CHƯƠNG 2. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ DẠY HỌC CÁC ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG
2.2. Nh ững hạn chế của học sinh khi học về từ trường và hướng khắc phục
Qua phân tích các mục tiêu dạy học kiến thức chương “Từ trường” Vật lí 11 nâng cao, trao đổi với GV và qua kết quả các phiếu điều tra, phỏng vấn HS, chúng tôi nhận thấy khi học chương “Từ trường” các em gặp phải những khó khăn, hạn chế sau đây:
- Sau khi HS đã được học biểu hiện đặc thù thứ nhất của điện từ trường là điện trường, HS sẽ nghiên cứu biểu hiện đặc thù thứ hai của điện từ trường là từ trường. So với tương tác tĩnh điện thì tương tác từ phức tạp hơn.
Tương tác tĩnh điện là tương tác giữa hai hạt mang điện đứng yên còn tương tác từ là tương tác giữa hai hạt mang điện chuyển động.
- HS đã thừa nhận khái niệm cảm ứng từ ở bài đầu tiên trong chương từ trường của SGK nâng cao, sau đó mới học về lực từ rồi mới hình thành cách tính độ lớn của cảm ứng từ, và quay trở lại xác định lực từ qua cảm ứng từ của từ trường. Do vậy, lực từ và cảm ứng từ được trình bày đan xen nhau.
- HS hiểu về khái niệm từ trường còn rất mơ hồ, khó vận dụng để giải thích các hiện tượng có liên quan tương tác với nhau.
- HS còn lúng túng, nhầm lẫn khi vận dụng các quy tắc bàn tay trái, quy tắc nắm tay phải, quy tắc cái đinh ốc để xác định chiều dòng điện hoặc chiều đường cảm ứng từ.
- Khả năng tưởng tượng không gian yếu nên khi học bài tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện, động cơ điện một chiều HS gặp khó khăn trong việc xác định lực từ, chiều quay của khung dây.
- HS chưa nắm vững cách xác định cực của một nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện, các em chỉ biết cho nam châm lại gần các vật bằng sắt thì nó hút sắt.
- Nhầm lẫn các công thức tính cảm ứng từ của từ trường của những dòng điện có hình dạng khác nhau.
- Khi có nhiều vectơ cảm ứng từ không cùng phương gây ra tại một điểm, nhiều HS dùng phép cộng đại số, cộng tất cả các vectơ thành phần để xác định độ lớn của vectơ cảm ứng từ tổng hợp.
- Nhầm lẫn khi xác định chiều của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các hạt mang điện âm và dương.
- Khả năng phát biểu thành lời còn kém nên các em thường lúng túng, ấp úng khi diễn đạt các ý tưởng, các khái niệm, các vấn đề mà mình hiểu hoặc muốn hỏi.
Bên cạnh đó HS thường mắc phải những quan niệm sai lầm sau đây về từ trường trước khi học chương này là:
- Nam châm có thể có số lẻ cực.
- Nhiều HS vẫn còn hiểu rằng hiện tượng điện là những hiện tượng liên quan đến điện tích, đến dòng điện; còn những hiện tượng từ là những hiện tượng liên quan đến nam châm.
- Xác định các cực nam châm còn nhầm là cực âm với cực dương giống như điện tích.
- Từ trường cũng giống như điện trường, nên sẽ tác dụng lực lên điện tích (đứng yên) đặt trong từ trường, và các đường sức từ cũng giống các đường sức điện (các đường sức điện là các đường cong không kín nên các đường sức từ cũng vậy).
- Điện tích đứng yên sẽ chuyển động về phía các cực nam châm hoặc bị nam châm đẩy ra xa.
- Các em biết từ trường có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống, nhưng cụ thể là những thiết bị nào thì nhiều em cũng không xác định được mặc dù đã được học về từ trường và các ứng dụng kĩ thuật của từ trường ở lớp 9.
2.2.2. Hướng khắc phục
Mặc dù chương “Từ trường” tương đối khó đối với HS như đã nêu ở trên nhưng bên cạnh đó một số GV chủ yếu vẫn dạy theo lối truyền thống truyền thụ một chiều, nhiều GV chỉ chú trọng vào các công thức tính độ lớn và cho HS làm nhiều bài tập định lượng do đó các khái niệm về từ trường và các đại lượng đặc trưng cho từ trường được HS hiểu rất mù mờ, không chắc chắn trong khi đây là những khái niệm cơ bản nhất cần hiểu rõ. Mặt khác, một số GV khi dạy chưa tạo được tình huống gây sự chú ý và kích thích hứng của HS, chưa đầu tư thích ứng cho hệ thống các câu hỏi hướng dẫn nhằm phát huy tính tích cực, tìm tòi sáng tạo của HS trong quá trình học tập. Nội dung kiến thức nhiều, mang nặng tính dàn trải, một số GV chưa bám sát mức độ nội dung kiến thức cần chuyển tải để HS nắm vững nên chưa có biện pháp làm nổi bật, khắc sâu những kiến thức đó. Bên cạnh đó, HS lâu nay thường chịu ảnh hưởng của cách học thụ động, những điều HS có được sau mỗi bài học không phải là kết quả của sự hoạt động tích cực, tự lực để chiếm lĩnh tri thức dẫn đến HS không nắm vững kiến thức. Song song với những nguyên nhân trên là thời gian của giờ lên lớp hạn hẹp trong khi phải
truyền tài khối lượng kiến thức lớn, để khắc phục điều này đòi hỏi phải thay đổi phương pháp dạy và học, cụ thể là với các biện pháp sau:
- GV gây sự chú ý, tạo hứng thú với HS bằng cách tạo các tình huống hợp lí, liên hệ thực tế, các câu hỏi dẫn dắt giải quyết tình huống mang tính gợi mở, phù hợp với bài học.
- GV cần chia lớp thành các nhóm tạo thói quen làm việc hợp tác, trao đổi thông tin, đồng thời giao các nhiệm vụ cụ thể để nhóm giải quyết cùng nhau. Tạo không khí thi đua, học tập lẫn nhau giữa các nhóm.
- Tổ chức tốt các HĐNK, đặc biệt là giờ học ngoại khóa chương “Từ trường”
đối với HS lớp 11 THPT vì chương này phần lớn các kiến thức mang tính trừu tượng. Nếu tổ chức tốt các buổi HĐNK chương “Từ trường” thì mới bổ sung, mở rộng và khắc sâu được các kiến thức mà trong giờ lên lớp, HS chưa nắm vững, chưa tưởng tượng được.
- Quan tâm và sử dụng có hiệu quả các đồ dùng dạy học được trang bị. Tổ chức cho HS tham gia làm các thí nghiệm chương “Từ trường”, tìm hiểu về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật có ứng dụng các kiến thức phần từ trường và cho HS nghiên cứu, chế tạo các mô hình, thiết bị, đồ chơi có ứng dụng kĩ thuật vật lí. Thông qua các hoạt động tìm hiểu, nghiên cứu, chế tạo các mô hình, thiết bị trong các buổi học ngoại khóa mới tạo được cho các em khả năng tự lực lao động sáng tạo, năng lực trí tuệ để khắc phục các vấn đề còn hạn chế trong giờ học nội khóa. Có như vậy mới giúp HS hiểu được bản chất vấn đề, nhớ được lâu, chiếm lĩnh kiến thức và tái hiện lại dễ dàng.
Như vậy, để khắc phục các khó khăn và hạn chế như đã trình bày ở trên, bước đầu chúng tôi tiến hành thiết kế tổ chức HĐNK ứng dụng kĩ thuật của chương “Từ trường” lớp 11 chương trình nâng cao THPT nhằm phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS.