phuong phap day hoc ban tay nan bot

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VỤ GIÁO DỤC TRUNG HỌC DỰ ÁN GD THCS VÙNG KHÓ KHĂN NHẤT NGUYỄN VĂN NGHIỆP (Chủ biên) - ĐÀO VĂN TOÀN PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ HÀ NỘI 2011 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" .5 1.1 Khái quát phương pháp “Bàn tay nặn bột” .5 1.2 Sự đời phát triển phương pháp BTNB Pháp .5 1.3 Giáo sư Georger Charpak - Người khai sinh phương pháp BTNB 1.4 Phương pháp BTNB giới .8 1.5 Phương pháp BTNB Việt Nam CHƯƠNG 10 LÍ LUẬN CƠ BẢN VỀ PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" .10 2.1 Cơ sở khoa học phương pháp BTNB 10 2.2 Các nguyên tắc phương pháp BTNB 18 2.3 Tiến trình hoạt động dạy học theo phương pháp BTNB 20 2.4 Mối quan hệ phương pháp BTNB với phương pháp dạy học khác 21 CHƯƠNG 24 CÁC KỸ THUẬT DẠY HỌC VÀ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG CHO HỌC SINH TRONG PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 24 3.1 Tổ chức lớp học 24 3.2 Giúp HS bộc lộ quan niệm ban đầu .24 3.3 Kỹ thuật tổ chức hoạt động thảo luận cho HS 25 3.4 Kỹ thuật tổ chức hoạt động nhóm phương pháp BTNB 27 3.5 Kỹ thuật đặt câu hỏi GV 27 3.6 Rèn luyện ngôn ngữ cho HS thông qua dạy học theo phương pháp BTNB .28 3.7 Kĩ thuật chọn ý tưởng, nhóm ý tưởng HS 30 3.8 Hướng dẫn HS đề xuất thí nghiệm tìm tòi - nghiên cứu hay phương án tìm câu trả lời .31 3.9 Hướng dẫn HS sử dụng thực hành 32 3.10 Hướng dẫn HS phân tích thông tin, tượng quan sát nghiên cứu để đưa kết luận 34 3.11 So sánh, đối chiếu kết thu nhận với kiến thức khoa học 35 3.12 Đánh giá HS dạy học theo phương pháp BTNB 35 CHƯƠNG 36 VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ VIỆT NAM 36 4.1 Những thuận lợi khó khăn sử dụng phương pháp BTNB Việt Nam .36 4.2 Lựa chọn chủ đề dạy học theo phương pháp BTNB 36 4.3 Lựa chọn sử dụng thiết bị dạy học phương pháp BTNB 37 4.4 Tổ chức hoạt động quan sát thí nghiệm phương pháp BTNB 38 CHƯƠNG 41 GIỚI THIỆU MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ TRUNG HỌC CƠ SỞ .41 VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 41 BÀI 1: ĐO THỂ TÍCH CỦA MỘT VẬT RẮN KHÔNG THẤM NƯỚC .41 BÀI 2: KHỐI LƯỢNG RIÊNG TRỌNG LƯỢNG RIÊNG 43 BÀI 3: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT RẮN 44 BÀI 4: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT LỎNG 46 NGUYÊN TẮC CỦA NHIỆT KẾ NHIỆT GIAI 46 BÀI 5: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT KHÍ 49 BÀI 6: SỰ BAY HƠI 50 BÀI 8: TỐC ĐỘ 54 BÀI CHUYỂN ĐỘNG ĐỂU - CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀU 55 BÀI 10: SỰ CÂN BẰNG LỰC - QUÁN TÍNH 56 BÀI 11: LỰC MA SÁT 57 BÀI 12: LỰC ĐẨY ÁC SI MÉT VÀ SỰ NỔI 59 BÀI 13: ÁP SUẤT 61 BÀI 14: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG - BÌNH THÔNG NHAU 62 BÀI 16: TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG 66 TỪ PHỔ ĐƯỜNG SỨC TỪ 66 BÀI 17: TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY 67 CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA 67 BÀI 18: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 69 ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, Bộ Giáo dục Đào tạo quan tâm đến việc đổi phương pháp dạy học, nhiều Dự án - Chương trình phát triển giáo dục Bộ khai thác kĩ thuật dạy học tích cực, phương pháp dạy học tiên tiến, đại triển khai tập huấn cho đội ngũ GV cốt cán nước Để góp phần trang bị thêm cho GV phương pháp dạy học, biên soạn tài liệu Phương pháp “Bàn tay nặn bột” dạy học môn Vật lí cấp trung học sở Phương pháp "Bàn tay nặn bột” trọng đến việc hình thành kiến thức lực nghiên cứu khoa học cho HS việc tổ chức cho HS tiến hành tìm tòi, nghiên cứu nhiều hình thức khác nhau: thực nghiệm, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra để em tìm câu trả lời cho vấn đề đặt giới vật chất xung quanh Phương pháp “Bàn tay nặn bột” đảm bảo thống phương pháp khoa học phương pháp dạy học môn, HS tổ chức để tự phát giải nhiệm vụ học tập, hoạt động HS gần giống với hoạt động nhà nghiên cứu Đối với vật, tượng sở quan sát, dự đoán, thực nghiệm từ lập luận, suy đoán lôgic mà HS tiếp cận dần với vấn đề cần giải cách đặt câu hỏi, tình liên quan, từ đề xuất giả thuyết hay phương án nghiên cứu để giải quyết, khám phá vấn đề đặt ra, hình thức tiến hành hoạt động tìm tòi, tranh luận, đối chiếu, kiểm chứng để hình thành xây dựng kiến thức khoa học, kĩ thực hành, từ tự thân HS thích ứng điều chỉnh quan niệm ban đầu giới vật chất xung quanh Cũng phương pháp dạy học tích cực khác, dạy học theo "Bàn tay nặn bột” coi hoạt động học HS trung tâm trình nhận thức, HS người tìm câu trả lời lĩnh hội kiến thức dẫn dắt GV Đặc điểm dạy học theo "Bàn tay nặn bột” tạo nên tính tò mò, ham khám phá, yêu thích say mê khoa học HS Ngoài việc trọng nuôi dưỡng kiến thức ý tưởng khoa học, "Bàn tay nặn bột” trọng đến việc rèn kĩ năng, khả diễn đạt, phát triển ngôn ngữ khoa học kĩ phản hồi, lực ứng xử xã hội thông qua ngôn ngữ giao tiếp HS Chúng xin chân thành cảm ơn Thứ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo - Nguyễn Vinh Hiển trực tiếp đạo đưa phương pháp “Bàn tay nặn bột” vào dạy học môn khoa học trường phổ thông việt Nam, để tiếp cận, khai thác vận dụng vào dạy học môn khoa học nói chung môn Vật lí cấp trung học sở nói riêng Khi vận dụng phương pháp “Bàn tay nặn bột” kĩ thuật dạy học tích cực vào dạy học GV phải chủ động tạo tình huống, đồ dùng, thiết bị dạy học tự làm để tạo nên sinh động học khẳng định tính đắn khoa học Đồng thời với học vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột” giúp HS nhớ lâu kiến thức, phát triển tư logic, óc sáng tạo HS người tìm tòi, khám phá, trực tiếp làm thí nghiệm kiểm tra lại dự đoán hay phương án để từ vận dụng kiến thức vật lí vào ứng dụng sống Vì lần đầu xuất bản, tài liệu không tránh thiếu sót, mong độc giả đóng góp ý kiến để tài liệu thêm phần hoàn thiện Trân trọng cảm ơn! Các tác giả CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 1.1 Khái quát phương pháp “Bàn tay nặn bột” Phương pháp dạy học "Bàn tay nặn bột" (BTNB), tiếng Pháp La main la pâte - viết tắt LAMAP; tiếng Anh Hands-on, phương pháp dạy học khoa học dựa sở tìm tòi - nghiên cứu, áp dụng cho việc dạy học môn khoa học tự nhiên Phương pháp khởi xướng Giáo sư Georges Charpak (Giải Nobel Vật lí năm 1992) Theo phương pháp BTNB, giúp đỡ GV, HS tìm câu trả lời cho vấn đề đặt sống thông qua tiến hành thí nghiệm, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra để từ hình thành kiến thức cho Đứng trước vật tượng, HS đặt câu hỏi, giả thuyết từ hiểu biết ban đầu, tiến hành thực nghiệm nghiên cứu để kiểm chứng đưa kết luận phù hợp thông qua thảo luận, so sánh, phân tích, tổng hợp kiến thức Mục tiêu phương pháp BTNB tạo nên tính tò mò, ham muốn khám phá say mê khoa học HS Ngoài việc trọng đến kiến thức khoa học, phương pháp BTNB ý nhiều đến việc rèn luyện kĩ diễn đạt thông qua ngôn ngữ nói viết cho HS 1.2 Sự đời phát triển phương pháp BTNB Pháp Năm 1995, giáo sư Georger Charpak dẫn đoàn gồm nhà khoa học đại diện Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp đến khu phố nghèo Chicago (Mỹ) để tìm hiểu phương pháp dạy học khoa học dựa việc thực hành, thí nghiệm thử nghiệm Sau nhóm nghiên cứu vấn đề thành lập Ban Trường học - Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc gia Pháp (INRP) đề nghị làm báo cáo hoạt động khoa học Mỹ tương thích hoạt động với điều kiện Pháp (Báo cáo thực vào tháng 12 năm 1995) Trong năm học 1995 - 1996, Ban Trường học - Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp vận động khoảng 30 trường thuộc tỉnh tình nguyện thực chương trình Tháng 4/1996, hội thảo nghiên cứu phương pháp BTNB tổ chức Poitiers (miền Trung nước Pháp), kế hoạch hành động giới thiệu triển khai Ngày 09/7/1996, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp thông qua định thực chương trình Tháng 9/1996, thử nghiệm tiến hành Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp với tỉnh 350 lớp học tham gia Nhiều trường đại học, viện nghiên cứu tham gia giúp đỡ GV thực tiết dạy Như từ đây, phương pháp BTNB thức đời sở kế thừa thử nghiệm trước tiếp tục phát triển Năm 1997, nhóm chuyên gia Viện Hàn lâm Khoa học Pháp Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc gia Pháp thành lập để thúc đẩy phát triển khoa học trường học Dưới tài trợ Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp, trang web http://www.inrp.fr/lamap đời vào tháng 5/1998 nhằm cung cấp thông tin, tài liệu để giúp đỡ GV hoạt động dạy học khoa học nhà trường Trang web tạo điều kiện cho việc trao đổi thông tin GV trao đổi nhà khoa học với GV xung quanh hoạt động dạy học khoa học Tháng 9/1998, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp soạn thảo 10 nguyên tắc phương pháp BTNB Sáu nguyên tắc liên quan đến tiến trình sư phạm bốn nguyên tắc lại nêu rõ bên liên quan tới cộng đồng khoa học giúp đỡ cho phương pháp BTNB Hoạt động triển khai phương pháp BTNB diễn mạnh mẽ từ ngày đầu Năm 1998, INRP kêu gọi 21 Viện Đào tạo GV (IUFM) phối kết hợp nghiên cứu năm thực hành, trung tâm tư liệu sử dụng trang web BTNB biên soạn tư liệu phục vụ cho giảng dạy theo phương pháp BTNB Mạng lưới BTNB thành lập từ trang web BTNB tỉnh Mạng lưới hoạt động hiệu việc tương trợ nguồn tư liệu thí nghiệm tỉnh với Tháng 12/2001, mạng lưới trao giải dạy học điện tử (e - training) phát động European Schoolnet Năm 2001, mạng lưới trung tâm vệ tinh (centre pilote) BTNB thành lập theo sáng kiến Viện Hàn lâm Khoa học Pháp với mục đích trao đổi kinh nghiệm thông tin với Các quan báo chí, truyền thông có nhiều chương trình, phóng khoa học dành cho phương pháp BTNB Từ tháng 9/2002 đến tháng 8/2005, kênh France Info giới thiệu liên tục phương pháp BTNB vào thứ hàng tuần truyền hình Trong chương trình này, GV, giảng viên nhà khoa học trình bày hoạt động khoa học thực với trẻ em Tháng 6/2000, chương trình đổi dạy học khoa học công nghệ nhà trường Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp công bố Phương pháp BTNB phương pháp khuyên dùng chương trình Năm 2001, nhóm chuyên gia nghiên cứu phương pháp BTNB Viện Hàn lâm Khoa học Pháp Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc gia mở rộng thêm với trường Đại học Sư phạm Paris Tháng 5/2004 Paris, hội thảo quốc gia hỗ trợ khoa học, công nghệ trường tiểu học thành lập Hiến chương hỗ trợ khoa học, công nghệ trường tiểu học soạn thảo để phục vụ hướng dẫn cho đơn vị liên quan Năm 2005, thỏa thuận ký kết Viện Hàn lâm Khoa học Pháp Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp nhằm tăng cường vai trò hai quan giáo dục khoa học kỹ thuật Một thỏa thuận ký kết vào năm 2009 Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp Bộ giáo dục Cấp cao Nghiên cứu Không dừng lại việc triển khai phương pháp BTNB trường tiểu học, tổ chức BTNB Pháp (LAMAP France) khuyến khích GV trường mẫu giáo áp dụng phương pháp BTNB tiết dạy khoa học Dần dần, phương pháp BTNB triển khai bước đầu trường trung học sở môn Vật lí, Hóa học, Sinh học Việc phát triển ứng dụng phương pháp BTNB xuyên suốt qua bậc học từ mẫu giáo, tiểu học đến trung học sở giúp HS quen với phương pháp học tập khoa học, chịu khó suy nghĩ tìm tòi, mang lại không khí cho việc giảng dạy học tập khoa học trường học Pháp Cùng với việc phát triển truyền bá rộng rãi phương pháp nước, Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp phối hợp với quan nghiên cứu, liên quan Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc tế Paris để tổ chức hội thảo quốc tế phương pháp BTNB nhằm giúp quốc gia quan tâm nguồn tài liệu, cách làm triển khai phương pháp vào chương trình giáo dục nước theo đặc thù văn hóa chương trình giáo dục Hội thảo quốc tế lần thứ dạy học khoa học trường học tổ chức vào tháng 5/2010 Hội thảo thu hút thành viên đại diện 33 quốc gia tham dự Hội thảo lần thứ hai tổ chức từ ngày đến ngày 14/5/2011 Paris với gần 40 quốc gia khối cộng đồng chung Châu Âu (EU) tham gia Tham dự Hội thảo lần có hai đại diện Việt Nam, TS Phạm Ngọc Định (P Vụ trưởng Vụ Giáo dục Tiểu học - Bộ Giáo dục Đào tạo) ThS Trần Thanh Sơn (Đại học Quảng Bình - cộng tác viên phụ trách chương trình BTNB Hội Gặp gỡ Việt Nam) 1.3 Giáo sư Georger Charpak - Người khai sinh phương pháp BTNB 1.3.1 Sơ lược tiểu sử giáo sư Georger Charpak (theo wikimedia) Georger Charpak (01/08/1924 –29/09/2010) viện sĩ Viện Hàn lâm Nobel Vật lí năm 1992 Ông nghiên cứu chi tiết trình ion hóa buồng dây, đầu thu chứa khí dây bố trí dày đặc để thu ion hóa, nhờ quan sát đường hạt Buồng dây biến gian số tổ hợp tạo thành từ buồng dây phát xung ánh sáng Cherenkov tạo cho phép tiến hành nghiên cứu chọn lọc cho tượng cực (như nặng), tín hiệu tượng thường bị lẫn nhiễu mạnh tóm tắt sơ lược tiểu sử giáo sư Georger Charpak - người khai main la pâte) theo nguồn Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp Khoa học Pháp, đoạt giải chất khí sáng tạo tín hiệu điện gần điểm thể nó, buồng chiếu thời thành hệ thống phức tạp việc hình thành quark tín hiệu khác Dưới sinh phương pháp BTNB (La (CNPS) Wikipedia Georger Charpak sinh ngày 01/08/1924 Dabrovica, Phần Lan Ông (1948), trường danh tiếng uy tín hệ thống trường lớn "Grandes Charpak bảo vệ luận án tiến sĩ năm 1955, trở thành nghiên cứu viên Trung Quốc gia Pháp (CNRS), phòng thí nghiệm Vật lí hạt nhân Collègue de tiếng uy tín Paris) Năm 1959, ông nghiên cứu viên Trung tâm gia Pháp (CNRS), sau làm việc Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu 1984, ông làm việc phòng thí nghiệm Chaire Joliot - Curie Trường cấp nghiệp Paris (ESPCI) học kỹ sư trường Mỏ Paris écolé" nước Pháp G tâm Nghiên cứu Khoa học France (một trường danh Nghiên cứu Khoa học Quốc từ năm 1963 đến 1989 Năm cao Vật lí Hóa học công Georger Charpak (01/08/1924 –29/09/2010) Từ năm 1941, G Charpak tham gia quân đội Năm 1943 ông bị bắt giam sau chuyển đến trại giam tập trung Dachau nhà tù Centrale d'Eysses, Các công trình Georger Charpak tập trung chủ yếu Vật lí hạt nhân, Vật lí hạt lượng cao Năm 1995, Georger Charpak kết hợp với Pierre Léna Yves Quéré đưa chương trình BTNB nhằm đổi việc giảng dạy khoa học trường tiểu học Pháp nước châu Âu Nhiều hợp tác quốc tế kí kết nhằm mở rộng chương trình nhiều quốc gia giới Giáo sư Georger Charpak ngày 29/9/2010 nhà riêng Paris - Cộng hòa Pháp 1.3.2 Các danh hiệu giải thưởng Georger Charpak - Năm 1960: Huy chương bạc nghiên cứu khoa học Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp - Năm 1980: Giải thưởng Ricard Hội Vật lí Pháp - Năm 1977: Tiến sĩ danh dự Đại học Genève – Thụy Sĩ - Năm 1984: Giải thưởng Hội đồng lượng nguyên tử - Viện Hàn lâm Khoa học Pháp - Năm 1986: Viện sĩ nước Viện Hàn lâm Khoa học Mỹ - Năm 1989: Giải thưởng năm Ban lượng cao - Hiệp hội Vật lí Châu Âu - Năm 1992: Giải Nobel Vật lí phát minh buồng đa tuyến (multiwire chamber) - Năm 1994-1996: Thành viên Hội đồng Cấp cao (Haut Conseil) - Năm 1993: Thành viên Viện Văn hóa Phổ thông (Académie Universelle des cultures) - Năm 1994: Tiến sĩ danh dự Đại học Bruxelles – Bỉ - Năm 1994: Tiến sỹ danh dự Đại học Coimbra (Universidade de Coimbra), trường đại học danh tiếng bậc Bồ Đào Nha, thành lập từ 1290 - Năm 1993: Viện sĩ viện Hàn lâm khoa học Áo - Năm 1995: Viện sĩ viện Hàn lâm khoa học Lisbonne - Bồ Đào Nha - Năm 1994: Viện sĩ viện hàn lâm khoa học Nga - Năm 2002: Thành viên Viện Y tế Quốc gia Pháp - Năm 2009: Huy chương Grand Vermeil Thành phố Paris Sỹ quan Bắc đẩu Bội tinh (Pháp) 1.3.3 Các xuất Georger Charpak 1) G CHARPAK, D SAUDINOS La Vie fil tendu Ed Odile Jacob (1993) 2) G CHARPAK Research on Particle Imaging Detectors World Scientific (1995) 3) G CHARPAK La main la pâte, les sciences l'école primaire Ed Flammarion (1996) 4) G CHARPAK, R.L GARWIN Feux follets etchampigonons nuclaies Ed Odile Jacob (1997) 5) G CHARPAK (dir) Enfants, chercheurs et citoyens Ed Odile Jacob (2003) 6) G CHARPAK, H.BROCH Devenez sorciers, devenez savants Ed Odile Jacob (2004) 7) G CHARPAK, R.OMNES Soyez savants, devenez prophètes Ed Odile Jacob (2004) 8) G CHARPAK, P.LENA, Y.QUERE L'enfant et la science Ed Odile Jacob (2005) 9) G CHARPAK, R.L.GARWIN,V.JOURNE De Tchernobyl en tchernobyis Ed Odile Jacob(2005) 10) G CHARPAK Mémoires dun déraciné, physicien, citoyen du monde Ed Odile Jacob (2008, 2010) 1.4 Phương pháp BTNB giới Ngay từ đời, phương pháp BTNB tiếp nhận truyền bá rộng rãi Nhiều quốc gia giới hợp tác với Viện Hàn lâm Khoa học Pháp việc phát triển phương pháp Brazil, Bỉ, Afghanistan, Campuchia, Chilê, Trung Quốc, Thái Lan, Colombia, Hy lạp, Malaysia, Marốc, Serbi, Thụy Sĩ, Đức…, có Việt Nam thông qua Hội Gặp gỡ Việt Nam Tính đến năm 2009, có khoảng 30 nước tham gia trực tiếp vào chương trình BTNB Nhờ bảo trợ Vụ Công nghệ - Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp, trang web quốc tế dành cho quốc gia thành lập năm 2003 nhằm đăng tải tài liệu cung cấp GV, giảng viên theo ngôn ngữ nước thành viên tham gia Hệ thống trang web tương đồng (site miroir) với trang web BTNB Pháp nhiều nước thực hiện, biên dịch theo ngôn ngữ địa quốc gia Trung Quốc, Hy lạp, Đức, Serbi, Colombia… Tháng năm 2004, trường hè Quốc tế BTNB với chủ đề "Bàn tay nặn bột giới: trao đổi, chia sẻ, đào tạo" tổ chức Erice – Ý dành cho chuyên gia Pháp nước Hội đồng Khoa học Quốc tế (International Council for Science - ICS) Hội Viện Hàn lâm Quốc tế (International Academy Panel - IPA) phối hợp tài trợ để thành lập cổng thông tin điện tử giáo dục khoa học, nội dung phương pháp BTNB đưa vào Cổng thông tin đa ngôn ngữ thành lập vào tháng 4/2004 Nhiều dự án theo vùng lãnh thổ, châu lục hình thành để giúp đỡ, hỗ trợ cho việc phát triển phương pháp BTNB quốc gia Có thể kể đến dự án Pollen (Hạt phấn) Châu Âu, dự án phát triển phương pháp BTNB hệ thống lớp song ngữ Đông Nam Á VALOFRASE (Valofrase du Francais en Asie du Sud-Est - Chương trình phát triển tiếng Pháp Đông Nam Á), dự án giảng dạy khoa học cho nước nói tiếng Ả-rập… 1.5 Phương pháp BTNB Việt Nam 1.5.1 Hội gặp gỡ Việt Nam (Rencontres du Vietnam) đóng góp cho du nhập phát triển BTNB Việt Nam Hội Gặp gỡ Việt Nam (tên tiếng Pháp "Recontres du Vietnam") luật Hội Đoàn 1901 Cộng hòa Pháp giáo sư Jean Trần Thanh Vân Hội tập hợp nhà khoa học Pháp với mục đích hỗ trợ, giúp đỡ Việt giáo dục, hội thảo khoa học, trường hè Vật lí; trao học bổng sinh viên Việt Nam thành lập vào năm 1993 theo Việt kiều Pháp làm chủ tịch Nam lĩnh vực khoa học, khuyến học, khuyến tài cho HS Phương pháp BTNB đưa vào Việt Nam cố gắng nỗ Nam Phương pháp BTNB giới thiệu Việt Nam với thời điểm đời thử nghiệm ứng dụng dạy học Pháp Dưới tóm lược pháp BTNB vào Việt Nam dựa tổng hợp tài liệu, biên họp, làm việc Hội Gặp gỡ Việt Nam 15 năm từ năm 1995 đến 2010 lực to lớn Hội Gặp gỡ Việt mà phương pháp bắt đầu lịch sử trình đưa phương hội nghị, hội thảo chương trình Tháng 10/1995, với lời mời giáo sư Jean Trần Thanh Vân giáo sư Georger Charpak (cha đẻ phương pháp BTNB) Việt Nam lượng cao tổ chức thành phố Hồ Chí Minh Trong khuôn khổ hội Chapak thăm làng trẻ em SOS Gò Vấp trường phổ thông Hermann Minh hứa giúp đỡ Việt Nam việc đưa phương pháp BTNB vào Chủ tịch Hội Gặp gỡ Việt Nam, tham dự hội thảo quốc tế Vật lí thảo quốc tế này, giáo sư Georger Gmeiner thành phố Hồ Chí trường học GS Jean Trần Thanh Vân Từ tháng 09/1999 đến tháng 03/2000, tổ chức BTNB Pháp (LAMAP France) tiếp nhận tập huấn cho nữ thực tập sinh Việt Nam GV Vật lí trường trung học dạy song ngữ tiếng Pháp thành phố Hồ Chí Minh Đây người Việt Nam tiếp cận tập huấn với phương pháp BTNB Tháng 01/2000, "Bàn tay nặn bột - Khoa học trường tiểu học" - sách BTNB Việt Nam xuất Đây sách viết phương pháp BTNB giáo sư Georger Charpak xuất năm 1996 dịch tác giả Đinh Ngọc Lân Trong họp Hà Nội, GS.Trần Thanh Vân thành lập nhóm triển khai phương pháp BTNB Hà Nội bao gồm thành viên: bà Nguyễn Thị Thanh Hương - Phó trưởng Khoa Vật lí, Đại học Sư Phạm Hà Nội, bà Đỗ Hương Trà ông Lê Trọng Tường - giảng viên Khoa Vật lí - Đại học Sư phạm Hà Nội, ông Hà Huy Bằng giảng viên, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, ông Nguyễn Hàm Châu - nhà báo Ngày 30/01/2000, GS.Trần Thanh Vân, GS Georger Charpak ông Léon Lederman - phụ trách tổ chức BTNB Pháp nhóm họp Paris chương trình hành động BTNB Việt Nam Tháng 6/2000, Hội Gặp gỡ Việt Nam mời nhóm phóng viên kênh truyền hình VTV1 Việt Nam sang Pháp làm việc ngày Vaulx en Vlin để thực phóng phương pháp BTNB phát truyền hình Việt Nam Tháng 11/2000, Hội Gặp gỡ Việt Nam, với giúp đỡ ông Léon Lederman gửi đại biểu Việt Nam tham dự hội thảo quốc tế giảng dạy khoa học trường Tiểu học Bắc Kinh - Trung Quốc Từ năm 2000 đến 2002, phương pháp BTNB phổ biến cho sinh viên Đại học Sư phạm Hà Nội, áp dụng thử nghiệm trường Tiểu học Đoàn Thị Điểm, trường Herman Gmeiner Hà Nội trường thực hành Nguyễn Tất Thành (thuộc Đại học Sư phạm Hà Nội) Chủ đề giảng dạy là: nước, không khí âm Năm 2002, nhóm nghiên cứu tăng thêm lớp tiểu học áp dụng phương pháp BTNB Hà Nội mở thêm lớp Huế Thành phố Hồ Chí Minh Lớp tập huấn phương pháp BTNB cho GV tổ chức vào tháng 9/2002 Hà Nội Từ 2002 đến nay, giúp đỡ Hội Gặp gỡ Việt Nam lớp tập huấn phương pháp BTNB triển khai cho GV cốt cán cán quản lý nhiều địa phương toàn quốc Các giảng viên tập huấn giáo sư tình nguyện người Pháp đến từ Viện Đào tạo GV (IUFM), Đại học Tây Bretagne Tháng 12/2009, chuyến công tác Việt Nam để tham gia dự Hội nghị người Việt Nam nước theo lời mời Chính phủ Việt Nam, Giáo sư Trần Thanh Vân gặp gỡ trao đổi chương trình BTNB Việt Nam với Thứ trưởng Nguyễn Vinh Hiển Vụ trưởng Vụ Tiểu học Lê Tiến Thành Tháng 8/2010, GS Trần Thanh Vân có gặp gỡ, trao đổi với Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo Phạm Vũ Luận thứ trưởng Nguyễn Vinh Hiển, có nội dung định hướng phát triển phương pháp BTNB Việt Nam 1.5.2 Tình hình áp dụng phương pháp BTNB trường tiểu học Việt Nam Với cố gắng đem lại cho GV Tiểu học Việt Nam phương pháp dạy học mới, tích cực nhằm thực đổi phương pháp dạy học tinh thần Bộ Giáo dục Đào tạo, Hội Gặp gỡ Việt Nam trực tiếp làm việc với trường đại học, Sở Giáo dục Đào tạo địa phương để tổ chức lớp tập huấn phương pháp BTNB cho GV cốt cán, giảng viên, cán quản lý (Hiệu trưởng, hiệu phó, chuyên viên phụ trách Tiểu học phòng Giáo dục Đào tạo) Ý thức vấn đề đổi phương pháp dạy học trường tiểu học tầm quan trọng phương pháp BTNB việc hình thành ý thức khoa học, niềm say mê khoa học cho HS từ lứa tuổi tiểu học, GV, cán quản lý sau tham dự lớp tập huấn triển khai tập huấn lại cho đồng nghiệp đơn vị Nhờ phương pháp BTNB nhân rộng hơn, triển khai nhiều cho GV trường tiểu học Tại số địa phương, chương trình triển khai áp dụng phương pháp BTNB triển khai mạnh mẽ từ cấp Phòng Giáo dục Đào tạo đến cấp trường, bật Thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Đà Nẵng Tại Đà Nẵng sau đợt tập huấn dành cho GV chuyên viên Phòng Giáo dục Đào tạo năm 2009, Sở Giáo dục Đào tạo Đà Nẵng làm việc với Hội Gặp gỡ Việt Nam để "đặt hàng" thiết kế chương trình tập huấn ngắn cho cán quản lý bậc tiểu học toàn thành phố (hiệu trưởng, hiệu phó, chuyên viên phụ trách tiểu học Phòng GD&ĐT trực thuộc) nhằm giúp cán quản lý hiểu rõ phương pháp BTNB, tầm quan trọng tạo điều kiện cho GV thí điểm áp dụng tiết dạy khoa học trường Thời gian qua phương pháp BTNB áp dụng đạt kết định số trường tiểu học Việt Nam Trên sở kết ấy, Bộ Giáo dục Đào tạo đạo nghiên cứu phương pháp BTNB để áp dụng mở rộng bước tiểu học trung học sở, tiến tới triển khai mở rộng rãi nước Cùng với lớp tiểu học thực theo chương trình tiểu học Việt Nam, lớp tiểu học song ngữ tiếng Pháp áp dụng mạnh mẽ có hiệu cao dạy học khoa học Các GV lớp song ngữ tập huấn phương pháp BTNB theo chương trình VALOFRASE (Valofrase du Francais en Asie du Sud-Est - Chương trình phát triển tiếng Pháp Đông Nam Á) Tuy số lượng GV HS thụ hưởng chương trình so với số lượng trường tiểu học HS tiểu học toàn quốc CHƯƠNG LÍ LUẬN CƠ BẢN VỀ PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 2.1 Cơ sở khoa học phương pháp BTNB 2.1.1 Dạy học khoa học dựa tìm tòi - nghiên cứu Dạy học khoa học dựa tìm tòi nghiên cứu phương pháp dạy học khoa học xuất phát từ hiểu biết cách thức học tập HS, chất nghiên cứu khoa học xác định kiến thức khoa học kĩ mà HS cần nắm vững Phương pháp dạy học dựa tin tưởng điều quan trọng phải đảm bảo HS thực hiểu học mà đơn giản học để nhắc lại nội dung kiến thức thông tin thu Không phải trình học tập hời hợt với động học tập dựa hài lòng từ việc khen thưởng, dạy học khoa học dựa tìm tòi nghiên cứu sâu với động học tập xuất phát từ hài lòng HS học hiểu điều Dạy học khoa học dựa tìm tòi nghiên cứu không quan tâm đến lượng thông tin ghi nhớ thời gian ngắn mà ngược lại ý tưởng hay khái niệm dẫn đến hiểu biết ngày sâu với lớn lên HS a) Bản chất nghiên cứu khoa học phương pháp BTNB Tiến trình tìm tòi nghiên cứu khoa học phương pháp BTNB vấn đề cốt lõi, quan trọng Tiến trình tìm tòi nghiên cứu HS đường thẳng đơn giản mà trình phức tạp HS tiếp cận vấn đề đặt qua tình (câu hỏi lớn học); nêu giả thuyết, nhận định ban đầu mình, đề xuất tiến hành thí nghiệm nghiên cứu; đối chiếu nhận định (giả thuyết đặt ban đầu); đối chiếu cách làm thí nghiệm kết với nhóm khác; không phù hợp HS phải quay lại điểm xuất phát, tiến hành lại thí nghiệm thử làm lại thí nghiệm đề xuất nhóm khác để kiểm chứng; rút kết luận giải thích cho vấn đề đặt ban đầu Trong trình này, HS luôn phải động não, trao đổi với HS khác nhóm,trong lớp, hoạt động tích cực để tìm kiến thức Con đường tìm kiến thức HS lại gần giống với trình tìm kiến thức nhà khoa học 10 Nội dung kiến thức Tổ chức hoạt động GV Hoạt động HS Hai lực cân bằng: Bước Tình huống: Vẽ hình, ghi lại ý tưởng cá nhân - Hai lực cân hai lực đặt vào vật, có cường độ nhau, phương nằm đường thẳng, chiều ngược + Dùng hai lực kế gắn vào hai đầu xe lăn, dùng tay kéo hai lực kế hai phía cho xe đứng yên Em cho biết có lực tác dụng vào xe độ lớn chúng? - Một vật đứng yên hay chuyển động thẳng chịu tác dụng hai lực cân + Móc cân 20g lên lực kế treo giá đỡ, em cho biết có lực tác dụng vào cân? Số lực kế bao nhiêu? Thống hình vẽ nhóm Trình bày nhóm Thảo luận Ghi lại nội dung cần nhớ I Mục tiêu học Kiến thức: - Nêu ví dụ lực ma sát nghỉ - Nêu ví dụ lực ma sát trượt Bước Tổ chức cho HS hoạt động Cho hai nhóm dự đoán tình - Nêu ví dụ lực ma sát lăn - Nhận xét GV dự đoán nhóm Kĩ năng: Đề cách làm tăng ma sát có lợi giảm ma sát có hại số trường hợp cụ thể đời sống, kĩ thuật Bước Cho HS nhận xét hai lực tác dụng vào xe lăn, cân (phương, chiều, độ lớn điểm đặt) cho HS rút đặc điểm hai lực cân Bước Cho HS làm thí nghiệm A-tút Cho HS lấy ví dụ thực tế vật chuyển động thẳng chịu tác dụng hai lực cân - Lưu ý cho HS: Lực tác dụng lên ô tô có Trọng lực P, phản lực N, lực phát động F lực cản Fc: II Thiết bị dạy học Ví dụ: ôtô, xe máy chuyển động đường thẳng Nếu ta thấy đồng hồ đo tốc độ số định, ôtô, xe máy chuyển động thẳng Khi đó, chúng chịu tác dụng hai lực cân lực đẩy động lực cản trở chuyển động P = N không tham gia vào chuyển động F = Fc gây nên chuyển động thẳng ô tô Quán tính: Bước Tình huống: Quán tính tính chất bảo toàn tốc độ hướng chuyển động vật Đặt nến xe lăn (hay khúc gỗ) xe lăn khúc gỗ) chuyển động điều xảy ra? Vẽ hình, ghi lại ý tưởng cá nhân Thống trình bày nhóm Trình bày nhóm Bước Tổ chức cho HS hoạt động Thảo luận Nhận xét GV hình vẽ trình bày nhóm Bước Cho HS tiến hành thí nghiệm với hai trường hợp: cho xe chuyển động từ từ cho xe chuyển động nhanh - Hình thành khái niệm quán tính - Cho HS lấy ví dụ chuyển động quán tính thực tế - Lưu ý cho HS: Vật có khối lượng lớn mức quán tính lớn vật không nên thay đổi vật tốc vật cách đột ngột Vận dụng Bài 11: LỰC MA SÁT Biểu diễn lực tác dụng vào vật trạng thái cân tĩnh (trọng lực, lực đàn hồi, phản lực, ) vectơ lực - Dụng cụ thí nghiệm: Lực kế, khúc gỗ, mặt phẳng nghiêng, xe lăn - Văn phòng phẩm: Giấy Ao (hoặc A3), bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dun g kiế n thứ c Tổ chức hoạt động GV Lực ma sát : Bước Tình huống: Ghi lại nội dung cần nhớ Ví dụ chuyển động quán tính: - Hành khách ngồi ôtô chuyển động đường thẳng, hành khách chuyển động tốc độ với ôtô Nếu ôtô đột ngột rẽ trái, người bị nghiêng phía bên phải - Khi cán búa lỏng, làm chặt lại cách gõ mạnh chuôi cán xuống đất Đó vì, ta gõ mạnh chuôi cán búa xuống đất, cán đột ngột bị dừng lại, quán tính đầu búa tiếp tục chuyển động ngập sâu vào cán búa Lực ma sát ngh ỉ giữ cho vật khô ng trư ợt vật bị tác dụn g lực c - Điều xảy đặt khúc gỗ mặt phẳng nghiên g? - Chỉ lực tác dụng vào viên bi chuyển động sàn nhà Bước Hoạt động HS Vẽ hình, ghi lại dự đoán cá nhân Thống trình bày nhóm Trình bày nhóm Thảo luận Ghi lại nội 57 - Lực ma sát trượt xuất vật chuyển động trượt bề mặt vật khác Nó có tác dụng cản trở chuyển động trượt vật - Lực ma sát lăn xuất vật chuyển động lăn mặt vật khác cản lại chuyển động Lực ma sát lăn nhỏ lực ma sát trượt Tổ chức cho HS hoạt động (có thể cho nhóm dự đoán tình huống) Bước Tình thứ HS đưa hai trường hợp tùy theo góc nghiêng mặt phẳng nghiêng với mặt phẳng nằm ngang: khúc gỗ đứng yên khúc gỗ chuyển động mặt phẳng nghiêng Bước GV HS tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán Bước Hình thành khái niệm lực ma sát nghỉ ma sát trượt * Với tình thứ hai: viên bi không chuyển động mà sau thời gian dừng lại Từ hình thành khái niệm lực ma sát lăn - Lưu ý cho HS: Lực ma sát nghỉ có đặc điểm là: + Cường độ thay đổi tuỳ theo lực tác dụng lên vật dung cần nhớ Ví dụ: - Một khúc gỗ đặt mặt phẳng nghiêng không bị trượt xuống, mặt tiếp xúc vật mặt phẳng nghiêng có lực ma sát nghỉ giữ cho vật không bị trượt xuống - Khi xe đạp chuyển động, ta bóp phanh má phanh trượt vành xe, xuất lực ma sát trượt làm cản trở chuyển động bánh xe làm xe chuyển động chậm dần dừng lại - Khi quan sát viên bi chuyển động sàn nhà, ta thấy viên bi lăn chậm dần dừng lại Khi viên bi mặt sàn có lực ma sát lăn làm cản trở chuyển động viên bi + Luôn có tác dụng giữ vật trạng thái cân có lực tác dụng lên vật Ma sát có ích hay có hại Tình huống: * Làm giảm ma sát có hại Dùng lực kế để kéo cho khúc gỗ chuyển động mặt bàn nằm ngang đặt khúc gỗ lên xe lăn để kéo số lực kế nào? Vẽ hình, ghi lại ý tưởng cá nhân - Giảm trọng lượng vật (giảm ma sát nghỉ) Thống trình bày nhóm - Tổ chức cho HS hoạt động Trình bày nhóm - Làm nhẵn mặt tiếp xúc (giảm ma sát trượt) - Nhận xét GV dự đoán nhóm Thảo luận - Tra dầu mỡ bôi trơn mặt tiếp xúc (giảm ma sát trượt, ma sát lăn) - Hướng dẫn HS rút nhận xét: độ lớn lực ma sát lăn nhỏ lực ma sát trượt Ghi lại nội dung cần nhớ - Thay ma sát trượt ma sát lăn - Hướng dẫn để HS lưu ý: Khi kéo khúc gỗ từ từ khúc gỗ chưa chuyển động mặt bàn khúc gỗ xuất lực ma sát nghỉ, khúc gỗ bắt đầu chuyển động lực ma sát nghỉ chuyển thành lực ma sát trượt Lực ma sát nghỉ cực đại lực ma sát trượt + * Làm tăng ma sát có ích Tăng ma sát cách tăng độ ráp mặt tiếp xúc, tăng lực ép vật vào mặt tiếp xúc + Độ lớn lực ma sát phụ thuộc vào khối lượng (cho HS dùng lực kế để kéo khúc gỗ có đặt thêm cân bên trên) 58 Vận dụng Cho HS lấy ví dụ thực tế lực ma sát nghỉ, lực ma sát trượt, lực ma sát lăn phân tích chúng có lợi hay có hại từ đưa phương án làm tăng giảm ma sát - Khi ta tác dụng lực kéo đẩy bàn sàn nhà bàn chưa chuyển động, bàn mặt sàn nhà có lực ma sát nghỉ làm cho bàn không chuyển động theo hướng lực tác dụng Nếu lực tác dụng lực ma sát nghỉ - Trong đời sống ngày, nhờ ma sát nghỉ, người ta lại Ma sát nghỉ giữ cho bàn chân không bị trượt bước mặt đường Bài 12: LỰC ĐẨY ÁC SI MÉT VÀ SỰ NỔI I Mục tiêu học Sau học, học sinh: - Phát biểu viết biểu thức lực đẩy Ác si mét chất lỏng, - Xác định độ lớn lực đẩy Ác si mét vật mặt thoáng chất lỏng - Nêu điều kiện vật chìm, nổi, lơ lửng chất lỏng, II Thiết bị dạy học - Bộ thí nghiệm lực đẩy Ác si mét; - Bóng bàn: quả; - Bình thủy tinh 500 ml; - Xi lanh kim tiêm III Tiến trình dạy học cụ thể Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Bước 1: Tình xuất phát câu hỏi nêu vấn đề Giáo viên gợi lại cho học sinh thấy thả vật vào nước ta thường thấy có vật chìm vào nước có vật lại mặt nước Yêu cầu học sinh lấy số ví dụ thực tế vật nổi/chìm nước nêu câu hỏi: Tại có vật chìm, có vật nổi, có vật lại lơ lửng nước? Vật hay bị chìm hay lơ lửng nước phụ thuộc vào yếu tố (điều kiện) gì? Học sinh nêu số ví dụ thực tế như: - Hòn đá (sỏi, gạch) chìm nước; - Tàu, thuyền, xuồng mặt nước; - Cái lá, miếng bấc mặt nước; Bước 2: Bộc lộ quan niệm ban đầu học sinh Trong học sinh viết ý kiến điều kiện chìm/nổi vật, giáo viên xuống quan sát thực hành số học sinh để nắm bắt nhanh quan niệm ban đầu học sinh chìm, vật Trong trình quan sát, cố gắng nắm bắt nhanh quan niệm khác biệt học sinh, chọn học sinh có quan niệm "sai" nhiều để yêu cầu lên trình bày trước, học sinh có quan niệm "đúng" cho trình bày sau Học sinh làm việc cá nhân, ghi quan niệm điều kiện vật nổi/chìm nước Có thể có số nhóm quan niệm ban đầu sau: - Vật nặng chìm, vật nhẹ nổi; - Vật ngấm nước chìm, vật không ngấm nước thi nổi; - Vật đặc chìm, vật rỗng nổi; Vật có đáy hẹp chìm, vật có đáy rộng Bước 3: Đề xuất giả thuyết (câu hỏi) thiết kế phương án thí nghiệm Tổ chức cho học sinh nêu quan niệm ban đầu thảo luận Chú ý làm cho học sinh phát mâu thuẫn như: - Có vật nặng nổi, ngược lại có vật nhẹ lại chìm; Từ quan niệm ban đầu, học sinh đưa câu hỏi như: - Lực "đỡ" cho vật mặt nước có liên quan đến phần vật bị ngập chất lỏng không? - Với vật bị chìm vào nước có lực "đỡ" - Các vật có phần bị ngập nước Vật 59 nặng phần bị chìm vào nước nhiều; vật không? - Các vật nằm cân mặt nước Giáo viên yêu cầu học sinh đề xuất phương án thí nghiệm nhằm tìm kiếm câu trả lời cho câu hỏi mà học sinh nêu cách nêu câu hỏi: - Theo em, làm kiểm tra xem lực "đỡ" nước có phụ thuộc vào phần vật bị ngập nước hay không? - Theo em, ta kiểm tra xem vật bị ngập nước có chịu tác dụng lực "đỡ" trường hợp vật hay không cách nào? Nếu có lực đo độ lớn không đo cách nào? Học sinh đề xuất phương án thí nghiệm: - Tìm hiểu xem phần bị ngập vật nước phụ thuộc vào trọng lượng vật, dùng bóng bàn, bơm dần nước vào thả lên mặt nước để quan sát phần bị ngập vào nước - Để tìm hiểu xem có lực tác dụng lên vật ngập nước hay không có độ lớn bao nhiêu, dùng lực kế treo vật vào để đo trọng lượng không khí, sau nhúng vật ngập vào nước quan sát số lực kế Bước 4: Tiến hành thí nghiệm tìm tòi - nghiên cứu Giáo viên phát cho học sinh dụng cụ thí nghiệm: Học sinh tiến hành thí nghiệm theo nhóm nhỏ - Một số vật như: sỏi, miếng sắt, miếng bấc nút nhựa ; TN1: - Thả bóng bàn vào nước bình chia độ, quan sát đánh dấu phần bị ngập vào nước - Bóng bàn (3 quả); - Dùng xi lanh bơm nước vào bóng bàn thả vào nước, quan sát đánh dấu phần ngập nước - Xi lanh có kim tiêm; - Bộ thí nghiệm lực đẩy Ác si mét gồm: Bình chia độ; Bình tràn; Lực kế giá thí nghiệm; Vật hình trụ có vạch chia; Cốc nhựa hình trụ thể tích với vật có vạch chia - Bơm dần nước vào bóng lặp lại thí nghiệm, quan sát, ghi lại kết nhận xét Yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm, vẽ hình bố trí thí nghiệm ghi kết thí nghiệm vào thực hành TN2: - Treo nặng hình trụ có vạch chia vào lực kế (treo giá thí nghiệm) để đo trọng lực không khí, ghi lại kết đo Trong trình học sinh làm thí nghiệm, giáo viên đến nhóm để giúp đỡ học sinh cần, quan sát nhanh thực hành học sinh để nắm bắt kết thí nghiệm Đưa gợi ý, hướng dẫn cần thiết để nhóm hướng, nhiên không làm giúp học sinh - Giữ nguyên vật lực kế, thả cho vật ngập dần vào nước, đọc số lực kế tương ứng, ghi lại kết su lực đẩy nước tác dụng lên nặng Bước 5: Kết luận hợp thức hóa kiến thức Giáo viên yêu cầu nhóm học sinh báo cáo kết thí nghiệm thảo luận Có thể yêu cầu nhóm ghi kết thí nghiệm nhóm vào tờ giấy A0 để treo lên so sánh Đại diện nhóm học sinh báo cáo kết thí nghiệm nhóm mình, trả lời câu hỏi nhóm bạn Ghi chép kết luận kiến thức sau thống chung toàn lớp Nêu câu hỏi để học sinh giải thích thêm kết thí nghiệm thu PHIẾU TỔNG KẾT KIẾN THỨC Lực đẩy Ác si mét - Một vật nhúng chất lỏng bị chất lỏng tác dụng lực đẩy hướng từ lên trên, gọi lực đẩy Ác si mét - Độ lớn lực đẩy Ác si mét tỷ lệ thuận với thể tích phần chất lỏng bị vật chiếm chỗ - Ngoài ra, chứng minh lực đẩy Ác si mét phụ thuộc vào chất chất lỏng, cụ thể trọng lượng riêng chất lỏng - Công thức tính lực đẩy Ác si mét là: FA = d.V (d.V trọng lượng chất lỏng bị vật chiếm chỗ Sử dụng thí nghiệm cho, em đề xuất phương án thí nghiệm nhằm kiểm nghiệm lại công thức nói trên) Điều kiện chìm/nổi vật - Khi bị ngập hoàn toàn chất lỏng, lực đẩy Ác si mét nhỏ trọng lực tác dụng lên vật vật chìm chất lỏng, lực đẩy Ác si mét lớn trọng lực vật lên mặt chất lỏng - Khi mặt chất lỏng lực đẩy Ác si mét (Độ lớn trọng lượng phần thể tích chất lỏng bị vật chiếm chỗ) cân với trọng lực tác dụng lên vật - Trường hợp đặc biệt, vật bị ngập hoàn toàn chất lỏng mà lực đẩy Ác si mét trọng lực tác dụng lên vật vật lơ lửng chất lỏng Khi đó, trọng lượng riêng chất làm vật trọng lượng riêng chất lỏng - Từ suy ra: Khi dv > dcl vật chìm Khi dv < dcl vật Khi dv = dcl vật lơ lửng 60 Giáo viên phát cho học sinh phiếu tổng kết kiến thức Giao cho học sinh tiếp tục đề xuất phương án thí nghiệm để nghiệm lại công thức tính lực đẩy Ác si mét tìm cách làm cho bóng bàn lơ lửng nước Nhận phiếu tổng kết kiến thức dán vào thí nghiệm Đề xuất phương án thí nghiệm chuẩn bị cho buổi thực hành Bài 13: ÁP SUẤT I Mục tiêu học Kiến thức: Nêu áp lực, áp suất đơn vị đo áp suất Kĩ năng: Vận dụng công thức F p= S II Thiết bị dạy học - Thí nghiệm 1: Dụng cụ: hai cân (m1 > m2), thước nhựa mảnh (hay thép mỏng, mềm, dẻo uốn cong được), hai giá kê - Thí nghiệm 2: Một màng cao su (bong bay), chén (ly) uống nước, hai (ba) nặng hình trụ có khối lượng diện tích đáy khác - Văn phòng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung Tổ chức hoạt động GV kiến thức Hoạt động HS Hoạt động Chia nhóm (15 phút) Thí nghiệm 1 Áp lực: Bước Tình huống: độ võng thước phụ thuộc vào yếu tố nào? Áp lực lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép (có thể cho nhóm làm với đất nặn để tìm độ lún đất phụ thuộc vào yếu tố nào? Từ nhận thấy độ lún đất nặn phụ thuộc vào khối lượng vật diện tích đáy vật nặng, từ hình thành khái niệm áp lực áp suất) Trong trường hợp mặt bị ép nằm ngang Bước 2,3 Tổ chức hoạt động theo nhóm, trình bày nhóm Nhanh chóng hình thành nhóm thực theo hướng dẫn GV Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm (cá nhân, thảo luận nhóm, cử đại diện trình bày) Trình bày phương án thí nghiệm nhóm Bước Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng (ban đầu GV sau HS) HS đưa nhận xét: Độ võng thước phụ thuộc vào khối lượng vật nặng đè lên thước (khoảng cách đặt vật kê thước) Bước Rút khái niệm, công thức, đơn vị áp lực Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng F = P = mg (N) Mô tả thí nghiệm thông qua sơ 61 đồ hình vẽ Kết luận Hoạt động 2: Thí nghiệm (20 phút) Bước Tình huống: dùng màng cao su bịt miệng chén (ly) uống nước, đặt vật nặng có khối lượng nhau, khác diện tích đáy độ võng màng cao su nào? Áp suất: - Áp suất tính độ lớn áp lực đơn vị diện tích bị ép Tương tự bước hoạt động Bước 2,3 Tổ chức hoạt động theo nhóm, lựa chọn nhóm trình bày Nhận xét phương án nhóm - Công thức: p= F S , đó, p áp Bước Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng (GV sau HS) suất, F áp lực, có đơn vị niutơn (N), S diện tích bị ép, có đơn vị mét vuông (m2) Bước Rút nhận xét: độ võng màng cao su phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc vật nặng, nghĩa áp lực lên đơn vị diện tích khác - Đơn vị áp suất paxcan (Pa); Pa = N/m2 Hướng dẫn HS dần hình thành khái niệm, công thức, đơn vị áp suất Hoạt động 3: (10 phút) Tình huống: Bài tập Vận dụng công thức F p= S Lưu ý: bịt màng cao su lên miệng chén (ly) không để màng cao su căng Một bánh xe xích có trọng lượng 45000N, diện tích tiếp xúc xích xe lên mặt đất 1,25m Tính áp suất xe tác dụng lên mặt đất HS làm việc cá nhân Tính áp suất cặp sách lên bàn tay 36 000 Pa Củng cố bài, giao tập nhà Bài Tại xây dựng người ta thường làm cầu vồng lên? Cho HS tiến hành thí nghiệm uốn cong lưỡi cưa sắt, đặt nặng lên trường hợp cầu vồng, cầu võng, xác định độ võng lưỡi cưa trường hợp đưa câu trả lời: cầu vồng lên chịu áp lực lớn cầu ngang hay võng xuống (nếu thời gian, câu hỏi đưa vào phần thí nghiệm 1) - Tính trọng lượng cặp sách Bài Đáp số: - Tính diện tích tiếp xúc bàn tay cầm cặp - Tính áp suất: p = F/S Bài 14: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG - BÌNH THÔNG NHAU (2 tiết) I Mục tiêu học Kiến thức: - Mô tả tượng chứng tỏ tồn áp suất chất lỏng - Nêu áp suất có trị số điểm độ cao lòng chất lỏng - Nêu mặt thoáng bình thông chứa chất lỏng đứng yên độ cao - Mô tả cấu tạo máy nén thủy lực nêu nguyên tắc hoạt động máy truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất tới nơi chất lỏng Kĩ năng: Vận dụng công thức p = dh áp suất lòng chất lỏng II Thiết bị dạy học - Thí nghiệm Một chai nước khoáng Lavi, kim khâu nhọn dùi để khoan lỗ chai 62 - Thí nghiệm Một vỏ chai nước khoáng có đáy rỗng, thành bình có khoét lỗ, chậu nước Đáy lỗ bên thành chai bịt kín màng cao su mỏng (bóng bay) - Thí nghiệm Một vỏ chai nước khoáng đựng đầy nước - Thí nghiệm Hai vỏ chai (bình, chậu) đựng nước (đã có thí nghiệm 2), ống dẫn nước mềm (tuy ô) - ống dẫn truyền nước bệnh viện vỏ nhựa dây điện rút lõi - Thí nghiệm Hai xilanh tiêm (một to, nhỏ), ống dây truyền nước - Văn phòng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung kiến thức Tổ chức hoạt động GV Hoạt động HS Tiết Hoạt động 1: (20 phút) Chất lỏng có áp suất không? Thí nghiệm chứng tỏ tồn áp suất chất lỏng Thí nghiệm 1 Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm (cá nhân, thảo luận nhóm, cử đại diện trình bày) Bước Tình huống: Nếu khoan (đục) lỗ: đáy, bên cạnh chai nước khoáng (mở nắp) điều xảy ra? Trình bày phương án thí nghiệm nhóm Bước 2,3 Tổ chức hoạt động theo nhóm, trình bày nhóm Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng Kết luận1: Chất lỏng có áp suất, nghĩa gây áp lực lên đáy bình thành bình chứa chất lỏng Kết luận 2: chất lỏng gây áp suất lên vật nhúng Mô tả thí nghiệm thông qua sơ đồ hình vẽ Nhận xét phương án nhóm Kết luận Kết luận chung: Chất lỏng không gây áp suất lên đáy bình mà lên thành bình vật trong lòng chất lỏng Bước Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng (GV sau HS) Bước Hướng dẫn HS rút kết luận áp suất chất lỏng Thí nghiệm Tình huống: Nếu nhấn chìm chai có bịt màng cao su mỏng xuống chậu nước điều xảy ra? Làm việc cá nhân việc dự đoán kết thí nghiệm Sau đó, nhóm tiến hành thí nghiệm rút kết luận kết luận chung Dẫn dắt HS đến kết luận kết luận chung Hoạt động 2: Thí nghiệm (20 phút) Bước Tình huống: Nếu khoan (đục) lỗ nhỏ cao thấp khác chai nước điều xảy ra? Điều xảy lỗ độ cao? Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm (cá nhân, thảo luận nhóm, cử đại diện trình bày) Bước 2,3 Tổ chức hoạt động theo nhóm, trình bày nhóm Trình bày phương án thí nghiệm nhóm Nhận xét phương án nhóm Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng Bước Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng (GV, HS) Mô tả thí nghiệm thông qua sơ đồ hình vẽ có phương án thí nghiệm coi Công thức tính áp suất Kết luận 1: Gần đáy chai nước phun mạnh, chứng tỏ xuống sâu áp suất chất lỏng lớn Kết luận 2: Áp suất chất lỏng gây điểm độ sâu lòng chất lỏng có trị số Bước Nhận xét về: độ mạnh, yếu tầm xa dòng 63 Công thức tính áp suất chất lỏng p = dh, đó, p áp suất đáy cột chất lỏng, d trọng lượng riêng chất lỏng, h chiều cao cột chất lỏng (p tính Pa, d tính N/m2, h tính m) nước phun từ lỗ khoan Kết luận Hoạt động 3: (5 phút) Tình huống: Hoạt động cá nhân Vận dụng công thức p = dh áp suất lòng chất lỏng Hãy xác định áp suất nước phun từ lỗ đục chai nước thí nghiệm Cho biết khối lượng riêng nước 1000kg/m3 Giải tập dựa vào công thức: d = 10 D công thức: p = dh - Hướng dẫn HS rút kết luận kết luận - Hình thành công thức tính áp suất chất lỏng, nói rõ tên đơn vị đại lượng công thức Hoạt động nhóm: đối chiếu kết * Củng cố bài, giao tập nhà Tiết Hoạt động (15 phút) Thí nghiệm Hai bình thông Bước Tình huống: chai nước chai nước, làm để nước tự chảy từ chai có nước sang chai nước? Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm (cá nhân, thảo luận nhóm, cử đại diện trình bày) Bước 2,3 Tổ chức hoạt động theo nhóm, lựa chọn nhóm trình bày Trình bày phương án thí nghiệm nhóm Cho HS tiến hành làm thí nh\ghiệm với dự đoán Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng, để nhận thấy mực nước hai bình thông Kết luận: Trong bình thông chứa chất lỏng đứng yên, mặt thoáng chất lỏng nhánh khác độ cao Bước Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng (ban đầu GV, sau HS) Nhận xét mực nước hai chai Bước Rút kết luận Mô tả thí nghiệm thông qua sơ đồ hình vẽ có phương án thí nghiệm coi Kết luận Hoạt động Thí nghiệm (25 phút) Bước Tình huống: Nước có lực đẩy không? Em thiết thí nghiệm chứng minh điều Máy nén thủy lực Cấu tạo hoạt động: Bộ phận máy ép thủy lực gồm hai ống hình trụ tiết diện s S khác nhau, thông với nhau, có chứa chất lỏng, ống có pít tông Khi ta tác dụng lực f lên pít tông A, lực gây áp suất p lên mặt chất lỏng p = f s , áp suất chất lỏng truyền nguyên vẹn tới pít tông B gây lực F = pS nâng pít tông B lên 64 Bước 2,3 Tổ chức hoạt động theo nhóm, lựa chọn nhóm trình bày Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm (cá nhân, thảo luận nhóm, cử đại diện trình bày) Trình bày phương án thí nghiệm nhóm Cho HS tiến hành phương án thí nghiệm nhóm Bước Hướng HS tới thí nghiệm hai bình thông Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng (ban đầu GV, sau HS) Bước Rút kết luận Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết F Mô tả thí s S B A f Van chiều nghiệm thông qua sơ đồ hình vẽ có phương án thí nghiệm coi Kết luận Hoạt động 3: Củng cố bài, giao tập nhà (5 phút) Hãy thiết kế một phun nước - tuần hoàn nước liên tục dựa vào nguyên tắc hai bình thông Bài 15: NHIỆT NĂNG I Mục tiêu học Kiến thức: - Nêu tên hai cách làm biến đổi nhiệt tìm ví dụ minh họa cho cách - Phát biểu định nghĩa nhiệt - Nêu nhiệt độ vật cao nhiệt lớn - Phát biểu định nghĩa nhiệt lượng nêu đơn vị đo nhiệt lượng Kĩ năng: Quan sát tượng liên quan đến biến đổi nhiệt vật phân biệt cách làm biến đổi nhiệt thông qua hình thức truyền nhiệt hay thực công II Thiết bị dạy học - Dụng cụ thí nghiệm: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm gồm: vài miếng đồng, cốc đựng nước, nhiệt kế, đèn cồn, giấy nhám… - Chuẩn bị văn phòng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung kiến thức Tổ chức hoạt động GV Hoạt động HS Nhiệt Bước Tình 1: Làm để vật nóng lên? Làm việc theo bước GV hướng dẫn hoạt động - Nhiệt vật tổng động phân tử cấu tạo nên vật Bước 2,3 Bằng hiểu biết HS thực tế để tìm phương án làm cho vật nóng lên - Đơn vị nhiệt jun (J) Bước Tổ chức hoạt động cho HS Cho HS tiến hành phương án thí nghiệm nhóm - Nhiệt độ vật cao, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh nhiệt vật lớn Viết phương án cá nhân Thảo luận thống phương án Trình bày phương án Bước Vật nóng lên phân tử chuyển động với vận tốc lớn hơn, động phân tử tăng Từ hình thành khái niệm nhiệt vật, đơn vị nhiệt Kiểm chứng phương án thực nghiệm Kết GV Rút kết luận nhiệt năng, đơn vị nhiệt Hai cách làm thay đổi nhiệt vật Hướng đẫn: 65 - Thực công: Quá trình làm thay đổi nhiệt năng, có thực công lực, gọi trình thay đổi nhiệt cách thực công - Từ phương án HS trình bày, GV nhóm phương án lại thành hai cách làm nóng vật là: thực công truyền nhiệt Ví dụ ta cọ xát miếng kim loại mặt bàn miếng kim loại nóng lên, nhiệt miếng kim loại thay đổi có thực công - Hình thành khái niệm trình làm thay đổi nhiệt vật thực công truyền nhiệt - Truyền nhiệt: Quá trình làm thay đổi nhiệt năng, cách cho vật tiếp xúc với vật có nhiệt độ cao hơn, gọi trình thay đổi nhiệt cách truyền nhiệt Ví dụ Đưa miếng kim loại vào lửa đèn cồn, miếng kim loại nóng lên Nhiệt lượng: Bước Tình Làm để nguội đi? Viết phương án cá nhân - Nhiệt lượng phần nhiệt mà vật nhận thêm hay bớt trình truyền nhiệt Bước 2,3 Tổ chức hoạt động cho HS Thảo luận thống phương án Bằng hiểu biết HS thực tế để tìm phương án làm cho vật nguội Trình bày phương án - Đơn vị nhiệt lượng jun, kí hiệu J Kiểm chứng phương án thực nghiệm Bước Cho HS tiến hành phương án Kết GV Bước Từ phương án HS đưa để làm nguội miếng kim loại hay vật đó, GV hình thành cho HS khái niệm nhiệt lượng, đơn vị tính nhiệt lượng Vận dụng Giải thích nhúng miếng kim loại vào nước nóng miếng kim loại nóng lên nước nguội đi? Ví dụ nhúng miếng kim loại vào nước nóng miếng kim loại nóng lên nước nguội Khi nhúng miếng kim loại vào nước nóng miếng kim loại nóng lên nhận nhiệt lượng cao từ nước nước nguội truyền nhiệt lượng sang cho miếng kim loại có nhiệt lượng thấp Bài 16: TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG TỪ PHỔ ĐƯỜNG SỨC TỪ (lớp - tiết) I Mục tiêu học Kiến thức: Mô tả thí nghiệm Ơ-xtét để phát dòng điện có tác dụng từ Kĩ năng: - Biết dùng nam châm thử để phát tồn từ trường - Vẽ đường sức từ nam châm thẳng nam châm hình chữ U II Thiết bị dạy học - Dụng cụ thí nghiệm: pin, bóng đèn pin, đoạn dây dẫn thẳng, dây nối, kim nam châm, mạt sắt số sắt nhỏ, nam châm thẳng, namchaam hình chữ U - Chuẩn bị văn phòng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung kiến thức Tổ chức hoạt động GV Thí nghiệm Ơ-xtét: Bước Tình huống: Đặt dây dẫn song song với kim nam châm đứng yên trục quay thẳng đứng Cho dòng điện Một mạch điện gồm: pin, bóng đèn, đoạn dây dẫn thẳng Điều xảy đóng, ngắt 66 Hoạt động HS Đề xuất phương án thí nghiệm cá nhân chạy qua dây dẫn, ta thấy kim nam châm bị lệch đi, không nằm song song với dây dẫn Khi ngắt dòng điện chạy qua dây dẫn, kim nam châm lại trở vị trí ban đầu Điều chứng tỏ, dòng điện tác dụng lực lên kim nam châm, hay dòng điện có tác dụng từ Môi trường xung quanh dòng điện có từ trường mạch điện di chuyển kim nam châm xung quanh dây dẫn? Thống phương án trình bày nhóm Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức hoạt động cho HS Trình bày phương án nhóm Trong không gian xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện tồn từ trường Nam châm dòng điện có khả tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt gần - Đóng mạch: Bóng đèn sáng, kim nam châm lệch Ngắt mạch: bóng đèn không sáng, kim nam châm trở vị trí ban đầu - Để phát tồn từ trường nam châm thử, ta đưa kim nam châm (nam châm thử) đặt tự trục thẳng đứng, hướng Nam - Bắc đến vị trí khác xung quanh dây dẫn có dòng điện xung quanh nam châm Ta thấy, vị trí đặt kim nam châm kim nam châm định hướng theo chiều định Ở vị trí, sau nam châm đứng yên, xoay cho lệch khỏi hướng vừa xác định, kim quay lại hướng cũ, có từ trường Các tình nhóm: Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội dung cần nhớ - Đóng mạch: Bóng đèn sáng Ngắt mạch: Bóng đèn tắt - Đóng mạch, ngắt mạch: Bóng đèn không sáng, kim nam châm hướng Bắc, Nam Bước Cho HS tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán Bước Gợi ý để HS kết luận: Môi trường xung quanh dòng điện có từ trường - Gợi ý để HS lưu ý: + Biểu cụ thể từ trường xuất lực từ tác dụng lên kim nam châm đặt từ trường, để nhận biết từ trường dùng nam châm thử (kim nam châm) + Mở rộng: Tại kim nam châm hay la bàn hai hướng Bắc, Nam địa cực? Đường sức từ - Chiều đường sức từ từ cực nam sang cực bắc Bước Tình huống: Nếu đặt kim nam châm vị trí khác xung quanh nam châm thẳng, nam châm hình chữ U kim nam châm định vị nào? - Đường sức từ nam châm thẳng Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức hoạt động cho HS - Đường sức từ nam châm hình chữ U - Lựa chọn hình vẽ nhóm để phân tích đưa cách vẽ đường sức từ từ trường nam châm thẳng nam châm hình chữ U N S N Vận dụng Đề xuất phương án thí nghiệm cá nhân Thống phương án trình bày nhóm Trình bày phương án nhóm Bước Cho HS tiến hành thí nghiệm với mạt sắt để rút kết luận độ mạnh yếu từ trường Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Bước Dẫn dắt HS đến lưu ý: Ghi lại nội dung cần nhớ - Dùng mạt sắt để xác định hình dạng đường sức từ Từ trường lòng nam châm hình chữ U từ trường Các đường sức từ đường thẳng song song cách - Dùng nam châm thử để xác định chiều đường sức từ - Tình huống: tìm cách để xác định hình dạng từ trường dòng điện dây dẫn thẳng S (đục lỗ nhỏ để xuyên dây dẫn qua bìa, rắc mạt sắt lên bìa, cho dòng điện chạy qua gõ nhẹ bìa) Giới thiệu qui tắc vặn nút chai (qui tắc đinh ốc): vặn nút chai tiến theo chiều dòng điện, chiều quay nút chai chiều đường cảm ứng từ - Giao tập nhà Bài 17: TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA I Mục tiêu học 67 Kiến thức: Phát biểu quy tắc nắm tay phải chiều đường sức từ lòng ống dây có dòng điện chạy qua Kĩ năng: - Vẽ đường sức từ ống dây có dòng điện chạy qua - Vận dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều đường sức từ lòng ống dây biết chiều dòng điện ngược lại II Thiết bị dạy học - Dụng cụ thí nghiệm: ống dây, pin, bóng đèn, công tắc, bìa cứng, mạt sắt - Chuẩn bị văn phòng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung Tổ chức hoạt động GV Hoạt động HS kiến thức Đường sức từ dòng điện chạy qua ống dây Bước Tình huống: Đề xuất phương án thí nghiệm cá nhân, vẽ hình Một mạch điện gồm: ống dây, pin, bóng đèn, công tắc Đường sức từ ống dây có dòng điện chạy qua đường cong khép kín, từ đầu ống dây vào đầu ống dây Trong lòng ống dây đường sức từ gần song song với trục ống dây Tìm phương án để xác định dạng từ trường ống dây có dòng điện chạy qua Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức cho HS hoạt động Các tình nhóm HS: A I B + _ - Đặt ống dây lên bìa, cho mạt sắt lên bìa, đóng công tắc cho dòng điện chạy qua, gõ nhẹ xác định dạng đường cảm ứng dùng nam châm thử để xác định chiều đường sức từ Thống phương án trình bày nhóm Trình bày phương án nhóm Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội dung cần nhớ - Đục lỗ bìa, luồn ống dây qua bìa cho mặt phẳng bìa nằm ống dây Rắc mạt sắt lên bìa, đóng công tắc cho dòng điện chạy qua ống dây, gõ nhẹ bìa đẻ xác định hình dạng đường sức từ ống dây Sau dùng nam châm thử để xác đình chiều đường sức từ (phương án đúng) Bước Cho HS tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án nhóm, phương án Bước Gợi ý để HS kết luận: Đường sức từ bên ống dây giống đường sức từ nam châm thẳng Đường sức từ lòng ống dây giống đường sức từ bên nam châm hình chữ U (từ trường đều) Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải cho bốn ngón tay hướng theo chiều dòng điện chạy qua vòng dây, ngón tay choãi chiều đường sức từ lòng ống dây Bước Tình huống: đổi chiều dòng điện chạy qua ống dây điều xảy ra? Đề xuất phương án thí nghiệm cá nhân, vẽ hình Bước 2,3 Tổ chức hoạt động cho HS Thống phương án trình bày nhóm Bước Cho HS tiến hành thí nghiệm Bước Dẫn dắt HS đến qui tắc bàn tay phải Trình bày phương án nhóm Cho HS tự vận dụng qui tắc nắm bàn tay phải (có thể chọn cá nhân thực để trình bày trước lớp Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án - HS rút nhận xét: Ghi lại nội dung cần nhớ + Chiều đường sức từ phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy qua ống dây + Khi áp dụng qui tắc bàn tay phải đặt bàn tay phải cho cách (nắm bàn tay song song với ống dây) 68 G Vận dụng Cho HS vận dụng thành thạo qui tắc nắm bàn tay phải để xác định chiều đường sức từ lòng ống dây biết chiều dòng điện ngược lại thực tế hình vẽ Bài 18: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG I Mục tiêu học Kiến thức: - Mô tả thí nghiệm nêu ví dụ tượng cảm ứng điện từ N - Nêu dòng điện cảm ứng xuất có biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây kín S _ Kĩ năng: Giải số tập định tính nguyên nhân gây dòng điện cảm ứng II Thiết bị dạy học - Dụng cụ thí nghiệm: Khung dây dẫn, nam châm thẳng, nam châm điện, điện kế - Văn phòng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung kiến thức Hiện tượng cảm ứng điện từ: Thí nghiệm 1: Một khung (vòng) dây dẫn nối với điện kế, nam châm thẳng Tổ chức hoạt động GV Bước Tình huống: đặt khung dây dẫn có dòng điện chạy qua lòng nam châm hình chữ U khung dây quay Vậy, điều xảy cho nam châm chuyển động lại gần khung dây? Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức cho HS hoạt động Giữ vòng dây cố định, đưa nhanh nam châm lại gần vòng dây (hoặc cố định nam châm, đưa ống dây lại gần nam châm) kim điện kế lệch sang trái vị trí số Bước Cho HS tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán Khi nam châm đứng yên kim điện kế số Bước Khi quan sát chiều chuyển động kim điện kế HS rút nhận xét: Chiều dòng điện thay đổi thay đổi đưa nam châm lại gần xa Khi nam châm đứng yên dòng điện ống dây Kéo nhanh nam châm xa khung dây (hoặc kéo khung dây khỏi nam châm) kim điện kế lệch sang phải vị trí số - Có thể tự HS GV gợi ý HS đảo cực nam châm lặp lại thí nghiệm để khẳng định có xuất dòng điện khung dây (chú ý quan sát chiều lệch kim điện kế) Như vậy, có dịch chuyển tương đối nam châm khung dây, cuộn dây xuất dòng điện - Có thể tự HS GV gợi ý đưa tình như: cho nam châm chuyển động với tốc độ khác chập hai nam châm cho chuyển động với tốc độ khác quan sát độ lệch kim điện kế, để HS rút nhận xét độ lớn dòng điện khung phụ thuộc vào yếu tố nào? Hoạt động HS Vẽ hình, đề xuất giả thuyết cá nhân Thống phương án trình bày nhóm Trình bày phương án nhóm Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội dung cần nhớ (nếu thời gian lớp GV chủ động đặt câu hỏi tình tổ chức hoạt động cho HS) Thí nghiệm 2: Thay nam châm thẳng nam châm điện Trong đóng mạch điện nam châm điện, kim điện kế lệch sang trái vị trí số 0, sau kim điện kế trở số Bước Tình huống: Nếu thay nam châm thẳng nam châm điện điều xảy đóng ngắt mạch nam châm điện? Vẽ hình, đề suất giả thuyết cá nhân Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức hoạt động Cho HS Trình bày phương án nhóm Cho HS tiến hành trình bày dự đoán sở hiểu biết HS Thảo luận phương án, tiến hành thí Thống phương án trình bày nhóm 69 Ngắt mạch điện nam châm điện, kim điện kế lệch sang phải vị trí số Bước Cho HS tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán Như vậy, nam châm điện có biến thiên từ trường dòng điện, khung dây xuất dòng điện - Có thể tạo thêm tình cho HS như: bỏ lõi sắt nam châm điện thay nam châm điện có từ trường yếu mạnh từ trường nam châm ban đầu quan sát độ lệch kim điện kế để HS có nhận xét dòng điện khung dây phụ thuộc vào yêu tố nào? nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội dung cần nhớ G Dòng điện xuất khung dây dẫn gọi dòng điện cảm ứng Hiện tượng xuất dòng điện cảm ứng Nam châm gọi tượng cảm ứng điệnđiện từ K Điều kiện để xuất dòng điện cảm ứng Điều kiện để xuất dòng điện cảm ứng cuộn dây dẫn kín số đường sức từ xuyên qua tiết diện S cuộn dây biến thiên (tăng lên giảm đi) Gợi ý để HS hướng đến phát hai thí nghiệm có tác động đến khung dây tác động qua diện tích khung dây? Vẽ đường sức nam châm cho nhận xét đưa lại gần hay xa số đường sức qua tiết diện khung dây thay đổi nào? Bước HS đưa kết luận dòng điện cảm ứng nguyên nhân gây nên xuất dòng điện cảm ứng Gợi ý để HS tự rút điều kiện để xuất dòng điện cảm ứng Chiều dòng điện cảm ứng khung dây Bước Tình huống: Hãy tìm cách để xác định chiều chiều dòng điện cảm ứng khung dây dẫn? Chiều đường sức từ dòng điện cảm ứng có hướng chống lại tăng giảm từ trường sinh Bước 2,3,4 Tổ chức cho HS hoạt động, HS phân tích hai thí nghiệm để nhận thấy chiều dòng điện khung dây phụ thuộc vào chiều tăng giảm từ trường nam châm xuyên qua diện tích khung dây, đồng thời để biết chiều dòng điện khung dây ta quan sát lệch sang trái phải kim điện kế, từ xác định chiều từ trường dòng điện cảm ứng khung dây (ống dây - qui tắc nắm bàn tay phải) So sánh chiều từ trường dòng điện cảm ứng với tăng, giảm đường sức từ nam châm xuyên qua ống dây Vẽ hình, đề xuất giả thuyết cá nhân Thống phương án trình bày nhóm Trình bày phương án nhóm Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội dung cần nhớ Bước Rút nguyên tắc xác định chiều dòng điện cảm ứng Vận dụng - Cho biết chiều dòng điện khung dây dẫn, xác định nam châm điện đóng hay ngắt mạch - Cho biết chiều dòng điện khung dây dẫn, xác định chiều chuyển động nam châm - Dòng điện cảm ứng xuất nào? - Mô tả lại thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Georger Charpak (chủ biên) (Người dịch: Đinh Ngọc Lân), Bàn tay nặn bột - khoa học trường tiểu học, NXBGD 1999 Nguyễn Vinh Hiển, Hoạt động quan sát thí nghiệm dạy học thực vật học trung học sở, NXBGD, 2006 Bùi Phương Nga (chủ biên), Học tích cực, Tài liệu tập huấn GV, Dự án giáo dục THCS vùng khó khăn nhất, Bộ Giáo dục Đào tạo, 2011 Nguyễn Xuân Thành (chủ biên), Nâng cao hiệu sử dụng thiết bị dạy học tài liệu bổ trợ phương pháp dạy học tích cực, Tài liệu tập huấn GV, Dự án giáo dục THCS vùng khó khăn nhất, Bộ Giáo dục Đào tạo, 2011 Đỗ Hương Trà, Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học Vật lí trường phổ thông, NXBĐHSP, 2011 Nguyễn Văn Nghiệp, Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ chương trình giáo dục phổ thông môn vật lí cấp trung học sở, NXBGD, 2012 Website: http://lamapvietnam.edu.vn/lamap/index.php Website: http://www.lamap.fr 71