Thực nghiệm Đối chứng
Như vậy t > tα nên ta bác bỏ giả thiết Ho. Do đó sự khác nhau giữa X TN và X ĐC (cụ thể X TN
>X ĐC ) là thực chất do vịêc sử dụng các giáo án và bài tập sáng tạo trong dạy học vật lý mà có được.
* Kết luận
- Điểm trung bình của lớp thực nghiệm cao hơn điểm trung bình của lớp đối chứng là thực chất do các bài tập sáng tạo được sử dụng vào dạy học vật lý mang lại, không phải do ngẫu nhiên.
- Hệ số biến thiên giá trị điểm số của nhóm thực nghiệm nhỏ hơn nhóm đối chứng cho thấy sự chênh lệch giữa các HS trong lớp thực nghiệm ít hơn lớp đối chứng do các em hứng thú, hiểu bài rõ hơn.
- Đồ thị tần suất luỹ tích cho thấy chất lượng điểm số của các bài kiểm tra của nhóm thực nghiệm tốt hơn nhóm đối chứng cho thấy hiệu quả của các bài tập sáng tạo giúp các em tiếp thu bài tốt và
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Qua việc tiến hành thực nghiệm sư phạm và xử lý kết quả thực nghiệm, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
- BTST tạo ra sự thích thú và yêu thích vật lý cho HS, đặc biệt với HS khá giỏi. BTST đã xây dựng cùng câu hỏi định hướng tư duy là vừa sức với HS, các em có thể giải quyết các vấn đề một mình hoặc làm việc nhóm với các bài tập khó hơn hay đòi hỏi lắp ráp, chế tạo dụng cụ. Thời gian để HS chuẩn bị và làm các BTST phù hợp nên HS, các chi phí cho việc làm BTST cũng vừa sức HS có thể hoàn thành các nhiệm vụ GV giao về BTST.
GV có trình độ trung bình trở lên có thể nghiên cứu và sử dụng BTST vào dạy học vật lý. Tuy nhiên ở giai đoạn đầu, chưa có hệ thống BTST, GV chưa quen với việc vận dụng các nguyên tắc sáng tạo để xây dựng BTST và đặt câu hỏi định hướng tư duy nên việc soạn giáo án sử dụng BTST là khá mất thời gian vàa công sức. Tuy nhiên nếu đã có hệ thống bài tập cùng sự chung tay của nhiều người thì thời gian ấy sẽ rút ngắn lại và giáo án phong phú giúp HS yêu thích học vật lý và GV say mê sáng tạo các bài tập vật lý.
Có thể bồi dưỡng cho HS các nguyên tắc sáng tạo thông qua các mẫu chuyện, tranh vẽ hay các ứng dụng thực tế trong đời sống. GV có thể tiến hành việc này ở các giờ chuyển tiết giúp HS thư giãn. Sau đó và việc thực hành vận dụng các nguyên tắc đó vào giải BTST qua các câu hỏi định hướng tư duy, trong các suy nghĩ giúp tìm ra kiến thức mới, trong các ứng dụng vật lý được đề cập…
Các BTST đã xây dựng và đề xuất vào các hình thức dạy của tiết thực nghiệm là phù hợp với thời lượng lên lớp của các giờ học. Sử dụng BTST vào dạy học vật lý giúp nâng cao chất lượng dạy học thông qua việc so sánh điểm số các bài kiểm tra của lớp thực nghiệm và đối chứng, Đồng thời qua sự quan sát và bản câu hỏi điều tra cho thấy BTST tạo ra sự yêu thích quan tâm của HS, giúp các em có thể vận dụng kiến thức vào thực tiễn. BTST giúp cho các hình thức học tập Vật lý được phong phú, đa dạng hơn. Tuy nhiên BTST không thể hoàn toàn thay thế các bài tập luyện tập. BTST chỉ phát huy tác dụng khi HS nắm vững kiến thức cơ bản. Do đó cần sử dụng đan xen một cách hợp lý giữa BTST và bài tập luyện tập để đem lại hiệu quả tốt nhất.
KẾT LUẬN
Trong thời đại ngày nay, tư duy sáng tạo là yếu tố hàng đầu và then chốt của người lao động giỏi và là nguồn lực quý giá của mỗi quốc gia tạo ra sự phát triển vượt bậc. Bồi dưỡng tư duy sáng tạo chính là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông. Chính vì thế nhiệm vụ này phải được nghiên cứu và đầu tư đúng mức, khoa học nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS hiệu quả.
Bên cạnh các biện pháp giúp bồi dưỡng tư duy sáng tạo khác, BTST là một phương tiện hữu hiệu và thiết thực. Mặt khác lý thuyết TRIZ với các công cụ hữu hiệu giúp định hướng tư duy hiệu quả để giải quýêt vấn đề đang được dạy và vận dụng ở nhiều nước phát triển là chìa khoá dẫn đến việc điều khiển tư duy sáng tạo trong dạy học vật lý nói riêng và dạy học nói chung. Do đó việc vận dụng TRIZ xây dựng và sử dụng BTST vào dạy học vật lý để bồi dưỡng tư duy HS là việc cần được tiến hành chung tay và ủng hộ từ các GV, các nhà nghiên cứu giáo dục và các nhà quản lý giáo dục. Trong đề tài này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu về tư duy sáng tạo, các đặc điểm và biện pháp giúp bồi dưỡng tư duy sáng tạo, nghiên cứu về lý thuyết TRIZ (bước đầu là 40 thủ thuật sáng tạo), BTST về vật lý, mối liên hệ giữa TRIZ và BTST, đề xuất phương pháp xây dựng các BTST từ các bài tập cơ sở đã có, đề xuất biện pháp và các hình thức giúp sử dụng BTST vào dạy học vật lý phần “từ trường và cảm ứng điện từ” lớp 11. Qua đó đề tài đã giải quyết được các vấn đề như sau:
* Về mặt lý luận
- Làm rõ vai trò và các biện pháp giúp bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS trong dạy học vật lý. - Phân tích các thủ thuật sáng tạo của TRIZ trong việc định hướng tư duy sáng tạo.
- Phân tích vai trò của BTST và tác dụng của nó trong dạy học vật lý. * Về mặt nghiên cứu ứng dụng
- Đề xuất phương án xây dựng các BTST và phương pháp, hình thức sử dụng BTST vào dạy học vật lý.
- Xây dựng được 20 BTST phần “từ trường và cảm ứng điện từ”, xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư duy cho HS trong quá trình giải bài tập. Các bài tập và câu hỏi này được xây dựng dựa vào các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ.
- Đề xuất các phương án sử dụng BTST đã xây dựng vào các hình thức dạy học khác nhau và áp dụng một số bài tập đã soạn vào các giáo án thực nghiệm sư phạm nhắm đánh giá tính khoa học và thực tiễn của hệ thống BTST đã xây dựng, khả năng và hiệu quả của các hình thức, biện pháp đã sử dụng.
Một số khó khăn khi áp dụg BTST vào dạy học vật lý:
- Lý thuyết về TRIZ với các thủ thuật sáng tạo mới được áp dụng và chưa được phổ biến rộng rãi, đa số GV chưa quan tâm và tìm hiểu lý thuyết này.
- Số BTST còn ít và chưa được hệ thống ở các SGK, sách bài tập, đề cương của các trường. Vì thế đòi hỏi GV phải tự xây dựng hệ thống bài tập. Việc này cần nhiều thời gian, công sức.
Chúng tôi kiến nghị các nhà quản lý giáo dục tổ chức tập húân cho GV về lý thuyết TRIZ, việc xây dựng và sử dụng hệ thống BTST trong dạy học. Với sự chung tay và sáng tạo của nhiều người chúng ta sẽ có được hệ thống BTST vật lý giúp bồi dưỡng tư duy sáng tạo hiệu quả, tạo ra sự yêu thích, hứng thú cho HS khi học vật lý, gắn kết kiến thức đã học vào đời sống, kỹ thuật.
Vận dụng BTST vào dạy học vật lý theo các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ góp phần nâng cao chất lượng dạy học, đặc biệt là bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS, góp phần vào công cuộc đổi mới phương pháp dạy học ở trường THPT. Đề tài mới chỉ là sự nghiên cứu bước đầu của việc vận dụng TRIZ cũng như BTST vào dạy học vật lý, do đó chưa hoàn thiện và cần được nghiên cứu thêm nhiều hơn để việc vận dụng được hiệu quả và phát triển. Thời gian tới tôi tiếp tục nghiên cứu để xây dựng và hoàn thiện hơn các BTST phần từ trường và cảm ứng điện từ, mở rộng sang các phần khác của vật lý phổ thông, vận dụng vào các hình thức dạy học khác nhau, tạo sự quan tâm và ủng hộ từ các GV đồng nghiệp để BTST được sử dụng đồng bộ trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo của HS. Hơn nữa BTST không thể hoàn toàn thay thế các bài tập luyện tập. BTST chỉ phát huy tác dụng khi HS nắm vững kiến thức cơ bản. Do đó cần nghiên cứu sử dụng đan xen một cách hợp lý giữa BTST và bài tập luyện tập để đem lại hiệu quả tốt nhất.
PHỤ LỤC 1 GIÁO ÁN 1
PHƯƠNG CHIỀU CỦA LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN DÒNG ĐIỆN I.Mục tiêu
*Kiến thức : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Trình bày phương của từ trường tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện
- Phát biểu quy tắc bàn tay trái dùng để xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện *Kỹ năng
- Vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác định lực từ
- Thiết kế và bố trí thí nghiệm để xác định phương chiều của lực từ, thấy được mối liên hệ giữa phương chiều của lực từ với phương chiều của cảm ứng từ và chiều dòng điện
*Thái độ
- Hứng thú với các thí nghiệm vật lý nhằm tìm ra kiến thức, sáng tạo trong thí nghiệm - Có tinh thần làm việc nhóm, tác phong làm việc khoa học,cẩn thẩn, tỉ mỉ chính xác II. Chuẩn bị
*Giáo viên :
- Chia nhóm, giao bài tập về nhà cho học sinh và một số dụng cụ thí nghiệm cần thiết - Định hướng tư duy cho học sinh bằng hệ thống câu hỏi cho trước trong phiếu bài tập
* Học sinh :
- Đọc SGK, ôn lại kiến thức về từ trường đã học ở lớp 9 - Làm bài tập, trả lời các câu hỏi định hướng
- Tiến hành thí nghiệm thử các ý tưởng đã soạn III. Kiểm tra bài cũ (10 phút)
Câu hỏi kiểm tra :
1.Từ trường là gì? Tính chất cơ bản của từ trường ?
2.Làm thế nào để phát hiện ra vùng không gian có từ trường hay không có từ trường?
3.Thế nào là từ trường đều? Trong các hình vẽ sau, hình nào có từ trường đều? Từ trường đều ở đâu?
4. BTST 17
GV cho học sinh trả lời và các em khác bổ sung cách giải khác.
GV ghi nhận ý kiến lên bảng và yêu cầu HS khác phân tích các ý kiến có đúng không? Khả thi không? Sau đó GV kết lại các ý tưởng có thể tiến hành.
III. Tiến trình giảng dạy
Hướng dẫn của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung đạt được
Hoạt động 1: Tìm hiểu phương của lực từ (10 phút) - Giáo viên nhận xét chung
về câu trả lời và bố trí thí nghiệm, trình bày của các nhóm. Chọn nhóm có bài báo cáo tốt lên báo cáo. - Đặt vấn đề:
- Một tính chất cơ bản của từ trường là tác dụng lực từ lên dòng điện đặt trong nó. Lực từ tác dụng lên dòng điện có rất nhiều ứng dụng lý thú trong đời sống và
khoa học kỉ thuật như : làm tàu đệm từ chạy với tốc độ hơn 100km mà không ma sát với đường ray, làm tàu thuỷ chạy dưới nước, làm động cơ quay…Vậy lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có đặc điểm gì về phương, chiều và độ lớn ?
Trước tiên chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về phương của lực từ.
- Yêu cầu 2 học sinh đại điện nhóm được chọn lên trình bày
-Giáo viên gọi các nhóm khác nêu ý kiến nhận xét phần trình bày và thắc mác nếu có và nhóm trình bày trả lời . Nếu học sinh không hỏi, giáo viên có thể hỏi để học sinh trả lời.
- Các câu hỏi
+ Lực từ tác dụng lên cạnh nào của khung dây?
+ Ta quan sát lực từ tác dụng lên đoạn dây nào ? Vì sao? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-Giáo viên hợp thức hoá kiến thức về phương của lực từ.
- 2 học sinh đại diện nhóm lên trình bày thí nghiệm và nêu nhận xét về phương lực từ
- Các nhóm còn lại theo dõi Dự kiến :
- Mục đích thí nghiệm : tìm hiểu phương của lực từ có đặc điểm gì? +Bố trí thí nghiệm
+Thực hiện thí nghiệm, chỉ ra phương của lực từ, phương của đường cảm ứng từ và phương của đoạn dây mang dòng điện
+ Biểu diễn các vecto B I F, ,
bằng mô hình mũi tên trực quan cho cả lớp cùng quan sát
+ Rút ra mối liên hệ về phương của F
so với phương của B
và I : ( , ) F B I -Các nhóm khác nêu ý kiến nhận xét, thắc mắc
- Nhóm trình bày cử học sinh trả lời
- Học sinh ghi nhận kết quả
I. Phương của lực từ
- Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và cảm ứng từ tại điểm khảo sát.
( , )
F B I
Hoạt động 2: Tìm hiểu quy tắc xác định chiều lực từ (15phút) - Giáo viên đặt vấn đề:
+ Chiều lực từ tác dụng lên
- Học sinh các nhóm phát biểu.
đoạn dòng điện phụ thuộc những yếu tố nào?
+Làm thế nào để kiểm tra sự phụ thuộc đó?
- Giáo viên yêu cầu 2 học sinh đại diện nhóm thứ 2 lên trình bày thí nghiệm
+ Giáo viên hỏi :
- Có thể dùng quy tắc nào để xác định lực từ, phát biểu quy tắc đó
- Giáo viên cho các nhóm khác nêu ý kiến nhận xét phần trình bày và thắc mắc - Yêu cầu học sinh nhóm trình bày hay các nhóm khác trả lời
Giáo viên hợp thức hoá kiến thức về quy tắc bàn tay trái, học sinh ghi nhận
B và I
+ Muốn kiểm tra thì đổi chiềuB (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
bằng cách đổi cực nam châm, quan sát chiều của F
. Sau đó đổi chiều của I
bằng cách đổi cực 2 đầu khung dây cắm vào nguồn, quan sát chiều của F
- 2 học sinh đại diện lên trình bày - Dự kiến :
+ Mục đích thí nghiệm : tìm hiểu chiều của lực từ phụ thuộc yếu tố nào? + Bố trí thí nghiệm
+ Thực hiện thí nghiệm, chỉ ra chiều của lực từ
+ Đổi cực nam châm, chỉ ra chiều của lực từ
+ Đổi cực dòng điện, chỉ ra chiều của lực từ
+ Biểu diễn các vecto B I F, ,
bằng mô hình mũi tên trực quan cho cả lớp cùng quan sát sau mỗi thí nghiệm + Rút ra kết luận chiều lực từ phụ thuộc yếu tố nào?
- Học sinh của nhóm trình bày trả lời + Quy tắc bàn tay trái
+ Phát biểu quy tắc bàn tay trái
+ Mô tả quy tắc đó với các mô hình đã biểu diễn
- Học sinh trả lời các thắc mắc
- Học sinh ghi nhận
II. Chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện
- Lực từ tác dụng lên đoạn dòng điện có chiều được xác định theo quy tắc bàn tay trái:
* Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện, ngón cái choãi ra 90o chì chiều của lực từ tác dụng lên dòng điện.
Hoạt động 3 : Củng cố và tổng kết giờ học (10 phút) -Giáo viên nêu câu hỏi củng
cố bài
- Bài tập thứ 3 giáo viên yêu cầu học sinh bố trí thí nghiệm để kiểm chứng
- Giáo viên cho điểm các nhóm và cá nhân
- Yêu cầu học sinh làm bài báo cáo theo nhóm để
-Cá nhân học sinh phát biểu Câu hỏi củng cố :
1. Đoạn dây AB nằm trong mặt phẳng hình vẽ, chiều của lực từ và chiều dòng điện như hình vẽ, vậy ta suy ra đường sức từ:
A. Nằm trong mặt phẳng hình vẽ, chiều từ trái sang phải
B. Nằm trong mặt phẳng hình vẽ, chiều từ phải sang trái