Vận dụng quan điểm của lí thuyết kiến tạo để dạy học một số nội dung thuộc chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ Vật lí 11 - THPT

34 2.3 Vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo để dạy học một số nội dung trong chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ... Dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo tích cực hoá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

TRẦN VĂN KIÊN

VẬN DỤNG QUÂN ĐIỂM CỦA LÝ THUYẾT KIẾN TẠO ĐỂ DẠY HỌC MỘT SỐ NỘI DUNG THUỘC CHƯƠNG “TÙ TRƯỜNG” VÀ CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”

VẬT LÝ LỚP 11 - THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý

Người hướng dẫn: TS Lương Việt Thái

Hà Nội - 2009

Lời cảm ơn

Tụi xin bày tỏ lũng biết ơn sõu sắc tới Thầy giỏo hướng dẫn khoa học

TS Lương Việt Thỏi đó tận tỡnh hướng dẫn tụi hoàn thành luận văn này Với tụi, Thầy luụn là một tấm gương sỏng về tinh thần làm việc, lũng say mờ khoa học, lũng nhiệt tỡnh quan tõm bồi dưỡng thế hệ trẻ

Tụi xin chõn thành cảm ơn tới cỏc Thầy cụ giỏo trong tổ phương phỏp, cỏc Thầy cụ trong khoa Vật lớ và phũng sau đại học trường Đại học sư phạm

Hà Nội 2 đó tận tỡnh giảng dạy và giỳp dỡ tụi hoàn thành khoỏ học

Tôi xin chân thành cảm ơn Sở giáo dục và đào tạo Bắc Giang, Ban giám hiệu trường THPT Lục Ngạn số 1, Trường THPT Lục Ngạn số 3, đặc biệt là Ban giám hiệu trường THPT Lục Ngạn số 4 đã tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành khoá học

Tôi xin chân thành cảm ơn anh em, bạn bè và đồng nghiệp đã quan tâm giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Mặc dù đã có sự cố gắng song bản luận văn này cũng khó tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Rất mong sự đóng góp ý kiến của quí Thầy cô và các bạn !

Hà Nội, tháng 10 năm 2009

Tác giả

C¸c ch÷ viÕt t¾t trong luËn v¨n

GV

HS

TN NXBGD

Mục lục Phần mở đầu

1 Lý do chọn đề tài 01

2 Mục đích nghiên cứu 02

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 02

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 03

5 Phương pháp nghiên cứu 03

6 Giả thuyết khoa học 04

Phần nội dung Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn 05

1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo về học tập 05

1.2 Quan điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo về học tập 06

1.3 Dạy học vật lí theo định hướng quan điểm của lý thuyết kiến tạo 08

1.3.1 Làm bộc lộ những kiến thức, quan niệm sẵn có của học sinh 08

1.3.2 Tạo ra các hiện tượng, tình huống vật lý có vấn đề, học sinh tự tìm tòi phát hiện và xây dựng kiến thức mới 10

1.3.3 Một số tiến trình dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo 11 1.4 Đặc điểm tâm sinh lý của học sinh THPT và Khả năng vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lí THPT 13

1.5 Thực trạng dạy học vật lí ở trường THPT chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ 14

1.5.1 Đối với giáo viên: 14

1.5.2 Đối với học sinh: 16

Chương 2: Dạy học một số nội dung thuộc “chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ ” theo lý thuyết kiến tạo 2.1 Một số hiểu biết ban đầu và những khó khăn thường gặp của học sinh khi học chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ 17

2.1.1 Những thuận lợi và khó khăn đối với học sinh khi học chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ 17

2.1.1.1 Những thuận lợi 17

2.1.1.2 Những khó khăn cơ bản 18

2.1.2 Một số hiểu biết ban đầu và những khó khăn, sai lầm hay mắc phải khi học chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ 18

2.2 Phân tích mục tiêu dạy học, mạch lôgic kiến thức trong chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ 24

2.2.1 Chương từ trường 24

2.2.1.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương Từ trường 24

2.2.1.2 Các kiến thức kỹ năng cần có sau khi học chương Từ trường 24

2.2.1.3 Phân tích mục tiêu dạy học chương Từ trường 30

2.2.2 Chương Cảm ứng điện từ 32

2.2.2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương Cảm ứng điện từ 32

2.2.2.2 Các kiến thức kỹ năng cần có sau khi học chương Cảm ứng điện từ 32

2.2.2.3 Phân tích mục tiêu dạy học chương Cảm ứng điện từ 34

2.3 Vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo để dạy học một số nội dung trong chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ 36 Bài: 20: Lực từ Cảm ứng từ 37

Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt 45

Bài 23: Từ thông cảm ứng điện từ (Tiết 1) 54

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 66

3.2 Đối tượng, phạm vi và thời gian thực nghiệm 66

3.3 Các bước thực nghiệm 67

3.3.1 Khống chế các tác động gây ảnh hưởng đến thực nghiệm 67

3.3.1.1 Chọn lớp: 68

3.3.1.2 Chuẩn bị của giáo viên thực nghiệm 68

3.3.2 Kiểm tra trình độ của học sinh trước khi dạy 68

3.3.3 Kế hoạch dạy học tại lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 68

3.3.4 Kiểm tra sau khi dạy để so sánh mức độ nắm vững tri thức của học sinh giữa các lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 69

3.4 Kết quả thực nghiệm 69

3.4.1 Kết quả định lượng 69

Nhận xét 1: 74

Nhận xét 2: 76

3.4.2 Kết quả định tính 76

3.4.3 Nhận xét: 81

3.4.3.1 ưu điểm: 81

3.4.3.2 Nhược điểm: 81

3.4.3.3 Khả năng vận dụng: 82

Kết luận 1 Về mặt lí luận: 83

2 Về thực tiễn 83

3 Kiến nghị 84

4 Dự kiến đóng góp của luận văn: 84

Danh mục tài liệu tham khảo 85 Phụ lục

Phần mở đầu

2 Lý do chọn đề tài

Phương pháp dạy học đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục Việc nghiên cứu quá trình dạy học để tìm ra những phương pháp dạy học phù hợp, có hiệu quả nhằm nâng cao tính tích cực, tự lực nhận thức và sáng tạo của học sinh là một hướng nghiên cứu đã và đang được chú trọng

Trong những năm gần đây đã có rất nhiều hướng nghiên cứu về phương pháp và quá trình dạy học theo những hướng khác nhau Dạy học theo quan

điểm của lý thuyết kiến tạo tích cực hoá việc học tập của học sinh, học sinh sẽ tích cực chủ động chiếm lĩnh những kiến thức mới đồng thời tự bác bỏ những hiểu biết, quan niệm sai Có thể nói dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo còn khá mới so với những phương pháp khác ở Việt Nam, vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học được quan tâm đặc biệt từ những năm 90 Đã có một số nghiên cứu vận dụng trong dạy học các môn học như: Toán, Vật lý, Sinh Nguyễn Phương Hồng (1997; 1998) với việc tiếp cận kiến tạo trong dạy học khoa học và và vận dụng mô hình kiến tạo tương tác để dạy học một số bài học Vật lý ở THPT; Nguyễn Hữu Châu với những nghiên cứu về quan

điểm kiến tạo và vận dụng chúng vào việc dạy học môn Toán ở trường phổ thông; Dương Bạch Dương (2003) với việc đưa ra phương pháp giảng dạy một

số khái niệm định luật trong chương trình Vật lý lớp 10 theo quan điểm kiến tạo ; Lương Việt Thái (2007) với việc vận dụng tư tưởng của lý thuyết kiến tạo

để nghiên cứu quá trình dạy học ở một số nội dung vật lý trong môn khoa học

ở tiểu học và môn Vật lý ở THCS

ở độ tuổi học sinh THPT tư duy trừu tượng rất phát triển, có khả năng phân tích và tổng hợp cao Về mặt tâm sinh lý rất nhạy cảm, thích các hoạt

động sôi nổi, thích khám phá và sáng tạo Vì vậy khả năng học tập của học sinh theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo là rất thích hợp

Xuất phát từ những lý do trên, để góp phần đổi mới phương pháp dạy học chúng tôi đã tìm hiểu lý thuyết kiến tạo về dạy học để tổ chức quá trình dạy học một số nội dung thuộc các chương“Từ trường” và chương “Cảm ứng

điện từ” Vật lý 11-THPT, với hy vọng nâng cao chất lượng học tập của học sinh

2.Mục đích nghiên cứu

Vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo để tổ chức quá trình dạy học

một số nội dung trong chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” -

Vật lý 11-THPT, nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh ở một số trường trong huyện Lục Ngạn- tỉnh Bắc Giang(Trường THPT Lục Ngạn số 1

và trường THPT Lục Ngạn số 4)

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu về lý luận: để làm sáng tỏ những quan điểm của lý thuyết kiến tạo và vận dụng vào dạy học một số nội dung trong chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng địên từ”

3.2 Nghiên cứu thực tiễn:

- Tìm hiểu thực trạng về việc dạy học một số nội dung kiến thức trong chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng địên từ”

- Tìm hiểu về vốn hiểu biết, các quan niệm sẵn có của học sinh khi học các kiến thức trong chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng địên từ”

- Nghiên cứu chương trình SGK Vật lí 11 về nội dung “Từ trường” và

“Cảm ứng điện từ” để xác định các yêu cầu về kiến thức, kỹ năng học sinh cần

đạt

- Xây dựng quá trình tổ chức dạy học một số nội dung thuộc chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng địên từ”.trên cơ sở vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo

- Xây dựng kế hoạch theo các bước của quy trình dạy học đề xuất

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của đề tài

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu quá trình dạy học một số nội dung thuộc chương “Từ

trường” và chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lý 11- THPT theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo

- Đề tài tập chung vào nghiên cứu quan điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học và vận dụng để tổ chức quá trình dạy học một số nội dung thuộc chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” - Vật lý 11- THPT ở một số trường(trường THPT Lục Ngạn số 1 và trường THPT Lục Ngạn số 4) huyện Lục Ngạn- tỉnh Bắc Giang

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết: đọc sách báo, tài liệu, các công trình nghiên cứu

có liên quan, từ đó phân tích, tổng hợp, vận dụng để xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

- Nghiên cứu thực tiễn:

+ Điều tra bằng phiếu: để tìm hiểu thực trạng dạy học ở một số trường THPT và chuẩn bị điều kiện cho thực nghiệm; ngoài ra điều tra để xác định vốn kiến thức, hiểu biết ban đầu của học sinh liên quan đến nội dung kiến thức trong chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” Kết quả thu được

sẽ xử lý bằng phương pháp thống kê toán học để rút ra kết luận

+ Trao đổi trực tiếp với giáo viên về phương pháp dạy và phương pháp học của học sinh để từ đó vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học sao cho có hiệu quả

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học ban đầu

- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để rút ra kết quả định lượng về

điều tra và tổ chức thực nghiệm

6 Giả thuyết khoa học

Có thể vận dụng quan điểm của lí thuyết kiến tạo để dạy học một số nội dung thuộc chương “ Từ trường” và chương “ Cảm ứng điện từ” nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh lớp 11 – THPT

Phần nội dung Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn 1.1 Cơ sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo về học tập

Lý thuyết kiến tạo (constructivism) là một trong ba lý thuyết tâm lý học

cơ bản về học tập của con người Cơ sở tâm lý của nó là tâm lí học phát triển của Piaget (1896 - 1980) và lý luận về “vùng phát triển gần nhất” của Vygotxky [7, tr.7]

Trong lý thuyết về tâm lý học của Piaget về cấu trúc nhận thức đề cập tới

hai vấn đề nổi bật là “đồng hoá” (assimilation) và “điều ứng” (accomdation)

Theo quan điểm này thì nhận thức là sự thích nghi với môi trường thông qua quá trình đồng hoá hay điều ứng “ Đồng hoá xuất hiện trên một cơ chế gìn giữ cái đã biết( có trong trí nhớ) và cho phép người học dựa trên những khái niệm quen thuộc để giải quyết tình huống mới”[4, tr.14] “ Điều ứng chỉ thực

sự xuất hiện khi người học sử dụng những cái đã biết để giải quyết một tình huống mới thì thất bại, và để giải quyết các tình huống này thì người học phải

điều chỉnh, thậm chí phải bác bỏ những quan niệm cũ hoặc chưa đầy đủ để tạo

ra kiến thức mới cho phù hợp với hoàn cảnh mới” [7, tr.7]

Theo Vygotxky: mỗi cá nhân đều có “vùng phát triển của riêng mình”, thể hiện vốn có, năng lực của bản thân người học Do đó, nếu các hoạt động dạy học được tổ chức trong “ vùng phát triển gần nhất” thì sẽ đạt được hiệu quả cao nhất Ngoài ra Vygotxky còn nhấn mạnh đến sự thành công của nhận thức phải kể đến vai trò của văn hóa, xã hội và các điều kiện về phương tiện có thể tác động tới quá trình kiến tạo tri thức của mỗi cá nhân[7, tr.7]

Dựa trên những quan điểm của Piaget và Vygotxky, các nhà nghiên cứu,

mở rộng và vận dụng chúng vào lĩnh vực học tập từ đó hình thành nên lý thuyết kiến tạo về học tập Theo lý thuyết này thì quá trình học tập của con người là quá trình biến đổi nhận thức tức là làm thay đổi, phát triển hoặc hoàn

chỉnh các quan niệm vốn có nhưng chưa đúng hoặc chưa đầy đủ của người học, và chúng được diễn ra trong một môi trường thích hợp trong đó sự tương tác xã hội đóng vai trò hết sức quan trọng Như vậy bản chất của lý thuyết kiến tạo chỉ ra rằng: người học phải tự xây dựng tri thức cho bản thân từ những quan niệm niệm và vốn hiểu biết của bản thân mình trong điều kiện tương tác môi trường học tập[7, tr.7-8]

1.2 Quan điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo về học tập

Lý thuyết kiến tạo được giới thiệu vào những năm 80 của thế kỷ XX

“Kiến tạo” có nghĩa là “xây dựng nên” Đến nay đã có nhiều nhà nghiên cứu quan tâm, tìm hiểu và đưa ra nhiều quan điểm khác nhau:

- Theo Mebrien và Brandt (1997): “ Kiến tạo là một cách tiếp cận “dạy” dựa trên nghiên cứu về việc “học” với hy vọng rằng: tri thức được tạo nên bởi mỗi cá nhân người học sẽ trở nên vững chắc hơn rất nhiều so với việc nó được nhận từ người khác”[3, tr.68]

- Theo Briner (1999): “Người học tạo nên kiến thức của bản thân bằng cách điều khiển những ý tưởng và cách tiếp cận dựa trên những kiến thức và những kỹ năng đã có, áp dụng chúng vào những tình huống mới hợp thành tổng thể thống nhất giữa những kiến thức mới thu nhận được với những kiến thức đang tồn tại trong trí óc”[3, tr.69]

- Theo Phạm Gia Đức: “Kiến tạo là lý thuyết dạy học mà nền tảng của nó dựa trên kiến thức đã có của người học để xây dựng nên kiến thức mới sao cho kiến thức mới phải phù hợp trong cái tổng thể kiến thức đã có”[4],[7]

- Theo Lương Việt Thái (2006) thì quan điểm chủ đạo của kiến tạo về việc học tập là: “Trong quá trình học, người học phải tham gia tích cực vào quá trình xây dựng kiến thức cho bản thân; người học xây dựng lại kiến thức trên cơ sở sử dụng và xem xét lại kiến thức, kinh nghiệm sẵn có”[11, tr.12]

Như vậy: Khi nghiên cứu về lý thuyết kiến tạo trong học tập, các nhà nghiên cứu tuy có đưa ra nhiều góc nhìn ở những quan điểm khác nhau, song những quan điểm ấy đều chỉ ra hướng tích cực cho người học và người dạy Để

có sự phối hợp chặt chẽ giữa thầy và trò trong tổ chức dạy và học cần chú ý tới một số vấn đề sau :

+ Trong quá trình học tập, nếu bản thân người học tự xây dựng (kiến tạo) nên kiến thức mới sẽ tốt hơn so với việc tiếp nhận nó dưới hình thức áp đặt, có sẵn Nếu tri thức mới được kiến tạo thì tri thức đó bền vững và sẽ được sử dụng linh hoạt, triệt để hơn trong quá trình kiến tạo tri thức mới có liên quan sau này

+ Người học phải tích cực xây dựng kiến thức cho bản thân mình chứ không phải tiếp nhận một cách thụ động từ bên ngoài Học tập là một quá trình tư duy và hoạt động tích cực của người học vượt qua những khó khăn về nhận thức để hình thành nên kiến thức mới cho bản thân Quá trình này phải xuất phát từ thực tiễn và dựa trên vốn kiến thức, kinh nghiệm có sẵn của người học Quá trình học đạt được kết quả tốt khi người học tạo được mối liên hệ gắn bó hữu cơ giữa kiến thức cũ và kiến thức mới, thấy được mâu thuẫn giữa kiến thức

cũ với thực tại, từ đó người học phải điều chỉnh kiến thức, bổ sung kiến thức

để tạo thành một kiến thức mới hoàn thiện hơn Khi đó kiến thức mới có ý nghĩa thiết thực hơn

+ Quá trình kiến tạo tri thức là một quá trình học tập làm biến đổi nhận thức của người học, được hình thành theo cơ chế “đồng hoá” và “điều ứng” Trong đó đồng hóa làm phát triển cấu trúc đã có, còn điều ứng tạo ra cấu trúc mới khi vốn tri thức của người học không đủ không đủ để giải quyết tình huống mới trong hiện tượng mới Nó đòi hỏi người học phải thay đổi những quan niệm hiểu biết cũ không phù hợp và hình thành quan niệm mới Tuy nhiên quá trình biến đổi nhận thức này phải được diễn ra trong một môi trường thích hợp, trong đó sự tương tác xã hội đóng vai trò vô cùng quan trọng

+ Quá trình kiến tạo tri thức là một quá trình luôn vận động, chứ không phải là một quá trình đứng yên Những cá thể khác nhau sẽ kiến tạo tri thức mới theo những cách khác nhau Thậm trí trong cùng một điều kiên, hoàn cảnh như nhau nhưng quá trình kiến tạo tri thức mới của mỗi cá nhân là khác nhau

1.3 Dạy học vật lí theo định hướng quan điểm của lý thuyết kiến tạo Vận dụng những quan điểm của lý thuyết kiến tạo vào quá trình dạy học

người ta đã hình thành nên một cách tiếp cận mới gọi là “cách tiếp cận quá

trình dạy học theo lý thuyết kiến tạo”( gọi tắt là: “ Dạy học theo quan điểm kiến tạo “ hoặc : “Dạy học kiến tạo”) [7,tr.12] Từ đó có thể vận dụng vào dạy

học vật lý ở THPT như sau:

1.3.1 Làm bộc lộ những kiến thức, quan niệm sẵn có của học sinh

Lý thuyết kiến tạo chỉ ra rằng: bản chất của quá trình học tập là quá trình người học tự đồng hoá và điều ứng các kiến thức, kỹ năng đã có sao cho thích hợp với môi trường học tập Do vậy các kiến thức, kỹ năng vốn có của học sinh là những tiền đề quan trọng giúp giáo viên lựa chọn hình thức dạy học và các phương pháp dạy học hiệu quả

Trong quá trình dạy học, trước khi dạy cho học sinh một kiến thức nào đó thì giáo viên cần phải tìm hiểu xem học sinh đã có những kiến thức, kinh nghiệm gì thông qua các hoạt động học tập và giao tiếp trong cuộc sống hàng ngày Có những quan niệm đúng sẽ tạo điều kiện thụân lợi cho quá trình tư duy để tìm tòi lĩnh hội kiến thức mới Cũng có những quan niệm sai hoặc chưa

đầy đủ sẽ gây khó khăn cho học sinh trong quá trình tư duy Tuy nhiên tất cả những kinh nghiệm đó đều có tác dụng kích thích học sinh tư duy nếu giáo viên biết tận dụng chúng một cách triệt để Vì vậy giáo viên cần phải xem xét

và xử lý những quan niệm sai bằng nghiệp vụ sư phạm, tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh huy động và sử dụng những kiến thức, kinh nghiệm vốn có để

xây dựng kiến thức mới Kiến thức mới được xây dựng có thể góp phần bổ sung, phát triển những kiến thức, quan niệm sẵn có hoặc cũng có thể điều chỉnh những quan niệm sai trong vốn hiểu biết của học sinh Khi đó kiến thức mới tìm được càng trở nên có ý nghĩa với những học sinh có quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ

Như vậy, khi tổ chức quá trình dạy học theo định hướng tiếp cận quan

điểm của lý thuyết kiến tạo, giáo viên cần phải tạo ra các hiện tượng tình huống có vấn đề sao cho học sinh có thể bộc lộ được vốn kiến thức và quan niệm vốn có của bản thân Lấy những hiểu biết ban đầu làm cơ sở để thiết kế các tình huống và hoạt động học tập Trong đó không chỉ tập trung vào những hiểu biết và quan niệm đúng mà còn nhấn mạnh và đề cập tới những quan niệm còn sai tồn tại từ trước Khi đó học sinh sẽ là chủ thể tích cực xây dựng kiến thức cho bản thân bằng cách điều chỉnh, bổ sung và cuối cùng thiết lập kiến thức mới rộng hơn, đầy đủ hơn để giải quyết các hiện tượng, hoạt động học tập do giáo viên đề ra

Để hoạt động học tập hiệu quả thì hiện tượng, tình huống giáo viên đưa ra phải phù hợp với trình độ của học sinh Nếu câu hỏi đặt ra mà câu trả lời nằm trong vốn kinh nghiệm sẵn có của học sinh thì tư duy không diễn ra Nếu câu hỏi đặt ra mà học sinh có thể trả lời dễ dàng thì sẽ không kích thích được tư duy Nếu câu hỏi đưa ra quá khó, mặc dù học sinh đã cố gắng nỗ lực nhưng vẫn không có câu trả lời thì tư duy không những không được nâng cao mà còn kìm hãm sự phát triển tư duy ở những câu hỏi đặt ra sau này Vì vậy khi đặt câu hỏi giáo viên cần chú ý đến tính phù hợp với vốn hiểu biết của học sinh

Để cho học sinh tích cực trong hoạt động học tập thì giáo viên phải là người gần gũi chia sẻ với học sinh, khi đó học sinh sẽ mạnh dạn bày tỏ những quan điểm của riêng mình Để làm được điều đó thì khi đứng trên bục giảng giáo viên là thầy, khi giao tiếp thì giáo viên là người bạn tri kỷ

1.3.2 Tạo ra các hiện tượng, tình huống vật lý có vấn đề, học sinh tự tìm tòi phát hiện và xây dựng kiến thức mới

Dạy học kiến tạo đã đề cao vai trò xây dựng môi trường học tập Lấy học sinh làm trung tâm và đặt vào môi trường đó, học sinh luôn luôn phải ở trong trạng thái hợp tác và chia sẻ, phân tích và tổng hợp

Môi trường học tập là toàn bộ các yếu tố vật chất và hoàn cảnh mà hoạt

động dạy và hoạt động học diễn ra trong đó Trong môi trường cụ thể này và tính cách cá nhân của người dạy và người học đều được bộc lộ Như vậy môi trường học tập trở thành một tác nhân không thể thiếu trong quá trình dạy học Quá trình dạy học được diễn ra với sự tương tác cao giữa ba yếu tố: giáo viên, học sinh và môi trường Mỗi một nhân tố có một vai trò và cách thức hoạt động riêng Giáo viên, bằng trình độ và nghiệp vụ sư phạm của bản thân, giáo viên chủ động tạo môi trường học tập cho học sinh tương tác Học sinh, bằng kiến thức, kinh nghiệm của mình tham gia tương tác với môi trường học tập và bạn bè dưới sự hướng dẫn của giáo viên

Như vậy, giáo viên, học sinh và môi trường học tập có mối quan hệ tương

hỗ với nhau Giáo viên là người chủ động hướng dẫn,điều khiển tạo ra các hiện tượng vật lý, các tình huống có vấn đề (môi trường) Khi đó môi trường trở thành một công cụ cho giáo viên tác động vào học sinh Học sinh trao đổi thảo luận với bạn bè, với giáo viên để thích ứng với môi trường thực tại Khi đó giáo viên tham gia tích cực như một thành viên có uy tín và kinh nghiệm Sự quan sát tinh tế của giáo viên về các phản ứng của học sinh sẽ giúp cho giáo viên có những biện pháp xử lý, điều chỉnh kịp thời mang lại hiệu quả dạy học cao

Trong dạy học kiến tạo, ngoài việc tạo môi trường học tập phù hợp với học sinh thì việc phân chia và thảo luận theo nhóm cũng cần phải được chú trọng Khi phân chia nhóm cần chú ý đảm bảo về trình độ sao cho trình độ các

nhóm là tương đương nhau Có như vậy việc trao đổi thảo luận diễn ra trong các nhóm sẽ đựoc tự nhiên, và giữa các nhóm sẽ có sự cạnh tranh nhau khi đó

sẽ tạo ra không khí học tập sôi nổi Thông qua hoạt động nhóm này, học sinh

sẽ tự học hỏi được cách thảo luận và cách diễn đạt để bảo vệ chính kiến của nhóm

Như vậy, để dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo thì cần thiết phải tạo ra một môi trường học tập thân thiện và học sinh tích cực trao đổi với nhau và trao đổi với giáo viên là vô cùng cần thiết Trong đó giáo viên phải là người thầy, người bạn trong tranh luận và cổ vũ động viên kịp thời để khích lệ các nhóm

1.3.3 Một số tiến trình dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo Trên cơ sở nghiên cứu lý luận chung và tiếp cận quan điểm của lý thuyết kiến tạo, nhiều nhà nghiên cứu đã vận dụng, đưa ra những mô hình và phương pháp dạy học cụ thể như sau:

* Tiến trình dạy học của Nossbaun và Novick (1981 - 1982)[4], [11] gồm

3 bước:

+ Bộc lộ các quan niệm sẵn có

+ Tạo mâu thuẫn nhận thức

+ Thúc đẩy việc xây dựng kiến thức mới

* Tiến trình dạy học của Cosgrove và Osborne(1985) gồm 4 bước:

+ Thăm dò các quan niệm sai có sẵn của học sinh và lựa chọn tri thức khoa học có thể dùng để thách thức các quan niệm sai của học sinh

+ Tạo tình huống kích thích học sinh bộc lộ các quan niệm sai có sẵn, tạo

điều kiện cho học sinh trình bày quan điểm của bản thân trước tập thể và xem xét các quan điểm của người khác

+ Giới thiệu các chứng cứ khoa học để giúp học sinh so sánh các quan

điểm của học sinh với các quan điểm khoa học

+ áp dụng quan điểm khoa học mới

* Tiến trình dạy học của Lawson (1988) [11],[4] gồm 3 bước:

+ Thăm dò những quan niệm có sẵn

+ Thành lập kiến thức mới trong mối quan hệ với kiến thức có sẵn

+ áp dụng kiến thức mới

*Tiến trình dạy học của nhóm CLIS (1988) [7],[4] đưa ra theo sơ đồ sau:

Bên cạnh đó cũng có nhiều tác giả đưa ra mô hình của việc dạy học theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo như sau:

Sơ đồ 1: Sơ đồ tiến trình dạy học CLI S

áp dụng kiến thức mới

Trao đổi làm rõ các kiến thức có sẵn

Xem xét lại các kiến thức có sẵn

Đưa ra các tình huống mâu thuẫn

Xây dựng các kiến thức mới

Bộc lộ kiến thức có sẵn

Định hướng

Tri thức Dự đoán Kiểm nghiệm Điều chỉnh Tri thức mới

Sơ đồ 2: Các pha dạy học theo quan điểm lí thuyết kiến tạo

Tóm lại: khi nghiên cứu và tiếp cận lý thuyết kiến tạo trong dạy học, đã

có nhiều tác giả đưa ra những tiến trình dạy học trong đó các bước thể thiện có khác nhau Song tất cả đều quan tâm đến việc tìm hiểu kiến thức ban đầu,các quan niêm sai hoặc chưa đầy đủ Sự quan tâm đặc biệt tới những hiểu biết ban

đầu, những quan niệm sai của học sinh là một điểm khác biệt lớn giữa dạy học theo quan điểm kiến tạo với các quan điểm dạy học khác Về cơ bản khi nghiên cứu chúng tôi thấy dạy học Vật lí theo quan điểm kiến tạo ở THPT cần làm tốt những bước sau:

+ Bước 1: Tìm hiểu những hiểu biết và quan niệm ban đầu của học sinh + Bước 2: Bằng các thí nghiệm hoặc nêu các tình huống tạo môi trường học tập

+ Bước 3: Học sinh thảo luận và đề xuất giả thuyết

+ Bước 4: Học sinh kiểm tra giả thuyết và rút ra kết luận

+ Bước 5: Sử dụng kiến thức mới

1.4 Đặc điểm tâm sinh lý của học sinh THPT và khả năng vận dụng quan điểm của lý thuyết kiến tạo trong dạy học vật lí THPT

* Đặc điểm tâm sinh lý của học sinh THPT: ở bậc THPT đây là giai đoạn phát triển rất mạnh về hình thể bên ngoài và có sự biến đổi rất lớn về tâm sinh

lý bên trong ở giai đoạn này mức độ nhạy cảm về tâm sinh lý rất cao, rất dễ dao động Nếu môi trường tác động tốt thì sự phát triển của học sinh sẽ theo chiều hướng tích cực, ngược lại rất dễ làm cho các em theo chiều hướng tiêu cực Theo nghiên cứu về sự phát triển tư duy của con người thì ở giai đoạn này tư duy được coi là phát triển mạnh nhất nhưng lại mang nặng về mặt cảm tính Trong giai đoạn này các em có một tư duy trừu tượng rất tốt, vì vậy khả năng

Tri thức mới

phân tích và tổng hợp các vấn đề, hiện tượng là rất cao Cũng ở lứa tuổi này các em có một sự hiểu biết nhiều hơn so với THCS, tuy nhiên nếu những quan niệm này sai hoặc chưa đầy đủ thì cũng khó thay đổi những quan niệm này, nhưng nếu thay đổi được thì kiến thức sẽ rất bền vững Về mặt sức khoẻ các

em đang ở tuổi sung sức, tính cách sôi nổi, thích hoạt động, vui nhộn nhưng cũng rất tò mò thích khám phá và sáng tạo Các em thường thích thể hiện và khẳng định mình trước bạn bè và thầy cô Đặc biệt các em càng cố gắng hơn khi được giáo viên cổ vũ và ghi nhận kết quả học tập trước bạn bè

Cũng chính vì sự nhạy cảm về mặt tâm sinh lý dễ dẫn đến xuất hiện mặt trái của sự phát triển nhận thức trong học tập Học sịnh THPT thường xuất hiện những suy nghĩ mộng mơ, ước mơ viển vông Học sinh ngồi trong lớp sẽ không chú ý đến các hoạt động học tập nếu việc tạo ra môi trường tương tác cho học sinh là thiếu hấp dẫn( đặc biệt là những học sinh ngồi cuối lớp) Vì vậy giáo viên cần phải chuẩn bị tốt các tình huống và câu hỏi hướng dẫn cho học sinh Cần có những tình huống thích hợp với khả năng của từng học sinh,

có như vậy thì hoạt động học tập của các em mới có kết quả tốt Ngược lại nếu không có sự thu hút trong hoạt động học tập thì những lỗ trống của kiến thức

1.5.1 Đối với giáo viên:

- Về quan niệm dạy học và sự chuẩn bị của giáo viên: Đại đa số giáo viên (98,2%)đều cho rằng việc đổi mới phương pháp dạy học và sử dụng thiết bị dạy học môn vật lý là cần thiết Nhưng khi hỏi đến việc thực hiện đổi mới thì

chỉ có 17,8% là thường xuyên đổi mới, còn lại 82,2% thì cho rằng việc đổi mới còn tuỳ thuộc vào từng bài Việc sử dụng thiết bị dạy học thường xuyên chiếm khoảng 57% Còn lại thỉnh thoảng sử dụng hoặc chỉ sử dụng khi hội giảng hoặc khi có đoàn kiểm tra 41% là mượn và chuẩn bị đồ dùng kỹ trước khi lên lớp, còn lại chỉ mựơn cách vài giờ hoặc ngay trước khi vào lớp Có khoảng 83,9% giáo viên thể hiện sự quan tâm tới chất lượng bộ môn do mình dạy, còn lại số ít không quan tâm lắm tới trách nhiệm của mình với chât lượng

bộ môn Khi tìm hiểu về giáo án, phần lớn giáo án soạn sơ sài, chép lại giáo án

cũ hoặc sao in giáo án dưới hình thức chống đối 98% giáo viên đều xác định

đúng mục tiêu và kiến thức trọng tâm cần dạy, khi đặt vấn đề về chất lượng thì

có trên 62% đổ lỗi cho điều kiện vùng miền

- Về các hoạt động chính của giáo viên trên lớp: Khi dạy các bài trong chương “Từ trường” và chương “ Cảm ứng điện từ” có tới 40% giáo viên sử dụng thiết bị dạy học và tổ chức dưới hình thức vấn đáp Còn lại chủ yếu sử dụng phương pháp thuyết trình và minh hoạ Thường xuyên ôn tập, kiểm tra kiến thức có liên quan chỉ có 21%, nhưng số giáo viên thường xuyên điều tra

để tìm hiểu kiến thức và phát hiện quan niệm sai lầm của học sinh thì quá khiêm tốn (chiếm 3,5%)

* Đánh giá: Việc thay đổi phương pháp dạy học và sử dụng thiết bị dạy học có hiệu quả là việc làm thiết thực, nhưng không phải ai cũng làm được

điều đó Một số giáo viên ở độ tuổi cao thì việc sử dụng đồ dùng dạy học là

“rất ngại” ở vùng cao, việc quản lý chuyên môn thường lỏng lẻo, cho nên giáo viên sử dụng đồ dùng dạy học cũng hạn chế Nếu không chuẩn bị kỹ đồ dùng thí ngiệm thì sẽ không những không phát huy được hiệu quả mà đôi khi còn phản tác dụng

Việc coi nhẹ điều tra kiến thức, phát hiện quan niệm sai lầm của học sinh làm giảm hiệu quả dạy học Nếu như giáo viên biết được học sinh đã có những

kiến thức gì và còn có quan niệm sai lầm như thế nào thì giáo viên đó sẽ có cách xử lý và tạo môi trường học tập tốt hơn Cũng chính vì coi nhẹ điều này

mà một số giáo viên có đổi mới phương pháp nhưng hiệu quả, chất lượng bộ môn vẫn thấp, học sinh không có hứng thú với môn học, khi đó lại đổ lỗi cho

“điều kiện vùng miên”

1.5.2 Đối với học sinh:

- Những thuận lợi và khó khăn: ở độ tuổi này các em thường thích các hoạt động vui nhộn, thích khám phá và sáng tạo, thích được thể hiện và cũng thích đựơc thầy cô giáo động viên, khen ngợi Vì vậy hoạt động học tập theo nhóm là hợp lý, các hiện tượng vật lý diễn ra sẽ làm tăng thêm sự tranh luận giữa các thành viên trong nhóm và giữa các nhóm Tuy nhiên sự nhận thức và khả năng tư duy của mỗi học sinh là khác nhau cho nên việc giải quyết vấn đề

sẽ khó khăn đối với những học sinh yếu

- Hoạt động học tập chủ yếu của học sinh trên lớp là nghe và ghi chép Quá trình này diễn ra đều đều dễ dẫn đến sự chán nản trong học tập Kiến thức tiếp thu được thường là bị động, không bền lâu Vì vậy tạo ra một không khí học tập sôi nổi, học sinh có thể được thảo luận trao đổi theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo là điều cần thiết Có tới 96% học sinh thích học tập theo nhóm

và trong giờ học phải có thiết bị học tập, đồ dùng thí nghiệm

Chương 2: Dạy học một số nội dung thuộc chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” theo quan điểm của lý thuyết kiến tạo 2.1 Một số hiểu biết ban đầu và những khó khăn thường gặp của học sinh khi học chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ”

2.1.1 Những thuận lợi và khó khăn đối với học sinh khi học chương

“Từ truờng” và chương “Cảm ứng điện từ”

2.1.1.1 Những thuận lợi

Khi học chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” thì học sinh

đã được nghiên cứu sơ bộ ở lớp 9 THCS Tuy những vấn đề nghiên cứu chỉ dừng lại ở mức độ định tính nhưng cũng tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho học sinh khi học tiếp những kiến thức này ở lớp 11 THPT

- Do sách giáo khoa lớp 9 THCS và sách giáo khoa 11 THPT đều viết theo một chương trình đổi mới cho nên đảm bảo được tính thống nhất và trình tự trước, sau của kiến thức Những vấn đề liên quan đến kiến thức thuộc chương

“Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” đều đã được nghiên cứu ở lớp 9 THCS (chỉ ở mức độ định tính) ở mỗi nội dung kiến thức đều có những thí nghiệm cụ thể, học sinh quan sát tiếp thu một cách dễ dàng Bước đầu giải thích được một số nguyên nhân trong các hiện tượng vật lí

- Trong chương “Từ trường” học sinh cũng đã biết: tương tác giữa nam châm với nam châm là tương tác từ, nam châm với dòng điện cũng là tương tác

từ Như vậy dòng điện cũng sinh ra từ trường, và sau này học sinh sẽ dễ dàng suy ra tương tác giữa dòng điện với dòng điện (ở lớp 11) cũng là tương tác từ Học sinh đã biết hình dạng đường sức từ của nam châm, của ống dây thẳng thông qua việc quan sát từ phổ Biết cách xác định chiều đường sức từ theo qui

tắc nắm tay phải, biết xác định phương, chiều của lực từ bằng qui tắc bàn tay trái

- Đối với chương “Cảm ứng điện từ”: chương này ở lớp 9 THCS không đề cập nhiều đến nguồn gốc của nó, học sinh chỉ biết rằng khi đưa nam châm lại gần hoặc ra xa vòng dây khi đó số đường sức từ gửi qua qua vòng dây tăng hay giảm thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng Còn dòng điện cảm ứng

có chiều và bản chất ra sao thì học sinh chưa biết

2.1.1.2 Những khó khăn cơ bản

Khi kết thúc chương trình lớp 9 THCS, phải sau hơn một năm đến kỳ II của lớp 11 THPT thì mới tiếp tục học đến Như vậy trong thời gian này có thể kiến thức của học sinh đã bị lãng quên, nếu có nhớ thì cũng không chắc chắn chỉ mang tính đại khái Hơn nữa ở lớp 9 các em đề cập đến kiến thức chỉ ở mức định tính mà chưa nghiên cứu đến mặt định lượng, cũng chưa nghiên cứu

rõ nguồn gốc, bản chất của vấn đề, hiện tượng đó là gì Do đó các em có nhiều quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ

2.1.2 Một số hiểu biết ban đầu và những khó khăn, sai lầm hay mắc phải khi học chương “Từ truờng” và chương “Cảm ứng điện từ”

ở đây chúng tôi không đề cập đến vấn đề tìm hiểu toàn bộ những hiểu biết ban đầu và phân tích những khó khăn, sai lầm hay mắc phải của học sinh trong cả hai chương Chúng tôi chỉ tập chung tìm hiểu và phân tích những khó khăn, sai lầm hay mắc phải của học sinh ở một số nội dung kiến thức có liên quan đến đề tài

- Căn cứ vào cuộc trò truyện, trao đổi với 2 giáo viên dạy môn Vật lí lớp 9

- Căn cứ vào kinh nghiệm của bản thân khi dạy môn Vật lí lớp 9 năm 2007-2008

- Căn cứ vào thực tiễn khi dạy kiến thức chương “Từ trường” và chương “ Cảm ứng điện từ” Vật lí 11-THPT

Chúng tôi nhận định khi học sinh học đến kiến thức chương “Từ trường”

và chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11-THPT sẽ có những hiểu biết ban đầu

và những khó khăn, sai lầm hay mắc phải như sau:

Tên bài Hiểu biết ban đầu Khó khăn, sai lầm hay mắc phải

Phần I:

- HS khó hiểu thế nào là tam diện thuận mà chỉ biết rằng xác lực từ được xác định theo qui tắc bàn tay trái

Phần II: Cảm ứng từ

- Bài chỉ xét từ trường đều, khi đưa khung dây ra khỏi miệng NC chữ U thì

sẽ khó làm thí nghiệm

- Không biết áp đặt qui tắc bàn tay trái

đối với các hình vẽ trong không gian, hoặc trường hợp dây không vuông góc với véc tơ B

thì không biết đặt bàn tay trái như thế nào

- Phần II mục 4: khi (l

,B)=  Lòng

NC rất hẹp, khó làm thí nghiệm

- Không biết biểu diễn véc tơ B

tại

- HS cho rằng: lực từ tác dụng lên dây dẫn phụ thuộc vào bản chất dây dẫn(VD: mặc dù cùng I, l,  nhưng lực từ tác dụng lên dây nhôm vẫn lớn hơn dây

đồng)

- HS vội khẳng định rằng: Cứ có dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường thì sẽ có lực từ tác dụng lên dây dẫn đó

- ít HS biết việc tạo ra từ trường được ứng dụng trong đời sống như thế nào

1

2

B

I

- Phần từ trường của nhiều dòng

điện: HS rất khó khăn khi phân tích và tổng hợp véc tơB

khi có nhiều từ trường gây ra tại một điểm HS có thể chỉ cộng số học các giá trị của B

mà không chú ý tới tính chất có hướng của

B

- HS có thể cho rằng : Nếu có miếng bìa, tờ giấy che khuất nam châm hoặc dòng điện thì ở nơi bị che khuất sẽ không có từ trường

- HS biết khi đưa NC

lại gần cuộn dây thì

trong cuộn dây xuất

để ý tới việc từ thông phụ thuộc vào chiều đã chọn của véc tơ n

)

- Đây là khái niệm mới hoàn toàn,

HS tiếp thu một cách thụ động

* Phần II Hiện tượng cảm ứng điện

từ

- HS rất khó khăn trong việc xác định

điện chạy trong dây

* Phần III: Định luật Len xơ về chiều dòng điện cảm ứng

- HS khó phân tích khi nào Từ thông tăng, khi nào Từ thông giảm và khó xác

định từ trường của dòng điện cảm ứng

- HS khó khăn khi xác định chiều của dòng điện cảm ứng Cụ thể khó xác

- HS cho rằng : cứ đặt cuộn dây trong

từ trường, hoặc chuyển động trong từ trường là có dòng điện cảm ứng.(mà không xét đến sự biến thiên của từ thông)

-HS cho rằng :cứ có cuộn dây đặt

trong từ trường biến thiên là xuất hiện dòng điện cảm ứng

- HS cho rằng : dòng điện cảm ứng chỉ có một tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông (Trong trường hợp biến thiên từ thông do chuyển động thì dòng điện cảm ứng còn chống lại chuyển động - nguyên nhân gây ra biến thiên từ thông)

- HS chỉ biết rằng: Dòng điện cảm ứng và từ trường cảm ứng là hai đại lượng khác nhau mà không biết chúng

có mối quan hệ với nhau: chúng chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông biến thiên

- HS cho rằng : Từ trường càng lớn thì dòng cảm ứng càng lớn

- HS cho rằng : dòng điện cảm ứng càng lớn nếu từ thông qua vòng dây hoặc ống dây càng lớn( không hiểu bản chất là tốc độ biến thiên từ thông)

2.2 Phân tích mục tiêu dạy học, mạch lôgic kiến thức trong chương

“Từ truờng” và chương “Cảm ứng điện từ”

2.2.1 Chương từ trường

2.2.1.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương“Từ truờng”

2.2.1.2 Các kiến thức kỹ năng cần có sau khi học chương “Từ truờng” Sau khi học xong chương “ Từ trường” Học sinh cần nắm vững một số nội dung kiến thức sau:

điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

Từ trường của dòng

điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ

Lực từ tác dụng lên

đọan dây dẫn thẳng mang dòng

điện F=BIlsin



Lực từ tác dụng lên một

điện tích chuyên

động trong từ trường

đều f=qvB in

Véc tơ cảm ứng từ

- Tương tác từ là tương tác giữa các hạt mang điện chuyển động:

Tương tác giữa hai nam châm

Tương tác giữa dòng điện và nam châm

Tương tác giữa hai dòng điện

* Khái niệm về từ trường: Từ trường là dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lục từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó

* Định nghĩa đường sức từ: Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó

- Tính chất của đường sức từ:

+Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức từ

+ Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu + Chiều của đường cảm ứng từ tuân theo những qui tắc xác định( Qui tắc nắm tay phải, qui tắc vào Nam ra Bắc)

+ Người ta quy ước vẽ các đường sức từ sao cho chỗ nào từ trường mạnh thì các đường sức từ mau và chỗ nào từ trường yếu thì các đường sức từ thưa + Đối với từ trường của nam châm, các đường cảm ứng từ đi ra từ cực Bắc đi vào cực Nam của nam châm

+ Từ phổ là hình ảnh các mạt sắt sắp xếp trong từ trường Dựa vào từ phổ

ta có thể biết được gần đúng về hình dạng và sự phân bố các đường cảm ứng từ của từ trường

* Cảm ứng từ: Cảm ứng từ tại một điểm là đại lượng véc tơ đặc trưng cho

Từ trường tại điểm đó về phương diện tác dụng lực và được đo bằng thương số giữa lực tác dụng lên một đoạn dây dẫn có độ dài đủ nhỏ mang dòng điện đặt

vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện với độ đoạn dây dẫn đó

l I

F B

.



*Véc tơ cảm ứng từ B

:

- Điểm đặt: Điểm khảo sát

- Phương: Trùng với trục nam châm thử đặt tại điểm đó

- Chiều: từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử nằm cân bằng tại

điểm đó

- Độ lớn:

l I

F B

.



b Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài

- Hình dạng: Đường cảm ứng từ là những đường tròn đồng tâm nằm trong mặt phẳng vuông góc với dây dẫn

- Chiều đường cảm ứng từ xác định theo quy tắc nắm tay phải

- Quy tắc nắm tay phải:

“ Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc

theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó

các ngón kia khum lại chỉ chiều của đường sức

khoảng cách từ tâm tới điểm khảo sát)

c Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn:

- Chiều đường sức từ: xác định bằng qui tắc nắm tay phải

Véc tơ cảm ứng từ B

tại tâm vòng dây:

B

I

- Điểm đặt: tại tâm vòng tròn

- Phương: vuông góc với mặt phẳng khung

- Chiều : trùng với chiều đường cảm ứng từ tại tâm

- Chiều: được xác định theo qui tắc nắm tay phải

- Từ trường trong lòng ống dây là từ trường đều

Véc tơ cảm ứng từ B

tại một điểm trong lòng ống dây

- Điểm đặt: tại điểm khảo sát

- Phương: vuông góc với mặt phẳng ống dây

- Chiều : trùng với chiều đường cảm ứng từ trong ống

- Độ lớn: B 4  10  7nI (n là số vòng dây cuốn trên một đơn vị chiều dài)

* Về phương diện từ trường của ống dây có vai trò như nam châm thẳng

* Qui tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái duỗi thẳng sao cho các đường cảm ứng từ xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều của dòng điện, khi đó ngón cái choãi ra 900 độ chỉ chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn đó

* Lực tương tác giữa hai dây dẫn song song mang dòng điện

- Hai dòng điện song song cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau

- Độ lớn của của lực tác dụng lên một đoạn dây l là:

l r

- Chiều: xác định bằng qui tắc bàn tay trái

- Độ lớn: f  q0.v.B.sin

* Qui tắc bàn tay trái dùng để xác định lực Lo-ren-xơ:

Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều

từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của v

khi q0>0 và ngược chiều khi q0<0 Lúc

đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều của ngón cái choãi ra

* Khi điện tích chuyển động trong từ trường đều theo phương vuông góc với véc tơ cảm ứng từ B

thì điện tích chuyển động theo quĩ đạo tròn với bán

kính:

B q

mv

R

2.2.1.3 Phân tích mục tiêu dạy học chương “Từ truờng”

và có tính chất gì

- Phát biểu được định nghĩa và nêu được bốn tính chất cơ bản của các đường sức từ

- Biết cách phát hiện sự tồn tại của

từ trường trong trường hợp từ trường không quá

yếu

- Xác định được chiều các đường sức

từ của dòng điện trong dây dẫn thẳng, vòng dây tròn, xác định được mặt Nam, mặt Bắc của một dòng điện chạy trong một mạch kín

- Vẽ được các

đường sức từ biểu diễn từ trường của nam châm thẳng, của dòng điện thẳng dài, của vòng dây có dòng

điện chạy qua

- Xác định được phương, chiều của

- Phát biểu được định nghĩa véc tơ cảm ứng

- Viết và hiểu

được công thức định luật Ampe và ý nghĩa của từng đại lượng trong công

- Biểu diễn được véc tơ Cảm ứng từ tại một điểm bất

kỳ

- Xác định được

từ, đơn vị cảm ứng

từ

- Phát biểu được qui tắc bàn tay trái

- Phát biểu được định nghĩa phần tử dòng

điện

thức

- Viết và hiểu

được công thức tính cảm ứng từ B

và ý nghĩa của các đại lượng trong công thức

phương, chiều của lực từ trong mọi trường hợp

- Phân tích các hiện tượng vật lý

- Giải được một số bài tập đơn giản

- Viết được công thức tính cảm ứng

từ B của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài, vòng dây tròn, ống dây hình trụ và hiểu được ý nghĩa của từng đại lượng có trong công thức

- Biểu diễn được véc tơ cảm ứng từ Btại các điểm khác nhau của từ trường trong và ngoài ống dây

- Vận dụng nguyên lý chồng chất của từ trường

và sử dụng công thức tính cảm ứng

từ B trong các trường hợp để giải các bài tập

- Phân tích và tổng hợp được các véc tơ từ trường do nhiều từ trường gây nên tại một

điểm

- Giải các bài tập

đơn giản khác

Bài 22:

LựcLo

ren-xơ

- Phát biểu được định nghĩa lực Loren-xơ

- Nêu được các đặc trưng cơ bản của chuyển động của hạt mang điện trong từ trường đều

-Viết được biểu thức lực Loren-xơ

f  q vB  và hiểu được ý nghĩa của từng đại lượng trong công thức

-Viết được công thức tính bán kính quỹ đạo

0

mv R

q B

hiểu được ý nghĩa của từng đại lượng trong công thức

- Xác định được phương, chiều độ lớn của lực Loren-xơ trong các trường hợp cụ thể

- Vẽ được quĩ đạo

và xác định được phương, chiều độ lớn của lực Loren-xơ trong trường hợp một điện tích

q chuyển động với vận tốc v trong mặt phẳng vuông góc với các đường sức của từ trường

đều

- Giải được các bài tập đơn giản khác

2.2.2 Chương Cảm ứng điện từ

2.2.2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Cảm ứng điện từ”

2.2.2.2 Các kiến thức kỹ năng cần có sau khi học chương truờng” và

Hiện tượng tự cảm

Năng lượng từ trường của ống dây

+ Vận dụng qui tắc nắm tay phải: “ Đặt ngón cái nằm theo chiều của

đường sức từ thì chiều của các ngón tay kia khum lại chỉ chiều dương trên mạch (C)”

- Nắm chắc định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng: “ Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lạo sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín”

- Các bước vận dụng định luật Len-xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch:

+ B1: Xác định từ trường ban đầu

+ B2: Xác định chiều dương trên mạch

+ B3: Xét từ thông tăng hay giảm

+ B4: Chỉ ra chiều dòng điện cảm ứng trên mạch:( Nếu Từ thông qua

mạch kín tăng thì dòng điện cảm ứng ngược với chiều dương của mạch Nếu

Từ thông qua mạch kín giảm thì dòng điện cảm ứng cùng chiều với chiều dương của mạch)

- Dòng điện cảm ứng luôn có xu hướng chống lại nguyên nhân sinh ra nó

Nó chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên

- Hiểu dòng điện Fu-cô: dòng điện Fu-cô là dòng điện cảm ứng xuất hiện trong các khối kim loại khi những khối này chuyển động trong một từ trường hoặc đặt trong từ trường biến thiên theo thời gian”

- Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín

- Độ lớn của suất điện động cảm ứng suất hiện trong mạch kín tỉ lệ với

tốc độ biến thiên Từ thông qua mạch kín đó:

- Tính được độ tự cảm của ống dây S

l

N L

2 7

- Năng lượng từ trường của ống dây tự cảm chính là năng lượng đã được

tích luỹ trong ống dây tự cảm khi có dòng điện chạy qua: 2

- Nêu được hiện tượng cảm ứng điện từ

là gì

- Phát biểu được định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng theo những cách khác

- Viết được công thức từ thông và hiểu được ý nghĩa của từng đại lượng trong công thức,

đặc biệt là ý nghĩa vật lý của từ thông

- Điều kiện xảy ra hiện tượng cảm ứng

điện từ

-Tiến hành

được thí nghiệm cảm ứng điện từ

- Vận dụng

định luật Len- xơ xác định

được chiều của dòng điện cảm ứng

- Giải thích