2.1.2. Những thuận lợi, khó khăn và biện pháp khi dạy học chương “Từ trường” trường”
Qua thực tế dạy học, chương “Từ trường” có thể nói là một chương tương đối khó đối với cả GV lẫn HS trong việc dạy và học.
Các khái niệm đặc trưng cho từ trường như hướng của từ trường, vectơ cảm ứng từ , đường sức từ đều là những mô hình lý tưởng (hay mô hình lý thuyết). Những khái niệm này mang tính trừu tượng cao và khó hiểu, đòi hỏi HS phải có khả năng hình dung và năng lực tưởng tượng tốt khi học chương này. Đặc biệt, khi khảo sát từ trường trong không gian xung quanh các dòng điện hay xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt trong từ trường đều, việc vẽ các đường sức từ, vectơ cảm ứng từ hay vectơ lực từ làm HS gặp rất nhiều khó khăn. Thực tế giảng dạy, nhiều giáo viên đã cố tình lướt qua dạng hình học của các khái niệm này và chỉ chú trọng vào các công thức tính độ lớn để HS có thể làm được nhiều bài tập định lượng. Vì vậy, khái niệm về từ trường và các đại lượng đặc trưng cho từ trường được HS hiểu rất mù mờ, trong khi đây lại là những khái niệm cơ bản nhất cần phải hiểu rõ.
Từ phổ và các đường sức từ là hai khái niệm mà HS thường hay nhầm lẫn. Từ phổ là hình ảnh những các đường mạt sắt được sắp xếp một cách trật tự trong từ trường. Hình ảnh của từ phổ cho ta biết hình dạng của các đường sức từ trong không gian có từ trường. Từ phổ là cái có thật còn đường sức từ chỉ là một mô hình biểu tượng giúp con người hình dung về từ trường. Hình 19.7a (trang 121), 19.9a (trang 122) SGK vật lí 11 vẽ các đường sức từ của dòng điện thẳng và dòng điện tròn nhưng lại chú thích là “từ phổ của dòng điện thẳng”, “từ phổ của dòng điện tròn” có thể gây hiểu lầm cho HS.
Khi khảo sát từ trường cụ thể của một nam châm hay dòng điện, từ thí nghiệm về từ phổ, người ta xác định được hình dạng của các đường sức từ. Chiều của đường sức từ xác định bằng cách sử dụng kim nam châm thử, từ đó đưa ra các quy tắc vào Nam ra Bắc, quy tắc nắm tay phải. Tuy nhiên, SGK đã không trình bày những hình ảnh từ phổ của các nam châm hay dòng điện mà nêu thẳng kết quả các đường sức từ và các quy tắc xác định (trong khi SGK nâng cao trình bày rất rõ). SGK cũng không đề cập lại từ trường của thanh nam châm do HS đã khảo sát ở lớp 9 THCS. Điều này cóthể gây khó khăn cho HS sau này khi khảo sát các thí nghiệm hiện tượng cảm ứng điện từ có liên quan đến từ trường của thanh nam châm. Mối liên hệ giữa điện và từ chỉ có thể thấy rõ sau khi HS khảo sát xong từ trường của dòng điện chạy trong ống dây hình trụ và so sánh nó với từ trường của một thanh nam châm.
Nhìn chung, cách hình thành các kiến thức về từ trường và lực từ trong SGK vật lí 11 hiện tại không khác nhiều so với cách hình thành kiến thức của SGK CCGD trước đây. Ta có thể sử dụng sự tương tự giữa điện trường và từ trường để từ những khái niệm cơ bản của điện trường hình thành nên các khái niệm cơ bản của từ trường.
Thực tế, chương “Từ trường” tuy là phần kiến thức khó nhưng phân phối chương trình của chương này chỉ khoảng 7 tiết. Vì vậy, để dạy tốt và học tốt chương này, GV và HS bắt buộc phải đổi mới phương pháp dạy và học, cụ thể với các biện pháp sau:
− GV có thể thay đổi trật tự kiến thức ở một số bài học. Chẳng hạn, khi dạy kiến thức về từ trường, GV có thể bắt đầu bài học bằng các thí nghiệm về hiện tượng tương tác giữa nam châm và dòng điện trước thay vì định nghĩa khái niệm tương tác từ ngay từ đầu. HS sẽ phải tìm nguyên nhân chung để giải thích qua trình tương tác giữa nam châm và dòng điện từ đó hình thành khái niệm về tương tác từ và lực từ…
thức trên lớp, chuẩn bị bài trước ở nhà, tự củng cố, ôn tập kiến thức sau khi học,… Hoạt động tự học của HS cần được GV định hướng nhằm tiết kiệm thời gian và công sức cả trên lớp học lẫn ở nhà mà hiệu quả dạy học được nâng cao. GV có thể định hướng HS bằng một hệ thống câu hỏi nêu ra trước, HS tự tìm hiểu và trả lời các câu hỏi để hình thành tri thức. Hệ thống câu hỏi định hướng có thể được thể hiện dưới dạng hình thức phiếu học tập của HS.
− CNTT nên được sử dụng để hỗ trợ hoạt động nhận thức của HS. Nguồn hình ảnh phong phú sẽ giúp HS dễ hình dung hơn về mô hình đường sức từ của các dạng từ trường khác nhau. Các video thí nghiệm về tương tác từ, lực từ, từ phổ, … có thể thay thế các thí nghiệm thật giúp tiết kiệm thời gian trên lớp học. Các mô phỏng, thí nghiệm ảo vừa trực quan, vừa có tính tương tác giúp HS có thể thao tác trên các mô hình vật lí: khảo sát các đường sức từ trong không gian, xem xét sự chuyển động của điện tích trong từ trường,… Các tư liệu dạy học đa phương tiện sẽ làm cho HS hứng thú và tích cực hơn với bài học. Nguồn tư liệu dạy học thì có thể khai thác từ Internet. Internet cũng có thể sử dụng trong dạy học dưới hình thức sử dụng Website hỗ trợ dạy học.