nam nữ; học sinh tự chọn nhóm phù hợp để mỗi người đều phát huy được điểm mạnh và bù đắp điểm yếu cho nhau.
- Giáo viên đặt vấn đề và phân công nhiệm vụ.
- Học sinh tự suy nghĩ để tìm ra các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm được giao.
- Giáo viên gợi ý khi học sinh gặp khó khăn hoặc chưa tìm ra phương án thiết kế thí nghiệm, từ đó học sinh có thể tiếp tục đi đúng hướng mà tìm được cách giải quyết. Nếu học sinh đưa ra được phương án thí nghiệm nhưng chưa hợp lí thì giáo viên có thể đặt câu hỏi gợi ý để học sinh suy nghĩ cải tiến phương án thí nghiệm.
- Học sinh thảo luận và thống nhất phương án chế tạo thí nghiệm và tìm kiếm các vật liệu đơn giản để làm.
- Tổ chức buổi báo cáo kết quả thí nghiệm và giải thích hiện tượng xảy ra. - Tổ chức buổi thi chế tạo thí nghiệm giữa lớp đối chứng và lớp thực nghiệm trong buổi tổng kết hoạt động ngoại khóa.
2.5.3. Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm thực nghiệm
Bước 1: Chọn hai lớp 11 một cách ngẫu nhiên. Một lớp làm thực nghiệm và
một lớp đối chứng.
Giáo viên tiến hành cho tất cả học sinh làm một bài kiểm tra đánh giá về năng lực thực nghiệm (Phụ lục 3) trước khi chọn ngẫu nhiện một lớp thực nghiệm và một lớp đối chứng.
Bước 2: Chia lớp thực nghiệm làm hai nhóm và giao nhiệm vụ cho từng nhóm.
Lớp thực nghiệm sẽ được giáo viên đưa ra yêu cầu và giao nhiệm vụ cho từng nhóm để tiến hành chế tạo một số thí nghiệm và ứng dụng về hiện tượng cảm ứng điện từ.
Với những thí nghiệm đã được nêu ở trên, chúng tôi muốn bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh nên đưa ra hai nhiệm vụ cụ thể và yêu cầu học sinh thực hiện từng nhiệm vụ. Hai nhiệm vụ này sẽ được định hướng dưới dạng các câu hỏi vừa đủ để học sinh có thể hoàn thành nhiệm vụ được giao và cũng phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.
- Nhiệm vụ 1: Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện do chuyển động của nam châm trong ống dây
Mục đích:
- Tự chế tạo thí nghiệm từ kiến thức đã học về sự xuất hiện dòng điện cảm ứng; tiến hành thí nghiệm kiểm chứng về sự xuất hiện của cảm ứng điện từ do chuyển động của nam châm với ống dây.
- Rèn luyện kỹ năng quan sát thí nghiệm và giải thích hiện tượng xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
- Nhiệm vụ 2: Phanh đĩa Mục đích thí nghiệm
- Tự chế tạo thí nghiệm từ kiến thức đã học về tốc độ thay đổi của từ trường và dòng Fu – cô; tiến hành thí nghiệm kiểm chứng.
- Rèn luyện kỹ năng quan sát thí nghiệm và giải thích hiện tượng xảy ra trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
Bước 3: Tổ chức định hướng, gợi ý cho các nhóm thảo luận và tìm được
biện pháp giải quyết vấn đề của nhiệm vụ được giao.
Nhiệm vụ 1: Từ các dụng cụ đơn giản hãy chế tạo ống dây đồng và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra dòng điện cảm ứng sinh ra do chuyển động của nam châm trong ống dây. Quan sát và nhận xét về dòng điện trong thí nghiệm.
Nhiệm vụ 2: Từ các dụng cụ đơn giản hãy chế tạo phanh đĩa. Học sinh quan sát, nhận xét và giải thích hiện tượng thí nghiệm.
Bước 4: Các thành viên trong nhóm thảo luận, hợp tác một cách tích cực để hoàn thành nhiệm vụ.
Các nhóm sau khi nhận nhiệm vụ sẽ tự tổ chức, phân chia nhiệm vụ cho từng thành viên cũng như lựa chọn địa điểm cùng nhau thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ được giao.
Thời gian nhiệm vụ 1 là 2 – 3 tuần; nhiệm vụ 2 là 1 tuần.
Bước 5: Tổ chức giải đáp các khó khăn, vướng mắc trong quá trình làm nhiệm vụ.
Nhiệm vụ 1:
Khó khăn của học sinh: Bối rối về việc không biết nên quấn bao nhiêu vòng dây cho hợp lí, quấn các vòng dây chưa đều và sát nhau, dùng nam châm loại gì để phù hợp.
Hướng dẫn của giáo viên: Số vòng dây càng nhiều thì tỉ lệ thành công càng cao. Từ trường phải mạnh thì tỉ lệ thành công cao vì thế nên sử dụng nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh và đủ các kích thước.
Nhiệm vụ 2:
Khó khăn của học sinh: Bối rối về việc không biết nên đưa nam châm lại gần đĩa kim loại sao cho phù hợp.
Hướng dẫn của giáo viên: đặt các nam châm sao cho khi tạo ra từ trường mạnh có đường sức từ xuyên qua đĩa kim loại.
Bước 6: tổ chức buổi báo cáo cho các nhóm
- Cho 2 nhóm báo cáo kết quả của nhiệm vụ 1 và giao nhiệm vụ 2 - Tổ chức 1 buổi khác cho học sinh báo cáo kết quả nhiệm vụ 2
Bước 7: tổ chức cuộc thi chế tạo và tiến hành thí nghiệm cho học sinh lớp
thực nghiệm và lớp đối chứng.
- Giáo viên yêu cầu lớp thực nghiệm và lớp đối chứng có mặt tại phòng hội trường của Trung tâm GDTX Bến Cát, Bình Dương lúc 13h00.
- Giáo viên khai mạc cuộc thi “Chế tạo và tiến hành thí nghiệm về chương cảm ứng điện từ”.
- Giáo viên đã chuẩn bị các cuộn dây đồng, chai nhựa, vỏ lon, pit –tông, dây điện, nguồn ac – quy, pin, máy biến thế nguồn, căm xe đạp, thanh sắt, kìm, các loại keo dính, các loại nam châm vĩnh cửu, kéo, … và trong phòng có mạng internet.
- Giáo viên chọn ngẫu nhiên 2 nhóm của lớp thực nghiệm và một nhóm của lớp đối chứng.
- Cuộc thi yêu cầu các nhóm:
+ Nêu tên và công dụng của từng dụng cụ.
+ “Chế tạo và tiến hành thí nghiệm máy phát điện” từ các dụng cụ đã cho trong vòng 3 giờ.
- Giáo viên nhận xét và trao giải thưởng cho các nhóm theo các tiêu chí sau: + Kể tên và công dụng của dụng cụ thí nghiệm.
+ Thiết kế phương án thí nghiệm.
+ Tiến hành thí nghiệm và thu thập kết quả thí nghiệm.
Kết luận chương 2
Trên cơ sở điều tra, khảo sát tình hình dạy học về các kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” ở các trung tâm GDTX trong tỉnh Bình Dương, chúng tôi thấy được học sinh còn có những khái niệm khó nắm vững và gặp phải những sai lầm về các kiến thức cảm ứng điện từ như: khái niệm, hiện tượng,… .Vì Vậy, học sinh chưa vận dụng được kiến thức để giải thích nhiều hiện tượng thực tiễn liên quan đến cảm ứng điện từ. Nguyên nhân là do các em ít có cơ hội được xem giáo viên làm thí nghiệm trên lớp, càng hiếm khi có cơ hội các em được làm thí nghiệm nói chúng và có cơ hội được chế tạo các dụng cụ thí nghiệm nói riêng. Điều này, làm nhiều học sinh cảm thấy Vật lí không thú vị, chưa yêu thích môn học và không tích cực trong học tập.
Để khắc phục những hạn chế trên, chúng tôi thấy cần tổ chức hoạt động ngoại khóa theo chủ đề “Chế tạo và tiến hành thí nghiệm về cảm ứng điện từ với các dụng cụ đơn giản” với hình thức, nội dung và phương pháp phù hợp nhằm củng cố, mở rộng các kiến thức trong chương trình chính khóa; rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng Vật lí trong thực tiễn; bồi dưỡng khả năng thực hành để có thể kích thích sự hứng thú, tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.
Từ cơ sở đã được phân tích ở trên, chúng tôi đã xây dựng kế hoạch hoạt động ngoại khóa nhằm phát huy năng lực thực nghiệm của học sinh thông qua việc giao các nhiệm vụ cho học sinh và tổ chức một cuộc thi theo chủ đề “Chế tạo và tiến hành
thí nghiệm về cảm ứng điện từ với các dụng cụ đơn giản”.
Trước khi giao các nhiệm vụ cho học sinh, chúng tôi đã tiến hành chế tạo các dụng cụ thí nghiệm từ các vật liệu đơn giản. Từ đó, đưa ra các câu hỏi gợi ý giao cho học sinh giúp học sinh phát huy khả năng thực nghiệm nhằm hoàn thành công việc được giao.
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1.Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm
- Kiểm tra tính khả thi của quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa đã xây dựng để có thể sửa đổi, bổ sung và hoàn thiện quá trình một cách kịp thời.
- Đánh giá hiệu quả của quá trình hoạt động ngoại khóa nhằm mục đích bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh.
3.2.Đối tượng, phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.1.1. Đối tượng thực nghiệm 3.1.1. Đối tượng thực nghiệm
Quá trình thực nghiệm sư phạm được tiên hành đối với học sinh lớp 11D (lớp thực nghiệm), 11E (lớp đối chứng) ở Trung tâm GDTX –KTHN Bến Cát tỉnh Bình Dương. Đối tượng học đúng độ tuổi của các xã trong thị xã Bến Cát và một số đối tượng thuộc Trung tâm Hướng Dương (trẻ mồ côi).
3.1.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Giáo viên giao nhiệm vụ và hướng dẫn học sinh thực hiện các nội dung ngoại khóa theo kế hoạch đã xây dựng.
Giáo viên theo dõi các hoạt động cụ thể của học sinh và ghi chép diễn biến các hoạt động của học sinh, thường xuyên trao đổi trực tiếp, gặp gỡ học sinh nhằm đánh giá mức độ phù hợp của nội dung hoạt động, xem xét khả năng thực nghiệm của học sinh khi tham gia hoạt động ngoại khóa.
Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động ngoại khóa thông qua quá trình theo dõi, qua sản phẩm mà học sinh làm được, qua các buổi trao đổi và báo cáo kết quả chế tạo thí nghiệm; buổi thi “Chế tạo thí nghiệm về máy phát điện từ các dụng cụ đơn giản’’.
3.3. Kế hoạch dự kiến thực nghiệm sư phạm
Thời gian tổ chức hoạt động ngoại khóa từ ngày 1/3/2018 đến ngày 7/4/2018 của học kỳ II năm học 2017 – 2018 và được cụ thể hóa như sau:
- Ngày 1/3/2018: Phân công nhóm, học sinh nhận nhiệm vụ thí nghiệm.
nhiệm vụ được giao.
- Ngày 8/3/2018: Giáo viên tổ chức cho học sinh một buổi giải đáp những khó khăn phát sinh của học sinh khi thực hiện nhiệm vụ.
- Từ ngày 8/3/2018 đến 15/3/2018: Chuẩn bị cho học sinh buổi báo cáo kết quả chế tạo dụng cụ thí nghiệm.
- Ngày 15/3/2018: Giáo viên giao một nhiệm vụ khác cho học sinh.
- Từ ngày 15/3/2018 đến 16/3/2018: Học sinh tìm kiếm phương án để hoàn thành nhiệm vụ được giao.
- Ngày 16/3/2018: Giáo viên tổ chức cho học sinh một buổi giải đáp những khó khăn phát sinh của học sinh khi thực hiện nhiệm vụ.
- Từ ngày 16/3/2018 đến 22/3/2018: Chuẩn bị cho học sinh buổi báo cáo kết quả chế tạo dụng cụ thí nghiệm.
- Ngày 5/4/2018: Giáo viên tổ chức cho lớp đối chứng và lớp thực nghiệm tham gia cuộc thi “chế tạo thí nghiệm về máy phát điện từ các dụng cụ đơn giản”.
3.4. Diển biến của quá trình thực nghiệm sư phạm 3.4.1.Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng 3.4.1.Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng
Thời gian: lúc 10h30 đến 11h15 tại hội trường Trung tâm GDTX – KTHN Bến Cát, ngày 7 tháng 2 năm 2018
Giáo viên phát đề kiểm tra thực hành cho hai lớp 11D, 11E
Ngày 1 tháng 3 năm 2018, giáo viên thông báo kế hoạch hoạt động ngoại khóa cho một lớp được chọn ngẫu nhiên 11D. Các em hào hứng đăng ký tham gia là 16 học sinh.
Sau đó, giáo viên giới thiệu về mục đích, nội dung và kế hoạch của các buổi hoạt động ngoại khóa.
Giáo viên chia thành 2 nhóm. Học sinh tự lựa chọn nhóm phù hợp để phát huy được các ưu điểm và mỗi nhóm vừa có các học sinh nam và nữ.
3.4.2. Giao nhiệm vụ và tiến hành thực nghiệm ngoại khóa Giai đoạn 1: Giai đoạn 1:
- Buổi 1: giao nhiệm vụ (1/3/2018)
từ xuất hiện do chuyển động của nam châm trong ống dây. Học sinh về nhà tìm hiểu và tiến hành chế tạo thí nghiệm.
- Buổi 2: “Trao đổi” (Vào ngày 8 tháng 3 năm 2018 tại phòng học lớp 11D lúc 10h30).
Giáo viên hỏi học sinh làm thế nào để tạo ra dòng điện trong ống dây mà không cần nguồn điện?
Giáo viên gợi ý: dòng điện cảm ứng trong ống dây xuất hiện khi từ thông qua ống dây biến thiên. Theo các em làm thế nào để từ thông qua ống dây biến thiên?
Học sinh đưa ra các giải pháp phù hợp nhất:
+ Để từ thông qua ống dây biến thiên thì cần dựa vào công thức định nghĩa của từ thông = BS cos. Do đó, cần thay đổi một trong các đại lượng là từ trường hoặc thay đổi tiết điện ống dây; hoặc thay đổi góc ; ngoài ra có thể thay đổi hai trong ba đại lượng; hoặc thay đổi cả ba đại lượng.
+ Sau quá trình thảo luận, các em thống nhất sẽ thay đổi từ trường
Giáo viên hỏi học sinh: cần làm thế nào để có ống dây từ các dụng cụ đơn giản?
Học sinh suy nghĩ và đưa ra giải pháp thích hợp: quấn dây đồng quanh chai nhựa hoặc pit tông đã qua sử dụng.
Giáo viên yêu cầu các nhóm học sinh về tiếp tục làm thí nghiệm theo phương án thống nhất trong nhóm đến ngày 13 tháng 3 báo cáo sản phẩm.
- Buổi 3: Giải quyết khó khăn còn lại (15/3/2018).
Ngày 15 tháng 3 năm 2018, giáo viên gặp lớp để giải quyết một số khó khăn tại sao thí nghiệm không thành công.
Giáo viên yêu cầu các nhóm nộp phương án thiết kế thí nghiệm đã chuẩn bị ở nhà.
Hình 3.1. Phương án thiết kế thí nghiệm của nhóm 1,2
+ Giáo viên dùng những câu hỏi để gợi ý cho các nhóm hoàn thiện bản thiết kế:
- Giáo viên: Các em thiết kế thí nghiệm để làm xuất hiện hiện tượng gì ? và dùng phương án nào để làm xuất hiện hiện tượng đó ?
- Học sinh: Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện do chuyển động của nam châm trong ống dây.
- Giáo viên: Các em cho nam châm chuyển động trong ống dây làm xuất hiện dòng điện cảm ứng, dòng điện này làm bóng đèn có hiện tượng gì?
- Học sinh: Bóng đèn sáng lên.
- Giáo viên: Các em thấy bóng đèn sáng lên. Như vậy phương án thí nghiệm của các em có cần nguồn điện không?
- Học sinh: Chúng em sẽ bỏ nguồn điện trong phương án thí nghiệm. - Giáo viên: Các em hoàn thiện lại sơ đồ.
Giáo viên giải đáp những khó khăn, vướng mắc gặp phải trong quá trình làm thí nghiệm cho nhóm 1
Học sinh hỏi: Em đã thay đổi từ trường mà đèn không sáng?
Giáo viên gợi ý: Em đã thay đổi từ trường. Như vậy, nhóm em đã quấn bao nhiêu vòng dây quanh pit-tông?
Học sinh trả lời: Chúng em quấn khoảng 600 vòng dây quanh pit-tông.
Giáo viên gợi ý: Các em đã biết = BS cos; càng lớn thì đèn càng sáng. Học sinh tiếp tục hoàn thành phương án chế tạo thí nghiệm.
Giáo viên giải đáp những khó khăn, vướng mắc gặp phải trong quá trình làm thí nghiệm cho nhóm 2
Học sinh hỏi: Em đã thay đổi từ trường mà đèn không sáng?
Giáo viên gợi ý: Em đã thay đổi từ trường. Như vậy, nhóm em đã quấn bao nhiêu vòng dây quanh pit-tông?
Học sinh trả lời: Chúng em quấn khoảng 500 vòng dây quanh pit-tông.
Giáo viên gợi ý: Các em đã biết = BS cos; càng lớn thì đèn càng sáng.