Giải quyết vấn đề theo tư tưởng kiến tạo khi dạy kiến thức Cảm ứng điện từ trong vật lý nâng cao lớp 11

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO ĐỊNH HƯỚNG CỦA TƯ TƯỞNG KIẾN TẠO

Trong lớp học kiến tạo GV phải tạo ra một môi trường học tập thân thiện, đưa ra các câu hỏi mở, các vấn đề phức tạp với nhiều quan điểm, nhiều giải pháp nhằm khuyến khích sự sáng tạo của HS, khuyến khích HS trao đổi, hợp tác với bạn học và đối thoại với GV để giải quyết các nhiệm vụ học tập, nâng cao các kỹ năng giao tiếp, diễn đạt ý tưởng, nâng cao khả năng lãnh đạo của HS, hướng đến hình thành khả năng tự nhận thức, tự tổ chức và tự điều chỉnh cho HS. Khi HS đưa ra quan niệm của mình, nếu quan niệm đó là sai thì GV thường đưa ra bằng chứng để bác bỏ quan niệm đó rồi nêu khái niệm khoa học cho HS (chiếm 44,4%), cũng có nhiều GV khẳng định quan niệm đó sai, không giải thích nhiều vì không có thời gian (chiếm 16,7%), chỉ có 11,1% trả lời là GV làm trọng tài và cho học sinh thảo luận cả nhóm (lớp) để đi đến quan niệm khoa học, sau đó giáo viên tiến hành thử thách quan niệm khoa học đó.

THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THEO ĐỊNH HƯỚNG KIẾN TẠO MỘT SỐ KIẾN

Bởi vì theo quan sát hàng ngày các em thấy các thiết bị điện như quạt điện, máy bơm, máy biến thế…, có dòng điện Fu-cô sau một thời gian vận hành thì vỏ ngoài của thiết bị thường bị nóng lên, thì đây chính là tác dụng có hại của dòng điện Fu- cô. HS: Đa số cho rằng 2 bóng đèn Đ1 và Đ2 sáng lên như nhau, vì HS cho rằng 2 bóng đèn giống nhau và được cung cấp bởi cùng một nguồn điện, và điện trở trên 2 nhánh giống nhau, nên trên 2 nhánh có cùng cường độ dòng điện nên 2 bóng đèn sáng lên như nhau. Quan niệm 2: Khi đưa nam châm lại gần hoặc ra xa ống dây thì trong ống dây có xuất hiện dòng điện, còn khi nam châm đứng yên và đưa ống dây lại gần hoặc ra xa nam châm thì trong ống dây không xuất hiện dòng điện.

Có rất ít học sinh chọn đáp án B vì các em cho rằng dòng điện Fu-cô cũng là dòng điện cảm ứng nên chiều của nó được xác định bằng định luật Jun – Lenxơ, đây là sự nhầm lẫn của HS giữa hai định luật là định luật Len-xơ và định luật Jun – Lenxơ. Để làm được điều đó, giáo viên căn cứ vào mục tiêu, nhiệm vụ và yêu cầu của chương trình và sách giáo khoa, tiến hành tổ chức sắp xếp lại nội dung dạy học thành từng vấn đề theo một logic nhất định, đảm bảo nội dung dạy học theo yêu cầu của chương trình vừa tạo nội dung dạy học nhằm phát triển năng lực nhận thức, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Cảm ứng điện từ

Chuẩn bị điều kiện triển khai dạy học chương “Cảm ứng điện từ” theo định hướng nghiên cứu. Theo tác giả Phạm Thị Phú, trong dạy học giải quyết vấn đề nội dung dạy học của chương, của bài cần phải được sắp xếp thành một chuỗi các vấn đề nhận thức.

Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động - Một đoạn dây dẫn chuyển động cắt các đường sức từ thì trong đoạn dây dẫn

- Suất điện động cảm ứng trong đoạn dây phụ thuộc vào những đại lượng nào?. Mối liên hệ giữa độ lớn suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên từ thông?.

Dòng điện Fu-cô

Hiện tượng tự cảm

Năng lượng từ trường

- Lúc đầu ta để nam châm đứng yên gần ống dây, thì ta thấy kim điện kế chỉ ở vạch số 0, sau đó ta đưa nam châm lại gần ống dây thì trong lúc đó kim điện kế sẽ lệch khỏi vị trí ban đầu, lúc ta dừng lại thì kim điện kế lại trở về vị trí ban đầu, sau đó ta đưa nam châm ra xa ống dây thì kim điện kế lại lệch khỏi vị trí ban đầu đến lúc ta dừng lại thì kim điện kế lại trở về vị trí ban đầu. - Lúc đầu, khi con chạy trên biến trở đứng yên thì kim điện kế ở vạch số 0, sau đó ta di chuyển con chạy trên biến trở thì kim điện kế lệch khỏi vị trí ban đầu, khi con chạy dừng lại kim điện kế trở về lại vị trí ban đầu. Ta đưa cực bắc của nam châm lại gần đầu (1) của ống dây thì ta thấy kim điện kế bị lệch về một bên so với vạch số 0 (giả sử bên phải), sau đó ta đưa cực nam của nam châm lại gần đầu (1) của ống dây thì ta thấy kim điện kế bị lệch về phía ngược lại so với trường hợp trước (bên trái), tương tự khi ta đưa cực bắc hoặc cực nam ra xa 1 đầu của ống dây thì kim điện kế trong 2 trường hợp đó sẽ bị lệch về 2 phía ngược nhau.

- Tiến hành mô phỏng: GV chỉ cần click chuột vào mục mở khóa hoặc mục chuyển động sang trái thì thí nghiệm được tiến hành, trong chương trình có các hiệu ứng khác, GV muốn có hiệu ứng nào thì click vào mục hiệu ứng đó. - Tiến hành mô phỏng: GV chỉ cần click chuột vào mục tăng hoặc giảm diện tích ống dây thì thí nghiệm được tiến hành, trong chương trình có các hiệu ứng khác, GV muốn có hiệu ứng nào thì click vào mục hiệu ứng đó.

Hiện tượng cảm ứng điện từ – Suất điện động cảm ứng (Tiết 1) I. Mục tiêu

HS cho rằng hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong mạch kín khi mạch kín chuyển động hoặc có đến 39,9% HS cho rằng hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong mạch kín khi từ thông qua mạch kín biến thiên theo thời gian là sai;. - Phá vỡ quan niệm “từ trường biến thiên không sinh ra dòng điện” và quan niệm “không có chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây thì không xuất hiện dòng điện cảm ứng” và sử dụng quan niệm sai lầm này để tạo tình huống có vấn đề. GV: Theo các TNg trên ta thấy khi nam châm đứng yên so với dòng điện thì không có dòng điện trong ống dây, chỉ khi nào số đường sức từ qua ống dây thay đổi mới có dòng điện trong ống dây, vậy từ trường không sinh ra dòng điện, chỉ khi nào từ thông qua ống dây biến thiên thì mới có dòng điện trong ống dây.

Trên cơ sở mô hình dạy học GQVĐ theo tư tưởng của LTKT đã đề xuất (sơ đồ 1.4), chúng tôi đã thiết kế 3 tiến trình dạy học (2 tiến trình có ở phần phụ lục) cho các đơn vị kiến thức chương “cảm ứng điện từ” vật lí 11 NC mỗi tiến trình được thiết kế thể hiện rừ hoạt động của GV và dự kiến những hoạt động nhận thức của HS trong các hoạt động cụ thể, nhằm khắc phục những quan niệm sai lệch của HS, nâng cao được chất lượng dạy học. Việc tổ chức dạy học GQVĐ theo tư tưởng của LTKT chương “cảm ứng điện từ” vật lý 11 NC bước đầu đã đạt được những yêu cầu về đổi mới phương pháp dạy học như hỗ trợ HS học tập một cách linh động và tích cực, tăng cường tính chủ động sáng tạo và tự nghiên cứu của HS.

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Như vậy, từ kết quả TNSP, chúng tôi có thể kết luận rằng việc tổ chức hoạt động dạy học GQVĐ theo tư tưởng của LTKT như tiến trình đã thiết kế ở chương 2 bước đầu đã mang lại kết quả học tập cao hơn và đảm bảo độ bền vững. Về nội dung bài học: Nên chọn những bài có nội dung gần gũi với thực tế cuộc sống của HS, vì dạy học GQVĐ theo tư tưởng của LTKT là một quan điểm dạy học dựa trên những quan niệm sẵn có của HS (chủ yếu là quan niệm sai lệch) để tổ chức các hoạt động dạy học nhằm giúp HS khắc phục quan niệm sai lệch, xây dựng quan niệm khoa học cho bản thân. Tuy nhiên có một số HS dựa vào SGK để đưa ra câu trả lời đúng (không phải các em bộc lộ quan niệm của mình), để hạn chế tình trạng này GV và HS quy ước với nhau chỉ sử dụng SGK khi GV yêu cầu và quan trọng hơn là GV phải tạo được những tình huống mà làm cho các em nhất định phải bộc lộ quan niệm của mình.

Tuy nhiên ta cũng cần khẳng định rằng không có phương pháp dạy học nào là vạn năng cả, do đó để đạt hiệu quả cao trong quá trình dạy học thì cần phải phối hợp một cách khéo léo các phương pháp dạy học khác nhau. Cần mở rộng việc tổ chức dạy học GQVĐ theo tư tưởng của LTKT với các kiến thức khác trong chương trình vật lý phổ thông và mở rộng địa bàn thực nghiệm sao cho kế thừa và phát huy những kết quả đạt được của đề tài này.