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

-1- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI TRẦN VĂN KIÊN VẬN DỤNG QUÂN ĐIỂM CỦA LÝ THUYẾT KIẾN TẠO ĐỂ DẠY HỌC MỘT SỐ NỘI DUNG THUỘC CHƯƠNG “TÙ TRƯỜNG” VÀ CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ LỚP 11 - THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Người hướng dẫn: TS Lương Việt Thái Hà Nội - 2009 Lời cảm ơn Tụi xin by t lũng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Lương Việt Thái tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Với tơi, Thầy ln gương sáng tinh thần làm việc, lòng say mê khoa học, lòng nhiệt tình quan tâm bồi dưỡng hệ trẻ Tôi xin chân thành cảm ơn tới Thầy cô giáo tổ phương pháp, Thầy khoa Vật lí phòng sau đại học trường Đại học sư phạm Hà Nội tận tình giảng dạy giúp dỡ tơi hồn thnh khoỏ hc Tôi xin chân thành cảm ơn Sở giáo dục đào tạo Bắc Giang, Ban giám hiệu trêng THPT Lơc Ng¹n sè 1, Trêng THPT Lơc Ng¹n số 3, đặc biệt Ban giám hiệu trờng THPT Lục Ngạn số tạo điều kiện cho hoàn thành khoá học Tôi xin chân thành cảm ơn anh em, bạn bè đồng nghiệp quan tâm giúp đỡ hoàn thành luận văn Mặc dù có cố gắng song luận văn khó tránh khỏi thiếu sót hạn chÕ RÊt mong sù ®ãng gãp ý kiÕn cđa q Thầy cô bạn ! Hà Nội, tháng 10 năm 2009 Tác giả Các chữ viết tắt luận văn Trung học phổ thông Trung học sở Sách giáo khoa THP T THC Giáo viên S Học sinh SGK Thí GV nghiệm HS TN Nhà xuất giáo dục NXBG D Mục lục Phần mở đầu Lý chọn đề tài 01 2.Mục đích nghiên cứu 02 3.NhiƯm vơ nghiªn cøu 02 4.§èi tợng phạm vi nghiên cứu 03 5.Phơng pháp nghiên cứu 03 6.Gi¶ thuyÕt khoa häc 04 PhÇn néi dung Chơng 1: Cơ sở lý luận thực tiễn 05 1.1 Cơ sở tâm lý học lý thut kiÕn t¹o vỊ häc tËp .05 1.2 Qu an điểm lý thuyết kiến tạo học tập 06 1.3 Dạy học vật lí theo định hớng quan điểm lý thuyết kiến tạo 08 1.3.1 .Là m bộc lộ kiến thức, quan niệm sẵn cã cña häc sinh .08 1.3.2 Tạo tợng, tình vật lý có vấn đề, học sinh tự tìm tòi phát xây dựng kiến thức 10 1.3.3 Một số tiến trình dạy học theo quan điểm lý thuyết kiến tạo 11 1.4 Đặc điểm tâm sinh lý học sinh THPT Khả vận dụng quan điểm lý thuyết kiÕn t¹o d¹y häc vËt lÝ THPT .13 1.5 Thùc tr¹ng d¹y häc vËt lÝ ë trêng THPT chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ 14 1.5.1 .Đối với giáo viªn: 14 1.5.2 .§èi víi häc sinh: 16 Ch¬ng 2: Dạy học thuộc chơng Từ trờng số nội chơng dung Cảm ứng điện từ theo lý thuyết kiến tạo 2.1 Một số hiểu biết ban đầu khó khăn thờng gặp học sinh học chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ 17 2.1.1 Những thuận lợi khó khăn học sinh học chơng Từ trờng chơng Cảm ứng ®iÖn tõ◻ 17 2.1.1.1 Những thuận lợi 17 2.1.1.2 Những khó khăn 18 2.1.2 Một số hiểu biết ban đầu khó khăn, sai lầm hay mắc phải học chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ 18 2.2 Phân tích mục tiêu dạy học, mạch lôgic kiến thức chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện tõ◻ 24 2.2.1 .C h¬ng tõ trêng 24 2.2.1.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chơng Từ trờng 24 2.2.1.2 Các kiến thức kỹ cần cã sau häc ch¬ng ◻ Tõ trêng◻ .24 2.2.1.3 Phân tích mục tiêu dạy học chơng Từ trờng 30 2.2.2 .C hơng Cảm ứng điện từ 32 2.2.2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chơng Cảm ứng điện từ 32 2.2.2.2 Các kiến thức kỹ cần có sau học chơng Cảm ứng điện từ 32 2.2.2.3 Phân tích mục tiêu dạy học chơng Cảm ứng điện từ 34 2.3 Vận dụng quan điểm lý thuyết kiến tạo để dạy học số nội dung chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ 36 Bài: 20: Lùc tõ C¶m øng tõ 37 Bài 21: Từ trờng dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt 45 Bµi 23: Tõ thông cảm ứng điện từ (Tiết 1) 54 Chơng 3: Thực nghiệm s phạm 3.1 Mô c đích nhiệm vụ thực nghiệm s phạm 66 3.2 Đối tợng, phạm vi thời gian thùc nghiÖm 66 3.3 C¸ c bíc thùc nghiƯm 67 3.3.1 .Kh ống chế tác động gây ¶nh hëng ®Õn thùc nghiƯm 67 3.3.1.1 Ch än líp: 68 3.3.1.2 Chuẩn bị giáo viên thực nghiệm 68 3.3.2 Kiểm tra trình độ cđa häc sinh tríc d¹y 68 3.3.3 KÕ ho¹ch dạy học lớp thực nghiệm lớp đối chứng 68 3.3.4 KiĨm tra sau d¹y để so sánh mức độ nắm vững tri thức học sinh lớp thực nghiệm lớp đối chøng 69 3.4 KÕt qu¶ thùc nghiƯm 69 3.4.1 .Kết định lợng 69 Nhận xét 74 NhËn xÐt 76 3.4.2 Kết định tính .76 3.4.3 NhËn xÐt 81 3.4.3.1 u ®iĨm: 81 3.4.3.2 Nhỵc ®iĨm: 81 3.4.3.3 Kh¶ vận dụng 82 Kết luận Về mặt lí luËn: 83 VỊ thùc tiƠn 83 KiÕn nghÞ 84 Dự kiến đóng góp luận văn: .84 Danh mục tài liệu tham khảo 85 Phụ lục Phần mở đầu Lý chọn đề tài Phơng pháp dạy học đóng vai trò quan trọng việc nâng cao chất lợng giáo dục Việc nghiên cứu trình dạy học để tìm phơng pháp dạy học phù hợp, có hiệu nhằm nâng cao tính tích cực, tự lực nhận thức sáng tạo học sinh hớng nghiên cứu đợc trọng Trong năm gần có nhiều hớng nghiên cứu phơng pháp trình dạy học theo hớng khác Dạy học theo quan điểm lý thuyết kiến tạo tích cực hoá việc học tập häc sinh, häc sinh sÏ tÝch cùc chđ ®éng chiÕm lĩnh kiến thức đồng thời tự bác bỏ hiểu biết, quan niệm sai Có thể nói dạy học theo quan điểm lý thuyết kiến tạo so với phơng pháp khác Việt Nam, vËn dơng lý thut kiÕn t¹o d¹y häc đợc quan tâm đặc biệt từ năm 90 Đã có số nghiên cứu vận dụng dạy học môn học nh: Toán, Vật lý, Sinh Nguyễn Phơng Hồng (1997; 1998) với việc tiếp cận kiến tạo dạy học khoa học và vận dụng mô hình kiến tạo tơng tác để dạy học số học Vật lý THPT; Nguyễn Hữu Châu với nghiên cứu quan điểm kiến tạo vận dụng chúng vào việc dạy học môn Toán trờng phổ thông; Dơng Bạch Dơng (2003) với việc đa phơng pháp giảng dạy số khái niệm định luật chơng trình Vật lý lớp 10 theo quan điểm kiến tạo ; Lơng Việt Thái (2007) với việc vận dụng t tởng lý thuyết kiến tạo để nghiên cứu trình dạy học số nội dung vật lý môn khoa học tiểu học môn Vật lý THCS độ tuổi học sinh THPT t trừu tợng phát triển, có khả phân tích tổng hợp cao Về mặt tâm sinh lý nhạy cảm, thích hoạt Phụ lục Phụ lục 1: Phiếu thăm dò ý kiến giáo viên dạy số nội dung kiến thức chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ.( Dành cho giáo viên dạy vật lí 11- THPT) Anh (chị) vui lòng xin cho biết ý kiến vấn đề cách khoanh tròn vào phơng án mà anh(chị) lựa chọn: 1.Theo anh(chị) có cần đổi phơng pháp dạy học(PPDH) để dạy cho học sinh nắm đợc kiến thức chơng Từ truờng chơng Cảm ứng điện từ.hay không? A Rất cần thiết thiết B Cần Thiết C Không cần 2.Anh(chị) thờng xuyên sử dụng PPDH dạy nội dung chơng Từ truờng chơng Cảm ứng điện từ A Hỏi đáp B Thuyết trình D Quan sát mô hình khác C Thực nghiệm E Sử dụng phơng pháp 3.Những PPDH số PPDH đợc anh(chị) sử dụng có hiệu dạy bài: Lực từ Cảm ứng từ Từ trờng dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt ; Từ thông Cảm ứng điện từ ? 4.Xin anh(chị) kể hiệu mà anh(chị) đạt đợc sử dụng phơng pháp dạy trên? 5.Khi dạy câu hỏi 3, anh(chị) có thờng xuyên sử dụng đồ dùng không? A Thờng xuyên dụng B Thỉnh thoảng C Không cần sử 6.Đã anh(chị) điều tra hiểu biết; quan niệm học sinh vấn đề có liên quan đến nội dung kiến thức trớc dạy nội dung kiến thức cha? A Thờng xuyên B Thỉnh thoảng C Cha 7.Anh (chị) điều tra hiểu biết; quan niệm học sinh vấn đề có liên quan đến nội dung kiến thức chơngTừ trờng chơng Cảm ứng điện từ cách ? (Dành cho anh(chị) chọn ý A B câu 6) A Cho tập có liên quan đến kiến thức cần điều tra B Dùng phiếu điều tra C Phỏng vấn trực tiếp D Cách làm khác 8.Anh(chị) điều tra hiểu biết (hoặc quan niệm) học sinh vấn đề có liên quan đến nội dung kiến thức chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ vào thời gian ? (Dành cho anh(chị) chọn ý A B câu 6) A Ngay trớc học chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ B.Ngay sau kết thúc chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ C Trớc học có nội dung D.Trong trình dạy nội dung E Sau dạy xong nội dung 9.Theo anh(chị) việc điều tra thăm dò kiến thức vốn có học sinh việc làm: A Phục vụ cho việc nghiên cứu, xây dùng kiÕn thøc míi cđa häc sinh B Gióp cho học sinh ôn tập củng cố kiến thức có học C Tốn công, vô ích, thời gian 10 Theo anh(chị) dạy nội dung kiến thức chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ thờng gặp phải khó khăn nào? 10.1 Về phía giáo viên A Sự hiểu biết từ trờng cảm ứng điện từ hạn chế B Thiếu đồ dùng thí nghiệm nên học sinh khó tiếp thu C Cha có phơng pháp dạy học phù hợp D Khó khăn khác 10.2 VÒ phÝa häc sinh: A Không hứng thú với việc học tập B Ngại phát biểu ý kiến trớc đám đông C Kiến thức có liên quan học lớp đến quên hết D Khó khăn khác 11 Anh(chÞ) cã thĨ viÕt tất ý kiến vấn đề dạy cho học sinh kiến thức chơng ng Từ truờng chơng Cảm ứng điện từ Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ, nêu lên thắc mắc, tranh luận chia sẻ kinh nghiệm dạy kiến thức chơng Từ trờng chơng Cảm ứng điện từ? Xin trân thành cảm ơn ! Anh(chị) vui lòng để lại địa : Họ tên giáo viên: Trờng: Phụ lục 2:Phiếu diỊu tra kiÕn thøc cđa häc sinh vỊ ®iƯn tõ trờng sở gd&Đt bắc Phiếu điều tra kiến giang Trờng thøc cđa häc sinh ◻◻◻◻◻◻◻ vỊ ®iƯn tõ trêng Hä tên: Lớp: Hãy trả lời câu hỏi sau: Câu 1: Nam châm có .cực, cực cùc C©u 2: Hai nam ch©m cïng cùc đặt gần , khác cực đặt gần Câu 3: Xung quanh nam châm có gì? A Từ trờng B Điện trờng Câu 4: Kim nam châm đặt gần dây dẫn thẳng, ban đầu kim nam châm đứng yên Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn : A Kim nam châm đứng yên B Kim nam châm bị lệch Câu 5: Kim nam châm đặt gần dây dẫn thẳng, ban đầu kim nam châm đứng yên Dùng bìa mỏng đặt vào kim nam châm dây dẫn Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn : A Kim nam châm đứng yên B Kim nam châm bị lệch Câu 6: Giữa nam châm dòng điện có tác dụng với không ? A Có B Không C Phụ thuộc vào môi trờng Câu 7: Tác dụng nam châm dòng điện : A Tác dụng từ B Tác dụng điện C Tác dụng điện từ Câu 8: Đờng cảm ứng từ nam châm cực vào cực A Nam B Bắc C Không có chiều Câu 9: Để xác định chiều đờng cảm ứng từ ống dây ngời ta dùng: A Quy tắc bàn tay trái B Quy tắc bàn tay phải C Quy tắc đinh ốc D Cả B C Câu 10: Để xác định phơng, chiều lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện ta dùng quy tắc: A Bàn tay phải B Bàn tay trái C Không có quy tắc định Câu 11: Phơng, chiều lực từ phụ thuộc vào: A Chiều dòng điện dây dẫn cảm ứng từ C Cả A B bàn tay B Chiều đờng D Phụ thuộc vào cách áp đặt Câu 12: Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện phụ thuộc vào:(Có thể chọn nhiều đáp án) A Độ lớn từ trờng B Cờng độ dòng điện C Chiều dài dây dẫn D Tiết diện dây dẫn E Góc hợp đờng cảm ứng từ dòng điện F Bản chất dây dẫn ( VD: dây nhôm, dây đồng ) Câu 13: Em phát biểu qui tắc bàn tay trái: C©u 14: Trờng hợp đờng cảm ứng từ không vuông góc với dây dẫn mang dòng điện có áp dụng quy tắc bàn tay trái đợc không? A Vẫn áp dụng đợc B Không áp dụng đợc Câu 15: Khi cuộn dây đặt từ trờng cuộn dây có dòng điện cảm ứng không? A Có B Còn phụ thuộc vào từ trờng hay không C Không D Cha kết luận đợc Câu 16: Một nam châm thẳng quay xung quanh trục cố định, cuộn dây đạt gần nam châm Dòng điện cảm ứng xuất trờng hợp sau đây: (Có thể chọn nhiều đáp án) A Nam châm quay xung quanh trục cố định B Vòng dây chuyển động tròn xung quanh nam châm C Số đờng sức từ xuyên qua cuộn dây thay đổi D Cuộn dây nam châm chuyển động vận tốc Câu 17: Em viết điều mà em tâm đắc( thích thú) lực từ vấn đề thắc mắc cần nghiên cứu lực từ dòng điện cảm øng ? Phơ lơc 3: §Ị kiểm tra đánh giá sau thực nghiệm Sở gd&Đt bắc đề kiểm tra giang Trờng đánh giá Môn THPT Họ vật lí 11 tên: Thời gian 20 phút Lớp: Những khẳng định câu từ câu đến câu câu đúng, câu sai ? Hãy đánh dấu X vào ô vuông giải thích rõ ? Câu 1: Nếu có đoạn dây dẫn mang dòng điện đạt từ trờng đoạn dây chịu tác dụng lục từ Đúng Sai Vì: Câu Hai đoạn dây dẫn dây nhôm, dây đồng đặt vào từ trờng cảm ứng từ B có cờng độ dòng điện I chiều dài l, đoạn dây đợc đặt vuông góc với từ trờng, lực từ tác dụng lên hai đoạn dây dẫn Đúng Sai Vì: Câu : Khi mạch kín đặt từ trờng biến thiên mạch kín xuất dòng điện cảm ứng Đúng Sai -100- Vì: Câu : Khi mạch kín chuyển động từ trờng mạch xuất dòng điện cảm ứng Đúng Sai Vì: Câu : Dòng điện cảm ứng tồn khoảng thời gian từ thông gửi qua mạch kín biến thiên Đúng Sai Vì: Câu : So sánh cảm ứng từ bên lòng hai ống dây sau: Cờng độ dòng ống ống điện I(A) Tổng số vòng Chiều dài dây N (vòng) ống dây I 500 2 Tõ trêng cña èng 10000 1.5 Tõ trêng cđa èng V×:□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ -136- ... luận: để làm sáng tỏ quan điểm lý thuyết kiến tạo vận dụng vào dạy học số nội dung chơng Từ trờng chơng Cảm ứng địên từ 3.2 Nghiên cứu thực tiễn: - Tìm hiểu thực trạng việc dạy học số nội dung kiến. .. chơng Cảm ứng điện từ Vật lý 1 1- THPT, với hy vọng nâng cao chất lợng học tập học sinh Mục đích nghiên cứu Vận dụng quan điểm lý thuyết kiến tạo để tổ chức trình dạy học số nội dung chơng Từ trờng... nội dung thuộc chơng Từ trờng chơng Cảm ứng ®iƯn tõ” - VËt lý 1 1THPT theo quan ®iĨm cđa lý thuyết kiến tạo - Đề tài tập chung vào nghiên cứu quan điểm lý thuyết kiến tạo dạy học vận dụng để tổ