7. Cấu trúc khóa luận
2.3.1. Hỗ trợ xây dựng tiến trình bài học với mục đích nghiên cứu tà
2.3.1.1. Xây dựng tình huống mở bài có vấn đề để gây sự chú ý cho học sinh Mục đích: thu hút sự chú ý, gợi mở trí tò mò cho HS nhằm lôi cuốn HS tìm hiểu vấn đề mới trong bài học.
Yêu cầu: Vấn đề đặt ra phù hợp với nội dung SGK, trình độ, tư chất của HS.
Trong kho tư liệu, ta có thể lựa chọn sử dụng hình ảnh, các video thí nghiệm…cùng các PTNN tương thích để mở đầu cho bài mới, làm nổi bật mối quan hệ giữa hiện tượng, các tính chất của các sự kiện với tính bất thường, tính chất nghịch lý trái với quan niệm sẵn có của HS.
Sử dụng hình ảnh và hệ thống câu hỏi đi kèm: Kết hợp cùng với phương
pháp học tập tích cực như PPDH nêu vấn đề, phương pháp khắc phục sai lầm… đem lại hiệu quả cao trong dạy – học, khắc sâu kiến thức cho HS. Lựa chọn tư liệu hình ảnh và câu hỏi gợi ý đi kèm ở kho tư liệu theo thứ tự và tên bài học, sau đó đưa vào bài giảng điện tử để trình chiếu bằng tổ hợp máy vi tính, máy chiếu đa phương tiện hoặc in ra tờ phóng để sử dụng trên máy chiếu qua đầu.
Ví dụ: HS luôn có quan niệm rằng muốn có dòng điện xuất hiện trong vật dẫn thì cần nối vật dẫn đó với nguồn điện thành một mạch kín. Xuất phát từ quan niệm đó, GV đưa ra hình ảnh về một vòng dây nối với kim điện kế như sau:
GV: Xét vòng dây và nam châm đứng yên. Trong mạch điện có dòng điện xuất hiện không? Vì sao?
HS: Chắc chắn không. Vì mạch điện này không có nguồn điện.
Hình 2.2: Nam châm và vòng dây đứng yên
GV: Khi ta cho nam châm chuyển động lại phía vòng dây thì hiện tượng gì xảy ra?
HS: Kim điện kế bị lệch, chứng tỏ trong vòng dây xuất hiện dòng điện. Lúc này, HS sẽ bất ngờ với kết quả thí nghiệm.
Hình 2.3: Vòng dây chuyển động lại gần nam châm đang đứng yên.
Tình huống mở bài ở đây dựa trên quan niệm quan niệm sai lầm của HS, gây cho HS bất ngờ, lúng túng.và bắt đầu vào bài mới “Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng” để khắc phục những quan niệm sai lầm đó cho HS.
Sử dụng video thí nghiệm vật lí cùng câu hỏi đi kèm:
Mục đích: Qua con đường thực nghiệm đặt ra khó khăn nhất định về mặt nhận thức đối với vấn đề đặt ra gây cho HS sự ngạc nhiên, hứng thú.
Yêu cầu:
Nội dung: có liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu.
Sau khi đã lựa chọn video thí nghiệm phù hợp với vấn đề cần đặt ra thì sắp xếp chúng vào bài giảng điện tử hoặc sử dụng máy vi tính và máy chiếu đa phương tiện để trình chiếu.
Ví dụ: Đặt vấn đề cho hiện tượng tự cảm: sử dụng hai video thí nghiệm để trình chiếu:
Hình 2.4: Đặt vấn đề cho hiện tượng tự cảm.
Video 1: dụng cụ thí nghiệm đưa ra là 2 bóng đèn giống nhau, 2 điện trở R, nguồn điện và khóa K được mắc như hình vẽ, ban đầu khóa K mở. Đột ngột đóng khóa K thì 2 bóng đèn sẽ sáng lên ngay.
Video 2: dụng cụ thí nghiệm như thí nghiệm 1 nhưng khi thay điện trở R bằng 1 ống dây có lõi sắt thì khi ta đóng khóa K thì bóng đèn ở nhánh có ống dây sáng lên từ từ so với bóng đèn ở nhánh còn lại.
HS sẽ thấy kết quả 2 thí nghiệm hoàn toàn khác nhau và dự đoán nguyên nhân của sự khác nhau đó nằm ở cuộn dây. Lúc này, GV bắt đầu hướng dẫn HS tìm hiểu bài học mới “Hiện tượng tự cảm”.
Sử dụng bài tập vật lí có những yếu tố mới và yếu tố đã biết:
Mục đích: Tạo mối liên hệ giữa bài cũ và bài mới, nêu lên được hiện tượng mà kiến thức cũ không thể giải quyết được nhằm thu hút HS → HS hứng thú và bắt đầu đi tìm hiểu hiện tượng mới →Sau khi học bài mới xong rồi, có thể quay ngược trở lại giải quyết vấn đề bài toán đặt ra, vận dụng kiến thức vào giải bài tập.
Yêu cầu: Tính logic, ngắn gọn, không quá phức tạp, gây bất ngờ, hứng thú.
Lựa chọn và sử dụng bài tập trong kho tư liệu, đưa vào bài giảng điện tử hoặc in trên tờ phóng để trình chiếu trên máy chiếu qua đầu.
Ví dụ: Sử dụng bài tập để kiểm tra bài cũ “Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng”, đặt ra vấn đề mới xuất hiện cho bài mới “Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động”.
Đề bài tập như sau: Cho hệ thống như hình vẽ: Thanh AB = l, khối lượng m, điện trở R. Biết thanh AB trượt thẳng đứng trên hai thanh ray, nằm ngang. a) Em hãy giải thích tại sao lúc ban đầu thanh rơi với vận tốc tăng dần, đến một lúc nào đó thanh sẽ rơi đều. b) Khi thanh rơi đều với vận tốc bằng bao nhiêu?
Hình 2.5: Bài tập mở bài cho bài “Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Câu hỏi a sẽ dùng để kiểm tra bài cũ: (?)Ban đầu thanh chịu tác dụng của những lực nào?
(?)Khi thanh AB trượt xuống mà vẫn tiếp xúc với hai thanh ray → Hiện tượng gì xảy ra trong mạch và thanh AB lúc đó chịu tác dụng của những lực gì?
- Ban đầu dưới tác dụng của trọng lực → thanh trượt xuống nhanh dần.
- Khi đó, diện tích mặt kín ABCD tăng lên → → có độ biến thiên từ thông qua một mạch kín → xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều như hình vẽ.
- Thanh AB có dòng điện chạy qua và được đặt trong từ
trường → chịu tác dụng của lực điện từ và trọng lực . Để
chống lại sự biến thiên từ thông trong mạch thì có chiều như hình vẽ → . Đến khi F = P thì thanh chuyển
2.3.1.2. Minh họa, hỗ trợ nghiên cứu tài liệu mới, hình thành kiến thức mới:
Căn cứ vào nội dung dạy học đã nghiên cứu từ trước, lựa chọn và bố trí các hình ảnh video thí nghiệm thực và video thí nghiệm mô phỏng theo từng quá trình dạy học để minh họa, lý giải cho các hiện tượng vật lí xảy ra, góp phần hình thành khái niệm, định luật vật lý ở HS qua con đường thực nghiệm. Điều đó góp phần tăng tốc độ của quá trình nhận thức ở HS vừa có thể tránh tình trạng dẫn HS đến trạng thái bị động tiếp nhận tri thức khi dạy chay, học chay
Ví dụ: Khái niệm từ trường Trái Đất là vấn đề hết sức trừu tượng, chúng ta không thể hình dung ra hình dạng của đường sức thực sự của từ trường Trái Đất là như thế nào nếu chỉ mô tả bằng lời. Để hình thành được khái niệm từ trường Trái Đất cho HS, GV có thể cho HS xem hình ảnh về từ trường Trái Đất kết hợp cùng lời giải thích của GV:
- Thông báo cho HS: “Hiện tượng mà chúng ta vừa khảo sát chính là đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường. Chúng ta sẽ bắt đầu vào bài học hôm nay để giải thích suất điện động cảm ứng hình thành trong đoạn dây dẫn AB là như thế nào? Tính độ lớn ec. Từ đó, ta vận dụng kiến thức bài học để tính độ lớn vận tốc trong bài toán trên.
động cân bằng.
- HS chỉ giải thích được câu a, còn câu b thì còn lúng túng chưa giải được.
Hình 2.6: Từ trường Trái Đất.
Sau đó, cho HS xem
video mô phỏng hiện tượng
tạo thành từ trường này.
Hình 2.7: Mô phỏng sự biến dạng của đường sức từ trường Trái Đất trước gió Mặt Trời.
Đặc biệt là trong chương “Từ trường”, “Cảm ứng điện từ”, mỗi bài đều có những thí nghiệm riêng, đặc trưng nhưng có thể do điều kiện về cơ sở vật chất như dụng cụ thí nghiệm không đồng bộ, tốn kém hay hạn chế về kích thước của dụng cụ mà hiện tượng xảy ra khó quan sát thì việc sử dụng video thí nghiệm kết hợp cùng với các PTNN là giải pháp tối ưu.
Ví dụ: Để hình thành định luật cảm ứng điện từ cho HS thông qua con đường thực nghiệm có thể chọn hai thí nghiệm mô tả sự tồn tại của dòng điện cảm ứng là tương tác giữa vòng dây dẫn kín với thanh nam châm thẳng, thí nghiệm giữa ống dây và vòng dây,
“Từ trường vươn ra ngoài vũ trụ hơn 60.000 km. Nó tạo thành một cái vỏ bảo vệ chung quanh trái đất. Sự bảo vệ này là cần thiết vì mặt trời không ngừng phát ra các hạt tích điện, còn được gọi là gió mặt trời. Từ trường cản gió mặt trời và dẫn nó đi vòng qua trái đất. Từ trường bị biến dạng bởi gió mặt trời, còn hướng kia thì xuất hiện một cái đuôi dài, có thể
vươn vào vũ trụ đến 250.000 km”.
trong đó ống dây có sự biến đổi dòng điện trong mạch để bác bỏ ý kiến cho rằng nguyên nhân gây nên hiện tượng cảm ứng điện từ là sự chuyển động tương đối của vòng dây và thanh nam châm.
Hình 2.8: Nam châm lại gần ống dây Hình 2.9: Mô phỏng thí nghiệm cảm ứng điện từ khi dòng điện trong ống dây biến đổi.
Phương pháp để đưa ra vấn đề là xuất phát từ hiện tượng từ phổ, nhắc lại khái niệm đường sức từ trường, xây dựng mô hình đường sức từ trường qua vòng dây (sử dụng mô phỏng), cho HS quan sát kĩ càng rồi đưa ra kết luận về nguyên nhân gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ. Sau đó, thực hiện tiếp thí nghiệm di chuyển thanh nam châm càng nhanh thì nhận thấy kim điện kế bị lệch với độ lệch lớn hơn và ngược lại, lệch ít hơn khi tốc độ dịch chuyển nỏ hơn. Từ đó, HS rút ra được nhận xét là độ lớn của dòng điện cảm ứng tỉ lệ thuận với tốc độ biến đổi của từ thông. GV đưa ra nhận xét và thông báo định luật cảm ứng điện từ.
Tuy nhiên, không phải chỗ nào và bao giờ chúng ta cũng sử dụng trình chiếu video thí nghiệm thay cho thí nghiệm biểu diễn của GV và thí nghiệm trực diện của HS. Bởi, nếu được tận mắt nhìn thấy và trực tiếp tham gia làm thí nghiệm không chỉ tăng thêm sự tác động về mặt thị giác mà còn củng cố thêm niềm tin vào khoa học.
Nhìn chung, đối với bài học trong chương, GV cần cân nhắc lựa chọn, trong điều kiện thuận lợi nào thì tiến hành thí nghiệm thực, trong điều kiện nào thì sử dụng hình ảnh mô phỏng, video thí nghiệm kết hợp với PTNN hay vận dụng cả hai phương án trên cho cùng một bài dạy. Việc sử dụng mà phù hợp thì hiệu quả đem lại càng cao.
2.3.1.3. Củng cố, vận dụng tri thức
Sử dụng sơ đồ tóm tắt ở cuối bài để củng cố, hệ thống hóa kiến thức cho HS.
Hình 2.10: Sơ đồ tóm tắt bài “Hiện tượng cảm ứng điện từ. Suất điện động cảm ứng”
Sử dụng bài tập để rèn luyện, vận dụng kiến thức vừa học:
Hình 2.11:Bài tập tự luận Hình 2.12 :Bài tập trắc nghiệm “Hiện tượng cảm ứng điện từ. “Suất điện động cảm ứng trong Suất điện động cảm ứng” một đoạn dây dẫn chuyển động”
Sơ đồ tóm tắt hay bài tập có thể dùng để in trên tờ phóng để trình chiếu lên máy chiếu qua đầu hay kết nối máy vi tính và máy chiếu đa phương tiện để sử dụng.