8. Cấu trúc của luận án
3.1.3.Đặc điểm cấu trúc, nội dung chương trình phần Điện từ học
Phần Điện từ học là nội dung mới trong chương trình VL 9 THCS. Những kiến thức trong phần này tương đối trừu tượng và khó hiểu đối với HS. Do đó, TN và phương tiện trực quan đóng vai trò càng quan trọng trong tổ chức DH các nội dung
- 79 -
của phần này. Chương Điện từ học VL lớp 9 là cơ sở cho HS học tiếp phần Điện từ VL lớp 11 ở trung học phổ thông.
Trong chương này, HS được nghiên cứu hai vấn đề cơ bản của Điện từ là từ trường và cảm ứng điện từ. Khi học phần từ trường, HS được tìm hiều về nam châm vĩnh cửu, nam châm điện, từ trường, từ phổ, đường sức từ và lực từ, động cơ điện. Phần cảm ứng là kiến thức khá mới mẽ đối với HS ở THCS, trong đó HS được nghiên cứu về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng, máy phát điện, sơ lược về dòng điện xoay chiều, máy biến thế, truyền tải điện năng đi xa... Hầu hết các bài của các phần này được trình bày theo cách gắn liền lý thuyết với các TN kiểm tra hoặc khảo sát. Tuy nhiên, có nhiều nội dung trong SGK không có TN, bên cạnh đó những TN trong danh mục tối thiểu vẫn chưa được trang bị đầy đủ. Vì vậy, GV nên khai thác và sử dụng TNTT trong quá trình DH. Do có nhiều nội dung kiến thức mới và trừu tượng đối với HS, do đó trong tổ chức DH, GV cần phối hợp TN biểu diễn với TN của HS. Nhất là tổ chức nhóm để tiến hành các TN ở lớp và TN thực tập ở nhà.
Từ đặc điểm của nội dung kiến thức nêu trên cho thấy vai trò của TNVL trong tổ chức DH chương Điện từ lớp 9 là rất quan trọng. Việc khai thác hiệu quả TN thì không những sẽ giúp giảm bớt tính trừu tượng của các hiện tượng, khái niệm, quá trình VL, tăng cường tính trực quan trong DH, mà còn góp phần hình thành KN, kỹ xảo cho HS. Qua đó, HS sẽ hiểu được đúng bản chất các sự vật hiện tượng, tránh sự hiểu sai lệch, mơ hồ trong những hiện tượng và quá trình VL quan sát như: nguyên tắc hoạt động của máy biến thế, máy phát điện, dòng điện cảm ứng, hoặc phân biệt dòng điện xoay chiều, dòng điện không đổi…[53]; [54]
Ở nội dung tác dụng từ của dòng điện và nam châm, sự tương tự về từ tính của nam châm thẳng và của ống dây có dòng điện chạy qua, có thể sử dụng TN về từ phổ. Qua TN, hình thành cho HS biểu tượng về từ trường, cách biểu diễn các đường sức từ của thanh nam châm thẳng và nam châm điện. Với phần lực điện từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua, có thể sử dụng TNTT về tương tác giữa nam châm và dây dẫn có dòng điện chạy qua với việc thay đổi cực từ nam châm hoặc chiều dòng điện trong dây dẫn, qua đó HS không những hiểu phụ thuộc của lực từ vào những yếu tố nào mà còn biết cách xác định chiều của lực điện từ với quy tắc bàn tay trái. Đó là những hiểu biết cần thiết để vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống qua việc tự tạo: động cơ điện một chiều, nam châm điện, điện kế khung quay… Như vậy, theo các cách tổ chức DH có sự tham gia của TN, những kiến thức mang tính trừu tượng sẽ trở nên đơn giản, dễ dàng hơn và tránh kiểu DH thông báo, áp đặt trong DHVL.
- 80 -
Tương tự, khi hướng dẫn HS nghiên cứu các hiện tượng về cảm ứng điện từ, GV cần tổ chức nhóm cho HS khai thác, sử dụng TNTT để tiến hành TN kiểm tra hoặc khảo sát, từ đó đi đến kết luận về dòng điện cảm ứng, điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng, nguyên tắc hoạt động của máy phát điện, máy biến thế… Các tiến trình DH được soạn thảo trên cơ sở tổ chức hoạt động nhóm với sự hỗ trợ của TNTT đơn giản khá thuận lợi và hiệu quả trong DH các kiến thức phần này so với cách thức tổ chức DH thông thường của GV.
Ngoài ra, để sử dụng hiệu quả TN hỗ trợ DH các nội dung kiến thức đó cần lưu ý: GV không chỉ sử dụng TN để minh họa, trực quan hóa hiện tượng VL mà cần phải tổ chức cho HS tự tạo TN và tự tiến hành TN; các thiết bị TN phần từ trường hầu hết là định tính, đơn giản, việc tiến hành TN lại không mất nhiều thời gian, vì vậy loại TNTT đơn giản phù hợp để sử dụng vào DH các kiến thức phần này; với xu hướng đổi mới PPDH nhằm phát huy tính tích cực, tư lực hoạt động NT của HS thì sử dụng PPDH nhóm có sự hỗ trợ của TNTT trong DH phần Điện từ lớp 9 hoàn toàn phù hợp và có tính khả thi.
Tóm lại, việc khai thác, sử dụng các TN do GV và HS tự tạo để hỗ trợ vào DH nhóm là một hình thức tổ chức DH khả thi, phù hợp với đối tượng HS và đặc điểm cấu trúc chương trình nhằm phát huy tính tích cực, chủ động trong hoạt động NT của HS. Những phân tích, tìm hiểu về ưu, nhược điểm của hệ thống thiết bị sẵn có dưới đây nhằm xác định các vấn đề cần khắc phục những hạn chế trong sử dụng TN giáo khoa trong DH nội dung kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 ở THCS hiện nay.
3.2. Tình hình sử dụng thiết bị thí nghiệm vật lý sẵn có trong dạy học phần Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 ở THCS