với hành động tìm tòi lựa chọn kiểm tra xây dựng tri thức cần học.

1.2. Cơ sở lý luận của việc phát triển tƣ duy [29]

1.2.1 Khái niệm về tƣ duy.

Tƣ duy là một quá trình nhận thức nhằm phản ánh những thuộc tính bản

chất, những liên hệ và quan hệ có tính quy luật của sự vật và hiện tƣợng trong

thực tế khách quan mà trƣớc đó ta chƣa biết. Hay nói một cách tổng quát: Tƣ

duy là thuộc tính đặc biệt của vật chất có tổ chức cao - Bộ não. Tƣ duy phản ánh

thế giới vật chất dƣới dạng các hình ảnh lý tƣởng. Tƣ duy vừa là sản phẩm của

sự tiến hoá sinh vật, vừa là sản phẩm của sự phát triển xã hội. Nó xuất hiện và

phát triển trong hoạt động lao động và cùng với ngôn ngữ gắn bó chặt chẽ với

nhau- những hoạt động vốn chỉ có trong xã hội loài ngƣời.

Tƣ duy phản ánh hiện thực xung quanh chúng ta, nhƣng không giống

nhƣ cách phản ánh của cảm giác và tri giác. Các quá trình này phản ánh các

đối tƣợng và hiện tƣợng cụ thể tác động đến giác quan của chúng ta. Tƣ duy

phản ánh theo kiểu khác. Nó không xem xét sự vật hiện tƣợng một cách riêng

lẻ mà xem xét sự vật hiện tƣợng trong các mối quan hệ phổ biến, trong sự vận

bằng cách nêu bật ra cái bản chất, cái chung của sự vật và hiện tƣợng. Trong

quá trình nhận thức nói chung, tƣ duy bao giờ cũng mang tính sáng tạo, vì

nhận thức nhằm thu đƣợc tri thức mới và sáng tạo ra những phƣơng thức mới

để thu lƣợm tri thức. Vì tƣ duy của con ngƣời càng phát triển thì con ngƣời

càng nhận thức đƣợc bản chất của các sự vật hiện tƣợng phức tạp nhanh

động và phát triển của chúng. Tƣ duy bao giờ cũng mang tính chất khái quát

chóng hơn và sâu sắc hơn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Quá trình nhận thức bao giờ cũng liên hệ chặt chẽ với tƣ duy. Vì tƣ duy của con ngƣời càng phát triển thì con ngƣời càng nhận thức bản chất của các sự vật phức tạp nhanh chóng hơn và sâu sắc hơn. Nhờ có tƣ duy mà ta có thể chuyển đƣợc những tri thức sơ đẳng đầu tiên sang tri thức sâu sắc hơn, chuyển từ hiện tƣợng sang bản chất và từ bản chất bậc một sang bản chất bậc hai...LN Tôn xtôi đã viết: Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nó là thành quả những cố gắng của tƣ duy chứ không phải là của trí nhớ.

1.2.2. Đặc điểm của quá trình tƣ duy: * Tƣ duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong đầu. Bởi vậy, tƣ duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính, những kinh nghiệm thực tế, những cơ sở trực quan sinh động

* Tính trừu tƣợng và tính khái quát của tƣ duy: Tƣ duy phản ánh cái bản chất chung cho nhiều sự vật hiện tƣợng, đồng thời đã trìu xuất khỏi những sự vật, hiện tƣợng đó. Nhờ tính chất trừu tƣợng và khái quát, tƣ duy có thể cho phép ta đi sâu vào bản chất và mở rộng phạm vi nhận thức sang cả những sự vật, hiện tƣợng cụ thể mới mà trƣớc đây ta chƣa biết. Nhờ có tính trừu tƣợng và kết quả của tƣ duy mà khả năng nhận thức của con ngƣời đƣợc mở rộng không có giới hạn.

* Tính có vấn đề: Hoàn cảnh có vấn đề chính là cái kích thích con ngƣời tƣ duy; hoàn cảnh hay tình huống có vấn đề nảy sinh khi gặp những tình huống mà vốn hiểu biết cũ, phƣơng pháp hành động đã biết của con ngƣời không đủ để giải quyết nó, để tƣ duy con ngƣời phải nhận thức đƣợc hoàn cảnh có vấn đề, phải có nhu cầu giải quyết nó và phải có những tri thức cần thiết có liên quan tới vấn đề đó. Kích thích quá trình tƣ duy phát triển là tình huống có vấn đề, quá trình tƣ duy chỉ diễn ra khi gặp một cái mới mà ta muốn nhận biết, khi gặp những mâu thuẫn và nảy sinh thắc mắc, khi phát hiện ra các mâu thuẫn. Khi gặp tình huống có vấn đề mà ta có nhu cầu giải quyết thì nó có tác dụng kích thích thúc đẩy tƣ duy tiến lên nhằm vạch ra những quy luật bản chất của vấn đề đó.

*Tính gián tiếp của tƣ duy: Trong quá trình tƣ duy, quá trình hoạt động nhận thức của con ngƣời nhanh chóng thoát khỏi những sự vật cụ thể cảm tính

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

mà sử dụng những khái niệm để biểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những kí hiệu, bằng ngôn ngữ.

* Tƣ duy có liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ: Ngôn ngữ là phƣơng tiện

của tƣ duy, ngôn ngữ là cái vỏ của tƣ duy, nhờ có ngôn ngữ mà con ngƣời tiến

hành các thao tác tƣ duy và sản phẩm của tƣ duy là những phán đoán, suy lý

đƣợc biểu đạt bằng từ ngữ, câu...Ngôn ngữ cố định lại các kết quả của tƣ duy,

nhờ đó làm khách quan hoá chúng ta cho ngƣời khác và cho cả bản thân chủ

thể tƣ duy. Không có ngôn ngữ thì bản thân quá trình tƣ duy không diễn ra

đƣợc, đồng thời các sản phẩm của tƣ duy cũng không thể sử dụng đƣợc.

* Tƣ duy là sự phản ánh và tham gia tích cực vào quá trình cải biến thế

giới khách quan. Trong hoạt động thực tiễn biến đổi thế giới bên ngoài, con

ngƣời nhận thức các quy luật và sử dụng chúng vì lợi ích của mình. Tính tích

cực của tƣ duy biểu hiện ở chỗ con ngƣời thực hiện khái quát về mặt lí luận,

tạo ra các khái niệm và phán đoán, xây dựng các suy luận và giả thiết. Dựa

trên cơ sở của các tri thức đã biết, con ngƣời có khả năng tiên đoán, vạch ra

kế hoạch phát triển kinh tế, xã hội, khoa học, giáo dục... Tính tích cực của tƣ

duy còn biểu hiện ở hoạt động sáng tạo của con ngƣời, ở khả năng tƣởng

tƣợng. Tƣ duy định hƣớng, xác định, điều hoà mục đích, phƣơng pháp và đặc

trƣng hoạt động thực tiễn của con ngƣời. Tƣ duy giúp cho con ngƣời cải biến

hiệu của ngôn ngữ nhân tạo. Ngôn ngữ này giữ một vai trò rất quan trọng

trong khoa học hiện đại

tri thức đó dƣới dạng các phƣơng tiện của ngôn ngữ tự nhiên và bằng các kí

1.2.3. Các giai đoạn của một quá trình tƣ duy:

- Xác định đƣợc vấn đề và biểu đạt nó thành nhiệm vụ tƣ duy.

- Huy động trí thức, vốn kinh nghiệm liên quan đến vấn đề, làm xuất

thuyết về cách giải quyết vấn đề đó.

hiện các mối liên tƣởng, gạt bỏ những cái không cần thiết, hình thành giả

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Kiểm tra giả thuyết về cách giải quyết vấn đề, nêú giả thuyết đúng thì

tiến hành giải quyết vấn đề, nếu giả thuyết sai thì phủ định nó để hình thành

giả thuyết mới.

1.2.4. Các thao tác trí tuệ trong quá trình tƣ duy.

Vật lý là môn khoa học thực nghiệm. Hầu hết các khái niệm, các định

luật vật lý đều đƣợc xây dựng trên cơ sở phân tích các hiện tƣợng xảy ra trong

thực tế và trong các thí nghiệm. Trong quá trình này, HS phải thực hiện các

thao tác trí tuệ nhất là các thao tác phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tƣợng

hoá và khái quát hoá...

- Thao tác phân tích: Phân tích là quá trình con ngƣời dùng trí óc để

tách các sự vật hiện tƣợng, trong quá trình hình thành mặt này hay mặt kia,

thuộc tính này hay thuộc tính kia để nhận thức từng mặt hay từng thuộc tính

của sự vật và hiện tƣợng. Đây là việc phân tích trong trí óc đối tƣợng nhận

thức thành các bộ phận thành phần.

- Thao tác tổng hợp: Tổng hợp là quá trình con ngƣời dùng trí óc để hợp

nhất các thành phần của sự vật hiện tƣợng qua phân tích thành một chỉnh thể.

Phân tích và tổng hợp là hai quá trình ngƣợc nhau nhƣng thống nhất

với nhau, đan xen lẫn nhau, sự phân tích đƣợc tiến hành theo hƣớng của tổng

hợp. Còn tổng hợp đƣợc thực hiện theo kết quả của phân tích. Phân tích và

phân tích và tổng hợp là hai thao tác cơ bản của hoạt động trí tuệ và đƣợc

chứa đựng trong mọi thao tác trí tuệ khác.

- Thao tác so sánh: So sánh là dùng trí óc đặt các đối tƣợng cần so sánh

nhƣ sự vật, hiện tƣợng, quá trình cạnh nhau để xác định cái giống nhau ,cái

khác nhau, cái tƣơng tự giữa chúng. So sánh có vai trò rất quan trọng trong quá

trình nhận thức, so sánh là cơ sở của mọi hiểu biết và tƣ duy.

tổng hợp giúp ta hiểu sự vật và hiện tƣợng đầy đủ và sâu sắc hơn. Thao tác

toàn phần hoặc so sánh trong một giới hạn nào đó. Vì vậy, khi so sánh ngƣời Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Sự so sánh có thể xảy ra ở những mức độ khác nhau: Có thể là so sánh

ta phải xác định tiêu chuẩn để so sánh. Đây là điều GV phải chú ý khi yêu cầu

HS so sánh trong giờ học vật lý.

- Thao tác trừu tƣợng hoá: Thao tác trừu tƣợng hoá là con ngƣời dùng

trí óc để gạt bỏ những liên hệ, những yếu tố, những thuộc tính thứ yếu, thuộc

tính không cần thiết, căn bản. Trừu tƣợng hoá là sự nhấn mạnh các đặc điểm

bản chất theo một quan niệm nhất định.

- Thao tác khái quát hoá: Khái quát hoá là sự tổng hợp các đặc điểm

chung của một loại sự vật hiện tƣợng. Vì thuộc tính chung có thể là bản chất

và cũng có thể là không bản chất. Nhƣng khái quát hoá bao giờ cũng là sự

tổng kết các đặc điểm chung bản chất theo một quan điểm nhất định. Vì vậy

giữa trừu tƣợng hoá và khái quát hoá có quan hệ chặt chẽ với nhau. Trừu

tƣợng hoá tạo điều kiện cho khái quát hoá còn trong khái quát hoá các thuộc

tính bản chất đƣợc nhấn mạnh thêm. Trong thực tế nhiều khi khó tách bạch

hai thao tác này.

Để cho HS có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động

với tốc độ ngày càng nhanh thì GV phải luôn luôn có kế hoạch rèn luyện cho

HS. Chính trong quá trình hình thành các khái niệm phát hiện các định luật

vật lý, HS phải thực hiện các thao tác. Nhƣng thao tác tƣ duy lại diễn ra trong

đầu HS, cho nên GV không thể quan sát đƣợc mà uốn nắn trực tiếp. Mặt khác

Bởi vậy, GV có thể sử dụng những cơ sở định hƣớng sau đây để giúp HS có

thể tự lực thực hiện các thao tác tƣ duy đó:

a. GV tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn hành động nhận

thức xuất hiện những tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tƣ duy,

mới có thể giải quyết đƣợc vấn đề và hoàn thành đƣợc nhiệm vụ học tập.

HS cũng không thể quan sát đƣợc hành động trí tuệ của GV mà bắt chƣớc.

b. GV đƣa ra những câu hỏi để định hƣớng cho HS tìm những thao tác

tƣ duy hay phƣơng pháp suy luận hành động trí tuệ thích hợp.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

c. GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thực

hiện các thao tác tƣ duy và hƣớng dẫn cách sửa chữa.

d. GV giúp HS khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện các suy luận Lôgíc

dƣới dạng những quy tắc đơn giản.

1.2.5. Các loại tƣ duy.

Có nhiều cách phân biệt tƣ duy, dựa theo những dấu hiệu khác nhau. Trong

dạy học vật lý, ngƣời ta quan tâm đến những loại tƣ duy chủ yếu dƣới đây:

1.2.5.1. Tư duy kinh ngiệm

Tƣ duy kinh ngiệm là một tƣ duy dựa chủ yếu trên kinh nghiệm cảm

tính và sử dụng phƣơng pháp thử và sai. Chủ thể phải thực hiện một nhiệm vụ

nào đó, thử mò mẫm thực hiện một số thao tác, hành động nào đó, ngẫu nhiên

gặp một trƣờng hợp thành công, sau đó lại đúng nhƣ thế mà không biết

nguyên nhân vì sao. Kiểu tƣ duy này đơn giản, không cần phải rèn luyện

nhiều, có ích trong hoạt động hàng ngày, để giả quyết một số vấn đề trong

một phạm vi hẹp. Ví dụ: Đứng trƣớc một máy thu hình có nhiều nút bấm, một

học sinh bấm thử tất cả các nút. Sau một số lần bấm, em đó nhận ra rằng ấn

nút thứ nhất thì có hình ảnh, ấn nút thứ hai thì có tiếng mà không cần hiểu tại

sao. Kinh nghiệm này không áp dụng đƣợc cho các loại máy thu hình khác,

trong đó không có nút bấm mà có núm xoay hoặc cần gạt

Tƣ duy lý luận là loại tƣ duy giải quyết nhiệm vụ đƣợc đề ra dựa trên

sử dụng những khái niệm trừu tƣợng, những tri thức lý luận. Đặc trƣng của

loại tƣ duy này là:

- Không dừng lại ở kinh nghiệm rời rạc mà luôn hƣớng tới xây dựng

quy tắc, quy luật chung ngày một sâu rộng hơn.

1.2.5.2. Tư duy lý luận.

- Tự định hƣớng hành động, suy nghĩ về cách thức hành động trƣớc khi

hành động

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Luôn sử dụng những tri thức khái quát đã có để lý giải, dự đoán

những sự vật, hiện tƣợng cụ thể.

- Luôn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến sự nhất quán về mặt lý luận, xác

định đƣợc phạm vi ứng dụng của mỗi lý thuyết.

Tƣ duy lý luận rất cần cho hoạt động nhận thức và phải rèn luyện lâu

dài mới có đƣợc. Nhờ có tƣ duy lý luận, con ngƣời mới có thể đi sâu vào bản

chất của sự vật hiện tƣợng, phát hiện đƣợc quy luật vận động của chúng và sử

dụng những tri thức khái quát đó để cải tạo bản thân và làm biến đổi thế giới

tự nhiên, phục vụ lợi ích của mình.

1.2.5.3. Tư duy lôgíc.

Tƣ duy lôgíc là tƣ duy tuân theo các nguyên tắc, quy luật của lôgíc học

một cách chặt chẽ, chính xác, không phạm phải sai lầm trong các lập luận,

biết phát hiện ra các mâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức đƣợc đúng đắn chân lý

khách quan.

Lôgíc học là một khoa học nghiên cứu những tƣ tƣởng của con ngƣời

về mặt hình thức lôgíc của chúng và xây dựng những quy tắc và quy luật mà

việc tuân theo chúng là điều kiện cần để đạt tới chân lý trong quá trình suy

luận. Con ngƣời bằng kinh nghiệm của mình đã suy nghĩ theo những quy luật

nhất định rất lâu trƣớc khi những quy luật này đƣợc khoa học lôgíc khám phá

động tƣ duy không phải là con ngƣời tự ý tái tạo ra mà là sự phản ánh những

mối liên hệ và quan hệ khách quan của các sự vật và hiện tƣợng quanh ta. Bởi

thế dù chƣa biết lôgíc học, nhƣng con ngƣời bằng kinh nghiệm sống của mình

đã có thể trao đổi tƣ tƣởng với nhau, thông hiểu nhau và thống nhất đƣợc với

nhau trong một số lập luận, phán đoán. Tuy nhiên, điều kiện đó chỉ xảy ra

trong một số trƣờng hợp đơn giản, còn khi gặp những trƣờng hợp phức tạp thì

ra. Những quy luật của lôgíc học mà mỗi ngƣời sử dụng trong quá trình hoạt

nắm vững và vận dụng đúng đắn những quy tắc, quy luật lôgíc học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

khó có thể thông hiểu lẫn nhau hoặc khó phân biệt đúng hay sai, nếu không

Tuy nhiên, đối với học sinh ở trƣờng phổ thông, không thể dạy cho họ

lôgíc học để sau đó, họ mới vận dụng các quy tắc và quy luật lôgíc để suy

nghĩ, lập luận. Trái lại, ta có thể thông qua việc giải quyết những nhiệm vụ cụ

thể mà tích luỹ dần kinh nghiệm và dẫn đến một lúc nào đó sẽ tự tổng kết

thành những quy tắc đơn giản thƣờng dùng.

Tƣ duy lôgíc đƣợc sử dụng trong mọi lĩnh vực hoạt động nhận thức,

cho nên phải thƣờng xuyên rèn luyện cho học sinh cách tƣ duy lôgíc.

1.2.5.4. Tư duy vật lý.

Ta hiểu tƣ duy vật lý là sự quan sát các hiện tƣợng vật lý, phân tích một

hiện tƣợng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng

những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa

mặt định tính và mặt định lƣợng của các hiện tƣợng và các đại lƣợng vật lý,

dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát

thu đƣợc vào thực tiễn.

Các hiện tƣợng vật lý trong tự nhiên rất phức tạp, nhƣng những định

luật chi phối chúng thƣờng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tƣợng bị nhiều yếu tố

tác động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ quan sát đƣợc kết

quả tổng hợp cuối cùng. Bởi vậy, muốn nhận thức đƣợc những đặc tính bản

chất và quy luật của tự nhiên thì việc đầu tiên là phải phân tích đƣợc hiện

nguyên nhân, bị tác động bởi một số ít yếu tố, tốt nhất là một nguyên nhân,

một yếu tố. Có nhƣ thế, ta mới xác lập đƣợc những mối quan hệ bản chất, trực

tiếp, những sự phụ thuộc định lƣợng giữa các đại lƣợng vật lý dùng để đo

lƣờng những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tƣợng. Muốn biết những kết

luận khái quát thu đƣợc có phản ánh đúng thực tế khách quan hay không, ta

phải kiểm tra lại trong thực tiễn. Để làm việc đó, ta phải xuất phát từ những

tƣợng phức tạp thành những bộ phận những giai đoạn bị chi phối bởi một số

quan sát đƣợc trong thực tiễn. Nếu thí nghiệm xác nhận hiện tƣợng mới đúng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

kết luận khái quát, suy ra những hệ quả, dự đoán những hiện tƣợng mới có thể

nhƣ dự đoán thì kết luận khái quát ban đầu mới đƣợc xác nhận là chân lý. Mặt

khác việc vận dụng những kiến thức vật lý khái quát vào thực tiễn tạo điều

kiện cho con ngƣời cải tạo thực tiễn, làm cho các hiện tƣợng vật lý xảy ra

theo hƣớng có lợi cho con ngƣời, thoả mãn đƣợc nhu cầu ngày càng tăng của

con ngƣời.

Trong quá trình nhận thức vật lý nhƣ trên, con ngƣời đã sử dụng tổng

hợp, xen kẽ nhiều hình thức tƣ duy, trong đó có hình thức chung nhƣ tƣ duy

lý luận, tƣ duy lôgíc và những hình thức đặc thù của vật lý học nhƣ thực

nghiệm, mô hình hoá ...

Quá trình tƣ duy vật lý là một mặt tuân theo những quy luật chung của

nhận thức, một phần phản ánh những đặc thù của bộ môn. Bao gồm hai khâu

cơ bản là:

* Đi từ thực nghiệm (quan sát, thí nghiệm, đo lƣờng) trong một phạm

vi hẹp, trừu tƣợng hoá và quy nạp để xây dựng lý thuyết.

* Từ lý thuyết diễn dịch để rút ra các hệ quả, vận dụng giải thích các

hiện tƣợng trong một phạm vi rộng hơn của thực nghiệm và tìm ra các ứng

dụng mới trong thực tiễn.

Quá trình tƣ duy này có thể tóm tắt bằng sơ đồ sau:

Mô hình

Thí nghiệm

Sự kiện

Hệ quả

Hình 1.3

Quy trình này gồm 4 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Tập hợp các sự kiện

này vừa tập hợp, vừa phỏng đoán vừa linh cảm trực giác thấy đƣợc vấn đề.

Tập hợp các sự kiện để từ đó suy ra mô hình của các sự kiện ấy. Quá trình

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Giai doạn 2: Xây dựng mô hình từ các sự kiện.

+ Sau khi tập hợp các sự kiện riêng lẻ, nhờ phân tích và suy luận quy

nạp, khái quát hoá xây dựng nên mô hình phản ánh tính chất sự việc, hiện

tƣợng trong vật lý. Đó là những khái niệm, định luật. Có hai loại mô hình:

* Mô hình ảnh: Xây dựng mô hình cơ học có hình ảnh phản ánh những

dấu hiệu bản chất và cấu trúc của hiện tƣợng đƣợc nghiên cứu.

* Mô hình dấu hiệu: Thƣờng đƣợc biểu thị bằng lời, bằng toán học,

bằng đồ thị cho thấy rõ mối quan hệ và diễn biến của hiện tƣợng. (Ta cần chú

ý không phải hiện tƣợng vật lý nào cũng xây dựng đƣợc hai mô hình. Bởi vì

với vật lý vi mô thì không thể dùng dấu hiệu vĩ mô để biểu thị tính chất của

các hệ vi mô).

- Giai đoạn 3: Giai đoạn suy từ mô hình đến kết quả.

Đây là giai đoạn quan trọng vì: Từ mô hình có khả năng suy ra đƣợc

các hệ quả chƣa từng biết đến và điều quan trọng là không phải lặp lại từ đầu

quá trình tƣ duy. (Một lý thuyết có thể cho nhiều hệ quả, hệ quả đó là sự kiểm

tra tính chất đúng đắn của mô hình).

- Giai đoạn 4: Kiểm nghiệm hệ quả bằng thực nghiệm

Giai đoạn này mở màn cho sự sáng tạo kỹ thuật. Các công trình nghiên

cứu cho thấy rằng đặc tính nhất của hoạt động tƣ duy là chuyển sự kiện sang

mô hình. Ở đó con ngƣời phải vận dụng tốt các thao tác tƣ duy, phân tích,

hoạt động tƣ duy trong các giai đoạn của quá trình sáng tạo, Anhxtanh đã đƣa

ra sơ đồ:

A

tổng hợp, so sánh, trừu tƣợng hoá, khái quát hoá. Để thực hiện đặc tính của

S

S S’ S’’

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tập hợp các dữ liệu( thí nghiệm, cảm giác). Từ đó đƣa ra hệ tiên đề A.

Từ hệ tiên đề đƣa ra hệ quả (S, S’, S” ). Giai đoạn này cần suy luận

chặt chẽ. Hệ quả này lại đƣợc kiểm nghiệm bằng thực nghiệm và lại là sự

kiện cho chu trình sau.

1.2.6. Các biện pháp phát triển tƣ duy. [29]

1.2.6.1. Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết

của học sinh.

Tƣ duy là quá trình tâm lý diễn ra ở trong đầu học sinh. Tƣ duy chỉ

duy chỉ thực sự bắt đầu khi trong đầu HS xuất hiện một câu hỏi mà chƣa có

thực sự có hiệu quả khi học sinh tự giác mang hết sức mình để thực hiện. Tƣ

lời giải đáp ngay, khi họ gặp phải một mâu thuẫn giữa một bên là nhu cầu,

nhiệm vụ nhận thức mới phải giải quyết và một bên là trình độ kiến thức hiện

có không đủ để để giải quyết nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới,

tìm giải pháp mới. Lúc đó, HS vừa ở trạng thái tâm lý hơi căng thẳng, vừa

hƣng phấn khao khát vƣợt qua đƣợc khó khăn, giải quyết đƣợc mâu thuẫn, đạt

đƣợc một trình độ cao hơn trên con đƣờng nhận thức. Ta nói rằng: HS đƣợc

đặt vào tình huống có vấn đề. Có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích

thích bên ngoài, chẳng hạn: khen thƣởng, sự ngƣỡng mộ của bạn bè, gia đình,

sự hứa hẹn một tƣơng lai tƣơi đẹp, thực tế xây dựng quê hƣơng đất nƣớc...

nhiều vào hoàn cảnh của mỗi HS.

Nhu cầu, hứng thú có thể nảy sinh ngay trong quá trình học tập, nghiên

cứu một môn học, một bài học, nghĩa là từ nội bộ môn học, từ mâu thuẫn nội

tại của quá trình nhận thức.

Sau đó, xác định phƣơng án tổ chức, chỉ đạo hoạt động học tập của HS

Những sự kích thích này không đƣợc thƣờng xuyên, bền vững và phụ thuộc

đƣờng dẫn đến sự chiếm lĩnh kiến thức, kỹ năng đó nhƣ thế nào đó để đảm

trong mỗi tiết học cụ thể. Tức là xác định lôgíc của quá trình dạy học hay con

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

bảo cho HS chiếm lĩnh đƣợc tri thức, kỹ năng, kỹ xảo một cách sâu sắc, vững

chắc, đồng thời đạt hiệu quả giáo dục cao.

Xây dựng tình huống có vấn đề

Tạo ra tình huống có vấn đề là một phƣơng pháp dạy học nhằm kích

thích hứng thú học tập của HS. Để phát triển đƣợc tƣ duy cho học sinh thì

trƣớc hết phải kích thích đƣợc hứng thú học tập, tính ham hiểu biết, tò mò

khoa học của các em. Những công trình nghiên cứu cho thấy rằng: Chỉ có

hứng thú với một hoạt động nào đó thì mới đảm bảo cho hoạt động ấy tích

cực. Nếu nhƣ một HS không hứng thú với việc làm mô hình thì các em sẽ

không tham gia vào việc làm mô hình ấy hoặc làm với thái độ tắc trách, chiếu

lệ. Ta đã biết, hoạt động trí tuệ trƣớc hết phải có động cơ, từ đó các em mới

đầu tƣ hết năng lực trí tuệ của mình và lỗ lực để giải quyết những vấn đề mà

các em hứng thú. Hứng thú đối với việc lĩnh hội tri thức do nhiều điều kiện

quy định: Nội dung tài liệu học tập, mục đích lĩnh hội phần kiến thức đó...

Nhƣng phần nhiều là do sự hứng thú do phƣơng pháp giảng dạy bộ môn quyết

định. Do đó trong giảng dạy vật lý, tuỳ theo nội dung của từng phần, ngƣời ta

đƣa ra nhiều cách để kích thích hứng thú học tập của HS. Ví dụ nhƣ: Đƣa HS

vào tình huống có vấn đề kích thích tính tò mò ham hiểu biết của các em, nêu

vai trò của tri thức trong đời sống và kỹ thuật...

- Vấn đề là một khó khăn mà con ngƣời ý thức đƣợc. Muốn khắc phục

đƣợc khó khăn đó thì phải tìm tòi những tri thức mới hoặc hành động mới.

Vấn đề trong dạy học dùng để chỉ những nhiệm vụ nhận thức mà ngƣời HS

không thể giải quyết đƣợc chỉ bằng những kinh nghiệm sẵn có. Vấn đề chứa

đựng mâu thuẫn về nhận thức. Đó là mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức và kỹ

Vậy vấn đề và tình huống có vấn đề trong giảng dạy là gì ?

năng đã có với yêu cầu tiếp thu kiến thức mới và kỹ năng mới. Chính mâu

thuẫn đó thúc đẩy sự vận động của tƣ duy, kích thích HS tìm cách giải quyết

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

vấn đề. Đó là động lực thúc đẩy sự nhận thức sáng tạo các kiến thức và kỹ

năng mới. Ban đầu những mâu thuẫn trên còn mang tính khách quan, nhƣng

sau khi đƣợc HS tiếp thu và ý thức đƣợc mâu thuẫn đó thì nó biến thành các

chủ quan và tồn tại trong ý nghĩ học sinh thành một vấn đề cần nhận thức.

- Tình huống có vấn đề xuất hiện trên cơ sở phát hiện ra mâu thuẫn

giữa tri thức cũ và đối tƣợng đang tìm hiểu, hay giữa phƣơng thức giải thích

cũ với những dữ liệu mới thu đƣợc mà HS không thể làm sáng tỏ đƣợc, trên

cơ sở hiểu biết cũ hoặc phƣơng thức cũ. Khi HS phát hiện ra mâu thuẫn và ý

thức đƣợc mâu thuẫn đó thì họ có nhu cầu tìm tòi cách giải quyết, điều đó có

tác dụng thúc đẩy tƣ duy tiến lên nhằm vạch ra những quy luật cơ bản của

hiện tƣợng nào đó. Tình huống có vấn đề phải bao hàm trong bản thân nó một

yếu tố tâm lý nào đó, thể hiện ở tính mới lạ, tính không bình thƣờng, tính rõ

ràng. Nó có tác dụng kích thích hứng thú học tập của HS. Vậy đƣa HS vào

tình huống có vấn đề là giai đoạn bƣớc đầu trên con đƣờng giúp HS tích cực

thu nhận tri thức. Việc nhìn thấy vấn đề khó khăn hơn rất nhiều s o với việc

tìm ra phƣơng án giải quyết vấn đề. Do đó nghệ thuật của GV là biết xây

dựng hệ thống tình huống có vấn đề trong giờ học. Đảm bảo những điều kiện

nhằm giải quyết các vấn đề đó và hƣớng dẫn HS vào con đƣờng tự lực giải

quyết các vấn đề đã đặt ra. Quá trình đó không những giúp HS thu đƣợc kiến

phát triển tƣ duy sáng tạo. Trong giảng dạy vật lý ngƣời ta thƣờng đƣa ra các

tình huống có vấn đề sau:

thức, kỹ năng, kỹ xảo mới mà họ còn đƣợc rèn luyện năng lực tự nhận thức và

* Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ: HS đứng trƣớc một hiện tƣợng xảy ra

theo một chiều hƣớng trái với suy nghĩ thông thƣờng (có tính chất nghịch lý,

hầu nhƣ khó tin đó là sự thật), do kích thích sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý của

họ tìm cách lý giải, phải bổ xung hoàn chỉnh hoặc phải thay đổi quan niệm cũ

sai lầm của mình.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

* Tình huống phát triển: HS đứng trƣớc một vấn đề chỉ mới đƣợc giải

quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp cần phải đƣợc tiếp tục

phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng sang phạm vi mới, lĩnh vực mới. Phát triển

hoàn thiện vốn kiến thức của mình luôn là niềm khao khát của tuổi trẻ. Ngoài

ra, nhƣ: Risa Fâyman nói đó cũng là con đƣờng phát triển của khoa học. Quá

trình phát triển, hoàn thiện vốn kiến thức sẽ đem lại những kết quả mới ( kiến

thức mới, kỹ năng mới, phƣơng pháp mới) nhƣng trong quá trình đó, vẫn có thể

sử dụng những kiến thức, kỹ năng và phƣơng pháp đã biết cho đến lúc gặp mâu

thuẫn không thể giải quyết đƣợc bằng vốn hiểu biết cũ.

* Tình huống lạ: HS đứng trƣớc một hiện tƣợng lạ có những nét đặc

biệt lôi cuốn sự chú ý của họ mà họ chƣa thấy bao giờ.

* Tình huống bế tắc: HS đứng trƣớc một hiện tƣợng vẫn thƣờng thấy

nhƣng không hiểu vì sao, vẫn coi nhƣ một điều bí mật của tự nhiên. Bây giờ

họ đƣợc giao nhiệm vụ phải tìm hiểu nguyên nhân, lý giải rõ ràng nhƣng chƣa

biết dựa vào đâu.

* Tình huống không phù hợp : Chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi

hoặc, khi gặp sự kiện trái ngƣợc với lẽ thƣờng, với kết quả có thể rút ra đƣợc

từ căn cứ lý lẽ đã có. Do đó cần xét lại để có căn cứ lý lẽ thích hợp hơn (Tức

là cần có mô hình thích hợp hơn). Cách giải quyết tình thế này là phân tích cái

sai, tìm ra cách hiểu phù hợp với khoa học

* Tình thế đối lập: Chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp một

cách giải thích có vẻ lôgíc nhƣng lại xuất phát từ một căn cứ lý lẽ sai trái với

lý lẽ đã đƣợc chấp nhận. Cần bác bỏ căn cứ lý lẽ sai lầm đó để bảo vệ c ăn cứ

lý lẽ đã đƣợc chấp nhận (Tức là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức,

bảo vệ mô hình hợp thức đã có) .

* Tình huống phán xét: Chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp cách giải

(Tức là cần kiểm tra hợp thức hoá mô hình đã đƣợc đề cập). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

quyết với các lý lẽ căn cứ khác nhau, cần xem xét kiểm tra các căn cứ lý lẽ đó

* Tình huống lựa chọn: Chủ thể ở trạng thái cân nhắc suy tính khi lựa chọn

một phƣơng án thích hợp nhất trong điều kiện xác định để giải quyết vấn đề.

Phƣơng hƣớng cơ bản của việc tổ chức tình huống học tập là việc GV mô tả

một tình huống hay đặt ra một nhiệm vụ cho HS. Trong quá trình giảng dạy,

để đảm bảo phát triển tƣ duy cho HS khi giảng dạy các khái niệm vật lý, GV

cần xây dựng đƣợc các tình huống có vấn đề để gây hứng thú học tập cho HS.

1.2.6.2. Tập dượt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo phương

pháp nhận thức của vật lý .

Để rèn luyện tƣ duy vật lý cho HS thì tốt nhất là tập dƣợt cho họ giải

hiểu và vận dụng đƣợc một phƣơng pháp khoa học là một điều khó khăn hơn

quyết nhiệm vụ nhận thức bằng chính các phƣơng pháp của nhà vật lý. Việc

cả việc tiếp thu một định luật vật lý cụ thể. Việc dạy cho HS phƣơng pháp

nhận thức khoa học tách rời khỏi quá trình nghiên cứu chính môn học đó là

một việc rất ít hiệu quả. Chính trong quá trình hƣớng dẫn HS tự lực hoạt động

để tái tạo kiến thức vật lý, GV làm cho họ hiểu nội dung của các phƣơng pháp

vật lý và sử dụng các phƣơng pháp này ở những mức độ thích hợp, tuỳ theo

trình độ của HS và điều kiện của nhà trƣờng . Sau một số lần áp dụng các

phƣơng pháp nhận thức cụ thể, GV có thể giúp HS khái quát hoá thành một

trình tự các giai đoạn của mỗi phƣơng pháp, dùng làm cơ sở định hƣớng tổng

quát cho hoạt động nhận thức vật lý của HS. Những phƣơng pháp nhận thức

Phƣơng pháp thực nghiệm và phƣơng pháp mô hình .

chủ yếu hay dùng trong hoạt động nhận thức vật lý ở trƣờng phổ thông là:

1.2.6.3. Làm bộc lộ quan niệm sẵn có của học sinh:

Việc làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS có ý nghĩa quan trọng, để

GV có thể biết đƣợc mức độ hiểu biết của HS về vấn đề cần nghiên cứu.

Thông qua hệ thống câu hỏi trắc nghiệm đúng sai, để kiểm tra, đánh giá mức

độ nông - sâu, chính xác hay chƣa chính xác. Từ đó GV có căn cứ để đƣa ra

mục tiêu cho tiết dạy sao cho phù hợp và đạt kết quả cao nhất, kích thích đƣợc

tƣ duy của học sinh phát triển.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.2.6.4. Xây dựng một Lôgíc nội dung phù hợp với đối tượng học sinh.

Vật lý học đƣa vào trƣờng phổ thông không phải là vật lý học đƣợc

trình bày dƣới dạng hiện đại nhất của khoa học, bởi nếu nhƣ vậy thì đôi khi

học sinh không thể hiểu đƣợc. Hơn nữa ta lại phải yêu cầu HS phải tự lực hoạt

động để xây dựng, để chiếm lĩnh khoa học. Bởi vây, GV phải tìm một con

đƣờng thích hợp phù hợp với trình độ HS để họ có thể làm đƣợc việc ấy. Mặc

dù nhiều khi vật lý học trong nhà trƣờng phổ thông đơn giản, dễ hiểu hơn vật

lý trong khoa học thực sự nhƣng không đƣợc trái với khoa học hiện đại.

Trong quá trình học lên các lớp trên, kiến thức của HS sẽ đƣợc hoàn chỉnh, bổ

xung thêm, tiếp cận ngày càng gần hơn với vật lý khoa học hiện đại.

1.2.6.5. Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy.

a. Ý nghĩa :

Việc phát triển tƣ duy HS trƣớc hết là giúp HS thu nhận bài giảng một

cách sâu sắc, không máy móc, biết vận dụng kiến thức vào thực hành, từ đó mà

kiến thức các em thu nhận đƣợc sẽ sâu sắc hơn. Trong quá trình nhận thức, HS

chỉ thực sự lĩnh hội đƣợc các tri thức khi tƣ duy tích cực của bản thân HS đƣợc

phát triển. Nhờ sự hƣớng dẫn của GV, các em biết phân tích và khái quát tài

liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra kết luận cần thiết.

Tƣ duy càng phát triển bao nhiêu thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri

tri thức một cách có kết quả trong thực tiễn. Nhƣ vậy sự phát triển tƣ duy HS

diễn ra trong quá trình tiếp thu tri thức và vận dụng tri thức. Các kết quả hoạt

động của tƣ duy HS đƣợc biểu hiện ra trong quá trình lĩnh hội tri thức mới. Tri

thức mới này lại quyết định tiến trình phát triển sau này của tƣ duy.

Hơn nữa việc phát triển tƣ duy HS còn có tác dụng to lớn là tạo ra một

thức một cách có hiệu quả và sâu sắc bấy nhiêu. HS càng có khả năng vận dụng

kỹ năng mới và thói quen làm việc có suy nghĩ, có phƣơng pháp, chuẩn bị

tiềm lực lâu dài cho HS trong hoạt động sáng tạo này.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Do đó việc giảng dạy trong nhà trƣờng chúng ta hiện nay có xu hƣớng

ngày càng phát huy tính tích cực của HS trong quá trình thu nhận kiến thức mới.

b. Rèn luyện các thao tác tư duy.

Trong dạy học vật lý, một mặt HS phải quan sát thực tiễn, tìm hiểu các

sự kiện, mặt khác phải thực hiện các phép suy luận thông qua việc phân tích,

quan sát, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá các hiện tƣợng, các đối tƣợng vật lý

và rút ra mối liên hệ phổ biến khách quan, nhờ thế mà khám phá ra chân lý

mới. Do vậy, trong dạy học vật lý GV cần tổ chức tốt quá trình bồi dƣỡng và

phát triển các thao tác trí tuệ quan trọng hoạt động tƣ duy nói riêng, trong quá

1.2.6.6. Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho học sinh:

trình nhận thức vật lý nói chung.

Nhƣ ta đã biết, ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tƣ duy, ngôn ngữ là

vỏ của tƣ duy. Mỗi khái niệm vật lý đƣợc biểu đạt bằng một từ, mỗi định nghĩa,

định luật vật lý đƣợc phát biể bằng một mệnh đề, mỗi suy luận bao gồm nhiều

phán đoán liên tiếp. Tuy kiến thức vật lý rất đa dạng nhƣng những cách phát

biểu các định nghĩa, quy tắc, định luật vật lý cũng có những hình thức chung

nhất định, GV có thể chú ý rèn luyện cho HS quen dần.

Để mô tả một loại hiện tƣợng, cần những thuật ngữ diễn tả những dấu

hiệu đặc trƣng của loaị hiện tƣợng đó. Ví dụ: Để mô tả chuyển động cơ học

chậm của chuyển động (vận tốc), chỉ sự thay đổi vận tốc (gia tốc), chỉ vị trí

(toạ độ); để mô tả tƣơng tác cơ học giữa các vật, cần đến thuật ngữ lực. Định

nghĩa một đại lƣợng vật lý thƣờng gồm hai phần: Một phần nêu lên đặc điểm

định tính(đại lƣợng này đặc trƣng cho hay biểu thị một đặc tính nào của sự vật,

hiện tƣợng) và một phần nêu lên đặc điểm định lƣợng( đại lƣợng này đo bằng

cách nào, quan hệ với các đại lƣợng khác theo công thức nào) .

cần đến các thuật ngữ để chỉ quỹ đạo (thẳng, cong, tròn ...), chỉ sự nhanh hay

lƣợng hoặc nêu lên những điều kiện để cho một hiện tƣợng đó có thể xảy ra.

Một định luật vật lý thƣờng nêu lên mối quan hệ hàm số giữa hai đại

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Ví dụ: Định luật khúc xạ ánh sáng nêu lên mối quan hệ giữa sin của góc tới và

sin của góc khúc xạ, còn định luật cảm ứng điện từ nêu lên điều kiện để xuất

hiện dòng điện cảm ứng trong dây dẫn kín.

Đặc biệt đáng chú ý là nhiều khi trong vật lý, vẫn dùng những từ ngữ

thƣờng dùng trong ngôn ngữ hàng ngày, nhƣng có nội dung phong phú và

chính xác hơn. Mỗi khi gặp một thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới,

cần giải thích rõ cho HS và yêu cầu họ tập sử dụng nó một cách chính xác,

thành thạo thay cho ngôn ngữ hàng ngày.

1.2.7. Đặc điểm tƣ duy của học sinh dân tộc miền núi:

1.2.7.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển tư duy của học

sinh dân tộc miền núi :

Do đặc điểm miền núi HS chủ yếu là ngƣời dân tộc, phần lớn các em

sống ở vùng sâu vùng xa, trƣờng học thƣờng ở xa nhà, đƣờng xá đi lại khó

khăn, thậm chí ở một số nơi HS còn phải đi ở trọ, sự quan tâm của gia đình còn

nhiều hạn chế, các em ít đƣợc giao tiếp, ít va chạm, ít gặp những tình huống

phức tạp và những mối liên hệ khó bộc lộ bản chất, dẫn đến HS miền núi

thƣờng nhút nhát, thiếu tự tin, ngại suy nghĩ, mang nặng bản tính tự ty, rụt rè, ý

thức học tập chƣa cao, chƣa xác định đúng đắn mục đích học tập.

Ngôn ngữ học sinh miền núi kém phát triển, nhiều học sinh đến trƣờng

Điều kiện sống khó khăn, đời sống văn hoá còn nhiều thiếu thốn, ít có

điều kiện tiếp xúc với những khoa học hiện đại, điều kiện học tập thì còn

nhiều thiếu thốn, nhiều sự vật, hiện tƣợng, quá trình vật lý, các ứng dụng của

vật lý các học sinh ở vùng phát triển có thể thấy qua vô tuyến, máy tính và

trong cuộc sống, nhƣng HS miền núi lại không có điều kiện đó. Ngay từ

THPT cơ sở, ở miền núi đa số học chay, rất ít sử dụng các thí nghiệm trong

vẫn chƣa nói thành thạo tiếng phổ thông.

năng thí nghiệm cơ bản.

giờ học. Điều đó dẫn đến tình trạng khi học ở THPT học sinh vẫn thiếu các kĩ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Ở một số nơi còn thiếu GV, dẫn đến một số GV còn phải dạy chéo

môn, trình độ chuyên môn, khả năng tƣ duy của GV còn nhiều hạn chế, ít

quan tâm đến chuyên môn. Đồng thời nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp

giảng dạy, cách đánh giá và điều kiện tổ chức trƣờng lớp còn nhiều bất cập và

khó khăn.

Hiện tƣợng dập khuôn máy móc trong công tác giáo dục, hoặc nặng nề

mềm hoá, và ƣu tiên từ đầu vào đến đầu ra càng làm cho giáo dục miền núi

thêm khó khăn.

Tóm lại: Do ở miền núi, điều kiện kinh tế, văn hoá xã hội còn rất nhiều

hạn chế vì vậy nó ảnh hƣởng nhiều đến quá trình tƣ duy của HS .

1.2.7.2. Đặc điểm tư duy của Học sinh miền núi: [17]

Tƣ duy của HS miền núi phát triển chậm hơn rất nhiều so với HS miền

xuôi và thành thị. Đặc điểm nổi bật trong tƣ duy của một số HS là thói quen

lao động trí óc chƣa bền, ngại suy nghĩ, ngại động não. Trong học tập, nhiều

em không biết lật đi lật lại vấn đề. Nhiều em không hiểu bài nhƣng không biết

mình không hiểu ở chỗ nào. Các em thƣờng có thói quen suy nghĩ một chiều,

dễ thừa nhận những điều ngƣời khác nói. Có thể nói tƣ duy của HS miền núi

còn kém nhanh nhậy và linh hoạt, khả năng thay đổi giải pháp chậm, nhiều

khi máy móc dập khuôn. Khả năng độc lập tƣ duy và óc phê phán còn hạn

chế; khả năng tƣ duy trực quan- hình ảnh của HS miền núi tốt hơn khả năng

Về thao tác tƣ duy: Khả năng phân tích, tổng hợp và khái quát hoá còn

phát triển chậm, thƣờng quen theo lối tƣ duy cụ thể, trong các mối quan hệ

đơn lẻ. Vốn từ nghèo nàn, đặc biệt là vốn từ khoa học và kĩ thuật.

1.3. Khái niệm vật lý và thực trạng dạy- học các khái niệm vật lý ở

tƣ duy trừu tƣợng- lôgíc.

trƣờng THPT miền núi hiện nay.

1.3.1. Khái niệm vật lý:

1.3.1.1. Khái niệm vật lý:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Khái niệm vật lý là sự hiểu biết (sự phản ánh) về những dấu hiệu,

những thuộc tính vật lý chủ yếu và chung của một nhóm các sự vật hay hiện

tƣợng vật lý và mối quan hệ “cùng dấu hiệu và thuộc tính chung đó” giữa các

sự vật hay hiện tƣợng trong nhóm .

1.3.1.2. Các loại khái niệm vật lý :

Khái niệm vật lý

Khái niệm chỉ có mặt định tính

Khái niệm vừa có mặt định tính vừa có mặt định lƣợng

KN về sự vật

KN về đại lƣợng

KN về đơn vị

KN về tính chất (định tính)

- Sơ đồ mô tả sự phân loại các khái niệm vật lý :

KN về hiện tƣợng

H ình1.5

- Khái niệm định tính :

+ Đó là những khái niệm về hiện tƣợng: ở đây, đối tƣợng của tƣ duy là

toàn bộ hiện tƣợng.

là toàn bộ một vật thể.

+ Đó là những khái niệm về các hạt vi mô : ở đây đối tƣợng của tƣ duy

là những hạt rất nhỏ, vƣợt ra ngoài khả năng quan sát của con ngƣời hiện nay

+ Đó là các khái niệm về các trƣờng vật lý: ở đây đối tƣợng của tƣ duy

là dạng vật chất đặc biệt.

+ Đó là những khái niệm về thuộc tính vật lý: ở đây đối tƣợng của tƣ

+ Đó là những khái niệm về sự vật cụ thể: ở đây đối tƣợng của tƣ duy

duy là những tính chất đƣợc tách ra khỏi sự vật hay hiện tƣợng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Những khái niệm định lƣợng: Đó là loại khái niệm không chỉ có mặt

định tính mà có cả mặt định lƣợng. Chúng đƣợc đặc trƣng và đƣợc định nghĩa

thông qua một quá trình đo: ở đây, đối tƣợng của tƣ duy là những thuộc tính

vật lý có thể đo đƣợc.

+ Đó là những khái niệm về các đại lƣợng vật lý

+ Đó là những khái niệm về các đơn vị đo

1.3.1.3. Đặc điểm của khái niệm vật lý:

1. Khái niệm vật lý là hình thức cơ bản của nhận thức lý tính, đƣợc

hình thành do kết quả của hoạt động tƣ duy, đặc biệt là hai quá trình gắn bó

với nhau mật thiết là khái quát hoá và trừu tƣợng hoá. Khái quát hoá là thao

tác trí tuệ vạch ra cái chung trong hàng loạt những sự vật hiện tƣợng cụ thể

mà mới quan sát, ta thấy khác nhau. Trừu tƣợng hoá là thoát ly khỏi những

dấu hiệu cụ thể làm phân biệt những hiện tƣợng và sự vật đó với nhau. Ví

dụ: các vật khác nhau khi tƣơng tác với nhau bằng những cách khác nhau

đều có một tính chất chung là làm cho vận tốc của nó thay đổi(tức là gây ra

gia tốc). Sự thay đổi vận tốc ấy có thể nhận thấy trên mỗi vật tham gia tƣơng

tác. Tính chất chung của tƣơng tác đƣợc biểu thị bằng khái niệm lực. Lực là

một khái niệm trừu tƣợng, chỉ tồn tại trong óc ta, là sản phẩm của tƣ duy,

chứ không trực tiếp gắn bó trực tiếp với một vật cụ thể nào, không thể trực

xây dựng dựa trên một hệ thống khái niệm có tính chất trừu tƣợng nhƣ thế.

Bởi vậy, phải cho HS suy nghĩ dựa trên khái niệm chứ không thể dựa trên

biểu tƣợng cảm tính gắn liền với sự vật, hiện tƣợng cụ thể.

2. Một khái niệm mới thƣờng đƣợc hình thành trong quá trình tìm hiểu

một khía cạnh mới của hiện tƣợng, sự vật mà ta không hiểu đƣợc, không mô

tiếp quan sát, nhận biết trực tiếp bằng các giác quan. Khoa học vật lý đƣợc

tả đƣợc, không lý giải đƣợc bằng những khái niệm cũ. Nói cách khác, khái

niệm mới xuất hiện do nhu cầu giải quyết một mâu thuẫn giữa sự hiểu biết đã

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

có và sự chƣa hiểu biết và cũng là kết quả của sự giải quyết mâu thuẫn đó. Ví

dụ: để mô tả tính chất nhanh hay chậm của chuyển động thẳng đều thì ta dùng

khái niệm vận tốc là đủ. Nhƣng khi nghiên cứu sự chuyển động của các hòn

bi trên các mặt phẳng nghiêng khác nhau, ta thấy một hiện tƣợng mới là vận

tốc của chúng thay đổi, tăng dần. Dùng đại lƣợng vật lý nào trong các khái

niệm đã biết( đƣờng đi, thời gian hay vận tốc) để biểu thị tính chất mới đó.

Mâu thuẫn xuất hiện. Chỉ có thể giải quyết đó bằng cách xây dựng một khái

niệm mới: khái niệm gia tốc.

3. Các khái niệm phản ánh các tính chất của các sự vật cũng nhƣ mối

quan hệ giữa các tính chất đó. Nhƣng sự phản ánh đó đúng đến đâu, đầy đủ

đến mức nào còn tuỳ thuộc vào trình độ nhận thức thế giới khách quan của

con ngƣời. Bởi vậy, các khái niệm vật lý không phải là vĩnh viễn bất biến; trái

lại, nội dung của nó có thể thay đổi, trở thành phong phú hơn, phức tạp hơn,

đầy đủ hơn, chính xác hơn do trình độ nhận thức của con ngƣời ngày một tiến

lên. Ví dụ khái niệm vận tốc đầu tiên đƣợc đƣa ra để biểu thị tính chất nhanh

hay chậm của chuyển động thẳng đều và đƣợc đo bằng thƣơng số S/t. Tiếp

theo khái niệm vận tốc đƣợc bổ xung thêm để biểu thị cả hƣớng của chuyển

động, trở thành véc tơ vận tốc. Khi khảo sát chuyển động biến đổi nhanh dần,

chậm dần, chuyển động cong thì vận tốc thay đổi, tại mỗi điểm trên quỹ đạo

không phản ánh đƣợc tính chất mới này, phải hoàn chỉnh thêm trở thành vận

tốc tức thời có công thức định nghĩa là

v = ds/dt. Điều đó dẫn tới một lƣu ý rằng: trong dạy học nhiều khi không thể

một bài có thể hình thành đầy đủ một khái niệm mà phải qua nhiều bài, nhiều

giai đoạn, tuỳ theo trình độ nhận thức của HS.

có giá trị hoặc hƣớng khác nhau. Khái niệm vận tốc đƣợc định nghĩa nhƣ trên

4. Mỗi khái niệm đƣợc hiện ra bằng một từ. Một từ là một ký hiệu, một

cái tên gắn cho khái niệm. Cùng một khái niệm nhƣng trong ngôn ngữ của

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

mỗi dân tộc, lại đƣợc diễn đạt bằng một từ khác nhau, phát ra bằng một tập

hợp âm khác nhau. Bởi vậy nhiều khi biết đƣợc tên của khái niệm hoàn toàn

chƣa phải nắm đƣợc khái niệm mà cần phải biết nội dung gì chứa đựng trong

từ đó, dƣới cái tên đó, nghĩa là phải hiểu đƣợc nội hàm của khái niệm đƣợc

biểu thị dƣới cái tên đó.

5. Trong khái niệm vật lý, có một loại khái niệm có tầm quan trọng đặc

biệt. Đó là khái niệm về đại lƣợng vật lý nhƣ các khái niệm vận tốc, gia tốc,

lực, cƣờng độ dòng điện, hiệu điện thế ... .Mỗi đại lƣợng vật lý đều có hai đặc

thị một tính chất nào đó của sự vật, hiện tƣợng(Ví dụ: Vận tốc biểu thị tính

điểm: đặc điểm định tính và đặc điểm định lƣợng. Đặc điểm định tính là biểu

chất nhanh hay chậm của chuyển động) Đặc điểm định lƣợng cho ta biết cách

đo lƣờng độ lớn hay nhỏ, mạnh hay yếu của tính chất đó( ví dụ vận tốc đƣợc

đo bằng thƣơng số S :t ). Những khái niệm về đại lƣợng vật lý đƣợc đặc trƣng

bởi sự thống nhất giữa đặc điểm định tính và đặc điểm đ ịnh lƣợng, trong đó

nhiều khi đặc điểm định lƣợng nổi lên hàng đầu do yêu cầu phải đo lƣờng

chính xác.

1.3.1.4. Các giai đoạn điển hình của quá trính hình thành những

khái niệm về đại lượng vật lý:

các khái niệm về đại lƣợng vật lý bởi vì tính chất muôn hình muôn vẻ của các

sự kiện và hiện tƣợng vật lý. Ngay trong lịch sử vật lý học, ta thấy con đƣờng

phát hiện ra các đặc tính của sự vật, hiện tƣợng vật lý và xây dựng những khái

niệm tƣơng ứng cũng rất đa dạng, phức tạp, nhiều khi rất quanh co trong một

thời gian dài. Mặt khác, đặc điểm của các lớp HS cũng rất đa dạng, làm cho

quá trình hình thành các khái niệm vật lý cũng rất khác nhau.

Không thể đƣa ra một sơ đồ chung, duy nhất cho việc hình thành tất cả

Những giai đoạn điển hình:

1. Giai đoạn một: Phát hiện đặc điểm định tính của khái niệm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Nhƣ đã nói ở trên, trong dạy học vật lý, một khái niệm mới đƣợc xây

dựng để giải thích một mâu thuẫn giữa sự hiểu biết đã có và sự chƣa hiểu biết,

có nghĩa là: những khái niệm đã có chƣa đủ để mô tả, lý giải đƣợc những sự

vật, hiện tƣợng mới xuất hiện. Bởi vậy, trƣớc hết, GV cần tạo điều kiện để HS

ý thức đƣợc mâu thuẫn đó, phát hiện đƣợc những mặt mới của sự vật hiện

tƣợng mà nếu dùng các khái niệm đã biết thì không thể hiểu đƣợc. Muốn thế

GV tạo ra một tình huống, trong đó xuất hiện tính chất mới của sự vật, hiện

tƣợng. Ví dụ GV có thể giới thiệu ( hoặc yêu cầu HS nhớ lại) sự kiện gần gũi

với đời sống hàng ngày của HS, sử dụng một thí nghiệm đơn giản để làm xuất

hiện một hiện tƣợng mới, làm một bài tập vận dụng khái niệm cũ để giải quyết

một vấn đề mới. Nhƣng những cố gắng lỗ lực của HS trong việc sử dụng kiến

thức cũ, khái niệm cũ đều không giải quyết đƣợc nhiệm vụ đề ra, bắt buộc phải

đƣa ra một khái niệm mới. Lúc đó HS hiểu rõ việc đƣa ra khái niệm mới để

làm gì, để đặc trƣng cho tính chất nào của sự vật, hiện tƣợng. Trả lời câu hỏi đó

chính là đã phát hiện ra đƣợc đặc điểm định tính của khái niệm.

2. Giai đoạn 2: Chỉ ra đặc điểm định lƣợng của khái niệm. Nói cách khác

là chỉ rõ mối liên hệ định lƣợng giữa khái niệm mới và khái niệm cũ, cách xác

định độ lớn của khái niệm mới. Đặc điểm định lƣợng phải thống nhất với đặc

điểm định tính, phản ánh đƣợc đặc điểm định tính. Thông thƣờng đặc điểm

học liên hệ giữa đại lƣợng mới và đại lƣợng cũ đã biết. Thông thƣờng có hai

cách để tìm ra đặc điểm định lƣợng của khái niệm mới.

- Cách 1: Nếu đã biết trƣớc đặc điểm định tính của khái niệm ta, có thể

xuất phát từ đặc điểm định tính đó, dựa trên sự phân tích mối quan hệ giữa

khái niệm mới và các khái niệm cũ, tìm ra một biểu thức định lƣợng giữa các

định lƣợng của đại lƣợng vật lý mới đƣợc biểu diễn bằng một công thức toán

hiện tƣợng có biểu hiện càng mạnh và ngƣợc lại.

khái niệm cũ, biểu thức này có giá trị càng lớn khi đặc tính mới của sự vật và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Cách 2: Nếu chƣa biết trƣớc đặc điểm định tính của khái niệm thì ta

không thể dựa vào đặc điểm định tính để tìm ra đặc điểm định lƣợng mà phải

làm một cách độc lập. Ta sử dụng những đại lƣợng và định luật đã biết để

khảo sát một hiện tƣợng mới và tìm đƣợc một biểu thức luôn luôn có một giá

trị không đổi khi các đại lƣợng có mặt trong biểu thức đó thay đổi, giá trị của

biểu thức này chỉ phụ thuộc vào bản thân của sự vât, hiện tƣợng, mà không

phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài. Biểu thức này đƣợc coi là đặc trƣng

cho một tính chất nào đó của chính bản thân sự vật, hiện tƣợng mà ta chƣa

biết có thể dùng đặc trƣng cho một tính chất nào đó của sự vật , hiện tƣợng .

trƣng cho tính chất nào của sự vật, hiện tƣợng, nghĩa là tìm đƣợc đặc điểm

Phân tích ý nghĩa thực tiễn của biểu thức đó, ta sẽ biết đƣợc biểu thức đó đặc

định tính của khái niệm. Cũng có khi ta gọi đó là ý nghĩa vật lý của biểu thức

tìm đƣợc. Có nhiều trƣờng hợp, sau khi xác định đƣợc đặc điểm định lƣợng,

ngƣời ta mất rất nhiều thời gian mới tìm đƣợc đặc điểm định tính hay ý nghĩa

vật lý của biểu thức định lƣợng.

- Cách 3: Vì đặc điểm định lƣợng của khái niệm về đại lƣợng vật lý

biểu thị một mối quan hệ khách quan giữa khái niệm mới và các khái niệm cũ

nên nhiều khi nó cũng xuất hiện đồng thời với định luật vật lý biểu thị mối

quan hệ đó .

3. Giai đoạn 3: Định nghĩa đại lƣợng vật lý

nhiệm vụ:

- Phân biệt sự vật cần định nghĩa với tất cả những sự vật khác tiếp cận

với nó.

- Vạch ra những dấu hiệu bản chất của sự vật cần định nghĩa ( nội hàm

của khái niệm ).

Để thực hiện đƣợc hai nhiệm vụ ấy trong lôgíc học, thƣờng dùng phổ

Theo lôgíc học, khi định nghĩa một khái niệm, ta phải thực hiện hai

loại định nghĩa này là:

biến là định nghĩa thông qua giống và khác biệt về loài. Công thức chung của

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

+ = Thuộc tính bản chất của loài Khái niệm giống

Khái niệm muốn định nghĩa Đối với các đại lƣợng vật lý đặc điểm định lƣợng phản ánh đặc điểm

định tính, thống nhất với đặc điểm định tính, những đặc điểm định lƣợng có

vai trò nổi bật hơn do yêu cầu phải đo lƣờng chính xác, cách diễn đạt bằng lời

cũng gọn gàng rõ ràng hơn. Do đó nhiều khi trong định nghĩa, ngƣời ta chỉ

nêu đặc điểm định lƣợng của đại lƣợng vật lý, còn đặc điểm định tính coi nhƣ

giải thích ý nghĩa của khái niệm, có thể diễn đạt bằng mệnh đề nằm ngoài

định nghĩa.

4. Giai đoạn 4: Xác định đơn vị đo

Đo một đại lƣợng vật lý cần phải thoả mãn hai yêu cầu:

- So sánh hai đại lƣợng cùng loai bằng nhau. Điều đó có nghĩa là phải

chọn đƣợc một “vật mẫu” để so sánh với vật khác có đặc điểm định lƣợng

bằng đặc điểm định lƣợng của vật mẫu.

- Xác định đƣợc một đại lƣợng cùng loại có đại lƣợng gấp đôi vật mẫu.

Nhƣng yêu cầu này đặc biệt khó khăn khi “vật mẫu” lại là đại lƣợng trừu tƣợng.

Trong vật lý học, có hai loại đơn vị: đơn vị cơ bản và đơn vị dẫn xuất.

Đơn vị cơ bản thì có thể tuỳ ý chọn, không phụ thuộc vào đơn vị đo các đại

lƣợng khác. Còn các đơn vị dẫn xuất đều đƣợc xác định dựa trên công thức

định nghĩa của đại lƣợng muốn đo. Đơn vị để đo một đại lƣợng là một trƣờng

là chiều dài của vật làm mẫu (cái thƣớc mét mẫu ) . Trong khi định nghĩa đơn

vị, ta phải xác định rõ vật làm mẫu đó. Trong trƣờng hợp vật làm mẫu ở trạng

thái động thì định nghĩa khá phức tạp. Ví dụ “đơn vị gia tốc là gia tốc của một

vật chuyển động, trong đó vận tốc của một vật biến thiên đƣợc một lƣợng

bằng một đơn vị vân tốc trong một đơn vị thời gian”. Không nên cho rằng

hợp riêng, cụ thể của chính đại lƣợng đó. Ví dụ đơn vị đo chiều dài chỉ có thể

đến chỗ thực dụng chủ nghĩa, cho HS biết ngay tên cụ thể của các đơn vị vật

việc định nghĩa đơn vị đo đại lƣợng nhƣ thế là “dài dòng”, “lủng củng”, rồi đi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

lý. Chính thông qua định nghĩa đơn vị nhƣ trên, GV vạch rõ đƣợc cho HS

cách đo một đại lƣợng vật lý là so sánh nó với đại lƣợng cùng loại đã đƣợc

chọn làm mẫu. Mặt khác việc định nghĩa đơn vị đƣợc tiến hành trên cơ sở

công thức định nghĩa đại lƣợng đó nên có tác dụng củng cố khái niệm về đại

lƣợng này. Ngoài ra, định nghĩa đơn vị đo nhƣ thế khiến HS hiểu đƣợc ý

nghĩa của tên đơn vị đo, thấy đƣợc đơn vị đó phụ thuộc vào các đơn vị khác

nhƣ thế nào. Do đó, về sau, HS có thể biết cách suy ra đƣợc các đơn vị đo

trong hệ thống đơn vị khác và biết cách đổi đơn vị

5. Giai đoạn 5: Vận dụng khái niệm vào thực tiễn

- Sau khi định nghĩa khái niệm,ta đã thu đƣợc một sản phẩm trừu tƣợng

và khái quát, tách rời khỏi những sự vật hiện tƣợng cụ thể. Nhƣng muốn sử

dụng đƣợc khái niệm đó, ta lại cần biết những b iểu hiện của nó trong thực

tiễn, trên những sự vật hiện tƣợng cụ thể, phải vận dụng khái niệm mới để

giải thích những sự vật hiện tƣợng cụ thể, dự đoán những dấu hiệu, những

hiện tƣợng có thể cảm nhận đƣợc trong thực tiễn bằng khách quan, có thể đo

lƣờng cụ thể. Nhờ đó mà hiểu sâu sắc hơn ý nghĩa vật lý của khái niệm mới.

- Trong quá trình vận dụng khái niệm vào thực tiễn, sẽ đến lúc ta gặp

phải những sự kiện mới, đòi hỏi phải mở rộng bổ sung thêm cho khái niệm

đƣợc hoàn chỉnh. Tuy nhiên, việc mở rộng, bổ sung này còn phải tuỳ thuộc

tiên về khái niệm gia tốc ở lớp 10, ta mới sơ bộ hình thành khái niệm gia tốc.

HS chỉ hiểu gia tốc là đai lƣợng đặc trƣng cho sự biến thiên nhanh hay chậm

của vận tốc. Tuy có nói đến véc tơ gia tốc nhƣng đều không có ý nghĩa rõ rệt

đối với chuyển động thẳng. Đến khi khảo sát chuyển động thẳng đều, HS mới

hiểu là véc tơ gia tốc còn đặc trƣng cho sự biến đổi về hƣớng của vận tốc nữa.

vào trình độ HS mà xác định các mức độ thích hợp. Ví dụ: Trong bài học đầu

hoà, phải đƣa vào gia tốc tức thời để biểu thị sự biến thiên của vận tốc ở mỗi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Đến lớp 12, khi nghiên cứu chuyển động tròn không đều hay dao động điều

thời điểm, ứng với mỗi thời điểm trên quỹ đạo. Muốn biểu thị tính chất này,

cần phải sử dụng đến kiến thức toán về đạo hàm để định nghĩa gia tốc.

1.3.2. Thực trạng dạy - học các khái niệm Vật lý ở trƣờng THPT

miền núi hiện nay:

Để chuẩn bị cho việc tiến hành soạn thảo tiến trình dạy học nhằm đạt

hiệu quả tốt nhất trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm, để kiểm tra giả thuyết

của đề tài, chúng tôi tiến hành tìm hiểu tình hình dạy - học một số kiến thức

trong chƣơng: Từ trƣờng và Cảm ứng điện từ ở một số trƣờng THPT Bắc kạn.

* Nội dung tìm hiểu:

- Điều tra về cơ sở vật chất của nhà trƣờng.

- Tìm hiểu tình hình dạy - học của GV và HS.

* Phƣơng pháp tìm hiểu, điều tra:

- Gặp gỡ lãnh đạo nhà trƣờng, thăm quan phòng thí nghiệm Vật lý, cơ

sở vật chất của nhà trƣờng.

- Trao đổi với tổ bộ môn và GV trực tiếp tham gia giảng dạy, dùng

phiếu điều tra, dự giờ .

- Găp gỡ và trao đổi trực tiếp với HS ở lớp thực nghiệm và lớp đối

chứng để nắm rõ đƣợc tình hình học tập của HS.

* Kết quả điều tra:

1.3.2.1. Về cơ sở vật chất phục vụ dạy học:

- Hai trong ba trƣờng điều tra thuộc trƣờng liên cấp II, III.

- Phòng thí nghiệm hầu nhƣ không hoạt động, không trƣờng nào có

nhân viên phòng thí nghiệm.

- Cả ba trƣờng điều tra đều thiếu phòng học, HS phải học hai ca.

1.3.2.2. Tình hình dạy - học:

- Đa số các GV không hình thành các khái niệm bằng phƣơng pháp

thực nghiệm và quan sát ( không sử dụng thí nghiệm ).

hết ý nghĩa của các khái niệm vật lý, vì vậy chƣa có phƣơng pháp hình thành

- Một số GV còn chƣa phân loại đƣợc các khái niệm vật lý, chƣa hiểu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

các khái niệm vật lý. Trong khi hình thành các khái niệm vật lý đa số các GV

chỉ trình bày các kiến thức cơ bản trong SGK mà rất ít liên hệ với thực tế.

- Một số GV đã tích cực hóa hoạt động của HS trong giờ học bằng cách

đặt ra các câu hỏi phát vấn yêu cầu HS suy nghĩ giải quyết nhƣng thƣờng là

những câu hỏi đơn giản, ít đòi hỏi ở HS sự phân tích, suy luận tìm tòi mà mới

chỉ đòi hỏi ở HS sự tái hiện thông thƣờng. Nếu HS không trả lời đƣợc thì GV

thƣờng không đƣa ra những câu hỏi gợi mở để hƣớng HS vào việc giải quyết

vấn đề mà GV lại tự giải quyết vấn đề. Do đó chƣa phát huy đƣợc tác dụng

trong việc phát triển tƣ duy HS.

chiều, thông báo, diễn giải. Vì vậy chƣa tạo ra đƣợc hứng thú học tập của HS.

- Phƣơng pháp dạy chủ yếu của GV vẫn là phƣơng pháp truyền thụ một

- HS trong giờ học, ngại suy nghĩ, thƣờng bị động trong việc tiếp thu

kiến thức mới, luôn chờ đợi sự gợi ý, giảng giải, thông báo của GV, chƣa có

thói quen tìm tòi, suy nghĩ, tự đặt câu hỏi và đi tìm câu trả lời, khi GV ngừng

hƣớng dẫn thì HS cũng ngừng hoạt động, ít hứng thú trong học tập, khi vận

dụng vào các trƣờng hợp cụ thể thì thƣờng mắc sai lầm, trong giờ học HS

ngại phát biểu, nếu không đƣợc khích lệ và tạo điều kiện thì không động não

phát biểu ý kiến. Đa số HS học theo kiểu đối phó.

KẾT LUẬN CHƢƠNG I

Để giải quyết các nhiệm vụ của đề tài, chúng tôi đã quan tâm, phân

- Phân tích và làm sáng tỏ lý luận về cơ sở lý luận của việc phát triển tƣ

duy HS

- Phân tích đặc điểm tƣ duy của HS miền núi, những yếu tố ảnh hƣởng

đến sự phát triển tƣ duy của HS miến núi

- Phân tích đặc điểm và cách thức việc hình thành các khái niệm vật lý

trong giờ học.

tích, và làm sáng tỏ các vấn đề :

vật lý ở các trƣờng THPT miền núi. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Chúng tôi đã nghiên cứu thực trạng việc hình thành các khái niệm

Chương II PHÁT TRIỂN TƢ DUY HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG MIỀN NÚI THÔNG QUA VIỆC DẠY CÁC KHÁI NIỆM VẬT LÝ CỦA CHƢƠNG “TỪ TRƢỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” Quan sát và thực nghiệm có vai trò quan trọng trong việc hình thành kiến

thức cho HS. Trong phần lớn các trƣờng hợp khái niệm vật lý đƣợc xây dựng

trên cơ sở phân tích kết quả quan sát tự nhiên và qua các kết quả thực nghiệm.

Việc hình thành khái niệm vật lý qua quan sát và thực nghiệm đƣợc thực hiện

theo sơ đồ sau:QQQQuan sát và thực nghiệm

2.1. Sơ đồ cấu trúc các bƣớc khi hình thành các khái niệm vật lý

bằng quan sát và thực nghiệm

Làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu Xây dựng giả thuết Tiên

đoán những hệ quả lô gíc Tiến hành TN kiểm tra Rút ra kết luận bản

chất chung của hiện tƣợng Hình thành các khái niệm (vấn đề cần nghiên

cứu ) Vận dụng khái niệm vào thực tiễn.

Trong sơ đồ trên có ba yếu tố cơ bản: Giả thuyết ban đầu, hệ quả lô gíc

và TN kiểm tra phù hợp nhau. Nếu TN xác nhận những hệ quả lô gíc thì giả

thuyết càng đƣợc củng cố. Nhƣng nếu ba yếu tố trên không phù hợp với nhau

thì phải xét lại hoặc vứt bỏ giả thuyết ban đầu.

2.2. Hình thành khái niệm vật lý phù hợp với các giai đoạn của quá

Nhƣ đã trình bày ở chƣơng I, tình huống có vấn đề sẽ kích thích tƣ duy

của HS. Mặt khác khái niệm xuất hiện do nhu cầu giải quyết mâu thuẫn giữa

sự hiểu biết đã có và sự chƣa hiểu biết. Vì vậy tạo ra tình huống có vấn đề là

các hoạt động vốn hiểu biết của HS, hƣớng dẫn HS giải quyết tình huống có

vấn đề, khâu quan trọng của quá trình hình thành khái niệm vật lý.

trình tƣ duy

2.2.1. Tạo ra tình huống có vấn đề:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Dựa vào kinh nghiệm trong cuộc sống hàng ngày của HS (qua quan

sát tự nhiên, qua lao động sản xuất …) hoặc từ kiến thức đã học, GV hƣớng

dẫn HS nêu nên vấn đề cần nghiên cứu, tạo điều kiện cho HS đề ra giả thuyết.

- Dùng TN để tạo ra vấn đề cần nghiên cứu (TN phải đơn giản, TN phải

thành công), tạo điều kiện để HS đề ra giả thuyết.

(Từ kết quả quan sát và TN, GV yêu cầu HS giải thích hiện tƣợng. HS

vận dụng kiến thức đã học để giải thích, trong quá trình giải thích HS sẽ gặp

những mâu thuẫn, từ đó nảy sinh vấn đề cần phải nghiên cứu).

Ví dụ: Khi hình thành khái niệm “ Sự rơi tự do”.

GV: + Quan sát sự rơi của các vật ở trong không khí, em hãy cho biết

vật nặng rơi nhanh hơn hay vật nhẹ rơi nhanh hơn ?

+ GV chuẩn bị sẵn một số tờ giấy giống hệt nhau, hƣớng dẫn HS tiến

hành thí nghiệm nhƣ sau: Lần thứ nhất thả rơi hai tờ giấy cùng một lúc ở cùng

một độ cao và quan sát, lần thứ hai vo một tờ giấy lại và tờ kia để nguyên sau

đó lại thả rơi chúng cùng một lúc ở cùng một độ cao và quan sát.

Sau khi HS tiến hành thí nghiệm, GV đặt câu hỏi: Các em có nhận xét

gì về sự rơi của các vật trong không khí?

2.2.2. Kích thích, làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS:

GV: Tổ chức huy động tri thức, vốn kinh nghiệm của HS liên quan đến

vấn đề. Mục đích để GV nắm đƣợc mức độ hiểu biết của HS về hiện tƣợng

thể dùng các biện pháp sau:

* GV: Dùng các câu hỏi để làm bộc lộ những quan niệm sẵn có của HS.

- VD: +Tại sao trong không khí các vật lại rơi nhanh hay chậm khác

nhau?

+ Vì sao khi nam châm tiến lại gần hoặc ra xa vòng dây thì trong vòng

cần nghiên cứu. Để kích thích, làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS thì GV có

dây lại xuất hiện dòng điện ?

* GV: Đƣa ra hệ thống câu hỏi trắc nghiệm đúng sai để HS lựa chọn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

VD: Trong không khí các vật rơi nhanh hay chậm khác nhau vì:

a. Vì nặng, nhẹ khác nhau.

b. Vì trời có gió.

c. Do sức cản của không khí.

d. Do một nguyên nhân khác.

2.2.3. Tổ chức cho học sinh tham gia giải quyết vấn đề .

Đây là một quá trình quan trọng của quá trình phát triển tƣ duy HS. GV

tổ chức cho HS huy động tri thức, vốn kinh nghiệm liên quan đến vấn đề, làm

xuất hiện các mối liên tƣởng, gạt bỏ những cái không cần thiết, hình thành giả

thuyết về cách giải quyết vấn đề đó. Kiểm tra giả thuyết về cách giải quyết

vấn đề, nếu giả thuyết sai thì phủ định nó để hình thành giả thuyết mới.

Xây dựng giả thuyết:

GV: Từ việc quan sát thực tế hoặc từ kết quả thí nghiệm ở trong phần

tạo ra tình huống có vấn đề, GV hƣớng dẫn và tổ chức HS dự đoán để

đƣa ra giả thuyết

* các nội dung dự đoán:

+ Dự đoán diễn biến của hiện tƣợng vật lý

+ Dự đoán nguyên nhân của hiện tƣợng vật lý

+ Dự đoán mối quan hệ phụ thuộc giữa các yếu tố

* Phƣơng pháp:

+ GV gợi ý cho HS về những căn cứ để dự đoán

+ Cho HS trao đổi để đƣa ra dự đoán

+ Dùng các câu hỏi gợi mở, liên kết các mối quan hệ để đƣa ra dự đoán

+ Khích lệ và tôn trọng các dự đoán của HS.

+ Dự đoán về bản chất của hiện tƣợng vật lý

VD: Khi hình thành khái niệm “ Hiện tƣợng cảm ứng điện từ”

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

GV đặt vấn đề: Từ trƣờng tác dụng lực từ lên một đoạn dây dẫn mang

dòng điện, làm nó chuyển động, tức là gây ra chuyển động tƣơng đối giữa

dây dẫn và từ trƣờng. Vậy giả sử có một vòng dây dẫn kín và cho nó chuyển

động trong từ trƣờng thì:

- Liệu trong vòng dây có xuất hiện dòng điện hay không?

- Nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện trong vòng dây?

- ......

Kiểm tra sự đúng đắn của giả thuyết.

Sau khi đƣa ra đƣợc giả thuyết, GV yêu cầu HS đƣa ra phƣơng án để

kiểm tra giả thuyết, bằng cách:

+ Cho HS trao đổi , thảo luận để đƣa ra phƣơng án, dƣới sự hƣớng dẫn,

định hƣớng của GV, sau đó GV nhận xét và đƣa ra phƣơng án chung.

+ Nếu HS không đƣa ra đƣợc phƣơng án thì GV chủ động đƣa ra một

vài phƣơng án đã chuẩn bị trƣớc để HS lựa chọn, sau đó phân tích và

đƣa ra phƣơng án thí nghiệm chung, GV nên chọn thí nghiệm đơn giản.

Khi tiến hành thí nghiệm GV cần chú ý cho HS:

* Mục đích thí nghiệm

* Cách lắp ráp thí nghiệm

* Các bƣớc tiến hành thí nghiệm, các thao tác thí nghiệm

Từ kết quả của thí nghiệm GV dùng các câu hỏi gợi mở, hƣớng dẫn

HS sử dụng các thao tác trí tuệ để tìm ra kết luận chung.

VD: Trong thí nghiệm về hiện tƣợng cảm ứng điện từ. Từ kết quả

của các thí nghiệm. Các em hãy tìm nguyên nhân chung làm xuất hiện dòng

điện trong vòng dây?

- Rút ra kết luận

Để đạt đƣợc điều đó GV cần sử dụng một hệ thống các câu hỏi gợi

mở để định hƣớng cho HS vào quá trình giải quyết vấn đề. VD:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Trong khi đóng hoặc ngắt khoá K hoặc trong khi dịch chuyển con

chạy của biến trở thì dòng điện qua NC điện có thay đổi không? Từ trƣờng

của NC điện có thay đổi không? Từ thông qua vòng dây có biến thiên hay

không? Vì sao?

- Khi khoá K đóng đã ổn định hoặc trong khi không di chuyển con

chạy của biến trở thì từ trƣờng của NC điện có thay đổi không? Khi đó từ

thông qua vòng dây có biến thiên hay không? Vì sao?

- Khi NC tiến lại gần hoặc ra xa vòng dây thì từ thông qua vòng dây

có biến thiên hay không? Vì sao?

- Phát biểu khái niệm.

Sau khi rút ra đƣợc kết luận chung GV phân tích để HS hiểu rõ sự cần thiết

phải hình thành khái niệm mới và từ dùng để biểu thị khái niệm mới đó, đối

với HS khi gán cho khái niệm mới một cái tên GV cần phân tích rõ để HS

nắm đƣợc những nội dung chứa đựng trong từ đó, dƣới cái tên đó, nghĩa là

phải hiểu đƣợc nội hàm của khái niệm đƣợc biểu thị dƣới cái tên đó. Sau đó

hƣớng dẫn HS phát biểu thành khái niệm. Giai đoạn này GV đặc biệt chú ý

rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS.

- Xác định đơn vị đo.

GV: Hƣớng dẫn HS xác định đơn vị đo đại lƣợng vật lý đó.

2.2.4. Dùng mô hình hoặc thí nghiệm ảo để minh hoạ, ứng dụng khái

Sau khi hình thành khái niệm, GV có thể sử dụng mô hình hoặc các thí

nghiệm ảo để minh hoạ, củng cố cho HS. Hƣớng dẫn HS vận dụng khái niệm

vào thực tiễn để giải thích một số hiện tƣợng có liên quan. Ví dụ khi hình

thành xong khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ GV đặt câu hỏi:

niệm vào thực tiễn:

- Em hãy nêu một số ví dụ trong cuộc sống và trong khoa học kĩ thuật có

liên quan đến hiện tƣợng cảm ứng điện từ? Bản chất của các hiện tƣợng đó?

- Em hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của máy phát điện?

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tóm lại: Trong khi hình thành khái niệm vật lý cho HS, nhất là đối với

HS miền núi, từ những sự kiện ban đầu, GV cần phân tích rõ để HS nhận thấy

đƣợc vấn đề cần giải quyết, sau đó GV đƣa dần HS vào vai trò chủ thể của

quá trình nhận thức, tạo động cơ, kích thích các em giải quyết vấn đề bằng

các câu hỏi gợi mở ( các câu hởi gợi mở phải có độ khó từ cao xuống thấp ),

GV luôn phải động viên khích lệ HS để HS tích cực tham gia vào quá trình

giải quyết vấn đề thông qua trao đổi tranh luận, thảo luận, từ đó tạo không khí

sôi nổi, kích thích tƣ duy của HS phát triển. Đồng thời, nhờ đó mà GV kiểm

soát đƣợc hoạt động nhận thức của HS, kịp thời uốn nắn, khắc phục những

khó khăn, sai lầm của HS.

2.3. Rèn luyện thao tác trí tuệ:

Trong giai đoạn xác định đặc điểm định tính cũng nhƣ chỉ ra đặc điểm định

lƣợng của khái niệm, HS đều phải từ sự vật, hiện tƣợng của thực tế khách

quan tìm ra cái bản chất, cái chung, cái có tính quy luật để dần dần hình thành

đƣợc khái niệm trong nhận thức của mình. Đó chính là quá trình thực hiện các

thao tác trí tuệ - một phƣơng tiện của tƣ duy và cũng là phƣơng tiện của việc

hình thành khái niệm. Vì vậy trong quá trình hình thành khái niệm, các thao

tác trí tuệ nhƣ: Phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tƣợng hoá

đƣợc vận dụng và đƣợc rèn luyện

Vì tƣ duy của HS miền núi phát triển chậm, thói quen lao động trí óc

chế, thao tác tƣ duy nói chung và đặc biệt là các thao tác phân tích, tổng hợp,

so sánh, khái quát hoá và trừu tƣợng hoá còn phát triển chậm. Vì vậy trong

giảng dạy cần chú trọng rèn luyện các thao tác trí tuệ cho HS.

- Để đạt đƣợc kết quả tốt thì trƣớc hết ngƣời thầy cần phải tạo cơ hội

để HS thực hiện các thao tác tƣ duy, cần phải biết vận dụng các thao tác tƣ

chƣa bền, ngại suy nghĩ. Khả năng độc lập tƣ duy và óc phê phán còn hạn

duy nào vào lúc nào, cần phải chú trọng rèn luyện cho HS vận dụng các thao

tác tƣ duy ấy thông qua việc tạo ra các hiện tƣợng, các quá trình vật lý liên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

quan đến khái niệm cần hình thành và thông qua hệ thống câu hỏi có tính chất

định hƣớng của GV.

- Cần phải có sự kết hợp giữa các trang thiết bị thí nghiệm với việc

ngƣời GV đầu tƣ thời gian, trí tuệ vào việc phân tích nội dung kiến thức cơ bản

cần dạy, từ đó thiết lập sơ đồ biểu đạt lôgíc của quá trình nhận thức khoa học

xây dựng một tri thức cụ thể phù hợp với trình độ nhận thức của HS

- Cần phải thiết kế nội dung bài học một cách khoa học phù hợp với đối

tƣợng HS, GV cần phải tổ chức quá trình học tập sao cho từng giai đoạn xuất

hiện tình huống bắt buộc HS thực hiện các thao tác tƣ duy và suy luận lôgíc.

Muốn vậy GV phải đƣa ra hệ thống các câu hỏi định hƣớng cho HS tiến hành

các thao tác tƣ duy và suy luận lôgíc trong mỗi tình huống cụ thể, đảm bảo

những điều kiện nhằm giải quyết các vấn đề đó và hƣớng dẫn HS vào con

đƣờng tự lực giải quyết các vấn đề đã đề ra, các câu hỏi gợi mở phải rõ ràng,

cụ thể, phải có độ khó từ cao xuống thấp (Câu hỏi khái quát và câu hỏi gợi ý).

Đó là những câu hỏi thuộc các loại sau đây:

+ Câu hỏi kích thích HS có nhu cầu kiến thức để giải quyết vấn đề.

+ Câu hỏi định hƣớng nội dung kiến thức cần xác lập.

+ Câu hỏi yêu cầu xác định giải pháp tìm tòi xác lập kiến thức cần xây

dựng, vận dụng.

+ Câu hỏi yêu cầu cần diễn đạt chính xác, cô đọng kiến thức xác

+ Câu hỏi yêu cầu vận dụng kiểm tra kiến thức đã xác lập.

- Trong quá trình dạy học GV cần tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính

tò mò, ham hiểu biết của HS thông qua các hiện tƣợng xảy ra trong thực tế và

thông qua các TN cụ thể, đặc biệt chú ý tới việc rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho

HS, động viên, khuyến khích HS bộc lộ những quan niệm sẵn có của mình,

lập đƣợc .

tích cực tham gia vào quá trình xây dựng kiến thức, kích thích HS tƣ duy …

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Vì HS miền núi rụt rè, nhút nhát, khi hiểu vấn đề hay khi không hiểu

vấn đề thì đa số HS thƣờng không có ý kiến, nên GV cần chủ động dùng các

câu hỏi gợi mở để hƣớng HS vào quá trình xây dựng kiến thức, lúc đầu nên sử

dụng các câu hỏi với đòi hỏi ở HS sự tƣ duy cao, với phạm vi kiến thức rộng

hơn, nếu HS không trả lời đƣợc thì GV dùng các câu hỏi gợi mở cụ thể hơn, chi

tiết hơn đòi hỏi sự tƣ duy của HS trong phạm vi cụ thể hơn đơn giản hơn, nếu

HS vẫn không trả lời đƣợc thì GV sẽ giúp đỡ HS bằng cách giới thiệu cho HS

mô hình thích hợp và sự hợp thức hoá mô hình đó.

- Khi hình thành khái niệm bằng quan sát và thực nghiệm GV nên chủ

động lấy các ví dụ gần gũi với đời sống và chọn các TN đơn giản, ngắn gọn,

đảm bảo thành công ngay, mà kết quả TN có đủ cơ sở để rút ra kết luận cần thiết

- Nếu có điều kiện GV nên kết hợp sử dụng đa phƣơng tiện trong quá

trình dạy học

Ví dụ: Khi hình thành khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ.

Từ kết quả của các thí nghiệm, GV hƣớng dẫn HS sử dụng các thao tác

tƣ duy phân tích kết quả của các thí nghiệm, tìm nguyên nhân làm xuất hiện

dòng điện cảm ứng trong vòng dây kín (C) trong từng thí nghiệm. Từ các

nguyên nhân cụ thể của từng thí nghiệm, GV hƣớng dẫn HS sử dụng phƣơng

pháp quy nạp để tìm ra nguyên nhân chung (rút ra kết luận cần thiết ). Sau đó

từ kết luận chung, GV hƣớng dẫn HS sử dụng phƣơng pháp diễn dịch để xét

Để rèn luyện thao tác trí tuệ cho HS thì GV cần phải chuẩn bị một hệ

thống các câu hỏi gợi mở để định hƣớng, gợi ý HS vào giải quyết vấn đề cần

nghiên cứu…

những trƣờng hợp cụ thể khác.

2.4. Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho học sinh:

Vì ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tƣ duy. Mỗi khái niệm vật lý đƣợc biểu đạt bằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lý đƣợc phát biểu bằng một mệnh đề. Cùng một khái niệm nhƣng trong ngôn ngữ của mỗi dân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

tộc, lại đƣợc diễn đạt bằng một từ khác nhau, phát ra bằng một tập hợp âm khác nhau. Bởi vậy nhiều khi biết đƣợc tên của khái niệm hoàn toàn chƣa phải nắm đƣợc khái niệm mà cần phải biết nội dung gì chứa đựng trong từ đó, dƣới cái tên đó, nghĩa là phải hiểu đƣợc nội hàm của khái niệm đƣợc biểu thị dƣới cái tên đó, mà khả năng ngôn ngữ vật lý của HS miền núi còn nhiều hạn chế, nhiều HS còn chƣa nói rõ tiếng phổ thông. Vì vậy trong giảng dạy vật lý GV cần đặc biệt chú trọng tới việc rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS, cần giải thích để học sinh hiểu rõ về sự tƣơng đồng giữa ngôn ngữ dùng trong vật lý và ngôn ngữ thông thƣờng (dùng trong đời sống hàng ngày). Ví dụ khái niệm “Từ thông”: Từ ở đây có nghĩa là từ trƣờng mà đặc trƣng cho từ trƣờng là các đƣờng sức từ, thông có nghĩa là qua (Xuyên qua). Vậy từ thông có nghĩa là số đƣờng sức từ của từ trƣờng xuyên qua một diện tích S đặt trong từ trƣờng đó. Tóm lại: Trong phần này chúng tôi đã đề xuất sơ đồ phƣơng pháp dạy học phần khái niệm vật lý bằng phƣơng pháp và thực nghiệm, qua đó phát triển tƣ duy cho HS. Từ sơ đồ chúng tôi đã chỉ ra đặc điểm của từng giai đoạn, hoạt động của thầy và của trò trong mỗi giai đoạn cụ thể đó. Qua quá trình khảo sát, điều tra thực trạng về quá trình dạy và học ở một số trƣờng THPT miền núi, chúng tôi nhận thấy phƣơng pháp này phù hợp với đối tƣợng HS miền núi và về cơ bản cũng phù hợp với HS phổ thông nói chung. Điều khác căn bản là, đối với HS vùng phát triển, GV có thể không cần nêu rõ những hiện tƣợng đơn giản, quen thuộc, không cần các gợi ý cụ thể tỉ mỉ.

Theo chúng tôi, việc thực hiện đầy đủ các giai đoạn trên trong quá trình dạy học là cần thiết, nhƣng cũng tuỳ thuộc vào khái niệm cần hình thành thuộc loại khái niệm nào mà ta sử dụng các bƣớc cho phù hợp.

- Do tƣ duy của HS miền núi thƣờng chậm hơn so với HS miền xuôi và thành thị nên trong quá trình hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm GV nên chủ động lấy các ví dụ gần gũi với đời sống và chọn những TN đơn giản, ngắn gọn một cách hợp lý; đảm bảo thành công ngay; đủ sức thuyết phục HS

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- GV cần chuẩn bị một hệ thống các cấu hỏi gợi mở để dẫn dắt HS định hƣớng vấn đề khi cần thiết, các câu hỏi phải rõ ràng, đơn giản, dễ hiểu, hệ thống các câu hỏi gợi mở phải có độ khó từ cao đến thấp.

- Khi HS tiến hành thí nghiệm GV cần phân tích tỉ mỉ, cụ thể các bƣớc thí nghiệm để HS nắm chắc mục đích, cách thức tiến hành thí nghiệm, quan sát rõ các hiện tƣợng vật lý, ghi chép đƣợc các số liệu cần đo.

- Trong quá trình giảng dạy GV cần chú ý rèn luyện các thao tác trí tuệ

và ngôn ngữ vật lý cho HS.

2.5. Tìm hiểu thực tế giảng dạy: Phân tích những khó khăn chủ yếu của HS khi học chương “Từ

trường” và chương “Cảm ứng điện từ”

- Các khái niệm trong hai chƣơng này bao gồm cả khài niệm định tính

và khái niệm định lƣợng, các khái niệm rất trừu tƣợng, HS không nhận biết

trực tiếp đƣợc mà chỉ nhận biết đƣợc gián tiếp qua tính chất của nó. Vì vậy

các khái niệm này chủ yếu đƣợc hình thành bằng quan sát và thực nghiệm. Ví

dụ nhƣ khái niệm: Khái niệm từ trƣờng, khái niệm cảm ứng từ, khái niệm

hiện tƣợng cảm ứng điện từ, khái niệm từ thông …

- Khả năng ngôn ngữ vật lý của HS miền núi còn nhiều hạn chế.

- Khả năng thực hiện các thao tác kĩ thuật thí nghiệm kém.

- HS thƣờng bị động trong việc tiếp thu kiến thức, thƣờng ỉ lại do HS

đã quá quen với lối truyền thụ một chiều, các GV rất ít sử dụng TN trong quá

- Khả năng tƣởng tƣợng, tƣ duy lôgíc, suy luận, khả năng quan sát, khả

năng thiết kế các phƣơng án thí nghiệm của HS còn nhiều hạn chế

- Những đặc điểm trên cần đƣợc chú ý khi xây dựng các giáo án ở

phần sau.

trình hình thành khái niệm vật lý,…

2.6 Thiết kế phƣơng án dạy học cụ thể một số bài của chƣơng “Từ

trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” ( Vật lý 11- Ban cơ bản ) nhằm phát triển

tƣ duy HS THPT miền núi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.6.1 Cấu trúc và đặc điểm kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” và

“Cảm ứng điện từ"

Từ trƣờng

Nam châm

Từ tĩnh của dây dẫn có dòng điện: - Dòng điện có từ tĩnh - Lực từ

- KN lực từ - Từ tĩnh của NC

Từ trƣờng: - KN từ trƣờng - KN đƣờng sức từ - Từ trƣờng của trái đất

* Nội dung kiến thức chƣơng từ trƣờng

- KN lực từ - Lục từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn M1 M2 các đƣờng sức từ:

+ Phƣơng + Chiều + Độ lớn

Từ trƣờng của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ - B = 4

Từ trƣờng của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn - B = 2

. 10-7 IN/ R

chiều xác định theo qui

. 10-7 nI - Phƣơng, chiều của

Từ trƣờng của dòng đ iện chạy trong dây dẫn thẳng dài: - B = 2. 10-7I/r - tắc nắm tay phải

- Phƣơng, chiều của

Lực Lo – Ren - Xơ

- KN lực Lo – Ren - Xơ

Chuyển động của hạt đ iện tích trong từ trƣờng đều: - Lực Lo-Ren-Xơ tác dụng lên hạt:

f =

- Đặc điểm của lực Lo – Ren – Xơ: + Phƣơng + Chiều + Độ lớn: f =

vBsin

- Quĩ đạo của hạt

Lực từ - Cảm ứng từ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

*Sơ đồ biểu đạt lôgíc của quá trình nhận thức khoa học chƣơng “Từ trƣờng”

: Đƣa ra biểu đặt trong từ trƣờng

-Khảo sát tƣơng tác giữa NC với NC, giữa NC với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện: Đƣa ra khái niệm từ tính, tƣơng tác từ, lực từ. -Điều kiện để có tƣơng tác từ: Đƣa ra khái niệm từ trƣờng. -Để mô tả sự tồn tại của từ trƣờng trong không gian: Đƣa ra khái niệm đƣờng sức từ. -Xét tại một nơi trên trái đất, các kim NC đều định hƣớng nhƣ nhau: Đƣa ra khái niệm từ trƣờng của trái đất. -Để tiện lợi cho việc khảo sát và đo đạc lực từ: Đƣa ra khái niệm từ trƣờng đều. -Từ khái niệm tƣơng tác từ, khảo sát lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có độ dài l đặt trong từ trƣờng đều và vuông góc với các đƣờng sức từ: Đƣa ra các đặc điểm lực từ. -Từ sự phụ thuộc của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn có chiều dài l mang dòng điện I, đặt trong từ trƣờng đều, vuông góc với các đƣờng sức từ: Đƣa ra khái niệm cảm ứng từ và khái niệm véc tơ cảm ứng từ. -Từ khái niệm cảm ứng từ, từ mối quan hệ giữa F, I, l, thức của lực từ tác dụng lên một phần tử dòng điện đều.

Thực nghiệm và lý thuyết cho thấy tại một điểm cho trƣớc trong từ trƣờng của một dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng nhất định : +tỉ lệ với I gây ra từ trƣờng +phụ thuộc vào dạng hình học của dây dẫn +phụ thuộc vào vị trí của điểm M +Phụ thuộc vào môi trƣờng xung quanh quy tắc xác định và biểu thức độ lớn của cảm ứng từ của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt, đƣa ra khái niệm về nguyên lý chồng chất từ trƣờng. -Từ biểu thức của lực từ tác dụng lên một phần tử dòng điện Xây dựng biểu thức lực từ tác dụng lên một hạt điện tích trong phần tử dòng điện

Đƣa ra khái niệm lực Lo- ren – xơ.

khảo sát chuyển động của hạt mang điện đƣa ra khái niệm quỹ đạo của hạt mang điện

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn -Từ khái niệm lực Lo-ren-xơ trong từ trƣờng đều chuyển động trong từ trƣờng đều.

Cảm ứng từ

- KN : Hiện tƣợng cảm ứng điện từ .

- Khái niệm : Từ thông .

- Định luật Len – Xơ . - KN : Dòng điện Fu – Cô

Suất điện động cảm ứng

- Quan hệ giữa SĐĐCƢ và định luật Len - Xơ

- Chuyển hoá năng lƣợng trong hiện tƣợng cám ứng điện từ.

- KN: Suất điện động cảm ứng . - Định luật Fa - Ra –Đây .

Tự cảm

KN: Hiện tƣợng tự cảm

KN: Suất điện động tự cảm

KN: Từ thông riêng của mạch

* Kiến thức cơ bản của chƣơng “ Cảm ứng điện từ”

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

*Sơ đồ biểu đạt lôgíc quá trình nhận thức khoa học chƣơng

“Cảm ứng điện từ”

kết luận là: + từ trƣờng có thể sinh ra dòng điện

-Từ các TN + Khi số đƣờng sức từ qua diện tích giới hạn bởi mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện .

Khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng

Đƣa ra khái niệm từ thông

-Số đƣờng sức từ qua mạch kín phụ thuộc vào: Độ lớn của từ trƣờng, vào S và góc hợp bởi và -Chiều của dòng điện cảm ứng trong mạch kín phụ thuộc vào chiều biến thiên của từ thông qua mạch kín đó: Đƣa ra định luật Len-Xơ. -Khối vật dẫn đặt trong từ trƣờng biến thiên hoặc khối vật dẫn chuyển động trong từ trƣờng thì trong khối vật dẫn đó xuất hiện dòng điện cảm ứng: Đƣa ra khái niệm dòng điện Fu-Cô.

-Dòng điện trong mạch kín (C) có cƣờng độ I, dòng điện này gây ra một từ trƣờng, từ trƣờng này gây ra một từ thông qua (C): Đƣa ra khái niệm “Từ thông riêng”của mạch kín. -Trong mạch kín (C) có dòng điện cƣờng độ I, nếu I mà biến thiên thì từ thông riêng của (C) cũng biến thiên, khi đó trong (C) xảy ra hiện tƣợng cảm ứng điện từ: Đƣa ra khái niệm hiện tƣợng tự cảm. -Khi có hiện tƣợng tự cảm thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng: Đƣa ra khái niệm “suất điện động tự cảm” và năng lƣợng từ trƣờng của ống dây tự cảm.

-Suất điện động của nguồn điện sinh ra dòng điện trong mạch kín: Đƣa ra khái niệm suất điện động cảm ứng. -Từ sự phụ thuộc của dòng điện cảm ứng (Suất điện động cảm ứng) vào chiều biến thiên và tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch kín: Đƣa ra định luật Fa-ra-đây. -Khi có sự biến thiên của từ thông qua mạch kín thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện cảm ứng, chiều của I phụ thuộc vào chiều biến thiên của từ thông (Theo định luật Len-Xơ), mà dòng điện cảm ứng lại do suất điện động cảm ứng sinh ra: Đƣa ra mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-Xơ. -Từ định luật bảo toàn năng lƣợng: Đƣa ra bản chất của hiện tƣợng cảm ứng điện từ.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.6.2. Thiết kế phương án dạy học cụ thể một số bài của chương “Từ

trường” và chương “Cảm ứng điện từ”theo hướng phát triển tư duy học

sinh THPT miền núi.

Theo hƣớng phát triển tƣ duy HS thông qua việc hình thành các khái

niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm, chúng tôi lựa chọn các bài sau để

dạy học thực nghiệm:

Bài 1. Lực từ - Cảm ứng từ

Bài 2 . Từ thông - Cảm ứng điện từ

Bài 3 . Suất điện động cảm ứng

2.6.2.1. Bài 20: LỰC TỪ- CẢM ỨNG TỪ

I. Mục tiêu dạy học

1. Về kiến thức

- Phát biểu đƣợc định nghĩa từ trƣờng đều, biết đƣợc cách tạo ra từ

trƣờng đều. Xác định đƣợc lực từ do từ trƣờng đều tác dụng lên một dây dẫn

có dòng điện

- Phát biểu đƣợc định nghĩa véc tơ cảm ứng từ , đơn vị của cảm ứng

từ. Mô tả đƣợc một TN xác định cảm ứng từ.

- Viết đƣợc biểu thức xác định cảm ứng từ tại vị trí đang xét

- Viết đƣợc biểu thức tổng quát của lực từ

theo

- Từ công thức

=

suy ra đƣợc quy tắc xác định lực từ

tác

dụng lên phần tử dòng điện.

- Phát biểu đƣợc định nghĩa phần tử dòng điện .

2. Về kĩ năng

- Biết cách xác định chiều các đƣờng sức từ của: Dòng điện trong dây

dẫn thẳng dài vô hạn; dòng điện trong dây dẫn tròn

trong mạch kín Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Biết cách xác định mặt Nam hay mặt Bắc của một dòng điện chạy

- Có kĩ năng quan sát TN, phân tích tổng hợp để rút ra kết luận cần thiết

II. Chuẩn bị

1. Giáo viên

- Các TN chứng minh về lực tƣơng tác từ và từ phổ

- Chuẩn bị các bảng để ghi số liệu kết quả của TN, các hình vẽ sơ đồ

TN về xác định lực từ …

2. Học sinh

- Ôn lại những kiến thức đã học về từ trƣờng, về điện trƣờng, quy tắc

bàn tay trái

- Ôn kiến thức về các lực đồng quy, tích các véc tơ

III . Sơ đồ tiến trình xây dựng tri thức :

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Từ trƣờng là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể Từ trƣờng là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một NC đặt trong là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một NC đặt trong nó. nó . - Để mô tả từ trƣờng ngƣời ta dùng khái niệm đƣờng sức từ. - Để mô tả từ trƣờng ngƣời ta dùng khái niệm đƣờng sức từ .

-Thế nào đƣợc gọi là từ trƣờng đều? - Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trƣờng đều có đặc điểm gì?

KN từ trƣờng đều .

- Từ KN từ trƣờng và đặc điểm của các đƣờng sức từ của từ trƣờng - TN 1 : (H2.2) - Kết quả TN1 : Lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn AB phƣơng vuông góc với đoạn dòng điện AB và cả với các đƣờng sức từ.

tác dụng đoạn AB = l có dòng điện cƣờng

tác dụng đoạn AB = l có dòng điện

Kết luận: Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có: + Phƣơng với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và cảm ứng từ tại điểm khảo sát. + Chiều theo quy tắc bàn tay trái . Lực từ Lực từ độ I chạy qua phụ thuộc vào những yếu tố nào ? cƣờng độ I chạy qua phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

TN2 (H.2.3): Dụng cụ, sơ đồ, cách tiến hành giống nhƣ TN1, chỉ thay đỏi độ dài của đoạn AB và cƣờng độ dòng điện I chạy trong dây dẫn AB Kết quả:

+ Độ lớn của lực từ F tỷ lệ thuận với tích Il

:

KL: - Tại mỗi điểm trong không gian có từ trƣờng xác định một véc tơ cảm ứng từ + Có hƣớng trùng với hƣớng của từ trƣờng + Có độ lớn bằng F = Il, với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn AB= l mang dòng điện cƣờng độ I, đặt vuông góc với hƣớng của từ trƣờng tại điểm đó . + Đơn vị cảm ứng từ trong hệ SI là Tesla (T)

+ Thƣơng số không đổi

Trong TN trên ta chọn góc . Vậy liệu lực từ F tác dụng lên đoạn AB trong TN trên có phụ thuộc vào góc không?

TN 3: Tƣơng tự TN 2, chỉ thay đổi góc

+ Độ lớn của lực từ F phụ thuộc vào góc

+ Tỷ số

không đổi

Kết quả:

+ Biểu thức tổng quát của lực từ

theo

: F =B Ilsin

xét

KL:+ Tổng quát: = B là cảm ứng từ của từ trƣờng tại điểm đang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

là véc tơ phần tử dònh điện, cùng tác dụng

?

Nếu gọi hƣớng với dòng điện, có độ lớn là Il, thì lên có quan hệ nhƣ thế nào với

- Phân tích kết quả TN1,TN2

- Sử dụng tích véc tơ

=

.

sin (

là góc giữa và

)

tác dụng lên một phần tử dòng điện

khi đặt trong từ

:

;

KL : Lực từ trƣờng đều cảm ứng từ + Có điểm đặt tai trung điểm của l . + Có phƣơng vuông góc với + Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái ; + Có độ lớn: F = IlBsin

IV. Các khái niệm cần đƣợc hình thành trong bài và cách hình thành

*Khái niệm từ trƣờng: Từ trƣờng nhƣ thế nào gọi là đều?

- Từ khái niệm về từ trƣờng, khái niệm về các đƣờng sức từ suy ra khái

niệm từ trƣờng đều.

minh hoạ, củng cố cho HS.

- Dùng hình vẽ mô phỏng từ trƣờng giữa hai cực NC hình chữ U để

* Lực từ do từ trƣờng tác dụng lên một đoạn dây dẫn có dòng điện: Một

đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trƣờng, sẽ chịu tác dụng của lực từ.

Phƣơng chiều, độ lớn của lực từ? (Đây đƣợc coi nhƣ dấu hiệu định lƣợng của

lực từ)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Dùng thí nghiệm để xác định phƣơng chiều của lực từ tác dụng lên

một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trƣờng đều. Sử dụng thí

nghiệm nhƣ SGK11 nâng cao.

- Từ kết quả của thí nghiệm suy ra quy tắc bàn tay trái xác định phƣơng

chiều của lực từ.

* Khái niệm cảm ứng từ: Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang

dòng điện đặt trong từ trƣờng đều phụ thuộc vào những yếu tố nào?

- Dùng thí nghiệm để tìm ra sự phụ thuộc.

- Từ kết quả thí nghiệm suy ra khái niệm “cảm ứng từ” gồm ý nghĩa vật

lý và độ lớn, đơn vị cảm ứng từ.

* Khái niệm véc tơ cảm ứng từ: Cảm ứng từ có phải là đại lƣợng véc tơ không?

- Dùng các kiến thức đã học về từ trƣờng, đƣờng sức từ suy ra khái

niệm véc tơ cảm ứng từ tại một điểm, suy ra khái niệm véc tơ cảm ứng từ.

* Biểu thức tổng quát của lực theo ?

- Từ khái niệm cảm ứng từ, qua việc phân tích kết quả của thí nghiệm

trên đƣa ra:

+ Khái niệm véc tơ phần tử dòng điện (Đƣa ra dƣới dạng quy ƣớc).

+ Véc tơ phần tử dòng điện , , tạo thành một tam diện thuận,

chúng thoả mãn bàn tay trái.

Suy ra biểu thức tổng quát của theo .

V. Quá trình hoạt động dạy học cụ thể

KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ VÀ NHẬN THỨC

GV đặt câu hỏi: Điện trƣờng là gì? Đại lƣợng nào đặc trƣng cho điện trƣờng?

HS: Suy nghĩ và trả lời câu hỏi .

Điện trƣờng là môi trƣờng vật chất bao quanh điện tích. Đại lƣợng đặc

trƣng cho điện trƣờng là cƣờng độ điện trƣờng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

GV: Rất đúng, trong chƣơng I chúng ta đã biết đại lƣợng đặc trƣng cho

điện trƣờng là cƣờng độ điện trƣờng. Vậy đại lƣợng đặc trƣng cho từ trƣờng là

gì? Đó là nội dung nghiên cứu của bài học hôm nay: Lƣc từ- Cảm ứng từ.

Trƣớc hết chúng ta đi tìm hiểu lực từ trong từ trƣờng có đặc điểm nhƣ thế nào.

I. Lực từ

GV: Để dễ dàng khảo sát và đo đạc lực từ, trƣớc hết ta hãy tạo ra một

từ trƣờng đều. Vậy các em hãy căn cứ vào đặc điểm điện trƣờng đều để suy

luận xem từ trƣờng nhƣ thế nào đƣợc gọi là đều?

HS (suy nghĩ và trả lời câu hỏi): Từ trƣờng đều là từ trƣờng mà đặc

tính của nó giống nhau tại mọi điểm.

GV: Rất đúng, vậy theo các em thì đƣờng sức của từ trƣờng đều có đặc

điểm gì?

HS: Các đƣờng sức của từ trƣờng đều là những đƣờng thẳng song song

cách đều nhau .

GV: Đúng. Nhƣ vậy từ trƣờng đều là…

1. Từ trƣờng đều:

Định nghĩa: Từ trƣờng đều là từ trƣờng mà đặc tính của nó giống nhau tại

mọi điểm; các đƣờng sức từ là những đƣờng thẳng song song cách đều nhau.

GV: Với định nghĩa từ trƣờng đều nhƣ trên thì trong các từ trƣờng đã

biết từ trƣờng ở đâu gọi là từ trƣờng đều?

HS: Từ trƣờng nằm giữa hai cực của một nam châm hình chữ U là từ trƣờng đều.

GV: Rất đúng, và sau đó dùng hình vẽ 1 để mô

tả cụ thể.

GV: (đặt vấn đề): Các em đã biết rằng một

đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trƣờng thì

sẽ chiụ tác dụng của lực từ, vậy phƣơng chiều, độ lớn

của lực từ nhƣ thế nào? Chúng ta sang phần tiếp theo

Hình 2.1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

2. Xác định lực từ do từ trƣờng đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn có

dòng điện

GV: Để tìm ra đặc điểm của lực từ, các em hãy tìm xem có thể bố trí

một thí nghiệm nhƣ thế nào?

HS (Thảo luận nhóm và trả lời): Để tạo ra một lực từ phải có một đoạn

dây có dòng điện, phải có một từ trƣờng và dây dẫn đó phải đặt trong từ

trƣờng đó, phải có dụng cụ đo độ lớn của lực từ, đó là lực kế hoặc cân đĩa.

GV: Đúng, chúng ta có thể sử dụng thí nghiệm nhƣ H20.2a SGK nhƣng

hôm nay chúng ta sử dụng 1 thí nghiệm khác để

khảo sát, sau đó đƣa ra phƣơng án TN.

* Thí nghiệm 1:

- Dụng cụ TN gồm: NC điện, khung dây, lực

kế, bộ phận hãm. nguồn điện.

- Sơ đồ: H2.2 ( Hình2.2) - Cách lắp ráp:

GV: Phát cho mỗi nhóm HS một bộ dụng cụ thí nghiệm đã chuẩn bị

sẵn, hƣớng dẫn HS cách lắp ráp thí nghiệm, cách xác định chiều dòng điện

trong đoạn AB, cách xác định chiều của véc tơ cảm ứng từ B và các bƣớc tiến

hành thí nghiệm. GV lƣu ý HS là lực từ chỉ tác dụng lên cạnh AB là đáng kể

còn các cạnh khác thì tác dụng của lực từ là không đáng kể coi nhƣ bỏ qua vì

từ trƣờng nằm ngoài NC là rất nhỏ.

HS: Tiến hành TN dƣới sự hƣớng dẫn của GV, thảo luận nhóm và đƣa

ra kết quả TN:

+ Khi chƣa có dòng điện qua khung dây thì đòn cân ở vị trí

nằm ngang.

+ Khi có dòng điện qua khung dây thì khung dây bị kéo lệch xuống phía

dƣới theo phƣơng thẳng đứng, khi đổi chiều dòng điện trong khung hoặc đổi

chiều từ trƣờng thì khung dây bị đẩy lên phía trên theo phƣơng thẳng đứng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

GV: Khi cho dòng điện vào khung dây thì khung bị lệch đi chứng tỏ

điều gì?

HS: Điều đó chứng tỏ khung dây đã chịu tác dụng của lực từ, vì khi chƣa

có dòng điện thì khung dây chỉ chịu tác dụng của hai lực cân bằng và .

GV: Đúng, dựa vào kết quả của thí nghiệm các em hãy xác định

phƣơng và chiều của lực từ tác dụng lên đoạn AB? Trƣớc hết các em hãy xác

định phƣơng của lực từ. GV cho HS nhận xét mối quan hệ về phƣơng của ,

và trong mỗi thí nghiệm nhỏ và biểu diễn các véc tơ trong không gian

O

O

Hình 2.3

HS: Lực từ có phƣơng vuông góc với đoạn dây AB và vuông góc với

các đƣờng sức từ.

GV: Từ mối quan hệ đó ta có kết luận: Lực từ tác dụng lên đoạn dây

dòng điện và các đƣờng sức từ tại điểm khảo sát. Các em có nhận xét gì về

mối quan hệ giữa hƣớng của dòng điện AB, hƣớng của từ trƣờng (Kí hiệu là

B) và hƣớng của lực từ

?

dẫn mang dòng điện luôn có phƣơng vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn

HS: Thảo luận.

GV: Gợi ý, mối quan hệ đó liệu có thể tuân theo một quy tắc chung nào

này có tạo thành một tam diên thuận hay không?

không? Các em hãy sử dụng lại hình vẽ trên để xác định. Có phải mối quan hệ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

HS: Thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi:

Hướng dòng điện, hướng của từ trường (kí hiệu là B) và hướng của

lực từ tạo thành một tam diện thuận.

GV: Đúng, vậy dựa vào kết quả thí nghiệm, các em có thể đƣa ra một

quy tắc thuận tiện hơn để xác định chiều của lực từ ?

HS: Thảo luận và trả lời.

GV: Nhận xét, sau đó dùng một bàn tay trái bằng

bìa để giúp HS rút ra quy tắc bàn tay trái. Sau khi HS nêu

vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là

quy tắc bàn tay tráí: Để bàn tay trái sao cho hƣớng

chiều của dòng điện, khi đó chiều ngón tay cái choãi ra

900 chỉ chiều của , GV đƣa ra kết luận chung:

Hình 2.4

- Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện có phương

vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và các đường sức từ tại

điểm khảo sát, có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái.

GV: Bây giờ chúng ta cùng nhau trở lại TN1 để trả lời câu hỏi là độ

lớn của lực từ phụ thuộc vào nhừng yếu tố nào? Để trả lời câu hỏi đó

chúng ta nghiên cứu sang phần tiếp theo .

II. Cảm ứng từ

GV: Nhƣ đầu giờ đã ôn tập đại lƣợng E đặc trƣng cho điện trƣờng về

phƣơng diện tác dụng lực. Vậy đại lƣợng nào đặc trƣng cho từ trƣờng về

phƣơng diện tác dụng lực? các em hãy dự đoán xem lực từ F tác dụng lên

đoạn dây dẫn đặt tại một vị trí trong từ trƣờng đều ở thí nghiệm1phụ thuộc

vào yếu tố nào? (Liệu nó có phụ thuộc vào cƣờng độ dòng điện I chạy trong

không?). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

đoạn dây và chiều dài của đoạn dây dẫn đó và tính chất của từ trƣờng

HS (Thảo luận nhóm, đƣa ra dự đoán): Độ lớn của lực từ F tỉ lệ thuận

với cƣờng độ dòng điện I và chiều dài của đoạn dây dẫn mang dòng điện. (

Giả thuyết1)

G V: Để xem giả thuyết1có đúng hay không ta phải dùng thực nghiệm

để kiểm tra. Vậy các em hãy đƣa ra phƣơng án TN để kiểm tra

giả thuyết?

HS: (Thảo luận nhóm và sau đó đƣa ra phƣơng án): Sử dụng TN1, dùng

khung dây với đoạn AB có chiều dài khác nhau, Ampe kế để xác định chiều và

cƣờng độ dòng điện qua khung dây và qua NC điện. Lần lƣợt cho một đại lƣợng

thay đổi, giữ các đại lƣợng còn lại không đổi. Lần đầu tiên cho I thay đổi.

GV: Vậy ta thay đổi I bằng cách nào ?

HS: Thay đổi hiệu điện thế đặt vào mạch.

GV: Rất đúng, chúng ta cùng nhau tiến hành thí nghiệm.

1. Thí nghiệm:

GV: Đƣa ra sơ đồ thí nghiệm2,

H2.5, giới thiệu tác dụng của từng bộ phận

sau đó hƣớng dẫn các nhóm HS tiến hành

TN2 theo sơ đồ H2.5

TN1: Giữ nguyên và , thay

đổi I qua đoạn AB.

Hình 2.5

HS: tiến hành TN dƣới sự hƣớng dẫn của GV, ghi kết quả TN2 vào

bảng số liệu mà GV đã chuẩn bị sẵn.

=90 , L = 40mm

Lần

I(A)

F(N)

Lần1 lần2

60 20

0,4 0,13

6,7.10 1,66.10 6,5.10 1,63.10

Bảng1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

TN2: : Giữ nguyên và I qua đoạn AB, thay đổi .

=90 , I = 60 A

Lần l( mm) F(N)

Lần1 40 0,4 0,01 1,66.10

lần2 80 0,8 0,01 1,66.10

Bảng2

GV: Từ bảng kết quả số liệu các em hãy các lập tỉ số và sau đó hãy đƣa

ra nhận xét ?

HS: Dựa vào bảng số liệu thu đƣợc, lập tỉ số

- Từ kết quả có nhận xét: Tỉ số ở bảng1 và tỉ số ở bảng2 có thể

coi là hằng số

- GV (Nhận xét): Đúng vì TN của chúng ta có những sai số. Bằng các

TN định lƣợng chính xác ngƣời ta đã chứng minh đƣợc F phụ thuộc vào I và l

hoặc tỉ số là một số không đổi ứng với cùng một từ trƣờng đều (Hoặc ở

một vị trí nhất định của từ trƣờng không đều). Vậy giả thuyết 1 có đƣợc

khẳng định không ?

HS: Khẳng định giả thuyết 1 là đúng .

GV: Vậy đối với các từ trƣờng khác nhau thì liệu tỉ số

có giống

nhau hay không?

HS: - Khác nhau.

- Giống nhau.

GV: Vậy chúng ta tiến hành thí nghiệm để kiểm tra. Nhƣng làm thế nào

để thay đổi đƣợc từ trƣờng của NC?

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

HS: Thay NC khác hoặc thay đổi I qua NC điện.

GV: Đúng. Chúng ta sử dụng cách2, thay đổi I qua NC điện của thí

nghiệm trên. Sau đó hƣớng dẫn HS tiến hành thí nghiệm.

HS: Tiến hành thí nghiệm dƣới sự hƣớng dẫn của GV và ghi kết quả thí

nghiệm vào bảng số liệu.

* TN3:Thay đổi I qua đoạn AB, (Đã thay đổi từ trƣờng của NC điện),

giữ nguyên và .

=90 , L = 40mm, I(NC) =1A

Lần I(A) F(N)

Lần1 60 0,27 0,0045 1,125.10

lần2 20 0,09 0,0045 1,125.10

Bảng3

GV: Từ kết quả ở bảng3 hãy đƣa ra nhận xét?

HS: Tỉ số là hằng số.

GV: Qua kết quả ở bảng1, bảng2, bảng3, em có kết luận gì?

HS: Đối với một từ trƣờng đều thì tỉ số không đổi, còn đối với các từ

GV: Đúng, tỉ số đó chỉ phu thuộc vào tác dụng của từ trƣờng tại vị trí

đặt đoạn dây hay nói cách khác, có thể coi tỉ số đó đặc trƣng cho tác dụng lực

của từ trƣờng tại vị trí khảo sát và ngƣời ta gọi tỉ số đó là cảm ứng từ, kí hiệu

là B. Vậy em hãy đƣa ra định nghĩa cảm ứng từ ?

trƣờng khác nhau thì các tỉ số là khác nhau

HS:

Định nghĩa: Cảm ứng từ tại vị trí đang xét trong từ trường là một đại

lượng đo bằng thương số

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

(1)

GV (Nhận xét): Rất đúng. Từ biểu thứ (1) em hãy cho biết đơn vị của

cảm ứng từ B trong hệ SI?

2. Đơn vị cảm ứng từ

HS: Trong biểu thức (1)

Trong hệ SI ta chọn đơn vị đo các đại lượng sao cho hệ số tỉ lệ bằng 1 thì

nếu F đo bằng (N), l đo bằng (m) , I đo bằng (A) thì đơn vị của cảm ứng từ là

1

GV (NX): Đúng, đơn vị cảm ứng từ trong hệ SI là Tesla (T):

1T =

GV: Vậy cảm ứng từ B có phải là một đại lƣợng véc tơ hay không? vì

sao? Ta nghiên cứu sang phần tiếp theo.

3. Véc tơ cảm ứng từ

GV: Theo em thì cảm ứng từ B có phải là đại lƣợng véc tơ hay không?

Vì sao ?

HS: Cảm ứng từ B là đại lƣợng véc tơ. Vì cảm ứng từ B đặc trƣng cho

tác dụng lực của từ trƣờng tại một vị trí nhất định mà từ trƣờng tại một điểm

có hƣớng xác định nên cảm ứng từ B là một đại lƣợng véc tơ.

GV: Các em đƣa ra nhận xét rất đúng, cảm ứng từ là một đại lƣợng véc tơ

- Véc tơ cảm ứng từ

tại một điểm :

+ Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó

+ Có độ lớn là :

Với F là độ lớn của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có chiều dài l, mang

dòng điện cường độ I đặt vuông góc với hướng của từ trường tại điểm đó .

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

GV: Từ biểu thức

cho ta mối quan hệ giữa theo trong

trƣờng hợp đoạn dây dẫn mang dòng điện vuông góc với các đƣờng sức từ.

Vậy trong trƣờng hợp tổng quát thì biểu thức của lực theo nhƣ thế nào?

Ta sang phần tiếp theo.

4. Biểu thức tổng quát của lực từ theo

GV: Ở trong các TN trên ta chỉ tiến hành với = 90 , Vậy liệu lực từ

tác dụng lên đoạn đây dẫn mang dòng điện có phụ thuộc vào góc không?

HS: - Không

- Có

GV: Vậy chúng ta tiến hành thí nghiệm để kiểm tra bằng cách thay đổi

góc trong thí nghiệm trên. Sau đó hƣớng dẫn HS tiến hành thí nghiệm.

* TN4: Sử dụng thí nghiệm 2, giữ nguyên B, I,l chỉ thay đổi .

HS: Tiến hành thí nghiệm dƣới sự hƣớng dẫn của GV, ghi kết quả vào

bảng số liệu (Bảng4)

B = const, I = 60(A) , L = 40(mm)

90 45 30

F(N) 0,28 0,2 0,4

1,67

1,65

1,67

0,4 0,4 0,4

Bảng 4

GV: Từ kết quả bảng 4, em hãy đƣa ra nhận xét ?

là hằng số.

HS: Độ lớn của lực từ F tỉ lệ với sin và tí số có thể đƣợc coi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

GV : Đúng, vì thí nghiệm của ta có những sai số. Theo định nghĩa cảm

ứng từ ở trên thì tí số cũng chính là cảm ứng từ của từ trƣờng tại vị trí

khảo sát:

B = (2)

Từ biểu thức (2), em hãy viết biểu thức của theo

HS: Từ biểu thức (2) suy ra: F = I Bsin (3)

GV: Đúng, chúng ta có thể tìm biểu thức của theo theo cách sau:

- Trƣớc hết chúng ta định nghĩa véc tơ phần tử dòng điện :

Véc tơ phần tử dòng điện

là một véc tơ cùng hướng với dòng điện và

có độ lớn bằng Il .

Dựa vào mối quan hệ giữa , và trong các thí nghiệm trên hãy viết

biểu thức véc tơ của theo ?

HS: …( Bế tắc)

GV gợi ý: Chúng ta có thể sử dụng kiến thức về tích véc tơ. Ví dụ cho

hai véc tơ cùng gốc và ; gọi tích véc tơ của và là , kí hiệu là

= , đƣợc xác định nhƣ sau:

+ Gốc: cùng với gốc và

+ Chiều: Thuận với chiều quay từ đến

+ Độ lớn:

(Với

là góc giữa

)

+ Phƣơng: vuông góc với mặt phẳng chứa và

HS: Biểu thức tổng quát của lực từ

theo

là:

Hay F = ILBsin (3) Trong đó

là góc tạo bởi

GV: Rất đúng. Vậy .

Lực từ tác dụng lên phần tử dòng điện đặt trong từ trường đều

:

tại đó cảm ứng từ là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

+ Có điểm đặt tại trung điểm của l

+ Có phương vuông góc với và

+ Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái

+ Có độ lớn :

F = IlBSin ( Với là góc tạo bởi và )

CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG

GV nêu câu hỏi: Hãy lập bảng so sánh lực điện và lực từ? (Điểm đặt,

phƣơng, chiều, độ lớn )

HS : (Suy nghĩ và trả lời câu hỏi) : …

GV: Nhận xét chung, tiếp tục nêu câu hỏi .

Các em hãy hoàn thành bài tập 4, 5 trong SGK ?

HS: (Suy nghĩ và giải bài tập )

Bài 4 (tr 128)

Chọn B

GV: Em hãy giải thích tại sao chọn B ?

HS: Từ biểu thức F = IlBSin

lực từ không tác dụng lên phần tử

dòng điện cùng hƣớng với từ trƣờng .

Bài 5 (tr 128)

Chọn B

GV: Em hãy giải thích ?

HS: Vì cảm ứng từ tại một điểm trong từ trƣờng nằm theo hƣớng của

đƣờng sức từ.

GV nhận xét: Rất đúng, sau đó tổng kết bài học.

GV: + Nhận xét, đánh giá giờ học

+ Giao bài tập về nhà cho HS – bài 6 ,7 SGK

HS: Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.6.2.2. BÀI 23: TỪ THÔNG - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

(Tiết 1)

I . Mục tiêu :

1. Mục tiêu kiến thức

- Hiểu đƣợc khái niệm, tính chất, biểu thức, đơn vị và ý nghĩa của

từ thông

- Hiểu đƣợc khái niệm về hiện tƣợng cảm ứng điện từ

- Hiểu và phát biểu đƣợc nội dung của định luật Len–Xơ về chiều của

dòng điện cảm ứng

2. Mục tiêu kĩ năng

- Có kĩ năng quan sát, thu thập thông tin, xử lý số liệu và rút ra kết luận

cần thiết

- Biết vận dụng các kiến thức đã học để giải thích một số hiện tƣợng

trong thực tế và gải đƣợc các bài tập đơn giản

- Biết vận dụng định luật Len–Xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng

trong các trƣờng hợp khác nhau

3. Mục tiêu thái độ

- Hứng thú học môn Vật lý, yêu quý môn học

- Trung thực, khách quan, tính kiên trì

II. Chuẩn bị :

GV:

- Các thí nghiệm để hình thành khái niệm từ thông và hiện tƣợng cảm

ứng điện từ

- Các mô hình khảo sát về sự thay đổi số đƣờng sức từ qua vòng dây

kín, mô hình về máy phát điện xoay chiều

- Phiếu học tập

HS: - Ôn lại các kiến thức về đƣờng sức từ

III . Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ngƣời ta biểu diễn từ trƣờng bằng các đƣờng sức từ, đƣờng sức mau ở nơi từ trƣờng mạnh và thƣa ở nơi từ trƣờng yếu.

Giả sử có một vòng dây kín giới hạn diện tích S đặt trong từ trƣờng thì số đƣờng sức từ xuyên qua diện tích S phụ thuộc vào những yếu tố nào?

của S với

- Khái niệm từ thông . - Biểu thức: - Đặc điểm: Từ thông là đại lƣợng vô hƣớng, có thể dƣơng hoặc âm, tuỳ thuộc

vào chiều

mà ta chọn .

- Ý nhĩa : Trị tuyệt đối của từ thông qua diện tích S bằng số đƣờng sức từ qua

diện tích S đó . - Đơn vị : (Wb )

- Dòng đ iện sinh ra từ trƣờng . Từ trƣờng làm dây dẫn mang điện chuyển động trong nó

Dòng đ iện sinh ra từ trƣờng . Vậy liệu từ trƣờng có thể sinh ra dòng đ iện hay không ? Nếu có thể thì sinh ra trong điều kiện nào ?

Dùng mô hình và sử dụng các thí nghiệm ảo để khảo sát số đƣờng sức từ xuyên quan diện tích S của vòng dây. Kết quả: Số đƣờng sức từ xuyên qua S phụ thuộc vào độ mạnh, yếu của từ trƣờng, vào diện tích của vòng dây và vào góc hợp bởi giữa

+

0 G

Chuyển động

S

TN1: (H1) Kết quả : + Khi có sự chuyển động tƣơng đối giữa NC và vòng dây kín (C ) thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện . + Khi NC đứng yên so với vòng dây kín (C) thì trong vòng dây không có dòng điện

N S b)

i

- KL : Khi có sự chuyển động tƣơng đối giữa NC với vòng dây kín (c ) thì trong vòng dây kín (C ) xuất hiện dòng điện (Giả thuyết 1)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

-Với mọi sự trƣờng hợp không có chuyển động tƣơng đối giữa NC với mạch điện kín thì trong mạch kín không có dòng điện. (Hệ quả 1 )

Giả thuyết 1có đúng với mọi trƣờng hợp hay không?

G

-

TN 2 : (H3 ) Kết quả: Trong khoảng thời gia n dịch chuyển con chạy của biển trở thì trong cuộn dây ( mạch kín ) xuất hiện dòng điện.

mạch kín sẽ xuất hiện dòng điện. (Giả thuyết 2 )

Giả thuyết 2 liệ u có đúng với thí nghiệm1 hay không?

- Bác bỏ giả thuyết 1, suy ra kết luận: - Kết luận: khi từ thông qua diện tích giới hạn bởi mạch kín biến thiên thì trong

0

+

G

- Phân tích kết quả TN1, sử dụng mô

Chuyển động

hình, các thí nghiệm ảo để khảo sát sự

S

thay đổi từ thông qua vòng dây trong thí

N S

nghiệm1.

i

-Khẳng đ ịnh giả thuyết 2, suy ra KL: Kết luận: Khi từ thông xuyên qua diện tích giới hạn bởi mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện .

Khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ: Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C ) biến thiên thì trong mạch kín (C) xuất hiện dòng điện , gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tƣợng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong (C) gọi là hiện tƣợng cảm ứng điện từ. Hiện tƣợng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

V. Những khái niệm cần đƣợc hình thành trong bài và cách hình

thành:

* Khái niệm từ thông:

- Dùng thí nghiệm mô phỏng để khảo số đƣờng sức từ của từ trƣờng

của một NC thẳng xuyên qua diện tích S giới hạn bởi một vòng dây kín đặt

trong từ trƣờng suy ra khái niệm từ thông.

* Khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ: Dòng điện gây ra từ trƣờng.

Vậy liệu từ trƣờng có thể gây ra dòng điện hay không? Nếu có thì trong điều

kiện nào?.

- Dùng thí nghiệm để nghiên cứu. Từ kết quả của thí nghiệm suy ra:

+ Từ trƣờng có thể sinh ra dòng điện.

+ Khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ.

Cho NC chuyển động tƣơng đối với vòng dây suy ra có dòng điện, suy

ra chuyển động tƣơng đối là nguyên nhân.

Cho dòng điện qua NC điện biến thiên thì trong vòng dây xuất hiện

dòng điện, suy ra sự biến đổi từ thông là nguyên nhân. Vậy suy ra chuyển

động tƣơng đối làm từ thông biến đổi và từ thông biến đổi sinh ra dòng điện.

* Liên hệ thực tế: Một số Ví dụ có liên quan đến hiện tƣợng cảm ứng

điện từ trong đời sống và trong khoa học kĩ thuật.

V. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể

Hoạt động 1: KIỂM TRA KIẾN THỨC, NÊU TÌNH HUỐNG HỌC TẬP

GV: (Nêu câu hỏi) Từ trƣờng là gì? từ trƣờng tồn tại ở những đâu?

HS: (Trả lời) Từ trƣờng là một dạng vật chất tồn tại trong không gian

mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay

một nam châm đặt trong đó.

dòng điện.

- Từ trƣờng tồn tại xung quanh một nam châm hoặc xung quanh một

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

GV: Xung quanh một dây dẫn có dòng điện tồn tại một từ trƣờng, nghĩa

là dòng điện gây ra từ trƣờng.

Vậy từ trƣờng có thể gây ra dòng điện không và nếu có thì trong điều

kiện nào? Đó chính là câu hỏi mà Farađây đã đặt ra.

Trả lời câu hỏi này là nội dung của bài học hôm nay.

Hoạt động 2: TÌM HIỂU KHÁI NIỆM TỪ THÔNG

I. Từ thông :

1. Định nghĩa

GV: Tƣớc hết em hãy nhắc lại khái niệm từ trƣờng và cách biểu diễn từ

trƣờng ?

HS: Từ trƣờng là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu

hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam

châm đặt trong đó.

Ngƣời ta thƣờng biểu diễn từ trƣờng bằng các đƣờng sức. Đƣờng sức

mau ở nơi từ trƣờng mạnh và thƣa ở nơi từ trƣờng yếu.

GV: Đúng, em hãy nhắc lại khái niệm từ trƣờng đều?

HS: Từ trƣờng đều là từ trƣờng mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi

điểm; các đƣờng sức là những đƣờng thẳng song song, cùng chiều và cách

đều nhau.

GV: Để hiểu khái niệm từ thông, trƣớc hết các em hãy đọc phần I trong

SGK và trả lời câu hỏi “Từ thông là gì”?

HS: Đọc SGK và trả lời câu hỏi.

Đặt vòng dây kín S trong từ trƣờng đều có cảm ứng từ

là véc tơ

pháp tuyến vuông góc với S,

là góc giữa

. Khi đó đại lƣợng

cos

gọi là từ thông qua S.

GV: Vậy chúng ta tiến hành một thí nghiệm mô phỏng để khảo sát. GV

phát cho mỗi nhóm HS một mô hình các đƣờng cảm ứng từ của nam châm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

thẳng vẽ trên tấm phim trong và một tờ giấy trắng vẽ vòng dây S, hƣớng dẫn

HS đặt mô hình đó lên tờ giấy trắng vẽ vòng dây S. Hãy quan sát và cho biết

có hiện tƣợng gì xảy ra?

HS: Có một số đƣờng sức từ xuyên qua S.

GV: Đúng, về mặt định tính thì số đƣờng sức từ qua S gọi là từ thông

. Vậy về mặt định lƣợng thì từ thông phụ thuộc vào những yếu tố nào?

HS: Từ thông qua vòng S dây phụ thuộc vào độ mạnh yếu của từ

trƣờng B (Độ mau thƣa của các đƣờng sức) và diện tích S của vòng dây và

góc .

GV: Vậy chúng ta tiến hành thí nghiệm mô phỏng để kiểm tra. GV phát

cho mỗi nhóm HS một số tấm phim trong vẽ các đƣờng cảm ứng từ của một

số từ trƣờng và một số tờ giấy trắng vẽ vòng dây S với các diện tích khác

nhau, sau đó hƣớng dẫn HS tiến hành thí nghiệm để khảo sát sự phụ thuộc của

từ thông qua diện tích S của vòng dây vào B; S và

N

S

Hình 2.6

HS: Thực hiện thí nghiệm dƣới sự hƣớng dẫn của GV, thảo luận nhóm

và đƣa ra kết luận.

Từ thông qua vòng dây S phụ thuộc vào độ mạnh yếu của từ trƣờng (B)

và diện tích S của vòng dây và vào góc .

HS: Cụ thể

GV: Em hãy giải thích?

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

+ Khi B hoặc S tăng thì số đƣờng sức từ qua S tăng và do đó từ thông

qua S tăng và ngƣợc lại.

+ Vì góc chọn tuỳ ý nên giá trị của từ thông có thể dƣơng hoặc âm

hoặc bằng không.

Nếu = 90 (cos = 0) thì = 0

Nếu nhọn (cos >0 ) thì >0

Nếu tù (cos <0) thì <0

Nếu = 0 (cos = 1) thì = BS

GV:Vậy qua việc khảo sát chúng ta đã xây dựng đƣợc khái niệm

từ thông.

- Về ý nghĩa thì từ thông chính là số đƣờng sức từ xuyên qua diện tích

S của vòng dây.

- Về tính chất thì từ thông phụ thuộc vào B; S; cos

- Về giá trị thì từ thông là đại lƣợng đại số có thể dƣơng hoặc âm, hoặc

bằng không.

cos

- Biểu thức

2. Đơn vị từ thông:

GV: Yêu cầu HS đọc SGK tr142 và trả lời câu hỏi: Đơn vị của S và B

trong hệ SI? Đơn vị của ?

HS: Trong hệ SI đơn vị của B là 1T, của S là 1m

1T.1m

GV: Đúng, và ngƣời ta gọi đơn vị từ thông trong hệ SI là Vêbe (Wb):

1Wb = 1T.1m

đơn vị từ thông là

GV: Chúng ta đã biết: Từ trƣờng tác dụng lực lên một dây dẫn mang

dòng điện đặt trong nó, làm cho nó chuyển động, tức là gây ra chuyển động

tƣơng đối giữa dây dẫn và từ trƣờng.Vậy giả sử ta có một vòng dây dẫn kín và

dòng điện hay không? Các em hãy dự đoán? Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

cho nó chuyển động trong từ trƣờng thì liệu trong vòng dây đó có xuất hiện

HS : Trong vòng dây dẫn cũng sẽ xuất hiện dòng điện.

GV: Giả sử trong vòng dây dẫn xuất hiện dòng điện, thì hiện tƣợng này

đƣợc gọi là hện tƣợng gì? và liệu từ thông có liên quan đến hiện tƣợng này

hay không? chúng ta tiếp tục nghiên cứu sang phần tiếp theo:

Hoạt động 3: HIỆN TƢỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

II. Hiện tƣợng cảm ứng điện từ:

1. Các thí nghiệm

GV: Vậy các em hãy đƣa ra phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra?

HS: Dùng một NC thẳng vĩnh cửu để tạo ra từ trƣờng, một vòng dây có

diện tích S nối với một điện kế (để xác định dòng điện) tạo thành mạch kín,

sau đó cho chúng chuyển động tƣơng đối với nhau.

GV: Đúng, sau đó GV đƣa ra phƣơng án thí nghiệm chung, giới thiệu

mục đích, dụng cụ thí nghiệm, cách bố trí thí nghiệm và phát cho mỗi nhóm

HS một bộ dụng cụ thí nghiệm gồm: 1NC thẳng, 1 điện kế G, dây nối mềm,

vòng dây kín (C) sau đó hƣớng dẫn HS tiến hành thí nghiệm1 và lƣu ý HS

động tác thí nghiệm phải dứt khoát từng thao tác, không cho NC chuyển động

vào ra liên tục.

* TN1: H2.7

0

0

+

G

+

G

Chuyển động

Chuyển động

S

S

N S

i

i

b )

N N a )

Hình2.7

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

HS: Tiến hành thí nghiệm theo nhóm dƣới sự hƣớng dẫn của GV (Từ

kết quả của thí nghiệm, thảo luận nhóm  kết luận):

- Khi NC chuyển động tiến lại gần hoặc chuyển động ra xa vòng

dây(C) thì mạch kín(C) có dòng điện (Kim điện kế bị lệch đi). Khi NC ngừng

chuyển động thì trong mạch kín (C) không có dòng điện .

GV: Vậy hiện tƣợng tƣơng tự nhƣ trên liệu có xảy ra khi NC cố định và

di chuyển vòng dây lại gần hoặc ra xa NC hay không ?

HS :( Dự đoán) Hiện tƣợng sẽ xảy ra tƣơng tự nhƣ trên.

GV: Vậy chúng ta cùng tiến hành thí nghiệm để kiểm tra.

HS: Tiến hành thí nghiệm theo nhóm dƣới sự hƣớng dẫn của GV(Từ

kết quả thí nghiệm, thảo luận nhóm và đƣa ra kết luận):

- Khi vòng dây chuyển động lại gần hoặc ra xa NC thì trong vòng dây

kín (C) xuất hiện dòng điện. Khi vòng dây đứng yên so với NC thì trong vòng

dây (C) không có dòng điện.

GV: Vậy ta có kết luận gì về thí nghiệm trên?

HS: -Trao đổi và phát biểu ý kiến của mình.

- Khi có sự chuyển động tƣơng đối giữa NC và vòng dây kín (mạch

kín) thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện.(Giả thuyết1 )

- Nếu không có sự chuyển động tƣơng đối giữa NC (Từ trƣờng) và vòng

dây (mạch kín) thì trong mạch kín không xuất hiện dòng điện. (Hệ quả 1)

GV: Vậy chúng ta tiến hành thí nghiệm tƣơng tự nhƣng thay NC thẳng

vĩnh cửu bằng NC điện đƣợc nối với một nguồn điện, dùng một khoá K một

biến trở để đóng ngắt mạch điện hoặc để thay đổi điện trở của mạch. Thí

nghiệm đƣợc bố trí nhƣ hình 3.

G

* TN2: H2.8

K

+ -

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

G V: Các em hãy quan sát kim của điện kế khi đóng, khi ngắt khoá K

hoặc khi di chuyển con chạy của biến trở sang phải và sang trái.

HS: Tiến hành thí nghiệm theo nhóm dƣới sự hƣớnh dẫn của GV(Từ

kết quả của thí nghiệm, thảo luận nhóm và đƣa ra kết luận):

- Trong lúc di chuyển con chạy của biến trở hoặc trong khi đóng hoặc

ngắt mạch điện thì trong vòng dây kín (C) xuất hiện dòng điện, khi không di

chuyển con chạy của biến trở hoặc khi khoá K đã đóng ổn định thì trong vòng

dây (C) không có dòng điện .

GV: Vậy trong thí nghiệm trên trong lúc xuất hiện dòng điện trong

vòng dây(C) thì có sự chuyển động tƣơng đối giữa NC và vòng dây không?

HS: Không có.

GV: Vậy hệ giả thuyết 1 còn đúng không?

HS: Giả thuyết 1 không đúng, bác bỏ giả thuyết1.

GV: Vậy nguyên nhân để tạo ra dòng điện trong vòng dây kín(C) trong

các thí nghiệm trên là gì?

HS: ...

GV: (Gợi ý )

- Ở trong thí nghiệm (H2.8) khi dịch chuyển con chạy của biến trở hoặc

khi đóng hoặc ngắt khoá K thì dòng điện trong mạch kín của NC điện có

thay đổi không? Do đó từ thông qua diện tích giới hạn bởi vòng dây biến

thiên nhƣ thế nào?

HS: Trong khi di chuyển con chạy của biến trở thì cƣờng độ dòng điện

qua NC điện thay đổi, do đó từ trƣờng của NC điện thay đổi, làm cho từ thông

qua diện tích giới hạn bởi vòng dây biến thiên .

GV: Đúng. Vậy qua việc phân tích kết quả các thí nghiệm trên thì

nguyên nhân chung làm xuất hiện dòng điện trong vòng dây kín (C) là gì?

HS: Nguyên nhân làm xuất hiện dòng điện trong vòng dây kín (C) là từ

thông qua diện tích giới hạn bởi vòng dây biến thiên .

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Vậy: Khi từ thông qua diện tích giới hạn bởi mạch điện kín mà biến

thiên thì trong mạch kín đó sẽ xuất hiện dòng điện. (Giả thuyết2 )

GV: Vậy giả thuyết 2 có đúng với thí nghiệm1 hay không? trong

TN1(H2.7) thì nguyên nhân sinh ra dòng điện cảm ứng trong vòng dây kín

(C) có phải do từ thông qua (C) biến thiên hay không?

HS: Đúng.

GV: Vì sao?

HS: Vì khi NC tiến lại gần hoặc ra xa vòng dây thì từ thông qua(C) thay

đổi ( Vì số đƣờng sức từ qua vòng dây biến thiên) tức là từ thông qua vòng dây

biến thiên, do đó trong vòng dây (C) xuất hiện dòng điên cảm ứng.

GV: Đúng.Từ kết quả của các thí nghiệm trên cho phép ta khẳng định

giả thuyết 2 là đúng. Sau đó GV hƣớng dẫn HS tiến hành thí nghiệm mô

phỏng sử dụng mô hình các đƣờng sức từ của nam châm thẳng vẽ trên phim

trong và vòng dây S vẽ trên giấy trắng để khảo sát sự biến thiên của số đƣờng

sức từ qua diện tích S của mạch kín.

HS: Tiến hành thí nghiệm mô phỏng dƣới sự hƣớng dẫn của GV, từ kết

quả của thí nghiệm, thảo luận nhóm suy ra kết luận:

Số đƣờng sức từ qua vòng dây thay đổi khi có sự chuyển động tƣơng

đối giữa NC với vòng dây (Trƣờng hợp mặt phẳng vòng dây cắt các đƣờng

sức từ).

GV: Cho HS quan sát thí nghiệm ảo của thí nghiệm1và các thí nghiệm

ảo về sự thay đổi số đƣờng sức từ qua vòng dây kín (C) trong các trƣờng hợp:

thay đổi B, thay đổi diện tích S, thay đổi góc

.

GV: Vậy qua các thí nghiệm trên ta có thể rút ra kết luận?

2. Kết luận:

HS: Từ trƣờng có thể tạo ra dòng điện. Khi từ thông đi qua vòng dây

biến thiên thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.

GV: Vậy giả thuyết 2 có đƣợc khẳng định hay không?

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

HS: Khẳng định giả thuyết 2 là đúng

GV: (Nhận xét và đƣa ra kết luận chung):

Kết luận:

- Mỗi khi từ thông qua mạch kín (C) biến thiên thì trong mạch kín

(C) xuất hiện dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tƣợng xuất hiện

dòng điện cảm ứng trong (C) gọi là hiện tƣợng cảm ứng điện từ.

- Hiện tƣợng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ

thông qua mạch kín biến thiên.

GV: Từ kết luận trên em hãy chỉ ra một số ví dụ trong thực tiễn đời

sống hàng ngày có liên quan đến hiện tƣợng cảm ứng điện từ?

HS: Ví dụ nhƣ máy phát điện xoay chiều …

GV: Rất đúng. Hiện tƣợng cảm ứng điện từ có rất nhiều ứng dụng trong

thực tế. Ví dụ nhƣ máy phát điện xoay chiều, máy biến thế ...GV cho HS quan

sát mô hình của máy phát điện xoay chiều một pha, sau đó GV giới thiệu sơ

bộ cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy.

Hoạt động 4: VẬN DỤNG, CỦNG CỐ KIẾN THỨC

GV: Nêu bài tập 3SGK, hƣớng dẫn HS vận dụng kiến thức để giải bài tập.

Mạch kín (C) không biến dạng trong từ trƣờng đều B. Hỏi trƣờng hợp

A. (C) chuyển động tịnh tiến

B. (C) chuyển động quay xung quanh một trục cố định vuông góc với

mặt phẳng chứa mạch.

C. (C) chuyển động trong một mặt phẳng vuông góc với B

D. (C) quay quanh trục cố định nằm trong mặt phẳng chứa mạch và

nào dƣới đây từ thông qua mạch biến thiên? Vì sao?

trục này không song song với đƣờng sức từ.

HS: chọn D.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

GV: Vì sao?

HS: Vì.

- Trong trƣờng hợp A,B,C thì số đƣờng sức từ qua mặt phẳng của mạch

(C) không đổi và góc không đổi do đó từ thông qua mạch không biến thiên

- Trong trƣờng hợp D thì số đƣờng sức từ qua mặt phẳng của mạch và

góc biến thiên theo thời gian, do đó từ thông qua mạch biến thiên.

Bài tập: Khung dây ABCD đƣợc đặt trong từ trƣờng đều nhƣ hình vẽ.

Coi rằng bên ngoài vùng MNPQ không có từ trƣờng. Khung chuyển động dọc

theo hai đƣờng x x,y y. Trong khung sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng khi

A. Khung đang chuyển động ở ngoài vùng NMPQ.

B. Khung đang chuyển động ở trong vùng NMPQ.

C. Khung đang chuyển động ở ngoài vào trong vùng NMPQ

N

M

A

D. Khung đang chuyển động đến gần vùng NMPQ

B

x x x’

D

C

Q

P

y’ y

HS: (Vận dụng kiến thức để giải bài toán ). Chọn C

GV: Vì sao?

HS:

- Vì mặt phẳng của khung vuông góc với các đƣờng sức từ. Trong

trƣờng hợp C số đƣờng sức từ qua mặt phẳng của khung biến đổi theo thời

gian, nên từ thông qua khung dây biến thiên do đó trong khung dây xuất hiện

dòng điện cảm ứng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Còn trong các trƣờng hợp A và D thì các đƣờng sức từ không đi qua

mặt phẳng của khung vì vậy từ thông qua khung dây bằng O do đó trong

khung dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng

- Trong trƣờng hợp B thì số đƣờng sức từ qua mặt phẳng của khung

không biến thiên vì vậy từ thông qua mặt phẳng khung dây không biến thiên

do đó trong khung dây không xuất hiện dòng điện cảm ứng

GV: (Nhận xét chung). Bài học hôm nay chúng ta đã hình thành đƣợc

khái niệm từ thông và khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ. Từ thông là một

khái niệm rất cần thiết dùng để mô tả, giải thích các hiện tƣợng cảm ứng điện

từ và các định luật liên quan đến hiện tƣợng cảm ứng điện từ. Nhờ có khái

niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ ta giải thích đƣợc rất nhiều các hiện tƣợng

liên quan đến điện từ trong đời sống cũng nhƣ trong khoa học kĩ thuật.

Hoạt động 5: HƢỚNG DẪN, GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ

GV: - Giao các câu hỏi và bài tập trong S G K

- Nhắc HS đọc bài mới và chuẩn bị bài sau

2.6.2.3. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CỤ THỂ

Bài 24. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

I. Mục tiêu :

1. Kiến thức

- Phát biểu đƣợc định nghĩa suất điện động cảm ứng trong mạch kín

- Hiểu và phát biểu đƣợc định Fa-ra-đây. Viết đƣợc biểu thức tính suất

điện động cảm ứng

- Nêu đƣợc mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len- xơ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Chỉ ra đƣợc bản chất của hiện tƣợng cảm ứng điện từ là sự chuyển

hoá từ cơ năng sang điện năng.

2. Kĩ năng :

- Biết vận dụng các công thức đã học để tính đƣợc suất điện động cảm

ứng trong một số trƣờng hợp đơn giản.

3 . Thái độ

- Hứng thú học tập, yêu quý môn học thông qua bài học

- Trung thực, khách quan, kiên trì

II. Chuẩn bị

GV: Các thí nghiệm về suất điện động cảm ứng, bao gồm:

- 01 Điện kế, 01 khung dây kín, 01 NC vĩnh cửu , 01 khoá K, 01 NC

điện , Nguồn điện

- Lập báng so sánh điện trƣờng và từ trƣờng

- Mô hình máy phát điện xoay chiều

HS: Ôn lại khái niệm về suất điện động của nguồn điện

III . Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Suất điện động của nguồn điện sinh ra dòng điện trong mạch kín .

Đại lƣợng vật lý nào sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch ?

Suất đ iện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng đ iện cảm ứng trong mạch kín.

Khi có sự biến thiên từ thông qua mạch kí thì trong mạch kín xuất hiện dòng đ iện cảm ứng, mà dòng đ iện cảm ứng lại do suất điện động cảm ứng sinh ra. Vậy suất điện động cảm ứng có quan hệ nhƣ thế nào với sự biến thiên của từ thông qua mạch kín?

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó ( Giả thuyết 1 ).

TN1: (H1)

0

+ Dụng cụ :

+

G

+ Kết quả: Cƣờng độ dòng điện

Chuyển động

trong mạch kín (C) càng lớn khi tốc

S

N S

độ di chuyển của NC (Hoặc của vòng dây) càng nhanh

i

b )

Định luật: Fa-ra-đây :

Biểu thức:

KL: Tỉ sô gọi là tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Suất điện động cảm ứng có quan hệ nhƣ thế nào với định luật Len – Xơ ?

qua mạch kín tăng thì dòng điện cảm ứng ngƣợc chiều dƣơng của

Tìm mối quan hệ giữa chiều của dòng diện cảm ứng (chiều của suất điện động cảm ứng) và chiều biến thiên từ thông qua mạch kín: + Chọn chiều dƣơng của mạch phù hợp với chiều của đƣờng sức từ của từ trƣờng ngoài theo quy tắc nắm tay phải, chọn chiều pháp tuyến dƣơng để tính từ thông. Kết quả: Khi mạch, khi

qua mạch kín giảm thì dòng điện cảm ứng trùng chiều dƣơng của mạch

tăng thì e < 0 : Chiều của suất điện động cảm ứng ( Chiều của đòng điện cả m

giảm thì e > 0 : Chiều của suất điện động cảm ứng ( Chiều của đòng điệ n

Nếu ứng ) ngƣợc với chiều của mạch . Nếu cảm ứng ) l à chiều của mạch .

Năng lƣợng của dòng điện cảm ứng đƣợc chuyển hoá từ dạng năng lƣợng nào? Bản chất của hiện tƣợng cảnm ứng điện từ là gì?

Năng lƣợng để tạo ra sự biến thiên từ thông trong TN về hiện tƣợng cảm ứng điện từ : Để có sự biến thiên từ thông qua mạch kín thì cần phải có ngoại lực tác dụng vào mạch kín (C), ngoại lực này đã sinh công cơ học, công cơ học này làm xuất hiện e trong mạch, nghĩa là đã tạo ra điện năng.

Bản chất của hiện tƣợng cảm ứng điện từ là quá trình chuyển hoá cơ năng thành điện năng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

IV. Những khái niệm cần đƣợc hình thành trong bài và cách

hình thành:

* Khái niệm suất điện động cảm ứng trong mạch kín:

- Từ khái niệm suất điện động của nguồn điện.

- Từ khái niệm về dòng điện cảm ứng trong mạch kín và từ điều kiện để

có dòng điện trong mạch kín.

Suy ra khái niệm suất điện động cảm ứng.

- Dùng thí nghiệm để tìm ra biểu thức định lƣợng của cƣờng độ dòng

điện cảm ứng. Từ kết quả thí nghiệm suy ra biểu thức của suất điện động cảm

ứng (Định luật Fa-ra-đây).

* Mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-Xơ:

- Từ kiến thức đã học lập luận tìm ra mối quan hệ.

- Ví dụ minh hoạ.

* Chuyển hoá năng lƣợng trong hiện tƣợng cảm ứng điện từ: Bản chất

của hiện tƣợng cảm ứng điện từ là gì?

- Từ định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lƣợng.

- Phân tích hiện tƣợng xảy ra trong thí nghiệm trên.

Suy ra bản chất của hiện tƣợng cảm ứng điện từ.

* Liên hệ thực tế:

- Cách làm tăng suất điện động cảm ứng.

- Về suất điện động cảm ứng.

V. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể

Hoạt động 1: KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ VÀ NHẬN THỨC VẤN ĐỀ MỚI

GV: (nêu câu hỏi) Suất điện động của nguồn điện là gì?

HS: ( Trả lời) Suất điện động của nguồn điện đặc trƣng cho khả năng thực

đơn vị điện tích dƣơng ngƣợc chiều điện trƣờng bên trong nguồn điện.

hiện công của nguồn điện và đƣợc đo bằng công của lực lạ khi dịch chuyển một

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

GV: (Đặt vấn đề) Nhƣ chúng ta đã biết khi có sự biến thiên từ thông qua

mạch kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Mặt khác mỗi khi trong

mạch kín có dòng điện thì phải có suất điện sinh ra dòng điện ấy. Vậy khi trong

mạch kín xuất hiện dòng điện cảm ứng thì trong mạch xuất hiện suất điện động.

Ta gọi đó là suất điện động cảm ứng. Vậy suất điện động cảm ứng đó có đặc

điểm gì? Đó chính là nội dung của bài học hôm nay

Hoạt động 2: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

I. Suất điện động cảm ứng trong mạch kín :

1. Định nghĩa: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng

điện cảm ứng trong mạch kín.

GV: Yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu C1b,c,d,e

HS: Cá nhân hoàn thành yêu cầu C1

+ C1b : UAB = e

+ C1c : UAB = - e

+ C1d : UAB = e-r i

+ C1e : A = ei∆t

GV: Đúng. Suất điện động cảm ứng sinh ra dòng điện cảm ứng mà

dòng điện cảm ứng xuất hiện khi có sự biến thiên của từ thông qua mạch kí n,

vậy theo các em thì suất điện động cảm ứng có quan hệ nhƣ thế nào đối với sự

biến thiên của từ thông qua mạch kín?

HS: Khi từ thông qua mạch kín biến thiên càng nhanh thì suất điện

động cảm ứng càng lớn và ngƣợc lại (Giả thuyết) .

GV: Để kiểm tra dự đoán của chúng ta có đúng hay không ta hãy làm

lại thí nghiệm1 của bài hôm trƣớc. Một em hãy nhắc lại cách tiến hành thí

nghiệm của tiết học trƣớc.

HS: Ta sử dụng thí nghiệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ, gồm một vòng

dây nối với một điện kế tạo thành mạch kín, 1NC thẳng. Khi cho NC và vòng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

dây chuyển động tƣơng đối với nhau với các tốc độ khác nhau ( Mặt phẳng

vòng dây cắt các đƣờng sức từ của NC) thì trong vòng dây xuất hiện dòng

điện cảm ứng.

GV: Để cho từ thông qua vòng dây thay đổi nhanh hay chậm ta làm thế

nào? Tại sao?

HS: Di chuyển nhanh hoặc chậm NC lại gần hoặc ra xa vòng dây khi

đó từ thông qua vòng dây thay đổi nhanh hoặc chậm, vì số đƣờng sức từ qua

vòng thay đổi nhanh chậm khác nhau.

GV: Phát cho mỗi nhóm HS một phiếu học tập đã chuẩn bị sẵn, một mô

trên giấy trắng, sau đó hƣớng dẫn HS tiến hành thí nghiệm mô phỏng tốc độ

hình về các đƣờng sức từ của NC thẳng vẽ trên phim trong và vòng dây (C) vẽ

biến thiên của từ thông qua S và ghi kết quả vào phiếu học tập.

Tốc độ di chuyển của NC Nhanh

Chậm

Tốc độ biến thiên từ thông qua S

Góc lệch của kim điện kế

Dòng điện sinh Ra trong vòng dây

GV: Từ kết quả của thí nghiêm mô phỏng em có nhận xét gì?

HS: Tốc độ bến thiên của từ thông phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của

Nam châm.

GV: Đúng, chúng ta cùng nhau làm lại thí nghiệm1 về hiện tƣợng cảm

ứng điện từ của bài trƣớc, để khảo sát tốc độ biến thiên của từ thông qua vòng

xác định dòng điện trong vòng dây trong từng trƣờng hợp đó.

* TN: Hình2.9

dây, ta đẩy NC lại gần hoặc ra xa vòng dây với các tốc độ khác nhau, đồng thời

0

0

+

G

+

G

ChuyÓn ®éng

ChuyÓn ®éng

S

S

N

N N

i

i

H2.9 a

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

+ Tiến hành: Cố định vòng dây, đẩy nhanh cực bắc của NC lai gần

hoặc ra xa vòng dây với các tốc độ khác nhau. Động tác phải dứt khoát từng

động tác một.

HS: Tiến hành thí nghiêm dƣới sự hƣớng dẫn của GV, ghi kết quả thí

nghiệm vào phiếu học tập.

* Lần 1: Đẩy nhanh cực N của NC dọc theo trục của nó lại gần S

* Lần 2: Đẩy cực N của NC lại gần S nhƣng với tốc độ chậm hơn

lần trƣớc.

* Lần3: Kéo nhanh S lại gần cực N của NC.

* Lần4: Kéo S lại gần cực N của NC nhƣng với tôc độ chậm hơn.

HS: (Thực hiện thí nghiệm, thảo luận và suy ra kết quả ).

GV: Từ bảng kết quả thu đƣợc. Em hãy cho biết: Độ lớn của dòng điện

cảm ứng phụ thuộc vào gì?

HS: (Suy nghĩ, trả lời) Độ lớn của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào tốc

độ biến thiên của từ thông qua mạch .

GV: Rất đúng. Giả sử trong khoảng thời gian ∆t từ thông qua S biến

thiên một lƣợng ∆Ф thì đại lƣợng ∆Ф/∆t cho ta biết điều gì?

HS: Đại lƣợng ∆Ф/∆t cho ta biết sự biến thiên từ thông biến thiên

nhanh hay chậm hay biểu diễn tốc độ biến thiên của từ thông qua (C)

GV: Đúng. Vậy từ kết quả trên có nhận xét gì về mối quan hệ giữa tốc

độ biến thiên từ thông và suất điện động cảm ứng?

HS: Tốc độ biến thiên từ thông qua (C) càng lớn thì suất điện động cảm

ứng càng lớn (Vì dòng điện cảm ứng tỉ lệ thuận với suất điện động cảm ứng).

GV: Đúng.Trong thực tế bằng rất nhiều thí nghiệm định lƣợng chính xác

các nhà khoa học đã rút ra biểu thức về mối quan hệ giữa tốc độ biến thiên của từ

thông và suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch điện kín nhƣ sau:

(24.4) ec=-∆Ф/∆t (24.3) hoặc ec=

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

(24.4) hãy phát biểu lại giả thuyết? Từ biểu thức ec=

HS: Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với

tốc độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

GV: Đúng, đó cũng chính là nội dung của định luật Fa-ra-đây và là một

định luật cơ bản của hiện tƣợng cảm ứng điện từ.

2. Định luật Fa-ra-đây:

Độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hi ện trong mạch kín tỉ lệ với tốc

độ biến thiên từ thông qua mạch kín đó.

(24.4)

Biểu thức của định luật: ec=-∆Ф/∆t (24.3) hoặc ec=

GV: (Lƣu ý HS): dấu trừ xuất hiện trong công thức là để phù hợp với

định luật Len-Xơ (Sẽ xét cụ thể ở phần sau).

GV: (Yêu cầu HS đọc và hoàn thành yêu cầu C2) nghiệm lại rằng trong

công thức (24.4) hai vế đều có cùng đơn vị ?

HS: Trong công thức (24.4) nếu ec đo bằng (V), ∆Ф đo bằng (Wb ), ∆t

đo bằng(s).

Ta có: Wb/s = Tm2/s = N/Am . m2/s =J/A.s = J/C = V

GV: Đúng. Chúng ta biết rằng chiều của suất điện động cảm ứng là

chiều của dòng điện cảm ứng mà chiều của dòng điện cảm ứng lại phụ thuộc

cảm ứng và chiều biến thiên của từ thông qua mạch phải có mối quan hệ với

nhau, ta đi tìm mối quan hệ đó.

vào chiều biến thiên của từ thông qua mạch. Vậy thì chiều của suất điện động

Hoạt động 3: QUAN HỆ GIỮA SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG

VÀ ĐỊNH LUẬT LEN XƠ

GV: Theo các em thì suất điện động cảm ứng có chiều nhƣ thế nào?

HS: Chiều của suất điện động cảm ứng phụ thuộc vào chiều biến thiên

của từ thông.Vì chiều của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào chiều biến thiên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

của từ thông ( Theo định luật Len – Xơ ), mà chiều của dòng điện cảm ứng lại

chính là chiều của suất điện động cảm ứng .

GV: Vậy các em hãy chỉ ra mối quan hệ đó?

HS: ….

GV (Gợi ý ): Mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật

Len- Xơ, chính là mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng với chiều biến

thiên của từ thông qua mạch kín đó.

- Trƣớc hết ta chọn chiều của mạch (C) phù hợp với chiều của đƣờng

sức của NC qua (C) theo quy tắc nắm tay phải, và chọn chiều pháp tuyến

dƣơng để tính từ thông. Ví dụ:

Từ hình vẽ, hãy xác định chiều của suất điện động cảm ứng ( Tức là

(+) chiều của dòng điện cảm ứng )

+ Khi từ thông qua mạch tăng?

(C) + Khi từ thông qua mạch giảm?

HS :

+ Khi từ thông tăng thì suất điện động cảm ứng ngƣợc chiều dƣơng của

mạch, khi đó e c< O

+ Khi từ thông giảm thì suất điện động cảm ứng là chiều dƣơng của

mạch, khi đó e c >O .

GV : Đúng .

II. Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định

luật Len-Xơ:

N

- Nếu Ф tăng thì e c< O: chiều của suất điện động cảm

ứng ( chiều của dòng điện cảm ứng ) ngƣợc với chiều của mạch.

S

- Nếu Ф giảm thì e c >O : chiều của suất điện động cảm

n

ứng ( chiều của dòng điện cảm ứng ) là chiều của mạch.

GV: Vậy các em hãy vận dụng các kiến thức đó để

n

H 2.4.3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

hoàn thành yêu cầu C3 (H24.3) trong SGK?

- NC đi xuống?

- NC đi lên?

HS: (Thảo luận nhóm, phân tích và đƣa ra lời giải )

- Khi NC đi xuống thì suất điện động cảm ứng trong mạch (C) ngƣợc

với chiều dƣơng đã chọn.

GV: Tại sao?

HS: Vì khi NC đi xuống từ thông qua (C) tăng, ec < O khi đó từ trƣờng

của dòng điện cảm ứng ngƣợc chiều với từ trƣờng của NC, áp dụng quy tắc

nắm tay phải ta xác đinh đƣợc chiều của dòng điện cảm ứng tức là chiều của

suất điện động cảm ứng ngƣợc với chiều dƣơng đã chọn.

GV: Rất đúng. Thế còn trƣờng hợp NC đi lên?

HS: (Thảo luận nhóm, phân tích, trả lời câu hỏi).

- Khi NC đi lên suất điện động cảm ứng trong mạch kín (C) trùng với

chiều dƣơng đã chọn.

GV: Em hãy giải thích tại sao?

HS: Vì khi NC đi lên từ thông qua (C) giảm, ec > 0 khi đó từ trƣờng của

dòng điện cảm ứng cùng chiều với từ trƣờng của NC, áp dụng quy tắc nắm

tay phải ta xác định đƣợc chiều của dòng điện cảm ứng tức là chiều của suất

điện động cảm ứng trùng với chiều dƣơng đã chọn.

GV: Đúng. Chúng ta đã biết rằng năng lƣợng không tự nhiên sinh ra và

cũng không tự nhiên mất đi mà chúng chỉ chuyển hoá từ dạng này sang dạng

khác.Vậy trong hiện tƣợng cảm ứng điện từ để tạo ra đƣợc dòng điện cảm

ứng, (Năng lƣợng điện ) cần phải tốn một năng lƣợng nào đó, vậy năng lƣợng

điện này đƣợc chuyển hoá từ dạng năng lƣợng nào?

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hoạt động 4: SỰ CHUYỂN HOÁ NĂNG LƢỢNG TRONG

HIỆN TƢỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

GV: Yêu cầu HS tự đọc SGK và trả lời câu hỏi.

Bản chất của hiện tƣợng cảm ứng điện từ trên đây là gì?

HS: (Đọc SGK, thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi) Bản chất của hiện

tƣợng cảm ứng điện từ trong trƣờng hợp trên là sự chuyển hoá cơ năng thành

điện năng.

GV: Giải thích tại sao?

HS: Trong hiện tƣợng cảm ứng điện từ khi NC chuyển động tƣơng đối

với vòng dây (C) trên, để tạo ra đƣợc sự biến thiên từ thông qua mạch (C),

phải có ngoại lực tác dụng vào (C) và ngoại lực này đã sinh một công cơ học.

Công cơ học này làm xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch, nghĩa là

tạo ra điện năng.

GV: Đúng.

Vậy: Bản chất của hiện tƣợng cảm ứng điện từ trên đây là gì?

HS: Bản chất của hiện tƣợng cảm ứng điện từ ở trên là quá trình

chuyển hoá cơ năng thành điện năng.

GV: Rất đúng. Em hãy nêu một số ứng dụng của hiện tƣợng cảm ứng

điện từ?

HS: Máy phát điện xoay chiều.

GV: Cho HS quan sát mô hình của máy phát điện xoay chiều một pha

và lƣu ý cho HS về cách làm tăng độ lớn của suất điện động cảm ứng của

máy…

Hoạt động 5: CỦNG CỐ - VẬN DỤNG

GV: ( Nêu câu hỏi ).

1. Phát biểu các định nghĩa:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Suất điện động cảm ứng?

- Tốc độ biến thiên từ thông?

2. Làm bài tập 3,4 - SGK.

HS: Suy nghĩ và trả lời câu hỏi, dƣới sự hƣớng dẫn của GV.

Bài 3: Chọn (C)

GV: Các em hãy giải thích vì sao chọn (C)?

HS: Khi một mạch kín phẳng quay xung quanh một trục nằm trong mặt

phẳng chứa mạch trong một từ trƣờng, thì suất điện động cảm ứng đổi chều

một lần trong vòng quay).

một lần trong vòng quay (Vì dòng điện cảm ứng trong mạch kín đổi chiều

GV: Rất đúng, sau đó GV sử dụng hình vẽ để minh hoạ, củng cố cho HS.

Bài 4:

Suất điện động cảm ứng : e = ri = 5.2 = 10 v

Mà e = = S = = = 10

GV: Đúng.

Lƣu ý cho HS rằng tốc độ biến thiên của từ trƣờng là

Hoạt động 6: TỔNG KẾT BÀI HỌC

GV: Nhận xét và đánh giá giờ học, giao bài tập về nhà cho HS.

HS: Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập

ĐÁNH G IÁ G IÁO ÁN CỦA 3 TIẾT THỰC NGHIỆM

Ba giáo án trên chúng tôi đều soạn theo hƣớng xây dựng kiến thức

theo chu trình nhận thức khoa học: Từ sự kiện ban đầu

Làm xuất hiện vấn

Tiến hành thí nghiệm kiểm tra

Rút ra kết luận chung

Hình thành

đề nghiên cứu Dự đoán, xây dựng giả thuyết Tiên đoán những hệ quả

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

kiến thức mới ( Khái niệm ) Vận dụng vào thực tiễn. Để thực hiện đƣợc

quá trình hình thành khái niệm trên thí nghiệm đã đƣợc sử dụng theo đúng

lôgíc của việc xây dựng kiến thức.

Ở mỗi khâu của việc hình thành khái niệm chúng tôi đều chú ý làm

xuất hiện sự kiện, hiện tƣợng vật lý và xây dựng một hệ thống câu hỏi phù

hợp với đặc điểm tƣ duy của HS miền núi để tạo ra tình huống có vấn đề và

định hƣớng cho các em tham gia giải quyết vấn đề. Thông qua các hoạt động

trên, HS tích cực thực hiện các thao tác trí tuệ và rèn luyện ngôn ngữ của

mình. Đây chính là con đƣờng hình thành khái niệm vật lý cho HS đồng thời

cũng là những điều kiện quan trọng làm cho tƣ duy của HS đƣợc rèn luyện và

phát triển.

KẾT LUẬN CHƢƠNG II

Dựa vào kết quả nghiên cứu về tƣ duy của HS nói chung và đặc điểm

tƣ duy của HS miền núi nói riêng, đồng thời trên cơ sở việc tìm hiểu đặc điểm

của khái niệm vật lý và cách thức hình thành khái niệm vật lý trong giờ học

chúng tôi đã đề xuất những biện pháp cơ bản để phát triển tƣ duy HS trong

quá trình hình thành các khái niệm vật lý.

Thí nghiệm có vai trò quan trọng trong việc hình thành khái niệm vật lý.

Việc hình thành khái niệm vật lý qua thí nghiệm vật lý vừa phải tuân theo quy

duy, phải có hệ thống câu hỏi hợp lý để HS tích cực thực hiện các thao tác tƣ

duy tƣ duy và rèn luyện ngôn ngữ, qua đó mà tƣ duy của HS phát triển.

Chúng tôi đề xuất các biện pháp cụ thể phát triển tƣ duy HS thông qua

việc hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và bằng thực nghiệm khi

dạy một số kiến thức Từ trƣờng và Cảm ứng điện từ, chúng tôi đã soạn ba

trình nhận thức khoa học, vừa phải phù hợp với các giai đoạn của quá trình tƣ

giáo án trong chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “Cảm ứng điện từ”. Ba giáo án

mà chúng tôi xây dựng đã thể hiện đƣợc yêu cầu trên.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Chương III THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm

+ Kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của biện pháp phát triển tƣ duy học

sinh THPT miền núi thông qua việc hình thành các khái niệm vật lý của ba

giáo án đã xây dựng.

+ Kiểm tra và đánh giá sự đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài.

3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm

+ Khảo sát, điều tra để lựa chọn các lớp thực nghiệm (TN) và các lớp

đối chứng (ĐC), chuẩn bị các thông tin và điều kiện cần thiết phục vụ cho

công tác TNSP

+ Thống nhất với GV dạy thực nghiệm về nội dung, phƣơng pháp và kế

hoạch thực nghiệm

+ Tổ chức triển khai nội dung thực nghiệm theo phƣơng án đã chuẩn bị

+ Xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm, đánh giá các tiêu chí đã đề

ra, nhận xét và rút ra kết luận sự đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài.

3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm

3.2.1. Đối tƣợng của thực thực nghiệm sƣ phạm

trƣờng THPT miền núi. Cụ thể với các lớp thực nghiệm (TN) và các lớp đối

chứng (ĐC) nhƣ sau:

+ Trƣờng THPT Na Rì ( Bắc Kạn ) : Lớp TN 11A2 , Lớp ĐC 11A5

+ Trƣờng THPT Nà Phặc ( Bắc Kạn ): Lớp TN 11A, Lớp ĐC 11B

+ Trƣờng THPT Yên Hân ( Bắc Kạn ): Lớp TN 11D, Lớp ĐC 11A

Chúng tôi lựa chọn đối tƣợng TNSP là HS lớp 11 trƣờng thuộc ba

3.2.2. Khống chế những những ảnh hƣởng tới kết quả TNSP

chúng tôi đã cố gắng khống chế các tác động không thực nghiệm một cách tối

Để kết quả thực nghiệm đƣợc khách quan, trong quá trình thực nghiệm,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

đa, trong đó điều kiện chủ quan của đối tƣợng thực nghiệm( HS, GV, tiết học)

là những nhân tố cần giữ đƣợc ổn định. Từ đấy chúng tôi đã tiến hàng cân

bằng và ổn định điều kiện chủ quan của đối tƣợng TN một cách tƣơng đối

bằng cách chọn số HS ở cặp ĐC và TN sao cho mỗi cặp này có những điều

kiện tƣơng đối giống nhau về các mặt nhƣ: Số HS trong lớp; trình độ học tập;

GV giảng dạy bộ môn vật lý…

Để cân bằng chúng tôi còn thực hiện những điều kiện sau đây:

+ Chọn lớp TN và lớp ĐC cùng một GV phổ thông dạy

+ Ngƣời thực hiện đề tài có mặt trong giờ dạy của cả lớp TN và lớp ĐC

+ Đề kiểm tra là chung cho cả lớp TN và lớp ĐC, với thời gian làm bài là

3.2.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm

nhƣ nhau, GV cộng tác chấm bài theo đúng đáp án đã đƣợc thống nhất

+ Điều tra, khảo sát tình hình dạy và học vật lý ở các trƣờng chọn làm

thực nghiệm; tìm hiểu thông tin cần thiết về các lớp TN và lớp ĐC thông qua

việc: Trao đổi với ban giám hiệu nhà trƣờng, tổ trƣởng chuyên môn, GV chủ

nhiệm, GV dạy môn vật lý, gặp gỡ trao đổi trực tiếp với HS, sử dụng phiếu

phỏng vấn GV và HS

+ Đối chứng, so sánh PPDH của lớp TN với phƣơng pháp dạy học ở

lớp ĐC

theo đúng tinh thần mà ngƣời thực hiện đề tài đã soạn thảo

+ Lớp ĐC: GV cộng tác tiến hành giảng dạy theo cách mà họ vẫn

thƣờng sử dụng (Nặng về thuyết trình, HS ít có cơ hội tham gia xây dựng

bài), có sự tham gia dự giờ của ngƣời thực hiện đề tài

+ Tổ chức kiểm tra ở cả hai lớp TN và lớp ĐC, kiểm tra với cùng một

đề và trong cùng thời gian nhƣ nhau

+ Ở lớp TN: GV cộng tác tiến hành triển khai giảng dạy theo giáo án

cách khách quan Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

+ Trao đổi với GV cộng tác, tổng kết, phân tích và xử lý kết quả một

+ Trao đổi với HS sau mỗi tiết học nhằm kiểm chứng những nhận xét

về tiết học

+ Trên cơ sở các kết quả thu đƣợc, rút ra các kết luận về đề tài cần

nghiên cứu.

3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả TNSP

Để đánh giá kết quả TNSP đƣợc tiến hành thuận lợi, chúng tôi đã lƣợng

hoá một số tiêu chuẩn cụ thể cho các mặt cần đánh giá nhƣ sau:

3.3.1. Căn cứ để đánh giá:

+ Dựa trên sự quan sát những biểu hiện của mức độ tích cực nhận thức

của HS. Vậy ta đánh giá một cách định tính theo các căn cứ sau:

- Số HS tập trung chú ý, suy nghĩ, tự giác tham gia thực hiện các nhiệm

vụ học tập

- Số lần HS phát biểu xây dựng bài

- Số HS đƣa ra đƣợc các phƣơng án thí nghiệm

- Số HS đƣa ra đƣợc các mô hình giả thuyết, hệ quả lôgíc …

- Số HS trả lời đúng các câu hỏi mà GV đề ra

- Tính kiên trì, cẩn thận của HS

- Khả năng liên hệ thực tế của HS

3.3.2. Đánh giá, xếp loại

Để đánh giá chất lƣợng dạy học về mặt định lƣợng, chúng tôi cho HS

nghiệm khách quan và đánh giá các bài kiểm tra của HS dựa theo thang điểm

10, với cách xếp loại nhƣ sau:

+ Loai giỏi: điểm 9, 10 + Loại khá: điểm 7, 8

+ Loại trung bình: điểm 5, 6 + Loại yếu: điểm 3, 4

+ Loại kém: điểm 0 , 1 , 2 .

Căn cứ kết quả kiểm tra HS, bằng phƣơng pháp thống kê, xử lý và phân

làm các bài kiểm tra viết. Đề kiểm tra chúng tôi sử dụng các câu hỏi trắc

theo ý tƣởng của đề tài, từ đó kiểm tra lại giả thuyết khoa học đã nêu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

tích các kết quả TN. Trên cơ sở đó đánh giá hiệu quả của của việc dạy học

3. 4 . Các giai đoạn thực nghiệm sƣ phạm

3.4.1. Công tác chuẩn bị cho TNSP : 3.4.1.1. Chọn lớp TN và ĐC :

Theo mục đích của đề tài, chúng tôi chọn các lớp TN và ĐC ở các

trƣờng THPT miền núi, cùng với đặc điểm HS trong các lớp nhƣ bảng 3.1:

Chất lƣợng học tập

Số

Trƣờng

Lớp

HS

Khá ,Giỏi

Trung bình

Yế u,Kém

TN -11A2

47

6(12,77%)

33(70,21%)

8(17,02%)

THPT Na Rì

ĐC- 11A5

47

6(12,77%)

33(70,21%)

8(17,02%)

TN- 11A

40

9(22,5%)

27 (67,5%)

4 (10% )

THPT Nà Phặc

ĐC -11B

40

9(22,5%)

27 (67,5%)

4 (10% )

TN -11D

33

0 (o% )

19 (57,6%)

14(42,4%)

THPT Yên

Hân

ĐC -11A

33

0 (o% )

19(57,6%)

14(42,4% )

3.4.1.2. Chọn các bài TN :

Chọn ba bài trong chƣơng trình vật lý 11- Ban cơ bản mà chúng tôi đã

xây dựng làm bài thực nghiệm :

Bài 1: Lực từ. Cảm ứng từ.

Bài 2: Từ thông. Cảm ứng điện từ (Tiết 1).

Bài 3: Suất điện động cảm ứng. 3.4.1.3. Các GV cộng tác TNSP :

+ Lèo Văn Phấn: GV vật lý – Trƣờng THPT Na Rì Bắc Kạn. +Cao Sinh Mạnh: GV vật lý - Trƣờng THPT Nà Phặc Bắc Kạn.

+ Mai Vi Cảnh : GV vật lý - Trƣờng THPT Yên Hân Bắc Kạn. 3.4.1.4. Lịch lên lớp:

Để thuận tiện cho quá trình TNSP, chúng tôi trao đổi với GV cộng tác

để sắp xếp lịch lên lớp cụ thể.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

3.4.2. Kết quả và xử lý kết quả TNSP:

3.4.2.1. Yêu cầu chung về cách xử lý kết quả TNSP:

Việc xử lý, phân tích kết quả TNSP gồm các bƣớc:

+ Lập bảng thống kê kết quả của các bài kiểm tra TNSP.

+ Lập bảng phân phối tần suất; vẽ đƣờng biểu diễn sự phân phối tần

suất của nhóm TN và nhóm ĐC qua mỗi lần kiểm tra.

+ Tính toán các tham số thống kê theo các công thức sau:

- Điểm trung bình cộng: Là tham số đặc trƣng cho sự tập trung của

Lớp TN : =

, Lớp ĐC : =

số liệu.

- Phƣơng sai S là độ lệch tiêu chuẩn : Là tham số đo mức độ phân

tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng.

Phƣơng sai:

Nhóm TN : S = ; Nhóm : S =

- Độ lệch chuẩn : Nhóm TN : = ; Nhóm ĐC : =

- Hệ số biến thiên V chỉ mức độ phân tán:

Nhóm TN : V = 100% ; Nhóm ĐC : V = 100%

Trong đó: X là các giá trị điểm của nhóm TN

Y Là các giá trị điểm của nhóm ĐC

n : là số HS đƣợc kiểm tra

- Hệ số Student: Là hệ số kiểm tra sự tồn tại của hệ số tƣơng quan.

n : Là số HS đạt điểm kiểm tra X (Y )

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3 .2 Bảng thống kê biểu hiện mức độ tự lực và tích cực nhận thức của HS

3.4.2.2. Kết quả TNSP:

* Lớp ĐC:

Bình quân số HS tham gia (%)

Bình quấn số HS trả lời đúng (%)

STT

Bài1 Bài2 Bài3 Bài1 Bài2 Bài3

0

0

0

0

0

0

Xây dựng giả thuyết , đƣa ra hệ quả từ giả thuyết

Đề xuất phƣơng án TN

50

60

20

30

0

0

30

40

30

20

20

25

Phân tích kết quả TN rút ra kết luận cần thiết

0

0

0

0

0

0

Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết

Ứng dụng kiến thức

30

40

30

20

25

10

* Lớp TN:

Bình quân số HS tham gia (%)

Bình quấn số HS trả lời đúng (%)

STT

Bài1 Bài2 Bài3 Bài1 Bài2 Bài3

80

90

80

50

80

45

Xây dựng giả thuyết , đƣa ra hệ quả từ giả thuyết

Đề xuất phƣơng án TN

100

110

90

70

100

60

60

80

80

40

70

60

Phân tích kết quả TN rút ra kết luận cần thiết

60

80

60

40

70

45

Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết

Ứng dụng kiến thức

50

70

50

35

60

30

* Kết quả kiểm tra: Để đánh giá về mặt định lƣợng, chúng tôi căn cứ vào kết quả của các bài

kiểm tra viết. Mục đích của các bài kiểm tra là đánh giá chất lƣợng nắm vững Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

kiến thức và kĩ năng của HS. Thông qua các bài kiểm tra và nhất là sự so sánh

kết quả giữa lớp ĐC và lớp TN, trên cơ sở đó sơ bộ đánh giá hiệu quả cuả các

Kết quả kiểm tra bài số1 ( Bảng 3 .3 )

tiến trình dạy học đã soạn thảo. (Đề kiểm tra xin xem trong phần phụ lục)

Bảng 3 .3 : Kết quả kiểm tra lần 1

Nhóm TN

Nhóm ĐC

Điểm

11A2

11A

11D

11 A5

11B

11A

(NaRì )

(Nà Phặc)

(Yên Hân)

(Na Rì)

(Nà Phặc)

(Yên Hân)

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

1

1

2

0

0

0

0

1

2

3

2

1

3

4

4

4

4

2

3

5

4

4

5

5

11

9

10

14

11

11

6

13

12

9

13

11

8

7

9

7

4

7

5

2

8

7

6

2

3

3

0

9

2

1

0

1

0

0

10

1

1

0

0

0

0

Tổng

47

40

33

47

40

33

ĐiểmTB

= 5,99

= 5,2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3.4 Xếp loại kiểm tra lần 1

Điểm

Số HS

Nhóm

(%)

Kém 0-2

Yế u 3-4

TB 5-6

Khá 7-8

Giỏi 9-10

Tổng số

0

16

64

35

5

TN

(%)

0%

13,33%

53,33%

29,17%

4,17%

Tổng số

6

25

65

17

0

ĐC

(%)

5,00%

20,83%

56,67%

16,67%

0,83%

Biểu đồ 3.1 : Biểu đồ xếp loại kiểm tra lần 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3.5 : Phân phối tần suất kết quả kiểm tra lần 1

Điểm

Nhóm TN

Nhóm ĐC

X (Y )

n (Y -

)

n W (%) n (X -

)

n W (%)

0

0

0,00

0,000

0

0,00

0,000

1

0

0,00

0,000

3

2,5

52,92

2

0

0,00

0,000

3

2,5

30,72

3

6

5,00

53,641

12

10,00

50,08

4

10

8,33

39,601

13

10,83

18,72

5

30

25,00

29,403

36

30,00

1,44

6

34

28,33

0,034

32

26,67

20,48

7

20

16,67

20,402

14

11,67

45,36

8

15

12,5

60,602

6

5,00

47,04

9

3

2,5

27,180

1

0,83

14,44

10

2

1,67

32,160

0

0,00

0,000

Tổng

120

100,0

263,023

120

100,0

281,2

Đồ thị 3.1: Đồ thị đƣờng phân phối tần xuất lần 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

* Tính các tham số thống kê lần 1:

+ Phƣơng sai S =

=2,192; S =

=2,343

+ Độ lệch chuẩn :

=

= 1,480 ;

=

= 1,531

+ Hệ số biến thiên : V =

100% = 24,14; V =

100% = 29,44

+Hệ số Student : T =

= 3,209

Tra bảng hệ số Student với = 0,99 , n = 120, ta có T= 2,33

Nhận xét:

- Giá trị của hệ số Student theo tính toán lớn hơn giá trị trong bảng lý

thuyết với độ tin cậy 99%. Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm

kiểm tra lần 1 là có ý nghĩa .

- Điểm trung bình cộng của nhóm TN lớn hơn nhóm ĐC

- Hệ số biến thiên của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC, nghĩa là độ phân

tán về điểm số quanh điểm trung bình của nhóm ĐC là nhỏ .

- Đồ thị đƣờng phân phối tần suất của nhóm TN luôn nằm ở bên phải

của nhóm ĐC, chứng tỏ chất lƣợng và vận dụng kiến thức của nhóm TN tốt

hơn nhóm ĐC.

Kết quả kiểm tra bài số 2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3.6 : Kết quả kiểm tra lần 2

Nhóm TN

Nhóm ĐC

Điểm

11A2

11A

11D

11 A5

11B

11A

(NaRì )

(Nà Phặc)

(Yên Hân)

(Na Rì)

(Nà Phặc)

(Yên Hân)

0 0 0 0 0 0 1

1 0 1 0 0 0 1

2 0 1 1 2 0 2

3 2 3 3 3 2 4

5

11

14

8

14

10

9

4 2 4 4 4 3 6

6 14 10 10 12 10 8

7 8 4 4 8 7 2

8 7 2 3 3 6 0

9 1 1 0 1 2 0

10 2 0 0 0 0 0

Tổng 47 40 33 47 40 33

ĐiểmTB = 5,97 = 5,17

Bảng 3.7 Xếp loại kiểm tra lần 2

Điểm

Số HS

Nhóm

(%)

Kém 0-2

Yếu 3-4 TB 5-6 Khá 7-8 Giỏi 9-10

Tổng số

1

16

63

35

5

TN

(%)

0,83

13,33

52,50

29,17

4,17

8

24

67

19

2

Tổng số

ĐC

6,67 20,00 55,83 15,83 1,67

(%)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Biểu đồ 3.2 : Biểu đồ xếp loại kiểm tra lần 2

Bảng 3.8 : Phân phối tần suất kết quả kiểm tra lần 2

Điểm

Nhóm TN

Nhóm ĐC

X (Y )

n (Y -

)

n W (%) n (X -

)

n W (%)

0 0 0,00 0,000 1 0,83 26,729

1 0 0,00 0,000 2 1,67 34,778

2 1 0,83 15,761 5 4,17 50,245

3 7 5,83 60,291 10 8,33 47,089

4 9 7,50 34,928 14 11,66 19,165

5 29 24,17 27,286 37 30,83 1,069

6 34 28,33 0,031 30 25,0 20,667

7 19 15,83 20,157 14 11,67 46,885

8 16 13,33 65,934 5 4,17 40,045

9

3

2,50

27,543

2

1,67

29,338

10

2

1,67

32,482

0

0,00

0,000

Tổng

120

100,0

284,413

120

100,0

316,01

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Đồ thị 3.2 : Đồ thị đƣờng phân phối tần suất tra lần 2

* Tính các tham số thống kê lần 2 :

+ Phƣơng sai: S =

= 2,370; S =

=2,633

+ Độ lệch chuẩn :

=

=1,539 ;

=

= 1,623

+Hệ số biến thiên : V =

100% = 25,78 ; V =

100% = 31,39

+Hệ số Student : T =

= 3,133

Tra bảng hệ số Student với = 0,99 , n = 120 ta có T= 2,33

Nhận xét:

- Giá trị của hệ số Student theo tính toán lớn hơn giá trị trong bảng lý

thuyết với độ tin cậy 99% . Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm

kiểm tra lần 2 là có ý nghĩa.

- Điểm trung bình cộng của nhóm TN lớn hơn nhóm ĐC

tán về điểm số quanh điểm trung bình của nhóm ĐC là nhỏ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Hệ số biến thiên của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC, nghĩa là độ phân

- Đồ thị đƣờng phân phối tần suất của nhóm TN luôn nằm ở bên phải

của nhóm ĐC, chứng tỏ chất lƣợng và vận dụng kiến thức của nhóm TN tốt

hơn nhóm ĐC.

Kết quả kiểm tra bài số 3

Bảng 3 .9 : Kết quả kiểm tra lần 3

Nhóm TN

Nhóm ĐC

Điểm

11A 2

11A

11D

11 A5

11B

11A

(NaRì )

(Nà Phặc )

(Yên Hân )

(Na Rì)

(Nà Phặc)

(Yên Hân)

1

0

0

0

1

1

1

0 0 0 0 0 0 0

2 0 1 0 3 1 2

3 2 2 3 3 4 4

4 3 2 4 3 4 5

5 9 11 9 15 14 9

6 10 11 11 8 15 10

7 8 6 5 6 2 3

8 7 6 1 4 2 1

9 2 2 1 1 1 0

Tổng

47

40

33

47

40

33

ĐiểmTB

= 5,92

= 5,14

10 1 0 0 0 0 0

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3.10 Xếp loại kiểm tra lần 3

Điểm

Số HS

Nhóm

(%)

Kém 0-2 Yếu 3-4

TB 5-6 Khá 7-8 Giỏi 9-10

Tổng số

1 16 64 33 6

TN

(%)

0,83 13,33 53,33 27,5 5,0

9 23 68 18 2

Tổng số

ĐC

(%)

7,5 19,17 56,67 15,00 1,67

Biểu đồ 3.3 : Biểu đồ xếp loại kiểm tra lần 3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3.11 : Phân phối tần suất kết quả kiểm tra lần 3

Điểm

Nhóm TN

Nhóm ĐC

X (Y )

n (Y -

)

)

n W (%)

n W (%) n (X - 0,0 0

0,000 0,000 0,000 0 0

0 0,00 0,00 3 2,50 51,419 1

1 0,83 15,603 6 5,00 59,158 2

7 5,83 60,918 11 9,17 50,376 3

9 7,50 34,223 12 10,00 15,595 4

29 24,17 26,173 38 31,67 0,745 5

35 29,17 0,088 30 25,00 22,188 6

19 15,83 17,453 11 9,17 30,056 7

14 11,67 58,835 7 5,83 57,257 8

5 4,17 46,513 2 1,67 29,799 9

1 0,83 16,403 0 0,00 0,000 10

Tổng

120

100,0

276,209

120

100,0

316,593

Đồ thị 3.3. Đồ thị đƣờng phân phối tần suất lần 3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

* Tính các tham số thống kê lần 3 :

+Phƣơng sai: S =

=2,302 ; S =

=2,638

+ Độ lệch chuẩn :

=

= 1,517 ;

=

= 1,624

+ Hệ số biến thiên : V =

100% = 25,63 ; V =

100% = 31,60

+Hệ số Student : T =

= 3,00

Tra bảng hệ số Student với

= 0,99, n = 120 ta có T= 2,33

Nhận xét:

- Giá trị của hệ số Student theo tính toán lớn hơn giá trị trong bảng lý

thuyết với độ tin cậy 99%. Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm

kiểm tra lần 3 là có ý nghĩa.

- Điểm trung bình cộng của nhóm TN lớn hơn nhóm ĐC

- Hệ số biến thiên của nhóm TN nhỏ hơn nhóm ĐC, nghĩa là độ phân

tán về điểm số quanh điểm trung bình của nhóm ĐC là nhỏ.

- Đồ thị đƣờng phân phối tần suất của nhóm TN luôn nằm ở bên phải

của nhóm ĐC, chứng tỏ chất lƣợng và vận dụng kiến thức của nhóm TN tốt

hơn nhóm ĐC.

Bảng 3.12. Tổng hợp các thông số thống kê qua ba bài kiểm tra TNSP

Số HS Điểm TB

V(%)

T

S

Lần kiểm tra

TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC

5,99

5,2

2,192 2,343 1,480 1,531 24,14 29,44 3,029

2,33

Lần1 120 120

5,97

5,17

2,370 2,633 1,539 1,623 25,78 31,39 3,133

2,33

Lần2 120 120

2,638

2,33

5,92

5,14

2,302

1,517 1,624 25,63 31,60

3,00

120

Lần3 120

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Nhận xét.

Qua bảng tổng hợp ta thấy:

+ Các giá trị trung bình của nhóm TN luôn cao hơn nhóm đối chứng

+ Các tham số thống kê của nhóm TN luôn có giá trị nhỏ hơn các giá trị

tƣơng ứng của nhóm ĐC.

+ Hệ số Student theo tính toán luôn có giá trị nhỏ hơn giá trị tra bảng

phân phối Student.

3.5. Đánh giá chung về TNSP:

3.5.1. Đánh giá định tính qua thống kê:

- TNSP đã đƣợc thực hiện đúng kế hoạch, về sơ bản GV lên lớp đúng

nhƣ giáo án.

- Ở lớp TN: GV đã cố gắng thực hiện đúng tiến trình dạy học mà chúng

tôi đã thiết kế ở trên. GV đã tạo đƣợc những điều kiện xuất phát cần thiết nhất

để HS có cơ sở định hƣớng suy nghĩ của mình, nên HS đã huy động và vận

dụng đƣợc vốn kiến thức của mình để đáp ứng yêu cầu của GV. Bằng những

câu hỏi gợi mở của GV, HS đã mạnh dạn tích cực, chủ động tham gia vào quá

trình xây dựng kiến thức. Cụ thể nhƣ: Tham gia xây dựng giả thuyết, Đề xuất

phƣơng án thí nghiệm, tham gia tiến hành thí nghiệm, phân tích kết quả của

thí nghiệm, trong đó HS đã sử dụng các thao tác tƣ duy, các suy luận, sử dụng

- Ở lớp ĐC: GV không sử dụng thí nghiệm để hình thành các khái

niệm, mà chỉ hình thành kiến thức bằng phƣơng pháp thông báo, GV cũng có

sử dụng câu hỏi gợi mở để gợi ý HS khi HS bế tắc, song các câu hởi gợi mở

rất ít, các câu hỏi thƣờng không mang tính chất định hƣớng HS vào quá trình

xây dựng kiến thức. Khi đặt câu hỏi nếu HS không trả lời đƣợc thì GV lại chủ

động giải quyết vấn đề.

ngôn ngữ để rút ra kết luận cần thiết, vận dụng kiến thức…

luôn cao hơn nhóm đối chứng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Mức độ tích cực tƣ duy trong hoạt động nhận thức của HS nhóm TN

- Khả năng tƣ duy của HS ở lớp TN tốt hơn so với HS ở lớp ĐC, cụ thể

nhƣ khả năng khả nhận ra vấn đề và tham gia giải quyết vấn đề, khả năng sử

dụng thí nghiệm, khả năng thực hiện các thao tác tƣ duy…

Nói tóm lại GV gần nhƣ không tổ chức định hƣớng hoạt động mà đƣa

ra kiến thức mới ngay, làm cho HS ở vào tình thế bị động chấp nhận kiến thức

dƣới dạng thông báo mà không có sự tiếp thu biện chứng.Vì vậy không kích

thích đƣợc tƣ duy của HS.

3.5.2. Đánh giá định lƣợng qua bài kiểm tra:

Dựa vào kết qủa của quá trình TNSP cho phép chúng tôi nhận định:

+ Các giá trị điểm trung bình của nhóm TN luôn có giá trị lớn hơn giá

trị điểm trung bình của nhóm ĐC.

+ Các tham số thống kê: Phƣơng sai (S ), độ lệch chuẩn ( ), hệ số

biến thiên của nhóm TN luôn nhỏ hơn nhóm ĐC. Nghĩa là độ phân tán về

điểm số xung quanh giá trị trung bình của nhóm ĐC là nhỏ.

+ Hệ số Student tính toán luôn có giá trị lớn hơn các giá trị tra trong

bảng lý thuyết phân phối Student. Điều này khẳng định điểm số thực nghiệm

của nhóm TN là hoàn toàn có nghĩa chứ không phải là ngẫu nhiên.

+ Chất lƣợng học tập của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

KẾT LUẬN CHƢƠNG III

Việc thực nghiệm sƣ phạm đã đƣợc thực hiện theo đúng kế hoạch, về cơ

bản GV đã thực hiện đúng giáo án thực nghiệm. Mục tiêu thực nghiệm sƣ

phạm đã hoàn thành.

Căn cứ vào việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến các giờ thực

nghiệm sƣ phạm, căn cứ vào kết quả trao đổi với GV cộng tác cùng với các

em HS sau mỗi giờ học, đặc biệt là căn cứ vào việc phân tích, xử lý các bài

+ Các biện pháp phát triển tƣ duy HS trong quá trình hình thành các khái

kiểm tra TN, chúng tôi nhận định:

niệm vật lý đƣợc sử dụng trong ba giáo án của chƣơng “ Từ trƣờng” và “ Cảm

ứng điện từ” là có tính khả thi và có hiệu quả kích thích đƣợc hứng thú học tập

và khả năng tƣ duy của HS, qua đó tƣ duy của HS đƣợc phát triển.

+ Việc sử dụng biện pháp thích hợp với đối tƣợng và điều kiện của HS

miền núi đã góp phần làm cho HS miền núi có niềm tin vào năng lực của bản

thân, hứng thú, tích cực trong việc tiếp thu kiến thức mới và nâng cao chất

lƣợng học tập của các em.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

KẾT LUẬN CHUNG

Căn cứ vào mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu và những kết quả trong quá

trình triển khai đề tài, chúng tôi thu đƣợc một số kết luận sau:

+ Hệ thống hoá và góp phần làm cụ thể lý luận về việc tổ chức hoạt

động nhận thức trong dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông.

+ Nghiên cứu đặc điểm và các biện pháp tƣ duy HS và đặc điểm tƣ duy

HS miền núi, nghiên cứu đặc điểm và cách thức hình thành khái niệm vật lý

cho học sinh THPTqua đó phân tích đề xuất biện pháp phát triển tƣ duy học

sinh THPT miền núi thông qua việc hình thành các khái niệm vật lý bằng

quan sát và thực nghiệm.

Thí nghiệm có vai trò quan trọng trong việc hình thành khái niệm vật lý.

Việc hình thành khái niệm vật lý qua thí nghiệm vật lý vừa phải tuân theo quy

trình nhận thức khoa học, vừa phải phù hợp với các giai đoạn của quá trình tƣ

duy, phải có hệ thống câu hỏi hợp lý để HS tích cực thực hiện các thao tác tƣ duy

tƣ duy và rèn luyện ngôn ngữ, qua đó mà tƣ duy của HS phát triển.

Chúng tôi đề xuất các biện pháp cụ thể phát triển tƣ duy HS thông qua

việc hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và bằng thực nghiệm khi

dạy một số kiến thức Từ trƣờng và Cảm ứng điện từ, chúng tôi đã soạn ba

giáo án trong chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “Cảm ứng điện từ”. Ba giáo án

mà chúng tôi xây dựng đã thể hiện đƣợc yêu cầu trên.

+ Đã phân tích đặc điểm và lôgíc hành thành chƣơng “Từ trƣờng” và “

Cảm ứng điện từ” và soạn ba giáo án và các giáo án đã thể hiện đƣợc các biện

pháp phát triển tƣ duy của HS

+ Kết quả TNSP đã khẳng định phƣơng pháp trên hoàn toàn khả thi, có

tác dụng phát triển tƣ duy HS và nâng cao chất lƣợng học tập của HS, nhất là

Với những kết quả trên, luận văn đã đạt đƣợc mục đích đề ra.

đối với học sinh THPT miền nuí.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

+ Đề tài góp phần củng cố và trang bị cho GV Vật lý ở các trƣờng

THPT miền núi cơ sở lý luận và biện pháp phát triển tƣ duy học sinh THPT

miền núi thông qua việc hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và

thực nghiệm. Các giáo án đã soạn có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho GV

vật lý ở phổ thông.

+ Do điều kiện về thời gian và khuôn khổ của luận văn nên việc nghiên

cứu chƣa thể giải quyết hết mọi yêu cầu mà đề tài đặt ra, cụ thể là kết quả của

lớp TN và lớp ĐC chênh lệch nhau chƣa nhiều. Theo chúng tôi nếu vận dụng

phƣơng pháp này trong cả quá trình học vật lý ở trƣờng THPT thì kết quả dạy

học sẽ đƣợc nâng lên rõ rệt.

Để góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học môn vật lý ở các trƣờng

THPT miền núi, chúng tôi đề xuất một số ý kiến:

- Cần phải có các chƣơng trình cụ thể để nâng cao trình độ chuyên môn

nghiệp vụ của GV vật lý ở các trƣờng THPT miền núi, đặc biệt phải chú trọng

đến phƣơng pháp thực nghiệm và việc sử dụng các phƣơng tiện dạy học hiện

đại …

- Cần phải tăng cƣờng cơ sở vật chất, phòng học bộ môn, đặc biệt là

các trƣờng học phải có cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm.

- Cần khuyến khích GV tự tạo ra những thí nghiệm đơn giản, bằng

ra để phục vụ dạy học.

- Tiếp tục nghiên cứu, vận dụng kết quả của đề tài vào dạy học các

phần kiến thức khác của chƣơng trình vật lý phổ thông, đặc biệt là việc hình

thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm theo hƣớng phát

triển tƣ duy học sinh THPT miền núi.

những vật liệu có sẵn mà kết quả của thí nghiệm vẫn đáp ứng đƣợc yêu cầu đề

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tô Văn Bình (2002) Thí nghiệm vật lý trong trƣờng phổ thông ,

giáo trình sau đại học. ĐHSP - Đại học Thái Nguyên

2. Tô Văn Bình (2002) Phân tích chƣơng trình vật lý phổ thông,

giáo trình sau đại học. ĐHSP- ĐH Thái Nguyên

3. Nguyễn Duy Chiến, Vấn đề phát triển hứng thú nghiên cứu vật lý

ở HS trong dạy học vật lý, “DHVL ở miền núi”, ĐHSPVB (1995)

4. Nguuyễn Bá Dƣơng, Phùng Đức Hải, Về trình độ tƣ duy của HS

PTTH miền núi, Tạp chí nghiên cứu GD(1991)

5. Lƣơng Thị Thuỳ Dƣơng (2006) Thiết kế nội dung và tiến trình

dạy học chƣơng “Động học chất điểm” (Vật lý 10 THPT) theo định hƣớng

phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của HS, Luận văn thạc sĩ khoa

học giáo dục ĐHSP Hà Nội

6. Dạy kĩ năng tƣ duy, Dự án Việt Nam - Bỉ “ Hỗ trợ học từ xa”, Hà

Nội (1969)

7. Nguyễn Văn Đồng, Phƣơng pháp dạy vật lý, NXBGD

8. Đổi mới phƣơng pháp giảng dạy PTTH , NXBGD (1995)

9. Giáo trình triết học Mác – Lê Nin, NXBCTQG (2005)

vật lý, giáo trình sau đại học. ĐHSP- ĐH Thái Nguyên

11. Phan Đình Kiển, Nguyễn Văn Khải, Đổng Văn Thành, Phạm Ngọc

La, Nguyễn Duy Chiến, Hoàng Văn Sơn, Thực trạng và giải pháp DHVL ở các

trƣờng THPT miền núi, TBKH “DHVL ở miền núi”, ĐHSPVB (1995)

12. Phan Trọng Luận , Về khái niệm lấy HS làm trung tâm

TTKHGD , số 48(1995)

10. Phạm Văn Khải (1999) Những vấn đề cơ bản của lý luận dạy học

trƣờng, NXB Đại học sƣ phạm (2005) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

13. Phan Trọng Ngọ, Dạy học và phƣơng pháp dạy học trong nhà

14. Phƣơng pháp dạy học vật lý (2002) Phƣơng pháp dạy học vật lý

ở trƣờng phổ thông, Nhà xuất bản ĐHSP Hà Nội

15. Phát triển tƣ duy HS, NXBGD (1979)

16. Phƣơng pháp giảng dạy vật lý ở các trƣờng phổ thông ở Liên Xô

và Cộng Hoà Dân Chủ Đức, NXBGD (1983)

17. Phạm Hồng Quang (2003) Tổ chức dạy học cho HS dân tộc miền

núi, Nhà xuất bản ĐHSP

18. A.V.MuRaViep (1978) Dạy thế nào cho HS nắm vững kiến thức

vật lý, NXBGD

19. Bộ SGK vật lý 11, NXBGD (2007)

20. N.M.Xverava (1985) Tích cực hoá tƣ duy học sinh trong giờ học

vật lý, NXBGD

21. Phạm Hữu Tòng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Xuân Quế, Đỗ

Hƣơng Trà ( Tài liệu bồi dƣỡng – 2005 ). Nâng cao năng lực cho giáo viên

THPT về đổi mới phƣơng pháp dạy học

22. Phạm Hữu Tòng (2007) Tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy

học vật lý (Giáo trình sau đại học ).

23. Phạm Hữu Tòng, DHVL ở trƣờng phổ thông theo định hƣớng

phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tƣ duy khoa học,

NXBHN (2004)

và năng lực sáng tạo của HS trong dạy học vật lý, NXBGD (1996)

25. Phạm Hữu Tòng, Tổ chức hoạt động nhận thức của HS theo

hƣớng phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tƣ duy khoa

học, NXB Hà Nội (2005)

26. Phạm Hữu Tòng, Tổ chức hoạt động nhận thức của HS theo

24. Phạm Hữu Tòng, Hình thành kiến thức kĩ năng, phát triển trí tuệ

học, NXB Hà Nội (2005)

hƣớng phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tƣ duy khoa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

27. Thái Duy Tuyên, Một số vấn đề hiện đại lý luận dạy học, Viện

khoa học giáo dục Hà Nội (1992)

28. Thái Duy Tuyên, Những vấn đề cơ bản của giáo dục học hiện

đại, NXBGD (1999)

29. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế,

Phƣơng pháp dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông, NXBĐHSP (2003) .

30. Tô Đức Thắng (2007) Tiến hành thí nghiệm biểu diễn nhằm phát

triển tƣ duy học sinh THPT miền núi khi dạy một số bài của chƣơng “Chất khí” (

Vật lý 10 – Nâng cao ), Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục ĐH Thái Nguyên

31. Trần đức Vƣợng (2005), Một số vấn đề lí luận dạy học hiện đại,

chƣơng trình đào tạo cao học

32. Văn kiện đại hội Đảng lần thứ VIII(1998), NXB Chính trị quốc gia

33. V.V Đa- Vƣ- ĐôV Các dạng khái quát hoá trong dạy học, Nhà

xuất bản ĐHQG Hà Nội (2000)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Phụ lục 1: PHIẾU PHỎNG VẤN G V VẬT LÝ

(Xin đồng chí vui lòng cho biết ý kiến của mình về các vấn đề sau)

1. Họ tên…………………………Nam/Nữ…Dân tộc ………………

2. Nơi công tác ……………………………………………………….

3. Số năm giảng dạy vật lý ở trƣờng PT ………………………..Năm

4. Việc sử dụng thí nghiệm khi hình thành các khái niệm vật lý bằng

quan sát và thực nghiệm

Thƣờng xuyên ; Đôi khi ; Không dùng

Thƣờng xuyên

; Đôi khi

; Không bao giờ

5. Việc sử dụng các câu hỏi gợi mở , chi tiết để gợi ý HS khi HS bị bế tắc

6. Việc rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS trong khi giảng dạy

Thƣờng xuyên ; Đôi khi ; Không bao giờ

7. Xin đồng chí cho biết những yếu tố nào sau đây là điều kiện chủ yếu

để nâng cao chất lƣợng dạy học vật lý ở trƣờng THPT miền núi

- Bản thân HS - Nội dung dạy học

- Phƣơng pháp dạy học - Phƣơng tiện dạy học

- Các yếu tố khác

8. Theo đồng chí yếu tố nào sau kích thích đƣợc khả năng tƣ duy của

- Nội dung kiến thức

- Phƣơng pháp dạy học của GV

- Hình thành kiến thức bằng quan sát và thực nghiệm

- Môi trƣờng học tập

- Động cơ , mục đích học tập

- Khả năng về ngôn ngữ vật lý

- Kiến thức , năng lực bản thân

HS trong quá trình dạy học vật lý ?

nghiệm để hình thành các khái niệm lực từ, cảm ứng từ hay không? Đồng chí

9. Khi dạy phần “ Lực từ - Cảm ứng từ”, đồng chí có sử dụng thí

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

có nhận xét gì về cách tiến hành TN để hình thành khái niệm lực từ ở SGK

mới và SGK cũ? Theo đồng chí thì có những khó khăn gì khi dạy phần này?

.......................................................................................................

.......................................................................................................

.......................................................................................................

Khi dạy phần “ Từ thông - Cảm ứng điện từ” đồng chí có sử dụng TN

để hình thành khái niệm Từ thông, khái niệm hiện tƣợng cảm ứng điện từ hay

không ? Có sử dụng các mô hình , hoặc TN ảo để mô phỏng sự biến thiên của

các đƣờng sức từ qua diện tích S giới hạn bởi vòng dây kín không? Theo đồng

chí thì có những khó khăn gì khi dạy phần này?

........................................................................................................

........................................................................................................

........................................................................................................

- Khi dạy phần “Suất điện động cảm ứng” đồng chí có sử dụng TN để

hình thành khái niệm “ Suất điện động cảm ứng” hay không ? Theo đồng chí

thì có những khó khăn gì khi dạy phần này

.......................................................................................................

.......................................................................................................

.......................................................................................................

Xin chân thành cảm ơn sự hợp tác, giúp đỡ của các đồng chí.

(Phiếu này dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học. Không sử dụng để

đánh giá GV )

Ngày tháng năm 2008

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Phu lục 2 : PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH

(Phiếu này dùng để phục vụ nghiên cứu khoa học, không sử dụng để

đánh giá HS . Mong các em vui lòng trả lời các câu hỏi sau )

1. Họ và tên HS:………………Lớp 11……Dân tộc :………………

2. Kết quả học tập môn vật lý trong học kì vừa qua...........................

3. Em có hứng thú học tập môn vật lý không ...................................

4. Em thƣờng học vật lý theo cách nào ? ( Thƣờng xuyên ; đôi khi

; không

- Học theo SGK - Học theo vở ghi

- Học hiểu , kết hợp tham khảo tài liệu

- Học thông qua giải bài tập

- Học kết hợp vở ghi với SGK

- Học thuộc lòng - Học theo cách riêng

5. Trong giờ học vật lý , em thƣờng :

- Không có ý kiến gì dù hiểu bài hay không hiểu bài

- Tập trung nghe giảng, nhƣng không giơ tay phát biểu

- Tích cực tham gia xây dựng bài mới

(Thƣờng xuyên

; Đôi khi

)

6. Em có hứng thú với kiểu hình thành kiến thức vật lý bằng phƣơng

pháp quan sát và thực nghiệm thực hay không ?

- Rất hứng thú

; Bình thƣờng

; Không hứng thú

7. Những ảnh hƣởng nào dƣới đây làm ảnh hƣởng đến quá trình nhận

- Thƣờng không tập trung nghe giảng

thức vật lý của các em ?

- Mục đích và hứng thú học tập

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Phƣơng pháp giảng dạy của GV

- Hình thành kiến thức bằng phƣơng pháp thực nghiệm

- Nội dung kiến thức

8. Ở trƣờng em trong quá trình dạy học vật lý, các thầy cô giáo có hay

sử dụng thí nghiệm để hình thành kiến thức mới hay không ?

- Thƣờng xuyên

- Rất ít khi sử dụng thí nghiệm

- Không bao giờ

- Thƣờng xuyên

9. Trong tiết học vật lý có thƣờng liên hệ vào thực tiễn hay không ?

- Rất ít khi

10. Khi tiến hành thí nghiệm trong giờ học vật lý em gặp khó khăn gì?

- Không hiểu mục đích TN

- Các thao tác TN

- Phân tích kết quả TN để rút ra kết luận

11. Những kiến nghị của em

........................................................................................................

........................................................................................................

Ngày tháng năm 2008

........................................................................................................

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Phụ lục III: Đề kiểm tra thực nghiệm

ĐỀ KIỂM TRA LẦN 1

(Thời gian làm bài: 15 phút)

Họ và tên: .......................................................................................

Trƣờng, lớp:....................................................................................

Câu1(1điểm): Khi đặt đoạn dây dẫn có dòng điện vào trong từ trƣờng

có véc tơ cảm ứng từ B, lực từ tác dụng lên dây dẫn có phƣơng.

A. Nằm dọc theo trục của dây dẫn.

C. Vừa vuông góc với dây dẫn, vừa vuông góc với véc tơ B.

B. Vuông góc với véc tƣ B.

D. Vuông góc với dây dẫn.

Câu2(1điểm): Một dây dẫn mang dòng điện I đặt trong từ trƣờng đều

B, chịu tác dụng của lực từ F. Nếu dòng điện trong dây dẫn đổi chiều còn véc

tơ cảm ứng từ B vẫn không đổi thì véc tơ lực sẽ :

A. Không thay đổi.

B. Quay một góc 90

C. Đổi theo chiều ngƣợc lại.

D. Chỉ thay đổi về độ lớn.

Câu 3(1điểm): Chọn câu sai:

B.

Cảm ứng từ là đại lƣợng véc tơ.

C. Nếu đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt song song với các

đƣờng cảm ứng từ thì không có lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn.

D. Đối với NC thẳng, véc tơ cảm ứng từ tại mọi điểm luôn cùng

phƣơng.

Trong từ trƣờng đều, véc tơ cảm ứng từ tại mọi điểm đều bằng nhau. A.

Câu 4 (2điểm): Một đoạn dây dẫn dài l = 1m, mang dòng điện cƣờng độ

một góc = 30 . Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn là:

tơ cảm ứng từ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

I= 10A, đặt trong từ trƣờng đều, cảm ứng từ B= 0,5.10 T, dây dẫn hợp với véc

A. F= 2,5N B. F= 2,5.10 N

C. F= 5N D. F= 5.10 N

Câu 5(1điểm): Một đoạn dây dẫn MN=l có dòng điện I đặt trong từ

trƣờng đều có cảm ứng từ là B. Tìm câu đúng tính lực từ.

A. Khi B vuông góc với dòng điện I, thì F= 0

B. Khi B hợp với dòng điện một góc , thì F=Bilcos

C. Khi B song song với dòng điện thì F= Bil

D. Khi B hợp với dòng điện một góc thì F= Bilsin

Câu 6 (1điểm): Phát biểu nào sau đây là đúng?

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trƣờng

A. Vuông góc với đƣờng sức từ

B. Nằm theo hƣớng của đƣờng sức từ.

C. Nằm theo hƣớng của lực từ.

D. Không có hƣớng xác định .

Câu 7 (1điểm): Phần tử dòng điện Il nằm trong từ trƣờng đều có các

đƣờng sức từ thẳng đứng. Phải đặt Il nhƣ thế nào để cho lực điện từ.

A. Nằm ngang.

B. Bằng không.

Câu 8 (2điểm): Một đoạn dây dẫn dài l = 0,8m đặt trong từ trƣờng đều

và dây dẫn chịu một lực từ F = 6.10 N. Cảm ứng từ B là:

A. 0,5.10 T B. 0,375.10 T

C. 0,5 T D. 0,375 T

sao cho dây dẫn hợp với véc tơ cảm ứng từ B một góc = 90 . Biết I = 20A

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐỀ KIỂM TRA LẦN 2

(Thời gian làm bài: 15 phút)

Họ và tên: .......................................................................................

Trƣờng, lớp: ...................................................................................

Câu1 (1điểm): Nói về từ thông, tìm câu đúng.

Từ thông là đại lƣợng véc tơ. A.

Công thức tính từ thông = BSsin với là góc hợp bởi pháp B.

tuyến n của khung với véc tơ cảm ứng từ B.

D. A, B, C đều sai.

C. Đơn vị đo từ thông là Tesla (T)

Câu 2 (1điểm): Gọi là góc hợp bởi véc tơ pháp tuyến n của diện tích S

với véc tơ cảm ứng từ B. Từ thông qua diện tích S có độ lớn cực đại khi:

A. = 0 B. =

C. = D. =

Câu 3 (1điểm): Đặt một khung dây trong từ trƣờng đều sao cho ban

đầu mặt phẳng khung dây vuông góc các đƣờng sức từ. Từ thông qua khung

dây sẽ không thay đổi nếu khung dây.

Chuyển động tịnh tiến theo một phƣơng bất kì.

B.

Có diện tích giảm đều.

C.

D. Quay quanh trục nằm trong mặt phẳng của khung.

A. Có diện tích tăng đều.

Câu 4 (1điểm): Theo quy tắc Len-Xơ, dòng điện cảm ứng trong một

khung dây kín có chiều sao cho.

Từ trƣờng của nó có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

A.

Từ thông qua khung dây luôn tăng. B.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

C. Từ thông qua khung dây luôn giảm.

D. Từ trƣờng của nó mạnh hơn từ trƣờng ngoài.

Câu 5 (2điểm): Một khung dây hình chữ nhật có các cạnh 5cm và 8cm

gồm 25 vòng đặt trong từ trƣờng đều có cảm ứng từ B = 4.10 (T) pháp tuyến

n của khung hợp với véc tơ cảm ứng từ B một góc = 60 . Tính từ thông qua

khung.

A. 2.10 B. 2.10

C. 4.10 D. 4.10

Câu 6 (2điểm): Một khung dây tròn đặt trong từ trƣờng có các đƣờng

sức từ song song với nhau, chiều dòng điện cảm ứng trong khung nhƣ hình

vẽ. Điều nào sau đây là đúng?

A. Đƣờng cảm ứng từ song song với mặt phẳng khung dây, hƣớng

từ trƣớc ra sau và có độ lớn thay đổi theo thời

B. Đƣờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây, hƣớng

từ sau ra trƣớc, từ thông tăng.

C. Đƣờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây,

hƣớng từ sau ra trƣớc, từ thông giảm.

D. Đƣờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung dây,

hƣớng từ trƣớc ra sau, từ thông tăng.

Câu 7 (1 điểm): Một khung dây có diện tích S đặt trong từ trƣờng có cảm

ứng từ B. Chiều dòng điện cảm ứng nhƣ hình vẽ. Kết luận nào sau đây là đúng.

A.

S giảm, B không đổi.

I

B.

B giảm, S không đổi.

B

C. Cả B và S đều giảm.

D. Cả B và S đều tăng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

Câu 8 (1điểm): Dùng định luật Len-Xơ, xác định chiều của dòng điện

cảm ứng trong mạch điện thí nghiệm nhƣ hình vẽ, cho biết chiều của cảm ứng

từ B và chiều dƣơng của mạch điện. Hãy tìm kết luận đúng.

A. Nếu từ thông xuyên qua vòng dây tăng một lƣợng trong thời

gian t thì dòng điện cảm ứng có chiều theo chiều (+) của mạch điện.

B. Nếu từ thông xuyên qua vòng dây giảm một lƣợng trong thời

gian t thì dòng điện cảm ứng có chiều theo chiều (+) của mạch điện.

C. Nếu từ thông xuyên qua vòng dây tăng một lƣợng trong thời

gian t thì dòng điện cảm ứng sẽ ngƣợc chiều (+) của mạch điện.

D. Dòng điện cảm ứng trong mạch kín (C) phải có chiều sao cho từ

trƣờng do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

E. Cả C và D đều đúng.

(C) (+)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐỀ KIỂM TRA LẦN 3

(Thời gian làm bài: 15 phút)

Họ và tên: .......................................................................................

Trƣờng, lớp: ...................................................................................

Câu 1 (1điểm): Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch điện

đúng với những kết luận nào dƣới đây?

A. Bằng thƣơng số độ biến thiên từ thông xuyên qua mạch điện và

thời gian xảy ra sự biến thiên ấy.

B. Chỉ tồn tại khi có sự biến thiên từ thông.

C. Có dấu (- ) trong biểu thức e = - là để thích ứng với định

luật Len-Xơ.

D. A, C đúng.

E. Tất cả các điều trên đều đúng.

Câu 2 (1điểm): Suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ với.

A. Độ lớn của từ thông qua mạch.

B. Độ lớn của cảm ứng từ B của từ trƣờng.

C. Tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch.

D. Tốc độ di chuyển của mạch kín trong từ trƣờng.

tăng gấp đôi, suất điện động cảm ứng trong cuộn dây là:

A. E = 3,28V B. E = 3,6V

C. E = 6,28V D. E = 7,2V

Câu 3 (1điểm): Trong khoảng thời gian 0,1s, cảm ứng từ của từ trƣờng

Câu 4 (2điểm): Một khung dây có N = 1000 vòng, đƣợc đặt trong từ

trƣờng đều, sao cho các đƣờng cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng của khung.

Diện tích mặt khung là S = 2dm , cảm ứng từ B giảm đều đặn từ 0,5T xuống

0,2T trong thời gian 0,1s. Suất điện động cảm ứng trong khung có giá trị:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn

A. E = 60V B. E = 3,6V

C. E = 600V D. E = 0,6V E. E = 6.10 V

Câu 5 (1điểm): Phát biểu nào dƣới đây là đúng?

A. 1 vòng quay B. 2 vòng quay

C. vòng quay D. vòng quay

Câu 6 (2điểm): Một khung dây cứng, phẳng, diện tích S = 25cm gồm

10 vòng dây. Khung dây đƣợc đặt trong từ trƣờng đều nhƣ hình vẽ a. Cảm

ứng từ biến thiên theo thời gian nhƣ đƣờng biểu diễn trên hìnhb. Suất điện

động cảm ứng trong khung có độ lớn là:

A. E = 1,5.10 V B. E = 1,5.10 V

2,4.10-3

C. E = 1,5.10 V D. E = 1,5.10 V B (T)

B

+

0,4 t(s) 0

H. 1a H. 1b

1,2

Từ thông qua một khung dây biến đổi theo thời

gian đƣợc cho trên H2. Suất điện động

0,6

ứng trong khung.

A.

Tsrong khoảng thời gian 0

0,1s ; E = 3V

1

2

0

t(s)

3

B.

Trong khoảng thời gian 0,1

0,2s; E = 6V

Câu 7 (2điểm): Chọn đáp số đúng.

D.

Trong khoảng thời gian 0,3

0,4s; E = 4V

C. Trong khoảng thời gian 0,2 0,3s; E = 9V H.2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học TN http://www.lrc-tnu.edu.vn