8. Cấu trỳc của luận văn
3.4.1.2.Chọn cỏc bài thực nghiệm sư phạm
Chỳng tụi sử dụng hai giỏo ỏn theo phõn phối chương trỡnh đó soạn trong chương II của đề tài.
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bài 19: Từ trường
Bài 21: Từ trường của dũng điện chạy trong cỏc dõy dẫn cú hỡnh dạng đặc biệt.
Bài 23: Từ thụng. Cảm ứng điện từ.
3.4.2. Tiến trỡnh thực nghiệm sƣ phạm
- Quỏ trỡnh TNSP được tiến hành trong học kỳ II năm học 2010- 2011 tại cỏc lớp 11A của trường THPT Tõn Yờn số 1 và trường THPT Tõn Yờn số 2, huyện Tõn Yờn, Bắc Giang.
- Ở cỏc lớp thực nghiệm: Tiến hành dạy học với cỏc bài giảng được thiết kế theo tiến trỡnh DHKT đó được đề xuất.
- Ở cỏc lớp đối chứng: Sử dụng PPDH truyền thống, cỏc tiết dạy được tiến hành theo đỳng tiến độ như phõn phối chương trỡnh của Bộ giỏo dục và Đào tạo.
- So sỏnh, đối chiếu kết quả học tập và xử lý kết quả thu được của cỏc lớp TN và cỏc lớp ĐC.
Trong phạm vi của đề tài, chỳng tụi xin trỡnh bày diễn biến của giờ thực nghiệm thứ hai. Tất cả những người dự giờ và GV dạy đều hài lũng về hiệu quả ban đầu, đú là HS rất tớch cực suy nghĩ, thảo luận sụi nổi, học sinh đó tự bỏc bỏ những quan niệm sai lầm cú trước để xõy dựng kiến thức khoa học cho bản thõn.
Sau đõy là những diễn biến chớnh trong giờ thực nghiệm:
Tiết: 44 TỪ THễNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1. Ổn định lớp. Kiểm tra bài cũ(3 phỳt)
GV: ổn định lớp, giới thiệu GV dự giờ.
GV: Nờu cõu hỏi: Từ trường là gỡ? Từ trường tồn tại ở những đõu? HS: Hầu như cả lớp giơ tay trả lời.
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
HS: Trả lời đỳng. Cả lớp đồng ý.
GV: Đặt vấn đề: Xung quanh dõy dẫn cú dũng điện tồn tại một từ trường. Dũng điện gõy ra từ trường. Vậy ngược lại, từ trường cú gõy ra dũng điện khụng? Nếu cú thỡ trong điều kiện nào? Chỳng ta sẽ trả lời cõu hỏi đú trong bài hụm nay.
2. Bài mới ( 37 phỳt)
a. Tỡm hiểu khỏi niệm từ thụng (Khụng DHKT)
GV: Cho HS quan sỏt hỡnh vẽ 23.1 và giới thiệu định nghĩa từ thụng.
- ĐN: Từ thụng qua một diện tớch S đặt trong từ trường đều: = BScos
Với là gúc giữa phỏp tuyến n và B. HS: Ghi nhận định nghĩa
GV: - Từ thụng phụ thuộc vào những yếu tố nào? HS: HS suy nghĩ, thảo luận và trả lời cõu hỏi.
Từ thụng phụ thuộc vào cảm ứng từ B, tiết diện S và gúc hợp bởi phỏp tuyến n và B.
GV: - Giỏ trị của phụ thuộc như thế nào vào giỏ trị gúc ?
HS: Suy nghĩ tra lời:
+ Khi nhọn( cos >0) thỡ >0. + Khi tự(cos <0) thỡ <0. + Khi = 0
90 ( cos=0) thỡ =0. + Khi = 0 ( cos=1) thỡ =B.S.
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV: Giới thiệu đơn vị từ thụng.
Trong hệ SI đơn vị từ thụng là vờbe (Wb). 1Wb = 1T.1m2
. b. Kiến tạo kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ
Hoạt động 1: Tạo tỡnh huống
GV: - Giới thiệu thớ nghiệm:
Quan sỏt búng đốn khi đúng và ngắt K? Cho nhận xột?
HS: Khi K ngắt đốn khụng sỏng chứng tỏ trong mạch khụng cú dũng điện. Khi đúng K đốn sỏng chứng tỏ trong mạch cú dũng điện.
GV: Vậy điều kiện cú dũng điện là gỡ?
HS: Phải cú nguồn điện cung cấp cho mạch kớn.
GV: Giới thiệu tiếp: Cụ cú cỏc dụng cụ như hỡnh vẽ. Nếu bõy giờ cụ dịch chuyển nam chõm lại gần hoặc ra xa mạch kớn (C); dịch chuyển mạch kớn (C) lại gần hoặc ra xa vũng dõy.
GV: Cỏc em dự đoỏn xem trong mạch cú dũng điện khụng? HS: Suy nghĩ, thảo luận và trả lời:
+ Khụng vỡ trong mạch khụng cú nguồn điện. + Cú thể cú dũng điện.
GV: Tiến hành cỏc TNg như vừa mụ tả, yờu cầu HS quan sỏt và nhận xột?
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
HS: Trong cỏc trường hợp đều thấy kim điện kế bị lệch, chứng tỏ trong mạch kớn (C) cú dũng điện.
GV: Khi mạch kớn (C) khụng cú nguồn điện thỡ trong mạch vẫn xuất hiện dũng điện. Vậy dũng điện trong (C) xuất hiện khi nào?
HS: Suy nghĩ, thảo luận về vấn đề đặt ra.
Hoạt động 2: Nờu giả thuyết, giải thớch.
GV: Tổ chức, định hướng cho HS thảo luận để đưa ra cỏc giả thuyết. GV: Chia lớp thành 4 nhúm, cử nhúm trưởng, hướng dẫn cỏch làm việc nhúm. HS: Thảo luận sụi nổi và mỗi em đều cú những quan niệm của riờng mỡnh. - Giả thuyết 1: Dịch chuyển nam chõm lại gần hoặc ra xa mạch kớn (C) là trong mạch xuất hiện dũng điện.
- Giả thuyết 2: Giữ cho nam chõm đứng yờn và dịch chuyển mạch kớn (C) thỡ trong mạch cũng xuất hiện dũng điện.
- Giả thuyết 3: Khi cú sự biến thiện từ thụng qua mạch kớn (C) thỡ trong mạch xuất hiện dũng điện
GV: Vậy làm thế nào để ta cú thể kiểm tra sự đỳng sai của cỏc giả thuyết đú?
HS: Trao đổi, tranh luận, sụi nổi đưa ra ý kiến: Phải làm thớ nghiệm kiểm tra.
Hoạt động 3: Tiến hành thớ nghiệm để kiểm tra cỏc giả thuyết
GV: - Tổ chức cho HS thảo luận về phương ỏn thớ nghiệm.
HS: Cỏc nhúm thảo luận rất sụi nổi, cỏc nhúm đều đưa ra được 2phương ỏn thớ nghiệm để kiểm tra ba giả thuyết đầu.
GV: Giới thiệu tới HS thớ nghiệm để kiểm tra giả thuyết 3 và tổ chức cho HS tiến hành thớ nghiệm.
GV: Trước khi tiến hành thớ nghiệm, GV yờu cầu HS xỏc định chiều của từ trường ban đầu và chiều dương trờn mạch kớn (C) phự hợp với chiều của đường sức từ của nam chõm SN theo quy tắc nắm tay phải.
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
HS: Hoàn thành yờu cầu của GV, đa số cỏc em đều xỏc định đỳng chiều dương trờn mạch (C) như hỡnh vẽ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV: Tiến hành cỏc thớ nghiệm? Quan sỏt hiện tượng và rỳt ra nhận xột? Hoàn thành phiếu học tập?
HS: Cỏc nhúm lần lượt tiến hành cỏc thớ nghiệm, trao đổi thảo luận, đưa ra nhận xột và hoàn thành phiếu học tập (mục 2; 4).
* Thớ nghiệm 1
Cho nam chõm dịch chuyển lại gần vũng dõy kớn (C) ta thấy trong mạch kớn (C) xuất hiện dũng điện.
* Thớ nghiệm 2
Cho nam chõm dịch chuyển ra xa mạch kớn (C) ta thấy trong mạch kớn (C) xuất hiện dũng điện ngược chiều với thớ nghiệm 1.
* Thớ nghiệm 3
Giữ cho nam chõm đứng yờn và dịch chuyển mạch kớn (C) ta cũng thu được kết quả tương tự.
* Thớ nghiệm 4
Thay nam chõm vĩnh cửu bằng nam chõm điện. Khi thay đổi cường độ dũng điện trong nam chõm điện thỡ trong mạch kớn (C) cũng xuất hiện dũng điện.
GV nhấn mạnh:
+ Dũng điện xuất hiện trong cỏc trường hợp trờn gọi là dũng điện cảm ứng. Xung quanh dũng điện cảm ứng cũng tồn tại một từ trường gọi là từ trường cảm ứng Bc
.
GV: Yờu cầu HS dựng quy tắc nắm tay phải xỏc định chiều của Bc
và hoàn thành phiếu học tập (mục 1).
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Phiếu học tập: TT Chiều từ trƣờng ban đầu:B (1) Chiều c.đ của nam chõm (2) Từ thụng qua mạch kớn (tăng, giảm) (3) Chiều Ic so với chiều dƣơng (C) (4) Chiều từ trƣờng cảm ứng: Bc (5) 1 Tăng 2 Giảm 3 Tăng 4 Giảm GV: Qua cỏc thớ nghiệm trờn cỏc em cú nhận xột gỡ?
HS: - Khi cú sự chuyển động tương đối giữa NC và vũng dõy kớn (mạch C) thỡ trong mạch kớn xuất hiện dũng điện. Khi khụng cú sự chuyển động tương đối giữa NC và vũng dõy kớn thỡ trong mạch khụng xuất hiện dũng điện. (Giả thuyết 1, 2)
- Ở TNg 4, khi khụng cú sự chuyển động tương đối giữa NC và vũng dõy kớn nhưng trong mạch vẫn xuất hiện dũng điện.
GV: Vậy phải chăng giả thuyết 1,2 khụng cũn đỳng? Nguyờn nhõn xuất hiện dũng điện trong mạch kớn là gỡ?
HS: ...
Hoạt động 4: Đối chiếu kiến thức cũ và mới; hợp thức húa kiến thức.
GV: Gợi ý: trước tiờn hóy trả lời cõu hỏi C1: Giải thớch sự biến thiờn của từ thụng qua mạch kớn (C) trong từng thớ nghiệm?
HS: Cỏc nhúm thảo luận và trả lời cõu hỏi
- Khi NC tiến lại gần hoặc ra xa vũng dõy thỡ từ thụng qua (C) thay đổi (Vỡ số đường sức từ qua vũng dõy biến thiờn) tức là từ thụng qua vũng dõy biến thiờn.
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Khi di chuyển con chạy của biến trở hoặc dúng ngắt khoỏ K thỡ dũng điện qua nam chõm điện thay đổi. Cường độ dũng điện thay đổi làm cho từ thụng qua khung dõy thay đổi.
Gv: Vậy qua cỏc thớ nghiệm trờn ta cú thể rỳt ra kết luận?
Hs: Từ trường cú thể tạo ra dũng điện. Khi từ thụng đi qua vũng dõy biến thiờn thỡ trong vũng dõy xuất hiện dũng điện cảm ứng.
Gv: Vậy giả thuyết 3 cú được khẳng định hay khụng? Hs: Khẳng định giả thuyết 3 là đỳng
Gv: (Nhận xột và đưa ra kết luận chung): Kết luận: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Mỗi khi từ thụng qua mạch kớn (C) biến thiờn thỡ trong mạch kớn (C) xuất hiện dũng điện gọi là dũng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dũng điện cảm ứng trong (C) gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thụng qua mạch kớn biến thiờn.
c. Phỏt biểu định luật Len-xơ về chiều dũng điện cảm ứng (khụng DHKT).
GV: Chỳng ta đó biết điều kiện xuất hiện dũng điện cảm ứng. Vậy chiều của dũng điện cảm ứng cú mối quan hệ như thế nào với sự biến thiờn của từ thụng qua mạch?
HS:...
GV: - Cú nhận xột gỡ về chiều của Ic với chiều dương trờn (C) tương ứng với sự biến đổi của từ thụng trong cỏc thớ nghiệm trờn?
HS: xem lại phiếu học tập và trả lời:
- Khi tăng thỡ Ic ngược chiều với chiều dương trờn (C). - Khi giảm thỡ Ic cựng chiều với chiều dương trờn (C).
GV: Như chỳng ta đó biết, xung quanh dũng điện tồn tại một từ trường (gọi là từ trường ban đầu), xung quanh dũng điện cảm ứng cũng tồn tại một từ
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
trường gọi là từ trường cảm ứng. Cũng giống như từ trường ban đầu, chiều của trường cảm ứng và chiều của dũng điện cảm ứng cũng liờn quan chặt chẽ với nhau.
- GV: thụng bỏo nội dung của định luật Len-xơ. Định luật cho phộp xỏc định chiều dũng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kớn.
HS: Tiếp thu, ghi nhớ
GV: Hoàn thành yờu cầu C3?
HS: Trả lời: Dũng điện cảm ứng xuất hiện trong (C) ở hỡnh 23.5 cú chiều ngược chiều kim đồng hồ.
GV: - Phõn tớch để HS thấy được sự hỡnh thành cỏc cực Bắc và Nam và tương tỏc giữa cỏc nam chõm khi cú sự dịch chuyển.
- Đưa ra dạng phỏt biểu khỏc của định luật Len-xơ trong trường hợp từ thụng qua (C) biến thiờn do chuyển động.
HS: Tiếp thu, ghi nhớ
Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố, khắc sõu kiến thức, giao nhiệm vụ về nhà.(5 phỳt).
GV: Yờu cầu HS trả lời cỏc cõu hỏi sau: - Phỏt biểu định nghĩa:
+ Dũng điện cảm ứng.
+ Hiện tượng cảm ứng điện từ - Định luật Len-xơ?
Hãy xác định chiều dòng điện cảm ứng trong đoạn mạch sau?
HS: Cỏc nhúm nhận nhiệm vụ học tập và trả lời cõu hỏi của GV
N S C D v +
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
GV: Nhận xột cõu trả lời của cỏc nhúm. Giao nhiệm vụ về nhà
3.5. Phõn tớch và đỏnh giỏ kết quả thực nghiệm sƣ phạm 3.5.1. Tiờu chớ đỏnh giỏ
Kết thỳc đợt TN, HS của hai nhúm ĐC và TN được đỏnh giỏ định lượng thụng qua điểm số của một số bài kiểm tra. Chỳng tụi đỏnh giỏ bài kiểm tra của học sinh dựa theo thang điểm 10, cỏch xếp loại (theo quy định của Bộ giỏo dục) như sau :
+ Loại giỏi: điểm 9, 10; + Loại khỏ: điểm 7, 8 ; + Loại trung bỡnh: điểm 5, 6. + Loại yếu: điểm 3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Loại kộm: điểm 0, 1, 2.
Từ kết quả kiểm tra của HS, bằng phương phỏp thống kờ sẽ xử lý và phõn tớch kết quả TN cho phộp đỏnh giỏ chất lượng, hiệu quả của việc dạy học. Qua đú kiểm tra giả thuyết khoa học đó nờu ra.
* Yờu cầu chung về việc xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm gồm cỏc bước:
+ Lập bảng thống kờ kết quả kiểm tra cỏc bài thực nghiệm sư phạm; tớnh điểm trung bỡnh cộng của cỏc lớp thực nghiệm (X) và lớp đối chứng (Y).
+ Lập bảng xếp loại học tập: vẽ biểu đồ xếp loại học tập qua bài kiểm tra để so sỏnh kết quả học tập giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
+ Lập bảng phõn phối tần suất, vẽ đường biểu diễn sự phõn phối tần suất của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng qua bài kiểm tra để so sỏnh kết quả giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
3.5.2. Cỏc tham số thống kờ đặc trƣng
Điểm trung bỡnh cộng là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu: Lớp TN: (X) = n x ni i ; Lớp ĐC: (Y) = n y ni i ;
Phương sai và độ lệch tiờu chuẩn là tham số đo mức độ phõn tỏn của cỏc số liệu quanh giỏ trị trung bỡnh cộng:
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn + Phương sai nhúm TN: 2 X S = n X X ni i 2 + Phương sai nhúm ĐC: 2 Y S = n Y Y ni i 2 ; + Độ lệch chuẩn: SX= 2 X S ; SY = 2 Y S Hệ số biến thiờn V chỉ mức độ phõn tỏn: V(X) =SX (%) X ; V(Y) = SY (%) Y
Hệ số Studen là hệ số kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan:
Với: Xi là cỏc giỏ trị điểm của HS lớp TN.
Yi là cỏc giỏ trị điểm của HS lớp ĐC. n là tổng số học sinh được kiểm tra.
ni là số học sinh đạt điểm Xi (Yi) ở lớp TN (ĐC).
3.5.3. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.5.3.1. Xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm
Kết thỳc đợt thực nghiệm, HS của hai nhúm ĐC và TN được đỏnh giỏ định lượng thụng qua điểm số của cựng một bài kiểm tra. Qua đú chỳng tụi đó tiến hành thống kờ, tớnh toỏn và thu được cỏc kết quả sau:
Bảng 3.2: Bảng thống kờ cỏc điểm số (Xi) của bài kiểm tra
Lớp Tổng số HS Điểm số (Xi) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 92 0 0 0 0 0 8 10 21 27 19 7 ĐC 94 0 0 0 1 2 15 14 19 23 17 3 1 2 1 2 X Y n n t S n n 2 2 1 2 1 2 ( 1) ( 1) 2 X Y n S n S S n n
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Giỏ trị của điểm trung bỡnh nhúm TN: X = 7,65
Giỏ trị của điểm trung bỡnh nhúm ĐC: Y = 7,13
Bảng 3.3: Bảng xếp loại kết quả kiểm tra
Lớp Số HS Điểm Kộm 1 2 Yếu 3 4 TB 5 6 Khỏ 7 8 Giỏi 9 10 TN 92 0 0 18 48 26 100% 0 0 19,56 52,17 28,27 ĐC 94 0 3 24 45 22 100% 0 3,19 25,53 47,87 23,41 0 10 20 30 40 50 60 Tỷ lệ(%) Kộm Yếu TB Khỏ Giỏi Điểm
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại kiểm tra
Nhúm TN Nhúm ĐC
Số húa bởi Trung tõm Học Liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bảng 3.4: Phõn phối tần suất kết quả kiểm tra
Điểm Lớp thực nghiệm (Xi) Lớp đối chứng (Yi)
X1(Y1) ni i(%) ni i(%) 0 0 0,00 0 0,00 1 0 0,00 0 0,00 2 0 0,00 0 0,00 3 0 0,00 1 1,06 4 0 0,00 2 2,12 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});