Nghiên cứu sử dụng phối hợp thí nghiệm vật lí với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học vật lí lớp 9 Trung học cơ sở

LỜI CẢM ƠN ác giả luận án xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Đại học Huế, Ban Đào tạo Sau đại học - Đại học Huế; Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học, Khoa Vật lí và Bộ môn Lý luận và Phương pháp dạy học vật lí Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế; Ban Giám hiệu Trường Đại học An Giang. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Nhà giáo Ưu tú, PGS.TS. Lê Công Triêm, một người thầy, một nhà khoa học đã hướng dẫn chu đáo, chỉ bảo tận tình tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu và giáo viên vật lí các trường THCS: Long Kiến, Nguyễn Trãi, Hùng Vương, Lý Thường Kiệt và các trường THCS khác trên địa bàn tỉnh An Giang đã tạo điều kiện tốt nhất cho chúng tôi tiến hành khảo sát thực tế và tiến hành thực nghiệm sư phạm. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình và những người thân yêu, bạn hữu đã dành nhiều tình cảm và sự động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành luận án. Tác giả T LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào. Tác giả Trần Văn Thạnh 1 MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................... 4 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG, ĐỒ THỊ ................................. 5 MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 8 1. Lí do chọn đề tài ................................................................................................. 8 2. Mục đích nghiên cứu......................................................................................... 10 3. Giả thuyết khoa học .......................................................................................... 10 4. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................ 10 5. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 11 6. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................................... 11 7. Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 11 8. Đóng góp mới của luận án ................................................................................ 12 9. Cấu trúc của luận án.......................................................................................... 13 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.............................................................. 14 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHỐI HỢP THÍ NGHIỆM VỚI CÁC PHƯƠNG TIỆN NGHE NHÌN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ TRUNG HỌC CƠ SỞ................................................................. 17 1.1. Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí trung học cơ sở.......... 17 1.1.1. Cơ sở tâm lí học của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ............................................................................................................... 17 1.1.2. Tích cực hoá hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí................................ 24 1.2. Vai trò của thí nghiệm và các phương tiện nghe nhìn đối với hoạt động nhận thức của học sinh trung học cơ sở ......................................................................... 29 1.2.1 Vai trò của thí nghiệm vật lí trong hoạt động nhận thức của học sinh trung học cơ sở ..................................................................................................................... 29 1.2.2. Các biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh .......................................................................................................... 33 1.2.3. Vai trò của phương tiện nghe nhìn trong hoạt động nhận thức của học sinh trung học cơ sở ..................................................................................................... 35 2 1.3. Các phương án sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học ........................................................................................................ 43 1.3.1. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với hình vẽ, hình ảnh..................................... 44 1.3.2. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với các video clips ........................................ 47 1.3.3. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với camera, webcam ..................................... 48 1.3.4. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với thí mô phỏng, thí nghiệm ảo.................... 49 1.3.5. Sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phần mềm dạy học ............................ 52 1.4. Thực trạng của việc sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học vật lí trung học cơ sở ...................................................................... 52 1.5. Kết luận chương 1.......................................................................................... 55 Chương 2: QUI TRÌNH SỬ DỤNG PHỐI HỢP THÍ NGHIỆM VỚI CÁC PHƯƠNG TIỆN NGHE NHÌN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP 9 TRUNG HỌC CƠ SỞ........................................................................................................ 58 2.1. Một số vấn đề chung về chương trình vật lí trung học cơ sở........................... 58 2.1.1. Đặc điểm của chương trình vật lí trung học cơ sở........................................ 58 2.1.2. Mục tiêu của chương trình vật lí trung học cơ sở......................................... 59 2.1.3. Cấu trúc nội dung của chương trình vật lí trung học cơ sở........................... 60 2.1.4. Đặc điểm các bài dạy có thí nghiệm của chương trình vật lí lớp 9 THCS .... 61 2.2. Nghiên cứu sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học vật lí 9 trung học cơ sở............................................................................. 63 2.2.1. Mục đích sử dụng phối hợp TN với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học Vật lí 9 THCS....................................................................................................... 63 2.2.2. Một số nguyên tắc sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học Vật lí 9 THCS................................................................................................................. 64 2.2.3. Chương Điện học ........................................................................................ 64 2.2.4. Chương Điện từ học .................................................................................... 67 2.2.5. Chương Quang học ..................................................................................... 71 2.2.6. Chương Sự bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.......................................... 74 2.3. Thiết kế bài dạy học theo hướng sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe nhìn ....................................................................................................... 75 2.3.1. Các yêu cầu cơ bản ..................................................................................... 75 2.3.2. Qui trình chung thiết kế bài dạy học có sự phối hợp TN với các PTNN....... 75 3 2.3.3. Qui trình sử dụng phối hợp thí nghiệm của GV và thí nghiệm của HS với các PTNN trong dạy học. ............................................................................................ 84 2.3.4. Thiết kế một số bài dạy học trong chương trình vật lí 9 THCS .................... 90 2.4. Kết luận chương 2.........................................................................................102 Chương 3:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM...........................................................104 3.1. Mục đích, nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm..........................104 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................104 3.1.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm.................................................................104 3.1.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm...........................................................105 3.2. Thực nghiệm sư phạm vòng 1 ......................................................................107 3.2.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm vòng 1...............................................107 3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm vòng 1 ...............................................107 3.2.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 ........................................................108 3.3. Thực nghiệm sư phạm vòng 2 .......................................................................113 3.3.1. Phương pháp thực nghiệm sư phạm vòng 2 ...............................................113 3.3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm vòng 2 ......................................................115 3.3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm vòng 2 .....................................................115 3.3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 ........................................................117 3.4. Kết luận chương 3.........................................................................................137 KẾT LUẬN ........................................................................................................139 CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ142 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................143 PHỤ LỤC 1a .................................................................................................... P01 PHỤ LỤC 1b………………………………………………………………….....P20 PHỤ LỤC 2 ...................................................................................................... P24 PHỤ LỤC 3 ....................................................................................................... P43 4 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV Giáo viên HS Học sinh MVT Máy vi tính PTNN Phương tiện nghe nhìn PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TN Thí nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm THCS Trung học cơ sở TS Tiến sĩ 5 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG, ĐỒ THỊ Số TT Nội dung Trang Hình 1.1 Mô hình học tập theo thuyết hành vi 19 1.2 Mô hình học tập theo thuyết nhận thức 20 1.3 Mô hình học tập theo thuyết kiến tạo 23 1.4 Opaque Projector 39 1.5 Overhead Projector 39 1.6 Projector 41 1.7 Visual Presenter 41 1.8 Giới thiệu dụng cụ bài 25 44 1.9 Từ phổ của nam châm thẳng 44 1.10 Cầu vồng sự phân tích ánh sáng trong tự nhiên 44 1.11 Đường sức từ trái đất 45 1.12 Qui tắc bàn tay phải 45 1.13 Đường sức từ qua tiết diện cuộn dây 46 1.14 Cảnh trong đoạn video clip dùng thấu kinh hội tụ lấy lửa từ ánh nắng mặt trời. 47 1.15 Cảnh trong đoạn video clip sự trộn các ánh sáng màu 47 1.16 TN mô phỏng xung quanh dòng điện có từ trường 50 1.17 Hình ảnh TN mô phỏng và TN thật trong phòng TN 51 1.18 Hình ảnh thí nghiệm ảo. 51 1.19a,b,c TN mô phỏng đường đi của tia sáng khúc xạ và phản xạ 52 2.1 TN ảo khảo sát điện thế và cường độ dòng điện 65 2.2 TN ảo khảo sát hai điện trở mắc song song 65 2.3 TN ảo khảo sát biến trở 66 2.4 Khảo sát kim nam châm đặt trên địa cầu 67 2.5 Khảo sát từ trường xung quanh dòng điện 67 2.6 Hình ảnh từ phổ của nam châm 68 2.7 Khảo sát qui tắc bàn tay phải 68 2.8 Giới thiệu dụng cụ TN sự nhiễm từ của sắt, thép 69 2.9 Hình ảnh mô phỏng lực tác dụng điện từ. 69 2.10 Khảo sát số đường sức xuyên qua tiết diện cuộn dây 70 2.11 Khảo sát dòng điện xoay chiều 1 70 2.12 Khảo sát dòng điện xoay chiều 2 70 2.13 TN mô phỏng hiện tượng khúc xạ ánh sáng 71 6 Số TT Nội dung Trang 2.14 TN mô phỏng ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ 72 2.15 TN mô phỏng ảnh tạo bởi thấu kính phân kỳ 72 2.16 Hình ảnh dải màu phân tích ánh sáng trắng 73 2.17 Hình ảnh video sự trộn các ánh sáng màu 73 2.18 Hình ảnh mô phỏng về trộn màu ánh sáng 73 2.19 Mô phỏng về bảo toàn và chuyển hóa năng lượng 74 2.20 Mô phỏng về hoạt động của đinamô 90 2.21 Hình đinamô xe đạp 91 2.22 Video TN nam châm vĩnh cửu làm xuất hiện dòng điện 92 2.23 Video TN nam châm điện làm xuất hiện dòng điện 93 2.24 Lấy lửa từ ánh sáng mặt trời 98 2.25 TN chùm sáng qua thấu kính hội tụ 98 2.26 Mô phỏng chùm sáng song song qua thấu kính hội tụ 99 Sơ đồ 2.1 Qui trình chuẩn bị bài dạy học có sử dụng thí nghiệm phối hợp với các phương tiện nghe nhìn trong điều kiện sử dụng máy vi tính và Projector 82 2.2 Qui trình chuẩn bị bài dạy học có sử dụng thí nghiệm phối hợp với các phương tiện nghe nhìn trong điều kiện sử dụng camera hoặc overhead 83 2.3 Qui trình sử dụng phối hợp thí nghiệm biễu diễn với các phương tiện nghe nhìn để dạy học 87 2.4 Qui trình sử dụng phối hợp với thí nghiệm trực diện của học sinh với các phương tiện nghe nhìn để dạy học 89 Bảng 3.1 Các mẫu thực nghiệm sư phạm vòng 1 107 3.2 Các mẫu thực nghiệm sư phạm vòng 2 113 3.3 Bảng phân bố tần suất các bài kiểm tra đợt 1 122 3.4 Bảng phân bố tần suất tổng hợp các bài kiểm tra đợt 1 122 3.5 Bảng phân loại theo học lực của HS đợt 1 122 3.6 Bảng phân bố tần suất HS đạt điểm Xi đợt 1 123 3.7 Bảng phân bố tần suất tích luỹ đợt 1 124 3.8 Bảng phân bố tần suất của các bài kiểm tra đợt 2 126 3.8 Bảng phân bố tần suất tổng hợp các bài kiểm tra đợt 2 127 3.10 Bảng phân loại theo học lực của HS đợt 2 127 3.11 Bảng phân bố tần suất HS đạt điểm Xi đợt 2 127 3.12 Bảng phân bố tần suất tích luỹ đợt 2 128 3.13 Bảng phân bố tần suất của các bài kiểm tra đợt 3 131 7 Số TT Nội dung Trang 3.14 Bảng phân bố tần suất tổng hợp các bài kiểm tra đợt 3 131 3.15 Bảng phân loại theo học lực của HS đợt 3 131 3.16 Bảng phân bố tần suất HS đạt điểm Xi đợt 3 132 3.17 Bảng phân bố tần suất tích luỹ đợt 3 133 3.18 Bảng phân bố tần suất tổng hợp của các bài kiểm tra 135 3.19 Bảng phân bố tần suất HS đạt điểm Xi 135 3.20 Bảng phân bố tần suất tích luỹ 136 Biểu đồ 3.1 Phân bố tần suất học sinh đạt điểm xi đợt 1 123 3.2 Phân bố tần suất lũy tích đợt 1 124 3.3 Phân bố tần suất học sinh đạt điểm xi đợt 2 127 3.4 Phân bố tần suất lũy tích đợt 2 128 3.5 Phân bố tần suất học sinh đạt điểm xi đợt 3 133 3.6 Phân bố tần suất lũy tích đợt 3 135 3.7 2 phân bố tần suất học sinh đạt điểm xi chung 136 3.8 Phân bố tần suất lũy tích chung 136 8 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Xã hội loài người sắp đi qua thập kỷ đầu tiên của thế kỷ XXI, thế kỷ của nền kinh tế tri thức, thế kỷ của hội nhập và toàn cầu hóa, thế kỷ của sự cạnh tranh về nhân lực có trình độ cao.... Sự phát triển đó của xã hội loài người đặt ra cho giáo dục của mọi quốc gia trên thế giới phải nhanh chóng đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp đào tạo nguồn nhân lực cho tương lai. Trong xu thế chung của thế giới, ngành Giáo dục và Đào tạo nước ta cũng đang tập trung đẩy mạnh đổi mới phương pháp dạy học trong các trường đại học cũng như các trường phổ thông. Nghị quyết Hội nghị lần 2 của Ban chấp hành Trung ương Đảng khoá VIII đã xác định “xây dựng những con người và thế hệ thiết tha với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội…, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi…” . Nghị quyết cũng chỉ rõ: "Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh..."[4]. Tư tưởng chỉ đạo đó của Đảng lại được nhấn mạnh trong Văn kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX “Đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành ngoại khoá, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét học vẹt, học chay”[5]. Chỉ thị 40-CT/TW ngày 15/6/2004 của Ban Bí thư chỉ rõ: “Tích cực áp dụng một cách sáng tạo các phương pháp tiên tiến, hiện đại, ứng dụng công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học”[13]. Chiến lược phát triển giáo dục 2001- 2010 (ban hành kèm theo Quyết định số 201/2001/QĐ- TTg ngày 28 tháng 12 năm 2001 của Thủ tướng Chính phủ), tại mục 9 5.2 ghi rõ: "Đổi mới và hiện đại hoá phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp; phát triển được năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh viên trong quá trình học tập,..." [14] Thực hiện Nghị quyết 40 của Quốc hội khóa X, ngành Giáo dục - Đào tạo đang từng bước triển khai đổi mới chương trình và SGK phổ thông bắt đầu từ năm học 2002 - 2003. Mục tiêu quan trọng nhất của việc đổi mới chương trình và SGK lần này là phải đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học ở trường phổ thông. Thực trạng giáo dục ở nước ta qua nghiên cứu cho thấy việc dạy học kiến thức cho HS nói chung và kiến thức vật lí nói riêng vẫn còn theo lối "thông báo - tái hiện", HS phổ thông có quá ít điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành các TN vật lí. Thực tế dạy học như vậy, đòi hỏi phải có những thay đổi có tính chiến lược và toàn cục về phương pháp dạy học bộ môn ở trường phổ thông. Tìm ra hướng giải quyết vấn đề này không gì hơn là phải đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, trong đó đối với bộ môn vật lí sự đóng góp của TN và các phương tiện dạy học khác là rất quan trọng. Vật lí là một khoa học thực nghiệm. Việc sử dụng các thí nghiệm vật lý trong quá trình dạy học là cần thiết và trở thành nhiệm vụ cấp bách của GV vật lí. Mặt khác, việc sử dụng TN vật lí còn được quy định bởi tính chất của quá trình nhận thức của học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Thí nghiệm có vai trò to lớn trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong giờ học vật lý ở trường trung học cơ sở. Trong thực tiễn dạy học theo chương trình và sách giáo khoa mới hiện nay (triển khai đại trà năm học 2002-2003), rất nhiều GV còn lúng túng khi sử dụng các thiết bị dạy học. Việc sử dụng các TN vật lí trong quá trình dạy học gặp rất nhiều khó khăn trong việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS. Khó khăn trước hết mà 10 giáo viên gặp phải là các giờ học có thí nghiệm thường làm mất nhiều thời gian của thầy và trò, việc "cháy giáo án" thường xuyên xảy ra trên lớp học. Nhiều thí nghiệm có độ chính xác không cao nên phản tác dụng. Một số thí nghiệm rất khó quan sát trong điều kiện bình thường của lớp học, đặc biệt là các thí nghiệm cần có phòng tối. Một số thí nghiệm lại xảy ra quá nhanh làm cho HS chưa kịp quan sát. Trong dạy học vật lí, người giáo viên không chỉ biết sử dụng TN mà còn phải biết sử dụng các phương tiện trực quan khác, đặc biệt là các phương tiện nghe nhìn. Tuy nhiên, trong thực tế, GV thường sử dụng các phương tiện dạy học đó một cách độc lập mà chưa tính đến việc sử dụng phối hợp các phương tiện dạy học đó với nhau. Vì những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu sử dụng phối hợp thí nghiệm vật lí với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học vật lí lớp 9 trung học cơ sở” 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng qui trình sử dụng phối hợp TN vật lí với các PTNN nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trên giờ lên lớp, góp phần đổi mới phương pháp dạy học để từ đó nâng cao hơn nữa chất lượng dạy học vật lí lớp 9 ở trường THCS hiện nay. 3. Giả thuyết khoa học Nếu trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học vật lí lớp 9 THCS có sử dụng phối hợp TN vật lí với các PTNN một cách đa dạng, theo đúng qui trình được đề xuất thì sẽ tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, nhờ đó mà chất lượng học tập môn vật lí THCS sẽ được nâng cao. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích xác định trên, chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ cơ bản sau đây: 11 - Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc đổi mới phương pháp dạy học vật lí và việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS THCS. - Xây dựng quy trình dạy học vật lí lớp 9 THCS theo hướng sử dụng phối hợp TN với các PTNN nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS. - Xây dựng tiến trình dạy học cho một số bài học cụ thể trong chương trình vật lí lớp 9 trường THCS theo hướng sử dụng phối hợp TN với các PTNN nhằm phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS. - Tiến hành TNSP ở các trường THCS để đánh giá kết quả và rút ra kết luận. 5. Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy và học vật lí 9 THCS có sử dụng phối hợp TN với các PTNN theo nhiều phương án khác nhau. 6. Phạm vi nghiên cứu Xây dựng qui trình sử dụng phối hợp TN với PTNN trong dạy học vật lý lớp 9 THCS và soạn thảo một số bài dạy học có sự phối hợp TN với PTNN, tổ chức TNSP trên địa bàn tỉnh An Giang để đánh giá kết quả nghiên cứu. 7. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hiện nay ở các cấp học, bậc học mà cụ thể ở cấp THCS. Nghiên cứu cơ sở lí luận của tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học bộ môn theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS THCS. Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn vật lí ở trường THCS hiện nay. 12 Nghiên cứu vai trò của PTNN và TN trong dạy học và việc sử dụng phối hợp chúng nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lí. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Thăm dò, trao đổi ý kiến với GV các trường THCS để đánh giá thực trạng của việc sử dụng TN và việc phối hợp TN với PTNN trong dạy học vật lí hiện nay ở một số trường THCS tại tỉnh An Giang. Xây dựng các mẫu phiếu điều tra để phát hiện những thuận lợi, khó khăn và hiệu quả của việc sử dụng TN để dạy học ở lớp 9 THCS, đồng thời thăm dò việc sử dụng các PTNN để dạy học ở THCS đã và đang thực hiện ở mức độ nào. Tổ chức hội thảo để lấy ý kiến của GV về thực trạng tổ chức dạy học các bài học vật lí có TN, đồng thời nghe yêu cầu nguyện vọng của GV, các nhà quản lý giáo dục, các nhà sản xuất thiết bị TN và PTNN. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành TNSP ở các trường THCS có đối chứng để kiểm tra tính khả thi của các vấn đề nghiên cứu, cụ thể là xem xét qui trình sử dụng phối hợp TN các PTNN để dạy học có đảm bảo tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS THCS trong các giờ học vật lí hay không? Hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo hình thức mới đó như thế nào?. - Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày kết quả TNSP và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm. 8. Đóng góp mới của luận án 8.1. Đóng góp về mặt lí luận - Xây dựng cơ sở lí luận về việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, mà đặc biệt là ở bậc THCS 13 8.2. Đóng góp về mặt thực tiễn: - Xây dựng được qui trình sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học vật lý lớp 9 THCS - Xây dựng tiến trình các bài dạy cụ thể trong chương trình vật lí lớp 9 trường THCS theo hướng sử dụng phối hợp các phương tiện dạy học để tính tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS lớp 9 THCS. - Luận án sẽ là tài liệu bổ ích giúp giáo viên có thể vận dụng qui trình sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học vật lí ở trường THCS, THPT và có thể vận dụng dạy học cho các bộ môn khác. 9. Cấu trúc của luận án Luận án gồm các phần: Mở đầu, tổng quan, nội dung và kết luận. · Phần mở đầu: 6 trang · Phần tổng quan vấn đề nghiên cứu: 3 trang · Phần nội dung: gồm có 3 chương: 122 trang cụ thể như sau: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học vật lí trung học cơ sở: 41 trang Chương 2: Qui trình sử dụng phối hợp thí nghiệm với các phương tiện nghe nhìn trong dạy học vật lí lớp 9 THCS: 46 trang Chương 3: Thực nghiệm sư phạm: 35 trang · Kết luận: 3 trang. · Phần phụ lục: 49 trang 14 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trong những năm gần đây, ngành Giáo dục và Đào tạo nước ta đang thực hiện quyết liệt việc đổi mới chương trình SGK của hệ thống giáo dục phổ thông. Đó là một cuộc đổi mới toàn diện từ mục tiêu, chương trình, nội dung dạy học, đổi mới phương tiện, đổi mới hình thức tổ chức dạy học và đổi mới việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh. Cùng với việc thay SGK mới, các thiết bị dạy học được trang bị ngày càng đầy đủ, các phương tiện dạy học hiện đại đã và đang đi vào nhà trường bằng nhiều con đường khác nhau, làm cho phương tiện dạy học ngày càng hiện đại và phong phú hơn. Trên thế giới, xu hướng sử dụng phương tiện hiện đại hỗ trợ dạy học nói chung và TN vật lí nói riêng đã được nhiều nước tiên tiến ứng dụng. Trong đó, có thể kể đến máy vi tính là một công cụ hiện đại hỗ trợ tích cực trên nhiều lĩnh vực đặc biệt là lĩnh vực dạy học. Theo bài viết “Sử dụng công nghệ thông tin để thay đổi phương thức và nội dung học tập của học sinh trong nhà trường” của tác giả: Roschelle, Roy Pea, Christopher Hoadley, Douglass Gordin, Babara Means đăng trên www. Futureofchildren.org (2000), do Hoàng Ngọc Lân lược dịch có nội dung: Các ứng dụng máy tính có chức năng hình tượng hoá, mô hình hoá và mô phỏng thực tế là những công cụ rất mạnh để dạy học các khái niệm khoa học. Chẳng hạn, một chương trình sử dụng các sơ đồ động, tức là hình ảnh có thể chuyển động tương ứng với các tham số đưa vào, có thể giúp HS nhận thức được các lực tác dụng trong nhiều hiện tượng khác nhau. Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng các hiện tượng vật lí khó giải thích, đã mang lại những hiệu quả tích cực. Ví dụ như phần mềm Thinker Tools, một chương trình dành cho HS THCS dùng để hình tượng hoá và mô phỏng các khái niệm về vận tốc và gia tốc. Trong nhóm TN, các nhà nghiên cứu thấy rằng khả năng giải thích chính xác các định luật Newton có thể đến trước khi được học lí thuyết trên lớp. [111]. 15 Ở Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên cứu, bài viết liên quan đến tổ chức hoạt động dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng. Nhờ đó phần nào đã làm chuyển biến trong nhận thức của đội ngũ cán bộ quản lí và GV trực tiếp dạy học trong việc sử dụng các thiết bị dạy học nhằm đổi mới phương pháp, nâng cao chất lượng giáo dục. Bài viết “Phát huy tính tích cực nhận thức của người học” của GS.TSKH. Thái Duy Tuyên Viện khoa học giáo dục, chỉ ra các dấu hiệu cơ bản tính tích cực học tập và các biện pháp phát huy tính tích cực của HS…[112] làm cơ sở cho GV trực tiếp dạy học đi tìm các giải pháp cụ thể cho bộ môn của mình phụ trách; Bài viết “Thiết kế phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá” của PGS. TS. Đặng Thành Hưng, đăng trên Tạp chí Giáo dục [37]; Giáo trình online “Các ứng dụng cơ bản của máy vi tính trong dạy học vật lí” của PGS.TS. Phạm Xuân Quế và TS. Nguyễn Xuân Thành; Giáo trình “Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông” của PGS.TS. Nguyễn Ngọc Hưng, PGS.TS. Phạm Xuân Quế, TS. Nguyễn Xuân Thành [120]. “Phương pháp dạy học vật lí ở trường THCS” của PGS Nguyễn Đức Thâm, PGS.TS Nguyễn Ngọc Hưng [65], là một số trong những tài liệu được nhiều nghiên cứu sinh, các học viên cao học, GV trực tiếp dạy học và sinh viên sư phạm ngành vật lí làm tài liệu tham khảo, làm cơ sở nghiên cứu lí luận cho đề tài nghiên cứu của mình. Ngoài các tài liệu nghiên cứu về thực hiện các định hướng đổi mới phương pháp dạy học của các nhà khoa học giáo dục, trong những năm qua còn có nhiều luận án TS đề cập đến việc sử dụng các PTNN trong dạy học vật lí. Luận án tiến sĩ: “Nâng cao hiệu quả dạy học vật ở trường trung học phổ thông nhờ việc sử dụng máy vi tính và các phương tiện dạy học hiện đại” của Mai Văn Trinh, đã nghiên cứu việc sử dụng máy vi tính và các phương tiện dạy học hiện đại ở trường Trung học phổ thông như thế nào để đạt hiệu quả dạy học [81]; "Xây dựng và sử dụng thí nghiệm đơn giản trong dạy học cơ học lớp 6 theo hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của học sinh" của Đồng Thị Diện, đã xây dựng được một số TN vật lí đơn giản áp dụng tốt trong dạy học vật lí lớp 6 [15]; "Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của máy vi tính trong dạy học một số kiến thức cơ học và nhiệt học trung học phổ 16 thông" của Trần Huy Hoàng, đã khẳng định được vai trò của máy vi tính trong dạy học vật lí như là một phương tiện dạy học hiện đại [32]; "Nghiên cứu xây dựng và sử dụng thí nghiệm nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí ở trường Trung học cơ sở" của Huỳnh Trọng Dương, nghiên cứu và xây dựng được một số TN ứng dụng tốt trong dạy học vật lí THCS [16].... Trong lĩnh vực nghiên cứu sử dụng PTNN vào dạy học có tác giả Tô Xuân Giáp, viết trong sách “Phương tiện dạy học” (NXBGD) nêu cụ thể vai trò của các loại PTNN trong dạy học [23]; Bài viết của PGS.TS Lê Văn Giáo “Khai thác các PTNN nhằm đổi mới phương pháp dạy học đại học” [20] và luận văn thạc sĩ của Phan Thị Hồng Loan “Nghiên cứu sử dụng phương tiện nghe nhìn nhằm nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông” [45] đã đề cập đến một số vấn đề trong việc khai thác PTNN nhằm đổi mới phương pháp dạy học ở đại học và ở phổ thông... Thế kỷ 21, thế kỷ của khoa học và công nghệ. Thành tựu to lớn có được do khoa học công nghệ mang đến đã nhanh chóng xâm nhập vào mọi lĩnh vực hoạt động của đời sống con người. Trong số đó phải kể đến các PTNN. Tuy nhiên việc sử dụng phương tiện nghe nhìn trong dạy học như thế nào cho có hiệu quả vẫn là đề tài đang được tiếp tục nghiên cứu Thực tế cho thấy, GV phổ thông THCS vẫn còn nhiều lúng túng trong việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học. Trong khi đó, cho đến nay vẫn chưa có một công trình nào nghiên cứu đầy đủ việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN trong dạy học vật lí nói chung và vật lí 9 THCS nói riêng. 17 Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHỐI HỢP THÍ NGHIỆM VỚI CÁC PHƯƠNG TIỆN NGHE NHÌN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ TRUNG HỌC._. CƠ SỞ 1.1. Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí trung học cơ sở 1.1.1. Cơ sở tâm lí học của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí Học tập là một quá trình nhận thức có chủ định dưới sự tổ chức chỉ đạo của người thầy. Có nhiều học thuyết tâm lí khác nhau nghiên cứu quá trình nhận thức của HS trong hoạt động học tập. Đó là thuyết hành vi, thuyết nhận thức và thuyết kiến tạo. 1.1.1.1.Thuyết hành vi Thuyết hành vi cho rằng, học tập chính là sự thay đổi hành vi. Dựa vào lí thuyết phản xạ có điều kiện của Pavlov, nhà tâm lí học người Mỹ Watson đã xây dựng lí thuyết hành vi giải thích cơ chế tâm lí của việc học tập. Sau đó, Thorndike1, Skinner và nhiều nhà tâm lí học khác đã tiếp tục phát triển những mô hình khác nhau của thuyết hành vi [79]. Thuyết hành vi cho rằng học tập là một quá trình mà trong đó những mối liên hệ phức tạp sẽ được làm cho đơn giản hơn, dễ hiểu và rõ ràng hơn thông qua các bước học tập nhỏ được sắp xếp một cách hợp lí. Cơ chế của việc học tập vẫn dựa trên cơ chế kích thích và phản ứng. Thông qua những kích thích về nội dung, phương pháp, PTDH và đánh giá mà người học có những phản ứng tạo ra những hành vi học tập và qua việc luyện tập đó mà thay đổi hành vi của mình. Vì vậy, quá trình học tập được hiểu là quá trình thay đổi hành vi. Việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN tạo điều 1 Edward Lee Thorndike cũng là nhà Tâm lý học người Mỹ (1874 - 1949) có nhiều công trình nghiên cứu về Tâm lý học dạy học 18 kiện tốt cho HS thay đổi hành vi của mình trong quá trình học tập. Có nhiều mô hình khác nhau của thuyết hành vi, có thể nêu một số mô hình cơ bản của thuyết hành vi như sau: - Thuyết hành vi nghiên cứu cơ chế học tập khi quan tâm đến các hành vi bên ngoài có thể quan sát khách quan được bằng thực nghiệm. Theo mô hình này thì thuyết hành vi là lí thuyết dạy học định hướng khách thể. - Thuyết hành vi không quan tâm cụ thể đến các quá trình tâm lí bên trong của người học như tri giác, cảm giác, tư duy, ý thức... và cho rằng những yếu tố này không thể quan sát khách quan được. Bộ não con người được xem như là một “hộp đen” không thể biết được hoạt động bên trong. Đây là “mô hình hộp đen” của thuyết hành vi. - Thuyết hành vi cổ điển của Watson quan niệm học tập là sự tác động qua lại giữa kích thích và phản ứng (S-R), nhằm thay đổi hành vi. Vì vậy, điều quan trọng trong dạy học là cần tạo ra được những kích thích nhằm dẫn đến các phản ứng học tập và thông qua đó mà thay đổi hành vi. Việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN sẽ tạo ra được những kích thích cần thiết cho HS trong quá trình học tập. - Thuyết hành vi của Skiner không chỉ quan tâm đến mối quan hệ giữa kích thích và phản ứng mà đặc biệt nhấn mạnh mối quan hệ giữa hành vi và hệ quả của chúng (S-R-C). Ví dụ, khi HS làm đúng thì được thưởng, làm sai thì bị phạt. Những hệ quả này của hành vi có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hành vi học tập của HS. Có thể tóm tắt những đặc điểm chung của cơ chế học tập theo thuyết hành vi như sau: - Dạy học cần được định hướng theo các hành vi đặc trưng mà có thể quan sát được. - Các quá trình học tập phức tạp bao giờ cũng chia ra được thành một chuỗi các bước học tập đơn giản, trong đó bao gồm các hành vi cụ thể với trình tự được 19 quy định sẵn. Những hành vi phức tạp được xây dựng thông qua sự kết hợp các b- ước học tập đơn giản. - Thầy giáo khuyến khích và hỗ trợ hành vi đúng đắn của HS, tức là sắp xếp việc học tập sao cho HS đạt được hành vi mong muốn và sẽ được phản hồi trực tiếp qua nhận xét khen chê [79]. Hình 1.1. Mô hình học tập theo thuyết hành vi 1.1.1.2.Thuyết nhận thức Thuyết nhận thức quan niệm rằng học tập là một quá trình thu nhận và xử lí thông tin. Đại diện của thuyết này là nhà tâm lí học người Thụy Sỹ Piaget cũng như các nhà tâm lí học Xô viết như Vưgôtski, Leontev. Khác với thuyết hành vi, các nhà tâm lí học đại diện cho thuyết nhận thức xây dựng lí thuyết về học tập, trong đó ý nghĩa của các cấu trúc nhận thức đối trong học tập được nhấn mạnh. Trong lí thuyết nhận thức cũng có nhiều mô hình khác nhau. Những mô hình cơ bản của các lí thuyết nhận thức là: - Thuyết nhận thức nghiên cứu quá trình nhận thức bên trong với tư cách là một quá trình xử lí thông tin. Bộ não xử lí các thông tin tương tự như một hệ thống kỹ thuật. - Theo lí thuyết nhận thức, quá trình nhận thức là quá trình có cấu trúc, và có ảnh hưởng quyết định đến hành vi. Con người tiếp thu các thông tin bên ngoài, xử lí và đánh giá chúng, từ đó quyết định các hành vi ứng xử. - Trung tâm của quá trình nhận thức là các hoạt động trí tuệ như: xác định, phân tích và hệ thống hoá các sự kiện và các hiện tượng, nhớ lại những kiến thức đã học, giải quyết các vấn đề và phát triển, hình thành các ý tưởng mới. Thông tin đầu vào (kích thích) Kết quả đầu ra (thưởng, phạt) HỌC SINH (Phản ứng, thay đổi hành vi) 20 - Cấu trúc nhận thức của con người được hình thành qua kinh nghiệm. - Mỗi người có cấu trúc nhận thức riêng. Vì vậy muốn có sự thay đổi đối với mỗi người thì cần có tác động phù hợp nhằm thay đổi nhận thức của người đó. - Con người có thể tự điều chỉnh quá trình nhận thức, tức là tự đặt mục đích, xây dựng kế hoạch và thực hiện. Trong đó có thể tự quan sát, tự đánh giá và tự hưng phấn, không cần kích thích từ bên ngoài. Hình 1.2. Mô hình học tập theo thuyết nhận thức Những đặc điểm cơ bản của việc học tập theo quan điểm của thuyết nhận thức là: - Nhiệm vụ của thầy giáo là tạo ra môi trường học tập thuận lợi, thường xuyên khuyến khích các quá trình tư duy, HS cần có được cơ hội hành động và tư duy tích cực. Việc sử dụng phối hợp TN với các PTNN sẽ tạo ra được môi trường học tập thuận lợi, khuyến khích quá trình tư duy của học sinh. - Giải quyết vấn đề có ý nghĩa đặc biệt quan trọng và quyết định trong việc phát triển tư duy. Các quá trình tư duy được thực hiện không chỉ thông qua các vấn đề đơn giản mà còn thông qua việc đưa ra các nội dung học tập phức hợp. - Các phương pháp học tập có vai trò quan trọng trong quá trình học tập của HS. Các phương pháp học tập gồm tất cả các cách thức làm việc và tư duy mà HS, để tổ chức và thực hiện quá trình học tập của mình một cách hiệu quả nhất. - Việc học tập thực hiện trong nhóm có vai trò quan trọng, giúp tăng cường những khả năng chia sẻ thông tin và hợp tác về mặt xã hội. Thông tin đầu vào Kết quả đầu ra (k. tra, đánh giá) HỌC SINH ( Xử lí thông tin, giải quyết vấn đề) 21 - Cần có sự kết hợp thích hợp giữa nội dung dạy học và những nhiệm vụ tự lực chiếm lĩnh và vận dụng tri thức của HS. - Không phải kết quả học tập mà phải là quá trình học tập và quá trình tư duy mới là điều quan trọng. Ngày nay thuyết nhận thức được thừa nhận và ứng dụng rộng rãi trong dạy học. Những kết quả nghiên cứu của thuyết nhận thức được vận dụng trong việc tối ưu hoá quá trình dạy học nhằm phát triển khả năng nhận thức của HS, đặc biệt là làm phát triển năng lực tư duy. Các phương pháp, các quan điểm dạy học được đặc biệt chú ý là dạy học giải quyết vấn đề, dạy học định hướng hành động, dạy học khám phá, dạy học theo nhóm...[79]. 1.1.1.3.Thuyết kiến tạo Thuyết kiến tạo có thể coi là một hướng phát triển tiếp theo của thuyết nhận thức. Thuyết này cho rằng, học tập là quá trình tự kiến tạo tri thức. Tư tưởng nền tảng cơ bản của thuyết kiến tạo là đặt vai trò của chủ thể nhận thức lên vị trí hàng đầu của quá trình nhận thức. Thuyết kiến tạo là lí thuyết dạy học định hướng chủ thể nhận thức. Trong học tập, tất cả những gì mà mỗi người trải nghiệm sẽ được sắp xếp vào trong "bức tranh toàn cảnh về thế giới" của riêng người đó, tức là mỗi người tự kiến tạo cho mình một “bức tranh thế giới” riêng. Từ đó cho thấy cơ chế học tập theo thuyết kiến tạo trái ngược với cơ chế học tập theo thuyết hành vi đó là thay cho việc HS tham gia các chương trình dạy học được lập sẵn, người ta phải để cho HS có cơ hội tự tìm hiểu. Mỗi HS phải tự học tập theo cách riêng, không phải tuân thủ một chương trình dạy học cứng nhắc, và có thể điều chỉnh quá trình học tập của chính mình. Có thể tóm tắt những quan niệm chính của thuyết kiến tạo như sau: - Không có tri thức khách quan tuyệt đối, tri thức được xuất hiện thông qua nhận thức của chủ thể, chủ thể tự cấu trúc vào hệ thống bên trong của chính mình, vì thế tri thức mang tính chủ quan. 22 - Sự tương tác giữa người học và đối tượng học tập trong một môi trường học tập là quan trọng nhất. Sự tương tác đó sẽ giúp người học xây dựng thông tin mới vào cấu trúc tư duy của mình và được chủ thể điều chỉnh. - Học không chỉ là khám phá mà còn là sự giải thích, hình thành cấu trúc tri thức mới. Những đặc điểm cơ bản của việc học tập theo thuyết kiến tạo là: - Tri thức là sản phẩm được kiến tạo theo từng cá nhân thông qua tương tác giữa đối tượng học tập và người học. - Nội dung học tập phải định hướng theo những lĩnh vực và vấn đề phức hợp, gắn với cuộc sống. - Nội dung học tập cần định hướng và khêu gợi hứng thú người học, vì chỉ có thể học hỏi có hiệu quả nhất từ những kinh nghiệm mà người ta thấy hứng thú hoặc có tính thách thức. - Việc học tập chỉ có thể được thực hiện thông qua hoạt động tích cực, tự lực của HS, vì chỉ từ những kinh nghiệm và kiến thức mới của bản thân thì mới có thể thay đổi và cá nhân hoá những kiến thức và khả năng đã có. - Học tập trong nhóm có ý nghĩa quan trọng, thông qua tương tác mang tính xã hội và chia sẻ thông tin trong nhóm góp phần cho người học tự điều chỉnh sự học tập của bản thân mình. - Học qua sai lầm cũng là điều rất có ý nghĩa, HS cần được phân tích sai lầm để không lặp lại. Thuyết kiến tạo không chỉ giới hạn ở những khía cạnh nhận thức của việc dạy và học. Sự học tập hợp tác đòi hỏi và khuyến khích phát triển không chỉ về lí trí, mà cả về mặt tình cảm, thái độ đối với tự nhiên và xã hội, giao tiếp giữa các thành viên trong cộng đồng xã hội. 23 Việc đánh giá các kết quả học tập không định hướng theo các sản phẩm học tập, mà cần kiểm tra những tiến bộ trong quá trình học tập và trong những tình huống học tập phức hợp. Hình 1.3. Mô hình học tập theo thuyết kiến tạo [79] Điều cơ bản đối với việc học tập theo thuyết kiến tạo là tính tự lực của HS (học tập tự điều khiển trong nhóm). Các xu hướng khác nhau của thuyết kiến tạo không nhất trí về mức độ của tính tự lực của HS và ảnh hưởng của giáo viên. Có thể phác hoạ khái quát ba quan điểm cơ bản sau: - Thuyết kiến tạo nội sinh là lí thuyết đi xa nhất trong việc đề cao vai trò của tính tự lực. Các đại diện của nó chỉ muốn tạo ra những môi trường học tập, điều kiện học tập có tính khuyến khích, sao cho nhờ những kinh nghiệm mới cũng như kiến thức và kỹ năng đã có, HS trong nhóm học tập có thể mở rộng và thiết kế lại sự hiểu biết, kiến thức và kỹ năng của mình mà không cần sự giúp đỡ quan trọng của thầy giáo. - Thuyết kiến tạo ngoại sinh đề cao sự tác động mạnh của GV như những mô hình theo nghĩa của sự học tập xã hội. Người học sẽ quan sát GV trong hành động, tư duy và tìm cách tiếp nhận các hành động và tư duy đó như là các mô hình mẫu. Thông qua đó, những kinh nghiệm cũ và những kiến thức mới sẽ được kết hợp và định hướng vào sự hiểu biết của bản thân. Tuy nhiên, mô hình do GV đưa ra sẽ không chỉ được tiếp nhận mà còn được điều chỉnh cho phù hợp với sự hiểu biết riêng của bản thân HS. - Thuyết kiến tạo biện chứng nằm giữa thuyết kiến tạo nội sinh và thuyết kiến tạo ngoại sinh. Những người theo thuyết kiến tạo biện chứng tin rằng nếu chỉ có sự NỘI DUNG HỌC TẬP HỌC SINH HỌC SINH GV 24 học tập độc lập theo tinh thần của thuyết kiến tạo nội sinh thì ít có hiệu quả học tập. Họ ủng hộ sự dạy học trong đó GV cung cấp các trợ giúp, nhưng từ chối việc truyền đạt các cấu trúc và chiến lược có sẵn cũng như việc học tập theo mô hình. Mục đích mà họ quan tâm là làm cho HS ngày càng trở nên độc lập hơn Thuyết kiến tạo ngày càng được chú ý trong những năm gần đây. Nhiều quan điểm dạy học mới bắt nguồn hoặc được hỗ trợ từ thuyết kiến tạo: việc học tập tự điều khiển, học tập với những vấn đề phức hợp, học theo tình huống, học theo nhóm, học qua sai lầm, nhấn mạnh nhiều hơn vào dạy định hướng quá trình thay cho định hướng sản phẩm [79]. Tóm lại, có nhiều lí thuyết học tập khác nhau, mỗi một lí thuyết có những ưu điểm và hạn chế riêng. Tuy nhiên cho đến nay không có một lí thuyết học tập nào mang tính tổng quát, toàn năng trong việc giải thích cơ chế của việc học tập. Các nhà chuyên môn cũng không còn tham vọng phát triển một lí thuyết học tập toàn năng. Mỗi cách tiếp cận có những giá trị riêng, nhưng chúng không thể miêu tả được một cách tổng quát cơ chế của việc học tập. Ngày nay, người ta phát triển nhiều mô hình lí thuyết riêng lẻ cho việc học tập. Trong vận dụng thì cần tìm kiếm sự phối hợp các lí thuyết một cách thích hợp. 1.1.2. Tích cực hoá hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí 1.1.2.1. Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS Hoạt động học tập của HS bao gồm các thành tố có quan hệ và tác động đến nhau: Một bên là động cơ, mục đích, điều kiện và một bên là hoạt động, hành động và thao tác. Động cơ quy định sự hình thành và diễn biến của hoạt động. Muốn thoả mãn được động cơ đó, phải thực hiện lần lượt những hành động tương ứng để đạt được những mục đích cụ thể. Cuối cùng mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác sắp xếp theo một trình tự xác định, ứng với mỗi thao tác phải sử dụng những phương tiện, công cụ thích hợp. Đối tượng của hoạt động học là tri thức, kỹ năng, kỹ xảo cần chiếm lĩnh. Nội dung của đối tượng này không hề thay đổi sau khi 25 được chiếm lĩnh, nhưng chính nhờ có sự chiếm lĩnh này mà các chức năng tâm lí của chủ thể mới được thay đổi và phát triển. Kết quả của việc học tập phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động học của HS. Như vậy, nhiệm vụ chính của GV là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học của HS để thông qua hoạt động đó HS lĩnh hội được nền văn hoá xã hội, tạo ra sự phát triển những phẩm chất tâm lí, hình thành nhân cách cho họ [63]. Nhận thức vật lí là nhận thức chân lí khách quan. V.I. Lênin đã chỉ rõ quy luật chung nhất của hoạt động nhận thức là: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lí, của sự nhận thức hiện thực khách quan” [48]. Trong việc nhận thức thế giới, con người có thể đạt được những mức độ nhận thức khác nhau, từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp. Mức độ thấp ban đầu là nhận thức cảm tính bao gồm cảm giác và tri giác, trong đó con người phản ánh vào óc những biểu hiện bên ngoài của sự vật khách quan, những cái đang tác động trực tiếp vào giác quan. Mức độ cao gọi là nhận thức lí tính, còn gọi là tư duy, trong đó con người phản ánh vào óc những thuộc tính bản chất bên trong của sự vật, những mối quan hệ có tính quy luật. Dựa trên các dữ liệu cảm tính, con người thực hiện các thao tác phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng hoá để rút ra những tính chất chủ yếu của đối tượng nhận thức và xây dựng thành những khái niệm. Mỗi khái niệm được diễn đạt bằng một từ ngữ. Mối quan hệ giữa các thuộc tính của vật chất cũng được biểu thị bằng mối quan hệ giữa các khái niệm dưới dạng những mệnh đề, những phán đoán. Đến đây, con người tư duy bằng khái niệm. Sự nhận thức không chỉ dừng lại ở sự phản ánh vào trong óc những thuộc tính của sự vật, hiện tượng khách quan mà còn thực hiện các phép suy luận để rút ra những kết luận mới, dự đoán những hiện tượng mới trong thực tiễn. Nhờ thế mà tư duy luôn có tính sáng tạo, có thể mở rộng sự hiểu biết của con người và vận dụng những hiểu biết của mình vào việc cải tạo thế giới khách quan, phục vụ lợi ích con người [63]. 26 Theo quan điểm dạy học hiện đại thì dạy học là quá trình nêu và giải quyết vấn đề. Quá trình đó bao gồm một hệ thống các hành động có mục tiêu của GV để tổ chức hoạt động trí óc và tay chân cho HS, đảm bảo cho HS chiếm lĩnh tri thức, đạt được mục tiêu đề ra [22]. Quá trình đó có thể diễn biến như sau: - Tổ chức tình huống có vấn đề: GV giao nhiệm vụ học tập cho HS, HS hăng hái nhận nhiệm vụ, khi thực hiện nhiệm vụ HS gặp khó khăn, nảy sinh vấn đề cần tìm tòi giải quyết. Dưới sự chỉ đạo của GV, vấn đề được diễn đạt chính xác, phù hợp với mục tiêu dạy học đã đề ra. - HS tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra. Với sự theo dõi, định hướng, giúp đỡ của GV, hoạt động học của HS diễn ra theo một tiến trình hợp lí. - GV chỉ đạo sự trao đổi, tranh luận của HS đồng thời bổ sung, tổng kết, khái quát hoá tri thức, kiểm tra kết quả học phù hợp với mục tiêu dạy học các nội dung cụ thể đã xác định. Muốn tổ chức, hướng dẫn tốt hoạt động nhận thức vật lí cho HS, người GV cần nắm được quy luật chung của quá trình nhận thức khoa học, logic hình thành các kiến thức vật lí, những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức vật lí, những phương pháp nhận thức vật lí phổ biến. Trên cơ sở đó, GV hoạch định những hành động, thao tác cần thiết để tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kĩ năng. Để tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, GV cần nắm được những biện pháp để động viên khuyến khích HS tích cực, tự lực thực hiện các hành động và có thể đánh giá kết quả hành động đó. 1.1.2.2. Tổ chức tình huống học tập cho học sinh trong dạy học vật lí Tình huống học tập (tình huống có vấn đề) là hoàn cảnh trong đó xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mà HS chấp nhận việc giải quyết mâu thuẫn đó như một nhiệm vụ học tập và sẵn sàng đem sức lực trí tuệ ra để giải quyết. Trong học tập, mâu thuẫn nhận thức được hiểu là mâu thuẫn giữa một bên là nhiệm vụ giải quyết một vấn đề với bên kia là vốn kiến thức, kĩ năng, phương pháp đã biết không đủ để 27 giải quyết vấn đề hoặc mới nhìn không thấy rõ mối liên quan giữa chúng với vấn đề cần giải quyết. Tình huống học tập có những đặc điểm sau: - Chứa đựng vấn đề (mâu thuẫn nhận thức) mà việc đi tìm lời giải đáp chính là đi tìm kiến thức, kĩ năng, phương pháp mới. - Gây sự chú ý ban đầu, kích thích hứng thú, khởi động tiến trình nhận thức của HS. HS chấp nhận mâu thuẫn khách quan thành mâu thuẫn chủ quan. - Vấn đề cần giải quyết được phát biểu rõ ràng, gồm cả những điều kiện đã cho và mục đích cần đạt được. HS cảm thấy có khả năng giải quyết được vấn đề. Trong dạy học vật lí, cơ sở của tình huống có vấn đề là những hiện tượng, những sự kiện vật lí và những mối liên hệ nhân quả giữa chúng mà ta phải nghiên cứu trong bài học. Tuy nhiên, chúng phải xuất hiện trước HS dưới những mối quan hệ gây được cho họ những cảm giác ngạc nhiên vì tính bất thường của chúng, vì những mối liên hệ bất ngờ, vì tính chất nghịch lí, vì tính chất có vẻ “không thể xảy ra được”... Việc tạo tình huống có vấn đề và định hướng hành động tìm tòi giải quyết vấn đề cần có những điều kiện sau [63]: - Trước hết, GV phải xác định rõ kiến thức cần xây dựng là gì, mức độ và yêu cầu của nó đối với HS. Từ đó GV xây dựng câu hỏi cơ bản và dự kiến được những khó khăn HS gặp phải khi trả lời câu hỏi. Để có được điều kiện này, GV phải căn cứ vào các tri thức khoa học cần dạy, vào các quan niệm, kiến thức đã có của HS liên quan đến kiến thức cần xây dựng. - Trên cơ sở của điều kiện thứ nhất, GV phải soạn thảo được một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề giao cho HS. Bên cạnh đó, GV cần chuẩn bị cho HS những điều kiện cần thiết để HS nhận thấy tự mình có thể giải quyết được vấn đề. Trong nhiệm vụ đề ra có hai yếu tố cơ bản: dữ kiện cung cấp và lệnh hoặc câu hỏi cho HS. - Trên cơ sở của hai điều kiện trên, GV dự định tiến trình định hướng giúp đỡ HS một cách hợp lí, phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học để tự lực giải quyết vấn đề. Việc đảm bảo cho HS giải quyết thành công từng bước một sẽ tạo cho HS một tâm trạng phấn khởi, kích thích các hành động nhận thức tiếp theo. 28 - Một tình huống thích hợp là tình huống đã được thực tế xác nhận có thể định hướng cho HS hành động tìm tòi. Có thể có nhiều tình huống thích hợp khác nhau cho một hành động tìm tòi. Chúng có thể có các mức độ khác nhau, phù hợp với từng đối tượng. GV cần phải có sự linh hoạt trong việc tổ chức các tình huống nhằm có được một tình huống thích hợp. - Trong quá trình hợp tác giữa GV và HS, giữa HS với nhau, điều cần thiết là phải đảm bảo bầu không khí thuận lợi cho HS bày tỏ ý kiến của mình. Đó chính là việc tạo ra các điều kiện tâm lí để HS sáng tạo. Bên cạnh đó, không khí lớp học phải thể hiện sự tôn trọng giữa GV với HS, giữa HS với HS. GV phải làm cho HS tin tưởng vào khả năng của bản thân họ, khích lệ mỗi thành công dù nhỏ của HS. Ngoài ra, GV cần phải tỏ rõ bản lĩnh của người hướng dẫn: nắm chắc vấn đề, nhạy cảm với những ý tưởng và ý kiến cụ thể của HS, tạo được niềm tin của HS vào GV. Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống học tập liên tiếp, được sắp xếp theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm đưa HS tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Quy trình tổ chức tình huống học tập trong lớp có thể gồm các giai đoạn chính sau [63]: - GV mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà HS có thể cảm nhận được bằng kinh nghiệm thực tế, biểu diễn một TN hoặc yêu cầu HS làm một TN đơn giản để làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu. - GV yêu cầu HS mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tượng bằng chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ vật lí. - GV yêu cầu HS dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước (giải quyết sơ bộ vấn đề). - GV giúp HS phát hiện ra chỗ không đầy đủ của họ trong kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết (dưới dạng câu hỏi, nêu rõ những điều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt được). 29 Như vậy, tình huống học tập xuất hiện khi HS ý thức được rõ ràng nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhận thấy mình có khả năng giải quyết được vấn đề nếu họ cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động. 1.2. Vai trò của thí nghiệm và các phương tiện nghe nhìn đối với hoạt động nhận thức của học sinh trung học cơ sở 1.2.1 Vai trò của thí nghiệm vật lí trong hoạt động nhận thức của học sinh trung học cơ sở Theo Đại từ điển Tiếng Việt, “Thí nghiệm là làm thử theo những điều kiện, nguyên tắc đã được xác định để nghiên cứu, chứng minh,...” [96]. TN vật lí trong các tài liệu phương pháp dạy học vật lí được định nghĩa “Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận tri thức mới” [64]. 1.2.1.1. Thí nghiệm là nguồn cung cấp thông tin chính xác, dễ hiểu về các sự vật và hiện tượng Sự vật hiện tượng xung quanh chúng ta vô cùng phức tạp và đa dạng. Vấn đề cơ bản là ta không thể nghiên cứu riêng lẻ một hiện tượng mà không có sự ảnh hưởng của các hiện tượng khác lên chúng, nghĩa là không thể tách riêng từng hiện tượng để quan sát, nghiên cứu. Trong tự nhiên, các hiện tượng xảy ra chằng chịt và đan xen lẫn nhau, để nghiên cứu các hiện tượng, sự vật riêng biệt chỉ có thể sử dụng TN để nghiên cứu riêng cho trường hợp cụ thể đó, và chỉ có thông qua TN thì sự vật, hiện tượng cần nghiên cứu mới được phơi bày rõ ràng bản chất của nó, và đó cũng là điều mà chúng ta cần quan tâm. Trong dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng, đối với những bài học có liên quan đến những hiện tượng trong thực tế cuộc sống, nếu GV dạy học theo lối thông báo thì rõ ràng HS sẽ thụ động tiếp nhận kiến thức. Thông qua TN trong giờ học vật lí không chỉ làm cho HS tiếp thu kiến thức một cách tự lực, vì kiến thức thu 30 được một cách rõ ràng, mà TN còn làm cho HS tích cực, sáng tạo hơn trong hoạt động nhận thức của bản thân, từ đó họ hăng hái tham gia vào công cuộc khám phá kiến thức mới thông qua TN, và chỉ có TN mới đem lại cho họ sự tự tin vào kiến thức được lĩnh hội. TN là nguồn cung cấp thông tin chính xác về các sự vật, hiện tượng và chỉ có TN thì kiến thức mà HS thu nhận mới đạt chất lượng, hiệu quả cao và tạo ra trong HS một tinh thần say sưa học tập vì sự thu nhận kiến thức chính xác và dễ hiểu với sự kiểm chứng, minh hoạ của TN. 1.2.1.2. Thí nghiệm là phương tiện tốt để kiểm tra tính đúng đắn kiến thức vật lí TN vật lí là phương tiện tốt nhất để kiểm tra tính đúng đắn của kiến thức vật lí đã được khái quát hoá từ con đường lí thuyết. Từ sự khái quát hoá lí thuyết, kiến thức được kiểm chứng lại bằng con đường thực nghiệm sẽ thuyết phục học sinh tốt hơn trong quá trình nhận thức chân lí. Do đó, TN đem lại niềm tin cho HS về tính đúng đắn của kiến thức vật lí mà các em học được. Chính niềm tin này sẽ tạo thành hứng thú và động lực học tập bộ môn vật lí trong nhà trường. TN vật lí cũng sẽ tham gia vào kiểm tra quá trình tư duy của HS trong học tập. Kiến thức vật lí có thể hình thành cho HS thông qua con đường tư duy bằng cách so sánh, quy nạp, diễn dịch, khái quát hóa... Kết quả của quá trình tư duy đó phải được kiểm tra thông qua TN vật lí. Khi đó, kiến thức sẽ được lưu giữ bền hơn trong trí nhớ. 1.2.1.3. Thí nghiệm có tác động mạnh đến giác quan của học sinh Thông qua TN và bằng TN, mọi giác quan của HS bị tác động mạnh và thường xuyên trong quá trình học tập. Quan sát sự vật và hiện tượng trong thí nghiệm không giống như quan sát trong tự nhiên, bởi TN đã làm bộc lộ được những mối quan hệ bản chất nhất, làm rõ 31 được các yếu tố cần qua sát nhất cho HS, bỏ qua những yếu tố không cơ bản và quan sát chủ định dưới sự điều khiển của GV. Khi quan sát TN, HS không chỉ sử dụng thị giác mà gồm các giác quan khác như thính giác, khứu giác, xúc giác thông qua hình ảnh, mô hình, màu sắc, âm thanh... nên HS cảm nhận được sự vật, hiện tượng và mối quan hệ được rõ ràng hơn. Giác quan bị tác động liên tục và trực tiếp trong hầu hết các TN đó là cơ quan thị giác. Để quan sát TN rõ ràng, nắm bắt được TN và có những tư duy, suy nghĩ về sự vật hiện tượng đang tiến hành TN thì cơ quan thị giác phải bị tác động trước, rồi sau đó mới đến các cơ quan khác của hệ thần kinh trung ương. 1.2.1.4. Thí nghiệm là phương tiện rèn luyện sự khéo léo cho học sinh Dạy học không chỉ dừng lại ở chỗ truyền thụ cho HS những kiến thức cơ bản đơn thuần mà điều không kém phần quan trọng là làm thế nào để HS thành thạo các thao tác thực hành, để từ đó HS có khả năng và điều kiện tiếp cận với hoạt động thực tiễn. Trong dạy học vật lí, đối với những bài giảng có TN thì GV cần phải biết hướng HS vào việc cho họ tự tiến hành TN, có như vậy kiến thức các em thu nhận được sẽ vững vàng hơn. Bên cạnh đó việc sử dụng TN trong dạy học còn góp phần quan trọng trong việc rèn luyện sự khéo léo chân tay của HS, nhờ đó mà khả năng quan sát TN của các em ngày càng tinh tế, tỉ mỉ hơn và tất nhiên sẽ chính xác hơn. Hơn thế nữa thông qua TN, khả năng hoạt động thực tiễn của các em sẽ được nâng cao. Xét trên phương diện thao tác kỹ thuật, chúng ta không thể phủ nhận vai trò của TN đối với việc rèn luyện sự khéo léo tay chân của HS. Chính nhờ TN và thông qua TN mà ở đó HS tự tay tiến hành các TN, các em sẽ thực hiện các thao tác TN một cách thuần thục, khơi dậy ở các em sự say sưa, tò mò để khám phá ra những 32 điều mới, những điều bí ẩn từ TN và cao hơn là hình thành nên những ý tưởng cho những TN mới, và dĩ nhiên hoạt động nhận thức của các em sẽ được tích cực hơn. 1.2.1.5. Thí nghiệm góp phần đánh giá năng lực và phát triển khả năng tư duy của học sinh Truyền thụ cho HS những kiến thức phổ thông cơ bản là vấn đề then chốt của hoạt động dạy học. Song không kém phần quan trọng đối với dạy học vật lí là GV cần phải xây dựng cho HS một tiềm lực, một bản lĩnh thể hiện trong cách suy nghĩ, thao tác tư duy và làm việc để họ tiếp cận với các vấn đề của thực tiễn. Họ cần phải đi xa hơn cái vốn hiểu biết tối thiểu mà nhà trường đã cung cấp cho bản thân, phát triển và mở rộng vốn hiểu biết đó lên ngang tầm yêu cầu của công cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật, để từ đó có những hướng nhìn chính xác về tương lai mà bản thân có khả năng đóng góp cho công cuộc xây dựng đất nước. Thông qua TN, bản thân HS cần phải tư duy cao mới có thể khám phá ra được những điều cần nghiên cứu. Trong dạy học vật lí, đối với các bài giảng có sử dụng TN, TN có vai trò rất lớn trong việc làm cho HS lĩnh hội kiến thức rộng hơn và lĩnh hội một cách nhanh chóng, do đó tư duy của các em sẽ phát triển cao hơn. Không những thế, trong quá trình tiến hành TN, HS quan sát và đưa ra những dự đoán, những ý tưởng mới. Chính từ đó, với sự hướng dẫn của GV, hoạt động nhận thức của HS sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển. 1.2.1.6. Thí nghiệm giúp củng cố và vận dụng kiến thức một cách vững chắc Trong dạy học vật lí ở trường THCS, TN không chỉ dừng lại ở việc cung cấp kiến thức, rèn luyện kỹ năng tư duy và các thao tác chân tay thông thường, TN còn có vai trò rất lớn trong việc giúp HS củng cố và vận dụng kiến thức vào thực tiễn một cách vững chắc. Vai trò của TN trong dạy học vật lí không chỉ dừng lại ở các chức năng như vừa được trình bày trên đây, TN có vai trò rất quan trọng trong việc giúp HS củng 33 cố và vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn. Qua việc vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên, trong kỹ thuật, trong đời sống... kiến thức của HS có được sẽ sâu sắc hơn, bền chặt hơn. Ngược lại, khi các em có được kiến thức vững chắc thì sẽ có điều kiện tốt hơn để giải thích các sự vật, hiện tượng đang._.(chị) có những ý kiến đóng góp gì thêm: .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... Cảm ơn rất nhiều sự cộng tác của các anh chị. P24 PHỤ LỤC 2 CÁC GIÁO ÁN 1. Bài 32: ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG (Có sự phối hợp TN trực diện của HS với TN mô phỏng và video) I. MỤC TIÊU I.1. Kiến thức - Xác định có sự biến đổi (tăng hay giảm) của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín khi làm TN với nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện. - Dựa trên quan sát TN, xác lập mối quan hệ giữa sự xuất hiện dòng điện cảm ứng và sự biến đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của dây dẫn kín. - Phát biểu được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. - Vận dụng được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng để giải thích và dự đoán những trường hợp cụ thể, trong đó xuất hiện hay không xuất hiện dòng điện cảm ứng I.2. Kỹ năng Quan sát TN mô tả chính xác tỉ mỉ TN; Phân tích, tổng hợp kiến thức cũ. I.3. Thái độ: Chăm chú tìm hiểu, say mê. II. CHUẨN BỊ - Các TN mô phỏng đưa nam châm vào ra cuộn dây, và nam châm điện khi đóng và ngắt điện dẫn đến sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây (chú ý làm thế nào cho HS thấy rõ sự thay đổi số đường sức trong tiết diện S của cuộn dây và tại thời điểm đó xuất hiện dòng điện cảm ứng, nếu không có sự thay đổi số đường sức thì dòng cảm ứng tắt ngay). P25 - Quay được đoạn video TN nam châm quay xung quanh trục trước cuộn dây làm cho đèn LED của nối với cuộn dây cháy sáng (ta không làm TN này nữa vì HS đã làm ở bài trước) SƠ ĐỒ CẤU TRÚC BÀI GIẢNG III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC III.1. Kiểm tra bài cũ (5phút) GV: Hãy nêu một vài cách dùng nam châm để tạo dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín? Cho biết tiết diện S của một vài cuộn dây cụ thể? HS: Nêu một số cách: Đưa nam châm vào ra cuộn dây, hoặc ngược lại; Quay nam châm trước cuộn dây, dùng nam châm điện …, xác định tiết diện S của cuộn dây. III. 2. Đặt vấn đề (3phút) GV: Việc tạo ra dòng điện cảm ứng có phụ thuộc vào loại nam châm điện hay nam châm vĩnh cửu không? Nam châm có trực tiếp tác dụng lên cuộn dây không? Cái gì tác động trực tiếp lên cuộn dây? HS quan sát vận hành mô hình. Phát hiện sự biến đổi đường sức từ xuyên qua tiết diện dây dẫn Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng Quan sát các TN mô phỏng. Vận dụng: - Hoạt động đinamô xe đạp. - Trường hợp nam châm quay quanh trục, trục nam châm trùng trục của cuộn dây - P26 K HS: Việc làm xuất hiện dòng điện cảm ứng không phụ thuộc vào loại nam châm điện hay vĩnh cửu. Nam châm không trực tiếp tác dụng lên cuộn dây, mà từ trường của nam châm tác dụng trực tiếp lên cuộn dây. GV: Vậy từ trường có phải nguyên nhân gây ra dòng điện cảm ứng? Cần phải có điều kiện chung gì không? Ta nghiên cứu các trường hợp sau: III.3. Giải quyết vấn đề T.lượng Hoạt động của giáo viên và học sinh Kiến thức cơ bản 15phút Hoạt động 1: Khảo sát sự biến đổi của đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn trong trường hợp nam châm vĩnh cửu và nam châm điện. GV: Trở lại các TN bài trước, ta có quan sát được từ trường do các nam châm tạo ra không? Không! Người ta dùng hình ảnh nào để biểu diễn từ trường? Đường sức từ, GV gọi: 1 HS lên bảng vẽ đường sức từ của 1 nam châm vĩnh cửu. GV: Cho HS quan sát hình ảnh 32.1. hình dung việc đưa nam châm vào ra cuộn dây, quan sát hình ảnh đường sức từ đã vẽ mô phỏng trên màn hình, Nam châm tiến lại gần hoặc xa cuộn dây HS quan sát số đường sức qua tiết I. Sự biến đổi của đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây - Khi đưa 1 cực của nam châm vào gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên). - Khi đóng và ngắt điện nam châm điện thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiên). N S P27 diện S của dây dẫn. HS: Nhận xét 1 - Trường hợp nam châm điện HS: Nhận xét 2 GV: Đặt vấn đề lúc nào xuất hiện dòng điện cảm ứng? 15phút Hoạt động 2: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng GV: Lập bảng 1, HS suy nghỉ điền kết quả TN. HS: Nhận xét 3 (2 SGK) và kết luận: GV: Cường độ dòng điện cảm ứng trong cuộn dây phụ thuộc yếu tố vào của từ trường? HS: Thảo luận phát biểu II. Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng - Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi số đường sức xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên. - Cường độ dòng điện cảm ứng trong cuộn dây phụ thuộc sự biến thiên nhanh hay chậm của từ trường. Bảng 1 Thí nghiệm Dòng điện cảm ứng? Số đường sức qua tiết diện S biến thiên? Đưa NC lại gần hoặc ra xa cuộn dây Có Có Nam châm nằm yên Không Không Đóng ngắt nam châm điện liên tục Có Có Luôn luôn đóng nam châm điện Không Không P28 7 phút Hoạt động 3: Vận dụng GV: Yêu cầu HS giải thích: - Vì sao khi quay núm đinamô thì đèn xe đạp sáng? - Vì sao khi quay nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín trong cuộn dây xuất hiện dòng điện? - Vậy có bao nhiêu cách để làm cho số đường sức qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên? Cho ví dụ: HS: Có nhiều cách, VD: - Làm cho từ trường chỗ đặt cuộn dây mạnh lên hoặc yếu đi. - Cho cuộn dây quay trong từ trường của nam châm hoặc ngược lại. - Làm thay đổi tiết diện S của cuộn dây. III. Vận dụng Ghi nhớ: Điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín là số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đó biến thiên. III.4. Hướng dẫn HS về nhà (2phút) - Đọc phần “có thể em chưa biết” - Học bài và làm bài tập 32.(1, 2, 3, 4) (SBT). P29 2. Bài 43: ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH HỘI TỤ (Có sự phối hợp TN trực diện của HS với TN ảo) I. MỤC TIÊU I.1. Kiến thức: - Nêu được trong trường hợp nào thấu kính hội tụ cho ảnh thật và cho ảnh ảo của một vật và chỉ ra được đặc điểm của ảnh này. - Dùng các tia sáng đặc biệt dựng được ảnh thật và ảnh ảo của một vật qua thấu kính hội tụ. I.2. Kỹ năng: Thu thập thông tin qua TN; Tìm tòi và phát hiện ảnh qua thấu kính trong các trường hợp khác nhau. I.3.Thái độ: Kiên trì, chịu khó II. CHUẨN BỊ - Mỗi nhóm HS 1 thấu kính hội tụ tiêu cự khoảng 10cm, 1 giá quang học, 1 màn để hứng ảnh, 1 cây nến cao khoảng 5cm, 1 bao diêm hoặc hộp quẹt ga. - Tìm hình ảnh giống hình 43.1; Sử dụng hình ảnh TN ảo để mở đầu thí nghiệm; Sử dụng ảnh tạo bởi thí nghiệm ảo Crocodile Physics để cũng cố. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC III.1. Sơ đồ cấu trúc Dùng TN ảo quan sát ảnh thật, ảo HS sử dụng TN tìm vị trí đặt vật để có ảnh ảo, thật TN mô phỏng để dựng ảnh của 1 điểm và 1 vật d = ∞; 2f >d>f; d>2f; d=f; d<f. Vận dụng P30 III.2. Kiểm tra bài cũ (5phút) - Nêu cách nhận biết thấu kính hội tụ, vẽ kí hiệu thấu kính hội tu, cho biết trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự . - Kể tên và biểu diễn trên bảng, đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt từ điểm S đi qua thấu kính hội tụ (hình vẽ). - 2 HS lần lượt lên bảng trả lời 2 câu hỏi trên. III.3. Đặt vấn đề (4phút) GV hướng dẫn HS xem hình 43.1 SGK, xem hình trên màn ảnh, từng nhóm lấy thấu kính hội tụ đặt gần sát lên trang sách, quan sát thấy hình ảnh cho nhận xét: HS: Ảnh ảo lớn hơn vật, cùng chiều với vật. GV: Tại sao ta nhìn thấy được như vậy và có khi nào cho ta ảnh ngược chiều với vật không? Ta có thể dựng ảnh của một vật được không? III.4. Giải quyết vấn đề T.lượng Hoạt động của giáo viên và học sinh Kiến thức cơ bản 15phút Hoạt động 1: Tìm hiểu ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội tụ Cho HS TN theo nhóm - Nhắc các em tiêu cự f =12cm, d là khoảng các từ thấu kính đến vật. * Kết quả cho ảnh như thế nào khi: - Đặt vật ngoài tiêu cự d > 2f - Đặt vật ngoài tiêu cự f < d <2f - Đặt vật trong tiêu cự f > d Kết quả từng nhóm ghi vào bảng 1 (SGK) I. Đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ - Khi đặt vật rất xa thấu kính cho ta ảnh thật và rất nhỏ. - Khi đặt vật lớn hơn tiêu cự 2 lần cho ta ảnh thật ngược chiều và nhỏ hơn vật. O S* F F’ P31 GV: Cho cả lớp quan sát TN ảo trên màn hình một lần nữa (H.a), để khảo sát kết quả mình TN. GV: Yêu cầu HS phát biểu trong những trường hợp cụ thể được ghi lại. - Khi đặt vật nằm trong khoảng lớn hơn tiêu cự và nhỏ hơn 2 lần tiêu cự cho ta ảnh thật ngược chiều và lớn hơn vật' - Khi đặt vật trong khoảng tiêu cự thì cho ta ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật. H.a GV: - Minh họa trên bảng điểm rất xa nằm trên trục chính của thấu kính. - Vật nằm vuông góc với trục chính của thấu kính, thì ảnh cũng vuông góc với trục chính. Những điểm chú ý - 1 điểm sáng nằm ngay trên trục chính rất xa thấu kính thì chùm sáng chiếu đến thấu kính được xem là // trục chính của thấu kính. - Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính thì ảnh cùng vuông góc với trục chính. P32 15 phút Hoạt động 2: Vấn đề đặt ra bằng lí thuyết ta có thể dựng ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ được không? GV: Yêu cầu 2 HS lên bảng dựng ảnh hình 43.3 (SGK), HS còn lại dựng ảnh trên sách, tập. (Nên sử dụng bảng phụ có kẻ ô HS dựng ảnh dễ dàng hơn). HS: Rút ra kết luận - GV yêu cầu 2 HS lên bảng dựng ảnh của AB tương tự Hình 43.4a và 43.4b (GV vẽ trước trên bảng), yêu cầu các em còn lại dựng ảnh AB trên sách hoặc tập. - Phát biểu cách dựng ảnh AB? - Đối chiếu với thí nghiệm kết quả ghi ở bảng ta thấy như thế nào? - GV: Cho HS quan sát TN mô phỏng thiết kế từ Crocodile Physics để cũng cố bài học. II. Cách dựng ảnh 1. Dựng ảnh của 1 điểm sáng S tạo bởi thấu kính hội tụ Muốn dựng ảnh của điểm S chỉ cần vẽ 2 trong 3 tia đặc biệt, điểm giao nhau của 2 tia ló là S' chính là ảnh của S. 2. Dựng ảnh của 1 vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ - Vẽ ảnh của điểm B tương tự như ảnh của điểm S đã dựng ở trên. - Tìm ảnh điểm A bằng cách từ ảnh của B là B' vẽ vuông góc xuống trục chính sẽ có ảnh của A. III.5. Hoạt động 3: Cũng cố và vận dụng (6ph) Cho bài toán SGK, phần vận dụng. GV: Hướng dẫn giải: Cách xét tam giác đồng dạng (xem trên màn hình) Hướng dẫn về nhà: Làm bài tập GV đã hướng dẫn và 42- 43.(4, 5, 6) SBT, học thuộc phần kết luận SGK. P33 3. Bài 53. SỰ PHÂN TÍCH ÁNH SÁNG TRẮNG (Sử dụng phối hợp TN trực diện của HS với TN ảo) I. MỤC TIÊU I.1. Kiến thức - Phát biểu được trong chùm ánh sáng trắng có chứa nhiều chùm sáng màu khác nhau. - Trình bày và phân tích được TN phân tích ánh sáng trắng bằng lăng kính để rút ra được kết luận: Trong chùm ánh sáng trắng có chứa nhiều chùm sáng màu. - Thực hiện được phân tích ánh sáng trắng bằng đĩa CD. - Vận dụng được sự phân tích ánh sáng trắng thành ánh sáng màu để giải thích một số hiện tượng trong thực tế. - Một số ứng dụng của tấm lọc màu. I.2. Kĩ năng - Kĩ năng phân tích ánh sáng trắng và ánh sáng màu qua các thí nghiệm. - Vận dụng kiến thức phân tích được giải thích một số hiện tượng như màu sắc của cầu vồng, bong bóng xà phòng…dưới ánh sáng trắng. I.3. Thái độ Rèn luyện thái độ cẩn thận, nghiêm túc. II. CHUẨN BỊ - 05 lăng kính, 6 bộ dụng cụ thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng, bổ sung tấm lọc trong suốt, 20 đĩa CD cũ; - Các thí nghiệm mô phỏng như: thí nghiệm về sự phân tích ánh sáng trắng; thí nghiệm ánh sáng màu được phân tích bằng lăng kính. P34 III. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC III.1. Kiểm tra bài cũ tạo tình huống vào vấn đề mới (5phút) GV: Các nguồn phát sau đây, nguồn nào phát ra ánh sáng trắng, nguồn nào phát ra ánh sáng màu? Nguồn phát sáng Cho ánh sáng Bút Lazer (1) Đèn LED (2) Mặt trời (3) Bóng đèn điện (4) HS: (1) Có màu; (2) Có màu; (3) Trắng; (4) Trắng III.2. Đặt vấn đề (4phút) GV: Muốn tạo ra ánh sáng có màu ta phải làm thế nào? Cho ví dụ. HS: Nếu muốn tạo ra ánh sáng có màu nào ta chiếu chùm sáng trắng qua tấm lọc màu đó.VD: Tạo ánh sáng màu xanh, đỏ, vàng GV: Đưa ra từng trường hợp cụ thể HS suy nghĩ và trả lời kết quả trên màn hình. GV:Vậy thì có phải tấm lọc màu phát ra ánh sáng màu hay trong chùm sáng trắng có chứa các chùm sáng màu khác nhau? P35 III.3. Giải quyết vấn đề T.lượng Hoạt động của giáo viên và học sinh Kiến thức cơ bản Hoạt động 1: Tìm hiểu việc phân tích chùm sáng trắng bằng lăng kính - GV: Bằng lăng kính đã có và hình ảnh của lăng kính, HS quan sát mô tả được cấu tạo của lăng kính? 16 phút TN1: Cho HS làm TN (rất khó quan sát), GV sử dụng TN mô phỏng được thiết kế từ Crocodile Physics và hình ảnh chụp tại phòng TN (buồng tối) cho HS quan sát trên màn hình. Mô tả màu sắc của dãi màu? TN2: Trước khi tiến này GV đưa ra bảng sau I. Phân tích một chùm sáng trắng bằng lăng kính - Cấu tạo lăng kính: Khối chất trong suốt, có 3 mặt phẳng, tạo thành 3 cạnh // với nhau. - Khi chiếu chùm sáng hẹp qua 1 lăng kính thì sẽ thu được nhiều chùm màu khác nhau nằm cạnh nhau, tạo thành dải màu cầu vồng. Màu của dải này biến đổi liên tục từ đỏ đến tím. - Lăng kính không phải là vật nhuộm màu; P36 để HS dự đoán, sau đó TN kiểm tra kết quả: Để HS quan sát dễ dàng hơn, GV dùng TN mô phỏng được thiết kế từ Crocodile Physics. HS quan sát rút ra kết luận. HS: Trả lời câu hỏi C4 SGK. HS: Nhắc lại kết luận SGK - Lăng kính chỉ có tác dụng tách các chùm sáng màu trong chùm ánh sáng trắng, cho mỗi chùm màu đi theo 1 phương khác nhau. Vì trong chùm ánh sáng trắng chứa sẵn các chùm ánh sáng màu, TN1 là TN phân tích chùm ánh sáng trắng thành nhiều chùm ánh sáng màu khác nhau. 12 phút Hoạt động 2: Tìm hiểu việc phân tích ánh sáng trắng đĩa CD TN3: GV cung cấp cho HS các đĩa CD, quan sát trên mặt ghi của đĩa CD. Hãy mô tả hiện tượng quan sát được. TN3 có phải TN phân tích ánh sáng trắng không? Tại sao? II. Phân tích chùm ánh sáng trắng bằng phản xạ trên đĩa CD - Ánh sáng đến đĩa CD là ánh sáng trắng; - Ánh sáng từ CD đến mắt ta có nhiều màu; - TN3 cũng là TN phân tích ánh sáng trắng. Tại vì đĩa CD đã tách ánh chùm sáng trắng thành Màu đỏ + Màu xanh Ánh sáng trắng 4 Cho màu gì? Cho màu gi? Màu xanhÁnh sáng trắng 3 Màu đỏÁnh sáng trắng 2 Trong suốt Ánh sáng trắng 1 Đi qua lăng kính Tấm lọcNguồn chiếu ST T Lăng kính P37 HS: Qua các TN trên hãy rút kết luận có bao nhiêu cách phân tích ánh sáng trắng? Cho ví dụ: Hiện tượng cầu vòng, đĩa CD, Lăng kính, tấm lọc màu… nhiều chùm ánh sáng màu. III. Kết luận chung Có nhiều cách phân tích một chùm ánh sáng trắng thành những chùm ánh sáng màu khác nhau. III.6. Vận dụng - Củng cố - Hướng dẫn về nhà (8phút) Vận dụng: - Cho HS quan sát hiện tượng cầu vồng, giải thích. - Ứng dụng của tấm lọc màu trong thực tế mà em biết? Hướng dẫn về nhà: - Học thuộc phần ghi nhớ. - Làm bài tập 53-54.1 & 53-54.4; Hoàn thành câu C8. - Đọc phần có thể em chưa biết. P38 4. Bài 54: SỰ TRỘN CÁC ÁNH SÁNG MÀU (Sử dụng phối hợp TN biểu diễn của GV với video clips và TN mô phỏng) I. MỤC TIÊU I.1. Kiến thức - Nêu được nguyên tắc của việc trộn hai chùm ánh sáng màu hay trộn nhiều chùm ánh sáng màu với nhau. - Trình bày được thí nghiệm trộn các ánh sáng màu. - Dựa vào sự quan sát có thể mô tả được màu của ánh sáng màu ta thu được khi trộn hai hay nhiều ánh sáng màu với nhau. I.2. Kĩ năng: Rèn luyện kĩ năng quan sát thí nghiệm để tìm ra quy luật trên màu của ánh sáng. I.3. Thái độ: Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận. II. CHUẨN BỊ * Chuẩn bị 1 bộ dụng cụ TN: - Một đèn chiếu có ba cửa sổ và gương phẳng; Một bộ tấm lọc màu (đỏ, lục, lam) và một tấm chắn song song; Một màn ảnh; Một giá quang học; Một đĩa tròn có trục quay, trên đĩa chia ba phần có dán giấy ba màu đỏ, lục, lam. Vẽ sơ đồ lớn hình 54.1a (SGK) - Các thí nghiệm mô phỏng được thiết kế từ phần mềm CrocodilePhysics như trộn 2 ánh sáng màu (đỏ - lam; đỏ - lục), trộn 3 ánh sáng màu cơ bản gồm 3 ánh sáng màu đỏ - lục – lam (hình ảnh tĩnh và động) và trộn các ánh sáng màu được lăng kính phân tích lại với nhau. - Quay thí nghiệm đĩa màu Newton, quay video TN ngoài trời khi nắng tốt. P39 III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC III.1. Sơ đồ cấu trúc bài giảng III.2. Kiểm tra bài cũ (5phút) Câu 1: Chiếu một chùm sáng trắng qua lăng kính, ta nhìn thấy chùm tia ló ra khỏi lăng kính một dải màu như thế nào? Câu 2: Có thể sử dụng các dụng cụ nào mà các em đã biết để phân tích một chùm sáng trắng thành các chùm ánh sáng màu? Câu 3: Làm thế nào để có ánh sáng màu từ ánh sáng trắng? III.3. Đặt vấn đề (2phút) Ở bài trước, các em đã biết có thể tách ánh sáng trắng ra thành nhiều chùm ánh sáng màu. Vậy, ngược lại có thể trộn nhiều ánh sáng màu để được ánh sáng trắng không? Thí nghiệm Khái niệm trộn màu ánh sáng Thí nghiệm BD Thế nào là trộn các ánh sáng màu với nhau Thí nghiệm BD Trộn hai ánh sáng màu với nhau để được ánh sáng màu khác Trộn ba ánh sáng màu với nhau để được ánh sáng trắng Vận dụng P40 III.4. Giải quyết vấn đề T.lượng Hoạt động của giáo viên và học sinh Kiến thức cơ bản 10 phút Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm sự trộn các chùm ánh sáng màu. GV: Yêu cầu HS xem SGK phát biểu ngắn gọn thế nào là trộn ánh sáng màu với nhau? HS: Đề xuất các phương án TN, nguyên tắc: GV: Sử dụng sơ đồ đã chuẩn bị I. Thế nào là trộn ánh sáng màu với nhau? - Muốn trộn 2 hay nhiều chùm ánh sáng màu với nhau ta chiếu các chùm áng sáng đó vào cùng 1 chỗ. Nguyên tắc: - Tạo các chùm ánh sáng màu bằng tấm lọc màu. - Chiếu các chùm sáng màu muốn trộn vào 1 chỗ trên màn hình. Cho HS nêu tác dụng của các dụng cụ: đèn, tấm lọc màu, gương phẳng, màn. - GV sử dụng đoạn video để giới thiệu dụng cụ TN thật cho HS. Sau đó cùng với 1 HS lắp ráp dụng cụ chuẩn bị TN. - Quan sát màu mới được tạo ra. 1 2 3 4 6 5 7 8 9 P41 10 phút Hoạt động 2: Trộn 2 ánh sáng màu với nhau: GV: Bằng hình ảnh cho HS nhận diện màu Lam, Lục, Đỏ. GV: Trực tiếp làm TN, chiếu đoạn video quay phòng TN, TN mô phỏng. HS: Hãy cho nhận xét khi trộn các màu sau ta thu được màu gì? - Màu đỏ và màu lục? - Màu đỏ và màu lam? - Màu lục và màu lam? HS: Rút ra kết luận tổng quát? II. Trộn 2 ánh sáng màu với nhau - Màu đỏ và lục ta thu được màu vàng. - Màu đỏ và lam ta thu được màu hồng nhạt. - Màu lục và màu lam thu được màu nỏn chuối. -Khi trộn 2 màu với nhau ta thu được ánh sáng màu khác. 10 phút Hoạt động 3: Trộn 3 ánh sáng màu với nhau: GV: Làm TN điều chỉnh 3 màu trùng nahu trên màn hình, chiếu đoạn video quay ở phòng TN, TN mô phỏng. HS: Hãy nhận xét khi trộn 3 màu, đỏ, lục, lam với nhau cho ta màu gì? GV: Vấn đề đặt ra có thể trộn các màu khác nhau với nhau để cho ta một màu khác không? GV cho HS quan sát TN mô phỏng được thiết kề từ Crocodile Physics để dễ dàng đưa ra nhận xét. III. Trộn 3 ánh sáng màu với nhau để được ánh sáng trắng - Tại chỗ 3 chùm sáng đỏ, lam, lục gặp nhau ta thu được màu gần trắng. - Có thể trộn các màu khác nhau với nhau để cho ta một màu khác. - Trộn các ánh sáng màu từ đỏ đến tím cũng cho ta ánh sáng trắng. - 3 màu đỏ, lam, lục là 3 màu cơ bản. Dùng 1 đèn để tạo ra 3 màu với P42 GV: Tại sao ta dùng TN trộn 3 màu đỏ, lục, lam không? Vì sao ta phải dùng chung 1 đèn tạo ra 3 màu không đó không? mục đích 3 màu đó có cùng cường độ sáng, nếu dùng 3 đèn khác nhau có độ sáng khác nhau khi trộn sẽ cho màu khác nhau. III.5. Củng cố - vận dụng (8 phút) Vận dụng: GV giới thiệu bộ dụng cụ đĩa màu Newton (gồm vòng tròn được chia thành ba phần bằng nhau, mỗi phần dán một màu cơ bản, pin Mặt Trời). Do điều kiện lớp học nên không sử dụng nguồn năng lượng sạch là pin Mặt Trời. Vì thế, thay thế nguồn năng lượng đó bằng năng lượng pin. Sau đó GV cho HS quan sát đoạn video tiến hành thí nghiệm đĩa màu Newton để HS hình dung được quá trình thí nghiệm bằng nằng lượng mặt trời. - Yêu cầu HS phát biểu cảm nhận của mình trên đĩa màu Newton khi thí nghiệm? - Giải thích hiện tượng. HS có thể không giải thích được, GV thông báo kiến thức: ánh sáng truyền vào mắt còn lưu lại trong mắt trong s 24 1 do đó các ánh sáng màu này trộn lại với nhau gọi là sự trộn màu trong mắt, do tốc độ quay không đạt yêu cầu nên màu trộn ta không nhìn thấy thật rõ ràng màu trắng. Nguyên nhân là do sự lưu ảnh trên màng lưới của mắt. Hướng dẫn nhiệm vụ về nhà: Làm lại câu C3; Đọc phần “Có thể em chưa biết”; Làm bài tập 53-54.2, 53-54.3, 53-54.5 P43 PHỤ LỤC 3 CÁC ĐỀ KIỂM TRA 1. Đề kiểm tra đợt 1 thực nghiệm sư phạm Thời gian: 15 phút 1/ Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dây dẫn kín là gì? Dòng điện xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi: a) đặt một nam châm điện ở trong lòng cuộn dây. b) số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây lớn. c) số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên. d) đặt một nam châm châm mạnh ở gần cuộn dây 2/ Hiện tượng cảm ứng KHÔNG xuất hiện khi: a) từ trường qua tiết diện của ống dây biến thiên. b) đặt cuộn dây trong từ trường cố định. c) tiết diện của cuộn dây luôn thay đổi trong từ trường. d) cho một nam châm vĩnh cửu chuyển động tương đối trong lòng cuộn dây. 3/ Bố trí hai ống dây (1) và (2) đứng yên cạnh nhau như hình vẽ, với K là ngắt điện, R là biến trở. Trong những trường hợp nào sau đây, kim điện kế G bị lệch? a) Lúc ngắt khoá K. b) Lúc đóng khóa K. c) Đóng khóa K và điều chỉnh biến trở. d) Tất cả các phương án trên. 4/ Dòng điện cảm ứng KHÔNG xuất hiện ở cuộn dây dẫn kín trong trường hợp nào dưới đây? Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây: a) không thay đổi. b) biến thiên. c) tăng. K P44 d) giảm. 5/ Một ống dây (1) và một nam châm vĩnh cửu (2) được đặt cố định như hình vẽ. Ống dây nối với điện kế G. Trong những trường hợp nào sau đây kim điện kế G KHÔNG bị lệch? a) Để ống dây (1) và nam châm (2) đứng yên. b) Đưa nam châm (2) lại gần ống dây (1). c) Đưa nam châm (2) ra xa ống dây (1). d) Đưa ống dây (1) lại gần nam châm (2). 6/ Phát biểu nào sau đây là SAI khi nói về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng? Dòng điện cảm ứng xuất hiện: a) khi có sự chuyển động đồng thời của ống dây và nam châm nhưng vị trí tương đối giữa chúng không thay đổi. b) khi có sự chuyển động tương đối giữa ống dây và nam châm. c) trong thời gian ta đưa thanh nam châm vào trong lòng ống dây. d) khi từ trường xuyên qua tiết diện của ống dây thay đổi. 7/ Nối hai đầu một đoạn dây dẫn điện AB với điện kế G, rồi đặt vào trong từ trường của nam châm móng ngựa (thí nghiệm thực hiện như hình vẽ sau). Khi đoạn dây dẫn AB chuyển động thì trong trường hợp nào sau đây kim điện kế G KHÔNG bị lệch? Khi dây AB chuyển động: a) song song với đường sức từ b) sang trái. c) sang phải. d) sang trái hoặc sang phải. 8/ Một ống dây dẫn được mắc với điện kế G để nhận biết dòng điện và một thanh nam châm (thí nghiệm thực hiện như hình vẽ sau). Trong những trường hợp nào sau đây kim điện kế G KHÔNG bị lệch? a) Kéo thanh nam châm trong lòng ống dây ra. N S 2 P45 b) Đưa thanh nam châm vào trong lòng ống dây. c) Đưa thanh nam châm vào trong lòng ống dây hoặc kéo thanh nam châm trong lòng ống dây ra. d) Để yên kim nam châm ở sát đầu trên ống dây. 9/ Hiện tượng cảm ứng điện từ KHÔNG xuất hiện trong ống dây dẫn kín khi: a) di chuyển ống dây lại gần hoặc ra xa thanh nam châm. b) di chuyển ống dây và thanh nam châm về hai phía ngược chiều nhau. c) di chuyển một thanh nam châm lại gần hoặc ra xa ống dây. d) giữ nguyên ống dây và nam châm ở một vị trí cố định. ĐÁP ÁN Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Đáp án c b d a a a a d d Thang điểm 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 + 1 điểm bài làm sạch sẽ. Đề kiểm tra đợt 2 thực nghiệm sư phạm Thời gian 10 phút Câu 1: Phát biểu sau nào đây là SAI khi nói về đường đi của một tia sáng qua TKHT? A. Tia tới đi qua tiêu điểm F cho tia ló vuông góc với trục chính. B. Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F’. C. Tia tới đi qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục chính. D. Tia tới đi qua quang tâm O của thấu kính sẽ truyền thẳng. Câu 2: Chùm tia sáng đi qua thấu kính hội tụ tuân theo định luật nào sau đây? A. Định luật truyền thẳng ánh sáng B. Định luật khúc xạ ánh sáng. C. Định luật phản xạ ánh sáng. D. Định luật tán xạ ánh sáng. Câu 3: Đặt một vật sáng AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của TKHT và nằm ngoài tiêu cự của thấu kính. Ảnh A’B’ của AB qua thấu kính có tính chất gì? Chọn câu trả lời đúng nhất trong các câu trả lời sau: F F’ O B A P46 A. Ảnh thật, cùng chiều với vật. B. Ảnh thật, ngược chiều với vật. C. Ảnh ảo, cùng chiều với vật. D. Ảnh ảo, ngược chiều với vật Câu 4: Qua thấu kính hội tụ, vật AB có ảnh A’B’ có độ lớn bằng vật. Hỏi tiêu cự của thấu kính trên bằng bao nhiêu? Biết rằng ảnh A’B’ cách thấu kính một khoảng d’ = 8 cm. A. 8 cm. B. 3 cm. C. 4 cm. D. 1 cm. Câu 5: Trước một thấu kính hội tụ, ta đặt vật sáng AB (AB nằm trong tiêu cự). Hãy cho biết các dựng ảnh đúng? A. Hình a B. Hình c C. Hình b D. Hình a, b, c đều sai. Câu 6: Một vật AB cao 2 cm được đặt trước một thấu kính hội tụ. Thấu kính này cho ảnh thật lớn gấp hai lần vật và cách thấu kính 30 cm. Hỏi tiêu cự của thấu kính là bao nhiêu? A. 30 cm. B. 5 cm. C. 10 cm. D. 15 cm. Câu 7: Đặt một vật sáng AB hình mũi tên vuông góc với trục chính của TKHT và nằm trong tiêu cự F F’ O A B O F’ F A B A’ B’ Hình a O F A B A’ B’ F’ Hình b O F A B A’ B’ F’ Hình c P47 của thấu kính. Ảnh A’B’ của AB qua thấu kính có tính chất gì? Chọn câu trả lời đúng nhất trong các câu trả lời sau: A. Ảnh ảo, cùng chiều với vật. B. Ảnh thật, cùng chiều với vật. C. Ảnh ảo, ngược chiều với vật. D. Ảnh thật, ngược chiều với vật. Câu 8: Khi chiếu một tia sáng đến TKHT, tia sáng nào trong các tia sau đây là tia tới cho tia ló cùng nằm trên một đường thẳng chứa tia tới (xem hình) ? A. Tia sáng (4) song song với trục chính. B. Tia sáng (3) hướng tới tiêu điểm F’. C. Tia sáng (2) đi qua tiêu điểm F. D. Tia sáng (1) đi qua quang tâm O. Câu 9: Đặc điểm nào sau đây phù hợp với thấu kính hội tụ (TKHT)? A. Làm bằng vật liệu trong suốt. B. Có thể có một mặt phẳng còn mặt kia là mặt cầu lồi. C. Có phần rìa mỏng hơn phần giữa. D. Cả ba đặc điểm A, B, C đều phù hợp với thấu kính hội tụ. Câu 10: Chiếu một chùm tia sáng song song vào TKHT, chùm tia ló thu được có đặc điểm gì? Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau: A. Chùm tia ló là chùm phân kì. B. Chùm tia ló là chùm sáng hội tụ tại quang tâm của thấu kính. C. Chùm tia ló cũng là chùm song song. D. Chùm tia ló là chùm hội tụ. ĐÁP ÁN Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án a b b c b c a d d d Thang điểm 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 F F’ O (1) (2) (3) (4) P48 Đề kiểm tra đợt 3 thực nghiệm sư phạm Thời gian 10 phút Câu 1 : Khi trộn ánh sáng màu đỏ với ánh sáng màu lục với cùng một tỉ lệ về cường độ ta thu được ánh sáng màu : A. lam. B. vàng. C. tím. D. xanh da trời. Câu 2 : Cách làm nào dưới đây tạo ra sự trộn ánh sáng màu ? Chiếu một chùm sáng : A. đỏ vào một tấm bìa vàng. B. đỏ và một chùm sáng vàng vào một tờ giấy trắng. C. trắng qua kính lọc đỏ và sau đó qua kính lọc màu vàng. D. đỏ qua một kính lọc màu vàng. Câu 3 : Chiếu một chùm sáng trắng lên bề mặt ghi của đĩa CD, ta quan sát được chùm sáng phản xạ : A. không có màu. B. có màu đỏ. C. có màu trắng. D. có nhiều màu khác nhau. Câu 4 : Hiện tượng nào sau đây là sự phân tích ánh sáng trắng ? A. Ánh sáng phát ra từ đèn sau của ô tô. B. Màu của màng mỏng bong bóng xà phòng. C. Ánh sáng qua tấm lọc màu. D. Ánh sáng qua lớp nước trong suốt. Câu 5 : Có khi nào ta trộn được ánh sáng màu đen không ? Nếu có, đó là trường hợp nào ? Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau : A. Không. B. Trộn ánh sáng màu đỏ với ánh sáng màu tím. C. Trộn ánh sáng màu vàng với ánh sáng màu tím. D. Trộn ánh sáng màu lục với ánh sáng màu lam. Câu 6 : Phân tích ánh sáng trắng là chiếu chùm sáng trắng qua : A. thấu kính. B. một môi trường trong suốt bất kỳ. C. lăng kính. D. gương phẳng. Câu 7 : Dụng cụ để phân tích chùm sáng trắng thành những chùm sáng màu khác nhau là : A. đĩa CD. B. thủy tinh mỏng trong suốt. C. tấm lọc màu. D. giấy bóng kính có màu. Câu 8: Khi trộn ánh sáng màu lam với ánh sáng màu lục với cùng một tỉ lệ về cường độ ta thu được ánh sáng màu: A. vàng. B. tím. C. xanh da trời. D. lam. P49 Câu 9: Quan sát phía sau của lăng kính, ta thấy chùm tia ló đi qua lăng kính có màu đỏ. Vậy chùm tia tới lăng kính có màu gì? A. Lục. B. Trắng. C. Đỏ. D. Vàng. Câu 10: Sự phân tích ánh sáng trắng được thực hiện trong thí nghiệm nào sau đây? Chiếu một chùm sáng trắng: A. vào một gương phẳng. B. qua tấm thấu kính mỏng. C. qua một thấu kính phân kỳ. D. qua một lăng kính. ĐÁP ÁN Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án b b d b a c a c c d Thang điểm 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ----------------------------------------------- P50 Phụ lục 4 – Một số ảnh thực nghiệm sư phạm ._.