tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng dụng kĩ thuật của định luật cảm ứng điện từ trong chương trình vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học viên bổ túc văn hóa

Dạy học các ứng dụng kỹ thuật của vật lí và vai trò của việc dạy học các ứng dụng kĩ thuật vật lí trong việc phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo học tập của học sinh .... Nghị qu

QUÁCH TH Ị HỒNG NHUNG

ỨNG ĐIỆN TỪ TRONG CHƯƠNG

QUÁCH TH Ị HỒNG NHUNG

ỨNG ĐIỆN TỪ TRONG CHƯƠNG

Chuyên ngành: Lý lu ận và phương pháp dạy môn vật lí

Mã s ố: 64 14 10

THÀNH PH Ố HỒ CHÍ MINH - 2011

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo giảng dạy cùng toàn thể các bạn học viên lớp cao h ọc Khóa 20 trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, góp nhi ều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn

Tôi xin chân thành c ảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các em học sinh của Trung tâm GDTX Thành Ph ố Biên Hòa, Trung tâm GDTX Tỉnh Đồng Nai, Trường Bổ túc văn hóa Tỉnh,

B ổ túc văn hóa cụm 2 đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình khảo sát và khảo nghiệm

Cu ối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các bạn bè và đồng nghiệp, những người thân trong gia đình luôn động viên, khích lệ tôi hoàn thành luận văn này

Biên Hòa, tháng 8 năm 2011

Tác giả

Quách Th ị Hồng Nhung

Biên Hòa, tháng 8 năm 2011

Tác gi ả

Quách Thị Hồng Nhung

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các ký hiệu , các chữ viết tắt

Danh mục các hình vẽ

M Ở ĐẦU 1

Chương I : Cơ Sở Lý Luận Về Việc Tổ Chức Hoạt Động Ngoại Khóa Vật Lí Ở Trường Phổ Thông 7

1.1 Hoạt động ngoại khóa vật lí ở trường phổ thông 7

1.1.1 Vai trò của hoạt động ngoại khoá trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học vật lí ở trường phổ thông 7

1.1.2 Các đặc điểm của HĐNK Vật lí 8

1.1.3 Nội dung ngoại khóa Vật lí 8

1.1.4 Các hình thức ngoại khóa Vật lí 10

1.1.5 Phương pháp dạy học HĐNK Vật lí 11

1.1.6 Quy trình tổ chức HĐNK 12

1.2 Tính tích cực và năng lực sáng tạo học tập của học sinh 15

1.2.1 Tính tích cực học tập của HS 15

1.2.2 Năng lực sáng tạo trong học tập của học sinh 19

1.3 Dạy học các ứng dụng kỹ thuật của vật lí và vai trò của việc dạy học các ứng dụng kĩ thuật vật lí trong việc phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo học tập của học sinh 22

1.3.1 Dạy học các ứng dụng kỹ thuật (ƯDKT) của Vật lí 22

1.3.2 Vai trò của việc dạy học các ƯDKT trong việc phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo học tập của học sinh trong dạy học Vật lí 28

1.4 Kết luận chương I 29

Chương II : Tổ Chức Các Hoạt Động Ngoại Khóa Về Các Ưng Dụng Kỹ Thuật C ủa Định Luật Cảm Ưng Điện Từ Trong Chương Trình Vật Lí 11 Trong Đời S ống Và Kỹ Thuật 31

2.1 Giới thiệu về chương “Cảm ứng điện từ” 31

2.1.1 Cấu trúc nội dung của chương 32

2.1.2 Mục tiêu về kiến thức, kỹ năng, thái độ, phát triển tư duy của chương 33

2.1.3 Kế hoạch dạy học của chương 35

2.2 Thực tiễn dạy và học chương “Cảm ứng điện từ” hiện nay ở một số trường BTVH, TT GDTX thuộc tỉnh Đồng Nai 39

2.2.4 Kết quả điều tra 39

2.3 Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa 44

2.3.1 Mục tiêu của hoạt động ngoại khóa 44

2.3.2 Nội dung của hoạt động ngoại khóa 45

2.4 Phương pháp và hình thức tổ chức và dự kiến các bước dạy học các nội dung ngoại khóa 61

2.4.1 Phương pháp dạy học ngoại khóa 61

2.4.2 Hình thức tổ chức 62

2.4.3 Dự kiến các bước dạy học các nội dung ngoại khóa 62

2.4.4 Dự kiến các khó khăn của học viên trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ và các phương án hỗ trợ 68

2.5 Kết luận chương II 71

Chương III : thực nghiệm Sư Phạm 73

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 73

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 73

3.3 Đối tượng và cơ sở thực nghiệm sư phạm 73

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 73

3.5 Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 74

3.6 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 75

3.6.1 Phân tích diễn biến của HĐNK 75

3.6.2 Sơ bộ đánh giá hiệu quả của HĐNK 86

3.7 Kết luận chương III 89

K ẾT LUẬN CHUNG 91

PH Ụ LỤC

Hình 1 Sơ đồ cấu trúc chương Cảm ứng điện từ 32

Hình 2 Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện xoay chiều 48

Hình 3 Nguyên tắc cấu tạo máy phát điện một chiều 48

Hình 4 Nguyên tắc cấu tạo của microphone 49

Hình 5 Nguyên tác cấu tạo của ghita điện 49

Hình 6 Nam châm hình hộp chữ nhật 50

Hình 7 Tấm bìa cứng 50

Hình 8 Thanh sắt 51

Hình 9 Mô hình máy phát điện xoay chiều 52

Hình 10 Mô hình của nhóm 1 84

Hình 11 Mô hình của nhóm 2 84

Hình 12 Mô hình của nhóm 3 85

M Ở ĐẦU

I Lí do ch ọn đề tài

Đất nước ta đang bước vào một thời kỳ mới, thời kỳ công nghiệp hóa – hiện đại hóa Mọi ngành nghề đều có những bước thay đổi đáng kể, giáo dục cũng đang

có những bước đổi mới mạnh mẽ về mọi mặt nhằm đào tạo ra những con người có

đủ kiến thức, năng lực sáng tạo, trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt đáp ứng được yêu

cầu của công nghệ và nền kinh tế tri thức Chính vì vậy mà Đảng ta đã đưa ra khẩu

hiệu “giáo dục là quốc sách hàng đầu” và yêu cầu phải đổi mới trong giáo dục một cách toàn diện cả về phương pháp và nội dung Do vậy, việc đổi mới phương pháp

dạy học hiện nay là mục tiêu hàng đầu để đáp ứng yêu cầu của xã hội

Trong những năm gần đây, Đảng và Nhà nước ta đã có những biện pháp tích

cực và hữu hiệu nhằm nâng cao chất lượng dạy và học Nghị quyết Trung ương II

khóa IX đã chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc

ph ục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người

h ọc, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình d ạy và học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho

HS nh ất là SV,…”

Một trong những nội dung quan trọng của việc đổi mới giáo dục hiện nay là đổi mới và đa dạng hóa các loại hình dạy học trong đó khẳng định vai trò không thể thiếu của hoạt động ngoại khóa Đây là một hình thức dạy học mang lại hiệu quả cao nhưng hiện nay hình thức dạy học ngoại khóa còn ít được giáo viên quan tâm và chú trọng Nó không những giúp học sinh củng cố các kiến thức đã học mà còn giúp

học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức, phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

Trong thực dạy học chính khóa thì dạy học chính khóa tại các trung tâm giáo

dục thường xuyên còn có những hạn chế như:

- Không có phòng thí nghiệm vật lí

- Dụng cụ thí nghiệm vật lí còn thiếu

- Trình độ học viên tương đối thấp, không đồng đều

- Giáo viên và học viên dạy và học theo phương pháp truyền thống

Bên cạnh đó, qua quá trình điều tra thực tế hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh ở trung tâm giáo dục thường xuyên cũng như quá trình nghiên cứu sách giáo khoa vật lý lớp 11, tôi nhận thấy rằng:

- Khi tổ chức dạy học các kiến thức về định luật cảm ứng điện từ giáo viên không tiến hành các thí nghiệm biểu diễn đơn giản, không tổ chức cho học sinh làm thí nghiệm Do đó, học sinh không có cơ hội được rèn luyện kỹ năng, các thao tác làm thí nghiệm, cũng như không được hình thành kiến thức một cách đúng đắn dễ dẫn đến sai lầm, hay không có sự hứng thú, tích cực trong

học tập và không được rèn luyện tư duy sáng tạo Nhìn chung cả giáo viên và

học sinh đều không chú ý đến việc làm thí nghiệm

- Kiến thức về định luật cảm ứng điện từ có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và kỹ thuật hiện nay Vì vậy cần được tổ chức hoạt động ngoại khóa

để học sinh tìm hiểu những thiết bị, máy móc hay các dụng cụ được ứng dụng

từ các kiến thức trong chương cảm ứng điện từ Hoạt động ngoại khóa trong

phần này chủ yếu là hoạt động nhóm và theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

Nhằm khắc phục những hạn chế trong dạy học chính khóa, đặc biệt là khắc

phục những hạn chế trong dạy học chính khóa ở các trung tâm giáo dục thường xuyên, thì rất cần tổ chức những hoạt động ngoại khóa Hoạt động ngoại khóa do giáo viên tổ chức được thực hiện ngoài thời gian học tập chính khóa không những giúp cho học sinh bổ túc văn hóa củng cố những kiến thức đã học mà còn giúp phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Với những lí do trên đây, tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Tổ chức hoạt

động ngoại khóa về các ứng dụng kĩ thuật của định luật cảm ứng điện từ trong

chương trình vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng

l ực sáng tạo của học viên bổ túc văn hóa ”

II M ục đích nghiên cứu

Tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng dụng kĩ thuật của định luật cảm ứng điện từ trong chương trình vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học viên bổ túc văn hóa

III Khách th ể và đối tượng nghiên cứu

1 Khách th ể nghiên cứu: Học sinh BTVH lớp 11 trong quá trình học tập

chương “Cảm ứng điện từ”

2 Đối tượng nghiên cứu:

- Hoạt động dạy học ngoại khóa về vật lí của học sinh BTVH lớp 11

- Một số ứng dụng kĩ thuật của định luật cảm ứng điện từ

IV Gi ả thuyết khoa học

Nếu tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng dụng kĩ thuật của định luật

cảm ứng điện từ có nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức phù hợp thì có thể phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh BTVH

V Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu quá trình tổ chức hoạt động ngoại khóa của học sinh BTVH lớp

11 trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” ở Trung tâm Giáo dục thường xuyên thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh BTVH

VI Nhi ệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có những nhiệm vụ chủ yếu sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của hoạt động ngoại khóa, đặc biệt là lí luận về hoạt động ngoại khóa vật lí Trong đó có việc nghiên cứu vai trò của việc dạy học

các ứng dụng kĩ thuật vật lí để phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về biểu hiện của tính tích cực và năng lực sáng tạo

của học sinh trong hoạt động dạy học

- Tìm hiểu mục tiêu dạy học về kiến thức, kỹ năng, thái độ và mục tiêu phát triển tư duy mà học sinh cần đạt được khi học định luật cảm ứng điện từ

- Điều tra thực trạng về dạy học các kiến thức của chương “Cảm ứng điện từ” theo chương trình vật lí 11 ở một số trường BTVH, TT GDTX Từ đó có căn

cứ để xây dựng nội dung, phương pháp dạy học và hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa nhằm khắc phục các hạn chế trong giờ nội khóa

- Xây dựng nội dung và quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng

dụng kĩ thuật của định luật cảm ứng điện từ theo phương hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của quy trình ngoại khóa đã xây dựng và bước đầu đánh giá hiệu quả của hoạt động ngoại khóa

VII Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp nghiên cứu lí luận:

o Tham khảo sách, báo, tạp chí chuyên ngành về tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

o Tham khảo một số tài liệu về dạy học các ứng dụng kĩ thuật Vật lí và vai trò của các ứng dụng kĩ thuật Vật lí trong dạy học

o Tham khảo sách, báo, tạp chí chuyên ngành về tâm lí học, giáo dục

học, logic học, lí luận dạy học vật lí, phương pháp dạy học vật lí, thí nghiệm vật lí phổ thông về cảm ứng điện từ, các tài liệu hướng dẫn tổ

chức hoạt động ngoại khóa để xây dựng hoạt động ngoại khóa phù

hợp

- Phương pháp điều tra, quan sát:

o Tổng kết kinh nghiệm qua nhiều năm trực tiếp giảng dạy, qua dự giờ, trao đổi kinh nghiệm với một số giáo viên giàu kinh nghiệm ở một số trường BTVH, TT GDTX

o Phỏng vấn giáo viên và học sinh để nắm tình hình dạy học các ứng

dụng kĩ thuật vật lí và sử dụng các phương pháp dạy học ở một số trường BTVH, TT GDTX

o Xây dựng mẫu phiếu điều tra để có cơ sở cho việc cần phải đổi mới phương pháp dạy học vật lí hiện nay ở TT GDTX, khắc phục những khó khăn trong dạy học các ứng dụng kĩ thuật vật lí để có những biện pháp dạy học phù hợp

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm:

o Làm thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học

đã đề ra

- Phương pháp thống kê toán học:

o Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về

sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm

VIII Nh ững đóng góp của luận văn

- Làm sáng tỏ cơ sở lí luận của hoạt động ngoại khóa, đặc biệt là lí luận về

hoạt động ngoại khóa vật lí

- Đề xuất nội dung và quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng dụng

kĩ thuật của định luật cảm ứng điện từ theo phương hướng phát huy tính tích

cực và phát triển năng lực sáng tạo phù hợp với trình độ của học sinh

- Góp phần đổi mới phương pháp dạy học vật lí ở các TT GDTX thông qua

việc tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng dụng kĩ thuật vật lí khi dạy chương “Cảm ứng điện từ”

- Các bài soạn là tài liệu tham khảo cho GV trong quá trình dạy học

IX C ấu trúc của luận văn

Lu ận văn có cấu trúc gồm 3 phần:

PH ẦN I: MỞ ĐẦU

PH ẦN II: NỘI DUNG

Chương I Cơ sở lí luận về việc tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí ở trường phổ thông

Chương II Tổ chức các hoạt động ngoại khóa về các ứng dụng kĩ thuật của định luật cảm ứng điện từ trong chương trình vật lí 11 trong đời sống và kỹ thuật

Chương III: Thực nghiệm sư phạm

PH ẦN III: TÀI LIỆU THAM KHẢO

PH ẦN IV: PHỤ LỤC

CHƯƠNG I:

CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ VIỆC TỔ CHỨC

1.1 Ho ạt động ngoại khóa vật lí ở trường phổ thông

1.1.1 Vai trò c ủa hoạt động ngoại khoá trong hệ thống các hình thức tổ

ch ức dạy học vật lí ở trường phổ thông.[5], [9]

HĐNK là một trong ba hình thức dạy học trong nhà trường phổ thông hiện nay, HĐNK nói chung và HĐNK Vật lí nói riêng góp phần củng cố, đào sâu và mở

rộng kiến thức đã học, xây dựng kiến thức mới, phát triển kĩ năng làm việc cá nhân, nhóm, rèn luyện năng lực tư duy cho HS như tưu duy logic, tư duy trừu tượng và cao nhất là tư duy sáng tạo, giáo dục tình cảm và thái độ ở HS, cụ thể là:

- Về kiến thức: HĐNK giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng những tri thức đã

học trên lớp, ngoài ra giúp HS vận dụng tri thức đã học vào giải quyết những

vấn đề thực tiễn đời sống đặt ra, tạo điều kiện để học đi đôi với hành, lý thuyết đi đôi với thực tiễn Ngoài ra, trong HĐNK, đôi khi cũng có thể hình thành kiến thức mới

- Về rèn luyện kỹ năng: HĐNK rèn luyện cho HS kỹ năng làm việc theo nhóm, kỹ năng thu thập và xử lý thông tin, kỹ năng thuyết trình trước đám đông, tập sử dụng những thiết bị dụng cụ thường gặp trong đời sống, những máy móc từ đơn giản đến hiện đại, kĩ năng tự học chiếm lĩnh tri thức

- Về phát triển tư duy: HĐNK góp phần rèn luyện và phát triển cho HS kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy: phát hiện vấn đề, đề xuất phương án giải quyết vấn đề, vận dụng sáng tạo các kiến thức đã học

- Về giáo dục tinh thần thái độ: HĐNK tạo hứng thú học tập, tạo cho HS lòng ham hiểu biết, lôi cuốn học sinh tự giác tham gia nhiệt tình vào các hoạt động, phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS Ngoài ra, HĐNK còn góp phần giáo dục đạo đức, lối sống, tư tưởng, tình cảm cho HS

1.1.2 Các đặc điểm của HĐNK Vật lí

HĐNK nói chung và HĐNK Vật lí nói riêng có những đặc điểm cơ bản sau:

- Việc tổ chức HĐNK dựa trên tính tự nguyện tham gia của HS có sự hướng

- Nội dung và hình thức tổ chức HĐNK phải đa dạng, mềm dẻo, hấp dẫn lôi

cuốn được nhiều HS tham gia

1.1.3 N ội dung ngoại khóa Vật lí

Nội dung ngoại khóa phải bổ sung kiến thức cho nội khóa, mở rộng hợp lí các kiến thức trong chương trình Vật lí, bổ sung những kiến thức mà HS còn thiếu

hụt hay mắc sai lầm khi học nội khóa, phát huy tính tích cực và phát triền năng lực sáng tạo của HS Nội dung ngoại khóa Vật lí ở trường phổ thông có thể bao gồm

một số công việc sau:

- HS đào sâu, nghiên cứu những kiến thức lí thuyết về Vật lí và kĩ thuật

- HS nghiên cứu các lĩnh vực riêng biệt của Vật lí học ứng dụng như: kĩ thuật điện, kĩ thuật vô tuyến, kĩ thuật chụp ảnh, kĩ thuật điện tử,…

- HS nghiên cứu, thiết kế chế tạo dụng cụ và làm thí nghiệm Vật lí, nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật của Vật lí

Việc lựa chọn nội dung nào đó để tổ chức HĐNK Vật lí, GV phải dựa vào các yếu tố, đó là:

- Vai trò của HĐNK Vật lí

- Xuất phát từ đặc điểm nội dung kiến thức Vật lí:

• Có tính trừu tượng, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn nhưng học nội khóa chưa đáp ứng được, do điều kiện thời gian, phương tiện dạy học

• Hấp dẫn để thu hút được đông đảo HS tự nguyện tham gia

Nếu kết hợp các nội dung để tổ chức các HĐNK sẽ làm các hoạt động phong phú hơn và thu hút được nhiều HS tham gia hơn

Căn cứ vào lý luận về nội dung ngoại khóa Vật lí đã nêu ở trên, sau khi nghiên cứu chương trình Vật lí lớp 11 trung học phổ thông, chúng tôi nhận thấy:

• Trong chương cảm ứng điện từ có nhiều thí nghiệm có thể tiến hành được, nhưng chưa được tiến hành trong nội khoá Do đó, GV có thể

biểu diễn cho HS xem hay cho học sinh làm một số thí nghiệm đơn

giản để HS có cơ hội rèn luyện kỹ năng, các thao tác làm thí nghiệm, cũng như được hình thành kiến thức một cách đúng đắn, tạo sự hứng thú, tích cực trong học tập

• Kiến thức về định luật cảm ứng điện từ có rất nhiều ứng dụng quan

trọng trong đời sống và kỹ thuật hiện nay Vì vậy GV nên đưa các ứng

dụng từ các kiến thức trong chương cảm ứng điện từ vào bài dạy, ngoài những ứng dụng trong sách giáo khoa, GV có thể cho HS tìm

hiểu thêm từ các nguồn tài liệu bên ngoài

Trong thực tế, GV ít cho HS làm thí nghiệm hay đưa những ứng dụng Vật lí

của định luật cảm ứng điện từ trong giờ học vì không có điều kiện lẫn thời gian Do

đó để khắc phục những hạn chế của giờ học nội khóa, đồng thời để phát huy tính

tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS, chúng tôi đã lựa chọn nội dung tổ

chức HĐNK là tổ chức cho HS:

• Tiến hành một số thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ;

• Giải thích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị (Máy phát điện, Microphone; Ghi ta điện);

• Chế tạo được mô hình vật chất chức năng máy phát điện xoay chiều đơn giản

• Tổ chức hội vui Vật lí gồm các nội dung sau:

o Nói chuyện về tiểu sử của các nhà bác học Vật lí, các giai đoạn phát triển của Vật lí học

o Biểu diễn các thí nghiệm

o Giới thiệu máy móc, thiết bị kĩ thuật, các ứng dụng của Vật lí trong khoa học kỹ thuật và trong đời sống, quốc phòng

o Giới thiệu các thành tựu của Vật lí hiện đại

o Giới thiệu cách giải hay đối với một số bài tập Vật lí khó

o Giới thiệu các vấn đề chưa có điều kiện đưa vào chương trình

Vật lí phổ thông: thiên văn học, giáo dục môi trường

o Thảo luận các vấn đề của Vật lí học

o Tổ chức cho HS tham gia vào một số trò chơi dùng kiến thức

o Giới thiệu các phương pháp giải toán Vật lí;

- HĐNK ở nhà: Tham gia thiết kế các phương án, chế tạo các dụng cụ, tiến hành các thí nghiệm trên các dụng cụ đã chế tạo,…

- HĐNK ở các nơi khác: Tham quan các công trình kĩ thuật ứng dụng Vật lí

Để phù hợp với nội dung ngoại khóa đã chọn, căn cứ vào tình hình thức tế,

chúng tôi đã lựa chọn hình thức tổ chức HĐNK là tổ chức cho HS:

o Biểu diễn một số thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ;

o Giới thiệu một số ứng dụng vật lí của định luật cảm ứng điện từ (Máy phát điện, Microphone; Ghi ta điện);

o Tham gia thiết kế, chế tạo được mô hình vật chất chức năng máy phát điện xoay chiều đơn giản

o Tham gia vào một số trò chơi dùng kiến thức Vật lí

như HS Cũng như trong dạy học nội khóa, trong dạy học ngoại khóa việc hướng

dẫn của GV cũng theo các kiểu định hướng: định hướng tìm tòi, định hướng khái quát chương trình hóa, định hướng tái tạo nếu như HS vẫn không thực hiện được nhiệm vụ thì giáo viên chuyển dần sang kiểu định hướng tái tạo angôrít Cụ thể

phương pháp dạy học ngoại khóa Vật lí thường tiến hành như sau:

- Ban đầu GV giao nhiệm vụ cho từng nhóm HS Mỗi nhóm sẽ tự phân công

việc của từng thành viên trong nhóm Sau đó, GV hướng dẫn HS tìm tòi, trong đó GV không chỉ ra cho HS một cách tường minh các kiến thức mà chỉ đưa ra cho HS những gợi ý sao cho HS có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây

dựng những kiến thức và các cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết

những nhiệm vụ mà mình đảm nhận Nghĩa là, đòi hỏi HS tự xác định hành động thích hợp cho mình trong những tình huống không quen thuộc Ở trong

đề tài, ban đầu chúng tôi giao nhiệm vụ cho các nhóm bằng cách nêu các vấn

đề mang tính khái quát, bao trùm toàn bộ nội dung ngoại khóa, yêu cần HS suy nghĩ, thảo luận giữa các nhóm

- Nếu HS không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của GV là sự định hướng khái quát ban đầu GV sẽ gợi ý thêm, cụ thể hóa hơn, chi tiết hơn

những vấn đề để thu hẹp phạm vi, mức độ phải tìm tòi cho vừa sức với HS, sau đó để HS tự thực hiện nhiệm vụ được giao

- Nếu HS vẫn không tự thực hiện được nhiệm vụ thì sự hướng dẫn của GV chuyển dần sang kiểu định hướng tái tạo agorit, tức là GV cho ra một cách khái quát, tổng thể trình tự hành động để sau đó HS tự chủ giải quyết nhiệm

vụ Trong quá trình HS thực hiện nhiệm vụ, GV theo dõi kịp thời để giúp đỡ

nếu thấy các em thực sự khó khăn không tự mình giải quyết được các nhiệm

vụ

1.1.6 Quy trình t ổ chức HĐNK

Qua nghiên cứu và tổng hợp các tài liệu, chúng tôi thấy quy trình tổ chức HĐNK Vật lí có thể diễn ra theo các bước sau:

Bước 1: Lựa chọn chủ đề ngoại khóa

Dựa vào vai trò của HĐNK, căn cứ nội dung chương trình và tình hình thực

tế dạy học nội khóa của bộ môn, xuất phát từ nhu cầu nhận thức của HS, đặc điểm

của HS và điều kiện thực tế của nhà trường, GV lựa chọn và xác định chủ đề của HĐNK cần tổ chức Việc lựa chọn này cần phải rõ ràng để có tác dụng định hướng tâm lí và kích thích sự tích cực, sự sẵn sàng của HS ngay từ đầu

Bước 2: Lập kế hoạch ngoại khóa

Khi lập kế hoạch ngoại khóa, GV cần:

- Xác định mục tiêu hay yêu cầu của HĐNK:

• Mục tiêu về kiến thức

• Mục tiêu về kỹ năng

• Mục tiêu về thái độ, tình cảm

• Mục tiêu về phát triển tư duy

- Xây dựng nội dung ngoại khóa ở dạng những nhiệm vụ cụ thể giao cho HS

- Dự kiến hình thức tổ chức

- Dự kiến phương pháp dạy học, đặc biệt là những khó khăn, sai lầm của HS

và hướng dẫn của GV để giúp HS khắc phục khóa khăn, sai lầm

- Dự kiến thời gian thực hiện các giai đoạn của HĐNK

- Dự kiến những công việc cần sự ủng hộ của các lực lượng giáo dục khác

Bước 3: Tiến hành HĐNK theo kế hoạch

Khi tiến hành tổ chức ngoại khóa, GV cần lưu ý những nội dung sau:

- Theo dõi HS thực hiện các nhiệm vụ để giúp đỡ kịp thời, đặc biệt là những

vấn đề nảy sinh ngoài dự kiến, kịp thời điều chỉnh những nội dung diễn ra không theo kế hoạch

- Đối với các hoạt động có quy mô lớn, đông HS tham gia thì GV là người tổ

chức, điều khiển hoạt động Đặc biệt, GV phải đóng vai trò trọng tài để tổ

chức cho HS thảo luận, tranh luận làm sao để HS tự nhận thấy được những công việc mình cần làm, tự phân công nhau thực hiện các công việc đó

- Đối với những hoạt động có quy mô nhỏ như tổ, nhóm HS thì cần để HS hoàn toàn tự chủ trong việc tổ chức và thực hiện các nhiệm vụ được giao,

GV chỉ giúp đỡ khi HS ở vào tình huống khó khăn, lúng túng không tự xử lí được

- Mỗi giai đoạn của HĐNK cần thực hiện theo thời gian đã dự kiến nhằm thúc đẩy HS quyết tâm và cố gắng thực hiện nhiệm vụ được giao

Bước 4: Tổ chức cho HS báo cáo kết quả

Việc đánh giá hiệu quả của HĐNK phải dựa vào cả quá trình diễn ra HĐNK

GV đánh giá hiệu quả của hoạt động thông qua sự hứng thú, tính tích cực, những

biểu hiện của sự sáng tạo, những nội dung kiến thức, kỹ năng HS chiếm lĩnh được, tình cảm thái độ của HS Ngoài ra sản phẩm mà HS làm được cũng là căn cứ quan

trọng để đánh giá kết quả HĐNK Vì vậy, cần tổ chức cho HS báo cáo, giới thiệu

sản phẩm đã làm được trong thời gian tham gia HĐNK Ngoài ra, đây còn là việc làm nhằm khích lệ, động viên HS tích cực hơn trong những HĐNK sau này

Trên đây là quy trình tổ chức HĐNK Tuy nhiên, tùy thuộc vào yêu cầu giáo

dục và điều kiện hoàn cảnh của từng trường, từng lớp mà có thể vận dụng một cách

mềm dẻo các bước để HĐNK đạt hiệu quả cao nhất

1.2 Tính tích cực và năng lực sáng tạo học tập của học sinh [5], [11], [12], [20]

1.2.1 Tính tích cực học tập của HS

1.2 1.1 Khái niệm tính tích cực trong học tập

TTC là khái niệm biểu thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng TTC cũng là khái niệm biểu thị cường độ vận động của chủ thể khi thực hiện một nhiệm vụ, giải quyết một vấn đề nào đấy Sự nỗ lực ấy diễn ra trên nhiều mặt:

- Sinh lí : đòi hỏi chi phí nhiều năng lượng cơ bắp

- Tâm lí: tăng cường các hoạt động cảm giác, tri giác, tư duy, tưởng tượng

- Xã hội: đòi hỏi tăng cường mối liên hệ với môi trường bên ngoài

Vì vậy, tích cực là một thuộc tính nhân cách có quan hệ, chịu ảnh hưởng của

rất nhiều nhân tố như:

- Nhu cầu: nhằm thoả mãn những nhu cầu nào đó

- Động cơ: tích cực hướng tới những động cơ nhất định

- Hứng thú: do bị lôi cuốn bởi những sự say mê, vì muốn biến đổi cải tạo một

hiện tượng nào đấy

TTC cũng có quan hệ mật thiết với tính tự lực, với xúc cảm và ý chí

Tóm lại TTC nói chung là một phẩm chất rất quan trọng của con người, được hình thành từ rất nhiều lĩnh vực, nhiều nhân tố, có quan hệ với rất nhiều phẩm chất khác của nhân cách và với môi trường, điều kiện mà chủ thể hoạt động và tồn tại

TTC trong học tập là TTC xét trong điều kiện, phạm vi của quá trình dạy

học, chủ yếu được áp dụng trong quá trình nhận thức của HS

TTC trong học tập bao gồm: sự lựa chọn đối tượng nhận thức; đề ra cho mình mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tượng nhằm cải tạo

nó TTC trong hoạt động cải tạo đòi hỏi phải có sự thay đổi trong ý thức và trong

hành động của chủ thể nhận thức, được thể hiện bằng nhiều dấu hiệu như sự tập trung chú ý, sự tưởng tượng mạnh mẽ, sự phân tích tổng hợp sâu sắc

Có thể phân chia sự phát triển TTC trong học tập làm ba mức độ:

- TTC tái hiện

- TTC vận dụng

- TTC sáng tạo

1.2 1.2 Những biểu hiện của tính tích cực trong học tập

- HS khao khát tự nguyện tham gia câu trả lời của GV, bổ sung câu trả lời của

bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình về những vấn đề nêu ra

- HS hay nêu thắc mắc đòi hỏi phải giải thích cặn kẽ những vấn đề GV trình bày chưa đủ rõ

- HS chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ năng đã học để nhận ra

vấn đề mới

- HS mong muốn đóng góp với thầy, với bạn những thông tin mới mẻ lấy từ

những nguồn thông tin khác nhau vượt ra ngoài phạm vi bài học

Ngoài những biểu hiện nói trên GV còn có thể nhận thấy những biểu hiện về

mặt xúc cảm khó thấy hơn: thờ ơ hay hào hứng, phớt lờ hay ngạc nhiên, hoan hỉ hay

buồn chán trước một nội dung nào đó của bài học hoặc khi tìm ra lời giải cho một bài tập Những dấu hiệu này thể hiện khác nhau ở từng cá thể HS, bộc lộ rõ ở các

HS bé, kín đáo hơn ở các HS lớn G.I.Sukina còn phân biệt những dấu hiệu của TTC học tập về mặt ý chí:

- Tập chung chú ý vào vấn đề đang học

- Kiên trì làm xong bài tập

- Không nản trước những tình huống khó khăn

- Thái độ phản ứng khi chuông báo hết giờ học : tiếc rẻ, cố làm tiếp hoặc vội vàng gấp sách vở chờ được lệnh ra chơi

Những biểu hiện trên đây của TTC trong học tập của HS là những căn cứ để chúng tôi đánh giá hiệu quả của HĐNK đối với việc phát huy TTC của HS

1.2 1.3 Các biện pháp phát huy tính tích cực trong học tập

Các biện pháp nâng cao TTC rất đa dạng, có thể tóm tắt như sau:

Nhóm bi ện pháp cho các thầy đứng lớp

Nó rất phong phú, đa dạng gồm một số vấn đề sau:

- Giác ngộ ý thức học tập, kích thích tinh thần trách nhiệm và hứng thú học tập

của các HS bằng cách nói lên ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng

của vấn đề

- Kích thích hứng thú học tập: Muốn kích thích hứng thú nhận thức của HS thì

nội dung phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phải liên hệ và phát triển cái cũ, phát triển những kiến thức và kinh nghiệm mà các em đã

có Kiến thức phải có tính thực tiễn, phải thỏa mãn nhu cầu nhận thức và

thực tiễn của các em Đồng thời việc giải quyết vấn đề định ra phải vừa sức

HS

Cụ thể là:

• Kích thích h ứng thú nhận thức qua phương pháp dạy học: Để tích cực hoá

hoạt động nhận thức của HS phải phối hợp nhiều PPDH với nhau Những phương pháp có tác dụng tốt nhất trong việc tích cực hoá hoạt động nhận

thức là dạy học nêu và giải quyết vấn đề, làm thí nghiệm, thực hành, sử

dụng các phương tiện hiện đại, tổ chức thảo luận, xêmina, tự học, bài tập, trò chơi học tập Hệ thống kiến thức phải được trình bày dưới dạng vận động, phát triển và mâu thuẫn với nhau Những vấn đề quan trọng, các vấn

đề then chốt phải trình bày sao cho diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ mới

tạo ra hứng thú

• S ử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt là những phương tiện kĩ thuật

hi ện đại: Đây là biện pháp hết sức quan trọng nhằm nâng cao TTC của HS

và giúp nhà trường đưa chất lượng lên một tầm cao mới Việc sáng tạo và

sử dụng các phương tiện dạy học trong điều kiện hiện đại đòi hỏi phải thấm đượm tinh thần phát huy TTC sáng tạo của HS

• S ử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể

lớp, làm việc trong vườn trường, xưởng trường, phòng thí nghiệm, tổ chức tham quan, các hoạt động nội khoá, ngoại khoá đa dạng

Ngoài ra có thể tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS qua nhiều biện pháp như:

• Thầy giáo, bạn bè động viên, khen thưởng khi có thành tích học tập tốt

• Luyện tập dưới các hình thức khác nhau, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới

• Kích thích TTC qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS

• Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập

• Thường xuyên kiểm tra, đánh giá có tác dụng rất quan trọng đến việc phát huy TTC học tập của HS

Nhìn chung, nhiều yếu tố phát huy TTC trình bày ở trên đã tạo điều kiện cũng như yêu cầu người học tích cực cao nhất

Các nhóm bi ện pháp khác

Ngoài “Nhóm biện pháp cho các thầy đứng lớp”, còn có các nhóm biện pháp phát huy TTC thông qua hoạt động giáo dục, nhóm biện pháp thông qua các tác động của gia đình, nhóm biện pháp do xã hội tác động cũng có tác dụng quan trọng trong việc phát phát huy TTC của HS

Những biện pháp trên không phải có giá trị như nhau Tùy từng trường hợp,

từng điều kiện cụ thể mà xác định những biện pháp nào là quan trọng nhất Thí dụ

trong nhà trường những biện pháp do các thầy giáo đứng lớp tác động là trực tiếp, nhanh chóng và có hiệu quả nhất Các thầy giáo cần phối hợp chặt chẽ với các hoạt động giáo dục khác trong nhà trường, với gia đình và xã hội để việc giáo dục TTC được hoàn thiện và bền vững

1.2.2 Năng lực sáng tạo trong học tập của học sinh

1.2 2.1 Khái niệm năng lực sáng tạo

“Sáng tạo là một 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”[21]

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

Trong khoa học kỹ thuật, khi xem xét những phát kiến, phát minh, người ta

dựa theo tiêu chuẩn sau đây:

- Được thừa nhận là một phát minh, nếu nó là một sự xác lập những quy luật,

những thuộc tính, những hiện tượng chưa biết trước đây, tồn tại một cách khách quan của thế giới vật chất

- Được thừa nhận là phát kiến, nếu nó là một cách giải quyết mới mẻ một nhiệm vụ trong bất kỳ lĩnh vực nào của kinh tế quốc dân, văn hoá, y tế hay

quốc phòng mang lại một hiệu quả tích cực

Năng lực sáng tạo gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể Trong bất cứ các lĩnh vực hoạt động nào, càng thành thạo và có kiến thức sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa

chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển, bởi vậy, không thể rèn luyện năng

lực sáng tạo tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó

1.2 2.2 Những biểu hiện của sự sáng tạo trong học tập

Chúng ta có thể nhận thấy người có năng lực sáng tạo thông qua biểu hiện như: có óc tư duy độc lập, phê phán tranh luận; có khả năng phán đoán và đưa ra các dự báo; luôn tìm ra nhiều giải pháp để ứng xử, giải quyết một cách độc đáo, tối

ưu một vấn đề thực tế

Năng lực sáng tạo của HS trong quá trình học Vật lí có những biểu hiện sau:

- Khả năng tự lực chuyển các kiến thức cũ, vốn hiểu biết của mình sang một tình huống Vật lí mới cần giải quyết

- Phát hiện được những chức năng mới ở đối tượng quen biết (chức năng mới

ở đây có thể chỉ mới đối với sự hiểu biết của HS)

- Nhanh chóng nhận ra cấu trúc, kết cấu đối tượng

- Đưa ra một hay nhiều phương án giải quyết trước một vấn đề đặt ra

- Đề xuất ý kiến riêng, cách lý giải riêng khác với ý kiến đã biết về một hiện tượng, một nguyên tắc hay một quá trình nào đó mà không lệ thuộc vào ý

kiến của GV, của bạn bè và cũng không sợ sai

- Nêu được giả thuyết và biết nêu giả thuyết có căn cứ

- Đề xuất được ý tượng bổ sung, cải tiến các thiết bị thí nghiệm đã có hay đề

xuất các phương án thí nghiệm mới

- Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống bắt gặp bất ngờ trong thực tế

- Trong quá trình nhận thức, HS tự kiểm tra đánh giá điều chỉnh một cách nhanh chóng những sai lầm đã gặp phải

Những biểu hiện của năng lực sáng tạo đã trình bày trên đây cũng là căn cứ

mà chúng tôi sẽ sử dụng khi đánh giá sự phát triển năng lực sáng tạo của HS trong

quá trình tổ chức dạy học chương “Cảm ứng điện từ” theo hướng phát triển tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS

1.2 2.3 Các biện pháp phát huy năng lực sáng tạo trong học tập

Khi dạy học tuyệt đại đa số thầy giáo sử dụng phương pháp tái hiện là chính Nhưng trong xã hội hiện đại, cần đào tạo những con người năng động, sáng tạo

Vậy muốn phát triển năng lực sáng tạo phải làm như thế nào?

* K ết hợp chặt chẽ giữa dạy học tái hiện và sáng tạo: trong dạy học tái hiện

và sáng tạo có mối liên hệ chặt chẽ, không thể nào sáng tạo được nếu không tái hiện

tốt Vì vậy, GV phải hoàn thiện các phương pháp tái hiện, vừa phải tích cực sử dụng phương pháp sáng tạo, nghĩa là GV phải chuyển từ dạy trí nhớ là chính đến kết hợp

dạy trí nhớ với tư duy và tưởng tượng, trong đó tư duy, tưởng tượng phải chiếm tỉ lệ quan trọng trong việc hoạt động trí tuệ của HS khi học tập

* C ần cải tiến phương pháp kiểm tra, đánh giá hiện nay: lấy kiểm tra đánh

giá để điều khiển quá trình dạy học theo hướng “toàn diện” như mục đích, mục tiêu

đã quy định; tiến hành phân cấp quản lí trong việc thi cử, đánh giá để đảm bảo tính

tiết kiệm, gọn nhẹ, sử dụng thành tựu khoa học kĩ thuật hiện đại như máy tính điện

tử, phương pháp trắc nghiệm “để đảm bảo tính khách quan, toàn diện” trong đánh giá

* Tăng cường dạy học sáng tạo: Phát triển các phương pháp dạy học sáng

tạo là mục đích cơ bản của việc đổi mới PPDH hiện nay Thực chất của nó là chuyển cách dạy học vận dụng trí nhớ là chính sang cách dạy học kết hợp trí nhớ

với tư duy và tưởng tượng Để đạt được kết quả này phải tiến hành những việc sau đây:

- Phải xây dựng nội dung dạy học theo hướng phát huy khả năng phân tích,

tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá - khái quát hoá … của HS bằng cách thường xuyên nêu lên các mâu thuẫn từ nội dung kiến thức cũ và các sự kiện

hiện tượng mới, xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập nhằm làm rõ bản chất,

cấu trúc, động lực… và phân loại các sự vật và hiện tượng; nội dung phải

tinh gọn, có hệ thống; tích cực sử dụng các sơ đồ graph và gắn bó với thực

tiễn sinh động

- Coi trọng hoạt động tự học của HS, đào tạo họ thành những cán bộ khoa học

có tư duy độc lập, ham hoạt động cải tạo thực tiễn, phát triển ở họ tính năng động, sáng tạo thông qua việc tăng cường tự đọc sách và làm tóm tắt, làm bài

tập thực hành, báo cáo lại các xêmina, sử dụng công nghệ hiện đại, mạng Internet và các phương tiện thông tin đại chúng … vào dạy học

- Tăng cường thí nghiệm, thực hành vì các kiến thức khoa học tự nhiên được hình thành dựa trên quan sát và thực nghiệm là chủ yếu

- Chú ý rèn luyện năng lực sáng tạo cho người học theo hai hướng chính:

o Xây dựng hệ thống tri thức mới theo cơ chế: từ cụ thể đến trừu tượng

o Vận dụng kiến thức lí thuyết, chế tạo những công cụ mới, giải quyết các vấn đề thực tiễn theo cơ chế: tư duy trừu tượng trở về thực tiễn

1.3 D ạy học các ứng dụng kỹ thuật của vật lí và vai trò của việc dạy học các ứng dụng kĩ thuật vật lí trong việc phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo học tập của học sinh

1.3.1 Dạy học các ứng dụng kỹ thuật (ƯDKT) của Vật lí [10], [19]

1.3.1.1 Bản chất của việc nghiên cứu các ƯDKT trong dạy học Vật lí

Dạy học các ƯDKT thông qua việc phân tích các thí dụ kỹ thuật cần phải quan tâm đến việc làm sáng tỏ các nguyên tắc Vật lí trong hoạt động của các thiết bị

Vật lí khác nhau Khi biết nguyên tắc hoạt động cơ bản của một số loại thiết bị, HS

có thể tìm thấy ứng dụng của chúng trong các máy khác, phân tích các ưu nhược điểm của các dụng cụ khác nhau Kết quả của việc HS nghiên cứu các ƯDKT của

Vật lí phải là sự lĩnh hội vững chắc những kiến thức được học

Trong việc nghiên cứu các ƯDKT, HS được tìm hiểu các lĩnh vực kỹ thuật

chủ yếu nhất và nắm được cơ sở Vật lí của các đối tượng kỹ thuật khác nhau và các quy trình công nghệ sản xuất

Việc nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí trong dạy học thực chất là việc ”sắp

xếp” các kiến thức Vật lí trong các mối quan hệ khác nhau, mối liên hệ có tính chất

Vật lí kỹ thuật Thông qua việc nghiên cứu cấu tạo, hoạt động của các thiệt bị kỹ thuật, HS xác định được những mối quan hệ có tính quy luật Vật lí tồn tại trong

hoạt động của thiết bị, giải thích được hoạt động của nó trên cơ sở những định luật, nguyên lý Vật lí đã biết

1.3.1.2 Các loại mô hình thường được sử dụng trong dạy học các ƯDKT

Trong dạy học ƯDKT của Vật lí thường sử dụng hai loại mô hình: mô hình hình vẽ và mô hình vật chất chức năng Qua việc tìm hiểu cơ sở lý luận của việc nghiên cứu các ƯDKT trong chương trình Vật lí phổ thông và việc nghiên cứu vai trò của mô hình trong dạy học Vật lí cho thấy mô hình rất cần thiết khi nghiên cứu các ƯDKT, chính mô hình đã tạo điều kiện cho quá trình tư duy dễ thành công

* Mô hình hình v ẽ: Là một dạng của mô hình ký hiệu, là loại mô hình lý

tưởng

- Mô hình hình vẽ có các chức năng:

o Để mô tả những nét chính về cấu trúc của vật thể hay một cơ cấu kỹ thuật đã được lượt bỏ những chi tiết kỹ thuật không cần thiết (Ví dụ: hình vẽ một máy ảnh, )

o Sơ đồ hóa bằng các ký hiệu chuyên biệt một thiết bị nào đó (Ví dụ: hình vẽ sơ đồ mạch điện, sơ đồ máy thu, )

o Để biểu diễn các giai đoạn khác nhau của quá trình diễn biến hiện tượng (Ví dụ: 4 giai đoạn của động cơ đốt trong), từ hình vẽ có thể

suy ra dự đoán những hiện tượng giống như khi ta thao tác trên mô hình

- Ưu nhược điểm của mô hình hình vẽ:

o Ưu điểm: Có thể đại diện cho vật gốc về một số mặt, nhờ thế mà có

thể sử dụng môn hình để dự đoán và giải thích một số hiện tượng

o Nhược điểm: Mỗi mô hình chỉ phản ánh được một số tính chất nhất định của vật gốc Bởi vậy, mỗi mô hình đều có giới hạn ứng dụng của

nó vì thế suy ra hệ quả lý thuyết có khi không hoàn toàn phù hợp với

thực tiễn

* Mô hình v ật chất chức năng: Là mô hình vật chất của ƯDKT có thể hoạt

động được như đối tượng gốc (thực hiện chức năng), nó được tạo ra và sử dụng với

mục đích là phương tiện của nhận thức chứ không phải là để dùng trong cuộc sống

- Đặc điểm của mô hình vật chất chức năng:

o Được chế tạo để thay thế vật gốc mà nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên các định luật, nguyên lý, hiệu ứng, hiện tượng Vật lí, (Ví dụ:

mô hình máy phát điện được chế tạo thay thế cho máy phát điện xoay chiều một pha, nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ)

o Trình tự hoạt động của mô hình vật chất chức năng theo thời gian xảy

ra giống như trình tự hoạt động của vật gốc (hơn nữa khi chế tạo nếu

có thể phân chia thành từng giai đoạn nhỏ tạo điều kiện cho việc giảng

dạy) Do đó, ta có thể tách ra được những yếu tố riêng biệt của đối tượng nghiên cứu giúp cho HS nhìn thấy được các đối tượng kỹ thuật

mà thực tế thường bị che kín, quan sát được các quá trình động học

xảy ra với nhịp điệu chậm hơn, tái hiện lại các quá trình nghiên cứu

với số lần cần thiết, hình dung được cụ thể các đối tượng không thể

cảm giác được

o Ở mô hình vật chất chức năng này các vấn đề tối ưu hóa về kỹ thuật, kinh tế chưa cần đặt ra

- Vai trò của mô hình vật chất chức năng:

o Mang tính trực quan hơn mô hình hình vẽ HS có thể nhìn thấy được các bộ phận của đối tượng kỹ thuật mà hình vẽ không diễn tả hết và cụ

thể được

o Nghiên cứu các đối tượng và hiện tượng kỹ thuật không thể có được trong điều kiện nhà trường

o Khi mô hình vận hành có thể phân chia thành từng giai đoạn tạo điều

kiện cho HS thấy được hoạt động của thiết bị và dễ phát hiện được

những mối quan hệ có tính quy luật

o Minh họa được quá trình hoạt động thực của thiết bị

- Ưu nhược điểm của mô hình vật chất chức năng:

o Ưu điểm:

 Mô hình vật chất chức năng là đại diện của vật gốc nên nó giúp ta

hiểu rõ đối tượng nghiên cứu một cách cụ thể

 Mô hình vật chất chức năng có thể dùng để dạy nhiều loại kiến

trực quan những hiện tượng và cơ chế hết sức trừu tượng, không

thể trực tiếp quan sát được Qua đó giúp HS hiểu sâu sắc hơn các

hiện tượng, các định luật Vật lí và ứng dụng thực tế của chúng

 Mô hình vật chất chức năng có thể đóng vai trò của thí nghiệm

kiểm tra giả thiết (dự án thiết kế một ƯDKT), trong khi nghiên

cứu các ƯDKT của Vật lí

o Nhược điểm:

 Có tính gần đúng tạm thời

 Tuy phản ánh ”vật gốc” nhưng không thể thay thế hoàn toàn ”vật

gốc” mà nó chỉ có giá trị như một phương tiện, công cụ

 Mỗi mô hình chỉ có hiệu lực trong những giới hạn được nêu ra

1.3.1.3 Các con đường nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí trong dạy học

Xuất phát từ sự phân tích về mặt bản chất của việc nghiên cứu các ƯDKT trong dạy học Vật lí ở trên cho phép ta xác định: Việc nghiên cứu các ƯDKT trong

dạy học Vật lí ở trường phổ thông có thể diễn ra theo hai con đường sau [10], [19]:

* D ạy học các ƯDKT theo con đường thứ nhất: Trên cơ sở đã có sẵn ƯDKT (thiết

bị, máy móc, ) nhiệm vụ của HS là nghiên cứu cấu tạo và giải thích nguyên tắc

hoạt động của các ƯDKT trên cơ sớ các định luật, nguyên lí, Vật lí đã biết

Dạy học các ƯDKT theo con đường thứ nhất thực chất là giải bài toán ”hộp

trắng”: biết đầu vào, đầu ra, cấu tạo bên trong của hộp, hãy giải thích tại sao đầu vào thế này, nhờ thiết bị lại cho đầu ra như vậy? Để đưa ra lời giải thích đúng, điều quan trọng trước tiên là HS phải xác định được ‘‘điều cần phải giải thích”

Dạy các ƯDKT theo con đường thứ nhất có thể được tiến hành các bước cơ

bản sau:

- Bước 1: Cho HS quan sát thiết bị gốc (nếu có thể) Trình bày mục đích sử

dụng của nó

- Bước 2: Nghiên cứu cấu tạo của thiết bị gốc để đưa ra mô hình của nó (có

thể là mô hình hình vẽ hay mô hình vật chất chức năng hay cả hai)

- Bước 3: Sử dụng mô hình để giải thích nguyên tắc hoạt động của thiết bị trên

cơ sở vận dụng các mối quan hệ nhân quả và các mối quan hệ có tính qui luật

về Vật lí đã biết Nếu ở bước 2 đưa ra mô hình vật chất chức năng thì ở bước

3 này cần cho nó vận hành để minh họa nguyên lý hoạt động của thiết bị

* D ạy học các ƯDKT theo con đường thứ hai: Dựa trên các định luật, nguyên lý,

Vật lí đã biết, nhiệm vụ của HS là đưa ra các phương án thiết kế một thiết bị nhằm

giải quyết một yêu cầu kỹ thuật nào đó

Dạy học các ƯDKT theo con đường thứ hai thực chất là làm nhiệm vụ thiết

kế một thiết bị có chức năng kỹ thuật nào đó dự trên những mối quan hệ có tính nhân quả và những mối quan hệ có tính qui luật về Vật lí đã biết

Dạy học các ƯDKT theo con đường thứ hai có thể tiến hành các bước cơ bản sau:

- Bước 1: Ôn tập các định luật, nguyên lý, Vật lí mà nguyên tắc hoạt động

của thiết bị dựa trên các định luật, nguyên lý, Vật lí này

- Bước 2: Đưa ra nhiệm vụ thiết kế một thiết bị có chức năng nào đó trước HS

- Bước 3: Hướng dẫn HS vận dụng các định luật, nguyên lý, Vật lí đã biết để

đề xuất những dự án thiết kế thiết bị đó Tổ chức cho HS thảo luận các dự án thiết kế thiết bị để chọn phương án khả thi

- Bước 4: Đưa ra mô hình vật chất chức năng tương ứng với dự án thiết kế đã

chọn và cho mô hình vận hành để kiểm tra tính đúng đắn của thiết kế này

- Bước 5: Bổ sung hoàn thiện mô hình về phương diện kỹ thuật, phù hợp với

thựa tiễn và đưa ra vật thật hoặc mô hình có thêm chi tiết kỹ thuật để HS có

hiểu biết đầy đủ về các ƯDKT Cuối cùng là tóm tắt lại chức năng, cấu tạo nguyên tắc hoạt động của ƯDKT vừa nghiên cứu

1.3.2 Vai trò của việc dạy học các ƯDKT trong việc phát huy tính tích cực

và năng lực sáng tạo học tập của học sinh trong dạy học Vật lí

- Để có thể hiểu biết đầy đủ về các ƯDKT, HS không những phải vận dụng

những định luật, nguyên lý, Vật lí vừa được thiết lập mà còn phải vận dụng

tổng hợp những hiểu biết, những kinh nghiệm về nhiều lĩnh vựa khác của

Vật lí HS được làm quen với những nguyên lý của những ngành sản xuất chính, được rèn luyện những kỹ năng kỹ xảo cần thiết trong lao động sản

xuất Như vậy, HS thấy được việc nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí là cầu

nối giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa bài học Vật lí và đời sống Qua đó, HS

sẽ thấy được ý nghĩa to lớn của việc phát minh ra các định luật, nguyên lý

Vật lí và các ƯDKT quan trọng của chúng trong cuộc sống hằng ngày Điều này giúp cho HS hứng thú hơn trong học tập, thói quen yêu lao động, quí

trọng người lao động được củng cố và phát triển

- Trong quá trình nghiên cứu các ƯDKT, HS làm quen dần với việc tự lực chuyển những kiến thức đã học vào tình huống mới thông qua hoạt động của

HS như: Mô tả và giải thích bằng ngôn ngữ nói, viết; thực hiện các thao tác

kỹ thuật từ mức đơn giản là lắp ráp theo sơ đồ có sẵn đến mức cao hơn là tự

đề xuất, chọn lựa phương án thiết kế tối ưu ƯDKT Qua đó góp phần làm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo của HS

Do việc nghiên cứu các ƯDKT của Vật lí có vai trò to lớn trong việc thực

hiện các mục đích dạy học nói chung và HĐNK nói riêng (mở rộng, đào sâu kiến

thức, ứng dụng kiến thức trong thực tiễn, phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo

của HS) cho nên nghiên cứu các ƯDKT (thông qua giải thích hoạt động hay tự chế

tạo chúng) là một trong các nội dung chính trong HĐNK có trong nghiên cứu của

đề tài luận văn của tôi

1.4 K ết luận chương I

HĐNK là một hình thức dạy học thuộc hệ thống các hình thức dạy học ở trường phổ thông hiện nay HĐNK hỗ trợ cho học nội khóa trong việc củng cố, mở

rộng, đào sâu kiến thức, vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế đời sống và

kỹ thuật, phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo của HS HĐNK mang tính tự nguyện, có nội dung và hình thức tổ chức đa dạng, gây được sự hứng thú học tập cho HS Quy trình tổ chức HĐNK không cứng nhắc, tùy thuộc vào nội dung, hình

thức tổ chức và tình hình cụ thể của nhà trường, của HS để điều chỉnh cho phù hợp

Trong điều kiện thực tế dạy học tại trường, đồng thời để đáp ứng được yêu

cầu dạy học đổi mới hiện nay là phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo cho HS, chúng tôi đã lựa chọn nội dung tổ chức HĐNK là tổ chức cho HS:

• Tiến hành một số thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ;

• Giải thích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị (Máy phát điện, Microphone; Ghi ta điện);

• Chế tạo được mô hình vật chất chức năng của máy phát điện xoay chiều đơn giản

Để phù hợp với nội dung ngoại khóa đã chọn, căn cứ vào tình hình thức tế, chúng tôi đã lựa chọn hình thức tổ chức HĐNK là tổ chức cho HS:

• Biểu diễn một số thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ;

• Giới thiệu một số ứng dụng vật lí của định luật cảm ứng điện từ (Máy phát điện, Microphone; Ghi ta điện);

• Tham gia thiết kế, chế tạo được mô hình vật chất chức năng của máy phát điện xoay chiều đơn giản

• Tham gia vào một số trò chơi dùng kiến thức Vật lí

Việc nghiên cứu lí luận về HĐNK, dạy học các ƯDKT là căn cứ quan trọng

để chúng tôi xây dựng quy trình, nội dung HĐNK về các ƯDKT Vật lí của định luật

cảm ứng điện từ

CHƯƠNG II:

ỨNG DỤNG KĨ THUẬT CỦA ĐỊNH LUẬT CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 11

2.1 Giới thiệu về chương “Cảm ứng điện từ”

Trọng tâm của chương này là hiện tượng cảm ứng điện từ Hiện tượng này là

một trong những hiện tượng cơ bản nhất của điện động lực học Việc nghiên cứu

hiện tượng này không chỉ nhằm tìm hiểu một hiện tượng mà còn tích lũy vốn tri

thức đảm bảo cho việc nắm vững và sâu sắc những ứng dụng kĩ thuật của hiện tượng Có thể nói, HS chỉ có thể hiểu được nguyên tắc sản sinh ra dòng điện xoay chiều, nguyên tắc hoạt động của các máy phát điện xoay chiều và một chiều, động

cơ điện, máy biến thế,… khi mà HS nắm được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ và các quy luật chi phối hiện tượng này Hơn nữa, việc nghiên cứu hiện tượng này còn dựa trên cơ sở các kiến thức về hiện tượng điện từ nghiên cứu trước

đó nên một lần nữa giúp HS hiểu sâu được các hiện tượng đã học

Chương cảm ứng điện từ gồm các nội dung sau:

• Hiện tượng cảm ứng điện từ Suất điện động cảm ứng

• Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động

• Dòng điện Fu-cô

• Hiện tượng tự cảm

• Năng lượng từ trường

2.1.1 Cấu trúc nội dung của chương

Hình 1 Sơ đồ cấu trúc chương Cảm ứng điện từ