PHẢN I: MỞ ĐẦU I LY DO CHON DE TAI
Đất nước ta đang trong thời kì đổi mới, thời kì cơng nghiệp hố, hiện đại hoá đòi hỏi thế hệ trẻ phải là những người lao động năng động, sáng tạo,
tiếp thu những tính hoa văn hoá của nhân loại có chọn lọc để sáng tạo ra
những giá trị mới có hiệu quả phù hợp với tình hình đất nước hiện nay
Để đáp ứng những yêu cầu đó Đảng và Nhà nước đã không ngừng quan
tâm và đầu tư cho giáo dục Trong văn kiện đại hội Đảng IX đã khẳng định:
“Phát triển giáo dục và đào tạo là một trong những động lực quan trọng thúc
đây sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hoá, là một điều kiện để phát huy
nguồn lực con người, là yếu tô để phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh
và bền vững” Đề có hiệu quả chúng ta phải “Tiếp tục nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đổi mới nội dung, phương pháp dạy học phát huy tư duy
sáng tạo và năng lực tự đào tạo của con người, coi trọng thực hành, ngoại khoá, làm chủ kiến thức, tránh nhỏi nhét hoc vet, hoc chay ”
Như vậy, phương pháp giáo dục một mặt phải đảm bảo cho thế hệ trẻ tiếp thu những tinh hoa của nền văn hoá nhân loại, mặt khác phải hướng vào
khơi dậy, rèn luyện và phát triển khả năng tư duy của học sinh một cách tự
chủ, tự lực, tích cực, sáng tạo ở trường phổ thông
Một trong những phương pháp đôi mới đó là “đạy học bằng hoạt động thông qua hoạt động của học sinh”
Khi đó, người học- đối tượng của hoạt động “dạy” và là chủ thể của hoạt động “học” được cuốn hút vào các hoạt động học tập do giáo viên tổ
Trang 2sắp đặt Được đặt vào những tình huống của đời sống thực tế, người học trực
tiếp quan sát và thảo luận , làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề đặt ra theo suy nghĩ của mình từ đó nắm được kiến thức, kỹ năng mới, vừa nắm được phương pháp “làm ra” kiến thức và kỹ năng đó không rập theo những khuân mẫu có sẵn, được bộc lộ và phát huy tiềm năng sáng tạo
Trong chương trình SGK vật lí I1, chương I “Điện tích- Điện trường” là một chương khá quan trọng, nó chứa những kiến thức cơ bản, cần thiết dé
học sinh có thể đi sâu, tiếp tục nghiên cứu phần “Điện học- Điện từ học” Do
đó học sinh cần nắm vững kiến thức ở chương này một cách sâu sắc Muốn thế giáo viên phải có phương pháp tổ chức hoạt động học tập một cách phù
hợp Hơn nữa đây cũng là phần mở đầu của SGK Vật lí 11- THPT, nên việc
đối mới phương pháp dạy học rất hữu ích Tích cực hoá hoạt động nhận thức
chính là tạo ra cho các em một cách học không chỉ bó hẹp trong việc chiếm
lĩnh kiến thức của một chương, một phần hay chỉ với bộ môn vật lí mà còn là
hành trang dé các em bước vào cuộc sống
Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ bé vào việc dạy học vật lí ở trường phổ thông theo hướng đưa học sinh vào vị trí chủ thể của hoạt động nhận thức để các em tự lực, tích cực chiếm lĩnh tri thức, hình thành và phát triển năng lực sáng tạo góp phần nâng cao hiệu quá giáo dục và đào tạo Bởi lí đo đó tôi chọn đề tài: Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương I “Điện tích-Điện trường” vật lí 11 (chương trình nang cao)
II DOI TUGNG NGHIEN CUU
Nghiên cứu lí luận chung của phương pháp giáo dục theo quan điểm
hiện đại và thực trạng chất lượng buổi học Vật lí ở trường phổ thông
Nghiên cứu nội dung kiến thức trong chương I “Điện tích-Điện trường” vật lí 11 (chương trình nâng cao)
Trang 3
II NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức tình huống học tập, hướng dẫn học sinh giải quyết tình huống học tập nhằm tích cực hoá hoạt động học
tập của học sinh trong dạy học
Phân tích nội dung cơ bản và cấu trúc chương trình các bài trong
chương I “Điện tích- Điện trường” vật lí lớp I1 (chương trình nâng cao)
Từ đó soạn giảng một số bài theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận
thức của học sinh
IV MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở nghiên cứu phương pháp giáo dục theo quan điểm hiện đại, nội dung kiến thức của chương I “Điện tích- Điện trường” và cấu trúc chương trình của chương Thiết kế và tổ chức hoạt động học tập cho học sinh trong đó vận dụng được những quan điểm hiện đại về dạy học góp phần nâng cao chất lượng và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
V GIA THUYET KHOA HOC
Trong quá trình giảng dạy chương I “Điện tích- Điện trường” vật lí II
(Chương trình nâng cao), nếu giáo viên thực hiện tốt việc “Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh” thì sẽ giúp học sinh nắm được kiến thức một
Trang 4PHAN II: NOI DUNG
CHUONG I: CO SO Li LUAN CỦA VIỆC TÍCH CỰC HOA HOAT DONG HOC TAP CUA HQC SINH
I.HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP: I.1 Bản chất của hoạt động học:
Hoạt động học là chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng, kĩ xảo làm cho chính chủ
thé của hoạt động học thay đổi va phat trién
Hoạt động học được điều khiển có ý thức, tiếp thu tri thức, kĩ năng, kĩ xảo hơn nữa còn thu được tri thức của chính bản thân hoạt động, hay nói cách
khác là thu được cá phương pháp chiếm lĩnh tri thức Đó chính là cách học
Vậy bản chất của hoạt động học tập là quá trình hoạt động nhận thức mang tính tích cực, tự lực
I.2.Đặc điểm của hoạt động học:
Học là một hoạt động đặc biệt của con người được điều khiển bởi mục
đích tự giác nhằm tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích luỹ được, đồng thời phát triển những phẩm chất, năng lực của người học
Hoạt động nào cũng có đối tượng, các hoạt động khác có đối tượng là một khách thể, hoạt động hướng vào nhằm thay đổi khách thể (Ví dụ hoạt
động “dạy” nhằm giúp học sinh tiếp thu tri thức và phát triển tư duy Tức là làm thay đổi khách thể của hoạt động “dạy” là học sinh) Nhưng hoạt động
học lại làm biến đổi chủ thể- chính là người học Hoạt động học gồm có bốn
thành phần cơ bản sau:
- Chủ thé: học sinh là chủ thể của hoạt động học
- Đối tượng: là kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo
Trang 5
- Mục đích: học sinh chiếm lĩnh tri thức khoa học, thoa mãn nhu cầu nhận thức chuẩn bị bước vào cuộc sống
- Vận hành theo nguyên tắc gián tiếp: Trong hoạt động học người ta sử dụng tiếng nói, chữ viết,con số, các hình ảnh trực quan làm các công cụ Nên giáo viên phải chọn lọc trong số các công cụ trên sao cho phù hợp với
mỗi bài giảng cụ thể đề tổ chức, điều khiển hoạt động học tập của học sinh sao cho đặt hiệu quả
I.3 Cấu trúc của hoạt động học:
Theo quan điểm về dạy học, theo lí thuyết hoạt động thì hoạt động học
cũng như các hoạt động lao động sáng tạo khác bao gồm nhiều thành phần có
quan hệ và tác động lẫn nhau được biểu thị theo sơ đồ sau: Sơ đồ cấu trúc
tâm lí của hoạt động học Động cơ +> Hoạt động Mục đích ————— Hành động Phương tiện điều kiện | ———————> Thao tác
(Sơ đồ cấu trúc tâm lí của hoạt động học) 1.4 Bản chất của hoạt động học tập vật lí ở trường phố thông
Hoạt động học tập vật lí ở trường phô thông là hoạt động nhận thức của
học sinh nhằm lĩnh hội các kiến thức vật lí mà loài người đã tích luỹ được
nhưng không phải tiếp thu một cách thụ động dưới dạng đúc kết một cách cô
Trang 6chúng Những kĩ năng, tri thức, kinh nghiệm mà người học tái tạo lại không có gì mới đối với nhân loại nhưng những biến đổi trong bản thân người học,
sự hình thành phẩm chất và năng lực ở người học thực sự là những thành tựu
mới, chúng sẽ giúp cho người học sau này sáng tạo ra những giá trị mới
II BẢN CHẤT CUA HOAT DONG DAY- VAI TRO CUA NGUOI THAY:
II.1.Quan điểm hiện đại về dạy học:
Dạy học là một hoạt động đặc trưng của loài người nhằm truyền lại cho thế hệ sau những kinh nghiệm xã hội mà loài người đã tích lũy được, biến chúng thành vốn liếng, kinh nghiệm, phẩm chất và năng lực cá nhân của
người học Mục đích của hoạt động dạy cũng như mục đích của hoạt động học
là làm cho học sinh lĩnh hội được nội dung bài học một cách tích cực, tự lực
Quá trình dạy học diễn ra phức tạp và đa dạng Do vậy sự phối hợp giữa giáo viên và học sinh có ý nghĩa rất quan trọng
Quan điểm hiện đại còn cho rằng quá trình dạy học các tri thức khoa
học được hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và học sinh trong sự tương
tác và thống nhất biện chứng của ba thành phần trong hệ dạy học là: Giáo
viên, học sinh và tư liệu hoạt động dạy học Sự tương tác ấy thể hiện như sau: e_ Giáo viên- Tư liệu hoạt động dạy học
- Tổ chức tư liệu, cung cấp tư liệu
- Tao tinh huống cho hoạt động học của học sinh e_ Giáo viên- Học sinh
Trang 7- _ Chiếm lĩnh, xây đựng tri thức cho bản thân - Tương tác với giáo viên
- _ Tương tác với học sinh
Vậy qua phân tích quan điểm hiện đại của quá trình dạy học ta đưa ra so sánh phương pháp dạy học truyền thống và phương pháp dạy học tích cực hiện nay
Phương pháp dạy học truyền thông Phương pháp dạy học tích cực
1 Thầy truyền đặt kiến thức
2 Thầy độc thoại _ Phat van 3 Thầy áp đặt kiến thức 4 Trò học thuộc lòng 5 Thầy độc quyền đánh giá, cho điêm I Trò tìm ra kiến thức bằng hành động của chính mình dưới sự hướng dẫn của thầy 2 Đối thoại thầy- trò, trò- trò 3 Trò hợp tác với thầy, khắng định kiến thức đo mình tìm ra 4 Trò học cách học, cách giải quyết van dé 5 Trò tự đánh giá, tự điều chỉnh làm cơ sở đề thầy cho điểm
II.2 Nhiệm vụ của việc dạy học vật lí ở trường phố thông: 1L2.1 Đặc điểm của môn vật lý ở trường phổ thông:
Vật lí học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất
Do vậy kiến thức vật lí là cơ sở của nhiều nghành khoa học tự nhiên nhất là
hoá học và sinh học
Trang 8Ngày nay phương pháp thực nghiệm cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều
nghành khoa học tự nhiên khác
Tính chất phố biến và cơ bản của các khái niệm vật lí, tính chất triết
học của các kết luận cơ bản của vật lí làm cho giáo trình vật lí phố thông có ý
nghĩa quan trọng trong việc hình thành thế giới quan cho học sinh
Bộ môn vật lí tạo điều kiện cho việc phát triển tư duy của học sinh
Trong đó có cả tư duy lôgic và tư duy biện chứng
Vật lí là môn học có nội dung giáo dục kĩ thuật sâu sac 1.2.2 Cac nhiém vụ của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông:
1.Trang bị cho học sinh những kiến thức vật lí phổ thông cơ bản, hiện
đại, tương đối có hệ thống và toàn diện
2 Phát triển tư duy của học sinh trong việc chiếm lĩnh và vận dụng kiến
thức một cách sáng tạo
3 Bồi dưỡng cho học sinh thế giới quan duy vật biện chứng, củng cô lòng tự tin vào khoa học vô thần, giáo dục lòng yêu nước, yêu Chủ nghĩa xã hội
4 Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho học sinh làm cho học sinh nắm được những nguyên lí cơ bản về cấu tạo và hoạt động của các máy móc được dùng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân, có kĩ năng
sử dụng các dụng cụ vật lí đặc biệt là các dụng cụ đo lường, kĩ năng lắp ráp thiết bị để thực hiện các thí nghiệm vật lí, vẽ biểu đồ, xử lí các số liệu đo đặc để rút ra kết luận
Các nhiệm vụ này gắn bó chặt chẽ với nhau tạo nên nhiệm vụ chung
của việc đạy học vật lí Trong đó nhiệm vụ đầu tiên là cơ bản nhất II.3 Bán chất cúa hoạt động dạy học:
Quá trình dạy học về bản chất là quá trình thực hiện một cách có tổ chức hoạt động sư phạm cụ thể theo các qui định của chương trình dạy học,
Trang 9
nhằm đặt được mục tiêu dạy học và phát triển toàn điện người học về mặt kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo
Mục đích của hoạt động dạy học là làm cho học sinh lĩnh hội được
những kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm xã hội đồng thời hình thành và phát
triển ở họ những phẩm chất năng lực Học sinh thực hiện được mục đích này
bằng chính hoạt động của bản thân họ
I4 Bán chất của việc dạy học vật lí:
Theo quan điểm hiện đại; dạy học vật lí là tổ chức, hướng dẫn học sinh thực hiện các hoạt động nhận thức vật lí dé hoc sinh tái tạo lại kiến thức và
biến chúng thành vốn liếng của mình Từ đó hình thành và phát triển năng
lực, phẩm chất của học sinh
Như vậy dạy học vật lí không chỉ là giảng giải, minh hoạ cho học sinh
hiểu ý nghĩa những khái niệm, định luật vật lí, uốn nắn cho học sinh đúng kĩ
năng của nhà nghiên cứu vật lí, nhồi nhét vào đầu học sinh những kinh
nghiệm xã hội đã được đúc kết hoàn chỉnh như quan niệm dạy học cũ
Muốn thực hiện được đúng đắn vai trò của người thầy trong đạy học
vật lí phô thông thì trước hết giáo viên hãy nghiên cứu nghững quan điểm hiện đại của lí luận dạy học để định ra những hành động dạy thích hợp, tạo
Trang 10- Cho học sinh làm quen với các phương pháp nhận thức sử dụng phổ biến trong nhận thức vật lí: Phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình
- Hướng dẫn, tạo điều kiện để học sinh phát biểu, trao đồi, tranh luận về
các kết quả hành động của mình, động viên khuyến khích kịp thời
- Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cần
thiết để thực hiện hành động nhận thức 14.1 Định hướng hành động nhận thức:
Định hướng hành động nhận thức là xây dựng một chiến lược dạy học để tạo ra tác động nhằm đặt hiệu quả trong hướng dẫn học sinh trên con
đường tự chủ chiếm lĩnh tri thức Đồng thời làm cho những năng lực trí tuệ
từng bước phát triển Nhưng sự tác động tạo ra phải đảm bảo trình độ nhận thức của học sinh, phù hợp với qui luật nhận thức
Sự định hướng hoạt động nhận thức của học sinh trong một tình huống
đòi hỏi phải xác định rõ:
-Vẫn đề cần được giải quyết
- Dạng hành động nhận thức thích hợp đòi hỏi ở học sinh
- Kiểu định hướng hoạt động học tập dự định: Mỗi kiểu định hướng
hành động học tập tương ứng với mục tiêu rèn luyện khác nhau, đòi hỏi học
sinh nắm được ở các trình độ khác nhau Cụ thể có ba kiểu:
+ Định hướng tái tạo
+ Định hướng tìm tòi
+ Định hướng khái quát hoá chương trình 11.4.2 Xây dựng tình huống có vấn đề
1 Tình huống có vấn đề
Một trong những cách đề phát huy tính chủ động sáng tạo của học sinh
là giáo viên cần tạo ra những tình huống có vấn để, đưa học sinh tự tìm ra
những kiến thức đưới sự hướng dẫn của giáo viên
Trang 11
Vấn đề trong dạy học ở đây nhằm chỉ một khó khăn lớn, một nhiệm vụ
nhận thức mà người học không giải quyết được khi dựa vào những kiến thức,
kinh nghiệm có sẵn theo một khuôn mẫu sẵn có
Vậy tình huống có vấn đề trong dạy học là tình huống: khi học sinh tham gia thì gặp khó khăn, học sinh ý thức được vẫn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được Do đó học sinh bắt tay vào giải quyết van dé Nghĩa là tình huống
đó kích thích hoạt động nhận thức tích cực của học sinh, đề xuất vấn đề và
giải quyết vấn đề đã đề xuất
2 Đặc điểm của tình huống có vấn đề
- Tình huống có vấn đề có những đặc điểm sau:
+ Chứa đựng vấn đề mà việc tìm tòi giải đáp chính là đi tìm kiến thức,
kĩ năng, phương pháp mới
+ Gây chú ý ban đầu, kích thích hứng thú, khởi động quá trình nhận
thức của học sinh Học sinh chấp nhận mâu thuẫn khách quan và mâu thuẫn
chủ quan
+ Vấn đề giải quyết được phát biểu rõ ràng, gồm cả những điều kiện đã cho và mục đích cần đặt được cho học sinh thấy có khả năng giải quyết vấn đề - Các kiểu tình huống có vấn đề: + Tinh huống lựa chọn + Tình huống bế tắc + Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ + Tình huống lạ 3 Tổ chức tình huống có vấn đề
Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để học sinh
Trang 12đề, biết được bước đầu cần phải làm gì và bước đầu sơ bộ được xác định làm
thế nào
Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên
tiếp, sắp đặt theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề nghiên cứu nhằm
đưa học sinh từ chỗ chưa biết đến biết, từ chỗ biết chưa đầy đủ đến biết đầy
đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
Các giai đoạn chính trong qui trình tổ chức tình huống có vấn đề:
- Giáo viên mơ tả một hồn cảnh cụ thể mà học sinh có thế cảm nhận được bằng kinh nghiệm thực tế Biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu học
sinh làm một thí nghiệm đơn giản làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu
- Giáo viên yêu cầu học sinh mơ tả lại hồn cảnh hoặc hiện tượng
bằngchính lời lẽ của minh theo ngôn ngữ vật Ii
- Giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong
hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước (giải quyết được vấn dé)
- Giáo viên giúp học sinh phát hiện chỗ không đầy đủ của họ trong kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết
dưới dạng câu hỏi (nêu rõ điều kiện đã cho và yêu cầu cần đặt được)
1L4.3 Các kiểu hướng dẫn học sinh giải quyết vẫn đề 1 Hướng dẫn tìm tòi qui về kiến thức, phương pháp đã biết
Khi tiếp xúc một vấn đề cần giải quyết thường không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết mà cần phải tìm tòi một phương pháp phân tích, tông hợp, so sánh dé tìm ra sự tương tự cái đã biết Kiểu hướng dẫn này thường áp dụng khi học sinh vận dụng kiến thức đã biết nhưng chưa có phương pháp và qui trình hữu hiệu.Có ba trường hợp phổ biến sau:
- Hướng dẫn học sinh diễn đặt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật lí
Trang 13
- Hướng dẫn học sinh phân tích một hiện tượng vật lí phức tạp bị chỉ
phối bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản chi bị chỉ phối
bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết
- Hướng dẫn học sinh phân chia các quá trình diễn biến của hiện tượng
thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một qui luật xác định đã biết
2 Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần
Kiểu hướng dẫn này thường được áp dụng khi nghiên cứu tài liệu mới
Học sinh được giao nhiệm vụ phát hiện những cái mới có tính qui luật mà trước đây học sinh không biết hoặc biết chưa đầy đủ
Đây là kiểu hướng dẫn đòi hỏi học sinh có sự sáng tạo thật sự Một bước
nhảy vọt trong nhận thức và trực giác đóng vai trò quan trọng Giáo viên không thể chỉ ra cho học sinh con đường đi đến trực giác mà học sinh phải
thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm Tuy nhiên giáo viên có thê tạo ra điều
kiện thuận lợi cho học sinh tập dượt những bước nhảy đó bằng cách phân chia
bước nhảy lớn thành các bước nhảy nhỏ Từ đó học sinh dần dần quen rèn
luyện, nhiều lần sẽ tích luỹ được kinh nghiệm, có được sự nhạy cảm phát hiện, đề xuất được giải pháp mới đề vượt qua khó khăn
3 Hướng dẫn hoc sinh tìm tòi sáng tạo khái quát
Giáo viên hướng dẫn học sinh xây đựng phương pháp chung giải quyết
vấn để Còn việc vạch kế hoạch chỉ tiết và thực hiện kế hoạch đó học sinh
phải tự làm
Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh có tính tự lực cao, đồng thời cần có
Trang 14thảo luận ngay, còn học sinh yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể của vấn đề đó
1.4.4 Thí nghiệm trong day hoc vật lí
1 Theo quan điểm của lí luận nhận thức
- Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu
được
- Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dung tri thức đã thu được vào
thực tiễn
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí
2 Theo quan điểm lí luận dạy học
- Thí nghiệm được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học
- Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triên nhân cách toàn diện của học sinh
- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn
luyện kĩ năng, kĩ xảo vật lí của học sinh
- Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lí, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực của học sinh
- Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá và trực quan trong dạy học vật lí, trong những điều kiện có thể khống chế được, thay đối được, có thể
quan sát đo đạc đơn giản, dễ dàng hơn để đi đến nhận thức được nguyên nhân của hiện tượng và mối quan hệ có tính qui luật giữa chúng với nhau
- Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng thu được những thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật li
3 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí:
a Thí nghiệm biểu diễn:
Trang 15
Căn cứ vào mục đích lí luận của dạy học của thí nghiệm biểu điễn trong quá trình nhận thức của học sinh Thí nghiệm biểu diễn được chia làm ba loại sau:
- Thí nghiệm mở đầu: Nhằm giới thiệu cho học sinh biết qua về hiện
tượng sắp nghiên cứu đề tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu, hứng thú học tập cho học sinh, lôi quấn học sinh vào hoạt động nhận thức
- Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng: Nhằm xây dựng lên hoặc kiểm
chứng lại kiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu tài liệu
mới Trong đó gồm có:
+ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát + Thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ
- Thí nghiệm củng cố: Nêu lên những biểu hiện của kiến thức đã học trong tự nhiên, để cập các ứng dụng của kiến thức này trong sản xuất và trong đời sống Thông qua khả năng giải thích hiện tượng của học sinh hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dung cụ kĩ thuật của học sinh mà giáo viên có thể
kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh b Thí nghiệm thực tập:
Là thí nghiệm do học sinh tự tiến hành trên lớp, trong phòng thí nghiệm
hoặc ở nhà với mức độ tự lực khác nhau Thí nghiệm thực tập bao gồm: + Thí nghiệm trực diện
+ Thí nghiệm thực hành
+ Thí nghiệm và quan sát vật lí ở nhà
4 Kết luận:
Trên cơ sở nắm vững thế nào là thí nghiệm vật lí, vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông Giáo viên định hướng giúp học sinh
Trang 16II Phát triển tư duy của học sinh: HH1 Tư duy:
Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật, hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng
là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới
HI2 Các loại tư duy: 1 Tư duy kinh nghiệm:
Tư duy kinh nghiệm là một loại tư đuy dựa chủ yếu trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phương pháp “thử và sai”
Kiểu tư duy này đơn giản, không cần phải rèn luyện nhiều, có ích trong hoạt động hàng ngày đề giải quyết một số vấn đề trong phạm vi hẹp
2 Tư duy lí luận:
Tư duy lí luận là loại tư duy giải quyết được nhiệm vụ để ra nhờ sử dụng những khái niệm trìu tượng, những tri thức lí luận
Tư duy lí luận rất cần cho hoạt động nhận thức và phải rèn luyện lâu đài mới có được
3 Tư duy lôgIc:
Tu duy légic là loại tư duy tuân theo các qui tắc, qui luật của lôgic học
một cách chặt chẽ, chính xác, không phạm sai lầm trong các lập luận, biết phát hiện ra các mâu thuẫn Nhờ đó mà nhận thức được chân lí khách quan
4 Tư duy vật lí:
Tư duy vật lí là kỹ năng quan sát các hiện tượng vật lí, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra những mối quan
hệ giữa mặt định lượng và mặt định tính của các hiện tượng và các đại lượng
Trang 17
vật lí, dự đoán các hệ quả mới từ các lí thuyết và áp dụng những kiến thức
khái quát thu được vào thực tiễn
III.3 Các biện pháp phát triển tư duy:
1 Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng học sinh:
Lôgic của quá trình dạy học là qui luật khách quan dién tả trình độ vận
động có hiệu quả tối ưu của học sinh Từ trình độ lĩnh hội trước khi nghiên cứu một vấn đề đến trình độ nắm vững một cách hoàn toàn vấn đề Ấy
Phương pháp này tạo khả năng tìm ra lời giải đáp tối ưu cho trình tự
nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa liên quan Từ đó tạo ra nhiệm vụ tự giác
chiếm lĩnh tài liệu học và phát triển tư duy học sinh
Để thực hiện được biện pháp này cần phải biết kết hợp lôgic khoa học và lôgic nhận thức theo hai cách sau:
-_ Điều chỉnh lôgic khoa học phù hợp với trình độ của học sinh -_ Nâng cao dần trình độ của học sinh tiếp cận với lôgic khoa
học
2 Tạo ra nhu cầu hứng thú, kích thích sự tò mò, ham hiểu biết của học sinh: Tư duy chỉ thực sự có hiệu quả khi học sinh tự giác mang hết sức mình để thực hiện và tư duy chỉ thực sự xuất hiện khi trong đầu học sinh xuất hiện một câu hỏi mà chưa có lời giải đáp ngay
Nhu cầu hứng thú học tập của học sinh có thể được tạo ra bằng cách đặt
học sinh vào tình huống có vấn đề Ngoài ra có thể bằng cách kích thích bên ngoài như khen thưởng, sự ngưỡng mộ của bạn bè nhưng không bền vững 3 Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy:
- Tạo ra những tình huống buộc học sinh phải dùng thao tác tư duy và
Trang 18- Đặt những câu hỏi buộc học sinh phải tìm ra những thao tác tư duy hay phương pháp suy luận thích hop dé giải quyết nhiệm vụ đề ra
- Chỉ ra cái sai của học sinh khi thực hiện các thao tác tư duy và hướng
dẫn cách sửa chữa
- Giúp học sinh khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện các suy luận lôgic
dưới dạng những qui tắc đơn gián
4 Rèn luyện cho học sinh giải quyết nhiệm vụ nhận thức theo phương pháp nhận thức vật lí:
Phương pháp nhận thức chủ yếu hay dùng trong hoạt động nhận thức vật lí ở trường phô thông là: Phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình
Trong quá trình hướng dẫn học sinh tự lực hoạt động để tái tạo tri thức vật lí, giáo viên làm cho học sinh hiểu các phương pháp vật lí và sử dụng chúng ở những mức độ thích hợp tuỳ theo trình độ của học sinh và điều kiện của nhà trường
5 Rèn luyện ngôn ngữ vật lí cho học sinh:
Rèn luyện cho học sinh cách diễn đặt các hiện tượng, định luật vật lí theo ngôn ngữ của môn học một cách chính xác, thành thạo (thay cho ngôn ngữ hàng ngày)
Trang 19
CHUONGII: TICH CUC HOA HOAT DONG NHAN THUC CUA HOC
SINH TRONG QUA TRINH GIANG DAY MOT SO BAI
THUỘC CHƯƠNG I “ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRUONG” VẬT LÍ 11 (HƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO)
A NỘI DUNG KIÊN THỨC CỦA CHƯƠNG I “ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG” I.Mục tiêu của chương: 1 Về kiến thức: - Cần nắm vững các vấn đề liên quan đến các loại điện tích và sự tương tác giữa chúng
- Trình bày được thuyết Electron, giải thích được tính dẫn điện, tính
cách điện và các cách nhiễm điện cho vật
- Hiểu và viết được biểu thức của định luật Cu-lông
- Biết cách xác định công của lực điện, xác định cường độ điện trường
thông qua hiệu điện thế
- Nắm được các công thức về tụ điện, năng lượng tụ điện, năng lượng
điện trường
- Nêu được ý nghĩa và đơn vị đo của các đại lượng như hiệu điện thế, cường độ điện trường 2 Về kĩ năng: - Vận dụng được thuyết Electon dé giải thích các hiện tượng nhiễm điện - Vận dụng được định luật Cu-lông đề xác định lực tương tác giữa các điện tích
Trang 20- Tính được công của lực điện khi di chuyển một điện tích giữa hai
điểm trong điện trường đều
- Vận dụng được công thức: e= Í và w= 2e
1t
- Vận dụng được công thức tính điện dung tương đương của bộ tụ điện
II Cấu tạo:
Chương I “Điện tích- Điện trường” là chương đầu tiên của chương trình sách giáo khoa vật lí 11, chương trình được phân bố như sau:
Tiết 1: Điện tích Định luật Cu-lông
Tiết 2: Thuyết Electron Định luật bảo toàn điện tích Tiết 3: Bài tập
Tiết 4-5: Điện trường
Tiết 6: Bài tập
Tiết 7: Công của lực điện Hiệu điện thế
Tiết 8: Bài tập về lực Cu-lông và cường độ điện trường Tiết 9: Vật dẫn và điện môi trong điện trường
Tiết 10: Tụ điện
Tiết I1: Năng lượng điện trường
Tiết 12: Bài tập về tụ điện
III Nội dung:
- Có thể nhiễm điện cho vật bằng nhiều cách: cọ sát, tiếp xúc và hưởng ứng
- Có hai loại điện tích là: Điện tích dương và điện tích âm Các điện
tích cùng dấu thì đây nhau, khác dấu thì hút nhau
Trang 21- Electron là một hạt vật chất rất nhỏ mang điện tích nguyên tố âm, nó có
trong mọi vật và có thể di chuyên từ nguyên tử này sang nguyên tử khác gây nên các hiện tượng và tính chất điện của các vật
- Ở một hệ cô lập về điện, nghĩa là không trao đối điện tích với các hệ khác thì tổng đại số các điện tích ở trong hệ là một hằng số
- Xung quanh điện tích có điện trường Điện trường có tính chất cơ bản
là tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó
- Trường tĩnh điện là trường thế và điện trường mang năng lượng
- Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về
phương diện tác dụng lực Biểu thức: FE = = | ml - Cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm Q tại một điểm cách nó lo | 2 r một khoảng r được xác định bằng công thức: E =#
- Đường sức điện là mô hình mô tả điện trường, được vẽ trong điện
trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường sức cũng trùng với hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó
- Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng
đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của
đường đi trong điện trường
Auy q
- Công thức định nghĩa của hiệu điện thể là: z„„ =
- Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế trong điện trường đều là: £ =-“_
MN
Trong do: M’,N'la hinh chiếu của M,N lên một trục trùng với một đường sức
Trang 22- Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện Biểu thức: e= 4
1
- Điện dung của tụ điện phẳng được tính theo công thức: e= —=—
9.10.4nd
Với : hằng số điện môi
- Điện dung của bộ tụ ghép song song: c=c,+¢, + +¢, - Điện dung của bộ tụ điện ghép nối tiếp: 1.1,
ec Gq G na
- Năng lượng của tụ điện: W = ge cu _Q
Trang 23
B MỘT SÓ BÀI SOẠN CỤ THẺ
TRONG CHƯƠNG I “ĐIỆN TÍCH- ĐIỆN TRƯỜNG”
BÀI 1: ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU- LÔNG
I Mục tiêu:
1 Về kiến thức:
- Củng cố, khắc sâu một số khái niệm đã học ở THCS: có hai loại điện tích, đặc điểm lực tương tác giữa hai điện tích
- Bước đầu tìm hiểu ba cách nhiễm điện cho vật: cọ sát, tiếp xúc, hưởng
ứng
- Biết được cấu tạo, tác dụng của điện nghiệm, biết cách sử dụng điện
nghiệm
- Trình bày được khái niệm điện tích điểm, hằng số điện môi
- Hiểu và viết được biểu thức định luật Cu-lông trong chân không và trong điện môi
- Biết cách biểu diễn lực tương tác giữa các điện tích bằng véc tơ, biết sử
dụng qui tắc hình bình hành để tìm tổng hợp lực tác dụng lên một điện tích điểm
2 kĩ năng:
- Sử dụng điện nghiệm
- Biểu diễn được lực tương tác giữa các điện tích bằng véc tơ và tìm lực
tổng hợp tác dung lên một điện tích bằng phép cộng các véc tơ lực
- Vận dụng được định luật Cu-lông giải các bài toán về độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không và trong môi trường điện môi
- Vận dụng nội dung bài học giải thích được một số hiện tượng nhiễm
Trang 243 Thái độ:
- Hứng thú trong học tập vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học đặc biệt là bộ
môn vật lí
- Có thái độ khách quan trung thực và có tính thần hợp tác trong học tập
bộ môn vật lí cũng như trong việc áp dụng các hiểu biết vật lí đã đặt được II Chuẩn bị: 1 Giáo viên: - Chuẩn bị điện nghiệm (có thể tự làm bằng chai nhựa và các vật liệu đơn giản) - Chuẩn bị một số ví dụ đơn giản về nhiễm điện - Chuẩn bị phiếu học tập 2 Học sinh:
- Ôn lại các kiến thức đã học ở chương trình lớp 7, 8 THCS về sự nhiễm
điện do cọ sát, các loại điện tích, lực tương tác giữa các vật tích điện, véc tơ lực và cách biểu diễn III Tổ chức hoạt động dạy- học: Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Hoạt động 1: Kiêm tra chuân bị điêu kiện xuất phát Đặt vấn đẻ
Học sinh suy nghĩ trả lời:
- Có hai loại điện tích là điện tích
dương và điện tích âm Lực tương tác giữa chúng có thể là lực hút hoặc lực đây Giáo viên nêu câu hỏi kiểm tra các kiến thức đã học:
- Kế tên các loại điện tích mà em đã
được học? Lực tương tác giữa chúng
có đặc điểm gì?
- GV dùng hình vẽ các loại điện tích và yêu cầu học sinh xác định phương, chiêu của các lực tương tác giữa
Trang 25
» ~G) © C3+ <C) »=€) OF b) Học sinh nhận thức vấn đề của bải học chúng 5 3€) » © © 7 O © Đặt vấn đề: Trong chương trình THCS chúng ta có thể xác định được
phương, chiều của các lực tương tác giữa các điện tích điểm Nghiên cứu bài học hôm nay sẽ cho chúng ta biết
thêm về độ lớn của các lực tương tác
đó
Hoạt động 2: Tìm hiểu sự nhiễm
điện của các vật
Học sinh tiếp thu, ghi nhớ
Học sinh suy nghĩ trả lời:
HS1: Co sat thanh thuỷ tính với lụa
thì thanh thuỷ tinh sẽ nhiễm điện * GV thông báo bố sung kiến thức về
đơn vị điện tích và điện tích của electron: - Don vi cua điện tích là Culông, kí hiệu là C - Điện tích của electron là điện tích âm và có độ lớn là: e=1,6.10'°C * GV nêu câu hỏi về van dé can nghiên cứu:
Trang 26
Muốn biết thanh thuỷ tỉnh có nhiễm
điện hay không người ta đưa thanh thuy tinh lại gần các mầu giấy vụn, nếu nó hút các mầu giấy vụn là nó đã
nhiễm điện
HS2: Cọ sát thanh thuỷ tính với một
vật bất kì như vải khô, lụa Nếu sau
cọ sát thanh thuỷ tinh có khả năng hút các vật nhẹ như giấy vụn, mẫu bông nhỏ hoặc làm loé sáng bút thử điện
là nó đã nhiễm điện
HS3: Có thể kiểm tra tính nhiễm điện bằng cách cho tương tác với vật
nhiễm điện khác
HS lắng nghe, quan sát để biết cấu
tạo điện nghiệm và các cách tiến hành
thí nghiệm
xem thanh thuỷ tỉnh nhiễm điện hay không người ta làm thế nào?
* GV nhận xét câu trả lời của học
sinh:
- Các em đều nói đúng được cách nhiễm điện cho thanh thuỷ tỉnh Đó là
nhiễm điện do cọ xát và cách kiểm tra
đơn giản là cho hút vật nhẹ như giấy vụn
* GV nhận xét riêng với HS3 trước cả lớp là: Người ta đã dựa vào sự tương tác giữa các điện tích cùng dấu để chế
tạo ra điện nghiệm
* GV giới thiệu điện nghiệm:
Đề kiểm tra xem một vật có bị nhiễm
điện hay không người ta dùng một
dụng cụ thí nghiệm có cấu tạo đơn
giản là điện nghiệm (Hình vẽ 1.1 SGK)
Cấu tạo điện nghiệm gồm:
+ Một lọ thuỷ tính có nút là vật cách điện, có một thanh kim loại xuyên
qua nút chai, ở phần dưới gắn hai lá
kim loại mỏng, ở phần trên có gắn một quả cầu bằng kim loại
+ Hai lá kim loại mỏng nếu tích điện
Trang 27
- Vì điện tích được truyền từ vật
nhiễm điện đến hai lá kim loại của
điện nghiệm
- Dùng một vật đã nhiễm điện cho tiếp xúc với một vật chưa nhiễm điện
HS thảo luận chung toàn lớp:
-_ Cho một thanh kim loại chưa nhiễm
điện tiếp xúc với một vật đã nhiễm
điện sau đó dùng điện nghiệm để kiểm tra xem thanh kim loại có bị
nhiễm điện hay không
- Có thể dùng quả cầu bằng kim loại
trên điện nghiệm làm vật cần nhiễm
điện Ta đưa một vật đã nhiễm điện
đên tiêp xúc với quả câu và quan sát
trai dấu thì đây nhau và xoè ra Nếu
điện tích truyền cho hai lá kim loại càng lớn thì góc xoè càng lớn * GV nêu câu hỏi nghiên cứu tiếp theo: + Chúng ta đã biết cách nhiễm điện cho vật bằng cọ xát Ngoài ra còn có
thể làm nhiễm điện cho vật bằng cách
nào nữa không? GV gợi ý:
+ Vì sao hai lá kim loại của điện
nghiệm lại được tích điện cùng dấu? + Có thể áp dụng việc truyền điện tích
từ vật nhiễm điện để làm cho một vật
khác nhiễm điện không? Nếu được thì
làm thế nào?
* GV nêu câu hỏi đề xuất phương án kiểm tra: Hãy thiết kế một phương án
thí nghiệm đề kiểm tra dự đoán trên?
GV nêu câu hỏi để kết luận phương án thí nghiệm: Có thể dùng ngay quả
cầu bằng kim loại trên điện nghiệm
làm vật cần nhiễm điện hay không?
Trang 28
xem hai lá kim loại của điện nghiệm
có xoè ra hay không
HS quan sắt và rút ra nhận xét:
- HS bị đưa vào tình thế bất ngờ: Vật
nhiễm điện chưa tiếp xúc với quả cầu
trên điện nghiệm thì hai lá kim loại của điện nghiệm đã xoè ra, tức là quả
cầu đã bị nhiễm điện
- HS quan sat thấy hai lá kim loại của điện nghiệm cụp lại
+ HS không biết giải thích hiện
tượng với lượng kiên thức có sẵn
HS quan sắt, rút ra nhận xét:
- Hai lá kim loại của điện nghiệm xoè
ra cho thấy quả cầu đã bị nhiễm điện - Đưa thanh kim loại ra xa quả cầu thì qua cau van nhiễm điện
Néu duoc ta phai kiém nghiém diéu gi?
GV tién hanh thi nghiém kiém tra:
- Đưa từ từ vật đã nhiễm điện đến gần
quả cầu trên điện nghiệm (nhưng chưa tiếp xúc), yêu cầu học sinh quan sát
- GV lại đưa vật nhiễm điện ra xa quả cầu, yêu cầu học sinh tiếp tục quan sát
* GV hướng dẫn học sinh giải thích hiện tượng và nêu các khái niệm của
hiện tượng hưởng ứng tĩnh điện và sự
nhiễm điện do hưởng ứng
GV tiếp tục làm thí nghiệm:
- Cho vật nhiễm điện tiếp xúc với quả
cầu trên điện nghiệm, yêu cầu học
sinh quan sắt
- Đưa thanh kim loại ra xa quả cầu GV hướng dẫn học sinh giải thích hiện tượng và kết luận đây là quả cầu
nhiễm điện do tiếp xúc
Kết luận: Có ba cách nhiễm điện cho
vật là nhiễm điện do cọ sát, nhiễm điện do tiếp xúc và nhiễm điện do hưởng ứng
Trang 29
Hoạt động 3: Nghiên cứu định luật Cu-lông HS thảo luận chung và đưa ra dự đoán:
Độ lớn của lực tương tác giữa hai
điện tích phụ thuộc độ lớn giữa hai điện tích (do HS dựa vào hiện tượng hai lá kim loại của điện nghiệm xoè
ra càng rộng nếu điện tích truyền cho chúng cảng lớn)
HS tiếp thu, ghỉ nhớ
* GV nêu câu hỏi:
- Ta đã biết các điện tích cùng dấu thì
đây nhau, khác dấu thì hút nhau Xong độ lớn của lực tương tác đó phụ thuộc những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào vào những yếu tố đó * GV thông báo :
Nhà vật lí học Cu- lông đã dùng chiếc cân soắn (Hình 1.5 SGK) để khảo sát lực tương tác giữa hai quả cầu nhiễm điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách giữa chúng ( Hai quả
cầu được coi là điện tích điểm) và
tổng kết các kết quả thí nghiệm thành định luật mang tên ông- Định luật Cu- lông
* GV nêu nội dung định luật Cu- lông
và giải thích các đại lượng có trong
biểu thức của định luật :
Nội dung định luật: '“Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỉ lệ
thuận với tích các độ lớn của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình
Trang 30
HS suy nghĩ trả lời câu hỏi C;:
- Giống nhau: Lực hấp dẫn tỉ lệ thuận với tích khối lượng của hai vật và lực Cu- lông tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích Lực hấp dẫn tỉ lệ
nghịch với bình phương khoảng cách
giữa hai vật và lực Cu- lông tỉ lệ
nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích
- Khác nhau: Lực hấp dẫn bao giờ cũng là lực hút còn lực Cu- lông có thể là lực hút hoặc lực day phương khoảng cách giữa chúng” la, 4| r - Biểu thức : F=k Trong đó r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm 4,4, k=9.10° : là hệ số tỉ lệ
Lưu ý cho HS: Lực là một đại lượng
véc tơ, lực tương tác giữa hai điện tích là lực tĩnh điện hay còn gọi là lực Cu- lông cũng là một dại lượng véc
tơ
+ Nói rõ cho học sinh thấy đấu của
các điện tích quyết định chiều của lực
Cu- lông
+ GV dùng câu hỏi C¿ trong SGK “* Từ công thức xác định lực hấp dẫn và lực Cu- lông cho thấy giữa hai lực đó có gì giống nhau, có gì khác nhau”?
để khích lệ hứng thú của học sinh
Trang 31
Hoạt động 4 : Tìm hiêu lực tương tác
của các điện tích trong điện môi
- HS đọc SGK thu thập thông tin và trả lời câu hỏi của giáo viên
+ Thí nghiệm chứng tỏ rằng lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính chứa đầy không gian xung quanh điện tích
giảm đi e lần so với khi đặt trong
chân không Và độ lớn của lực tương tác đó được diễn tả bằng biểu thức
la, 4:| g sau: F=k
e : Goi là hằng số điện môi Nó chỉ
phụ thuộc tính chất của điện môi mà
không phụ thuộc độ lớn và khoảng cách giữa các điện tích
- GV yêu cầu học sinh tự đọc SGK và
kiểm tra thông tin mà HS thu thập
được bằng cách đặt câu hỏi :
+ Khi các điện tích điểm đặt trong
môi trường điện môi đồng tính thì lực
tương tác giữa chúng thay đổi như thé
nào? Có thê diễn tả điều đó bằng biểu
thức nào?
Hoạt động 5 : Củng cố, định hướng
nhiệm vụ học tập tiếp theo cho HS - HS làm việc độc lập với phiếu học tập - Nhận nhiệm vụ học tập về nhà - GV yêu cầu học sinh làm việc với phiếu học tập - Hướng dẫn HS học bài ở nhà + Làm bài tập 3, 4 trong SGK
+ Ôn lại các kiến thức sơ lược về cấu tạo nguyên tử, chất cách điện đã học
ở THCS
Trang 32PHIẾU HỌC TẬP
Câu 1: Chọn phương án đúng
Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong không
khí là F Nếu tăng khoảng cách đặt hai điện tích điểm lên gấp đôi thì lực
tương tác giữa hai điện tích điểm là: A) Tăng lên gấp đôi
B) Giảm đi một nửa C) Tăng lên gấp bốn lần D) Giảm đi bốn lần Câu 2: Hãy chọn phương án đúng: Cho hình vẽ: ~———$ - eo Fy di a Fi: -: Là lực mà q¡ tác dụng lên q | sl y 5, : La lye mà q; tác dụng lên q¡ Dấu của các điện tích q¡, q; trên hình là: A)q >0 và q¿<0 B) q<0 và q>0 € q<0 và qạ<0
D) Chưa biết chắc chắn vì chưa biết độ lớn của q¡, q›
Câu 3: Cho hai điện tích điểm có q¡ = - q; đặt trong nước cách nhau 3cm Lực
tương tác giữa chúng bằng I0ỶN Tìm độ lớn các điện tích đó và biểu diễn lực tương tác giữa chúng trên hình vẽ
Trang 33
BAI 2: THUYET ELECTRON
ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH
I Mục tiêu:
1 Về kiến thức:
- Nắm được những nội dung chính của thuyết electron cô điển Từ đó
hiểu được ý nghĩa của các khái niệm hạt mang điện và vật nhiễm điện; chất dẫn điện và cách điện - Hiểu được nội dung của định luật bảo toàn điện tích 2 Về kĩ năng: - Có thể làm thí nghiệm trong SGK và rèn luyện phương pháp, kĩ năng làm thí nghiệm
- Giải thích được tính dẫn điện, cách điện của một chất và giải thích được
ba cách nhiễm điện cho vật dựa trên cơ sở thuyết electron và định luật bảo toàn điện tích 3 Thái độ: - Hứng thú trong học tập vật lí - Yêu thích nghiên cứu, tìm tòi khoa học đặc biệt là khoa học tự nhiên II Chuẩn bị: 1 Giáo viên: - Dụng cụ thí nghiệm nhiễm điện cho các vật - Vẽ hình 2.2, hình 2.3 và hình 2.4 lên bìa khổ lớn 2 Học sinh:
- Ôn lại các hiện tượng nhiễm điện đã học ở bài trước
- Ôn lại các kiến thức sơ lược về cấu tạo nguyên tử, chất dẫn điện, chất
cách điện đã học ở THCS
Trang 34
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động1: Kiểm tra, chuẩn bị điều
kiện xuất phát và đặt van đề
HS suy nghĩ tìm câu trả lời:
Khả năng của học sinh có thể trình
bày được sơ lược về cấu tạo nguyên
tử và trình bày được các hiện tượng nhiễm điện còn việc giải thích các
hiện tượng gặp bề tắc
HS nhận thức vấn đề cần nghiên cứu
* GV nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ: - Trình bày sơ lược về cấu tạo nguyên tử?
- Nêu và giải thích các hiện tượng
nhiễm điện cho vật?
Đặt vấn đề: Để giải thích được các hiện tượng nhiễm điện chúng ta cần bổ sung thêm kiến thức về cấu tạo nguyên tử, phát triển thành thuyết
Electron và tìm hiểu về Định luật bảo
toàn điện tích Đó chính là nội dung nghiên cứu của bài học ngày hôm nay
Hoạt động 2: Tim hiểu thuyết electron
HS tiếp thu ghi nhớ
GV có thể thông báo thêm hạt nhân
nguyên tử được cấu tạo bởi hai loại
Trang 35
HS thảo luận chung toàn lớp:
- Nếu nguyên tử mất đi một số
electron thì tổng đại số các điện tích
trong nguyên tử là một số đương,
ngược lại là số âm
HS thảo luận theo nhóm và đại diện
nhóm báo cáo
HS tiếp thu, ghi nhớ
Sau đó nêu câu hỏi xây dựng nội dung tiếp theo:
- Nếu vì một lí do nào đó mà nguyên
tử nhận thêm hoặc mất đi một số electron nao đó thì điện tích của
nguyên tử sẽ thay đổi như thế nào? GV nêu kiến thức:
- Khi tổng đại số các điện tích trong
nguyên tử là một số dương thì nó là
một ion dương (khi đó số electron ít hon số proton) Ngược lại khi tống đại số các điện tích trong nguyên tử là một số âm thì nó là ion âm ( số electron nhiều hơn số proton)
* GV nêu câu hỏi C¡ trong SGK “*có
thể nói một nguyên tử bị mất đi một
số proton thì nó trở thành ion âm, nhận thêm một số proton thì nó trở thành ion dương được không?'? * GV thông báo nội dung tiếp theo của thuyết về độ linh động của electron
Hoạt động 3: Giải thích ba hiện
tượng nhiễm điện * Nhiễm điện do cọ xát:
HS trao đối theo nhóm GV nêu câu hỏi: Giải thích hiện tượng nhiễm điện khi cho thanh thuỷ
tinh cọ xát vào miêng lụa?
Trang 36
- Khi cọ xát thì electron sẽ bị dịch
chuyền từ thanh thuỷ tinh sang miếng
lụa, do đó thanh thuỷ tinh nhiễm điện
dương, miếng lụa nhiễm điện âm
HS tiếp thu, ghi nhớ
* Hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc:
HS suy nghĩ và trả lời câu hỏi:
- Khi cho thanh kim loại nhiễm điện
âm tiếp xúc với quả cầu trung hoà về
điện thì một phần electron thừa ở
thanh kim loại sẽ dịch chuyến sang quả cầu Vì thế quả cầu thừa electron
và nhiễm điện âm
- Trường hợp ngược lại là thanh kim loại ban đầu nhiễm điện dương thì quả cầu thiếu electron và nhiễm điện
dương
Các câu hỏi gợi ý:
- Thanh thuỷ tính có một số electron, khi cọ xát với lụa thì số electron này
thay đổi như thế nào?
Khi đó thanh thuỷ tính sẽ thừa hay thiếu electron? Thanh thuỷ tỉnh nhiễm điện gì?
GV tổng hợp lại kiến thức
GV nêu câu hỏi:
- Giải thích hiện tượng xảy ra khi cho
thanh kim loại nhiễm điện âm tiếp
xúc với quả cầu trung hoà về điện? - GợI ý:
+ khi tiếp xúc electron trong thanh
kim loại dịch chuyên như thế nào?
+ Giải thích tương tự với trường hợp
thanh kim loại ban đầu nhiễm điện
dương?
Trang 37
* Hiện tượng nhiễm điện do hưởng
ứng:
HS thảo luận theo nhóm và đại diện
nhóm lên báo cáo:
- Thanh kim loại trung hoà về điện
đặt gần quả cầu nhiễm điện âm thì
các electron trong thanh kim loại bị
đây ra xa quả cầu Do đó đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện
dương, đầu còn lại nhiễm điện âm
- Trường hợp thanh kim loại trung hoà về điện đưa lại gần quả cầu
nhiễm điện dương thì electron trong
thanh kim loại bị hút về phía quả cầu
Do đó đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện âm, đầu còn lại nhiễm
điện dương
- Số electron trong thanh không thay
đổi mà chỉ thay đổi về sự phân bố
electron
GV nhắn mạnh vai trò quan trọng của
các electron tự do
GV nêu câu hỏi: Giải thích hiện tượng xảy ra khi cho thanh kim loại trung hoà về điện đặt gần một quả cầu
nhiễm điện âm?
Gợi ý:
+ Electron trong kim loại sẽ chiu tac
dụng của lực nào? Lực đó có chiều như thế nào?
+ Giải thích tương tự với trường hợp
thanh kim loại trung hoà về điện được
đưa lại gần quá cầu nhiễm điện
dương?
GV nêu câu hỏi: Nhận xét về sự thay đổi số electron của thanh kim loại sau
khi đặt gần quả cầu nhiễm điện? GV tổng hợp kiến thức phần này: Vậy
thực chất của sự nhiễm điện do hưởng
ứng là sự phân bố lại điện tích trong
thanh kim loại
Trang 38
Hoạt động 4: Chất dẫn điện và chất
cách điện
HS suy nghĩ tìm câu trả lời:
- Chất dẫn điên là chất cho dòng điện
chay qua
- Chất cách điện là chất không cho
dòng điện chạy qua
HS tiếp thu, ghi nhớ
HS thực hiện nhiệm vụ học tập: - Ví dụ về chất đẫn điện: Kim loại có nhiều electron tự do, dung dịch muố,
axit, bazơ có nhiều ion tự do
- Ví dụ về chất cách điện: Thuỷ tỉnh, nước nguyên chất, không khí khô
GV nêu câu hỏi: Chất như thế nào
được coi là chất dẫn điện, chất cách
điện?
GV tổng hợp kiến thức của phần này:
- Chất dẫn điện cho dòng điện chạy
qua được vì nó có nhiều hạt mang
điện có tính chất là di chuyên được
Trang 39
Lưu ý với học sinh: việc phản biệt chất dẫn điện và cách điện chỉ mang
tính tương đối, có những chất trong
điều kiện này (nhiệt độ bình thường,
không được chiếu sáng )là chất
cách điện, nhưng trong điều kiện khác (nhiệt độ cao, được chiếu sáng )lại là chất dẫn điện Ví dụ như thuỷ tỉnh Hoạt động 5: Định luật bảo toàn điện tích HS suy nghĩ trả l
Tổng đại số các điện tích của quả cầu
kim loại và thanh kim loại trước và sau khi tiếp xúc không thay đổi
HS tiếp thu, ghi nhớ
GV nêu câu hỏi:
- Có nhận xét gì về tổng đại số các
điện tích của quả cầu kim loại và thanh kim loại trước và sau khi tiếp
xúc ở thí nghiệm nhiễm điện do tiếp xúc?
GV nêu câu hỏi gợi ý:
- Điện tích thanh kim loại trước và
sau khi tiếp xúc có thay đôi gì không?
Tại sao?
Thông báo: Ta coi hệ gồm quả cầu và
Trang 40
Nhân mạnh: Cho đến nay chưa gặp trường hợp nào cho thấy định luật này không được thoả mãn
Hoạt động 6: Củng cô bài học và
định hướng nhiệm vụ học tập tiếp theo HS nhận nhiệm vụ học tập - Giáo viên yêu cầu học sinh làm bài 1,2 SGK