Tài liệu Áp dụng phương pháp thực nghiệm vào giảng dạy một số bài trong chương từ trường và cảm ứng điện từ,

GVHD: Traàn Quoác Tuaán Luaän vaên toát nghieäp PHAÀN I: MÔÛ ÑAÀU 1. LYÙ DO CHOÏN ÑEÀ TAØI 1.1. Hoaøn caûnh thöïc teá: Trong thôøi ñaïi ngaøy nay, thôøi ñaïi phaùt trieån nhö vuõ baõo cuûa vaät lyù hoïc vaø kyõ thuaät, saûn xuaát ñoøi hoûi nhieàu hôn so vôùi xaõ hoäi tröôùc phaûi coù toác ñoä phaûn öùng nhanh, oùc quan saùt saéc beùn, trí tueä linh hoaït khi tieán haønh phaân tích vaø toång hôïp. Nhöõng phaåm chaát ñoù, tö duy con ngöôøi khoâng töï nhieân coù, maø ñaït ñöôïc nhôø söï reøn luyeän laâu daøi treân cô sôû nhöõng haønh ñoäng töï löïc cuûa hoïc sinh. Tö duy phaùt trieån linh hoaït saùng taïo cuûa con ngöôøi, kyõ naêng töï löïc trau doài tri thöùc môùi vaø naém vöõng phöông phaùp khai thaùc tri thöùc laø keát quaû cuûa vieäc giaùo duïc tö duy. Do ñoù, tröôùc maét khoa hoïc giaùo duïc noùi chung vaø caùc ngaønh phöông phaùp daïy hoïc boä moân noùi rieâng ñaët ra nhieäm vuï phaùt trieån toaøn dieän tö duy cuûa hoïc sinh. Vieäc phaùt trieån tö duy trong quaù trình giaûng daïy vaät lyù coù taùc duïng tröôùc heát laø giuùp hoïc sinh thu nhaän baøi giaûng moät caùch saâu saéc, khoâng maùy moùc, bieát caùch vaän duïng kieán thöùc vaøo thöïc haønh, töø ñoù kieán thöùc maø hoïc sinh thu nhaän trôû neân sinh ñoäng vaø vöõng chaéc. Hôn nöõa coøn coù moät taùc duïng lôùn laø taïo ra moät kyõ naêng vaø thoùi quen laøm vieäc coù suy nghó, coù phöông phaùp chuaån bò tieàm löïc laâu daøi cho hoïc sinh. Trong khoa phöông phaùp giaûng daïy vaät lyù hieän nay ñang ñaët ra vaán ñeà hoaøn thieän hôn nöõa caùc phöông phaùp vaø caùc hình thöùc toå chöùc daïy hoïc, tìm caùc phöông phaùp vaø bieän phaùp daïy hoïc môùi naâng cao ñöôïc moät caùch roõ reät hieäu quaû cuûa quaù trình sö phaïm. Theá nhöng vieäc giaûng daïy vaät lyù coù theå ñaûm baûo söï phaùt trieån tö duy cuûa hoïc sinh nhö theá naøo? Trong khoa hoïc vaät lyù caû thí nghieäm khoa hoïc vaø lyù thuyeát ñeàu ñoùng vai troø quan troïng nhö nhau. Thöïc nghieäm vaø lyù thuyeát ñeàu phaûi ñöôïc theå hieän moät caùch ñaày ñuû trong giaùo trình ôû nhaø tröôøng. Tuy nhieân, vaät lyù hoïc laø moät moân khoa hoïc thöïc nghieäm neân vieäc giaûng daïy baèng mieäng moân vaät lyù phaûi nhöôøng choã cho vieäc nghieân cöùu thöïc nghieäm, noù cho pheùp giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà tính tröïc quan vaø tính vöøa söùc cuûa taøi lieäu hoïc. Thöïc nghieäm laø moät phöông tieän ñeå nhaâïn thöùc ñaày ñuû vaø saâu saéc hôn caùc hieän töôïng vaät lyù. Noù cuõng caàn thieát ñeå giôùi thieäu vôùi hoïc sinh söï tieán boä kyõ thuaät, ñeå reøn luyeän cho hoïc sinh kyõ naêng vaø kyõ xaûo söû duïng caùc duïng cuï, coâng cuï ño,… Noù khoâng nhöõng laø moät phöông tieän hình thaønh tri thöùc, kyõ naêng vaø kyõ xaûo maø coøn laø moät con ñöôøng phaùt trieån tö duy cao ñoä cho hoïc sinh. AÛnh höôûng phaùt trieån cuûa moãi thí nghieäm tröôùc heát laø ôû choã thí nghieäm laøm saùng toû logic chaët cheõ cuûa nhöõng moái lieân heä nhaân quaû trong caùc hieän töôïng töï nhieân. K.Ñ Usinxki ñaõ SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 1 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán vieát raèng "…moãi thí nghieäm laø moät baøi taäp toát nhaát ñoái vôùi logic cuûa con ngöôøi… vaø moät soá thí nghieäm vaät lyù vaø hoùa hoïc phaùt trieån ôû ngöôøi hoïc sinh pheùp suy luaän ba ñoaïn ñuùng ñaén vaø oùc quan saùt tinh töôøng nhieàu hôn haøng traêm baøi taäp vieát veà caùc phaïm truø logic". Laø moät giaùo vieân vaät lyù töông lai, toâi mong muoán goùp phaàn coâng söùc nhoû beù cuûa mình ñeå naâng cao chaát löôïng giaûng daïy ôû tröôøng phoå thoâng. Do ñoù, toâi ñaõ choïn ñeà taøi "Aùp duïng phöông phaùp thöïc nghieäm vaøo giaûng daïy moät soá baøi trong chöông Töø Tröôøng vaø Caûm ÖÙng Ñieän Töø, Vaät Lyù 11 CCGD" 1.2. Yeâu caàu vaø nhieäm vuï ñaït ñöôïc cuûa ñeà taøi: Vaán ñeà tích cöïc hoùa hoaït ñoäng nhaän thöùc hoïc sinh bao giôø cuõng laø trung taâm chuù yù cuûa caùc giaùo vieân tieân tieán. Tuy nhieân nhöõng nhieäm vuï môùi ñaët ra trong nhaø tröôøng ñoøi hoûi khoâng nhöõng phaûi xem xeùt laïi vaø hoaøn thieän caùc phöông phaùp quen thuoäc tích cöïc hoùa hoïc sinh, maø coøn phaûi tìm toøi nhöõng caùch môùi, nhöõng con ñöôøng môùi phaùt trieån tính töï löïc, saùng taïo vaø tö duy cuûa hoïc sinh, phuø hôïp moät caùch ñaày ñuû nhaát vôùi yeâu caàu hieän nay_ töùc laø yeâu caàu lieân heä vieäc daïy hoïc vôùi cuoäc soáng, vôùi lao ñoäng, vôùi thöïc tieãn xaây döïng chuû nghóa coäng saûn. Phaûi toå chöùc quaù trình hoïc taâïp sao cho hoïc sinh thu nhaän kieán thöùc trong caùc giôø hoïc chuû yeáu laø trong quaù trình laøm vieäc töï löïc tích cöïc. Vieäc coá gaéng ñaûm baûo söï laøm vieäc tích cöïc cuûa hoïc sinh toaøn lôùp trong suoát giôø hoïc. Phaân tích quaù trình hoaït ñoäng nhaän thöùc ñeå tìm ra caùc thao taùc tö duy vaø nhöõng suy luaän logic thöôøng söû duïng trong hoïc taäp vaät lyù. Ñeà ra caùc bieän phaùp taùc ñoäng nhaèm reøn luyeän cho hoïc sinh kyõ naêng hoaït ñoäng nhaän thöùc, phöông phaùp laøm vieäc vaø suy nghó. Trong quaù trình daïy hoïc, caàn laøm cho hoïc sinh hieåu ñöôïc phöông phaùp thöïc nghieäm trong nghieân cöùu vaät lyù vaø töøng böôùc höôùng daãn hoïc sinh vaän duïng phöông phaùp thöïc nghieäm cuûa vaät lyù hoïc trong khi nghieân cöùu caùc kieán thöùc trong chöông trình VLPT. Do ñoù, yeâu caàu vaø nhieäm vuï ñaït ñöôïc cuûa ñeà taøi goàm caùc vaán ñeà sau: - Phöông phaùp thöïc nghieäm trong khoa hoïc Vaät Lyù. - Phöông phaùp thöïc nghieäm trong daïy hoïc Vaät Lyù - Phaân tích vaø soaïn giaùo aùn saùu baøi chöông Töø Tröôøng vaø Caûm ÖÙng Ñieän Töø VL11 CCGD theo tinh thaàn aùp duïng phöông phaùp thöïc nghieäm - Cheá taïo moät soá ñoà duøng daïy hoïc. 1.3. Thöïc traïng vaán ñeà nghieân cöùu cuûa ñeà taøi: 1.3.1 Tình hình daïy vaø hoïc TN vaät lyù ôû tröôøng phoå thoâng: Vaät lyù laø moân khoa hoïc thöïc nghieäm nhöng chöa ñöôïc giaûng daïy ñuùng nhö teân goïi cuûa noù, ña soá giaùo vieân töø nhieàu naêm nay vaãn daïy theo "phöông phaùp thuyeát trình coù keát hôïp vôùi ñaøm thoaïi" laø chuû yeáu. Ñaây laø caùch daïy nhoài nheùt, daïy chay. Keát quaû laø hoïc sinh chöa theå töï löïc thu nhaâïn kieán thöùc theo höôùng tích cöïc. SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 2 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán Caùc ñieàu kieän giaùo duïc coøn thieáu, lôùp hoïc ñoâng, chaät, phöông tieän giaûng daïy khoâng ñuû, SGK chöa phuø hôïp, noäi dung kieán thöùc quaù nhieàu ñoái vôùi hoïc sinh phoå thoâng. Hieän nay, phaàn lôùn ôû caùc tröôøng phoå thoâng chöa chuù troïng nhieàu ñeán vieäc daïy coù thí nghieäm vì sôï maát nhieàu thôøi gian vaø moät soá giaùo vieân ngaïi khoù. Do ñoù, ña soá hoïc sinh raát sôï hoïc moân naøy, xem kieán thöùc moân naøy raát tröøu töôïng, khoù hieåu, khoâng thöïc teá. 1.3.2 Cô sôû vaät chaát: Ñaây laø moät maët thuaän lôïi cuûa ñeà taøi, taøi lieäu tham khaûo khaù ñaày ñuû, coù nhieàu taøi lieäu nghieân cöùu môùi, phoøng thì nghieâm phoå thoâng vôùi nhieàu duïng cuï khaù hieän ñaïi, ñaày ñuû. 2. NHÖÕNG GIAÛ THUYEÁT CUÛA ÑEÀ TAØI: Coù theå nghieân cöùu vaø aùp duïng PPTN trong daïy hoïc vaät lyù nhaèm tích cöïc hoùa hoaït ñoäng nhaän thöùc cuûa HS. Coù theå nghieân cöùu soaïn giaùo aùn moät soá baøi coù thí nghieäm trong chöông trình vaät lyù phoå thoâng theo tinh thaàn aùp duïng phöông phaùp thöïc nghieäm. Coù theå tieán haønh thöïc nghieäm sö phaïm ôû tröôøng phoå thoâng trong ñôït thöïc taäp sö phaïm. Coù theå cheá taïo moät soá ñoà duøng daïy hoïc. 3. CAÙC BÖÔÙC NGHIEÂN CÖÙU CUÛA ÑEÀ TAØI: Vôùi thôøi gian laø moät naêm hoïc (töø thaùng 7 naêm 2002 ñeán thaùng 5 naêm 2003), ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän theo caùc böôùc sau: ? Böôùc 1: (töø thaùng 7 naêm 2002 ñeán thaùng 12 naêm 2002), söu taàm taøi lieäu, nghieân cöùu lyù thuyeát veà lyù luaän daïy hoïc, caùc phöông phaùp daïy hoïc, phaân tích chöông trình vaät lyù phoå thoâng,… ? Böôùc 2: (töø thaùng 12 naêm 2002 ñeán thaùng 2 naêm 2002), reøn luyeän kyõ naêng thöïc haønh thí nghieäm vaø soaïn giaûng moät soá baøi coù thí nghieäm trong SGK VL 11 CCGD. ? Böôùc 3: (töø thaùng 2 naêm 2003 ñeán thaùng4 naêm 2003), thöïc nghieäm sö phaïm ôû tröôøng phoå thoâng. ? Böôùc 4: (töø thaùng 3 ñeán thaùng 4 naêm 2003), vieát baùo caùo. ? Böôùc 5: (töø thaùng 5 naêm 2003), baùo caùo luaän vaên. 4. KHAÙI NIEÄM CAÀN GIAÛI THÍCH ROÕ: SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 3 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán Giaùo aùn: laø taøi lieäu ñöôïc giaùo vieân thieát keá ñeå vaïch keá hoaïch cho moät baøi leân lôùp. Giaùo aùn caàn phaûi chöùa ñöïng noäi dung baøi hoïc, nhöõng yù ñoà cuûa giaùo vieân chæ ñaïo daïy hoïc xaûy ra trong moät tieát. Phöông phaùp thöïc nghieäm (PPTN): laø moät phöông phaùp nhaän thöùc khoa hoïc ñöôïc thöïc hieän khi nhaø nghieân cöùu tìm toøi xaây döïng phöông aùn vaø tieán haønh thí nghieäm (TN), nhaèm döïa treân keát quaû cuûa TN ñeå xaùc laäp giaû thuyeát hoaëc kieåm tra moät giaû thuyeát naøo ñoù. Phöông phaùp thöïc nghieäm trong daïy hoïc Vaät Lyù: laø vieäc vaän duïng PPTN cuûa quaù trình saùng taïo khoa hoïc vaøo quaù trình daïy hoïc Vaät Lyù. Cuï theå, giaùo vieân toå chöùc, chæ ñaïo hoaït ñoäng hoïc taäp cuûa hoïc sinh theo caùc böôùc töông töï nhö caùc giai ñoaïn cuûa PPTN trong quaù trình saùng taïo khoa hoïc, ñeå phaùt huy tính tích cöïc, töï giaùc, saùng taïo cuûa hoïc sinh trong quaù trình lónh hoäi kieán thöùc, laøm cho hoïc sinh lónh hoäi kieán thöùc moät caùch saâu saéc, vöõng chaéc, ñoàng thôøi qua ñoù goùp phaàn phaùt huy naêng löïc nhaän thöùc saùng taïo cuûa hoïc sinh. SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 4 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán PHAÀN II : CÔ SÔÛ LYÙ LUAÄN CHUNG Neàn giaùo duïc cuûa nöôùc ta laø giaùo duïc toaøn dieän, nhaèm laøm cho hoïc sinh phaùt trieån ñaày ñuû veà töøng maët vaø caân ñoái giöõa caùc maët. Trong nhaø tröôøng vieäc giaûng daïy cuõng phaûi nhaèm muïc ñích laøm cho hoïc sinh ñöôïc reøn luyeän vaø phaùt trieån moät caùch toaøn dieän, theo chöùc naêng cuûa moân hoïc. Baát cöù moân hoïc naøo noùi chung cuõng khoâng theå chæ cung caáp kieán thöùc coù saün maø phaûi laøm cho trí löïc, theå löïc cuûa hoïc sinh ngaøy caøng phaùt trieån, laøm cho hoï lôùn leân veà nhieàu maët, coù nhöõng kyõ naêng, kyõ xaûo caàn thieát cho cuoäc soáng vaø xaõ hoäi. Ñoàng chí Leâ Duaån ñaõ noùi "Thaày giaùo phaûi daïy cho hoïc sinh naém ñöôïc kieán thöùc khoa hoïc phoå thoâng, ñoù laø yeâu caàu cuûa chöông trình giaùo duïc, nhöng ñoù khoâng phaûi laø taát caû noäi dung giaûng daïy, maø yeâu caàu cô baûn nhaát, quan troïng nhaát, bao truøm toaøn boä chöông trình giaûng daïy laø ñaøo taïo con ngöôøi toaøn dieän”. Daïy hoïc laø quaù trình bao goàm hai maët hoaït ñoäng thoáng nhaát vôùi nhau: Truyeàn thuï kieán thöùc vaø lónh hoäi kieán thöùc. Ñieàu ñoù coù nghóa laø giaûng daïy phaûi gaén lieàn vôùi hoïc taäp, giaûng daïy phaûi phuø hôïp vôùi ñoái töôïng vaø thuùc ñaåy cho ñoái töôïng phaùt trieån. Vì theá phaán ñaáu ñeå hình thaønh cho hoïc sinh kieán thöùc vaät lyù vöõng chaéc luoân luoân laø moät coâng vieäc phöùc taïp, ñoøi hoûi ngöôøi giaùo vieân phaûi coù nhöõng suy nghó hoïc hoûi coâng phu. Hieän nay, coù raát nhieàu phöông phaùp ñöôïc aùp duïng trong nhaø tröôøng phoå thoâng. ÔÛ ñaây, ta chæ nghieân cöùu saâu veà phöông phaùp thöïc nghieäm. Moät trong nhöõng ñieàu quan troïng cuûa phöông höôùng caûi caùch chöông trình vaät lyù phoå thoâng laø “Chöông trình phaûi bao goàm nhöõng kieán thöùc veà caùc phöông phaùp vaät lyù cô baûn”. Ngoaøi vieäc cung caáp kieán thöùc, vieäc xaây döïng vaø phaùt trieån caùc naêng löïc tö duy cho hoïc sinh (HS) laø moät yeâu caàu coù tính nguyeân taéc. Muoán vaäy, laøm cho laøm cho HS khoâng nhöõng naém vöõng ñöôïc kieán thöùc maø coøn hieåu roõ con ñöôøng daãn ñeán kieán thöùc, hieåu roõ caùc phöông phaùp nhaän thöc khoa hoïc. í Ñoái vôùi moân vaät lyùù, PPTN laø moät trong nhöõng phöông phaùp nhaän thöùc cô baûn quan troïng. Vì vaäy, trong chöông trình caûi caùch vaät lyù phoå thoâng coi troïng vieäc aùp duïng PPTN cuûa khoa hoïc vaät lyù trong quaù trình daïy hoïc. í Trong quaù trình daïy hoïc, caàn laøm cho HS hieåu ñöôïc PPTN trong nghieân cöùu vaät lyù vaø töøng böôùc höôùng daãn HS taäp vaän duïng PPTN cuûa vaät lyù hoïc (VLH) trong nghieân cöùu caùc kieán thöùc theo chöông trình vaø SGK. Ñeå coù theå vaän duïng ñöôïc PPTN cuûa VLH trong quaù trình daïy hoïc ta caàn laøm roõ hai vaán ñeà sau: Thöù nhaát laø: PPTN trong quaù trình saùng taïo khoa hoïc vaät lyù, vôùi tö caùch laø moät phöông phaùp nhaän thöùc cuûa khoa hoïc vaät lyù laø gì? Noù bao goàm nhöõng yeáu toá cô baûn gì? SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 5 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán Thöù hai laø: PPTN trong daïy hoïc vaät lyù, vôùi tö caùch laø moät phöông phaùp daïy hoïc (laø söï vaän duïng PPTN cuûa khoa hoïc vaät lyù vaøo daïy hoïc vaät lyù nhaèm reøn luyeän cho HS phöông phaùp nhaän thöùc cuûa VLH), ñöôïc thöïc hieän theo caùc böôùc daïy hoïc nhö theá naøo khi hình thaønh moät kieán thöùc cuï theå cho HS? 1. PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC NGHIEÄM TRONG QUAÙ TRÌNH SAÙNG TAÏO KHOA HOÏC VAÄT LYÙ: í Phöông phaùp thöïc nghieäm laø moät phöông phaùp nhaän thöùc khoa hoïc, ñöôïc thöïc hieän khi nhaø nghieân cöùu tìm toøi, xaây döïng phöông aùn thí nghieäm vaø tieán haønh thí nghieäm nhaèm thu ñöôïc nhöõng thoâng tin caàn thieát cho vieäc xaùc laäp hoaëc kieåm tra moät giaû thuyeát naøo ñoù. í Coù theå xaây döïng chu trình saùng taïo khoa hoïc theo Razumoâpxki theo caùc giai ñoaïn sau: Töø söï khaùi quaùt hoùa nhöõng söï kieän ñi ñeán xaây döïng moâ hình tröøu töôïng cuûa hieän töôïng (ñeà xuaát giaû thuyeát). Töø moâ hình daãn ra caùc heä quaû cuûa lyù thuyeát. Töø heä quaû lyù thuyeát daãn ñeán kieåm tra baèng thöïc nghieäm. Neáu söï kieän thöïc nghieäm phuø hôïp vôùi heä quaû döï ñoaùn thì giaû thuyeát trôû thaønh chaân lyù khoa hoïc, moät ñònh luaät, moät thuyeát vaät lyù vaø keát thuùc moät chu trình. í Nhöõng heä quaû nhö theá ngaøy moät nhieàu, môû roäng phaïm vi öùng duïng cuûa moät keát luaän ñaõ thu ñöôïc. Cho ñeán khi xuaát hieän nhöõng söï kieän môùi khoâng phuø hôïp vôùi thöïc nghieäm thì ñieàu ñoù daãn tôùi phaûi xem xeùt laïi lyù thuyeát cuõ, chænh lyù hoaëc phaûi thay ñoåi vaø nhö theá phaûi baét ñaàu moät chu trình môùi, thieát keá nhöõng maùy moùc môùi ñeå kieåm tra, baèng caùch ñoù laøm kieán thöùc khoa hoïc ngaøy caøng phong phuù theâm. Chu trình naøy ñöôïc bieåu dieãn baèng hình sau, noù khoâng kheùp kín maø môû roäng daàn. Chu trình saùng taïo khoa hoïc Razumoâpxki Moâ hình giaû ñònh, tröøu töôïng Caùc heä quaû logic Nhöõng söï kieän khôûi ñaàu Thí nghieäm kieåm tra SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 6 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán í Ñeå coù theå khaùi quaùt hoùa caùc söï kieän thöïc teá vaø xaây döïng caùc giaû thuyeát khoa hoïc veà hieän töôïng nghieân cöùu, nhaø khoa hoïc phaûi toå chöùc vaø tieán haønh TN ñeå khaûo saùt hieän töôïng trong nhöõng ñieàu kieän xaùc ñònh vaø döïa treân nhöõng keát quaû cuûa TN ñoù ñeå thu ñöôïc nhöõng taøi lieäu thöïc teá laøm cô sôû xuaát phaùt cho söï hoaøn thaønh giaû thuyeát. Ñeå kieåm tra söï ñuùng ñaén cuûa caùc keát luaän lyù thuyeát thu ñöôïc nhôø söï suy luaän loâgic töø moâ hình giaû thuyeát (vaø cuõng laø ñeå kieåm tra söï ñuùng ñaén cuûa chính baûn thaân giaû thuyeát) laïi phaûi tieán haønh TN ñeå coù theå ñoái chieáu laïi keát quaû cuûa TN vôùi nhöõng keát luaän lyù thuyeát ñaõ coù. PPTN döïa treân söï toå chöùc, tieán haønh vaø xem xeùt keát quaû cuûa TN nhö theá goïi laø PPTN. Vaäy PPTN laø moät phöông phaùp nhaän thöùc khoa hoïc ñöôïc thöïc hieän khi nhaø nghieân cöùu tìm toøi xaây döïng phöông aùn vaø tieán haønh TN, nhaèm döïa treân keát quaû cuûa TN ñeå xaùc laäp giaû thuyeát hoaëc kieåm tra giaû thuyeát naøo ñoù. Caàn löu yù raèng PPTN noùi ôû ñaây laø noùi veà phöông phaùp nhaän thöùc trong quaù trình saùng taïo khoa hoïc, chöù khoâng phaûi laø chæ ñôn thuaàn caùch thöùc tieán haønh moät TN ñaõ coù saün. Quaù trình nhaän thöùc naøy ñoøi hoûi tö duy saùng taïo. Khi aùp duïng PPTN nhaø nghieân cöùu phaûi tìm toøi thieát keá phöông aùn TN. Trong vieäc ñeà xuaát phöông aùn TN ñeå coù theå kieåm tra ñöôïc giaû thuyeát ñaõ neâu ra ñöôïc giaû thuyeát ñaõ neâu ra hoaëc cho pheùp thu ñöôïc nhöõng thoâng tin caàn thieát cho vieäc xaùc laäp giaû thuyeát, tö duy saùng taïo coù vai troø quan troïng. í Nhöõng yeáu toá cô baûn cuûa PPTN bao goàm: - Vaán ñeà caàn giaûi ñaùp hoaëc giaû thuyeát caàn kieåm tra. - Xaây döïng (thieát keá) phöông aùn TN cho pheùp thu ñöôïc löôïng thoâng tin caàn thieát cho söï xaùc laäp giaû thuyeát hoaëc kieåm tra giaû thuyeát. - Tieán haønh TN vaø thu nhaän keát quaû (quan saùt, ño ñaïc,…) - Phaân tích keát quaû vaø keát luaän. 2. PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC NGHIEÄM TRONG DAÏY HOÏC VAÄT LYÙ : ÔÛ ñaây ta muoán ñeà caäp ñeán moät phöông phaùp daïy hoïc. Trong ñoù phöông phaùp thöïc nghieäm cuûa quaù trình saùng taïo khoa hoïc ñöôïc vaän duïng vaøo quaù trình daïy hoïc vaät lyù. Thöïc chaát cuûa phöông phaùp daïy hoïc naøy laø ôû choã: - Giaùo vieân toå chöùc, chæ ñaïo hoaït ñoäng hoïc taäp cuûa hoïc sinh theo caùc böôùc töông töï nhö caùc giai ñoaïn cuûa phöông phaùp thöïc nghieäm trong quaù trình saùng taïo khoa hoïc, ñeå phaùt huy tính töï giaùc tích cöïc, saùng taïo cuûa hoïc sinh trong quaù trình lónh hoäi kieán thöùc moät caùch saâu saéc, vöõng chaéc. Ñoàng thôøi qua ñoù goùp phaàn phaùt trieån naêng löïc nhaän thöùc saùng taïo cuûa hoïc sinh. - Taát nhieân laø khi aùp duïng phöông phaùp thöïc nghieäm trong daïy hoïc vaät lyù, giaùo vieân vaãn söû duïng thí nghieäm (döôùi daïng thí nghieäm bieåu dieãn cuûa giaùo vieân hoaëc thí SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 7 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán nghieäm hoïc sinh laøm). Khoâng söû duïng thí nghieäm thì khoâng theå naøo noùi ñeán phöông phaùp thöïc nghieäm. Nhöng cuõng caàn löu yù raèng, ñieàu naøy khoâng coù nghóa laø heã cöù coù söû duïng thí nghieäm trong daïy hoïc thì ñaõ aùp duïng phöông phaùp thöïc nghieäm. Bôûi vì trong daïy hoïc vaät lyù, thí nghieäm ñöôïc söû duïng coù khi chæ nhö moät phöông tieän tröïc quan ñôn thuaàn, chöù khoâng phaûi laø noù ñöôïc thieát laäp vaø thöïc hieän trong tieán trình nghieân cöùu theo ñoøi hoûi cuûa vieäc xaùc laäp hoaëc kieåm tra moät giaû thuyeát naøo ñoù. Vieäc söû duïng thí nghieäm trong tröôøng hôïp nhö theá thì khoâng phaûi laø theo hình thöùc aùp duïng phöông phaùp nghieân cöùu thöïc nghieäm cuûa vaät lyù hoïc. - Tieán trình daïy hoïc theo tinh thaàn aùp duïng phöông phaùp thöïc nghieäm dieãn ra theo caùc böôùc chính sau: í Böôùc 1 : Laøm xuaát hieän vaán ñeà Coù theå döïa vaøo kinh nghieäm thöïc teá ñôøi soáng cuûa hoïc sinh (qua quan saùt töï nhieân, lao ñoäng saûn xuaát,..) hoaëc xuaát phaùt töø nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc, hoaëc coù theå söû duïng thí nghieäm môû ñaàu laøm cô sôû ñeå giaùo vieân coù theå neâu vaán ñeà caàn nghieân cöùu vaø taïo ñieàu kieän cho hoïc sinh coù theå ñöa ra phoûng ñoaùn. í Böôùc 2 : Höôùng daãn hoïc sinh ñeà xuaát phoûng ñoaùn, giaû thuyeát vaø ñaøm thoaïi ñeå choïn loïc nhöõng giaû thuyeát phuø hôïp vaø loaïi boû nhöõng giaû thuyeát khoâng coù caên cöù. ÔÛ ñaây caàn phaân bieät giaû thuyeát vôùi phoûng ñoaùn vu vô khoâng coù caên cöù vaø phaân bieät giaû thuyeát vôùi moät keát luaän ñaõ suy ra moät caùch logic töø moät ñieàu chaân thaät ñaõ bieát. Keát luaän naøy khoâng phaûi laø giaû thuyeát, trong tröôøng hôïp naøy cuõng khoâng coøn vaán ñeà ñeå ñoøi hoûi phaûi ñöa ra giaû thuyeát nöõa. Daáu hieäu ñaëc tröng cuûa giaû thuyeát ôû choã tính xaùc thöïc cuûa noù laø coù theå chöa phaûi laø chaéc chaén, nhöng giaû thuyeát khoâng phaûi laø moät ñieàu phoûng ñoaùn vu vô, phoûng ñoaùn voâ caên cöù. Khaùc nhau laø ôû choã giaû thuyeát ñöa ra phaûi coù khaû naêng giaûi thích, döï ñoaùn hieän töôïng. Töø ñieàu ñöôïc coi laø giaû thuyeát ngöôøi ta coù theå giaûi thích hieän töôïng ñaõ bieát vaø döï ñoaùn hieän töôïng coù theå xaûy ra. í Böôùc 3: Thaûo luaän (ñaøm thoaïi gôïi môû) Nhaèm xaây döïng phöông aùn thí nghieäm ñeå coù theå thu ñöôïc thoâng tin caàn thieát cho vieäc kieåm tra giaû thuyeát. Giaùo vieân neâu caâu hoûi, gôïi yù taïo ñieàu kieän ñeå hoïc sinh tham gia ñeà xuaát phöông aùn thí nghieäm keát hôïp vôùi giôùi thieäu duïng cuï, boá trí thí nghieäm vaø vaïch keá hoaïch tieán haønh thí nghieäm, coù theå söû duïng thí nghieäm bieåu dieãn cuûa giaùo vieân hoaëc thí nghieäm hoïc sinh laøm töøng noäi dung vaø ñieàu kieän cuï theå. í Böôùc 4: Tieán haønh thí nghieäm : Giaùo vieân bieåu dieãn thí nghieäm hoaëc höôùng daãn hoïc sinh tieán haønh, höôùng daãn hoïc sinh quan saùt ghi nhaän keát quaû thí nghieäm. Ghi soá lieäu keát quaû leân baûng. SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 8 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán í Böôùc 5 : Phaân tích keát quaû vaø ruùt ra keát luaän : Giaùo vieân höôùng daãn hoïc sinh nhaän xeùt phaân tích keát quaû thu ñöôïc vaø ruùt ra keát luaän töông öùng vôùi kieán thöùc caàn hình thaønh. Nhö vaäy, phöông phaùp thöïc nghieäm vaät lyù hieåu theo nghóa roäng laø moät trong nhöõng phöông phaùp daïy hoïc vaät lyù. Noù coù taùc duïng ñoái vôùi vieäc phaùt trieån naêng löïc nhaän thöùc cuûa hoïc sinh. Trong ñoù phöông phaùp thöïc nghieäm vaät lyù coù vai troø to lôùn. Giuùp hoïc sinh lónh hoäi saâu saéc vaø hoaøn chænh caùc kieán thöùc vaät lyù ñaõ hoïc. Giaùo vieân coù theå söû duïng nhieàu hình thöùc vaø bieän phaùp khaùc nhau ñeå reøn luyeän kyõ naêng suy lyù, quy naïp vaø dieãn dòch, tö duy phaân tích, so saùnh toång hôïp, phaùt trieån khaû naêng quan saùt, kyõ naêng thöïc haønh thí nghieäm, thoùi quen hoaït ñoâng töï löïc giaùo duïc tö töôûng cho hoïc sinh. Maët khaùc giuùp caùc em laøm quen vôùi phöông phaùp nghieân cöùu khoa hoïc, caùc duïng cuï thieát bò vaø kyû thuaät trong cuoäc soáng. 3. DAÏY HOÏC NHOÙM: 3.1. Khaùi nieäm veà “hoïc nhoùm”: í “Hoïc nhoùm” laø moät phöông phaùp hoïc taäp maø theo ñoù HS trong nhoùm trao ñoåi, giuùp ñôõ vaø hôïp taùc nhau trong hoïc taäp, HS trao ñoåi yù töôûng vaø kieán thöùc vôùi caùc thaønh vieân trong nhoùm. Nhöõng HS coù khaû naêng giuùp ñôõ nhöõng HS yeáu hôn, caùc thaønh vieân cuûa nhoùm tham gia tích cöïc vaø hôïp taùc vôùi nhau ñeå lónh hoäi kieán thöùc vaø kyõ naêng môùi. Trong khoâng khí hoïc taäp, ngöôøi hoïc khoâng chæ coù traùch nhieäm vôùi mình maø coøn coù traùch nhieäm hoïc taäp vôùi caùc baïn khaùc. í Veà toå chöùc, lôùp hoïc theo hình thöùc “hoïc nhoùm” ñöôïc chia thaønh caùc nhoùm nhoû. Caùc thaønh vieân laøm vieäc vì thaønh tích chung cuûa nhoùm, chaáp nhaän vaø tin töôûng laãn nhau, quan taâm ñeán söï ñoùng goùp vaø haønh vi cuûa caùc thaønh vieân trong nhoùm nhö cuûa chính mình. í Vai troø cuûa “hoïc nhoùm” “Hoïc nhoùm” laø moät hình thöùc toå chöùc hoïc taäp coù lôïi. Taát caû HS trong nhoùm trao ñoåi, giuùp ñôõ vaø hôïp taùc vôùi nhau taïo neân moät moâ hình hoïc taäp côûi môû. Caùc thaønh vieân cuûa nhoùm ñöôïc töï do hoûi nhau veà vaán ñeà mình coøn chöa hieåu, vôùi vieäc thaûo luaän cuøng caùc thaønh vieân khaùc cuûa nhoùm vaø lôùp, nhieäm vuï hoïc taäp ñöôïc giaûi quyeát deå daøng hôn. Nhöõng HS nhanh hieåu coù theå giuùp HS chaäm hieåu khoâng bò tuïc haäu so vôùi nhoùm. Vì vaäy, “hoïc nhoùm” laø vaán ñeà goùp phaàn giaûi quyeát veà kyû luaät lôùp hoïc, naâng cao thaønh tích hoïc taäp cuûa nhoùm. Do coù thôøi gian laøm vieäc ñoäc laäp, töï giaûi quyeát caùc vaán ñeà vaø töï do löïa choïn caùch hoïc cuûa rieâng mình neân HS trong nhoùm saùng taïo hôn. “Hoïc nhoùm” coøn chuaån bò cho HS caùch soáng trong theá giôùi hieän thöïc - theá giôùi cuûa söï hôïp taùc. í Toå chöùc vaø tieán haønh “hoïc nhoùm”: lôùp hoïc theo phöông phaùp “hoïc nhoùm” ñoøi hoûi söï hôïp taùc töø nhieàu phía: hoïc sinh, giaùo vieân, Ban Giaùm Hieäu, Hoäi PHHS,… SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 9 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán Ñoái vôùi hoïc sinh: Chia thaønh caùc nhoùm töø hai ñeán saùu HS. Coù söï keát hôïp veà thaønh phaàn, trình ñoä, daân toäc vaø giôùi tính. Tröôûng nhoùm ñoäng vieân moïi thaønh vieân thöïc hieän toát nhieäm vuï cuûa mình. Caùc thaønh vieân cuûa nhoùm coù theå pheâ phaùn nhöõng tö töôûng khaùc nhau nhöng khoâng theå pheâ phaùn nhöõng tö töông cuûa rieâng taùc giaû. Nhöõng caâu hoûi cuûa caùc thaønh vieân ñöa ra laøm cho caùc vaán ñeà trôû neân deå hieåu, giuùp cho caùc thaønh vieân cuûa nhoùm thaáy ñöôïc söï khaùc nhau cuûa caùc tö töôûng ñöôïc ñöa ra. Hoïc sinh phaûi toân troïng vaø laéng nghe yù kieán cuûa taát caû caùc thaønh vieân trong nhoùm. Giaùo vieân caàn ñöa ra caùc quy taéc: - Höôùng daãn cho HS hieåu caùc quy taéc vaø höôùng daãn cho HS laøm vieäc nhaèm ñem ñeán cho HS cô hoäi lónh hoäi taøi lieäu hoïc taäp. Giaùo vieân coøn caàn quyeát ñònh thôøi gian laøm vieäc cuûa nhoùm. Theo A.T.Francisco, caùc thaønh vieân cuûa nhoùm coù theå laøm vieäc vôùi nhau trong thôøi gian ít nhaát laø moät hoïc kyø. Treân lôùp, GV coù theå aùp duïng 70% thôøi gian ñeå vaän duïng kyõ thuaät “hoïc nhoùm” . Trong nhaø tröôøng, caùc giaùo vieân coù theå laøm vieäc nhö moät nhoùm ñeå giôùi thieäu phöông phaùp “hoïc nhoùm”. Ñieàu ñoù goùp phaàn taïo neân vieäc tuyeân truyeàn vaø thöïc hieän phöông phaùp hoïc môùi naøy ôû tröôøng phoå thoâng. - Hoïc sinh hoïc theo phöông phaùp “hoïc nhoùm” thöôøng phaûi ñoäc laäp laøm vieäc. HS phaûi töï tìm ñoïc theâm saùch vaø phaûi laøm nhöõng baøi taäp cuûa rieâng mình. Vì vaäy, HS raát caàn söï uûng hoä cuûa Ban Giaùm Hieäu vaø söï hôïp taùc cuûa cha meï trong vieäc leân keá hoaïch vaø thöïc hieän phöông phaùp hoïc taäp naøy. í Heä thoáng caùc bieän phaùp hoïc taäp nhoùm (do Kagan ñöa ra) - Ñeå thöïc hieän coù hieäu quaû hình thöùc “hoïc nhoùm” ôû caùc giai ñoaïn khaùc nhau. Thöïc nghieäm cho thaáy, trong caùc bieän phaùp ñaõ ñöôïc neâu khoâng coù bieän phaùp duy nhaát naøo ñem ñeán hieäu quaû cao nhaát cho vieäc lónh hoäi taát caû caùc moân hoïc. - “Hoïc nhoùm” laø moät trong nhöõng hình thöùc daïy hoïc khôi gôïi vaø tích cöïc hoùa söùc maïnh cuûa HS, bieán HS töø ñoái töôïng cuûa giaùo duïc thaønh chuû ñeà cuûa giaùo duïc. Töø ñoù, caùc em seõ töï chòu traùch nhieäm veà söï phaùt trieån cuûa baûn thaân. Theá giôùi roäng môû tröôùc maét caùc em, vì caùc em khoâng chæ quan taâm ñeán vaán ñeà giaûi thích theå giôùi naøy ra sau maø coøn bieát caùch hoøa nhaäp cuøng theá giôùi. 3.2. Caùch boá trí lôùp hoïc ñeå hoïc sinh thaûo luaän nhoùm: í Chính vì muoán HS coù ñieàu kieän theå hieän heát tính caùch trong hoïc taäp neân lôùp hoïc coù moät sô ñoà nhaát ñònh. Coù theå boá trí choå ngoài theo cuïm ba hoïc sinh hoaëc boán HS ñeå thaûo luaän khi coù vaán ñeà GV giao cho. í Neáu giôø hoïc ñöôïc chuaån bò theo kieåu thaày troø ñoái thoaïi tröïc tieáp thì coù theå boá trí choã ngoài theo hình chöõ U, chöõ O, hình vuoâng (H1) hoaëc thaønh caùc daõy song song vuoâng goùc vôùi maët baûng (H2) SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 10 GVHD: Traàn Quoác Tuaán Luaän vaên toát nghieäp T T T Hình 1 T Hình 2 T í Sô ñoà lôùp hoïc theo caùc kieåu treân coù theå boá trí coá ñònh töø ñaàu giôø hoaëc coù theå bieán hình ngay trong giôø hoïc hoïc tuøy theo yù ñoà cuûa giaùo vieân ñeå tieän cho vieäc thaûo luaän. í Caùc vai trong nhoùm vaø nhieäm vuï cuûa moãi vai: - Nhoùm tröôûng: daãn daét nhoùm, baûo ñaûm moïi ngöôøi cuøng tham gia hoaït ñoäng cuûa nhoùm, ñoân ñoác coâng vieäc vaø baûo ñaûm moïi ngöôøi ñeàu coù cô hoäi hoïc hoûi. - Thö kyù: ghi cheùp laïi yù kieán thaûo luaän cuûa nhoùm ñeå noäp cho GV hoaëc ñeå löu laïi cho nhoùm. Giöõ laïi moïi ghi cheùp cho nhoùm vaø cuõng coù theå chuaån bò taøi lieäu trình baøy tröôùc lôùp. - Giaùm saùt vieân: ñoân ñoác coâng vieäc cuûa nhoùm coù theå hoaøn thaønh ñuùng thôøi gian quy ñònh. Ñoàng thôøi chuù yù nhaéc nhôû moïi ngöôøi giöõ saïch seõ nôi nhoùm laøm vieäc, giöõ traät töï vaø neáu phaûi dôøi ñoåi baøn gheá ñeå laøm vieäc, giaùm saùt vieân coù nhieäm vuï nhaéc nhôû moïi ngöôøi traû baøn gheá laïi choã cuõ sau khi hoaøn thaønh coâng vieäc. - Baùo caùo vieân: thay maët nhoùm baùo caùo coâng vieäc cuûa nhoùm cho lôùp. - Vai khaùc: coù theå laøm nhieäm vuï trôï lyù cho nhoùm tröôûng. Chuù yù, söï phaân vai khaùc vôùi söï phaân chia coâng vieäc cuûa nhoùm. Thöôøng thöôøng nhoùm tröôûng coù theå ñaûm nhaän vai troø phaân chia coâng vieäc cho töøng thaønh vieân cuûa nhoùm. SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 11 GVHD: Traàn Quoác Tuaán Luaän vaên toát nghieäp PHAÀN III: NOÄI DUNG AÙP DUÏNG PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC NGHIEÄM SOAÏN GIAÛNG MOÄT SOÁ BAØI TRONG CHÖÔNG TÖØ TRÖÔØNG VAØ CAÛM ÖÙNG TÖØ. 1. CHÖÔNG “TÖØ TRÖÔØNG”: 1.1. Sô ñoà caáu truùc chöông: Khaùi nieäm töø tröôøng TC töø tröôøng Ñöôøng caûm öùng töø. Phöông vuoâng goùc mp ρ (I, B ). Löïc töø taùc duïng leân moät ñoaïn daây daãn mang doøng ñieän. QT baøn tay traùi. Khaùi nieäm caûm öùng töø. QT ñinh oác 1. Töø tröôøng trong caùc daïng maïch khaùc nhau QT ñinh oác 2. Löïc töø taùc duïng leân khung daây mang doøng ñieän. Löïc Lorenxô QT baøn tay traùi. ÖÙng duïng SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 12 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán * Nhaän xeùt: • Noäi dung chöông naøy goàm hai nhoùm kieán thöùc töø tröôøng vaø löïc töø: Nhoùm thöù nhaát goàm caùc vaán ñeà: khaùi nieäm töø tröôøng, ñaïi löôïng ñaêäc tröng cho töø tröôøng veà maët taùc duïng löïc töø, moâ taû töø tröôøng baèng phöông phaùp hình hoïc, töø tröôøng cuûa doøng ñieän trong caùc maïch khaùc nhau. Nhoùm thöù hai goàm caùc vaán ñeà: löïc töø taùc duïng leân moät ñoaïn daây daãn mang doøng ñieän, löïc töø taùc duïng leân moät khung daây mang doøng ñieän, löïc töø taùc duïng leân haït mang ñieän chuyeån ñoäng (Löïc Lorenxô), öùng duïng cuûa löïc töø. Trong SGK chæ xeùt moät ñaëc tính cuûa löïc töø. Thöïc ra thì ngoaøi löïc töø töø tröôøng coøn naêng löôïng. Nhöng naêng löôïng laø moät vaán ñeà khoù (veà maët sö phaïm) vì vaäy SGK chæ noùi löôùt qua trong moät tröôøng hôïp cuï theå ôû chöông VIII. Trong chöông naøy coøn coù moät soá quy taéc caàn nhôù thuoäc loøng. Trong soá ñoù coù nhöõng quy taéc coù teân goïi gaàn gioáng nhau nhöng noäi dung laïi khaùc nhau. Ta caàn chuù yù nhöõng quy taéc ñoù ñeå traùnh cho HS hieåu laàm coù theå maéc phaûi. • Phöông aùn SGK: Noäi dung cuûa phöông aùn naøy goàm caùc böôùc sau ñaây: a/ Böôùc thöù nhaát nhaèm ñi ñeán keát luaän raèng trong thieân nhieân ngoaøi ñieän tröôøng coøn coù moät loaïi tröôøng khaùc goïi laø töø tröôøng. Ñeå ñi ñeán keát luaän ñoù ñaàu tieân SGK ñi ñeán moät soá thí nghieäm veà nhöõng töông taùc khoâng cuøng loaïi vôùi töông taùc ñieän (vaø dó nhieân cuõng khoâng cuøng loaïi vôùi töông taùc haáp daãn). Goïi nhöõng töông taùc ñoù laø nhöõng töông taùc töø. Töø ñoù, ñöa ra keát luaän ñaõ noùi treân. b/ Sau khi ñaõ ñöa ra khaùi nieäm töø tröôøng SGK ñöa ra khaùi nieäm ñöôøng caûm öùng töø cuûa töø tröôøng. Ñaây laø moät khoù khaên cuûa phöông aùn naøy. Ñuùng ra thì khaùi nieäm ñöôøng caûm öùng töø chæ coù theå ñöa ra sau khi ñaõ coù khaùi nieäm vectô caûm öùng töø, nhöng vieäc khaûo saùt löïc töø coù lieân quan chaët cheõ vôùi ñöôøng caûm öùng töø. Vì vaäy SGK buoäc phaûi ñöa ra khaùi nieäm ñöôøng caûm öùng töø tröôùc. Duøng caùc nam chaâm thöû ñaët trong töø tröôøng ñeå ruùt ra nhaän xeùt coù theå veõ ñöôïc caùc ñöôøng cong sao cho moät nam chaâm thöû naèm caân baèng baát kyø taïi ñieåm naøo treân ñöôøng cong cuõng tieáp tuyeán vôùi ñöôøng ñoù. Ngoaøi ra, ñöôøng cong coù chieàu xaùc ñònh (caên cöù vaøo söï ñònh höôùng nam chaâm thöû). Ñöôøng cong ñoù goïi laø ñöôøng caûm öùng töø. c/ Nhö ñaõ noùi treân, ñeâû khaûo saùt löïc töø taùc duïng leân moät ñoaïn daây daãn mang doøng ñieän ta phaûi ñaët ñoaïn daây daãn trong töø tröôøng ñeàu. Nhöng cho ñeán ñaây vaán chöa theå ñöa ra ñònh nghóa töø tröôøng ñeàu vì HS chöa coù khaùi nieäm vectô caûm öùng töø. SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 13 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán Do ñoù sau khi ñöa ra khaùi nieäm ñöôøng caûm öùng töø, böôùc tieáp theo laø ñöa ra khaùi nieäm töø tröôøng ñeàu – caùc ñöôøng caûm öùng töø cuûa töø tröôøng ñeàu laø caùc ñöôøng thaúng song song caùch ñeàu nhau. d/ Ba böôùc trình baøy treân ñöa ra khaùi nieäm ñöôøng caûm öùng töø vaø töø tröôøng coù muïc ñích chuaån bò noäi duïng cuûa böôùc thöù tö laø tieán haønh thí nghieäm ñeå ruùt ra keát luaän veà phöông vaø chieàu cuûa löïc töø taùc duïng leân moät ñoaïn daây daãn mang doøng ñieän. SGK duøng khung daây mang doøng ñieän treo vaøo moät ñaàu ñoøn caân vaø ñaët moät caïnh vaøo trong töø tröôøng ñeàu cuûa nam chaâm chöõ U. Caùc keát luaän veà phöông vaø chieàu cuûa löïc töø ruùt ra töø caùc thí nghieäm chæ aùp duïng cho tröôøng hôïp rieâng laø töø tröôøng ñeàu. e/ Sau khi khaûo saùt phöông vaø chieàu cuûa löïc töø, hôïp lyù hôn caû laø tieáp sau ñoù laø khaûo saùt ñoä lôùn cuûa löïc töø. Nhöng vì HS vaãn chöa coù khaùi nieäm caûm öùng töø neân ñeán ñaây phaûi taïm döøng vieäc khaûo saùt löïc töø ñeå chuyeån sang ñònh nghóa caûm öùng töø cuûa töø tröôøng. Phöông phaùp ñöa ra khaùi nieäm caûm öùng töø ôû ñaây laø phöông phaùp thöôøng ñöôïc söû duïng trong SGK. ÔÛ ñaây ta vaãn duøng thí nghieäm nhö ñaõ noùi ôû böôùc boán nhöng baây giôø chuyeån sang khaûo saùt ñònh löôïng. f/ Böôùc 5 treân ñaây chæ môùi ñöa ra khaùi nieäm veà ñoä lôùn cuûa vectô caûm öùng töø vì vaäy noäi dung tieáp theo laø hoaøn chænh ñònh nghóa vectô caûm öùng töø. Ñoàng thôøi sau khi coù ñònh nghóa vectô caûm öùng töø ta trôû laïi chính xaùc hoùa nhöõng ñieàu maø tröôùc ñaây ta chöa theå giaûi thích roõ. g/ Khaûo saùt moâmen löïc töø taùc duïng leân khung daây mang doøng ñieän ñaët trong töø tröôøng ñeàu. Xuaát phaùt töø löïc töø ta coù theå tính toaùn ñeå ruùt ra keát luaän. h/ Khaûo saùt löïc Lorenxô cuõng coù theå xuaát phaùt töø taùc duïng leân ñoaïn daây daãn mang doøng ñieän vaø ruùt ra keát quaû. Caùc thí nghieäm chæ ñoùng vai troø minh hoïa vaø nghieäm laïi caùc keát quaû ñoù. Phöông aùn naøy coù theå coù nhöõng öu ñieåm lôùn sau: -Thí nghieäm löïc töø duøng trong phöông aùn naøy laø thí nghieäm coù tính chaát kinh ñieån. So vôùi thí nghieäm khaùc veà löïc töø thì thí nghieäm naøy deå thöïc hieän hôn caû. - Vieäc hình thaønh khaùi nieäm caûm öùng töø laø xuaát phaùt töø thí nghieäm veà löïc töø. Caùch hình thaønh moät khaùi nieäm vaät lyù baèng caùch ñoù cuõng laø truyeàn thoáng cuûa SGK ôû tröôøng trung hoïc. Ñieàu khoù khaên cuûa phöông aùn naøy laø khoâng theå trình baøy ngay moät laàn khaùi nieäm ñöôøng caûm öùng töø vaø khaûo saùt löïc töø phaûi trình baøy ñang xen nhau. SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 14 GVHD: Traàn Quoác Tuaán Luaän vaên toát nghieäp 1.2. Giaùo aùn moät soá baøi trong chöông: § 46: Töø Tröôøng §47: Ñöôøng Caûm ÖÙng Töø. §48: Löïc Töø Taùc Duïng Leân Daây Daãn Mang Doøng Ñieän §49: Caûm ÖÙng Töø. óóóóóóóóóóóóóóóóóóóóó §46. TÖØ TRÖÔØNG A. TOÙM TAÉT NOÄI DUNG • Töông taùc giöõa hai NC laø töông taùc töø. • Thí nghieäm Ôcxtet töông taùc giöõa NC vaø doøng ñieän. Nam chaâm (töø), doøng ñieän (ñieän) coù lieân quan. • Suy luaän, doøng ñieän vaø doøng ñieän coù theå töông taùc vôùi nhau khoâng? Thí nghieäm chöùng toû doøng ñieän vaø doøng ñieän töông taùc vôùi nhau. • Caùc töông taùc treân goïi laø töông taùc töø. Löïc töông taùc töø giöõa chuùng goïi laø löïc töø. • Töông taùc töø laø töông taùc giöõa caùc haït mang ñieän chuyeån ñoäng vaø khoâng coù lieân quan gì ñeán ñieän tröôøng cuûa caùc ñieän tích. • Töø ñoù ngöôøi ta ñaõ ñöa ra khaùi nieäm töø tröôøng – laø daïng vaät chaát toàn taïi xung quanh haït mang ñieän chuyeån ñoäng vaø taùc duïng löïc leân haït mang ñieän khaùc chuyeån ñoäng trong ñoù. SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 15 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán B. SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC NOÄI DUNG Xung quanh ñieän tích ñöùng yeân coù ñieän tröôøng. Vaäy xung quanh ñieän tích chuyeån ñoäng coù toàn taïi moâi tröôøng gì? Nam chaâm – Nam chaâm. Nam chaâm – Doøng ñieän. Doøng ñieän – Doøng ñieän. Töông taùc töø. Caùc töông taùc naøy goïi laø töông taùc töø, löïc taùc duïng trong tröôøng hôïp naøy laø löïc töø. Xung quanh doøng ñieän toàn taïi moâi tröôøng vaät chaát goïi laø töø tröôøng. Khaùi nieäm töø tröôøng. TC: Taùc duïng löïc töø leân haït mang ñieän chuyeån ñoäng khaùc trong noù. Nguoàn goâùc: gaây ra töø tröôøng cuûa doøng ñieän laø caùc haït mang ñieän chuyeån ñoäng. Baøi taäp vaän dung. SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo ÑN: Töø tröôøng laø daïng vaät chaát toàn taïi xung quanh haït mang ñieän chuyeån ñoäng vaø taùc duïng löïc töø leân haït mang ñieän khaùc chuyeån ñoäng trong noù. Trang 16 Luaän vaên toát nghieäp GVHD: Traàn Quoác Tuaán Ta coù theå aùp duïng PPTN vaøo thí nghieäm töông taùc giöõa hai daây daãn song song mang doøng ñieän. *Böôùc 1: Laøm xuaát hieän vaán ñeà Töø hai TN, NC taùc duïng NC vaø doøng ñieän taùc duïng leân NC. Nhö vaäy doøng ñieän töông nam chaâm. Ta coù theå ñöa ra vaán ñeà hai doøng ñieän ñaët gaàn nhau chuùng coù töông taùc nhau khoâng? *Böôùc 2: Ñeà xuaát giaû thuyeát Khi NC ñaët gaàn doøng ñieän thì doøng ñieän taùc duïng leân NC. Khi thay NC coøn laïi bôûi doøng ñieän thì hai doøng ñieän naøy coù theå töông taùc vôùi nhau. *Böôùc 3: Thaûo luaän ñöa ra phöông aùn thí nghieäm Ñeå khaûo saùt söï töông taùc giöõa hai doøng ñieän thì duïng cuï ta caàn nhöõng gì vaø tieán haønh thí nghieäm nhö theá naøo? Ta coù theå cho HS thaûo luaän nhoùm ñöa ra duïng cuï vaø phöông aùn tieán haønh thí nghieäm. Tieán haønh thí nghieäm theo hai tröôøng hôïp: hai doøng ñieän ngöôïc chieàu; hai doøng ñieän cuøng chieàu. *Böôùc 4: THTN GV THTN cho HS quan saùt vaø nhaän xeùt: hai doøng ñieän ngöôïc chieàu: ñaåy nhau; hai doøng ñieän cuøng chieàu: huùt nhau. *Böôùc 5: GV höôùng daãn HS giaûi thích taïi sao hai doøng ñieän coù theå töông taùc ñöôïc vôùi nhau. Töø ñoù hình thaønh neân khaùi nieäm môùi cho HS. C. SOAÏN GIAÛNG I. Muïc ñích baøi daïy Nghieân cöùu caùc thí nghieäm veà töông taùc töø ñeå xaây döïng töông taùc töø. Töø ñoù truyeàn thuï khaùi nieäm töø tröôøng. Thoâng qua baøi naøy ta giôùi thieäu cho hoïc sinh moät daïng vaät chaát môùi – ñoù laø töø tröôøng. II. Phöông phaùp vaø phöông tieän daïy hoïc - Phöông phaùp thöïc nghieäm, ñaøm thoaïi, dieãn giaûng, hoïc nhoùm. - Caùc ñoà duøng daïy hoïc: moät nam chaâm thaúng, moät kim nam chaâm, hai daây daãn thaúng mang doøng ñieän. - Chuaån bò : ñoïc SGK VL 11, SGV. III. Noäi dung vaø tieán trình leân lôùp * Chuaån bò - Kieåm tra (khoâng) -VB: Xung quanh ñieän tích ñöùng yeân coù ñieän tröôøng. Coøn neáu ñieän tích chuyeån ñoäng thì coù toàn taïi moâi tröôøng xung quanh noù khoâng ? Ta sang baøi “Töø tröôøng” (3 phuùt) SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 17 Luaän vaên toát nghieäp TG (ph) 3 2 3 HOAÏT ÑOÄNG CUÛA THAÀY §46 TÖØ TRÖÔØNG Coù 2 ñieän tích q1,q2 ñöùng yeân thì xaûy ra töông taùc ñieän. Neáu 2 ñieän tích naøy chuyeån ñoäng chuùng ta coù töông taùc nhau khoâng? Ta ñi vaøo phaàn 1. 1/ Töông taùc töø : a/ Töông taùc giöõa hai nam chaâm: ? Ta ñaõ bieát hai nam chaâm töông taùc vôùi nhau. Vaäy chuùng töông taùc vôùi nhau nhö theá naøo? Caùc em haõy quan saùt ? Töông taùc giöõa hai nam chaâm vôùi nhau goïi laø töông taùc töø. (Môû roäng : giaûi thích kim nam chaâm ñònh höôùng baéc nam). ? Coøn khi ta ñaët kim nam chaâm gaàn moät doøng ñieän thì hieän töôïng gì xaûy ra ? Caùc em haõy quan saùt coâ laøm thí nghieäm. GVHD: Traàn Quoác Tuaán HOAÏT ÑOÂNG CUÛA TROØ GHI BAÛNG §46TÖØ TRÖÔØNG 1/ Töông taùc töø a/ Töông taùc giöõa Cuøng cöïc : hai nam chaâm: ñaåy nhau. -Cuøng cöïc: ñaåy Khaùc cöïc : huùt nhau nhau. -Khaùc cöïc : huùt nhau Töông taùc giöõa hai nam chaâm goïi laø töông taùc töø. Kim nam chaâm bò leäch, chöùng toû doøng ñieän taùc duïng leân nam chaâm. Neáu coâ ñaët kim nam chaâm gaàn moät daây daãn. Khi chöa coù doøng ñieän chaïy qua daây daãn, kim nam chaâm ñöùng yeân. Khi cho doøng ñieän chaïy qua daây daãn, caùc em haõy quan saùt? b/ Taùc duïng cuûa doøng ñieän leân nam chaâm: Thí nghieäm naøy ñöôïc nhaø baùc hoïc ngöôøi Ñan Maïch teân laø Ôcxtet phaùt hieän ra. Thí nghieäm SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 18 Luaän vaên toát nghieäp 2 5 3 naøy chöùng toû chaúng nhöõng nam chaâm taùc duïng leân nam chaâm maø doøng ñieän cuõng coù khaû naêng taùc duïng leân nam chaâm. ? Qua thí nghieäm treân haõy so saùnh taùc duïng cuûa nam chaâm vaø doøng ñieän ? Nhö vaäy, ta coù theå thay nam chaâm coøn laïi bôûi doøng ñieän hay khoâng? Xeùt töông taùc giöõa hai doøng ñieän. c/ Töông taùc giöõa hai doøng ñieän ? Ñeå khaûo saùt töông taùc giöõa hai daây daãn,duïng cuï ta goàm nhöõng gì? ? Ta tieán haønh thí nghieäm nhö theá naøo ñaây? ? Baây giôø, coâ coù 2 daây daãn GVHD: Traàn Quoác Tuaán Doøng ñieän coù b/ Taùc duïng cuûa vai troø nhö moät doøng ñieän leân nam nam chaâm chaâm: - Thí nghieäm Ôcxtet : +Doøng ñieän taùc duïng leân nam chaâm. +Nam chaâm (töø) vaø Hai daây daãn doøng ñieän (ñieän) coù song song, nguoàn moái quan heä ñieän D TH1: cho hai doøng ñieän trong hai daây daãn ngöôïc chieàu. TH2: cho c/ Töông taùc giöõa hai doøng ñieän hai doøng ñieän : trong hai daây daãn *MÑ: Khaûo saùt töông taùc giöõa hai cuøng chieàu. D Hoïc sinh leân daây daãn. *DC: Hai daây daãn, baûng veõ maïch. nguoàn. *PA: -TH1: Hai doøng ñieän ngöôïc chieàu. -TH2: Hai doøng ñieän cuøng B→A→C→D chieàu. song song vaø moät nguoàn ñieän moät chieàu. Ta maéc nhö theá naøo ñeå doøng ñieän trong 2 hai daây daãn laø ngöôïc chieàu nhau ? Khi chöa coù doøng ñieän chaïy qua, hai daây ôû vò trí song song nhau. ? Doøng ñieän seõ coù chieàu nhö theá naøo theo hình veõ treân ? ? Caùc em coù nhaän xeùt gì veà Ngöôïc chieàu chieàu cuûa doøng ñieän trong hai nhau daây daãn ? ? Caùc em haõy quan saùt khi Hai daây daãn SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo Trang 19 GVHD: Traàn Quoác Tuaán Luaän vaên toát nghieäp 3 coù doøng ñieän chaïy qua hai daây ñaåy nhau daãn nhö theá naøo ? ? Ta coù theå maéc maïch nhö D A theá naøo ñeå cho doøng ñieän trong C hai daây daãn laø cuøng chieàu ? B 3 A D + - B C + - D D Hai daây daãn Hai daây daãn mang huùt nhau doøng ñieän ngöôïc Qua thí nghieäm naøy ta thaáy chieàu: ñaåy nhau. khoâng phaûi doøng ñieän taùc duïng -TH2: Hai doøng leân nam chaâm maø coøn coù theå ñieän cuøng chieàu. taùc duïng leân doøng ñieän khaùc. A C Töông taùc giöõa chuùng goïi laø töông taùc gì? Ta sang phaàn d/ d/ Khaùi nieäm töông taùc töø : Tröôùc kia ngöôøi ta nghó raèng hieän töôïng ñieän vaø töø ñoäc laäp nhau, coù baûn chaát khaùc haún D B nhau. Sau thí nghieäm Ôcxtet + ngöôøi ta ñaõ thay ñoåi quan nieäm. VLH cho raèng, caùc töông Hai daây daãn mang taùc treân laø töông taùc treân laø coù doøng ñieän cuøng cuøng baûn chaát. Vì vaäy caùc töông chieàu huùt nhau. taùc noùi treân goïi chung laø töông *KL: Hai daây daãn taùc töø. Vaø löïc töông taùc giöõa mang doøng ñieän ñaët chuùng goïi laø löïc töø. gaàn nhau chuùng ? Quan saùt thí nghieäm ? 2 *THTN: -TH1: ? Töông taùc töø cuõng laø töông taùc giöõa hai haït mang ñieän. Vaäy töông taùc töø coù gì khaùc vôùi töông taùc ñieän ? SVTH: Traàn Thò Ngoïc Thaûo töông taùc nhau. d/ Khaùi nieäm töông taùc tö:ø Taùc duïng giöõa : Trang 20