Ở lớp 9 THCS các em HS đã được học về hiện tượng cảm ứng điện từ, về chiều của dòng điện cảm ứng nhưng chủ yếu ở mức độ định tính. Qua điều tra chúng tôi nhận thấy do kiến thức đã học chưa đầy đủ và các quan niệm sẵn có của HS đa số là quan niệm sai so với quan niệm khoa học.
Cụ thể:
* Số HS có quan niệm từ trường sinh ra dòng điện (35,2%), đây là QNS; số HS có quan niệm từ trường biến đổi sinh ra dòng điện (47,1%), QN này đúng (dù chưa đầy đủ) nhưng các em cho rằng, làm cho từ trường biến đổi bằng cách cho NC chuyển động tịnh tiến lại gần hoặc ra xa KD thì đây lại là cách làm sai.
* Về điều kiện xuất hiện dòng cảm ứng HS có những quan niệm khác nhau:
- Quan niệm cho rằng muốn có dòng điện cảm ứng thì phải có sự chuyển động tương đối giữa nam châm và khung dây (56,3%).
- Quan niệm cho rằng muốn có dòng điện cảm ứng thì phải có sự thay đổi từ trường (20,39%).
- Quan niệm cho rằng muốn có dòng điện cảm ứng thì phải có sự thay đổi số đường sức từ gửi qua mạch kín đó (12,8%).
* Về điều kiện tồn tại dòng điện cảm ứng Nhiều HS quan niệm có khác nhau
- Quan niệm cho rằng ban đầu chỉ cần số đường sức từ gửi qua một mạch kín biến thiên thì trong mạch đó sẽ tồn tại dòng điện cảm ứng.
- Quan niệm cho rằng dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong khoảng thời gian số đường sức từ gửi qua mạch kín đó biến thiên.
* Về điều kiện xuất hiện và tồn tại của hiện tượng cảm ứng điện từ:
- Hầu hết HS quan niệm rằng hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ xảy ra đối với mạch điện kín khi số đường sức từ gửi qua mạch đó biến thiên (87,4%). Đây là một quan niệm chưa đầy đủ ( vì hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra với cả mạch hở, mạch kín chỉ là phương tiện để nhận biết sự có mặt của dòng điện). Với quan niệm đó HS sẽ thụ động khi học về máy phát điện, máy biến thế ở chương trình lớp 12.
Để thực hiện DHKT một số kiến thức trên, GV tổ chức cho HS thảo luận, tổ chức phương án kiểm tra giả thuyết trên. Nếu có thể cho HS thực hiện TN kiểm tra hoặc định hướng cho HS làm TN mà GV đã chuẩn bị, cho HS quan sát hình ảnh, video clip, mô phỏng TNg... từ đó HS sẽ nhận ra quan niệm sai và xây dựng quan niệm khoa học cho bản thân.
III. Chuẩn bị
1. Giáo viên
* Điều tra quan niệm riêng của HS (theo phụ lục 2b trang P19). * Xây dựng phương án dạy học dựa trên việc phân tích phiếu điều tra.
- Kiến thức thông báo, giải thích: Từ thông, ý nghĩa của từ thông
- Kiến thức kiến tạo: điều kiện xuất hiện và tồn tại của dòng điện cảm ứng, điều kiện xuất hiện và tồn tại của hiện tượng cảm ứng điện từ.
* Các thiết bị dạy học trực quan.
- Ảnh tĩnh: Xem ảnh 1, ảnh 2, ảnh 3, ảnh 4 (trang 38).
+ Hình ảnh các đường sức từ của một số nam châm và dòng điện. + Hình ảnh về quy tắc nắm bàn tay phải.
+ Hình ảnh về thí nghiệm Ơxtet.
+ Hình vẽ 38.3 trong SGK về các đường sức từ xuyên qua diện tích S. - Thí nghiệm: TNg1, TNg2, TNg3, TNg4 (trang 40 - 41)
- Mô phỏng Vật lí1- 4 đã nêu ởtrang 39 – 40.
+ Thí nghiệm mô phỏng 1 về hiện tượng cảm ứng điện từ khi nam châm và cuộn dây chuyển động đối với nhau.
+ Thí nghiệm mô phỏng 2 về hiện tượng cảm ứng điện từ khi di chuyển con chạy hoặc đóng ngắt khóa K.
+ Thí nghiệm mô phỏng 3 về hiện tượng cảm ứng điện từ khi thay đổi diện tích S. * Các phiếu học tập 1, 2 (Xem phụ lục 4a trang P32).
2. Học sinh
- Ôn lại các kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ đã học ở THCS. - Ôn lại kiến thức về từ trường, đường sức từ.
- Tìm hiểu về khái niệm từ thông