Rèn luyện kỹ năng và phát triển tư duy trong việc dạy bài tập chương từ trường sách giáo khoa vật lí 11 thí điểm

Khoá luận tốt nghiệp Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học vinh - - - - - - - - Ngô Thị Thu Hằng rèn luyện kỹ phát triển t việc dạy tập chơng từ trờng SGK vật lý 11 thí điểm Khoá Luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Phơng pháp giảng dạy Ngời hớng dẫn khoa học: Ths Nguyễn Cảnh Vạn Vinh, - 2006 Mở đầu Lý chọn đề tài Đất nớc ta thời kỳ công nghiệp hoá - đại hoá, phát triển khoa học công nghệ kỹ thuật đóng vai trò quan trọng Đảng ta đà coi Giáo dục quốc sách hàng đầu bốn quan điểm Ngô Thị Thu Hằng =1= Lớp 43A - Khoa Vật lý Khoá luận tốt nghiệp đạo chiến lợc phát triển giáo dục 2001 2010 Chỉ có thông qua giáo dục phổ thông, học sinh đợc cung cấp đầy đủ kiến thức phổ thông bản, đại, có hệ thống làm sở cho viƯc nhËn thøc khoa häc Mn vËy nỊn gi¸o dơc phải đổi mạnh mẽ phơng pháp dạy học, dần hạn chế cuối đến xoá bỏ hoàn toàn lối truyền thụ chiều.Trong học phải phát huy khả tự học, tự nghiên cứu đồng thời qua nâng cao tính tự giác, chủ động sáng tạo học sinh Giải tập hình thức làm việc tự lực học sinh Việc giải tập vật lý giúp học sinh hiểu chất tin tởng vào kiến thức lý thuyết đà học mà thông qua củng cố, khắc sâu kiến thức phát triển t học sinh Chỉ có thông qua tự lực, đào sâu suy nghĩ tìm hớng giải giải tập vật lý míi gióp häc sinh chiÕm lÜnh mét c¸ch thùc sù kho tàng kiến thức vật lý nhân loại Song để việc giải tập đem lại hiệu lại cần đến hớng dẫn giáo viên Tuỳ theo điều kiện trình dạy học, khả tiếp nhận phát huy học sinh, ngời giáo viên phải có phơng pháp hớng dẫn phù hợp Điều thể trình độ chuyên môn, nghiệp vụ giáo viên Mục đích cuối công việc hớng dẫn hình thành cho học sinh phơng pháp khoa học để giải loại tập vật lý Qua nâng cao dần tính tích cực, tự lực bồi dỡng kỹ nh phát triển lực t học sinh Trong chơng trình vật lý PTTH, kiến thức chơng từ trờng có chứa đựng nhiều yếu tố thực tế, gắn với nhiều tợng phong phú sống có nhiều ứng dụng kỹ thuật Nó đòi hỏi học sinh nắm kiến thức chơng mà phải có hiểu biết thực tiễn, kỹ thuật Chính vậy, muốn chọn đề tài: Rèn luyện kỹ phát triển t việc dạy tập chơng từ trờng sách giáo khoa vËt lý 11 thÝ ®iĨm” Mơc ®Ých cđa ®Ị tài Xây dựng hệ thống tập từ trờng vận dụng hệ thống tập để rèn luyện kỹ phát triển lực t cho häc sinh häc ch¬ng “tõ trêng” líp 11 trung học phổ thông (THPT) Giả thuyết khoa học Ngô ThÞ Thu H»ng =2= Líp 43A - Khoa VËt lý Khoá luận tốt nghiệp Với hệ thống tập phơng pháp giải cho loại tập, giúp học sinh rèn luyện kỹ tính toán, phát triển khả t học tập Nhiệm vụ nghiên cứu * Nghiên cứu sở lý luận việc rèn luyện kỹ phát triển t cho học sinh dạy tập vật lý * Nghiên cứu tác dụng tập vật lý * Cách phân loại tập vật lý * Những yêu cầu chung việc lựa chọn hệ thống tập vật lý * Phơng pháp giải tập vật lý * Hớng dẫn giải tập vật lý * Vị trí, nội dung kiến thức chơng từ trờng chơng trình vật lý 11 thí điểm * Hệ thống tập từ trờng phơng pháp giải * Một số phơng án dạy học nhằm rèn luyện kỹ phát triển t qua việc sử dụng hệ thống tập chơng từ trờng Đối tợng nghiên cứu * Nội dung, kiến thức chơng từ trờng sách giáo khoa vật lý 11 thí điểm * Các dạng tập phơng pháp giải Phơng pháp nghiên cứu * Nghiên cứu sơ sở lý luận tập vật lý phơng pháp dạy tập vật lý * Nghiên cứu tài liệu sở lý luận việc rèn luyện kỹ phát triển t cho học sinh * Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên 11 thí điểm tài liệu có liên quan đến tập từ trờng Chơng I Cơ sở lý luận việc rèn luyện kỹ phát triển t cho học sinh việc dạy tập Vật lý Rèn luyện kỹ phát triển t việc dạy học Vật lý Ngô Thị Thu Hằng =3= Lớp 43A - Khoa Vật lý Khoá luận tốt nghiệp 1.1 Rèn luyện kỹ Kỹ tập hợp hành động phức hợp theo trình tự hợp lý để có đợc hiệu cao, đạt đợc mục đích đặt ngời Trong trình dạy học vật lý cần hình thành học sinh kỹ nh: a Quan sát, giải thích tợng vật lý Ví dụ học sinh tập quan sát thay đổi trạng thái vật nung nóng; tăng tốc vật dới tác dụng lực đặt vào vật b Mô tả, giải thích cấu tạo nguyên tắc hoạt động ứng dụng dụng cụ, thiết bị kỹ thuật Ví dụ nh động điện; động nhiệt c Thực thí nghiệm theo giáo trình vật lý: lập kế hoạch thí nghiệm, lắp thiết bị thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm; quan sát; đo; đánh giá mặt toán học kết thu đợc d Vẽ giải thích đồ thị e Giải toán vật lý, giải thích ý nghĩa vật lý kết thu đợc Việc rèn luyện kỹ đòi hỏi phải đảm bảo đợc hình thành học sinh sở định hớng hành động, tức kiến thức cần thiết để học sinh định hớng hành động cách có hiệu Có thể phân biệt hai loại sở định hớng: sở định hớng riêng biệt, cụ thể sở định hớng chung, khái quát Trong trờng hợp thứ (cơ sở định hớng cụ thể), việc dạy học dựa xây dựng sở định hớng cứng (một Angôrít hành động cụ thể), giáo viên hoàn toàn rõ cách thực hành động, chia thành giai đoạn bảo đảm thực đắn Trong trờng hợp thứ hai (cơ sở định hớng khái quát), việc dạy học dựa xây dựng sơ đồ định hớng (hệ định hớng), làm cho học sinh quen với việc thực hành động theo sơ đồ hay kế hoạch chung việc thực hành động (thí dụ việc giải toán) để học sinh thờng xuyên thực hành động theo kế hoạch Chúng đợc dùng làm định hớng cho hoạt động 1.2 Phát triển t Ngô Thị Thu H»ng =4= Líp 43A - Khoa VËt lý Kho¸ luận tốt nghiệp T trình nhận thức khái quát gián tiếp vật tợng thực dấu hiệu, thuộc tính chất chúng, quan hệ khách quan, phổ biến chúng, đồng thời vận động sáng tạo, kết luận khái quát đà thu đợc vào dấu hiệu cụ thể, dự đoán đợc thuộc tính, tợng, quan hệ Mét sè biƯn ph¸p ph¸t triĨn t cđa häc sinh: 1.2.1 Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tß mß ham hiĨu biÕt cđa häc sinh T thực bắt đầu đầu học sinh xuất câu hỏi mà cha có lời giải đáp ngay, họ gặp phải mâu thuẫn bên nhu cầu, nhiệm vụ nhận thức cần giải bên trình độ kiến thức có không đủ để giải nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức Lúc học sinh vừa trạng thái tâm lý căng thẳng, vừa hng phấn khao khát vợt qua khó khăn, giải đợc mâu thuẫn đạt đợc trình độ cao đờng nhận thức Ta nói nằng: học sinh đợc đặt vào tình có vấn đề Những tình điển hình hay gặp dạy học vật lý là: tình phát triển; tình lựa chọn; tình bế tắc; tình ngạc nhiên, bất ngờ 1.2.2 Rèn luyện cho học sinh kỹ thực thao tác t duy, hành động nhận thức phổ biến học tập vật lý Trong trình nhận thức vật lý, học sinh phải thực thao tác chân tay (bố trí dụng cụ, sử dụng dụng cụ đo, thực phép đo), thao tác t (phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tợng hoá, cụ thể hoá, hệ thống hoá), hành động nhận thức (xác định đặc tính chất vật tợng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ) Sau số biện pháp giáo viên nhằm giúp học sinh tù lùc thùc hiƯn c¸c thao t¸c t duy: * Giáo viên tổ chức trình học tập, cho giai đoạn xuất tình bắt buộc học sinh phải thực thao tác t hành động nhận thức giải đợc vấn đề hoàn thành nhiệm vụ học tập Ngô Thị Thu Hằng =5= Lớp 43A - Khoa Vật lý Khoá luận tốt nghiệp * Giáo viên đa câu hỏi để định hớng cho học sinh tìm thao tác t hay phơng pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp * Giáo viên phân tích câu trả lời học sinh, phải chỗ sai học sinh thực thao tác t hớng dẫn cách sửa chữa * Giáo viên giúp học sinh khái quát hoá kinh nghiệm thực suy luận lôgíc dới dạng quy tắc đơn giản 1.2.3 Tập dợt ®Ĩ häc sinh gi¶i qut vÊn ®Ị nhËn thøc theo phơng pháp nhận thức vật lý Trong trình hớng dẫn học sinh tự lực hoạt động để tái tạo kiến thức vật lý, giáo viên làm cho họ hiểu nội dung phơng pháp vật lý sử dụng phơng pháp mức độ thích hợp, tuỳ theo trình độ học sinh điều kiện nhà trờng Những phơng pháp nhận thức chủ yếu hay dùng hoạt động nhận thức vật lý trờng phổ thông là: phơng pháp thực nghiệm phơng pháp mô hình 1.2.4 Rèn luyện ngôn ngữ Vật lý cho học sinh Ngôn ngữ hình thức biểu t Kiến thức vật lý đa dạng nhng cách phát biểu định nghĩa, quy tắc, định luật vật lý có hình thức chung định, giáo viên ý rèn luyện cho học sinh quen dần Mỗi gặp thuật ngữ diễn tả khái niệm mới, cần giải thích rõ cho học sinh yêu cầu họ tập sử dụng cách xác, thành thạo Ngô ThÞ Thu H»ng =6= Líp 43A - Khoa VËt lý Khoá luận tốt nghiệp Bài tập vật lý 2.1 Khái niệm tập vật lý Trong thực tế dạy học, tập vật lý đợc hiểu vấn đề đòi hỏi giải nhờ suy lý lôgíc, phép toán thí nghiệm, dựa sở định luật phơng pháp vật lý Hiểu theo nghĩa rộng vấn đề xuất nghiên cứu tài liệu giáo khoa, tập học sinh Sự t định hớng tích cực việc giải tập 2.2 Tác dụng tập vật lý a Giáo viên sử dụng tập vật lý nh phơng tiện nghiên cứu tài liệu mới, nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức cách sâu sắc vững b Bài tập vật lý phơng tiện rèn luyện cho học sinh khả vận dơng kiÕn thøc, liªn hƯ lý thut víi thùc tÕ, häc tËp víi ®êi sèng ThÝ dơ: sau häc xong từ trờng dòng điện mạch có dạng khác yêu cầu học sinh giải thích: mạch vô tuyến điện tử ngời ta thờng dùng cuộn dây có lõi sắt thay cho nam châm thẳng? Khi giải tập nh làm cho học sinh nắm vững kiến thức đà học đồng thời tập cho học sinh quen víi viƯc liªn hƯ lý thut víi thùc tế, vận dụng kiến thức đà học vào giải vấn đề đặt sống hàng ngày c Bài tập vật lý phơng tiện quan träng viƯc rÌn lun t duy, båi dìng ph¬ng pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh Giải tập hình thức làm việc tự lực học sinh Trong giải tập học sinh phải phân tích điều kiện đề bài, tự xây dùng lËp ln, tÝnh to¸n, thùc hiƯn thÝ nghiƯm cần thiết Trong điều kiện t sáng tạo học sinh đợc nâng cao d Bài tập vật lý phơng tiện ôn tập, củng cố kiến thức đà học cách sinh động hiệu e Thông qua việc giải tập rèn luyện cho học sinh đức tính tốt nh: tinh thần tự lập, tính cẩn thận, kiên trì, tinh thần vợt khó f Bài tập vật lý phơng tiện kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ học sinh cách xác Ngô Thị Thu Hằng =7= Líp 43A - Khoa VËt lý Kho¸ ln tèt nghiệp Tuỳ theo cách đặt câu hỏi kiểm tra ta phân loại mức độ nắm vững kiến thức học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lợng kiến thức học sinh đợc xác 2.3 Phân loại tập vật lý Bài tập vật lý đợc phân loại dựa nhiều khác nhau: theo nội dung; theo phơng thức cho điều kiện phơng thức giải; theo yêu cầu định tính, định lợng việc nghiên cứu vấn đề; theo yêu cầu luyện tập kỹ hay phát triển t sáng tạo học sinh trình dạy học 2.3.1 Theo néi dung a Theo néi dung tríc hÕt nên chia tập theo đề tài tài liệu vật lý chúng, tức phân biệt tập học, nhiệt học, điện học, quang học b Theo nội dung, ngời ta phân biệt tập cụ thể tập trừu tợng Đặc trng tập trừu tợng giả thiết chất Vật lý đợc nêu bật lên, chi tiết không chất đợc lợc bớt Bài tập trừu tợng thờng dùng để học sinh tập dợt áp dụng công thức vừa học Bài tập cụ thể thờng có tợng, số liệu thực tế cụ thể đòi hỏi học sinh phải nhận chất vật lý Những tập có tác dụng tập cho học sinh phân tích tợng cụ thể để làm rõ chất vật lý, xác định đợc kiến thức cần thiết để giải c Bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp: thờng chứa đựng số liệu kỹ thuật, sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải Ví dụ cánh cửa thờng bị hỏng lề phía trên? d Bài tập có nội dung lịch sử tập có chứa đựng kiện thí nghiệm vật lý cổ điển, phát minh, sáng chế câu chuyện có tính chất lịch sử 2.3.2 Theo phơng thức cho điều kiện phơng thức giải ta phân chia tập vật lý thành bốn loại: tập lời; tập thí nghiệm; tập tính toán; tập đồ thị a Bài tập lời Là loại tập giải chủ yếu dùng lời nói, lập luận, giải thích để đến kết luận b Bài tập tính toán Ngô Thị Thu Hằng =8= Lớp 43A - Khoa Vật lý Khoá luận tốt nghiệp Là loại tập mà giải loại tập phải thực phép tính với chữ số sử dụng công thức, phơng trình liên hệ đại lợng vật lý c Bài tập thí nghiệm Là loại tập giải phải tiến hành thí nghiƯm, tõ sè liƯu cđa thÝ nghiƯm míi tÝnh to¸n ®Ĩ ®i ®Õn kÕt qu¶ ThÝ dơ nãi “mét vËt nặng trở thành hoàn toàn trọng lợng suốt thời gian rơi hay sai? hÃy thiết kế thí nghiệm để xác minh điều d Bài tập đồ thị Là tập có sử dụng đồ thị Để giải loại tập học sinh phải hiểu đợc ý nghĩa đồ thị, biết thao tác liệu Sự phân chia thành bốn loại có tính chất tơng đối giải tập ta không sử dụng riêng phơng thức Chẳng hạn làm tập đồ thị cần tính toán số liệu cụ thể, đồng thời kết hợp lập luận lời 2.3.3 Theo đặc điểm nghiên cứu vấn đề Ngời ta phân thành tập nghịch lý, tập định tính tập định lợng a.Bài tập nghịch lý tập có chứa đựng tợng trái nghịch với suy nghĩ thông thờng học sinh yêu cầu học sinh phải giải thích Giải tập nghịch lý đòi hỏi học sinh phải có hiểu biết giới xung quanh, đồng thời phải có t sáng tạo b.Bài tập định tính tập mà giải học sinh thực phép tính phức tạp (nếu có phé tính đơn giản tính nhẩm đợc) Bài tập định tính thờng đòi hỏi xác lập mối quan hệ chất đại lợng, có tác dụng rèn luyện t lôgíc học sinh, giúp học sinh nắm vững biết phân tích chất vật lý tợng, sở để giải tập phức tạp c.Bài tập định lợng đòi hỏi phải tính toán để xác định mối liên hệ đại lợng kết thờng công thức số Ngô Thị Thu Hằng =9= Líp 43A - Khoa VËt lý Kho¸ ln tèt nghiƯp 2.3.4 Theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triên t ngời ta phân biệt tập vật lý thành tập luyện tập tập sáng tạo a Bµi tËp lun tËp RÌn lun cho häc sinh nắm vững cách giải loại tập định đà đợc dẫn không yêu cầu t sáng tạo b Bài tập sáng tạo khác với tập luyện tập chỗ, điều kiện đề che dấu kiểu giải, đòi hỏi học sinh phải t tích cực sáng tạo tìm hớng giải Qua t lực sáng tạo học sinh đợc phát triển Bài tập sáng tạo có hai loại: tập nghiên cứu tập thiết kế + Bài tập nghiên cứu thờng yêu cầu giải thích tợng sở mô hình trừu tợng rút từ lý thuyết, tức giải vấn đề sao? + Bài tập thiết kế lại đòi hỏi thu đợc hiệu thực tế phù hợp với mô hình trừu tợng đà cho tức trả lời câu hỏi làm nh nào? 2.4 Những yêu cầu chung việc dạy tập vật lý a Trong dạy học vật lý, giáo viên phải dự tính kế hoạch cho toàn công việc tập, với đề tài, với tiết học cụ thể Có nh vậy, phát huy đợc khả tập việc thực yêu cầu dạy học vật lý Việc lựa chọn chuẩn bị tập phải thoả mÃn yêu cầu sau: - Lựa chọn, chuẩn bị tập nêu vấn đề để sử dụng tiết nghiên cøu tµi liƯu míi nh»m kÝch thÝch høng thó häc tập phát triển t học sinh - Lựa chọn, chuẩn bị tập nhằm củng cố, bổ sung, hoàn thiện kiến thức lý thuyết cụ thể đà học, cung cấp cho học sinh hiểu biÕt vỊ thùc kÕ, kü tht cã liªn quan víi kiến thức lý thuyết - Lựa chọn, chuẩn bị tập điển hình nhằm hớng dẫn cho học sinh vận dụng kiến thức đà học để giải loại tập bản; hình thành phơng pháp chung giải loại tập - Lựa chọn, chuẩn bị tập nhằm kiểm tra, đánh giá chất lợng kiến thức kỹ học sinh kiến thức cụ thể phần chơng trình - Sắp xếp tập đà lựa chọn thành hệ thống (có nội dung đa dạng, phong phú, phù hợp với chơng trình sách giáo khoa đợc xếp từ Ngô Thị Thu Hằng = 10 = Líp 43A - Khoa VËt lý ... quan đến tập từ trờng Chơng I Cơ sở lý luận việc rèn luyện kỹ phát triển t cho học sinh việc dạy tập Vật lý Rèn luyện kỹ phát triển t việc dạy học Vật lý Ngô Thị Thu H»ng =3= Líp 43A - Khoa VËt... 2.3.4 Theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triên t ngời ta phân biệt tập vật lý thành tập luyện tập tập sáng tạo a Bài tập luyện tập Rèn luyện cho học sinh nắm vững cách giải loại tập định đà đợc... sở lý luận việc rèn luyện kỹ phát triển t cho học sinh dạy tập vật lý * Nghiên cứu tác dụng tập vật lý * Cách phân loại tập vật lý * Những yêu cầu chung việc lựa chọn hệ thống tập vật lý * Phơng