Tổ chức các hoạt động dạy học và định hướng cho học sinh tự học, tự kiểm tra đánh giá nhằm phát triển năng lực cho học sinh thông qua chương “cảm ứng điện từ” vật lý lớp 11 chương trình cơ bản

1 SỞ GD&ĐT NAM ĐỊNH TRƯỜNG THPT C NGHĨA HƯNG BÁO CÁO SÁNG KIẾN TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC VÀ ĐỊNH HƯỚNG CHO HỌC SINH TỰ HỌC, TỰ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH THÔNG QUA CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”, VẬT LÝ LỚP 11 CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN Lĩnh vực/cấp học: Vật Lý (04)/THPT Tác giả: VŨ THỊ HỊA Trình độ chuyên môn: Cử nhân Vật Lý Chức vụ: Giáo viên Vật Lý Nơi công tác: Trường THPT C Nghĩa Hưng Nam Định, ngày tháng năm2020 THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: Tổ chức các hoạt động dạy học và định hướng cho học sinh tự học, tự kiểm tra đánh giá nhằm phát triển lực cho học sinh thông qua chương “Cảm ứng điện từ”, lớp 11 chương trình bản Lĩnh vực (mã)/cấp học: Vật Lý (04)/THPT Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ ngày tháng năm 2020 đến ngày tháng năm 2020 Tác giả: Họ và tên: VŨ THỊ HÒA Năm sinh: 27/9/1991 Nơi thường trú: Khu tập thể giáo viên - Trường THPT C Nghĩa Hưng - Thị trấn Rạng Đông – Nghĩa Hưng - Nam Định Trình độ chuyên môn: Cử nhân Vật Lý Chức vụ công tác: Giáo viên Nơi làm việc: Trường THPT C Nghĩa Hưng Điện thoại: 0901788713 Tỷ lệ đóng góp tạo sáng kiến: 100% Đơn vị áp dụng sáng kiến: Tên đơn vị: Trường THPT C Nghĩa Hưng Địa chỉ: Thị trấn rạng Đông – Nghĩa Hưng – Nam Định Điện thoại 03503873162 BÁO CÁO SÁNG KIẾN I ĐIỀU KIỆN HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN Ngày 04/11/2013 tại Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI ban hành Nghị số 29-NQ/TW đổi mới bản và toàn diện giáo dục Nghị rõ: “Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực và 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 và giáo dục xã hội.” " Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, lực công dân, phát hiện và 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 và kỹ thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Phát triển khả sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời." Dạy học dựa phát triển lực trở thành mợt chủ đề nóng giáo dục ngày Ngành giáo dục ngày càng đổi mới, hướng đến mợt giáo dục toàn diện, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh, chuyển dần từ việc truyền thụ kiến thức sang việc học sinh chủ động lĩnh hội kiến thức, hình thành các kĩ năng, lực quá trình học tập Mỗi học sinh là một cá thể độc lập với sự khác biệt lực, trình đợ, sở thích, nhu cầu và tảng xuất thân Dạy học phát triển lực thừa nhận thực tế này và tìm được cách tiếp cận phù hợp với học sinh, cho phép học sinh được áp dụng gì học, thông qua sự gắn kết bài học và c̣c sống Điều này giúp học sinh thích ứng với thay đổi cuộc sống tương lai Song song với việc đổi mới phương pháp giảng dạy thầy cô, sự thay đổi nhận thức từ người học là một vấn đề cần giải quyết, sự chủ đợng, tự học, tự nghiên cứu học sinh được đặt lên hàng đầu Để đáp ứng cho kì thi THPT Quốc gia hiện nay, thời gian thi rút ngắn (từ 90 phút làm 50 câu trắc nghiệm xuống 50 phút làm 40 câu trắc nghiệm), nội dung thi không giảm mà ngày càng mở rộng (năm 2017 – 2018 thi thêm toàn bộ kiến thức lớp 11, năm thi toàn bộ kiến thức lớp 10, 11, 12), yêu cầu kĩ năng, lực ngày càng cao Hơn tình hình dịch bệnh xảy buộc các em phải nghỉ học thời gian dài Với tình hình thế, thầy khơng thể có thời gian truyền thụ hết nội dung, kiến thức cho học sinh lớp mà yêu cầu người học phải có khả tự học, tự nghiên cứu mọi lúc mọi nơi mới đáp ứng được yêu cầu giáo dục xã hội Tuy nhiên việc tự học học sinh trường phở thơng cịn gặp rất nhiều khó khăn: thiếu đợng lực học tập, thiếu phương pháp học tập, khó tiếp cận nguồn tài liệu, khơng có người hướng dẫn cần thiết,… Dẫn đến tình trạng nhiều học sinh cảm thấy chán nản học tập Hiện có rất nhiều loại sách, tài liệu tham khảo, với sự phổ biến rộng rãi mạng Internet tạo cho các em một nguồn cung cấp tài liệu khởng lồ Nhưng điều lại gây khó khăn lớn cho các em việc phải tìm, lựa chọn, phân loại sách để đọc, để nghiên cứu Đây là điểm yếu đa số HS học tập Do phát triển lực cho học sinh hiện là vấn đề mà GV cần quan tâm để định hướng cách dạy, cách học các trường THPT HS nhận thức được để học tốt thì bản thân phải có niềm tin và sự chủ đợng Các em cần có sự hướng dẫn, giúp đỡ học tập, là học cái gì, học nào, làm nào để đạt được kiến thức mình muốn có trước khối lượng kiến thức rất lớn, nhiều nguồn thông tin HS mong muốn GV soạn tài liệu hướng dẫn tổ chức, hướng dẫn cụ thể cho việc học tập, giúp HS từng bước nhận dạng, giải kỹ bài mẫu cho từng dạng và cho các bài tập tương tự để các em giải thành thạo một dạng bài tập Như vậy, GV cần có tài liệu, văn bản giúp cho HS cách thực hiện để lĩnh hội kiến thức cho mình Với bộ môn Vật lý, để học tốt thì học sinh vừa phải nắm vững bản chất, nội dung các định luật, hiện tượng , các thuyết,… vừa phải biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn Vì vậy học sinh cần phải có mợt phương pháp học tích cực, chủ đợng, có hợi tiến hành các thí nghiệm, phân tích các bài tập, liên hệ với thực tiễn thì mới hiểu bài một cách sâu sắc Chương “Cảm ứng điện từ” lớp 11 có khối kiến thức tương đối khó đối với HS THPT, chương có mợt vị trí quan trọng phần “Điện học Điện từ học” lớp 11 và là tảng để học sinh học tốt chương “Dòng điện xoay chiều”, “Dao đợng và sóng điện từ” lớp 12 Nắm được sâu sắc kiến thức chương học sinh có thể giải thích rất nhiều ứng dụng thực tế đời sống như: cách để tạo điện, nguyên lí hoạt động đina mô xe đạp, bếp từ, sạc không dây, loa điện từ,… và chương là sở để các em học sinh đam mê khám phá khoa học có thể nghiên cứu chế tạo máy phát điện sử dụng các nguồn lượng sạch gió, nước,… Xuất phát từ lý trên, đề xuất ý tưởng: Tổ chức hoạt động dạy học định hướng cho học sinh tự học, tự kiểm tra đánh giá nhằm phát triển lực cho học sinh thông qua chương “Cảm ứng điện từ”, lớp 11 chương trình bản Với mục đích giúp các em học sinh có kĩ thực hành thí nghiệm, làm việc nhóm, u thích mơn học, đam mê khám phá khoa học và tự lực giải được các bài tập, giải thích các hiện tượng chương “Cảm ứng điện từ”, tự kiểm tra và đánh giá được kết quả học tập mình II MÔ TẢ GIẢI PHÁP Mô tả giải pháp trước tạo sáng kiến Thực tế, trường THPT C Nghĩa Hưng, dạy theo cách truyền thống và chưa xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập hoàn thiện và phát triển lực thì kết quả học tập chưa cao GV chưa trọng rèn luyện tác phong và kĩ thực hành thí nghiệm cho HS, chưa khơi được đam mê sáng tạo cho học sinh.Về phần bài tập biên soạn cho học sinh GV soạn thêm bài tập ngoài SGK và SBT, nhiên HS cịn gặp khó khăn vì thiếu bài tập tương tự, bài tập không được chia dạng khơng có đáp số, thiếu bài giải mẫu cho từng dạng Do mà hiệu quả học tập chưa cao, học sinh rất thụ đợng, khó khăn việc giải loại bài toán chương “Cảm ứng điện từ”, hiểu rất mơ hồ hiện tượng cảm ứng điện từ, kể cả học sinh có học lực khá, giỏi cịn học sinh có học lực trung bình trở xuống không làm được Kết quả kiểm tra phần này rất thấp, có điểm trung bình thì xác suất khoanh đáp án Cụ thể : * Số liệu trước sáng kiến từ kết quả khảo sát học sinh khối 11 học kì năm học 2018- 2019 có kết quả rất thấp * Số liệu trước sáng kiến, từ kết quả khảo sát học kì năm học 2018 – 2019: Giỏi Khá Trung bình Yếu 11A2 25 % 30% 35% 10% 11A6 5% 20% 55% 20% 11A7 0% 20% 50% 30% Mơ tả giải pháp sau có sáng kiến Từ yêu cầu đổi mới và thực trạng khó khăn đó, tơi lựa chọn và xây dựng các nhiệm vụ học tập các tiết học lớp theo định hướng phát triển lực học sinh; xây dựng hệ thống bài tập có phương pháp giải, bài giải mẫu cho từng dạng bài tập, các bài tập tự luyện tự luận, trắc nghiệm theo xu hướng tiến gần tới đề thi THPT Quốc Gia; các bài kiểm tra cho học sinh tự làm tự đánh giá nhằm hoàn thiện và phát triển lực cho HS thông qua chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 bản Tôi hi vọng giúp các em hoàn thiện được kiến thức, kĩ và tự tin bước vào các kì thi và giải các vấn đề thực tế c̣c sống, u thích mơn Vật lý, đam mê khám phá và sáng tạo khoa học 2.1 Hệ thống kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” 2.1.1 Từ thông Từ thông  qua một diện tích S, giới hạn mợt vịng dây kín phẳng C, đặt từ trường có  cảm ứng từ B là mợt đại lượng có biểu thức  BS cos  ,   với  là góc vectơ B và pháp tuyến n (dương) mặt S Đơn vị từ thông là Vêbe (Wb) 2.1.2 Hiện tượng cảm ứng điện từ Hiện tượng cảm ứng điện từ là sự xuất hiện dòng điện cảm ứng mạch kín từ thơng qua mạch biến đởi Śt điện đợng sinh dịng điện cảm ứng mạch điện kín là śt điện đợng cảm ứng a) Định luật cảm ứng điện từ: Khi có biến đổi từ thơng qua mặt giới hạn mạch điện kín mạch xuất suất điện động cảm ứng Dòng điện cảm ứng tồn tại thời gian từ thông  biến thiên;  ngừng biến đởi thì dịng điện cảm ứng tắt b) Định luật Lenz: Dịng điện cảm ứng có chiều cho từ trường có tác dụng chống lại ngun nhân sinh Khi từ thơng  qua C biến thiên mợt chủn đợng nào thì dịng điện cảm ứng x́t hiện C có chiều cho từ trường dòng điện ấy sinh có tác dụng chống lại sự chuyển dời nói c) Định luật Faraday: Suất điện động cảm ứng là śt điện đợng sinh dịng điện cảm ứng mạch kín, tỉ lệ với đợ biến thiên từ thông qua mạch và tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian sự biến thiên ấy (tức là tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông): EC =   t (dấu trừ biểu diễn định luật Lenz) - Nếu mạch kín có N vịng dây thì EC =  N  t c) Dòng điện Foucault là dòng điện cảm ứng sinh khối vật dẫn (như khối kim loại chẳng hạn) khối này chuyển động một từ trường đặt một từ trường biến thiên theo thời gian Do tác dụng dòng Foucault, mọi khối kim loại chuyển động từ trường chịu tác dụng lực hãm điện từ Dòng điện Foucault gây hiệu ứng tỏa nhiệt Joule các lõi động cơ, máy biến áp… 2.1.3 Hiện tượng tự cảm Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ một mạch điện sự biến đởi dịng điện mạch điện gây a) Trong mạch điện dịng điện khơng đởi, hiện tượng tự cảm thường xảy đóng mạch (dịng điện tăng lên đợt ngợt từ trị số 0) và ngắt mạch (dịng điện giảm đến bằng 0) Trong mạch điện xoay chiều ln ln có xảy hiện tượng tự cảm b) Suất điện động được sinh hiện tượng tự cảm gọi là suất điện động tự cảm Suất điện đợng tự cảm x́t hiện mạch, xảy hiện tượng tự cảm, có biểu thức: EC =  L i t i là đợ biến thiên cường đợ dịng điện mạch thời gian t; L là hệ số tự cảm (hay độ tự cảm) mạch có giá trị tùy tḥc hình dạng và kích thước mạch, có đơn vị là henry (H); dấu trừ biểu thị định luật Lenz Từ thông tự cảm qua mạch có dịng điện i:  = Li Độ tự cảm ống dây dẫn dài (solenoid); có chiều dài l và số vịng dây N: L 10 4 N 2S 4 10  n 2V l Trong n là số vịng dây đơn vị dài ống, V là thể tích ống Nếu ống dây có lõi là vật liệu sắt từ có đợ từ thẩm  thì L  10 4 N 2S l 10 c) Năng lượng từ trường ống dây dẫn có đợ tự cảm L và có dịng điện I chạy qua: 1 W  Li  107 B 2V (B là cảm ứng từ từ trường ống dây) 8 Mật độ lượng từ trường là: w  107 B 8 2.2 Tổ chức hoạt động học tập lớp bài lí thuyết chương “Cảm ứng điện từ” Trong chương Từ trường, ta xét mối quan hệ dòng điện và từ trường dòng điện sinh Trong chương Cảm ứng từ, ta xét bài toán ngược lại: điều kiện nào từ trường gây dòng điện? Cụ thể là các vấn đề sau: * Hiện tượng cảm ứng điện từ * Định luật Len xơ chiều dòng điện cảm ứng * Suất điện động cảm ứng * Tự cảm, suất điện động tự cảm Năng lượng từ cuộn dây tự cảm Trên sở chuẩn kiến thức kĩ chương Cảm ứng điện từ, xây dựng bài dạy theo định hướng phát triển lực học sinh sau CHỦ ĐỀ TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (2 tiết) I MỤC TIÊU Kiến thức + Viết được công thức và hiểu được ý nghĩa vật lý từ thông + Phát biểu được định nghĩa và hiểu được nào thì có hiện tượng cảm ứng điện từ + Phát biểu được định luật Len-xơ theo cách khác và biết vận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng các trường hợp khác + Phát biểu được định nghĩa và nêu được mợt số tính chất dịng điện Fu-cô kĩ năng: - Mô tả và tiến hành được thí nghiệm hiện tượng cảm ứng điện từ - Giải thích được mợt số trường hợp liên quan đến hiện tượng cảm ứng điện từ