Vai trò của phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lý Galilê được xem là ông tổ của PPTN, là người đầu tiên đã bác bỏ giảthuyết sai lầm bằng các thí nghiệm Vật lý với thí nghiệm n
Trang 1Phạm Huy Tứ
VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VẬT LÝ DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11
CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Vinh, tháng năm 2009
Trang 2Lêi c¶m ¬n
Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với cô giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Phạm Thị Phú đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, khoa sau đại học, khoa vật
lý, bộ môn phương pháp giảng dạy Vật lý của Trường đại học vinh.
Tôi xin chân thành cảm ơn Sở GD - ĐT tỉnh Hà tĩnh, Ban giám hiệu trường THPT Hương Khê-Hà Tĩnh, tổ Vật lý trường THPT Hương Khê đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập, triển khai nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, đồng nghiệp và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và triển khai thực hiện đề tài.
Vinh, tháng 12 năm 2009 Tác giả
Phạm Huy Tứ
CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Trang 3Trong sự nghiệp giáo dục đòi hỏi phải đào tạo ra con người có đủ trình
độ kiến thức, năng lực trí tuệ sáng tạo và phẩm chất đạo đức tốt để làm chủđất nước Hội nghị BCH trung ương II, khoá VIII của Đảng đã chỉ rõ “ Khắcphục lối tư duy một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người
Trang 4học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đạivào trong quá trình dạy học … “.
Phương pháp thực nghiệm là một trong những phương pháp nghiên cứuquan trọng nhất của khoa học tự nhiên Khoa học Vật lý là khoa học thựcnghiệm, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm là phương pháp đặc trưng cơbản của nghiên cứu Vật lý Mọi chân lý, tri thức Vật lý đều tìm ra bằngphương pháp thực nghiệm hoặc được thực nghiệm kiểm chứng
Dạy học kiến thức Vật lý bằng phương pháp thực nghiệm là một ưu tiêntrong dạy học Vật lý ở trường phổ thông
Tuy nhiên trong thực tế ở trường phổ thông kỹ năng vận dụng PPTNvào dạy học của giáo viên còn hạn chế vì các nguyên nhân chủ quan vàkhách quan như sau:
- Mặt chủ quan: Xuất phát từ nhận thức của giáo viên về bản chất , cấutrúc của PPTN chưa đầy đủ, sâu sắc; mặt khác kỹ năng triển khai các hoạtđộng, hành động, thao tác của PPTN còn rất nhiều hạn chế
- Mặt khách quan: Xuất phát từ nội dung dạy học, trang thiết bị dạy học(thiết bị thí nghiệm, phòng học bộ môn …)
Vận dụng PPTN vào trong dạy học Vật lý đảm bảo sự phát triển nănglực sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng tư duy khoa học, năng lực tìm tòi chiếmlĩnh tri thức, chiếm lĩnh kiến thức khoa học sâu sắc
Thế kỷ 21 là thế kỷ bùng nổ công nghệ thông tin, các ngành điện pháttriển mạnh mẽ, các máy phát điện, động cơ điện đều hoạt động dựa trên hiệntượng cảm ứng điện từ Đòi hỏi HS phải có kiến thức, hiểu biết sâu, rộngtrong lĩnh vực đó
Với lý do trên tôi quyết định chọn “Vận dụng PPTN Vật lý dạy học
chương Cảm ứng điện từ” Để làm đề tài nghiên cứu.
2 Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu và vận dụng PPTN Vật lý dạy học chương “Cảm ứng
điện từ“ Vật Lý 11 chương trình chuẩn
Trang 53 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đối tượng nghiên cứu
- Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý, quá trình dạy họcVật lý ở trường trung học phổ thông
3.2 Phạm vi nghiên cứu
- DH chương “ Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 chương trình chuẩn.
4 Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng PPTN một cách hợp lý để dạy chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 chương trình chuẩn sẽ tạo hứng thú học tập, tích cực hoá
hoạt động nhận thức của học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy học
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1 Tìm hiểu phương pháp (PPTN) trong nghiên cứu Vật lý và dạyhọc Vật lý ở trường phổ thông (PT)
5.2 Tìm hiêủ đặc điểm, mục tiêu dạy học, nội dung khoa học, nộidung dạy học chương
“ Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 chương trình chuẩn
5.3 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “ Cảm ứng điện từ” ở một
số trường THPT thuộc huyện Hương Khê, Hà Tĩnh
5.4 Chuẩn bị các điều kiện cần thiết để triển khai dạy học chương “Cảm ứng điện từ” theo tinh thần của PPTNVL
5.5 Thiết kế một số tiến trình dạy học chương “ Cảm ứng điện từ”theo tinh thần của PPTNVL
5.6 Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của cáctiến trình dạy học đã thiết kế
6 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận : Đọc các sách, tài liệu về những vấn đề liên
quan đến việc giải quyết các nhiệm vụ của luận văn
- Nghiên cứu thực tiễn: Điều tra cơ bản, tiến hành một số thí nghiệm
và soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức ở phần hiện tượng cảm ứng
Trang 6điện từ, thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông, xử lí số liệu để đánh giácác biện pháp đã đề xuất trên cơ sở lí luận và thực tiễn.
7 Đóng góp của luận văn
- Lắp ráp, tiến hành 5 thí nghiệm thuộc chương “Cảm ứng điện từ”
- Biên soạn 10 bài tập thí nghiệm
- Thiết kế 3 tiến trình dạy học theo PPTNVL
- Luận văn có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên, sinhviên và học sinh quan tâm đến vấn đề dạy học theo PPTNVL
8 Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm 3 phần :
Phần Mở đầu
Phần nội dung Gồm 3 chương
Chương 1 PPTN trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông Chương 2 Vận dụng PPTN Vật lý dạy học chương cảm ứng điện từ Chương 3 Thực nghiệm sư phạm
Phần kết luận
Chương 1 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1.1 Khái niệm về PPTN trong nghiên cứu Vật lý
Có hai cách hiểu khác nhau về khái niệm PPTN Vật lý [16]
Trang 7Cách thứ nhất cho rằng PPTN chỉ là khâu tiến hành thí nghiệm kiểmtra đã hoặc để đo đạc với độ chính xác cao một đại lượng Vật lý nào đó Nhưvập PPTN chỉ là khâu thí nghiệm Vật lý Với cách hiểu này làm giảm vai tròcủa PPTN trong quá trình nhận thức Đây là cách hiểu PPTN theo nghĩa hẹp Cách hai cho rằng PPTN bao gồm tất cả các khâu của quá trình nhậnthức từ việc đặt vấn đề trên cơ sở các sự kiên thực nghiệm hoặc quan sát, đếnkhâu đề ra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết, xử lý kết quả
và rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu Đây là cách hiểu PPTN theo nghĩarộng
Cách hiểu thứ hai về PPTN đúng với vai trò, vị trí của nó trong quátrình phát triển của Vật lý học, PPTN bồi dưỡng cho HS phải hiểu được nộihàm này
Phương pháp thực nghiệm bao gồm các yếu tố sau:
- Đặt vấn đề trên cơ sở quan sát hoặc sự kiện thực nghiệm
- Đề xuất giả thuyết
- Suy ra hệ quả lôgic từ giả thuyết
- Xác lập phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả củagiả thuyết
- Tiến hành thí nghiệm , xứ lý kết quả
- Rút ra kết luận xác nhận hoặc bác bỏ giả thuyết
1.2 Vai trò của phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lý
Galilê được xem là ông tổ của PPTN, là người đầu tiên đã bác bỏ giảthuyết sai lầm bằng các thí nghiệm Vật lý với thí nghiệm nổi tiếng trên thápPizơ (Italia), người đầu tiên dùng kính thiên văn do mình chế tạo quan sátchuyển động của hành tinh để chứng minh giả thuyết về hệ nhật tâm củaCôpecnic, và chính ông đã vận dụng PPTN một cách hệ thống và nêu thànhphương pháp của Vật lý
Đánh giá về vai trò của PPTN, Anhxtanh viết : " Tất cả sự nhận thức vềthế giới thực tại xuất phát từ thực nghiệm và hoàn thành bằng thực nghiệm"
Trang 8Phương pháp này được Niutơn và các nhà thực nghiệm sau ông : Ohm,Culong Ơcxtet, Faraday…kế thừa và phát triển đưa Vật lý học tiến nhưngbước dài cùng với những phương pháp lý thuyết
Vai trò thực nghiệm cũng được phán ánh trong chu trình nhận thứcsáng tạo của Razumopxki (sơ đồ 1) Ông phân tích sơ đồ này như sau: " Mỗichu trình được bắt đầu bằng việc lựa chọn các nhóm sự kiện từ quan sát.Người nghiên cứu đề ra giả thuyết về bản chất chung của chúng Giả thuyếtnày cho phép tiên đoán những sự kiện chưa biết Tính chất đúng đắn của giảthuyết được kiểm tả bằng thực nghiệm Nếu hệ quả giả thuyết của mô hìnhxuất phát được thực nghiệm chứng minh thì mô hình nêu trên được côngnhận là phản ánh đúng tính chất của hịên tượng nghiên cứu Nếu kết quả củathực nghiệm phủ định giả thuyết thì mô hình nêu ra cần phải thay đổi " Như vậy theo Razumopxki thì thực nghiệm luôn là điểm xuất phát và làthước đo tính đúng đắn của mọi lý thuyết khoa học PPTN được dùng tronghoạt động nhận thức mô tả thế giới, nhằm trả lời câu hỏi : " Hiện tượng xảy
ra như thế nào, tuân theo quy luật nào, trong điều kiện hoàn cảnh nào ? "
Việc giải thích cơ chế của hiện tượng, trả lời câu hỏi vì sao là công việccủa phương pháp lý thuyết, là nhiệm vụ của các nhà Vật lý lý thuyết Tuynhiên các kết luận mà Vật lý lý thuyết nêu ra để giải thích thế giới chỉ đượccoi là chân lý chừng nào được thực nghiệm chứng minh
Trang 9Như vậy xét về toàn thể, để xây dựng tri thức khoa học Vật lý luôn cầnđến thực nghiệm và PPTN đã được công nhận là phương pháp cơ bản củaVật lý học.
1.3 Cấu trúc và tính chất của phương pháp thực nghiệm Vật lý
1.3.1 Cấu trúc của phương pháp thực nghiệm [17]
Để phân tích cấu trúc hành động và thao tác của PPTN trong nhận thứckhoa học Vật lý ta bắt đầu từ luận điểm của M Bunseman và V.G.Razumôpxki Những giai đoạn điển hình của quá trình nhận thức khoa họcđược tóm tắt như sau:
Thực tiễn Vấn đề Giả thuyết Định luật Hệ quả Lýthuyết Thực tiễn
Một quá trình nhận thức khoa học đầy đủ diễn ra theo các giai đoạntrên Thực tiễn là điểm xuất phát và cũng là mục đích cuối cùng của nhậnthức khoa học để hành động trong thực tiễn đúng quy luật Từ thực tiễn xuấthiện những hiện tượng, sự vật mà lý trí can người chưa giải thích được vớitri thức và kịnh nghiệm đã có Con người tìm cách trả lời cho câu hỏi đó Khi
đó xuất hiện vấn đề nhận thức (cũng có thể vấn đề xuất hiện trên cơ sở đã có,việc nghiên cứu những hệ quả của lý thuyết đã có làm xuất hiện những vấn
đề mới) Để trả lời câu hỏi khoa học đặt ra, người nghiên cứu bằng các thaotác tư duy : Phân tích, so sánh , tổng hợp trừu tượng hoá, khái quát hoá… và
cả trực giác khoa học đã đề ra giả thuyết Giả thuyết được thể hiện bằng mộthoặc một số phán đoán lôgic mà tính chân thực của nó mới ở dạng có thể(tiềm tàng) Cần phải chứng minh tính chân thực của giả thuyết;
Từ giả thuyết nhà khoa học bằng suy luận lôgic và suy luận toán họcsuy ra hệ quả lôgic và kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả Việc kiểm tra nàyđược tiến hành bằng các thí nghiệm Một khi giả thuyết đã được chứng minhthì giả thuyết trở thành chân lý khoa học (hay tri thức khoa học) Tri thứcnày được vân dụng vào thực tiễn, quá trình vận dụng lại làm xuất hiện những
Trang 10vấn đề tiếp theo, chu trình nghiên cứu mới lại được bắt đầu nhưng ở mức độcao hơn, hoàn thiện hơn
Khi khoa học chưa phát triển, nhà nghiên cứu cùng với đồng nghiệpthực hiện tất cả các giai đoạn của quá trình nghiên cứu, thậm chí chính họcòn chế tạo ra các dụng cụ để quan sát Khi khoa học phát triển thì việcnghiên cứu được chuyên môn hoá, mỗi nhà nghiên cứu làm việc trong mộtlĩnh vực liên quan đến một giai đoạn trong chu trình đã nêu, vì thế có nhàVật lý thực nghiệm, các nhà Vật lý lý thuyết chuyên nghiệp Các nhà Vật lýnghiên cứu họ biết rõ vị trí của mình trong chu trình nhận thức Còn khi HStiếp nhận tri thức khoa học họ không biết là mình đang ở giai đoạn nào,những thông tin và công việc mà họ đang làm có tính chất gì nếu họ khôngbiết về bản thân cấu trúc hoạt động Điều này làm hạn chế rất nhiều năng lực
tự nhận thức và sáng tạo của HS
Vận dụng chu trình sáng tạo của Razumopxki vào quá trình nhận thứcVật lý bằng PPTN, tham khảo ý kiến của Buseman, tiến sĩ Phạm Thị Phú chorằng hoạt động nhận thức
Vật lý theo PPTN hiểu theo nghĩa đầy đủ có thể biểu diễn theo sơ đồsau [sơ đồ 2]
Error: Reference source not found
Đề xuất vấn đề nghiên cứu
Mục đích của hành động này là nêu được vấn đề, phát biểu vấn đềthành câu hỏi nhận thức Các thao tác: Quan sát thực tiễn, ghi chép số liệu
Trang 11quan sát, so sánh phân tích tổng hợp trên cơ sở những tri thức đã có kết hợpvới điều chưa giải quyết hoặc giải quyết chưa triệt để.
Trong lịch sử khoa học “vấn đề” xuất hiện rất đa dạng:
“vấn đề ” xuất phát từ yêu cần thực tế Trong hoạt động thực tiễn , xuấthiện những
vấn đề mà giải quyết nó liên quan đến việc phát hiện ra thuộc tính chưabiết nào đócủa tự nhiên Thực tiễn luôn là nguồn gốc của vấn đề “vấn đề”được hình thành từ một lý thuyết đã có mà lý thuyết ấy chưa triệt để
Việc đề xuất vấn đề nghiên cứu là việc làm khó khăn và không phải
ai cũng làm được Phải là người am hiểu rất rõ về lịch sử vấn đề, say mê tìmtòi nghiên cứu, có óc phán đoán và nghi ngờ, luôn nhìn sự vật, hiện tượng từnhiều phía đặc biệt là luôn đặt câu hỏi ngược lại Khoa học là sản phẩm tinhthần của những con người dũng cảm, ham hiểu biết, tò mò, dám nghi ngờ (kể
cả những vấn đề được xem là hiển nhiên ) Lôgic của hành động “đề xuấtvấn đề” rất phức tạp, ở đây có sự kết hợp quan sát, tư duy lôgic và trực giác
Cơ sở của những thao tác tư duy và thực hành trên là niềm đam mê, là hứngthú tìm hiểu, là vốn tri thức nhất định về lĩnh vực khoa học có liên quan
Hình thành giả thuyết khoa học
Theo Anhxtanh [17] nhận thức khoa học diễn ra theo sơ đồ sau (sơ đồ3) Ông đã viết rõ
- Chúng ta có các dữ liệu , những dữ liệu trực tiếp của kinh nghiệmcảm tính
- A là những tiên đề, từ đó chúng ta suy ra những kết luận, về mặt tâm
lý A dựa trên cơ sở , nhưng không tồn tại con đường logic từ đến A.Chỉ tồn tại mỗi quan hệ trực giác ( tâm lý ) và mối liên hệ này luôn được lặplại
A
Hệ các tiên đề
Các hệ quả suy
ra từ các tiên đề
Sơ đồ 3
Trang 12- Từ các tiên đề A suy ra một cách logic đến các khẳng định riêng
- Những khẳng định được đối chiếu với ( kiểm tra bằng thựcnghiệm )
Như vậy trên cơ sở dữ kiện, dữ liệu đã có ( thu được trong thực tiễn,thí nghiệm) nhà khoa học nêu lên các giả thuyết mà Anhxtanh gọi là các
"tiên đề" song không có con đường lôgic nào được chỉ ra mà ở đây vai tròtrực giác đóng vai trò quan trọng
Trực giác khoa học được rèn luyện qua một quá trình tích luỹ dần dần
về lượng, đến độ nào đó sẽ đột biến nhảy vọt về chất Trực giác luôn tồn tạitrong mỗi con người, đó là một khả năng, nếu biết khai thác thì khả năng sẽđược bộc lộ
Điều này có ý nghĩa lớn đối với việc bồi dưỡng phương pháp nhậnthức cho HS Việc định hướng hành động nhận thức của HS trong học tậptheo con đường nhận thức khoa học, với việc áp dụng lý thuyết " Vùng pháttriển gần " của Vưgôtxky có thể bồi dưỡng cho HS trực giác khoa học
Việc hình thành giả thuyết là dựa trên các dữ liệu đó có, đó là sựtích luỹ về lượng Ở đây vai trò của ghi nhớ là rất quan trọng Trực giác cóquan hệ chặt chẽ với trực quan và tưởng tượng HS tri giác nhận biết tài liệutrực quan, tách ra và giữ lại trong óc những yếu tố riêng lẻ cần lĩnh hội.Những hành động này tiến triển sinh động, phụ thuộc vào nội dung bài toánnhận thức (vấn đề đặt ra) và trình độ nhận thức của chủ thể Như vậy từ đốitượng trực quan, hình thành hình tượng theo biểu tượng đó được xây dựng
Trang 13Sự biến đổi chính những hình tượng đó được hình thành trên cơ sở trựcquan là sự biến đổi tích cực trong óc những tri giác đó có dẫn đến xây dựnghình tượng mới khác với tài liệu trực quan xuất phát Hoạt động trí óc ở đây
là hoạt động tưởng tượng, nó bao gồm cả một loạt những hành động nhằmghi nhớ những hình tượng ban đầu đó hình thành, thực hiện những biến đổikhác nhau, những hình tượng đó có căn cứ những yêu cầu của câu hỏi nhậnthức, các biểu tượng được tích luỹ Như vậy đứng trước những vấn đề nhậnthức, người nghiên cứu biến đổi các dữ liệu trong óc, tìm thấy sự liên hệ giữacác biểu tượng đã có với các dữ liệu của vấn đề cần giải quyết, từ đó nảysinh " ý tưởng " về phương pháp giải quyết vấn đề một cách trực giác Kếtquả là nêu lên được giả thuyết
Giả thuyết nêu ra phải được thoả mãn hai chức năng: Giải thích và tiênđoán Giả thuyết phải sơ bộ giải thích được các sự kiện thực nghiệm đã biết.Quan trọng hơn giả thuyết phải có chức năng tiên đoán một hiện tượng mớichưa được biết đến Giả thuyết là một phán đoán không đơn thuần chỉ dựavào suy luận lôgic (như phán đoán thông thường) mà là sự kết hợp giữa suyluận lôgic và trực giác
Suy ra hệ quả lôgic
Giả thuyết được nêu ra dưới dạng một phán đoán: Đó là một nhận định
có thể mang tính bản chất khái quát Tính đúng đắn của giả thuyết cần phảiđược kiểm tra Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát là không thể
mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó Hệ quả lôgic được nêu ra từ giảthuyết trong PPTN phải thoả mãn hai điều kiện:
- Tuân theo quy tắc lôgic hoặc toán học
- Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm Vật lý
Các phép suy luận lôgic và toán học phải dẫn đến kết luận códạng: Biểu thức toán học biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng Vật lý mànhững đại lượng này hoặc phải đo trực tiếp hoặc kết luận phải là một khẳngđịnh tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó có thể quan sát được
Trang 14trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đổi của một đại lượng Vật lýnào đó.
Giả thuyết quy định nội dung của hệ quả lôgic thông qua tác động củacác quy tắc suy luận lôgic và suy luận toán học đồng thời hệ quả logic là cầunối giữa giả thuyết khoa học và thí nghiệm Vật lý
Việc suy ra hệ quả lôgiccó thể gồm một số trong các thao tác sau : phântích, so sánh đối chiếu, suy luận suy diễn (lôgic và toán học), cụ thể hoá
Tiến hành thí nghiệm kiểm tra
Đây là hành động đặc thù của PPTN Người nghiên cứu tự tạo hiệntượng, quá trình trong những điều kiện nhất địnhcủa phòng thí nghiệmnhằmkiểm tra tính xác thực của hệ quả lôgic suy ra từ giả thuyết Các thao tác tưduy và thực hành của hành độngtiến hành thí nghiệm kiểm tra tính xác thựccủa hệ quả lôgic
Lập phương án thí nghiệm.
Nhà nghiên cứu cần trả lời các câu hỏi sau:
- Cần làm gì để xuất hiện hiện tượng ? Phải có các thiết bị nào, lắp ráp
ra sao? Cần đo đại lượng nào ? Đo bằng dụng cụ gì ? Đo như thế nào ?
- Cần phải thay đổi đại lượng nào ? Ảnh hưởng của sự thay đổi đó đốivới các đặc trưng khác của hiện tượng ?
Nói chung phương án thí nghiệm cần được xây dựng dưới dạng bản vẽ,
sơ đồ
Tiến hành thí nghiệm
Căn cứ vào phương án đã vạch ra nhà nghiên cứu lắp ráp dụng cụ thínghiệm theo sơ đồ và tiến hành thí nghiệm Một loạt các thao tác được thựchiện
- Lắp ráp dụng cụ theo sơ đồ
Trang 15- Tiến hành thí nghiệm làm xuất hiện hiện tượng và quan sát, đo đạc,ghi chép số liệu
Xử lý số liệu ( Kết quả thí nghiệm )
Cách xử lý kết quả thí nghiệm đã được vạch sẵn từ khi xây dựng
phương án thí nghiệm Thông thường xử lý theo kiểu lập bảng, lập tỷ số, tínhtrị trung bình, vẽ đồ thị … Các kỹ năng: Tính toán, lấy sai số, đánh giá độchính xác của phép đo được rèn luyện ở thao tác này
Căn cứ kết quả thí nghiệm người nghiên cứu đánh giá tính chân thựccủa hệ quả
Rút ra kết luận
Nếu kết quả thí nghiệm khẳng định hệ quả tức là khẳng định điều tiênđoán của giả thuyết thì tính chân thực của giả thuyết cũng được khẳng định.Nếu kết quả thí nghiệm phủ định giả thuyết, nghĩa là giả thuyết chỉ giảithích được sự kiên đã có nhưng lại không phù hợp với sự kiện mới, ngườinghiên cứu phải xem lại hoặc là thí nghiệm hoặc là suy ra hệ quả lôgic có saiphạm gì không hoặc là xem lại chính bản thân giả thuyết để điều chỉnh thậmchí thay đổi chừng nào có sự phù hợp của kết quả thí nghiệm với hệ quả củagiả thuyết, đến khi nào giả thuyết mới nêu ra thành chân lý khoa học
Trong lịch sử phát triển của khoa học, chân lý mang tính tương đối (cácđịnh luật, lý thuyết luôn ở trạng thái động), chừng nào chưa có thực nghiệmmâu thuẫn với giả thuyết thì chừng đó giả thuyết còn là chân lý Tính tươngđối còn thể hiện ở phạm vi áp dụng của định luật hoặc lý thuyết
Áp dụng định luật, lý thuyết vào thực tiễn
- Áp dụng định luật để nghiên cứu Vật lý : Từ định luật mới xây dựng,các nhà nghiên cứu suy ra hệ quả; đó là những hiện tượng mới, quy luật mới,thực nghiệm mới Theo Fayman: "Lịch sử các phát minh chứng tỏ rằng khimột định luật nào đó đúng thì dựa vào đó ta có thể phát minh ra định luậtmới Khi chúng đã chắc chắn về tính đúng đắn của một định luật nào đó mà
Trang 16trong các quan sát thấy không phù hợp thì đó là một điểm báo hiệu có hiệntượng mới , chưa rõ".
Như vậy khi một định luật nào đó đúng thì dựa vào đó ta có thể phátminh ra định luật mới Còn khi tính đúng đắn của định luật hoặc thuyết nào
đó đã khẳng định mà trong quan sát hoặc thực nghiệm thấy có điều khôngphù hợp thì đó là dấu hiệu của hiện tượng mới Một dây chuyền phát minhđược tạo ra
Áp dụng định luật (lý thuyết) Vật lý vào thực tiễn , kỹ thuật và đời sống
Có thể nói Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật và các quá trình sản xuất.Việc nghiên cứu khoa học nhằm mục đích cuối cùng là ứng dụng vào thựctiễn, song việc đưa thành tựu khoa học vào ứng dụng là một quá trình Theothời gian thì khoảng cách từ nghiên cứu đến ứng dụng đang được rút ngắnlại
Trong dạy học Vật lý, việc áp dụng các định luật hoặc lý thuyết là việclàm không thể thiếu, việc áp dụng này được thể hiện ở các hình thức:
+ Bài học nghiên cứu tài liệu mới: Mà nội dung kiến thức là hệ quảcủa các định luật đã học, là việc vận dụng định luật trong tình huống mới + Bài học giải bài tập
+ Bài học thực hành
1.3.2 Tính chất của phương pháp thực nghiệm
Tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng nhận thức luận: PPTN là sựthể hiện khá cụ thể, công thức nhận thức của Lênin: " Từ trực quan sinhđộng đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn dó là conđường nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan " Tính khoa học
và tính hệ thống thể hiện trong cấu trúc lôgic của phương pháp Thí nghiệmkhông phải tiến hành một cách tuỳ tiện, ngẫu hứng mà xuất phát có mục đích
rõ ràng PPTN là sự thống nhất biện chứng giữa thực nghiệm và lý thuyết
Ta biết rằng PPTN không thể đóng khung ở chỗ các phương tiện thínghiệm, các thao tác thực hành tay chân, mà là sự kết hợp nhuần nhuyễn
Trang 17giữa các thao tác tư duy lý thuyết và thực hành Thí nghiệm bao giờ cũng cómục đích rõ ràng và mục đích đó được soi rọi bằng một lý thuyết đã có Lýthuyết đó là sự khái quát hàng loạt các sự kiện thực nghiệm và bằng thao tác
tư duy lý thuyết Và đến lượt mình thực nghiệm để kiểm tra lý thuyết
1.3.3 Các giai đoạn của PPTN trong dạy học Vật lý
Giai đoạn 2 Xây dựng giả thuyết (dự đoán khoa học)
Mục tiêu : GV hướng dẫn để HS nêu câu trả lời cho câu hỏi đặt ra mangtính khái quát giả định, sơ bộ, chưa chắc chắn
Biện pháp : GV hướng dẫn HS suy nghĩ dựa trên cơ sở
- Kinh nghiệm sống
- Suy luận tương tự
- Suy luận diễn dịch
Giai đoạn 3 Suy ra hệ quả lôgíc
Mục tiêu : HS nêu ra được một hệ quả lôgíc có thể kiểm tra bằng thínghiệm
Biện pháp : Suy luận lôgíc và suy luận toán học
Giai đoạn 4 xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm kiểm tra hệquả lôgíc
Mục tiêu : - Đề xuất được phương án thí nghiệm: dụng cụ, cách bố tríthí nghiệm, cách xử lý số liệu thí nghiệm
Trang 181 Xác định vấn
đề học tập
2 Nêu dự đoán khoa học
3 Suy ra hệ quả lôgíc
7 Áp dụng
định luật
5 Tiến hành TNKT
4 Xây dựng phương án TNKT
6 Rút ra định luật mới
Giai đoạn 5 Hợp thức hoá kiến thức mới
Mục tiêu:- HS tự lực rút ra kiến thức mới, truyền đạt được nội dungkiến thức mới (phát biểu được định nghĩa, định luật)
Biện pháp: HS phát biểu, GV nhận xét, bổ sung chính xác hóa nội dungkiến thức mới
Giai đoạn 6 Vận dụng kiến thức mới
Mục tiêu: HS nắm vững nội dung kiến thức mởi mức độ vận dụng, phântích tổng hợp, đánh giá
Biện pháp: - Vận dụng tập dượt: áp dụng để giải thích hiện tượng, giảibài tập đơn giản ngay trong bài học kiến thức mới
- Vận dụng nâng cao: tiết học giải bài tập, tiết học về ứng dụng kỹ thuật
của định luật mới, xác định giới hạn ứng dụng kiến thức mới
1.3.4 Sơ đồ PPTN trong dạy học Vật lý [17]
Theo quan điểm dạy học hướng vào người học, chú ý phát triển các hoạtđộng học tập đa dạng của học sinh, sơ đồ trên (sơ đồ 4) được xây dựng theo
Trang 19tiếp cận người học và lý thuyết hoạt động Đỉnh của sơ đồ là tên các hànhđộng trong chuõi hành động của PPTN Vật lý
1.4 Vận dụng PPTN trong dạy học Vật lý ở trường THPT
Dạy học các kiến thức Vật lý băng phương pháp thực nghiệm là mộthướng ưu tiên ở trường phổ thông để thực hiện được các giai đoạn củaPPTN, đòi hỏi phải có suy nghĩ sáng tạo và có kỹ năng, kỹ xảo về nhiềumặt Bởi vậy người giáo viên phải tuỳ theo nội dung của mỗi kiến thức, tuỳtheo trình độ của học sinh, điều kiện trang thiết bị ở trường phổ thông mà màvận dụng linh hoạt các mức độ sử dụng phương pháp này Trong mỗi bài học
cụ thể, giáo viên phải tính đến khả năng học sinh có thể thực hiện giai đoạnnào, ở mức độ nào là thành công nhất để tập trung khai thác, rèn luyện khảnăng cho họ ở mặt đó Trong dạy học các định luật Vật lý theo PPTN có haitrường hợp đáng lưu ý sau:
+ Có những định luật Vật lý thực nghiệm nhưng việc suy luận quá phứctạp hoặc những thí nghiệm quá tinh vi không có điều kiên thực hiện ở trườngphổ thông, giáo viên có thể dùng phương pháp kể chuyện lịch sử để HS biếtcách giải quyết của các nhà bác học
+ Có những định luật trong lịch sử được phát minh bằng con đườngthực nghiệm nhưng ngày nay có thể coi như một hệ quả của định luật, một lýthuyết khái quát hơn Những suy luận này HS có thể hiểu được …Bởi vậy,
để rèn luyện khả năng suy luận sắc bén cũng như giảm bớt khó khăn về tổchức các thí nghiệm phức tạp cho nên không dạy những định luật đó theoPPTN mà chỉ sử dụng một yếu tố của PPTN là làm thí nghiệm kiểm tra minhhoạ kết luận thu được bằng suy luận lý thuyết
Trong khi áp dụng PPTN , thường được phối hợp với các phương phápnhận thức khác như phương pháp phân tích - tổng hợp, phương pháp quy nạp
- diễn dịch
1.5 Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm ở trường THPT [17]
Trang 20Như đã phân tích ở mục 1.2 nội dung của phương pháp thực nghiệm rấtphức tạp: Đó là sự thống nhất biện chứng giữa tư duy lý thuyết và tư duythực hành Dạy học PPTN ở trường phổ thông không có tham vọng làm cho
HS hiểu và vận dụng trọn vẹn phương pháp này mà chỉ bước đầu cho HSlàm quen với PPTN bằng cách cho HS được trải qua toàn bộ các khâu củaPPTN, hiểu được các giai đoạn chính, tham gia vào một số khâu, rèn luyệnmột số thao tác tư duy và thực hành vừa sức để HS có thể vận dụng PPTNgiải quyết vấn đề nhỏ hợp với năng lực của HS phổ thông
Trong điều kiện dạy học phổ thông ở nước ta việc HS tham gia vào toàn
bộ các hoạt động của PPTN để xây dựng tri thức mới trong bài học trên lớp
là việc rất khó khăn Điều này do sự hạn chế về thời gian, thiết bị dạy họckhông đảm bảo, mặt khác đối với một số tri thức Vật lý phổ thông việc tựlực đề xuất vấn đề, nêu giả thuyết, nêu phương án thí nghiệm là quá sứcđối với đa số HS Trong những trường hợp đó HS có thể chứng kiến nhữnghành động này qua trình bày của GV mà không trực tiếp tham gia thực hiện.Chính vì vậy dạy học PPTN chỉ có thể thực hiện ở một số những mức độnhất định Căn cứ vào sự tham gia của HS và các hành động của PPTNchúng ta có thể phân làm bốn mức độ dạy học PPTN ở trường phổ thông nhưsau
1.5.1 Mức độ 1: Cung cấp cho HS nội dung của PPTN.
Ở mức độ này HS được chứng kiến tất cả các giai đoạn của PPTN vớicác khái niệm "vấn đề nhận thức", "giả thuyết", "hệ quả lôgic", "thí nghiệmkiểm tra", "kết luận" trong mối liên hệ hữu cơ giữa chúng ở mức độ đơngiản HS được biết về PPTN như một phương pháp quan trọng của Vật lýhọc: Là con đường xây dựng hàng loạt các định luật Vật lý
Việc HS trực tiếp tham gia thực hiện các hành động của PPTN ở mức
độ này còn hạn chế, HS chỉ có thể tham gia vào một vài khâu trong trườnghợp nội dung tri thức đơn giản (điều này chưa nhất thiết)
Yêu cầu dạy học PPTN ở mức độ này:
Trang 21- HS phải được chứng kiến tất cả các giai đoạn của PPTN và hiểu đượcPPTN là con đường cơ bản để thiết lập các quy luật Vật lý.
- HS phải nắm được cấu trúc của PPTN bao gồm các hành động nào,thứ tự thực hiện các hành động Nghĩa là phải hiểu được sơ đồ cấu trúc củaPPTN
- HS có thể thực hiện một vài khâu mà nội dung Vật lý đơn giản vàtrang thiết bị cho phép
Khi dạy học tường minh PPTN sẽ gặp khó khăn về thời gian và thiết bịdạy học Khắc phục các khó khăn này như sau:
Về thời gian: Kết hợp bài học trên lớp nghiên cứu định luật với bài thực
hành, nghĩa là biến thí nghiệm thực hành thành thí nghiệm trực diệncủa HS
để nghiên cứu định luật
Về thiết bị: Cần lựa chọn dạy học tường minh nội dung tri thức cơ bản
nào mà thiết bị dễ tìm, đơn giản có thể thực hiện được trong điều kiện lớphọc
1.5.2 Mức độ 2: Rèn luyện một số kỹ năng cơ bản cần thiết, tối thiểu
của PPTN
Nội dung: Là HS được chứng kiến tất cả các giai đoạn của PPYN và
trực tiếp tham gia làm các thí nghiệm kiểm tra
Yêu cầu của mức độ này là:
- Hình thành kỹ năng đo lường trực tiếp các đại lượng Vật lý
- Hình thành kỹ năng tiến hành thí nghiệm theo chỉ dẫn để: + Đo gián tiếp một số đại lượng Vật lý
+ Viết kết quả đo, đánh giá mức độ chính xác của phép đo + Nghiệm lại định luật bằng thí nghiệm theo chỉ dẫn
Biện pháp: Chủ yếu thông qua các thí nghiệm thực hành được tiến
hành theo PPTN ở phòng thí nghiệm Thực tế do không có phòng học bộmôn cộng với cách đánh giá hiện nay không đưa ra yêu cầu về hiểu biết và
Trang 22vận dụng tri thức phương pháp thực hiện nên các bài thực hành không đượcthực hiện ở trường phổ thông.
- Đo lường là kỹ năng tối thiểu, cơ bản của PPTN, vì vậy dạy học PPTNphải bổ sung ngay những chỗ hổng này của HS và có thể được thực hiệnngay trong điều kiện không có phòng học bô môn bằng cách cho HS bài tập
về nhà đo đạc một số đại lượng Vật lý phù hợp với nội dung học tập trên lớp
- Quan sát những quá trình, hiện tượng Vật lý đơn giản có thể rèn luyện
kỹ năng quan sát các thí nghiệm biểu diễn và thực hành ở lớp , qua các bàithí nghiệm và quan sát ở nhà
Ở mức độ này HS nhất thiết phải một số thao tác của " Thí nghiệm kiểmtra " trong PPTN, được biết PPTN ở dạng một thể thống nhất, trong mỗi tácđộng qua lại giữa các hành động và thao tác tư duy
1.5.3 Mức độ 3: HS trải qua trải qua tất cả các giai đoạn của PPTN và
tự lực thực hiện giai đoạn " Thí nghiệm kiểm tra " và rút ra kết luận về vấn
đề nghiên cứu
Nội dung: Là HS phải hoàn toàn tự lực trong giai đoạn " Thí nghiệm
kiểm tra " từ việc lập phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ đến việc tiếnhành thí nghiệm và xứ lý kết quả thí nghiệm, rút ra kết luận Căn cứ vào hệquả lôgic, tự lực nêu phương án thí nghiệm Đây là mức độ nâng cao có sựnhảy vọt về chất trong hành động tư duy và thực hành của HS
Đối tượng: Là HS trải qua mức độ 1 và 2, HS các lớp chuyên Vật lý,
Toán, học sinh học chương trình nâng cao Bởi yêu cầu cao hơn, đòi hỏinhững hiểu biết và kỹ năng, trình độ tư duy nhất định
Biện pháp:
- Giáo viên nêu ra một số phương án thí nghiệm, cho HS lựa chọn
phương án khả thi và tối ưu
- GV trình bày mẫu việc xây dựng phương án thí nghiệm của các thínghiệm lịch sử
Trang 23- Sử dụng các bài tập thí nghiệm Vật lý có tác dụng lớn trong việc hìnhthành và rèn luyện kỹ năng lập phương án thí nghiệm nghiên cứu và tiếnhành thí nghiệm.
- Chuyển một số thí nghiệm thực hành thành thí nghiệm nghiên cứu của
HS
1.5.4 Mức độ 4: HS tự lực nghiên cứu một số vấn đề nhỏ bằng PPTN.
Đây là mức độ cao nhất của dạy học PPTN trong nhà trường
Đối tượng: HS đã hoàn thành 3 mức độ đã nêu trên hoặc những HS
thực sự có năng khiếu về Vật lý
Nội dung: HS giải quyết một bài tập do GV giao cho, bài tập mang tính
nghiên cứu, tìm quy luật một sự phụ thuộc nào đó bằng thí nghiệm, thiết kếchế tạo dụng cụ đo đơn giản, để đo một đại lượng Vật lý nào đó
Biện pháp: Sử dụng các bài tập thí nghiệm.
Như vậy 4 mức độ dạy học PPTN là sắp xếp theo thứ tự tăng dần tínhphức tạp, khó khăn, tăng dần tính độc lập của HS trong việc sử dụng PPTN
Có 4 biện pháp chủ yếu để thực hiện các mức độ:
- Dạy học tường minh và không tường minh qua bài học nghiên cứu tàiliệu mới
- Dạy học PPTN bằng bài tập thí nghiệm Vật lý
- Dạy học PPTN bằng thí nghiệm thực tập
- Dạy học PPTN qua thí nghiệm lý tưởng
1.6 Những nguyên tắc cần quán triệt khi thực hiện dạy học PPTN Vật lý: [17]
Tri thức về phương pháp nhận thức là loại tri thức đặc thù bởi phươngpháp, chính là sự vận hành của nội dung từ ngoài vào trong của từng cá thể.Phương pháp nằm trong mối liên hệ chặt chẽ giữa 3 thành tố tạo thành một
hệ hoàn chỉnh cho mọi hoạt động của con người
Trang 24Phương pháp không thể tách rời hoạt động có mục đích của con người,thông qua hoạt động mà hình thành phương pháp Trong nhận thức cũng vậy,hoạt động nhận thức mảnh đất để hình thành PPTN Sau đây là nhữngnguyên tắc cần quán triệt và đặc biệt lưu ý khi tiến hành dạy học PPTN Vật
lý, ngoài những nguyên tắc dạy học nói chung
1.6.1 Nguyên tắc tính mục đích của dạy học
Đây là nguyên tắc đầu tiên cần quán triệt Mỗi bài học, một chương,một phần của Vật lý học nhằm giải quyết vấn đề nhất định để đạt đến mộtmục đích nào đó Các cách thức, con đường, biện pháp thủ pháp để đạtđược mục đích ấy chính là phương pháp Tư duy bắt đầu từ nhận thức, từmục đích nhận thức Đó là khởi nguồn của quá trình nhận thức
Tính mục đích cần quán triệt trong mọi hoạt động từ vĩ mô đến vi mô.Đặt vấn đề cho một bài học, một chương, một phần, nêu nổi bật được mụcđích là biện pháp hữu hiệu Trong sơ đồ phương pháp nhận thức (sơ đồ 3).Vấn đề xuất phát từ thức tiễn hoặc từ những lý thuyết đã có Đây là quá trìnhlàm xất hiện câu hỏi nhận thức trước HS Quá trình này trùng với giai đoạnxây dựng tình huống có vấn đề trong dạy học " Nêu vấn đề " Để tập cho HS
tự đặt vấn đề, trước hết cho HS thấy : Đặt vấn đề là như thế nào thông quaviệc xây dựng tình huống có vấn đề của GV " Tạo nên một tình huống cóvấn đề, điều đó có nghĩa là đặt trước HS một vấn đề sao cho các em thấy rõđược lợi ích về mặt nhận thức hay về mặt thực tế của việc giải quyết nónhưng đồng thời cảm thấy có một số khó khăn về mặt trí tuệ do thiếu kiếnthức cần thiết, nhưng sự thiếu sót này có thể khắc phục được nhờ sự nỗ lựccủa bản thân "
Lý thuyết dạy học nêu vấn đề đã bàn về các biện pháp xây dựng tìnhhuống có vấn đề Thông thường cơ sở của tình huống có vấn đề là nhữnghiện tượng, những sự kiện Vật lý và những mối liên hệ nhân quả giữa chúng
mà HS phải nghiên cứu trong bài học (đó thực sự là những điều mới mẻ mà
HS chưa biết) Tuy nhiên chúng phải xuất hiện trước HS dưới những mối
Trang 25quan hệ gây được cho các em cảm giác ngạc nhiên vì tính bất ngờ của chúng,
vì giá trị nhận thức và thực tiễn cao, vì những mối liên hệ bất ngờ, vì tínhchất nghịch lý, vì tính có vẻ "không thể xảy ra", vì tính "bí ẩn"
Trong thời đại ngày nay không phải dễ làm cho HS ngạc nhiên bởi vì cónhiều nguồn thông tin: Sách báo, vô tuyến truyền hình với các chương trìnhphổ biến khoa học thường thức Tuy nhiên vẫn có thể gây cảm giác ngạcnhiên cho HS không phải bằng cách đặt ra các vấn đề lớn lao mà bằng cáchxét các hiện tượng dưới những góc độ khác thường, vạch ra những mối liên hệchưa từng được chú ý Có thể gây ra tình huống có vấn đề trong dạy học Vật
lý bằng những câu hỏi độc đáo, bằng cách đàm thoại mở đầu đặc biệt, bằng thínghiệm, bằng hình vẽ và bằng nhiều phương tiện khác do GV sáng tạo
1.6.2 Nguyên tắc liên hệ chặt chẽ giữa phương pháp và nội dung
Nguyên tắc này xuất phát từ bản chất của phương pháp là sự thống nhấtbiện chứng giữa mặt khách quan và mặt chủ quan Phương pháp được xâydựng trên những hiểu biết về các quy luật khách quan và sự phát triển của sựvật Các phương pháp khoa học không phải xác định một cách tuỳ tiện bởicác nghiên cứu, mà được xác định bởi tính chất, đặc điểm của đối tượngnhận thức
Chính vì trong quá trình HS chiếm lĩnh kiến thức khoa học dưới sự chỉđạo, hướng dẫn của GV cũng là lúc họ nắm được cách thức xây dựng kiếnthức ấy trong quá trình dạy họckiến thức đơn thuần Phương pháp khoa họccũng dần dần hình thành ở HS một cách tự phát, đây là điều kiện thuận lợi, là
cơ sở để thực hiện một chương trình bồi dưỡng PPTN cho HS Chỉ có việcchủ động của GV theo kế hoạch chặt chẽ thì tri thức phương pháp khoa họccủa HS mới hình thành một cách hệ thống và hoàn chỉnh
" Chương trình bồi dưỡng phương pháp nhận thức phải bám sát nộidung giáo trình Vật lý Vật lý phổ thông chủ yếu là Vật lý thực nghiệm nênchương trình phải dành một khối lượng đáng kể cho việc bồi dưỡng PPTN từlớp 7 đến lớp 12 dần từng bước hoàn thiện " Cấu trúc lôgic của giáo trình
Trang 26và của từng vấn đề có thể thay đổi để phù hợp với việc bồi dưỡng PPTN.Việc giảng dạy các định luật thực nghiệm bằng hình thức thông báo là hếtsức hạn chế Trong điều kiện về thời gian và cơ sở vật chất không thể thựchiện được theo tinh thần dạy học của PPTN thì có thể cho HS đọc trước ởnhà phần mô tả thí nghiệm (có thể là những thí nghiệm lịch sử).
1.6.3 Nguyên tắc hệ thống: Bồi dưỡng phương pháp nhận thức phải
đi từ đơn giản đến phức tạp, từ chưa hoàn thiện đến hoàn thiện phù hợp với năng lực nhận thức của HS
Phương pháp là một khái niệm trừu tượng, phương pháp nhận thức khoahọc lại càng trừu tượng hơn, mức độ khái quát, phức tạp của phương pháp làrất khác nhau Ngay trong một phương pháp cụ thể thì mức độ nông sâu,rộng hẹp cũng khác nhau Dạy học phải quán triệt nguyên tắc vừa sức, phải
đi từ đơn giản đến phức tạp, từ chưa hoàn thiện đến hoàn thiện Đó là yêucầu nghiêm ngặt Không thể dạy cho HS đo gián tiếp một đại lượng Vật lýnếu chưa có kỹ năng đo trực tiếp các đại lượng liên quan Cũng không thểdạy học PPTN ở dạng hoàn chỉnh nếu HS chưa biết nêu giả thuyết sơ bộ trên
cơ cở quan sát hiện tượng nào đó
Ngay khi bồi dưỡng phương pháp nhận thức nào đó cũng phải tiến hànhcác mức đọ khác nhau từ thấp đến cao theo hướng tăng dần sự tham gia của
HS vào các giai đoạn của việc sử dụng phương pháp nhận thức: Từ chỗ xem,nghe, làm một vài khâu đến chỗ tự lực hoàn toàn trong nghiên cứu
1.6.4 Nguyên tắc lặp đi lặp lại
Tri thức về phương pháp có đặc thù riêng: Phải hình thành thông quahoạt động, phương pháp nhận thức hình thành ở HS thông qua hoạt độngnhận thức Một phương pháp có tần số sử dụng lớn trong một giáo trình Vật
lý là điều kiện thuận lợi cho việc rèn luyện và bồi dưỡng phương pháp đócho HS, nếu có sự quan tâm chú ý của GV vào việc dạy con đường xây dựngtri thức thì hiệu quả sẽ là đáng kể Điều đó cũng đúng cho việc bồi dưỡngPPTN cho HS
Trang 27Tuy nhiên việc thực hiện nguyên tắc này sẽ gặp hạn chế về thời gian.
Rõ ràng việc thông báo nội dung một định luật sẽ nhanh hơn nhiều so vớiviệc tiến hành xây dựng định luật đó bằng suy diễn lý thuyết hoặc bằng thựcnghiệm Song cái lợi của việc dạy phương pháp nhận thức đã thấy rõ nhưchúng ta đã đề cập ở trên Vì thế cần phải dành nhiều thời gian để đảm boảtính lặp di lặp lại của dạy học phương pháp nhận thức và đặc biệt là PPTN
1.7 Các hình thức dạy học PPTN trong môn Vật lý ở trường THPT
1.7.1 Bài học xây dựng kiến thức mới theo PPTN Vật lý
Giáo trình Vật lý phổ thông được biên soạn thành những bài học vớithời gian từ 1 đến 2 tiết Đó là những đơn vị kiến thức cơ bản thuộc mộttrong các loại kiến thức cơ bản sau: Khái niệm Vật lý (khái niệm định tính vàkhái niệm định lượng); định luật Vật lý; thuyết Vật lý; các ứng dụng Vật lý;các phương pháp nhận thức Vật lý Hoạt động dạy học được tổ chức sao cho
HS lĩnh hội được kiến thức Theo Razumopxki để phát triển năng lực sángtạo của HS cần xây dựng tiến trình bài học phỏng theo các giai đoạn nghiêncứu của nhà bác học, giống như khi nhà bác học xây dựng nên tri thức ấytrong lịch sử khoa học, nghĩa là HS được khám phá lại định luật Với cáchxây dựng bài học như vậy HS được học định luật dưới dạng “Bào thai học”của nó, kết quả HS vừa lĩnh hội được tri thức cơ bản, vừa được bồi dưỡngphương pháp xây dựng ra tri thức đó
Để HS lĩnh hội PPTN một cách tự giác, rất cần thiết phải được hợp thứchoá một cách tường minh tri thức về phương pháp Khi công cụ nhận thức đãđược HS hiểu rõ thì họ mới có thể vận dụng nó thành công Việc hợp thứchoá một cách tường minh PPTN trong bài học nghiên cứu tài liệu mới là mộtbiện pháp dạy học PPTN cho HS
1.7.1.1 Xây dựng bài học tường minh phương pháp thực nghiệm của nhận thức Vật lý [17]
Những điều lưu ý khi xây dựng bài học tường minh PPTN
Về yêu cầu của bài học
Trang 28Không thể dạy học phương pháp một cách thuần tuý cho HS mà phảidạy thông qua việc vận dụng phương pháp ấy để xây dựng một đơn vị trithức nào đó Như vậy bài học tường minh PPTN vừa dạy tri thức về các sựkiện, vừa dạy tri thức về phương pháp phải đặt ra hai yêu cầu:
- Yêu cầu về tri thức cơ bản (khái niệm, định luật, thuyết)
- Yêu cầu của nội dung tri thức về phương pháp: HS phải nắm đượcphương pháp ở mức độ nào đó về lý thuyết và thực hành (thực hành sử dụngphương pháp)
Hai yêu cầu phải phù hợp với nhau theo nguyên tắc: Sự phù hợp giữanội dung và phương pháp
Về tiến trình của bài học
Trong bài học tường minh PPTN, HS phải trải qua tất cả các giai đoạncủa phương pháp này, nghĩa là tiến trình xây dựng tri thức Vật lý phải phỏngtheo việc xây dựng tri thức của nhà bác học: HS tham dự vào việc khám phálại tri thức trong điều kiện nhà trường
Về hoạt động của HS
Bài học phải lựa chọn sao cho HS được tham gia nhiều nhất vào cáckhâu của PPTN (chính sự tham gia của HS là điều kiện để họ vận dụngphương pháp, hình thành và vận dụng kỹ năng) Yêu cầu này đòi hỏi bài học
sử dụng các thiết bị có thể có trong điều kiện nhà trường hiện nay (dễ tìm, rẻtiền, dễ chế tạo), các giả thuyết nêu ra và việc suy ra hệ quả lôgic của nókhông quá phức tạp
Về thời gian
So với các bài học khác, bài học tường minh phương pháp (nói chung)
và PPTN (nói riêng) thực hiện đồng thời hai nội dung dạy học: Dạy tri thức
về sự kiện và dạy tri thức về phương pháp Bài học không cho phép nêu rađịnh luật dưới dạng thông báo, buộc HS công nhận, mà phải để HS xây dựngnên định luật dưới sự hướng dẫn của GV Điều đó cần một thời gian gấp hailần so với bài học bình thường, quỹ thời gian có thể lấy từ giờ thực hành Vì
Trang 29vậy các bài học tường minh PPTN được lựa chọn sao cho thí nghiệm kiểmtra hệ quả lôgic của giả thuyết có nội dung tương tự với thí nghiệm thựchành.
Số lượng bài học tường minh phương pháp thực nghiệm
Các tri thức muôn vẻ của Vật lý được xây dựng bằng một số hữu hạncác PPTN khoa học bộ môn, vì thế bài học tường minh PPTN là hạn chế
Lôgic của bài học tường minh PPTN
“Vấn đề nhận thức” ở bài học này là nội dung của PPTN Cần phảitrình bày nội dung này cho HS sao cho nó không phải “từ trên trời rơixuống”, mà là khái quát rất tự nhiên thông qua việc vận dụng phương phápnày xây dựng tri thức Vật lý nào đó Quy trình bài học tường minh PPTN cóthể như sau:
Bước 1: Đặt vấn đề, nêu ví dụ làm nổi lên vấn đề cần nhận thức: Bằng
cách nào người ta xây dựng các định luật Vật lý ? (hoặc cách thức, phươngpháp xây dựng nên các định luật Vật lý là gì?)
Bước 2: Cho HS trải qua tất cả các giai đoạn của PPTN khi GV sử
dụng chính phương pháp đó để xây dựng một định luật Vật lý nào đó (ở đây
HS có thể tham gia vào một số khâu trong các khâu: Nêu giả thuyết, nêuphương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm xử lý kếtquả, rút ra kết luận tuỳ vào trình độ HS và nội dung của định luật cũng nhưthiết bị dạy học)
Bước 3: Khái quát những giai đoạn chính trong quá trình trên, lập
thành sơ đồ cấu trúc của PPTN
1.7.1.2 Dạy không tường minh phương pháp thực nghiệm Vật lý
Tri thức về phương pháp nói chung và PPTN nói riêng có đặc thù:Được HS lĩnh hội ngay trong sự vận động nội tại của những tri thức cơ bảnkhác Lôgic của quá trình hình thành kiến thức phản ánh một cách gián tiếpcấu trúc của phương pháp xây dựng kiến thức đó Mặt khác tri thức về
Trang 30phương pháp không thể được HS lĩnh hội chỉ trong vài tiết học mà đó phải làmột quá trình tích luỹ, bồi dưỡng liên tục và lâu dài thông qua từng bài học Trong (sơ đồ 2) giai đoạn “Thí nghiệm kiểm tra” là giai đoạn đặc thù vìvậy đi sâu phân tích giai đoạn này khi thực hiện dạy học không tường minhPPTN cho HS là điều cần thiết.
Giai đoạn “thí nghiệm kiểm tra” trong PPTN gồm các hành động:
- Lập phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả lôgic củagiả thuyết
- Tiến hành thí nghiệm, quan sát đo đạc, ghi chép số liệu thí nghiệm
- Xử lý kết quả, đối chiếu với hệ quả suy ra từ giả thuyết
- Rút ra kết luận
Trong quá trình dạy học việc HS tham gia lập phương án thí nghiệmkiểm tra, lựa chọn dụng cụ, vẽ sơ đồ thí nghiệm có tác dụng lớn trong việcbồi dưỡng một số thao tác của PPTN Trong điều kiện dạy học hiện nay cầntăng cường việc cho HS thảo luận các phương án thí nghiệm nhằm kiểm tragiả thuyết hoặc hệ quả lôgic của nó Các em trình bày phương án thí nghiệmbằng lời hoặc bằng sơ đồ, bản vẽ Điều này có tác dụng lớn trong việc bồidưỡng tư duy kỹ thuật, góp phần đào tạo những nhà thiết kế trong tương lai
1.7.2.Bài học bài tập Vật lý theo tinh thần PPTN Vật lý
1.7.2.1 Khái niệm và phân loại bài tập thí nghiệm Vật lý
a) Bài tập thí nghiệm Vật lý(BTTNVL): Là những bài tập mà việc giải
nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác định một đại lượng Vật lý nào đó,hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số Vật lý hoặc kiểm tra tínhchân thực của lời giải lý thuyết Bài tập thí nghiệm vừa mang tính lý thuyếtvừa mang tính thực nghiệm Nó có tác dụng lớn trong việc bồi dưỡng cho
HS phương pháp thực nghiệm của nhận thức Vật lý Có thể thấy rõ qua việc so sánh các giai đoạn của PPTN với các bước tiến hành khi giải một bài tập thí ngiệm như sau:
Các giai đoạn của Các bước trong quá trình giải
Trang 313 Nghiên cứu lý thuyết
(suy ra hệ quả lôgic từ giả
2 Xây dựng phương án giải (phương
án thí nghiệm, lập luận, tính toán)
3 Thực hiện giải: Tính toán, lập luận,trình bày lời giải, (nếu có thể giải bằng lýthuyết) Hoặc lập luận phương án thínghiệm, quan sát, để thu thập số liệu
4 Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiệntượng, ghi nhận số liệu và xử lý kết quả
5 Đánh giá kết quả và trả lời câu hỏicủa bài toán
Như vậy các hành động nhận thức diễn ra khi thực hiện giải một bài tậpthí nghiệm có tính chất tương tự với những hành động diễn ra khi nghiên cứubằng PPTN Đây chính là cơ sở tâm lý và lý luận dạy học của dạy học PPTNbằng biện pháp sử dụng các BTTN, việc HS tiến hành giải BTTN sẽ làm cho
tư duy phân tích, tổng hợp, phán đoán, trừu tượng hoá, khái quát hoá và cảtrực giác khoa học được bồi dưỡng và rèn luyện
Việc giải các BTTN Vật lý, đó là những nghiên cứu nhỏ - tạo điệu kiệntốt để phát triển tư duy và khả năng nhận thức cho học sinh
b) Phân loại bài tập thí nghiệm Vật lý: Căn cứ vào mức độ khó khăn
khi tiến hành giải bài tập và phương thức giải, chúng tôi chia BTTN làm hailoại
- Bài tập thí nghiệm định tính : Những bài tập này không có các phép
đo đạc, tính toán định lượng, công cụ để giải là những suy luận logic trên cơ
sở định luật, khía niệm Vật lý và những quan sát định tính
* Bài tập thí nghiệm, quan sát và giải thích hiện tượng
* Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm
Trang 32- Bài tập thí nghiệm định lượng.
Những bài này yêu cầu HS:
Đo đạc đại lượng Vật lý với các thiết bị nào đó
Tìm quy luật với mối liên hệ phụ thuộc giữa các đại lượng Vật lý
Có thể chia làm 3 mức độ
* Mức độ 1 Cho thiết bị, hướng dẫn cách làm thí nghiệm
Yêu cầu : HS làm thí nghiệm tìm quy luật, đo đạc đại lượng
* Mức độ 2 Cho thiết bị
Yêu cầu : HS thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm tìmquy luật
* Mức độ 3
Yêu cầu : + Tự lựa chọn thiết bị
+ Thiết kế phương án thí nghiệm
+ Làm thí nghiệm đo đạc hoặc tìm quy luật
1.7.2.2 Phương pháp biên soạn và lựa chọn bài tập thí nghiệm
* Mục đích:
+ Các BTTN nhằm củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức Vật lý trongtrường phổ thông Mặt khác nhằm bồi dưỡng tư duy Vật lý cho HS bao gồmcác thao tác tư duy logic và thực hành, bồi dưỡng những thao tác của PPTN.+ Về mặt giáo dục các bài tập có nội dung gần gũi với cuộc sống hằngngày có thể giải trong lúc dạo chơi, đi tham quan, các bài tập mang tính thiết
kế, sáng tạo nhằm bồi dưỡng hứng thú học Vật lý, lòng yêu khoa học, óc tò
mò quan sát,sáng tạo của học sinh
Hệ thống các bài tập phải được sắp xếp từ đơn giản đến phức tạp đểmọi đối tượng học sinh đều có thể giải được theo các mức độ nông sâu khácnhau Nội dung các bài tập phải liên hệ chặt chẽ với nội dung tri thức cơ bảncủa bài học trên lớp và phải thiết thực, gần gũi với cuộc sống hằng ngày củahọc sinh Thiết bị thí nghiệm đơn giản, dễ tìm kiếm hoặc dễ chế tạo
1.7.2.3 Phương pháp dạy học bài tập Vật lý
Trang 33- Phương pháp giải BTTN Vật lý là phương pháp dạy học vừa thểhiện những mặt mạnh của bài tập Vật lý , vừa có những ưu thế của thínghiệm Vật lý về các mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kỹ thuật tổnghợp, đặc biệt là giúp làm sáng tỏ quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn BTTNVật lý có thể sử dụng trong những hình thức dạy học khác nhau : Giờ lên lớpbài tập Vật lý, thí nghiệm và quan sát tự lực của học sinh ở nhà , thí nghiệm
và quan sát của học sinh ở phòng thí nghiệm, trong các buổi dã hội, dã ngoạihọc tập
- Đa số các giờ học BTTN Vật lý được sử dụng sau khi học sinh họcxong tài liệu mới BTTNVL nhằm làm cho học sinhhiểu kiến thức sâu sắchơn, vững chắc hơn Nếu không giải bài tập thì việc nắm kiến thức hời hợt,hình thức Trong giờ bài tập thí nghiệm Vật lý, tính tích cực hoạt động củahọc sinhđược nâng cao so với giờ học lý thuyết
- Giờ học BTVL được chia làm 2 giai đoạn (căn cứ vào mục đích).+ Giai đoạn xây dựng phương pháp giải bài tập Giai đoạn này thôngqua bài tập mẫu GV khái quát hoá thành phương pháp chung giải một loạibài tập nào đó
+ Giai đoạn rèn luyện kỹ năng Giai đoạn này là quá trình luyện tập vậndụng phương pháp đã có để giải bài tập tương tự
Như vậy giờ học bài tập có sử dụng BTTN cần quán triệt một số yêucầu sau:
- Học sinh phải chuẩn bị ở nhà những thí nghiệm và quan sát những thínghiệm có liên quan, hoặc đã được giao cho về làm các BTTN Có như vậythì giờ bài tập mới đạt kết quả
- Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh phải được thể hiện ởmức độ cao nhất Thầy giáo không được làm thay những gì học sinh có thểlàm được
- Các bài thí nghiệm được chọn giải phải liên quan chặt chẽ với tư liệu
lý thuyết đang học
Trang 34Bài tập thí nghiệm được chọn giải trong giờ lên lớp có thể là sự mởrộng, nâng cao, phức tạp hoá một bài tập định tính hoặc bài tập định lượngthông thường.
- Phương pháp tiến hành giờ lên lớp tiết bài tập Vật lý với mục đích bồidưỡng cho học sinh PPTN của nhận thức Vật lý
* Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm cần thiết
* Chuẩn bị kế hoạch bài học (giáo án lên lớp)
2 Tiến hành bài học theo kế hoạch đã chuẩn bị
3 Đánh giá bài học Điều chỉnh những bất hợp lý, bổ sung hoặc sửa đổinếu cần Trong 3 giai đoạn trên của việc tiến hành giờ lên lớp giải bài tậpVật lý thì giai đoạn chuẩn bị là giai đoạn quan trọng và có tính quyết định.Trong đó giáo án lên lớp là công việc chủ yếu của việc chuẩn bị
1.7.3 Bài học thực hành thí nghiệm theo tinh thần PPTN Vật lý
1.7.3.1 Vai trò của thí nghiệm thực tập trong dạy học Vật lý
Thí nghiệm thực tập được hiểu là những thí nghiệm do HS tiến hànhtrong quá trình học tập để lĩnh hội (xây dựng) tri thức, vận dụng tri thức, rènluyện các kỹ năng thực hành thí nghiệm
a) Về mặt giáo dưỡng: Thí nghiệm do HS tiến hành là nguồn gốc củatri thức, cung cấp các thông tin, các dữ liệu làm cơ sở để đề xuất giả thuyết
về những mối liên hệ giữa các đại lượng, giữa các hiện tượng Theo V.ILênin, nhận thức bắt đầu từ “trực quan sinh động”, thí nghiệm chính là sự tái
Trang 35tạo lại thực tế trong những điều kiện thuần khiết để đối tượng bộc lộ nhữngđặc tính mà người nghiên cứu quan tâm Mặt khác thí nghiệm là tiêu chuẩnkiểm tra tính chân thực của giả thuyết Khi trực tiếp tiến hành thí nghiệm,kiểm tra giả thuyết của mình đưa ra, HS thực sự là nhà Vật lý trẻ tuổi Họđược trực tiếp quan sát sự vật, hiện tượng dưới dạng thuần khiết ít bị các tácđộng nhiễu vì thế họ nhận thức được bản chất hiện tượng và có biểu tượngbền vững về hiện tượng.
Thí nghiệm thực tập cũng tạo ra hứng thú học tập cho HS Các hiệntượng HS gặp thường ngày không để ý và không hiểu, nhờ thí nghiệm pháthiện bản chất, khám phá những bí ẩn vì thế kích thích lòng ham hiểu biết,tính tò mò khoa học và tạo động cơ học tập đúng đắn cho HS
b) Thí nghiệm thực tập là sự kết hợp lý thuyết và thực hành Qua thínghiệm HS được rèn luyện các kỹ năng cơ bản và cần thiết của người laođộng sáng tạo Kỹ năng áp dụng lý thuyết vào thực tiễn bao gồm một loạtcác hành động:
- Đo đạc các đại lượng bằng các dụng cụ đo thông dụng của Vật lý học
- Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm, lắp ráp theo sơ đồ đã có hoặc do mình
c) Thí nghiệm thực tập có tác dụng to lớn trong việc bồi dưỡng PPTN
và phát triển tư duy cho HS Thí nghiệm là yếu tố cơ bản tạo nên sự khácnhau giữa hai con đường nhận thức (lý thuyết và thực nghiệm) Song để thựchiện thí nghiệm thành công, HS cần phân tích, so sánh để lựa chọn dụng cụ
và xây dựng phương án thí nghiệm Việc phân tích các số liệu thực nghiệm
Trang 36và khái quát hoá rút ra những kết luận mang tính bản chất, quy luật là điềukiện tốt phát triển tư duy cho HS cả về tư duy lý thuyết và tư duy thực hành d) Về mặt giáo dục: Thí nghiệm thức tập tạo cho HS nền nếp, tácphong của nhà nghiên cứu Tính cẩn thận chu đáo, ngăn nắp gọn gàng, phâncông lao động trong một nhóm thí nghiệm…
a) Thí nghiệm trực diện nghiên cứu:
Đó là những thí nghiệm được tiến hành đồng loạt trên lớp theo cùngmột mục đích, cùng một loại thiết bị, cùng một nhịp độ dưới sự hướng dẫncủa GV
Thí nghiệm trực diện được tiến hành khi HS chưa đủ cơ sở lý thuyết và
kỹ năng thực hành để tiến hành thí nghiệm về vấn đề nghiên cứu
Vai trò của GV không thể vắng mặt trong hình thức thí nghiệm này GV
là người hướng dẫn trực tiếp, là trọng tài phân tích kết quả giữa các nhóm thínghiệm, là người tổng kết thí nghiệm
b) Thí nghiệm thực hành tổng hợp luân phiên (gọi là thí nghiệm thựchành)
Đó là những thí nghiệm diễn ra ở phòng thí nghiệm, được tiến hành saukhi HS đã tích luỹ được những kiến thức nhất định Thí nghiệm thực hànhtổng hợp luân phiên được tiến hành theo từng nhóm HS Mối nhóm có mộtnội dung thí nghiệm khác nhau với thiết bị, mục đích, yêu cầu và phươngpháp thí nghiệm riêng nhằm củng cố ôn tập, khắc sâu và nâng cao một nộidung kiến thức nào đó của giáo trình Vật lý và rèn luyện những kỹ năng, kỹxảo nhất định Ở đây đòi hỏi tính tự lực của HS cao hơn, hướng dẫn của GV
có thể gián tiếp (thông qua tài liệu) hoặc trực tiếp
Trang 37Hai hình thức thí nghiệm thực tập trên đều có những tác dụng khácnhau đối với việc thực hiện các nhiệm vụ của dạy học và đặc biệt có tácdụng để bồi dưỡng năng lực nhận thức bằng PPTN cho HS, chúng bổ sung
là một khâu trong PPTN, là điều kiện cần của dạy học theo PPTN, nhưng thínghiệm phải được tiến hành trong mối liên hệ biện chứng với các hành độngnhận thức khác (theo sơ đồ 2) mới là thí nghiệm của PPTN Vật lý
Dạy học PPTN Vật lý là tổ chức hoạt động nhận thức của học sinhtheo các giai đoạn của PPTN, học sinh được trải qua, được chứng kiến cáchành động của PPTN và tham gia vào một số thao tác, hành động cụ thểtrong quá trình thu thập thông tin, xử lý thông tin, rút ra kết luận và vận dụng
lý thuyết vào thực tiễn Những luận điểm này sẽ được quán triệt khi vận
Trang 38dụng PPTN vào dạy học các kiến thức cụ thể và sẽ trình bày trong chươngtiếp theo của luận văn
Chương 2.
VẬN DỤNG PPTN VẬT LÝ DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN
2.1 Vị trí, đặc điểm của chương “cảm ứng điện từ” Vật lý 11chương trình chuẩn
Chương “cảm ứng điện từ” là chương VI trong sách Vật lý 11 chương
trình chuẩn, sau khi đã học xong “Điện Từ học” ở Vật lý lớp 9 và chương
“Từ trường” ở Vật lý 11 chương trình chuẩn Học sinh đã nắm được các kháiniệm từ trường, Đường sức từ, Cảm ứng từ, Lực từ, Hiện tượng cảm ứngđiện từ, điều kiện để có hiện tượng cảm ứng… So với kiến thức đã học ởTHCS thì ở chương “cảm ứng điện từ” lớp 11 chương trình chuẩn kiến thứcđược nâng lên cao hơn, mở rộng hơn, khái quát hơn, trừu tượng hơn Học
Trang 39sinh được học thêm các khái niệm: Từ thông, Suất điện động cảm ứng, suấtđiện động tự cảm, năng lượng từ trường và định luật Lenxơ…
Vì vậy khi dạy học chương “cảm ứng điện từ” cần phải đạt được mụctiêu sau
2.2 Mục tiêu dạy học chương “cảm ứng điện từ” lớp 11 chương trình chuẩn
2.2.1 Theo chuẩn kiến thức – kỹ năng [2]
- Kiến thức
Trong chương này HS cần nắm được những vấn đề cơ bản sau :
+ Phát biểu được định nghĩa từ thông, viết được công thức và nêu được
ý nghĩa Vật lý của từ thông
+ Phát biểu được định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ và hiểu đượckhi nào có hiện tượng cảm ứng
+ Phát biểu được định luật Len-xơ theo những cách khác nhau và biếtvận dụng để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khácnhau
+ Phát biểu được định nghĩa và nêu được một số tính chất và công dụngcủa dòng Fu-cô
+ Viết được công thức tính suất điện động cảm ứng
+ Phát biểu được định nghĩa từ thông riêng và viết được công thức tính
độ tự cảm của ống dây hình trụ
+ Phát biểu được định nghĩa hiện tượng tự cảm và giải thích được hiệntượng tự cảm khi đóng và ngắt mạch điện
+ Viết được công thức tính suất điện động tự cảm
+ Nêu được bản chất và viết được công thức tính năng lượng của ốngdây tự cảm
- Kỹ năng
+ Có kỹ năng thực hành thí nghiệm
+ Kỹ năng vận dụng công thức để tính toán
Trang 40+ Có kỹ năng nhận biết sự xuất hiện dòng điện cảm ứng và vận dụngđịnh luật Len-xơ để xác định chiều dòng điên cảm ứng trong một số trườnghợp
+ Có kỹ năng nhận biết và giải thích một số hiện tượng
2.2.2.Theo định hướng bồi dưỡng PPTN Vật lý
- Rèn luyện cho HS kỹ năng quan sát, lựa chọn và bố trí thiết bị thínghiệm, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, xứ lý số liệu thínghiệm
- Bồi dưỡng thao tác tư duy phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá,
cụ thể hoá
- Bồi dưỡng khả năng nêu dự đoán khoa học, nêu phương án thínghiệm kiểm tra dự đoán
2.3 Nội dung cơ bản của chương
2.3.1 Nội dung khoa học [1]
a) Khái niệm từ thông
Từ thông qua mặt S :
s
S d
b) Định luật Lenx về chiều dòng điện cảm ứng
Dòng điện cảm ứng phải có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại nguyên nhân đã sinh ra nó