8. Cấu trúc luận văn
2.1. Cấu trúc logic kiến thức “Dòng điện-Mạch điện”, chương trình vật lí 11
Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc logic kiến thức “Dòng điện - Mạch điện” Lớp 11 Chương trình Vật lí 11 chương trình cơ bản lần lượt gồm: Điện tích, diện trường, dòng điện không đổi, dòng điện trong các môi trường, từ trường, cảm ứng điện từ, khúc xạ ánh sáng, mắt và các dụng cụ quang. Trong đó lý thuyết chiếm 42 tiết, thực hành chiếm 5 tiết, bài tập chiếm 16 tiết, kiểm tra chiến 6 tiết.
Chương “Dòng điện không đổi” thuộc chương 2 của chương trình vật lí 11 THPT, được đặt sau chương “Điện tich-Điện trường” và sau khi học xong các kiến thức về điện học ở lớp 9, Đó là những kiến thức nền tảng để HS có thể học chương “Dòng điện không đổi”. Việc sắp xếp này là hợp lý, thuận tiện cho giáo viên và đảm bảo được việc tận dụng tối đa những tri thức để khảo sát dòng điện trong các môi trường ở chương sau.
Mặt khác số tiết phân bổ cho chương “Dòng điện không đổi" trong chương trình là khá nhiều, chiếm 10 tiết. Điều đó cho thấy rằng kiến thức về “Dòng điện không đổi” là hết sức quan trọng là một trong những phần kiến thức trọng tâm trong chương trình Vật lí 11.
Nhìn chung, các kiến thức của chương được xây dựng trên cơ sở kế thừa và phát triển từ chương trình vật lí trung học cơ sở. Các khái niệm về dòng điện, cường độ dòng điện, nguồn điện, điện năng tiêu thụ, công suất điện…, các định luật: định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần, định luật Jun - Lenxơ HS đã được học ở chương trình Vật lí lớp 7 và lớp 9 nhưng ở mức độ định tính và công nhận kết quả là chủ yếu, HS chỉ nghiên cứu với đoạn mạch điện và chưa nghiên cứu toàn mạch, vì thế các năng lực vật lí còn chưa đươc chú trọng đúng mức. Ở lớp 11, chương “Dòng điện không đổi”, các kiến thức nêu trên được mở rộng, nâng cao hơn, đặt ra những yêu cầu cao hơn về kiến thức cũng như kĩ năng, thái độ của HS như các kiến thức về định luật Ôm đối với toàn mạch, định luật Ôm đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện và máy thu, mắc nguồn điện thành bộ, kĩ năng vận dụng được định luật Ôm để giải các bài tập về đoạn mạch có chứa nguồn điện và máy thu …
Đây là chương nền tảng để nghiên cứu các phần khác trong chương trình vật lí phổ thông như: dòng điện trong các môi trường, từ trường, dòng điện xoay chiều.
Với cấu trúc logic về kiến thức: HS nghiên cứu để hiểu được rõ các khái niệm như: dòng điện, cường độ dòng điện, suất điện động của nguồn điện, công, công suất,.. Từ đó, HS được nghiên cứu về mối quan hệ định lượng của các đại lượng bằng cách khảo sát định luật Ohm, định luật Jun - Len xơ. Từ các mối liên hệ này, HS được tiếp tục đượ nghiên cứu các ứng dụng vào thực tế các loại đoạn mạch và các loại bộ nguồn. Chúng tôi, cho rằng với cấu trúc như vậy sẽ giúp HS dễ dàng tiếp thu kiến thức một cách có hệ thống, vận dụng tốt vào các ứng dụng thực tế.
Phần lớn các kiến thức của chương rất gần gũi và có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật. Bởi vì, dòng điện một chiều có thể dùng để thắp sáng, các nguồn điện một chiều cũng được sử dụng rộng rãi. Trong các trường hợp dùng đến dòng điện không đổi ở hiệu điện thế nhỏ, nguồn điện đóng vai trò quan trọng, chẳng hạn như: đèn pin cầm tay, nguồn điện trên ô tô, xe máy … đều dùng các bình acquy để thực hiện việc “đề máy”; thắp sáng hệ thống đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu. Dòng điện một chiều có những ưu thế riêng so với dòng điện xoay chiều, có tầm quan trọng đặc biệt (ví dụ như điện phân dung dịch, mạ điện,..).
Các mạch điện dùng trong thực tế là tương đối phức tạp, hầu hết các thiết bị điện đều có sự chuyển hóa năng lượng điện thành nhiều dạng năng lượng khác nhau. Kiến thức
về định luật Ôm cho mạch kín và cho các loại đoạn mạch, giúp HS tính chính xác khi thiết kế và lắp ráp mạch điện sao cho hiệu quả nhất. Việc sử dụng các nguồn điện thích hợp và mắc chúng thành bộ một cách hợp lí sẽ nâng cao được hiệu suất sử dụng.
Hệ thống bài tập của chương rất đa dạng và phong phú, phù hợp với những trình độ khác nhau của HS.