Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Dao động và sóng điện từ nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT

Bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học bài tập vật lí chương: Dao động và sóng điện từ Vật lí 12 THPT - Tạp chí khoa học số 6/2009 Trường ĐHSP Hà Nội 2... Có những đề tà

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học sư phạm hà nội 2

Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thế Khôi

Hà nội, 2009

Danh môc c¸c kÝ hiÖu vµ c¸c ch÷ viÕt t¾t

Cuén c¶m

BTVL: B i t p v t lí THPT: Trung h c ph thông THCS: Trung h c c s GV: Giáo viên

HS: H c sinh TN: Th c nghi m C: i ch ng

Danh môc c¸c b¶ng

B¶ng 3.1 53

B¶ng 3.2 54

B¶ng 3.3 55

B¶ng 3.4 57

B¶ng 3.5 59

B¶ng 3.6 60

B¶ng 3.7 61

B¶ng 3.8 62

Danh môc c¸c h×nh vÏ, §å thÞ

H×nh 1.1 6

H×Nh 1.2 10

H×nh 2.1 20

H×nh 2.2; 2.3; 2.4 29

H×nh 2.5a, 2.5b 31

H×nh 2.6 34

H×nh 2.7 35

H×nh 2.8 37

H×nh 2.9 39

H×nh 2.9 39

H×nh 2.10 40

H×nh 2.11; 2.12 41

H×nh 2.13 44

H×nh 2.14 45

H×nh 2.15; 2.16 46

§å thÞ 3.1; 3.2 56

§å thÞ 3.3 ;3.4 58

Lời cam đoan

Dưới sự hướng dẫn của tiến sĩ Nguyễn Thế Khôi, tôi đã làm việc một cách nghiêm túc, cẩn thận theo đúng các qui định của nhà trường Luận văn này là thành quả của quá trình làm việc nghiêm túc, đã được thực nghiệm ở một số trường THPT trong tỉnh Vĩnh Phúc Tôi xin cam đoan nội dung trong luận văn này chưa được công bố ở tài liệu nào

Hà Nội, ngày 09 tháng 9 năm 2009

Người viết

Dương Thị Dung

Danh mục các công trình của tác giả

1 Bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học bài tập vật lí chương: Dao động và sóng điện từ Vật lí 12 THPT - Tạp chí khoa học

số 6/2009 Trường ĐHSP Hà Nội 2

mục lục

I Mở đầu 1

1 Lí do chọn đề tài 9

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 10

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 10

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11

5 Giả thuyết khoa học 11

6 Phương pháp nghiên cứu 11

7 Đóng góp của luận văn 11

8 Cấu trúc của luận văn 12

Chương 1 Cơ sở lí luận 131.1 Quan niệm về dạy học hiện đại 13

1.1.1 Bản chất của dạy học 13

1.1.2 Nhiệm vụ dạy học 15

1.1.3 Phương pháp dạy học 16

1.2 Quan niệm về năng lực sáng tạo của học sinh 18

1.2.1 Khái niệm về năng lực 18

1.2.2 Khái niệm về sáng tạo 19

1.2.3 Khái niệm về năng lực sáng tạo 20

1.3.1 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học 21

1.3.2 Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua hoạt động giải bài tập vật lí 24

1.4 Các cách hướng dẫn học sinh giải bài tập 26

Kết luận chương 1 27Chương II:Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Dao động và sóng

điện từ” 282.1 Cấu trúc nội dung và vị trí chương “Dao động và sóng điện từ” ở lớp 12 THPT

2.3 Thực trạng dạy học chương “Dao động và sóng điện từ” 34

2.3.1 Đối tượng, nội dung và phương pháp điều tra 34

2.3.2 Kết quả điều tra 34

2.3.3 Những khó khăn và sai lầm phổ biến của học sinh 35

2.4 Hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” và hướng dẫn hoạt động giải bài tập 36

2.4.1 Hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” 36

Bài tập về mạch dao động LC 37

Bài tập về sóng điện từ 41

Bài tập về sự phát và thu sóng điện từ 42

2.4.2 Dự kiến sử dụng hệ thống bài tập trong quá trình dạy học và phân tích tiên nghiệm tiến trình hướng dẫn học sinh giải một số bài tập 44 2.4.2.1 Dự kiến sử dụng hệ thống bài tập trong quá trình dạy học 44 2.4.2.2 Phân tích tiên nghiệm tiến trình hướng dẫn học sinh giải một số bài tập 46 Bài soạn có sử dụng bài tập 47

Tiết 35: Mạch dao động 47

Tiết 39 Sóng điện từ 50

Tiết 40: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến 51

2.4.2.3 Phân tích tác dụng bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua hệ thống bài tập đã soạn thảo 47

Kết luận chương 2 59

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 60

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 60 3.2 Đối tượng thực nghiêm sư phạm 60 3.3 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 60 3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 61 3.5 Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 72 3.6 Đánh giá định tính về bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh và hiệu quả của tiến trình dạy học theo giáo án đã soạn thảo 72 Kết luận chương 3 74

Kết luận chung 75

DANH Mục các công trình của tác giả 69

Tài liệu tham khảo 70

Phụ lục 1 81

Phụ lục 2 82

Phụ lục 3 83

Phụ lục 4 85

I Mở đầu

1 Lí do chọn đề tài

Nhân loại đang bước sang một thời đại mới, thời đại mà khoa học và công nghệ phát triển như vũ bão, thời đại mà sáng tạo được coi là yếu tố đặc trưng cho con người lao động mới Tình hình đó đòi hỏi nền giáo dục nước ta phải đổi mới mạnh mẽ và sâu sắc toàn diện để có thể đào tạo cho đất nước những con người lao động sáng tạo, hoạt động có hiệu quả trong hoàn cảnh mới, hoà nhập với cộng đồng thế giới trong nền kinh tế thị trường cạnh tranh quyết liệt Điều này đã được khẳng định trong Nghị quyết hội nghị lần II của Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khoá VIII: “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, các bậc học Từng bước áp dụng phương pháp dạy học tiên tiến, phương tiện hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”[12] Để thực hiện

được các yêu cầu trên, trong những năm gần đây ngành giáo dục đã không ngừng đổi mới nội dung sách giáo khoa, kèm theo đó là phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh Trước những thách thức to lớn này, để tránh nguy cơ tụt hậu, việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ ngày càng cấp bách hơn bao giờ hết Vì vậy, ngay trong dạy học phổ thông, giáo viên cần đặt học sinh trước những tình huống cụ thể để họ

tự lực tìm hiểu, phân tích xử lí vấn đề và tìm ra kiến thức mới

Có những đề tài khoa học nghiên cứu cách thức tổ chức dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ của học sinh nhưng không đưa ra được các biện pháp cụ thể để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh như: “ Nghiên cứu,

sử dụng bài tập chương “ Các định luật bảo toàn” nhằm phát huy tính tích cực,

chủ động trong học tập vật lí của học sinh lớp 10.”- Huỳnh Ngọc Thảo Xuyên năm 2008; “Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về “Sóng ánh sáng” SGK vật lí 12, nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ cho học sinh trong học tập”.- Dương Thị Hương- Luận văn thạc sĩ năm 2006 Trong thực tế dạy học chương trình vật lí lớp 12, kiến thức khá nặng đối với học sinh, có những phần kiến thức rất cô đọng và khó hiểu như chương “Dao động và sóng điện từ”

Đặc biệt là năng lực giải bài tập vật lí học sinh còn rất yếu kém Mặt khác, bài tập không chỉ dùng để luyện tập, củng cố, khắc sâu kiến thức còn xây dựng cả kiến thức mới, rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề và phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh Vì vậy, để nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường phổ thông, nâng cao việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ

cần nghiên cứu đề tài Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động

giải bài tập chương Dao động và sóng điện từ nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh hoạt động giải bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT, góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh trong giải bài tập vật lí

3.2 Nghiên cứu nội dung, mục tiêu dạy học chương “Dao động và sóng

điện từ”

3.3 Tìm hiểu thực trạng việc dạy học giải bài tập vật lí chương “Dao

động và sóng điện từ” trong việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp

12 THPT

3.4 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” và

đề ra cách hướng dẫn giải bài tập nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT

3.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi, tính hiệu quả của hệ thống bài tập và cách hướng dẫn học sinh giải bài tập chương

“Dao động và sóng điện từ” trong việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Hoạt động của giáo viên và học sinh lớp 12 THPT trong việc dạy học bài tập vật lí chương “Dao động và sóng điện từ”

5 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập và đề ra cách hướng dẫn hoạt động giải bài tập dựa trên cơ sở khoa học thì có thể bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT, góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu lí luận việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học bài tập vật lí Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa vật lí 12 THPT để xác định mục tiêu, dạy học chương “Dao động và sóng điện từ” và các kiến thức mà học sinh cần nắm vững

6.2 Điều tra cơ bản thực trạng dạy học bài tập vật lí chương “Dao động

- Xây dựng hệ thống bài tập và đề ra cách hướng dẫn giải bài tập nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh lớp 12 THPT trong dạy học chương

“Dao động và sóng điện từ”

- Là tài liệu tham khảo cho giáo viên vật lí THPT trong dạy học và cho học sinh lớp 12 trong kiểm tra đánh giá kết quả học tập và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của mình

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, luận văn gồm ba chương :

Chương 1 Cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh

Chương 2 Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” vật lí 12 THPT

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Chương 1 Cơ sở lí luận 1.1 Quan niệm về dạy học hiện đại

1.1.1 Bản chất của dạy học

Quá trình dạy học của một bộ môn khoa học cụ thể được hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và học sinh trong sự thống nhất của ba thành phần: Giáo viên, học sinh, tư liệu hoạt động dạy học

Học đồng nghĩa với sự phát triển: Sự học nói chung, là sự thích ứng của người học với những tình huống thích đáng làm nảy sinh và phát triển ở người học những dạng thức hoạt động xác định, phát triển ở người học những năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách của cá nhân Nói riêng sự học có chất lượng một tri thức mới phải là sự thích ứng của người học với những tình huống học tập thích đáng Chính quá trình thích ứng này là hoạt động của người học xây dựng trên nền tri thức mới với tính cách là phương tiện tối ưu giải quyết tình huống mới Đồng thời là quá trình góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức, thực tiễn và nhân cách của người học

Nếu là hành động của học sinh xây dựng kiến thức cho bản thân mình

và vận dụng kiến thức cho bản thân mình, thì dạy học là dạy hành động (hành

động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức) Do đó, trong dạy học giáo viên cần phải tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của học sinh để qua đó chiếm lĩnh được tri thức đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình

Như vậy, muốn đạt chất lượng, hiệu quả cao trong sự vận hành tương tác dạy học gồm người dạy (giáo viên), người học (học sinh) và tư liệu hoạt

động dạy học (môi trường) thì giáo viên cần tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động của học sinh theo một chiến lược hợp lí, sao cho học sinh tự chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho mình, năng lực trí tuệ và nhân cách toàn diện của học sinh từng bước phát triển Có thể mô tả sự tương tác nói trên trong hệ dạy học bằng sơ đồ như hình 1 dưới đây:

Hành động của giáo viên với tư liệu hoạt động dạy học là sự tổ chức tư liệu và qua đó cung cấp tư liệu, tạo tình huống cho hoạt động học của học sinh Tác động trực tiếp của giáo viên tới học sinh là sự định hướng của giáo viên đối với hành động học của học sinh, với tư liệu là sự tương tác trao đổi giữa học sinh với nhau và qua đó đồng thời còn định hướng cả sự cung cấp thông tin liên hệ ngược từ phía học sinh cho giáo viên Đó là những thông tin cần thiết cho sự tổ chức định hướng của giáo viên đối với hành động của học sinh

Hành động của học sinh với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của học sinh với tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho bản thân mình Sự tương tác đó của học sinh với tư liệu đem lại cho giáo viên những thông tin liên hệ ngược cần thiết cho sự chỉ đạo của giáo viên với học sinh[15]

Để quá trình dạy học đạt hiệu quả cao nhất chúng ta phải đảm bảo hoạt

động của thầy và trò thống nhất với nhau Vai trò chủ đạo người thầy phải giữ thể hiện ở chỗ thầy xác định mục tiêu, nội dung dạy học, thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học, dự kiến các tình huống có thể xảy ra và phương hướng cách thức giải quyết tương ứng Nhưng phải phát huy đúng mức vai trò tự

Học sinh

Tư liệu hoạt

động dạy học (Môi trường)

Giáo viên

Hình 1.1

giác, tích cực, tự chủ, tự điều chỉnh hoạt động nhận thức của trò Học sinh với tư cách là chủ thể nhận thức, chủ thể của hoạt động học phải tự mình tìm ra kiến thức bằng hành động của chính mình dưới sự hướng dẫn của thầy Tuy nhiên, tri thức do học sinh tự tìm ra dễ mang tính chủ quan, phiến diện, thiếu khoa học Vì vậy, người thầy cần tổ chức để trò thể hiện chính kiến của mình trước lớp, trao đổi, thảo luận với bạn để tăng thêm tính khách quan khoa học trong tri thức do họ tự tìm ra Trên cơ sở kiến thức của thầy, của bạn, trò tự kiểm tra đánh giá, sửa chữa rút kinh nghiệm về cách học, cách giải quyết vấn

đề Để thể hiện đầy đủ vai trò chủ thể của mình, trong quá trình học, các em phải có sự hứng thú rõ rệt với tri thức thu nhận được, có ý thức trách nhiệm với việc học của mình và phải tham ra tích cực trong suốt quá trình học Người học phải tự tham gia thực hiện nhiệm vụ học tập bằng tất cả khả năng, tất cả tri thức và kinh nghiệm sống của mình đã có Như vậy, trong quá trình dạy học hiện đại học sinh vừa là đối tượng của hoạt động dạy, vừa là chủ thể nhận thức, nhưng chỉ khi nào học sinh thực hiện tốt vai trò chủ thể thì các em mới tiếp thu một cách có ý thức và hiệu quả sự tác động sư phạm của thầy để chiếm lĩnh tri thức và biến chúng thành tài sản cá nhân

Tóm lại, hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh luôn luôn song song tồn tại, nếu thiếu một trong hai thì không còn gọi là quá trình dạy học Sự thống nhất biện chứng thể hiện mối quan hệ mật thiết tác

động qua lại, phụ thuộc lẫn nhau giữa hoạt động dạy và hoạt động học đòi hỏi phải xây dựng mối quan hệ đúng đắn mối quan hệ giữa thầy và trò Việc tôn trọng vai trò chủ thể của học sinh trong quá trình dạy là rất có ý nghĩa và sẽ thúc đẩy học sinh chủ động tham ra vào quá trình chiếm lĩnh tri thức mới[16] 1.1.2 Nhiệm vụ dạy học

Chức năng xã hội tổng quát của giáo dục là truyền kinh nghiệm, những thành tựu phát triển của loài người đã được tích luỹ bởi thế hệ đi trước cho thế hệ trẻ, đảm bảo sự hình thành và phát triển những con người có văn

hoá cao Các thành tựu của sự phát triển đã được con người tích luỹ và truyền

từ thế hệ này qua thế hệ khác ở loài người những thành tựu của sự phát triển

được củng cố ở một hình thức hoàn toàn đặc biệt, nó chỉ xuất hiện trong xã hội loài người ở hình thức văn hoá vật chất và tinh thần Hoạt động của con người là hoạt động sáng tạo, tạo ra sản phẩm Trong quá trình hoạt động, con người xây dựng chỗ ở, làm ra các vật dụng có giá trị, đáp ứng nhu cầu luôn phát triển và tạo ra những phương tiện để sản xuất Trong quá trình hoạt

động có tính xã hội này, năng lực, kiến thức, kĩ năng của con người dường như kết tinh trong các sản phẩm vật chất và tinh thần của họ Con người của mỗi thế hệ sau bắt đầu cuộc sống của mình trong thế giới văn hoá, thế giới của các đối tượng và các hiện tượng được tạo ra bởi các thế hệ đi trước

Khi tham ra các hoạt động đa dạng liên quan đến các yếu tố khác của văn hoá, vật chất và tinh thần, dưới sự hướng dẫn của thế hệ đã trưởng thành, thế hệ đang lớn lên nắm được những của cải của nền văn hoá và phát triển trong bản thân mình, những năng lực được thể hiện, được kết tinh trong các yếu tố văn hoá này Những hoạt động của con người vô cùng đa dạng và phức tạp, đặc trưng cho các nghề nghiệp và chuyên môn khác nhau Vì thế trước lí luận dạy học xuất hiện một vấn đề là trong sự đa dạng của các hoạt động cần làm ra những cái chung, phân biệt các yếu tố văn hoá mà thế hệ trẻ đang lớn lên (học sinh phổ thông) cần chiếm lĩnh để trở thành con người có văn hoá

Đồng thời tổ chức những hoạt động học tập, rèn luyện thích hợp của học sinh

để đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh được nội dung học vấn phổ thông đó 1.1.3 Phương pháp dạy học

Phương pháp dạy học là tổ hợp các cách thức hoạt động, tương tác giữa thầy và trò trong quá trình dạy học nhằm đạt được được mục đích dạy học Phương pháp dạy học là một trong những yếu tố quan trọng nhất của quá trình dạy học và luôn là trung tâm chú ý của các nhà giáo dục trên thế giới

“Phương pháp là hình thức tự vận động bên trong của nội dung”[13], nên cùng với sự biến đổi của nội dung, phương pháp dạy học cũng đang được

đổi mới theo hướng hiện đại hoá Việc đổi mới phương pháp dạy học đòi hỏi phải tìm kiếm phương pháp dạy học mới và cải tạo các phương pháp cổ truyền cho phù hợp với nội dung hiện đại, theo hướng nâng cao tính tích cực, độc lập, sáng tạo, nâng cao năng lực nội sinh của người học, đổi mới cách điều khiển quá trình dạy học và đưa công nghệ hiện đại vào nhà trường Cụ thể là các phương pháp dạy học phải:

- Góp phần hình thành động cơ nhận thức, các phương pháp nhận thức bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, tự khám phá để chiếm lĩnh tri thức

- Nhằm nâng cao tính tích cực, độc lập, sáng tạo và phát huy năng lực vận dụng tri thức vào thực tiễn của học sinh

Trong bối cảnh nền kinh tế thị trường, mở cửa, hội nhập, phát triển nền kinh tế tri thức, việc cạnh tranh trên lĩnh vực “trí tuệ” đang diễn ra rất gay gắt thì cách thức đào tạo con người có trí tuệ, giàu tính sáng tạo càng có ý nghĩa

đặc biệt quan trọng Các phương pháp dạy học phải phản ánh trong mình nó những thành tựu của phương pháp riêng của mỗi khoa học các phương pháp triết học và các phương pháp khoa học chung, bởi vì việc nắm vững các phương pháp này có tác dụng đến việc phát triển tính độc lập, sáng tạo của mỗi học sinh Phương pháp dạy học có đặc điểm riêng khác biệt với phương pháp tác động của con người lên các đối tượng vô tri trong hoạt động sản xuất vật chất nói chung Đối với việc học, giáo viên là chủ thể của hoạt động dạy học và học sinh là đối tượng của hoạt động dạy đồng thời là chủ thể của sự học do đó cũng là chủ thể của hoạt động dạy học Để đạt được mục đích dạy học vạch ra bởi giáo viên, giáo viên phải tổ chức tài liệu dạy tức là phải tác

động lên tư liệu của hoạt động dạy học, nhưng phải đồng thời và rất quan trọng là phải tác động tới học sinh sao cho học sinh tự xác định được mục đích

hoạt động của mình Từ đó dẫn tới những hoạt động tương ứng của học sinh

và đạt được kết quả phù hợp với mục đích do giáo viên đặt ra Có thể biểu đạt

đặc điểm của phương pháp dạy học vừa nói trên bằng sơ đồ dưới đây:

Đối với hoạt động dạy học, việc suy nghĩ, thảo luận về phương pháp gắn liền với suy nghĩ thảo luận về việc tổ chức tình huống học tập và định hướng hoạt động nhận thức của học sinh bởi giáo viên

Tóm lại: Phương pháp dạy học là những hành động có mục đích của

giáo viên nhằm tổ chức hoạt động nhận thức và thực hành của học sinh, đảm bảo học sinh lĩnh hội nội dung học vấn

Nói cách khác; phương pháp dạy học hoạch định sự tương tác cần thiết của giáo viên và học sinh Trong tiến trình này, giáo viên tổ chức hoạt động của học sinh với đối tượng mà kết quả của hoạt động này là học sinh chiếm lĩnh được nội dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định

1.2 Quan niệm về năng lực sáng tạo của học sinh

1.2.1 Khái niệm về năng lực

Năng lực là khả năng, điều kiện sẵn có để thực hiện tốt một hoạt động nào đó[19] Trong tâm lí học, người ta coi năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt một

Hành động của GV

Phương tiện của HS

Hành động của HS

Phương tiện của GV

Kết quả đạt được của HS

Mục đớch của

loạt những hoạt động nào đó Người có năng lực về một mặt nào đó thì không phải nỗ lực nhiều trong quá trình công tác mà vẫn khắc phục được những khó khăn một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn người khác Năng lực chứa đựng yếu tố mới mẻ linh hoạt trong hoạt động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực hoạt động rộng hơn Bởi vậy, năng lực hoạt động của học sinh sẽ là mục đích của dạy học, giáo dục, những yêu cầu về phát triển, bồi dưỡng năng lực cho học sinh cần

đặt đúng chỗ của chúng trong mục đích dạy học Năng lực của mỗi người một phần dựa trên cơ sở vật chất, nhưng được hình thành và phát triển chủ yếu dưới tác dụng của sự rèn luyện, dạy học, giáo dục

1.2.2 Khái niệm về sáng tạo

Sáng tạo là loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất, có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị giải quyết những khó khăn nhất định [20]

Trong từ điển tiếng Việt thì sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có[19]

Sáng tạo thường được hiểu là đề ra những ý tưởng độc đáo, hữu ích phù hợp với hoàn cảnh Có người xem sáng tạo là năng lực độc đáo riêng ở giới văn nghệ sĩ và các nhà khoa học Thực ra trong mọi lĩnh vực hoạt động

đều có thể và cần có sự sáng tạo, nếu không thì mọi hoạt động không thể thành công Về thực chất sáng tạo không chỉ là một đặc trưng cho sự khác biệt giữa người với sinh vật mà còn là một đặc trưng chỉ sự khác nhau về sự

đóng góp cho tiến bộ xã hội, giữa người này và người khác Quá trình sáng tạo của con người thường bắt đầu từ một ý tưởng mới, bắt đầu từ tư duy sáng tạo của mỗi con người

Sáng tạo là tiềm năng vốn có trong mỗi con người, khi có dịp là bộc lộ, vì vậy cần phải tạo cho học sinh những cơ hội đó Mỗi người có thể luyện tập

để phát triển óc sáng tạo trong lĩnh vực hoạt động của mình Tính sáng tạo

thường liên quan đến tính tự giác, chủ động, độc lập, tự tin Sự sáng tạo là hình thức cao nhất của tính tích cực, độc lập của con người Người có tư duy sáng tạo không chịu nghĩ theo lề thói chung, không bị ràng buộc bởi những quy tắc hành động cứng nhắc đã học, ít chịu ảnh hưởng của người khác

1.2.3 Khái niệm về năng lực sáng tạo

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới Đối với học sinh, năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực biết giải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở mức độ nào đó, thể hiện được khuynh hướng năng lực sáng tạo và kinh nghiệm của cá nhân học sinh Sáng tạo đối với học sinh là sáng tạo lại cái mà nhân loại đã biết( nhưng học sinh chưa biết), do đó thật ra là tập sáng tạo, còn giáo viên đã biết và biết cách làm

Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng không phải là bẩm sinh mà được hình thành, phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể Bởi vậy, muốn hình thành năng lực hoạt động sáng tạo phải chuẩn bị cho học sinh những điều cần thiết để họ có thể thực hiện thành công với một số kết quả mới

mẻ nhất định trong hoạt động đó Đó là tổ chức hoạt động cho học sinh càng nhiều càng tốt

Từ các cơ sở lí luận trên chúng ta có thể có những quan niệm về năng lực sáng tạo của học sinh là:

 Năng lực nhìn thấy vấn đề mới trong điều kiện quen biết Năng lực nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết

 Năng lực tự chuyển tải tri thức và kĩ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện hoàn cảnh mới

 Năng lực nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu Thực chất là bao quát nhanh chóng, đôi khi ngay tức khắc các bộ phận, các yếu tố của đối tượng trong mối tương quan giữa chúng với nhau

 Năng lực biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi xử lí một tình huống Khả năng huy động các kiến thức cần thiết để đưa ra giả thuyết hay dự đoán khác nhau khi phải lí giải một hiện tượng

 Năng lực xác định bằng lí thuyết và thực hành các giả thuyết (hoặc phủ nhận nó) Năng lực biết đề xuất các phương án thí nghiệm hoặc thiết kế các sơ đồ thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết, hoặc để đo một đại lượng vật lí nào đó với hiệu quả cao nhất có thể được trong những điều kiện đã cho

 Năng lực nhìn nhận một vấn đề dưới những góc độ khác nhau, xem xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn nhau Năng lực tìm ra các giải pháp lạ, năng lực biết kết hợp nhiều phương pháp giải bài tập để tìm ra một phương pháp giải mới độc đáo 1.3.1 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học

Trong thực tiễn dạy học cũng như các tài liệu giảng dạy các thuật ngữ

“Bài tập”; “Bài tập vật lí” được sử dụng cùng các thuật ngữ “Bài toán vật lí” Theo từ điển tiếng Việt: Bài tập vật lí là một bài ra cho học sinh để vận dụng những điều đã học; Bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng các phương pháp khoa học[18] Định nghĩa đầy đủ, rõ ràng về bài tập vật lí được nêu lên trong sách dùng cho giáo viên “Phương pháp giải bài tập vật lí ở trường” của X.E.Camenetki và V.P.Ôrekhôv: “Trong thực tiễn dạy học, người ta thường gọi bài tập vật lí là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổng quát được giải quyết bằng những suy luận, lôgic, những phép toán và thực nghiệm trên cơ sở các định luật và phương pháp vật lí Thông thường, trong sách giáo khoa và tài liệu dạy học bộ môn, người ta hiểu những bài tập là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu

các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của học sinh và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức của họ vào thực tiễn”

Định nghĩa BTVL nêu trên được nhiều nhà lí luận dạy học bộ môn và các giáo viên tán thành, chấp nhận Cả hai ý nghĩa khác nhau là vận dụng kiến thức cũ

và tìm kiếm kiến thức mới đều có mặt trong định nghĩa này Giải BTVL là một trong những hình thức luyện tập chủ yếu và được thực hành nhiều nhất

Do vậy các BTVL có vai trò cực kỳ quan trọng trong việc hình thành rèn luyện

kĩ năng, kĩ xảo vận dụng và tìm tòi kiến thức mới cho học sinh Vai trò và tác dụng của BTVL là:

 Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu mở rộng kiến thức:

- BTVL sẽ giúp học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình muôn

vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học Bài tập sẽ giúp học sinh phân tích

để nhận biết các biểu hiện của các khái niệm, định luật vật lí Bài tập là một phương tiện củng cố ôn tập kiến thức Khi giải bài tập học sinh phải nhớ kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình từ đó sẽ mở rộng kiến thức cho các em

- Khi nghiên cứu các vấn đề lí thuyết, học sinh thường tiếp thu kiến thức ở dạng tĩnh và theo từng yếu tố riêng biệt Qua việc giải bài tập học sinh nắm được kiến thức ở dạng động khi có sự tác động tương hỗ giữa nhiều yếu

tố Việc nghiên cứu những kiến thức trong trạng thái động như vậy sẽ cho học sinh thấy rõ bản chất và mối quan hệ quy luật của các yếu tố kiến thức, thấy

được cơ chế của các kiến thức trong những hệ thống nhất định Quá trình vận

động và tác động tương hỗ thường xảy ra trong thực tế cuộc sống và được phản ánh phần nào trong các BTVL

 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới Khi các bài tập được sử dụng khéo léo ở đầu giờ học có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện mới, hoặc xây dựng một khái niệm để giải thích hiện tượng mới do giải bài tập phát hiện ra

 Bài tập là phương tiện giáo dục tốt:

- Để rèn luyện nhân cách phẩm chất cho học sinh, thầy giáo phải sử dụng nhiều biện pháp, nhiều phương tiện khác nhau trong đó bài tập có thể xem là phương tiện có hiệu quả và thường dùng nhất Thế mạnh của bài tập là

ở chỗ rèn luyện ý chí, niềm tin khoa học vào bản thân Niềm tin này là do quá trình độc lập vận dụng kiến thức, độc lập tìm tòi đáp số đã giúp các em giải quyết đúng đắn các vấn đề đặt ra Sau mỗi lần giải bài tập thành công niềm tin vào khoa học và năng lực của mình lại càng đựoc phát triển và củng cố Đó là một trong những cơ sở quan trọng để các em mạnh dạn bước vào con đường sáng tạo Giải bài tập có tác dụng rèn luyện ý chí, tính kiên trì vượt khó và làm cho chúng trở thành tập quán tốt trong hoạt động hằng ngày của các em

 Bài tập có khả năng phát triển trí tuệ, tình cảm cho học sinh

Trong bất kì bài tập nào cũng có mâu thuẫn, những điều kiện chưa biết

và những điều kiện đã biết Khi giải bài tập học sinh phải để đi từ điều kiện

đến câu trả lời Hình thức hoạt động trí tuệ rất đa dạng: quan sát vận dụng trí nhớ, phân tích, tổng hợp, suy luận, phán đoán Mỗi hình thức như vậy cũng rất phong phú Sự đào bới trong đầu óc những hiểu biết, sự vận dụng chúng để biết giải quyết vấn đề thực tiễn không những làm cho các em hiểu rõ hơn bản chất, đặc điểm, vị trí của mỗi yếu tố kiến thức trong hệ thống tương ứng mà dần dần làm cho họ có khả năng vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, nhuần nhuyễn, làm cho tư duy các em thêm mềm dẻo

Việc giải bài tập không những có ý nghĩa về mặt nhận thức mà còn làm cho học sinh thông minh hơn, làm cho bộ óc phát triển Ăngghen nói: “Sự phát triển của trí tuệ con người không tách rời khỏi sự vận động của bộ não” Giữa kiến thức và năng lực con người có một mối quan hệ tương hỗ Sự tích luỹ kiến thức cụ thể có tác dụng mở rộng và phát triển năng lực trí tuệ của con người Không có kiến thức thì không có chất liệu cho hoạt động trí tuệ, vì hoạt

động trí tuệ phải bắt đầu từ một vốn kiến thức nào đó, vốn kiến thức giàu có sẽ

làm cho tư duy phong phú hơn Như vậy, bài tập chẳng những làm cho học sinh hiểu sâu, nhớ lâu và vận dụng kiến thức tốt mà còn làm phát triển trí tuệ, tình cảm cho học sinh

 BTVL là phương tiện hữu hiệu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu được để giải quyết các vấn đề thực tiễn Trong đó yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng thực tiễn hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn, trong những điều kiện cho phép

 Giải BTVL là hình thức làm việc tự lực cao và góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh

- Khi giải BTVL, học sinh hiểu sâu sắc hơn các quy luật, biết ứng dụng chúng vào tính toán, kĩ thuật bằng chính sự tìm tòi của mình Qua đó rút ra

được những kết luận sau mỗi bài tập, đây chính là quá trình làm cho tư duy học sinh phát triển, năng lực làm việc, năng lực giải quyết vấn đề được nâng cao Đặc biệt có những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ rất có ích và còn giúp bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh

 Giải BTVL kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh

- Bài tập là phương tiện rất tốt để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh tuỳ theo cách đặt câu hỏi, giúp cho việc đánh giá chất lượng học sinh được chính xác hơn nhiều, từ đó giáo viên biết được lỗ hổng kiến thức của học sinh mà có cách khắc phục kịp thời nhất

Việc giải BTVL có thể mang đến cho người học niềm phấn khởi, sáng tạo đối với những thành công, tăng thêm sự yêu thích học bộ môn và gây hứng thú đối với môn vật lí

1.3.2 Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong hoạt

động giải BTVL

Khi còn ngồi trên ghế nhà trường nếu học sinh được tập luyện làm những việc có nhiều tính sáng tạo thì sau này trong công tác sản xuất, hoạt

động xã hội mới có thói quen suy nghĩ linh hoạt nhạy cảm Do đó trong quá trình giảng dạy cần có những yêu cầu sau:

- Tạo hứng thú trong học tập: Giáo viên phải giảng dạy, ra bài tập phải gây cho học sinh hứng thú học tập, hứng thú sáng tạo và sáng tạo lại thúc đẩy hứng thú học tập mới Học sinh cần có hứng thú nhận thức cao, cần có sự khao khát nhận thức cái mới và vận dụng cái mới vào thực tế

- Cần có kiến thức cơ bản vững chắc: Một sự sáng tạo bất kì đều bắt đầu

từ sự tái hiện cái đã biết Người học sinh phải biết vận dụng tri thức đã biết vào tình huống mới, vào giải thích các hiện tượng vật lí, quá trình vật lí trong các tình huống khác nhau Vì vậy, kiến thức cơ bản vững chắc phải là yếu tố cần thiết cho rèn luyện năng lực sáng tạo

- Học sinh phải có tính “nghi ngờ khoa học” luôn đặt câu hỏi “còn cách nào giải quyết hay hơn nữa không? ”

- Học sinh phải có khả năng tư duy độc lập Theo P.L.Kapitxa: “Giáo dục khả năng sáng tạo trong người dựa trên sự phát triển của tư duy độc lập”

Đó là khả năng con người trong việc tự xác định phương hướng hoạt động của mình trong tình huống mới, tự phát hiện và nêu lên các vấn đề cần giải quyết,

tự tìm ra con đường giải quyết thực hiện nó Theo Piagalperin thì khả năng

định hướng hoạt động của học sinh là điều kiện tiên quyết của sự phát triển tính tích cực sáng tạo của họ[21]

 Các biện pháp phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

- Tổ chức các hoạt động tìm tòi, sáng tạo trong qúa trình xây dựng kiến thức mới bằng một hệ thống bài tập đã soạn thảo

- Luyện tập khả năng dự đoán, phỏng đoán từ giả thuyết qua các tình huống có vấn đề, tạo hoàn cảnh để học sinh ý thức được nhiệm vụ phải làm

- Luyện tập đề xuất các vấn đề khi giải bài tập tự lực , độc lập, tích cực suy nghĩ để xây dựng kiến thức mới cho học sinh

1.4 Các cách hướng dẫn học sinh giải bài tập

Có ba cách để hướng dẫn học sinh giải bài tập là theo mẫu, tìm tòi và khái quát chương trình hoá Để đảm bảo bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh trong hoạt động BTVL, thì có thể hướng dẫn học sinh giải bài tập theo hai cách là hướng dẫn tìm tòi và định hướng khái quát chương trình hoá

- Hướng dẫn tìm tòi: Giáo viên chỉ đưa ra cho học sinh những gợi ý để có thể

tự tìm tòi, huy động những kiến thức đã biết mà tìm ra cách thức hoạt động tốt nhất để giải quyết được nhiệm vụ mà họ đảm nhận Người học có thể tự nghĩ

ra cách thức hoạt động không theo mẫu nào cả hoặc theo mẫu đã biết áp dụng vào tình huống đang xét Kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp

đỡ học sinh vượt qua khó khăn để giải bài tập; Đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy, tạo điều kiện để các em tự lực tìm cách giải quyết vấn đề Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong việc giải BTVL

- Định hướng khái quát chương trình hoá: Đây cũng là sự hướng dẫn cho học sinh tìm tòi cách giải quyết (chứ không thông báo cho học sinh cái có sẵn)

Đặc trưng cho kiểu hướng dẫn này là giáo viên định hướng tư duy học sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề và được chương trình hoá theo các bước đã dự định hợp lí, theo yêu cầu từ thấp đến cao, từ tổng quát đến riêng biệt sao cho thực hiện được một cách có hiệu quả các yêu cầu cao nhất, vừa sức học sinh Nếu học sinh vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi thì hướng dẫn của giáo viên chuyển dần thành theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành được yêu cầu một bước, sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự lực giải quyết các bước tiếp theo Cứ như vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt

ra

Kết luận chương 1

Để giải quyết nhiệm vụ của luận văn đặt ra trong chương này chúng tôi

đặc biệt quan tâm đến những vấn đề sau:

1 Quan niệm năng lực sáng tạo, đặc biệt quan niệm về năng lực sáng tạo của học sinh

2 Vai trò và tác dụng của bài tập trong dạy học, mối quan hệ giữa giải bài tập và bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh

3 Những biện pháp bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh trong hoạt động giải bài tập vật lí

Trên những cơ sở lí luận đã nghiên cứu cùng nội dung chương “ Dao

động và sóng điện từ” ở lớp 12THPT, chúng tôi sẽ xây dựng một hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh giải bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh

Chương II: Xây dựng hệ thống bài tập và

hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “Dao

Dao động điện từ

Nguyờn tắc thụng tin bằng súng vụ tuyến Súng điện từ

Điện từ trường Cỏc loại DĐ điện từ

DĐ điện từ

tự do

DĐ điện từ tắt dần

DĐ điện từ cưỡng bức

Trong chương “Dao động và sóng điện từ” kiến thức gồm các nội dung chính sau đây:

Trong mạch dao động LC các đại lượng biến thiên điều hoà với tần số

riêng

LC

1

0 

 đó là: dòng điện i, điện tích q, hiệu điện thế u, năng lượng

điện trường tập trung ở tụ điện Wđ, năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm

Trước khi học chương “ Dao động và sóng điện từ” học sinh đã có những kiến thức liên quan được nghiên cứu từ trước:

- Hiện tượng cảm ứng điện từ

- Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường

- Dao động điều hoà, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, hiện tượng cộng hưởng

- Khái niệm về sóng cơ và các loại sóng

- Điốt bán dẫn, tác dụng chỉnh lưu của nó, triốt ( bán dẫn, điện tử )

- Định luật Ôm

Các kiến thức được áp dụng sau khi học chương “ Dao động và sóng

điện từ” là:

- Mạch LC có dao động điện từ biến thiên điều hoà, có tần số

theo công thức

f

V T



Các kiến thức chưa được hoàn thiện sau khi học:

- Máy thu phát sóng điện từ chỉ là nguyên tắc cơ bản

Sự biến thiên của các đại lượng trong mạch LC:

v = c = 3.108 m/s Điện trường tĩnh và từ trường tĩnh chỉ là những trường hợp riêng của điện từ trường

- Ứng dụng: Sự lan truyền điện từ trường tạo thành sóng điện từ được sử dụng trong khoa học kĩ thuật

- Sóng điện từ truyền đi trong mọi môi trường (kể cả chân không) với

bước sóng , liên hệ với chu kỳ và tần số là = v.T=

f

v

- Sóng điện từ giống như sóng cơ học, sóng ánh sáng cũng phản xạ, giao thoa, nhiễu xạ

- Ứng dụng của sóng điện từ: Sử dụng trong kỹ thuật như thông tin liên lạc, sóng vô tuyến, đài phát thanh

Sự phát và thu sóng điện từ:

- Nguyên tắc phát sóng điện từ: Phối hợp một máy phát dao động duy trì với một anten Mạch LC sinh ra dao động điện từ cao tần cảm ứng cho LAcủa anten A một điện trường dao động với cùng tần số f Từ trường này làm cho LA có một suất điện động cảm ứng tạo nên dòng điện i biến thiên dọc theo anten phát ra sóng điện từ với tần số f

- Nguyên tắc thu sóng điện từ: Phối hợp một anten thu với mạch dao

động LC ở lối vào máy thu, anten nhận một lúc rất nhiều sóng điện từ có nhiều tần số cưỡng bức từ nhiều đài phát, các electron trong anten bị dao động cưỡng bức với nhiều tần số fcb trong mạch LC cũng có các dao động điện từ cưỡng bức Muốn thu một tần số sóng f nào đó điều chỉnh liên tục làm cho tần

số riêng của mạch LC trùng với tần số của sóng cần bắt Lúc đó trong mạch

LC có cộng hưởng điện, dao động biến thiên trong LC lớn nhất trong mạch LC

đã chọn được sóng

2.2.2 Các kỹ năng cần được rèn luyện

Cùng với việc hình thành và nắm vững kiến thức cơ bản ở trên học sinh cần phải rèn luyện những kỹ năng cơ bản sau đây:

- Kỹ năng suy luận lý thuyết:

+ Từ kiến thức đã học về tụ điện, về hiện tượng cảm ứng điện từ học sinh suy luận trong mạch LC có một dao động điện từ

+ Từ các khái niệm về sóng cơ học, về phương trình dao động cơ học, phương trình vi phân hạng hai suy luận được các phương trình của các đại lượng trong mạch dao động: q, i, u, wđ, wt, w= wđ + wt

+ Do có sự toả nhiệt trên điện trở R gây ra hiệu ứng Jun-Lenxơ làm năng lượng của mạch giảm Năng lượng của mạch còn mất do bức xạ sóng

điện từ ra xung quanh, làm cho dao động của mạch LC là dao động tắt dần Từ

đó muốn duy trì dao động, phải bù phần năng lượng đã mất

- Kỹ năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng có liên quan, giải thích sự tạo thành mạch dao động, sự tạo thành điện từ trường, sóng điện

từ, tính chất sóng điện từ, sự thu và phát sóng điện từ

- Khả năng độc lập sáng tạo tự chủ trong suy nghĩ hình thành kiến thức Trong quá trình xây dựng kiến thức mới, học sinh hoàn toàn tự mình rút ra kiến thức dưới sự hướng dẫn của giáo viên để bồi dưỡng năng lực sáng tạo, tự chủ trong học tập dưới hình thức chính là giải bài tập sáng tạo

- Kỹ năng ghi nhớ và vận dụng thành thạo các công thức đã học để giải bài tập thành thạo

- Nhận biết được dao động điện từ, các loại dao động điện từ, mạch dao

động

- Hiểu rõ các đại lượng có liên quan đến mạch dao động q, i, u,

2.3 Thực trạng dạy học chương Dao động và sóng điện từ

2.3.1 Đối tượng, nội dung và phương pháp điều tra

-Đối tượng: Học sinh lớp 12 trường THPT Vĩnh Yên và THPT Quang

Hà - Tam Đảo thuộc tỉnh Vĩnh Phúc tìm hiểu các thông tin sau:

+ Thực trạng dạy học, lựa chọn bài tập, sử dụng bài tập chương “Dao

động và sóng điện từ” của giáo viên và học sinh

+ Những khó khăn chủ yếu và sai lầm phổ biến của học sinh khi học các bài trong chương này

truyền thụ một chiều Trong đó giáo viên thông báo, giảng giải, nhấn mạnh nội dung quan trọng để học sinh ghi nhớ Hầu hết các giáo viên đều không có biện pháp hữu hiệu nào đối với chương này, để học sinh tự lực nắm kiến thức

và các giáo viên không chú trọng kiến thức phần này

- Việc lựa chọn bài tập của giáo viên:

Thường lấy các bài tập (câu hỏi lí thuyết) có sẵn trong sách giáo khoa

và thêm vào một số ít bài tập trong sách bài tập Không bao giờ tự soạn thảo ra một hệ thống bài tập để phục vụ cho giảng dạy

- Việc sử dụng bài tập của giáo viên:

Hầu như sử dụng ít bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” bởi vì trong phân phối chương trình không có giờ bài tập, dạy xong lí thuyết đã hết giờ Rất ít giáo viên cho học sinh giải bài tập củng cố hoặc cho về nhà

Tình hình học:

- Học sinh học một cách thụ động, ghi nhớ máy móc, không hiểu bản chất của bài học, nên không nhớ rõ nội dung bài, viết công thức về các đại lượng trong mạch còn chưa chính xác các đại lượng q,q0,Wt,Wđ, biến đổi công thức còn chậm,vận dụng kiến thức kém Trong khi học, học sinh ít phát biểu ý kiến xây dựng bài, hầu như không tham gia vào quá trình nghiên cứu xây dựng kiến thức mới Chủ yếu các em vẫn quen ngồi trật tự ghi chép, nghe giảng Đây cũng là nguyên nhân làm cho các em lười suy nghĩ, không nhớ nội dung cơ bản của bài học cũng như vận dụng kém kiến thức vào các trường hợp giải bài tập về mạch dao động

- Hoạt động giải bài tập của học sinh:

Học sinh ngại làm bài tập vì bài tập chương “Dao động và sóng điện từ” rất trừu tượng, không gây hứng thú, học sinh ít chú ý đến bài tập nên không tự giác làm bài tập, đây là một vấn đề gây trở ngại cho giáo viên khi dạy đến chương này

2.3.3 Những khó khăn và sai lầm phổ biến của học sinh

Những khó khăn và sai lầm phổ biến:

- Học sinh chỉ thuộc bài một cỏch mỏy múc nờn dễ quờn kiến thức

- Hay hiểu sai là năng lượng điện trường và năng lượng từ trường cựng biến thiờn theo tần số của dũng điện

- Hiểu sai về hiện tượng cú dũng điện Imax trong mạch dao động là do cộng hưởng (thực ra dao động điện từ trong mạch LC lớ tưởng là dao động tự do)

- Hiểu nhầm dao động điện từ trong mạch LC của mỏy phỏt dao động điện từ là dao động tự do( thực tế nú là dao động cưỡng bức)

Nguyờn nhõn:

- Kỹ năng vận dụng kiến thức toỏn cũn kộm

- Học sinh quờn nhiều kiến thức cú liờn quan

- Việc giảng dạy và học tập chương này của giỏo viờn và học sinh khụng được chỳ trọng

- Giỏo viờn chưa tạo được tỡnh huống học tập để gõy sự chỳ ý, lụi cuốn, kớch thớch sự hứng thỳ của học sinh

2.4 Hệ thống bài tập chương Dao động và sóng điện từ và hướng dẫn hoạt động giải bài tập

2.4.1 Hệ thống bài tập chương Dao động và sóng điện từ

Trên cơ sở nghiên cứu về lí luận và qua nội dung kiến thức của chương chúng tôi đã xây dựng hệ thống bài tập gồm 40 bài về mạch dao động, sóng

điện từ, thu và phát sóng điện từ

Trên cơ sở lí luận và kiến thức chương hệ thống bài tập chúng tôi đưa ra gồm 3 chủ đề:

+ Mạch dao động: 17 bài

+ Sóng điện từ: 9 bài

+ Thu và phát sóng điện từ: 14 bài

Bài tập về mạch dao động LC

Bài 1: Cho mạch điện gồm 1 tụ điện có điện dung C và nguồn điện có

suất điện động e, điện trở trong (r =0) không đáng

kể, nối với nhau bằng đoạn dây có R = 0

1,Có dòng điện trong mạch không ?

2,Tính điện tích qo của tụ điện

Hình 2.2

Bài 2: Cho một tụ điện đã tích điện qo có điện

dung C nối với một cuộn dây có điện trở trong không

đáng kể R = 0 có độ tự cảm L

a, Có dao động xảy ra trong mạch không ?

b, Tính hiệu điện thế giữa hai đầu AB ở thời điểm tụ điện

bắt đầu phóng điện và ở cả thời điểm t bất kỳ

c, Viết biểu thức của điện tích và cường độ dòng điện tức

thời i trong mạch

Hình 2.3

Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ 2.4

a, Tính điện tích của tụ điện khi K ở chốt 1

b, K chuyển sang chốt 2 Viết biểu thức

của điện tích, cường độ dòng điện tức thời

Hình 2.4

Bài 4: Trong mạch dao động có điện trở không đáng kể và khi cường

độ dòng điện trong cuộn dây là lớn nhất thì năng lượng của tụ điện sẽ như thế nào ?

Bài 5: Cho mạch LC dao động tự do Hỏi tại những thời điểm

T T

L



1 318

d, Chứng tỏ rằng năng lượng trong mạch dao động được bảo toàn

Bài 7: Tụ điện của một mạch dao động có điện dung C  0 , 1 F ban đầu

được tích điện ở hiệu điện thế Uo=100V Tính năng lượng mất mát, biết sau một thời gian dao động điện từ trong mạch tắt hẳn

Bài 8: Mạch dao động gồm cuộn dây thuần cảm L và 2 tụ C1, C2 Nếu mắc C1, C2 song song với cuộn cảm L thì tần số dao động riêng của mạch là

f1=24KHz Nếu mắc C1, C2 nối tiếp với cuộn cảm L thì tần số dao động riêng của mạch là f2 = 50KHz Hỏi nếu mắc riêng rẽ từng tụ C1, C2 với cuộn dây thì tần số dao động riêng của mạch là bao nhiêu ?

Bài 9: Tần số dao động điện từ trong mạch dao động sẽ thay đổi như

thế nào nếu:

a,Đưa vào cuộn dây của mạch một lõi sắt ?

b,Tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện ?

Bài 10: Trong mạch điện kớn gồm một tụ điện và một điện trở thuần có

thể xuất hiện dao động điện từ tự do được không ?

Bài 11: Dao động điện từ tự do trong hai mạch có các thông số giống

nhau (L,C) sẽ khác nhau như thế nào? Nếu tụ điện trong các mạch đo được tích điện bằng những bộ nguồn có suất điện động khác nhau?

Bài 12: Hiệu điện thế trên các bản tụ điện và dòng điện trong mạch dao

Bài 15: Điện tích trên tụ của mạch LC biến thiên theo công thức

q = qocos( t  ) Tìm biểu thức sai trong các biểu thức năng lượng

trong mạch LC sau đây:

A.Năng lượng điện trường: Wđ =

C

q

2

2cos2 ( t  )

B Năng lượng từ trường: Wt=

2

.i2L

2

2 0 2

Bài 16: Gọi Io là giá trị dòng điện cực đại, Uo là hiệu điện thế cực đại trên hai bản tụ trong mạch dao động LC Tìm công thức đúng liên hệ giữa Io và Uo

Bài 17: Trong mạch dao động LC một cuộn cảm L mắc với tụ C1 thì dao động của mạch cú tần số riêng f1=7,5MHz Khi mắc L với tụ C2 thì tần số riêng f2=10MHz nên tần số riêng khi ghép C1song song với C2 rồi mắc vào LC

cú giỏ trị: