Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
1
§Ò tµi :
SỬ DỤNG MÔ HÌNH CỦA MỘT SỐ HÌNH VẼ TRONG CHƯƠNG TỪ
TRƯỜNG SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÍ CƠ BẢN LỚP 11 NHẰM NÂNG CAO
KẾT QUẢ HỌC TẬP MÔN VẬT LÍ CHỦ ĐỀ “TỪ TRƯỜNG” CỦA HỌC SINH
LỚP 11A1 TRƯỜNG THPT SỐ 3 VĂN BÀN.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
2
TÓM TẮT
Thực trạng học sinh khối 11 ở các trường có điều kiện khó khăn và học sinh
khối 11 ở trường THPT số 3 Văn Bàn nói riêng, kết quả học tập môn Vật lí còn thấp.
Sau khi xem xét ở nhiều góc độ và tham khảo các đồng nghiệp ở các trường có điều
kiện tương tự tôi nhận thấy rằng: Nội dung các phần kiến thức lớp 11 ban cơ bản có
đối chứng. Điều đó chứng minh rằng việc sử dụng mô hình của một số hình vẽ
trong chương Từ trường sách giáo khoa Vật lí cơ bản lớp 11 làm nâng cao kết quả
học tập môn Vật lí chủ đề Từ trường của học sinh lớp 11A1 trường THPT số 3 Văn
Bàn.
GIỚI THIỆU
Theo chương trình sách giáo khoa Vật lí ban cơ bản có rất nhiều các hình vẽ
và mô hình chủ yếu được thể hiện bằng các tranh ảnh trong sách, các mô hình thể
hiện các hình vẽ này gần như không có trong danh mục trang thiết bị thí nghiệm cần
thiết phục vụ cho giảng dạy; điều đó gây khó găn cho việc học tập của học sinh đặc
biệt là những học sinh có tư duy trìu tượng không tốt. Làm và sử dụng các mô hình
thể hiện một số hình vẽ trong chương Từ trường sách giáo khoa Vật lí cơ bản lớp 11
giúp các em học sinh có vật mẫu trực quan, dễ tưởng tượng, dễ hình dung… từ đó
nâng cao việc lĩnh hội kiến thức, sử dụng thành thạo các quy tắc trong các trường
hợp khác nhau, góp phần bổ xung trang thiết bị và đồ dùng dạy học trong nhà
trường.
Qua thực tiễn giảng dạy ở trường THPT số 3 Văn Bàn, giáo viên chỉ phần lớn
thực hiện vẽ các mô hình trong sách giáo khoa và những tờ giấy khổ A
0
, A
1
,
A
2
…phục vụ cho giờ dạy. Việc làm các mô hình các mẫu vật trực quan sinh động
phục vụ cho giảng dạy còn hạn chế.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
4
5
Bản thân nhiều thầy cô trong trường và các trường THPT trong cả nước cũng
đã thực hiện và có nhiều đề tài đề cập đến việc làm đồ dùng, trang thiết bị dạy học
phục vụ cho giảng dạy.
Các đề tài trên phần lớn chỉ đề cập đến việc làm các đồ dùng dạy học như thế
nào và cách làm một số đồ dùng dạy học ở một số đơn vị kiến thức trong chương
trình vật lí khối THPT.
Tôi muốn có một nghiên cứu cụ thể hơn và đánh giá được hiệu quả của việc
đổi mới phương pháp dạy học thông qua việc sử dụng các mô hình thay thế các hình
vẽ trong sách giáo khoa. Qua các mô hình đó học sinh có thể tăng khả năng tư duy
trìu tượng từ đó có thể vận dụng trong các trường hợp khác nhau, nâng cao kết quả
học tập.
Vấn đề nghiên cứu:
Việc sử dụng mô hình của một số hình vẽ trong chương “Từ trường” sách
giáo khoa Vật lí cơ bản lớp 11 có nâng cao kết quả học tập môn Vật lí chủ đề “Từ
trường” của học sinh lớp 11A1 trường THPT số 3 Văn Bàn không ?
Giả thuyết nghiên cứu:
Sử dụng mô hình của một số hình vẽ trong chương “Từ trường” sách giáo
khoa Vật lí cơ bản lớp 11 có nâng cao kết quả học tập môn Vật lí chủ đề “Từ
trường” của học sinh lớp 11A1 trường THPT số 3 Văn Bàn.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
6
khác nhau, do đó tôi dùng phép kiểm chứng t-test để kiểm chứng sự chênh lệch giữa
điểm trung bình của hai nhóm trước khi tác động.
Kết quả:
Bảng 2: Kiểm chứng để xác định nhóm tương đương
Đối chứng Thực nghiệm
TBC 5,3 4,9
p = 0,350
p = 0,350 > 0,05 từ đó rút ra kết luận sự chênh lệch điểm trung bình của hai
nhóm thực nghiệm và đối chứng là không có ý nghĩa, hai nhóm được coi là tương
đương.
Sử dụng thiết kế 2: Kiểm tra trước và sau tác động với nhóm tương đương.
Bảng 3: Thiết kế nghiên cứu
Nhóm Kiểm tra
trước tác
động
Tác động Kiểm tra
sau tác động
Thực
nghiệm
O
1
O
2
chương “Từ trường” sách giáo
khoa Vật lí cơ bản lớp 11 nâng
cao kết quả học tập môn Vật lí
chủ đề “Từ trường” của học sinh
lớp 11A1 trường THPT số 3
Văn Bàn. O
4
Ở thiết kế này tôi sử dụng phép kiểm chứng t-test độc lập.
III – QUY TRÌNH NGHÊN CỨU
1. Chuẩn bị của giáo viên:
Làm các mô hình thể hiện các quy tắc xác định: Đường sức từ của dòng điện
thẳng dài, dòng điện trong dây dẫn uốn thành vòng tròn; quy tắc xác định lực từ tác
dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường; quy tắc xác định lực Lo-
ren-xơ tác dụng lên hạt điện tích chuyển động trong từ trường.
Lớp thực nghiệm: Sử dụng mô hình của một số hình vẽ trong chương “Từ
trường” sách giáo khoa Vật lí cơ bản lớp 11 đã làm ở trên vào các tiết dạy.
Lớp đối chứng: Không sử dụng mô hình của một số hình vẽ trong chương
“Từ trường” sách giáo khoa Vật lí cơ bản lớp 11 đã làm ở trên vào các tiết dạy.
2. Tiến trình dạy thực nghiệm:
11A1
40 Từ trường của dòng điện chạy trong
dây dẫn có hình dạng đặc biệt
Thứ 3
18/01/2011
Vật lí
11A1
42 Lực Lo – ren – xơ
IV – ĐO LƯỜNG VÀ THU THẬP DỮ LIỆU
Kiểm tra trước tác động: Bài kiểm tra học kì I năm học 2010 – 2011 môn Vật
lí trường THPT số 3 Văn Bàn do hai giáo viên Nguyễn Luân Lưu không dạy Vật lí
khối 11 ra đề.
Kiểm tra sau tác động: Bài kiểm tra được thiết kế gồm 10 câu hỏi ( 8 câu trắc
nghiệm, ghép đôi, đúng sai và 2 câu hỏi tự luận).
*Tiến trình kiểm tra:
Sau khi thực hiện xong các bài học tôi đã tiến hành kiểm tra 1 tiết ( Nội dung
kiểm tra ở phần phụ lục). Để cho khách quan tôi đã nhờ giáo viên Vật lí không dạy
khối 11 trong trường chấm bài theo đáp án đã xây dựng.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
10
PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ
được kiểm chứng.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
11
2. Bàn luận
Kết quả kiểm tra sau tác động của nhóm thực nghiệm là điểm trung bình là:
6,5, kết quả bài kiểm tra tương ứng của nhóm đối chứng là điểm là điểm trung bình
là: 5,5 Độ chênh lệch điểm số giữa hai nhóm là: 1,0; Điều đó cho thấy điểm trung
bình của hai nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng đã có sự khác biệt rõ rệt, lớp
được tác động có điểm trung bình cao hơn lớp đối chứng.
Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn của hai bài kiểm tra là SMD = 0,6 .Điều
này có nghĩa mức độ ảnh hưởng của tác động là lớn.
Phép kiểm chứng t-test điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động của hai lớp
là p = 0,022 < 0,05. Kết quả này khẳng định sự chênh lệch điểm trung bình của hai
nhóm không phải là ngẫu nhiên mà là do tác động, nghiêng về nhóm thực nghiệm.
*Hạn chế:
Nghiên cứu này sử dụng mô hình của một số hình vẽ trong chương “Từ
trường” sách giáo khoa Vật lí cơ bản lớp 11 có nâng cao kết quả học tập môn Vật lí
chủ đề “Từ trường” của học sinh lớp 11A1 trường THPT số 3 Văn Bàn chỉ có phạm
vi hẹp trong chương Từ trường. Để có thể ứng dụng rộng dãi kết quả nghiên cứu
trong các phần kiến thức khác của môn Vật lí đòi hỏi người giáo viên cần phải đầu
tư nhiều thời, công sức, biết thiết kế bài học cho phù hợp và phải có kinh phí.
Đề tài cũng chỉ áp dụng ở những trường có điều kiện khó khăn, mặt bằng học
sinh còn thấp.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
13
TÀI LIỆU THAM KHẢO1. Đề tài: “ Nâng cao hiệu quả sử dụng đồ dùng dạy học” – Nguyễn Mạnh
Hùng – Thư viện giáo án điện tử.
2. Bài viết: “ Để việc tự làm đồ dùng dạy học trở thành hoạt động sư phạm
thường xuyên” - Hiếu Nguyễn – Theo GD & ĐT
3. “Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục THPT ” ( trang 42, 44, 138) –
Nhà xuất bản giáo dục.
4. Sách giáo khoa Vật lí 11 ban cơ bản – Nhà xuất bản giáo dục.
5. Sách bài tập Vật lí 11 ban cơ bản – Nhà xuất bản giáo dục.
6. Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng – Nhà xuất bản Đại học sư phạm.
7. Chuẩn kiến thức, kĩ năng môn Vật lí 11 cơ bản.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
14
+ Yêu cầu về việc học tập của học sinh, rút kinh nghiệm học kì 1
2. Hoạt động 1: Tìm hiểu về nam châm.
- Mục tiêu:
Nêu được cấu tạo và tính chất của nam châm
- Thời gian: < 6 phút>
- Đồ dùng: Kim nam châm có thể quay xung quanh một trục tự do.
- Cách tiến hành:
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
15
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Quan sát tiếp thu
- Cùng giáo viên tiến hành thí
nghiệm quan sát và ghi nhớ.
- Rút ra kết luận về sự tương tác:
+ Hai cực cùng tên đẩy nhau.
+ Hai cực khác tên hút nhau.
Bước 1: Sử dụng nam châm giới thiệu
cho học sinh. Biểu diễn khả năng hút
các vật.
Bước 2: Tiến hành thí nghiệm phân
biệt các cực của nam châm và kí hiệu
của nó.
Sử dung kim nam châm như 1 la bàn để
chỉ ra các cực của nó.
Bước 3: Làm thí nghiệm chứng tỏ sự
tương tác giữa các nam châm.
- Cách tiến hành:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Tái hiện kiến thức đã học về điện
trường suy ra: Xung quanh nam
châm và dòng điện có trường gọi là
từ trường. - Định nghĩa từ trường.
- Thảo luận nhóm nhỏ 2 học sinh
trong thời gian 4 phút.
- Đại diện trình bày.
- Tiếp thu và ghi nhớ.
Bước 1: Đặt vấn đề
- Liên hệ giữa đường sức của từ trường
và điện trường.
- Hướng dẫn học sinh tái hiện lại kiến
thức.
Bước 2: Dựa trên sự tương tự định
nghĩa từ trường.
Bước 3: Tìm cách phát hiện từ trường.
Bước 4: Thông báo quy ước về hướng
của từ trường tại 1 điểm.
* Kết luận: Nêu sự tương tự với điện
trường.
5. Hoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm đường sức từ.
- Mục tiêu:
+ Định nghĩa và nêu các tính chất của đường sức.
tắc xác định cách chiều đường sức
của dòng điện thẳng dài, dòng điện
tròn trong thời gian 4 phút.
- Cá nhân tiếp thu và tổng hợp kiến
thức
dòng điện thẳng dài và dòng điện tròn
thông báo.
- Thảo luận cách xác định chiều đường
sức của dòng điện thẳng dài, dòng điện
tròn.
Bước 3: Thông báo các tính chất của
đường sức từ.
Yêu cầu học sinh đọc phần từ
trường của Trái đất.
* Kết luận: So sánh tính chất của
đường sức từ và đường sức điện.
6. Tổng kết và hướng dẫn học bài ở nhà. ( 3 phút )
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Tiếp thu, ghi nhớ
- Làm các bài tập 5,6 SGK
- Nhận nhiệm vụ về nhà.
- Nhắc lại các kiến thức cơ bản cần ghi
nhớ trong bài
- Yêu cầu hs làm các bài tập 5,6 SGK
* Giao bìa tập về nhà.
- Học bài và làm các bài tập còn lại
trong SGK và SBT.
+ Kiểm tra và đánh gia việc học bài cũ của học sinh.
HS1 : Thế nào là từ trường ? Nêu quy ước về hướng của từ trường ?
HS2: Định nghĩa đường sức ? Quy tắc xác định đường sức của dòng điện
thẳng dài
2. Hoạt động 1: Tìm hiểu về lực từ
- Mục tiêu:
+ Định nghĩa và nêu cách tạo ra từ trường đều.
+ Xác định được lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong
từ trường đều.
- Thời gian: < 16 phút>
- Cách tiến hành:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Dựa trên hình vẽ học sinh nêu khái
niệm từ trường đều.
- Tìm hiểu sách giáo khoa và thảo
luận theo nhóm nhỏ 2 học sinh/ 1
bàn trong thời gian 4 phút.
+ Điều kiện xuất phát của thí
nghiệm.
+ Hiện tượng xảy khi chưa có dòng
điện và có dòng điện chạy trong đoạn
dây.
+ Phân tích lực để xác điinhj độ lớn
Bước 1: Thông báo cách tạo ra từ
trường đều và vẽ hình
Bước2: Tìm cách xác định lực từ tác
dụng lên đoạn dây dẫn tác dụng lên
dòng điện đặt trong từ trường đều.
- Vẽ hình, hướng dẫn học sinh mô
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Cá nhân tiếp thu dựa trên hướng
dẫn kết hợp liên hệ với điện trường.
- Thấy được
F
B
Il
không thay đổi.
- Tiếp thu và ghi nhớ.
- Cá nhân học sinh động não lấy các
ví dụ khác nhau.
- Đại diện học sinh vận dụng quy tắc
trực tiếp trên mô hình.
- Vận dụng quy tắc trong trường hợp:Bước 1: Xây dựng khái niệm cảm ứng từ
tại 1 điểm trong từ trường
Hướng dẫn dựa vào kết quả thực
nghiệm trong hoạt động 1 ở trên: Thay
đổi F, I, l kết quả thương số
F
B
Il
I
B
I
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
20
* Kết luận: Lưu ý trường hợp F
max
và F =
0
4. Tổng kết và hướng dẫn học bài ở nhà (3 phút)
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Tiếp thu, ghi nhớ
- Nhận nhiệm vụ về nhà.
- Nhắc lại các kiến thức cơ bản cần ghi
nhớ trong bài
* Giao bài tập về nhà.
- Học bài và làm các bài tập còn lại
trong SGK và SBT.
- Đọc trước bài 2.
+ Kiểm tra sĩ số, tạo không khí học tập.
+ Kiểm tra và đánh gia việc học bài cũ của học sinh.
HS1 : Trình bày vectơ cảm ứng từ tại 1 điểm ?
HS2: Phát biểu và viết biểu thức của lực từ lực
F
theo
B
? Vận dụng.
2. Hoạt động 1: Tìm hiểu từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn
thẳng dài.
- Mục tiêu:
+ Xác định được phương chiều và công thức tính cảm ứng từ của một điểm
bên ngoài dây dẫn thẳng dài mang dòng điện.
+ Vận dụng công thức giải bài tập liên quan.
- Thời gian: < 10 phút>
- Đồ dùng: Mô hình biểu diễn vectơ cảm ứng từ của dòng điện thẳng dài
- Cách tiến hành:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Tìm hiểu sách giáo khoa chỉ ra sự
phụ thuộc của
B
vào: dòng điện,
dạng hình học của dây dẫn, vị trí
điểm M, môi trường.
- Tái hiện kiến thức về đường sức từ
trường dòng điện thẳng dài.
I
B
r
- Lưu ý đơn vị
* Kết luận: Vận dụng giải bài tập đơn
giản.
3. Hoạt động 2: Tìm hiểu cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong dây
dẫn uốn thành hình tròn.
- Mục tiêu:
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
22
+ Xác định được phương chiều và công thức tính cảm ứng từ tại tâm vòng dây
dẫn tròn mang dòng điện.
+ Vận dụng công thức giải bài tập đơn giản.
- Thời gian: < 9 phút>
- Đồ dùng: Mô hình biểu diễn vectơ cảm ứng từ tại tâm vòng dây dẫn tròn mang
dòng điện.
- Cách tiến hành:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Tái hiện kiến thức về đường sức từ
trường của vòng dây dẫn tròn mang
dòng điện.
- Vận dụng quy tắc nắm bàn tay phải
trong mô hình để xác định đặc điểm
về phương chiều của
- Lưu ý đơn vị
* Kết luận: Vận dụng giải bài tập đơn
giản.
4. Hoạt động 3: Tìm hiểu cảm ứng từ sinh bởi dòng điện chạy trong ống
dây
- Mục tiêu:
+ Xác định được phương chiều và công thức tính cảm ứng từ trong lòng ống
dây dẫn dòng điện.
+ Vận dụng công thức giải bài tập đơn giản.
- Thời gian: < 9 phút>
- Cách tiến hành:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Vận dụng quy tắc nắm bàn tay phải
Bước 1: Hướng học sinh chỉ ra từ
trường trong lòng ống dây là từ trường
đều.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
23
hoặc quy tắc vào nam ra bắc để xác
định
B
.
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Cá nhân tìm hiểu nguyên lí trong
sách giáo khoa thời gian 3 phút.
- Cá nhân tìm hiểu ví dụ trong sách
giáo khoa thời gian 3 phút.
- Tiếp thu và ghi nhớ.
Bước 1: Yêu cầu học sinh tìm hiểu
nguyên lí trong sách giáo khoa.
Bước 2: Yêu cầu học sinh tìm hiểu ví
dụ trong sách giáo khoa.
* Kết luận: Chú ý việc vận dụng
nguyên lí trong các trường hợp khác
nhau.
6. Tổng kết và hướng dẫn học bài ở nhà (3 phút))
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Tiếp thu, ghi nhớ.
- Làm các bài tập 3, 4 SGK
- Nhận nhiệm vụ về nhà.
- Nhắc lại các kiến thức cần ghi nhớ
trong bài học.
- Yêu cầu hs làm các bài tập 3, 4 SGK
* Giao nhiệm vụ về nhà:
- Học bài và chuẩn bị bài tập giờ sau
chữa.
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
2. Hoạt động 1: Tìm hiểu lực Lorenxơ.
- Mục tiêu:
+ Nêu được lực Lo-ren-xơ là gì. Viết công thức tính lực này.
+ Nêu được dặc điểm lực Lo-ren-xơ. Xác định được phương chiều độ lớn cảu
lực này trong các trường hợp khác nhau.
- Thời gian: < 18 phút>
- Đồ dùng: Mô hình biểu diễn đặc điểm của lực Lo-ren-xơ.
- Cách tiến hành:
Lương Cao Thắng – Trường THPT số 3 Văn Bàn tỉnh Lào Cai
Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng.
25
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Rút ra định nghĩa lực Lo-ren-xơ.
- Tiếp thu và ghi nhớ.
- Tìm hiểu nội dung sách giáo khoa
trong thời gian 4 phút.
- Rút ra công thức tính độ lớn của lực
Lo-ren-xơ.
- Đại diện học sinh thực hiện các quy
tắc trong mô hình.
- Cá nhân học sinh động não, vận
dụng quy tắc xác định trong các
trường hợp đơn giản.
B
.
+ Viết được công thức tính bán kính và chu kì.
- Thời gian: < 18 phút>
- Cách tiến hành:
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
- Tiếp thu và ghi nhớ.
- Rút ra kết luận chuyển động của hạt
điện tích q
0
là chuyển động đều.
Bước 1: Rút ra được chú ý quan trọng
Thông báo nội dung bài toán gắn với
q
0
, m và
v
vuông góc với
B
.
Bước 2: Tìm hiểu kiến thức