7. Phương pháp nghiên cứu
3.2. Phạm vi và đối tượng thực nghiệm sư phạm
3.2.1. Phạm vi thực nghiệm
+ Địa bàn: Tại trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong, quận 5, TPHCM.
+ Nội dung dạy học: Chương “Từ trường”, “Cảm ứng điện từ” và “Khúc xạ ánh sáng” Vật lý 11 nâng cao THPT.
3.2.2. Đối tượng thực nghiệm
+ Học sinh lớp 11CL2 trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong, quận 5, TPHCM.
3.3. Tiến trình thực nghiệm 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm
Mẫu thực nghiệm sư phạm được chọn là lớp 11CL2 (có 24 học sinh). Học sinh lớp 11CL2 được làm một bài kiểm tra đầu vào bài tập vật lý dạng đồ thị hình thức trắc nghiệm trong thời gian 45 phút bao gồm hai chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ”. Trong tiết kiểm tra, giáo viên quan sát kĩ lưỡng để đảm bảo khách quan nhất.
3.3.2. Tổ chức thực nghiệm
Lớp 11CL2 được hướng dẫn giải bài tập vật lý dạng đồ thị trong tiết bài tập theo quy trình hướng dẫn giải đã trình bày trong khóa luận. Sau một khoảng thời gian thì tiến hành cho lớp 11CL2 làm một bài kiểm tra đầu ra bài tập vật lý dạng đồ thị hình thức trắc nghiệm trong thời gian 45 phút bao gồm hai chương “Cảm ứng điện từ” và “Khúc xạ ánh sáng” và tiến hành so sánh kết quả đầu vào và đầu ra.
3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.4.1. Phương pháp định lượng 3.4.1. Phương pháp định lượng
Đề kiểm tra đầu vào gồm 25 câu trắc nghiệm, đầu ra gồm 20 câu trắc nghiệm và cả hai bài kiểm tra đều được chấm theo thang điểm 10. Để kiểm tra khả năng giải
bài tập vật lý dạng đồ thị của học sinh thông qua quy trình hướng dẫn giải đã nêu trong khóa luận thì cần so sánh điểm đầu vào và đầu ra.
Khả năng giải bài tập vật lý dạng đồ thị của học sinh được đánh giá thống kê từ kết quả thu được qua các bài kiểm tra, công cụ này có các thông số sau:
+ Giá trị trung bình x : là giá trị đại diện cho các số liệu, được xác định bởi công thức: n xi i
x
n
= , n là số phần tử của mẫu.
+ Độ lệch chuẩn s : là giá trị cho biết mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị trung bình x, được xác định bởi công thức: ( )2
i i n x x s n 1 − = − + Đồ lệch chuẩn trung bình s : s s n =
+ Sai số ngẫu nhiên x: =x s.t −,n 1, với =95% là độ tin cậy và t −,n 1 là hệ số Student cho n – 1 phần tử của mẫu.
Từ những thông số trên, kết quả sẽ được biểu diễn: x= x x
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Bảng 3.1. Thống kê số học sinh đạt điểm số của bài kiểm tra đầu vào
Lớp Sỉ số
Điểm đầu vào
0 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 7 7 - 8 8 - 9 9 - 10
11CL2 24 0 0 0 5 5 3 6 5 0 0
Bảng 3.2. Thống kê số học sinh đạt điểm số của bài kiểm tra đầu ra
Lớp Sỉ số
Điểm đầu ra
4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10
Bảng 3.3. Kết quả các thông số thống kê Sỉ số x s s t95%,23 x x Đầu vào 24 5,54 1,49 0,30 2,069 0,62 5,540,62 Đầu ra 24 7,88 1,27 0,26 0,54 7,880,54
3.6. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
Ở bài kiểm tra đầu vào, điểm của lớp 11CL2 là 5,540,62, ở bài kiểm tra đầu ra, điểm của lớp 11CL2 là 7,880,54. Điều này cho thấy điểm kiểm tra đầu ra của lớp 11CL2 cao hơn đáng kể so với điểm kiểm tra đầu vào của lớp 11CL2.
So sánh các kết quả kiểm tra đầu vào và đầu ra của lớp 11CL2, cho thấy khả năng giải bài tập vật lý dạng đồ thị của lớp 11CL2 có nhiều tiến bộ. Điều này chứng tỏ quy trình hướng dẫn giải bài tập vật lý dạng đồ thị đã giúp nâng cao được khả năng giải bài tập vật lý dạng đồ thị của học sinh. Điều này giúp khẳng định được giả thuyết khoa học mà đề tài đã đề xuất là đúng đắn và quy trình hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý dạng đồ thị mà khóa luận đề xuất là hoàn toàn khả thi.
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
A. Kết luận
Bài tập vật lý có vai trò quan trọng trong việc dạy và học vật lý, thông qua việc giải bài tập vật lý thì các năng lực cần thiết cho học sinh được nâng cao, trong đó việc giải bài tập vật lý dạng đồ thị giúp cho học sinh rèn luyện được nhiều kĩ năng cho sự phát triển các năng lực cần thiết cho học sinh như quan sát đồ thị để phát hiện được hiện tượng vật lý và viết được biểu thức vật lý ứng với dạng đồ thị, phân tích đồ thị để lấy được dữ kiện, thông số trên đồ thị và thực hiện các nhiệm vụ nhận thức.
Hệ thống bài tập vật lý dạng đồ thị giúp cho học sinh có được nguồn bài tập vật lý dạng đồ thị phong phú trong quá trình giải bài tập vật lý dạng đồ thị, quy trình giải và quy trình hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý dạng đồ thị giúp cho học sinh giải quyết các bài tập vật lý dạng đồ thị một cách dễ dàng nhất. Vì thế hệ thống bài tập vật lý dạng đồ thị, quy trình giải và quy trình hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý dạng đồ thị là những trang bị cần thiết nhất giúp cho học sinh nâng cao được khả năng giải bài tập vật lý dạng đồ thị, từ đó giúp cho việc hình thành các kĩ năng và phát triển được các năng lực cần thiết cho học sinh.
B. Hướng phát triển
Dựa trên quy trình giải và quy trình hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý dạng đồ thị mà đề tài đề xuất, tiếp tục nghiên cứu quy trình tổ chức hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý dạng đồ thị để nâng cao tối đa khả năng giải bài tập vật lý dạng đồ thị cho học sinh.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Phan Đức Chính, Tôn Nhân, Vũ Hữu Bình, Phạm Gia Đức, Trần Luận (tái bản lần thứ tám). Toán 7 tập 1, Nxb Giáo Dục Việt Nam.
[2]. Nguyễn Mạnh Hùng (2001). Phương pháp dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông, khoa Vật lý trường ĐHSP TPHCM.
[3]. Nguyễn Văn Khải, Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai. Lý luận dạy học vật lý ở trường phổ thông, Nxb Giáo Dục.
[4]. Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2009). Dạy học bài tập vật lý ở trường phổ thông, Nxb ĐHSP.
[5]. Lê Ngọc Vân (2015). Phương pháp dạy học bài tập vật lý phổ thông, khoa Vật lý trường ĐHSP TPHCM.
[6]. http://www.thuvienvatly.edu.vn/f/48035 (Tổng hợp 550 câu trắc nghiệm đồ thị vật lý).
PHỤ LỤC 1. ĐỀ KIỂM TRA ĐẦU VÀO
ĐỀ KIỀM TRA BÀI TẬP VẬT LÝ DẠNG ĐỒ THỊ CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”
Hình thức: Trắc nghiệm Họ và tên:
Số câu: 25 Lớp:
Thời gian: 45 phút
* Các em tô đen đáp án đúng bằng bút chì vào bảng sau
Câu 1: Một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I gây ra cảm ứng từ B tại điểm M cách dây dẫn một
đoạn không đổi. Đồ thị nào dưới đây biểu diễn mối quan giữa cảm ứng từ B và cường độ dòng điện I?
A B C D
Câu 2: Một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện gây ra cảm ứng từ B tại điểm M cách dây dẫn một
đoạn r. Đồ thị nào dưới đây biểu diễn mối quan giữa cảm ứng từ B và r?
A B C D
Câu 3 : Một dây dẫn uốn thành vòng dây có diện tích S mang dòng điện gây ra cảm ứng từ B tại tâm
A B C D
Câu 4: Một vòng dây có diện tích 54 cm2 đặt trong từ trường đều có vecto cảm ứng
từ B⃗⃗ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 60o. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ
giữa độ lớn B⃗⃗ và thời gian t. Suất điện động e xuất hiện trong khung dây có độ lớn
bằng
A. 0,7 V. B. 1,4 V. C. 0,28 V. D. 0,405 V.
Câu 5: Một khung dây có diện tích 25 cm2 gồm 10 vòng dây đặt trong từ
trường có vecto cảm ứng từ B⃗⃗ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Đồ thị
bên biểu diễn mối quan hệ giữa độ lớn B⃗⃗ và thời gian t. Biết điện trở của khung
dây bằng 2 Ω. Cường độ dòng điện I chạy qua khung dây trong khoảng thời
gian 0 s đến 0,4 s bằng
A. 0,75.10-4 A. B. 7,5.10-2 A. C. 1,5.10-4 A. D. 0,15 A.
Câu 6: Một ống dây có độ tự cảm L = 5 H, được mắc vào một mạch điện. Đồ thị
bên biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện I qua ống dây và thời gian t sau khi đóng công tắc. Độ lớn suất điện động tự cảm e trong ống từ sau khi đóng công tắc đến thời điểm 0,05 s bằng
A. 50 V. B. 500 V. C. 100 V. D. 1000 V.
Câu 7: Một ống dây được quấn với mật độ 2000 vòng/m đặt trong không
khí. Ống có thể tích 500 cm3 và được mắc vào mạch điện. Đồ thị bên biểu
diễn mối quan hệ giữa dòng điện I qua ống dây và thời gian t sau khi đóng công tắc. Độ lớn suất điện động tự cảm e trong ống trong khoảng thời gian 0 s đến 0,05 s bằng
A. 2π.10-2 V. B. 8π.10-2 V. C. 2π.10-4 V. D. 8π.10-4 V.
Câu 8: Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa cường độ dòng điện I
của một mạch điện và thời gian t. Gọi suất điện động tự cảm trong mạch trong khoảng thời gian từ 0 đến 1 s là e1, từ 1 s đến 3 s là e2 thì
A. e1 = 2e2. B. e1 = 3e2.
Câu 9: Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa từ thông ϕ qua một khung dây và thời gian t. Suất điện động cảm ứng e của khung
A. trong khoảng thời gian 0 đến 0,1 s: e = 3 V.
B. trong khoảng thời gian 0,1 đến 0,2 s: e = 6 V.
C. trong khoảng thời gian 0,2 đến 0,3 s: e = 9 V.
D. trong khoảng thời gian 0 đến 0,3 s: e = 4 V.
Câu 10: Một mạch điện có độ tự cảm L. Đồ thị bên biểu diễn mối
quan hệ giữa cường độ dòng điện I qua mạch và thời gian t. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa suất điện động tự cảm e và thời gian t nào
dưới đây là đúng?
A B C D
Câu 11: Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa độ lớn vecto cảm ứng từ B⃗⃗
xuyên qua một vòng dây bán kính 12 cm được đặt vuông góc với B⃗⃗ và thời
gian t. Kết luận nào sau đây là đúng?
A. Trong khoảng thời gian từ 0 → 2 s suất điện động cảm ứng có độ
lớn là 0,25 V
B. Trong khoảng thời gian từ 2 s → 4 s suất điện động cảm ứng có
độ lớn là 0,5 V
C. Trong khoảng thời gian từ 4 s → 6 s suất điện động cảm ứng có độ lớn là 0,0113 V
D. Trong khoảng thời gian từ 0 → 6 s suất điện động cảm ứng bằng 0
Câu 12: Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa từ thông ϕ và
thời gian t qua một mạch điện. Kết luận nào sau đây là đúng?
A. 0 ≤ t ≤ 0,4 s thì ec = 2,5 V
B. 0,2 s ≤ t ≤ 0,4 s thì ec = - 2,5 V
C. 0,4 s ≤ t ≤ 1 s thì ec = 1,25 V
Câu 13: Một vòng dây kim loại diện tích S, hợp với vecto cảm ứng
từ B⃗⃗ một góc 30o. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa độ lớn B⃗⃗ và thời
gian t. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây có độ lớn bằng
A. 0 (V). B. S (V).
C.S
2 (V). D.S√3
2 (V).
Câu 14: Một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện I không đổi
gây ra cảm ứng từ B tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa B và r. Giá trị B1 bằng
A. 6.10-5T. B. 6T.
C. 4T. D. 4.10-5T.
Câu 15: Một dây dẫn uốn thành vòng dây có diện tích S,
một dòng điện có cường độ I (A) chạy qua vòng dây. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa cảm ứng từ B tại tâm vòng dây và diện tích S. Giá trị x bằng
A. 20π.10−6 T. B. 100π.10−6 T.
C. 40√5π.10−6 T. D. 20.10−6 T.
Câu 16: Trong các thí nghiệm về lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn
đặt trong từ trường đều có một thí nghiệm người ta cố định góc hợp bởi
dòng điện qua đoạn dây dẫn với vecto cảm ứng từ B⃗⃗ là 90o và cố định
chiều dài của đoạn dây dẫn là 4 cm. Người ta tiến hành thay đổi cường độ dòng điện I qua đoạn dây dẫn và đo độ lớn lực từ F tác dụng lên dây dẫn. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa độ lớn lực từ F và cường độ
dòng điện I. Độ lớn vecto cảm ứng từ B⃗⃗ có giá trị bằng
A. 25 T. B. 0,25 T. C. 0,025 T. D. 2,5 T.
Câu 17: Trong các thí nghiệm về lực từ tác dụng lên một đoạn
dây dẫn đặt trong từ trường đều có một thí nghiệm người ta cố định góc hợp bởi dòng điện qua đoạn dây dẫn với vecto cảm ứng
từ B⃗⃗ là 30o và cố định cường độ dòng điện I = 120 A. Người ta
tiến hành thay đổi chiều dài 𝑙 của đoạn dây dẫn và đo độ lớn lực
từ F tác dụng lên dây dẫn. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa
độ lớn lực từ F và chiều dài 𝑙 . Độ lớn vecto cảm ứng từ B⃗⃗ có giá trị bằng
Câu 18: Trong các thí nghiệm về lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn đặt trong từ trường đều có một thí nghiệm người ta cố định
chiều dài của đoạn dây dẫn 𝑙 = 2 cm và cố định cường độ dòng
điện I = 300 A. Người ta tiến hành thay đổi góc α hợp bởi dòng
điện qua đoạn dây dẫn với vecto cảm ứng từ B⃗⃗ và đo độ lớn lực từ
F tác dụng lên dây dẫn. Đồ thị bên biểu diễn một phần mối quan hệ
giữa độ lớn lực từ F và góc α. Độ lớn vecto cảm ứng từ B⃗⃗ có giá trị bằng
A. 0,025 T. B. 0,05 T. C. 1
60T. D. 1
120 T.
Câu 19: Đặt hai dây dẫn thẳng song song mang dòng điện cách
nhau một khoảng r. Mỗi mét dài của hai dây dẫn tương tác với nhau bởi một lực có độ lớn là F. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa F và r. Biết tổng cường độ dòng điện của hai dây dẫn bằng 4 A. Giá trị cường độ dòng điện của hai dây dẫn lần lượt là
A. 2 A và 2 A. B. 1 A và 3 A.
C. 0,5 A và 3,5 A. D. 1,5 A và 2,5 A.
Câu 20: Một dây dẫn thẳng dài mang dòng điện không đổi gây ra cảm
ứng từ B tại điểm M cách dây dẫn một đoạn r. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa độ lớn B và r. Giá trị cảm ứng từ tại vị trí cách dây
dẫn một đoạn ro 2 bằng A.Bo 4. B.Bo 3. C.Bo 5. D.Bo 6.
Câu 21: Một dây dẫn uốn thành vòng dây có diện tích S, một
dòng điện có cường độ I chạy qua vòng dây. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa cảm ứng từ B tại tâm vòng dây và diện tích S. Giá trị I bằng
A. 20 A. B. 23,66 A.
C. 15 A. D. 18,66 A.
Câu 22: Một dây dẫn có dòng điện I chạy qua được uốn thành dạng như
hình vẽ. Đồ thị bên biểu diễn mối quan hệ giữa cảm ứng từ B tại tâm của vòng dây và cường độ dòng điện I. Giá trị bán kính R bằng
A. 10,47 cm. B. 3,33 cm.