9. Cấu trúc của luận văn
2.1.2. Những khó khăn gặp phải khi dạy học phần Từ trường
Theo các tác giả Nguyễn Phúc Thuần [20], Lê Công Triêm, Nguyễn Thúc Tuấn [22], phần Từ trường có những nội dung kiến thức trừu tượng (khái niệm từ trường, nguyên lí chồng chất từ trường), khó (cảm ứng từ, lực từ, lực Lo-ren-xơ…), những kiến thức về ứng dụng vật lí khá phức tạp (điện kế khung quay, động cơ điện, lái chùm tia điện tử…). Do đó, việc xây dựng, hình thành các kiến thức gặp nhiều khó khăn. Để tìm hiểu cụ thể những khó khăn đó, chúng tôi đã thiết kế bộ câu hỏi điều tra và tiến hành điều tra đối với giáo viên vật lí Trường THPT Chuyên Quảng
Bình và Trường THPT Trần Hưng Đạo. Nội dung điều tra tập trung vào hai vấn đề: những khó khăn gặp phải khi dạy học phần Từ trường và thực trạng việc khai thác, sử dụng thí nghiệm khi dậy học phần Từ trường. Kết quả điều tra cho thấy :
Thứ nhất, có những khái niệm (chẳng hạn như cảm ứng từ, lực từ) không thể hoàn chỉnh trong nội dung một bài học mà phải trải qua nhiều giai đoạn, ở nhiều bài học khác nhau. Thế nên việc tiếp thu khái niệm của HS không thể hoàn thành trong phạm vi một tiết học, bài học. HS cần phải có tư duy tổng hợp và khái quát hóa tốt mới hiểu đầy đủ về khái niệm. Vì vậy, trong tổ chức hoạt động nhận thức cho HS, GV phải rất chú ý đến lô gic hình thành kiến thức xuyên suốt trong nhiều bài học. Trong mỗi bài học, GV phải biết vận dụng dạy học giải quyết vấn đề từng phần nhằm xây dựng từng bước khái niệm.
Thứ hai, do nội dung kiến thức trừu tượng nên cần khai thác tối đa các phương tiện, TN để hỗ trợ trực quan. Một số khái niệm cần được hoàn chỉnh về mặt định lượng, do đó phải tiến hành các TN khảo sát định lượng. Tuy nhiên, các TN này không phải lúc nào cũng có thể đáp ứng được. Phần vì hiện tượng khó hoặc không thể xảy ra trong lớp học (hiện tượng cực quang), phần vì yêu cầu cao về mặt công nghệ chế tạo (TN khảo sát lực từ, đo từ trường Trái đất), phần vì giới hạn thời gian của tiết học không cho phép hoặc do tính trực quan của TN chưa cao… Thực chất khó khăn này là do tính trừu tượng và phức tạp của kiến thức gây ra. Vì vậy, cần sự hỗ trợ của máy vi tính trong các TN nhằm đơn giản hóa hiện tượng, trực quan hóa TN, hỗ trợ đo và xử lí số liệu nhanh chóng, chính xác.
Thứ ba, có nhiều TN trong sách giáo khoa (SGK) có đề cập đến nhưng trên thực tế không được trang bị. GV chỉ có thể tự tạo một số TN, vì thế vẫn còn những nội dung dạy chay, mô tả lại SGK. Bên cạnh đó, có những kiến thức không thể hình thành bằng con đường lí thuyết (vì cần các công cụ tính toán cao cấp, phức tạp) mà cũng khó có thể khảo sát thực nghiệm để đưa ra các biểu thức giải tích. Các TN minh họa hoặc kiểm chứng trong trường hợp này sẽ củng cố niềm tin về kiến thức cho các em. Ví dụ kiến thức từ trường của một số dòng điện có dạng đơn giản, biểu thức cảm ứng từ đưa ra ở đây buộc HS phải thừa nhận. Để giảm tính áp đặt này, sau khi đưa ra biểu thức cảm ứng từ, nên có các TN minh họa. Tuy nhiên, ở trường phổ thông, chưa có TN nào có thể đo trực tiếp độ lớn cảm ứng từ. Tóm lại, khó khăn này là nội dung
kiến thức được trình bày trong SKG theo kiểu có TN nhưng trong thực tế dạy học, TN đó không được trang bị.
Trên đây là những khó khăn gặp phải khi hình thành kiến thức cho HS, bên cạnh đó, việc hình thành, rèn luyện hệ thống kĩ năng của chương cũng có những khó khăn nhất định.
Như đã chỉ ra ở Mục 2.1.1, các kĩ năng của chương này chủ yếu là việc xác định phương, chiều của cảm ứng từ, lực từ và việc biểu diễn đường sức từ. Những kĩ năng này đòi hỏi HS cần có được sự hình dung về mặt không gian, nhớ và vận dụng được các quy tắc vào từng trường hợp cụ thể. Bởi vì với các dòng điện (hay nam châm) có dạng khác nhau thì cảm ứng từ của chúng, nói chung cũng được xác định bới những quy tắc khác nhau. Trong thực tế, nhiều HS học thuộc lòng các định nghĩa, quy tắc nhưng khi vận dụng để xác định phương, chiều của cảm ứng từ, lực từ thì lại lúng túng, thậm chí không xác định được. Vì vậy, trong dạy học, HS cần được giới thiệu các quy tắc một cách trực quan, có các TN minh họa để HS tin tưởng vào các quy tắc và vận dụng được quy tắc.