Phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu vật lý của nhà khoa học Đã từ lâu khoa học là hệ thống tri thức bao gồm những khái niệm, tiên đề, học thuyết, qui luật về tự nhiên, xã hội
Trang 1Ngành: tài chính kế toán
đề tài:
Tổng liên đoàn lao động việt nam
Tr-ờng đại học công đoàn
Hà Nội, tháng 5/ 2007
đạI học công đoàn
Bộ giáo dục và đào tạo
Tr-ờng đại học vinh
- -
MạNH THị LAN ANH
“Từ trường” Vật lý 11 THPT theo
định h-ớng giải quyết vấn đề
Chuyên ngành: Lý luận và ph-ơng pháp dạy học vật lý
Mã số: 60.14.10
Vinh - 2011
Trang 2Lời cảm ơn
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Vật lý,
bộ môn Ph-ơng pháp giảng dạy – Khoa Vật lý – Tr-ờng Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ trong suốt thời gian học tập và triển khai nghiên cứu Luận văn
Tôi xin đ-ợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo h-ớng dẫn PGS.TS Nguyễn Quang Lạc đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành Luận văn
Xin cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của Ban Giám hiệu và các thầy, cô bộ môn Vật lý của tr-ờng THPT Nghi Lộc 3, nơi tiến hành thực nghiệm s- phạm của 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 quá trình học tập và triển khai thực hiện
đề tài Luận văn
Tỏc giả Mạnh Thị Lan Anh
Trang 3đề đã khẳng định điều đó
Tuy vậy, việc triển khai vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ở các môn học ở nhà trường phổ thông nói chung và môn vật lý nói riêng còn hạn chế Từ lâu, thực tiễn dạy học ở nước ta hầu như chỉ quan tâm đến lượng kiến thức học sinh thu nhận được mà chưa chú trọng đến bồi dưỡng phương pháp nhận thức khoa học vật lý, kỹ năng tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Chương “Từ trường” có vị trí quan trọng trong chương trình vật lý ở trường THPT Nội dung chương “Từ trường” có nhiều khả năng vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề
Cho đến nay, theo tôi được biết thì chưa có đề tài nào nghiên cứu, vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học chương “Từ trường” Vì thế, tôi
chọn đề tài “Nghiên cứu dạy học chương Từ trường - Vật lý 11 THPT theo
định hướng dạy học giải quyết vấn đề”
2 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong các bài học thuộc chương “Từ trường” vật lý 11 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương này và nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường THPT
Trang 43 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu:
- Lý luận dạy học giải quyết vấn đề
- Quá trình dạy học Vật lý THPT
Phạm vi nghiên cứu:
- Chương “Từ trường” Vật lý 11 THPT
- Dạy học giải quyết vấn đề trong chương “Từ trường”
4 Giả thuyết khoa học
- Có thể xây dựng tiến trình dạy học chương “Từ trường” theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề đáp ứng các yêu cầu về tính khoa học, tính sư phạm
- Việc triển khai thực hiện dạy học chương “Từ trường” sẽ góp phần bồi dưỡng phương pháp nhận thức, kỹ năng tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, do đó sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lý
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
1 Nghiên cứu lý luận về dạy học giải quyết vấn đề
2 Tìm hiểu thực trạng dạy học giải quyết vấn đề ở một số trường THPT tỉnh Nghệ An
3 Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa Vật lý 11
4 Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung chương “Từ trường” vật lý 11 THPT
5 Nghiên cứu, tìm hiểu thiết bị dạy học chương “Từ trường” đảm bảo cơ
sở vật chất triển khai dạy học theo định hướng giải quyết vấn đề
6 Xây dựng tiến trình dạy học một số bài thuộc chương “Từ trường” vật
lý 11 THPT
7 Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu
6 Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý luận: Đọc các tài liệu có liên quan từ sách báo, mạng internet để giải quyết các vấn đề đặt ra trong luận văn
Trang 5Nghiên cứu thực tiễn điều tra khảo sát dạy học chương “Từ trường” ở trường THPT, tiến hành thực nghiệm sư phạm, thăm dò, lấy ý kiến từ giáo viên,
học sinh để đánh giá lý luận đã nêu
7 Những đóng góp của đề tài
- Luận văn chứng minh khả năng vận dụng thành công dạy học giải
quyết vấn đề trong chương "Từ trường" vật lý 11 THPT trong điều kiện hiện nay của nhà trường phổ thông nước ta
- Xây dựng được 5 tiến trình dạy học theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề Các tiến trình đó được thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả trong điều kiện dạy học ở nhà trường THPT nước ta
8 Cấu trúc luận văn
Phần một Mở đầu
Phần hai Nội dung
Chương 1 Dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lý Chương 2 Nghiên cứu dạy học chương “Từ trường” vật lý 11 THPT theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Chương 3 Thực nghiệm sư phạm Phần 3 Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Trang 6Nội dung Chương 1 Dạy học giải quyết vấn dề trong môn vật lý
1.1 Phương pháp giải quyết vấn đề trong nhận thức vật lý
1.1.1 Phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu vật lý của nhà khoa học
Đã từ lâu khoa học là hệ thống tri thức bao gồm những khái niệm, tiên đề, học thuyết, qui luật về tự nhiên, xã hội và tư duy được tích lũy trong quá trình nhận thức hiện thực khách quan của con người.Vì thế các nhà khoa học nói chung và các nhà khoa học vật lý nói riêng nghiên cứu thế giới khách quan nhằm phát hiện ra những đặc tính và quy luật khách quan của các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên
Lịch sử vật lý học cho thấy rằng quá trình nhận thức vật lý không phải diễn ra suôn sẻ thuận lợi mà luôn có những mâu thuẫn, những đấu tranh quyết liệt giữa những tư tưởng, những quan điểm, những phương pháp cũ và mới
Vậy, các nhà nghiên cứu đã làm thế nào để xây dựng được những khái niệm, định luật và lý thuyết vật lý để phục vụ cho khoa học và đời sống Phải chăng cần có phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu vật lý của các nhà khoa học
1.1.1.1 Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học
Mọi sự vật hiện tượng đều gắn liền với thực tiễn, từ thực tiễn lại nảy sinh các vấn đề mẫu thuẫn cần được giải quyết.Theo quan điểm của triết học duy vật biện chứng, quá trình nhận thức của con người như Lênin đã từng nói: “ Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng trở về với thực tiễn
Đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan.” [60,25]
Trang 7Trên cơ sở chu trình sáng tạo khoa học do Anhxtanh đề xuất V.G Razumôpki đã đưa ra sơ đồ chu trình nhận thức sáng tạo khoa học như sau: [10,16]
Sơ đồ 1 Chu trình sáng tạo khoa học theo V.G Razumôpki
Theo Razumôpxki mỗi chu trình được bắt đầu bằng việc lựa chọn các nhóm sự kiện từ quan sát.Người nghiên cứu đề ra giải thuyết (mô hình giả định)
về bản chất của chúng Giả thuyết này cho phép suy luận để tiên đoán những sự kiện chưa biết Tính chất đúng đắn của giả thuyết được kiểm tra bằng thực nghiệm Nếu hệ quả lí thuyết của mô hình xuất phát được thực nghiệm chứng minh thì mô hình nêu ra được công nhận là phản ánh đúng tính chất của hiện tượng nghiên cứu
Nếu kết quả thực nghiệm phủ định giả thuyết thì giả thuyết đó (mô hình giả định) nêu ra cần phải thay đổi
Chu trình nhận thức khoa học không khép kín mà được mở rộng dần, làm giàu thêm kiến thức khoa học Bằng cách đó, con người ngày càng tiếp cận hơn với chân lý khách quan
Từ sơ đồ trên, M.Bunseman và Razumôpxki nêu ra những giai đoạn điển hình của quá trình nhận thức khoa học như sau: [10,16]
logic
Thùc nghiÖm
Sù kiÖn
Trang 8Thực tiễn Vấn đề Giả thuyết Định luật Hệ quả Lý thuyết
Thực tiễn
Hoạt động nhận thức vật lý sáng tạo có thể biểu diễn theo sơ đồ sau: [10,16]
Sơ đồ 2 Tiến trình nhận thức vật lý sáng tạo
Chu trình và sơ đồ nói trên mô tả toàn bộ quá trình nhận thức vật lý Đối với mỗi nhà vật lý, trong mỗi công trình nghiên cứu cụ thể của mình, có thể chỉ tham gia vào một số giai đoạn Thí dụ như, Faraday dựa trên khảo sát thực nghiệm, đề xuất giả thuyết về sự tồn tại của điện trường, từ trường Về sau Macxoen phát triển tư tưởng đó và xây dựng thành lý thuyết về trường điện từ và
dự đoán về sự lan truyền của sóng điện từ Cuối cùng phải đợi đến Hec -xơ mới kiểm tra được bằng thực nghiệm dự đoán của Macxoen Đến đây giả thuyết về
sự tồn tại của trường điện từ mới được công nhận là chân lý khách quan
Như vậy con đường đi tìm chân lý xuất phát từ thực tiễn và cuối cùng trở lại thực tiễn, lấy thực tiễn làm chân lý Những tính chất và quy luật vận động của thế giới vật chất tồn tại khách quan, không phụ thuộc và ý muốn của con người Những kiến thức khoa học mà con người xây dựng nên để phản ánh, mô tả những tính chất, những quy luật đó của tự nhiên lại là những sáng tạo của con người
1.1.1.2 Sự hình thành hệ thống kiến thức khoa học vật lý [14,25]
Kiến thức khoa học được xây dựng khi nhà khoa học có động cơ giải
quyết vấn đề, tìm lời giải đáp cho một câu hỏi đặt ra, mà việc tìm lời giải đáp
Thùc tiÔn
Trang 9cho câu hỏi đó chính là phải tìm tòi một cái mới chứ không phải đơn thuần là sự lặp lại các kiến thức và cách thức hoạt động quen thuộc đã biết, không thể chỉ
dựa trên tư duy tái hiện
Trong quá trình hoạt động nhận thức và thực tiễn, nảy sinh nhu cầu giải thích các hiện tượng vật lý bằng các mối tương quan bất biến nào đó giữa các dữ liệu cảm tính (Quan sát đượcQ / đo được) Khi đó tìm lời giải đáp cho câu hỏi về một tính chất hay một sự kiện phụ thuộc nào đó trong thực tế mà ta đã có thể phỏng đoán về sự tồn tại của chúng sẽ được thực hiện theo con đường: xuất phát
từ việc thiết kế phương án thí nghiệm khả thi cho phép thu lượm những thông tin cần thiết, thực thi thí nghiệm để thu lượm các dữ liệu cảm tính trực tiếp, rồi nhờ các hành động suy diễn và quy nạp để xây dựng nên kết luận xác nhận
Nhưng trong quá trình phát triển của hoạt động khoa học và thực tiễn sẽ nảy sinh nhu cầu giải thích các sự kiện thực nghiệm mới, cũng như nhu cầu giải thích chính sự tồn tại của các mối liên hệ đã biết và nhu cầu tiên đoán các mối liên hệ, các sự kiện có thể xảy ra, nhưng còn chưa biết Khi đó đòi hỏi các nhà khoa học đưa ra các giả thuyết tổng quát, tức là những điều đã được thừa nhận và mang tính chất giả định Những mô hình giả thuyết tổng quát này cho phép giải thích những sự kiện, những mối liên hệ đã biết và cho phép rút ra những hệ quả logic, nhờ đó có thể tiên đoán sự tồn tại của các sự kiện thực nghiệm hi vọng sẽ
có thể xảy ra Việc thiết kế, thực thi thí nghiệm và phân tích các dữ liệu thu được
để xây dựng mô hình xác nhận sẽ cho phép kiểm tra tính hợp thức của mô hình
hệ quả logic và do đó của cả mô hình giả thuyết tổng quát Đó là điều cần thiết cho sự chấp nhận tri thức khoa học mới, đồng thời là cơ sở cho sự phát triển của các giả thuyết khoa học, một khi các thuyết cũ không còn phù hợp với thực nghiệm Mặt khác, bản thân các mô hình hợp thức và những kết quả thực nghiệm
sẽ có thể đưa đến những ứng dụng của khoa học trong thực tiễn sản xuất và đời sống
Trang 10Một số mốc chính trong quá trình nhận thức khoa học vật lý đầy nhọc nhằn, gian khổ và vinh quang:
- Vật lý thời cổ đại khi khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học
- Galilê và vật lý học: Ông là ông tổ của vật lý thực nghiệm, vật lý học trở thành khoa học độc lập
- Niutơn và cơ học cổ điển: Niutơn đã xây dựng hoàn chỉnh những khái niệm và định luật cơ học
- Lý thuyết trường điện từ của Faraday và Macxoen: Faraday sau khi nghiên cứu khái niệm đường sức từ đã đi đến ý tưởng là mô hình đường sức không phải chỉ hoàn toàn là hình thức mà có ý nghĩa vật lý, nghĩa là đề cập đến khả năng tồn tại về mặt vật lý của chúng, cũng có nghĩa là khả năng tồn tại về mặt vật lý của điện từ trường
Macxoen tiếp tục phát triển tư tưởng của Faraday và xây dựng lý thuyết trường điện từ một cách hoàn chỉnh Về việc xây dựng các phương trình Macxoen có thể coi là một ví dụ điển hình về phương pháp mô hình trong vật lý học, nhất là mô hình trừu tượng – toán học
- Anhstanh và thuyết tương đối: Người ta coi Anhstanh là người sáng lập
ra vật lý hiện đại bởi những đóng góp vĩ đại của ông trong việc xây dựng thuyết tương đối và thuyết lượng tử ngày nay đã xâm nhập vào hầu hết các ngành của vật lý hiện đại Anhstanh đã đưa vào vật lý những quan điểm mới về thế giới có tính chất cách mạng trái với những quan điểm cơ học cổ điển và phương pháp mới rất có hiệu quả nhờ thế mà nhận thức được thế giới một cách tinh tế, sâu sắc hơn
1.1.1.3 Tiến trình xây dựng một kiến thức vật lý cụ thể
Từ sự phân tích về sự hình thành hệ thống các tri thức vật lý có thể mô tả tiến trình xây dựng một kiến thức vật lý mới bằng sơ đồ sau: [17,25]
Trang 11Điều kiện xuất phát
Vấn đề – Bài toán
Giải pháp
Kết luận
Giải pháp Kiểm tra-ứng dụng
Sự kiện thu đ-ợc từ thí nghiệm, quan sát
Sự kiện đ-ợc giải thích / tiên đoán
Kết luận
Trang 12nghiệm, thu lượm các dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về vấn đề cần tìm
- Kiểm tra, vận dụng kết quả: Xem xét khả năng chấp nhận được các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích hay tiên đoán các sự kiện
và xem xét sự phù hợp của lý thuyết và thực nghiệm Xem xét sự khác biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lý thuyết với các kết luận có được từ các dữ liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được, khi có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung sửa đổi đối với thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát, khi chưa có sự phù hợp giữa
lý thuyết và thực nghiệm, nhằm tiếp tục tìm tòi xây dựng cái cần tìm
Galilê đã đề xuất vấn đề: Tại sao các vật rơi nhanh hay chậm khác nhau Ông đã suy đoán giải pháp và thực hiện giải pháp bằng con đường thực nghiệm: làm thí nghiệm về sự rơi của các vật trong điều kiện có thể bỏ qua ảnh hưởng của không khí Ông thả những quả nặng khác nhau rơi đồng thời từ tầng cao của tháp nghiêng ở thành phố Piasa (Italia) xuống và nhận thấy chúng luôn luôn rơi đến mặt đất cùng một lúc Từ đó, có thể đi đến kết luận: Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì mọi vật sẽ rơi như nhau
1.2 Chuyển hóa phương pháp giải quyết vấn đề trong nhận thức vật lý
thành phương pháp dạy học giải quyết vấn đề.t
Dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề phải
phỏng theo quá trình nhận thức sáng tạo của nhà vật lý Đây chính là cơ sở khoa học của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề
1.2.1 Phương pháp nhận thức vật lý và phương pháp dạy học vật lý
Từ những năm 1970 Nguyễn Ngọc Quang đã phát hiện quy luật về sự chuyển hoá giữa phương pháp nhận thức khoa học và phương pháp dạy học xuất phát từ sự giống nhau về bản chất của hai hoạt động nhận thức này Dạy học nhằm phát triển năng lực nhận thức phải là hoạt động hướng dẫn người học tự nhận thức, hướng dẫn học sinh lĩnh hội tri thức theo con đường của nhận thức
Trang 13sáng tạo, do vậy giáo viên cần phải vận dụng các phương pháp nhận thức sáng tạo để tổ chức, chỉ đạo học sinh chiếm lĩnh tri thức
Bảng 1: Chuyển hoá phương pháp nhận thức thành phương pháp dạyhọc [9,16]
Phương pháp khoa học Phương pháp dạy học
5 Thí nghiệm tưởng tượng
6 Báo cáo khoa học, bảo vệ luận
án, bảo vệ công trình khoa học
3 Tương tự
4 Mô hình hoá trong dạy học
5 Thí nghiệm tưởng tượng
6 Thuyết trình, diễn giảng…
11 Dạy học chương trình hoá
12 Dạy học angôrit hoá
Trang 14thức vật lý thụng qua xử lý sư phạm được biến đổi dưới tỏc động của cỏc quy luật giỏo dục học, tõm lý học, lý luận dạy học cho thớch hợp với mụi trường và điều kiện dạy học để chuyển thành phương phỏp dạy học vật lý
1.2.2 Lý thuyết về dạy học giải quyết vấn đề
1.2.2.1 Khỏi niệm dạy học giải quyết vấn đề
Dạy học giải quyết vấn đề là một trong những phương phỏp dạy học tớch cực, bản thõn thuật ngữ này ra đời vào giữa thế kỷ 20 nhưng tư tưởng của nú thỡ
đó xuất hiện từ xa xưa trong sự thụi thỳc của xó hội đũi hỏi sự cải tiến phương phỏp dạy học trong nhà trường
“ Vấn đề ” trong nghiờn cứu vật lý là một cõu hỏi“, một bài toỏn chưa cú lời giải, xuất phỏt từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống Đú là những hiện tượng mới, quỏ trỡnh mới khụng thể lý giải bằng cỏc lý thuyết đó cú hoặc một cõu hỏi tỡm giải phỏp cho một mục đớch thiết thực nào đú, hoặc một lý thuyết chưa trọn vẹn
“ Giải quyết vấn đề ” là quỏ trỡnh nhà nghiờn cứu sử dụng cỏc phương phỏp, phương tiện nghiờn cứu khỏc nhau theo con đường của chu trỡnh sỏng tạo khoa học để tỡm cõu trả lời Kết quả của quỏ trỡnh giải quyết vấn đề là quỏ trỡnh dạy học được giỏo viờn tổ chức phỏng theo quỏ trỡnh nhận thức sỏng tạo vật lý, trong đú học sinh đúng vai trũ nhà nghiờn cứu (trong cỏc điều kiện dạy học ) cú
sự giỳp đỡ định hướng trực tiếp hoặc giỏn tiếp của giỏo viờn
Theo V Ô-Kôn: :"Dạy học nêu vấn đề là tập hợp những hành động nh-
tổ chức các tình huống có vấn đề, phát biểu các vấn đề giúp đỡ những điều kiện cần thiết để học sinh giải quyết vấn đề, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng chỉ đạo quá trình hệ thống hóa củng cố kiến thức thu nhận đ-ợc"[15,11]
Theo Nguyễn Quang Lạc:" Dạy học giải quyết vấn đề là một hỡnh thức dạy học trong đú học sinh được coi như " nhà khoa học trẻ" tự giỏc, tớch cực tổ chức cỏc quỏ trỡnh xõy dựng tri thức mới cho bản thõn"[14,38] Hoạt động đú
được diễn ra giống như " hoạt động nghiờn cứu khoa học, dự rằng kết quả này
Trang 15khụng cú gỡ mới đối với nhõn loại, song lại là điều mới mẻ đối với học sinh Người giỏo viờn phải thực sự quan tõm đến cả nội dung khoa học mà học sinh đó xõy dựng lẫn phương phỏp hoạt động của học sinh để đạt được điều đú Do vậy, giỏo viờn phải là nhà thiết kế, tổ chức, chỉ đạo thi cụng Đú là một hoạt động sỏng tạo và đũi hỏi tài nghệ sư phạm, lũng kiờn trỡ, sự khoan dung và độ lượng cao Bởi vỡ giỏo viờn phải chỉ đạo lớp trẻ non nớt khụng phải tỏi tạo lại cỏi đó biết mà là đi xõy dựng cỏi mới cho họ, cũn đối với giỏo viờn thỡ đú lại là điều quỏ
cũ
Dạy học giải quyết vấn đề cũng không hạn chế ở phạm trù ph-ơng pháp dạy học
Để việc tiếp cận và áp dụng dạy học giải quyết vấn đề vào quá trình dạy học đòi hỏi phải có sự cải tạo về nội dung, cách thức tổ chức dạy học trong mối liên hệ thông nhất Riêng trong phạm vi ph-ơng pháp dạy học nó có khả năng thâm nhập vào hầu hết những ph-ơng pháp dạy học khác và làm cho chúng trở nên tích cực hơn, có hiệu quả hơn Vì vậy dạy học giải quyết vấn cần đ-ợc coi nh- tên gọi để chỉ cơ sở của các ph-ơng pháp dạy học có khả năng kích thích ng-ời học tham gia vào hoạt động nhận thức một cách tích cực, liên tục và chủ động d-ới sự chỉ
đạo của giáo viên
Nh- vậy, dạy học giải quyết vấn đề là một hình thức dạy học trong đó học sinh đ-ợc coi là các nhà “ khoa học trẻ” tự giác và tích cực tổ chức quá trình xây dựng tri thức, ph-ơng pháp nhận thức cho bản thân Hoạt động đó diễn ra giống nh- hoạt động nghiên cứu khoa học mặc dù kết quả của nó là những điều đã có trong khoa học, song lại là điều mới mẻ đối với học sinh
Có thể thấy rõ vai trò, chức năng của giáo viên và học sinh trong dạy học giải quyết vấn đề qua bảng so sánh sau [11,16]
Bảng 2 Vai trò của giáo vên và học sinh trong quá trình dạy học giải quết vấn đề
Tạo tình huống có vấn đề Tiếp nhận nhiệm vụ nghiên cứu ( ý thức đ-ợc
Trang 16vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề, tin có thể giải quyết vấn đề )
Cung cấp các điều kiện bảo
đảm cho việc giải quyết vấn đề
Sử dụng các ph-ơng pháp nhận thức giải quyết vấn đề: Nêu giả thuyết, suy ra hệ quả logic, thực hiện thí nghiệm kiểm tra, đánh giá kết quả Hợp thức hoá kiến thức Ghi nhận tri thức mới ( bao gồm cả kỹ năng
mới, ph-ơng pháp mới ) Tạo tình huống vận dụng,
trọng tài đánh giá kết quả vận
"Vấn đề trong nghiờn cứu vật lý là một cõu hỏi, một bài toỏn chưa cú lời giải xuất phỏt từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống Đú là những hiện tượng mới, quỏ trỡnh mới khụng thể lý giải được bằng cỏc lý thuyết đó cú hoặc một cõu hỏi tỡm giải phỏp cho một mục đớch thiết thực nào đú, hoặc lý thuyết chưa trọn vẹn "
Trong vấn đề chứa đựng cả yếu tố khỏch quan lẫn yếu tố chủ quan:
- Yếu tố khỏch quan - dẫn liệu xuất phỏt cho phộp giải quyết vấn đề, tỡm ra lời giải
- Yếu tố chủ quan - học sinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề cần giải quyết
Trang 17Vấn đề không phải là những câu hỏi mà học sinh đã biết trước lời giải đáp, cũng không phải là những câu hỏi mà học sinh không biết câu trả lời cũng như không
có phương tiện để tìm ra câu trả lời
Như vậy: "Vấn đề chứa những mâu thuẫn nhận thức Lúc đầu mâu thuẫn đó còn mang tính khách quan, sau khi học sinh tiếp nhận và ý thức được mâu thuẫn
đó thì nó biến thành mâu thuẫn chủ quan, tồn tại trong ý nghĩ của học sinh dưới dạng một vấn đề mới, mét bài tập hay một bài toán"
b Tình huống có vấn đề
* Khái niệm tình huống có vấn đề:
"Tình huống có vấn đề" là tình huống mà học sinh gặp khó khăn hay ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hy vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyết vấn
Trên cơ sở đó người ta ghi nhận những dấu hiệu của tình huống có vấn đề như sau:
- Nó bao gồm cái gì chưa biết đòi hỏi phải có sự tìm tòi sáng tạo, sù tham gia hoạt động tư duy và sự nhanh trí đáng kể
- Nó phải chứa đựng điều gì đó đã biết, phải cho trước những dự kiện nào đó để làm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, sự tìm tòi sáng tạo
- Tình huống có vấn đề phải vừa sức đối với học sinh Nếu quá đơn giản, chứa đựng những lời giải tường minh từ kho tri thức cũ của học sinh thì không tạo ra được sự kích thích, mà sẽ tạo ra sự thờ ơ, coi thường Ngược lại, nếu tình huống
Trang 18quá khó, học sinh không thể tìm ra câu trả lời thì dễ dẫn đến tâm lý bi quan, chán nản dẫn đến thờ ơ
- Đồng thời với tính vừa sức là tính mới lạ, tính không bình thường của bài toán nhận thức nhằm kích thích sự hứng thú và lòng khao khát nhận thức của học sinh
c Các kiểu tình huống có vấn đề:
-Tình huống nghịch lý và tình huống không phù hợp: Đây là tình huống mà học sinh quan sát thấy một hiện tượng vật lý nào đó xẩy ra trái với những suy nghĩ thông thường, trái với những quan niÖm cò mµ họ chưa bao giờ gặp nên không biết dựa vào đâu để lý giải Sự trái ngược giữa quan niệm và kết quả quan sát trong thực tế tạo nên nghịch lý trong suy nghĩ, rồi từ đó kích thích tư duy của học sinh Giáo viên có thể đưa học sinh vào kiểu tình huống có vấn đề này bằng cách kể một câu chuyện, dùng tranh vẽ, mô hình hoặc thí nghiệm đơn giản Nghịch lý là loại mâu thuẫn mang tính chủ quan một cách trực tiếp, giáo viên không phải dùng các phương pháp buộc học sinh chấp nhận vấn đề nên có thể tiết kiệm thời gian và huy động học sinh tham gia tích cực hơn vào quá trình dạy học Đối với những tình huống nghịch lý, việc giải quyết vấn đề buộc học sinh phải tìm hiểu nguyên nhân về mặt khoa học của hiện tượng bằng việc xây dựng kiến thức mới
Ví dụ: Khi nghiên cứu về hiện tượng sức căng mặt ngoài, giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán hiện tượng xảy ra nếu ta thả một ít mẩu xốp nhỏ vào khay đựng nước Sau đó nhỏ một giọt xà phòng vào giữa các mẩu xốp đó Đa số học sinh cho rằng không có hiện tượng gì xảy ra Khi giáo viên làm thí nghiệm cho thấy: ban đầu các mẩu xốp hút nhau và dính lại với nhau Sau khi nhỏ giọt xà phòng vào, chúng tản ra rất nhanh về phía thành của khay nước.Tình huống này đã tạo
ra một sự bất ngờ đối với học sinh, nếu được tìm hiểu nguyên nhân của hiện tượng đó thì học sinh sẽ cảm thấy rất hứng thú
Trang 19-Tình huống lựa chọn và tình huống bác bỏ: Đây là tình huống mà học sinh đứng trước một vấn đề hay một số phương pháp mang một số dấu hiệu quen thuộc liên quan đến một số kiến thức hay một số phương pháp giải quyết nhưng chưa chắc chắn là có thể dùng kiến thức nào hay phương pháp nào để giải quyết vấn đề sẽ có hiệu quả nhất Đối với những tình huống như vậy, vấn đề nhận thức
đã được đưa ra trước và nhiệm vụ của học sinh là phải cân nhắc, lựa chọn một kết quả đúng duy nhất và bác bỏ kết quả sai
Ví dụ: Khi dạy bài "Rơi tự do", giáo viên tiến hành thí nghiệm thả rơi một miếng bìa và một miếng kim loại có hình dạng và kích thước như nhau Học sinh quan sát thấy miếng kim loại rơi nhanh hơn và đưa ra kết luận: vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ Nếu kết luận này đúng thì hai vật nặng như nhau sẽ rơi nhanh như nhau Giáo viên làm tiếp thí nghiệm thứ hai: lấy hai miếng bìa giống hệt nhau, trong đó một miếng để nguyên còn miếng kia thì vo tròn lại Thả cho hai vật rơi ở cùng một độ cao Kết quả học sinh thấy rằng miếng bìa được vo tròn lại rơi nhanh hơn Như vậy, kết quả thí nghiệm hai đã bác bỏ giả thuyết nêu trên, đồng thời đặt
ra cho học sinh một vấn đề mới: Sự rơi tự do trong không khí không phụ thuộc vào trọng lượng của các vật, vậy nó phụ thuộc vào yếu tố nào?
-Tình huống gây ra sự xung đột: Đây là tình huống mà những sự kiện, hiện tượng xảy ra trong tình huống đó trái ngược với suy nghĩ của học sinh Điều này tạo ra sự xung đột trong tư duy của họ
Ví dụ: Khi nghiên cứu định luật Becnuli, giáo viên giới thiệu với học sinh dụng
cụ thí nghiệm gồm một phễu nhỏ được lồng vào trong một phễu lớn hơn và đặt câu hỏi: Nếu ta thổi vào phễu lớn thì phễu nhỏ sẽ chuyển động như thế nào? Ở tình huống này, đa số học sinh đều cho rằng phễu nhỏ sẽ bay ra phễu lớn Khi giáo viên tiến hành thí nghiệm cho học sinh quan sát Kết quả là khi thổi phễu nhỏ đi vào trong phễu lớn Kết quả thí nghiệm đặt ra trong đầu học sinh một câu hỏi tại sao? Trong đầu học sinh xảy ra sự xung đột giữa suy nghĩ logic của bản thân và một bên là hiện tượng xảy ra trái với logic đó
Trang 20-Tình huống phát triển hoàn chỉnh: đây là tình huống học sinh đứng trước một tình huống mµ vấn đề chỉ mới ®-îc giải quyết một phần, một bộ phận, trong phạm vi hẹp cần phải tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh Để giải quyết tình huống
đó, học sinh phải biết vận dụng những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo đã biết Quá trình này vừa giúp học sinh hoàn chỉnh, tiếp thu kiến thức mới vừa giúp học sinh củng cố lại kiến thức cũ Đây cũng là tình huống mà khi dạy học môn vật lý, giáo viên có nhiều cơ hội để khai thác và tạo nên những tình huống có vấn đề theo dạng này Nhiều nhất là giáo viên có thể giao học sinh giải quyết những vấn
đề, sự kiện có liên quan đến việc vận dụng những tri thức đã biết vào thực tế
Ví dụ: Khi nghiên cứu về bản chất dòng điện trong chất điện phân, giáo viên có thể giới thiệu với học sinh các dụng cụ thí nghiệm như trong sách giáo khoa Giáo viên tiến hành thí nghiệm: đổ nước cất vào, đóng khóa k, kim điện kế không lệch Vậy nước cất không dẫn điện Sau đó, thay nước cất bằng nước thường, đóng khóa k, kim điện kế lệch Vậy nước thường dẫn điện Giáo viên đặt câu hỏi tại sao nước cất không dẫn điện mà nước thường dẫn điện Để tìm hiểu nguyên nhân, giáo viên tiếp tục làm thí nghiệm bằng cách cho muổi vào nước cất
và thấy rằng kim điện kế quay chứng tỏ dung dịch muối ăn dẫn điện Vậy có phải là bất cứ dung dịch nào cũng dẫn điện? Giáo viên lại làm thí nghiệm với dung dich nước đường, kết quả cho thấy kim điện kế không quay, chứng tỏ dung dịch đường không dẫn điện Vậy dung dịch như thế nào thì dẫn điện? Giáo viên dựa vào kiến thức về sự phân ly mà học sinh đã học để dẫn dắt học sinh đi đến kết luận về dung dịch điện phân
Việc phân loại các kiểu tình huống có vấn đề như trên chỉ có tính tương đối Trong quá trình dạy học, người giáo viên có thể tạo thêm những kiểu tình huống khác nữa Một sự kiện cụ thể có thể có sự tham gia đồng thời của một số tình huống thuộc các loại khác nhau
Thực tế, việc tạo ra tình huống có vấn đề trong dạy học thực sự là cả một nghệ thuật sư phạm mà việc vận dụng nó cần phải có sự đầu tư kỹ lưỡng, gia
Trang 21công nghiêm túc của người giáo viên Cùng một nội dung dạy học, cùng một đối tượng học sinh, nhưng nếu không có sự gia công sư phạm thì không thể đặt học sinh vào tình huống có vấn đề được Nghệ thuật sư phạm tạo ra tình huống có vấn đề còn đòi hỏi người giáo viên phải nắm chắc kiến thức khoa học cũng như hiểu rõ lượng kiến thức mà học sinh cần chiếm lĩnh để tạo ra những tình huống phù hợp với từng đối tượng học sinh Mặt khác, giáo viên cũng phải biết cách kích thích, tạo "thế năng tâm lý tư duy" cho học sinh, khuyến khích họ tham gia vào việc giải quyết vấn đề
1.2.2.3 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề
Để phát triển năng lực tư duy vật lý cho học sinh, cấu trúc dạy học giải
quyết vấn đề phỏng theo tiến trình giải quyết vấn đề của các nhà khoa học
Dạy học giải quyết vấn đề gồm các giai đoạn:
- Giai đoạn một: Xây dựng tình huống có vấn đề
Giáo viên giao cho học sinh một nhiệm vụ tiềm ẩn có vấn đề Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận
và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ Quan niệm và giải pháp ban đầu của học sinh được thử thách Học sinh ý thức được khó khăn, dưới sự hướng dẫn của giáo viên vấn đề chính thức được diễn đạt
- Giai đoạn hai: Giải quyết vấn đề
Học sinh suy nghĩ tìm tòi, trao đổi, vận dụng các phương pháp nhận thức
để giải quyết vấn đề đặt ra: nêu giả thuyết, suy ra hệ quả logic, thực hiện thí nghiệm kiểm tra, đánh giá kết quả, ghi nhận tri thức mới
Giáo viên theo dõi và định hướng khi cần thiết, hợp thức hoá kiến thức
- Giai đoạn ba: Vận dụng kiến thức mới
Học sinh cần biết: Kiến thức thu được có ý nghĩa gì, được ứng dụng như thế nào trong khoa học, kỹ thuật và đời sống? Các tình huống mới được đặt ra để học sinh vận dụng tri thức vừa thu nhận giải quyết vấn đề
Trang 22Sơ đồ 4 Cấu trỳc của dạy học giải quyết vấn đề phỏng theo tiến trỡnh xõy dựng
bảo vệ tri thức mới trong nghiờn cứu khoa học [30,26]
b) Cấu trỳc của dạy học giải quyết vấn
đề
a) Sơ đồ tiến trỡnh xõy dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiờn cứu khoa học
1.2.2.4 Cỏc điều kiện để triển khai dạy học giải quyết vấn đề [12,10]
- Nội dung tri thức khoa học:
Nội dung tri thức khoa học phải chứa đựng yếu tố mới mẻ mà trước khi
giải quyết vấn đề học sinh chưa biết, tri thức ấy được tạo ra trong quỏ trỡnh giải
Giải quyết vấn đề: suy đoán, thực hiện giải pháp
Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của lý thuyết
Tình huống có vấn đề tiểm ẩn Giai đoạn một: Xây dựng
tình huống có vấn đề
Giai đoạn hai: Giải quyết
vấn đề
Giai đoạn ba: Hợp thức
hóa kiến thức Vận dụng
Trang 23quyết vấn đề không thể chỉ bằng tư duy tái tạo, mà phải có sự nỗ lực tư duy của chủ thể vượt qua những “ vùng phát triển gần ” do giáo viên tạo ra trong điều kiện dạy học
Vì vậy, dạy học giải quyết vấn đề có thể thực hiện cho các tiết học khác nhau: bài học kiến thức mới, bài học bài tập vật lý, bài học thực hành vật lý, bài học ôn tập tổng kết hệ thống hóa kiến thức, bài học ngoại khoá Tuy nhiên, để thực hiện dạy học giải quyết vấn đề cần phải sắp xếp, cấu tạo trật tự logic các kiến thức từ vĩ mô đến vi mô theo tiến trình của nhận thức vật lý
- Thiết bị dạy học:
Thí nghiệm vật lý - hạt nhân của hành động kiểm tra xác nhận giả thuyết,
do đó dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan trọng cho việc thực hiện dạy học giải quyết vấn đề Thiết bị dạy học phải đảm bảo tính đồng bộ, hệ thống và chất lượng cao: khi sử dụng cần lưu ý đến sự kết hợp giữa các thiết bị thông thường đã được và sẽ trang bị với các thiết bị hiện đại, giữa các thiết bị phải mua sắm với các thiết bị tự tạo Cần lưu ý tới vai trò của công nghệ thông tin vào việc ứng dụng nó vào quá trình dạy học bộ môn
- Trình độ khoa học và kỹ năng sư phạm của giáo viên quyết định thành công của dạy học giải quyết vấn đề Trên cơ sở nhận thức sâu sắc nội dung vật lý kết hợp với những kỹ năng sư phạm cần thiết giáo viên xác định chính xác nội dung khoa học của bài học, phát biểu thành mệnh đề gọn, rõ; từ đó xây dựng tình huống có vấn đề, đặt học sinh trước câu hỏi nhận thức hấp dẫn ở tính thiết thực, bất ngờ, mới lạ; dẫn dắt học sinh giải quyết vấn đề bằng hệ thống câu hỏi định hướng hành động nhận thức theo tiến trình của nhận thức sáng tạo vật lý Câu hỏi phải đạt được các yêu cầu sau:
+ Yêu cầu về logic học: Diễn đạt chính xác về ngữ pháp sao cho thoả mãn luật đồng nhất nghĩa là đối tượng câu hỏi phải rõ ràng, tránh tình trạng học sinh không xác định rõ đối tượng câu hỏi dẫn đến trả lời sai
Trang 24+ Yêu cầu về nội dung khoa học: Câu hỏi phải đảm bảo câu trả lời đúng là dẫn từng bước giải quyết vấn đề đặt ra
+ Yêu cầu về phương pháp dạy học: Câu hỏi phải thực hiện được bằng chức năng định hướng hành động nhận thức theo chu trình sáng tạo vật lý nghĩa
là phải đảm bảo câu trả lời đúng với hy vọng của giáo viên
+ Câu hỏi đặt ra phải vừa sức đối với học sinh
1.2.2.5 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề [14,10]
* Mức độ 1: Nêu vấn đề
Ở mức độ này giáo viên dành thời gian để tạo những tình huống gây ra sự kích thích hoạt động thần kinh và dừng ở tốc độ đủ chậm để học sinh nhận ra bài toán nhận thức, thậm chí có thể suy ngẫm phương hướng giải quyết Sau đó giáo viên trình bày cách giải quyết vấn đề và tự mình giải quyết vấn đề trong sự theo dõi và kiểm tra của học sinh Kết quả là học sinh tiếp nhận tri thức trong sự cùng
tư duy với giáo viên Ở học sinh chỉ có thể tiến hành các thao tác tư duy ngầm, bằng ngôn ngữ thầm, theo mẫu các thao tác của giáo viên và học tập theo mẫu
ấy Dạy học ở mức độ này có tác dụng duy trì sự chú ý theo dõi bài giảng của học sinh, nhờ đó học sinh hiểu bài Nhưng học sinh vẫn chưa đóng được vai trò chủ thể của sự học theo nghĩa đầy đủ và chưa được thực hiện các thao tác thực hành và về hoạt động chân tay trong học tập vật lý Mặc dù trong quá trình dạy học giáo viên có thể dùng đến các phương tiện lời nói hay phương tiện trực quan, thậm chí cả phương tiện thực hành nhưng học sinh chỉ mới được nghe, nhìn các hoạt động trình bày gợi vấn đề chứ họ không có cơ hội phát biểu, phê phán, trao đổi và không được sử dụng các phương tiện đó Mức độ này có nhược điểm là học sinh chưa có điều kiện để trực tiếp bộc lộ khả năng tìm kiếm tri thức và do
đó chưa rèn luyện được kỹ năng ngôn ngữ và thực hành vật chất
*Mức độ 2: Tìm tòi một phần (tìm tòi từng phần)
Dạy học ở mức độ này đòi hỏi giáo viên phải tạo cơ hội cho học sinh cùng tham gia hoạt động thực sự Phải để cho học sinh bộc lộ suy nghĩ bằng ngôn ngữ
Trang 25hoặc tham gia cùng giáo viên ở một số khâu thực hành thí nghiệm trong các giai đoạn: tạo tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề, và vận dụng tri thức của dạy học giải quyết vấn đề đều có thể tổ chức cho học sinh tham gia hoạt động Hình thức tổ chức thực hiện dạy học ở mức độ này rất đa dạng: Đơn giản nhất là hình thức đàm thoại có nêu vấn đề, cao hơn thì giao nhiệm vụ cho học sinh tham gia tính toán một số chi tiết, thực hiện một số thao tác thực hành, phức tạp hơn nữa là giao cho học sinh làm việc với tư liệu riêng sau đó trình bày toàn bộ lập luận, cách giải quyết và kết quả của một công đoạn nào đó có thể tổ chức học theo nhóm hoặc cả lớp
Khi thực hiện dạy học ở mức độ này giáo viên cần chú ý để làm sao huy động hết được cả tập thể lớp cùng tham gia hoạt động trong sự cộng tác với giáo viên để giải quyết một nhiệm vụ chung Sự chỉ đạo và hướng dẫn của giáo viên được thực hiện trực tiếp và liên tục để học sinh gặp bế tắc là có thể nhận được sự gợi mở, dẫn dắt theo tinh thần gợi vấn đề, gợi hướng đi
*Mức độ 3: Nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo (tìm tòi sáng tạo)
Dạy học giải quyết vấn đề đạt đến mức độ cao nhất trong trường hợp học sinh đã được tập dượt và quen với cách tìm tòi từng phần với sự hợp tác chỉ đạo trực tiếp của giáo viên ë mức độ tìm tòi sáng tạo thì sự tự lực của học sinh là chủ yếu, sự hướng dẫn và chỉ đạo của giáo viên có tính chất định hướng và ở tầm gián tiếp Do yêu cầu khá cao như vậy nên cũng đòi hỏi nhiều thời gian và đủ phương tiện, tư liệu học tập cho học sinh
Hình thức tổ chức dạy học ở mức độ này thường được tiến hành dưới dạng các bài tập thí nghiệm, các tiểu luận chuyên đề, các bài học có định hướng thiết
kế Có thể giao cho mỗi học sinh một đề tài, cũng có thể giao cho mỗi nhóm một
đề tài Một hình thức khác ở mức độ này là nghiên cứu trong học tập, tức là sau khi học sinh đã ý thức được vấn đề đặt ra (do giáo viên hướng dẫn, cao hơn là học sinh tự lực đề xuất được vấn đề) họ tự mình vạch ra kế hoạch, tìm tòi xây
Trang 26dựng giả thuyết, tìm ra cách kiểm tra giả thuyết, tiến hành quan sát thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm, khái quát hóa và rút ra kết luận
1.2.2.6 Nguyên tắc của dạy học giải quyết vấn đề [15,10]
Dạy học giải quyết đề mô phỏng quá trình nhận thức sáng tạo của nhà vật
lý học, dựa vào đó ta có nguyên tắc chung của dạy học giải quyết vấn đề, đó chính là sự tương tự giữa dạy học giải quyết vấn đề và chu trình nhận thức sáng tạo vật lý, thể hiện qua bảng sau:
Bảng 3 Nguyên tắc chung của dạy học giải quyết vấn đề
Nhận thức sáng tạo Dạy học giải quyết vấn đề
Chủ thể - học sinh tiếp nhận nhiệm vụ nghiên cứu Nhà vật lý tổ
- Suy ra hệ quả logic
- Kiểm tra hệ quả
- Kết luận về vấn đề nghiên cứu, thông báo bảo vệ kết quả
Giáo viên cung cấp các điều kiện
-Giáo viên thể chế hoá kiến thức
Giải quyết vấn đề
Kết luận vấn đề
- Nêu giả thuyết
- Suy ra hệ quả logic
- Tiến hành thí nghiệm kiểm tra
- Đánh giá kết quả
- Ghi nhận tri thức mới
Nhà vật lý và
xã hội
Vận dụng kiến thức mới vào nghiên cứu,
Giáo viên giao
Vận dụng
Vận dụng giải quyết vấn đề
Trang 27kỹ thuật, đời sống nhiệm vụ,
trọng tài
kiến thức mới
trong tình huống mới
1.2.2.7 Các phương pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề
a) Đặc điểm của quá trình học sinh giải quyết vấn đề trong học tập
Trong dạy học cổ truyền trước đây, giáo viên là người quyết định, điều khiển toàn bộ các hoạt động của quá trình dạy học; từ đặt vấn đề mở đầu, giải quyết vấn đề, đánh giá và kết luận; còn học sinh thì thụ động tiếp thu, ghi nhớ, nhắc lại, làm theo mẫu Ngày nay, dạy học không chỉ chú trọng đến truyền thụ kiến thức mà còn nhằm bồi dưỡng phương pháp nhận thức khoa học, phát triển năng lực tư duy, phát triển nhân cách học sinh
Theo lý thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc gồm nhiều thành phần có quan hệ và tác động lẫn nhau
Phương tiện, điều kiện Thao tác
Một bên là động cơ, mục đích, điều kiện, phương tiện; bên kia là hoạt động, hành động, thao tác Động cơ học tập kích thích sự tự giác, tích cực thúc đẩy sự hình thành và duy trì, phát triển hoạt động học, đưa đến kết quả cuối cùng
là thoả mãn được lòng mong ước của người học Muốn thoả mãn động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt những hành động để đạt được những mục đích cụ thể
Trang 28Cuối cùng, mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác sắp xếp theo một trình tự xác định, ứng với mỗi thao tác trong những điều kiện cụ thể là những phương tiện, công cụ thích hợp
Trong dạy học giải quyết vấn đề, hoạt động học giải quyết vấn đề của học sinh mô tả quá trình giải quyết vấn đề của các nhà nghiên cứu vật lý trên cơ sở chu trình sáng tạo khoa học vật lý
Một số đặc điểm của học sinh trong dạy học giải quyết vấn đề là:
+ Về động cơ, hứng thú nhu cầu:
Dưới sự định hướng của giáo viên, học sinh nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu và mong muốn khám phá thành công vấn đề đó
+ Về năng lực giải quyết vấn đề:
Khi giải quyết vấn đề, đây là bước đầu làm quen với việc giải quyết vấn
đề khoa học, nên kinh nghiệm, năng lực còn rất hạn chế
+ Về thời gian dành cho việc giải quyết vấn đề:
Học sinh chỉ được dành một thời gian ngắn, thậm chí chỉ 30 phút đã phải phát hiện ra một định luật vật lý
+ Về điều kiện, phương tiện làm việc:
Học sinh chỉ có những phương tiện của trường phổ thông với độ chính xác chưa cao, chỉ có điều kiện làm việc tập thể ở lớp hay ở phòng thực hành
Trong quá trình học, học sinh phải tích cực suy nghĩ, chủ động tham gia các hoạt động học tập để tự khám phá và lĩnh hội kiến thức, rèn luyện kĩ năng, xây dựng thái độ và hành vi đúng đắn Học sinh phải tích cực sử dụng thiết bị, đồ dùng học tập, thực hành thí nghiệm, thực hành vận dụng kiến thức đã học để phân tích, đánh giá, giải quyết các tình huống và các vấn đề đặt ra từ thực tiễn; xây dựng và thực hiện các kế hoạch học tập phù hợp với khả năng và điều kiện Học sinh cần mạnh dạn trình bày và bảo vệ ý kiến, quan điểm cá nhân; tích cực thảo luận, tranh luận, đặt câu hỏi cho bản thân, cho thầy, cho bạn Học sinh nên
Trang 29biết tự đánh giá và đánh giá các ý kiến, quan điểm, các sản phẩm hoạt động học tập của bản thân và bạn bè
b) Các phương pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong học tập [151,20]
Học sinh không thể hoàn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học được
mà cần phải có sự giúp đỡ của giáo viên Giáo viên có vai trò quan trọng trong việc tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động của học sinh theo các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề, sao cho học sinh tự chủ xây dựng được kiến thức khoa học của mình, đồng thời năng lực nhận thức của học sinh từng bước phát triển.Dựa theo những cách mà nhà bác học thường dùng để giải quyết các vấn đề trong nghiên cứu vật lý, có thể những phương pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong học tập sau:
- Phương pháp hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức đã biết
- Phương pháp hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần
- Phương pháp hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát
* Phương pháp hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết:
Để giải quyết vấn đề, có thể vận dụng kiến thức đã biết nhưng học sinh chưa có phương pháp quy trình hữu hiệu Bởi vì, khi đó học sinh không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật hay một cách làm đã biết mà cần phải tìm tòi để tìm ra những dấu hiệu tương tự với cái đã biết Lúc đó, cần hướng dẫn học sinh tìm tòi quy về
kiến thức đã biết Có ba trường hợp phổ biến sau đây:
- Hướng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật lý Ngôn ngữ sử dụng trong đời sống hàng ngày không giống như ngôn ngữ dùng trong các định luật, quy tắc vật lý, nên nếu không chuyển được sang ngôn ngữ vật lý thì không thể nào áp dụng được những định luật, quy tắc đã biết
Trang 30Ví dụ: giải thích vì sao ngồi trên xe đang chạy mà hãm phanh đột ngột, người lại ngã về phía trước
Mới nghe không thấy có định luật vật lý nào nói đến “xe đang chạy”,
“ngã”, “hãm phanh đột ngột” Nếu phân tích kỹ nghĩa của các cụm từ này, học sinh sẽ nhận ra những dấu hiệu quen thuộc của quán tính: “xe đang chạy” có nghĩa là người đang chuyển động cùng xe, “hãm phanh đột ngột” có nghĩa là xe dừng lại đột ngột, “người ngã về phía trước” có nghĩa là người tiếp tục chuyển động về phía trước so với xe Hiểu theo ngôn ngữ vật lý như thế, học sinh sẽ giải thích được hiện tượng trên
- Hướng dẫn học sinh phân tích một hiện tượng vật lý phức tạp bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết Ví dụ: Một hòn bi được thả không vận tốc ban đầu trên một máng nghiêng từ độ cao h Xuống đến cuối máng nghiêng, bi tiếp tục đi lên một máng hình tròn nằm trong một mặt phẳng thẳng đứng có bán kính R Tìm độ cao h tối thiểu cần phải thả bi để nó có thể đi qua vị trí cao nhất của vòng tròn mà không bị rơi và không chạm vào vòng Coi ma sát không đáng
kể
Đây là một bài tập mới dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định mà học sinh chưa gặp bao giờ Viên bi có thể đi qua vị trí cao nhất của vòng tròn phụ thuộc vào hai yếu tố: Có vận tốc v cần thiết ở độ cao 2R và có lực hướng tâm đủ giữ cho viên bi chuyển động trên quỹ đạo tròn Việc hướng dẫn học sinh là nhằm giúp họ phát hiện ra hai yếu tố đó mà lúc đầu họ không nhận thấy được
Giáo viên có thể đặt những câu hỏi sau:
- Bi muốn chuyển động trên quỹ đạo tròn với vận tốc v thì phải có điều kiện gì?
- ở đểm cao nhất của vòng tròn, có những lực nào tác dụng lên bi và lực hướng tâm tại điểm này tính như thế nào?
Trang 31- Vận tốc v của bi do đâu mà có?
- Định luật nào chi phối sự biến đổi vận tốc của bi khi thay đổi độ cao h?
- Khi bi không chạm vào vòng tròn ở điểm cao nhất thì phản lực của vòng tác dụng lên bi có giá trị là bao nhiêu? Do đó lực hướng tâm lúc này là bao nhiêu?
- Hướng dẫn học sinh phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một quy luật xác định đã biết
Ví dụ: Một con cá nhỏ được thả trong một ống thuỷ tinh dài đựng đầy nước Dùng đèn cồn đun nóng phần trên gần miệng ống cho đến khi nước ở phần này sôi lên, ta thấy cá vẫn bơi lội ở dưới Giải thích tại sao? Lúc đầu, học sinh rất
lạ lùng trước hiện tượng xảy ra vì cá có thể sống trong nước sôi Nhưng xét kỹ sẽ thấy điều đó phù hợp với những quy luật, những tính chất của vật thể mà học sinh đã biết Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh phân tíchdiễn biến của hiện tượng này như sau:
- Cá sống được vì nước ở phần dưới ống chưa bị nóng lên, trong khi nước
ở miệng ống đã bị đun sôi Vậy nước có tính chất gì mà ở trên mặt thì nước sôi còn ở dưới nước vẫn lạnh?
- Nước có khả năng truyền nhiệt bằng những cách nào? ở đây, có có những hình thức truyền nhiệt nào?
- Thuỷ tinh có tính chất gì mà đun nóng ở trên miệng nhưng dưới đáy vẫn lạnh? Nếu đun lâu thì cá có sống được không? Vì sao?
Nhờ cách phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành nhiều giai đoạn, học sinh có thể giải thích được hiện tượng trên
Kiểu hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết nêu trên có tác dụng rất tốt để chuẩn bị cho học sinh tìm tòi sáng tạo
*Phương pháp hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần:
Trang 32Phương pháp này được sử dụng khi nghiên cứu vấn đề mới, học sinh đượcgiao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính quy luật
mà trước đây học sinh chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ
Để giải quyết vấn đề đặt ra, học sinh không thể hoàn toàn chỉ sử dụng kiến thức, phương pháp đã biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thật sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức
Trong tình huống này, bằng trực giác, nhà khoa học dự đoán một câu trả lời, một giải pháp cho vấn đề đặt ra rồi kiểm tra nó bằng thức nghiệm Rèn luyện trực giác khoa học cho học sinh là điều khó khăn, giáo viên không thể chỉ ra cho học sinh con đường đi đến trực giác mà tự học sinh phải thực hiện nhiều lần để
có kinh nghiệm Tuy nhiên, giáo viên có thể tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập dượt những bước nhảy đó, bằng cách phân chia một bước nhảy vọt lớn trong khoa học thành những bước nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của học sinh Sau khi rèn luyện nhiều lần, học sinh sẽ tích luỹ được kinh nghiệm, có sự nhạy cảm phát hiện, đề xuất được giải pháp mới để vượt qua khó khăn
Thông thường, trong khi tìm tòi giải quyết vấn đề mới, học sinh không phải là hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải quyết vấn đề Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần sử dụng những kiến thức, phương pháp cũ thành công, chỉ đến phần nào đó mới bế tắc,
đòi hỏi phải tìm cái mới thật sự
* Phương pháp hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát:
Phương pháp này áp dụng cho học sinh khá và giỏi, nó đòi hỏi học sinh phải có tính tự lực cao, kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo vững vàng và có một số kinh
nghiệm hoạt động sáng tạo
Giáo viên chỉ hướng dẫn học sinh xây dựng phương hướng chung để giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do học sinh tự làm
Trang 33Ví dụ: Khi nghiên cứu kính hiển vi, học sinh đã biết có thể dùng kính lúp để quan sát ảnh ảo phóng đại của những vật nhỏ Vấn đề mới xuất hiện là: độ phóng đại góc của kính lúp không thể vượt quá 25, vậy làm thế nào có thể đạt được độ phóng đại góc lớn hơn nữa để quan sát được các vật rất nhỏ?
Giáo viên yêu cầu học sinh đề xuất giải pháp Học sinh có thể đề xuất hai giải pháp sau đây:
- Dùng kính thứ nhất là kính lúp cho ảnh ảo phóng đại rồi dùng một thấu kính hội tụ thứ hai như một kính lúp thứ hai để thu được ảnh ảo phóng đại lên lần thứ hai
- Dùng một thấu kính hội tụ cho một ảnh thật phóng đại lên lần thứ nhất, sau đó dùng một thấu kính hội tụ thứ hai như một kính lúp để thu được ảnh ảo được phóng đại lên lần thứ hai
Tiếp theo, giáo viên yêu cầu học sinh tự lực dùng cánh vẽ hình để tạo ảnh qua hai hệ thống kính nói trên, phân tích ưu, nhược điểm của hai giải pháp và chọn lấy giải pháp có lợi hơn
1.3 Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong các loại bài học vật lý
1.3.1 Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựng tri thức mới
“ Vấn đề ” trong bài học xây dựng tri thức mới chính là nội dung tri
thức mới Câu hỏi nhận thức phải được đặt ra sao cho câu trả lời là nội dung tri thức mới, vì vậy tình huống có vấn đề phải là tình huống được tổ chức sao cho học sinh đặt trước một nhiệm vụ nhận thức mà nếu chỉ bằng tri thức và kinh nghiệm sẵn có học sinh không thể trả lời được
ở giai đoạn xây dựng tình huống có vấn đề, có thể sử dụng các loại tình huống có vấn đề: tình huống bất ngờ tình huống xung đột, tình huống lựa chọn, tình huống bác bỏ, không phù hợp…bằng các phương tiện dạy học như bài tập vật lý, thí nghiêm vật lý, chuyện kể vật lý …
Giai đoạn giải quyết vấn đề bao gồm một chuỗi các tình huống học tập, mỗi tình huống gồm các hành động kế tiếp:
Trang 34- Nêu giả thuyết
- Suy ra hệ quả logic
- Nêu phương án và thực hiện thí nghiệm kiểm tra
- Rút ra kết luận
- Giai đoạn vận dụng tri thức mới: Học sinh vận dụng kiến thức thu được
để giải quyết các vấn đề trong học tập và cuộc sống có liên quan
a) Dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 1 trong bài học xây dựng tri thức mới
ở mức độ trình bày nêu vấn đề, giáo viên đặt học sinh vào tình huống có vấn đề để học sinh được kích thích về nhu cầu và hứng thú nhận thức, sau đó giáo viên tiến hành giải quyết vấn đề theo tiến trình của nhận thức vật lý để xây dựng tri thức mới Trong quá trình theo dõi sự giải quyết vấn đề của giáo viên, học sinh chứng kiến, trải qua các giai đoạn của tiến trình giải quyết vấn đề, suy nghĩ trả lời thầm những câu hỏi mà giáo viên đặt ra, để từng bước giải quyết vấn
đề Song ở mức độ này, các giai đoạn chính: vạch kế hoạch giải quyết vấn đề, đề xuất giả thuyết, xây dựng phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm là do giáo viên trực tiếp thực hiện
Yêu cầu của mức độ 1:
Phải xây dựng được tình huống có vấn đề, học sinh được trải qua các giai đoạn của tiến trình giải quyết vấn đề để tìm ra tri thức mới
Sử dụng dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 1 trong các trường hợp sau đây:
- Nội dung kiến thức mới quá khó mà học sinh không đủ năng lực tham gia trực tiếp vào các giai đoạn chính của tiến trình giải quyết vấn đề
- Thiết bị thí nghiệm không đáp ứng được yêu cầu dạy học
- Nội dung kiến thức trong tiết học lớn, không có điều kiện về mặt thời gian để huy động sự tham gia của học sinh vào tiến trình giải quyết vấn đề b) Dạy học giải quyết vấn đề ở mức độ 2 trong bài học xây dựng tri thức mới
ở mức độ này vai trò của học sinh tăng lên trong việc giải quyết vấn đề nhận thức do có sự đảm bảo về các điều kiện sau:
Trang 35- Tri thức và kinh nghiệm của học sinh cho phép học sinh tham gia nêu các giả thuyết khác nhau về vấn đề nghiên cứu, phân tích loại bỏ các giả thuyết ngây ngô, thiếu căn cứ, thảo luận xây dựng phương án thí nghiệm…
- Thiết bị dạy học cho phép thực hiện thí nghiệm nghiên cứu khảo sát hoặc thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ hoặc thí nghiệm đồng loạt
- Nội dung kiến thức phù hợp về mặt thời gian trong giới hạn cho phép của tiết học
1.3.2 Bài học thực hành thí nghiệm vật lý theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Theo quan điểm của dạy học giải quyết vấn đề, bài học thực hành thí nghiệm thực chất là học sinh tự lực giải quyết vấn đề: vận dụng tổng hợp kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành thí nghiệm để thực hiện nhiệm vụ cụ thể nào
đó trong phòng thí nghiệm Do đó nếu tổ chức tốt thì bài học thực hành có khả năng to lớn trong việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
Có thể so sánh tiến trình thực hiện thí nghiệm thực hành theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề với tiến trình sáng tạo vật lý như sau: [57,10]
Bảng 4 Hoạt động sáng tạo vật lý của nhà
phương pháp nghiên cứu lý thuyết)
đưa ra giả thuyết nghiên cứu, suy
luận logic để đưa ra các hệ quả có
thể kiểm tra bằng thí nghiệm
Huy động các kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm cá nhân (phương pháp nhận thức
lý thuyết) đưa ra phương án giải quyết nhiệm vụ (phương án thí nghiệm)
Thực nghiệm kiểm tra Thí nghiệm theo phương án đã xây dựng
Trang 36Thu thập, xử lý số liệu Thu thập, xử lý số liệu thí nghiệm
Khái quát hoá rút ra kết luận
Thông báo kết quả nghiên cứu
Đánh giá kết quả Viết tường trình thí nghiệm
Hoạt động của giáo viên và học sinh trong bài học thực hành thí nghiệm vật lý theo quan điểm của dạy học giải quyết vấn đề: [58,10]
Bảng 5
Đặt vấn đề (xây dựng tình
huống có vấn đề), giao nhiệm
vụ và các điều kiện thực hiện
Tiếp nhận nhiệm vụ, có nhu cầu, hứng thú niềm tin giải quyết nhiệm vụ
Định hướng khái quát chương
trình hoá bằng hệ thống câu
hỏi để học sinh giải quyết vấn
đề theo tiến trình của nhận
- Hiện thực hoá phương án thí nghiệm
- Đánh giá kết quả Báo cáo thí nghiệm
1.3.3 Bài học bài tập vật lý theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Bài tập vấn đề hay bài tập sáng tạo là bài tập mà angôrit giải nó là mới đối với học sinh Thực chất của bài tập vấn đề là ở chỗ cái mới xuất hiện chính trong tiến trình giải Trong bài tập vấn đề các yêu cầu của bài tập sẽ được giải quyết trên cơ sở những kiến thức về các đinh luật vật lý nhưng trong đó không cho một cách tường minh hiện tượng nào, định luật vật lý nào cần phải sử dụng để giải Trong đề bài không cho đầy đủ, hoặc cho thừa các dữ kiện và đó là những gợi ý
Trang 37trực tiếp hoặc gián tiếp ý tưởng giải, đó là lý do làm cho bài tập trở thành bài tập sáng tạo tức là biến nó thành vấn đề
Bài tập vấn đề do chứa đựng yếu tố mới mẻ nên có khả năng huy động tư duy sáng tạo tiềm ẩn trong học sinh “ Vấn đề ” của bài toán được học sinh chấp nhận và giải quyết theo tiến trình khái quát tương tự như nhà vật lý giải quyết vấn đề của khoa học; vì có yếu tố mới nên không có con đường vạch sẵn một cánh chi tiết, đối với học sinh chỉ có con đường đi theo định hướng khát quát của giáo viên Sự tương tự giữa giải bài tập của học sinh và nghiên cứu khoa học của nhà vật lý [62,10]
Bảng 6
Tự ý thức vấn đề nghiên cứu, xác
định phạm vi, đối tượng nghiên cứu
Nhận nhiệm vụ nghiên cứu được giáo viên giao cho
Nêu giả thuyết nghiên cứu Lập phương án giải
Chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết:
- Bằng suy luận lý thuyết
- Bằng thực nghiệm
Thực hiện phương án giải:
- Tính toán suy luận lý thuyết
- Tìm ẩn số bằng thí nghiệm vật lý Phân tích, đối chiếu, đánh giá kết
quả nghiên cứu
Phân tích kết quả giải
Kết luận về vấn đề nghiên cứu Trả lời câu hỏi bài tập
\
Trang 38- Trên cơ sở tìm hiểu phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu vật
lý của nhà khoa học để tìm hiểu phương pháp giải quyết vấn đề trong nhận thức vật lý của học sinh
- Sau đó chuyển hoá phương pháp giải quyết vấn đề trong nhận thức vật lý thành phương pháp dạy học giải quyết vấn đề và trình bày các mặt sau: khái niệm, cấu trúc, điều kiện, nguyên tắc, các mức độ, vấn đề và tình huống có vấn
đề của dạy học giải quyết vấn đề; các phương pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong học tập
- Dựa vào lý luận trên để vận dụng vào dạy các bài học vật lý theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Để sử dụng dạy học giải quyết vấn đề có hiệu quả cao, giáo viên cần nắm vững lý luận trên và vận dụng một cách khoa học và linh động cho phù hợp với điều kiện dạy học và trình độ của học sinh
Trên cơ sở đó, trong chương 2 chúng tôi vận dụng lý thuyết trên để xây dựng tiến trình dạy học các bài học trong chương “Từ trường” sách giáo khoa vật lý 11 THPT theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Trang 39CHƯƠNG 2
Tổ chức dạy học một số kiến thức ở chương "Từ trường" vật lý 11 THPT
theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề
Để vận dụng thành cụng lý thuyết dạy học cú vấn đề đó nờu ở chương 1 vào dạy học chương "Từ trường", trước hết giỏo viờn phải nắm vững nội dung kiến thức khoa học của chương một cỏch khỏi quỏt và hệ thống
2.1 Kiến thức khoa học ở chương Từ trường
có các điện tích chuyển động (xung quanh dòng điện hoặc nam châm) Từ tr-ờng có tính chất là nó tác dụng lực từ lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó
Ng-ời ta quy -ớc: H-ớng
của từ tr-ờng tại một điểm là h-ớng Nam-Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại
điểm đó
T-ơng tác giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm
và giữa dòng
điện với dòng
điện đều gọi là t-ơng tác từ Lực t-ơng tác trong các tr-ờng hợp đó gọi là lực từ Kim nam châm nhỏ, dùng để phát hiện từ tr-ờng, gọi là nam châm thử
2 Nêu đ-ợc các đặc
điểm của đ-ờng sức
từ của thanh nam
đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam
Đ-ờng sức từ
là những
đ-ờng vẽ trong không gian có
từ tr-ờng, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với h-ớng của từ
Trang 40- Càng gần đầu thanh nam châm, đ-ờng sức càng mau hơn (từ tr-ờng càng mạnh hơn)
Đặc điểm đ-ờng sức từ của
nam châm chữ U :
- Bên ngoài nam châm, đ-ờng sức từ là những đ-ờng cong có hình dạng đối xứng qua trục của thanh nam châm chữ U,
có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào ở cực Nam
- Càng gần đầu thanh nam châm, đ-ờng sức càng mau hơn (từ tr-ờng càng mạnh hơn)
- Đ-ờng sức từ của từ tr-ờng trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đ-ờng thẳng song song cách đều nhau Từ tr-ờng trong khu vực đó là từ tr-ờng
đều
tr-ờng tại điểm
đó Chiều của
đ-ờng sức từ tại một điểm là chiều của từ tr-ờng tại điểm
đó
Các tính chất của đ-ờng sức
mà thôi
- Các đ-ờng sức từ là những
đ-ờng cong kín
- Nơi nào từ tr-ờng mạnh hơn thì các
đ-ờng sức từ ở
đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào từ tr-ờng yếu thì các
đ-ờng sức từ ở
đó vẽ th-a hơn Hình ảnh các mạt sắt sắp xếp
Từ tr-ờng của dòng điện tròn
:
- Các đ-ờng sức từ của dòng điện tròn