CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ SỬ DỤNG TỪ TRƯỜNG CÓ TẦN SỐ CAO TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thực tế này dẫnđến giáo viên và học sinh chưa có được bộ TN hoàn chỉnh về hiện tượng cảmứng điện từ để sử dụng và vì vậy, chưa có điều kiện để tổ chức hoạt độngnhận thức tích cực, sáng t

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 2

3 Giả thuyết khoa học của đề tài 3

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 3

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài luận văn 4

7 Đóng góp của đề tài 5

8 Cấu trúc luận văn 5

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 6

1.1 Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 6

1.1.1 Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập 6

1.1.2.Các biểu hiện của tính tích cực của học sinh trong học tập 6

1.1.3.Các cấp độ của tính tích cực của học sinh trong học tập 7

1.1.4.Các biện pháp phát huy tính tích cực của học sinh 8

1.1.5 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 9

1.1.6 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 9 1.1.7.Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 10

1.2 Dạy học giải quyết vấn đề 12

1.2.1 Khái niệm “Dạy học giải quyết vấn đề” 12

1.2.2 Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề 13

1.2.3 Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề 15

1.2.3.1 Khái niệm hoạt động nhóm 15

1.2.3.2 Bản chất của quá trình dạy học nhóm 15

1.2.3.3 Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề 16

1.3 Sử dụng thí nghiệm vật lí trong quá trình tổ chức hoạt động nhận

thức của học sinh theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề 20

1.3.1 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí 20

1.3.1.1 Thí nghiệm biểu diễn 20

1.3.1.2 Thí nghiệm thực tập 21

1.3.2 Sử dụng thí nghiệm trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề .22 1.4 Những yêu cầu đối với thí nghiệm thực hành 25

1.4.1 Các yêu cầu đối với thiết bị thí nghiệm thực hành 25

1.4.2 Các yêu cầu trong công việc chuẩn bị thí nghiệm thực hành 26

1.4.3 Các yêu cầu trong việc tổ chức và hướng dẫn hoạt động tự lực của học sinh trong thí nghiệm thực hành 27

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 28

CHƯƠNG 2 : CHẾ TẠO BỘ THÍ NGHIỆM VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ “HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN THEO LÍ LUẬN DẠY HỌC HIỆN ĐẠI 30

2.1 Chuẩn kiến thức và kĩ năng trong dạy học chuyên đề hiện tượng cảm ứng điện từ theo chương trình chuyên sâu 30

2.1.1 Kiến thức 30

2.1.2 Kĩ năng 30

2.1.3 Phát triển tư duy 30

2.2 Thực trạng dạy học các kiến thức chuyên đề hiện tượng cảm ứng điện từ ở trường THPT chuyên 31

2.2.1 Về phương pháp dạy và hình thức tổ chức dạy học 31

2.2.2 Về phương pháp học của học sinh 32

2.2.3.Những khó khăn, sai lầm của học sinh khi học tập phần kiến thức hiện tượng cảm ứng điện từ 32

2.2.4.Thực trạng sử dụng thiết bị thí nghiệm 33

2.2.4.1.Thực trạng về thiết bị thí nghiệm 33

2.2.4.2 Thực trạng sử dụng thiết bị thí nghiệm 34

2.3 Yêu cầu đối với thí nghiệm trong dạy học phần kiến thức về hiện

tượng cảm ứng điện từ 34

2.3.1 Yêu cầu về kết quả thí nghiệm 34

2.3.2 Yêu cầu về phương án thí nghiệm 35

2.4 Chế tạo bộ thí nghiệm mới về hiện tượng cảm ứng điện từ 35

2.4.1 Nghiên cứu máy phát tần số 35

2.4.2 Thiết kế chế tạo bộ thí nghiệm cảm ứng điện từ với máy phát tần số 36

2.4.2.1.Cấu tạo bộ thí nghiệm 36

2.4.2.2 Đặc điểm của từ trường do cuộn hemhom sử dụng máy phát tần số tạo ra 39

2.5 Các thí nghiệm có thế tiến hành với bộ thí nghiệm 40

2.5.1 Cở sở lý thuyết 40

2.5.2 Thí nghiệm kiểm chứng sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảm ứng vào số vòng dây 41

2.5.3 Thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảm ứng vào diện tích của vòng dây 42

2.5.4 Thí nghiệm kiểm chứng sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảm ứng vào góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của vòng dây 43

2.6 Thiết kế tiến trình dạy học chuyên đề Hiện tượng cảm ừng điện từ theo hướng dạy học giải quyết vấn đề 44

2.6.1 Thiết kế tiến trình dạy học bài: Định luật cảm ứng điện từ – chuyên đề Cảm ứng điện từ Vật lí 11 THPT chuyên 44

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 57

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 59

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 59

3.2 Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm 59

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 59

3.4 Những thuận lợi và khó khăng trong thực nghiệm sư phạm 60

3.4.1 Thuận lợi 60

3.4.2 Khó khăn 60

3.5 Sơ bộ đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 60

3.5.1 Sơ bộ đánh giá tính khả thi của tiết học thực nghiệm 60

3.5.2 Sơ bộ đánh giá hiệu quả đối với việc phát huy tính tích cực và năng lực thực nghiệm của học sinh 61

3.6 Nhận xét chung về hoạt động thực nghiệm 72

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 73

KẾT LUẬN CHUNG 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤC 76

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong kỉ nguyên của những tiến bộ vượt bậc vềkhoa học và công nghệ Do đó sự nghiệp giáo dục của nước nhà đòi hỏi phảiđào tạo ra những thế hệ có đủ kiến thức, năng lực hoạt động sáng tạo và phẩmchất đạo đức tốt để làm chủ đất nước cũng như hội nhập quốc tế Chính vì vậy

mà Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện

giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học ”

Trong những năm gần đây, với sự đổi mới chương trình giáo dục phổthông, TBDH đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc đổi mới phươngpháp dạy học Đối với môn Vật lí, hầu hết các trường phổ thông đã đượctrang bị đầy đủ các TBDH từ lớp 6 đến lớp 12 theo Danh mục TBDH tối thiểu

đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành Ngày 29 tháng 8 năm 2011, BộGiáo dục và Đào tạo cũng đã ban hành Danh mục tối thiểu TBDH môn Vật lí

- Trường trung học phổ thông Chuyên Theo danh mục đó, chỉ có các dụng cụ

đo là được nhập khẩu từ nước ngoài còn các thiết bị thí nghiệm khác đều làTBDH trong nước được thiết kế để có thể sử dụng kết hợp với các dụng cụ đo

đó nhằm đảm bảo sự phù hợp với chương trình dạy học của Việt nam Bộ thínghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ là bộ thí nghiệm được sử dụng để thực

hiện thí nghiệm khảo sát trong chương trình, đó là "Nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ" Tuy nhiên, hiện nay, ở trường THPT vẫn chưa có bộ TN về

hiện tượng cảm ứng điện từ có thể khảo sát được mối quan hệ định lượnggiữa các đại lượng vật lý trong hiện tượng cảm ứng điện từ Thực tế này dẫnđến giáo viên và học sinh chưa có được bộ TN hoàn chỉnh về hiện tượng cảmứng điện từ để sử dụng và vì vậy, chưa có điều kiện để tổ chức hoạt độngnhận thức tích cực, sáng tạo và rèn luyện kĩ năng thí nghiệm, năng lực giảiquyết vấn đề của HS khi dạy học các kiến thức trong chuyên đề này.

Các bộ thí nghiệm truyền thống về hiện tượng cảm ứng điện từ đềudùng nam châm để tạo ra từ trường, và để tạo ra từ trường biến thiên cần có

sự chuyển động tương đối giữa nam châm và vòng dây Chính vì vậy thờigian diễn ra hiện tượng rất nhanh, suất điện động cảm ứng tạo ra có độ lớnkhông ổn định Và đặc biệt ta không khảo sát được mối quan hệ định lượnggiữa các đại lượng vật lý trong hiện tượng cảm ứng điện từ Do đó nếu thiết

kế chế tạo bộ TN hoàn chỉnh về hiện tượng cảm ứng điện từ đáp ứng đượcyêu cầu trên và sử dụng bộ TN mới chế tạo để tổ chức hoạt động nhận thứccủa HS thì sẽ phát huy được tính tích cực, sáng tạo và rèn luyện kĩ năng thínghiệm, năng lực giải quyết vấn đề của HS trong học tập các kiến thức vềhiện tượng cảm ứng điện từ lớp 11 THPT chuyên

Với các lí do trên, chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài: “CHẾ

TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM CẢM ỨNG ĐIỆN

TỪ SỬ DỤNG TỪ TRƯỜNG CÓ TẦN SỐ CAO TRONG DẠY

HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

- Chế tạo bộ TN về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Tích hợp hai tính năng ưu việt cho bộ TN: trực quan (quan sát được hiệntượng bằng mắt) và khoa học (đo và vẽ đồ thị định lượng )

- Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng bộ TN đã chế tạo để tổ chức hoạtđộng nhận thức tích cực, sáng tạo của HS và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm,

năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học các kiến thức về hiện tượngcảm ứng điện từ lớp 11 THPT chuyên.

3 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu chế tạo được bộ TN mới về hiện tượng cảm ứng điện từ và thiết kếđược tiến trình dạy học có sử dụng bộ TN này theo lí luận dạy học hiện đại, sẽlôi cuốn được HS tham gia vào tiến trình tìm tòi giải quyết vấn đề trong dạyhọc các kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 11 THPT chuyên thì sẽgóp phần nâng cao được hiệu quả hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của

HS và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề cho HS

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Nội dung các kiến thức trong chương “ Cảm ứng điện từ ” Vật lí 11 THPT chuyên

Thiết bị thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành về hiện tượngcảm ứng điện từ

- Hoạt động dạy và học các kiến thức trong chương “Cảm ứng điện từ ”Vật lí 11 - THPT chuyên

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu lí luận dạy học hiện đại về các phương pháp, hình thứcdạy học nhằm tăng cường tính tích cực, sáng tạo của HS trong học tập

- Phân tích phần kiến thức trong chương cảm ứng điện từ lớp 11THPT chuyên nhằm tìm hiểu cấu trúc nội dung và đặc điểm các kiến thức cầnxây dựng

- Tìm hiểu thực tế dạy học phần kiến thức chương cảm ứng điện từ lớp

11 THPT chuyên nhằm làm rõ những khó khăn và nguyên nhân của nhữngkhó khăn ấy trong việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo củaHS

- Nghiên cứu bộ TN về hiện tượng cảm ứng điện từ đang sử dụng ởmột số trường THPT chuyên và chuyên nghiệp để tìm ra những ưu điểm vànhược điểm.

- Thiết kế, chế tạo bộ TN mới về hiện tượng cảm ứng điện từ có sửdụng nguồn phát từ trường biến thiên có công suất cao với các tính năng ưuviệt

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương cảm ứngđiện từ lớp 11 THPT chuyên theo định hướng phát huy tính tích cực, sáng tạocủa HS trong học tập

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của tiếntrình dạy học đã thiết kế và phân tích các ưu điểm, nhược điểm của bộ TNmới chế tạo trong dạy học

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài luận văn

- Nghiên cứu lý thuyết (nghiên cứu sách, báo về lí luận dạy học Vật líhiện đại, về thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học Vậtlí; nghiên cứu các kiến thức cơ bản và các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứngđiện từ)

- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị hiện có ở một sốtrường THPT chuyên Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV,

HS về tình hình dạy học các kiến thức về chương " Cảm ứng điện từ " ởtrường đó)

- Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm (nghiên cứu các ưu, nhược điểmcủa bộ thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ đã có)

- Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT chuyên tiến trình dạy học đãsoạn thảo

- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm

sư phạm, so sánh kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng

7 Đóng góp của đề tài

- Dự kiến đề tài hoàn thành sẽ chế tạo thành công bộ thí nghiệm về hiệntượng hiện tượng cảm ứng điện từ sử dụng nguồn phát từ trường biến thiên cócông suất cao và đưa bộ thí nghiệm này vào sử dụng rộng rãi trong khối cáctrường chuyên

- Góp phần nâng cao được hiệu quả hoạt động nhận thức tích cực, sángtạo của HS và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề choHS

8 Cấu trúc luận văn

- Gồm 3 phần:

Phần I: Mở đầu

Phần II: Nội dung

Chương 1 Cơ sở lí luận của đề tài

Chương 2 “Chế tạo bộ thí nghiệm và tổ chức hoạt động dạy học cáckiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 11 THP chuyên theo lí luận dạyhọc hiện đại”

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Kết luận và kiến nghị

Phần III: Tài liệu tham khảo - Phụ lục

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

1.1.1 Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực học tập thực chất là tính tích cực nhận thức, đặc trưng ởkhát vọng hiểu biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong quá trình chiếmlĩnh tri thức Theo Kharlanop “Tích cực trong học tập có nghĩa là hoàn thànhmột cách chủ động, tự giác, có nghị lực, có hướng đích rõ rệt, có sáng kiến vàđầy hào hứng, những hành động trí óc và chân tay nhằm nắm vững kiến thức,

kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng chúng vào học tập và thực tiễn” Như vậy tích cực

là một đức tính quý báu rất cần thiết cho mọi quá trình nhận thức, là nhân tốrất quan trọng tạo nên hiệu quả học tập

Trong dạy học, việc phát triển tính tích cực của HS là điều kiện quantrọng quyết định đến chất lượng kiến thức và việc rèn luyện năng lực hoạtđộng của HS Quá trình dạy học cần được thực hiện sao cho các tác động từphía GV lên HS cộng hưởng được với các nỗ lực học tập của chính bản thân

họ Để làm được điều này, cách tốt nhất là hướng hoạt động của HS vào cáchoạt động say mê tìm tòi giống như các nhà khoa học tìm cách giải quyết cácvấn đề khoa học.[4]

1.1.2.Các biểu hiện của tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực nhận thức biểu hiện sự nỗ lực của chủ thể khi tương tácvới đối tượng trong quá trình học tập, nghiên cứu; thể hiện sự nỗ lực của hoạtđộng trí tuệ, sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lí (như hứng thú,chú ý, ý chí ) nhằm đạt được mục đích đặt ra với mức độ cao

GV muốn phát hiện được HS có tính tích cực học tập không, cần dựa vàonhững dấu hiệu sau đây:

- HS tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập

- HS sẵn sàng, hồ hởi đón nhận các nhiệm vụ mà GV giao cho.

- HS tự giác thực hiện các nhiệm vụ mà mình đã nhận mà không cần phải để

GV đôn đốc, nhắc nhở

- HS yêu cầu được giải đáp thắc mắc về những lĩnh vực còn chưa rõ

- HS mong muốn được đóng góp ý kiến với GV, với bạn bè những thông tinmới mẻ hoặc những kinh nghiệm có được ngoài sách vở, từ những nguồnkhác nhau

- HS tận dụng thời gian rỗi của mình để cố gắng hoàn thành công việc, hoặchoàn thành công việc sớm hơn thời hạn hoặc xin nhận thêm nhiệm vụ

- HS thường xuyên trao đổi, tranh luận với bạn bè để tìm phương án giảiquyết vấn đề, mong muốn được GV giúp đỡ, chỉ dẫn mà không nản chí khigặp khó khăn

Ngoài ra, tính tích cực của HS trong hoạt động học tập còn có thể nhậnthấy trong biểu hiện về mặt ý chí như: sự tập trung vào vấn đề đang nghiêncứu, kiên trì theo đuổi mục tiêu, không nản chí trước những khó khăn hoặcthái độ phản ứng trong những giờ học hay hoạt động nhóm là hào hứng, sôinổi hay chán nản, thờ ơ

Những biểu hiện trên đây của tính tích cực trong học tập của HS lànhững căn cứ để chúng tôi đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạnthảo và TBTN đã chế tạo.[4]

1.1.3.Các cấp độ của tính tích cực của học sinh trong học tập

Khi nói về tính tích cực người ta thường đánh giá nó ở cấp độ cá nhânngười học trong quá trình thực hiện mục đích hoạt động chung TheoG.I.Sukina tính tích cực được chia ra làm ba cấp độ:

- Tính tích cực bắt chước, tái hiện (xuất hiện do tác động bên ngoài): HS bắtchước hành động của GV, của bạn bè

- Tính tích cực tìm tòi (đi liền với quá trình hình thành khái niệm, giải quyếttình huống nhận thức): HS tìm cách độc lập giải quyết vấn đề đã nêu ra, tìm racách giải quyết hợp lí nhất.

- Tích cực sáng tạo (thể hiện khi chủ thể tìm tòi kiến thức mới): HS nghĩ racách thiết kế, chế tạo dụng cụ TN và các phương án TN mới.[4]

1.1.4.Các biện pháp phát huy tính tích cực của học sinh

Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của HS trong giờ lênlớp được phản ánh trong các công trình xưa và nay có thể tóm tắt như sau:

- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề đangnghiên cứu

- Nội dung dạy học phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phảiliên hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai Kiến thứcphải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãnnhu cầu nhận thức của HS

- Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, TN, thực hành, so sánh, tổchức thảo luận, semina và phối hợp chúng với nhau

- Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn vớinhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột,bất ngờ

- Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể,tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng TN

- Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới

- Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời,đúng mức

- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS

- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiệnthông tin đại chúng và các hoạt động xã hội.

- Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự họcnói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt

- Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội.Trong thời gian tớinên điều chỉnh công tác nghiên cứu và chỉ đạo vấn đề tích cực hóa hoạt độngnhận thức của HS theo một số hướng cơ bản sau:

- Nghiên cứu phương pháp nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức sáng tạochứ không dừng lại mức độ tái hiện như hiện nay

- Phát huy sức mạnh bản chất của người học, mà theo K.Mark đó là: trí tuệ,tâm hồn và ý chí Đặc biệt là sức mạnh tâm hồn (hứng thú, xúc cảm ) là điềulâu nay chưa được chú ý đúng mức

- Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các GV, các nhà quản lí, cácnhà văn hóa và phụ huynh HS.[4]

1.1.5 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới vềvật chất và tinh thần, tìm ra những kiến thức mới, giải pháp mới, công cụmới… và vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới Sảnphẩm của sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách suy luận logichay bắt chước, làm theo.[4]

1.1.6 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Để đánh giá năng lực sáng tạo, người ta thường căn cứ vào các sảnphẩm của quá trình hoạt động Tuy nhiên, nếu tạo điều kiện cho HS tích cựctham gia vào giải quyết các vấn đề học tập thì có thể đánh giá năng lực sángtạo của HS thông qua những dấu hiệu được bộc lộ ngay trong quá trình thựchiện các nhiệm vụ Các biểu hiện của năng lực sáng tạo bao gồm:

- Từ những kinh nghiệm thực tế, từ những kiến thức đã có HS đề xuất đượccác giả thuyết (dự đoán có căn cứ, lí lẽ) Trong chế tạo các dụng cụ TN, HSđưa ra được các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ TN và cùng một TN đưa

ra được các phương án chế tạo dụng cụ TN khác nhau HS đưa ra được nhữngsáng kiến kĩ thuật để dụng cụ bền hơn, đẹp hơn, KQTN chính xác hơn

- Đề xuất được phương án dùng những dụng cụ TN đã chế tạo để làm TNkiểm tra các dự đoán và kiểm nghiệm lại các kiến thức đã học

- HS dự đoán được kết quả các TN, dự đoán được phương án nào chính xáchơn, phương án nào sai số ít hơn

- Vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tế một cách linh hoạt như giải thíchmột số hiện tượng vật lí và một số ứng dụng có liên quan

Những biểu hiện của năng lực sáng tạo nêu trên là căn cứ để chúng tôichế tạo TBTN và soạn thảo tiến trình dạy học nhằm phát triển năng lực sángtạo của HS và cũng là tiêu chí để chúng tôi đánh tính khả thi của TBTN đãchế tạo và tiến trình dạy học đã soạn thảo.[4]

1.1.7.Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Năng lực sáng tạo gắn liền với vốn hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo của bảnthân chủ thể Khi càng thành thạo trong lập luận, càng có kiến thức sâu rộngthì càng nhạy bén trong tư duy để đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương ánhợp lí, nhiều giải pháp giải quyết và tạo điều kiện cho trực giác phát triển Đểphát triển năng lực sáng tạo của HS, có thể chú ý đến các biện pháp sau:

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới:Kiến thức vật lí trong trường phổ thông là những kiến thức đã được loài ngườikhẳng định; tuy vậy, chúng luôn luôn là mới mẻ đối với HS Việc nghiên cứukiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống đòi hỏi HS phải đưa

ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ Tổ chức quá

trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho HS trên con đườnghoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên nhữnghiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới Việc tậptrung sức lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rènluyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú Trong nhiều trường hợp, GV

có thể giới thiệu cho HS kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết: Như đã biết, dự đoán

có vai trò rất quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Dự đoán dựa chủyếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc vềmỗi lĩnh vực Có thể có các cách dự đoán sau đây trong giai đoạn đầu củahoạt động nhận thức vật lí của HS:

+ Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có

+ Dựa trên sự tương tự: dựa trên một dấu hiện bên ngoài giống nhau mà dựđoán sự giống nhau về bản chất; dựa trên sự giống nhau về cấu tạo mà dựđoán sự giống nhau về tính chất; dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiệntượng mà dự đoán giữa chúng có quan hệ nhân quả; dựa trên nhận xét thấy:hai hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng hoặc cùng giảm mà dựđoán về quan hệ nhân quả giữa chúng; dựa trên sự thuận nghịch thường thấycủa nhiều quá trình; dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức

đã biết sang một lĩnh vực khác; dự đoán về mối quan hệ định lượng

- Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán: Trong nghiên cứu vật lí, một

dự đoán, một giả thuyết thường là một sự khái quát các sự kiện thực nghiệmnên nó có tính chất trừu tượng, tính chất chung, không thể kiểm tra trực tiếpđược Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không,

ta phải xem điều dự đoán đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, có nhữngdấu hiệu nào có thể quan sát được Điều đó có nghĩa là: từ một dự đoán, giảthuyết, ta phải suy ra được một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau

đó THTN để xem hệ quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết qủa TNkhông Hệ quả suy ra được phải khác với những sự kiện ban đầu dùng làm cơ

sở cho dự đoán thì mới có ý nghĩa Số hệ quả phù hợp với thực tế càng nhiềuthì dự đoán càng trở thành chắc chắn, sát với chân lí hơn

- Giải các bài tập sáng tạo: Ở trên, ta đã xem xét việc rèn luyện năng lực sángtạo cho HS trong quá trình xây dựng kiến thức mới Ngoài ra, trong dạy họcvật lí, người ta còn xây dựng những loại bài tập riêng vì mục đích này vàđược gọi là bài tập sáng tạo Trong loại bài tập sáng tạo này, ngoài việc phảivận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lậpmới mẻ, không thể suy ra một cách lôgic từ những kiến thức đã học.[4]

1.2 Dạy học giải quyết vấn đề

Có nhiều kiểu dạy học nhằm phát huy tính tích cực và phát triển nănglực sáng tạo của HS trong học tập, trong đó kiểu dạy học hiệu quả nhất có thể

kể đến là dạy học giải quyết vấn đề

1.2.1 Khái niệm “Dạy học giải quyết vấn đề”

Theo định nghĩa của V.Ôkôn: Dạy học giải quyết vấn đề (còn gọi là

“Dạy học nêu vấn đề”, “Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề”) dưới dạngchung nhất là toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống có vấn đề,biểu đạt (nêu ra) các vấn đề (tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việcnày), chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần thiết để giải quyết vấn đề, kiểmtra các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hóa vàcủng cố các kiến thức đã tiếp thu được

Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìmtòi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, không những tạo nhucầu, hứng thú học tập giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức mà còn phát triểnđược năng lực sáng tạo của HS[4]

1.2.2 Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

Để phát huy đầy đủ vai trò tích cực của HS trong HĐ cá nhân và thảoluận tập thể nhằm giải quyết vấn đề cũng như vai trò của GV trong việc tổchức, kiểm tra, định hướng các HĐ đó thì với mỗi nhiệm vụ nhận thức cầnphải được thực hiện theo các pha như sau (hình 1.1):

+ Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề

Trong pha này, GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề Dưới

sự hướng dẫn của GV, HS quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tựnguyện thực hiện nhiệm vụ Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quanniệm và giải pháp ban đầu của HS được thử thách và HS ý thức được khókhăn Lúc này vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn

là GV chỉ đưa ra cho HS những gợi ý sao cho HS có thể tự tìm tòi, huy độnghoặc xây dựng những kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyếtnhiệm vụ mà họ đảm nhận Nghĩa là dần dần bồi dưỡng cho HS khả năng tự

xác định hành động thích hợp trong những tình huống không phải là quenthuộc đối với họ Để có thể thực hiện tốt vai trò định hướng của mình trongquá trình dạy học, GV cần phải nắm vững quy luật chung của quá trình nhậnthức khoa học, lôgíc hình thành các kiến thức vật lí, những hành động thườnggặp trong quá trình nhận thức vật lí, những phương pháp nhận thức vật lí phổbiến để hoạch định những hành động, thao tác cần thiết của HS trong quátrình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kĩ năng xác định.

+ Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

Trong pha này, dưới sự hướng dẫn của GV, HS tranh luận, bảo vệ cáixây dựng được GV chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới HSchính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng

Hình 1.1 Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng,

bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học

suy đoán, thực hiện giải pháp

Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của

Tổ chức dạy học theo tiến trình trên, GV đã tạo điều kiện thuận lợi để HSphát huy sự tích cực hành động xây dựng kiến thức đồng thời cũng phát huyđược vai trò tương tác của tập thể HS đối với quá trình nhận thức của mỗi cánhân HS Tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề như vậy, HĐ của HS đãđược định hướng phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứukhoa học Như vậy, kiến thức của HS được xây dựng một cách hệ thống vàvững chắc, năng lực sáng tạo của HS từng bước được phát triển.

Hình thức dạy học cần phải phù hợp với phương pháp tổ chức HĐ nhậnthức Với phương pháp tổ chức HĐ nhận thức theo hướng dạy học giải quyếtvấn đề thì hình thức dạy học tương ứng là hình thức dạy học nhóm Nếu nhưtiến trình dạy học giải quyết vấn đề chia thành các pha với các đặc trưng riêngthì hình thức dạy học nhóm ứng với các pha ấy cũng có những đặc điểm khácnhau.[4]

1.2.3 Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

1.2.3.1 Khái niệm hoạt động nhóm

Trong dạy học, HĐ nhóm là hình thức tổ chức cho HS học tập, thảo luậntheo từng nhóm, cùng nhau giải quyết một nhiệm vụ học tập cụ thể nào đógiúp HS tự chiếm lĩnh kiến thức, hiểu thấu đáo vấn đề và phát triển những kĩnăng trí tuệ cần thiết

Cơ sở của việc tổ chức HĐ nhóm gồm triết học, tâm lí học, xã hội học, sư

phạm học Tổ chức HĐ nhóm cần tuân thủ 5 nguyên tắc: Phụ thuộc tích cực;

trách nhiệm cá nhân; tương tác tích cực trực tiếp; kĩ năng xã hội; đánh giá rútkinh nghiệm.[4]

1.2.3.2 Bản chất của quá trình dạy học nhóm

Trong phương pháp dạy học, khi tổ chức HĐ nhóm, ta lấy HS làm trungtâm tiếp cận từ việc dạy cho tới việc học vì hiệu quả thực tế của người học

Sự tác động giữa 3 thành tố: GV, HS và tri thức được diễn ra trong môitrường HĐ nhóm, trong đó :

+ HS là chủ thể tích cực của HĐ học, tự mình tìm ra tri thức bằng chính

HĐ của bản thân và sự hợp tác với bạn, với GV

+ Nhóm là môi trường xã hội cơ sở, là nơi diễn ra quá trình hình thànhgiao lưu giữa các HS với nhau và giữa HS với GV làm cho các tri thức cánhân được xã hội hoá

+ GV là người hướng dẫn, tổ chức, điều khiển HĐ của các nhóm HS,giúp HS tự tìm ra tri thức

+ Tri thức được HS tự tìm ra trong HĐ hợp tác với bạn, với GV

Như vậy, bản chất của quá trình dạy học nhóm là quá trình thực hiệnnhững biện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức, điều khiển mối tương tác giữacác thành tố: GV, nhóm HS và tri thức làm cho chúng vận động và phát triểntheo một trật tự nhất định

Quy trình tổ chức dạy học nhóm là tập hợp các giai đoạn, các bước đểthực hiện HĐ dạy học nhóm của GV và HS, từ khi bắt đầu đến khi kết thúc

HĐ của họ Dạy học nhóm có thể sử dụng ở nhiều thời điểm khác nhau củatiết học, có thể là một phần của tiết học, có thể cả tiết học hoặc trong vài batiết học Quy trình gồm các bước sau:

+ GV giao nhiệm vụ

+ HS làm việc theo nhóm, GV quan sát HĐ của các nhóm và giúp đỡ khi

cần thiết

+ Thảo luận, tổng kết trước lớp[4]

1.2.3.3 Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

- Trong pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề

Bằng nhiều phương pháp khác nhau, GV dẫn dắt và giao cho HS mộtnhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề Thường thì, GV sẽ đặt một câu hỏi chung (chứađựng vấn đề) cho cả lớp và mỗi cá nhân HS sẽ tự lực suy nghĩ để trả lời Khigặp khó khăn, có nhu cầu trao đổi, HS có thể quay sang bên cạnh để hỏi cácbạn cùng bàn, cùng tổ của mình Như vậy, trong tình huống học tập này, cácnhóm nhỏ có thể được thành lập một cách ngẫu nhiên, phù hợp với quy luật

- Trong pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề

Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khókhăn Một xu hướng chung trong việc giải quyết các vấn đề khó khăn là tậptrung tư duy của tập thể, là HĐ nhóm Lúc này các nhóm trung bình đượcthành lập một cách có chủ định theo sự chỉ đạo của GV GV cần thể hiện rõvai trò định hướng của mình mà trước tiên thể hiện ở việc chia nhóm HS.Không nên chia các nhóm HS quá nhỏ vì số lượng phương tiện dạy học (TN,

mô hình,…) cần cung cấp cho các nhóm quá nhiều Cũng không nên chia cácnhóm HS quá lớn vì như vậy các em sẽ khó HĐ, bàn bạc, thảo luận chung vớinhau Tùy thuộc vào điều kiện phương tiện dạy học, bàn ghế, không gian lớphọc, số lượng HS,….mà có thể chia lớp thành 4, 5 hoặc 6 nhóm

Trong quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, có thể do chủ định hoặc ngẫunhiên mà mỗi nhóm sẽ có một nhóm trưởng để điều hành quá trình HĐ củanhóm Trong quá trình này, HS diễn đạt, trao đổi với các bạn trong nhóm vềcách thức cụ thể để giải quyết vấn đề: Hoặc là sự suy luận từ các kiến thức đãbiết, hoặc là các thao thác để nghiên cứu TN Qua trao đổi, tranh luận, cácgiải pháp cụ thể được thống nhất và được thực hiện với sự đóng góp công sức,trí tuệ chung của cả nhóm Quá trình này diễn ra dưới sự hướng dẫn của GV,hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoahọc Qua quá trình dạy học nhóm trong mỗi kì học, năm học, cùng với sự pháttriển năng lực giải quyết vấn đề của HS thì tính chủ động, tích cực, sáng tạocủa mỗi cá nhân trong HĐ nhóm và tính tích cực của mỗi nhóm ngày càngđược tăng cường và nâng cao Sự định hướng của GV đối với HĐ nhóm từchỗ hướng dẫn trình tự HĐ, nội dung thảo luận, cách thức trình bày đến chỗchỉ đưa ra những gợi ý để nhóm có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựngnhững kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết các nhiệm vụ mànhóm đảm nhận.

- Trong pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm HS tranh luận, bảo vệ kết quả

HĐ của nhóm mình Trong tình huống này, không chỉ có nhóm trưởng hayngười đại diện cho nhóm tranh luận mà mỗi thành viên trong nhóm cũng cóquyền và cơ hội phát biểu ý kiến trước lớp Như vậy, quá trình tranh luận, bảo

vệ tri thức đã dần dần gộp các nhóm trung bình thành nhóm lớn hơn, đó chính

là cả lớp học Khi nhiệm vụ thống nhất, thể chế kiến thức được đặt ra, chínhtính xã hội của lớp đã xóa nhòa ranh giới giữa các nhóm Trong tình huốngnày, GV chính là người điều hành nhóm, chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóatri thức mới HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng

Những ưu điểm và nhược điểm của hình thức dạy học nhóm

- Ưu điểm:

+ Việc học tập theo nhóm giúp HS có thể cùng nhau đạt được cáckết quả mà các em khó có thể làm được một mình, bằng cách mỗi người đónggóp một phần hiểu biết của mình, để rồi tất cả hợp lại thành một “bức tranhtổng thể”

+ Việc học nhóm nếu được tổ chức tốt thì sẽ hình thành và pháttriển nhân cách, năng lực của HS trong HĐ Học qua làm, qua khắc phục sailầm, học qua giao tiếp, trình bày ý kiến với người khác, với thực tiễn

+ GV có cơ hội tận dụng ý kiến và kinh nghiệm của người học.+ Việc sử dụng dạy học nhóm sẽ cải thiện quan hệ của HS vớinhau, tạo cho lớp học không khí tin cậy, khuyến khích hơn Hầu hết mọingười ai cũng thích HĐ giao tiếp xã hội, việc chia nhóm sẽ xây dựng đượcthái độ tích cực, chủ động của người học

+ Khi thảo luận nhóm, lớp học thường sẽ ồn và một số HS sẽ có tưthế ngồi không thuận lợi để nhìn lên bảng

+ Giao nhiệm vụ, thảo luận nhóm không khoa học sẽ mất nhiều thờigian và việc tổ chức HĐ theo nhóm sẽ trở nên “hình thức”

+ GV có thể mắc vào 2 thái cực: Hoặc rất ít khi tổ chức hoạt độngnhóm, dẫn đến không phát huy được tính ưu việt của hình thức dạy học này

hoặc dạy học kiến thức nào cũng tổ chức hoạt động nhóm, mặc dù, thực tế,

HS cũng cần có lúc suy nghĩ độc lập và tập trung tư duy ở mức độ cao.[4]

1.3 Sử dụng thí nghiệm vật lí trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

1.3.1 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí

Theo mục đích sử dụng, TN vật lí ở trường phổ thông có thể phân chiathành hai loại: TN biểu diễn (do GV tiến hành là chính, có thể có sự hỗ trợcủa HS) và TN thực tập (do HS tự tiến hành dưới sự hướng dẫn của GV)

1.3.1.1 Thí nghiệm biểu diễn.

TN biểu diễn được GV tiến hành ở trên lớp, trong các giờ học nghiêncứu các kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của HS TNbiểu diễn gồm các loại sau:

- TN mở đầu là TN nhằm giới thiệu cho HS biết qua về hiện tượng sắpnghiên cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tập của

HS, lôi cuốn HS vào hoạt động nhận thức

- TN nghiên cứu hiện tượng là TN nhằm xây dựng hoặc kiểm chứng lạikiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới, baogồm:

+ TN nghiên cứu khảo sát là TN nhằm cung cấp các cứ liệu thựcnghiệm để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyếthoặc hệ quả lôgic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, giải quyết được vấn đề xuấthiện ở đầu giờ học, từ đó xây dựng được kiến thức mới

+ TN nghiên cứu minh họa là TN nhằm kiểm chứng lại kiến thức đãxây dựng bằng con đường lí thuyết, dựa trên những phép suy luận lôgic chặtchẽ hoặc nhằm minh họa kiến thức mà do nhiều lí do: trình độ HS, thiết bị TN

ở trường phổ thông, tính chất phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao của TN, thờigian tiết học… GV phải thông báo, buộc HS thừa nhận

- TN củng cố là TN nêu lên những biểu hiện của kiến thức đã họctrong tự nhiên, đề cập các ứng dụng của kiến thức này trong sản xuất và đờisống, đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã học để dự đoán hoặc giải thíchhiện tượng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kĩ thuật Thông qua

đó, GV cũng có thể kiểm tra được mức độ nắm vững kiến thức của HS.[6]

1.3.1.2 Thí nghiệm thực tập.

TN thực tập là TN do HS tự tiến hành trên lớp (trong phòng TN), ngoàilớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau, TN thựctập có những loại sau:

- TN trực diện là TN do HS tiến hành trên lớp chủ yếu khi nghiên cứukiến thức mới hoặc khảo sát minh họa trong tiết học ôn tập, củng cố TN trựcdiện có thể được tổ chức TN đồng loạt hoặc cá thể So với TN biểu diễn,ngoài các tác dụng về mặt rèn luyện kĩ năng, bồi dưỡng phương pháp nghiêncứu, giáo dục thái độ, tác phong và phương pháp làm việc tập thể Mặt khác,

TN trực diện có ưu điểm hơn ở chỗ: các kết luận được rút ra trên cơ sở một sốlượng nhiều hơn các cứ liệu thực nghiệm do các nhóm HS so sánh, bổ sung.Qua đó, HS thấy được tính chất khách quan của các quy luật nghiên cứu

- TN thực hành là loại TN do HS thực hiện trên lớp (trong phòng TN)

mà sự tự lực làm việc cao hơn so với thí nghiệm trực diện HS dựa vào tài liệuhướng dẫn đã in sẵn mà tiến hành TN, rồi viết báo cáo TN

+ TN thực hành vật lí có thể có nội dung định tính hay định lượng,song chủ yếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học và xác địnhcác đại lượng vật lí mà các nội dung này không có điều kiện để thực hiện ởdạng TN trực diện

Do được tiến hành sau khi HS đã học xong một chương, một phần củachương trình nên TN thực hành thường có nội dung phong phú, mỗi bài TNthực hành thường từ 1 đến 2 tiết liền và đòi hỏi thiết bị hoàn chỉnh, phức tạp

hơn so với TN trực diện Yêu cầu đối với HS ở loại TN này cũng cao hơn sovới ở TN trực diện, HS phải tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình TN,thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu địnhlượng mới có thể rút ra các kết luận cần thiết.

+ TN thực hành có thể được tổ chức dưới một trong hai hình thức: TNthực hành đồng loạt (tất cả các nhóm HS tiến hành những TN như nhau vớidụng cụ giống nhau theo cùng một mục đích) hoặc TN thực hành cá thể vớinhiều phương án khác nhau: các nhóm HS tiến hành TN về những đề tài khácnhau với các dụng cụ khác nhau nhằm đạt được những mục đích khác nhau,

về cùng một đề tài theo cùng một mục đích nhưng với các dụng cụ khác nhauhoặc cùng một đề tài theo cùng một dụng cụ nhưng giải quyết các nhiệm vụkhác nhau Mỗi hình thức tổ chức TN thực hành trên đều có thuận lợi và khókhăn riêng Ở hình thức tổ chức TN thực hành đồng loạt, ưu điểm nổi bật của

nó là phát huy được tác dụng của sự tương tác lẫn nhau giữa các nhóm HS,việc chỉ đạo của GV đơn giản hơn, nhưng lại gặp khó khăn về việc trang bịđồng loạt cùng dụng cụ TN cho tất cả các nhóm HS Ngược lại, ở hình thức tổchức TN thực hành cá thể, tuy khắc phục được khó khăn này nhưng GV lạikhó bao quát lớp, giúp đỡ kịp thời các nhóm HS khi gặp khó khăn

- TN quan sát vật lí ở nhà là TN mà GV giao cho từng HS hoặc nhóm

HS thực hiện ở nhà mà không có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của GV Đây

là loại TN đòi hỏi sự kết hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, giữa hoạt động trí

óc và chân tay Qua đó phát huy khả năng sáng tạo và gây hứng thú cho HSsau TN thành công hoặc hoàn thành công việc được giao.[6]

1.3.2 Sử dụng thí nghiệm trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

Mục tiêu của chương trình vật lí phổ thông hiện nay không chỉ dừnglại ở việc trang bị kiến thức cho HS mà còn chú trọng hình thành ở họ nănglực giải quyết vấn đề, năng lực tự lực HĐ nhận thức cũng như vận dụng sáng

tạo kiến thức vào thực tiễn Mục tiêu dạy học mới đó không tách rời kiến thức

lí thuyết và kĩ năng thực hành mà xem đó là 2 mặt của một thể thống nhất củaphẩm chất tri thức trong HS Với mục tiêu đó, TN vật lí được sử dụng với vaitrò mới – vai trò đối với HĐ nhận thức – HĐ giải quyết vấn đề học tập củaHS:

- Ở pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề

TN là phương tiện để làm xuất hiện vấn đề, kích thích sự tìm tòisuy nghĩ của HS TN làm xuất hiện trước HS một hiện tượng mới lạ, xảy ratrái với suy nghĩ thông thường của HS và với vốn kiến đã có, HS không thểgiải thích được Như vậy, TN giúp làm xuất hiện mâu thuẫn nhận thức, kíchthích sự tò mò, tạo hứng thú nhận thức và động cơ học tập của HS Trong líluận dạy học gọi là xuất hiện tình huống có vấn đề

- Ở pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề

+ TN hỗ trợ cho việc xây dựng giả thuyết

Trong nghiên cứu vật lí, khi đứng trước một vấn đề hoàn toàn mới

lạ, người nghiên cứu chưa có một chút hiểu biết hay kinh nghiệm nào đó liênquan, khó có thể đưa ra được một dự đoán có căn cứ Để tránh khỏi một dựđoán vu vơ, nhà nghiên cứu thực hiện một TN thăm dò để sơ bộ xác địnhđược phương hướng diễn biến của hiện tượng, dựa trên đó mà xây dựng dựđoán giả thuyết TN trong trường hợp này chưa khẳng định một điều gì cả màchỉ gợi lên một hướng suy nghĩ Tất nhiên, cùng một TN cũng có thể gợi ranhững suy nghĩ khác nhau, những dự đoán khác nhau

Đối với HS, chưa có nhiều kiến thức vật lí và kinh nghiệm thì việc

sử dụng TN để tạo ra cho họ một số kinh nghiệm thực tế ban đầu, hỗ trợ cho

việc xây dựng dự đoán là rất quan trọng, nếu không thì sẽ rơi vào tình trạnghoàn toàn bế tắc.

+ TN là phương tiện để kiểm tra sự đúng đắn của giả thuyết

Như ta đã biết, trên con đường tìm tòi nghiên cứu để giải quyếtnhững vấn đề mới, nhà khoa học lúc đầu phải đưa ra câu trả lời dự đoán Dựđoán đó tuy có căn cứ nhưng không chắc chắn vì không suy ra được từ nhữngkiến thức đã biết (còn gọi là giả thuyết) Vậy muốn biết dự đoán đó có đúngkhông, nghĩa là có phù hợp với thực tế khách quan không thì bắt buộc phảilàm TN kiểm tra Thực tiễn là tiêu chuẩn của chân lí Khi kết quả TN phù hợpvới dự đoán thì điều dự đoán đó trở thành chân lí khách quan, trở thành kiếnthức khoa học Nếu không phù hợp thì phải bỏ đi để xây dựng dự đoán mới

Vì dự đoán là mới mẻ, chưa từng có nên TN để kiểm tra dự đoáncũng là mới mẻ, chưa từng có Dự đoán thường có tính trừu tượng khái quát

TN lại chỉ là một biểu hiện trong trường hợp cụ thể, với những điều kiện cụthể có thể quan sát được Bởi vậy, trước khi làm TN kiểm tra, cần phải đảmbảo rằng, lập luận suy từ dự đoán khái quát ra biểu hiện cụ thể trong TN phảichặt chẽ không sai sót Trong nhiều trường hợp, quá trình suy luận đó khá dàidòng, cần sử dụng cả lập luận lôgíc và biến đổi toán học khá phức tạp, rất dễphạm sai lầm Như vậy, TN thường không kiểm tra trực tiếp dự đoán mà kiểmtra gián tiếp qua hệ quả của nó Một dự đoán (giả thuyết) có thể có nhiều hệquả trong những điều kiện khác nhau Càng kiểm tra bằng TN được nhiều hệquả thì điều dự đoán càng có giá trị cao Đến một lúc, người ta phát hiện rakết quả TN không phù hợp với một hệ quả nào đó thì phải bổ sung, sửa đổikiến thức cũ để xây dựng một kiến thức mới rộng hơn, khái quát hơn, baogồm nhiều kiến thức cũ như trường hợp riêng

Tính mới mẻ của TN kiểm tra thể hiện ở nhiều mặt: sử dụng trangthiết bị mới, cách xử lí kết quả đo lường, độ chính xác của phép đo,…Bởi

vậy, người nghiên cứu phải chế tạo ra dụng cụ TN mới, đề xuất phương án

TN mới, nghĩ ra một phương pháp mới nâng cao tính hiệu quả, độ chính xáccủa TN,…

- Ở pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

TN là phương tiện để minh họa kiến thức hoặc để HS vận dụng trithức mới ví dụ như: các bài tập TN, các bài tập giải thích hiện tượng mà TNtạo ra,…làm cho HS hiểu sâu kiến thức hơn Thậm chí thông qua quá trìnhvận dụng tri thức với việc sử dụng TN sẽ tiếp tục làm nảy sinh vấn đề mới và

đi đến một nhiệm vụ nhận thức tiếp theo của tiến trình dạy học

Ngoài những phân tích nêu trên về hỗ trợ của TN trong các pha củatiến trình dạy học giải quyết vấn đề, TN còn là phương tiện để thống nhấtgiữa lí thuyết và thực hành (giữa lí luận và thực tiễn) Sự suy luận lí thuyếtthuần túy hay một TN đứng riêng không kèm theo phân tích lí thuyết đềukhông thể cho phép có được kết luận đúng đắn về tính chất, quy luật của tựnhiên Do đó, trong khi tiến hành TN để tìm tòi nghiên cứu, cần phải kết hợp

cả lí thuyết và thực hành thì mới đạt được kết quả mong muốn Sự thành thạotrong thực hành sẽ tạo điều kiện để kiểm tra, đánh giá sự đúng đắn, chính xáccủa lí thuyết Mặt khác, phải có lí luận chặt chẽ, sắc bén thì mới có thể dựđoán được những hệ quả thực tiễn, cụ thể của lí thuyết trừu tượng.[4],[6]

1.4 Những yêu cầu đối với thí nghiệm thực hành

1.4.1 Các yêu cầu đối với thiết bị thí nghiệm thực hành.

Ngoài việc đáp ứng các yêu cầu đối với TBTN nói chung, TBTN thựctập cần đáp ứng thêm một số yêu cầu quan trọng sau:

- TBTN thực tập cần được chế tạo thành bộ TBTN, trong đó, ngoài các

bộ phận cơ bản, các bộ phận chính cần có nhiều loại để tiến hành nhiều phép

đo với cùng một mục đích TN hoặc thực hiện nhiều TN khác nhau trong cùngmột thời gian Cùng với một bộ TBTN có thể cho phép tiến hành nhiều TN, ít

nhất thuộc phạm vi của một chương hoặc một phần chương trình vật lí phổthông.

- TBTN thực tập có thể tạo điều kiện để đo được các số liệu ở nhiều giátrị khác nhau

- TBTN thực tập có thể cho phép thực hiện một số phương án bố trí vàTHTN khác nhau nhưng vẫn đạt được một mục đích

- TBTN thực tập cần đáp ứng được yêu cầu cao nhất về an toàn chongười sử dụng

- TBTN cần có số lượng các chi tiết cơ bản không nhiều nhưng nhiềutác dụng, dễ tháo lắp, mất thời gian lắp ráp ngắn để đổi chỗ khi cần thiết

- Được chế tạo để thời gian bố trí và thực hiện các TN không quá dài,nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức dạy học.[6]

1.4.2 Các yêu cầu trong công việc chuẩn bị thí nghiệm thực hành

- Đối với giáo viên:

+ Cần tìm hiểu kĩ nội dung bài TN thực hành trong SGK để xác định rõràng các nhiệm vụ giao cho HS và cách thức kiểm tra, đánh giá việc thực hiệncác nhiệm vụ đó

+ Chuẩn bị đầy đủ và kiểm tra chất lượng từng dụng cụ cần thiết chomỗi nhóm HS Có thể huy động một vài HS tham gia vào công việc này

+ Phải làm thử tất cả các TN trong bài TN thực hành để dự kiến nhữngkhó khăn mà HS có thể gặp phải trong khi làm TN và cách thức hướng dẫn,giúp đỡ HS vượt qua những khó khăn đó

+ Nếu thấy cần thiết có thể điều chỉnh nội dung, yêu cầu bài TN thựchành trong SGK sao cho phù hợp với điều kiện thiết bị của trường Dự kiếnnhiệm vụ bổ sung đối với HS khá giỏi

- Đối với học sinh:

Để HS thực hiện bài TN thực hành có ý thức và có hiệu quả, GV phảiyêu cầu HS chuẩn bị ở nhà những công việc sau:

+ Nghiên cứu nội dung bài TN thực hành trong SGK và chuẩn bị sẵnbản báo cáo TN theo mẫu trong SGK Thông qua việc nghiên cứu trước nộidung bài TN thực hành trong SGK, HS phải nắm được mục đích TN, ôn tậpcác kiến thức có liên quan, trả lời các câu hỏi được nêu trong bài TN thựchành, nắm được nội dung và tiến trình thực hiện các TN sẽ làm cũng như ghilại những điều chưa hiểu rõ để trao đổi với GV trong buổi thực hành

+ Tự tìm kiếm hoặc tự làm các dụng cụ đơn giản theo chỉ dẫn trong bài

và HS có thể đi lại dễ dàng khi cần thiết

- Vào đầu buổi TN thực hành, GV cần tiến hành những công việc sau: kiểmtra sự chuẩn bị ở nhà của HS thông qua các câu hỏi, hướng dẫn sử dụng cácdụng cụ phức tạp, dễ hỏng, có thể gây nguy hiểm và cùng với toàn lớp thảoluận, giải đáp các thắc mắc của HS

- Trong lúc các nhóm HS thực hiện công việc, GV cần theo dõi, giúp đỡ kịpthời khi HS gặp khó khăn

- Sau khi HS làm xong TN, yêu cầu HS tháo các chi tiết đã lắp ráp, sắp xếpgọn gàng các dụng cụ như lúc đầu Tùy theo nội dung bài TN thực hành vàviệc hoàn thành các công việc của HS, GV có thể yêu cầu HS nộp ngay báocáo TN hoặc cho về nhà hoàn chỉnh tiếp, nộp sau.[6]

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này chúng tôi trình bày một số vấn đề cơ sở lí luận vềviệc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của HS trong đó chú ý đếnvai trò của thí nghiệm trong tiến trình giải quyết vấn đề

Dạy học theo định hướng giải quyết các vấn đề học tập là điều kiện tốt

để phát huy tính tích cực nhận thức và năng lực nhận thức sáng tạo của HS

Để phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS thì khi tổ chức HĐ giải quyết vấn

đề, GV cần biết rõ: Các biểu hiện, mức độ, nguyên nhân và các biện pháptăng cường tính tích cực nhận thức Để cụ thể hóa tiến trình dạy học giảiquyết vấn đề và để phát huy đầy đủ vai trò tích cực của HS trong HĐ cá nhân,thảo luận tập thể cũng như vai trò của GV trong việc tổ chức, kiểm tra, địnhhướng các HĐ thì với mỗi nhiệm vụ nhận thức cần phải được thực hiện theocác pha nhận thức:

- Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề

- Pha thứ 2: HS hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải quyết vấn đề

- Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

Để tổ chức HĐ nhận thức của HS đạt kết quả cao thì bản thân GV phải

am hiểu về các pha này cũng như thường xuyên thực hành dạy học theo cácpha đó trên thực tế Ứng với mỗi phương pháp tổ chức HĐ nhận thức thì sẽ cómột hình thức dạy học đặc trưng, phù hợp Với phương pháp tổ chức HĐnhận thức theo hướng dạy học giải quyết vấn đề thì hình thức dạy học tươngứng là hình thức dạy học nhóm Nếu như tiến trình dạy học giải quyết vấn đềchia thành các pha nhận thức với các đặc điểm khác nhau thì hình thức dạyhọc nhóm ứng với các pha ấy cũng có những đặc điểm khác nhau

Để thực thi phương pháp dạy học giải quyết vấn đề ở trường phổ thông,cần có các phương tiện dạy học tương ứng, đồng thời, phải sử dụng hiệu quảcác phương tiện dạy học này, đặc biệt là sử dụng hiệu quả TN trong từng phatiến trình dạy học giải quyết vấn đề.

Tất cả các điều trên sẽ được chúng tôi vận dụng để xây dựng bộ thínghiệm để tổ chức hoạt động nhận thức tích cực của HS trong dạy học cáckiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ, trong đó có sử dụng TN thực hànhkiểm nghiệm định luật cảm ứng điện từ trong chương trình lớp 11 THPTchuyên ở chương 2 của luận văn này

CHƯƠNG 2 : CHẾ TẠO BỘ THÍ NGHIỆM VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ “ HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ”LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN THEO LÍ

LUẬN DẠY HỌC HIỆN ĐẠI 2.1 Chuẩn kiến thức và kĩ năng trong dạy học chuyên đề hiện tượng cảm ứng điện từ theo chương trình chuyên sâu.

2.1.1 Kiến thức

- Nêu được khái niệm hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng

và suất điện động cảm ứng

- Nêu được nội dung của định luật lenx về chiều dòng điện cảm ứng

- Nêu được nội dung định luật về cảm ứng điện từ.[3]

2.1.2 Kĩ năng

- HS đề xuất được phương án thí nghiệm, các dụng cụ thí nghiệm, cáchtiến hành thí nghiệm

- Làm việc hiệu quả theo nhóm

- Lắp ráp các TBTN, tiến hành thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu (xácđịnh được các sai số của phép đo và nguyên nhân gây sai số), rút ra kết luận

từ kết quả thu được…

- Giải thích được phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảm ứng vào cácđại lượng vật lý liên quan

- Giải được các bài tập về hiện tượng cảm ứng điện từ.[3]

2.1.3 Phát triển tư duy

Trong các tài liệu sách GV chưa đề cập đến mục tiêu này, chúng tôi đềnghị bổ sung mục tiêu theo các cấp độ phát triển tư duy như sau:

- Ở mức độ hiểu, vận dụng: Thực hiện được các thí nghiệm theo kế hoạch đã

có, biết cách xử lí số liệu

- Ở mức độ vận dụng linh hoạt: Đề xuất cách bố trí, tiến hành thí nghiệm; rút

ra được các yếu tố cần kiểm nghiệm từ các kết quả suy luận lí thuyết; vận

dụng lí thuyết để giải được các bài tập về hiện tượng cảm ứng điện từ ở dạngphức tạp hơn.

- Ở mức độ sáng tạo: đề xuất được phương án thí nghiệm cần tiến hành đểkiểm tra các kết quả thu được từ suy luận lí thuyết; đề xuất cách chế tạo/cảitiến TBTN cho phù hợp hơn với yêu cầu của các thí nghiệm cần tiến hành.[3]

2.2 Thực trạng dạy học các kiến thức chuyên đề hiện tượng cảm ứng điện từ ở trường THPT chuyên

Để đáp ứng được các mục tiêu đã nêu trên, khi dạy học các kiến thức

về hiện tượng cảm ứng điện từ cần phải có các TBTN phù hợp, có thể hỗ trợquá trình khảo sát độ lớn của suất điện động cảm ứng Để phát huy tính tíchcực và phát triển năng lực sáng tạo ở người học, tốt nhất các TBTN này nêntrình bày dưới dạng TN thực tập ở HS, giúp cho người học có thể tiến hành

TN ngay trong quá trình tìm hiểu kiến thức mới

Với yêu cầu đặt ra như vậy, chúng tôi đã tiến hành điều tra ở một sốtrường phổ thông chuyên (ở Lạng Sơn, Cao Bằng, Lào Cai, Phú Thọ ….) vềtình hình thiết bị hiện có, phương pháp dạy, phương pháp học các kiến thứcnày Quá trình điều tra được thực hiện thông qua hình thức trao đổi trực tiếp

và tham khảo ý kiến của các GV các trường THPT chuyên trong đợt tập huấn

GV THPT chuyên toàn quốc tại Đồ Sơn – Hải Phòng (PL 1) Kết quả điều tratrên 24 GV dạy lớp 11 thuộc 10 trường THPT chuyên được phân tích nhưsau:

2.2.1 Về phương pháp dạy và hình thức tổ chức dạy học

- Về phương pháp: GV tổ chức dạy học theo kiểu thuyết trình kết hợp với vấnđáp cá nhân HS chỉ chủ yếu lắng nghe, ghi chép và trả lời các câu hỏi nhỏ do

GV đưa ra

- Về hình thức tổ chức dạy học: tổ chức lớp học theo kiểu truyền thống, HStập trung nghe giảng và đóng góp ý kiến cá nhân xây dựng bài

- Hầu hết các GV không THTN ngay trong giờ học tìm hiểu về kiến thức mới

mà chỉ mô tả lại các TN cần thực hiện và thông báo kết quả (do trường không

có bộ thí nghiệm và do chuyên đề này không nằm trong kiến thức thi đại học

mà thi học sinh giỏi thì lại thuộc cấp quốc gia và khi đó giáo viên trongtrường không phải phụ trách ôn luyện nữa)

- Đối với một số trường có TBTN, các GV đều có tâm lí ngại tổ chức lớp họctheo hình thức hoạt động nhóm vì sợ không quản lí được HS, việc sắp xếp TNmất thời gian và phải hướng dẫn HS cụ thể

2.2.2 Về phương pháp học của học sinh

- 100% cho rằng học các kiến thức này không để phục vụ cho việc ôn thi đạihọc nên các em chỉ cần học chút lí thuyết để biết thêm, thuộc các định nghĩa,công thức đơn giản

- HS không tự nghiên cứu tìm hiểu kiến thức ở nhà (do không tự giác vàkhông được giao)

- HS cho rằng việc hoạt động theo nhóm chỉ cần một vài cá nhân đại diệnthực hiện là được

- Hầu hết các HS làm tốt các bài toán đơn giản và nâng cao về hiện tượng cảmứng điện từ nhưng lại không còn nhớ về các TBTN đã được học và không trảlời được câu hỏi liên quan đến thực nghiệm

2.2.3.Những khó khăn, sai lầm của học sinh khi học tập phần kiến thức hiện tượng cảm ứng điện từ

a) Những khó khăn, sai lầm của học sinh khi học phần kiến thức hiệntượng cảm ứng điện từ

- HS thường xác định sai chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trongmạch kín

- Chưa xác định rõ nguyên nhân nào dẫn đến sự biến thiên của từthông

- Định luật cảm ứng điện từ chỉ rút ra từ suy luận lý thuyết, chưa đượcchứng minh bằng thí nghiệm.

b) Nguyên nhân dẫn đến những khó khăn, sai lầm của học sinh

- Vì phần kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ tương đối trừutượng

- GV chỉ chú ý đến việc thông báo, giảng giải những kiến thức sao chochính xác, rõ ràng, đầy đủ mà quên đi việc tổ chức, định hướng HĐ chiếmlĩnh kiến thức thế nào để HS phát huy được tính tích cực và khả năng tư duysáng tạo Dẫn đến, HS hiểu không sâu sắc kiến thức đồng thời không vậndụng được vào những tình huống thực tiễn cụ thể

- Trong quá trình dạy học, nhiều GV ít quan tâm tới quá trình hướngdẫn học sinh đề xuất giả thuyết, đề xuất dụng cụ TN và phương án TN

- TN của phần này, nếu có là TN biểu diễn của GV Nhiều GV không

tổ chức HĐ làm TN cho HS mà chỉ trình diễn TN nên không rèn luyện đượccác năng lực TN bao gồm: Năng lực thiết kế phương án TN, năng lực tiếnhành TN và năng lực phân tích và xử lí kết quả TN

- Tất cả các trường đều chỉ có TBTN chứng minh hiện tượng cảm ứng điện từnhưng chưa có TBTN kiểm chứng sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứngvào yếu tố nào.[1],[2]

2.2.4.2 Thực trạng sử dụng thiết bị thí nghiệm

Nhìn chung, các TBTN được cung cấp không được sử dụng hoặc có sửdụng nhưng không hiệu quả Nguyên nhân là do chất lượng của thiết bị chưađảm bảo, chưa có định hướng dạy học có sử dụng các thiết bị này một cách cụthể nhằm đạt được hiệu quả tối ưu trong hoạt động dạy và học

2.3 Yêu cầu đối với thí nghiệm trong dạy học phần kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ.

Theo những phân tích trên đây, để tổ chức được các HĐ nhận thức tíchcực, sáng tạo của HS trong dạy học phần kiến thức về hiện tượng cảm ứngđiện từ, cần có các TN sau đây:

+ TN khảo sát hiện tượng cảm ứng điện từ

+ TN kiểm chứng sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảm ứng vào sốvòng dây

+ TN kiểm chứng sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảm ứng vàodiện tích vòng dây

+ TN kiểm chứng sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảm ứng vàogóc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của vòng dây

2.3.1 Yêu cầu về kết quả thí nghiệm

Dù là TN biểu diễn của GV hay TN thực tập của HS thì bộ TN về hiệntượng cảm ứng điện từ phải cho được kết quả chính xác trong phạm vi sai sốcho phép Cụ thể:

+ Đối với TN kiểm chứng sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảmứng vào số vòng dây, phải trực quan thấy được độ lớn suất điện động cảm ứng

tỉ lệ thuận với số vòng dây

+ Đối với TN kiểm chứng sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảmứng vào diện tích vòng dây, phải trực quan thấy được độ lớn suất điện độngcảm ứng tỉ lệ thuận với diện tích vòng dây.

+ Đối với TN kiểm chứng sự phụ thuộc của độ lớn suất điện động cảmứng vào góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của vòng dây, phảitrực quan thấy được độ lớn suất điện động cảm ứng tỉ lệ thuận với cosα (với α

là góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của vòng dây)

2.3.2 Yêu cầu về phương án thí nghiệm

- Nếu là TN biểu diễn của GV thì các bộ TN phải có kích thước đủ lớn,

dễ dàng quan sát được hiện tượng

- Nếu là TN thực tập của HS thì bộ TN cần nhỏ gọn, ít chi tiết và cókhả năng tiến hành được nhiều TN khi nghiên cứu về hiện tượng cảm ứngđiện từ

Tóm lại, nếu có được nhiều bộ TN thực tập chia cho các nhóm HS tiếnhành nghiên cứu đồng thời, độc lập từ đó kiểm nghiệm sự đúng đắn của địnhluật cảm ứng điện từ… thì sẽ có nhiều cơ hội phát huy tính tích cực nhận thức

và năng lực nhận thức sáng tạo của HS trong học tập

2.4 Chế tạo bộ thí nghiệm mới về hiện tượng cảm ứng điện từ

2.4.1 Nghiên cứu máy phát tần số

Chúng tôi đã nghiên cứu và chế tạo máy phát tần số 50-100Hz

Điện áp vào DC 14VĐiện áp ra

2.4.2 Thiết kế chế tạo bộ thí nghiệm cảm ứng điện từ với máy phát tần số

2.4.2.1.Cấu tạo bộ thí nghiệm

Xuất phát từ việc tìm hiểu yêu cầu đối với TN trong dạy học phần kiếnthức cảm ứng điện từ, phân tích các ưu điểm, nhược điểm của các bộ TN đã

có và nghiên cứu tính năng của máy phát tần sô, chúng tôi đã thiết kế, chế tạo

bộ TN mới với vai trò là TN minh họa của giáo viên cũng như thực hành của

HS, có thể tiến hành nghiên cứu các kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ

Bộ TN nghiên cứu về hiện tượng cảm ứng điện từ với máy phát tần số