Stem tái chế ứng dụng của từ trường trong dạy học vật lý

Phần điện từ trường là một phần tương đối khó và trừu tượng đối với các em học sinh, đặc biệt là các em học sinh THCS. Có thể do các nguyên nhân: từ trường là môi trường đặc biệt không nhìn thấy được, chỉ hình dung hình ảnh trực quan về từ trường thông qua từ phổ (là hình ảnh về các đường sức từ). Lực từ, lực điện từ là lực không tiếp xúc, không quan sát được, chỉ nhận biết được sự tồn tại của chúng khi có sự tương tác với các vật khác. Ngay cả khi làm thí nghiệm thực tế, học sinh cũng khó hình dung các quá trình khi có lực tác dụng. Nếu đặt trong thời điểm dịch Covid 19 đang diễn ra, học sinh không đến trường học tập được, không quan sát được các thí nghiệm thực tế thì việc dạy học phần Điện và từ càng là những thách thức đối với cả giáo viên và cả các em. Thiết nghĩ, cần một giải pháp để các em học tập say sưa và không ngừng khám phá những điều thú vị cũng như những ứng dụng tuyệt vời của lực từ trong đời sống.

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUỐC OAI TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ SÀI SƠN  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: STEM TÁI CHẾ CHỦ ĐỀ: ỨNG DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG II: ĐIỆN TỪ HỌC – VẬT LÝ Lĩnh vực/ Môn: Vật lý Cấp học: THCS Tên Tác giả: Nguyễn Thùy Trang Đơn vị công tác: Trường THCS Sài Sơn – Quốc Oai – Hà Nội Chức vụ: Giáo viên Năm học 2021 - 2022 DANH MỤC BẢNG Bảng Mức độ đánh giá hứng thú học tập nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm Bảng Mức độ đánh giá mức điểm làm kiểm tra nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ Hình Quy trình 6E Hình Cần cẩu nam châm điện Hình Nam châm điện Hình Lực tương tác hai dây dẫn có dịng điện, dịng điện nam châm Hình Một số ứng dụng từ trường: Dùng nam châm để hút vật nhỏ sắt Hình Một số ứng dụng từ trường – Nam châm điện Hình Từ trường ống dây sử dụng chuông điện Hình Cần cẩu nam châm điện Hình Nam châm điện Hình 10 Sơ đồ tìm hiểu cần cẩu nam châm điện Hình 11 Các linh kiện máy báo cháy Hình 12 Máy báo cháy sử dụng ngơi nhà Hình 13 Sơ đồ lắp đặt máy báo cháy Hình 14 Xe đẩy dùng nam châm Hình 15 Hình nhảy múa Hình 16 Xác định vị trí dây dẫn điện ngầm Hình 17 Các nhóm thảo luận phương án khả thi lựa chọn vật liệu Hình 18a Các nhóm thảo luận Padlet – Sơ đồ cấu tạo Hình 18b Các nhóm thảo luận Padlet – Lựa chọn giải pháp Hình 19 Các nhóm thảo luận zoom việc lựa chọn phương án thiết kế chọn nguyên vật liệu làm sản phẩm Hình 20 Máy báo cháy tự động hệ thống dập lửa lắp đặt nhà Hình 21 Cần cẩu nam châm điện Hình 22 Biểu đồ hứng thú học tập nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm Hình 23 Biểu đồ mức kiểm tra nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm Hình 24 Biểu đồ so sánh mức điểm nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm MỤC LỤC MỤC LỤC……………………………………………………………… 4 Chương MỞ ĐẦU ……………………………………………… 1.1 Tên đề tài, sáng kiến ………………………………………… 1.2 Lý chọn đề tài ………………………………………………… 1.3 Phạm vi đối tượng áp dụng sáng kiến ……………… 1.4 Mục đích sáng kiến………………………… 5 5 1.5 Tính khoa học vấn đề điều kiện ngành địa phương …………………………………………………………… 1.6 Thời gian hoàn thành sáng kiến ……………………………… Chương 2: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Thực trạng vấn đề …………………………………………… 2.2 Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề……………… 2.2.1 Mục tiêu chủ đề ……………………………………… 9 2.2.2 Cấu trúc chủ đề ………………………………… …… 10 2.2.3 Hoạt động 1: Mở đầu, xác định vấn đề ………………… … 11 2.2.4 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất phương án thiết kế mơ hình sản phẩm ……………………………………………… 2.2.5 Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp …………………………… 14 2.2.6 Hoạt động 4: Thi công sản phẩm …………………………… 2.2.7 Hoạt động 5: Chia sẻ hoàn thiện sản phẩm ……………… 2.3 Tổng kết chủ đề ………………………………………………… 24 2.4 Những kết đạt được, kinh nghiệm rút ra………… 29 Chương 3: KÊT QUẢ VÀ KHUYẾN NGHỊ ………………………… 34 23 24 27 3.1 Biện pháp giải ……………………………………… 34 3.2 Ý nghĩa sáng kiến công tác thực tiễn, khả ứng dụng, triển khai kết sáng kiến………………… 34 3.3 Khuyến nghị đề xuất ……………………………………… 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………… 38 Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tên đề tài, sáng kiến: “Stem tái chế - Chủ đề: Ứng dụng từ trường dạy học chương II: Điện từ trường – Vật lý 9” đề cập đến việc học sinh THCS vận dụng kiến thức lực từ, lực điện từ … để tìm hiểu ứng dụng từ trường thực tế sống, từ thiết kế làm số sản phẩm mơ hình tương ứng 1.2 Lí chọn đề tài Phần điện từ trường phần tương đối khó trừu tượng em học sinh, đặc biệt em học sinh THCS Có thể nguyên nhân: từ trường môi trường đặc biệt khơng nhìn thấy được, hình dung hình ảnh trực quan từ trường thông qua từ phổ (là hình ảnh đường sức từ) Lực từ, lực điện từ lực không tiếp xúc, không quan sát được, nhận biết tồn chúng có tương tác với vật khác Ngay làm thí nghiệm thực tế, học sinh khó hình dung q trình có lực tác dụng Nếu đặt thời điểm dịch Covid 19 diễn ra, học sinh không đến trường học tập được, khơng quan sát thí nghiệm thực tế việc dạy - học phần Điện từ thách thức giáo viên em Thiết nghĩ, cần giải pháp để em học tập say sưa không ngừng khám phá điều thú vị ứng dụng tuyệt vời lực từ đời sống Thực Nghị Trung ương số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế, giáo dục phổ thông phạm vi nước thực dồng yếu tố: mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, thiết bị đánh giá chất lượng giáo dục theo định hướng phát triển lực phẩm chất học sinh Trong q trình đổi đó, phương thức giáo dục tích hợp Khoa học- Kĩ thuật- Cơng nghệ - Tốn, gọi tắt STEM thông qua việc dạy học theo chủ đề tích hợp, liên mơn tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học Nhưng có lẽ, điều quan trọng sau học, bạn học sinh tạo sản phẩm học tập nào? Và sản phẩm ấy, đánh giá hiệu giảng dạy, truyền đạt việc thiết kế, tổ chức phối hợp hình thức dạy học giúp phát triển lực học sinh hướng hay chưa? Chính lý đó, tơi chọn đề tài : “Stem tái chế - Chủ đề: ứng dụng từ trường dạy học chương II: Điện từ học – Vật lý 9” 1.3 Phạm vi đối tượng áp dụng sáng kiến: 1.3.1 Phạm vi sáng kiến Tìm hiểu ứng dụng từ trường đời sống thiết kế, chế tạo hồn thiện sản phẩm có ứng dụng từ trường 1.3.2 Đối tượng áp dụng sáng kiến - Nhóm đối chứng: Học sinh lớp 9B, 9I năm học 2020-2021- Trường THCS Sài Sơn, Quốc Oai, Hà Nội - Nhóm thực nghiệm: Học sinh lớp 9B, 9I năm học 2021-2022 – Trường THCS Sài Sơn, Quốc Oai, Hà Nội 1.4 Mục đích sáng kiến Sáng kiến giải : kiến thức phần ứng dụng từ trường chương II: Điện từ học – Vật lý học sinh vận dụng linh hoạt vào thực tiễn, phát triển lực giải vấn đề Phần điện từ trường phần tương đối trừu tượng khó hình dung khơng đặt học sinh trước tình có vấn đề Để giải vấn đề học sinh phải tìm tịi, nghiên cứu kiến thức thuộc kiến thức có liên quan đến phần lực từ, lực điện từ, nam châm điện… (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị, công nghệ…) sử dụng chúng để giải vấn đề đặt Sáng kiến đề cập đến vấn đề: thời điểm học sinh có nhiều thời gian nhà thời gian không đến trường học trực tiếp lý dịch bệnh kéo dài Học sinh dành thời gian hồn thành sản phẩm Qua đó, học sinh giải trí, trải nghiệm khoa học, rèn kỹ sử dụng công nghệ, rèn luyện sức bền bỉ, phát triển khéo léo sáng tạo… 1.5 Tính khoa học vấn đề điều kiện ngành địa phương: Học sinh tận dụng vật liệu sẵn có, dễ tìm để từ hồn thành sản phẩm Xây dựng (thiết kế, chế tạo hoàn thiện) thiết bị thí nghiệm ứng dụng từ trường nhằm nâng cao hiệu việc dạy học kiến thức chương II: Điện từ trường - SGK Vật lí lớp Học sinh trao đổi, thảo luận, rút kinh nghiệm cho bạn kể thời điểm học online 1.6 Thời gian hoàn thành sáng kiến Thời điểm bắt đầu tìm hiểu sáng kiến: 7/2020 Thời điểm hoàn thành sáng kiến: 5/2022 Chương GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Thực trạng vấn đề Đối với học sinh THCS khó hình dụng phần kiến thức lực từ lực từ lực khơng tiếp xúc, từ trường môi trường đặc biệt tồn khơng quan sát Số lượng thí nghiệm trường THCS vừa lại vừa cũ, có thiết bị sử dụng dẫn đến nhiều giáo viên gần “dạy chay” Học sinh tận dụng vật dụng tái chế để tìm tịi, khám phá, từ hiểu sâu sắc học làm phong phú thêm thí nghiệm cho nhà trường Trước tiến hành chủ đề tìm hiểu vấn đề sau: Mục đích Thời lượng Hoạt động hướng đến trải nghiệm học tập nào? Đặc điểm học sinh Hoạt động nhóm diễn bao lâu? Đặc điểm ảnh hưởng đến nhiệm vụ học tập này? 🔑 Thành phần Hình thức/ Quy mơ Cách tiến hành Nhóm gồm học sinh có đặc điểm giống hay khơng giống nhau? Hình thức tổ chức phù hợp với hoạt động học tập?Quy mơ đạt 9được mục đích? Các nhóm chia nào? Mục đích Học sinh học qua lý thuyết ứng dụng vào thực tế lại từ thực tế để hiểu rõ học Thời lượng Có thể thực chủ đề Stem tái chế tiết trước tiến hành lớp học sinh có tìm hiểu trước máy có ứng dụng từ trường Đặc điểm học sinh Là học sinh lớp THCS vùng ngoại thành nên có nhiều hạn chế sở vật chất, trang thiết bị học tập Các đồ dùng thực chủ đề vật dụng qua sử dụng, có sẵn, dễ kiếm Phần động để máy móc hoạt động, tự động hóa sản phẩm cần số linh kiện mua nên gặp số khó khăn định em thực chủ đề Thời điểm em học chương II: Điện từ trường trải qua thời gian học online trực tiếp Nên em học online chủ yếu tương tác qua zoom, palet… nên việc đóng góp ý kiến gián tiếp thơng qua hình ảnh video có phần hạn chế trực tiếp Chủ đề thực tiếp tục phần thi sản phẩm sau em đến trường học trực tiếp Thành phần Các em học sinh lớp giáo viên mơn, có thầy chun mơn đến dự giờ, góp ý, rút kinh nghiệm Hình thức/ quy mơ Thực chủ đề với số lượng học sinh lớp Các nhóm sau rút kinh nghiệm hoàn thiện lại sản phẩm cho nhóm có sản phẩm tốt thi với quy mô 10