SKKN xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo chương từ trường vật lí 11 THPT

SỞ GD-ĐT BẮC NINH TRƯỜNG THPT YÊN PHONG SỐ SÁNG KIẾN ĐỀ NGHỊ, ĐÁNH GIÁ Ở CẤP NGÀNH TÊN SÁNG KIẾN: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 THPT Tác giả sáng kiến: Nguyễn Văn Đông Chức vụ: Phó Hiệu trưởng Đơn vị: Trường THPT Yên Phong số Bộ mơn: Vật lí N PHONG, THÁNG NĂM 2015 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CƠNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: - Hội đồng sáng kiến ngành Giáo dục Đào tạo Bắc Ninh Số TT Họ tên tác giả Ngày sinh Nơi công tác Chức (hoặc nơi ở) vụ Trường THPT Phó Nguyễn Văn Đơng 15/12/1976 n Phong Sớ Hiệu Trình độ chun mơn ĐH Tỉ lệ (%) Đóng góp vào việc tạo sáng kiến 100% trưởng Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo chương “Từ trương”-Vật lí 11 THPT - Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Vật lí 11 THPT - Ngày sáng kiến được áp dụng: 5/01/2015 - Mô tả chất sáng kiến: Đưa nguyên tắc xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo dạy giải tập chương “Từ trường” vật lí 11 THPT nhằm rèn luyện lực sáng tạo cho học sinh trường THPT Yên Phong số - Để vận dụng đề tài có hiệu quả, rất mong được tạo điều kiện cho sở sở vật chất máy chiếu, phịng thí nghiệm thiết bị thí nghiệm vật lí…Tăng cường sinh hoạt chuyên môn bồi dưỡng, dự thăm lớp rút kinh nghiệm - Có thể nói việc sử dụng sáng kiến: Xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo chương “Từ trương”-Vật lí 11 THPT có tác động tích cực đến kết học tập học sinh, đặc biệt cho việc bồi dưỡng lực tư sáng tạo cho học sinh, giúp em có tư kĩ thuật gắn với thực tiễn yêu thích học mơn vật lí Tơi xin cam đoan thông tin nêu đơn trung thực, thật hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật Yên Phong, ngày 10 tháng năm 2015 Người viết Nguyễn Văn Đông MỤC LỤC Phần MỞ DẦU Mục đích sáng kiến Đóng góp sáng kiến Phần NỘI DUNG Chương Cơ sở khoa học Cơ sở lí luận 1.1 Khái niệm lực sáng tạo 1.2 Dạy học sáng tạo sở thực tiễn 2.1 Những biểu NLST học sinh học tập 2.2 Vai trò tập sáng tạo dạy học Chương 2: Thực trạng việc xây dựng sử dụng tập sáng tạo dạy học vật lí Nhận thức giáo viên BTST việc sử dụng BTST Nguyên nhân Đánh giá Chương 3: Những giải pháp xây dựng sử dụng tập sáng tạo chương “Từ trường” – Vật lí 11 THPT Đề xuất nguyên tắc xây dựng BTST chương “ Từ trường” Các dấu hiệu nhận biết BTST vật lí Xây dựng sử dụng hệ thống BTST chương “Từ trường”-Vật lí 11 THPT 3.1 Xây dựng hệ thống BTST chương “Từ trường” – Vật lí 11 THPT 3.2 Hướng dẫn giải BTST xây dựng 3.3 Sử dụng hệ thống BTST Chương 4: Kiểm chứng giải pháp triển khai Phần KẾT LUẬN Những vấn đề quan trọng đề cập Hiệu thiết thực sáng kiến Kiến nghị đề xuất TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Trang 1 3 3 4 6 6 7 10 11 11 14 26 27 28 28 28 28 30 31 Phần MỞ ĐẦU Mục đích sáng kiến 1.1 Đất nước ta thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa, thời kì tri thức trí tuệ sáng tạo người coi yếu tố định phát triển xã hội Do đó, người coi trung tâm xã hội, chủ thể kiến tạo xã hội Đối với người cá thể, tri thức sở để xác định vị trí xã hội khả hành động Để giáo dục đóng vai trị then chốt việc đào tào người phát triển xã hội Nhận thức rõ điêù Đảng Nhà nước ta quan tâm tới giáo dục coi giáo dục là: “Quốc sách hàng đầu” Giáo dục cần đạt mục tiêu: Cung cấp học vấn bản, giúp học sinh hướng nghiệp cách hiệu quả; phát triển lực nhận thức, hình thành nhân cách tồn diện; hình thành giới quan vật khoa học, thái độ, xúc cảm, hành vi văn minh Để đạt mục tiêu phương pháp giáo dục đóng vai trị quan trọng, địi hỏi ln phải đổi theo hướng dạy học tích cực Điều 28 Luật giáo dục nhấn mạnh: “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm tình hình lớp học, mơn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh” Đây phương pháp dạy học hoàn toàn phù hợp với xu 1.2 Từ thực tế cho thấy áp dụng phương pháp dạy học tích cực đem lại kết cao; nâng cao lực sáng tạo cho học sinh, đặc biệt phương pháp áp dụng tiết dạy giải tập Nhưng để tiết dạy gải tập đạt hiệu mong muốn địi hỏi người Thầy phải biết xây dựng hệ thống tập phù hợp mang tính sáng tạo cao cho người học tập quan trọng khơng thể thiếu hoạt động dạy học diễn Do đó, người thầy ln phải có nghiên cứu, tìm tịi việc bồi dưỡng nâng cao lực sáng tạo học sinh thông qua hệ thống tập thích hợp có tính sáng tạo Nếu đạt việc khơng những phát triển lực sáng tạo học sinh mà giúp em nhớ kiến thức cũ, nhận thức nhanh kiến thức mới, mối liên hệ kiến thức cũ mới, đồng thời em cịn có khả vận dụng kiến thức học vào thực tiễn sống Trong giai đoạn nay, đất nước ta đứng trước thời thách thức to lớn, để tránh nguy tụt hậu, việc rèn luyện lực sáng tạo (NLST) cho hệ trẻ lại cần thiết cấp bách hết Trước hết việc rèn luyện NLST cho học sinh phải tiến hành em ngồi ghế nhà trường thông qua việc thực q trình sư phạm, việc dạy học mơn học khác nhau, có mơn Vật lí theo nội dung phương pháp đổi phù hợp với thời đại Q trình dạy học vật lí trường phổ thông số tiết tập chiếm tỷ lệ đáng kể nội dung chương trình Hoạt động dạy giải tập vật lí vừa gúp học sinh nắm vững kiến thức vật lí, vừa phát triển tư vật lí lực sáng tạo Nó có ý nghĩa to lớn việc giáo dục, giáo dưỡng rèn luyện kỹ tổng hợp cho học sinh trường phổ thơng Bài tập vật lí phương tiện dạy học sử dụng giai đoạn q trình dạy học Hoạt động sáng tạo phần nội dung phát triển tư 1.3 Hiện nay, việc sử dụng tập sáng tạo để bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh trường phổ thơng nói chung trường THPT n Phong số nói riêng có mơn vật lí giáo viên thường gặp nhiều khó khăn Do tiêu chí cho khái niệm tập sáng tạo chưa có, việc sử dụng tập sáng tạo sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo mang tính mị mẫm chưa có hệ thống Chính hiệu nâng cao lực sáng tạo học sinh cịn có hạn chế Thực tế giáo viên chủ yếu dành nhiều thời gian cho việc nhận diện kiểu loại cách giải thường theo mơ tp, khả bồi dưỡng lực sáng tạo cho học sinh thấp Trong chương trình vật lí 11THPT chương “Từ trường” có nội dung đặc biệt quan trọng, kiến thức ứng dụng nhiều thực tế, song lại trừu tượng Do việc áp dụng tập sáng tạo cách có hệ thống chương phát triển cao lực sáng tạo học sinh, tạo điều kiện thuận lợi cho em học sinh tiếp tục học tập, nghiên cứu áp dụng kiến thức vào thực tiễn sau Mặt khác qua tìm hiểu chưa có sáng kiến đưa tập sáng tạo nhằm rèn luyện, phát triển lực sáng tạo học sinh, đặc biệt chương “Từ trường” – Vật lí 11 THPT Từ sở lựa chọn sáng kiến: Xây dựng sử dụng tập sáng tạo dạy học chương “Từ trường”- Vật lí 11 THPT Đóng góp sáng kiến Đưa nguyên tắc xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo dạy giải tập chương “Từ trường” vật lí 11 THPT nhằm rèn luyện lực sáng tạo cho học sinh trường THPT Yên Phong số 2 Phần NỘI DUNG Chương 1: Cơ sở khoa học việc rèn luyện lực sáng tạo cho học sinh dạy học vật lí Cơ sở lí luận 1.1 Khái niệm lực sáng tạo (NLST) NLST khả tạo giá trị vật chất tinh thần, tìm mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành cơng hiểu biết có vào hồn cảnh Đối với học sinh, NLST học tập lực biết giải vấn đề học tập để tìm mức độ thể khuynh hướng, lực, kinh nghiệm cá nhân học sinh Học sinh sáng tạo chúng thường khơng có giá trị xã hội Để có sáng tạo, chủ thể phải tình có vấn đề, tìm cách giải mâu thuẫn nhận thức hành động kết đề phương hướng giải không giống bình thường mà có tính mẻ học sinh (nếu chủ thể học sinh) có tính mẻ lồi người (như thể nhà nghiên cứu) Như nói rằng: học sinh, NLST học tập lực tìm mới, cách giải mới, lực phát điều chưa biết, chưa có tạo chưa biết, chưa có khơng bị gị bó phụ thuộc vào có Năng lực nói chung NLST nói riêng khơng phải bẩm sinh mà hình thành phát triển trình hoạt động chủ thể Bởi vậy, muốn hình thành lực học tập sáng tạo, phải chuẩn bị cho học sinh điều kiện cần thiết để họ thực thành công với số kết mẻ định hoạt động 1.2 Dạy học sáng tạo dạy học vật lí (DHVL) Trong giới hạn sáng kiến này, dạy học sáng tạo hiểu dạy học nhằm bồi dưỡng tư sáng tạo cho học sinh Trong khoa học, phân loại theo sản phẩm sáng tạo, hoạt động tư sáng tạo chia thành phát minh sáng chế Áp dụng vào dạy học vật lí (DHVL) trường phổ thơng chia thành hai dạng: Dạy học sinh phát minh lại định luật, thuyết vật lí dạy học sinh sáng chế lại thiết bị kĩ thuật Việc dạy học ứng dụng kĩ thuật vật lí trường phổ thơng diễn theo hai đường : - Con đường thứ quan sát cấu tạo đối tượng kĩ thuật có sẵn, giải thích ngun tắc hoạt động Đây toán “hộp trắng”: Biết cấu tạo bên hộp, biết tác động đầu vào kết đầu ra, giải thích nguyên tắc hoạt động - Con đường thứ hai dựa vào định luật vật lí, đặc tính vật lí vật, tượng, thiết kế thiết bị nhằm giải thích yêu cầu kỹ thuật Con đường thực chất tìm tịi, phát minh lại thiết bị, máy móc dùng kĩ thuật, tập sáng tạo Đây toán “hộp đen” Đã từ lâu, nhà khoa học biết sử dụng TRIZ để ứng dụng định luật vật lí vào chế tạo nên thiết bị, máy móc có tính năng, tác dụng định đáp ứng yêu cầu kĩ thuật sống Chuyển dịch sang DHVL, sử dụng TRIZ vào xây dựng hướng dẫn học sinh giải tập sáng tạo Cơ sở thực tiễn 2.1 Những biểu NLST học sinh học tập Theo chúng tơi nêu lên biểu NLST học sinh học tập sau Năng lực tự truyền tải tri thức kĩ từ lĩnh vực quen biết sang tình mới, vận dụng kiến thức học điều kiện hoàn cảnh Năng lực nhận biết vấn đề điều kiện quen biết (tự đặt câu hỏi cho cho người chất điều kiện, tình huống, vật) Năng lực nhìn thấy chức đối tượng quen biết Năng lực nhìn thấy cấu trúc đối tượng nghiên cứu Thực chất là: bao quát nhanh chóng, đơi lập tức, phận, yếu tố đối tượng mối tương quan chúng với Năng lực biết đề xuất giải pháp khác phải xử lí tình Khả huy động kiến thức cần thiết để đưa giả thuyết hay dự đoán khác phải lí giải tượng Năng lực xác nhận lí thuyết thực hành giả thuyết (hoặc phủ nhận nó) Năng lực biết đề xuất phương án thí nghiệm thiết kế sơ đồ thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay hệ suy từ lí thuyết, để đo đại lượng vật lí với hiệu cao điều kiện cho Năng lực nhìn nhận vấn đề góc độ khác nhau, xem xét đối tượng khía cạnh khác nhau, đơi mâu thuẫn Năng lực tìm giải pháp lạ Chẳng hạn: tập vật lí (BTVL), có nhiều cách nhìn việc tìm kiếm lời giải, lực kết hợp nhiều phương pháp giải tập để tìm phương pháp mới, độc đáo 2.2 Vai trị tập sáng tạo dạy học - Giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức Khi xây dựng kiến thức, học sinh nắm chung, khái niệm, định nghĩa….là trừu tượng Trong tập, học sinh phải vận dụng kiến thức khái quát, trừu tượng vào trường hợp cụ thể đa dạng, nhờ mà học sinh nắm biểu cụ thể chúng thực tế Ngoài ứng dụng quan trọng kĩ thuật, BTVL cho học sinh thấy ứng dụng mn hình, mn vẻ thực tiễn kiến thức học - Bài tập điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức Trong chương trình THPT có nhiều phần kiến thức xây dựng nên thông qua tập Với kiến thức toán học sử dụng tập cách khéo léo phần kiến thức xây dựng cách khoa học, đơn giản dễ hiểu - Rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tế Các mơn khoa học nói chung mơn vật lí nói riêng việc vận dụng lí thuyết vào thực tế quan trọng Việc học sinh làm nhiều tập giúp em rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo - Giải tập hình thức làm việc tự lực cao học sinh Khi làm tập em phải tự phân tích điều kiện đề bài, tự xây dựng lập luận, tự kiểm tra phê phán kết luận rút nên tư phát triển, lực làm việc tự lực họ nâng cao, tính kiên trì phát triển - Giải BTVL góp phần phát triển tư sáng tạo Trong kiến thức vật lí nói chung chương trình vật lí THPT nói riêng có nhiều tập khơng dừng lại phạm vi vận dụng kiến thức học mà giúp bồi dưỡng cho học sinh NLST Đặc biệt tập thí nghiệm, tập giải thích tượng, tập thiết kế dụng cụ… - Giải BTVL để kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức học sinh BTVL phương tiện hiệu để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức học sinh Dựa vào tập kiểm tra giáo viên phân loại trình độ học sinh từ có phương pháp dạy học thích hợp tới đối tượng Chương 2: Thực trạng việc xây dựng sử dụng tập sáng tạo dạy học vật lí Nhận thức giáo viên BTST việc sử dụng BTST DHVL Thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu thực tế việc giảng dạy giáo viên trường số trường THPT khác, nhận thấy: - Đa số giáo viên cho rằng: Bài tập vật lí có vai trị quang trọng, tác dụng to lớn dạy học vật lí Ngồi việc cung cấp kiến thức bản, luyện tập cho học sinh kĩ vận dụng công thức kiểm tra, đánh giá kiến thức học sinh - Nhiều giáo viên thường đồng hai khái niệm “độ khó tập” “mức sáng tạo tập”, tức tập khó mức sáng tạo cao - Một số giáo viên chưa hiểu BTST, chưa biết soạn thảo BTST, chí cịn chưa hiểu có sử dụng BTST vào dạy học hay chưa? - Một số giáo viên cho sử dụng BTST tiết học lớp được, 45 phút Nguyên nhân thực trạng Nguyên nhân quan trọng dẫn đến việc giáo viên dạy BTST do: - Kiểm tra, đánh giá kết học tập học sinh chưa khuyến khích học sinh học tập sáng tạo thi trắc nghiệm khách quan khơng kích thích sáng tạo - Nội dung kiến thức nhiều, khó đưa thêm BTST vào tiết dạy lí thuyết lớp - Xây dựng BTST khó, nhiều thời gian Số lượng BTST sách giáo khoa, sách tập sách tham khảo không nhiều Mặt khác, giáo viên có khả phát triển tập luyện tập thành BTST Đánh giá Từ kết trên, nhận thấy: Rất giáo viên THPT xây dựng BTST để sử dụng vào DHVL Hơn nữa, số lượng BTST phần Từ trường có sách giáo khoa (SGK) sách tập (SBT) Vậy nên cần thiết phải xây dựng hệ thống BTST mà giáo viên sử dụng vào dạy học nhằm phát triển tư sáng tạo cho học sinh nhau, hai đầu vòng dây mắc song song vào nguồn điện, thông qua biến trở công tắc - Dùng dây treo vòng dây vào đòn cân bên khơng có cân Vịng dây đặt song song bên hình vẽ cho khoảng cách chúng nhỏ cỡ vài mm - Điều chỉnh cân thăng bằng nặng đòn cân bên kia, dùng thêm cát khơ - Bật cơng tắc cho dịng điện qua hai vịng dây Hai dòng điện chiều hút đòn cân lệch Cho thêm cân hay cát vào đĩa cân bên kia, để riêng với cân hay cát có sẵn để cân thăng - Cân khối lượng cát thêm vào m Lực từ hai dây dẫn mang dòng điện vằng với trọng lượng cát thêm vào F = P = mg 2.10−7 I 2l 2.π 10 −7 I d Mà F = = , Với l chu vi r r vịng dây, d r đường kính khoảng cách hai vịng dây Từ suy ra: I = Fr 2π 10−7 d Bài tập 11 * Các nguyên tắc dùng giải tập - Nguyên tắc linh động: nhận biết dòng điện với nhiều cách ứng với tác dụng dòng điện * Câu hỏi định hướng tư + Dịng điện có tác dụng đặc biệt để ta nhận biết có dịng điện dây dẫn khơng? + Làm để nhận tác dụng đó? + Dịng điện xoay chiều có khác điện chiều tác dụng đó? * Lời giải gợi ý tóm tắt Có thể dựa vào tác dụng dịng điện để nhận biết có mặt dịng điện dây dẫn hay không 1.Đặt kim nam châm thử bên dòng điện để quan sát, nam châm thử có định hướng theo hướng xác định điểm dây dẫn có dịng điện 2.Đặt dây dẫn thứ có dịng điện lại gần dây dẫn thứ nhất, chúng hút hay 21 đẩy dây dẫn có dịng điện 3.Dùng bút thử điện, dây dẫn có dịng điện đèn sáng chạm bút vào 4.Dùng mạt sắt rắc lên bìa cứng đặt gần dây dẫn, gõ nhẹ, mạt sắt có xếp lại đường dây dẫn có dịng điện 5.Đặt miếng giấy chạm vào dây thời gian, giấy nóng lên có dịng điện Nếu dịng điện xoay chều khơng dùng cách thứ chiều hai dịng điện thay đổi lệch pha phau nên chúng hút đẩy liên tục Với thay đổi nhanh đó, dây dẫn không thay đổi trạng thái hút hay đẩy kịp thời nên chúng đứng yên, không hút hay đẩy Bài tập 12 * Các nguyên tắc dùng giải tập - Nguyên tắc thay sơ đồ học (thay việc nhặt đinh tay dụng cụ nhặt đinh nhờ tác dụng từ), nguyên tắc linh động (dụng cụ vừa hút đinh được, vừa nhả đinh nên phải nam châm điện) * Câu hỏi định hướng tư - Có thể dùng vật nhặt đinh thay cho tay? Vật tìm nhặt đinh ta khơng nhìn thấy mẫu đinh khơng? - Vật vừa nhặt đinh nhả đinh không cần dùng tay gỡ không? Muốn làm điều vật phải có tính chất gì? - Chế tạo vật nào? Vẽ sơ đồ chế tạo giải thích hoạt động *Lời giải tóm tắt Vật vừa hút vừa nhả đinh nam châm điện Ta dùng dây dẫn quấn quanh thép thành ống dây Lưu ý vòng dây cách điện với nhau, lớp vòng dây chen thêm lớp giấy cách điện cho an toàn Hai đầu dây dẫn nối với hai cực pin hay ăcquy thông qua công tắc Kết hợp nam châm vừa quấn với dài cho ta cầm để nhặt đinh dễ dàng Khi bật cơng tắt nam châm hút đinh ngắt điện nam châm tự nhả đinh vào giỏ rác Bài tập 13 * Các nguyên tắc dùng giải toán: - Sử dụng Nguyên tắc kết hợp: Kết hợp với thành phần tạo từ trường * Các câu hỏi định hướng tư duy: - Tầu chạy đệm từ có nghĩa nào? - Dùng thiết bị tạo đệm từ thiết kế nào? *Gợi ý phương án: 22 -Gắn ( số) Nam châm lên bàn tra – cực Nam châm chiều Gắn số Nam châm khác lên mặt bàn thỏa mãn cực hướng lên Nam châm tên với cực hướng xuống Nam châm gắn tra - Khi tác dụng cặp lực cân bằng: Lực từ hướng lên trọng lực hướng xuống tác dụng lên tầu làm tổi lớp khơng khí Bài tập 14 * Các ngun tắc sử dụng giải toán: - Sử dụng phương pháp vạn năng: Dùng tính chất tác dụng Nam châm với để thực toán; Nguyên tắc thay sơ đồ học: Dùng Nam châm làm mơ hình thay đạn đại bác * Các câu hỏi định hướng tư duy: - Phải bố trí Nam châm để Nam châm nhỏ bị đẩy xa buông tay giữ? * Gợi ý phương án - Sử dụng ba Nam châm hình vẽ, Nam châm nhỏ đóng vai trị “đạn” - Cả ba Nam châm cần thỏa mãn cực tên phải phía Khi bỏ tay giữ “đạn” ra, “đạn” bị đẩy ( Dưới lực đẩy tổng hợp hai Nam châm lớn lên Nam châm nhỏ) Bài tập 15 * Các nguyên tắc sử dụng giải toán: - Sử dụng nguyên tắc thay sơ đồ học: Dùng đèn thay cho thủy lôi ( bom), đèn sáng thể bom nổ * Các câu hỏi định hướng tư duy: - Yếu tố kích nổ bom? Vậy thay thiết bị mơ hình? 23 - Khi tầu đến gần mà khóa K đóng khóa K phải dụng cụ ( thiết bị) nào? * Gợi ý phương án - Dùng bóng đèn, pin Ăcquy, kim Nam châm, biến trở ống dây - Lúc đầu để K không chạm vào Nam châm Khi đưa vật sắt (tầu chiến, xe tăng…) lại gần, kim quay chạm vào K, đèn sáng thể bom hoạt động Bài tập 16 * Các nguyên tắc sử dụng giả toán: - Sử dụng nguyên tắc thay sơ đồ học: Nam châm điện đóng vai trị tầu, đèn đóng vai trị bom (thủy lơi) * Các câu hỏi định hướng tư duy: - Để kim Nam châm bom quay tầu phải có tác dụng vật nào? - Muốn ta phải thiết kế sơ đồ kiểm nghiệm nào? * Gợi ý phương án: - Bản chất người ta tạo Nam châm điện khổng lồ có lõi thép thân tầu Khi xa bom, Nam châm điện làm cho kim Nam châm bom hoạt động, bảo đảm an tồn cho tầu - Mơ hình: Nam châm điện ( đóng vai trị tầu), mạnh điện, kim Nam châm, khóa K, bóng đèn hình vẽ ( bóng đèn dóng vai trị bom- thủy lơi) - Khi đưa Nam châm điện tới gần bom xong vị trí xa kim Nam châm hoạt động, mạch điện đóng, đèn sáng- thể bom nổ Bài tập 17 * Các nguyên tắc sử dụng giải toán: 24 - Sử dụng nguyên tắc linh động: Dùng Rơle điện từ để đóng ngắt khóa K mạch điện * Các câu hỏi định hướng tư duy: - Rơle điện từ thiết bị nào? Có tác dụng mạch đèn tín hiệu giao thơng? - Mạch điện có liên hệ với đường ray? - Khi tầu vào ngã tư đèn sáng đoạn đường ray ngã tư phải với đoạn đường ray ngồi ngã tư? Bánh xe có tác dụng gì? * Gợi ý phương án - Đoạn đường ray ngã tư phải cô lập với đường ray hai đầu ngã tư - E1 để nuôi Nam châm điện, E2 làm cho đèn sáng - Bình thường đèn tắt (như sơ đồ) - Khi tầu vào ngã tư, bánh xe tầu nối hai đường ray lại Nam châm không hoạt động, đèn sáng Biến trở R bảo vệ cho nguồn E1 không đoản mạch 25 Bài tập 18 * Các nguyên tắc sử dụng giải toán: - Nguyên tắc linh động: Sử dụng tầu cũ trụ có gắn vịng dây lớn * Các câu hỏi định hướng tư duy: - Điều kiện để tạo dòng điện cảm ứng chạy vòng dây? - Khi sử dụng từ trường trái đất để tạo dòng điện chạy cuộn dây tốc độ di chuyển vịng dây phải nào? - Vậy vịng dây nên gắn vật nào? * Gợi ý phương án - Ỏ lớp biết đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn biến thiên cuộn dây xuất dòng điện (dòng điện cảm ứng) - Nếu thiết bị bay (tầu vũ trụ chẳng hạn) có gắn vịng dây lớn bay xung quanh Trái đất tạo dịng điện cảm ứng (Mĩ thí nghiệm gắn sợi dây dài 50m tầu) - Vấn đề quan trọng đến an toàn cho tầu 3.3 Sử dụng hệ thống tập sáng tạo Hệ thống tập sử dụng với mục đích khác nhau, hình thành kiến thức mới, củng cố lí thuyết, tập, kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh Nhưng chung lại rèn Năng lực sáng tạo cho học sinh Ví dụ tập số 2, tập số 8, tập số 10 Trong q trình sử dụng khơng thiết phải sử dụng hết lượng tập trên, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, khả nhận thức học sinh lớp mà áp dụng cho phù hợp Mặt khác số tập SGK sách tập giải chữa Sử dung tập với mục đích rèn Năng lực sáng tạo nói Kết cho thấy áp dụng phù hợp loại giờ, với đối tượng học sinh có tác dụng việc rèn Năng lực sáng tạo em Qua góp phần hình thành kĩ tư khoa học cho em, có tác dụng tốt cho thi “sáng tạo khoa học”, phù hợp với xu đề thi tăng lượng câu hỏi có liên quan đến kiến thức thực tế đời sống xã hội 26 Chương Kiểm chứng giải pháp triển khai - Thực nghiệm tiến hành với học sinh lớp 11A8 11A3 ban năm học 2014-2015 thuộc trường THPT Yên Phong 2, huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh bắt đầu học chương “ Từ Trường”, lớp 11A8 chọn lớp thực nghiệm (ThN) 11A3 lớp đối chứng (ĐC) với sĩ số tương đương Trong lớp 11A8 dạy theo hệ thống tập chọn, lớp 11A1 dạy theo hệ thống tập thông thường Trước dạy khảo sát cho thấy mức độ học tập môn vật lí học sinh hai lớp tương đương - Sau cho HS làm kiểm tra ( 15 phút tiết) hai lớp trên, chấm điểm, thu kết sau: Bảng Kết thực nghiệm sư phạm Bài Nhóm Điểm 10 Điểm kiểm HS TB tra 11A3 44 3 12 0 5.2 11A8 45 0 1 12 3 6.5 11A3 44 3 5.6 11A8 45 0 1 12 6.6 11A3 44 8 5.1 11A8 45 1 10 6.6 Tổng 11A3 132 11 16 28 25 19 16 5.3 11A8 135 10 16 31 26 23 12 6.6 Kết toàn ba kiểm tra tổng hợp thời gian dạy chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT trình bày bảng Bảng Tổng hợp kết thực nghiệm sư phạm Lớp SS 11A 11A 132 0 11 135 4 16 Điểm 28 25 19 16 10 5.3 10 16 26 23 12 6.6 31 TB - Tơi nhận thấy điểm trung bình lớp thực nghiệm cao điểm trung bình lớp đối chứng thực chất tập sáng tạo sử dụng vào dạy học vật lí mang lại, ngẫu nhiên Phần KẾT LUẬN 27 Những vấn để quan trọng đề cập Trong thời đại ngày nay, Năng lực sáng tạo yếu tố hàng đầu then chốt người lao động giỏi nguồn lực quý giá quốc gia tạo phát triển vượt bậc Bồi dưỡng lực sáng tạo nhiệm vụ quan trọng hàng đầu dạy học vật lí trường phổ thơng Chính nhiệm vụ phải nghiên cứu đầu tư mức, khoa học nhằm bồi dưỡng Năng lực sáng tạo cho học sinh hiệu Trong sáng kiến này, tiến hành nghiên cứu sáng tạo lực sáng tạo, dạy học sáng tạo,đề xuất nguyên tắc xây dựng tập đựa vào số 40 Nguyên tắc TRIZ Qua đề tài giải vấn đề sau: * Về mặt lí luận - Làm sâu sắc thêm vấn đề liên quan đến khái niệm Năng lực sáng tạo dạy học sáng tạo, tập sáng tạo dạy học môn vật lí - Đề xuất nguyên tắc xây dựng tập sáng tạo vào chương “Từ trường” vật lí 11 THPT * Về mặt thực tiễn - Đã đưa hệ thống gồm 18 tập sáng tạo khả sử dụng hệ thống tập sáng tạo vào dạy học Hiệu thiết thực sáng kiến - Sau có kết kiểm chứng trao đổi với đồng nghiệp tổ Vật lí trường Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập sáng tạo Hệ thống tập sáng tạo đồng thuận quan điểm: Phát triển Năng lực sáng tạo học sinh, gắn kết vật lí đời sống, khoa học kĩ thuật, tư kĩ thuật cho học sinh Đặc biệt giúp học sinh hứng thú học mơn vật lí - Vấn đề tập sáng tạo hạn chế nên sáng kiến bổ sung thêm số câu hỏi, đề kiểm tra vào ngân hàng câu hỏi nhà trường làm tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp Kiến nghị đề xuất - Đối với cấp trường: Có thể áp dụng Nguyên tắc để xây dựng Hệ thống tập sáng tạo cho chương khác mơn vật lí Đồng thời áp dụng tập để giảng dạy lớp, thực hành, tập nhà, kiểm tra giúp phát triển lực sáng tạo học sinh gây hứng thú học tập cho em - Đối với cấp ngành: Số tập sáng tạo cịn chưa hệ thống, địi hỏi giáo viên phải tự xây dựng hệ thống tập, việc cần nhiều thời gian, công sức Chúng kiến nghị nhà quản lý giáo dục tổ chức tập huấn cho giáo viên lí thuyết cho việc xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo dạy học Với chung tay sáng tạo nhiều người có hệ 28 thống tập sáng tạo vật lí giúp bồi dưỡng Năng lực sáng tạo hiệu quả, tạo yêu thích, hứng thú cho học sinh học vật lí, gắn kết kiến thức học vào đời sống, kĩ thuật Vận dụng tập sáng tạo vào dạy học vật lí theo nguyên tắc sáng tạo góp phần nâng cao chất lượng dạy học, đặc biệt bồi dưỡng Năng lực sáng tạo cho học sinh, góp phần vào cơng đổi phương pháp dạy học trường THPT 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Duyên Bình(chủ biên), Vũ Quang, Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Doàn Duy Hưng(2007), Sách tập vật lí 11, Nxb Giáo dục [2] Lương Duyên Bình(chủ biên), Vũ Quang, Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Doàn Duy Hưng(2007), Sách giáo khoa vật lí 11, Nxb Giáo dục [3] Lương Dun Bình(chủ biên), Vũ Quang, Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Dồn Duy Hưng(2007), Sách giáo viên vật lí 11, Nxb Giáo dục [4] Phan Dũng (2005), Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo phần 1, Nxb Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [5] Phan Dũng (2008), Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo phần 2, Nxb Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [6] Nguyễn Thanh Hải (2010), Câu hỏi trắc nghiệm tập tự luận vật lí 11, Nxb Giáo dục [7] Nguyễn Thế Khôi (chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác(2007), Sách tập vật lí 11 Nâng cao, Nxb Giáo dục [8] Nguyễn Thế Khôi (chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác(2007), Sách giáo khoa vật lí, Nâng cao, Nxb Giáo dục [9] Nguyễn Thế Khôi (chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác(2007), Sách giáo viên vật lí Nâng cao, Nxb Giáo dục [10] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thơng, Nxb ĐHSP Hà Nội [11] Phạm Hữu Tòng (2005), Tổ chức hoạt động nhận thức học sinh theo hướng phát triển lực tìm tòi sáng tạo giải vấn đề tư khoa học, NXB ĐHSP Hà Nội [12] R I ManLaFeev (1995), Bài tập sáng tạo vật lí, Nxb giáo dục 30 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA VÀ ĐÁP ÁN CHẤM Đề kiểm tra số Mơn: Vật lí 11 Thời gian làm bài: 15 phút Câu 1: Gập đôi đoạn dây dẫn MN có chiều dài l mang dịng điện thành đoạn dây kép có chiều dài l/2 ( hình vẽ) đặt từ trường Hỏi lực từ tác dụng lên đoạn dây phụ thuộc vào chiều dài đoạn dây cường độ dòng diện I đoạn dây khơng? Giải thích Câu Treo đoạn dây dẫn có chiều dài l = cm, khối lượng m = g bẳng hai sợi dây mảnh, nhẹ cho dây dẫn nằm ngang Biết cảm ứng từ từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới, có độ lớn B = 0,5T dịng điện qua dây dẫn I= 2A Tìm góc lệch α dây treo so với phương thẳng đứng Lấy g = 10m/s2 ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Câu ( điểm): Không Do lực từ từ trường tác dụng lên hai nửa đoạn dây có độ lớn phương ngược chiều nên lực tổng hợp tác dụng lên đoạn dây = Câu ( điểm): Các lực tác dụng lên dây biểu diễn hình vẽ: ( 1,5 điểm) Khi dây dẫn cân Ta có: tan α = ur ur ur r P + F +T = F BlI = = → α = 450 P mg ( 1,5 điểm) ( điểm) Đề kiểm tra số Mơn: Vật lí 11 Thời gian làm bài: 15 phút Câu 1: Hãy giải thích lực hút hai dòng điện song song, chiều, hay lực đẩy hai dòng điện song song, ngược chiều Câu Ba dây dẫn thẳng dài đặt song song, cách hình vẽ Biết I1 = 12A, I2 = I3 = 24 A; Khoảng cách dây dẫn r = cm Tìm lực tác dụng lên m chiều dài dây dẫn I1 ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Câu ( 5điểm): Do xung quanh dịng điện có từ trường nên hai dây dẫn mang dòng điện tương tác với Câu ( điểm): Lực tác dụng lên m chiều dài dây dẫn I1: - Do I2 gây ra: F21 = 2.10−7 I1.I = 7, 2.10−4 ( N ) r ( 1.5 điểm) - Do I3 gây ra: F31 = 2.10−7 ur ur ur r I1.I = 7, 2.10−4 ( N ) P + F + T = (1.5 điểm) r Lực tổng hợp tác dụng lên I1 uur uuur uur F1 = F21 + F31 Từ hình vẽ ta thấy tam giác tạo ba điện tích tam giác F21 = F31 nên độ lớn: F1 = F21 = F31 = 7,2.10-4 (N) ( điểm) Đề kiểm tra số Mơn: Vật lí 11 Thời gian làm bài: 45 phút Câu Một ống dây điện hình vẽ bị hút phía nam châm Hãy rõ cực nam châm Câu Cho khung dây dẫn hình chữ nhật ABCD gồm 200 vòng dây, nằm ngang treo vào lực kế , cạnh AB đặt từ trường châm chữ U, đường sức từ hai nhánh nam châm nằm vng góc với cạnh AB hình vẽ (chỉ có cạnh AB dài 8cm nằm nhánh nam châm) Ban đầu lực kế 0,3N, cho dòng điện qua dây lực kế 0,4N, cường độ dòng điện qua dây dẫn 0,5A Xác định lòng nam châm Câu Cho khung dây biết số vòng, khung dây khơng biết số vịng bạn muốn làm khung dây giống hệt thế, bạn cần tính tốn chiều dài dây điện để quấn khung Với cân lực từ có phịng thí nghiệm, bạn xác định chiều dài dây cần thiết Câu Có ăcquy bị ký hiệu cực Với cuộn dây đồng kim nam châm quay quanh trục thẳng đứng, thỏi thép, trình bày cách xác định cực ăcquy Thực thí nghiệm ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Câu 1(2 điểm) Dùng quy tắc nắm tay phải suy chiều đường sức từ lòng ống dây: (0.5 điểm) - Xác định cực Nam Bắc ống dây (0.5 điểm) - Xác định cực Nam, Bắc nam châm (hai cực khác tên gần nên chúng hút ( điểm) Câu 2(2 điểm) Ban đầu lực tác dụng lên khung gồm có trọng lực P lực đàn hồi lực kế F1 Hai lực cân nên: P = F1 (0,5 điểm) - Khi cho dòng điện qua khung dây, lực kế số lớn có thêm lực từ tác dụng lên cạnh AB kéo khung xuống Khung cân nên lực cân nhau, ta có F2 = P + F → F = F2 - F1 → BIlsinα = F2 - F1 → B = 2,5T (α = 900 ) (1 điểm) (1 điểm) Câu (4 điểm) - Đo cảm ứng từ B nhánh nam châm điện có dịng điện qua: - Treo khung dây biết số vòng vào địn cân phía có nam châm điện Đặt cho cạnh khung nằm ngang vng góc với đường sức từ hai nhánh nam châm - Cho dòng điện I’qua nam châm, ghi nhận giá trị I’ - Điều chỉnh nặng cho cân thăng Ghi số lực kế F1 (1 điểm) - Cho dòng điện I qua khung, ghi nhận giá trị I Suy dòng điện qua cạnh khung có cường độ NI Điều chỉnh dây nối lực kế với ròng rọc bên cho cân thăng trở lại Ghi số lực kế F suy lực từ tác dụng lên cạnh khung F = F1 - F2 - Tính B theo cơng thức: B = F (1điểm) NIl - Giữ nguyên dòng điện qua nam châm điện Thay khung dây khung dây cần đo chiều dài dây Thực thí nghiệm Suy số vòng dây N= F (1 điểm) BIl Đo chiều dài rộng khung, tính chu vi khung C Suy chiều dài dây L = C.N (1điểm) Câu (2 điểm): Liên tưởng đến thí nghiệm Ơxtect, nối đầu dây dẫn vào cực ăcquy cho dòng điện qua dây dẫn thẳng, đặt kim nam châm gần đó, quan sát định hướng kim nam châm, suy chiều đường sức từ vị trí đặt nam châm (1 điểm) Từ dùng quy tắc nắm tay phải suy chiều dòng điện cực ăcquy Cách cần làm thật nhanh có tượng đoản mạch dễ làm hỏng ăcquy Nếu nên nối tiếp dây dẫn với điện trở bào vệ trước mắc vào cực ăcquy (1 điểm) ... dụng tập sáng tạo chương ? ?Từ trường? ?? – Vật lí 11 THPT Đề xuất nguyên tắc xây dựng BTST chương “ Từ trường? ?? Các dấu hiệu nhận biết BTST vật lí Xây dựng sử dụng hệ thống BTST chương ? ?Từ trường? ?? -Vật. .. ? ?Từ trường? ??- Vật lí 11 THPT Đóng góp sáng kiến Đưa nguyên tắc xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo dạy giải tập chương ? ?Từ trường? ?? vật lí 11 THPT nhằm rèn luyện lực sáng tạo cho học sinh trường. .. lực sáng tạo dạy học sáng tạo, tập sáng tạo dạy học mơn vật lí - Đề xuất nguyên tắc xây dựng tập sáng tạo vào chương ? ?Từ trường? ?? vật lí 11 THPT * Về mặt thực tiễn - Đã đưa hệ thống gồm 18 tập sáng