Một số biện pháp phát triển t duy và năng lực sáng
tạo của học sinh trong quá trình hớng dẫn học sinh
giải bài tập phần từ trờng và cảm ứng điện từ
Mục lục
Mở đầu
1. Lý do chọn đề tài
2. Mục đích nghiên cứu
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
4. Đối tợng nghiên cứu
5. Phơng pháp nghiên cứu

2. Đề xuất một số biện pháp phát triển t duy
và năng lực sáng tạo của học sinh 20
3. Mức độ yêu cầu nắm vững kiến thức cơ bản của
phần từ trờng và cảm ứng điện từ 22
4. Minh hoạ bằng một số bài tập
phần từ trờng và cảm ứng điện từ 26
5. Một số bài tập tham khảo 46
kết luận
Tài liệu tham khảo Mở đầu
Nhận thức đợc vấn đề trên, tôi đã quyết định chọn đề tài này. Vì một
phần quan trọng trong quá trình dạy học bộ môn là việc hớng dẫn học sinh
giải bài tập. Một trong những tác dụng của bài tập vật lý đó là phát triển t
duy, năng lực sáng tạo của học sinh. Để việc giải bài tập vật lý không chỉ dừng
lại ở sự tìm cách vận dụng các công thức vật lý để giải cho xong và đi đến đáp
số mà việc giải bài tập vật lý phải giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn các hiện
tợng vật lý đợc đề cập đến và từ sự hiểu biểu sâu sắc đó mà giúp học sinh
không bị bỡ ngỡ khi gặp những dạng bài phức tạp hơn, nó giúp học sinh giải
quyết những vấn đề khác nhau của đời sống và công nghệ sau này.
Tôi nghiên cứu đề tài này với mục đích lựa chọn ra một số biện pháp để
phát triển t duy và năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình
hớng dẫn học sinh giải bài tập.
Nằm trong chơng trình vật lý phổ thông thì phần từ trờng - cảm ứng
điện từ là sự triển khai quan điểm về trờng sang lĩnh vực từ học và đặt nền
tảng cho việc thống nhất hai lĩnh vực tởng chừng nh độc lập là điện học và
từ học thành một lĩnh vực chung là điện từ học. Đây là những khái niệm khá
trừu tợng đối với học sinh và học sinh không thể nhận biết ra chúng chỉ đơn
thuần bằng mắt nếu nh không có những thiết bị, dụng cụ hỗ trợ khác. Hơn
nữa, đây là kiến thức đợc áp dụng rất nhiều trong các lĩnh vực của cuộc sống.
Chính vì thế mà việc làm cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những khái niệm, định
luật, hiện tợng trong phần này và việc phát triển t duy, năng lực sáng tạo
cho học sinh để học sinh biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn, hình thành kỹ
năng, kỹ sảo là rất quan trọng.
2. Mục đích nghiên cứu.
Tìm hiểu các biện pháp phát triển t duy và năng lực sáng tạo của học
sinh, tác dụng của bài tập trong việc phát triển t duy và năng lực sáng tạo của
học sinh, yêu cầu nắm vững kiến thức cơ bản trong chơng từ trờng và
cảm ứng điện từ, căn cứ vào tình hình thực tế trong quá trình giáo viên

- Điều tra qua dự giờ.

Nội dung
Chơng 1: Cơ sở lý luận
1. Phát triển t duy học sinh.
1.1 Khái niệm t duy.
- T duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật,
hiện tợng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của
chúng, đồng thời cũng là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã
thu đợc vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán đợc những thuộc tính, quan hệ
mới.
1.2 Các loại t duy.
- T duy kinh nghiệm: là một t duy dựa chủ yếu trên kinh nghiệm cảm
tính và sử dụng phơng pháp thử và sai. Kiểu t duy này đơn giản, không
cần phải rèn luyện nhiều, có ích trong hoạt động hàng ngày để giải quyết vấn
đề trong phạm vi hẹp.
- T duy lý luận: Là loại t duy giải quyết nhiệm vụ đợc đề ra dựa trên
sử dụng những khái niệm trừu tợng, những tri thức lý luận . T duy này rất
cần thiết cho hoạt động nhận thức và phải rèn luyện lâu dài mới có đợc.
- T duy lôgíc: Là t duy tuân theo các quy tắc, quy luật của lôgíc học
một cách chặt chẽ, chính xác, không phạm sai lầm trong các lập luận, biết
phát hiện các mâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức đợc đúng đắn chân lý khách
quan. Đối với học sinh ở trờng phổ thông, không thể dạy cho họ lôgíc học để
sau đó học mới vận dụng các quy tắc và quy luật lôgíc để suy nghĩ, lập luận.

bằng vốn hiểu biết cũ.
- Tình huống lựa chọn: Học sinh đứng trớc một vấn đề có mang một số
dấu hiệu quen thuộc có liên quan đến những kiến thức hay nhiều phơng pháp
giải quyết đã biết, nhng cha biết chắc chắn có thể dùng kiến thức nào hay
phơng pháp nào sẽ mang lại kết quả chắc chắn. Học sinh cần phải lựa chọn,
thậm chí còn phải làm thử mới biết đợc cách nào đem lại kết quả nh mong
muốn.
- Tình huống bế tắc: Học sinh đứng trớc một hiện tợng vẫn thờng
thấy nh không hiểu vì sao, vẫn coi nh một điều bí mật của tự nhiên. Bây giờ
họ đợc giao nhiệm vụ phải tìm hiểu nguyên nhân, lý giải rõ ràng nhng cha
biết dựa vào đâu.
- Tình huống ngạc nhiên, bất ngờ: Học sinh đứng trớc một hiện tợng
xảy ra theo một chiều hớng trái với suy nghĩ thông thờng, do đó kích thích
sự tò mò, lôi cuốn sự chú ý của họ tìm cách lý giải, phải bổ sung hoàn chỉnh
hoặc thay đổi quan điểm của sai lầm của mình.
1.3.2 Xây dựng một lôgíc nội dung phù hợp với đối tợng học sinh.
Vật lý học đa vào dạy học ở trờng phổ thông không phải là vật lý học
đợc trình bày dới dạng hiện đại nhất của khoa học, bởi nếu nh vậy thì
nhiều khi học sinh không thể hiểu đợc. Hơn nữa, ta lại yêu cầu học sinh phải
tự lực hoạt động để xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức. Bởi vậy, giáo viên phải
tìm một con đờng thích hợp vừa với trình độ học sinh để họ có thể làm đợc
việc đấy. Giáo viên cần phải phân chia vấn đề lớn thành một chuỗi vấn đề nhỏ
hơn mà học sinh có thể tự lực giải quyết đợc với sự hớng dẫn cần thiết của
giáo viên.

2.1 Khái niệm năng lực.
Trong khoa học tâm lý, ngời ta coi rằng năng lực là những thuộc tính
tâm lý riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con ngời hoàn thành
tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù phải bỏ ra ít sức lao động nhng
vẫn đạt kết quả cao .
2.2 Sự hình thành và phát triển năng lực.
Sự hình thành và phát triển năng lực của con ngời chịu sự tác động của
nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố sinh học, yếu tố hoạt động của chủ thể và yếu
tố giao lu xã hội.
- Yếu tố sinh học: Vai trò của sự di truyền trong sự hình thành năng lực:
Di truyền là sự tái tạo ở trẻ em những thuộc tính sinh học đã có ở cha mẹ, là
sự truyền lại từ cha mẹ đến con cái những đặc điểm và những phẩm chất nhất
định đã đợc ghi lại trong hệ thống gen. Những đặc điểm sinh học mặc dù có
ảnh hớng đến quá trình hình thành tài năng, cảm xúc, sức khoẻ, thể chất của
con ngời, nhng nó chỉ tạo nên tiền đề của sự phát triển năng lực.
- Yếu tố hoạt động của chủ thể: Năng lực không có sẵn trong con ngời.
Con ngời bằng hoạt động của chính mình mà chiếm lĩnh những kinh nghiệm
hoạt động của các thế hệ đi trớc biến thành năng lực của chính mình. Tuỳ
theo đặc điểm của loại hình hoạt động của con ngời mà các yếu tố bẩm sinh
có thể phát triển mạnh theo hớng này hay hớng khác hoặc có thể bị thui
chột đi.
- Yếu tố môi trờng xã hội: Môi trờng xã hội là hệ thống các quan hệ
chính trị, kinh tế, t tởng đợc thiết lập trong xã hội. Những bộ phận của
môi trờng thờng có tác động mạnh mẽ đến con ngời là gia đình, trờng

trò rất quan trọng trên con đờng sáng tạo khoa học. Dự đoán chủ yếu dựa vào
trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh
vực. Có thể có các cách dự đoán sau đây trong giai đoạn đầu của hoạt động
nhận thức vật lý của học sinh.
+ Dựa vào sự liên tởng tới một kinh nghiệm đã có.
+ Dựa trên sự tơng tự.
Dựa trên một dấu hiệu bên ngoài giống nhau mà dự đoán sự giống nhau
về bản chất hay dựa trên sự giống nhau về cấu tạo mà dự đoán sự giống nhau
về tính chất.
+ Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tợng mà dự đoán
chúng có quan hệ nhân quả.
+ Dựa trên nhận xét thấy hai hiện tợng luôn luôn biến đổi đồng thời,
cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng.
+ Dựa trên sự thuận nghịch thờng thấy của nhiều quá trình.
+ Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết
sang một lĩnh vực khác.
+ Dự đoán về mối quan hệ định lợng.
- Luyện tập đề xuất phơng án kiểm tra dự đoán.
Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không ta phải
xem điều dự đoán đó biểu hiện trong thực tế nh thế nào? Có những dấu hiệu
nào có thể quan sát đợc. Điều đó có nghĩa là từ một dự đoán, giả thuyết, ta
phải suy ra một hệ quả có thể quan sát đợc trong thực tế, sau đó tiến hành thí
nghiệm để xem hệ quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết quả thí
nghiệm không? Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất đợc phơng án
kiểm tra hệ quả đã rút ra đợc.
Các bài tập loại này đợc sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đén
những suy nghĩ về một hiên tợng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để
giải thích hiện tợng mới do bài tập phát hiện ra.
- Giải bài tập vật lý rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào
thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát.
- Giải bài tập vật lý là một trong những hình thức làm việc tự lực cao
của học sinh.
Trong khi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu
bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học
sinh rút ra đợc nên t duy học sinh phát triển, năng lực làm việc tự lực của
học sinh đợc nâng cao, tính kiên trì đợc phát triển.
- Giải bài tập vật lý góp phần làm phát triển t duy sáng tạo của học
sinh.
- Giải bài tập vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học
sinh.
Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại đợc các mức độ
nắm vững kiến thức của học sinh, khiến cho việc đánh giá chất lợng kiến
thức của học sinh đợc chính xác.
3.3 Phân loại bài tập vật lý.
Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý. Dựa vào các phơng tiện giải có
thể chia bài tập vật lý thành các loại sau:
- Bài tập định tính: Bài tập loại này mà khi giải, học sinh không cần
phải thực hiện các phép tính phức tạp hay chỉ phải làm những phép tính đơn
giản, có thể tính nhẩm đợc.
- Bài tập tính toán: Là những bài tập mà muốn giải chúng, ta phải thực
hiện một loạt phép tính và kết quả là thu đợc một đáp số định lợng, tìm giá
trị của một số đại lợng vật lý. Nó bao gồm hai loại:

để tìm ẩn số dới dạng tổng quát, biểu diễn các đại lợng cần tìm qua các đại
lợng đã cho.
+ Thay giá trị bằng số của các đại lợng đã cho để tìm ẩn số. Thực hiện
các phép tính với độ chính xác cho phép.
- Bớc 4: Kiểm tra và biện luận kết quả.
3.5 Các kiểu hớng dẫn học sinh giải bài tập vật lý.
3.5.1 Cơ sở định hớng của việc hớng dẫn học sinh giải bài tập vật lý.
T duy khi giải bài tập vật lý phơng pháp giải bài tập vật lý cụ thể
Mục đích s phạm xác định kiểu hớng dẫn giải bài tập vật lý cụ thể
Xác định phơng pháp hớng dẫn học sinh giải bài tập cụ thể
3.5.2 Các kiểu hớng dẫn học sinh.
- Hớng dẫn theo mẫu (Algôrít): Là sự hớng dẫn chỉ rõ cho học sinh
các thao tác (các hành động sơ cấp đợc học sinh hiểu một cách đơn giá và
nắm vững) cần thực hiện và trình tự thực hiện các thao tác ấy để đạt kết quả
mong muốn. Thờng đợc Algôrít khi cần dạy cho học sinh phơng pháp giải
từng loại bài tập cơ bản điển hình và luyện tập cho họ kỹ năng giải bài tập dựa
trên cơ sở hớng dẫn học sinh đã nắm đợc Algôrít giải.
u điểm của kiểu này: Đảm bảo cho học sinh giải đợc bài tập một
cách chắc chắn và rèn kỹ năng giải bài tập cho học sinh.
Hạn chế: ít có tác dụng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm tòi, sáng
tạo.
- Hớng dẫn tìm tòi (hớng dẫn ơrixtic).
Là kiểu hớng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ, tìm tòi,
phát hiện cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để thu

đảm bảo cho học sinh giải đợc bài tập đã giao.
Hạn chế: Đòi hỏi sự hớng dẫn phải theo sát tiến trình giải bài tập của
học sinh nghĩa là không chỉ dựa vào những lời hớng dẫn đã soạn sẵn mà phải
kết hợp với trình độ học sinh để điều chỉnh sự giúp đỡ cho thích hợp.

Chơng 2. Một số biện pháp phát triển t duy và năng lực sáng tạo của
học sinh trong quá trình hớng dẫn học sinh giải bài tập phần từ
trờng và cảm ứng điện từ
1. Tình hình giải bài tập ở trờng phổ thông.
Trong thời gian thực tập tại trờng THPT Mỹ Hào Hng Yên. Tôi đã
đợc giảng dạy phần từ trờng. Trong thời gian này, tôi đã đợc dự giờ, trò
chuyện với giáo viên và học sinh, qua đó tôi thấy rằng:
Nói đến giải bài tập vật lý, nhiều giáo viên và học sinh trong nhà
trờng phổ thông hiện nay thờng nghĩ đến việc tìm cách vận dụng những
công thức vật lý để lập các phơng trình mà giải chúng để tìm ra những con số
gọi là đáp số của bài toán. Cứ nh thế, việc giải toán vật lý rút cuộc trở thành
một thứ toán ứng dụng, quy về những thủ thuật và kỹ thuật lập phơng trình,
giải phơng trình ứng với vô số các kiểu, loại bài tập vật lý khác nhau.
Hiện nay trong nhà trờng THPT ở Việt Nam sử dụng chủ yếu các bài
tập vật lý định lợng giải quyết các câu hỏi (vấn đề) đặt ra bằng các phép tính
toán khi giải các phơng trình. Nhiều giáo viên dành rất nhiều công sức vào
việc dạy học sinh nhận diện các kiểu, loại bài tập vật lý khác nhau và cách
thức vận dụng các công thức vật lý cho từng kiểu, loại toán đó mà quên phần
lớn vấn đề ý nghĩa đích thực của việc giải bài tập vật lý là làm sáng tỏ bản

và năng lực sáng tạo của học sinh. Theo tôi, để làm đợc việc đó, ngời giáo
viên cần phải có một số biện pháp cơ bản sau:
- Giáo viên phải biết lựa chọn hệ thống bài tập cho mỗi đề tài, chơng,
phần của giáo trình vật lý phổ thông, các bài tập đa ra phải vừa sức học sinh,
phải đa dạng về phơng pháp giải, phơng thức giải và nội dung. Những bài
tập đó phải góp phần khắc phục những khó khăn chủ yếu, những sai lầm phổ
biến của học sinh trong học tập, đóng góp một phần nào đó vào việc nắm vững
kiến thức và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, thói quen vận dụng kiến thức đã
chiếm lĩnh đợc; phát triển đợc năng lực học sinh trong việc giải quyết các
vấn đề học tập trong thực tiễn.
- Sau khi đọc đề bài cho học sinh, giáo viên dành thời gian từ 2 đến 3
phút để học sinh đọc kỹ và nghiên cứu đầu bài giúp học sinh hình dung đợc
bài tập với những dữ kiện, giả thiết đã cho và những yêu cầu của bài tập. Từ
đó học sinh sẽ lựa chọn những kiến thức để giải bài tập.
- Khi hớng dẫn học sinh giải bài tập ngời giáo viên phải biết định
hớng đúng đắn sự t duy của học sinh thông qua những câu hỏi định hớng
t duy. Những câu hỏi này phải thoả mãn những yêu cầu cơ bản sau:
+ Câu hỏi phải đợc diễn đạt chính xác về ngữ pháp, về nội dung khoa
học và về điều mình muốn hỏi.
+Câu hỏi phải vừa sức học sinh.
+Nội dung câu hỏi phải định hớng đợc suy nghĩ của họ theo đờng
lối đúng đắn của việc giải quyết vấn đề đang xét và đáp ứng đợc những đòi
hỏi từng bớc của quá trình giải quyết vấn đề.
Giáo viên đa đợc ra những câu hỏi loại này, không những giúp học

đề xuất ra đợc những ý kiến mới mẻ, có ý nghĩa, làm cho họ cảm nhận đợc
hoạt động sáng tạo là hoạt động thờng xuyên, có thể thực hiện đợc với sự cố
gắng nhất định.
- Cuối mỗi lời giải, giáo viên cho học sinh tự khái quát hoá rút ra
phơng pháp giải từng loại, kiểu bài tập phức hợp mới gặp lần đầu.
3. Mức độ yêu cầu nắm vững kiến thức cơ bản phần từ trờng và
cảm ứng điện từ.
3.1 Phần từ trờng:
Từ trờng là dạng vật chất tồn tại xung quanh hạt năng điện chuyển
động và tác dụng lực từ lên hạt mang điện khác chuyển động trong nó.
3.1.1 Véctơ cảm ứng từ là đại lợng đặc trng cho từ trờng về mặt lực
tác dụng của từ trờng.
Véctơ cảm ứng từ thờng đợc ký hiệu là
B
.
Đơn vị của cảm ứng từ là Tesla, ký hiệu là T.
3.1.2 Đờng cảm ứng từ là đờng cong có hớng mà tiếp tuyến với nó ở
mỗi điểm trùng với phơng còn chiều của nó trùng với chiều của véctơ cảm
ứng từ tại điểm đó.
Một từ trờng mà véctơ cảm ứng từ tại mọi điểm đều song song với
nhau và có độ lớn bằng nhau gọi là từ trờng đều. Các đờng cảm ứng từ của
từ trờng đều là các đờng thẳng song song cách đều nhau.
3.1.3 Từ trờng của dòng điện trong dây dẫn thẳng dài (đặt trong không
khí).
- Các đờng cảm ứng từ là những đờng tròn đồng tâm nằm trong mặt
phẳng vuông góc với dây dẫn và tâm là giao điểm của mặt phẳng đó với dây
dẫn.

trờng đều.
- Phơng vuông góc với mặt phẳng chứa I và
B

- Chiều của lực từ đợc xác định bằng quy tắc bàn tay trái.
- Độ lớn F = B.I.lsin. (công thức Ampe).
3.1.7 Lực tơng tácgiữa hai dây dẫn thẳng, dài, song song có dòng điện
chạy qua.
- Nếu dòng điện chạy trong hai dây cùng chiều thì chúng hút nhau.
- Nếu dòngđiện chạy trong hai dây ngợc chiều thì chúng đẩy nhau.
- Độ lớn của lực từ tác dụng lên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dây.
F=2.10
-7
.I
1
.I
2
/r
3.1.8 Lực từ tác dụng lên khung dây có dòng điện đặt trong từ trờng
đều.
- Trong trờng hợp khi mặt phẳng khung vuông góc với đờng cảm ứng
từ thì lực từ chỉ có xu hớng làm co hay kéo dãn khung mà không làm khung
quay.
- Trong các trờng hợp khác thì lực từ tạo thành ngẫu lực làm quay
cảm ứng từ và véc tơ vận tốc làm thành với nhau một góc . Khi đó xuất điện
động cảm ứng trong thanh : =B.l.v.sin
Nếu
B
vuông góc với
v
thì : =B.l.v
Chiều của dòng điện cảm ứng trong thanh đợc xác định bằng quy tắc
bàn tay phải.
- Khi xuất hiện suất điện động cảm ứng trong một mạch điện do biến
thiên từ thông của chính mạch đó gây ra gọi là hiện tợng tự cảm.
Độ lớn của suất điện động tự cảm l
à :

tc
= L.
t


Năng lợng từ trờng của ống dây:
W =
2
1
L.I
2

.Tìm I cho1/ =0,32
* Câu hỏi định hớng t duy
- Khi cha có dòng điện I, kim nam châm định hớng nh thế nào?
- Khi có dòng điện em có nhận xét gì về từ trờng tại điểm đặt kim nam
châm? Hãy chỉ ra trên hình vẽ.
- Khi đó kim nam châm sẽ chỉ theo hớng nào? Hãy chỉ ra góc trên
hình vẽ.
- Để xác định đợc cờng độ dòng điện chạy trong ống dây thì ta phải
tìm đại lợng nào? Dựa vào biểu thức nào?
- Xác định B
d
bằng cách nào?
Lời giải.

d
B

B

o
B

Khi cha có dòng điện chạy trong xôlênôit thì kim nam châm sẽ hớng
theo
0
B
của trái đất.

B