8. Cấu trúc của luận văn
2.1.6. Các mục tiêu theo định hướng phát triển năng lực
Ghi chú: Năng lực thành phần liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lí, ví dụ như K1, K2… cũng có thể hiểu là những mục tiêu kiến thức cần đạt được.
CHỦ ĐỀ: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ Các mục kiến
thức trong bài học
Các năng lực cần bồi dƣỡng cho HS
Công cụ đánh giá các năng lực HS đạt đƣợc Hình thức kiểm tra, đánh giá các năng lực HS I. Từ thông K1: Viết được công thức tính từ thông
do từ trường gửi qua một tiết diện kín S là BScos. Nêu được đơn vị của các đại lượng trong công thức này
2 (W ), B(T),S(m )b
.
K2: Chỉ ra được từ thông dương, âm hoặc bằng 0 phụ thuộc vào góc tạo bởi véc-tơ cảm ứng từ và véc-tơ pháp tuyến của mặt phẳng diện tích S. Nếu
= 0 thì max BS, nếu 90o thì 0 , nếu 90o thì 0, nếu 90o thì 0. K3: Sử dụng được công thức tính từ thông để tính được từ thông do từ trường đều gửi qua một vài diện tích đơn giản (hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật...)
K4,P5: Sử dụng các công cụ toán học như cách tính diện tích, lượng giác để mô tả biểu thức tính từ thông trong trường hợp tổng quát BScos và vận dụng vào giải được một số bài toán về từ thông trong các trường hợp tương đối phức tạp.
X6: Trình bày ý kiến cá nhân, thảo luận, tự rút ra nhận xét về sự phụ thuộc của từ thông vào các đại lượng khác cũng như nhận xét được về ý nghĩa Vật lí của từ thông.
1.K1-1 1.K1- 2 1.K2-11.K2-3 1.K3-11.K3-5 1.P5-11.P5-3 K1 ,K2, K3, K4 , P5 được đánh giá bằng kết quả thông qua bài kiểm tra
(tự luận + trắc nghiệm khách quan)
X6 được đánh giá qua kiểm tra vấn đáp, đánh giá quá trình.
II. Hiện tƣợng cảm ứng điện từ
K1: Trình bày được khái niệm về hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện cảm ứng.
K2: Chỉ ra được các cách làm thay đổi từ thông để gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
Chỉ rõ được dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên của từ thông. K4: Vận dụng hiện tượng cảm ứng điện từ vào giải thích nguyên tắc hoạt động của: Máy biến áp, ghi-ta
2.K1-1, 2.K1-2 2.K2-12.K2-5 2.K4-12.K4-3 K1 ,K2 được đánh giá qua kiểm tra vấn đáp, đánh giá kết quả, đánh giá qua vận dụng kiến thức vào thực tiễn. K4 được đánh giá qua quá trình và qua vận dụng thực tiễn
Các mục kiến thức trong bài
học
Các năng lực cần bồi dƣỡng cho HS
Công cụ đánh giá các năng lực HS đạt đƣợc Hình thức kiểm tra, đánh giá các năng lực HS
điện, máy phát điện...
P3, X3: Biết quan sát thí nghiệm và nhận xét được bản chất chung của các thí nghiệm này khi tạo ra dòng điện cảm ứng đều là làm biến thiên từ thông.
P7: Đề xuất được dự đoán, suy ra các hệ quả có thể kiểm tra xem còn có cách nào khác để gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
2.K4-42.K4-7
2.P7-12.P7-3
P3, X3, P7 được đánh giá qua quá trình
III. Định luật Len-xơ về chiều dòng điện
cảm ứng
K1: Phát biểu được nội dung định luật Len-xơ theo hai cách khác nhau. K3: Vận dụng được định luật Len-xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng chạy trong mạch điện kín khi có từ thông biến thiên qua mạch kín đó. P3: Tìm kiếm thông tin về nhà bác học Len-xơ và những đóng góp của ông. P7: Suy ra được các hệ quả có thể kiểm tra được bằng thí nghiệm nhằm kiểm nghiệm định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng.
X3: Biết quan sát thí nghiệm và nhận xét được bản chất chung của các thí nghiệm này khi tạo ra dòng điện cảm ứng đều là làm biến thiên từ thông. X6: Trình bày ý kiến cá nhân, thảo luận, tự rút ra nhận xét về phương pháp xác định chiều dòng điện cảm ứng trong hiện tượng cảm ứng điện từ.
3.K1-13.K1-4 3.K3-13.K3-4 3.P3-1 3.PXX-1 K1, K3 được đánh giá qua kiểm tra vấn đáp, đánh giá kết quả. P3, P7, X3, X6 được đánh giá qua quá trình và qua vận dụng vào thực tiễn. IV. Dòng điện Fu-cô
K1: Trình bày được định nghĩa, tích chất, công dụng của dòng điện Fu-cô cũng như cách giảm thiệt hại do tác dụng của dòng điện Fu-cô gây ra trong kĩ thuật.
K2: Chỉ ra được dòng điện Fu-cô thực chất là dòng điện cảm ứng xuất hiện trong lòng các vật bằng kim loại khi có sự chuyển động trong từ trường hoặc đặt trong từ trường biến thiên theo thời gian. Dòng điện này sinh ra để chống lại chuyển động đó.
K4: Giải thích được tại sao các vật bằng kim loại khi chuyển động trong từ trường lại bị hãm dừng lại.
Giải thích được nguyên tắc hoạt động của các lò cảm ứng luyện kim loại, bếp từ, phanh điện từ...
C6: Chỉ ra được ý nghĩa to lớn đối với
4.K1-14.K1-4 4.K2-14.K2-2 4.K4-1 4.K4-4 K1, K2 được đánh giá qua kiểm tra vấn đáp, đánh giá kết quả. K4, C6 được đánh giá qua quá trình và qua thực tiễn
Các mục kiến thức trong bài
học
Các năng lực cần bồi dƣỡng cho HS
Công cụ đánh giá các năng lực HS đạt đƣợc Hình thức kiểm tra, đánh giá các năng lực HS
đời sống và kĩ thuật của hiện tượng cảm ứng điện từ và dòng điện Fu-cô.
Bài 24: Suất điện động cảm ứng Các mục kiến thức
trong bài học Các năng lực cần bồi dƣỡng cho HS
Công cụ đánh giá các năng lực HS đạt đƣợc Hình thức kiểm tra, đánh giá các năng lực HS I. Suất điện động cảm ứng trong mạch kín.
K1: Phát biểu được định nghĩa về suất điện động cảm ứng.
Phát biểu và viết được biểu thức của định luật Fa-ra-đây. Trình bày được tên, đơn vị, ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức đó.
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các đại lượng trong công thức tính suất điện động cảm ứng.
K3: Vận dụng được định luật Fa-ra-đây để giải các bài toán cơ bản về suất điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng… K4, P5: Lựa chọn và sử dụng được công cụ toán học phù hợp để giải quyết bài toán suất điện động cảm ứng…
P8, P9: Đề xuất được phương án thí nghiệm, lắp ráp, tiến hành đo suất điện động cảm ứng trong hiện tượng cảm ứng điện từ. Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này.
5.K1-15.K1-4 5.K2-15.K2-3 5.K3-15.K3-5 5.K4P5-1 5.K4P5-8 5.P8P9-1 K1 ,K2, K3,P5 được đánh giá bằng kiểm tra vấn đáp, đánh giá kết quả. P8, P9 được đánh giá qua quá trình.
II. Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ.
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ. Lí giải được ý nghĩa của dấu (-) trong công thức tính suất điện động cảm ứng.
5.K2-3 Đánh giá qua
kết quả
III. Chuyển hóa năng lƣợng trong hiện tƣợng cảm ứng điện từ.
K1: Trình bày được bản chất của quá trình chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ.
K4: Vận dụng bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ vào giải thích phương thức sản xuất điện năng hiện nay. Nêu ra được các ứng dụng thực tiễn của hiện tượng cảm ứng điện từ. P2,X4: Mô tả được nguyên tắc hoạt động của máy biến áp, máy phát điện, động cơ điện…bằng kiến thức về cảm ứng điện từ.
P3,C6: Nhận ra được ảnh hưởng Vật lí của hiện tượng cảm ứng điện từ vào sản xuất điện năng hiện nay. Nêu ra được các ứng dụng thực tiễn
5.K1-3
5.K4P5-1
5.K4P5-5
5.P2X4-1
K1 được đánh giá qua kết quả.
K4, P2, X4, P3,C6
đánh giá qua quá trình và vận dụng
của hiện tượng cảm ứng điện từ. Nhận thức được đóng góp to lớn của Fa-ra-đây cho công cuộc điện khí hóa- cuộc cách mạng khoa học công nghệ lần thứ hai trong lịch sử tiến hóa của nhân loại.
5.P3C6-1 Bài 25: Tự cảm Các mục kiến thức trong bài học Các năng lực cần bồi dƣỡng cho HS Công cụ đánh giá các năng lực HS đạt đƣợc Hình thức kiểm tra, đánh giá các năng lực HS I. Từ thông riêng của một mạch kín. K1, K2 : Phát biểu đƣợc định nghĩa từ thông riêng và viết đƣợc công thức tính từ thông riêng, độ tự cảm của một ống dây hình trụ trong trƣờng hợp có lõi sắt và không có lõi sắt.
K3, K4: Vận dụng các công thức tính từ thông riêng, độ tự cảm của ống dây để làm các bài tập cơ bản về hiện tượng tự cảm. 6.K1-1 6.K1- 2 6-K2-3 6.K2-4 6.K3-1 6.K4-1 K1, K3, K4 được đánh giá qua vấn đáp và đánh giá kết quả. II. Hiện tƣợng tự cảm. K1: Phát biểu đƣợc định nghĩa về hiện tƣợng tự cảm, chỉ ra đƣợc khi nào thì xảy ra hiện tƣợng tự cảm, hiện tƣợng tự cảm có tác dụng gì đối với dòng điện khi đóng ngắt mạch điện.
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa hiện tượng tự cảm và hiện tượng cảm ứng điện từ.
K4, P2: Mô tả được một số hiện tượng điện xảy ra trong thực tế khi đóng ngắt mạch điện. Vận dụng lý thuyết về hiện tượng tự cảm giải thích các hiện tượng điện đó.
P3: Biết quan sát thí nghiệm về hiện tượng tự cảm do GV tiến hành và rút ra nhận xét về hiện tượng xảy ra khi đóng ngắt mạch điện. 6.K1-3 6.K2-1 6.K4-5 6.K4-46.K4-5 K1, K2 được đánh giá qua vấn đáp và đánh giá kết quả. K4, P2, P3 được đánh giá qua quá trình
III. Suất điện động tự cảm.
IV. Ứng dụng của hiện tƣợng tự cảm.
K1: Viết được công thức tính suất điện động tự cảm và năng lượng từ trường của ống dây tự cảm.
K2: Hiểu được mối quan hệ giữa suất điện động tự cảm với định luật Len-xơ. K3, K4: Vận dụng các công thức tính độ tự cảm, suất điện động tự cảm, 6.K1-3 6.K1- 4 6.K2-2 K1, K2, K3, K4 được đánh giá qua kết quả.
năng lượng từ trường để làm các bài tập cơ bản về hiện tượng tự cảm. P3: Lấy được ví dụ về ứng dụng của hiện tượng tự cảm trong kĩ thuật. Chỉ ra được hiện tượng tự cảm trong đó xảy ra như thế nào.
6.K3-2 6.K3-5 6.K4-2 6.K4-3
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập kiểm tra đánh giá theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh trong dạy học chƣơng “ Cảm ứng điện từ ” [1], [2], [4], [6], [7], [8], [10], [11], [15]
Dựa vào bảng các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ và năng lực theo định hướng phát triển năng lực cho từng bài học trong chương “ Cảm ứng điện từ ” đã trình bày ở trên, chúng tôi đã xây dựng một hệ thống các câu hỏi, bài tập, nhiệm vụ học tập, Rubric đánh giá năng lực giải quyết vấn đề học tập… làm công cụ kiểm tra đánh giá các năng lực cần hình thành cho học sinh theo từng mục, từng bài học cụ thể. Sử dụng hệ thống công cụ kiểm tra đánh giá này vừa có thể tiến hành kiểm tra đánh giá theo kết quả cuối cùng, vừa kiểm tra đánh giá theo quá trình cũng như đánh giá việc vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề trong thực tiễn. Tất nhiên không phải sử dụng tất cả các công cụ này cùng lúc mà tùy thuộc vào điều kiện thời gian, vào trình độ của người học mà chúng ta có thể chọn lọc lấy số lượng bài tập, câu hỏi phù hợp để làm công cụ kiểm tra đánh giá.
Hệ thống công cụ kiểm tra đánh giá theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh trong dạy học chƣơng “ Cảm ứng điện từ ”
Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ
I. Từ thông
1.K1-1. Hãy nêu định nghĩa và ý nghĩa Vật lí của từ thông? Viết biểu thức tính từ thông qua một diện tích và chỉ rõ tên, đơn vị của từng đại lượng có mặt trong biểu thức đó? 1.K1-2. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? Hãy tích đúng hay sai vào ô tương ứng. [1]
Phát biểu Đúng Sai
a) Từ thông là một đại lượng luôn dương vì nó tỉ lệ với số đường sức đi qua diện tích có từ thông.
b) Từ thông là một đại lượng có hướng. c) Từ thông là một đại lượng vô hướng.
không phụ thuộc vào độ nghiêng của mặt so với các véc-tơ cảm ứng từ của từ trường.
e) Từ thông có thể dương, âm hoặc bằng không. f) Đơn vị của từ thông là T.m2
(Tesla nhân mét bình phương). g) Đơn vị của từ thông là Wb ( Vê-be ).
K2
1.K2-1. Ý kiến của học sinh nào đúng, học sinh nào sai, Giải thích? [1]
Ý kiến Đúng Sai
Học sinh A : Nếu các đường sức từ của từ trường mà song song với mặt phẳng có diện tích S thì từ thông gửi qua diện tích đó sẽ lớn nhất.
Học sinh B : Nếu các đường sức từ của từ trường mà song song với mặt phẳng có diện tích S thì từ thông gửi qua diện tích đó sẽ bằng không. Học sinh C : Từ thông do từ trường gửi qua diện tích S chỉ phụ thuộc vào độ lớn của diện tích đó mà không phụ thuộc các đường sức từ nghiêng như thế nào so với mặt phẳng diện tích nên từ thông ở đây phải là một số không đổi.
1.K2-2. Biểu thức nào sau đây biểu diễn một đại lượng có đơn vị là Vê-be (Wb) ? Trong đó B là cảm ứng từ, I là cường độ dòng điện, R là bán kính hình tròn.
A. B2 R B. 2 I R C. 2 R B D. 2 R I
1.K2-3. Một khung dây hình vuông có cạnh a được đặt trong từ trường đều B sao cho các đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 30o. Khi đó từ thông qua khung dây tính theo công thức là: [10]
A. Ba2 B. 2 2 Ba C. 3 2 2 Ba D. 2 3Ba K3, X6, X7, X8:
1.K3-1. Một hình chữ nhật kích thước 3 (cm) x 4 (cm) đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 5.10-4 (T). Vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng một góc 300. Từ thông qua hình chữ nhật đó là: [1]
1.K3-2. Một hình vuông cạnh 5 (cm), đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10-4 (T). Từ thông qua hình vuông đó bằng 10-6 (Wb). Góc hợp bởi vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến với hình vuông đó là:
A. α = 00
. B. α = 300
. C. α = 600
. D. α = 900
. 1.K3-3. Một khung dây hình tròn có bán kính R = 10cm được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B = 5.10-5T sao cho các đường sức từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 30o. Tính từ thông gửi qua mặt khung dây này.
1.K3-4. Một khung dây phẳng, diện tích 20 cm2, gồm 10 vòng dây đặt trong từ trường đều. Vec-tơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung dây một góc 300
và có độ lớn B = 2.10-4 (T). Tính từ thông gửi qua mặt phẳng khung dây.
1.K3-5. Sự tăng hay giảm của số đường sức từ có đồng nghĩa với việc tăng hay giảm của từ thông không? Cho ví dụ.
K4, P5, X6, X7, X8::
1.P5-1. Trong mặt phẳng chứa một dây dẫn thẳng dài vô hạn có dòng điện I1 người ta đặt một khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ trong có dòng điện I2 sao cho MN và PQ song song và cách đều dây dẫn thẳng dài vô hạn. Chứng tỏ rằng từ thông