Tự tạo một số thí nghiệm trong dạy học phần Điện từ Vật lý lớp 9 trung học cơ sở

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày việc nghiên cứu thực trạng về dạy học Vật lý nói chung và vấn đề sử dụng thí nghiệm nói riêng trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế. Ngoài ra bài báo còn trình bày việc tự tạo một số thí nghiệm sử dụng trong dạy học phần điện từ vật lý lớp 9 trung học cơ sở.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tự tạo một số thí nghiệm trong dạy học phần Điện từ Vật lý lớp 9 trung học cơ sở

TỰ TẠO MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN TỪ VẬT LÝ LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ NGUYỄN VIẾT THANH MINH Trường Cao đẳng Sư phạm Thừa Thiên Huế LÊ VĂN GIÁO Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Tóm tắt: Bài báo trình bày việc nghiên cứu thực trạng về dạy học Vật lý nói chung và vấn đề sử dụng thí nghiệm nói riêng trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế. Ngoài ra bài báo còn trình bày việc tự tạo một số thí nghiệm sử dụng trong dạy học phần điện từ vật lý lớp 9 trung học cơ sở. Nghiên cứu cho thấy việc đầu tư xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học là một trong những biện pháp hiệu quả, góp phần đổi mới phương áp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh ở trường phổ thông hiện nay. Từ khóa: thí nghiệm tự tạo, phần Điện từ, thực trạng 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Chương trình, sách giáo khoa Vật lý phổ thông hiện hành rất chú trọng đến việc vai trò của thí nghiệm trong quá trình hình thành kiến thức và rèn luyện kỹ năng thực hành vật lý cho học sinh [3]. Trong thực tế dạy học hiện nay ở trường phổ thông vẫn có tình “trạng dạy chay, học chay”, thí nghiệm vẫn chưa được sử dụng thường xuyên và được sử dụng có hiệu quả. Trong những năm gần đây cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm của nhà trường đã có những đổi mới, tuy nhiên vẫn chưa đáp ứng nhu cầu thực tế, nhất là những trường vùng sâu vùng xa. Nếu được trang bị đầy đủ theo chuẩn của danh mục các thiết bị tối thiểu theo quy định của Bộ thì vẫn là không đủ để dạy học. Trong chương trình vật lý phổ thông vẫn còn nhiều hiện tượng và quá trình cần phải được trực quan bằng thí nghiệm. Những hiện tượng và quá trình này hoàn toàn có thể được trực quan cho học sinh trong quá trình dạy học bằng những thí nghiệm đơn giản do giáo viên tự làm. Vì thế, việc nghiên cứu tự tạo và sử dụng chúng trong dạy học vật lý là một vấn đề luôn được quan tâm ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới. Trong xu thế đổi mới phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông hiện nay, việc tăng cường sử dụng thí nghiệm nói chung và thí nghiệm tự tạo nói riêng là một trong những biện pháp nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo,... của học sinh trong quá trình dạy học [1]. 2. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG HIỆN NAY Qua điều tra, thăm dò ý kiến hơn 60 giáo viên dạy môn vật lý ở các trường trung học cơ sở (THCS) trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế cho thấy: - Hầu hết các ý kiến (96% số người được thăm dò) đồng ý với ý kiến là sử dụng thí nghiệm sẽ giúp cho giáo viên tổ chức quá trình dạy học một cách có hiệu quả, qua đó phát huy được tính tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập. Hơn 78% giáo viên cho biết ở các trường THCS tuy có phòng song thiết bị thí nghiệm không đầy đủ hoặc thiếu đồng bộ, nhiều dụng cụ thí nghiệm không còn sử dụng được, hoặc chất lượng kém. Số lượng bộ thí nghiệm không đáp ứng nhu cầu về số lớp trong trường và số lượng học sinh trong mỗi lớp. - Đối với tình hình sử dụng thí nghiệm trong trong dạy học: 48% ý kiến cho rằng có tiến hành các thí nghiệm theo quy định trong chương trình; phần lớn ý kiến giáo viên đều cho biết là chỉ Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sau Đại học lần thứ hai Trường Đại học Sư phạm Huế, tháng 10/2014: tr. 141-145
142 NGUYỄN VIẾT THANH MINH – LÊ VĂN GIÁO thường sử dụng thí nghiệm có sẵn trong phòng thí nghiệm để dạy học; một số rất ít sử dụng TB trong phòng thí nghiệm kết với thí nghiệm tự làm của giáo viên. - Về những khó khăn dẫn đến tình trạng tự làm thì 60% giáo viên cho biết thường gặp khó khăn trong việc đề xuất các phương án thí nghiệm, 34% cho rằng mất thời gian, thậm chí có ý kiến cho rằng là tốn kém kinh phí. - Mặc dầu có đến 92% giáo viên được hỏi nhận thức rõ việc yêu cầu học sinh thiết kế, chế tạo, lắp ráp một số dụng cụ thí nghiệm trong học quá trình học tập sẽ giúp các em nắm chắc kiến thức, phát huy tính tích cực và sáng tạo trong học tập. Hơn nữa, việc tự chế tạo thí nghiệm đơn giản, dễ làm, ít tốn kém của giáo viên và học sinh để hỗ trợ trong tổ chức dạy học là phù hợp với điều kiện thực tiễn hiện nay. Nhưng cũng có đến 62% giáo viên khẳng định rất ít khi yêu cầu học sinh (theo nhóm hay cá nhân) thực hiện nhiệm vụ học tập ở nhà như: đề xuất phương án thí nghiệm, tự tạo các dụng cụ thí nghiệm, cải tiến một thí nghiệm sẵn có… Như vậy, thực trạng dạy học vật lý cho thấy: Đa số giáo viên đều ý thức được vai trò quan trọng của thí nghiệm trong dạy học Vật lý nói chung và thí nghiệm tự tạo nói riêng. Tuy nhiên, thực tế việc tự tạo thí nghiệm và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý ở trường phổ thông hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế. Việc tự tạo thí nghiệm và đò dùng dạy học chưa thực sự phổ biến trong các trường, cũng như đối với mọi giáo viên, có khi còn xa lạ đối với một số giáo viên và học sinh. 3. KHẢ NĂNG KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Với những ưu điểm nổi trội thí nghiệm tự tạo là có thể được khai thác và sử dụng một cách linh hoạt vào những giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học, cũng như hỗ trợ cho các phương pháp dạy học khác nhau, nhất là đối với các phương pháp dạy học tích cực. Trên phương diện đó, thí nghiệm tự tạo có thể được khai thác vào những mục đích dạy học khác nhau [2]: - Khai thác và sử dụng thí nghiệm tự tạo với tư cách là một phương tiện hỗ trợ cho các phương pháp dạy học (PPDH) tích cực, như: dạy học nêu vấn đề, PPDH thực nghiệm, PPDH theo dự án, phương pháp bàn tay nặn bột,…). thí nghiệm tự tạo phương tiện trong tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong qua trình dạy học; - Có thể sử dụng kết hợp thí nghiệm tự tạo với thí nghiệm giáo khoa trong việc hình thành kiến thức mới, trong tiết luyện tập, trong giờ thực hành thí nghiệm, trong kiểm tra đánh giá...; - Thí nghiệm tự tạo là một phương tiện trong rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh thông qua việc khuyến khích học sinh đề xuất phương án thí nghiệm; tự gia công chế tạo dụng cụ thí nghiệm; tiến hành thí nghiệm; thu thập số liệu, xử lý số liệu...; - Ngoài ra, thí nghiệm tự tạo có thể sử dụng trong tổ chức các hoạt động ngoại khóa, trong đố vui để học. 4. MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG PHẦN ĐIỆN TỪ VẬT LÝ 9 THCS Qua nghiên cứu nội dung, chương trình, danh mục các thiết bị thí nghiệm tổi thiểu và tìm hiểu thực trạng cơ cở vật chất các thiết bị thí nghiệm các trường phổ thông, chúng tôi đề xuất một số thí nghiệm tự tạo trong phần Điện Từ vật lý 9 THCS, sau đây là một số ví dụ: * Thí nghiệm 1. Tác dụng từ của nam châm lên ống dây có dòng điện chạy qua a) Vật liệu, gồm: 01 nam châm chữ U; dây đồng đường kính 0,5 mm; 01 ống nước nhựa đường kính 34 mm dài 10 cm; 02 viên pin 1,5 V; 01 bảng nhựa; 01 thanh sắt loại đường kính
TỰ TẠO MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN TỪ... 143 4 mm; 01 công tắc; 01 biến trở loại 20 Ω; dây điện; xốp, đinh vít, băng dính và 01 đoạn dây nhôm dài 30 cm. b) Cách chế tạo - Cắt một đoạn dây đồng có lớp cách điện đường kính 0,5mm, dài 40cm. Sau đó, quấn đoạn dây đó vào ống nước khoảng 7 vòng và cố định bằng băng dán tạo thành ống dây. Cạo sạch lớp lớp cách điện ở 2 đầu dây rồi uốn chúng thành móc để treo vào giá. Nối nguồn điện vào 2 đầu ông dây dẫn đến các móc chữ S qua khóa K. - Dùng thanh sắt đường kính 4mm, dài 40cm uốn thành giá treo có hình chữ Z. - Gắn giá treo có ống dây, biến trở, công tắc, nguồn điện lên tấm bảng nhựa. Dùng khối xốp làm chân đế cố định nam châm chữ U để dễ dàng đổi cực N-S (hình 1). Hình 1. Thí nghiệm 1 c) Tiến hành thí nghiệm - Đóng công tắc cho dòng điện chạy qua ống dây, quan sát ống dây. - Dịch chuyển con chạy của biến trở để thay đổi cường độ dòng điện qua ống dây. Quan sát sự dịch chuyển của ống dây và rút ra nhận xét. - Thay đổi chiều dòng điện chay qua ống dây bằng cách thay đổi các cực nguồn điện. Đóng mạch điện, quan sát hiện tượng và nhận xét về chiều quay của ông dây so với trường hợp đầu và rút ra kết luận. d) Vận dụng Thí nghiệm này có thể sử dụng trong hình thành thức kiến thức mới cho học khi tìm hiểu về tác dụng của lực từ, hoặc trong tiết thực hành về ứng dụng của lực từ... Ngoài ra, giáo viên cũng có thể hướng dẫn và yêu cầu học sinh về nhà tự chế tạo, lắp ráp và tiến hành thí nghiệm như hướng dẫn. * Thí nghiệm 2: Mô hình loa điện động a) Vật liệu: 01 đoạn dây đồng cách điện đường kính 0,5 mm; 01vỏ lon nước ngọt; 01 thanh sắt đường kính 4 mm; 01 tấm gỗ (20x30 cm); 01 nam châm tròn; 01 công tắc đổi chiều; 01 biến trở; 01 ống nhựa đường kính 34 mm; 02 pin 1,5 V; dây điện, băng keo, đinh vít. b) Cách chế tạo - Quấn khoảng 50 vòng dây đồng quanh ống nhựa và cố định các vòng dây lại với nhau tạo thành ống dây. Cạo sạch lớp vỏ cách điện ở đầu dây của dây. - Cắt bỏ phần miệng của vỏ lon rồi cắt dọc phần thân, chia thành nhiều dải có kích thước đều nhau và uốn chúng lại và dùng keo gắn vào vòng thép được uốn tròn để làm vành ngoài của màng loa. - Cắt giấy bạc có dạng một hình vành khăn với đường kính trong và ngoài là 5cm và 10cm. Dùng keo dán chúng lên dải nhôm để tạo thành màng loa. - Dùng keo gắn ống dây cố định vào đáy lon. Sau đó, treo loa màng loa vào giá treo bằng các sợi dây. (Giá treo dạng chữ Z được tạo ra từ thanh sắt thanh sắt đường kính 4mm). Gắn nam
144 NGUYỄN VIẾT THANH MINH – LÊ VĂN GIÁO châm tròn đối diện với ống dây. Đề định hướng có thể lồng ống dây vào một ống nhựa được gắn với nam châm có trục trùng với trục ống dây. - Dùng ống nước nhựa đường kính 34mm dài 15cm cắt bỏ một phần dọc theo thân ống để làm hộp lắp pin. - Gắn các thiết bị trên vào tấm gỗ (20x30cm) ta có mô hình loa điện động như ở hình 2. Hình 2. Thí nghiệm 2 c) Tiến hành thí nghiệm - Đóng công tắc cho dòng điện chạy qua ống dây. Ống dây sẽ bị nam châm hút hoặc đẩy tùy vào chiều của dòng điện qua ống dây, kéo theo màng loa sẽ di chuyển vào ra. - Dịch chuyển con chạy của biến trở để thay đổi cường độ dòng điện qua ống dây, lúc đó màng loa sẽ dịch chuyển và phát ra âm thanh. - Bật công tắc qua lại liên tục ta thấy màng loa dao động qua lại. d) Vận dụng Có thể sử dụng thí nghiệm này trong dạy nội dung kiến thức về loa điện động Vật lý lớp 9. * Thí nghiệm 3. Tác dụng từ của dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều a)Vật liệu: Dây đồng cách điện đường kính 0,3 mm; 01 lõi sắt non; 01 nam châm tròn, nhỏ gắn vào lá thép; 01 bóng đèn 3 V; 02 pin 1,5V; 01 bảng nhựa (8 cmx15 cm); 01 tấm sắt hoặc nhôm (6,0 cm x 1,0 cm x 1,0 cm), đinh vít và các đầu nối dây điện. b) Cách chế tạo - Dùng dây đồng đường kính 0,3mm quấn 3.000 vòng quanh một khung cách điện và đặt lõi sắt non trong lòng cuộn dây để tăng từ tính. Nối các đầu dây vào rắc cắm để dễ đấu nối với nguồn điện khi làm thí nghiệm. - Dùng một lá thép mỏng gắn 1 đầu vào 1 nam châm tròn nhỏ, đầu kia cố định vào bảng nhựa sao cho nam châm nằm ngang với vị trí đặt lõi thép (hình 3). Hình 3. Thí nghiệm 3 c) Tiến hành thí nghiệm - Lắp mạch điện gồm bóng đèn, công tắc và nguồn điện. Dây dẫn bóng đèn được nối qua giá đỡ đèn, tiếp điểm giữa đui đèn và lá thép. Khi chưa đóng khóa K thì đèn luôn phát sáng. - Khi đóng khóa K thì đèn sẽ tắt vì cuộn dây có dòng điện chạy qua thành một nam châm điện và hút nam châm gắn với lá thép làm hở mạch. - Đóng mở công tắc liên tục (theo tốc độ vừa phải), bóng đèn sẽ sáng nhấp nháy (ứng dụng trong chuông điện và đèn báo). d) Vận dụng Có thể sử dụng thí nghiệm để mở đầu khi dạy kiến thức về nam châm điện trong chương trình Vật lý lớp 9 THCS. Từ thí nghiệm này có thể yêu cầu học sinh liên hệ chỉ ra những ứng dụng của nam châm điện trong thực tế kỹ thuật và đời sống.
TỰ TẠO MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN TỪ... 145 5. KẾT LUẬN Việc nghiên cứu thực trạng và khai thác xây dựng, sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học là một trong những biện pháp góp phần đổi mới PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông hiện nay. Hiệu quả của biện pháp này phụ thuộc vào sự hiểu biết, kỹ năng thực hành, sự nhiệt tình và lòng đam mê vật lý cũng như sự đầu tư thời gian và công sức của giáo viên và học sinh. Vì vậy, các nhà quản lý giáo dục, các nhà trường phổ thông cần phải có biện pháp nhằm khuyến kích giáo viên và học sinh tăng cường sử dụng thí nghiệm tự tạo trong quá trình giảng dạy và học tập vật lý ở trường phổ thông. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Giáo (2005). Thí nghiệm và phương tiện trực quan trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Giáo dục, Hà nội. [2] Nguyễn Quang Lạc (1997). Lý luận dạy học Vật lý ở trường phổ thông, Bài giảng cho sinh viên vật lý hệ chính quy, ĐHSP Vinh. [3] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1998). Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, Đại học Quốc gia Hà nội - Đại học Sư phạm. Title: USING SELF-CREATED EXPERIMENTS IN TEACHING CHAPTER ELECTROMAGNETIC IN THE NINTH GRADE PHYSICS TEXTBOOKS Abstract: The article focuses on studying on the status of teaching Physics in general and using self- created experiment in particular in Thua Thien Hue province. Beside, the article mentions the self- creation of experiments used in teaching the chapter of electromagnetic in the ninth grade physics textbooks. The results show that using self-created experiments is one of the effective measures that contributes to innovating teaching methodology to promote students’ positiveness, initiative, and creativity at high schools. Keywords: self-created experiments, electromagnetic chapter, status ThS. NGUYỄN VIẾT THANH MINH Đơn vị công tác: Trường Cao đẳng Sư phạm Thừa Thiên Huế Nghiên cứu sinh, chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học môn Vật lý, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Email: nvietthanhminh@yahoo.com PGS. TS. LÊ VĂN GIÁO Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Email: levangiao@yahoo.com