Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học một số kiến thức chương từ trường vật lí 11 trung học phổ thông

Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận về năng lực, năng lực thực nghiệm; - Xác định mục tiêu, nội dung và thiết bị dạy học chương "Từ trường" trong chương - Xây dựng tiến trì

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, đồng nghiệp và bạn

bè đã quan tâm, động viên tôi hoàn thành luận văn

Vinh, tháng 8 năm 2016 Tác giả

Nguyễn Ngọc Anh

CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

TT Viết tắt Viết đầy đủ

1 GD-ĐT Giáo dục – Đào tạo

MỤC LỤC

1 Lí do chọn đề tài ……… 1

2 Mục đích nghiên cứu……… 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu……… 2

4 Giả thuyết khoa học……… 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu……… 2

6 Phương pháp nghiên cứu……… 2

7 Đóng góp của luận văn……… 2

8 Cấu trúc luận văn……… 3

CHƯƠNG 1 DẠY HỌC VẬT LÍ THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH 4 1.1 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh……… 4

1.1.1 Năng lực……… 4

1.1.2 So sánh chương trình định hướng nội dung và chương trình định hướng năng lực……… 7

1.1.3 Các thành tố của quá trình dạy học định hướng phát triển năng lực… 9

1.2 Năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lí……… 12

1.2.1 Các năng lực chuyên biệt trong môn Vật lí……… 12

1.2.2 Năng lực thực nghiệm ……… 18

1.3 Các biện pháp bồi dưỡng năng lực thực nghiệm ……… 20

1.3.1 Tổ chức hoạt động chiếm lĩnh kiến thức mới của học sinh phỏng theo phương pháp thực nghiệm Vật lí……… ……….……… 20

1.3.2 Tổ chức cho học sinh giải bài tập thí nghiệm Vật lí ……… 23

1.3.3 Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo có nội dung Vật lí……… 27

Kết luận chương 1……… 30

CHƯƠNG 2 BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VẬT LÍ 11 THPT 31 2.1 Vị trí và đặc điểm của chương “Từ trường”……… 31

2.1.1 Vị trí……… 31

2.1.2 Đặc điểm……… 31

2.2 Nội dung và cấu trúc dạy học chương “Từ trường”……… 31

2.2.1 Nội dung chương “Từ trường”……… 31

2.2.2 Cấu trúc chương “Từ trường”……… 34

2.3 Mục tiêu dạy học chương “Từ trường” theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm……… 34

2.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Từ trường” ở một số trường trung học phổ thông tại thị xã Kỳ Anh……….………

35

2.4.1 Mục đích điều tra ……… 35

2.4.2 Đối tượng điều tra ……… 35

2.4.3 Phương pháp điều tra ……… 35

2.4.4 Kết quả điều tra……… 36

2.4.5 Phân tích nguyên nhân thực trạng……… 36

2.5 Chuẩn bị điều kiện cần thiết để bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh khi dạy học chương “Từ trường” ……… 36

2.5.1 Thí nghiệm ……… 36

2.5.2 Thí nghiệm đơn giản tự làm ……… 40

2.5.3 Clip thí nghiệm ……… 42

2.5.4 Bài tập thí nghiệm trong dạy học chương “Từ trường”……… 42

2.6 Thiết kế bài học bồi dưỡng năng lực thực nghiệm……… 46

2.6.1 Bài học xây dựng kiến thức mới theo phương pháp thực nghiệm …… 46

2.6.2 Bài học bài tập Vật lí có sử dụng bài tập thí nghiệm……… 52

2.6.3 Bài học trải nghiệm sáng tạo……… 58

2.6.4 Thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh sau khi học xong chương “Từ trường”……… 60

Kết luận chương 2……… 66

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM……… 67

3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ……… 67

3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm ……… 67

3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm ……… 67

3.4 Diễn biến thực nghiệm sư phạm ……… 67

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm ……… 71

3.5.1 Đánh giá định tính……… 71

3.5.2 Đánh giá định lượng……… 72

Kết luận chương 3……… 77

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 78

Tài liệu tham khảo……… 79

Phụ lục……… 81

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI của Đảng về đổi mới căn bản, toàn diện

GD – ĐT nêu rõ:“Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang

phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn…”, “ Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn”, “ Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học,

tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”

Những định hướng nêu trên của Đảng tạo cơ sở và môi trường pháp lý để đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực của người học

Trước những yêu cầu của thời đại đòi hỏi ngành GD – ĐT phải đổi mới đồng bộ từ mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện đến kiểm tra đánh giá kết quả học tập của

HS, trong đó khâu đột phá là đổi mới phương pháp dạy học Về mục tiêu đang chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì đến chỗ quan tâm HS vận dụng được cái gì thông qua việc học Dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể [5] đã xác định 8 năng lực chung

mà tất cả các môn trong nhà trường đều phải hướng tới Ngoài ra căn cứ vào nội dung của từng môn học mà giáo viên lựa chọn những năng lực chuyên biệt đặc thù để bồi dưỡng và phát triển cho HS

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, phần lớn kiến thức phổ thông của bộ môn được xây dựng bằng con đường thực nghiệm Năng lực thực nghiệm thuộc nhóm các năng lực chuyên biệt mà môn Vật lí phải hình thành và phát triển cho học sinh Môn Vật lí có khả năng to lớn trong thực hiện nhiệm vụ này

Trong chương trình Vật lí 11 THPT, chương "Từ trường" có các nội dung kiến thức chủ yếu được xây dựng bằng thực nghiệm Khi dạy học các nội dung chương này ta có thể phân chia theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm Kiến thức của chương có nhiều ứng dụng trong kĩ thuật và cuộc sống Trong quá trình dạy học chương "Từ trường"

có những điều kiện thuận lợi để bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS Nhưng thực tế hiện nay giáo viên gặp nhiều khó khăn, lúng túng trong bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh khi dạy học chương “Từ trường”

Với những lí do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài “Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học một số kiến thức chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT ”

2 Mục đích nghiên cứu

Đề xuất một số biện pháp và áp dụng các biện pháp đó dạy học một số kiến thức chương “Từ trường” Vật lí 11 trung học phổ thông nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

+ Quá trình dạy học Vật lí;

+ Hệ thống quan điểm về phát triển năng lực, năng lực thực nghiệm

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu tổ chức cho học sinh lĩnh hội và vận dụng kiến thức phỏng theo phương pháp thực

nghiệm Vật lí thì sẽ góp phần bồi dưỡng được cho họ năng lực thực nghiệm

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về năng lực, năng lực thực nghiệm;

- Xác định mục tiêu, nội dung và thiết bị dạy học chương "Từ trường" trong chương

- Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Từ trường" Vật lí 11 THPT

theo hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS;

- Soạn thảo đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của HS sau khi học xong

chương "Từ trường" Vật lí 11 THPT;

- Thực nghiệm sư phạm các tiến trình dạy học đã thiết kế

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận:

+ Nghiên cứu các tài liệu về năng lực, năng lực thực nghiệm, phương pháp thực nghiệm;

+ Nghiên cứu tư liệu về nội dung, mục tiêu, yêu cầu giảng dạy chương “Từ trường” Vật

+ 02 bài học xây dựng kiến thức mới;

+ 01 bài học luyện giải bài tập Vật lí;

+ 01 bài học trải nghiệm sáng tạo

- Soạn thảo đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh sau khi học xong chương “Từ trường”

8 Cấu trúc luận văn

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm (13 trang)

Kết luận và kiến nghị (1 trang)

Tài liệu tham khảo (2 trang)

Phụ lục (25 trang)

CHƯƠNG 1 DẠY HỌC VẬT LÍ THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH 1.1 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học là một xu hướng tất yếu của giáo dục nước ta ở tất cả các bậc học Năng lực là một khái niệm thuộc lĩnh vực tâm lí học và giáo dục học Trong phần dưới đây sẽ đề cập đến khái niệm này của đề tài

1.1.1 Năng lực

1.1.1.1 Khái niệm năng lực [5]

- Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định

nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí Năng lực của cá nhân được đánh giá qua phương thức và kết

quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống

- Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kỳ một người nào cũng cần có để

sống, học tập và làm việc Các hoạt động giáo dục (bao gồm các môn học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo), với khả năng khác nhau, nhưng đều hướng tới mục tiêu hình thành và phát triển các năng lực chung của HS

- Năng lực đặc thù môn học là năng lực mà môn học đó có ưu thế hình thành và phát

triển Một năng lực chung có thể là năng lực đặc thù của nhiều môn học khác nhau

Các đặc điểm của năng lực [27]

- Tư chất là những đặc điểm riêng của cá nhân về giải phẫu sinh lí bẩm sinh của não

bộ – hệ thần kinh – cơ quan phân tích, tạo nên sự khác biệt giữa những con người với

nhau

- Tư chất là một trong những điều kiện hình thành năng lực nhưng không quy định sự phát triển của năng lực

- Trên cơ sở của tư chất con người có thể hình thành các năng lực khác nhau

Năng lực và thiên hướng

- Thiên hướng là khuynh hướng của cá nhân đối với một loại hoạt động nào đó

- Thiên hướng và năng lực hoạt động thường ăn khớp với nhau và cùng phát triển

- Thiên hướng mãnh mẽ của con người về hoạt động nào đó là dấu hiệu của năng lực đang hình thành

Năng lực và tri thức, kĩ năng, kĩ xảo

- Tri thức, kĩ năng, kĩ xảo là điều kiện cần thiết để hình thành năng lực song không đồng nhất với năng lực

- Năng lực góp phần làm cho quá trình lĩnh hội tri thức, kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực hoạt động nhất định được nhanh chóng, thuận lợi và dễ dàng hơn

- Có năng lực hoạt động tức là có tri thức, kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực đó nhưng có tri thức, kĩ năng, kĩ xảo không có nghĩa là có năng lực trong lĩnh vực ấy

1.1.1.3 Cấu trúc của năng lực [18]

Theo nguồn hợp thành năng lực gồm 3 thành tố đó là kiến thức, kĩ năng và thái độ Yếu tố cốt lõi trong năng lực cụ thể nào đó là các kĩ năng Mỗi thành tố tương ứng là năng lực riêng, chuyên biệt như năng lực hiểu, năng lực làm và năng lực cảm (ứng xử) Cấu trúc năng lực cũng cho thấy kiến thức, kĩ năng, thái độ là các yếu tố đầu vào/bề mặt Quan trọng hơn là các năng lực của đầu ra/bề sâu như năng lực hiểu, năng lực làm, năng lực cảm (ứng xử)

Sơ đồ 1: Cấu trúc năng lực

1.1.1.4 Các loại năng lực [4]

Năng lực hành động là sự kết hợp của 4 loại năng lực sau đây:

(i) Năng lực chuyên môn (Professional competency): Là khả năng thực hiện các

nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung – chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm lý vận động

(ii) Năng lực phương pháp (Methodical competency): Là khả năng đối với những

hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn

đề Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung và phương pháp

Đầu ra (bề sâu)/Chuẩn năng lực

Năng lực phát triển (sáng tạo)

chuyên môn Trung tâm của phương pháp nhận thức là những khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận – giải quyết vấn đề

(iii) Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong

những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp

(iv) Năng lực cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định, đánh giá được

những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc – đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm

Mô hình năng lực trên phù hợp với bốn trụ cốt giáo dục của UNESCO:

Sơ đồ 2: Mô hình năng lực và bốn trụ cột của giáo dục

Từ cấu trúc của năng lực cho thấy giáo dục định hướng phát triển năng lực không chỉ nhằm phát triển năng lực về tri thức, kỹ năng chuyên môn mà còn phát triển năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể Những năng lực này không tách rời nhau mà có mối quan hệ chặt chẽ Năng lực hành động được hình thành trên cơ sở có sự kết hợp các năng lực này

Bảng 1: Mối quan hệ giữa nội dung giáo dục và các loại năng lực

Học nội dung

chuyên môn

Học phương pháp – Chiến lược

Học giao tiếp – Xã hội

Học tự trải nghiệm – Đánh giá

- Các phương pháp chuyên môn

- Làm việc trong nhóm

-Tạo điều kiện cho sự hiểu biết về phương diện xã hội

- Học cách ứng xử, tinh thần trách nhiệm, khả năng giải quyết xung đột

- Tự đánh giá điểm mạnh, điểm yếu

- XD kế hoạch phát triển cá nhân

- Đánh giá, hình thành các chuẩn mực giá trị, đạo đức và văn hoá, lòng tự trọng

…

Năng lực

chuyên môn

Năng lực phương pháp

1.1.2.1 Chương trình giáo dục định hướng nội dung dạy học

Chương trình dạy học truyền thống có thể gọi là chương trình giáo dục ”định hướng

nội dung” hay ”định hướng đầu vào” Đặc điểm cơ bản của chương trình giáo dục định

hướng nội dung là chú trọng việc truyền thụ hệ thống tri thức khoa học theo các môn học

đã được quy định trong chương trình dạy học Những nội dung của các môn học này dựa trên các khoa học chuyên ngành tương ứng Người ta chú trọng việc trang bị cho người học

hệ thống tri thức khoa học khách quan về nhiều lĩnh vực khác nhau

Tuy nhiên chương trình giáo dục định hướng nội dung chưa chú trọng đầy đủ đến chủ thể người học cũng như đến khả năng ứng dụng tri thức đã học trong những tình huống thực tiễn Mục tiêu dạy học trong chương trình định hướng nội dung không nhất thiết phải quan sát, đánh giá được một cách cụ thể nên không đảm bảo rõ ràng về việc đạt được chất lượng dạy học theo mục tiêu đã đề ra

Ưu điểm của chương trình dạy học định hướng nội dung là việc truyền thụ cho người học một hệ thống tri thức khoa học và có hệ thống Tuy nhiên ngày nay chương trình dạy học định hướng nội dung không còn thích hợp, trong đó có những nguyên nhân sau:

- Tri thức thay đổi và bị lạc hậu nhanh chóng, việc quy định cứng nhắc những nội dung chi tiết trong chương trình dạy học dẫn đến tình trạng nội dung chương trình dạy học nhanh bị lạc hậu so với tri thức hiện đại

- Chương trình dạy học định hướng nội dung dẫn đến xu hướng việc kiểm tra đánh giá chủ yếu dựa trên khả năng tái hiện tri thức mà không định hướng vào khả năng vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn

- Do phương pháp dạy học mang tính thụ động và ít chú ý đến ứng dụng nên sản phẩm giáo dục là những con người thụ động, khả năng sáng tạo và sự năng động bị hạn chế

1.1.2.2 Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực

Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực, còn gọi là “dạy học định

hướng kết quả đầu ra” được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỷ 20 và ngày nay

đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế

Giáo dục định hướng năng nhằm lực đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp Chương trình này nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức

Chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực không quy định những nội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết quả đầu ra mong muốn của quá trình giáo dục, trên cở sở đó đưa ra những hướng dẫn chung về việc lựa chọn nội dung, phương pháp, tổ chức và đánh giá kết quả dạy học nhằm đảm bảo thực hiện được mục tiêu dạy học Trong chương trình định hướng phát triển năng lực, mục tiêu học tập, tức là kết quả học tập mong muốn thường được mô tả thông qua hệ thống các năng lực Kết quả học tập mong muốn được mô tả chi tiết và có thể quan sát, đánh giá được Việc đưa ra các chuẩn đào tạo cũng là nhằm đảm bảo quản lý chất lượng giáo dục theo định hướng kết quả đầu ra

Ưu điểm của chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là tạo điều kiện quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận dụng của

HS Tuy nhiên để đảm bảo chất lượng giáo dục cần chú ý thực hiện đầy đủ nội dung dạy học một cách có hệ thống và quan tâm đến quá trình thực hiện

1.1.2.3 So sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình giáo dục định hướng nội dung và chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực

Bảng 2: Bảng so sánh chương trình giáo dục định hướng nội dung và chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực

Chương trình giáo dục định hướng nội dung

Chương trình giáo dục định hướng

phát triển năng lực Mục tiêu

giáo dục

Mục tiêu dạy học được mô tả

không chi tiết và không nhất

thiết phải quan sát, đánh giá

Kết quả học tập cần đạt được mô tả chi tiết

và có thể quan sát, đánh giá được; thể hiện được mức độ tiến bộ của HS một cách liên

được tục

Nội dung

giáo dục

Việc lựa chọn nội dung dựa

vào các khoa học chuyên môn,

không gắn với các tình huống

thực tiễn Nội dung được quy

định chi tiết trong chương

trình

Lựa chọn những nội dung nhằm đạt được kết quả đầu ra đã quy định, gắn với các tình huống thực tiễn Chương trình chỉ quy định những nội dung chính, không quy định chi tiết

Phương

pháp

dạy học

GV là người truyền thụ tri

thức, là trung tâm của quá trình

dạy học HS tiếp thu thụ động

những tri thức được quy định

sẵn

- GV chủ yếu là người tổ chức, hỗ trợ HS tự lực và tích cực lĩnh hội tri thức Chú trọng sự phát triển khả năng giải quyết vấn đề, khả năng giao tiếp…

- Chú trọng sử dụng các quan điểm, phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực; các phương pháp dạy học thí nghiệm, thực hành

Đánh giá

kết quả

học tập

của HS

Tiêu chí đánh giá được xây

dựng chủ yếu dựa trên sự ghi

nhớ và tái hiện nội dung đã

học

Tiêu chí đánh giá dựa vào năng lực đầu ra,

có tính đến sự tiến bộ trong quá trình học tập, chú trọng khả năng vận dụng trong các tình huống thực tiễn

1.1.3 Các thành tố của quá trình dạy học định hướng phát triển năng lực

1.1.3.1 Quan điểm

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực về bản chất là thực hiện mục tiêu dạy học hiện tại ở mức độ cao hơn, thông qua việc yêu cầu HS vận dụng những kiến thức, kĩ năng một cách hiệu quả và thích hợp trong học tập, trong và ngoài nhà trường , trong đời sống thực tiễn Việc dạy học không chỉ hướng tới đạt mục tiêu hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ tích cực ở HS mà còn hướng tới mục tiêu xa hơn đó là hình thành, phát triển khả năng thực hiện các hành động có ý nghĩa đối với người học Nói cách khác việc dạy học định hướng phát triển năng lực về bản chất không thay thế mà chỉ mở rộng hoạt động dạy học định hướng nội dung bằng cách tạo ra một môi trường, bối cảnh cụ thể để

HS được thực hiện các hoạt động vận dụng kiến thức, sử dụng kĩ năng và thể hiện thái độ của mình Việc học một mặt tạo được sự hứng thú cho HS để giảm tải về mặt tâm lí mặt

khác họ giải quyết những vấn đề có ý nghĩa đối với họ - đó là hành trang khi đi vào cuộc sống lao động sản xuất

1.1.3.3 Chương trình, nội dung, sách giáo khoa

- Chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực tập trung vào việc mô tả chất lượng đầu ra, có thể coi là ”sản phẩm cuối cùng” của quá trình dạy học Việc quản lý chất

lượng dạy học tập trung điều khiển “đầu ra”, tức là kết quả học tập của HS

- Nội dung, bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của mỗi môn học chuyên môn cần xây dựng và thực hiện các chủ đề tích hợp liên môn Nội dung dạy học hướng đến xây dựng các hoạt động, chủ đề, nhiệm vụ đa dạng ưu tiên gắn với thực tiễn Nội dung tích hợp kiến thức với giáo dục bảo vệ môi trường, an toàn giao thông, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả…

- Sách giáo khoa, có một số bộ được cơ quan chức năng thẩm định để thầy trò tham khảo trong quá trình dạy - học Khi HS thực hiện nhiệm vụ học tập, sách giáo khoa không chiếm vị trí đọc tôn, nhiều nội dung cần tham khảo trên mạng, báo, tạp chí…

1.1.3.4 Phương pháp dạy học

Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực

hoá học sinh về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn

với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với

hoạt động thực hành, thực tiễn Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ

GV – HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội Bên cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp

Những định hướng chung, tổng quát về đổi mới phương pháp dạy học các môn học thuộc chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là:

- Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành và phát triển năng lực tự học (sử dụng sách giáo khoa, nghe, ghi chép, tìm kiếm thông tin, ), trên

cơ sở đó trau dồi các phẩm chất linh hoạt, độc lập, sáng tạo của tư duy

- Có thể chọn lựa một cách linh hoạt các phương pháp chung và phương pháp đặc thù của môn học để thực hiện Tuy nhiên dù sử dụng bất kỳ phương pháp nào cũng phải đảm

bảo được nguyên tắc “Học sinh tự mình hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức,

hướng dẫn của GV”

- Việc sử dụng phương pháp dạy học gắn chặt với các hình thức tổ chức dạy học Tuỳ theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức tổ chức thích hợp như học cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ở ngoài lớp Cần chuẩn bị tốt

về phương pháp đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho người học

1.1.3.5 Phương tiện

- Cần khai thác và sử dụng đủ và hiệu quả các thiết bị dạy học tối thiểu của bộ môn

đã qui định Cập nhật sửa chữa, thay thế định kì để đảm bảo chất lượng Khuyến khích chế tạo, sử dụng các đồ dùng dạy học tự làm của GV nếu xét thấy phù hợp với nội dung

và đối tượng HS

- Phối hợp với các cơ sở chính trị, xã hội, sản xuất, kinh doanh… trong quá trình giáo dục HS Tạo ra mạng lưới để HS tham quan học tập thực tế và trải nghiệm sáng tạo

- Khai thác đa phương tiện và tích cực sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học

Nhà trường cần có hạ tầng công nghệ thông tin đảm bảo việc dạy và học Để GV và HS

khai thác mạng Inertnet vào học tập, trình chiếu các sản phẩm báo cáo của HS

1.1.3.6 Hình thức tổ chức

- Tuỳ theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức

tổ chức thích hợp như học cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ở ngoài lớp Tăng cường phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác theo phương châm “tạo điều kiện cho

HS nghĩ nhiều hơn, làm nhiều hơn và thảo luận nhiều hơn” Lớp học trở thành môi trường giao tiếp thầy – trò và trò – trò nhằm vận dụng sự hiểu biết và kinh nghiệm của từng cá nhân, của tập thể trong giải quyết các nhiệm vụ học tập chung

Dạy học trên lớp tập trung làm việc cá thể, nhóm Một số nội dung HS tự học, nghiên cứu ở nhà và báo cáo kết quả Dạy học thông qua tổ chức cho HS trải nghiệm sáng tạo

1.1.3.7 Về kiểm tra đánh giá

Về bản chất đánh giá năng lực cũng phải thông qua đánh giá khả năng vận dụng kiến thức và kĩ năng thực hiện nhiệm vụ của HS trong các loại tình huống phức tạp khác nhau Trong chuẩn năng lực đều có những nhóm năng lực chung Nhóm năng lực chung này được xây dựng dựa trên yêu cầu của nền kinh tế xã hội Trên cơ sở năng lực chung, các nhà lí luận dạy học bộ môn cụ thể hóa thành những năng lực chuyên biệt Tuy nhiên

không dừng ở các năng lực chuyên biệt, các tác giả đều cụ thể hóa thành các năng lực thành phần, những năng lực thành phần này được cụ thể hóa thành các thành tố liên quan đến kiến thức, kĩ năng… để định hướng quá trình dạy học, kiểm tra đánh giá của GV Chú trọng đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu bài học trong suốt tiến trình dạy học thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập

Chú trọng phát triển kỹ năng tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của HS với nhiều hình thức như theo lời giải/đáp án mẫu, theo hướng dẫn, hoặc tự xác định tiêu chí để có thể phê phán, tìm được nguyên nhân và nêu cách sửa chữa các sai sót

Khác với việc tổ chức hoạt động dạy học, các công cụ đánh giá cần chỉ rõ thành tố của năng lực cần đánh giá và xây dựng được các công cụ đánh giá từng thành tố của các năng lực thành phần

1.2 Năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lí

1.2.1 Các năng lực chuyên biệt trong môn Vật lí [4]

Có nhiều quan điểm xây dựng chuẩn các năng lực chuyên biệt trong dạy học từng môn Chúng tôi giới thiệu hai quan điểm xây dựng tuy là khác nhau nhưng đem lại kết quả khá tương đồng

Quan điểm 1: Xây dựng các năng lực chuyên biệt bằng cách cụ thể hóa các năng lực chung

Theo cách tiếp cận này từ các năng lực chung là các năng lực mà toàn bộ quá trình giáo dục ở trường phổ thông đều phải hướng tới để hình thành ở HS, từng môn học sẽ cụ thể hóa các năng lực chung vào trong môn học của mình Với cách tiếp cận như vậy, từ các năng lực chung đã được đưa vào dự thảo chương trình phổ thông tổng thể, chúng tôi tạm vạch ra các năng lực chuyên biệt trong môn Vật lí như bảng sau:

Bảng 3: Bảng năng lực chuyên biệt môn Vật lí cụ thể hóa từ năng lực chung

- Đánh giá được mức độ chính xác nguồn thông tin

- Đặt được câu hỏi về hiện tượng sự vật quanh ta

- Tóm tắt được nội dung Vật lí trọng tâm của văn bản

- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu, sơ đồ khối

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án thí nghiệm

để trả lời cho các câu hỏi đó

- Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm

- Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện tượng… diễn ra như nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là gì? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có nguyên tắc cấu tạo và hoạt động như thế nào?

- Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đã đặt

ra

- Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng suy luận

lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm

- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được

- Đánh giá độ tin cậy và kết quả thu được

sáng tạo

- Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán)

- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu

- Giải được bài tập sáng tạo

- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề một cách tối ưu

thẩm mỹ

- Thấy được sự đối xứng trong Vật lí

- Yêu thích, say mê môn Vật lí

thể chất

- Bảo vệ môi trường

- Sử dụng điện năng an toàn, tiết kiệm và hiệu quả

- An toàn lao động, thí nghiệm

- Vật lí và sức khỏe

giao tiếp

- Sử dụng được ngôn ngữ Vật lí để mô tả hiện tượng

- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm

- Vẽ được sơ đồ thí nghiệm

- Mô tả được sơ đồ thí nghiệm

- Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng

- Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn tả quy luật Vật lí

hợp tác

- Tiến hành thí nghiệm theo nhóm, thảo luận nhóm

- Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau

tính toán

- Vận dụng kiến thức toán học phù hợp giải quyết các vấn đề nhận thức trong Vật lí

- Mô hình hóa quy luật Vật lí bằng các công thức toán học

- Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ quả

hoặc ra kiến thức mới

- Vẽ và khai thác được thông tin từ bảng biểu, đồ thị

- Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng (maple, coachs…) để

mô hình hóa quá trình Vật lí

- Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô tả đối tượng Vật lí

Quan điểm 2: Xây dựng các năng lực chuyên biệt dựa trên đặc thù môn học

Với cách tiếp cận này, người ta sẽ dựa trên đặc thù nội dung, phương pháp nhận thức

và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống năng lực, có nhiều nước trên thế giới tiếp cận theo cách này, dưới đây xin đề xuất hệ thống năng lực được phát triển theo chuẩn năng lực chuyên biệt môn Vật lí đối với HS 15 tuổi của CHLB Đức, môn Vật

lí giúp hình thành các năng lực sau:

Tuy nhiên việc hình thành, phát triển và đánh giá các năng lực này như một chỉnh thể

là việc làm hết sức khó khăn và đòi hỏi cần có thời gian Do đó ta cần tiếp tục chia nhỏ các năng lực trên thành các năng lực thành phần

Tiếp theo, ta cần chỉ ra các thao tác liên quan đến từng năng lực thành phần, mà các thao tác này có thể nhận biết được và đưa ra chỉ bảo rõ ràng về mức độ chất lượng của từng thao tác Giống như kĩ năng, chất lượng các thao tác có thể được đánh giá dựa trên

sự thuần thục, tốc độ thực hiện, độ chính xác của thao tác…

Nói tóm lại khi muốn đánh giá một năng lực, ta cần làm rõ nội hàm năng lực đó bằng

cách chỉ ra những kiến thức, kĩ năng và thái độ cần có làm nền tảng cho việc thể hiện,

phát triển năng lực đó, sau đó xây dựng các công cụ đo kiến thức, kĩ năng, thái độ quen thuộc

Sau khi phân chia năng lực thành các thành phần như vậy, ta tổng hợp được nhóm các năng lực thành phần cần phải hình thành và phát triển trong môn Vật lí nói chung và ở cấp THPT nói riêng, theo bảng 2

Bảng 4: Bảng năng lực chuyên biệt môn Vật lí

K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức Vật lí;

K3: Sử dụng được kiến thức Vật lí để thực hiện các nhiệm vụ học tập;

K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp…) kiến thức Vật lí vào tình huống thực tiễn

P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện Vật lí;

P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ Vật lí và chỉ

ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó;

P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập Vật lí;

P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức Vật lí;

P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập Vật lí;

P6: Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng Vật lí;

P7: Đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được; P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét;

P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này

X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau;

X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ;

X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập Vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…)

X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập Vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù hợp;

X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn Vật lí;

X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập Vật lí

C4: So sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh Vật lí- các giải pháp

kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường;

C5: Sử dụng được kiến thức Vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ

an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại;

C6: Nhận ra được ảnh hưởng Vật lí lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử

Để đánh giá và giúp GV phân loại HS, người ta cũng đưa vào bảng phân cấp độ năng lực thành 3 bậc

KII Vận dụng kiến

thức

- Xác định và sử dụng kiến thức Vật lí trong tình huống đơn giản

mẻ

- Lựa chọn được đặc tính phù hợp

Áp dụng, mô tả các phương pháp Vật lí, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm

PII Sử dụng các phương pháp chuyên biệt

- Sử dụng các chiến lược giải bài tập

- Lập kế hoạch và tiến hành thí nghiệm đơn giản

- Mở rộng kiến thức theo hướng dẫn

PIII Lựa chọn và vận dụng các phương pháp chuyên biệt để giải quyết vấn đề

- Lựa chọn và áp dụng một cách có mục đích và liên kết các phương pháp chuyên môn, bao gồm cả thí nghiệm đơn giản và toán học hóa

- Diễn tả một đối tượng đơn giản gian bằng nói và viết hoặc theo mẫu cho trước theo hướng dẫn

- Đặt câu hỏi về đối tượng

XII Sử dụng hình thức diễn tả phù hợp

- Diễn tả một đối tượng bằng ngôn ngữ vật lí và có cấu trúc

- Biện giải về một đối tượng

- Lí giải các nhận đinh

XIII Tự lựa chọn cách diễn

tả và sử dụng

- Lựa chọn, vận dụng và phản hồi các hình thức diễn tả một cách có tính toán và hợp lí

- Thảo luận về mức độ giới hạn phù hợp của một chủ

- Nhận thấy tác động của kiến thức Vật lí

- Phát biểu được bối cảnh công nghệ đơn giản dưới nhãn quan Vật lí

CII

- Bình luận những đánh giá đã có

- Đưa ra những quyết định theo các khía cạnh đặc trưng của Vật lí

- Phân biệt giữa các

bộ phận Vật lí và các

bộ phận khác của việc đánh giá

CIII

- Tự đưa ra những đánh giá của bản thân

- Đánh giá ý ghĩa của các kiến thức Vật lí

- Sử dụng các kiến thức Vật lí như nền tảng quả quá trình đánh giá các đối tượng

- Sắp xếp các hiện tượng vào một bối cảnh Vật lí Tuy các năng lực hoặc năng lực thành phần có thể khác nhau nhưng khi phân tích chúng thành các thành tố năng lực cụ thể thì ta sẽ thu được các thành tố năng lực về cơ bản là giống nhau

Năng lực thực nghiệm

+ Kiến thức Vật lí liên quan đến

quá trình cần khảo sát

+ Kiến thức về thiết bị, về an toàn

+ Kiến thức về xử lí số liệu, kiến

thức về sai số

+ Kiến thức về biểu diễn số liệu

dưới dạng bảng biểu, đồ thị

+ Thái độ kiên nhẫn + Thái độ trung thực + Thái độ tỉ mỉ + Thái độ hợp tác + Thái độ tích cực

Kĩ năng + Thiết kế phương án thí nghiệm + Chế tạo dụng cụ

+ Lựa chọn dụng cụ + Lắp ráp dụng cụ thí nghiệm + Thay đổi các đại lượng + Sử dụng dụng cụ đo: hiệu chỉnh dụng cụ đo, đọc số liệu

+ Sửa chưa các sai hỏng thông thường + Quan sát diễn biến hiện tượng + Ghi lại kết quả

+ Biểu diễn kết quả bằng bảng biểu,

đồ thị + Tính toán sai số + biện luận, trình bày kết quả + tự đánh giá cải tiến phép đo

1.2.2 Năng lực thực nghiệm

1.2.2.1 Khái niệm năng lực thực nghiệm [4]

Năng lực thực nghiệm thuộc nhóm năng lực chuyên biệt, môn Vật lí có khả năng bồi

dưỡng cho HS năng lực thực nghiệm vì Vật lí là môn khoa học thực nghiệm

Vật lí là khoa học thực nghiệm vì vậy có thể bồi dưỡng NLTN cho HS thông qua tổ chức dạy học NLTN là năng lực chuyên biệt đặc thù của môn Vật lí Đây là năng lực thuộc nhóm năng lực về phương pháp NLTN của HS thể hiện qua việc giải quyết vấn đề nhận thức theo con đường của phương pháp thực nghiệm

Theo Phạm Thị Phú: “Năng lực thực nghiệm là tổ hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ

của chủ thể cho phép chủ thể xử lí tình huống gặp phải bằng phương pháp thực nghiệm”

1.2.2.2 Cấu trúc của năng lực thực nghiệm theo nguồn hợp thành

Theo nguồn hợp thành NLTN là tổ hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ được biểu diễn như sơ đồ sau:

Sơ đồ 3: Các thành tố của năng lực thực nghiệm

1.2.2.3 Biểu hiện của năng lực thực nghiệm ở HS

 Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên

Đó là hiện tượng gì? Hiện tượng đó diễn ra như thế nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là gì? Những đại lượng nào mô tả hiện tượng? Đo đại lượng đó như thế nào? Các

đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có liên quan với nhau như thế nào?

 Đưa ra được các phương án cho câu trả lời

- Nêu dự đoán khoa học để giải quyết vấn đề

- Xây dựng phương án thí nghiệm

- Mô hình hóa phương án thí nghiệm

- Dự đoán kết quả thí nghiệm

 Khả năng quan sát; thực hiện thí nghiệm khéo léo và say mê

 Thực hiện các phương án tìm câu trả lời bằng thực nghiệm

- Có kĩ năng lựa chon và sử dụng các thiết bị đo

- Có kĩ năng lắp ráp bố trí dụng cụ theo sơ đồ thí nghiệm

- Có kĩ năng quan sát, đo đạc, thu thập và xử lí số liệu khi quan sát

 Khái quát hóa, rút ra kết luận từ kết quả thu được

 Đánh giá độ tin cậy của kết quả thu được

- Kĩ năng xác định sai số của phép đo

- Đối chiếu kết quả với giả thuyết đã xây dựng

1.2.2.4 Các cấp độ năng lực thực nghiệm của học sinh [8]

2 Suy ra hệ quả lôgic có gợi ý của GV

3 Tự lực suy luận ra hệ quả lô-gíc

4 Xây dựng phương án

thí nghiệm

1 Tiếp nhận phương án thí nghiệm

2 Xây dựng phương án thí nghiệm dưới sự

1.3 Các biện pháp bồi dưỡng năng lực thực nghiệm

1.3.1 Tổ chức hoạt động chiếm lĩnh kiến thức mới của HS phỏng theo PPTN Vật lí

Tổ chức hoạt động xây dựng kiến thức mới theo PPTN Vật lí là tổ chức tiến trình dạy học Vật lí phỏng theo các giai đoạn của PPTN Vật lí của nhà khoa học HS đóng vai nhà khoa học tự lực xây dựng kiến thức mới cho chính mình dưới sự hướng dẫn của GV, trong sự hợp tác với bạn học, sự hỗ trợ của SGK và các phương tiện học tập khác

1.3.1.1 Các giai đoạn của PPTN trong dạy học Vật lí [17]

Giai đoạn 2 Xây dựng giả thuyết (dự đoán khoa học)

GV hướng dẫn HS nêu câu trả lời cho câu hỏi đặt ra mang tính khái quát, giả định, chưa chứac chắn

Biện pháp: GV hướng dẫn HS suy nghĩ dựa trên các cơ sở:

- Kinh nghiệm sống;

- Suy luận tương tự;

- Suy luận diễn dịch

Giai đoạn 3 Suy ra hệ quả logic

Mục tiêu: HS nêu ra được một hệ quả ligic có thể kiểm tra bằng thí nghiệm

Biện pháp: Suy luận logic và suy luận toán học

Giai đoạn 4 Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả logic

Mục tiêu:

- Đề xuất được phương án thí nghiệm, dụng cụ thí nghiệm, cách bố trí thí nghiệm, cách xử lí số liệu thí nghiệm;

- Tiến hành thí nghiệm thu thập kết quả, xử lí kết quả, đối chiếu với hệ quả;

- Rút ra kết luận phù hợp hoặc không phù hợp của hệ quả với thực nghiệm

Biện pháp: GV hướng dẫn HS xây dựng phương án thí nghiệm và tự lực tiến hành thí nghiệm kiểm tra

Giai đoạn 5 Hợp thức hóa kiến thức mới

Mục tiêu: HS tự lực rút ra kiến thức mới, truyền đạt được

Biện pháp: HS phát biểu, GV nhận xét, bổ sung, chính xác hóa kiến thức mới

Giai đoạn 6 Vận dụng kiến thức

Mục tiêu: HS nắm vững nội dung kiến thức ở mức độ vận dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá

Sơ đồ 4: Hoạt động nhận thức của HS theo PPTN Vật lí

Sau đây là các mức độ dạy học PPTN Vật lí ở trường THPT:

Mức độ 1: Cung cấp cho HS nội dung PPTN, ở mức độ này HS được chứng kiến tất

cả các giai đoạn của PPTN với các khái niệm “vấn đề nhận thức”, “giả thuyết”, “hệ quả

logic”, “thí nghiệm kiểm tra”, “kết luận” trong mối liên hệ hữu cơ giữa chúng ở mức độ

đơn giản HS biết về PPTN như một phương pháp quan trọng của Vật lí học, là con đường xây dựng hàng loạt các định luật Vật lí HS có thể tham gia vào một vài khâu trong trường hợp nội dung tri thức đơn giản

Mức độ 2: Rèn luyện một số kỹ năng cơ bản, cần thiết, tối thiểu của PPTN HS được

chứng kiến tất cả các giai đoạn của PPTN và trực tiếp tham gia làm các thí nghiệm kiểm tra

- Hoàn chỉnh các kỹ năng đo lường các đại lượng: Chiều dài, thời gian, khối lượng, lực…

- Hình thành các kỹ năng thí nghiệm theo chỉ dẫn để:

+ Đo gián tiếp một số đại lượng Vật lí: Vận tốc, gia tốc, lực ma sát, hệ số đàn hồi, động lượng, động năng, thế năng, công;

+ 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

1 Xác định

vấn đề học tập

2 Nêu dự đoán khoa học

3 Suy ra hệ quả logic

7 Áp dụng

định luật

6 Rút ra định luật mới

5 Tiến hành TNKT

4 Xây dựng phương án TNKT

- Quan sát những quá trình hiện tượng Vật lí đơn giản Có thể rèn luyện kỹ năng quan sát qua các thí nghiệm biểu diễn và thực hành ở lớp, qua các BTTN quan sát ở nhà

Mức độ 3: HS được trải qua tất cả các giai đoạn của PPTN và tự lực thực hiện các

giai đoạn: “suy ra hệ quả logic”, “tiến hành thí nghiệm kiểm tra”, “rút ra kết luận” về vấn

+ GV hướng dẫn HS nêu dự đoán khoa học hoặc lựa chọn các dự đoán;

+ GV đưa ra một số phương án thí nghiệm, cho HS lựa chọn phương án thí nghiệm khả thi và tối ưu;

+ GV trình bày mẫu việc xây dựng phương án thí nghiệm của các thí nghiệm lịch sử; + Sử dụng các bài tập Vật lí có tác dụng lớn trong việc hình thành và rèn luyện kỹ năng lập phương án thí nghiệm nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm;

+ Chuyển một số thí nghiệm thực hành thành thí nghiệm nghiên cứu của HS

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: Những HS hoàn thành 3 mức độ đã nêu hoặc các em thực sự có năng khiếu về Vật lí;

- Nội dung: HS giải quyết một bài tập do GV giao cho, bài tập mang tính nghiên cứu tìm tòi một sự phụ thuộc nào đó bằng thí nghiệm, thiết kế chế tạo dụng cụ đo đơn giản,

để đo một đại lượng Vật lí nào đó…

Biện pháp: Sử dụng các BTTN

Bảng 7: Bảng các mức độ dạy học PPTN Vật lí ở trường THPT

TT Các giai đoạn Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 Mức độ 4

HS chứng kiến

HS tham gia (khuyến khích)

HS chứng kiến

HS tham gia (bắt buộc)

HS chứng kiến

HS tham gia (bắt buộc)

HS chứng kiến

HS tham gia (bắt buộc)

1.3.2 Tổ chức cho học sinh giải bài tập thí nghiệm Vật lí

1.3.2.1 Khái niệm bài tập thí nghiệm

BTTN Vật lí là những bài tập mà việc giải nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác định

một đại lượng Vật lí nào đó, hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số Vật lí, hoặc

để kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết

BTTN vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực nghiệm Nó có tác dụng lớn trong việc bồi dưỡng cho HS phương pháp thực nghiệm trong nhận thức Vật lí Có thể thấy rõ qua việc so sánh các giai đoạn của PPTN với các bước tiến hành khi giải một BTTN như bảng sau:

Bảng 8: Sự tương tự giữa BTTN và PPTN

1 Đặt vấn đề trên cơ sở các sự

kiện và quan sát Phân tích vấn đề

1 Đọc đề bài, hiểu rõ câu hỏi của bài toán, phân tích bản chất Vật lí của bài toán

2 Hình thành giả thuyết 2 Xây dựng phương án giải (phương án thí

nghiệm, lập luận, tính toán)

3 Nghiên cứu lí thuyết (suy ra hệ

quả lôgic từ giả thuyết); lập

phương án thí nghiệm kiểm tra

3 Thực hiện giải: Tính toán, lập luận, trình bày lời giải (nếu có thể giải bằng lí thuyết) Hoặc lập luận phương án thí nghiệm, quan sát để thu thập

Có hai loại bài tập định tính dạng này:

+ BTTN quan sát và gải thích hiện tượng

Loại bài tập này yêu cầu HS:

- Làm thí nghiệm theo chỉ dẫn;

- Quan sát theo mục tiêu đã chỉ sẵn;

- Mô tả hiện tượng bằng kiến thức đã có

Câu hỏi của loại bài tập này thường là:

Cái gì xẩy ra nếu…?

Tại sao lại xẩy ra như vậy ?

Đối với câu hỏi thứ nhất HS phải làm thí nghiệm để quan sát, mô tả Đó là quá trình tích lũy sự kiện Đối với câu hỏi thứ hai, HS buộc phải liên hệ sự kiện quan sát xẩy ra trong thí nghiệm với những định nghĩa, khái niệm, hiện tượng Vật lí đã học Các hành động tư duy và thực hành nêu trên có tác dụng tốt trong việc bồi dưỡng cho HS các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, các kĩ năng kĩ xảo thực hành khi tiến hành thí nghiệm, kĩ năng quan sát có mục đích, khả năng lập luận diễn đạt bằng ngôn ngữ nói, viết

+ Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm

Đây là loại BTTN phổ biến nhất ở trường phổ thông bởi thí nghiệm được tiến hành trong tư duy HS giải các bài tập dạng này là bước đệm để các em giải các bài tập định lượng Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm là để:

- Đo đạc một đại lượng Vật lí nào đó;

- Xác định sự phụ thuộc giữa các thông số Vật lí Chúng có tác dụng bồi dưỡng năng lực thiết kế, hình thành trực giác khoa học, phát triển tư duy sáng tạo cho HS

Câu hỏi của loại bài tập này thường là:

- Làm thế nào để đo đạc được… với các thiết bị…?

- Hãy tìm cách xác định các đại lượng… với các thiết bị …?

- Nêu phương án đo… với các dụng cụ…?

- Nêu các phương án đo… ?

b) BTTN định lượng

Những bài này yêu cầu HS

+ Đo đạc đại lượng Vật lí với các thiết bị nào đó;

+ Tìm quy luật với mối liên hệ phụ thuộc giữa các đại lượng Vật lí

Có thể chia BTTN định lượng thành 3 mức độ:

Mức 1: Cho thiết bị và hướng dẫn cách làm thí nghiệm

Yêu cầu: HS làm thí nghiệm, tìm quy luật, đo đạc đại lượng

Mức 2: Cho thiết bị thí nghiệm

Yêu cầu: HS thiết kế phương án thí nghiệm; làm thí nghiệm, tìm quy luật hoặc đo đạc

Mức 3: Yêu cầu: Tự lựa chọn thiết bị; Thiết kế phương án thí nghiệm; Làm thí

nghiệm đo đạc và tìm quy luật

Sơ đồ sau tóm tắt sự phân loại BTTN trong trường phổ thông:

Sơ đồ 5: Các loại bài tập thí nghiệm

1.3.2.3 Bồi dưỡng NLTN cho HS thông qua dạy học BTTN Vật lí

a) Bồi dưỡng năng lực thiết kế phương án thí nghiệm

Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm là bài tập yêu cầu HS xây dựng phương án thí nghiệm Đó có thể là nêu cách xác định một đại lượng Vật lí, hoặc một quy luật Vật lí nào đó

Để xây dựng cơ sở lí thuyết của phép đo HS phải hình dung được cần có dụng cụ nào? Bố trí ra sao? Tiến hành như thế nào? Để đo đạc được số liệu Nghĩa là HS phải làm các thí nghiệm trong tư duy, để đi đến thống nhất, thông suốt tư tưởng và cách làm Đây

là kĩ năng quan trọng của năng lực thực nghiệm Các bài tập này có thể sử dụng trong các bài học Vật lí mà không cần có các dụng cụ thật

b) Bồi dưỡng năng lực thực hiện thí nghiệm

Năng lực thực hiện thí nghiệm biểu hiện qua các kĩ năng sau:

- Kĩ năng sử dụng dụng cụ đo lường;

- Kĩ năng bố trí thí nghiệm theo phương án hoặc theo sơ đồ;

- Kĩ năng quan sát đo đạc;

- Kĩ năng thu thập số liệu;

- Kĩ năng tính toán sai số của phép đo

1.3.2.4 Các phương án sử dụng BTTN

a) BTTN trong giờ học luyện tập giải bài tập

Bài tập TN là bài tập có những đặc thù so với các bài tập khác Để giải nó đòi hỏi

Thiết kế, minh họa quy luật VL

1.Làm thế nào

để đo…với các thiết bị ? 2.Nêu phương

án đo…với các thiết bị ?

Ba mức độ

MĐ1: Cho các thiết bị và hướng

dẫn cách làm; yêu cầu HS đo đạc tìm quy luật

MĐ2: Cho thiết bị; yêu cầu HS lập

PATN, làm TN đo đạc tìm qui luật

MĐ3: Tự lựa chọn thiết bị, lập

PATN, và làm TN

người làm phải nắm vững kiến thức lí thuyết liên quan đồng thời phải có kĩ năng tương đối thành thạo vận dụng lí thuyết để giải bài tập luyện tập Vì vậy BTTN cần được sử dụng ở giai đoạn sau của bài học BTVL

Cấu trúc của tiết bài học luyện giải bài tập thường là:

- B1: Bài tập trắc nghiệm để củng cố kiến thức liên quan (5-10 phút);

- B2: Bài tập định tính hoặc định lượng tập dượt (10 phút);

số BTTN ở chương trình chuẩn có thể khai thác nội dung theo chương trình nâng cao

c) BTTN trong kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh

BTTN là công cụ để kiểm tra – đánh giá năng lực thực nghiệm của HS Trong các đề kiểm tra cần dùng BTTN để định hướng việc học của HS Trong đề thi HS giỏi một số tỉnh

và thi ĐH – CĐ một số năm gần đây đều có câu hỏi liên quan đến thí nghiệm Trong luận văn này tôi cũng thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của HS

- Phương pháp giải BTTN Vật lí là phương pháp dạy học vừa thể hiện những mặt mạnh của bài tập Vật lí, vừa có những ưu thế của thí nghiệm Vật lí về các mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp BBTN có thể sử dụng trong những hình thức dạy học khác nhau như giờ lên lớp bài tập Vật lí; thí nghiệm và quan sát tự lực của

HS ở nhà; thí nghiệm và quan sát của HS ở phòng thí nghiệm, trong các buổi đi học tập thực tế

- Đa số các giờ học BTTN Vật lí được sử dụng sau khi HS học xong tài liệu mới BTTN Vật lí nhằm làm cho HS hiểu kiến thức sâu sắc, vững chắc hơn Trong giờ BTTN Vật lí tính tích cực hoạt động của HS được nâng cao hơn so với giờ học lí thuyết

- Như vậy giờ học bài tập có sử dụng BTTN cần quán triệt một số yêu cầu sau đây:

+ Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS phải được thể hiện ở mức độ cao nhất

Thầy giáo không được làm thay những gì HS có thể làm được;

+ Các BTTN được chọn phải liên hệ chặt chẽ với tư liệu lí thuyết đang học;

+ Điển hình về phương pháp giải;

+ Các bài tập định tính, định lượng phải là cơ sở lí thuyết để giải bài tập BTTN; + BTTN có tính hấp dẫn, sát thực tế, đặc biệt phải có tính sáng tạo

- Phương pháp tiến hành giờ lên lớp tiết bài tập Vật lí với mục đích bồi dưỡng cho học sinh PPTN trong nhận thức Vật lí:

a) Công tác chuẩn bị

* Cho HS làm các bài tập định tính, định lượng liên quan;

* HS phải chuẩn bị ở nhà những thí nghiệm cần thiết;

* Chuẩn bị kế hoạch bài học (giáo án lên lớp)

b) Tiến hành bài học theo kế hoạch đã chuẩn bị

c) Đánh giá bài học Điều chỉnh những bất hợp lí và bổ sung và sửa đổi nếu cần Trong ba giai đoạn trên của việc tiến hành giờ lên lớp giải bài tập Vật lí thì giai đoạn chuẩn bị là quan trọng nhất và có tính quyết định Trong đó giáo án lên lớp là công việc chủ yếu của việc chuẩn bị

1.3.3 Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo có nội dung Vật lí

1.3.3.1 Khái niệm hoạt động trải nghiệm sáng tạo

Hoạt động trải nghiệm sáng tạo là hoạt động giáo dục, trong đó dưới sự hướng dẫn và

tổ chức của nhà giáo dục HS được tham gia trực tiếp vào các hoạt động thực tiễn khác

nhau của đời sống gia đình, nhà trường cũng như ngoài xã hội với tư cách là chủ thể của

hoạt động, qua đó phát triển năng lực, phẩm chất nhân cách và phát huy tiềm năng sáng

tạo

Hoạt động trải nghiệm sáng tạo là các hoạt động thực tiễn được tiến hành song song

với hoạt động dạy học trong nhà trường phổ thông Hoạt động trải nghiệm sáng tạo là một bộ phận của quá trình giáo dục, được tổ chức ngoài giờ học các môn văn hóa ở trên lớp và có mối quan hệ bổ sung, hỗ trợ cho hoạt động dạy học

Học từ trải nghiệm gần giống với học thông qua làm, qua thực hành nhưng học qua làm là nhấn mạnh về thao tác kỹ thuật còn học qua trải nghiệm giúp người học không những có được năng lực thực hiện mà còn có những trải nghiệm về cảm xúc, ý chí và nhiều trạng thái tâm lý khác; học qua trải nghiệm chú ý gắn với kinh nghiệm và cảm xúc của cá nhân

Nội dung hoạt động trải nghiệm sáng tạo rất đa dạng và mang tính tích hợp, tổng hợp kiến thức, kĩ năng của nhiều môn học, nhiều lĩnh vực học tập và giáo dục Nội dung giáo

dục của trải nghiệm sáng tạo thiết thực và gần gũi với cuộc sống thực tế, đáp ứng được

nhu cầu hoạt động của HS, giúp các em vận dụng những hiểu biết của mình vào trong thực tiễn cuộc sống một cách dễ dàng, thuận lợi

Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo có thể theo quy mô như nhóm, lớp, khối lớp, trường hoặc liên trường Tuy nhiên, tổ chức theo quy mô nhóm và quy mô lớp có ưu thế hơn như đơn giản, không tốn kém, mất ít thời gian, học sinh tham gia được nhiều hơn và

có nhiều khả năng hình thành, phát triển các năng lực cho HS hơn

Một số hình thức hoạt động trải nghiệm sáng tạo:

- Hình thức có tính khám phá như thực địa, thực tế, tham quan, cắm trại;

- Hình thức có tính triển khai như dự án nghiên cứu khoa học, hội thảo, câu lạc bộ;

- Hình thức có tính trình diễn như diễn đàn, giao lưu, sân khấu hóa;

- Hình thức có tính cống hiến - tuân thủ như thực hành lao động việc nhà, việc trường, hoạt động xã hội - tình nguyện …

Về vị trí, hoạt động trải nghiệm sáng tạo thực hiện mục tiêu chủ yếu là phát triển phẩm chất người học, so với mục tiêu chủ yếu của dạy học trên lớp là phát triển trí

tuệ Trước đây hoạt động trải nghiệm sáng tạo được gọi là hoạt động ngoài giờ lên lớp

Trong tên gọi mới, “trải nghiệm” là phương thức giáo dục và “sáng tạo” là mục tiêu giáo dục

Sơ đồ 6: Vị trí của hoạt động trải nghiệm sáng tạo

1.3.3.2 Hoạt động trải nghiệm sáng tạo giúp phát triển năng lực HS

Hoạt động trải nghiệm sáng tạo hướng đến những phẩm chất và năng lực chung như

đã được đưa ra trong dự thảo Chương trình mới, ngoài ra hoạt động trải nghiệm sáng tạo

còn có ưu thế trong việc thúc đẩy hình thành ở người học các năng lực đặc thù sau:

- Năng lực hoạt động và tổ chức hoạt động;

- Năng lực tổ chức và quản lý cuộc sống;

- Năng lực tự nhận thức và tích cực hóa bản thân;

- Năng lực định hướng nghề nghiệp;

- Năng lực khám phá và sáng tạo

Giáo dục (nghĩa rộng, tổng quát)

HĐ dạy học

HĐ giáo dục (nghĩa hẹp,

bộ phận)

HĐ TNST

Chính vì vậy đầu ra của hoạt động trải nghiệm sáng tạo khá đa dạng và khó xác định

mức độ chung, nhất là khi nó lại luôn gắn với cảm xúc – lĩnh vực mang tính chủ quan cao, cũng là cơ sở quan trọng của sự hình thành sáng tạo và phân hóa

1.3.3.3 Hoạt động trải nghiệm sáng tạo có nội dung Vật lí ở trường THPT

a) Mục đích

- HS vận dụng kiến thức, kĩ năng về Vật lí kết hợp với kiến thức và kĩ năng khác để tham gia hoạt động thực tiễn, giải quyết vấn đề thực tiễn, giải thích và cải tạo thực tiễn, nâng cao chất lượng cuộc sống từng ngày

- Góp phần hình thành phẩm chất năng lực chung và năng lực thực nghiệm

b) Nội dung

- HS được trải nghiệm thực tế các nghề có liên quan Vật lí như kĩ sư điện – điện tử, kĩ sư

cơ khí – chế tạo máy, kĩ sư tự động hóa, kĩ thuật viên thiết bị y tế, cảnh sát môi trường, cảnh sát giao thông, y tế (bác sĩ tai mũi họng, chuyên khoa mắt, điều dưỡng …), giáo viên Vật lí …

- HS trực tiếp giải quyết vấn đề của thực tiễn như phát hiện vấn đề, đề xuất ý tưởng, thiết

kế chế tạo thiết bị, máy móc cải tạo thực tiễn

c) Hình thức, phương pháp

- HS tham gia Câu lạc bộ:

+ Kỹ sư điện – điện tử;

+ Kỹ sư cơ khí;

+ Kỹ thuật viên thiết bị y tế;

+ An toàn giao thông;

- Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm, năng lực sáng tạo;

- Phẩm chất trung thực, tinh thần trách nhiệm, tự chủ, tích cực, say mê, tính kỷ luật, tác phong công nghiệp

- Phương pháp đánh giá: Quan sát hành vi, hồ sơ học tập, sản phẩm hoạt động

Kết luận chương 1

Giáo dục năng lực là sự phát triển tất yếu của giáo dục Việt Nam để phát triển nguồn nhân lực đáp ứng phát triển kinh tế xã hội và hội nhập quốc tế Các môn học ở trường THPT đều phải hình thành và phát triển năng lực chung, ngoài ra còn phải hình thành năng lực chuyên biệt đặc thù tùy nội dung từng chương

Qua nghiên cứu những cơ sở lí luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho HS, tôi nhận thấy rằng năng lực thực nghiệm là năng lực chuyên biệt cần thiết đặc biệt quan trọng cần bồi dưỡng cho HS khi dạy Vật lí NLTN là tổ hợp kiến thức, kỹ năng và thái độ cho phép chủ thể chủ động giải quyết thành công vấn đề gặp phải trong học tập

Để bồi dưỡng NLTN cho HS chúng tôi đề xuất ba biện pháp đó là:

Biện pháp 1: Tổ chức hoạt động chiếm lĩnh kiến thức mới của HS theo PPTN Vật lí; Biện pháp 2: Tổ chức cho học sinh giải bài tập thí nghiệm Vật lí;

Biện pháp 3: Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo có nội dung Vật lí

Trong chương 2 chúng tôi sử dụng ba biện pháp này soạn thảo các tiến trình dạy học

để bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

CHƯƠNG 2 BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC

CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VẬT LÍ 11 THPT 2.1 Vị trí và đặc điểm của chương “Từ trường”

2.1.1 Vị trí

Chương “Từ trường” là chương thứ 4 trong chương trình Vật lí 11 THPT hiện hành Chương này HS học sau khi học xong chương “Điện tích – điện trường”, “Dòng điện không đổi” và “Dòng điện trong các môi trường”

2.1.2 Đặc điểm

Về nội dung dạy học

- Nội dung có tính trừu tượng cao, tính định lượng cao

- Nội dung có sự tương tự với điện trường mà các em đã biết ở chương “Điện tích – điện trường”

- Các nội dung này HS đã được làm quen về mặt hiện tượng ở THCS

- Nội dung có một số ứng dụng trong kĩ thuật và dân dụng

- Các ứng dụng hấp dẫn, thu hút học sinh tham gia

Về thời lượng, thời điểm dạy

- HS học chương “Từ trường” ngay đầu học kì 2 của năm học

- Chương “Từ trường” của chương trình chuẩn có 8 tiết, trong đó có 5 tiết lí thuyết (chiếm tỷ lệ 62,5%) và 3 tiết bài tập (chiếm tỷ lệ 37,5%)

2.2 Nội dung và cấu trúc dạy học chương “Từ trường”

2.2.1 Nội dung chương “Từ trường”

1 Từ trường

- Xung quanh thanh nam châm hay xung quanh dòng điện có từ trường

- Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian, tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong nó

- Quy ước về hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ (để tự do) nằm cân bằng tại điểm đó

2 Đường sức từ

- Đường sức từ là những đường được vẽ trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của vectơ cảm ứng từ tại điểm đó

- Các tính chất của đường sức từ:

 Tại mỗi điểm trong từ trường chỉ vẽ được một đường sức từ đi qua

 Các đường sức từ là những đường cong kín hoặc vô hạn ở hai đầu

 Chiều của các đường sức từ tuân theo các quy tắc xác định

 Quy ước chỗ nào từ trường mạnh vẽ các đường sức từ mau, chỗ nào từ trường yếu

vẽ các đường sức thưa

3 Cảm ứng từ

- Cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực

- Vectơ cảm ứng từ B tại mỗi điểm:

+ Có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó

4 Nguyên lí chồng chất từ trường

Nếu tại một điểm đồng thời có các từ trường với các vectơ cảm ứng từ B , B B1 2 n thì

từ trường tổng hợp tại điểm đó có véc tơ cảm ứng từ là B  B1 B2  Bn

5 Lực từ do từ trường đều tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện

- Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây dẫn đó

- Phương vuông góc với mặt phẳng tạo bởi dây dẫn và đường cảm ứng từ

- Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay giữa là chiều của dòng điện, khi đó ngón tay cái choải ra o

90 chỉ chiều lực từ

- Độ lớn F  I.B .sin 

Trong đó  là góc giữa B và

6 Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt

a Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài

- Hình dạng đường sức từ của dòng điện thẳng dài là những đường tròn đồng tâm (xét trong mặt phẳng vuông góc với dòng điện, tâm là giao điểm của mặt phẳng và dây dẫn)

- Chiều của đường sức từ xác định theo quy tắc nắm tay phải: “ Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và hướng theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại chỉ chiều của các đường sức từ”

Trong đó:

I là cường độ dòng điện;

r là khoảng cách từ điểm khảo sát đến dây dẫn

b Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn

- Chiều các đường cảm ứng từ xác định theo quy tắc vào Nam – ra Bắc: Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn

I là cường độ dòng điện;

N là số vòng dây quấn sát nhau;

R là bán kính vòng dây

c Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ

- Hình dạng của đường sức từ: Bên trong ống dây, các đường sức từ song song với trục ống dây và cách đều nhau Bên ngoài ống dây các đường sức từ phân bố giống như ở một nam châm thẳng

- Chiều của các đường sức từ tuân theo quy tắc nắm tay phải: Tưởng tượng dùng bàn tay phải nắm lấy ống dây sao cho ngón trỏ, ngón giữa …hướng theo chiều dòng điện khi

đó ngón cái choãi ra cho ta chiều đường sức từ trong lồng ống dây

- Công thức tính cảm ứng từ trong lồng ống dây: B 4 10 7 N.I  4 10 n.I7

+ Phương vuông góc với v và B

+ Chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường

hướng vào lồng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của v khi qo 0 và ngược lại khi qo  0 Lúc đó ngón cái choãi ra chỉ chiều lực Lo-ren-xơ

+ Độ lớn f  q vBsino  Trong đó  là góc tạo bởi v và B

- Hạt điện tích qochuyển động vào trong từ trường đều B với vB thì có quỹ đạo là một đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với từ trường, bán kính là

o

mvR

q B



2.2.2 Cấu trúc chương “Từ trường”

Sơ đồ 7: Cấu trúc chương “Từ trường”

2.3 Mục tiêu dạy học chương “Từ trường” theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm

2.3.1 Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức – kĩ năng

Về kiến thức

- Nêu được từ trường tồn tại ở đâu và có tính chất gì

- Nêu được các đặc điểm của đường sức từ của thanh nam châm thẳng, của nam châm chữ U, của dòng điện thẳng dài, của ống dây có dòng điện chạy qua

- Phát biểu được định nghĩa và nêu được phương, chiều của cảm ứng từ tại một điểm của từ trường Nêu được đơn vị đo cảm ứng từ

- Viết được công thức tính cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường gây bởi dòng điện thẳng dài vô hạn và tại một điểm trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua

- Viết được công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường đều

Quy tắc mặt Nam mặt Bắc

Vật gây

từ trường

Dòng điện thẳng dài

Đường sức từ

từ trường

Hướng của

từ trường

Dùng kim nam châm thử

Quy tắc nắm tay phải

Cảm ứng từ

Ống dây

Dòng điện tròn

Lực từ Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện

Lực Lo-ren-xơ

Chuyển động của điện tích trong từ trường đều Quy tắc bàn tay trái

- Nêu được lực Lo-ren-xơ là gì và viết được công thức tính lực này

- Xác định được vectơ lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường đều

- Xác định được cường độ, phương, chiều của lực Lo-ren-xơ tác dụng lên một điện tích q chuyển động với vận tốc v trong mặt phẳng vuông góc với các đường sức của từ trường đều

2.3.2 Mục tiêu dạy học theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm

Ngoài mục tiêu dạy học đạt được chuẩn kiến thức kĩ năng, thì dạy học chương “Từ trường” phải đạt được mục tiêu về bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS thể hiện ở những điểm sau:

- Ham thích làm thí nghiệm Vật lí;

- Có kĩ năng sử dụng các thiết bị thí nghiệm về từ phổ, tương tác giữa nam châm với dòng điện, dòng điện với dòng điện, lực từ …;

- Có kĩ năng đề xuất vấn đề, kĩ năng dự đoán khoa học, suy ra hệ quả lôgic;

- Có khả năng đề xuất phương án thí nghiệm;

- Có kĩ năng bố trí thí nghiệm ;

- Kĩ năng thực hiện thí nghiệm kiểm tra dự đoán khoa học;

- Kĩ năng xử lí số liệu và rút ra kết luận

2.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học chương “Từ trường” ở một số trường THPT tại thị xã Kỳ Anh – tỉnh Hà Tĩnh

2.4.1 Mục đích điều tra

- Xác định thực trạng dạy học chương từ trường của GV và học của HS;

- Xác định thực trạng sử dụng thiết bị dạy học chương từ trường;

- Tìm hiểu sự đổi mới dạy học ở chương từ trường;

2.4.2 Đối tượng điều tra

Quá trình dạy học, thiết bị dạy học chương từ trường ở các trường THPT trên địa bàn thị xã Kỳ Anh - tỉnh Hà Tĩnh

2.4.3 Phương pháp điều tra

- Điều tra thực tế dạy của GV;

- Điều tra thực tế học của HS;

- Khảo sát chất lượng thiết bị và sử dụng thiết bị của các trường;