LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “TỪ TRƢỜNG” NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LỚP 11 BAN CƠ BẢN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV Giáo viên HS Học sinh DH Dạy học NLST Năng lực sáng tạo GQVĐ Giải vấn đề SGK Sách giáo khoa DHGQVĐ Dạy học giải vấn đề PPNCKH Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm ĐC Đối chứng MỤC LỤC PHẦN I MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Cấu trúc khóa luận PHẦN II NỘI DUNG Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÝ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Dạy học giải vấn đề dạy học vật lí 1.1.1 Bản chất dạy học giải vấn đề 1.1.2 Khái niệm “vấn đề” “tình có vấn đề” 1.1.2.1 Khái niệm “vấn đề” 1.1.2.2 Khái niệm “tình có vấn đề” 1.1.3 Các pha tiến trình dạy học giải vấn đề 1.1.4 Tiến trình xây dựng kiểm nghiệm số kiến thức cụ thể 10 1.2 Năng lực sáng tạo 11 1.2.1 Khái niệm lực 11 1.2.2 Khái niệm lực sáng tạo 12 1.2.3 Các biện pháp hình thành phát triển lực sáng tạo học sinh 14 1.2.3.1 Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với trình xây dựng kiến thức 14 1.2.3.2 Luyện tập đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết 14 1.2.3.3 Luyện tập đề xuất phƣơng án kiểm tra dự đoán 16 1.2.3.4 Giải tập sáng tạo 16 KẾT LUẬN CHƢƠNG I 17 Chƣơng THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ NỘI DUNG KIẾN THỨC THUỘC CHƢƠNG “TỪ TRƢỜNG” SGK VẬT LÝ 11 BAN CƠ BẢN 18 2.1 Cấu trúc nội dung chƣơng “Từ trƣờng” 18 2.1.1 Đặc điểm nội dung chƣơng “Từ trƣờng” 18 2.1.2 Cấu trúc nội dung chƣơng “Từ trƣờng” 18 2.2 Những thuận lợi, khó khăn biện pháp DH chƣơng “Từ trƣờng” 19 2.3 Mục tiêu dạy học chƣơng “từ trƣờng” 20 2.3.1 Mục tiêu kiến thức cấp độ nhận biết 20 2.3.2 Mục tiêu kĩ 24 2.4 Thiết kế phƣơng án dạy học cụ thể 24 KẾT LUẬN CHƢƠNG 53 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 54 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 54 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 54 3.3 Đối tƣợng thực nghiệm 54 3.4 Phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm 55 3.5 Nội dung thực nghiệm 55 3.6 Đánh giá kết thực nghiệm 55 3.6.1 Đánh giá định tính (Phân tích kết thực nghiệm) 55 3.6.2 Đánh giá định lƣợng (chất lƣợng hiệu thông qua xử lý số liệu) 56 KẾT LUẬN CHƢƠNG 62 KẾT LUẬN CHUNG 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc mục tiêu hàng đầu đƣờng lối xây dựng phát triển nƣớc ta “Đến năm 2020 đất nƣớc ta trở thành nƣớc công nghiệp” Muốn thực thành công nghiệp này, phải thấy rõ nhân tố định thắng lợi nguồn nhân lực ngƣời Việt Nam Nền giáo dục nƣớc ta không lo đào tạo cho đủ số lƣợng mà cần quan tâm đặc biệt đến chất lƣợng đào tạo Muốn giáo dục nƣớc ta phải đổi mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện nhằm nâng cao chất lƣợng giáo dục Cụ thể, nhà trƣờng phải đào tạo mẫu ngƣời lao động có khả đánh giá, nhận xét, vận dụng lí thuyết học vào giải vấn đề thực tiễn ngƣời lao động, đồng thời phải biết đổi kiến thức lực cho phù hợp với phát triển khoa học kĩ thuật Trƣớc yêu cầu GV phải đổi phƣơng pháp DH nhằm đào tạo ngƣời có khả đáp ứng đƣợc nhu cầu xã hội Một phƣơng pháp có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực HS, giúp cho HS chiếm lĩnh, vận dụng đƣợc kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc, đồng thời đảm bảo phát triển trí tuệ, phát triển NLST HS học tập, phƣơng pháp DH GQVĐ Đây khơng phải phƣơng pháp nhƣng gần nhƣ bị lãng quên, đƣợc sử dụng nhà trƣờng Nghiên cứu SGK vật lí 11 ban bản, chúng tơi nhận thấy chƣơng “Từ Trƣờng” có nội dung kiến thức phong phú, nhiều ứng dụng Chƣơng có khả áp dụng phƣơng pháp DHGQVĐ Với mong muốn góp phần vào việc nâng cao chất lƣợng, hiệu dạy học vật lí tơi nghiên cứu đề tài: “Vận dụng phƣơng pháp DH GQVĐ vào dạy học số kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” nhằm phát huy NLST HS lớp 11 ban bản” Mục đích nghiên cứu Xây dựng đƣợc tiến trình dạy học cụ thể số kiến thức thuộc chƣơng “Từ trƣờng” SGK vật lí 11 ban theo phƣơng pháp DHGQVĐ nhằm đánh giá tác động, tính khả thi hiệu đề tài Đối tƣợng nghiên cứu Lí luận dạy học Nội dung kiến thức thuộc chƣơng “Từ trƣờng” theo SGK vật lí 11 Hoạt động dạy học GV HS học vật lí trƣờng phổ thơng Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng phƣơng pháp DH GQVĐ vào dạy học số nội dung kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” SGK vật lí 11 ban phát huy lực sáng tạo HS học tập Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu sở lí luận Thiết kế tiến trình dạy học theo phƣơng pháp DHGQVĐ số nội dung kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” theo SGK vật lí 11 ban đề kiểm tra để đánh giá hiệu trình dạy học Soạn thảo tình có vấn đề cách giải vấn đề học chƣơng “Từ trƣờng” SGK vật lí 11 ban Thực nghiệm sƣ phạm, đánh giá tác động, kết luận Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lí luận Điều tra, khảo sát thực tế, tổng kết kinh nghiệm Thực nghiệm sƣ phạm Phƣơng pháp thống kê tốn học Những đóng góp đề tài Góp phần hệ thống sở lí luận, mức độ cách thức tổ chức, định hƣớng hoạt động nhận thức nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, phát huy NLST HS dạy học số kiến thức vật lí chƣơng “Từ trƣờng” theo SGK vật lí 11 ban Kết nghiên cứu đề tài nói chung dạy làm tài liệu tham khảo cho GV phổ thơng sinh viên sƣ phạm vật lí Cấu trúc khóa luận Phần I Mở đầu Phần II Nội dung Chƣơng Cơ sở lí luận Chƣơng Thiết kế tiến trình dạy học số nội dung kiến thức thuộc chƣơng “Từ trƣờng” SGK vật lí 11 ban Chƣơng Thực nghiệm sƣ phạm Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục PHẦN II NỘI DUNG Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÝ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Dạy học giải vấn đề dạy học vật lí 1.1.1 Bản chất dạy học giải vấn đề Một quan niệm phổ biến DH GQVĐ xem nhƣ hệ thống quy tắc áp dụng thủ pháp DH có tính đến tính lơgic thao tác tƣ quy luật hoạt động nhận thức HS Do vậy, DH GQVĐ phù hợp với tinh thần DH phát triển, với nhiệm vụ phát triển NLST tự lực nhận thức HS, biến kiến thức họ không thành niềm tin mà phù hợp với đặc điểm khoa học vật lí Mục đích DHGQVĐ làm cho HS nắm vững không sở khoa học mà q trình thu nhận kiến thức kiện khoa học, tăng lực nhận thức sáng tạo HS Nguyên tắc tổ chức DHGQVĐ nguyên tắc hoạt động tìm kiếm HS, tức nguyên tắc tự HS tìm kiếm kiện khoa học, tƣợng, định luật, PPNCKH, phƣơng pháp áp dụng kiến thức vào thực tế dƣới hƣớng dẫn GV 1.1.2 Khái niệm “vấn đề” “tình có vấn đề” 1.1.2.1 Khái niệm “vấn đề” [2, 89] Theo giáo sƣ – tiến sĩ Phạm Hữu Tịng thì: “khái niệm vấn đề dùng để khó khăn, nhiệm vụ nhận thức mà ngƣời học giải đƣợc kinh nghiệm sẵn có, theo khn mẫu sẵn có, nghĩa khơng thể dùng tƣ tái đơn để giải quyết, giải đƣợc ngƣời học thu đƣợc kiến thức, kĩ mới” Khi HS phải tự lực GQVĐ học tập họ gặp khó khăn cản trở họ tới đích Khó khăn thúc đẩy hoạt động tìm tịi họ để GQVĐ, HS khơng đơn giản tái điều lĩnh hội đƣợc dƣới hình thức kinh nghiệm, mà bắt buộc phải thay đổi nội dung phƣơng pháp sử dụng điều lĩnh hội đƣợc, nghĩa phải tìm tịi sáng tạo 1.1.2.2 Khái niệm “tình có vấn đề” Nhƣ khái niệm “vấn đề” DH “giải vấn đề” chứa đựng mâu thuẫn nhận thức Đó mâu thuẫn trình độ kiến thức kĩ có với yêu cầu tiếp thu kiến thức kĩ Chính mâu thuẫn thúc đẩy hoạt động tƣ duy, kích thích HS tìm tịi GQVĐ động lực thúc đẩy sáng tạo kiến thức, kĩ Lúc đầu kiến thức cịn mang tính khách quan sau HS tiếp thu ý thức đƣợc mâu thuẫn trở thành chủ quan tồn ý nghĩ HS dƣới dạng “bài toán nhận thức” hay “vấn đề học tập” Muốn cho mâu thuẫn khách quan biến thành mâu thuẫn chủ quan phải tổ chức đƣợc tình đƣa chủ thể vào quan hệ cho yêu cầu phải đạt tới, tình gọi “tình có vấn đề” Theo giáo sƣ – tiến sĩ Phạm Hữu Tịng: “tình có vấn đề tình mà HS tham gia gặp khó khăn, HS ý thức đƣợc vấn đề, mong muốn GQVĐ cảm thấy với khả hi vọng giải đƣợc, bắt tay vào giải vấn đề Nghĩa tình kích thích hoạt động nhận thức tích cực HS: đề xuất vấn đề GQVĐ” [15, 24] Có thể phân chia tình có vấn đề thành kiểu nhƣ sau: [3.1.3, 113] - Tình phát triển, hồn chỉnh: Đó tình mà HS đứng trƣớc vấn đề đƣợc giải phần, phận, phạm vi hẹp, cần phải tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh mở rộng thêm sang phạm vi mới, lĩnh vực - Tình lựa chọn: HS đứng trƣớc vấn đề có mang số dấu hiệu quen thuộc, có liên quan đến số kiến thức hay số phƣơng pháp giải biết, nhƣng chƣa chắn dùng kiến thức nào, phƣơng pháp HS phải lựa chọn chí cịn phải thử xem phƣơng pháp nào, kiến thức GQVĐ đặt - Tình bế tắc: HS đứng trƣớc vấn đề hoàn toàn Khơng có kiến thức nào, phƣơng pháp biết mà giải đƣợc vấn đề Bắt buộc HS phải xây dựng kiến thức mới, phƣơng pháp để GQVĐ Đây tình thƣờng gặp nghiên cứu lĩnh vực kiến thức - Tình “tại sao?”: Trong nhiều trƣờng hợp HS quan sát thấy tƣợng vật lí xảy trái với suy nghĩ thơng thƣờng trái với kiến thức mà HS biết, chƣa gặp nên khơng thể giải thích đƣợc Bắt buộc HS phải tìm nguyên nhân lại có trái ngƣợc Để trả lời câu hỏi này, cần phải xây dựng kiến thức Cũng có trƣờng hợp HS khơng nhận thấy mối liên hệ tƣợng xảy với kiến thức biết, nhìn thấy hình nhƣ tƣợng xảy trái với điều biết, nhƣng xét kĩ lại thấy khơng có trái cả, tƣợng xảy phức tạp khiến ta nhầm lẫn 1.1.3 Các pha tiến trình dạy học giải vấn đề Tiến trình dạy học GQVĐ chia thành pha nhƣ sau: Tình có vấn đề Đặt vấn đề Phát biểu vấn đề Hình thành giả thuyết Giải vấn đề Chứng minh giả thuyết Đánh giá Thảo luận kết đánh giá Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết nêu Vận dụng Phát biểu kết luận Đề xuất vấn đề ( vận dụng kiến thức) Hình 1.1: Các pha tiến trình DHGQVĐ Pha thứ 1: Đặt vấn đề, xây dựng toán nhận thức: Công việc giai đoạn : - Tạo tình có vấn đề - Phát nhận dạng vấn đề nảy sinh - Phát biểu vấn đề cần giải Mục đích giai đoạn làm xuất trƣớc HS mâu thuẫn nhận thức, giúp HS xác định rõ nhiệm vụ nhận thức tiếp nhận nó, tức tạo nhu cầu nhận thức HS Kích thích HS hứng thú nhận thức cho em phấn khởi, sẵn sàng GQVĐ cách liên tục Cần ý đƣa tình có vấn đề phải đảm bảo tính vừa sức, địi hỏi tƣ HS, khơng khó làm HS hứng thú Khi HS giải đƣợc khó khăn gặp phải củng cố niềm tin cho em Cách thức tổ chức tình có vấn đề dạy học vật lí: + Tạo cho HS bắt gặp kiện, tƣợng địi hỏi phải vận dụng kiến thức để giải thích: thí dụ dùng thí nghiệm mở đầu, tốn nghịch lí, kinh nghiệm sống HS; + Để cho HS phân tích kiện, tƣợng mà họ thấy nhƣ có mâu thuẫn đời sống quan niệm khoa học Thí dụ: hàng ngày em thấy Mặt Trời từ Đông sang Tây, phải Trái Đất đứng n; + Tạo tình có vấn đề cách đƣa giả thuyết, tổ chức thí nghiệm nghiên cứu; + Cho HS biết kiện, tƣợng, đầu dƣờng nhƣ khơng thể giải thích đƣợc dẫn tới đề xuất vấn đề khoa học Ví dụ: dùng thuyết sóng ánh sáng khơng thể giải thích đƣợc tƣợng quang điện; + Tạo tình có vấn đề cách kích thích cho HS so sánh, đối chiếu kiện, tƣợng tự nhiên có tƣơng tự Ví dụ: so sánh dao động dao động điện,… Pha thứ hai: giải vấn đề đặt Các công việc giai đoạn là: - Hình thành giả thuyết - Em biết bão từ, có thƣờng xảy khơng? Ngun nhân tác hại nó? 1.2 Bài: Lực từ Cảm ứng từ  Lực từ: - Yêu cầu HS nhắc lại tính chất từ trƣờng? - HS: Tính chất từ trƣờng gây lực từ tác dụng lên nam châm dịng điện đặt - GV: Khi nhắc đến lực cần biết yếu tố nào? - HS: Kể phƣơng, chiều, độ lớn, điểm đặt véctơ lực - GV: Muốn khảo sát lực từ tác dụng lên dòng điện, theo em tiến hành thí nghiệm với dụng cụ nào? Nêu phƣơng án thí nghiệm? Các câu hỏi gợi ý: - Để dễ dàng khảo sát đo đạc thí nghiệm lực từ, ngƣời ta sử dụng từ trƣờng Vậy từ trƣờng gì? Từ trƣờng tồn đâu? - Phải tiến hành thí nghiệm nhƣ để xác định phƣơng lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện? - Sau HS trả lời, GV định hƣớng tiến hành thí nghiệm H.20.2a SGK - GV: Yêu cầu nhóm HS lên tiến hành thí nghiệm: + Mắc dụng cụ thí nghiệm nhƣ hình vẽ + Bật cơng tắc, quan sát chiều dịch chuyển lên xuống khung + Lần lƣợt thay đổi chiều từ trƣờng, chiều dòng điện quan sát chiều dịch chuyển khung, từ xác định mối liên hệ phƣơng, chiều dòng điện, phƣơng chiều đƣờng sức từ phƣơng chiều lực từ - GV: Nêu câu hỏi + Hãy quan sát thí nghiệm, nhận xét tƣợng cho biết khung dây bị kéo xuống? + Lực từ tác dụng lên đoạn dây có phƣơng nhƣ nào? (so sánh phƣơng lực từ với phƣơng đoạn dây phƣơng cảm ứng từ) Nếu đổi chiều dòng điện qua đoạn dây tƣợng xảy ra? Phƣơng lực từ tác dụng lên đoạn dây nhƣ nào? Chiều lực từ so với ban đầu nhƣ nào? + Nếu khơng đổi chiều dịng điện mà đổi chiều đƣờng sức từ ta có nhận xét gì? + Còn đổi chiều hai: Chiều dòng điện chiều đƣờng sức từ tƣợng xảy ra?  Vậy phƣơng chiều lực từ liên quan đến yếu tố nào? - GV: Nêu câu hỏi + Đƣa quy tắc bàn tay trái để xác định chiều lực từ + Đƣa trƣờng hợp cụ thể, yêu cầu HS xác định chiều lực từ câu hỏi củng cố, mở rộng nhƣ: Nếu đoạn dịng điện đƣờng sức từ khơng vng góc áp dụng quy tắc bàn tay trái khơng? Trƣờng hợp dịng điện nằm dọc theo đƣờng sức từ đƣờng sức từ khơng xun vào lòng bàn tay mà trƣợt lòng bàn tay Thì lực từ tác dụng lên dịng điện có phƣơng, chiều nhƣ nào?  Cảm ứng từ - Vấn đề cần nghiên cứu: Làm xác định đƣợc độ lớn lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện Hãy nêu cách thực hiện? - Tình 1: Nêu mối liên hệ lực từ với cƣờng độ dòng điện? Đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm tra? - Tình 2: Nêu mối liên hệ lực từ với chiều dài đoạn dây dẫn? Đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm tra? - Tình 3: Nêu mối liên hệ lực từ với góc  ( góc tạo B ), đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm tra? Kết luận: Vậy độ lớn lực từ F phụ thuộc vào yếu tố nào? - Tình 4: + Ứng với nam châm thƣơng số: F có thay đổi Il sin  khơng? + Nếu thay đổi nam châm thí nghiệm thƣơng số có thay đổi khơng? + Ta nói thƣơng số đặc trƣng cho nam châm phƣơng diện tác dụng lực, thƣơng số gì? Vì sao? + Yêu cầu HS nêu đặc điểm: Phƣơng, chiều,độ lớn véc tơ cảm ứng từ - Yêu cầu HS nêu nên yếu tố véc tơ lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn đặt từ trƣờng? - Độ lớn lực từ tác dụng lên dòng điện đƣợc xác định nhƣ nào? Giới thiệu định luật Ampe - Dựa vào định luật Ampe cho biết lực từ tác dụng lên đoạn dây không? 1.3 Bài: Từ trƣờng dịng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt Nêu vấn đề: + Nhắc lại nguồn gốc sinh từ trƣờng? + Để mô tả từ trƣờng ngƣời ta dùng hình ảnh trực quan nào? - Tình 1: Thiết kế phƣơng án thí nghiệm phát hình dạng đƣờng sức từ từ trƣờng dòng điện thẳng? + Các đƣờng sức từ dịng điện thẳng có dạng nhƣ nào? + Dựa vào kiến thức biết xác định chiều đƣờng sức từ? (gợi ý dùng nam châm thử) + Từ trƣờng dịng điện thẳng có phải từ trƣờng không? + Chiều đƣờng sức từ có phụ thuộc vào chiều, độ lớn dịng điện hay không? Phụ thuộc nhƣ nào? + Tại điểm M cách dòng điện thẳng dài khoảng r, véc tơ cảm ứng từ có đặc điểm nhƣ nào? (phƣơng, chiều, độ lớn) - Tình 2: Thiết kế phƣơng án thí nghiệm phát hình dạng đƣờng sức từ từ trƣờng dòng điện tròn? + Đƣờng sức từ từ trƣờng sinh dịng điện trịn có đặc điểm nhƣ nào? + Từ trƣờng dịng điện trịn có phải từ trƣờng không? + Chiều đƣờng sức từ có phụ thuộc vào chiều dịng điện hay không? Phụ thuộc nhƣ nào? + Véc tơ cảm ứng từ tâm dịng điện trịn có đặc điểm nhƣ nào? - Tình 3: + Bằng cách ta biết đƣợc hình dạng đƣờng sức từ dòng điện ống dây? Thiết kế phƣơng án thí nghiệm để phát hiện? + Đƣờng sức từ từ trƣờng sinh dòng điện chạy ống dây hình trụ có đặc điểm nhƣ nào? + Từ trƣờng dòng điện ống dây có phải từ trƣờng khơng? + Chiều đƣờng sức từ có phụ thuộc vào chiều dịng điện hay khơng? Phụ thuộc nhƣ nào? + Véctơ cảm ứng từ điểm lịng ống dây có đặc điểm gì? (phƣơng, chiều, độ lớn ) 1.4 Bài: Lực Lo-ren-xơ * Tình học tập: - GV: Trình chiếu hình ảnh cực quang nêu vấn đề: Nguyên nhân tƣợng cực quang gì? - HS: Nguyên nhân lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động - GV: Lực lo-ren-xơ lực nhƣ nào? Nó có phƣơng, chiều, độ lớn đƣợc xác định nhƣ nào? - GV: + Giới thiệu hình ảnh lệch qũy đạo chùm tia âm cực dƣới tác dụng từ trƣờng nam châm - Mở rộng: Từ trƣờng tác dụng lên hạt mang điện chuyển động + Dựa vào thí nghiệm trên, lực Lo-ren-xơ có phƣơng nhƣ so với phƣơng véctơ cảm ứng từ véctơ vận tốc electron? Làm để xác định đƣợc chiều lực Lo-ren-xơ? - GV: Nếu HS không trả lời đƣợc GV gợi ý câu hỏi sau: + Chúng ta xác định chiều lực từ tác dụng lên dòng điện nhƣ nào? + Nguyên nhân gây lực từ tác dụng lên dòng điện? + Quy ƣớc chiều dòng điện nhƣ nào? + Có thể vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều lực từ nhằm xác định chiều lực Lo-ren-xơ - GV: Độ lớn lực Lo-ren-xơ đƣợc xác định nhƣ nào? Hƣớng dẫn: + Có thể dựa vào biểu thức tính độ lớn lực từ tác dụng lên dòng điện để xác định độ lớn lực Lo-ren-xơ không? Tại sao? + Nếu véc tơ vận tốc hạt khơng vng góc mà hợp thành với véc tơ cảm ứng từ góc  lực Lo-ren-xơ đƣợc tính nhƣ nào? + Hãy nêu tổng quát cách xác định véc tơ lực Lo-ren-xơ? + Giải thích tƣợng cực quang + Theo em lực Lo-ren-xơ có ứng dụng gì? + Trình chiếu hình ảnh ứng dụng lực Lo-ren-xơ Phụ lục 2: Khung ma trận đề kiểm tra Tên chủ đề Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Cấp độ thấp Cấp độ cao Sáng tạo Lực từ Cảm - Phát biểu đƣợc định - Trình bày đƣợc đặc - Vận dụng quy tắc - Xác định đƣợc - Đề xuất ứng từ Cộng nghĩa nêu đƣợc điểm lực từ F bàn tay trái xác định véctơ lực từ tác phƣơng án phƣơng, chiều từ trƣờng có cảm phƣơng, chiều lực từ dụng lên đoạn kiểm tra dự cảm ứng từ ứng từ B tác dụng lên dây dẫn thẳng có đốn điểm từ trƣờng đoạn dây dẫn có dịng dịng điện chạy qua - Nêu đƣợc đơn vị đo điện qua cảm ứng từ đƣợc đặt từ trƣờng Số câu 1ý 1ý câu câu, ý Số điểm điểm điểm điểm điểm Tỉ lệ Từ trƣờng - Nêu đƣợc dạng - Trình bày đƣợc đặc - Vận dụng đƣợc quy - Xác định đƣợc độ dòng điện đƣờng sức từ điểm véc tơ cảm tắc nắm tay phải (quy lớn, phƣơng, chiều chạy từ trƣờng dòng ứng từ B điểm tắc đinh ốc) xác véctơ cảm ứng dây dẫn có điện chạy dây từ trƣờng định chiều véc tơ từ điểm hình dạng đặc dẫn thẳng dài, dây dòng điện chạy cảm ứng từ B nhiều dòng điện biệt dẫn uốn thành vòng dây dẫn thẳng dài, dây - Tính đƣợc độ lớn gây trịn ống dây dẫn uốn thành vòng cảm ứng từ dẫn hình trụ trịn ống dây điểm dịng dẫn hình trụ điện gây Số câu 1ý 1ý 1ý câu câu, ý Số điểm 0,75 điểm 0,75 điểm 0,5 điểm điểm điểm -Tổng số câu 2ý 2ý 1ý câu câu -4 câu -Tổng số điểm 1,75 điểm 1,75 điểm 0,5 điểm điểm điểm -10 điểm -Tỉ lệ 17,5% 17,5% 5% 20% 40% -Tỉ lệ:100% Tỉ lệ Phụ lục 3: Đề kiểm tra ( Thời gian 45 phút – Tự luận) Câu 1: (2 điểm) a.(1điểm): Trình bày yếu tố khái niệm cảm ứng từ ? b.(1điểm): Nêu đặc điểm lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn đặt từ trƣờng ? Câu 2: (2 điểm) a.(1điểm): Nêu đặc điểm đƣờng sức từ đặc điểm véctơ cảm ứng từ B sinh dòng điện chạy dây dẫn thẳng dài, dây dẫn hình trịn dịng điện chạy ống dây dẫn hình trụ ? b.(1điểm): Xác định chiều cảm ứng từ B M , N trƣờng hợp sau: I M N Câu 3: (2 điểm) Hai dòng điện cƣờng độ I1 = 6A, I2 = 9A chạy hai dây dẫn thẳng song song dài vơ hạn có chiều ngƣợc nhau, đƣợc đặt chân không cách khoảng a = 10cm a.(1điểm): Xác định cảm ứng từ điểm M cách I1 : 6cm, cách I2 : 8cm b.(1điểm): Tìm quỹ tích điểm B = Câu 4: (4 điểm) a.(1điểm): Ta biết cảm ứng từ B đại lƣợng đặc trƣng cho từ trƣờng phƣơng diện tác dụng lực Em đề xuất phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra kết luận ? b.(1điểm): Gập đơi đoạn dây dẫn MN có chiều dài đoạn dây kép có chiều dài mang dịng điện thành (hình vẽ) đặt từ trƣờng Hỏi lực tác dụng lên đoạn dây có phụ thuộc vào chiều dài đoạn dây cƣờng độ dòng điện I đoạn dây khơng ? Giải thích ? I M N c.(2điểm): Một nam châm thẳng bị tróc hết vỏ sơn, dấu cực Em đề xuất phƣơng án thí nghiệm để xác định tên từ cực nam châm mà không dùng nam châm khác Nêu rõ cách xác định tên từ cực nam châm Hãy vẽ hình mơ tả cách làm ? Phụ lục 4: Đáp án đề kiểm tra Đáp án Câu Điểm 2điểm Câu a Các yếu tố khái niệm cảm ứng từ : 0,25 + Đặc trƣng cho từ trƣờng phƣơng diện tác dụng lực 0,25 + Điểm đặt: Tại điểm xét 0,25 + Hƣớng: Trùng với hƣớng từ trƣờng điểm 0,25 + Đơn vị: Tesla (T) b Các đặc điểm lực từ từ trƣờng có cảm ứng từ B tác dụng lên dây dẫn MN dài có dịng điện I qua: 0,25 + Điểm đặt: Trung điểm đoạn dây MN 0,25 + Phƣơng: Vng góc với MN B 0,25 + Chiều: Xác định quy tắc bàn tay trái 0,25 + Độ lớn: F = IB sin  ,   ( B, I ) điểm Câu a * Từ trƣờng dòng điện dây dẫn thẳng dài - Dạng đƣờng sức từ: + Là đƣờng tròng đồng tâm nằm mặt phẳng vng 0,25 góc với dịng điện Tâm đƣờng sức từ giao điểm mặt phẳng dây dẫn + Chiều đƣợc xác định theo quy tắc nắm tay phải: Giơ ngón bàn tay phải hƣớng theo chiều dịng điện, khum bốn ngón xung quanh dây dẫn chiều từ cổ tay đến ngón chiều đƣờng sức từ - Véctơ cảm ứng từ B M cách dòng điện khoảng R: 0,25 + Điểm đặt: Tại M + Phƣơng: Tiếp tuyến với đƣờng sức từ qua M + Chiều: Theo chiều đƣờng sức từ + Độ lớn: B= 2.10-7 I R * Từ trƣờng dòng điện khung dây dẫn tròn: - Dạng đƣờng sức từ: + Đƣờng sức từ dòng điện tròn đƣờng cong kín hai đầu nằm mặt phẳng chứa trục qua tâm 0,25 vòng dây Đƣờng sức từ qua tâm dòng điện tròn đƣờng thẳng xuất phát từ vô xa vô + Chiều đƣờng sức từ tuân theo quy tắc nắm tay phải: Khum bàn tay phải theo vòng dây khung cho chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện khung, ngón chỗi chiều đƣờng sức từ xuyên qua mặt phẳng dòng điện - Véctơ cảm ứng từ B tâm O khung dây trịn có: + Điểm đặt: Tâm O + Phƣơng: Vng góc với mặt phẳng khung dây + Chiều: Theo chiều đƣờng sức từ + Độ lớn: B =  107 khung dây tròn) NI (N : số vòng dây, R: bán kính R 0,25 * Từ trƣờng dòng điện ống dây dẫn dài: - Dạng đƣờng sức từ: 0,25 + Bên ống dây, đƣờng sức từ song song với trục ống dây cách Bên ống dây, dạng phân bố đƣờng sức từ giống nhƣ nam châm thẳng + Chiều tuân theo quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải, đặt cho bốn ngón tay hƣớng theo chiều dịng điện chạy qua vịng dây ngón tay chỗi chiều đƣờng sức từ lòng ống dây - Véctơ cảm ứng từ B M ống dây: + Điểm đặt: Tại M 0,25 + Phƣơng: Song song với trục ống dây + Chiều: Theo chiều đƣờng sức từ + Độ lớn: B =  10 7 NI  4 10 nI ( chiều dài ống dây, N 7 số vòng dây ống dây, n= N số vòng dây mét chiều dài ống dây) B b N M … 0,5điểm   Câu a 1điểm M B B1 B  O1 I1 I2 O2 2 - Vì MO1 = 6cm, MO2 = 8cm MO + MO2 = O1O2 nên  MO1O2 vng góc M - Dòng I1 gây M véctơ cảm ứng từ B1 có phƣơng vng góc với MO1 nghĩa nằm theo MO2 có độ lớn: B1 = 2.107 = 2.10-5(T) 0,06 - Dòng I2 gây M véctơ cảm ứng từ B2 có phƣơng vng góc với MO2 nghĩa nằm theo MO1 có độ lớn là: B2 = 2.107 = 2,25.10-5(T) 0,08 - Vì B1  B2 nên: B = B12  B2  3.105 (T) b - Ta phải tìm điểm P B1  B2  nghĩa B1 B2 phƣơng, ngƣợc chiều độ lớn - Điều kiện B1 B2 phƣơng buộc P phải nằm đƣờng thẳng O1O2 - Điều kiện B1 B2 ngƣợc chiều buộc P phải nằm đoạn O1O2 ( với điểm M thuộc O1O2 hai véc tơ B1 , B2 phƣơng, chiều) B1 P I1 I2  B2 - Độ B2  2.107 lớn hai véctơ B1  2.107 I1 ; PO1 I2 I I phải nhau: B1 = B2 =>  PO2 PO1 PO2 1điểm nghĩa PO1 I1    PO2 I - Trong mặt phẳng vng góc hai dòng điện, điểm P với PO1 = 20cm, PO2 = 30cm điểm B  Trong khơng gian, quỹ tích P đƣờng thẳng song song với hai dòng điện, cách I1: 20cm, cách I2: 30cm 4điểm Câu điểm a Làm thí nghiệm cân lực từ nhƣ 20 SGK: + Giữ nguyên tích số I sin  , tăng từ trƣờng cách tăng dòng điện cuộn dây nam châm điện, thấy khung dây bị lệch nhiều + Cùng tích I sin  , từ trƣờng lớn lực từ tác dụng lên dịng điện lớn Chứng tỏ thƣơng số F  B đặc trƣng cho từ trƣờng phƣơng diện tác I sin  dụng lực điểm b Gập đôi đoạn dây dẫn MN có chiều dài thành đoạn dây kép có chiều dài mang dịng điện : - Nhƣ dòng điện chạy đoạn dây ngƣợc chiều Lực từ tác dụng lên đoạn dây hợp lực lực từ tác dụng lên nửa đoạn: F  F1  F2 - Trong đó: F1  F2 F1 = F2 = IB  F = F1 – F2 = - Lực từ tác dụng lên đoạn dây khơng phụ thuộc vào chiều dài đoạn dây cƣờng độ dòng điện I đoạn dây c - Để xác định tên từ cực, ta cho từ trƣờng nam châm tác dụng lên dây dẫn có dịng điện chạy 2điểm qua - Cách xác định: Đƣa cực nam châm thẳng lại gần dòng điện, cho dòng điện chạy qua dây + Nếu dây dẫn bị đẩy từ đằng trƣớc sau mặt phẳng chứa nam châm dây dẫn cực gần dây dẫn cực Nam ( nhƣ hình 1) + Nếu dây dẫn bị đẩy từ đằng sau đằng trƣớc mặt phẳng chứa nam châm dây dẫn cực gần dây dẫn cực Bắc ( hình 2) A S I B N A I F N I Hình B  F S Hình ... cứu đề tài: ? ?Vận dụng phƣơng pháp DH GQVĐ vào dạy học số kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” nhằm phát huy NLST HS lớp 11 ban bản? ?? Mục đích nghiên cứu Xây dựng đƣợc tiến trình dạy học cụ thể số kiến thức. .. PHẦN II NỘI DUNG Chƣơng CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÝ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Dạy học giải vấn đề dạy học vật lí 1.1.1 Bản chất dạy học giải vấn đề Một quan niệm phổ... lí 11 Hoạt động dạy học GV HS học vật lí trƣờng phổ thơng Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng phƣơng pháp DH GQVĐ vào dạy học số nội dung kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” SGK vật lí 11 ban phát huy lực