Skkn vật lý thpt (12)

MỤC LỤC THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN MỤC LỤC BÁO CÁO SÁNG KIẾN I ĐIỀU KIỆN, HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN II MÔ TẢ GIẢI PHÁP Mô tả giải pháp trước tạo sáng kiến 1.1 Thực trạng giảng dạy giáo viên 1.2 Về tình hình học tập học sinh Mô tả giải pháp sau có sáng kiến 2.1 Cơ sở lý luận 2.2 Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật lý 11 đạt hiệu .5 2.2.1 Tên thí nghiệm ảo sử dụng chương trình Vật lý 11 2.2.2 Giới thiệu số phần mềm thí nghiệm ảo xây dựng số thí nghiệm ảo chương trình Vật lý 11 2.3 Thiết kế dạy: Lực từ - Từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt .23 Kết luận 39 III HIỆU QUẢ DO SÁNG KIẾN ĐEM LẠI .39 Hiệu mặt kinh tế 39 Hiệu xã hội .39 Khả áp dụng nhân rộng 40 IV CAM KẾT KHÔNG SAO CHÉP HOẶC VI PHẠM BẢN QUYỀN 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN BÁO CÁO SÁNG KIẾN I ĐIỀU KIỆN, HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN Thực trạng giáo dục Việt Nam có cải cách to lớn việc trọng đổi mục tiêu, nội dung chương trình, sách giáo khoa đổi phương pháp Vật lý môn học gắn liền với thực tiễn Tuy nhiên, chương trình Vật lý nặng mặt kiến thức Cơ sở vật chất dành cho phịng học mơn Vật lý nhiều trường hạn chế nên thực thí nghiệm gặp nhiều khó khăn, giáo viên (GV) đa số dạy theo phương pháp truyền thống Học sinh (HS) có điều kiện tiếp xúc với thí nghiệm thực hành với lối học thụ động nên việc tự chủ xây dựng kiến thức vận dụng kiến thức vào thực tiễn HS chưa cao Việc đổi nội dung phương pháp dạy học Vật lý phải gắn liền với việc tăng cường sử dụng thí nghiệm q trình dạy học Bên cạnh đó, có có khối lượng kiến thức nhiều, hầu hết có thí nghiệm Nếu dạy theo phương pháp truyền thống với thí nghiệm thật đơi khơng đủ thời gian Mặt khác, với điều kiện sở vật chất trường phổ thơng chưa có nhiều dụng cụ thí nghiệm để đáp ứng yêu cầu học Do đó, việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin tiến hành thí nghiệm ảo máy vi tính giải pháp quan trọng việc giảng dạy, giúp học sinh tiếp thu kiến thức cách nhanh chóng, sâu sắc, tin tưởng vào kiến thức mà chiếm lĩnh được, đồng thời tạo hứng thú học tập cho học sinh học Trong chương trình Vật lý THPT, so với thí nghiệm trực quan phần Cơ học (Vật lý 10), Dao động cơ, sóng cơ, sóng ánh sáng (Vật lý 12), thí nghiệm khối lớp 11 thí nghiệm điện trường, từ trường, dịng điện mơi trường, thí nghiệm trừu tượng, HS quan sát thí nghiệm thật khơng thể thấy hết chất bên tượng lực điện, lực từ, dịng điện tích, Do với khối lớp 11, việc kết hợp sử dụng thí nghiệm ảo dạy học có vai trị quan trọng Năm học 2020-2021; 2021-2022 năm học đầy khó khăn GV HS nước dịch bệnh Covid 19 bùng phát Việc đến trường HS bị gián đoạn, nhiều địa phương HS không đến trường học trực tiếp mà phải học online Do Bộ giáo dục ban hành công văn 4040 để giảm tải nội dung học tập, cho phù hợp với hình thức dạy học trực tuyến Với đặc thù mơn Vật lý, thí nghiệm hướng dẫn thay thí nghiệm ảo cho phù hợp với tình hình thực tế dạy học Do hai năm học này, thực thí nghiệm ảo bắt buộc dạy online Khi tơi sử dụng thí nghiệm ảo trình thực tế giảng dạy lớp, giúp học sinh hứng thú tiếp thu kiến thức, từ giúp tơi dễ dàng lựa chọn học sinh dạy đội tuyển học sinh giỏi tỉnh, học sinh khối 12 u thích học mơn Lý Kết quả, đội tuyển học sinh giỏi cấp tỉnh hướng dẫn đạt: Nhất, Nhì, Khuyến khuyến xếp thứ 5/45 trường công lập; kết thi THPTTN trung học phổ thông Quốc gia xếp thứ 10/45 trường công lập Xuất phát từ lí trên, tơi xét thấy cần phải vận dụng kết hợp thí nghiệm ảo trình dạy học online trường THPT tiến hành nghiên cứu đề tài: “Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật lý 11 đạt hiệu quả” II MÔ TẢ GIẢI PHÁP Thông qua trao đổi trực tiếp với GV, nghiên cứu giáo án, dự giờ, đến nhận định sau: Mô tả giải pháp trƣớc tạo sáng kiến 1.1 Thực trạng giảng dạy giáo viên Mặc dù tiếp cận với việc đổi phương pháp dạy học hầu hết GV dạy nội dung theo phương pháp thuyết trình, thơng báo Việc tiến hành dạy diễn đạt lời nói GV: mô tả tượng, đưa khái niệm nhấn mạnh nội dung quan trọng để HS ghi nhớ Vai trò tổ chức, định hướng GV chưa thể rõ rệt, GV chưa tạo điều kiện để HS tích cực tìm tịi, xây dựng kiến thức GV tiến hành thí nghiệm theo yêu cầu chương trình dạy học nội dung kiến thức chương trình Vật lý 11 Nhìn chung GV mơ tả thí nghiệm theo hình vẽ SGK để qua HS thu nhận kiến thức GV có tâm lí ngại làm thí nghiệm khơng đảm bảo mặt thời gian, thành công tiến hành dạy học Mặt khác, thí nghiệm chương trình 11 thí nghiệm dịng điện mơi trường, điện trường – từ trường lại không quan sát chất bên tượng, thí nghiệm quang học thực vào ban ngày lớp học, không gian thí nghiệm q sáng làm khơng quan sát rõ đường truyền tia sáng Năm học 2021-2022, với tình hình dịch bệnh phải giảng dạy hình thức trực tuyến, phương pháp dạy học truyền thụ thầy đọc – trò chép lại GV áp dụng Các thí nghiệm hồn tồn khơng thực trực tiếp, GV lại bị động, chưa tìm hiểu chưa xây dựng nguồn thí nghiệm ảo thay thế, dạy GV chủ yếu mơ tả thí nghiệm cho HS ghi nhớ, dạy thí nghiệm có sẵn powepoint tìm internet mà chưa biết cách sử dụng nguồn thí nghiệm ảo đa dạng khác 1.2 Về tình hình học tập học sinh HS làm thí nghiệm nên kĩ thực hành yếu Kiến thức HS chủ yếu thừa nhận từ GV thông báo, khơng kiểm chứng qua thí nghiệm nên HS thiếu tự tin trả lời, làm bài, khơng tự tin vào kiến thức mà có, khơng biết kiến thức hay sai, nhớ xác hay chưa, có khả vận dụng sáng tạo kiến thức học, không liên hệ kiến thức học vào việc giải thích tượng thực tế Mô tả giải pháp sau có sáng kiến 2.1 Cơ sở lý luận Hội nghị lần thứ VIII Ban chấp hành TW Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XI năm 2013 thơng qua Nghị Đổi bản, toàn diện Giáo dục Đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng XHCN hội nhập quốc tế Nghị rõ: Giáo dục đào tạo quốc sách hàng đầu, nghiệp Đảng, Nhà nước toàn dân Đầu tư cho giáo dục đầu tư phát triển, ưu tiên trước chương trình, kế hoạch phát triển kinh tế-xã hội Phát triển Giáo dục Đào tạo nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học Học đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình giáo dục xã hội Phát triển giáo dục đào tạo phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội bảo vệ Tổ quốc; với tiến khoa học công nghệ; phù hợp quy luật khách quan Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, lực công dân, phát bồi dưỡng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, lực kỹ thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Phát triển khả sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học Khuyến khích xã hội hóa để đầu tư xây dựng phát triển trường chất lượng cao tất cấp học trình độ đào tạo Thực Nghị 29- NQ/TW (2013) Đảng, nước ta bước thực trình đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo Đến năm 2019, Quốc hội nước ta ban hành Luật giáo dục Tại Điều rõ “Phát triển giáo dục phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, tiến khoa học, công nghệ, xây dựng xã hội học tập nhằm tạo hội để người tiếp cận giáo dục, học tập trình độ, hình thức, học tập suốt đời”; Tại Điều nhấn mạnh “Phương pháp giáo dục phải khoa học, phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo người học; bồi dưỡng cho người học lực tự học hợp tác, khả thực hành, lòng say mê học tập ý chí vươn lên” Trong năm 2021, Bộ Giáo dục đào tạo tổ chức nhiều hội thảo, tọa đàm như: Chuyển đổi số giáo dục đại học với chủ đề “Công nghệ cho tương lai”; “Chuyển đổi số để vận hành giáo dục hiệu quả, chất lượng hơn”; “Chuyển đổi số giáo dục:thực trạng giải pháp” Bộ GDĐT nhấn mạnh ngành giáo dục quan tâm tới việc đào tạo cơng dân Việt Nam có kiến thức, kỹ chuyển đổi số để trở thành cơng dân tồn cầu (có khả thích ứng sống lầm việc nhiều quốc gia) Chính vậy, chuyển đổi số ngành xác định khâu đột phá, nhiệm vụ quan trọng cần trọng triển khai thực năm tới đây, nhằm rút ngắn trình đổi mới, nâng cao chất lượng giáo dục, vùng sâu, vùng xa đóng góp tích cực vào q trình chuyển đổi số quốc gia Chuyển đổi số giáo dục, theo Bộ Giáo dục Đào tạo nhấn mạnh “phát triển tảng hỗ trợ dạy học từ xa, ứng dụng triệt để công nghệ số công tác quản lý, giảng dạy học tập; số hóa tài liệu, giáo trình; xây dựng tảng chia sẻ tài nguyên giảng dạy học tập theo hình thức trực tiếp trực tuyến Phát triển công nghệ phục vụ giáo dục, hướng tới đào tạo cá thể hóa 100% sở giáo dục triển khai dạy học từ xa, thử nghiệm chương trình đào tạo cho phép học sinh, sinh viên học trực tuyến tối thiểu 20% nội dung chương trình ” Về phía Sở Giáo dục Đào tạo Nam Định Đối với Sở giáo dục đào tạo Nam Định nhiều văn đạo như: Kế hoạch số 120/KH-UBND ngày 31/12/2020 UBND tỉnh Nam Định việc Chuyển đổi số tỉnh Nam Định giai đoạn 2021 - 2025, định hướng đến năm 2030; Kế hoạch số 122/KH-UBND ngày 22/10/2021 UBND tỉnh việc thực Nghị số 09/NQ-TU ngày 15/10/2021 Ban Chấp hành Đảng tỉnh Nam Định chuyển đổi số tỉnh Nam Định đến năm 2025, định hướng đến năm 2030; Kế hoạch số 480/KH-SGDĐT ngày 08/04/2021 Chuyển đổi số ngành Giáo dục Đào tạo (GDĐT) Nam Định giai đoạn 2021 - 2025, định hướng đến năm 2030: Công văn 1739 ứng dụng công nghệ thông tin phát triển quyền số; Hướng dẫn 1804 tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin – chuyển đổi số; cơng văn 1638 quy định thích ứng với linh hoạt với dịch Covid – 19 Tất văn đạo rõ mục tiêu yêu cầu cần thiết phải thực chuyển đổi số giáo dục địa phương, có xác định mục tiêu xây dựng kho học liệu số ngành (bài giảng điện tử e-learning, liệu đề thi, đề kiểm tra, đề ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia môn học) chia sẻ trực tuyến đáp ứng 10% nhu cầu tài liệu giảng dạy, học tập giáo viên, học sinh học viên 2.2 Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật lý 11 đạt hiệu Ở đánh giá hạn chế GV HS trình học chương trình Vật lí 11 Ở đề tài này, để khắc phục hạn chế khơng sử dụng thí nghiệm q trình dạy học, tơi mạnh dạn đưa giải pháp áp dụng thí nghiệm ảo trình dạy học Thí nghiệm ảo khơng phải dạy học Vật lý, đề tài này, tơi đưa nhiều loại hình thí nghiệm ảo khác nhau, để đa dạng hóa tạo nguồn thí nghiệm ảo cho GV dạy Vật lý 11 nói riêng GV dạy Vật lý THPT, THCS nói chung 2.2.1 Tên thí nghiệm ảo sử dụng chương trình Vật lý 11 STT BÀI Bài 1: Điện tích Định luật Cu lơng Tên thí nghiệm Thí nghiệm tượng nhiễm điện cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng 02 Bài 6: Tụ điện Mơ tích điện tụ 03 Bài 7: Dịng điện khơng đổi, nguồn điện Mơ dịng điện khơng đổi, lực lạ 04 Bài 13: Dịng điện kim loại Mơ dịng điện kim loại, Thí nghiệm hoạt động cặp nhiệt điện 05 Bài 14: Dịng điện chất điện phân Mơ dịng điện chất điện phân 06 Bài 15: Dòng điện chất khí Mơ dịng điện chất khí 07 Bài 17: Dịng điện chất bán dẫn Mơ dòng điện chất bán dẫn 08 Bài 19: Từ trường Thí nghiệm tương tác nam châm dòng điện 09 Bài 20: Lực từ Cảm ứng từ Thí nghiệm lực từ 10 Bài 23: Từ thơng Cảm ứng điện từ Thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ 11 12 13 Bài 25: Tự cảm Bài 26: Khúc xạ ánh sáng Bài 27: Phản xạ toàn phần Thí nghiệm tượng tự cảm Thí nghiệm tượng khúc xạ ánh sáng Thí nghiệm tượng phản xạ tồn phần 14 Bài 28: Lăng kính Thí nghiệm đường chùm sáng qua lăng kính 15 Bài 29: Thấu kính mỏng Thí nghiệm khảo sát đường chùm sáng qua thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì 16 Bài 31: Mắt Mơ thấu kính mắt 17 Bài 32: Kính lúp Thí nghiệm đường chùm sáng qua kính lúp 18 Bài 33: Kính hiển vi Thí nghiệm đường chùm sáng qua kính hiển vi 19 Bài 34: Kính thiên văn Thí nghiệm đường chùm sáng qua kính thiên văn 01 2.2.2 Giới thiệu số phần mềm thí nghiệm ảo xây dựng số thí nghiệm ảo chƣơng trình Vật lý 11 2.2.2.1.Thí nghiệm ảo powepoint Powepoint phần mềm sử dụng để thiết kế thí nghiệm phổ biến với ưu điểm quen thuộc, dễ dàng thiết kế sử dụng, hình ảnh đẹp đa dạng Từ hiệu ứng tính powepoint, GV dễ dàng thiết kế thí nghiệm minh họa Thí nghiệm: Hiện tượng nhiễm điện tiếp xúc Thí nghiệm: Hiện tượng nhiễm điện cọ xát Thí nghiệm nhiễm điện tiếp xúc Thí nghiệm tích điện tụ điện Thí nghiệm mơ lực lạ Thí nghiệm mơ dịng điện kim loại Thí nghiệm hoạt động cặp nhiệt điện Thí nghiệm mơ dịng điện chất điện phân Thí nghiệm mơ dịng điện chất khí Thí nghiệm mơ dòng điện chất bán dẫn) 27 Phiếu trợ giúp phiếu học tập số Dạng dòng điện Dạng đƣờng sức từ từ trƣờng Qui tắc xác định chiều đƣờng sức từ Qui tắc nắm tay phải Dây dẫn thẳng dài Qui tắc nắm tay phải Qui tắc vào Nam Bắc Dây dẫn uốn thành vòng tròn Qui tắc nắm tay phải Dây dẫn hình trụ Qui tắc vào Nam Bắc 28 Phiếu học tập số Câu 1: Nhắc lại nguyên lí chồng chất điện trường Câu 2: Tương tự cường độ điện trường gây nhiều điện tích điểm, từ trường nhiều dịng điện gây tn theo ngun lí chồng chất gì? Câu 3: Viết biểu thức tính cảm ứng từ B trường hợp sau? 29 Phiếu học tập số Câu 1: Hoàn thành bảng sau: Lực điện Lực từ Ý nghĩa Điểm đặt Phương Chiều Biểu thức tính Câu 2: Hoàn thành câu hỏi trắc nghiệm sau: Trong hình vẽ sau, hình vẽ biểu diễn hướng đường cảm ứng từ dòng điện dây dẫn thẳng dài vơ hạn vng góc với mặt phẳng hình vẽ: A I B B B I C I B D B C Hình vẽ xác định hướng véc tơ cảm ứng từ M gây dòng điện dây dẫn thẳng dài vô hạn: I A B I M B B M Trong hình vẽ sau, hình vẽ biểu diễn sai hướng đường cảm ứng từ dòng điện ống dây gây nên: D A B 30 b Thí nghiệm mơ lực từ phần mềm Lectora Học sinh - Ôn lại kiến thức từ trường, qui tắc bàn tay trái, hợp lực đồng qui - SGK, ghi bài, giấy nháp - Cài đặt phần mềm thí nghiệm ảo Lectora hướng dẫn giáo viên III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Mở đầu: Làm nảy sinh phát biểu vấn đề tìm hiểu cảm ứng từ a Mục tiêu: - Kiểm tra kiến thức cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát để nghiên cứu kiến thức - Từ kiến thức biết: đặc trưng cho điện trường cường độ điện trường, kích thích HS tìm hiểu đại lượng đặc trưng cho từ trường b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c Sản phẩm: Ý kiến nhóm 31 d Tổ chức thực Bƣớc thực Nội dung bƣớc Bước GV nêu câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ: Điện trường gì? Đại lượng đặc trưng cho điện trường ? Từ trường ? Bước HS suy nghĩ cá nhân tìm câu trả lời Bước GV đặt vấn đề: Trong chương ta biết, đại lượng đặc trưng cho điện trường cường độ điện trường Vậy đại lượng đặc trưng cho từ trường gì? Bước HS nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Tìm hiểu khái niệm lực từ, cảm ứng từ a Mục tiêu: - Thiết kế phương án TN xác định lực từ - Phát biểu định nghĩa cảm ứng từ, cách xác đinh lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt từ trường b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành yêu cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Từ trƣờng -Từ trường từ trường mà đặc tính giống điểm; đường sức từ đường thẳng song song, chiều cách Lực từ   Lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện I l đặt từ trường đều, có  cảm ứng từ B : + Có điểm đặt trung điểm l;   + Có phương vng góc với l B ; + Có chiều tuân theo qui tác bàn tay trái; 32 + Có độ lớn F = IlBsinα Cảm ứng từ - Cảm ứng từ điểm từ trường đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu từ trường - Hướng vec tơ cảm ứng từ trùng với hướng từ trường điểm - Đơn vị cảm ứng từ tesla (T) d Tổ chức thực hiện: Bƣớc thực Nội dung bƣớc GV đặt vấn đề: Đầu tiên, ta tìm hiểu lực từ từ trường có đặc Bước điểm Để dễ dàng đo đạc khảo sát lực từ, trước hết ta tạo từ trường Vậy từ trường tạo từ trường cách nào? Bước - GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số để tìm hiểu từ trường - GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm Trong q trình hoạt động, HS sử dụng phiếu trợ giúp yêu cầu trợ giúp giáo viên thấy cần thiết - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều Bước nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Tổng kết nội dung kiến thức cần nắm: hướng dịng điện, hướng từ trường hướng lực từ tạo thành tam diện thuận - GV đặt vấn đề cần tìm hiểu: u cầu HS hồn thành phiếu học tập số Bước - Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm - Báo cáo kết thảo luận + Đại diện nhóm trình bày + Học sinh nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi 33 câu trả lời nhóm đại diện - Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh đưa định nghĩa cảm ứng từ: Từ TN ta thấy thương số F/Il không đổi Thương số phụ thuộc vào tác dụng từ trường vị trí đặt đoạn dây dẫn Nói cách khác, coi thương số đặc trưng cho từ trường vị trí khảo sát Trong trường hợp tổng qt, gọi α góc tạo chiều dịng điện từ trường, thương số F/Ilsinα đặc trưng cho tác dụng từ trường điểm khảo sát, gọi cảm ứng từ B Đơn vị Tesla (T) Véc tơ cảm ứng từ B có hướng trùng với hướng từ trường điểm - GV giao nhiệm vụ mới: yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số - HS thực nhiệm vụ theo nhóm - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Bước Tổng kết kiến thức chính:   Lực từ F tác dụng lên phần tử dòng điện I l đặt từ trường  đều, có cảm ứng từ B :  Có điểm đặt trung điểm l;    Có phương vng góc với l B ;  Có chiều tuân theo qui tác bàn tay trái;  Có độ lớn F = IlBsinα α góc tạo B l 34 Hoạt động 2.2: Tìm hiểu từ trường dịng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt a Mục tiêu: - Xác định cách xác định phương, chiều cơng thức tính cảm ứng từ B dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài, dòng điện chạy dây dẫn uốn thành vòng tròn dòng điện chạy ống dây dẫn hình trụ b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Cảm ứng từ Dây dẫn thẳng Dây dẫn uốn thành Ống dây dẫn hình dài vịng trịn trụ đường Đường sức từ qua tâm + Trong ống dây tròn Dạng đường sức từ nằm O dòng điện tròn đường sức từ những mặt phẵng đường thẳng vơ hạn đường vng góc thẳng song với hai đầu đường song chiều dịng điện có khác đường cách tâm nằm dây cong có chiều di vào mặt + Bên ống dây dẫn Nam mặt Bắc dịng điện trịn Để bàn tay phải Qui tắc vào Nam Bắc: Tưởng tượng dùng cho ngón Đường sức từ vào mặt bàn tay phải nắm lấy nằm dọc theo dây Nam, mặt Bắc ống dây cho Chiều đường sức từ dẫn theo dịng điện trịn ngón trỏ, ngón giữa, chiều dịng điện, Mặt Nam: dịng điện hướng theo chiều ngón chạy theo chiều kim dịng điện, khum lại cho ta đồng hồ ngón chỗi cho chiều đường Mặt Bắc: dòng điện chạy ta chiều đường sức từ theo chiều ngược chiều sức từ kim đồng hồ Độ lớn I B = 2.10 r -7 I B = 2.10 R -7 B = 4.10-7 = 4.10-7nI N I l 35 d Tổ chức thực hiện: Bƣớc thực Nội dung bƣớc GV đặt vấn đề: Thực nghiệm lý thuyết xác định cảm ứng từ B điểm cho trước từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng định Kết cho thấy rằng, cảm ứng từ B điểm M: Bước - Tỉ lệ với cường độ dòng điện I gây từ trường - Phụ thuộc vào dạng hình học dây dẫn - Phụ thuộc vào vị trí điểm M - Phụ thuộc vào môi trường xung quanh Sau xét số dịng điện với giải thiết mơi trường chân khơng - u cầu HS đọc SGK hồn thành phiếu học tập số Sử dụng kĩ thuật mảnh ghép - Cả lớp chia nhóm chuyên gia nhóm mảnh ghép (mỗi nhóm mảnh ghép phải có người từ nhóm chun gia) Ba nhóm chun gia tiến hành tìm hiểu từ trường dòng điện ba trường hợp (mỗi nhóm trường hợp) Bước Trường hợp 1: Dòng điện thẳng dài Trường hợp 2: dây dẫn uốn thành vịng trịn Trường hợp 3: Ống dây dẫn hình trụ Các thành viên nhóm chuyên gia chia sẻ kiến thức tìm hiểu với thành viên nhóm mảnh ghép hồn thành phiếu học tập số Các nhóm sử dụng phiếu trợ giúp cần thiết Bước Bước Bước - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện - GV tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh đưa đáp án phiếu học tập số Yêu cầu HS nhà hoàn thành phiếu học tập số để tìm hiểu từ trường nhiều dòng điện 36 Hoạt động 3: Luyện tập a Mục tiêu: HS hệ thống hóa kiến thức học b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm hồn thành u cầu dựa gợi ý giáo viên c Sản phẩm: Kiến thức hệ thống hiểu sâu định nghĩa d Tổ chức thực hiện: Bƣớc thực Nội dung bƣớc Bước - GV yêu cầu HS làm việc nhóm hồn thành phiếu học tập số 7để hệ thống hóa kiến thức học lực từ, cảm ứng từ Bước Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm Bước GV theo dõi cá nhân nhóm học sinh, quan sát ghi để phát khó khăn HS q trình học tập, ghi vào sổ theo dõi trường hợp cần lưu ý (nếu cần) Bước - GV quan sát lựa chọn hai nhóm: xác nhất, sai sót nhiều nhất, để trình bày trước lớp Bước - HS nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung sữa lỗi câu trả lời nhóm đại diện Bước Giáo viên tổng kết đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập học sinh Hoạt động 4: Vận dụng đánh giá a Mục tiêu: - Tự dựng tập đơn giản để đố bạn tự đưa hướng giải cho bạn - Giúp học sinh tự vận dụng, tìm tịi mở rộng kiến thức học tương tác với cộng đồng Tùy theo lực mà em thực mức độ khác b Nội dung: Học sinh thực nhiệm vụ nhà theo nhóm cá nhân c Sản phẩm: Bài tự làm vào ghi HS d Tổ chức thực hiện: Nội dung 1: Rèn khả đề - Từ nội dung ba tập phiếu học tập sô 7, tự đề tập tương ứng dạng với tập (kèm hướng giải) 37 Nội dung 2: Vận dụng kiến thức - Làm tập SGK Nội dung 3: Thực nghiệm sư phạm a Mục đích thực nghiệm sƣ phạm Trên sở tiến trình dạy học soạn thảo trên, tiến hành thực nghiệm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học đề tài, cụ thể: - Đánh giá xem tiến trình dạy học thiết kế sở vận dụng thí nghiệm ảo dạy học có giúp HS khắc phục hạn chế khơng thể thực thí nghiệm thật? Có giúp HS đào sâu kiến thức học hay khơng? Có góp phần rèn luyện phát triển lực cho HS hay khơng? - Đánh giá tính khả thi tiến trình dạy học xây dựng, sở bổ sung, sửa đổi tiến trình dạy học soạn thảo cho phù hợp nhân rộng phương pháp cho nội dung kiến thức khác chương trình Vật lí THPT b Đối tƣợng, phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm Tôi tiến hành TN sư phạm đối tượng HS hai lớp 11 trường THPT Mỹ Lộc Trình độ HS hai lớp nhìn chung tương đương Lớp đối chứng (ĐC) lớp 11A5 dạy bình thường theo chương trình Lớp thực nghiệm (TN) lớp 11A6 dạy theo phương pháp ứng dụng thí nghiệm ảo dạy học Sau tiết học, cho HS lớp ĐC lớp TN làm kiểm tra trắc nghiệm khách quan Sau đó, tơi phân tích sản phẩm học tập HS câu trả lời có q trình TN thông qua phiếu học tập, kiểm tra qua trao đổi với HS c Kết thực nghiệm sƣ phạm + Đánh giá định tính: Sơ đánh giá hiệu tiến trình dạy học soạn thảo với việc phát huy tính tích cực, tự lực HS, khắc phục hạn chế khơng có điều kiện sử dụng thí nghiệm thật * Tình hình lớp TN Bộ thí nghiệm lực từ thí nghiệm cồng kềnh, GV sử dụng ngại di chuyển, tượng quan sát lại khơng rõ ràng, cần nhiều thời gian thao tác thí nghiệm Do khó để HS xây dựng kiến thức từ thí nghiệm thực tế Mặt khác, tình hình dịch bệnh diễn biến phức tạp nay, 38 tổ chức học online HS hồn tồn khơng tiến hành thí nghiệm mà thừa nhận kiến thức từ thơng báo GV Do đó, tơi sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo để thay thế, HS xây dựng kiến thức từ thí nghiệm, thao tác thí nghiệm thật, HS vui vẻ hứng thú Thông qua việc giải nhiệm vụ phiếu học tập, HS bị lơi vào hoạt động tích cực, tự lực giải vấn đề nên chất lượng kiến thức lực nhận thức HS nâng cao Tính chủ động, tự lưc HS thể việc HS tự biết ghi chép kiến thức trọng tâm chỉnh sửa sai sót Tính sáng tạo HS thể thông qua việc tự thiết kế phương án thí nghiệm sơ đồ thí nghiệm nhằm kiểm tra dự đoán khoa học Từ kết thu học, thấy sử dụng thí nghiệm ảo thay khác phục hạn chế trình dạy học GV khơng có điều kiện sử dụng thí nghiệm thật, đáp ứng mục đích đề tài * Tình hình lớp ĐC: Khơng khí học tập khơng sơi nổi, HS thụ động ngồi nghe, ghi chép, trả lời câu hỏi GV yêu cầu Thí nghiệm GV mô tả lại thừa nhận nên kiến thức thu không sâu + Đánh giá định lượng Để đánh giá hiệu tiến trình soạn thảo với việc nắm vững kiến thức HS, sau học cho hai lớp ĐC TN làm đề kiểm tra 15 phút Sau tổ chức cho HS làm kiểm tra, tiến hành chấm Kết đạt kiểm tra thu sau: TN Sĩ số 40 Bảng 3.1 Thống kê điểm kiểm tra Điểm 0 0 10 10 7,3 ĐC 40 0 0 12 10 10 6,4 Điểm Lớp Lớp TN: x A = 7,1 10 Điểm TB Lớp ĐC: x B = 6,2 * Đánh giá kết quả: Điểm trung bình lớp TN (7,3) cao lớp ĐC (6,4) Tóm lại, qua kết phân tích định tính định lượng, nhận thấy kết học tập HS lớp TN cao lớp ĐC Qua khẳng định 39 HS học tập theo tiến trình tơi soạn thảo có khả tiếp thu kiến thức tốt hơn, chất lượng kiến thức bền vững Kết luận Khi sử dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật Lý 11 phù hợp với mục tiêu phát triển lực môn khoa học tự nhiên Vật lý mơn khoa học thực nghiệm Thí nghiệm ảo hình thức phù hợp cho việc tổ chức dạy học khám phá, trường hợp không thuận lợi với việc sử dụng thí nghiệm thực tế, đặc biệt dạy học trực tuyến Vậy nên GV hiểu rõ tiến trình dạy học, phương pháp sử dụng thí nghiệm theo hướng tìm tịi, việc thực thí nghiệm ảo thiết kế kế hoạch dạy tổ chức dạy học phù hợp nâng cao kết học tập phát triển lực cho HS III HIỆU QUẢ DO SÁNG KIẾN ĐEM LẠI Hiệu mặt kinh tế - Giải pháp sử dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật Lý giúp nhà trường giảm bớt ngân sách đầu tư mua thí nghiệm, xây dựng sửa chữa phịng học mơn phục vụ cơng tác thực hành thí nghiệm mơn Vật Lý (có danh sách mục lục dụng cụ thí nghiệm mua bổ sung năm 2023 trường THPT Mỹ Lộc phụ lục) - Kinh phí mua quyền phần mềm khơng cao ( dùng miễn phí) HS cài đặt trực tiếp máy tính Hiệu xã hội - Những giải pháp sáng kiến dễ áp dụng, phù hợp với điều kiện sở vật chất nhà trường, tạo hứng thú, phát huy lực tìm hiểu tự nhiên góc độ mơn Vật Lý cho HS, giúp nâng cao chất lượng giảng dạy giáo dục tồn diện nhà trường - Thực thí nghiệm phần mềm an tồn, khơng gây nhiễm mơi trường an tồn điện so với làm thí nghiệm trực tiếp - Sáng kiến đề xuất đổi kiểm tra đánh giá thơng tiêu chí đánh giá lực HS, góp phần phát triển tồn diện lực người học - Đặc biệt thời kì dịch bệnh COVID 19 cịn đe dọa đến sức khỏe người việc tổ chức dạy học online giải pháp ứng dụng thí nghiệm ảo giải pháp hiệu thay cho thí nghiệm trực tiếp khơng thực 40 Khả áp dụng nhân rộng Tác giả kết hợp nhóm chun mơn trường THPT Mỹ Lộc phát triển đề tài “ Ứng dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật Lý 11” Tác giả nhận thấy đề tài áp dụng rộng rãi cho tất trường THPT đặc biệt số trường hạn chế sở vật chất, cịn thiếu thiết bị thí nghiệm phịng học thực hành IV CAM KẾT KHƠNG SAO CHÉP HOẶC VI PHẠM BẢN QUYỀN Tôi xin cam đoan đề tài sáng kiến nghiên cứu, không vi phạm quyền CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN (Xác nhận) TÁC GIẢ SÁNG KIẾN (Ký tên) Vũ Đình Giáp 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Lăng Bình, Đỗ Hương Trà, Nguyễn Phương Hồng, Cao Thị Thặng (2010), Dạy học tích cực, NXB Đại học sư phạm Phạm Đình Cương (2003), Thí nghiệm Vật lý trường trung học phổ thông, Nhà xuất Giáo dục Phạm Xuân Quế (2007), Sử dụng công nghệ thông tin tổ chức hoạt động nhận thức Vật lí tích cực, tự chủ sáng tạo, NXB Đại học sư phạm Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lý trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học Vật lí trường phổ thơng, NXB Đại học sư phạm Phạm Khắc Hùng, Ứng dụng công nghệ thơng tin giảng dạy Vật lí, NXB trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trần Chí Minh, Thí nghiệm Vật lí với trợ giúp máy tính điện tử, NXB trường Đại học Bách khoa Hà Nội ... sách giáo khoa đổi phương pháp Vật lý môn học gắn liền với thực tiễn Tuy nhiên, chương trình Vật lý cịn nặng mặt kiến thức Cơ sở vật chất dành cho phịng học mơn Vật lý nhiều trường cịn hạn chế nên... học tập cho học sinh học Trong chương trình Vật lý THPT, so với thí nghiệm trực quan phần Cơ học (Vật lý 10), Dao động cơ, sóng cơ, sóng ánh sáng (Vật lý 12), thí nghiệm khối lớp 11 thí nghiệm... dạng hóa tạo nguồn thí nghiệm ảo cho GV dạy Vật lý 11 nói riêng GV dạy Vật lý THPT, THCS nói chung 6 2.2.1 Tên thí nghiệm ảo sử dụng chương trình Vật lý 11 STT BÀI Bài 1: Điện tích Định luật Cu