Đổi mới phương pháp dạy học Vật lý lớp 11 theo định hướng phát triển năng lực học sinh

Nội dung tài liệu: Đổi mới phương pháp dạy học Vật lý lớp 11 theo định hướng phát triển năng lực học sinh

1. 1 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc THUYẾT MINH MÔ TẢ GIẢI PHÁP VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN 1. Tên sáng kiến: "Đổi mới phương pháp dạy học Vật lý lớp 11 theo định hướng phát triển năng lực học sinh" 2. Ngày sáng kiến đƣợc áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: tháng 4 năm 2023. 3. Các thông tin cần đƣợc bảo mật (nếu có): Không 4. Mô tả các giải pháp cũ thƣờng làm: Tình hình chung về bộ môn Vật lí hiện nay: Học sinh chỉ thụ động tiếp nhận các kiến thức cơ bản và vận dụng làm các bài tập trong SGK, SBT. Về phía giáo viên, do ngại thiết kế bài giảng với phương pháp dạy học mới nên người dạy sử dụng đơn điệu về phương pháp tổ chức dạy học, áp đặt về kiến thức truyền đạt. Học sinh chưa được học tập thường xuyên trong môi trường học tập mới , lối mòn cách học từ lớp dưới tạo rào cản cho giáo viên trong việc đổi mới phương pháp. Năm học 2023-2024, tôi được phân công giảng dạy các lớp 11A4, 11A5, 12A4, 12A8, 12A9. Trong những giờ dạy của bản thân cũng như qua những lần dự giờ đồng nghiệp tôi nhận thấy một điều rằng hiện nay đang xuất hiện một thực trạng học sinh ngày càng thụ động, không chịu phát biểu xây dựng bài. Nhiều lần thầy cô giáo đặt câu hỏi, dù chỉ là câu hỏi trong sách giáo khoa nhưng hỏi đi hỏi lại các em vẫn không chủ động trả lời, và đã nhiều lần các thầy cô là người phải tự trả lời các câu hỏi do mình đặt ra. Những tình huống như vậy thường gây tâm lí ức chế cho thầy cô rất nhiều, thậm chí chán nản không tha thiết với công việc của mình.
2. 2 Theo kết quả khảo sát (ngày 28/09/2023) học sinh các lớp 11A4, 11A5,12A4,12A8,12A9 là các lớp mà tôi trực tiếp giảng dạy thu được kết quả như sau: Lớp Có phát Phát biểu Tỉ lệ Tỉ lệ Không phát Tỉ lệ khảo biểu nhƣng biểu sát nhiều (%) không nhiều (%) (%) 11A4 6/40 15,00 4/40 10,00 30/40 75,00 11A5 10/43 23,26 6/43 13,95 27/43 62,79 12A4 6/42 14,29 6/42 14,29 30/42 71,42 12A8 8/43 18,60 7/43 16,28 28/43 65,12 12A9 4/45 8,89 4/45 8,89 37/45 82,22 Từ kết quả trên ta thấy tình trạng lớp học tương đối trầm. Nguyên nhân gây nên hiện tượng học sinh thụ động trong giờ học: hiện tượng này bắt nguồn từ tâm lí chung của học sinh sợ phát biểu sai; chưa tự tin vào năng lực của mình, ngại ngùng, rụt rè khi đứng trước đám đông; lười suy nghĩ, không chịu hoặc rất ít chuẩn bị bài ở nhà; chưa hiểu rõ tác dụng của việc phát biểu xây dựng bài Nếu tình trạng thụ động, ít hoặc không phát biểu xây dựng bài trong giờ học của học sinh THPT nói chung và trong giờ học Vật lí nói riêng kéo dài thì không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học trong hiện tại mà còn có tác động tiêu cực sau này. Điều đó sẽ tạo ra những thế hệ người lao động, đội ngũ trí thức kém năng động, luôn nhút nhát, e dè, sợ sệt khi phát biểu trước đám đông; thiếu bản lĩnh, tự tin trong giao tiếp; không dám nói lên sự thật, chống lại cái sai trái Cũng với các lớp trên với câu hỏi "Em có hứng thú khi đến giờ học môn Vật lí hay không?", kết quả thu được (khảo sát ngày 02/10/2023) như sau: Lớp khảo Hứng thú Tỉ lệ Không hứng thú Tỉ lệ sát với giờ học (%) với giờ học (%) 11A4 9/40 22,50 31/40 77,50 11A5 15/43 34,88 28/43 65,12 12A4 15/42 35,71 27/42 64,29 12A8 16/43 37,21 27/43 62,79 12A9 7/45 15,56 38/45 84,44
3. 3 Kết quả cho thấy số học sinh yêu thích giờ học Vật lí rất ít, chưa đến một nửa.Tình trạng học sinh không hứng thú trong giờ học Vật lí nếu kéo dài không chỉ ảnh hưởng đến kết quả dạy và học mà sâu xa hơn dẫn đến sự khuyết hãm về tri thức khoa học của thế hệ trẻ được đào tạo trong nhà trường. Đây sẽ là một thiếu hụt không bù đắp nổi, làm yếu đi nguồn nhân lực của đất nước trong thực tế đào tạo nguồn nhân lực hiện nay Từ thực tế giảng dạy môn Vật lí ở trường THPT Yên Thế- huyện Yên Thế, một trong những trường miền núi còn nhiều khó khăn, tỉ lệ học sinh yếu kém còn cao. Vì vậy, bản thân tôi và các giáo viên trong nhóm Vật lí cũng như trong trường thường xuyên phải dạy các lớp có rất nhiều học sinh yếu kém. Vì thế, tôi thiết nghĩ việc tạo ra hứng thú học tập cho các em trong học tập nói chung và trong môn Vật lí nói riêng là rất cần thiết. Nếu làm được điều này chúng ta sẽ làm cho các em thích học, thích đến trường, yêu trường, yêu lớp hơn. Và đặc biệt sẽ nâng cao chất lượng giảng dạy nói chung và bộ môn Vật lí nói riêng. 5. Sự cần thiết phải áp dụng giải pháp sáng kiến: Vật lý học là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật và công nghệ quan trọng. Sự phát triển của khoa học Vật lý gắn bó chặt chẽ và có tác động qua lại, trực tiếp với sự tiến bộ của khoa học, kỹ thuật và công nghệ. Vì vậy, những hiểu biết và nhận thức về Vật lý có giá trị to lớn trong đời sống sản xuất, đặc biệt trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Môn Vật lý có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của giáo dục phổ thông. Việc giảng dạy môn Vật lý 11 có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức Vật lý cơ bản ở trình độ phổ thông, bước đầu hình thành ở học sinh những kỹ năng và thói quen làm việc khoa học; góp phần tạo ra ở học sinh các năng lực nhận thức, năng lực hành động và các phẩm chất về nhân cách mà mục tiêu giáo dục đã đề ra; chuẩn bị cho học sinh tiếp tục tham gia lao động sản xuất, có thể thích ứng với sự phát triển của khoa học - kỹ thuật, học nghề, trung cấp chuyên nghiệp hoặc đại học. Xã hội ngày càng phát triển thì việc hình thành các kỹ năng, năng lực để đáp ứng những yêu cầu phát triển đó càng trở nên quan trọng và cần thiết, nó trở thành một trong những vấn đề đáng quan tâm của toàn xã hội nói chung và trong hệ thống giáo dục nước nhà nói riêng. Trong định hướng đổi mới chương trình và sách giáo khoa giáo dục phổ thông sau năm 2018 đã nêu rõ: một trong những quan điểm nổi bật là phát triển chương trình theo định hướng năng lực.
4. 4 Từ thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy sự sáng tạo trong việc đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực, tự học của học sinh ở môn Vật lý chưa nhiều. Dạy học vẫn nặng về truyền thụ kiến thức một chiều. Việc rèn luyện kỹ năng chưa được quan tâm. Hoạt động kiểm tra, đánh giá chưa thực sự khách quan, chính xác, chủ yếu chú trọng đánh giá cuối kì chưa chú trọng đánh giá quá trình. Tất cả những điều đó dẫn tới học sinh học còn thụ động, lúng túng khi giải quyết các tình huống trong thực tiễn và chưa phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo và năng lực của cá nhân trong quá trình học tập Trên cơ sở đó, tôi đã lựa chọn đề tài “Đổi mới PPDH Vật lý lớp 11 theo định hướng phát triển năng lực học sinh” trong năm học 2023 – 2024. Nhằm tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học đáp ứng yêu cầu sự phát triển của xã hội, của thời đại và đặc biệt là của ngành giáo dục nói riêng trong giai đoạn hiện nay. 6. Mục đích của giải pháp sáng kiến - Đổi mới PPDH của giáo viên trong quá trình giảng dạy. - Rèn luyện học sinh thói quen và phương pháp học tập phù hợp với bộ môn. - Tăng cường rèn luyện kỹ năng sống; tính tích cực, chủ động, sáng tạo cho học sinh thông qua các PPDH theo hướng tích cực. - Tạo điều kiện cho học sinh phát huy năng lực cá nhân trong quá trình học tập và rèn luyện tại trường phổ thông. - Thực hiện định hướng quan trọng trong đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc của người học, kích thích sự hợp tác giữa giáo viên với học sinh, giữa học sinh với học sinh, giúp cho học sinh lĩnh hội kiến thức để từ đó học sinh có thể tự học ở nhà . 7. Nội dung: 7.1. Thuyết minh giải pháp mới hoặc cải tiến * Giải pháp 1: Mô tả, thiết kế, xây dựng các giải pháp phù hợp cũng như các điều kiện cần thiết để áp dụng giải quyết vấn đề đặt ra một cách hiệu quả; mô tả phương pháp nghiên cứu được sử dụng Một là: Cải tiến các phương pháp dạy học truyền thống Đổi mới phương pháp dạy học không có nghĩa là loại bỏ các phương pháp dạy học truyền thống như thuyết trình, đàm thoại, luyện tập mà cần bắt đầu bằng việc cải tiến để nâng cao hiệu quả và hạn chế nhược điểm của chúng. Để nâng cao hiệu quả của các phương pháp dạy học này người giáo viên trước hết cần nắm
5. 5 vững những yêu cầu và sử dụng thành thạo các kỹ thuật của chúng trong việc chuẩn bị cũng như tiến hành bài lên lớp, kỹ thuật đặt các câu hỏi và xử lý các câu trả lời trong đàm thoại, hay kỹ thuật làm mẫu trong luyện tập. Tuy nhiên, các phương pháp dạy học truyền thống có những hạn chế tất yếu, vì thế bên cạnh các phương pháp dạy học truyền thống cần kết hợp sử dụng các phương pháp dạy học mới, có thể tăng cường tính tích cực nhận thức của học sinh trong thuyết trình, đàm thoại theo quan điểm dạy học giải quyết vấn đề. Hai là: Kết hợp đa dạng các phương pháp dạy học Việc phối hợp đa dạng các phương pháp và hình thức dạy học trong toàn bộ quá trình dạy học là phương hướng quan trọng để phát huy tính tích cực và nâng cao chất lượng dạy học. Dạy học toàn lớp, dạy học nhóm, nhóm đôi và dạy học cá thể là những hình thức xã hội của dạy học cần kết hợp với nhau, mỗi một hình thức có những chức năng riêng. Trong dạy học hiện nay, nhiều giáo viên đã tiến hành dạy học theo hướng kết hợp thuyết trình của giáo viên với hình thức làm việc nhóm, góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh. Tuy nhiên hình thức làm việc nhóm rất đa dạng, không chỉ giới hạn ở việc giải quyết các nhiệm vụ học tập nhỏ xen kẽ trong bài thuyết trình, mà còn có những hình thức làm việc nhóm giải quyết những nhiệm vụ phức hợp, có thể chiếm một hoặc nhiều tiết học. Mặt khác, việc bổ sung dạy học toàn lớp bằng làm việc nhóm xen kẽ trong một tiết học mới chỉ cho thấy rõ việc tích cực hoá “bên ngoài” của học sinh. Muốn đảm bảo việc tích cực hoá “bên trong” cần chú ý đến mặt bên trong của phương pháp dạy học, vận dụng dạy học giải quyết vấn đề và các phương pháp dạy học tích cực khác. Ba là: Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề Dạy học giải quyết vấn đề là quan điểm dạy học nhằm phát triển năng lực tư duy, khả năng nhận biết và giải quyết vấn đề. Học được đặt trong một tình huống có vấn đề, thông qua việc giải quyết vấn đề, giúp học sinh lĩnh hội tri thức, kỹ năng và phương pháp nhận thức. Dạy học giải quyết vấn đề là con đường cơ bản để phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh, có thể áp dụng trong nhiều hình thức dạy học với những mức độ tự lực khác nhau của học sinh. Trong thực tiễn dạy học hiện nay, dạy học giải quyết vấn đề thường chú ý đến những vấn đề khoa học chuyên môn mà ít chú ý hơn đến các vấn đề gắn với thực tiễn. Tuy nhiên nếu chỉ chú trọng việc giải quyết các vấn đề nhận thức trong khoa học chuyên môn thì học sinh vẫn chưa được chuẩn bị tốt cho việc giải quyết các tình huống thực tiễn. Vì vậy bên cạnh dạy học giải quyết vấn đề, lý luận dạy học còn xây dựng quan điểm dạy học theo tình huống.
6. 6 Bốn là: Vận dụng dạy học theo tình huống Dạy học theo tình huống là một quan điểm dạy học, trong đó việc dạy học được tổ chức theo một chủ đề phức hợp gắn với các tình huống thực tiễn cuộc sống và nghề nghiệp. Quá trình học tập được tổ chức trong một môi trường học tập tạo điều kiện cho học sinh kiến tạo tri thức theo cá nhân và trong mối tương tác xã hội của việc học tập. Vì vậy sử dụng các chủ đề dạy học phức hợp góp phần khắc phục tình trạng xa rời thực tiễn của các môn khoa học chuyên môn. Vận dụng dạy học theo các tình huống gắn với thực tiễn là con đường quan trọng để gắn việc đào tạo trong nhà trường với thực tiễn đời sống, góp phần khắc phục tình trạng giáo dục hàn lâm, xa rời thực tiễn hiện nay của các nhà trường phổ thông. Tuy nhiên, nếu các tình huống được đưa vào dạy học là những tình huống mô phỏng lại, thì chưa phải tình huống thực. Nếu chỉ giải quyết các vấn đề trong phòng học lý thuyết thì học sinh cũng chưa có hoạt động thực tiễn thực sự, chưa có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành. Năm là: Vận dụng dạy học định hướng hành động Dạy học định hướng hành động là quan điểm dạy học nhằm làm cho hoạt động trí óc và hoạt động chân tay kết hợp chặt chẽ với nhau. Trong quá trình học tập, học sinh thực hiện các nhiệm vụ học tập và hoàn thành các sản phẩm hành động, có sự kết hợp linh hoạt giữa hoạt động trí tuệ và hoạt động tay chân. Đây là một quan điểm dạy học tích cực hoá và tiếp cận toàn thể. Vận dụng dạy học định hướng hành động có ý nghĩa quan trọng cho việc thực hiện nguyên lý giáo dục kết hợp lý thuyết với thực tiễn, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội. Sáu là: Tăng cường sử dụng phương tiện dạy học và công nghệ thông tin hợp lý hỗ trợ dạy học Phương tiện dạy học có vai trò quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, nhằm tăng cường tính trực quan và thực hành trong dạy học. Hiện nay, việc trang bị các phương tiện dạy học mới cho các trường phổ thông từng bước được tăng cường. Tuy nhiên các phương tiện dạy học tự làm của giáo viên luôn có ý nghĩa quan trọng, cần được phát huy. Đa phương tiện và công nghệ thông tin vừa là nội dung dạy học vừa là phương tiện dạy học trong dạy học hiện đại. Bảy là: Sử dụng các kỹ thuật dạy học phát huy tính tích cực và sáng tạo Kỹ thuật dạy học là những cách thức hành động của giáo viên và học sinh trong các tình huống hành động nhằm thực hiện và điều khiển quá trình dạy học. Các kỹ thuật dạy học là những đơn vị nhỏ nhất của phương pháp dạy học. Có những kỹ thuật dạy học chung, có những kỹ thuật đặc thù của từng phương pháp dạy học, ví
7. 7 dụ kỹ thuật đặt câu hỏi trong đàm thoại. Ngày nay người ta chú trọng phát triển và sử dụng các kỹ thuật dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo của người học như “động não”, “tia chớp”, “bể cá”, bản đồ tư duy... Tám là: Chú trọng các phương pháp dạy học đặc thù bộ môn Phương pháp dạy học có mối quan hệ biện chứng với nội dung dạy học, việc sử dụng các phương pháp dạy học đặc thù có vai trò quan trọng trong dạy học bộ môn. Các phương pháp dạy học đặc thù bộ môn được xây dựng trên cơ sở lý luận dạy học bộ môn. Chín là: Bồi dưỡng phương pháp học tập tích cực cho học sinh Phương pháp học tập một cách tự lực đóng vai trò quan trọng trong việc tích cực hoá, phát huy tính sáng tạo của học sinh. Có những phương pháp nhận thức chung như phương pháp thu thập, xử lý, đánh giá thông tin, phương pháp tổ chức làm việc, phương pháp làm việc nhóm, có những phương pháp học tập chuyên biệt của từng bộ môn. Bằng nhiều hình thức khác nhau, cần luyện tập cho học sinh các phương pháp học tập chung và các phương pháp học tập trong bộ môn. Tóm lại, có rất nhiều phương hướng đổi mới phương pháp dạy học với những cách tiếp cận khác nhau, trên đây chỉ là một số phương hướng chung. Việc đổi mới phương pháp dạy học đòi hỏi những điều kiện thích hợp về phương tiện, cơ sở vật chất và tổ chức dạy học, điều kiện về tổ chức, quản lý. Ngoài ra, phương pháp dạy học còn mang tính chủ quan. Mỗi giáo viên với kinh nghiệm riêng của mình cần xác định những phương hướng riêng để cải tiến phương pháp dạy học và kinh nghiệm của cá nhân. * Giải pháp 2: Mô tả những thử nghiệm hoặc áp dụng trong thực tiễn công tác Các phương pháp đã áp dụng của đề tài “Đổi mới phương pháp dạy học Vật lý lớp 11 theo định hướng phát triển năng lực học sinh” 1. Tạo cho học sinh có nhu cầu kiến thức trong học Vật lý ở lớp 11 Một câu hỏi mà giáo viên nêu, đặt ra trong quá trình giảng dạy Vật lý ở lớp 11 là “Làm thế nào để cho học sinh có nhu cầu kiến thức trong giờ học Vật lý?”. Sự thành công của việc tạo hứng thú học tập cho học sinh là kết quả của quá trình hoạt động giáo dục và cả uy tín của người giáo viên, uy tín đó có được là nhờ ở quá trình lao động sáng tạo trong nhiều năm của người giáo viên, chứ không phải thành công ở một vài giờ lên lớp, mà là cả một quá trình. Nhưng không phải bất cứ
8. 8 giáo viên nào giảng dạy lâu năm cũng có uy tín với học sinh, nếu không có phương pháp thích hợp, tạo hứng thú cho học sinh, tạo niềm đam mê, yêu thích môn học. Nhiều giáo viên mới ra trường, giảng dạy chưa nhiều năm đã tạo được những uy tín nhất định đối với học sinh. Mặc dù vậy uy tín này được khẳng định và nâng cao hơn nữa khi được trải nghiệm trong nhiều năm giảng dạy của mình, điều này đòi hỏi người giáo viên phải nỗ lực, cố gắng phấn đấu về trình độ chuyên môn, nghiệp vụ của mình, phải quan tâm chú ý đến tâm lý học sinh, đặc biệt học sinh lớp 11 phần lớn là tâm lí các em có nhiều thay đổi, khả năng tiếp thu của học sinh trong giờ học Vật lý khác nhau, khả năng tự học của học sinh, phải luôn chú ý đổi mới phương pháp giảng dạy của mình theo hướng tích cực và phù hợp với từng đối tượng học sinh cụ thể ở từng lớp 11. Việc gây hứng thú học tập môn Vật lý cho học sinh ở lớp 11 có thể được tiến hành bằng nhiều cách trong toàn bộ bài, chứ không phải chỉ trong một phần nhỏ. Kinh nghiệm giảng dạy Vật lý nhiều năm cho thấy muốn tạo cho học sinh có nhu cầu kiến thức trong giờ Vật lý 11, giáo viên phải dựa vào nội dung cơ bản của bài Vật lý, phải căn cứ vào trình độ hiểu biết và đặc điểm tâm lý học sinh, bằng sự vận dụng linh hoạt các phương pháp giảng dạy Vật lý (Ví dụ: Phương pháp nêu vấn đề, phương pháp thực nghiệm, phương pháp đàm thoại gợi mở, phương pháp liên hệ thực tế, phương pháp thảo luận nhóm, ) và bằng thực tế cần thiết chỉ cho học sinh thấy “cái mới”, “cái cần thiết” mà các em sẽ tìm thấy “Lời giải đáp trong bài giảng” Vật lý ở lớp 11 của giáo viên. Muốn tạo hứng thú, sự chú ý học tập cho học sinh ngay từ đầu giờ lên lớp giáo viên phải có “ngôn ngữ dạy học” nghĩa là ngôn ngữ phải trong sáng, chính xác, không sáo rỗng, cầu kỳ, hình thức, Trong các bài giảng thường đưa học sinh vào các tình huống có vấn đề gắn với thực tế. Ví dụ : Khi dạy bài 24: Nguồn điện. Giáo viên nêu vấn đề: Vì sao không dùng dây đồng, dây thép thay thế dây cầu chì trong các mạch điện? Từ đó định hướng cho học sinh hiểu và trả lời: Dây bảo hiểm là một loại dây kim loại có điểm nóng chảy rất thấp như thiếc, chì, cacdimi...Các loại dây bảo hiểm lắp trên bảng điện trong nhà có thể bảo vệ được các thiết bị an toàn trên các phạm vi lớn hay nhỏ tùy theo đường điện. Khi dòng điện quá tải, hoặc đường điện xảy ra đoản mạch (chập điện) đều có thể làm cho dòng điện trong dây tăng lên quá lớn, làm tổn thất về điện và rất nguy hiểm Khi lắp đặt dây bảo hiểm trong đường điện, cần chú ý cường độ dòng điện lưu thông trong dây, khi gặp nhiệt độ cao, nó có thể làm dây bảo hiểm nóng chảy,
9. 9 khí đó điện trở đường dây sẽ bị gián đoạn, dòng điện không thể tiếp tục lưu thông trên đường dây có các thết bị dùng điện, từ đó tránh được các sự cố xảy ra. Nếu cố tình dùng dây đồng hay sắt, thép làm dây bảo hiểm, thì khi có cường độ dòng điện mạch lưu thông, các kim loại này không thể nóng chảy được, do vậy không đạt được mục đích tự động ngắt mạch điện, dễ gây nguy hiểm 2. Hình thành cho các em kỹ năng phân tích, tổng hợp, tự lực chiếm lĩnh kiến thức trong các giờ học lý thuyết vật lý Ví dụ 1: Khi dạy bài 16 - Lực tƣơng tác giữa hai điện tích Mục I. Lực hút và lực đẩy giữa các điện tích. GV định hướng HS kỹ năng tự lực chiếm lĩnh kiến thức với các câu hỏi xoay quanh khái niệm về những sự vật và hiện tượng chính của bài học đó là: Cách nhận biết một vật nhiễm điện? Điện tích, điện tích điểm là gì? Trình bày thí nghiệm đơn giản nghiên cứu sự tương tác giữa các điện tích: kết quả cho thấy tương tác giữa hai loại điện tích xảy ra như thế nào? Mục II. Định luật Cu-lông. Đây là nội dung chính của bài, do không có điều kiện thực hiện thí nghiệm về cân xoắn Cu-lông, GV phải cho HS nắm được nguyên tắc và kết quả thí nghiệm: Lực tương tác giữa các điện tích điểm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng và định hướng để HS đi đến kết luận: Lực tương tác giữa các điện tích điểm tỉ lệ thuận với tích của hai điện tích đó. Về hằng số điện môi: Khi đặt các điện tích điểm trong điện môi đồng tính thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi  lần so với khi đặt chúng trong chân không (vận dụng): Gọi F0 lực tương tác giữa hai điện tích điểm khi chúng đặt cách nhau một khoảng r trong chân không. Đem đặt hai điện tích đó vào trong một chất cách điện có hằng số điện môi là =4 thì phải tăng hay giảm r đi bao nhiêu lần để lực tương tác giữa chúng vẫn là F0? Bằng kiến thức vừa tiếp thu, HS dễ dàng trả lời được là giảm r đi 2 lần) Ví dụ 2: Khi dạy bài 22- Cƣờng độ dòng điện Mục I. Cường độ dòng điện. Để đi tới hệ thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với lượng điện tích chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong một khoảng thời gian và khoảng thời gian đó, GV dùng mô hình tương tự giữa dòng nước và dòng điện: Có hai vòi nước, cho lượng nước chảy ra nhiều, ít khác nhau trong cùng một khoảng thời gian thì dòng nước chảy qua vòi nào mạnh hơn? Nước chảy qua vòi tương tự như điện tích dịch chuyển qua tiết diện của dây dẫn. Vậy có thể đo dòng điện mạnh, yếu khác nhau căn cứ vào lượng điện tích dịch chuyển qua tiết diện của
10. 10 dây dẫn như thế nào? Trên cơ sở đó GV định hướng HS thấy được mối quan hệ q I và đề nghị HS phát biểu bằng lời mối quan hệ này. t Ví dụ 3: Khi dạy bài 24 - Nguồn điện Để hình thành cho các em kỹ năng phân tích, tổng hợp, tự lực chiếm lĩnh kiến thức Mục II.2, GV định hướng cho HS trả lời các câu hỏi: - Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nào? Khi đó cường độ dòng điện phụ thuộc vào những yếu tố nào? Tại sao sẽ rất có hại cho acquy nếu xảy ra đoản mạch? Làm thế nào để tránh hiện tượng này xảy ra? (Hiện tượng đoản mạch xảy ra khi nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. Khi hiện tượng này xảy ra, dòng điện chạy trong mạch kín có cường độ lớn sẽ làm hỏng acquy, dây dẫn nóng mạnh có thể gây cháy, bỏng. Để tránh hiện tượng này xảy ra, phải sử dụng cầu chì đúng định mức hoặc sử dụng cầu dao tự động (aptomat) đóng ngắt mạch khi cường độ dòng điện tăng tới một giá trị xác định chưa tới mức gây nguy hiểm) - Hãy chứng tỏ rằng định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng? 3. Hình thành cho HS kĩ năng sử dụng phương pháp quan sát, suy diễn toán học và phương pháp thực nghiệm trong các bài học có thí nghiệm thực hành + Phương pháp quan sát: Tổ chức cho HS sử dụng các giác quan để quan sát, nhận biết các dụng cụ thực hành, từ đó HS lựa chọn đúng các dụng cụ thực hành phù hợp với yêu cầu của bài + Phương pháp suy diễn toán học: Dựa vào một thuyết hay định luật đã biết để suy ra định luật mới rồi dùng thí nghiệm để kiểm tra sự đúng đắn của nó + Phương pháp thực nghiệm: Dùng một hệ thống thí nghiệm để làm bộc lộ mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng có liên quan nhằm tìm ra định luật mới Đối với việc thực hành thí nghiệm, giáo viên cần tập trung vào các năng lực thực nghiệm, bao gồm các kỹ năng: hình thành giả thuyết nghiên cứu; thiết kế thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, phân tích dữ liệu và rút ra kết luận. - Đặc trưng của phương pháp thực hành thí nghiệm là: + Học sinh suy nghĩ và làm việc nhiều hơn (phát triển năng lực tư duy). + Học sinh cùng nhau thảo luận theo định hướng của giáo viên (phát triển năng lực hợp tác, năng lực sử dụng ngôn ngữ, )
11. 11 + Thông qua thí nghiệm, học sinh chủ động tìm tòi, phát hiện giải quyết nhiệm vụ nhận thức và vận dụng linh hoạt, sáng tạo các kiến thức kĩ năng (phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề..). + Dựa vào các tình huống thực tế khi làm thí nghiệm, học sinh dần biết cách xử lí tình huống khi gặp sự cố một cách bình tĩnh nhưng cũng quyết đoán và nhanh chóng. - Thí nghiệm thực hành rất phù hợp với đặc điểm tâm lí lứa tuổi học sinh. Sử dụng thí nghiệm giúp học sinh có sự hăng say, hứng thú hơn với môn học, các em thích tham gia các hoạt động tìm tòi, khám phá đồng thời giúp học sinh rèn luyện tính cẩn thận cần cù, kiên trì, tiết kiệm, từ đó giúp học sinh hình thành và phát triển nhân cách. Trong quá trình làm thí nghiệm cần chọn các biện pháp nhằm tăng độ tin cậy và mức chính xác của thí nghiệm: - Về nguyên tắc, mỗi thí nghiệm cần được thực hiện nhiều lần, trong những điều kiện khác nhau, theo những cách khác nhau. Các kết quả thu được càng gần giống nhau thì độ tin cậy càng cao - Khi có một vài kết quả khác biệt quá nhiều so với phần lớn các kết quả khác thì cần kiểm tra phát hiện nguyên nhân gây ra sai hoặc xét lại cơ sở lí thuyết của các phương án đã dẫn tới các kết quả đó để loại bỏ chúng - Để nâng cao mức chính xác của các phép đo trực tiếp, cần chọn các dụng cụ đo thích hợp và thực hiện đúng các quy tắc đo - Trong thí nghiệm, cần đo trực tiếp nhiều đại lượng rồi dùng công thức để tính ra kết quả thì cần đo các đại lượng với cùng mức chính xác Ví dụ : Khi dạy bài 26 - Thực hành: Đo suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa. Giáo viên định hướng học sinh: Xác định mục tiêu, vạch phương án, lập quy trình, dự kiến điều kiện thí nghiệm, xử lí số liệu, tính toán, vẽ đồ thị, xác định sai số, đánh giá kết quả để xác định được suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa Định hướng xác định mục tiêu về kiến thức: + Biết cách khảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện vào cường độ dòng điện I chạy trong đoạn mạch đó bằng
12. 12 cách đo các giá trị tương ứng của U, I và vẽ được đồ thị U=f(I) dưới dạng một đường thẳng để nghiệm lại định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện: U= E – Ir + Biết cách lựa chọn phương án thí nghiệm để tiến hành khảo sát các quan hệ phụ thuộc giữa các đại lượng U, I hoặc I, R trong các định luật Ôm nêu trên. Ta có thể xác định chính xác giá trị suất điện động E và điện trở trong r của một pin điện hóa theo phương pháp vôn-ampe (tức là phương pháp dùng vôn kế đo hiệu điện thế và dùng ampe kế đo cường độ dòng điện để khảo sát các tính chất và hiện tượng vật lí). Hình thành kĩ năng thực hành và xử lí kết quả đo + Biết cách lựa chọn và sử dụng một số dụng cụ điện thích hợp và mắc chúng thành một mạch điện để tiến hành khảo sát . Cụ thể là: - Biết cách lựa chọn và sử dụng nguồn điện thích hợp để cung cấp điện cho mạch điện - Biết cách lựa chọn và sử dụng đồng hồ đo điện đa năng hiện số với thang đo thích hợp làm chức năng ampe kế, vôn kế hoặc ôm kế. - Biết cách lựa chọn và sử dụng biến trở thích hợp để làm thay đổi cường độ dòng điện trong mạch (hoặc làm thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện). - Biết cách mắc các dụng cụ điện đã lựa chọn thành một mạch điện thích hợp để tiến hành các thí nghiệm. + Biết cách biểu diễn các số liệu đo được của cường độ dòng điện I chạy trong mạch và hiệu điện thế U giữa hai đầu mạch điện dưới dạng một bảng số liệu hoặc một đồ thị để có thể tính được kết quả của phép đo theo đúng những quy tắc về sai số của phép đo các đại lượng vật lí 4. Định hướng phát triển năng lực học sinh trong các tiết bài tập, ôn tập + Vận dụng khái niệm để làm bài tập trong quá trình học Vật lý 11 có tác dụng củng cố, mở rộng kiến thức, thúc đẩy tư duy học sinh phát triển. + Định hướng HS về phương pháp giải giúp các em nắm vững những kiến thức cơ bản, phương pháp giải nhanh cần ghi nhớ, từ đó linh động trong việc xác định dạng bài tập.
13. 13 + Trong chương trình Vật lý 11 người giáo viên trong mỗi tiết dạy mà biết kết hợp một cách khoa học, hợp lí các phương pháp định hướng phát triển năng lực học sinh thì việc hướng dẫn học sinh nắm kiến thức cơ bản trở nên dễ dàng hơn, giáo viên sẽ phát huy được tính chủ động, sáng tạo trong việc giải các bài tập Vật lý + Thông qua quan sát, trao đổi và các sản phẩm học tập của học sinh, giáo viên có thể nhận xét, đánh giá được sự tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh trong quá trình giải bài tập. Ví dụ 1: Khi dạy các tiết bài tập chƣơng III. Điện trƣờng GV định hướng HS bằng các câu hỏi để HS nhắc lại các dạng bài tập cơ bản và tư duy giải bài tập + Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên (lực Culong): 9.109.| q q | F = 1 2 . .r 2 9.109.| q | + Cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm: E = . .r 2 + Nguyên lí chồng chất điện trường: E E1 E2 ... En . + Lực điện trường tác dụng lên điện tích điểm: F q E . + Công của lực điện trường: A = q(VB – VC) = qUBC=q.E.d U + Liên hệ giữa E và U trong điện trường đều: E = ; d Véc tơ E hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp. Q + Điện dung của tụ điện C = . U Dạng 1: Bài tập lực Culong Bài 1: Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại A và B đặt trong không -7 -7 khí, có điện tích lần lượt là q1 = - 3,2.10 C và q2 = 2,4.10 C, cách nhau một khoảng 12 cm. Xác định số electron thừa, thiếu ở mỗi quả cầu và lực tương tác điện giữa chúng.
14. 14 GV định hướng HS tư duy giải - Dựa vào yếu tố nào để biết quả cầu Số electron thừa ở quả cầu A: nào thừa hay thiếu electron? 3,2.10 7 N = = 2.1012 electron. - Lực tương tác giữa hai quả cầu là 1 1,6.10 19 lực hút hay lực đẩy? Tính độ lớn của Số electron thiếu ở quả cầu B: lực đó như thế nào? 7 2,4.10 12 N = = 1,5.10 electron. 2 1,6.10 19 Lực tương tác điện giữa chúng là lực hút và có độ lớn: | q q | F = 9.109 1 2 = 48.10-3 N. r 2 Bài 2: Hai điện tích điểm có độ lớn bằng nhau được đặt trong không khí cách nhau 12 cm. Lực tương tác giữa hai điện tích đó bằng 10 N. Đặt hai điện tích đó trong dầu và đưa chúng cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúng vẫn bằng 10 N. Tính độ lớn các điện tích và hằng số điện môi của dầu. GV định hướng HS tư duy giải - Viết công thức tính lực tương tác Khi đặt trong không khí: giữa hai điện tích khi đặt trong 2 Fr -12 không khí? Trong dầu? Rút đại |q1| = |q2| = = 4.10 C. 9.109 lượng cần tính trong mỗi công thức? Khi đặt trong dầu: 9 | q q |  = 9.10 1 2 = 2,25. Fr2 Bài 3: Hai điện tích tương tác nhau bằng một lực 3.10-6 N khi chúng nằm cách nhau 3cm. nếu khoảng cách giữa chúng là 6cm thì lực tương tác giữa chúng là bao nhiêu. GV định hướng HS tư duy giải - Với hai điện tích không đổi thì lực F r22 r 1 2 FFN 1 . 7,5.10 7 F r2221 r tương tác giữa chúng có mối quan 2 1 2 hệ như thế nào với khoảng cách giữa chúng?
15. 15 Dạng 2: Bài tập điện trƣờng Bài 1: Tại điểm A trong một điện trường, véc tơ cường độ điện trường có hướng thẳng đứng từ trên xuống, có độ lớn bằng E=5 V/m có đặt điện tích q = - 4.10-6 C. Lực tác dụng lên điện tích q có phương, chiều như thế nàovà độ lớn bao nhiêu? GV định hướng HS tư duy giải - Phương, chiều của lực điện phụ Do Q<0 nên vec tơ lực F cùng phương, thuộc vào dấu của điện tích Q như ngược chiều với vec tơ cường độ điện thế nào? trường E, tức là vec tơ lực F có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên - Độ lớn của lực F tính theo công thức nào? F q. E 2.10 5 N Bài 2: Tại 3 đỉnh của một hình vuông cạnh a đặt 3 điện tích dương cùng độ lớn q. Xác định cường độ điện trường tổng hợp do 3 điện tích gây ra tại đỉnh thứ tư của hình vuông. GV định hướng HS tư duy giải - Vẽ hình và xác định vec to cường độ Các điện tích đặt tại các đỉnh A, B, C của điện trường do các điện tích đặt tạị hình vuông gây ra tại đỉnh D của hình các đỉnh A,B,C gây ra tại D? vuông các véc tơ cường độ điện trường EA - Xác định vec tơ cường độ điện , EB , EC ; có phương chiều như hình vẽ, có trường tổng hợp tại D? độ lớn: kq kq EA = EC = ; EB = . a2 2a2 Cường độ điện trường tổng hợp tại D là: E = EA + + EC ; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: 0 kq E = 2E cos45 + E = (2 2 1) . B A 2
16. 16 Bài 3: Tại hai điểm A, B cách nhau 15 cm trong không khí có đặt hai điện tích -6 -6 q1 = -12.10 C, q2 = 2,5.10 C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích này gây ra tại điểm C. Biết AC = 20 cm, BC = 5 cm. GV định hướng HS tư duy giải - Xác định phương, chiều và độ lớn của các vec tơ cường độ điện trường do từng điện tích gây ra tại C? Các điện tích q1 và q2 gây ra tại C các véc - Xác định cường độ điện trường tơ cường độ điện trường E1 và E2 có tổng hợp tại C? phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: 9 | q1 | 5 E1 = 9.10 = 27.10 V/m AC2 | q | E = 9.109 2 = 108.105 V/m. 2 BC2 Cường độ điện trường tổng hợp tại C do các điện tích q1 và q2 gây ra là: E = E1 + E2 ; có phương chiều như hình vẽ; có độ lớn: 5 E = E2 – E1 = 81.10 V/m. Dạng 3 : Bài tập công của lực điện, điện thế, hiệu điện thế Bài 1. Một hạt bụi nhỏ có khối lượng m = 0,1 mg, nằm lơ lửng trong điện trường giữa hai bản kim loại phẳng. Các đường sức điện có phương thẳng đứng và chiều hướng từ dưới lên trên. Hiệu điện thế giữa hai bản là 120 V. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Xác định điện tích của hạt bụi. Lấy g = 10 m/s2. GV định hướng HS tư duy giải Hạt bụi nằm cân bằng nên lực điện trường cân bằng với trọng lực. Lực điện trường - Hạt bụi nằm cân bằng dưới tác phải có phương thẳng đứng và hướng lên, dụng của các lực nào? do đó hạt bụi phải mang điện tích dương - Xác định phương, chiều của lực (lực điện F cùng phương, cùng chiều với điện?
17. 17 E ). U m.. g d Ta có: q... E q m g q dU q=8,3.10-11 C. Bài 2: Một proton bay trong điện trường. Lúc proton ở điểm A thì vận tốc của nó bằng 2,5.104 m/s. Khi bay đến B vận tốc của prôtôn bằng không. Điện thế tại A bằng 500 V. Tính điện thế tại B. Biết proton có khối lượng 1,67.10-27 kg và có điện tích 1,6.10-19 C. GV định hướng HS tư duy giải 1 2 WđB - WđA = - mv = A = q(VA – VB) 2 - Viết biểu thức định lý động năng? mv 2 - Rút đại lượng cần tìm? VB = VA + = 503,26 V. 2q Bài 3: Có hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và cách nhau 1cm. Hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm là 120V. Hỏi điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa hai bản, cách bản âm 0,6cm sẽ là bao nhiêu? Mốc điện thế tại bản âm. GV định hướng HS tư duy giải - Viết công thức tính hiệu điện thế U00 E. d 120 V giữa bản dương và bản âm? U Ed - Viết công thức tính hiệu điện thế Lập tỉ số ta có: giữa điểm M và bản âm? Ud0,6 0,6 Ud 1 - Xác định điện thế tại bản âm? 00 UUV 0,6 72 0 VV 72 Vì mốc điện thế tại bản âm nên : M . Ví dụ 2: Khi dạy các tiết bài tập Chƣơng IV. Dòng điện, mạch điện. GV phát triển năng lực HS bằng các câu hỏi để HS nhắc lại các dạng bài tập cơ bản của chương Dòng điện không đổi và hướng dẫn học sinh tự lực thực hiện các bước giải chung đối với một bài tập đó là:
18. 18 - Đọc kỹ đầu bài để ghi nhớ những dữ liệu đã cho và những yêu cầu cần tìm hoặc giải đáp - Đổi các đơn vị cho trong bài về hệ đơn vị hợp pháp SI - Phân tích, so sánh và tổng hợp những thông tin trên nhằm xác định được phải vận dụng hiện tượng, công thức hay định luật vật lý nào để tìm ra lời giải hay đáp số cần có - Tiến hành giải - Nhận xét và biện luận kết quả đã tìm được Bài 1: Cho mạch điện gồm 2 nguồn điện giống nhau mắc nối tiếp, mỗi nguồn có suất điện động = 3 V và điện trở trong r = 0,5 Ω. Mạch ngoài gồm 2 điện trở R1 = 6 Ω và R2 = 5 Ω mắc nối tiếp. a) Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn. b) Tính cường độ dòng điện trong mạch chính. c) Tính nhiệt lượng do điện trở R2 tỏa ra trong 15 phút. GV định hướng HS tư duy giải - Xác định cách mắc các nguồn và  2. 2.3 6V a) b tìm công thức tính suất điện động rrb 2. 2.0,5 1  và điện trở trong của bộ nguồn? b) Điện trở tương đương của mạch ngoài: - Xác định cách mắc các điện trở ở RRRN 12 6 5 11  mạch ngoài và tìm công thức tính Cường độ dòng điện trong mạch chính: điện trở mạch ngoài? b 6 IA 0,5 - Tiến hành giải và biện luận kết RrNb 11 1 quả tìm được? c) Nhiệt lượng do điện trở R2 tỏa ra trong 15 phút là: 22 Q22 R. I . t 5.0,5 .15.60 1125 J Bài 2: Một mạch điện gồm một nguồn điện có suất điện động 6V và điện trở trong 2 . Mạch ngoài gồm ba điện trở R1=5; R2=10 ;R3=3 mắc nối tiếp a) Tính điện trở của mạch ngoài? b) Tình cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện và hiệu điện thế mạch ngoài?
19. 19 c) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R1. GV định hướng HS tư duy giải - Nhận dạng các điện trở mạch a) Điện trở mạch ngoài ngoài được mắc như thế nào để RN = R1 + R2 + R3 = 5 + 10 + 3 = 18 tính điện trở tương đương của mạch ngoài? b) Cường độ dòng điện mạch chính E 6 - Áp dụng định luật nào để tìm các I = = 0,3(A) R r 18 2 ẩn số theo yêu cầu của đề ra? N Hiệu điện thế mạch ngoài U = IR = 0,3.18 = 5,4(V) - Tiến hành giải và biện luận kết N quả tìm được? c) Hiệu điện thế giữa hai đầu R1 U1 = IR1 = 0,3.5 = 1,5(V) Bài 3: Một nguồn điện có suất điện động 6 V, điện trở trong 2 , mắc với mạch ngoài là một biến trở R để tạo thành một mạch kín. a) Tính R để công suất tiêu thụ của mạch ngoài là 4 W. b) Với giá trị nào của R thì công suất tiêu thụ của mạch ngoài đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại đó. GV định hướng HS tư duy giải 2 - Với dữ kiện đầu bài cho, để tính 2 E a) Ta có: P = I R = R được R ta sử dụng công thức nào? R r 62 4 = R R2 4R 4 2 - Viết công thức tính công suất  R - 5R + 4 = 0  R = 4  và R = 1 . mạch ngoài và khảo sát công suất P 2 b) Ta có: P = I2R = R = E . theo R? r 2 R 2r R Vì E và r không đổi nên r 2 P = Pmax khi (R + ) có giá trị cực tiểu, - Tiến hành giải và biện luận kết R quả tìm dược? r 2 mà theo bất đẳng thức Côsi thì (R + ) R
20. 20 có giá trị cực tiểu khi R =  R = r = 2 E 2 . Khi đó Pmax = = 4,5 W. 4r Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó: E = 6 V; r = 0,5 ; R1 = 1 ; R2 = R3 = 4 ; R4 = 6 . Tính: a) Cường độ dòng điện trong mạch chính. b) Hiệu điện thế giữa hai đầu R4, R3. c) Công suất và hiệu suất của nguồn điện. GV định hướng HS tư duy giải - Nhận dạng các điện trở mạch a) Chập N với A ta thấy mạch ngoài có ngoài được mắc như thế nào để tính ((R2 // R3) nt R1) // R4. điện trở tương đương của mạch R2 R3 ngoài? Do đó: R23 = = 2 ; R2 R3 - Áp dụng định luật nào để tìm các R123 R4 ẩn số theo yêu cầu của đề ra? R123 = R1 + R23 = 3 ; R = = 2 ; R123 R4 E I = = 2,4 A. - Tiến hành giải và biện luận kết quả R r tìm được? b) U4 = U123 = UAB = IR = 4,8 A; U123 I123 = I1 = I23 = = 1,6 A; R123 U23 = U2 = U3 = I23R23 = 3,2 V. c) Công suất của nguồn: P = EI = 14,4 W; Hiệu suất của nguồn: U H = AB = 0,8 = 80% E r 2 R