Mục đích nghiên cứu
2.1 Nghiên cứu cải tiến và tự làm một số thí nghiệm hỗ trợ cho giáo viên và học sinh trong việc dạy và học chương “từ trường” lớp 11 THPT
Xây dựng tiến trình giảng dạy vật lý thông qua việc sử dụng thí nghiệm không chỉ kích thích hứng thú học tập mà còn tăng cường tính tích cực và tự lực của học sinh trong quá trình tiếp thu tri thức Việc áp dụng các thí nghiệm vào giảng dạy giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm vật lý, đồng thời khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện.
Đối t-ợng và phạm vi nghiên cứu
+ Học sinh lớp 11tr-ờng THPT Nam đàn II
+ Hoạt động giảng dạy vật lý ở các tr-ờng phổ thông thuộc huyện Nam Đàn và Thanh Ch-ơng
+ Các thiết bị và dụng cụ thí nghiệm phần từ tr-ờng
+ Nội dung chương trình sách giáo khoa lớp 11THPT chương “từ trường”
Giả thuyết khoa học
4.1 Có thể nghiên cứu cải tiến và tự làm một số thí nghiệm về ch-ơng “từ trường” lớp 11 và sử dụng nó để dạy học
Việc áp dụng các dụng cụ thí nghiệm trong giảng dạy chương "từ trường" không chỉ nâng cao tính tích cực và tự lực trong việc tiếp thu kiến thức của học sinh, mà còn khuyến khích sự sáng tạo và khả năng ứng dụng tri thức vào thực tiễn Điều này sẽ góp phần thúc đẩy sự phát triển trí tuệ toàn diện cho học sinh.
Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt đ-ợc mục đích nghiên cứu, đề tài có những nhiệm vụ chủ yếu sau ®©y
5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về thí nghiệm trong dạy học vật lý
5.2 Nghiên cứu nội dung, yêu cầu các nhiệm vụ nhận thức chương “từ trường”
Trong nghiên cứu thực tế dạy và học môn vật lý chương “từ trường” lớp 11 tại một số trường ở huyện Nam Đàn, chúng tôi chú trọng đến phương pháp giảng dạy và phương pháp học tập Bên cạnh đó, bài viết cũng nêu rõ những khó khăn và sai lầm thường gặp của học sinh trong quá trình tiếp cận chương học này.
5.4 Nghiên cứu, tự làm một số thí nghiệm và xây dựng ph-ơng án sử dụng trong việc giảng dạy chương “từ trường.”
5.5 Thực nghiệm s- phạm và kết luận.
Ph-ơng pháp nghiên cứu
Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi đã sử dụng các ph-ơng pháp nghiên cứu sau
6.2 Nghiên cứu những tài liệu về lí luận dạy học và nghiên cứu tài liệu về thí nghiệm trong dạy học vật lý
6.3 Nghiên cứu nội dung, ch-ơng trình sách giáo khoa lớp 11 THPT ch-ơng
6.4 Nghiên cứu cải tiến và tự làm một số thí nghiệm
6.5 Thông qua việc nghiên cứu các loại thí nghiệm vật lý phổ thông để tiến hành một số thí nghiệm trong quá trình giảng dạy chương “từ trường” lớp 11
7 Cấu trúc của luận văn
Với mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu nh- trên, luận văn đ-ợc cấu trúc nh- sau:
Ch-ơng I: Cơ sở lý luận của giảng dạy thí nghiệm vật lý ở tr-ờng phổ thông
Ch-ơng II: Nghiên cứu cải tiến và tự làm một số thí nghiệm giảng dạy chương “từ trường” lớp 11 THPT
Ch-ơngIII: Thực nghiệm s- phạm kÕt luËn
PhÇn néi dung ch-ơng I cơ sở lí luận của giảng dạy thí nghiệm vật lý ở tr-ờng phổ thông
1.1.Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lý
Vật lý học là một khoa học thực nghiệm, trong đó thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong quá trình giảng dạy Việc sử dụng thí nghiệm là cần thiết để nâng cao hiệu quả dạy - học vật lý Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng cách sử dụng thí nghiệm phụ thuộc vào nhận thức về vai trò của chúng trong giáo dục Để phát huy tối đa tác dụng của thí nghiệm, cần xác định quan điểm phù hợp và áp dụng chúng vào việc phân tích các thí nghiệm trong giảng dạy các nội dung cụ thể.
Thí nghiệm là phương tiện dạy học thiết yếu trong bộ môn vật lý, đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá tri thức Qua thí nghiệm, học sinh có cơ hội tìm tòi và phát hiện kiến thức mới, sử dụng phương pháp thực nghiệm để nâng cao hiểu biết Đồng thời, thí nghiệm cũng giúp kiểm tra và khẳng định giá trị của những kiến thức vật lý đã được hình thành, tạo niềm tin cho học sinh vào khả năng nhận thức của con người.
Thí nghiệm không chỉ là nguồn tri thức mà còn là công cụ quan trọng để đề xuất vấn đề, giúp học sinh nhận diện mâu thuẫn trong nhận thức và khuyến khích họ tham gia tích cực vào quá trình học tập.
Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển tư duy trí tuệ cũng như kỹ năng thực hành cho học sinh Qua việc thiết kế, lựa chọn dụng cụ, lắp ráp thí nghiệm và đo đạc các đại lượng vật lý, học sinh có thể rèn luyện các thao tác tư duy kỹ thuật Thiếu thí nghiệm, học sinh sẽ không thể phát triển đầy đủ tư duy kỹ thuật và kỹ năng thực hành cần thiết.
Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong giáo dục, giúp hình thành và phát triển những thói quen thiết yếu cho các nhà nghiên cứu vật lý Những phẩm chất như tính kiên trì, lòng trung thực và sự say mê lao động sáng tạo chỉ có thể được rèn luyện và hoàn thiện qua quá trình thực hiện thí nghiệm Do đó, thí nghiệm không chỉ là công cụ học tập mà còn có tác dụng lớn trong việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp.
CÊu tróc luËn v¨n
Nội dung đặc điểm và ph-ơng pháp sử dụng thí nghiệm 1 Đại c-ơng về thí nghiệm vật lý
1.2.1.Đại c-ơng về thí nghiệm vật lý
Sử dụng thí nghiệm vật lý tại nhà trường là biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở phổ thông Điều này phù hợp với đặc điểm thực nghiệm của khoa học vật lý và nguyên tắc dạy học trực quan.
Các hiện tượng tự nhiên rất phức tạp, khiến việc phân biệt các tính chất đặc trưng và ảnh hưởng lẫn nhau giữa chúng trở nên khó khăn Do đó, việc sử dụng thí nghiệm vật lý là cần thiết để đơn giản hóa các hiện tượng, làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu Thí nghiệm giúp các quá trình tự nhiên diễn ra rõ ràng hơn, giảm thiểu sự ảnh hưởng của các yếu tố khác, từ đó giúp học sinh nhận biết các tính chất đặc trưng và mối quan hệ giữa chúng.
Khi học vật lý, học sinh thường có những hiểu biết ban đầu từ kinh nghiệm sống, nhưng những hiểu biết này không đủ để tự nghiên cứu môn học Học sinh có thể có những quan niệm sai lệch về hiện tượng vật lý Do đó, giáo viên cần tận dụng kinh nghiệm sống của học sinh trong giảng dạy, đồng thời chỉnh sửa, bổ sung và hệ thống hóa những hiểu biết đó Việc thực hiện các thí nghiệm vật lý sẽ giúp nâng cao độ chính xác và đầy đủ của kiến thức, tránh tình trạng giáo điều và hình thức trong quá trình giảng dạy.
Thí nghiệm vật lý đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực nhận thức của học sinh, giúp họ làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học Qua các thí nghiệm, học sinh được rèn luyện kỹ năng quan sát, đo đạc, và tính cẩn thận, kiên trì Điều này không chỉ cần thiết cho việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp mà còn chuẩn bị cho học sinh tham gia vào các hoạt động thực tế Bằng cách quan sát trực tiếp sự hoạt động của máy móc và tự tay tháo lắp các dụng cụ, học sinh sẽ nhanh chóng làm quen với các thiết bị trong sản xuất sau này.
Thí nghiệm vật lý là một phương pháp dạy học quan trọng ở trường phổ thông, được thực hiện qua nhiều hình thức khác nhau Giáo viên sử dụng thí nghiệm để giới thiệu vấn đề nghiên cứu, khảo sát hoặc minh họa các định luật và quy tắc vật lý, trong khi học sinh tham gia thực hiện thí nghiệm để khám phá hiện tượng và củng cố kiến thức Hai loại thí nghiệm phổ biến tại trường trung học là thí nghiệm biểu diễn do giáo viên thực hiện và thí nghiệm thực tập của học sinh, cả hai loại này tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh, hỗ trợ lẫn nhau và không thể thay thế cho nhau.
1.2.2 Thí nghiệm biểu diễn về vật lý
Thí nghiệm biểu diễn về vật lý do giáo viên thực hiện là phương pháp hàng đầu trong hệ thống thí nghiệm vật lý tại trường phổ thông Loại thí nghiệm này được nhà trường đặc biệt chú trọng vì dễ tổ chức, mang lại hiệu quả ngay lập tức và không yêu cầu số lượng thiết bị quá lớn.
Thí nghiệm biễu diễn đ-ợc tiến hành trong những tr-ờng hợp sau:
+ Cần thiết phải chứng minh hiện t-ợng ở quy mô lớn
+ Thí nghiệm đòi hỏi nhiều nghệ thuật biểu diễn, thiết bị phức tạp, to lớn, đắt tiền
+ Cần thiết cho học sinh thấy đ-ợc các biện pháp và các thao tác tiến hành thí nghiệm
+ Những thí nghiệm nguy hiểm, nh- có chất dễ nổ, chất độc
Thí nghiệm được tiến hành hợp lý giúp học sinh dễ dàng tiếp thu tài liệu nghiên cứu và hiện tượng tự nhiên, đồng thời giúp họ nhanh chóng hiểu những khái niệm quan trọng và cách thực hiện thí nghiệm độc lập Tuy nhiên, thí nghiệm biểu diễn có hạn chế khi học sinh chỉ quan sát mà không trực tiếp tham gia, dẫn đến việc họ có thể bỏ lỡ một số thông tin quan trọng Hơn nữa, thí nghiệm biểu diễn không cung cấp cho học sinh thói quen thực hành cần thiết cho các hoạt động sau này.
1.2.2.1 Phân loại thí nghiệm biểu diễn về vật lý
Thí nghiệm biểu diễn về vật lý trong lớp học được thực hiện vào thời điểm phù hợp với nội dung bài giảng Dựa vào mục đích của thí nghiệm, chúng ta có thể phân loại thành nhiều loại khác nhau.
Thí nghiệm này nhằm giúp học sinh hiểu rõ hơn về hiện tượng vật lý đang nghiên cứu Giáo viên có thể giới thiệu thí nghiệm sau khi đã trình bày miệng về hiện tượng đó, cho dù học sinh đã thấy hay chưa thấy trong thực tế, nhằm minh hoạ và củng cố những nhận xét về hiện tượng.
Sử dụng thí nghiệm mở đầu để tạo ra tình huống có vấn đề là phương pháp hiệu quả nhất trong giảng dạy Phương pháp này thúc đẩy mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có và nhu cầu khám phá hiện tượng mới, từ đó kích thích hứng thú học tập của học sinh Những tình huống bất ngờ này có thể xuất hiện trong ý niệm của học sinh, giúp tăng cường sự tò mò và ham học hỏi.
Thí nghiệm mở đầu cần được thiết kế ngắn gọn, hiệu quả và không yêu cầu thiết bị phức tạp để đạt được mục đích nhanh chóng.
1.2.2.1.b.Thí nghiệm nghiên cứu hiện t-ợng
Thí nghiệm biểu diễn là loại thí nghiệm chủ yếu, được phân loại thành thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu minh họa, tùy theo mục đích sử dụng.
Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát được thực hiện nhằm xây dựng một luận đề khái quát, định luật hoặc quy tắc dựa trên kết quả từ thí nghiệm, theo phương pháp quy nạp Loại thí nghiệm này mang lại lợi ích cao trong việc phát triển tư duy của học sinh, vì nó giúp học sinh rèn luyện khả năng phân tích các quá trình và hiện tượng vật lý, từ đó tiến hành các khái quát.
Trong nhiều trường hợp, việc sử dụng thí nghiệm khảo sát không phải lúc nào cũng khả thi hoặc hợp lý Nếu thí nghiệm quá thô sơ và không thể dựa vào kết quả để khái quát hóa hoặc phát biểu định luật, hoặc khi không thể thực hiện nhiều thí nghiệm để có đủ cơ sở khái quát, đặc biệt là trong các thí nghiệm định lượng, thì việc này có thể tốn nhiều thời gian và ảnh hưởng đến kế hoạch giảng dạy.
Thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ được thực hiện theo phương pháp diễn dịch, trong đó giáo viên và học sinh cùng nhau rút ra kết luận, quy tắc và định luật thông qua suy luận lý thuyết, sau đó sử dụng thí nghiệm để kiểm chứng Phương pháp này đặc biệt hữu ích trong các trường hợp thí nghiệm phức tạp, nơi khó khăn trong việc thu thập dữ liệu đầy đủ để quy nạp, nhưng có thể dựa vào suy luận lý thuyết để xác nhận các kết luận.
Kết luận ch-ơng I
Trong chương này, chúng tôi nghiên cứu và trình bày hệ thống các cơ sở lý luận về việc sử dụng thí nghiệm vật lý trong trường phổ thông, nhấn mạnh vai trò quan trọng của thí nghiệm trong dạy học vật lý Chúng tôi phân loại các loại thí nghiệm theo nội dung bài học, đồng thời nêu ra các thủ thuật và phương pháp biểu diễn thí nghiệm Mục tiêu là khẳng định vai trò của thí nghiệm trong việc đổi mới phương pháp dạy học Ở chương II, chúng tôi sẽ cải tiến và tự thực hiện một số thí nghiệm giảng dạy cho chương “từ trường” lớp 11.
2.1 vị trí và mức độ yêu cầu về nội dung kiến thức cơ bản mà học sinh cần nắm được khi học chương “từ trường” lớp 11 thpt
Chương “từ trường” là một trong những chương quan trọng của vật lý phổ thông
Chương này nghiên cứu những hiện tượng có ứng dụng rộng rãi trong các ngành kỹ thuật hiện đại như điện kỹ thuật, vô tuyến điện, chế tạo máy móc tự động và điều khiển từ xa Việc cung cấp kiến thức về "từ trường" cho học sinh không chỉ giúp phát triển khái niệm vật lý mà còn mở rộng hiểu biết của họ về kỹ thuật tổng hợp.
Nội dung ch-ơng này gồm hai nhóm kiến thức cơ bản sau:
2.1.1 Kiến thức về từ tr-ờng
Từ trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh dòng điện và các hạt mang điện chuyển động Tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên dòng điện, nam châm và các hạt mang điện chuyển động.
+ Về mặt gây ra lực, từ tr-ờng đ-ợc đặc tr-ng bằng véctơ cảm ứng từ
Từ trường do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng, dài tạo ra các đường cảm ứng từ nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn, với tâm là giao điểm giữa mặt phẳng đó và dây dẫn.
Chiều của đường cảm ứng từ được xác định theo quy tắc cái đinh ốc: đặt cái đinh ốc dọc theo dây dẫn và quay nó theo chiều dòng điện, khi đó chiều quay của cái đinh ốc sẽ là chiều của đường cảm ứng từ Nếu dây dẫn nằm trong không khí, cảm ứng từ của từ trường được tính bằng công thức \( B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \).
Từ trường do dòng điện chạy trong khung dây tròn tạo ra có hai mặt: mặt bắc, nơi các đường cảm ứng từ đi ra, và mặt nam, nơi các đường cảm ứng từ đi vào Khi khung dây được đặt trong không khí, cảm ứng từ tại tâm của khung dây có thể được tính bằng một công thức cụ thể.
B 2 10 7 Chiều của các đường cảm ứng từ được xác định theo quy tắc cái đinh ốc hai: khi đặt cái đinh ốc dọc theo trục vuông góc với khung và quay theo chiều dòng điện trong khung, chiều tiến của cái đinh ốc sẽ tương ứng với chiều của các đường cảm ứng từ xuyên qua mặt phẳng giới hạn bởi khung dây.
Từ trường của dòng điện trong ống dây dài tương tự như một nam châm thẳng, với từ trường bên trong ống dây là từ trường đều Khi ống dây được đặt trong không khí, cảm ứng từ bên trong ống có thể được tính bằng công thức B = 4π × 10^(-7) nI Quy tắc cái đinh ốc 2 cũng được áp dụng để xác định chiều của các đường cảm ứng từ bên trong ống dây.
2.1.2 Kiến thức về lực từ
Khi một đoạn dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều, lực từ tác dụng lên đoạn dây này có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây và véctơ cảm ứng từ Chiều của lực từ được xác định theo quy tắc bàn tay trái: đặt bàn tay trái sao cho các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện, và ngón cái chỉ ra chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây Độ lớn của lực từ được tính theo công thức F = IBl sinα.
Hai dây dẫn song song mang dòng điện cùng chiều sẽ hút nhau, trong khi hai dòng điện ngược chiều sẽ đẩy nhau Lực từ tác động lên mỗi đơn vị dài của dòng điện được xác định bằng công thức.
Khi một khung dây mang dòng điện được đặt trong từ trường, nó sẽ chịu tác động của một ngẫu lực, khiến khung quay quanh một trục Ngẫu lực này có xu hướng đưa khung về vị trí cân bằng bền.
Lực Lorentz tác động lên hạt mang điện chuyển động có phương vuông góc với mặt phẳng chứa vectơ vận tốc \( \vec{v} \) và từ trường \( \vec{B} \) Chiều của lực Lorentz có thể xác định theo quy tắc bàn tay trái, trong khi độ lớn của lực được tính bằng công thức \( f = evB \sin \theta \).
Hai ứng dụng quan trọng của lực từ là loa điện động và sự lệch quỹ đạo của tia điện tử Học sinh cần hiểu rõ nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của chúng, đặc biệt là vai trò của hiện tượng lệch quỹ đạo của tia điện tử trong từ trường, ứng dụng trong kỹ thuật truyền hình.
2.2 Tìm hiểu thực trạng dạy và học chương “từ trường” lớp 11 ở một số trường huyện Nam Đàn và thanh ch-ơng a) Mục đích: Tìm hiểu thực tế dạy- học chương “từ trường” lớp 11 ở huyện
Nam Đàn và Thanh Chương gặp nhiều khó khăn trong việc sử dụng và tiến hành thí nghiệm trong chương "từ trường" Những thách thức này ảnh hưởng đến cả giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học, đòi hỏi cần có giải pháp hiệu quả để cải thiện tình hình.
+ Điều tra cơ sở vật chất: phòng học, phòng thực hành, ph-ơng tiện dạy học của môn vật lý
+ Ph-ơng pháp dạy – học môn vật lý đặc biệt là ch-ơng “từ trường” lớp11
Tìm hiểu thực tế dạy và học chương “ từ trường” lớp 11 ở một số tr-ờng huyện Nam Đàn và Thanh Ch-ơng 1 Cơ sở vật chất
+ Những khó khăn của giáo viên khi dạy chương “từ trường” lớp 11
+ Những khó khăn sai lầm học sinh mắc phải khi học chương “từ trường” líp 11 c) Ph-ơng pháp điều tra:
+ Điều tra giáo viên: phát phiếu điều tra, trao đổi với giáo viên, xem giáo án, dự giờ dạy
+ Điều tra học sinh: trao đổi, xem bài kiểm tra của học sinh, theo dõi học sinh trong tiết học, phát phiếu điều tra
Trong bài viết này, chúng tôi đã thực hiện phỏng vấn lãnh đạo nhà trường và tham quan các phòng kho cùng phòng thí nghiệm vật lý (nếu có) nhằm phục vụ cho việc dạy và học chương "từ trường" Đối tượng điều tra bao gồm các yếu tố liên quan đến cơ sở vật chất và hoạt động giảng dạy trong lĩnh vực vật lý.
Giáo viên dạy vật lý, lãnh đạo trường học và học sinh lớp 11 tại các trường thuộc huyện Nam Đàn và Thanh Chương sẽ tham gia vào hoạt động giáo dục Cụ thể, sự kiện này sẽ diễn ra tại ba trường học trong khu vực.
- Tr-ờng THPT Nam Đàn II, có 7 giáo viên vật lý trong đó có một lãnh đạo, 14 lớp
- Tr-ờng THPT Kim Liên, có 7 giáo viên vật lý, 10 lớp
- Tr-ờng THPT Thanh Ch-ơng 4, Có 8 giáo viên vật lý, 12 lớp c) Kết quả điều tra nh- sau:
Cả ba trường đều sở hữu các tòa nhà cao tầng và một số phòng học cấp 4, tuy nhiên, không có phòng thực hành Tổng quan, các phòng học đều được trang bị đầy đủ và có không gian thoáng mát.
Các trường học đều có phòng thí nghiệm vật lý, nhưng nhiều phòng thí nghiệm không được bổ sung dụng cụ mới, không được bảo quản đúng cách, dẫn đến tình trạng dụng cụ thí nghiệm bị hỏng và mất mát Hệ quả là các phòng thí nghiệm này trở thành nơi lưu trữ dụng cụ thí nghiệm cho tất cả các môn học, không còn phát huy hiệu quả trong việc giảng dạy và thực hành.
2.2.2 Tình hình dạy học môn vật lý
Đội ngũ giáo viên vật lý tại các trường trung học phổ thông trong huyện chủ yếu được đào tạo từ khoa vật lý trường ĐHSPV, cùng với một số giáo viên đến từ ĐHSPHN và ĐHTH Mặc dù đội ngũ giáo viên tương đối đủ và vững mạnh, nhưng việc một số giáo viên được đào tạo từ ĐHTH gây khó khăn trong phương pháp giảng dạy Hơn nữa, giáo viên dù được đào tạo từ các trường ĐHSP nhưng không thường xuyên được bồi dưỡng nghiệp vụ, thiếu cơ hội cập nhật kiến thức và cải tiến phương pháp dạy học Cuối cùng, đời sống giáo viên còn gặp nhiều khó khăn, dẫn đến việc họ không thể dành nhiều thời gian cho giáo án, thí nghiệm và chuẩn bị đồ dùng dạy học.
Qua 22 phiếu điều tra gửi cho giáo viên dạy môn vật lý lớp 11 về chương "từ trường", chúng tôi nhận thấy rằng phương pháp dạy chủ yếu hiện nay là thuyết trình và thông báo.
Hầu hết giáo viên không thực hiện thí nghiệm trong giờ học, với chỉ 30% trong số họ cho biết đã tiến hành thí nghiệm, chủ yếu là những thí nghiệm đơn giản Dưới đây là bảng thống kê chi tiết về tình hình này.
Thí nghiệm cần làm Số GV làm
1 Tác dụng giữa nam châm với kim nam châm 4/22
2 Tác dụng giữa dòng điện lên kim nam châm 4/22
3 Tác dụng giữa hai dòng điện 0/22
5 Hình ảnh từ phổ của nam châm 6/22
6 Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện 0/22
7 Từ tr-ờng của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài 4/22
8 Từ tr-ờng của dòng điện trong khung dây tròn 4/22
9 Từ tr-ờng của dòng điện trong ống dây 0/22
Lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện 0/22
Trong số 22 giáo viên đ-ợc hỏi tại sao không làm thí nghiệm trong giờ học thì đều trả lời với các lý do nh-:
Thiếu dụng cụ thí nghiệm và phụ tá thí nghiệm gây tốn thời gian và không đảm bảo thành công, trong khi trường học chưa có chính sách động viên thích hợp cho giáo viên khi họ tự thực hiện thí nghiệm Bảng thống kê dưới đây sẽ minh họa rõ hơn về vấn đề này.
Không đủ dụng cụ thí nghiệm 19 Không có phụ tá thí nghiệm 12 Làm mất nhiều thời gian 15
Nhà tr-ờng không khuyến khích 13
2.2.3 Những khó khăn và sai lầm mà học sinh th-ờng gặp khi học ch-ơng
+ Từ tr-ờng là một khái niệm trừu t-ợng khó nhớ học sinh chỉ hiểu lơ mơ, khó vận dụng để giải thích các hiện t-ợng có liên quan
+ Học sinh không giải thích đ-ợc sự khác nhau giữa t-ơng tác điện và t-ơng tác từ
+ Học sinh th-ờng gặp khó khăn trong việc xác định ph-ơng, chiều của véctơ cảm ứng từ tại một điểm
Học sinh thường gặp khó khăn trong việc hiểu các khái niệm về từ trường và lực từ do khả năng tưởng tượng không gian kém Trong các bài học về cảm ứng từ và tác dụng của lực từ lên khung dây, nhiều giáo viên không thực hiện thí nghiệm hoặc sử dụng mô hình dạy học, dẫn đến việc học sinh khó xác định được lực từ.
+ Học sinh còn lúng túng khi vận dụng quy tắc bàn tay trái, nhầm lẫn giữa quy tắc cái đinh ốc 1 và 2
Học sinh thường gặp khó khăn trong việc hình dung và hiểu rõ ứng dụng của từ trường trong cuộc sống hàng ngày, do thiếu thí nghiệm và mô hình dạy học phù hợp Việc này dẫn đến việc các em chưa nắm bắt được những ứng dụng thực tiễn của lực từ, ảnh hưởng đến quá trình học tập và nhận thức về môn học.
2.2.4 Những khó khăn của giáo viên khi giảng dạy chương “từ trường” líp 11 THPT
Trong quá trình nghiên cứu và trao đổi trực tiếp với giáo viên, cũng như thông qua phiếu khảo sát, chúng tôi đã nhận diện được những khó khăn mà giáo viên gặp phải khi giảng dạy chương "từ trường".
Chương "từ trường" là một phần kiến thức quan trọng, được hình thành từ thực nghiệm, nhưng hiện nay thiếu thí nghiệm thực tế, khiến giáo viên gặp khó khăn trong việc truyền đạt Do nội dung trừu tượng, giáo viên phải sử dụng nhiều lời nói và lặp lại nhiều lần, nhưng học sinh vẫn gặp khó khăn trong việc hình dung và hiểu bài.
Nhiều giáo viên cho rằng họ thường gặp khó khăn trong việc giảng dạy các khái niệm như cảm ứng từ, phương của lực từ, lực từ tác động lên khung dây và đường cảm ứng.
Trước những thách thức mà giáo viên và học sinh đang gặp phải, việc giáo viên tự thực hiện thí nghiệm sẽ giúp giải quyết phần nào những khó khăn này và đồng thời đổi mới phương pháp giảng dạy Điều này không chỉ cải thiện chất lượng dạy học mà còn nâng cao hiệu quả trong việc giảng dạy môn vật lý.
Nghiên cứu cải tiến và tự làm một số thí nghiệm giảng dạy chương “từ trường” lớp 11 THPT 1 Tự làm một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong chương “từ trường” lớp 11 THPT
2.3.1 Tự làm một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản chương “từ trường” lớp 11THPT
Theo điều tra, cơ sở vật chất và dụng cụ thí nghiệm phục vụ cho việc dạy và học chương "từ trường" lớp 11 còn thiếu nhiều, dẫn đến học sinh không thể thực hiện một số thí nghiệm đơn giản trong giờ học Việc học sinh tự làm các dụng cụ thí nghiệm như nam châm, kim nam châm và khung dây dẫn là rất cần thiết, giúp các em có cơ hội thực hành và tiến hành các thí nghiệm đơn giản từ những dụng cụ do chính mình tạo ra.
Học sinh có thể tự làm một số dụng cụ thí nghiệm tại nhà để chuẩn bị cho các giờ học tiếp theo Những dụng cụ này sẽ được sử dụng để thực hiện các thí nghiệm đơn giản như tương tác giữa hai nam châm, tác dụng của nam châm lên dòng điện, và tương tác giữa dòng điện với dòng điện đặc biệt Các thí nghiệm này bao gồm việc tạo từ phổ của nam châm thẳng và nam châm hình chữ U Nội dung bài tập thực hành có thể bao gồm nhiều nội dung phong phú và đa dạng.
1 Làm thanh nam châm vĩnh cửu
* Vật liệu gồm có: thanh thép đã tôi , dây đồng emay, nguồn điện, giấy xi m¨ng
+ Lấy một đoạn thép để đánh búa, rìu đem rèn thẳng thành hình hộp chữ nhật có kích th-ớc khoảng ( dài 8cm, dày 1cm, rộng 2cm )
+ Đem nung thật đỏ, rồi gắp ra bỏ vào n-ớc lạnh, sau đó lấy giấy xi măng bọc một l-ợt ngoài thanh thép đó
+ Cuộn dây đồng emay 0,3 – 0,5 ly quấn khoảng 150 đến 200 vòng
Để tạo ra một thanh nam châm, bạn chỉ cần nối một đầu dây với một cực của ắc quy 12V, sau đó dùng đầu còn lại của cuộn dây quẹt vào cực thứ hai của ắc quy Thực hiện thao tác này khoảng 5 đến 7 lần, bạn sẽ nhận được một thanh nam châm hiệu quả.
* Xác định tên cực của nam châm:
Dựa vào chiều cuốn của cuộn dây quanh thanh thép và chiều dòng điện chạy từ cực dương đến cực âm của mạch ngoài, ta có thể xác định được chiều từ trường của ống dây Từ đó, ta cũng xác định được cực của ống dây và cực của thanh nam châm vừa chế tạo.
2 Làm nam châm vĩnh cửu chữ U
* Vật liệu: Thép đã tôi, dây đồng emay, nguồn điện, giấy xi măng
Ta rèn đoạn thép thành hình hộp chữ nhật với kích thước 20cm x 3cm x 1cm, sau đó nung đỏ và uốn thành hình chữ U cao 8cm và rộng 4cm, cuối cùng bỏ vào nước lạnh để hoàn thiện.
+ Lấy giấy xi măng quấn một l-ợt quanh nó
+ Lấy dây đồng emay cỡ 0,3 – 0,5 ly quấn khoảng 150 – 200 vòng mỗi bên thanh nối tiếp nhau nh-ng ng-ợc chiều
Để tạo ra một thanh nam châm hình chữ U, bạn chỉ cần nối một đầu cuộn dây với một cực của ắc quy 12V, sau đó quẹt đầu còn lại vào cực thứ hai của ắc quy khoảng 7 đến 10 lần.
Dựa vào chiều cuốn dây và đầu dây kết nối với cực dương của ắc quy, ta có thể xác định chiều dòng điện trong cuộn dây Từ đó, ta xác định được chiều đường cảm ứng và xác định cực của thanh nam châm chữ U.
* Dụng cụ: L-ỡi dao cạo râu hoặc l-ỡi c-a
Cắt một cái kim bằng giấy có kích thước hình thoi với đường chéo vuông góc, một cạnh dài 4cm và một cạnh ngắn 1cm Dùng lưỡi dao cạo để cắt thành hình thoi đều, sau đó đục một lỗ nhỏ ở trọng tâm kim với đường kính 1mm Tiếp theo, nung nóng kim đã cắt cho đến khi đỏ rồi thả vào nước lạnh để biến nó thành thép cứng.
Để thực hiện thí nghiệm, ta cần đặt một kim vào trong lòng một ống dây cuốn khoảng 100 vòng Sau đó, kết nối một đầu dây với một cực của ắc quy, và quẹt đầu dây còn lại vào cực ắc quy còn lại trong khoảng 5 giây.
7 lần ta sẽ đ-ợc kim nam châm
* Xác định cực của kim:
Chúng ta có thể xác định chiều dòng điện chạy qua cuộn dây, từ đó suy ra chiều đường cảm ứng và xác định tên cực của các đầu kim nam châm.
L-u ý: Để chế tạo nam châm vĩnh cửu ta phải làm bằng thép vì khi cho sắt và thép nhiễm từ thì sau khi ngắt điện sắt không giữa đ-ợc từ tính nên không chế tạo đ-ợc nam châm từ sắt, còn thép giữ đ-ợc từ tính khi nó nhiễm từ và có thể chế tạo nam châm vĩnh cửu từ thép
2.3.2 Một số thí nghiệm cải tiến và thí nghiệm tự làm trong chương “từ trường” lớp 11 THPT
Kết quả điều tra từ năm 1999 đến 2002 tại các phòng thí nghiệm trường Kim Liên, Nam Đàn, Thanh Chương 4 cho thấy thí nghiệm phần điện từ còn thiếu hụt nghiêm trọng, hầu như không có Nhiều giáo viên chỉ thực hiện các thí nghiệm đơn giản như từ phổ của nam châm và tác dụng của nam châm, mà không tiến hành thêm thí nghiệm nào khác Nội dung chương từ trường chủ yếu dựa vào việc xây dựng tri thức qua thực nghiệm, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng dạy và học, không kích thích được hứng thú học tập của học sinh.
Chúng tôi đã cải tiến một số thí nghiệm để phù hợp hơn với giáo viên và học sinh, giúp đơn giản hóa quy trình và sử dụng các dụng cụ dễ kiếm và tiết kiệm chi phí Mục tiêu là hỗ trợ giáo viên trong việc giảng dạy chương “từ trường” lớp 11, đồng thời khuyến khích việc xây dựng kiến thức vật lý thông qua thực nghiệm, từ đó tạo hứng thú học tập cho học sinh.
+ Giúp học sinh nắm vững chính xác, sâu sắc nội dung kiến thức chương “từ trường” lớp 11
+ Thông qua thí nghiệm cải tiến, tự làm sẽ gây hứng thú học tập cho học sinh
+ Hình thành kỹ năng quan sát, nhận xét và tự đánh giá kết quả
+ Giúp khắc phục những khó khăn của giáo viên và học sinh khi dạy và học chương “từ trường”
2.3.1.1 Thí nghiệm tác dụng của từ tr-ờng lên nam châm thử Đ-ờng cảm ứng từ
Mục đích của thí nghiệm này là giúp học sinh quan sát tác dụng của từ trường lên nam châm thử và sự định hướng của nam châm trong từ trường, từ đó tạo cơ sở để vẽ các đường cảm ứng từ Tuy nhiên, hiện nay, giáo viên thường chỉ nêu thí nghiệm bằng lời và hình vẽ mà không tiến hành thực nghiệm, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng dạy và học, cũng như không kích thích hứng thú học tập của học sinh Do đó, chúng tôi quyết định tự thực hiện thí nghiệm với từ trường của nam châm thẳng.
Vật liệu cần thiết bao gồm tấm nhựa trong chịu nhiệt, nam châm thẳng, một số lưỡi lam, tấm nhựa trắng, sợi cước nhỏ, giấy nilon trong chịu nhiệt, bút lông màu xanh và đỏ, cùng với keo dán.
+ Cắt l-ỡi lam thành các kim nam châm nhỏ dài 1,5cm, rộng 0,5cm, sau đó cho nhiễm từ và xác định cực
Kết luận ch-ơng II
Trong chương này, chúng tôi tập trung vào việc phân tích thực trạng cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học và dụng cụ thí nghiệm Dựa vào những kiến thức cần thiết và những khó khăn mà giáo viên và học sinh gặp phải, chúng tôi đã cải tiến và tự làm một số thí nghiệm đơn giản trong chương “từ trường” Những thí nghiệm này được thiết kế dễ sử dụng từ các dụng cụ có sẵn trong phòng thí nghiệm và các dụng cụ tự làm với chi phí thấp, nhằm kích thích hứng thú học tập của học sinh và hỗ trợ giáo viên trong quá trình giảng dạy.
Chúng tôi đã hoàn thành việc xây dựng và triển khai các giáo án giảng dạy cho chương trình lớp 11 THPT, trong đó áp dụng các thí nghiệm cải tiến và tự làm Điều này đã góp phần nâng cao chất lượng giờ học hiệu quả.
Ch-ơng III: Thực nghiệm s- phạm
3.1 Mục đích thực nghiệm s- phạm
Mục đích của thực nghiệm s- phạm là để đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài, kiểm tra hiệu quả của việc áp dụng thí nghiệm cải tiến và tự làm trong giảng dạy chương trình lớp 11 THPT Nghiên cứu này nhằm trả lời các câu hỏi liên quan đến việc cải thiện chất lượng giảng dạy và học tập thông qua các phương pháp thực nghiệm.
1 Việc nghiên cứu cải tiến thí nghiệm và tự làm thí nghiệm có phù hợp với xu h-ớng đổi mới ph-ơng pháp dạy và học hiện nay không?
2 Sử dụng thí nghiệm cải tiến và tự làm có góp phần nâng cao hứng thú học tập, tạo động cơ học tập cho học sinh không?
3 Chất l-ợng của việc chiếm lĩnh tri thức của học sinh trong quá trình học tập có sử dụng thí nghiệm so với quá trình học tập truyền thống có nâng cao hay không?
Ph-ơng pháp thực nghiệm s- phạm
3.2.1 Đối t-ợng thực nghiệm s- phạm
+ Tiến hành với học sinh lớp 11 THPT
3.2.2 Địa điểm thực nghiệm s- phạm
Thực nghiệm s- phạm đ-ợc tiến hành tại tr-ờng THPT Nam Đàn II trên các líp 11 B, 11 C
3.2.3 Thời gian thực nghiệm s- phạm
Tiến hành thực nghiệm vào đầu học kỳ hai năm học 2001 – 2002 trong 3 tuần với 6 tiết và một tiết kiểm tra
3.2.4 Các b-ớc tiến hành thực nghiệm s- phạm
Trong quá trình thực nghiệm sư phạm, tác giả không trực tiếp giảng dạy mà được thầy giáo Trần Văn Tài phụ trách Mỗi bài học được tiến hành theo các bước cụ thể để đảm bảo tính hiệu quả trong việc truyền đạt kiến thức.
+ Giáo viên giảng dạy thực nghiệm nghiên cứu bài, nêu những thắc mắc, những ý kiến bổ sung cùng tác giả hoàn chỉnh giáo án
+ Tiến hành thành công thí nghiệm tr-ớc khi đ-a ra giảng dạy cho học sinh
Lớp thực nghiệm giúp xây dựng tri thức qua phương pháp thực hành, trong đó giáo viên thực hiện thí nghiệm để học sinh quan sát và nhận xét kết quả Qua quá trình này, học sinh cùng giáo viên sẽ cùng nhau khám phá và xây dựng kiến thức mới một cách hiệu quả.
Lớp đối chứng áp dụng phương pháp giảng dạy truyền thống, trong đó giáo viên trình bày thí nghiệm qua lời nói và sau đó công bố kết quả, khiến học sinh tiếp nhận kiến thức một cách thụ động.
3.2.5 Bài kiểm tra sau đợt thực nghiệm s- phạm
Chúng tôi đã thực hiện kiểm tra cho hai lớp thực nghiệm (11B với 52 học sinh và 11C với 56 học sinh) cùng hai lớp đối chứng (11E với 52 học sinh và 11D với 54 học sinh) với cùng một đề thi.
Độ lớn của lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện tỷ lệ với cường độ dòng điện.
Xử lý số liệu và kết quả thực nghiệm s- phạm
Tỷ lệ của cường độ dòng điện liên quan đến độ dài của đoạn dây, cho thấy rằng cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với cả độ dài của dây dẫn Do đó, các câu trả lời trên đều đúng.
Lực tác dụng lên một điện tích chuyển động trong từ trường có những đặc điểm quan trọng Đầu tiên, lực này không phụ thuộc vào vận tốc của điện tích Thứ hai, lực hướng vuông góc với vận tốc của điện tích Cuối cùng, lực cũng không tỷ lệ nghịch với điện tích Do đó, các câu trả lời a), b), c) đều không chính xác, và câu e) là lựa chọn đúng.
Khi khung dây được đặt trong từ trường đều và mặt phẳng khung song song với đường cảm ứng từ, lực từ tác dụng lên khung dây sẽ gây ra sự quay quanh một trục Do đó, câu trả lời đúng là c) Lực tác dụng làm cho khung quay quanh một trục.
Câu 4: Để tính cảm ứng từ tại điểm cách dây dẫn I1 = 15A 15cm, ta sử dụng công thức cảm ứng từ do dây dẫn thẳng tạo ra Lực tác dụng lên 1m dây của dòng I2 = 10A, đặt song song và cách I1 5cm, cũng được tính theo công thức lực từ Câu 5: Với hai dòng điện I1 = 3A và I2 = 2A chạy cùng chiều trong hai dây dẫn thẳng vô hạn, cách nhau 50cm trong chân không, cảm ứng từ tại điểm A cách I1 30cm và I2 20cm, cùng điểm B cách I1 30cm và I2 40cm sẽ được xác định bằng các công thức tương ứng cho cảm ứng từ trong trường hợp dòng điện song song.
3.3 Xử lý số liệu và đánh giá kết quả thực nghiệm s- phạm
Chấm bài kiểm tra, xử lý số liệu của khối đối chứng và khối thực nghiệm theo ph-ơng pháp thống kê toán học:
+ Lập bảng phân phối, bảng tần suất tích luỹ
+ Tính các tham số đặc tr-ng thống kê
S i i i cho biết mức độ phân tán quanh giá trị X ,S càng bé chứng tỏ số liệu càng ít phân tán
V cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu
* Bảng phân phối lớp ĐC: Số học sinh đạt điểm X i
* Bảng phân phối lớp TN: Số học sinh đạt điểm X i
* Bảng tần suất: Số % học sinh đạt điểm X i
* Bảng tần suất tích luỹ: Số phần trăm học sinh đạt điểm X i trở xuống
* Các tham số thống kê:
Dựa vào kết quả từ bảng 4, chúng tôi đã xây dựng đường tích lũy cho lớp thực nghiệm và lớp đối chứng trong năm học 2001-2002 Trục tung thể hiện tỷ lệ phần trăm học sinh đạt điểm X i trở xuống, trong khi trục hoành biểu thị chỉ số điểm.
Hình 24: Đồ thị: Đ-ờng tích luỹ Đ-ờng đối chứng §-êng thùc nghiệm
3.3.2 Đánh giá kết quả đạt đ-ợc qua đợt thực nghiệm s- phạm
3.3.2.1 Đánh giá về mặt định l-ợng
Dựa vào các thông số tính toán, chúng tôi nhận thấy rằng điểm trung bình của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng, đồng thời hệ số biến thiên của lớp thực nghiệm nhỏ hơn, cho thấy độ phân tán giảm Ngoài ra, đường tích lũy của lớp thực nghiệm nằm phía bên phải và dưới đường tích lũy của lớp đối chứng, điều này chứng tỏ kết quả học tập của lớp thực nghiệm tốt hơn lớp đối chứng.
Nh- vậy từ những kết quả ban đầu ở trên giúp chúng ta trả lời các câu hỏi ở phần mục đích thực nghiệm s- phạm là:
+ Sử dụng thí nghiệm cải tiến và thí nghiệm tự làm là phù hợp với xu h-ớng đổi mới ph-ơng pháp dạy và học hiện nay
+ Góp phần nâng cao hứng thú học tập cho học sinh
+ Chất l-ợng của việc chiếm lĩnh tri thức của học sinh đ-ợc nâng cao
3.3.2.2 Đánh giá về mặt định tính
Qua đợt thực nghiệm s- phạm chúng tôi b-ớc đầu có những nhận xét sơ bộ sau:
+ Đối với học sinh: Các em hứng thú học tập hơn, đa số các em đ-ợc hỏi đều thích trong giờ học có sử dụng thí nghiệm
Giáo viên sẽ cảm thấy hứng thú khi giảng dạy theo tiến trình của chúng tôi, vì việc biểu diễn thí nghiệm giúp học sinh nhanh chóng nắm bắt bài học mà không cần giáo viên phải lặp lại nhiều lần.
Trong quá trình thực tập, các giáo viên trong tổ bộ môn đã cùng nhau động viên, hoàn thiện các thí nghiệm chưa thành công và tự thực hiện những thí nghiệm đơn giản để giảng dạy cho học sinh Luận văn của chúng tôi sẽ là tài liệu khởi đầu, khuyến khích việc giảng dạy thông qua các thí nghiệm tự làm.
Kết luận ch-ơng III
Một số thí nghiệm cải tiến và tự làm đã được triển khai, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giúp học sinh hiểu bài và nắm vững kiến thức Đặc biệt, các thí nghiệm này đảm bảo tính trực quan sinh động, góp phần nâng cao chất lượng giờ học.
Hệ thống giáo án hiện tại tương đối phù hợp với xu hướng giáo dục, tuy nhiên một số thí nghiệm mà chúng tôi đã đề xuất vẫn chưa được thực hiện hiệu quả, dẫn đến kết quả chưa đạt yêu cầu.
Dựa trên mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu, cũng như những kết quả thu được từ đề tài “Nghiên cứu cải tiến và tự làm một số thí nghiệm giảng dạy chương ‘từ trường’ lớp 11 THPT”, chúng tôi nhận thấy đã đạt được những kết quả tích cực trong việc nâng cao hiệu quả giảng dạy và hiểu biết của học sinh về từ trường.
1 Lí luận: Góp phần làm sáng tỏ vai trò của việc sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy và học Những kết quả thu đ-ợc trong phần này là cơ sở để nghiên cứu cải tiến và tự làm thí nghiệm chương “từ trường” lớp 11 nhằm khắc phục những khó khăn của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học
2 Xuất phát từ điều kiện và thực trạng của các tr-ờng phổ thông, tác giả đã cải tiến và tự làm một số thí nghiệm thuộc chương “từ trường” lớp 11 nhằm nâng cao chất l-ợng giờ lên lớp môn vật lý Gây hứng thú học tập cho học sinh, tạo niềm tin vào khoa học cho các em, thông qua việc quan sát, biểu diễn thí nghiệm giúp học sinh ph-ơng pháp suy luận lôgic rèn luyện kỷ năng, kỷ xảo
3 Dựa vào cơ sở lí luận và thực tiễn dạy học hiện nay chúng tôi đã xây dựng một số giáo án có sử dụng thí nghiệm cải tiến và thí nghiệm tự làm thuộc chương “từ trường” lớp 11 Nhờ vậy mà lôgic hình thành kiến thức từng bài có tính khả thi đã góp phần nâng cao chất l-ợng giờ lên lớp khắc phục đ-ợc khó khăn của giáo viên và học sinh khi dạy và học chương “từ trường” Từ đó có thể thấy vai trò của thí nghiệm nhất là thí nghiệm do giáo viên cải tiến, tự làm đơn giản, rẽ tiền là rất quan trọng
4 Kết quả của đợt thực tập s- phạm mà chúng tôi đã tiến hành cho thấy tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm cải tiến và tự làm để giảng dạy chương “từ trường” lớp 11 trong giai đoạn hiện nay và qua đó có thể rót ra nh÷ng kÕt luËn sau: Đảm bảo việc xây dựng tri thức bằng con đ-ờng thực nghiệm nhờ đó mà góp phần đổi mới ph-ơng pháp dạy học nhằm nâng cao chất l-ợng nắm kiến thức của học sinh
Việc sử dụng thí nghiệm cải tiến và tự làm đã giúp học sinh trở nên tích cực và tự lực trong học tập, mang lại niềm say mê và hứng thú trong việc chiếm lĩnh tri thức Nghiên cứu đã chứng minh giả thuyết khoa học là đúng và khả thi Tuy nhiên, do hạn chế về kiến thức, thời gian và tài liệu, đề tài vẫn còn những thiếu sót Chúng tôi tin rằng giáo viên tự làm thí nghiệm để giảng dạy là cần thiết trong giai đoạn hiện nay Trong khuôn khổ luận văn, chúng tôi mới chỉ thực hiện thí nghiệm cho một chương, nhưng nếu có điều kiện, chúng tôi sẽ mở rộng nghiên cứu cho cả chương trình lớp 11, góp phần đổi mới phương pháp dạy và học, nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.
Tài liệu trích dẫn và tham khảo
1 Nguyễn văn Đồng ( chủ biên ): Ph-ơng pháp giảng dạy vật lý ở tr-ờng phổ thông (2 tập) NXBGD Hà Nội – 1979
2 Vũ Thanh Khiết – Phạm Quý T- - Nguyễn Phúc Thuần – Nguyễn Đức Th©m: VËt lý 11 NXBGD – 1994
3 Vũ Thanh Khiết – Nguyễn Phúc Thuần – Bùi Gia Định: Vật lý11 (sách giáo viên) NXBGD
4 Trịnh Đức Đạt: Ph-ơng pháp giảng dạy những vấn đề cơ bản của ch-ơng trình vật lí phổ thông: ĐHSPV- 1997
5 Tập thể tác giả: Ph-ơng pháp giảng dạy vật lý ở các tr-ờng phổ thông trung học ở liên xô và cộng hoà dân chủ Đức: T 1 ,T 2 – NXBGD – 1984
6 N.Miacôplep: Ph-ơng pháp và kỷ thuật lên lớp ở tr-ờng phổ thông (2tập) –
7 A.V.Muraviep: Dạy thế nào cho học sinh tự nắm kiến thức vật lý NXBGD –
8 N.M Vereva: Tích cực hoá t- duy của học sinh trong giờ học vật lý: NXBGD
9 M.A.Đanilốp – M.N.Xcatkin: Lí luận dạy học ở tr-ờng phổ thông: NXBGD –
11 Camentxkt- V.P.Ôrêkhp: Ph-ơng pháp giải bài tập vật lý NXBGD – 1975
12 L.I Rêznicôp – A.V.Piôr-skin – P.A.Znamenxki: Những cơ sở của ph-ơng pháp giảng dạy vật lý NXBGD – 1973
13 L.Ellott – W.Wilcox: Vật lý phổ thông trình bày theo lối mới NXBKHKT-
14 Nguyễn Th-ợng Chung: Bài tập thí nghiệm vật lý phổ thông cơ sở NXBGD
15 Hà Văn Hùng- Trần Văn Toàn: Thí nghiệm vật lý ĐHSPV – 1997
16 Hà Văn Hùng: Bài giảng các ph-ơng tiện thí nghiệm dạy học vật lý ĐHSPV-
17 Đào Hữu Hồ: Xác suất thống kê NXBĐHQG Hà Nội – 1999
18 Đặng Vũ Hoạt: Giáo dục học NXBGD Hà Nội- 1988
19 Nguyễn Quang Lạc: Lí luận dạy học vật lý.( Sách dùng cho sinh viên khoa vật lý hệ chính quy) ĐHSPV- 1997
20 Nguyễn Quang Lạc: Lí luận dạy học hiện đại ở tr-ờng phổ thông( Bài giảng cho cao học ) ĐHSPV – 1995
21 Nguyễn Quang Lạc: Didactic Vật lý (Bài giảng cho cao học) ĐHSPV – 1997
22 Nguyễn Quang Lạc: Nghiên cứu giảng dạy ch-ơng trình cơ- nhiệt- điện §HSPV- 1997
23 Phạm Thị Phú – Nguyễn Đình Th-ớc: Logic học trong dạy học vật lý.(Bài giảng cho cao học chuyên ngành PPGD vật lý) ĐHSPV – 2000
24 Phạm Thị Phú: Bồi d-ỡng ph-ơng pháp nhận thức cho học sinh nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cơ học lớp 10 phổ thông trung học Luận án TS ĐHSPV – 1999
25 Nguyễn Ngọc Quang: Lí luận dạy học đại c-ơng Tr-ờng bồi d-ỡng cán bộ quản lý giáo dục Trung -ơng T 1 - 1986, T 2 - 1989
26 Mai Văn Trinh: Nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở tr-ờng trung học phổ thông nhờ việc sử dụng máy vi tính và các ph-ơng tiện dạy học hiện đại Luận án TS ĐHSPV – 2001
27 Nguyễn Đức Thâm – Nguyễn Ngọc H-ng: Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý ở tr-ờng phổ thông Đại học quốc gia - ĐHSP-
28 Nguyễn Ngọc H-ng: Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơ gản trong dạy học vật lý ở tr-ờng phổ thông: NCGD- 11/ 1998
29 Lê Công Triêm: Một số ý kiến về đổi mới ph-ơng pháp dạy học ở phổ thông
Kỷ yếu hội thảo về đổi mới ph-ơng pháp dạy học Nam kinh Trung quốc 11/
30 Thái Duy Tuyên: Những vấn đề cơ bản của giáo dục hiện đại NXGD Hà Néi– 1998
31 Thái Duy Tuyên: Vấn đề lựa chọn ph-ơng pháp dạy học NCGD - 6/1991
32 Phạm Hữu Tòng: Didactic Vật lý Tr-ờng ĐHSP Hà Nội I – 1994
33 Văn kiện đại hội VIII của Đảng NXB chính trị Quốc gia Hà Nội- 1996
34 Nguyễn Quốc Dũng: Nghiên cứu một số biện pháp nhằm nâng cao chất l-ợng giờ lên lớp môn vật lý lớp 11 ( ch-ơng từ tr-ờng ) ở tr-ờng PTTH vùng nông thôn trong giai đoạn hiện nay Luận văn cao học- Thạc sỹ Chuyên ngành PPGD- 1998
35 Lê Văn Giáo: Nghiên cứu quan niệm của học sinh về một số khái niệm vật lý trong phần quang học, điện học và việc giảng dạy khái niệm đó ở tr-ờng trung học cơ sở Luận án TS ĐHV 2001
36 Vũ Thanh Khiết- Nguyễn Phúc Thuần- Trần Văn Quang: Bài tập vật lý- NXBGD- 1994
37 Lê Văn Thông: Phân loại và ph-ơng pháp giải bài tập vật lý 11 NXB- 1997
Phô lôc 1 Phiếu trao đổi ý kiến với giáo viên về việc dạy học chương “từ trường” lớp 11 thpt
Xin vui lòng chia sẻ với chúng tôi một số ý kiến dưới đây và đánh dấu (x) vào ô trống nếu câu trả lời của bạn là có hoặc đồng ý.
1 Trường đồng chí có dụng cụ để làm thí nghiệm thuộc chương “từ trường” không?
+ Có dụng cụ để làm thí nghiệm
+ Không có dụng cụ để làm thí nghiệm
+ Có nh-ng không đồng bộ
2 Xin đồng chí cho biết Tr-ờng đồng chí có phòng thí nghiệm không?
+ Có phòng thí nghiệm chung cho các môn
+ Có phòng thí nghiệm riêng cho môn vật lý
3 Đồng chí vui lòng cho biết khi dạy các bài sau đây đồng chí đã sử dụng thí nghiệm để dạy bài nào?
+ Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện Cảm ứng từ
+ Từ tr-ờng của dòng điện trong các mạch có dạng khác nhau
+ T-ơng tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện Định nghĩa đơn vị c-ờng độ dòng điện
+ Lực từ tác dụng lên một khung dây mang dòng điện
4.Nếu có các bài khi dạy đồng chí không làm thí nghiệm là do
+ Không đủ dụng cụ thí nghiệm
+ Không có phụ tá thí nghiệm
+ Làm mất nhiều thời gian
+ Nhà tr-ờng không khuyến khích
5 Các khó khăn của đồng chí khi dạy ch-ơng “từ trường”?
6 Kinh nghiệm của đồng chí cho thấy khi dạy chương “từ trường” học sinh thường gặp những khó khăn, sai lầm nào?
7 Các phương pháp dạy học mà đồng chí đã sử dụng khi dạy chương “từ trường” là
+ Đàm thoại nêu vấn đề
Xin chân thành cảm ơn đồng chí
Phô lôc 2 Phiếu thăm dò ý kiến của học sinh lớp 11 thpt ở các lớp thực nghiệm
Em hãy đọc các câu hỏi d-ới đây và đánh dấu(x) vào câu mà em cho là đúng nhất
2 Khi học chương “từ trường” có sử dụng thí nghiệm sẽ làm tăng hứng thú học tËp
3 Các kết quả trong quá trình biểu diễn thí nghiệm làm tăng tính chính xác hơn
4 Sử dụng thí nghiệm trong giờ học làm tăng tính trực quan sinh động
4 Khi sử dụng thí nghiệm trong giờ học giúp các em cũng cố niềm tin vào bài giảng của thầy và khả năng tiếp thu bài giảng của mình
5 Sử dụng thí nghiệm trong giờ học giúp giáo viên và học sinh gần gũi nhau hơn dẫn đến kết quả học tập tốt hơn
6 Trong giờ học có sử dụng thí nghiệm sẽ giúp bớt căng thẳng, mệt mỏi
7 Trong giờ học có sử dụng thí nghiệm sẽ giúp các em tính kiên trì, lòng ham mê khoa học
8 Em có muốn trong giờ học có sử dụng thí nghiệm
Xin cảm ơn em phô lôc 3 Kết quả bài kiểm tra của khối thực nghiệm và khối đối chứng Khối thực nghiệm Khối đối chứng
TT Họ và tên: Lớp 11C Đ TT Họ và tên: Lớp 11D Đ
1 Lê thị Châu 6 1 Nguyễn Thiện Anh 4
2 Võ Văn Chung 5 2 Lê Nguyên Bình 3
3 Trần Văn Dũng 5 3 Hồ Hải Bắc 3
4 Phạm Thị Dung 4 4 Phùng Viết Biên 5
5 Hoàng Nghĩa Đồng 5 5 Nguyễn Văn Công 1
6 Trần Xuân Đồng 7 6 Trịnh Văn C-ờng 5
7 Nguyễn Trọng Đ-ờng 5 7 Nguyễn Trọng Chung 5
8 Nguyễn Văn Đức 2 8 Trần Thi Thuý Chung 4
9 Nguyễn Thị Hà 3 9 Hoàng Nghĩa Đ-ờng 4
10 Trần Thị Hồng 7 10 D-ơng Văn Dũng 5
11 Lê Thị ánh Hồng 5 11 Lê Thanh Dinh 3
12 Từ Đức Hải 5 12 Bùi Đức Duẫn 2
13 Nguyễn Thị Hải 4 13 L-u Hồng Đăng 2
14 Đặng Thị Hải 4 14 Tô Thị Đăng 5
15 Nguyễn Thanh Hải 7 15 Hoàng Viêt Đông 3
16 Phạm Thị Hiền 7 16 Trần Thị Gái 3
17 Nguyễn Đình Hiền 3 17 Hoàng Thi Hằng 5
18 Lê Thị H-ơng 6 18 Pham Thị Hằng 5
19 Hoàng Thị Thu H-ơng 5 19 Lê Sỹ Hà 5
20 Nguyễn Văn H-ng 5 20 Trần Thị Hà 2
21 Tạ Thị Thu Hoài 5 21 Nguyễn Quang Hào 6
22 Đặng Văn Hoàn 3 22 Nguyễn Văn Hải 1
23 Nguyễn Đình Hoàng 2 23 Nguyễn Văn Hải B 2
24 Phạm Thị Hoa 7 24 Nguyễn Thị Hạnh 2
25 Tô Thị Hoa 6 25 L- Mỹ Hạnh 6
26 Nguyễn Thi Hoa 5 26 Phạm Thị Hồng 6
27 Nguyễn Thị Lan 5 27 Trần Thế Hanh 7
28 Trần Thị Linh 5 28 Lê Thị H-ơng 7
29 Nguyễn Thị Loan 6 29 Hà Thị H-ơng 4
30 Nguyễn Đình Mạnh 3 30 L-ơng Văn H-ng 4
31 Nguyễn Lê Mỹ 7 31 Trần Thị Hoà 4
32 Đặng Xuân Nam 7 32 Đặng Thị thu Lành 5
33 Cao Thị Nga 5 33 Lữ Thị Lan 5
34 Hà Thị Niềm 5 34 Trần Đình Linh 5
35 Đặng Thị Ph-ơng 5 35 Đặng Ngọc Lực 6
36 Trịnh Văn Phú 8 36 Hồ Thị Mỹ 6
37 Phạm Thi Quỳnh 3 37 Nguyễn Thị Thu Nga 2
38 Phạm Hồng Sơn 6 38 Phạm Viết Ngọc 2
39 Nguyễn Văn Thắng 6 39 Trần Thị Ngọc 7
40 Võ Trọng Thanh 8 40 Trần Bá Nhân 7
41 Nguyễn Thi Thu 4 41 Nguyễn Thành Nhân 7
42 Từ Thị Thuỷ 5 42 Từ Thị Nhàn 8
43 Trần Thị Thuý 5 43 Đặng Thị Nhàn 3
44 Nguỵ Khắc Tú 5 44 Trần Ngọc Phú 6
46 TrÇn Xu©n Tr×nh 8 46 L-u V¨n QuyÒn 4
47 Võ Quốc Trung 5 47 Ngô ánh Sáng 4
48 Nguyễn Hữu Tuấn 5 48 Lê Văn Thành 2
49 Nguyễn Văn Tuấn 9 49 Nguyễn Thị Thắm 2
51 Từ Đức Tuấn 7 51 Nguyễn Đình Thức 5
52 Hồ Thị Tuyến 5 52 Hồ Mai Trang 4
53 Nguyễn Thị Tuyết 5 53 Hà Văn Tuấn 3
54 Nguyễn Thị ánh Tuyết 5 54 Nuyễn Thị Vân 3
TT Họ và tên: Lớp 11 B Đ TT Họ và tên: Lớp 11 E Đ
1 Nguyễn Đình An 6 1 Lê Thị Tú Anh 5
2 Võ Văn Bách 4 2 Trần Quốc Anh 8
3 Phạm Văn Bảo 4 3 V-ơng Thị Bằng 3
4 Đặng Sỹ C-ờng 5 4 Hồ Ph-ơng bắc 4
5 Phạm Huy Chính 5 5 Nguyễn Thị Bích Cảnh 4
6 Đặng Minh Diệu 5 6 Nguyễn ánh D-ơng 4
7 Trần Văn Đại 6 7 Nguyễn Minh Đông 5
8 Nguyễn Văn Đảm 6 8 Trần Phúc Đạo 1
9 Lê Văn Dũng 7 9 Nguyễn Xuân Đỉnh 3
10 Nguyễn Văn Giáp 5 10 Nguyễn Ngọc Điền 3
11 Hoàng Viết Giáp 5 11 Nguyễn Nam Giang 6
12 Nguyễn Thị Hằng 5 12 Đinh Thị Việt Hà 6
13 Đặng Quang Hải 7 13 Bùi Đình Hào 4
14 Nguyễn Thị Hồng 7 14 Nguyễn Thị Hảo 4
15 Nguyễn Mạnh Hùng 7 15 Nguyễn Thị Hằng 4
16 Nguyễn Văn Hoàng 2 16 Nguyễn Thị ánh Hằng 3
17 Đặng Thị Hoè 5 17 Nguyễn Thị Thu Hằng 3
18 Đặng Văn Huy 5 18 Trần Thị Hằng 2
19 Hoàng Văn Khuyên 6 19 Phạm Văn Hiền 1
20 Đặng Quốc Kiên 7 20 Nguyễn Thị Thu Hiền 6
21 Đặng Trung Kiên 5 21 Cao Đại Hiệp 5
22 Phạm Hồng Kỳ 5 22 Phạm Xuân Hiệp 4
23 Nguyễn Thị cúc Lan 5 23 Phạm Văn Hoà 4
24 Nguyễn Ngọc Lộc 6 24 Bùi Tuấn Huy 4
25 Hà Văn Liêm 5 25 Bùi Thị Thanh H-ơng 2
26 Đặng Thị Long 5 26 Nguyễn Thị H-ơng 2
27 Chu Tiến Lực 3 27 Nguyễn Thị Thuỳ H-ơng 5
28 Phạm Văn Minh 4 28 Nguyễ Thị Lành 6
29 Nguyễn Đình Nam 2 29 Trần Thị Lý 6
30 Nguyễn Hữu Nam 2 30 Phạm Khánh Ly 6
31 Trần Thị Ngân 5 31 Nguyễn Cảnh Luyện 7
32 Phạm Thị Ph-ớc 5 32 Hoàng Xuân Nam 5
33 Đặng Văn Quý 5 33 Nguyễn Thạc Nguyên 5
34 Nguyễn Đình Quý 5 34 V-ơng Đại Nguyên 5
35 Trần Trí Tân 5 35 Cao Thị Lan Ph-ơng 7
36 Từ Đức Thái 7 36 Hồ Thị Quỳnh 7
37 Nguyễn Văn Thông 8 37 Bùi Sỹ Quang 4
38 Hà Quang Thành 8 38 Trần Đình Quyết 2
39 Nguyễn Thị Thắm 4 39 Trần Đình Quang 2
40 Đặng Thị Thắm 9 40 Trần Đình Quyết 2
41 Nguyễn Văn Thắng 6 41 Nguyễn Hồng Sơn 3
42 Hà Đăng Thế 5 42 Nguyễn ánh Sáng 3
43 Đặng Đăng Thịnh 5 43 Bùi Đình Tâm 5
44 Vâ §×nh ThuËn 5 44 TrÇn Thanh T×nh 5
45 Nguyễn Ngọc Thanh 4 45 Bùi Thị Thanh Tùng 7
46 Nguyễn Văn Thanh 3 46 Nguyễn Thị Thảo 7
47 Võ Văn Tuấn 3 47 Nguyễn Văn Thảo 2
48 Phạm Văn Vinh 5 48 Nguyễn V-ơng Thái 3
49 Phạm Thị Vân 5 49 Cao Danh Thắng 3
50 Đặng Văn Vĩnh 6 50 Nguyễn Hải Thanh 5
51 Nguyễn Minh Việt A 5 51 Hồ Thị Thuỷ 5
52 Nguyễn Minh Việt B 4 52 Phạm Sỹ Tuấn 5
Phô lôc 4 Một số ảnh chụp thí nghiệm sử dụng trong luận văn
1 Thí nghiệm tác dụng của từ tr-ờng lên nam châm thử Đ-ờng cảm ứng từ
2 Thí nghiệm tạo từ phổ của nam châm
3 Thí nghiệm tạo từ phổ của dòng điện thẳng
4 Thí nghiệm tạo từ phổ của ống dây
5 Thí nghiệm t-ơng tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện
6 Thí nghiệm lực từ tác dụng lên một khung dây mang dòng điện
7 Thí nghiệm tác dụng của từ tr-ờng lên dây dẫn có dòng điện Quy tắc bàn tay trái
8 Thí nghiệm tác dụng của từ tr-ờng lên vòng dây tròn có dòng điện chạy qua.