XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TẾ CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” - VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

LUẬN VĂN SIÊU CẤP CHANNEL

vectorstock.com/5933716

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN DISSERTATION PHÁT TRIỂN NỘI DUNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TẾ CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” - VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH (2018) WORD VERSION | 2018 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

LÊ THỊ MINH HẠNH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TẾ CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” - VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng – Năm 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

LÊ THỊ MINH HẠNH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TẾ CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” - VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS. PHÙNG VIỆT HẢI

Đà Nẵng – Năm 2018

V

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ I LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ II MỤC LỤC ..................................................................................................................... V DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... VII DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... VIII DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................... IX MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ...........................................................................2 3. Giả thuyết khoa học của đề tài ............................................................................2 4. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ..................................................................................2 5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................2 6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài .........................................................................3 7. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài ....................................................................3 8. Đóng góp của luận văn .......................................................................................3 9. Cấu trúc của luận văn..........................................................................................3 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN .........................................................................................................5 1.1. Dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh ............................................5 1.1.1. Khái niệm năng lực .......................................................................................5 1.1.2. Các năng lực trong dạy học vật lí ......................................................................6 1.2. Bài tập vật lí và việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn ............9 1.2.1. Khái niệm về bài tập vật lí ............................................................................9 1.2.2. Vai trò, tác dụng của BTVL .........................................................................9 1.2.3. Phân loại BTVL ..........................................................................................11 1.2.4. Bài tập vật lí có nội dung thực tế ................................................................11 1.2.5. Sử dụng bài tập thực tế trong dạy học vật lí để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh ....................................................................13 1.3. Thực trạng dạy học bài tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ” – vậy lí 11 ở một số trƣờng THPT trên địa bàn TP Đà Nẵng ........................................................................14 1.3.1. Đối tƣợng và phƣơng pháp điều tra ............................................................14 1.3.2. Kết quả điều tra ...........................................................................................15

VI

1.3.3. Đề xuất giải pháp phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thông qua bài tập vật lí ..................................................................................................19 1.4. Đề xuất quy trình xây dựng bài tập thực tế...................................................... KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ..............................................................................................80 CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TẾ CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”- VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN ..............................................................................24 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chƣơng cảm ứng điện từ - vật lí 11 .........................24 2.1.1. Phân phối chƣơng trình chƣơng “Cảm ứng điện từ” ở lớp 11 THPT.........24 2.1.2. Cấu trúc logic nội dung các kiến thức của chƣơng “Cảm ứng điện từ” trong chƣơng trình vật lí phổ thông ........................................................................................25 2.2. Xây dựng các bài tập cụ thể....................................................................................28 2.2.1. Ma trận phân bố bài tập theo nội dung dựa trên ba mức độ phân dạng .....28 2.2.2. Xây dựng các bài tập thực tế ......................................................................28 2.3. Ý tƣởng sử dụng từng bài tập thực tế .....................................................................62 2.4. Thiết kế một số tiến trình dạy học cụ thể ...............................................................63 2.4.1. Tiến trình dạy học Bài 23: từ thông- cảm ứng điện từ ( tiết 2) ...................63 2.4.2. Tiến trình dạy học tiết bài tập từ thông- cảm ứng điện từ ..........................72 2.5. Tiêu chí đánh giá NL VDKT vào thực tiễn trong từng bài tập/hoặc từng giáo án. 78 2.5.1. Phiếu đánh giá NL VDKT vào thực tiễn của một nhóm HS lớp thực nghiệm ...........................................................................................................................78 2.5.2. Đánh giá kết quả học tập lớp TNg và ĐC qua bài kiểm tra........................79 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ..............................................................................................80 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..............................................................81 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .............................................................................81 3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ............................................................................81 3.3. Thời điểm thực nghiệm sƣ phạm ............................................................................81 3.4. Các bƣớc thực nghiệm sƣ phạm .............................................................................81 3.5. Kết quả thực nghiệm...............................................................................................82 3.5.1. Phân tích diễn biến thực nghiệm và đánh giá định tính ..............................82 3.5.2. Đánh giá định lƣợng ...................................................................................88 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ..............................................................................................92 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .............................................................................93 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................95 PHỤ LỤC

VII

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT

Chữ viết tắt

Viết đầy đủ

1.

BT

Bài tập

2.

TT

Thực tế

3.

BTVL

Bài tập vật lí

4.

BTTT

Bài tập thực tế

5.

ĐC

Đối chứng

6.

GV

Giáo viên

7.

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

8.

HS

Học sinh

9.

HV

Hành vi

10.

NL

Năng lực

11.

NL GQVĐ

Năng lực giải quyết vấn đề

12.

NLVDKT

Năng lực vận dụng kiến thức

13.

NXB

Nhà xuất bản

14.

PHT

Phiếu học tập

15.

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

16.

SGK

Sách giáo khoa

17.

TNg

Thực nghiệm

18.

THPT

Trung học phổ thông

19.

ƢDKT

Ứng dụng kĩ thuật

20.

VĐ

Vấn đề

21.

VDKT

Vận dụng kiến thức

VIII

DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng

Tên bảng

Trang

1.1

Cấu trúc NL VDKT vào thực tiễn và tiêu chí đánh giá

7

1.2

Thực trạng sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế của giáo viên trên các trƣờng THPT TP Đà Nẵng

15

1.3

Thực trạng sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế của học sinh tại trƣờng THPT Phan Châu Trinh tại TP Đà Nẵng (122 em)

17

2.1

Phân phối chƣơng trình chƣơng Cảm ứng điện từ - lớp 11

24

2.2

Bảng ma trận phân bố BT theo nội dung dựa trên mức độ nhận thức

28

2.3

Bảng so sánh hoạt động của bếp ga, bếp điện và bếp từ.

33

2.4

Các bƣớc thiết kế máy biến thế

40

2.5

Các bƣớc thiết kế máy phát điện xoay chiều một pha

45

2.6

Bảng công suất các thiết bị gia dụng

46

2.7

Các bƣớc kiểm tra và lắp rắp máy đo tốc độ của xe máy

56

2.8

Bảng so sánh ƣu,nhƣợc điểm hai loại roto

59

2.9

Bảng thống kê các lỗi hỏng của máy xay sinh tố

60

2.10

Ý tƣởng sử dụng các bài tập/tình huống thực tế đã xây dựng

62

2.11

Các hoạt động dự kiến tiết 48

65

2.12

Các hoạt động dự kiến tiết 49

73

2.13

Phiếu đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn của từng HS lớp TNg

79

3.1

Bảng số liệu HS đƣợc chọn làm mẫu thực nghiệm

81

3.2

Đánh giá định tính NL VDKT vào thực tiễn của HS lớp TNg

87

3.3

Điểm đánh giá 11 chỉ số hành vi của HS Huỳnh Thị Mỹ Cơ qua 2 tình huống.

89

3.4

Điểm đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn của các HS nhóm TNg ở 2 tình huống

90

3.5

Kết quả điểm bài kiểm tra của lớp ĐC và lớp TNg

90

IX

DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình

Tên hình

Trang

1.1

Quy trình xây dựng bài tập thực tế

250

1.2

Sét đánh làm hƣ hỏng thiết bị điện

201

1.3

Mô hình máy biến áp

21

1.4

Hình ảnh cách quấn dây lõi máy biến áp

21

2.1

Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng “Cảm ứng điện từ”

25

2.2

Sơ đồ mạch kiến thức phần từ thông

29

2.3

Thí nghiệm giữa ống dây và nam châm

30

2.4

Thí nghiệm giữa ống dây và nam châm điện

30

2.5

Hình ảnh đinamô và cấu tạo của đinamô

31

2.6

Hình ảnh bếp từ và cấu tạo của bếp từ

32

2.7

Hình ảnh thông tin quảng cáo về bếp từ

34

2.8

Bộ phận mâm từ trong bếp từ

35

2.9

Hình ảnh tấm kim loại trong từ trƣờng

35

2.10

Hình ảnh phanh điện từ gắn trên xe

36

2.11

Hình ảnh cấu tạo phanh điện từ gắn trên xe

37

2.12

Tấm kim loại khoét rãnh trong từ trƣờng

37

2.13

Tấm kim loại đặc trong từ trƣờng

37

2.14

Mô hình máy biến áp đơn giản

38

2.15

Hình ảnh lõi sắt của máy biến áp

39

2.16

Hình ảnh công tơ điện

41

2.17

Hình ảnh cấu tạo của công tơ điện

42

2.18

Hình ảnh ăng-ten trên xe ô tô

43

2.19

Hình ảnh lò vi sóng

43

2.20

Hình ảnh bếp từ

43

2.21

Hình ảnh nung chảy kim loại bằng cách để trong từ trƣờng biến thiên

44

2.22

Hình cân nhạy

44

2.23

Thí nghiệm giữa ống dây và nam châm điện

44

2.24

Hình ảnh thông tin máy phát điện xoay chiều

46

2.25

Mô tả cấu tạo của máy phát điện.

46

2.26

Hình thí nghiệm tự cảm

48

X

Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

2.27

Đèn Flash trong máy ảnh

48

2.28

Sét đánh làm hƣ hỏng thiết bị điện

50

2.29

Máy bay phản lực bay theo phƣơng ngang

50

2.30

Dàn máy chụp cộng hƣởng từ

51

2.31

Cấu tạo của máy chụp cộng hƣởng từ

51

2.32

Hình chụp từ video thí nghiệm ống dây và đĩa kim loại

52

2.33

Mô hình máy biến áp

53

2.34 2.35 2.36 2.37 2.38 2.39 2.40

Cách quấn dây trên lõi biến áp Thanh nam châm quay tròn trên đĩa kim loại Đĩa kim loại treo trên giá đỡ Mô tơ gắn nam châm có hai cực N-S Đồng hồ tốc độ kiểu cổ điển Hình ảnh chụp từ video cấu tạo và hoạt động của động cơ Hình ảnh các bộ phận cấu tạo của động cơ

53 54 54 54 54 57 57

2.41

Cấu tạo của máy xay sinh tố

57

2.42

Roto lồng sóc

59

2.43

Roto dây quấn

59

2.44

Sơ đồ máy xay sinh tố Philips

59

2.45

Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức tiết Từ thông – Cảm ứng điện từ tiết 2 Không gian các lớp học tập Các nhóm thảo luận phanh điện từ Phiếu trả lời bài tập tình huống điện từ của nhóm 1 Các nhóm xem video cấu tạo Nhóm 3 trình bày ý kiến động cơ điện Phiếu trả lời bài tập tình huống máy xay sinh tố của nhóm 3 Lớp xem video thí nghiệm Đại diện nhóm 2 trả lời Phiếu trả lời bài tập tình huống thí nghiệm của nhóm 2 Biểu đồ đánh giá kết quả NL VDKT vào thực tiễn của HS Huỳnh Thị Mỹ Cơ Biểu đồ đánh giá kết quả kiến thức học đƣợc qua bài kiểm tra của lớp TNg và lớp ĐC.

65

3.1a 3.1b 3.1c 3.2a 3.2b 3.2c 3.3a 3.3b 3.3c 3.4 3.5

83 83 84 85 85 85 86 86 86 89 91

1

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Giáo dục nƣớc ta hiện nay phát triển trong bối cảnh thế giới có nhiều thay đổi nhanh và phức tạp. Toàn cầu hóa và hội nhập quốc tế về giáo dục đã trở thành xu thế tất yếu. Chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội 2011 - 2020 đã xác định rõ “ một trong ba đột phá là phát triển nhanh nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao, tập trung vào việc đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục quốc dân, gắn kết chặt chẽ phát triển nguồn nhân lực với phát triển và ứng dụng khoa học, công nghệ. Sự phát triển của đất nước trong giai đoạn mới sẽ tạo ra nhiều cơ hội và thuận lợi to lớn, đồng thời cũng phát sinh nhiều thách thức đối với sự nghiệp phát triển giáo dục”[1]. Trong xã hội tri thức, nền giáo dục không chỉ trang bị cho học sinh những kiến thức mà nhân loại đã tích lũy đƣợc qua lịch sử mà còn phải bồi dƣỡng cho họ tính năng động cá nhân, tƣ duy sáng tạo và phát triển năng lực thực tiễn. Nhƣ mục 2 điều 28 Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”[12]. Trƣớc tình hình đó, ngoài việc trang bị cho học sinh những kiến thức kĩ năng tối thiểu cần thiết, các môn học cần phải trang bị cho học sinh năng lực vận dụng kiến thức đã biết vào các tình huống học tập hoặc tình huống thực tiễn nhằm đáp ứng những yêu cầu phát triển xã hội. Ở trƣờng phổ thông, Vật lí là bộ môn thực nghiệm gắn liền với thực tế sản xuất và đời sống, là một trong những bộ môn bồi dƣỡng cho học sinh năng lực vận dụng kiến thức vào các tình huống thực tiễn. Vấn đề đặt ra đòi hỏi những giáo viên dạy bộ môn này phải tìm tòi, đổi mới các phƣơng pháp và biện pháp dạy học theo hƣớng tích cực hóa hoạt động của ngƣời học. Thực tiễn việc dạy và học môn Vật lí hiện nay còn nhiều bất cập nhƣ giờ học còn nặng về lí thuyết và nhồi nhét kiến thức, học sinh tiếp thu một cách thụ động không hứng thú từ đó không có niềm say mê học bộ môn. Để nâng cao chất lƣợng dạy học bộ môn, giải bài tập thực tế là một trong những biện pháp quan trọng giúp phát huy sự tích cực trong học tập của học sinh. Việc sử dụng bài tập thực tế liên quan đến các quá trình, hiện tƣợng xảy ra trong cuộc sống xung quanh giúp khơi gợi ở học sinh tính tò mò, hứng thú và phát huy năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Từ đó góp phần vào đáp ứng mục tiêu mà Luật giáo dục và Chiến lƣợc phát triển giáo dục 2011 - 2020 đề ra.

2

Vì những lí do trên nên tôi quyết định chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng bài tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ”- Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Xây dựng đƣợc các bài tập thực tế chƣơng ”Cảm ứng điện từ” – Vật lí 11. - Sử dụng các bài tập trong dạy học để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh. 3. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu xây dựng đƣợc hệ thống các bài tập vật lí có nội dung thực tế và sử dụng một cách phù hợp trong dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 thì sẽ phát triển đƣợc năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh. 4. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Tới nay có nhiều nghiên cứu khoa học quan tâm về xây dựng và định hƣớng hoạt động giải bài tập cho học sinh. Trên thế giới, theo X.E Camenetxki và V.P Ôrêkhôp nghiên cứu đƣa ra định nghĩa về bài tập vật lí. Trong nƣớc, có một số đề tài nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài tập nhƣ: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lí trong dạy học chƣơng Sóng cơ và Sóng âm góp phần nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức học sinh” của tác giả Đào Ngọc Dũng - Luận văn thạc sĩ năm 2014, ĐH Thái Nguyên; “Bồi dƣỡng tƣ duy sáng tạo cho học sinh thông qua hƣớng dẫn giải bài tập chƣơng dòng điện xoay chiều” của Dƣơng Thị Thanh Phƣơng - Luận văn thạc sĩ năm 2014, Trƣờng Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội; “Xây dựng hệ thống bài tập và hƣớng dẫn hoạt động giải bài tập chƣơng Mắt và các dụng cụ quang” - Vật lí 11 nhằm bồi dƣỡng học sinh giỏi trung học phổ thông” của Nguyễn Thị Thùy Linh - Luận văn thạc sĩ năm 2016 Trƣờng Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội; Luận án tiến sĩ của Nguyễn Thanh Hải với nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài tập định tính trong dạy học cơ học vật lí 10 THPT. Ngoài ra còn rất nhiều nghiên cứu về phƣơng pháp giải bài tập theo phân loại dạng bài, theo nội dung…. Tuy nhiên, những nghiên cứu về bài tập thực tế để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thì chƣa có nhiều. 5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn. - Bài tập vật lí nói chung, bài tập vật lí có nội dung thực tế nói riêng chƣơng “Cảm ứng điện từ” – vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào

3

thực tiễn của học sinh. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài Để đạt đƣợc mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau: - Nghiên cứu lí thuyết về phát triển năng lực, năng lực vận dụng kiến thức (môn vật lí) vào thực tiễn và việc dạy học theo hƣớng phát triển năng lực học sinh. - Nghiên cứu lý luận về bài tập vật lí, bài tập vật lí thực tế. - Nghiên cứu mục tiêu kiến thức, kĩ năng khi dạy học các kiến thức chƣơng “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11. - Xây dựng các bài tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11. - Thiết kế bài học vận dụng các bài tập đã xây dựng trong dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ”- Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức (vật lí) vào thực tiễn của HS. - Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá hiệu quả dạy học trong việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức (vật lí) vào thực tiễn của HS. 7. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài - Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu sách, báo, các luận án, luận văn, khóa luận tốt nghiệp, chƣơng trình và SGK Vật lí 11 để xây dựng cơ sở lý luận của đề tài và các căn cứ cho những đề xuất về tiến trình xây dựng đƣợc hệ thống bài tập chƣơng cảm ứng điện từ gắn với thực tiễn. - Phƣơng pháp điều tra, khảo sát: Điều tra thực trạng dạy học phần kiến thức này ở trƣờng THPT với việc sử dụng phiếu điều tra, dự giờ, tham khảo giáo án, trao đổi với GV, HS. - Phƣơng pháp chuyên gia: Lấy phiếu góp ý từ các giáo viên có kinh nghiệm dạy lâu năm về dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ”. - Thực nghiệm sƣ phạm. - Thống kê toán học để đánh giá hiệu quả của đề tài. 8. Đóng góp của luận văn - Góp phần cụ thể hóa đƣợc lý luận về năng lực vận dụng kiến thức (vật lí) vào thực tiễn về khái niệm, cấu trúc; quy trình xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tế theo hƣớng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh. - Xây dựng hệ thống bài tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ”- Vật lí 11 theo hƣớng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn. 9. Cấu trúc của luận văn Luận văn gồm: - Phần mở đầu

4

- Phần nội dung Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn về xây dựng và sử dụng bài tập nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn. Chƣơng 2. Xây dựng và sử dụng bài tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm. - Phần kết luận - Tài liệu tham khảo - Phụ lục

5

CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN 1.1. Dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh 1.1.1. Khái niệm năng lực Có rất nhiều định nghĩa về năng lực và khái niệm này đang thu hút sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu. Theo cách hiểu thông thƣờng, năng lực là sự kết hợp của tri thức, kỹ năng và thái độ có sẵn hoặc ở dạng tiềm năng có thể học hỏi đƣợc của một cá nhân hoặc tổ chức để thực hiện thành công nhiệm vụ. Mức độ và chất lƣợng hoàn thành công việc sẽ phản ánh mức độ năng lực của ngƣời đó hoặc tổ chức đó. Chính vì thế thuật ngữ “Năng lực” khó mà định nghĩa một cách chính xác. Khái niệm NL có nguồn gốc Latinh: “competentia” nghĩa là “gặp gỡ”. Ngày nay khái niệm NL đƣợc hiểu dƣới nhiều cách tiếp cận khác nhau. Theo từ điển giáo khoa tiếng Việt:“Năng lực là khả năng làm tốt công việc”. Theo Bộ Giáo Dục và đào tạo thì “NL được quan niệm là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. NL thể hiện sự vận dụng tổng hợp nhiều yếu tố (phẩm chất của người lao động, kiến thức và kỹ năng) được thể hiện thông qua các hoạt động của cá nhân nhằm thực hiện một loại công việc nào đó. NL bao gồm các yếu tố cơ bản mà mọi người lao động, mọi công dân đều cần phải có, đó là các NL chung, cốt lõi” [2]. Howard Gardner (1999): “NL phải được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được” [14]. F.E.Weinert (2001) cho rằng: “NL là những kĩ năng kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ xã hội…và khả năng vận dụng các cách GQVĐ một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt”[21]. OECD (Tổ chức các nƣớc kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “NL là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [6]. Trong đề tài này, chúng tôi chấp nhận quan niệm: “NL là sự tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực hiện có hiệu quả các hoạt động trong bối cảnh nhất định”.

6

1.1.2. Các năng lực trong dạy học vật lí Theo [2], [3], môn Vật lý trong chƣơng trình giáo dục trung học phổ thông mới sẽ hình thành và phát triển cho HS các NL sau: - Các NL chung: NL giải quyết vấn đề và sáng tạo, NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác. - Năng lực chuyên môn: NL Vật lý, gồm 3 thành tố năng lực là: Nhận thức kiến thức vật lý; Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên dƣới góc độ vật lý (chính là NL sử dụng 2 con đƣờng/phƣơng pháp dạy học môn vật lý: thực nghiệm và lý thuyết); Vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn. Bên cạnh đó, trong dạy học môn Vật lý còn rèn luyện đƣợc các phẩm chất nhƣ: trung thực, trách nhiệm, chăm chỉ. 1.1.3. Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 1.1.3.1. Khái niệm Theo [6], NL giải quyết vấn đề thực tiễn là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề gắn với thực tiễn mà khi giải pháp giải quyết chƣa rõ ràng. Trong đề tài này, chúng tôi quan niệm: “NLVDKT là khả năng của bản thân ngƣời học tự giải quyết vấn đề đặt ra một cách nhanh chóng, áp dụng những kiến thức lĩnh hội vào những tình huống, những hoạt động thực tiễn để tìm hiểu thế giới xung quanh và có khả năng biến đổi nó. NLVDKT thể hiện phẩm chất, nhân cách của con ngƣời trong quá trình hoạt động để thỏa mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri thức”. 1.1.3.2. Cấu trúc của năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn có các biểu hiện sau: - Tìm hiểu, khám phá vấn đề. - Thiết lập không gian vấn đề. - Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp. - Đánh giá và phản ánh giải pháp; suy ngẫm về cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề để điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới. 1.1.4. Công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức (vật lí) vào thực tiễn của học sinh Từ biểu hiện của cấu trúc NLVDKT ở trên, chúng tôi xây dựng bảng công cụ để đánh giá sự phát triển NLVDKT của HS trong quá trình dạy học và kiểm tra đánh giá nhƣ sau:

7

Bảng 1.1. Cấu trúc NL VDKT vào thực tiễn và tiêu chí đánh giá Thành phần/ Thành tố

Mức độ biểu hiện Hành vi

Mức 4

Mức 3

Mức 2

Mức 1

Phân tích đƣợc tình huống cụ thể đầy đủ nhƣng chƣa rõ ràng.

Phân tích đƣợc tình huống cụ thể khi trao đổi với bạn.

Phát hiện đƣợc tình huống thực tiễn có vấn đề khi trao đổi với bạn. Nêu đƣợc Tự phát biểu Tự phát biểu tình huống đƣợc vấn đề đƣợc vấn đề có vấn đề thực tiễn. thực tiễn nhƣng chƣa đầy đủ.

Phát hiện ra vấn đề thực tiễn dƣới sự hƣớng dẫn của GV.

Phân tích đƣợc tình huống cụ thể dƣới sự hƣớng dẫn của GV. Chƣa phát biểu vấn đề thực tiễn.

Phân tích đƣợc tình huống thực tiễn cụ thể đầy đủ, rõ ràng một cách độc lập. Phát hiện Tự phát hiện đƣợc tình đƣợc tình Tìm hiểu, huống có huống thực khám phá vấn đề. tiễn có vấn đề. vấn đề. Phân tích đƣợc tình huống thực tiễn cụ thể.

Thiết lập không gian vấn đề.

Thu thập Xác định đƣợc thông tin đầy đủ chính xác các thông tin cần thiết.

Xác định đƣợc chính xác một số thông tin cần thiết.

Phân tích Phân tích thông tin thông tin chi tiết, cụ thể, sắp xếp khoa học.

Phân tích đƣợc thông tin nhƣng chƣa chi tiết.

Tìm ra kiến thức vật lí và kiến thƣc liên môn liên quan đến vấn đề thực tiễn.

Biết tìm hiểu các thông tin có liên quan đến VĐ thực tiễn ở SGK và thảo luận với bạn.

Biết tìm hiểu các thông tin có liên quan đến VĐ thực tiễn ở SGK, tài liệu tham khảo và thông tin qua thảo luận với bạn.

Phát biểu đƣợc vấn đề thực tiễn nhƣng chƣa đúng với trọng tâm. Xác định đƣợc thông tin dƣới sự giúp đỡ của ngƣời khác.

Phát biểu VĐ thực tiễn dƣới sự hƣớng dẫn của GV. Đọc thông tin nhƣng chƣa xác định đƣợc thông tin cần dùng. Phân tích Có phân đƣợc tích thông thông tin tin. dƣới sự giúp đỡ của GV. Biết tìm Chỉ tìm hiểu các hiểu thông thông tin có tin khi liên quan đƣợc yêu đến VĐ cầu. thực tiễn nhƣng ở kinh nghiệm bản thân.

8

Thành phần/ Thành tố

Mức độ biểu hiện Hành vi

Mức 4

Mức 3

Mức 2

Mức 1

đƣợc pháp thực cách

Đề xuất đƣợc giải pháp GQVĐ thực tiễn nhƣng chƣa tối ƣu.

Đề xuất đƣợc giải pháp GQVĐ thực tiễn nhƣng chƣa hợp lí.

Lập đƣợc kế hoạch để giải quyết vấn đề thực tiễn cụ thể, chi tiết (đầy đủ thời gian, nguồn nhân lực, vật lực). Thực hiện kế hoạch GQVĐ thực tiễn độc lập, hợp lí.

Lập đƣợc kế hoạch để GQVĐ thực tiễn nhƣng chƣa đầy đủ, chi tiết.

Lập đƣợc kế hoạch GQVĐ thực tiễn nhƣng nhờ sự giúp đỡ của ngƣời khác.

Đề xuất đƣợc giải pháp GQVĐ thực tiễn dƣới sự hƣớng dẫn của GV. Chỉ lập kế hoạch để GQVĐ thực tiễn khi đƣợc yêu cầu.

Thực hiện kế hoạch GQVĐ thực tiễn độc lập nhƣng chƣa hợp lí.

Thực hiện kế hoạch độc lập hoặc hợp lí. Đánh giá việc thực hiện giải pháp GQVĐ thực tiễn.

Thực hiện giải pháp GQVĐ thực tiễn nhƣng chƣa đánh giá đƣợc giải pháp.

Vận dụng đƣợc trong tình huống mới một cách độc lập.

Biết điều chỉnh hợp lí, vận dụng đƣợc trong tình huống mới.

Thực hiện kế hoạch GQVĐ thực tiễn nhƣng cần có sự giúp đỡ của GV, bạn học. Thực hiện đƣợc giải pháp GQVĐ thực tiễn nhƣng chƣa hoàn thành. Biết cách điều chỉnh nhƣng chƣa vận dụng trong tình huống mới.

Đề xuất Đề xuất giải pháp giải GQVĐ tiễn một tối ƣu.

Lập kế hoạch để Lập kế giải quyết hoạch, vấn đề. thực hiện giải pháp

Thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn .

Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ thực tiễn.

Đánh giá và phản ánh giải pháp. Điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới.

Thực hiện kế hoạch GQVĐ thực tiễn nhƣng chƣa hoàn thành. Chỉ thực hiện khi có sự hƣớng dẫn của giáo viên. Biết cách điều chỉnh nhƣng nhờ sự giúp đỡ của ngƣời khác.

9

1.2. Bài tập vật lí và việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 1.2.1. Khái niệm về bài tập vật lí Bài tập là một nhiệm vụ mà ngƣời giải cần phải thực hiện. Trong đó có dữ kiện và yêu cầu cần tìm”. Bài tập bao gồm cả những câu hỏi và bài toán, mà khi hoàn thành HS vừa nắm đƣợc vừa hoàn thiện một tri thức hay một kỹ năng nào đó, bằng cách trả lời vấn đáp, trả lời viết hoặc kèm theo thực nghiệm. Bài tập không chỉ cung cấp cho HS hệ thống các kiến thức mà còn giúp cho HS tìm thấy đƣợc niềm vui khi giải ra kết quả của các bài tập mà bản thân mình nghiên cứu. Theo tác giả Thái Duy Tuyên, “Bài tập là một hệ thống thông tin xác định bao gồm hai tập hợp gắn bó chặt chẽ và tác động qua lại với nhau gồm: Những điều kiện là tập hợp những dự liệu xuất phát, diễn tả trạng thái ban đầu của bài tập từ đó có thể tìm ra cách giải quyết, đó là “cái cho” hay là “giả thuyết”. Những yêu cầu là trạng thái mong muốn đạt tới, đó là “cái phải tìm” hay “kết luận”. Hai tập hợp này tạo thành bài tập nhưng lại không phù hợp nhau, thậm chí mâu thuẫn nhau, từ đó xuất hiện nhu cầu phải biến đổi để khắc phục sự không phù hợp hay mâu thuẫn giữa chúng, đó chính là “lời giải” của bài toán”. [19] Nhƣ vậy: Bài tập vật lí đƣợc hiểu là một vấn đề đƣợc đặt ra đòi hỏi phải giải quyết, bằng những suy luận logic, phép toán và thí nghiệm (TN) trên cơ sở các khái niệm, các thuyết, các định luật và các phƣơng pháp vật lí. 1.2.2. Vai trò, tác dụng của BTVL Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm, “bài tập là một phương tiện hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh” [16]. Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra mà ta có thể phân loại đƣợc mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lƣợng HS đƣợc chính xác. Việc giảng dạy bài tập vật lí trong nhà trƣờng không chỉ giúp học sinh hiểu đƣợc một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chƣơng trình mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những nhiệm vụ của học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. Muốn đạt đƣợc điều đó, phải thƣờng xuyên rèn luyện cho học sinh những kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày. Kỹ năng vận dụng kiến thức trong bài tập và trong thực tiễn đời sống chính là thƣớc đo mức độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức mà học sinh đã thu nhận đƣợc. Bài tập vật lí với chức năng là một phƣơng pháp dạy học có một vị trí đặc biệt trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông. Trƣớc hết, vật lí là một môn khoa học giúp học sinh nắm đƣợc qui luật vận động của thế giới vật chất và bài tập vật lí giúp học sinh hiểu rõ những qui luật ấy,

10

biết phân tích và vận dụng những qui luật ấy vào thực tiễn. Trong nhiều trƣờng hợp mặc dù ngƣời giáo viên có trình bày tài liệu một cách mạch lạc, hợp lôgíc, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu, qui tắc và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chƣa đủ để học sinh hiểu và nắm sâu sắc kiến thức. Chỉ thông qua việc giải các bài tập vật lí dƣới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập vật lí đặt ra, học sinh phải sử dụng các thao tác tƣ duy nhƣ phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tƣợng hóa…để giải quyết vấn đề, do đó tƣ duy của học sinh có điều kiện để phát triển. Vì vậy có thể nói bài tập vật lí là một phƣơng tiện rất tốt để phát triển tƣ duy, óc tƣởng tƣợng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong việc khắc phục những khó khăn trong cuộc sống của học sinh. Bài tập vật lí là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà trong giờ học lý thuyết chƣa có điều kiện để đề cập qua đó nhằm bổ sung kiến thức cho học sinh. Đặc biệt, để giải đƣợc các bài tập vật lí dƣới hình thức trắc nghiệm khách quan học sinh ngoài việc nhớ lại các kiến thức một cách tổng hợp, chính xác ở nhiều phần, nhiều chƣơng, nhiều cấp học thì học sinh cần phải rèn luyện cho mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh đó học sinh phải giải thật nhiều các dạng bài tập khác nhau để có đƣợc kiến thức tổng hợp, chính xác và khoa học . “Trong quá trình dạy học vật lí, các bài tập vật lí có tác dụng giúp học sinh ôn tập, đào sâu mở rộng kiến thức”[16]. Chẳng hạn khi giải bài tập học sinh phải vận dụng kiến thức vật lí đã học vào để giải quyết các trƣờng hợp cụ thể, đa dạng của bài toán, học sinh sẽ nắm đƣợc những ứng dụng quan trọng của kiến thức trong thực tế, trong kĩ thuật. Từ đó tạo cho học sinh sự tò mò, hứng thú học tập môn Vật lí. “Bài tập vật lí là điểm khởi đầu để dẫn tới kiến thức mới”[16]. Ví dụ khi cho một bài tập các học sinh sẽ chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức đã học để nhận thức các vấn đề mới. Đây là cơ sở nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức mới một cách sâu sắc. “Bài tập vật lí giúp học sinh rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, phát triển thói quen vận dụng kiến thức một cách khái quát”[16]. Khi giải một bài tập Vật lí đòi hỏi học sinh phải kiên trì, tích cực suy nghĩ, vừa làm việc tự lực, vừa làm việc theo nhóm, theo tập thể. Từ đó rèn luyện cho học sinh ý chí quyết tâm vƣợt khó trong học tập. Một bài tập vật lí có thể đƣợc giải bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau và dù giải theo cách này hay cách khác thì đáp số là nhƣ nhau. Việc giải bài tập Vật lí theo

11

nhiều phƣơng pháp sẽ gây tranh luận, các học sinh sẽ phát biểu ý kiến, những nhận định riêng của mình từ đó các em sẽ hăng hái tham gia vào quá trình học tập. “Bài tập vật lí có tác dụng kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh”. Thông qua đó giúp cho giáo viên đánh giá chất lƣợng kiến thức của học sinh đƣợc chính xác để từ đó có những biện pháp phù hợp giúp học sinh nâng cao hơn chất lƣợng nắm vững kiến thức. Bài tập vật lí có vai trò rất toàn diện trong dạy học Vật lí chính vì thế việc sử dụng bài tập vật lí trong dạy học là không thể thiếu, và sử dụng bài tập sẽ giúp học sinh nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của mình. 1.2.3. Phân loại BTVL Theo tài liệu của Nguyễn Thanh Hải phân loại [7]: - Phân loại theo các phân môn của VL thì có bài tập cơ học, bài tập nhiệt học, bài tập điện học, bài tập quang học và bài tập về phản ứng hạt nhân. - Phân loại dựa vào các phƣơng tiện giải thì có bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị. - Phân loại theo độ khó thì có bài tập cơ bản, bài tập nâng cao. - Phân loại theo đặc điểm của hoạt động nhận thức thì có bài tập tái hiện, bài tập sáng tạo. - Phân loại theo các bƣớc của quá trình dạy học thì có bài tập để mở bài, bài tập vận dụng khi xây dựng kiến thức mới, bài tập củng cố hệ thống hoá kiến thức, bài tập về nhà, bài tập kiểm tra... 1.2.4. Bài tập vật lí có nội dung thực tế 1.2.4.1. Khái niệm bài tập vật lí có nội dung thực tế Theo từ điển Tiếng Việt phổ thông, thực tế là tổng thể nói chung những gì đang tồn tại và diễn ra trong tự nhiên và xã hội, có quan hệ đến đời sống của con ngƣời. Thực tế là trạng thái của những điều đã và đang thực sự tồn tại. Tình huống thực tế có thể là các tình huống liên quan đến: + Nhiệm vụ, nhu cầu bản thân: ăn uống, đi lại… + Các hoạt động thực tiễn trong gia đình: làm bếp, đồ gia dụng… + Các vấn đề chung, cấp thiết: các vấn đề về ô nhiễm môi trƣờng, năng lƣợng tái tạo, bảo vệ nguồn nƣớc….. BT có nội dung thực tế là loại BT có liên quan trực tiếp tới đời sống thực tế, kĩ thuật, sản xuất, các hiện tƣợng thiên nhiên và đặc biệt là thực tế lao động, sinh hoạt hàng ngày mà HS thƣờng gặp, do đó nó có tác dụng rất lớn về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp.

12

1.2.4.2. Tác dụng của bài tập thực tế với việc rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Xuất phát từ đặc điểm của bài tập thực tế là có những sự vật, hiện tƣợng vật lí rất quen thuộc, gần gũi với thực tế lao động, sinh hoạt hàng ngày mà HS thƣờng gặp. Khi giải các bài tập này, đặc biệt là khi giải quyết các tình huống có vấn đề, HS sẽ có nhu cầu tìm tòi, khám phá về cuộc sống thực tế, làm tăng thêm tính tò mò, tạo động cơ, hứng thú học tập bộ môn. Từ đó giúp HS vận dụng đƣợc lý thuyết vào thực tiễn và cảm nhận đƣợc sự cần thiết khi học bộ môn này. HS phải thực hiện các thao tác tƣ duy và các thao tác vật chất để hoạt động nhận thức của mình đạt hiệu quả cao. GV cần phải có thời gian để rèn luyện cho HS các thao tác tƣ duy nên GV thƣờng xuyên sử dụng những bài tập thực tế ở những mức độ khác nhau, từ đó giúp nâng cao tốc độ và độ chính xác của các thao tác tƣ duy. Vậy, bài tập thực tế còn đóng vai trò là phƣơng tiện để rèn luyện cho HS các thao tác cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lí [16]. Thông qua việc giải bài tập thực tế, học sinh có thể thấy đƣợc những gì mình học đƣợc không chỉ giới hạn trong sách vở mà còn mở rộng ra cuộc sống bên ngoài qua đó nâng cao đƣợc kĩ năng sống của mình trong thế giới xung quanh. 1.2.4.3. Nguyên tắc xây dựng bài tập thực tế Bài tập thực tế với tƣ cách là một loại bài tập trong hệ thống bài tập VL cần đảm bảo phải phù hợp với nội dung dạy học, phải phù hợp phƣơng pháp dạy học của GV, kiến thức trong mỗi bài tập phải nằm trong hệ thống kiến thức đƣợc quy định trong chƣơng trình. Bài tập thực tế cần phải thỏa mãn các nguyên tắc sau: - BT có nội dung thực tế phải xuất phát từ thực tiễn, gần gũi với kinh nghiệm của học sinh. - Các thông số (dữ kiện) trong BT phải có tính thực tế. - Bài tập thực tế phải gắn với nội dung học tập. - Bài tập thực tế phải có tính hệ thống, logic. Trong quá trình dạy học, thông qua kiểm tra, đánh giá, cần phải kịp thời xây dựng những BTTT ở mức độ vừa và cao hơn một chút so với mức độ nhận thức của học sinh để nâng dần trình độ, khả năng nhận thức của học sinh. Biến hóa nội dung BTTT theo hình thức tiếp cận mođun. Xây dựng một số BTTT điển hình và từ đó có thể lắp rắp chúng vào các tình huống thực tiễn cụ thể, nội dung bài học cụ thể, hoặc tháo gỡ bài toán phức tạp thành những bài toán đơn giản, tạo ra những bài tập mới. - Bài tập có nội dung thực tiễn phải có tính sƣ phạm. Các tình huống thực tiễn thƣờng gặp phải, thƣờng phức tạp hơn những kiến thức vật lí trong chƣơng trình nên khi xây dựng BT có nội dung thực tế cho HS cần phải xử lí sƣ phạm để làm đơn giản

13

hóa tình huống thực tiễn. Các yêu cầu giải BT có nội dung thực tiễn cũng phải phù hợp trình độ, khả năng của HS [16]. 1.2.5. Sử dụng bài tập thực tế trong dạy học vật lí để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh BTTT có thể đƣợc sử dụng trong tất cả các bƣớc của quá trình dạy học. Tùy theo nội dung cụ thể của từng bài từng chƣơng, GV có thể lựa chọn thời điểm và hình thức sử dụng BTTT thích hợp để đạt đƣợc hiệu quả dạy học cao nhất. 1.2.5.1. Sử dụng hệ thống bài tập để xây dựng kiến thức mới Để gây hứng thú học tập, tạo mâu thuẫn nhận thức cho HS, sự kiện mở đầu nên chọn là những sự kiện gần gũi với thực tế đời sống, bằng cách sử dụng một số BT có nội dung liên hệ chặt chẽ với kiến thức tiết học, đƣợc mô tả một cách ngắn gọn, súc tích để HS nhanh chóng, dễ dàng nhận ra mâu thuẫn giữa sự kiện đƣa ra và hiểu biết sẵn có. Bởi vì kiến thức mới chủ yếu đƣợc hình thành từ sự kế thừa và phát triển các kiến thức mà HS đã học hoặc dựa vào các quan niệm đƣợc hình thành từ cuộc sống. Vì thế ở phần đặt vấn đề, GV nên chọn những BT đƣợc trình bày dƣới dạng tình huống có vấn đề nhằm kích thích hứng thú, tạo nhu cầu phải nghiên cứu, giải quyết. Yêu cầu của các BT ở bƣớc này phải ngắn gọn, mang yếu tố tình huống và hƣớng vào nội dung kiến thức cơ bản của bài tập. Bài tập mà nội dung của nó chứa đựng những mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái cần tìm, mâu thuẫn đó phải có tính vừa sức, gây đƣợc cho HS những hứng thú nhận thức và niềm tin có thể nhận thức đƣợc. Có thể sử dụng BT có nội dung thực tế định tính hay BT có nội dung thực tế thí nghiệm để đặt vấn đề. Tùy thuộc vào đối tƣợng HS và các tƣ liệu cho sẵn, GV có thể lựa chọn các cách tạo tình huống nhƣ: Bài tập nội dung có tình huống bất ngờ, bài tập có nội dung tình huống xung đột, bài tập có nội dung kết luận đúng sai…GV cần chú trọng những BT có nội dung thực tế tạo mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chƣa biết để khi giải quyết vấn đề đặt ra thuyết phục HS cả về lập luận lẫn tính thực tế. 1.2.5.2. Sử dụng bài tập thực tế trong hình thành kiến thức mới Khi tiến hành hình thành kiến thức mới, có thể sử dụng BT có nội dung thực tế bằng cách chia kiến thức cần nghiên cứu thành những đơn vị kiến thức nhỏ, từ đó sử dụng các BT có nội dung thực tế tƣơng ứng để giải quyết từng đơn vị kiến thức sau đó rút ra kiến thức trọng tâm [15], [20]. GV nên đƣa ra những BT có nội dung thực tế nhằm để HS bộc lộ những quan điểm có sẵn, liên quan đến kiến thức của bài học, từ đó phát hiện ra quan niệm sai lệch của học sinh và đồng thời tạo ra nhu cầu nhận thức trong học tập trong quá trình hình thành kiến thức mới và hiệu quả dạy học vật lí mới có thể đƣợc nâng cao. Ngoài ra GV sử dụng BT có nội dung thực tế để hỗ trợ cho HS dựa trên kiến

14

thức đã học suy luận một cách logic các hệ quả của kiến thức, có thể xây dựng các phƣơng án thí nghiệm nhằm kiểm tra hệ quả lôgic đó. Có thể HS tự lực đƣa ra đƣợc quan điểm, giải pháp, sáng kiến mới trên cơ sở của kiến thức đã học, kỹ năng, kỹ xảo thực hành… GV có thể sử dụng các bài tập dƣới các hình thức thể hiện BTTT bằng lời, bằng

hình vẽ, ảnh chụp minh họa và bằng đoạn phim video, clip ngắn minh họa có nội dung: thực tế thí nghiệm có tác dụng rèn luyện kỹ năng thu thập, xử lí thông tin; thực tế định tính có tác dụng rèn luyện các kỹ năng suy luận, diễn dịch và thực tế định lƣợng có tác dụng rèn luyện các kỹ năng tính toán và vận dụng các công thức, định luật. 1.2.5.3. Sử dụng bài tập thực tế trong vận dụng và củng cố Đối với hoạt động củng cố - vận dụng kiến thức, việc sử dụng BT có nội dung thực tế mang lại hiệu quả cao trong việc rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. HS phải kết vận dụng kiến thức vừa mới học vớí những kiến thức đã học trƣớc đó để giải quyết các BT qua đó HS củng cố kiến thức một cách vững chắc. Ở mức độ cao hơn, HS phải vận dụng nhiều kiến thức khác nhau, những hiểu biết, kinh nghiệm về nhiều lĩnh vực vật lí, theo một trình tự hợp lí để giải quyết các BT [15], [20].Ở giai đoạn này, để HS nắm vững đƣợc kiến thức của bài học đồng thời rèn luyện cho các em kỹ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống đặt ra ở đầu bài học, tình huống thực tế có liên quan. 1.2.5.4. Sử dụng bài tập thực tế trong kiểm tra đánh giá Khi bƣớc sang giai đoạn này, HS đã học xong kiến thức và nắm vững các kiến thức đã học. Chất lƣợng tiếp thu và nắm kiến thức của HS ở mức độ nhƣ thế nào thì cần phải đƣợc kiểm tra, đánh giá. Để việc kiểm tra, đánh giá thể hiện rõ năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn đạt kết quả tốt, GV nên lựa chọn những BT có nội dung thực tế cơ bản, tiêu biểu trong các dạng BT có nội dung thực tế đã giao cho HS và yêu cầu HS làm tại lớp hoặc ở nhà sau đó nộp lại bài làm của mình cho GV. Có thể sản phẩm thu đƣợc những câu trả lời chính xác hoặc là sáng kiến, giải pháp mang tính khả thi. 1.3. Thực trạng dạy học bài tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ” – vậy lí 11 ở một số trƣờng THPT trên địa bàn TP Đà Nẵng 1.3.1. Đối tƣợng và phƣơng pháp điều tra Điều tra, khảo sát thực tế tại trƣờng THPT Phan Châu Trinh tại TP Đà Nẵng để tìm hiểu về một số thông tin. - Tình hình dạy giải bài tập thực tế của các giáo viên ở một số trƣờng trên địa bàn TP Đà Nẵng. - Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm mà học sinh thƣờng mắc phải khi giải

15

bài tập chƣơng “Cảm ứng điện từ” vật lí 11, từ đó tìm hiểu những nguyên nhân dẫn đến những sai lầm đó của học sinh. Từ đó, chúng tôi đề xuất phƣơng hƣớng khắc phục. - Điều tra giáo viên: Sử dụng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp với giáo viên, dự giờ tiết dạy. - Điều tra HS: Sử dụng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp với HS, quan sát hoạt động của HS trong các giờ học trên lớp, cho HS làm bài kiểm tra khảo sát năng lực. - Phân tích kết quả điều tra. 1.3.2. Kết quả điều tra Đã tiến hành điều tra trên học sinh lớp 11 vào tháng 2 năm 2018 tại trƣờng THPT Phan Châu Trinh đúng giai đoạn học sinh đang học chƣơng “Cảm ứng điện từ” vật lí 11. - Điều tra trên 122 học sinh: Phiếu điều tra sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế, quan sát hoạt động học của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát. - Điều tra trên 20 giáo viên các trƣờng trên địa bàn TP Đà Nẵng và chuyên viên Sở Giáo dục đào tạo TP Đà Nẵng trong buổi sinh hoạt cụm về chuyên đề “Xây dựng và sử dụng bài tập thực tế chƣơng Cảm ứng điện từ - vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn”. Bảng 1.2. Thực trạng sử dụng bài tập vật lí thực tế của giáo viên trên các trường THPT TP Đà Nẵng Nội dung 1. Thầy (cô) đánh giá tầm quan trọng của việc sử dụng bài tập thực tế để bồi dƣỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS 2. Theo thầy (cô) các biện pháp dƣới đây có thể rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS

1.Rất quan trọng

Tỉ lệ(SL) 71,4%(14)

2. Quan trọng

28%(6)

3. Bình thƣờng

0%

4.Không quan trọng

0%

1.Thiết kế bài học logic hợp lí

50%(10)

2. Sử dụng phƣơng pháp dạy học phù hợp.

71%(14)

3.Sử dụng bài tập có tình huống thực tiễn của cuộc sống, yêu cầu HS sử dụng kiến thức đã học để giải quyết

100%

4. Yêu cầu HS nhận xét lời giải của ngƣời khác, lập luận bác bỏ quan niệm trái ngƣợc và

57%(11)

16

Nội dung

Tỉ lệ(SL)

bảo vệ quan điểm của mình

3. Thầy(cô) cho biết đã sử dụng biện pháp nào để có thể rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh.

4. Thầy (cô) giáo có thƣờng đặt các câu hỏi liên hệ thực tiễn trong quá trình giảng bài mới hoặc trong các giờ dạy trên lớp. 5. Thầy (cô) cho biết kết quả đánh giá học sinh đƣợc rèn luyện về năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh

5. Thay đổi mức độ yêu cầu của bài tập

21%(4)

6. Kiểm tra đánh giá và động viên kịp thời các biểu hiện sáng tạo của HS.

50%(10)

7.Tăng cƣờng các bài tập thực hành, thí nghiệm

71%(14)

1. Thiết kế bài học logic hợp lí

50%(10)

2. Sử dụng phƣơng pháp dạy học phù hợp.

80%(16)

3.Sử dụng bài tập có tình huống thực tiễn của cuộc sống, yêu cầu HS sử dụng kiến thức đã

100%

học để giải quyết 4. Yêu cầu HS nhận xét lời giải của ngƣời khác, lập luận bác bỏ quan niệm trái ngƣợc và bảo vệ quan điểm của mình

43%(9)

5. Thay đổi mức độ yêu cầu của bài tập

28%(6)

6. Kiểm tra đánh giá và động viên kịp thời các biểu hiện sáng tạo của HS.

57%(11)

7.Tăng cƣờng các bài tập thực hành, thí nghiệm

43%(9)

1. Rất thƣờng xuyên

0%

2. Thƣờng xuyên

20%(4)

3. Thỉnh thoảng

60%(12)

4. Không bao giờ

20%(4)

1. HS hiểu bài ngay tại lớp

80%(16)

2. HS tự thực hiện đƣợc các thí nghiệm

60%(12)

3. HS tự phát hiện vấn đề thực tiễn liên quan đến kiến thức vật lí đã học và giải thích đƣợc các vấn đề đó

50%(10)

4. HS sử dụng đƣợc các phƣơng tiện, thiết bị kĩ thuật và hiểu đƣợc cấu tạo nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật

20%(4)

17

Nội dung 5. HS tự nghiên cứu và báo cáo đƣợc các chủ đề liên quan đến chƣơng trình vật lí phổ thông.

Tỉ lệ(SL) 20%(4)

Bảng 1.3. Thực trạng sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế của học sinh tại trường THPT Phan Châu Trinh tại TP Đà Nẵng (122 em) Nội dung

Tỉ lệ

1. Các em có thích giờ học vật 1. Rất thích

20%

lí không?

2. Thích

40%

3. Bình thƣờng

40%

4. Không thích

0%

2. Các em có thái độ nhƣ thế 1. Rất hứng thú, phải tìm hiểu bằng nào khi làm bài tập liên quan mọi cách đến các tình huống thực tiễn 2. Hứng thú, muốn tìm hiểu trong cuộc sống trong sách giáo 3. Thấy lạ nhƣng không cần tìm hiểu khoa hoặc do thầy (cô) giao cho 4. Không quan tâm đến vấn đề lạ

30%

3. Em thấy có cần thiết phải 1. Rất cần thiết hình thành và rèn luyện năng 2. Cần thiết lực vận dụng kiến thức vào 3.Bình thƣờng

40%

thực tiễn không?

0%

4. Không cần thiết

4. Em có thƣờng xuyên vận 1. Rất thƣờng xuyên dụng kiến thức đã học để giải 2.Thƣờng xuyên thích các hiện tƣợng, sự vật, sự 3. Thỉnh thoảng việc trong cuộc sống không? 4. Không bao giờ

50% 20% 0% 50% 10% 1,6% 20% 60% 18,4%

Qua việc tổng hợp kết quả tham khảo ý kiến, trao đổi trực tiếp với giáo viên – học sinh, tham gia dự giờ trên lớp tôi nhận thấy: * Tình hình sử dụng bài tập thực tế để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của giáo viên. Thông qua việc trao đổi với 20 giáo viên dạy bộ môn Vật lí tại các trƣờng THPT trên địa bàn TP Đà Nẵng về dạy giải bài tập vật lí của giáo viên chúng tôi rút ra đƣợc một số nhận định sau: - 100% GV cho rằng việc sử dụng bài tập thực tế để bồi dƣỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn là rất quan trọng và cần thiết cho học sinh. - 100% GV cho rằng biện pháp có thể rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn là sử dụng bài tập có tình huống thực tiễn của cuộc sống và yêu cầu HS sử dụng kiến thức đã học để giải quyết.

18

- 100% GV đã sử dụng các bài tập thực tế trong giờ học nhƣng không thƣờng xuyên trong chƣơng trình học. Mức độ sử dụng bài tập thực tế trong các giờ dạy thƣờng xuyên chỉ 20% - 71% GV cho biết kết quả đánh giá học sinh đƣợc rèn luyện về năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thể hiện qua việc HS hiểu đƣợc bài ngay tại lớp. - Mỗi GV thƣờng chọn cho mình các biện pháp khác nhau để có thể rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn chẳng hạn nhƣ: thiết kế bài học logic hợp lí, phƣơng pháp dạy học phù hợp, tăng cƣờng sử dụng các bài tập thực hành, thí nghiệm cách diễn đạt riêng. Tuy nhiên việc sử dụng bài tập có tình huống thực tiễn của cuộc sống không tiến hành thƣờng xuyên bởi cần phải có thời gian nghiên cứu kĩ về các vấn đề thực tế và thời lƣợng tiết dạy ít không đủ để triển khai dạy các bài tập thực tế. Giáo viên ít khai thác tài liệu, thông tin thời sự, công nghệ hiện đại, ngại khó khi nghiên cứu xây dựng hệ thống BTVL gắn với thực tiễn. Trong quá trình giảng dạy các thầy cô thƣờng chỉ tập trung vào các kiến thức và kỹ năng cần nắm trong bài để phục vụ cho kiểm tra, cho thi cử mà chƣa thực sự quan tâm đến việc rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho HS. Cụ thể là trong quá trình hình thành kiến thức mới, thầy/cô chƣa thƣờng xuyên đƣa ra các câu hỏi, các tình huống có vấn đề gắn liền với thực tiễn để HS liên tƣởng và áp dụng (20%). Để chuẩn bị cho bài mới, thầy/cô chỉ yêu cầu HS về nhà làm các bài tập trong SGK và sách bài tập mà chƣa chú ý vào việc giao nhiệm vụ cho các em về nhà tìm hiểu cuộc sống, môi trƣờng xung quanh về các vấn đề có liên quan đến kiến thức trong bài giảng kế tiếp để HS có tâm thế vào bài mới một cách hứng thú hơn. Và cũng theo đó các thầy/cô chƣa chú ý dành thời gian để cho các em đƣa ra những khúc mắc để giải đáp cho các em về những hiện tƣợng các em quan sát đƣợc trong đời sống. Trong các giờ học nói chung, những mâu thuẫn mà các em tìm đƣợc trong các tình huống, các vấn đề thƣờng là mâu thuẫn giữa lí luận với lí luận là chính, còn việc liên hệ giữa lí luận và thực tiễn còn hạn chế. Chính vì vậy mà HS dù rất thích vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn (90%) nhƣng vẫn chƣa hình thành đƣợc thói quen liên hệ giữa những kiến thức lý thuyết học đƣợc với thực tế xung quanh các em. Từ kết quả khảo sát ở trên đặt ra một vấn đề đó là làm thế nào để rèn luyện để nâng cao hơn nữa kỹ năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn. Đó là vấn đề đặt ra mà đội ngũ GV dạy bộ môn vật lí cần phải trăn trở để có hƣớng bổ sung vào về phƣơng pháp và nội dung trong quá trình giảng dạy, khắc phục sự nghiệp trồng ngƣời của mình.

19

Mặt khác số lƣợng BTVL có nội dung thực tế trong SGK quá ít, nếu có lại tập trung vào mức độ vận dụng sáng tạo, GV phải tự biên soạn các dạng bài tập thực tế để dạy cho HS. Đề thi Vật lí trong các kì thi tốt nghiệp THPT Quốc gia, các kì kiểm tra học kì ở các trƣờng THPT hầu hết đều sử dụng hình thức trắc nghiệm khách quan nên việc sử dụng các bài tập thực tế bị hạn chế, khó để đánh giá kĩ năng của HS. 1.3.3. Giải pháp phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thông qua bài tập vật lí Theo nhận xét của nhiều nhà nghiên cứu giáo dục, trong những năm qua giáo dục phổ thông ở nƣớc ta đã đạt nhiều kết quả nổi bật, quy mô giáo dục không ngừng đƣợc tăng lên; chất lƣợng giáo dục đã có những chuyển biến tích cực. Bên cạnh đó thì giáo dục nƣớc ta vẫn còn có một số tồn tại, cần từng bƣớc khắc phục. Đó là chất lƣợng giáo dục tuy có chuyển biến nhƣng vẫn còn thấp so với yêu cầu phát triển của đất nƣớc; đội ngũ giáo viên còn bất cập về số lƣợng, chất lƣợng và cơ cấu; cơ sở vật chất kĩ thuật vẫn chƣa thoát khỏi tình trạng nghèo nàn, lạc hậu ... Với trách nhiệm của ngƣời giáo viên vật lí trực tiếp đứng lớp giảng dạy ở trƣờng trung học phổ thông nhiều năm, chúng tôi quan tâm nhiều đến chất lƣợng học tập của học sinh, đến suy nghĩ, tâm tƣ tình cảm của học sinh đối với bộ môn của mình, quan tâm nhiều đến việc đổi mới phƣơng pháp dạy học sao cho chất lƣợng dạy và học vật lí của thầy trò chúng tôi đạt đƣợc hiệu quả tốt nhất trong những điều kiện hiện có. Xuất phát từ những mối quan tâm ấy, tôi xin đƣợc trao đổi một thực tế - một thực trạng đáng buồn, đó là sự yếu kém đến khó tƣởng tƣợng của đại đa số học sinh phổ thông hiện nay trong việc vận dụng kiến thức vật lí đã học vào thực tế cuộc sống của chính mình. Trăn trở với thực tế nêu trên, tôi xin mạnh dạn đƣợc nêu ra một số giải pháp giúp học sinh tăng cƣờng kỹ năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế đời sống nhƣ sau: - Thứ nhất, tăng cƣờng sử dụng bài tập có tính thực tế cao trong các giờ học vật lí. - Thứ hai, khai thác triệt để các dụng cụ thí nghiệm vật lí liên quan đến các hiện tƣợng thực tế, nguyên tắc hoạt động chính của các máy móc, thiết bị trong thực tiễn. - Thứ ba, tăng cƣờng các bài tập thực tế trong đề kiểm tra, đánh giá học sinh. 1.4. Đề xuất quy trình xây dựng bài tập thực tế Trƣớc hết, bài tập thực tế chỉ là một thành phần trong hệ thống các BTVL và không thể thay thế cho các bài tập khác trong dạy học vật lý nên việc xây dựng các BT có nội dung thực tế cho giờ lên lớp vật lí ở đây chủ yếu nhằm đến mục tiêu rèn luyện NLVDKT vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học ở trƣờng THPT.

20

Xuất phát từ những yêu cầu và nguyên tắc xây dựng bài tập thực tế nhƣ đã nêu trên, việc xây dựng các bài tập thực tế cho một giờ lên lớp có thể thực hiện theo qui trình gồm 6 bƣớc, thể hiện qua hình 2.2 Bước 1 Bước 2 Bước 3 Bước 4

• Căn cứ vào nội dung chương trình và sách giáo khoa để phân tích nội dung kiến thức vật lí của bài học.

• Phát hiện các vấn đề thực tiễn có liên quan đến kiến thức (theo 3 kiểu bài tập. • Xây dựng ý tưởng bài tập (tình huống, các nội dung cần hỏi), chuyển hóa, mô hình hóa bài tập. • Xây dựng, soạn bài tập cụ thể có yếu tố thực tiễn phù hợp nội dung bài học và đáp án tƣơng ứng của bài tập.

Bước • Chỉnh sửa, hoàn thiện hệ thống bài tập đã biên soạn. 5 Bước 6

• Sắp xếp thành hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong hệ thống đã biên soạn. Hình 1.1. Quy trình xây dựng bài tập thực tế

Bƣớc 1: Căn cứ vào nội dung chƣơng trình và sách giáo khoa để phân tích nội dung kiến thức vật lí của bài học, từ đó xây dựng đơn vị kiến thức cụ thể, những kiến thức nào là trọng tâm, chúng có mối liên hệ gì với những kiến thức bài học trƣớc và những bài học kế tiếp thƣờng là kiến thức của cả một chƣơng học. Bƣớc 2: Phát hiện các vấn đề thực tiễn có liên quan đến kiến thức (theo 3 kiểu bài tập dƣới đây) từ đó xây dựng đƣợc ý tƣởng bài tập, xác định đƣợc vị trí, nhiệm vụ bài tập thực tế trong tiến trình dạy học, đặt trong hoạt động học tập nào, rèn luyện cho HS những kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn ở mức độ nào của tiết dạy. Dạng 1 (Mức độ 1): Giải thích các hiện tƣợng tự nhiên trong sản xuất và đời sống xung quanh. Bài tập 14: Đọc kênh thông tin sau: Vào mùa mƣa bão thƣờng xuyên xảy ra các hiện tƣợng sấm sét. Vì vậy nguy cơ gây nguy hiểm cho tính mạng con ngƣời và những thiệt hại về tài sản do sét đánh là rất cao. Mức độ thiệt hại thiệt hại tùy thuộc vào dòng điện sinh ra mạnh hay yếu, vị trí gần hay xa nơi bị sét đánh. Đa số các trƣờng hợp đồ gia dụng bị hƣ hỏng do sét lan truyền từ đƣờng dây điện hơn là sét đánh trực tiếp.

21

Hình 1.2. Sét đánh làm hư hỏng thiết bị điện Trích từ: https://nld.com.vn/thoi-su-trong-nuoc/set-danh-chay-hang-loat-thiet-bi-dien20120705122152265.htm Ở gần nơi sét đánh, người ta thấy có cầu chì bị chảy; đôi khi những máy đo điện nhạy cũng bị cháy. Giải thích? Dạng 2 (Mức độ 2): Giải thích nguyên tắc hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật của vật lí liên quan. Bài 18(2): Quan sát cách quấn dây cho lõi của các máy điện như máy biến áp, động cơ điện

Hình 1.3. Mô hình máy biến áp Trên lõi các biến thế, động cơ điện sử dụng dòng xoay chiều có quấn các cuộn dây dẫn điện. Cách quấn dây nào trong hai cách quấn dây ở hình dưới đây được sử dụng. Tại sao?

Hình 1.4. Hình ảnh cách quấn dây lõi máy biến áp Dạng 3 (Mức độ 3): Thiết kế, chế tạo hoặc đƣa ra ý tƣởng giải pháp kỹ thuật đáp ứng một yêu cầu thực tiễn cụ thể.

22

Câu 20.5(3). Biểu hiện máy xay sinh tố Philips hr2104 bị kẹt công tắc. Hãy nêu giải pháp sữa chữa lỗi hỏng nêu trên? Có hai cách để phát hiện ý tƣởng của bài tập thực tế: Cách 1: Dựa vào kinh nghiệm bản thân, qua quan sát thực tiễn, từ đó xác định đƣợc vấn đề thực tiễn xung quanh. Cách 2: Tìm kiếm trên mạng hoặc tài liệu, giáo trình, sách chuyên ngành thông qua các từ khóa tƣơng ứng với các dạng bài tập (cách này là phổ biến nhất, lưu ý là cần ghi lại nguồn thông tin – địa chỉ trang web, ngày truy cập để tiện khi sử dụng, trích xuất). Bƣớc 3: Xây dựng ý tƣởng bài tập (tình huống, các nội dung cần hỏi), chuyển hóa, mô hình hóa bài tập. Trong bƣớc này, GV phải đọc nhiều tài liệu, tham khảo nhiều sách BTVL đã đƣợc biên soạn, suy nghĩ tìm tòi những yếu tố, những mối liên hệ với thực tiễn từ đó tổng hợp lại để biên soạn đƣợc những BT có nội dung thực tế hay và thích hợp với tiến trình dạy học. Bƣớc 4: Xây dựng, soạn bài tập cụ thể có yếu tố thực tiễn phù hợp nội dung bài học và đáp án tƣơng ứng của bài tập. Xác định những câu hỏi, phụ đề, câu dẫn để sử dụng chúng đúng mục đích đề ra còn dƣới dạng thô. Bƣớc 5: Chỉnh sửa, hoàn thiện hệ thống bài tập đã biên soạn. Xác định lại câu dẫn, cách đặt câu hỏi phải rõ ràng, gãy gọn tránh rƣờm rà gây ra sự khó hiểu đối với học sinh. Xem xét lại các câu hỏi có thể phải sử dụng cách đặt vấn đề rất thực tế bằng cách sử dụng dụng cụ minh họa. Bƣớc này GV cần tham khảo sự góp ý của đồng nghiệp có kinh nghiệm để hoàn chỉnh bài tập. Bƣớc 6: Sắp xếp thành hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong hệ thống đã biên soạn. Rà soát lại hệ thống các bài tập thực tế đảm bảo sự cân đối giữa các loại bài tập phù hợp với trình độ phát triển nhận thức của học sinh. Chú ý: Bƣớc 1 và 2 có thể hoán đổi cho nhau. Trong 6 bƣớc trên, bƣớc 2 là quan trọng nhất bởi đây là bƣớc cơ bản để hình thành ý tƣờng của bài tập thực tế. Trong quá trình thực hiện, cần chú ý thêm một số vấn đề sau: Các bài tập thực tế đƣợc sử dụng để tạo ra tình huống có vấn đề, nhất thiết phải chứa đựng các mâu thuẫn nhận thức nhằm kích thích tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS. Với mỗi BT đặt ra, GV phải dự kiến đƣợc HS sẽ không trả lời đƣợc một cách hoàn thiện và muốn hoàn thiện câu trả lời thì cần phải lĩnh hội thêm những kiến thức mới nào sẽ đƣợc học trong bài mới. Các BT có nội dung thực tế đặt ra nhất thiết phải đƣợc trả lời vào những thời điểm khác nhau trong tiến trình bài học (có thể sau mỗi mục hoặc khi kết thúc bài học). Các BT có nội dung thực tế phải đƣợc lựa chọn và xây dựng sao cho chúng có tính tiêu biểu để học sinh hoàn thành đƣợc việc trả lời câu hỏi và bài tập này có thể tự mở rộng và vận dụng đƣợc vào thực tiễn cuộc sống với những vấn đề tƣơng tự.

23

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 Trong chƣơng 1, tôi đã trình bày cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài, để thấy đƣợc tầm quan trọng của BTVL có nội dung thực tiễn trong việc phát triển năng lực, cụ thể là NLVDKT của HS THPT. Tất cả cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài sẽ là cơ sở vững chắc để tôi xây dựng chƣơng 2- xây dựng và sử dụng hệ thống BTVL có nội dung thực tiễn để phát triển NLVDKT của HS THPT Phan Châu Trinh chƣơng “Cảm ứng điện từ”- Vật lí 11.

24

CHƢƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TẾ CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”- VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chƣơng cảm ứng điện từ - vật lí 11 2.1.1. Phân phối chƣơng trình chƣơng “Cảm ứng điện từ” ở lớp 11 THPT Chƣơng “Cảm ứng điện từ” gồm 6 tiết, bắt đầu từ tiết 47 đến tiết 52 trong chƣơng trình vật lí 11, trong nội dung các tiết nhƣ sau: Bảng 2.1. Phân phối chương trình chương Cảm ứng điện từ - lớp 11 STT

Tiết trong phân

Bài

phối chƣơng trình

1

47

Từ thông. Cảm ứng điện từ (Tiết 1)

2

48

Từ thông. Cảm ứng điện từ (Tiết 2)

3

49

Bài tập từ thông. Cảm ứng điện từ

4

50

Suất điện động cảm ứng

5

51

Tự cảm

6

52

Bài tập

25

2.1.2. CẼu trĂşc logic náť™i dung cĂĄc kiáşżn thᝊc cᝧa chĆŁĆĄng “Cảm ᝊng Ä‘iᝇn tᝍâ€? trong chĆŁĆĄng trĂŹnh váş­t lĂ­ pháť• thĂ´ng Náť˜I DUNG CHĆ˘Ć NG TRĂŒNH CHĆ˘Ć NG CẢM ᝨNG Ä?IᝆN Tᝪ

Tᝍ thĂ´ng: đấi lƣᝣng đạc trĆŁng cho sáť‘ lƣᝣng Ä‘ĆŁáť?ng sᝊc tᝍ xuyĂŞn qua diᝇn tĂ­ch S Biáťƒu thᝊc ∅ = đ??ľđ?‘†. đ?‘?đ?‘œđ?‘ đ?›ź

Hiᝇn tƣᝣng cảm ᝊng điᝇn tᝍ: Khi có s᝹ biến đ᝕i tᝍ thông qua mạt gi᝛i hấn b�i mấch điᝇn kín thÏ trong mấch xuẼt hiᝇn suẼt điᝇn đ᝙ng cảm ᝊng.

Chiᝠu dòng điᝇn cảm ᝊng

SuẼt điᝇn đ᝙ng cảm ᝊng

Hiᝇn tƣᝣng t᝹ cảm

Ä?áť‹nh luáş­t Len-xĆĄ: Dòng Ä‘iᝇn cảm ᝊng xuẼt hiᝇn trong mấch kĂ­n cĂł chiáť u sao cho tᝍ trĆŁáť?ng cảm ᝊng cĂł tĂĄc d᝼ng cháť‘ng lấi sáťą biáşżn thiĂŞn cᝧa tᝍ thĂ´ng ban đầu Ä?áť‹nh luáş­t Faraday: Ä?áť™ láť›n cᝧa suẼt Ä‘iᝇn Ä‘áť™ng cảm ᝊng xuẼt hiᝇn trong mấch kĂ­n tᝉ lᝇ váť›i táť‘c Ä‘áť™ biáşżn thiĂŞn tᝍ thĂ´ng qua mấch kĂ­n Ä‘Ăł. Quan hᝇ giᝯa suẼt Ä‘iᝇn Ä‘áť™ng cảm ᝊng vĂ Ä‘áť‹nh luáş­t Len-xĆĄ

Ä?áť‹nh nghÄŠa: lĂ hiᝇn tƣᝣng cảm ᝊng Ä‘iᝇn tᝍ xảy ra trong máť™t mấch cĂł dòng Ä‘iᝇn mĂ sáťą biáşżn thiĂŞn tᝍ thĂ´ng qua mấch đƣᝣc gây ra báť&#x;i sáťą biáşżn thiĂŞn cᝧa cĆŁáť?ng Ä‘áť™ dòng Ä‘iᝇn trong mấch

Tᝍ thĂ´ng riĂŞng ∅ = đ??żđ?‘–; Ä?áť™ táťą cảm L=4đ?œ‹. 10−7

đ?‘ 2 đ?‘† đ?‘™

∆đ?‘–

SuẼt Ä‘iᝇn Ä‘áť™ng táťą cảm: đ?‘’đ?‘Ąđ?‘? = −đ??ż ∆đ?‘Ą

Dòng điᝇn Fu-cô

Ä?áť‹nh nghÄŠa: dòng Ä‘iᝇn cảm ᝊng xuẼt hᝇn trong cĂĄc kháť‘i kim loấi khi kháť‘i nĂ y chuyáťƒn Ä‘áť™ng trong tᝍ trĆŁáť?ng hoạc đạt trong tᝍ trĆŁáť?ng biáşżn thiĂŞn theo tháť?i gian

ᝨng d᝼ng và tåc hấi cᝧa dòng điᝇn Fu-cô

Năng lƣᝣng tᝍ trĆŁáť?ng

1

Năng lƣᝣng tᝍ trĆŁáť?ng: W=2Lđ??ź 2

HĂŹnh 2.1. SĆĄ Ä‘áť“ cẼu trĂşc náť™i dung chĆ°ĆĄng “Cảm ᝊng Ä‘iᝇn tᝍâ€?

26

Phân tích nội dung: Ta đã biết ở chƣơng Từ trƣờng, dòng điện sinh ra từ trƣờng vậy ngƣợc lại trong điều kiện nào thì từ trƣờng gây ra dòng điện? Đầu tiên GV giới thiệu về khái niệm từ thông, trong SGK vẫn đƣa định nghĩa ∅=

.

với

là góc hợp bới vectơ pháp tuyến với mặt S và vectơ cảm ứng từ

nghĩa là ∅ là đại lƣợng đại số. Ý nghĩa của từ thông là đặc trƣng cho số đƣờng sức từ qua tiết diện S. Từ 4 thí nghiệm cơ bản trong SGK: khi có sự chuyển động của nam châm và ống dây, ta thấy khi số đƣờng sức từ của nam châm qua ống dây biến đổi thì kim điện kế lệch khỏi vạch 0, xuất hiện dòng điện trong ống. HS nhận xét đƣợc khi có sự biến thiên từ thông qua mạch kín thì xuất hiện dòng điện trong mạch đó. Hiện tƣợng xuất hiện dòng điện trên đƣợc gọi là hiện tƣợng cảm ứng điện từ. Vậy hiện tƣợng cảm ứng điện từ có đặc điểm gì? Khi nghiên cứu về hiện tƣợng cảm ứng điện từ, chƣơng trình vật lí lớp 11 đề cập 3 vấn đề sau: + Dòng điện cảm ứng: Chiều dòng điện cảm ứng đƣợc xác định bằng định luật Len-xơ “Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trƣờng cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín”. Phân tích từ các thí nghiệm, ta chọn chiều dƣơng trên mạch (C) thuận với chiều đƣờng sức từ qua (C) thuận với chiều đƣờng sức từ qua (C)( nghĩa là qua mặt S bất kì dựa trên chu vi (C)), từ đó suy ra chiều của pháp tuyến của S, khi đó từ thông qua S là số dƣơng. Nếu từ thông tăng, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo chiều ngƣợc với chiều dƣơng đã chọn. Nếu từ thông giảm, dòng điện cảm ứng trong (C) chạy theo chiều dƣơng đã chọn. + Suất điện động cảm ứng: Dựa trên suy luận tƣơng tự: nguồn điện một chiều sinh ra dòng điện một chiều. Đặc trƣng cho khả năng sinh công của nguồn điện là suất điện động. Do đó có dòng điện cảm ứng thì phải có suất điện động cảm ứng. Định nghĩa “Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín là suất điện động cảm ứng”. Công thức tính suất điện động cảm ứng đƣợc đƣa ra dựa trên định luật bảo toàn năng lƣợng. Khi có từ thông biến thiên dịch chuyển qua mạch (C), lực từ sinh công ∆ = . ∆∅. Lực từ tác dụng lên mạch C luôn cản trở chuyển động tạo ra biến thiên từ thông. Do đó ∆ là công cản. Vậy để thực hiện sự dịch chuyển của (C) phải có ngoại lực tác dụng lên (C) và trong chuyển dời nói trên ngoại lực này đã sinh công thắng công cản của lực từ ∆ = −∆ = − . ∆∅. ∆ có độ lớn bằng phần năng lƣợng bên ngoài cung cấp cho mạch (C) và đƣợc chuyển hóa thành điện năng của suất điện động cảm ứng eC trong khoảng thời gian ∆ . ∆ điện động cảm ứng

=−

∆∅ ∆

=

∆ . Suy ra công thức tính suất

. Từ đó rút ra độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất

27

hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiêm từ thông qua mạch kín đó. Đây là nội dung định luật cơ bản của hiện tƣợng cảm ứng điện từ- định luật Fa-ra-đây. + Năng lƣợng từ trƣờng: Trƣớc khi nói về năng lƣợng từ trƣờng cần đƣa ra một ví dụ chứng tỏ rằng khi ống dây mang dòng điện thì trong ống dây có năng lƣợng. Vì khi ống dây có dòng điện thì trong ống dây có từ trƣờng. Do đó coi năng lƣợng tích trữ trong ống dây chính là năng lƣợng từ trƣờng trong ống dây đó. Giống với điện trƣờng, từ trƣờng có năng lƣợng nhƣng điện trƣờng là trƣờng thế nhƣng từ trƣờng không phải. Từ nội dung kiến thức cơ bản trên, chƣơng “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 nghiên cứu các nội dung: dòng điện Fu-cô, hiện tƣợng tự cảm. + Dòng điện Fu- cô: Để đƣa ra khái niệm về dòng điện Fu-cô, GV làm thí nghiệm chuyển động của lá kim loại dao động khi không có từ trƣờng và khi có từ trƣờng giữa hai cực nam châm. Từ đó HS nhận xét lá kim loại dừng lại khá nhanh trong từ trƣờng. GV gợi ý để HS thấy khi lá kim loại dao động giữa hai cực nam châm thì từ thông qua lá kim loại biến đổi. Do đó trong tấm kim loại có dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng xuất hiện bên trong khối vật dẫn khi khối này chuyển động trong một từ trƣờng hoặc đƣợc đặt trong từ trƣờng biến thiên theo thời gian gọi là dòng điện Fu-cô. Tác dụng của dòng điện Fu-cô vừa có ích và vừa có hại. Ứng dụng của dòng điện Fu-cô nhƣ: gây ra lực hãm điện từ trong các bộ phanh điện từ của những ô tô hạng nặng, bếp từ, một số lò tôi kim loại. + Hiện tƣợng tự cảm: Trong SGK, trƣớc hết nêu khái niệm từ thông riêng của một mạch kín (C) theo công thức ∅ = với L là độ tự cảm của mạch (C). Ở nội dung này cần đƣa ra hai thí nghiệm về hiện tƣợng tự cảm. TN 1 bố trí theo sơ đồ H25.2 SGK, GV cần nhấn mạnh để HS cần chú ý rằng hai bóng đèn ở hai nhánh giống nhau và điện trở của cả hai nhánh cũng bằng nhau. Khi đóng mạch, bóng đèn ở nhánh có cuộn dây vẫn sáng lên chậm hơn. Điều đó khẳng định rõ ràng rằng ống dây chính là nguyên nhân ngăn cản không cho dòng điện trong nhánh đó tăng lên nhanh chóng. TN2 theo sơ đồ hình 25.4 SGK, sau khi ngắt mạch bóng đền lóe sáng lên một chút rồi mới tắt. Điều đó chứng tỏ khi ngắt mạch ống dây cũng sinh ra dòng điện cảm ứng. Từ hai thí nghiệm trên đƣa ra định nghĩa hiện tƣợng tự cảm có bản chất cũng là hiện tƣợng cảm ứng điện từ chỉ khác ở chỗ nguyên nhân gây ra hiện tƣợng tự cảm là do sự biến thiên của dòng điện gây ra sự biến thiên của từ thông. Những khó khăn khi giảng dạy chƣơng “ Cảm ứng điện từ” lớp 11: + Đối với chƣơng này, nhiều khái niệm trừu tƣợng, đòi hỏi HS phải có tƣ duy tốt, tập trung và trí tƣởng tƣợng tốt. + Khó phân biệt giữa các khái niệm cảm ứng từ và từ thông qua mạch kín.

28

+ Khi xác định chiều dòng điện cảm ứng, HS thƣờng hiểu sai từ trƣờng dòng điện cảm ứng luôn có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua (C) thành ra từ trƣờng cảm ứng luôn ngƣợc chiều với từ trƣờng sinh ra dòng điện cảm ứng. + Thời lƣợng dành cho việc giảng dạy các kiến thức ứng dụng trong thực tế chƣa đƣợc coi trọng. Những kiến thức này khó trình bày và khó hiểu dẫn đến HS khó tiếp thu. Muốn HS dễ dàng tiếp nhận kiến thức phải cho HS trực tiếp quan sát, thực hiện trên các thí nghiệm, thiết bị, dụng cụ… 2.2. Xây dựng các bài tập cụ thể 2.2.1. Ma trận phân bố bài tập theo nội dung dựa trên ba mức độ phân dạng Bảng 2.2. Bảng ma trận phân bố BT theo nội dung dựa trên mức độ nhận thức Nội dung

Mức 1 (1)

Từ thông. Cảm ứng điện từ

Bài 3.1 Bài 3.2(1) Bài 9(1) Bài 10.1(1) Bài 10.2(1) Bài 10.3(1) Bài 14(1) Bài 17(1) Bài 20.1 (1) Bài 11.1(1)

Suất điện động cảm ứng

Tự cảm

Bài 12.1(1) Bài 12.2(1) Bài 6.1(1) Bài 6.2(2) Bài 7(1)

Mức 2

Mức 3

(2)

Bài 1 Bài 2(2) Bài 3.3(2) Bài 4(2) Bài 10.4(2) Bài 11.2(2) Bài 18(2) Bài 20.2 (2) Bài 20.3(2) Bài 20.4(2) Bài 8(2) Bài 13(2) Bài 16 (2) Bài 15(2)

Bài 3.4(3) Bài 5.3(3) Bài 10.4(3) Bài 10.5(3) Bài 11.3(3) Bài 19 (2,3) Bài 20.5(3) Bài 20.6(3)

Bài 5.1(2) Bài 5.2(2) Bài 7(1,2)

2.2.2. Xây dựng các bài tập thực tế Vận dụng những nguyên tắc và quy trình xây dựng BTTT, xuất phát từ những điều kiện DH thực tiễn (về thời lƣợng của giờ học, khả năng nhận thức của HS,...) cùng với tham khảo ý kiến chuyên gia, hệ thống BTTT chƣơng “Cảm ứng điện từ” đƣợc xây dựng theo theo mức độ nhận thức và quy ƣớc nhƣ sau: Ví dụ: Bài 3(1,3): Có nghĩa là bài tập số 3, được xếp ở mức 1,3 là mức giải thích

29

cĂĄc hiᝇn tưᝣng táťą nhiĂŞn liĂŞn quan Ä‘áşżn kiáşżn thᝊc váş­t lĂ­, Ä‘áť xuẼt máť™t giải phĂĄp Ä‘áťƒ giải quyáşżt máť™t vẼn Ä‘áť tháťąc tiáť…n cᝧa cuáť™c sáť‘ng hay sản xuẼt. VĂ­ d᝼ minh háť?a 1: C᝼ tháťƒ quy trĂŹnh xây dáťąng bĂ i táş­p tháťąc táşż cho bĂ i háť?c “Tᝍ thĂ´ng. Cảm ᝊng Ä‘iᝇn tᝍâ€?( Váş­t lĂ­ 11) nhĆ° sau: BĆ°áť›c 1: Căn cᝊ vĂ o náť™i dung chĆŁĆĄng trĂŹnh vĂ sĂĄch giĂĄo khoa, náť™i dung kiáşżn thᝊc váş­t lĂ­ cᝧa bĂ i háť?c cần cho háť?c sinh hiáťƒu đƣᝣc hiᝇn tƣᝣng cảm ᝊng Ä‘iᝇn tᝍ. BĆ°áť›c 2: PhĂĄt hiᝇn cĂĄc vẼn Ä‘áť tháťąc tiáť…n cĂł liĂŞn quan Ä‘áşżn kiáşżn thᝊc ( vĂ­ d᝼ nhĆŁ hoất Ä‘áť™ng cᝧa Ä‘inamĂ´ xe đấp, mĂĄy phĂĄt Ä‘iᝇn). Dáťą kiáşżn bĂ i táş­p dĂšng Ä‘áťƒ dẍn dắt kiáşżn thᝊc máť›i vĂ rèn luyᝇn kÄŠ năng váş­n d᝼ng kiáşżn thᝊc vĂ o tháťąc tiáť…n. BĆ°áť›c 3: Xây dáťąng Ă˝ tĆŁáť&#x;ng bĂ i táş­p (tĂŹnh huáť‘ng, cĂĄc náť™i dung cần háť?i), chuyáťƒn hĂła, mĂ´ hĂŹnh hĂła bĂ i táş­p. Ä?ầu tiĂŞn, GV tĂŹm bĂ i táş­p giĂşp HS phĂĄt hiᝇn ra hiᝇn tƣᝣng cảm ᝊng Ä‘iᝇn tᝍ váť›i thĂ­ nghiᝇm Ä‘ĆĄn giản cho thẼy cĂł sáťą biáşżn thiĂŞn cᝧa tᝍ thĂ´ng qua mấch kĂ­n lĂ m xuẼt hiᝇn suẼt Ä‘iᝇn Ä‘áť™ng cảm ᝊng trong mấch. BĆŁáť›c tiáşżp theo, m᝼c Ä‘Ă­ch cho HS hiáťƒu đƣᝣc cĂł nhᝯng cĂĄch nĂ o lĂ m tᝍ thĂ´ng qua mấch kĂ­n biáşżn thiĂŞn, GV hĆŁáť›ng dẍn HS trả láť?i bĂ i táş­p mᝊc Ä‘áť™ yĂŞu cầu cao hĆĄn. Cuáť‘i cĂšng, GV yĂŞu cầu HS tháťąc hiᝇn bĂ i táş­p váť›i mᝊc Ä‘áť™ yĂŞu cầu cao nhẼt lĂ thiáşżt káşż, cháşż tấo hoạc Ä‘ĆŁa ra Ă˝ tĆŁáť&#x;ng giải phĂĄp káťš thuáş­t Ä‘ĂĄp ᝊng máť™t yĂŞu cầu tháťąc tiáť…n c᝼ tháťƒ. Tᝍ thĂ´ng qua mấch kĂ­n ∅ = đ??ľ. đ?‘†đ?‘?đ?‘œđ?‘ đ?›ź

Thay đ᝕i đ᝙ l᝛n cảm ᝊng tᝍ Khi có s᝹ biến thiên tᝍ thông theo th�i gian qua mấch điᝇn kín là m xuẼt hiᝇn suẼt điᝇn đ᝙ng cảm ᝊng

Thay đ᝕i diᝇn tích cᝧa mấch kín Thay đ᝕i góc �

Ä?áť‘i váť›i tᝍ trĆŁáť?ng do nam châm vÄŠnh cáť­u gây ra, cho NC vĂ mấch kĂ­n chuyáťƒn Ä‘áť™ng tĆŁĆĄng Ä‘áť‘i váť›i nhau

Ä?áť‘i váť›i tᝍ trĆŁáť?ng do nam châm Ä‘iᝇn gây ra, thay Ä‘áť•i cĆŁáť?ng Ä‘áť™ dòng Ä‘iᝇn qua nam châm

HĂŹnh 2.2. SĆĄ Ä‘áť“ mấch kiáşżn thᝊc phần tᝍ thĂ´ng GV dáťą kiáşżn xây dáťąng bĂ i táş­p theo phĂĄt triáťƒn sĆĄ Ä‘áť“ mấch kiáşżn thᝊc trĂŞn trong phần hĂŹnh thĂ nh kiáşżn thᝊc máť›i vĂ cᝧng cáť‘, váş­n d᝼ng. Dáťą kiáşżn cĂĄc yĂŞu cầu bĂ i táş­p tháťƒ hiᝇn dĆŁáť›i hĂŹnh thᝊc lĂ bĂ i táş­p thĂ­ nghiᝇm tháťąc hiᝇn tráťąc tiáşżp cho HS quan sĂĄt vĂ trả láť?i. Dáťą kiáşżn bĂ i táş­p cĂł yĂŞu cầu cuáť‘i cĂšng đòi háť?i HS áť&#x; mᝊc Ä‘áť™ váş­n d᝼ng cao hĆĄn nĂŞu đƣᝣc phĆŁĆĄng ĂĄn thiáşżt káşż thĂ­ nghiᝇm Ä‘ĆĄn giản tấo ra nguáť“n phĂĄt Ä‘iᝇn. BĆ°áť›c 4: Xây dáťąng, soấn bĂ i táş­p c᝼ tháťƒ cĂł yáşżu táť‘ tháťąc tiáť…n phĂš hᝣp náť™i dung bĂ i háť?c vĂ Ä‘ĂĄp ĂĄn tĆŁĆĄng ᝊng cᝧa bĂ i táş­p sau đây: 1. Cho nam châm SN dáť‹ch chuyáťƒn lấi gần hoạc ra xa áť‘ng dây (C) nhĆŁ hĂŹnh váş˝ thĂŹ kim Ä‘iᝇn káşż nhĆŁ tháşż nĂ o? Giải thĂ­ch. 2. Cho áť‘ng dây (C) dáť‹ch chuyáťƒn lấi gần hoạc ra xa nam châm SN nhĆŁ hĂŹnh váş˝ thĂŹ kim Ä‘iᝇn káşż nhĆŁ tháşż nĂ o? Giải thĂ­ch.

30

Hình 2.3. Thí nghiệm giữa ống dây và nam châm 3. Khi mắc nam châm điện với nguồn điện thông qua biến trở, đặt ống dây (C) gần với nam châm điện sao cho nam châm điện và ống dây (C) đồng trục. Khi đóng, mở công tắc hoặc di chuyển con chạy trên biến trở thì kết quả thí nghiệm nhƣ thế nào? Giải thích.

Hình 2.4. Thí nghiệm giữa ống dây và nam châm điện 4. Nêu cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp? 5. Hãy nêu cách thiết kế nguồn phát điện đơn giản để thắp sáng một bóng đèn công suất bé? Trả lời: 1. Cho nam châm SN dịch chuyển lại gần hoặc ra xa ống dây (C) nhƣ hình vẽ thì kim điện kế lệch khỏi vạch số 0 điều này chứng tỏ số lƣợng đƣờng sức từ qua ống dây thay đổi nghĩa là từ thông qua ống dây thay đổi nên trong mạch xuất hiện suất điện động sinh ra dòng điện chạy trong ống dây. 2. Cho ống dây (C) dịch chuyển lại gần hoặc ra xa nam châm SN nhƣ hình vẽ thì kim điện kế lệch khỏi vạch số 0 điều này chứng tỏ số lƣợng đƣờng sức từ qua ống dây thay đổi nghĩa là từ thông qua ống dây thay đổi nên trong mạch xuất hiện suất điện động sinh ra dòng điện chạy trong ống dây. 3. Khi đóng, mở công tắc hoặc di chuyển con chạy trên biến trở thì kim điện kế lệch khỏi vạch số 0 điều này chứng tỏ độ lớn cảm ứng từ B thay đổi dẫn đến từ thông qua

31

vòng dây thay đổi nên xuất hiện suất điện động sinh ra dòng điện chạy trong ống dây. 4. HS nêu đƣợc phƣơng án thiết kế nguồn điện đơn giản để thắp sáng bóng đèn: Cấu tạo có hai bộ phận chính: bộ phận tạo ra từ trƣờng ( nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện); bộ phận dùng để lấy suất điện động ra ngoài ( ống dây hoặc vòng dây có nhiều vòng). Cách hoạt động: Cho từ thông biến thiên qua vòng dây hoặc ống dây bằng cách quay nam châm hoặc ống dây quay xung quanh một trục song song mặt phẳng chứa tiết diện ống dây thì xuất hiện suất điện động cảm ứng trong mạch. Cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp:

Hình 2.5. Hình ảnh đinamô và cấu tạo của đinamô Khi bánh xe quay là roto của đinamô áp với bánh xe đạp cũng quay theo, vì thế nam châm gắn với trục bánh xe của đinamô cũng quay theo. Vì thế từ thông xuyên qua lõi thép của ống dây biến thiên (tăng giảm) liên tục, kết quả là trong ống dây (nối kín với bóng đèn) có một dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện. Nhờ hai vành bán khuyên mà dòng điện lấy ra mạch ngoài là dòng một chiều. Dòng điện này làm đèn sáng. - Nếu không dùng sức quay của bánh xe đạp làm nam châm quay ta có thể dùng sức gió. Khi đó ta có thể làm một cánh quạt để hứng gió, trục quay của quạt gắn với nam châm và đặt nam châm này vào giữa một thỏi thép có quấn cuộn dây, hai đầu cuộn dây nối kín ra ngoài với một bóng đèn. Khi quạt đƣợc gió thổi quay thì từ thông qua lõi thép biến thiên là trong ống dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm đèn sáng. - Mặt khác ta có thể cho nam châm không chuyển động quay mà chuyển động tịnh tiến, hoặc nam châm đứng yên còn cuộn dây thì chuyển động. Bước 5: Chỉnh sửa, hoàn thiện hệ thống bài tập đã biên soạn. Xác định lại câu dẫn, cách đặt câu hỏi phải rõ ràng, gãy gọn tránh rƣờm rà gây ra sự khó hiểu đối với học sinh. Xem xét lại các câu hỏi có thể phải sử dụng cách đặt vấn đề rất thực tế bằng cách sử dụng dụng cụ minh họa. Bƣớc này GV cần tham khảo sự góp ý của đồng nghiệp có kinh nghiệm để hoàn chỉnh bài tập. Bước 6: Sắp xếp thành hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong hệ thống đã biên soạn. Yêu cầu 1,2 của bài tập sử dụng để HS hiểu đƣợc hiện tƣợng cảm ứng điện

32

từ xuất hiện khi có sự biến thiên của từ thông gây ra bởi di chuyển tƣơng đối giữa nam châm và ống dây. Yêu cầu 3 của bài tập giúp học sinh hiểu đƣợc hiện tƣợng cảm ứng điện từ xuất hiện nguyên nhân do từ trƣờng qua ống dây thay đổi. Theo sự phát triển của mạch kiến thức đã học, thì yêu cầu 4 của bài tập ở mức độ cao đòi hỏi HS vận dụng những kiến thức đã học để hình dung đƣợc cách thiết kế nguồn phát điện đơn giản nhƣ đinamô xe đạp hoặc đƣa ra phƣơng án thiết kế nguồn phát điện đơn giản. Bài tập 1(2): Chủ đề bếp từ Một hôm, mẹ và Lan đi siêu thị ngang qua gian hàng trƣng bày các loại bếp. Nhân viên tiếp thị giới thiệu về sản phẩm bếp từ với hình dáng, mẫu mã rất sang trọng, an toàn hơn các bếp gas hay bếp điện. Mẹ Lan thắc mắc vì sao bếp từ lại an toàn hơn các loại bếp khác. Nếu em là Lan, em hãy vận dụng những kiến thức đã học giải thích cho mẹ biết.

Hình 2.6. Hình ảnh bếp từ và cấu tạo của bếp từ Câu 1.1 . Bếp từ có cấu tạo như thế nào? Nguyên tắc hoạt động của bếp từ? Câu 1.2(2 . Giải thích vì sao bếp từ an toàn hơn những bếp khác? Câu 1.3(2). So sánh nguyên tắc hoạt động của bếp từ với bếp điện và bếp ga? Trả lời: Bài tập đƣợc sử dụng sau khi học xong bài “Từ thông. Cảm ứng từ”, sau khi học dòng điện Fu-cô. Bài tập này sử dụng trong bƣớc vận dụng, củng cố hoặc có thể (2)

sử dụng trong tiết bài tập. Cấu tạo: Có một cuộn dây để tạo ra từ trƣờng biến thiên với tần số cao có thể thay đổi đƣợc, ta chỉnh nhiệt độ bằng cách thay đổi tần số. Một cách gần đúng ta có thể coi tất cả từ thông hƣớng thẳng góc với mặt bếp để xuyên lên đáy nồi. Đáy nồi sinh nhiệt: Dòng điện Fu cô khi có một từ thông xoay chiều xuyên qua một tấm kim loại làm đáy nồi “thẩm từ”. Dòng Fu cô làm đáy nồi sinh nhiệt. Hoạt động: Dựa vào hiện tƣởng cảm ứng điện từ. So sánh hoạt động của bếp ga, bếp điện, bếp từ

33

Bảng 2.3. Bảng so sánh hoạt động của bếp ga, bếp điện và bếp từ. Nội dung Hoạt động

An toàn

Bếp ga

Bếp điện

- Khí gas từ đƣờng ống dẫn khí đƣợc nối tới các vòi phun phía dƣới mâm chia lửa. Khi bật bếp, khí sẽ chảy đến các vòi phun của bếp dƣới mâm chia lửa. Khi vặn công tắc, bộ phận gốm áp điện hoặc một mạch điện tử tạo ra tia lửa bắt vào dòng khí. Độ an toàn thấp

- Khi bật bếp, nhiệt phát ra từ mâm nhiệt đƣợc phủ cacbon bắt đầu làm nóng mặt kính, sau đó sẽ truyền nhiệt đến các dụng cụ nấu, làm chín đồ ăn.

Bếp từ

- Dòng Fu-cô này sẽ làm cho vật (đáy nồi) sinh nhiệt tƣơng đối lớn vì ta có thể xem đáy nồi là cuộn dây thứ cấp có điện trở rất nhỏ, các electron di chuyển với tốc độ cao sẽ va đập lẫn nhau nên sinh nhiệt làm đáy nồi tự nóng lên và làm chín thức ăn bên trong. Với nguyên lý hoạt động này bếp từ chỉ đun đƣợc trên các nồi inox có đáy nhiễm từ Do mặt kính nóng Độ an toàn cao dễ bị bỏng. Lƣu ý: cần tắt bếp Lƣu ý: Cần sử dụng nồi bằng nút “on” “off”, chuyên dụng không nên cắt atomat hay rút điện. Khi đó đèn hiển thị chữ “H” sẽ không hiện lên đƣợc.

Do mặt nồi nóng sẽ làm nóng ngƣợc lại mặt kính bếp, cần cẩn thận chờ đèn hiển thị chữ “H” tắt đi

34

Bài tập 2(1,2). Đọc thông tin quảng cáo về bếp từ và trả lời các câu hỏi sau: Thông số kỹ thuật của Bếp từ đôi Essen ES 200 ID – Kính SCHOTT mài vát sang trọng – Khóa trẻ em an toàn. – Cảnh báo nhiệt dƣ – Tổng công suất 4 KW. – Mâm từ tự động nhận biết kích cỡ xong nồi. – Control, PCB, IGTB tiêu chuẩn xuất Đức – Chức năng hẹn giờ 1- 99 phút – Quạt tản nhiệt siêu êm – Kích thƣớc mặt kính: 730×430 mm. – Kích thƣớc khoét đá: 685×385 mm – Tiết kiệm 30% điện năng theo tiêu chuẩn Châu Âu. – Bảo hành 2 năm. Hình 2.11. Hình ảnh thông tin quảng cáo về bếp từ Hình 2.7. Hình ảnh thông tin quảng cáo về Bếp từ Nguồn: http://essen.com.vn/p/cac-san-pham-khuyen-mai-150/bep-tu-doi-essen-es-200-id Câu 2.1(2). Bộ phận mâm từ trong bếp từ có cấu tạo như thế nào? Chức năng của bếp từ là gì? Câu 2.2(2). Vì sao khi lựa chọn mua bếp từ nên chọn bếp có mâm từ bằng đồng nguyên chất, kích thước lớn, số thanh hướng từ nhiều? Câu 2.3(2). Tiến hành sử dụng cùng một nồi nấu nước sôi lần lượt đặt trên hai vị trí bếp công suất lớn nhất và bếp công suất nhỏ nhất. Bạn hãy quan sát, nhận xét và so sánh thời gian đun sôi nước trong hai trường hợp? Giải thích vì sao? Câu 2.4(2). Tiến hành nấu cùng một lượng nước trên hai nồi cùng xuất xứ và chất liệu nhưng có kích thước vùng đáy nồi khác nhau trên cùng vị trí bếp với điều kiện đậy kín nắp vung. Bạn hãy quan sát, nhận xét và so sánh thời gian đun sôi nước trong hai trường hợp và giải thích hiện tượng? Câu 2.5(2). Tính số tiền điện phải trả để nấu thức ăn trong 30 ngày, mỗi ngày nấu khoảng 30 phút biết giá một chữ điện là 2500 đồng. Trả lời: Bếp từ có bộ phận quan trọng nhất là mâm từ gồm nhiều vòng dây đồng cuộn lại thành hình tròn, có kích thƣớc bằng hoặc lớn hơn so với đáy nồi. Mâm từ có chức năng tạo ra từ trƣờng cực lớn tác động lên đáy nồi, từ đó sinh ra nhiệt làm nóng nồi. Để có một bếp từ tốt và tổn hao điện năng ít thì chúng ta nên chọn loại bếp có mâm từ bằng đồng nguyên chất, hoặc lƣợng pha tạp chất càng ít càng tốt. Số lƣợng thanh hƣớng từ càng nhiều thì từ trƣờng càng mạnh sinh ra dòng điện công suất càng lớn.

35

Hình 2.8. Bộ phận mâm từ trong bếp từ Bếp từ sử dụng phƣơng pháp gia nhiệt bằng từ tính đối với nồi, chảo đặt trên bếp. Chỉ những dụng cụ nấu nƣớng đƣợc làm bằng sắt hoặc kim loại, có khả năng hút từ thì mới sinh ra năng lƣợng gia nhiệt vào nồi, nấu chín thức ăn. Sử dụng loại nồi có đƣờng kính đáy 32cm vào vị trí bếp công suất lớn nhất và bếp công suất nhỏ nhất. Bạn sẽ thấy là bếp lớn hơn sẽ sôi nhanh hơn trong cùng điều kiện thực nghiệm (công suất, nồi, nhiệt độ ban đầu của nƣớc). Do khi vòng từ lớn hơn thì tốc độ truyền năng lƣợng từ trƣờng sang đáy nồi nhanh hơn và đều hơn ở tất cả diện tích đáy nồi làm cho nƣớc sôi nhanh hơn so với sử dụng vòng từ nhỏ. Thực nghiệm trên bằng 2 bếp có công suất nhƣ nhau và sử dụng 2 chiếc nồi của cùng 1 hãng với kích thƣớc khác nhau: một nồi có kích thƣớc 14cm và một nồi kích thƣớc 24cm (kích thƣớc phổ thông). Đun một lƣợng nƣớc nhƣ nhau, trong cùng khoảng thời gian và điều kiện nhiệt độ nƣớc ban đầu. Bạn sẽ thấy nồi có đáy nồi to nhanh sôi hơn (không đƣợc mở vung). Bài tập 3(1,2,3): Cho HS quan sát thí nghiệm về chuyển động của miếng kim loại ngoài không khí và trong từ trường giữa hai cực nam châm. Câu 3.1(1). Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét về thời gian chuyển động của miếng kim loại đặc và xẻ rãnh trong hai trường hợp và giải thích tại sao?

Hình 2.9. Hình ảnh tấm kim loại trong từ trường

36

Câu 3.2(1). Thế nào là dòng điện Fu-cô? Tác dụng của dòng điện Fu-cô trong thí nghiệm trên. Câu 3.3(2). Quan sát hình ảnh phanh điện từ trên xe

Hình 2.10. Hình ảnh phanh điện từ gắn trên xe Tìm hiểu về hệ thống phanh điện từ trên xe ô tô, tàu hỏa và nêu tên các chi tiết cấu tạo của hệ thống phanh điện từ. Từ đó hãy cho biết nguyên tắc hoạt động của phanh điện từ và bộ phận quan trọng nhất của phanh điện từ là gì ? Câu 3.4(3). Hãy đề xuất thiết kế sản phẩm đơn giản để làm hãm tốc độ chuyển động của động cơ, từ đó nêu được giải pháp để khắc phục những sự cố khi sản phẩm hoạt động? Trả lời: Miếng kim loại đặc có thời gian chuyển động ngắn hơn so với miếng kim loại xẻ rãnh vì dòng điện cảm ứng trong miếng kim loại đặc lớn nên tác dụng cản trở chuyển động của miếng kim loại đặc lớn hơn nên nhanh chóng dừng lại hơn. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khối vật dẫn khi khối này chuyển động trong một từ trƣờng hoặc đƣợc đặt trong một từ trƣờng biến thiên theo thời gian gọi là dòng điện Fu-cô. Ở các bánh xe đều gắn các đĩa kim loại, khi cần giảm tốc độ ngƣời ta cho một dòng điện mạnh vào trong các cuộn dây của nam châm điện để tạo nên một từ trƣờng mạnh tác dụng lên bánh xe đang chuyển động. Do tác dụng của dòng Fucô, mọi khối kim loại chuyển động trong từ trƣờng đều chịu tác dụng của lực hãm điện từ (theo định luật Len-xơ), sự xuất hiện của dòng Fucô có tác dụng chống lại sự chuyển động của bánh xe và hãm bánh xe lại mà ngƣời ta ứng dụng làm các bộ phanh cho xe tải, tàu hỏa cao tốc, xe đạp... Lợi điểm của phƣơng pháp phanh này là phanh không bao giờ bị hao mòn, giảm chi phí bảo dƣỡng. Đồng thời việc điều chỉnh lực giảm tốc cũng có thể đƣợc thực hiện chính xác hơn phanh ma sát thông thƣờng.

37

Hình 2.11. Hình ảnh cấu tạo phanh điện từ gắn trên xe

Trích từ: https://www.oto-hui.com/diendan/threads/tai-lieu-phanh-dien-tu-cuahang-thaco.107704/ Ý tƣởng thiết kế phanh điện từ: Cấu tạo của phanh điện từ gồm có một đĩa nhôm có bề dày; nam châm điện; trục quay bằng thép, một động cơ điện một chiều một pha công suất 370W để tạo chuyển động cho đĩa nhôm. Sản phẩm hoạt động theo nguyên lý: Động cơ làm quay đĩa nhôm ở tốc độ cao, khi đó chúng ta bóp phanh làm cho các rơle điện từ đƣợc đóng lại và cấp điện cho các nam châm điện tạo ra từ trƣờng mạnh có đƣờng sức từ xuyên qua đĩa nhôm. Đĩa nhôm quay trong từ trƣờng của nam châm và cắt các đƣờng sức từ nên trong đĩa nhôm xuất hiện dòng Fucô, dòng điện này lại sinh ra từ trƣờng chống lại chiều quay của đĩa nhôm làm giảm tốc của đĩa nhôm lại đến khi dừng hẳn lại. Phanh điện từ có thể ứng dụng trong việc chế tạo phanh, hãm của ô tô, xe máy và các động cơ máy lớn nhằm làm giảm việc hỏng hóc các chi tiết máy quan trọng. Giải pháp khắc phục: Hạn chế sự tỏa nhiệt làm nóng thiết bị bằng cách lắp thêm bộ tản nhiệt. Bài tập 4(1,2): Cho HS quan sát thí nghiệm về chuyển động của 2 tấm kim loại kích thước giống nhau nhưng có một tấm khoét rãnh trong từ trường.

Hình 2.12. Tấm kim loại khoét rãnh trong từ trường

Hình 2.13. Tấm kim loại đặc trong từ trường

38

Câu 4.1(1). Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét về thời gian chuyển động của hai tấm kim loại trong hai trường hợp và giải thích tại sao? Câu 4.2(2). Hãy quan sát các lõi của máy điện và các động cơ điện cụ thể như quạt máy, máy bơm nước, máy biến áp hãy cho biết đặc điểm chung về cấu tạo của lõi? Giải thích vì sao? Trả lời: Chuyển động tấm kim loại xẻ rãnh dừng lại lâu hơn vì điện trở lớn làm giảm cƣờng độ dòng điện nên tác dụng làm hãm chuyển động của dòng điện Fu-cô giảm, vì vậy tấm kim loại xẻ rãnh dừng lại lâu hơn. Lõi của máy biến thế gồm những lá thép mỏng ghép sát nhau và cách điện với nhau. Làm nhƣ vậy điện trở của lõi biến thế đối với dòng Fu-cô tăng lên do đó cƣờng độ dòng Fu-cô giảm vì vậy tác dụng có hại của dòng Fu-cô cũng giảm. Bài tập 5(1,2,3): Chủ đề máy biến áp Máy biến thế là thành phần thiết yếu của hệ thống truyền tải điện năng và là thiết bị điện quan trọng nhất trong mỗi trạm biến áp. Máy biến thế đƣợc sử dụng để thay đổi hiệu điện thế từ trạm cung cấp đến các trạm tiêu thụ, qua mỗi trạm tiêu thụ hiệu điện thế sẽ đƣợc giảm đến một mức nhất định phù hợp với nhu cầu sử dụng điện nhằm mục đích tránh gây nguy hiểm cho ngƣời sử dụng.

Hình 2.14. Mô hình máy biến áp đơn giản Nguồn : http://maybienthechungnam.com/ung-dung-cua-may-bien-the/ (2) Câu 5.1 . Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp? Câu 5.2(3). Để chế tạo một máy biến áp nguồn đơn giản để sạc điện cho acquy xe máy. Cho biết tiết diện lõi sắt là 2×3cm2, hệ số khoảng trống giữa các lá sắt là 1,2; hệ số chất lượng lõi sắt là k= 45. a. Em hãy nêu những vật dụng cần thiết để thiết kế sản phẩm biến áp đáp ứng yêu cầu trên? b. Hãy tính số vòng dây cần quấn ở cuộn sơ cấp và thứ cấp? hãy cho biết tiết diện dây quấn ở hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp như thế nào?

39

Trả lời: Cấu tạo: Gồm lõi thép và hai cuộn dây trong đó 1 cuộn nhận điện áp vào gọi là cuộn sơ cấp và 1 cuộn lấy điện áp ra gọi là thứ cấp. Nguyên tắc hoạt động: Dựa vào hiện tƣợng tự cảm. Yêu cầu 2 của bài tập đƣợc sử dụng vào tiết bài tập giao về nhà cho các nhóm HS thực hiện và nghiên cứu. GV giới thiệu cách quấn dây trong máy biến theo các nguồn trên web: https://www.youtube.com/watch?v=OvvQsxB9cUw Máy biến thế có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho một hiệu điện thế tƣơng ứng với nhu cầu sử dụng. Máy biến áp đƣợc sử dụng quan trọng trong việc truyền tải điện năng đi xa. Ngoài ra còn có các máy biến thế có công suất nhỏ hơn, máy biến áp (ổn áp) dùng để ổn định điện áp trong nhà, hay các cục biến thế, cục sạc, ... dùng cho các thiết bị điện với hiệu điện thế nhỏ (230 V sang 24 V, 12 V, 3V, ...). Bài này hƣớng dẫn HS tự quấn lấy 1 cái máy biến áp phù hợp với mục đích sử dụng của mình. Không cần phải đi mua cho dù nó rẻ hơn. Để quấn đƣợc máy biến áp cần lƣu ý những vấn đề sau: + Công suất biến áp + Điện áp đầu vào + Điện áp đầu ra + Tổn hao của máy biến áp Thiết kế phƣơng án chế tạo máy biến áp nguồn đơn giản để sạc điện cho acquy xe máy. Cho biết tiết diện lõi sắt là 2×3cm2, hệ số khoảng trống giữa các lá sắt là 1,2; hệ số chất lƣợng lõi sắt là k= 45. - Bƣớc 1: tính tiết diên có ích của lõi thép=a b=2 3=6 (cm2) - Bƣớc 2: tính số vòng/vôn: 45/15=7,5 vòng/ vôn Số vòng cuộn sơ cấp: 220 7,5=1650 vòng. Số vòng cuộn thứ cấp:12 7,5=90 vòng - Bƣớc 3: tính tiết diện dây quấn: Công suất của máy biến áp: P=(S/1,2)2 =36/1,44=25W Dòng điện cuộn sơ cấp: I1=P/U1=25/220 = 0,11A Dòng điện thƣ cấp: I2=P/U2=25/12=2,08A

Hình 2.15. Hình ảnh lõi sắt của máy biến áp

40

- Bƣớc 4: Tính tiết diện dây quấn: Đƣờng kính sợi dây quấn tính theo: d=0,72√ Dây quấn sơ cấp : d1= 0,72√0 11=0,3mm Dây quấn thứ cấp: d2= 0,72√2 0 = 1,04mm Cách làm Bảng 2.4. Các bước thiết kế máy biến thế Các bƣớc

Cách làm Tính thông số cần thiết

Bƣớc 1

nhƣ đƣờng kính tiết diện dây quấn, kích thƣớc lõi thép.

Bƣớc 2

Chuẩn bị khuôn giấy, ống dây đồng quấn khuôn, lõi thép

Bƣớc 3

Quấn dây đồng lên khuôn giấy và dùng giấy cách điện.

Bƣớc 4

Lắp lõi thép vào cuộn dây ta có máy biếp áp sau đó kiểm tra hoạt động MBA.

Hình ảnh

41

Bài tập 6(1,2): Đọc mẫu thông tin sau:

Theo http://plo.vn/thoi-su/cuc-nam-cham-rac-roi-511070.html. (1)

Câu 6.1 . Với kiến thức đã học, em hãy cho biết hành vi đặt nam châm trên công tơ điện của gia đình bà Luy có phải là hành vi vi phạm pháp luật không? Giải thích. Câu 6.2(2). Nêu cấu tạo công tơ điện và nguyên tắc hoạt động của công tơ điện sử dụng đo điện năng tiêu thụ của gia đình em? Trả lời: Công dụng: Công tơ điện hay còn đƣợc nhiều ngƣời gọi là đồng hồ đo điện là thiết bị thống kê điện năng tiêu thụ của các thiết bị điện lắp đặt phía sau công tơ điện trên cùng đƣờng dây tải điện. Có các loại công tơ điện nhƣ công tơ điện 1 pha 2 dây, công tơ điện 3 pha, hoặc chia theo kiểu đo nhƣ công tơ điện tử, công tơ điện cơ ... Hình 2.16. Hình ảnh công tơ điện Cấu tạo: Gồm 1. Cuộn điện áp: đƣợc mắc song song với phụ tải, cuộn này có số vòng dây nhiều, tiết diện dây nhỏ. 2. Cuộn dòng điện: đƣợc mắc nối tiếp phụ tải, cuộn này có số vòng dây ít, tiết diện dây lớn. 3. Đĩa nhôm: đƣợc gắn lên trục, tì vào trụ có thể quay tự do giữa 2 cuộn dây và quay tự do giữa khe hở của nam châm vĩnh cửu. 4. Nam châm vĩnh cửu: là bộ phận tạo ra mômen cản khi đĩa nhôm quay trong từ trƣờng của nó. Hoạt động: Khi có dòng điện chạy trên phụ tải tức là khi có điện năng đƣợc tiêu thụ thì các bộ phận của công tơ điện bắt đầu làm việc của nó đó là tại ngay cuộn vòng mà dòng đi điện qua sẽ tạo ra một luồng từ thông bên dƣới đĩa nhôm có gắn trục

42

rơ le liên kết với dãy số hiển thị cơ khí . Cùng lúc đó dòng điện cũng tạo ra hai luồng từ thông trên cuộn áp trong đó có một luồng từ thôn tác động trực tiếp lên trên đĩa nhôm . Dƣới sự tác động của 2 luồng từ thông trên nó sẽ tạo ra momen làm cho đĩa nhôm quay trong nam châm vĩnh cửu. Vì nó quay trong nam châm vĩnh cửu nên sẽ bị tạo ra một luồng momen cản làm cân bằng vòng quay từ đó cho ra chỉ số điện năng tiêu thụ dựa vào các vòng quay của đĩa nhôm . Khi đĩa nhôm quay sẽ làm trục số nhảy từ đó hiển thị lên mặt chỉ số điện năng tiêu thụ của phụ tải. Ngƣời ta gắn và một đầu của kim một đĩa kim loại nhỏ (bằng đồng hoặc bằng nhôm), đặt đĩa này trong từ trƣờng của một nam châm vĩnh cửu. Khi kim chuyển động, đĩa kim loại cũng bị chuyển động theo. Từ thông qua đĩa thay đổi làm xuất hiện trong đia dòng điện Fu-cô. Theo định luật Len-xơ, dòng điện Fu-cô tƣơng tác với từ trƣờng của nam châm gây ra lực chống lại sự chuyển động của đĩa. Kết quả là dao động của kim bị tắt đi nhanh chóng.

Hình 2.17. Hình ảnh cấu tạo của công tơ điện Chính vì vậy mà dòng điện Fu-cô đóng vai trò cần thiết đối với công tơ điện. Khi dòng điện qua công tơ làm cho đĩa kim loại quay để đếm điện năng tiêu thụ. Đĩa đƣợc đặt giữa hai cực nam châm chữ U nên sẽ sinh ra dòng điện Fu-cô có tác dụng cản trở chuyển động quay, mômen quay cân bằng với mômen cản làm đĩa quay đều. Khi ngừng tiêu thụ điện (ngắt dòng), dòng điện Fu-cô sẽ làm cho đĩa kim loại dừng lại nhanh chóng để khỏi phải đếm thừa điện năng... Cách làm đồng hồ điện quay chậm: bằng nam châm vĩnh cửu. Đây là một cách khá phổ biến vì nó rất đơn giản và dễ thực hiện nhƣng là hành vi vi phạm pháp luật. Việc dùng nam châm xuất phát từ cấu tạo và nguyên lý vận hành của công tơ điện mà hình thành. Do đồng hồ điện hoạt động dựa trên momen từ thông của hai luồng điện từ trƣờng làm quay đĩa từ trong từ thông từ đó kích đẩy bánh răng truyền lên bộ đếm số thống kê điện năng tiêu thụ. Vì vậy muốn làm đồng hồ quay chậm hoặc hoạt động gián đoạn ngƣời ta dùng nam châm để lên trên đồng hồ lợi dụng từ tính của nam châm tác động vào momen từ thông và làm đĩa từ quay chậm thậm chí là dừng quay mặc dù dòng điện vẫn đi qua. Bài tập 7(1): Bài tập về tình huống thực tế trên lớp Trước cả lớp, GV đưa cho HS điện thoại di động đang bật nhạc yêu cầu HS cắm sạc điện cho điện thoại. Sau khi quan sát HS làm GV hỏi: Bao nhiêu bạn trong lớp đã làm tương tự như bạn? Và cả lớp cách làm của bạn đúng hay sai?

43

Tương tự: ngược lại yêu cầu HS rút điện thoại ra khỏi nguồn thì cách làm như thế nào? Yêu cầu HS nhận xét cách làm của bạn. Trả lời: Trường hợp 1: Bạn HS cắm củ sạc vào ổ điện trước rồi mới cắm dây sạc vào điện thoại. Trường hợp 2: Bạn HS cắm dây sạc vào điện thoại trước, sau đó mới cắm củ sạc vào ổ điện. Cách làm ở trƣờng hợp 2 hạn chế sự thay đổi đột ngột của dòng điện tự cảm tránh làm hỏng điện thoại. Ngƣợc lại, khi rút điện thoại ra khỏi nguồn trình tự phù hợp đúng cách nên khi đã sạc xong, rút củ sạc khỏi ổ điện trƣớc, sau đó rút dây cắm ra khỏi máy điện thoại. Bài tập 8(2): Một chiếc ô tô có ăng-ten vô tuyến dài 1,0 m đi với 100,0 km/h ở vị trí có từ trường ngang của trái đất là 5,5 × 10-5T. Suất điện động tối đa có thể gây ra trong ăng ten do chuyển động này là bao nhiêu?

Hình 2.18. Hình ảnh ăng-ten trên xe ô tô Trích hình ảnh từ: https://vk2ji.com/equipment/antennas/komunica-bazooka-780wideband-mobile-vertical/ Trả lời: Kiến thức liên quan đến chuyển động của đoạn dây trong từ trƣờng cắt đƣờng sức của từ trƣờng. Sử dụng công thức ec=B.l.vsinα= 0,0015V Bài tập 9(1): Ứng dụng nào sau đây không liên quan đến dòng Fu-cô?

Hình 2.19. Hình ảnh lò vi sóng

Hình 2.20. Hình ảnh Bếp từ

44

Hình 2.21. Hình ảnh nung chảy kim loại bằng cách để trong từ trường biến thiên

Hình 2.22. Hình cân nhạy

Bài tập 10(1,2,3): Câu 10.(1). Cho nam châm SN dịch chuyển lại gần hoặc ra xa ống dây (C) như hình vẽ thì kim điện kế như thế nào?

Câu 10.2(1). Cho ống dây (C) dịch chuyển lại gần hoặc ra xa nam châm SN như hình vẽ thì kim điện kế như thế nào?

Hình 2.23. Thí nghiệm giữa ống dây và nam châm điện Câu 10.3(1). Khi mắc nam châm điện với nguồn điện thông qua biến trở, đặt ống dây (C) gần với nam châm điện sao cho nam châm điện và ống dây (C) đồng trục. Khi đóng, mở công tắc hoặc di chuyển con chạy trên biến trở thì kết quả thí nghiệm như thế nào? Giải thích. Câu 10.4(2). Nêu cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp?

45

Câu 10.5(3). Hãy nêu cách thiết kế nguồn phát điện đơn giản để thắp sáng một bóng đèn công suất bé? Trả lời Cách thiết kế nguồn phát điện đơn giản để thắp sáng một bóng đèn công suất bé Với những dụng cụ nhƣ: - Hai đĩa CD. - Một đèn Led. - Một dây đàn hồi - Giá đỡ bằng gỗ hoặc bìa cứng. Cách làm Bảng 2.5. Các bước thiết kế máy phát điện xoay chiều một pha Các bƣớc

Bƣớc 1

Cách làm

Tạo bánh quay từ hai đĩa CD và miếng xốp cứng.

Bƣớc 2

Làm trục quay và tay quay

Bƣớc 3

Làm giá đỡ, mắc mạch điện giữa nam châm với bóng đèn LED.

Bƣớc 4

Lắp bánh quay và giá đỡ và ròng dây đàn hồi nối giữa bánh quay và nam châm.

Hình ảnh

46

Câu 11(1,2,3): Đọc thông tin về sản phẩm máy phát điện đƣợc bán cho các hộ gia đình sử dụng đề phòng những lúc cúp điện Máy phát điện Honda EC 2500CX. Hãng sản xuất: Honda, Máy 1 pha, động cơ HONDA GX160, Công suất: 2,2KW, Kiểu máy: máy trần, bình xăng to 15.5 lít, Khởi động: giật nổ, trọng lƣợng: 42 kg, Độ ồn 64dB, Xuất xứ: Việt Nam, Bảo hành: 12 tháng, loại máy gọn nhẹ, thích hợp cho gia đình

Hình 2.24. Hình ảnh thông tin máy phát điện xoay chiều Trích từ http://mayphatdien123.com/may-phat-dien/detail/may-phat-dien-honda-ec2500cx-1.html Câu 11.1(1). Hãy nêu tên gọi hai linh kiện của bộ phận 1 và 2 trên máy phát điện xoay chiều một pha ở hình vẽ sau? Câu 11.2(2). Em hãy cho biết cấu tạo chính và nguyên tắc hoạt động máy phát

2 1 điện xoay chiều một pha trong thực tế? Hình 2.25. Mô tả cấu tạo của máy phát điện. Câu 11.3(3). Bảng công suất các thiết bị gia dụng đƣợc liệt kê sau: Bảng 2.6. Bảng công suất các thiết bị gia dụng Tên thiết bị gia dụng

Công suất khi hoạt động

Các loại bóng đèn (100 W, ….)

100

Tủ lạnh

100-500

Quạt

200

Ti vi LCD 32”

80

Lò vi sóng

700

Điều hòa (2HP – 1,5 HP – 1,0HP )

1500 – 1100 – 750

Nồi cơm điện

500 – 700

Máy hút bụi

600

47

Tên thiết bị gia dụng

Công suất khi hoạt động

Bơm nƣớc (1/3 HP)

700

Thiết bị mạng modem

10

Máy tính xách tay

110

Tivi thƣờng

200

Đèn tuýp 60cm – 120cm

20 – 40

Bình nƣớc nóng

5000

Cho biết một hộ gia đình sử dụng 10 bóng đèn tuýp, 2 quạt máy, 1 modem, 1 tủ lạnh công suất 300W, nồi cơm điện, 2 tivi LCD 32”, 1 máy tính xách tay, một điều hòa loại 1,5HP và bình nƣớc nóng. Dựa vào bảng số liệu trên, em hãy cho biết với máy phát điện Honda EC 2500CX công suất 2,2KW có khả năng cung cấp điện cho hộ gia đình trên không? Biết rằng theo khuyến cáo của tập đoàn điện lực Việt Nam nên lựa chọn máy phát điện có công suất bằng 70% so với tổng công suất của các thiết bị. Để sử dụng đƣợc máy phát điện trên, đƣa ra cách sử dụng phù hợp bằng cách chỉ ra không nên chạy thiết bị nào? Trả lời 1. Bộ phận (1) : Nam châm (roto) Bộ phận (2) : Các cuộn dây (stato) 2. Cấu tạo: hai bộ phận chính + Nam châm tạo ra từ trƣờng (Roto) + Các cuộn dây để lấy ra suất điện động ( Stato) Máy phát điện là thiết bị điện có tác dụng biến đổi cơ năng thành điện năng thông qua nguyên lý cảm ứng điện từ và định luật về tác dụng của lực từ trƣờng trên dòng điện. Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều: Dựa vào hiện tƣợng cảm ứng điện từ, khi số đƣờng sức từ(của nam châm) xuyên qua tiết diện của cuộn dây luân phiên tăng giảm (do cuộn dây quay tròn hoặc nam châm quay tròn) thì dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây cũng luân phiên đổi chiều 3. Căn cứ vào bảng công suất thiết bị tiêu thụ điện, tính đƣợc tổng số công suất tất cả các thiết bị rất lớn so với công suất của máy phát điện. + Tính đƣợc máy phát điện chỉ cung cấp cho hộ gia đình với mức công suất 2200×70% =1540W

48

+ Máy phát điện chỉ dùng để thắp sáng các bóng đèn và quạt. Tuy nhiên quạt cũng nên hạn chế sử dụng. Bài tập 12(1,2): Quan sát thí nghiệm được bố trí theo hình vẽ sau với mạch điện mắc theo sơ đồ sau gồm 3 nhánh + Nhánh 1 chứa đèn 1 (Đ1) nối tiếp cuộn dây L. + Nhánh 2 chứa đèn 2 (Đ2) nối tiếp với biến trở R. + Nhánh 3 chứa đèn Ne. Câu 12. 1(1). K1 và K2 đóng, K3 mở, điều chỉnh điện trở trên nhánh chứa đèn 2, R và nhánh chứa đèn1, cuộn cảm giống nhau. Khi dóng khóa K thì đèn

Hình 2.26. Hình thí nghiệm tự cảm

1 và đèn 2 như thế nào? Giải thích? Câu 12.2(1). K, K1, K3 đóng và K2 mở, khi mở khóa K thì hiện tượng xảy ra như thế nào? Giải thích. Trả lời: 1.Khi đóng khóa K, đèn 1 sáng chậm hơn đèn 2. Khi đóng khóa K, dòng điện vào hai nhánh tăng lên nhƣng dòng điện qua nhánh có cuộn cảm tăng lên làm xuất hiện dòng điện tự cảm. Theo định luật Len-xơ, dòng tự cảm này chống lại sự tăng của dòng điện nên dòng qua cuộn cảm tăng chậm hơn nên đèn 1 sáng chậm hơn. 2. K1, K3 đóng và K2 mở, khi mở khóa K làm đèn Ne lóe sáng lên rồi tắt Khi mở khóa K, dòng điện qua mạch giảm, làm từ thông biến thiên xuất hiện dòng điện tự cảm chống lại sự giảm của dòng điện (theo định luật Lenxơ). Dòng điện tự cảm này rất lớn làm đèn Ne sáng lên. Sau đó dòng điện giảm đến 0 thì dòng tự cảm không còn nên đèn tắt. Bài tập 13(2): Chủ đề suất điện động tự cảm Đọc nội dung thông tin sau: Đèn Flash đƣợc xem là thiết bị hỗ trợ ánh sáng cho máy ảnh trong trƣờng hợp ngƣời dùng sử dụng trong môi trƣờng thiếu sáng. Tuy nhiên, việc nắm rõ tính năng kỹ thuật áp dụng mỗi khi sử dụng sẽ giúp bạn đạt đƣợc hiệu quả cao hơn cho bức ảnh chụp trong những điều kiện khác.

Hình 2.27. Đèn Flash trong máy ảnh

Trích từ nguồn: http://vuanhiepanh.com/thiet-bi-nhiep-anh/den-flash-may-anh/Timhieu-ve-den-Flash-98.html

49

Đèn flash trong máy ảnh hoạt động do tụ điện đƣợc nạp điện bởi hiệu điện thế cao và phóng điện trong thời gian ngắn làm đèn phát sáng. Câu 13.1(2). Nêu cấu tạo của đèn flash trong máy ảnh? Câu 13. 2(2). Ngoài ra, đèn được nối với tụ điện thông qua cuộn dây có độ tự cảm L= 2,1mH. Tìm thời gian để dòng điện chạy qua đèn đạt giá trị 0,13A? Biết suất điện tự cảm trung bình trong cuộn dây là 490V. Trả lời: Đèn flash gồm có 4 thành phần chính: 1. Một nguồn cung cấp điện, tùy theo chủng loại ngƣời ta có thể dùng pin, acquy để làm nguồn năng lƣợng chính cho đèn chớp điện tử. 2. Một tụ điện hay một nhóm tụ điện (Electricity Condenser) để dự trữ nguồn năng lƣợng điện. Khối lƣợng điện đƣợc dự trữ trong tụ tùy thuộc vào dung lƣợng của tụ (đƣợc tính bằng Microfarads) và điện áp mà chúng đƣợc nạp (tính bằng Volts). 3. Một bóng chớp, đúng ra là một ống chớp (Flash tube) đƣợc làm bằng thạch anh hay thủy tinh chứa đầy khhí Xenon đƣợc nén với một áp suất khoảng 100 Torrs. Mỗi đầu ống có một điện cực bằng Tungsten. Cực dƣơng của bóng đèn đƣợc nối với cực dƣơng của tụ điện. Cực âm của bóng đèn đƣợc nối với cực âm của tụ điện. Bóng chớp còn có một điện cực thứ ba gọi là cực thứ ba gọi là điện cực mồi. 4. Thiết bị trập để làm cho khí Xenon trở thành chất dẫn điện vào thời điểm chính xác lúc màn trập của máy ảnh đƣợc mở ra hoàn toàn. Khi vận hành, thiết bị trập tạo ra một xung điện lớn từ 2.500 đến 25.000Vôn đi qua thành bóng chớp, làm ion hóa khí xenon. Tính bền của khí xenon lúc ấy bị giảm đột ngột khiến cho nguồn điện chứa đựng trong tụ đƣợc phóng thích qua hai điện cực, làm cho khí Xenon bị nóng sáng và trở thành dạng dịch tƣơng (Plasma). Trong khoảnh khắc phóng điện của tụ, khí Xenon đã đƣợc đốt nóng đến gần 6.0000C và trở thành nóng sáng nhƣ bề mặt mặt trời, tạo nên một chớp sáng trắng cực mạnh. Độ lớn suất điện động tự cảm: etc=|−

∆ ∆

| suy ra ∆t= 5,57.10-7s

Bài tập 14(1): Vào mùa mƣa bão thƣờng xuyên xảy ra các hiện tƣợng sấm sét, vì vậy nguy cơ gây nguy hiểm cho tính mạng con ngƣời và những thiệt hại về tài sản do sét đánh là rất cao. Mức độ thiệt hại thiệt hại tùy thuộc vào dòng điện sinh ra mạnh hay yếu, vị trí gần hay xa nơi bị sét đánh. Đa số các trƣờng hợp đồ gia dụng bị hƣ hỏng do sét lan truyền từ đƣờng dây điện hơn là sét đánh trực tiếp. Ở gần nơi sét đánh, người ta thấy có cầu chì bị chảy; đôi khi những máy đo điện nhạy cũng bị cháy. Giải thích?

50

Hình 2.28. Sét đánh làm hư hỏng thiết bị điện Trích từ: https://nld.com.vn/thoi-su-trong-nuoc/set-danh-chay-hang-loat-thiet-bi-dien20120705122152265.htm Trả lời: Dòng điện trong sét có cƣờng độ rất lớn có thể đạt đến 10000A50000A. Dòng điện đó gây ra từ trƣờng. Từ trƣờng này biến thiên rất nhanh theo thời gian. Vì vậy trong các mạch điện ở nơi có từ trƣờng biến thiên nhanh sẽ có dòng điện cảm ứng. Dòng điện cảm ứng này làm cháy cầu chì. Bài tập 15(2): Máy bay phản lực bay ngang với vận tốc 1800km/h. Khoảng cách hai đầu mút hai cánh máy bay bằng 50m. Thành phần thẳng đứng của từ trường Trái Đất là 25.10-6T. Tính suất điện động cảm ứng tạo ra trên hai cánh máy bay?

Hình 2.29. Máy bay phản lực bay theo phương ngang Trả lời: Kiến thức liên quan đến chuyển động của đoạn dây trong từ trƣờng cắt đƣờng sức của từ trƣờng. Sử dụng công thức ec=B.l.vsinα = 0,625V Bài tập 16(2): Chủ đề máy MRI- máy chụp cộng hƣởng từ trong y học Chụp cộng hƣởng từ (còn gọi là MRI của Magnetic resonance imaging) là một phƣơng pháp thu hình ảnh của các cơ quan trong cơ thể sống và quan sát lƣợng nƣớc bên trong các cấu trúc của các cơ quan. Chụp cộng hƣởng bắt đầu chuẩn đoán bệnh từ năm 1982, đƣợc hai tác giả Bloch và Purcell phát hiện năm 1952.

51

Hình 2.30. Dàn máy chụp cộng hưởng từ Trích từ: https:// vi.wikipedia.org/wiki/Chụp_cộng_hưởng_từ Câu 16.1(2). Nêu cấu tạo máy MRI (về phần cứng), nguyên tắc hoạt động của máy MRI? Câu 16.2(2). Một bệnh nhân được quét máy MRI với cảm ứng từ 2.00T với các ngón tay chỉ hướng dọc theo hướng của từ trường. 1. Tìm suất điện động cảm ứng gây ra trong vòng nhẫn cưới của bệnh nhân biết đường kính vòng nhẫn là 2,2cm và từ trường quét qua vòng nhẫn mất thời gian 0,2 giây?

2. Nếu trường hợp nhiệt độ của vòng nhẫn thay đổi và cảm ứng từ xuyên qua vòng nhẫn không đổi thì suất điện động cảm ứng trong vòng nhẫn như thế nào? Mục tiêu: Vận dụng công thức tính suất điện động cảm ứng. Trả lời:

Hình 2.31. Cấu tạo của máy chụp cộng hưởng từ Cấu tạo: Thiết bị MRI gồm - Nguồn: Cấp điện cho hệ thống. Máy MRI sử dụng dòng điện có điện thế,

52

cƣờng độ cao và tiêu thụ rất nhiều điện năng. Vì vậy, bộ nguồn là một bộ phận rất quan trọng. Các bộ phận tạo ra từ trƣờng: - Bộ phận tạo từ trƣờng chính: cuộn dây siêu dẫn tạo ra từ trƣờng lên tới 1,5 hoặc 3T. Đây là từ trƣờng rất mạnh30 – 60 μT. - Một cuộn phát thu sóng điện từ RF (radiofrequency coil), để phát ra xung điện từ B1 làm xoay từ trƣờng M ra khỏi chiều của từ trƣờng B0và để thu nhận tín hiệu cộng hƣởng do quá trình xoay của từ trƣờng M về lại chiều ban đầu dƣới tác dụng của B0. - Hệ thống máy tính xử lý. Hoạt động của máy MRI: MRI sử dụng một từ trƣờng mạnh và một hệ thống phát các xung có tần số vô tuyến để điều khiển hoạt động điện từ của nhân nguyên tử, mà cụ thể là nhân nguyên tử hydro có trong phân tử nƣớc của cơ thể, nhằm bức xạ năng lƣợng dƣới dạng các tín hiệu có tần số vô tuyến. Các tín hiệu này sẽ đƣợc một hệ thống thu nhận và xử lý điện toán để tạo ra hình ảnh của đối tƣợng vừa đƣợc đƣa vào từ trƣờng đó. Kiến thức liên quan đến suất điện động cảm ứng. Bài tập này đƣợc sử dụng trong tiết bài tập. Suất điện động cảm ứng ec=|−

∆∅ ∆

| = 0,015V

Bài tập 17(1): Quan sát trên video: một bạn học sinh tự làm thí nghiệm với dụng cụ gồm nguồn điện không đổi nối với ống dây có lõi sắt đặt sao cho trục ống thẳng đứng (H1) thông qua khóa K; đặt miếng nhôm nhẹ khoét lỗ như H2 xuyên qua lõi sắt của ống dây. Đóng nhanh khóa K thì hiện tượng xảy ra như thế nào, giải thích?

H2 H1

Hình 2.32. Hình chụp từ video thí nghiệm ống dây và đĩa kim loại

Trả lời: Khi đóng khóa K, dòng điện qua ống dây tăng đột ngột, dẫn tới từ thông qua vòng nhôm tăng nhanh. Vì vòng nhôm kín nên sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng nhôm. Theo quy tắc Len-xơ thì dòng điện cảm ứng trong vòng nhôm có chiều sao cho vòng nhôm và ống dây đẩy nhau.

53

Bài 18(2): Quan sát cách quấn dây cho lõi của các máy điện như máy biến áp, động cơ điện

Hình 2.33. Mô hình máy biến áp Trên lõi các biến thế, động cơ điện sử dụng dòng xoay chiều có quấn các cuộn dây dẫn điện. Cách quấn dây nào trong hai cách quấn dây ở hình dưới đây được sử dụng. Tại sao?

Hình 2.34. Cách quấn dây trên lõi biến áp Trả lời: Vận dụng kiến thức tác dụng của dòng điện Fu –cô giảm khi khối vật dẫn có dạng xẻ rãnh để lựa chọn cách quấn dây phù hợp để làm giảm dòng điện Fu-cô, vì vậy cách quấn dây trƣờng hợp đầu đƣợc sử dụng. Bài tập này đƣợc sử dụng trong phần hình thành kiến thức mới, hoặc sử dụng củng cố, vận dụng. Bài 19(2,3). Chủ đề đồng hồ đo tốc độ xe máy Một thanh nam châm chữ U có 2 cực N và S song song nhau. Khi quay tròn với các tốc độ khác nhau 2 cực thanh nam châm đặt cách đều mặt đĩa kim loại khoảng một cm, hãy dự đoán trạng thái của đĩa như thế nào? Làm thí nghiệm kiểm chứng dự đoán. Dựa trên hiện tượng quan sát được ở thí nghiệm, hãy thiết kế một mô hình vật chất – chức năng của một đồng hồ báo tốc độ của xe khi chuyển động.

54

Hình 2.35. Thanh nam châm quay tròn trên đĩa kim loại Trả lời: Khi nam châm chữ U quay tròn thì tạo ra từ trƣờng biến thiên xuyên qua đĩa kim loại làm xuất hiện dòng điện xoáy có tác dụng chống lại nguyên nhân gây ra nó làm đĩa nhôm quay theo nam châm. Bố trí thí nghiệm: Giá treo đĩa kim loại, mô tơ có gắn nam châm

Hình 2.36. Đĩa kim loại treo trên giá đỡ

Hình 2.37. Mô tơ gắn nam châm có hai cực N-S

Thiết kế đồng hồ đo tốc độ: Loại đồng hồ tốc độ làm việc theo nghiên lý dòng điện xoáy xuất hiện từ thế kỷ 19, bởi vậy ngƣời ta gọi nó là loại đồng hồ công tơ mét cổ điển, hiện thị bằng kim. Nhờ sự phát triển của các thiết bị điện tử, vận tốc xe đƣợc xác định qua cảm biến, máy tính xử lý tín hiệu và hiển thị giá trị vận tốc bằng đồng hồ số.

Hình 2.38. Đồng hồ tốc độ kiểu cổ điển

55

Cấu tạo của đồng hồ công tơ mét cổ điển 1-Kim chỉ thị; 2-Lò xo hồi vị; 3-Cốc cảm ứng; 4-nam châm;5-Tấm tựa; 6-Trục dẫn động; 7-Bánh răng dẫn động. Đồng hồ công tơ mét sử dụng dây cáp truyền động từ trục bánh xe tới một nam châm vĩnh cửu. Xe chạy làm nam châm quay tạo ra từ trƣờng biến thiên liên tục, phát sinh dòng điện Fu-cô của trong cốc cảm ứng, chính dòng điện này lại tạo ra một từ trƣờng khác. Nhờ tƣơng tác từ trƣờng, nam châm kéo cốc cảm ứng quay theo. Cốc cảm ứng gắn với kim quay và lò xo hồi vị. Vận tốc xe thay đổi, khiến tốc độ quay của nam châm thay đổi theo, làm mô-men đặt lên cốc cảm ứng biến thiên. Kim lệch đi một góc và duy trì trạng thái cân ổn định khi lực đàn hồi lò xo cân bằng với mô-men xoắn của cốc cảm ứng tƣơng ứng vận tốc xe chạy. Với những dụng cụ nhƣ: - Một hộp nhựa có nắp. - Một bảng nhựa in thang chia số. - Một bộ phận chính gồm cốc cảm ứng, nam châm, bánh răng, trục dẫn động, lò xo hồi vị, kim chỉ thị. - Một dây cáp truyền động.

56

Cách làm Bảng 2.7. Các bước kiểm tra và lắp rắp máy đo tốc độ của xe máy Các bƣớc

Cách làm

Bƣớc 1

Kiểm tra hoạt động của kim chỉ thị, nam châm và cốc cảm ứng

Bƣớc 2

Lắp bộ phận chính của đồng hồ với bảng nhựa in thang chia số.

Bƣớc 3

Lắp vào hộp nhựa

Bƣớc 4

Dùng dây cáp truyền động nối với trục dẫn động của đồng hồ tốc độ với trục truyền động của xe.

Bƣớc 5

Kiểm tra hoạt động của công tơ mét bằng cách chạy thử hoặc quay thử bánh trƣớc.

Hình ảnh

57

Bài 20(1,2,3): Chủ đề Máy xay sinh tố Máy xay sinh tố rất tiện dụng trong công việc chế biến món ăn hàng ngày của gia đình. Bạn có thể dùng máy để chế biến những ly sinh tố mát lạnh, xay nhuyễn thực phẩm cho trẻ nhỏ. Trích từ: https://www.dienmayxanh.com/kinh-nghiem-hay/cach-su-dung-mayxay-sinh-to-537082 Câu 20.1(1). Quan sát đoạn video về cấu tạo và hoạt động của động cơ điện xoay chiều một pha.

Hình 2.39. Hình ảnh chụp từ video cấu tạo và hoạt động của động cơ Nêu tên các bộ phận (1),(2) và (3) của động cơ máy xay?

Hình 2.40. Hình ảnh các bộ phận cấu tạo của động cơ Câu 20.2(2). Đọc kênh thông tin sau và nêu cấu tạo phần lõi của động cơ điện dùng cho máy xay và nguyên lí hoạt động của động cơ điện. Các bộ phận chính của máy xay sinh tố gồm nhƣ sau: 1.Cối xay sinh tố, đây là bộ phận đựng thực phẩm khi xay, đối với dạng máy xay thông dụng thì cối xay bao gồm cả lƣỡi dao. Cối xay cần kín khít để tránh bị bắn thực phẩm hay bị chảy nƣớc ra ngoài, do vậy khi cối xay có vết nứt rạn thì cần phải đƣợc thay thế sớm. 2.Thân máy xay: bộ phận chính tạo ra chuyển động quay của lƣỡi cắt, thân máy chứa động cơ điện và bộ phận điều khiển. Đây là hai bộ phận

Hình 2.41. Cấu tạo của máy xay sinh tố

58

cơ bản của máy xay sinh tố, tùy thuộc vào từng loại máy xay mà những bộ phận này có thay đổi về hình dạng, kết cấu nhƣng không thay đổi về hình dạng, kết cấu nhƣng không thay đổi về chức năng. Hoạt động của máy xay: Khi bật máy, động cơ điện quay sẽ truyền chuyển động tới bộ dao cắt để cắt nhỏ hoặc làm vỡ thực phẩm với một lực lớn, trong quá trình xay, thực phẩm sẽ đƣợc xáo trộn liên tục nhờ cấu tạo của lƣỡi dao để có thể xay đồng đều nhất. Với những loại máy xay thông dụng, cần thái nhỏ thực phẩm trƣớc khi cho vào máy xay để giúp xay nhanh hơn, đều hơn và đặc biệt lƣỡi dao không bị kẹt. Máy xay sinh tố thƣờng có hai chế độ sử dụng là xay mồi và xay liên tục, xay mồi là bắt buột khi thực phẩm rắn khó cắt, xay liên tục sử dụng sau xay mồi. Dòng điện qua dây quấn stato sẽ tạo ra từ trƣờng quay với tốc độ: n=60f/p (vòng/ phút) Trong đó: f : là tần số của nguồn điện; p: là số đôi cực của dây quấn stato. Trả lời: Cấu tạo: Động cơ điện có hai bộ phận: - Stato: Phần cố định cấu tạo bởi các lá sắt từ mỏng ghép lại với nhau tạo thành mạch từ có các rãnh thẳng. Trên Stato có 2 cuộn dây đặt nhƣ hình ảnh để tạo ra từ trƣờng biến thiên tác động lên roto làm roto quay tròn. - Roto: là phần quay. Roto hình trụ đƣợc làm bằng nhiều lá thép mỏng ghép lại. Dây quấn đƣợc đặt trong rãnh của lõi thép roto. Nguyên lý hoạt động: - Khi cho dòng điện vào máy thì từ trƣờng tạo bởi hai cuộn dây của stato hợp thành từ trƣờng quay nhờ sự lệch pha gữa hai dòng điện trong hai cuộn. Từ trƣờng quay này tác động lên roto làm phát sinh dòng điện cảm ứng chạy trong roto. - Dòng điện cảm ứng dƣới tác dụng của từ trƣờng quay tạo ra momen quay làm quay roto theo chiều từ trƣờng quay. Chuyển động quay của rôto đƣợc trục máy truyền ra ngoài và đƣợc sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác.

59

Câu 20.3(2). Có những loại roto nào của động cơ điện? Nêu ưu điểm, nhược điểm các loại roto này.

Hình 2.42. Roto lồng sóc Hình 2.43. Roto dây quấn Trả lời: Động cơ điện có hai loại roto: Loại rôto lồng sóc công suất >100kW, trong các rãnh của lõi thép đặt các thanh đồng, hai đầu nối ngắn mạch bằng hai vòng đồng tạo thành lồng sóc. Ở động cơ công suất nhỏ, lồng sóc đƣợc chế tạo bằng cách đúc nhôm vào các rãnh lõi thép rôto, tạo thành thanh nhôm, hai đầu đúc vòng ngắn mạch . Động cơ điện rôto lồng sóc gọi là động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc. Loại rôto kiểu dây quấn: Dây quấn đƣợc đặt trong rãnh của lõi thép rôto. Thông qua chổi than có thể ghép thêm điện trở phụ hay đƣa sức điện động phụ vào mạch rôto để cải thiện đặc tính mở máy, điều chỉnh tốc độ. Ƣu điểm, nhƣợc điểm giữa hai loại roto Bảng 2.8. Bảng so sánh ưu,nhược điểm hai loại roto Động cơ roto lồng sóc Ƣu điểm Nhƣợc điểm

Động cơ roto kiểu dây quấn

Làm việc đảm bảo. Giá thành rẻ.

Có ƣu điểm về mở máy và điều chỉnh tốc độ.

Điều chỉnh tốc độ khó. Dòng khởi động lớn.

Giá thành cao và vận hành kém tin cậy.

Câu 20.4(2). Quan sát sơ đồ mạch điện của máy xay sinh tố hiệu Philips như sau:

Hình 2.44. Sơ đồ máy xay sinh tố Philips Trích từ https://apprada.vn/vi/may-xay-sinh-to-tim-hieu-cau-tao-sua-chua/

60

Hãy nêu tác dụng của một số bộ phận trên mạch điện? Trả lời: L1,L2: hai cuộn dây của Stato động cơ điện. Hai cuộn dây có điện trở bằng nhau và có giá trị cỡ vài chục ôm. D1: điot cản dòng điện để máy xay tốc độ thấp hơn. F2: cầu chì nhiệt gắn bên trên cuộn dây L1 để khi máy xay bị quá tải sẽ ngắt điện bảo vệ động cơ. SW1: công tắc chọn số. Khi hoạt động ở số 1, động cơ mắc với nguồn thông qua điot còn ở số 2 thì mắc động cơ trực tiếp với nguồn. SW2: công tắc có nhiệm vụ khép kín mạch điện khi cối xay đƣợc lắp vào máy đảm bảo an toàn khi máy không có cối xay hoạt động. Câu 20.5(3). Dựa vào mạch điện ở câu 20.2, nêu những lỗi hỏng chủ yếu của máy xay sinh tố và nêu biện pháp khắc phục sự cố đó? Trả lời: Bảng 2.9. Bảng thống kê các lỗi hỏng của máy xay sinh tố STT

Lỗi hỏng Đứt cầu chì F2

Biểu hiện Máy không vào điện

1

Khắc phục Tháo ra thay bằng cầu chì nhiệt hoặc có thể nối tạm bằng sợi dây đồng nhỏ.

2

3

4

Công tắc SW2 báo Máy không vào điện khối bị kẹt

Vệ sinh sạch sẽ công tắc SW2, kiểm tra có vật rơi vào kẹt công tắc hay không.

Chổi than sau thời Gây đánh lửa làm động Thay thế bằng chổi than mới. gian hoạt động bị cơ hoạt động yếu. bào mòn Các cuộn dây L1, Biểu hiện tháo stato Thay cuộn dây mới. L2 bị cháy quan sát màu sắc dây đồng hoặc dùng đồng hồ đo điện trở. Câu 20.6(3). Biểu hiện máy xay sinh tố Philips hr2104 bị kẹt công tắc. Hãy

nêu giải pháp sữa chữa lỗi hỏng nêu trên? Bƣớc 1: Kiểm tra ngăn công tắc, thân máy xay bằng cách vặn cối xay thấy cối xay không gài vào đƣợc thân máy

61

Bƣớc 2: Mở thân máy xay, làm vệ sinh, kiểm tra công tắc nó trƣợt xuống đƣợc.

Bƣớc 3: Tra dầu nhớt vào khóa công tắc, đẩy công tắc trƣợt lên xuống để công tắc nhạy hơn. Ngoài ra có thể tra dầu vào ngăn công tắc trên thân máy.

Bƣớc 4: Lắp khóa công tắc vào ngăn công tắc trên thân máy đúng khớp, lắp cối xay vào thân máy kiểm tra lại hoạt động của máy xay.

62

2.3. Ý tƣởng sử dụng từng bài tập thực tế BTTT có thể đƣợc sử dụng trong tất cả các bƣớc của quá trình dạy học. Tùy theo nội dung cụ thể của từng bài, từng chƣơng, GV có thể lựa chọn thời điểm và hình thức sử dụng BTTT thích hợp để đạt đƣợc hiệu quả dạy học cao nhất. Dựa trên căn cứ, yêu cầu và các nguyên tắc lựa chọn bài tập, đối với chƣơng “Cảm ứng điện từ”(vật lí 11) nhằm nâng cao năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh, tôi phân chia thành các bài tập phục vụ cho mục đích giảng dạy trong các giai đoạn khác nhau của tiết dạy. - Sử dụng từng bài tập để tạo tình huống vấn đề bài học, củng cố kiến thức trong tiết dạy kiến thức mới. - Sử dụng trong tiết bài tập để củng cố kiến thức, kỹ năng và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. - Sử dụng trong giờ kiểm tra để đánh giá HS. Bảng 2.10. Ý tưởng sử dụng các bài tập/tình huống thực tế đã xây dựng Ý tƣởng sử dụng bài tập/ tình huống Tiết

Tạo tình huống vấn đề bài học Trong dạy học kiến thức mới

Tiết 47: Từ thông – Cảm ứng điện từ.

Bài tập Bài 10.1(1) Bài 10,2(1) Bài 10.3(1) Bài 3.1(1)

Tiết 48: Từ thông. Cảm ứng điện từ.

Bài 3.2(1) Bài 3.3(2) Bài 9(1)

Tiết 51: Tự cảm

Tiết 48: Từ thông. Cảm ứng điện từ.

Củng cố

Tiết 50: Suất điện động cảm ứng.

Tiết 51: Tự cảm

Bài 7(1,2) Bài 12.1(1) Bài 12.2(1) Bài 3.4(3) Bài 4(2) Bài 10.4(2) Bài 10.5(3) Bài 8(2) Bài 15(2) Bài 5.1(2) Bài 5.2(2) Bài 6.1(1) Bài 6.2(2) Bài 7(1)

63

Bài 1(2) Bài 2(2) Bài 10.4(3) Bài 17(1) Bài 19 (2,3) Tiết 49: Bài tập Từ thông. Cảm ứng điện từ. Trong tiết bài tập

Bài 20.1 (1) Bài 20.2 (2) Bài 20.3(2) Bài 14(1) Bài 20.4(2) Bài 5.3(3) Bài 20.5(3) Bài 20.6(3)

Tiết 52: Bài tập suất điện động cảm ứng.

Trong tiết kiểm tra, đánh giá

Kiểm tra một tiết chƣơng từ trƣờng. Cảm ứng điện từ.

Bài 13(2) Bài 16 (2) Bài 11.1(1) Bài 11.2(2) Bài 11.3(3) Bài 18(2)

2.4. Thiết kế một số tiến trình dạy học cụ thể Để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn đã đề xuất, tôi thiết kế tiến trình hoạt động dạy học cụ thể cho một số bài trong chƣơng “Cảm ứng điện từ” gồm các bài sau: Tiết 48: Từ thông. Cảm ứng điện từ (tiết 2) Tiết 49: Bài tập từ thông- Cảm ứng điện từ. 2.4.1. Tiến trình dạy học Bài 23: từ thông- cảm ứng điện từ ( tiết 2) I. Mục tiêu 1. Mục tiêu theo chuẩn kiến thức  Kiến thức: - Phát biểu định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng. - Nêu đƣợc định nghĩa và tính chất của dòng điện Fu-cô.  Kĩ năng: - Có kĩ năng xác định đƣợc chiều dòng điện cảm ứng. - Biết vận dụng hiện tƣợng cảm ứng điện từ, dòng điện Fu-cô giải thích các hiện tƣợng liên quan và các ứng dụng kĩ thuật.  Thái độ:

64

- Hứng thú học môn Vật lí, yêu thích môn học. - Trung thực, khách quan, tính kiên trì. 2. Mục tiêu phát triển năng lực HS + Phát triển đƣợc năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn (cụ thể là giải thích đƣợc nguyên tắc hoạt động của phanh điện từ, giải thích đƣợc đĩa kim loại quay chậm trong từ trƣờng,…) + Góp phần phát triển các NL: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực hợp tác. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên + Giáo án, bài giảng powerpoint: Bài 23: Từ thông. Cảm ứng diện từ (tiết 2). + Chuẩn bị TN về dòng điện Fu-cô. + Một số video clip sử dụng trong bài học. + Các phiếu học tập 1,2 và 3; phiếu trả lời đáp án và nhiệm vụ cụ thể của các nhóm. + Chia lớp làm 8 nhóm trong đó 2 nhóm thực hiện cùng nhiệm vụ, bút lông. 2. Học sinh: + Chuẩn bị các tài liệu liên quan đến tình huống “Phanh điện từ”.

65

3. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức ĐỀ XUẤT VẤN ĐỀ Cho HS quan sát video hoạt động của phanh điện từ trên các xe có trọng tải lớn…Vậy cơ chế hoạt động của phanh điện từ nhƣ thế nào? Chúng ta tìm hiểu về nó trong bài học này

Dòng điện Fu-cô là gì? Nó có tính chất và cộng dụng gì?

Chiều dòng điện cảm ứng tuân theo qui luật nào?

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Cho HS quan sát thí nghiệm thảo luận thông qua phiểu học tập

Bài tập thí nghiệm 1: Thay đổi vị trí tƣơng đối giữa thanh NC và ống dây kín nối với điện kế thì trong ống dây xuất hiện dòng điện. Giải thích?

Bài tập thí nghiệm 3: Đóng, ngắt khóa K hoặc thay đổi cƣờng độ dòng điện qua NC điện thì xuất hiện dòng điện trong ống dây. Giải thích?

Chiều dòng điện cảm ứng tuân theo định luật Len-xơ; Đặc điểm của dòng điện Fu-cô

VẬN DỤNG Cho HS xem lại các hình ảnh và trả lời câu hổi đã nêu đầu bài học. Giải thích thêm một số hiện tƣợng khác, nêu thêm một số ứng dụng trong thực tế.

Hình 2.45. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức tiết Từ thông – Cảm ứng điện từ tiết 2 III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Các hoạt động dự kiến: Bảng 2.11. Các hoạt động dự kiến tiết 48 Các bƣớc

Hoạt động

Tên hoạt động

Khởi động

- Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số. Hoạt động 1 - Kiểm tra bài cũ. - Tạo tình huống có vấn đề về bài mới.

Thời lƣợng dự kiến 5 phút

66

Thời Các bƣớc

Hình thành kiến thức

Hoạt động

Tên hoạt động

- Tìm hiểu định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng theo những cách khác nhau. Hoạt động 2 - Xây dựng đƣợc các bƣớc để xác định chiều

Mở rộng

10 phút

dòng điện cảm ứng trong một mạch kín. Hoạt động 3 - Tìm hiểu về dòng điện Fu-cô.

Luyện tập, củng cố

lƣợng dự kiến

Hoạt động 4

Hoạt động 5

- Củng cố các kiến thức về định luật Lenxơ và dòng điện Fu-cô. Giao nhiệm vụ học tập: - Yêu cầu các nhóm tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và các vấn đề liên quan đến chủ đề “Phanh điện từ”.

15 phút 10 phút

5 phút

2. Các hoạt động cụ thể BƢỚC 1: KHỎI ĐỘNG (5phút)  Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ, nêu tình huống có vấn đề. a. Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức cũ của học sinh, tạo tình huống có vấn đề để dẫn vào bài mới. b. Tổ chức hoạt động: + Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số. + Kiểm tra bài cũ (GV cho HS xung phong). HS trả lời. GV chốt lại vấn đề. Câu 1: Thế nào là hiện tƣợng cảm ứng điện từ? Câu 2. Nêu cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp? + GV đặt câu hỏi gợi mở vấn đề cần nghiên cứu: Giới thiệu hình ảnh của phanh điện từ trên các xe có trọng tải lớn. Vậy hoạt động của phanh điện từ nhƣ thế nào? Để trả lời đƣợc câu hỏi này chúng ta qua bài học hôm nay, Tiết 47 - Bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ (tiết 2). + Học sinh lắng nghe, tiếp thu vấn đề vào bài. c. Sản phẩm hoạt động: + HS trả lời đƣợc hiện tƣợng cảm ứng điện từ. + HS giải thích đƣợc hiện tƣợng về đimamô xe đạp. BƢỚC 2: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC  Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật Lenxơ về chiều dòng điện cảm ứng. a. Mục tiêu hoạt động: + Tìm hiểu định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng. + Xây dựng đƣợc các bƣớc để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong một mạch kín.

67

b. Táť• chᝊc hoất Ä‘áť™ng: + GV chia láť›p lĂ m 8 nhĂłm. + GV tiáşżn hĂ nh thĂ­ nghiᝇm váť cảm ᝊng Ä‘iᝇn tᝍ giᝯa nam châm vĂ áť‘ng dây. + CĂĄc nhĂłm quan sĂĄt thĂ­ nghiᝇm, nghiĂŞn cᝊu SGK, thảo luáş­n trong nhĂłm vĂ trả láť?i cĂĄc yĂŞu cầu cần báť• sung trong phiáşżu háť?c táş­p sáť‘ 1. + Trong quĂĄ trĂŹnh cĂĄc nhĂłm hoất Ä‘áť™ng, GV quan sĂĄt vĂ giĂşp đᝥ khi cĂĄc nhĂłm gạp khĂł khăn. PHIáşžU HáťŒC TẏP Sáť? 1BĂ€I Tᝪ THĂ”NG-CẢM ᝨNG Ä?IᝆN Tᝪ ( tiáşżt 2) Háť? vĂ tĂŞn táť• viĂŞn:‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌..‌‌‌Láť›p:‌‌‌‌‌ ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌..‌‌‌ TĂŒM HIáť‚U Vᝀ CHIᝀU DĂ’NG Ä?IᝆN CẢM ᝨNG Tᝍ TN tháťąc táşż, quan sĂĄt vĂ nháş­n xĂŠt chiáť u dáť‹ch chuyáťƒn cᝧa nam châm (áť‘ng dây đᝊng yĂŞn) H1: Nháş­n xĂŠt chiáť u lᝇch kim Ä‘iᝇn káşż trong hai trĆŁáť?ng hᝣp khi Ä‘ĆŁa nam châm lấi gần áť‘ng dây vĂ Ä‘ĆŁa nam châm ra xa áť‘ng dây? ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌.. Quan sĂĄt TN ảo sau: Trả láť?i câu háť?i sau: + NĂŞu hĆŁáť›ng tᝍ trĆŁáť?ng ban đầu Ä‘ do nam châm sinh ra theo hĂŹnh váş˝? + Nháş­n xĂŠt tᝍ thĂ´ng qua áť‘ng dây tăng hay giảm? + Quan sĂĄt chiáť u cᝧa kim Ä‘iᝇn káşż tᝍ Ä‘Ăł nháş­n xĂŠt chiáť u dòng Ä‘iᝇn cảm ᝊng chấy qua áť‘ng? + XĂĄc Ä‘áť‹nh hĆŁáť›ng cᝧa tᝍ trĆŁáť?ng gây báť&#x;i dòng Ä‘iᝇn cảm ᝊng + Nháş­n xĂŠt : ∅=‌‌‌‌.→ TrĆŁáť?ng hᝣp

‌‌‌‌ HÏnh ảnh

?

Ä‘

Chiᝠu dòng điᝇn trong ᝑng dây

Nháş­n xĂŠt

Nam châm chuyáťƒn Ä‘áť™ng ‌‌...áť‘ng dây

∅=‌‌‌ → đ??ľđ?‘? ‌‌đ??ľÄ‘

Nam châm chuyáťƒn Ä‘áť™ng ‌‌...áť‘ng dây

∅=‌‌‌ → đ??ľđ?‘? ‌‌đ??ľÄ‘

68

* Kết luận: ∅=………….→

…………

đ;

∅=………….→

…………

đ

* Định luật Lenxơ: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trƣờng cảm ứng có tác dụng………….sự biến thiên của ………….. qua mạch kín. * Trƣờng hợp từ thông qua (C) biến thiên do chuyển động (C)

+Khi Nam châm lại gần: dòng điện trong vòng dây có chiều…………. và mặt (C) đối diện với cực (S) của nam châm là mặt ………. + Khi Nam châm ra xa: dòng điện trong vòng dây có chiều…………. và mặt (C) đối diện với cực (S) của nam châm là mặt ………. Phát biểu một dạng khác của định luật Lenxơ: Khi từ thông qua (C) biến thiên do kết quả một chuyển động nào đó thì từ trƣờng cảm ứng có tác dụng ………… chuyển động nói trên. * Cách xác định chiều dòng điện cảm ứng: …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

+ GV yêu cầu các nhóm cử đại diện lên trình bày kết quả mà nhóm thảo luận từ phiếu học tập số 1. + Các nhóm quan sát theo dõi và góp ý. c. Sản phẩm hoạt động: + Sản phẩm hoàn chỉnh của các nhóm (phiếu học tập số 1) sau khi đã thống nhất thảo luận trong nhóm (xem phụ lục 4).  Hoạt động 3: Tìm hiểu về dòng điện Fu-cô. a. Mục tiêu hoạt động: + Phát biểu đƣợc định nghĩa và nêu đƣợc một số tính chất của dòng điện Fu-cô. + Vận dụng kiến thức về hiện tƣợng cảm ứng điện từ để giải thích một số hiện tƣợng liên quan đến dòng điện Fu-cô. b. Tổ chức dạy học: + GV chia lớp làm 8 nhóm, các nhóm hoạt động trao đổi thảo luận và thuyết trình sản phẩm + Tổ chức hoạt động học theo nhóm Các nhóm quan sát video sau đó thảo luận nhóm và thống nhất kết quả ghi vào phiếu học tập của nhóm mình.

69

+ GV yêu cầu các nhóm cử đại diện lên trình bày kết quả mà nhóm thu đƣợc từ phiếu học tập số 2 (xem phụ lục 5), các nhóm khác theo dõi, bổ sung, so sánh các kết quả thu đƣợc ở các nhóm. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 BÀI TỪ THÔNG-CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ( tiết 2) Họ và tên tổ viên:……………………………..………Lớp:…………… ……………………………..……… TÌM HIỂU VỀ DÒNG ĐIỆN FU-CÔ Từ TN thực tế, quan sát và nhận xét chuyển động của miếng kim loại ngoài không khí và trong từ trƣờng giữa hai cực nam châm.

H1: So sánh thời gian chuyển động của miếng kim loại khi chƣa có dòng điện đi vào nam châm và khi cho dòng điện đi vào nam châm? ……………………………………………………………………………………………………………

H2: So sánh thời gian chuyển động của miếng kim loại khi chƣa có dòng điện đi vào nam châm và khi cho dòng điện đi vào nam châm? …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

H3: Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét về thời gian chuyển động của miếng kim loại đặc và xẻ rãnh trong từ trƣờng giữa hai cực nam châm. Nhận xét ……………………………………………………………………………………………………………

Kết luận: 1. Thế nào là dòng điện Fu-cô? ……………………………………………………………………………………………………………

2. Đặc tính của dòng điện Fu-cô ……………………………………………………………………………………………………………

* Ứng dụng nào sau đây không liên quan đến dòng Fu-cô?

Lò vi sóng

Bếp từ

70

Nung chảy kim loại bằng cách để trong từ trƣờng biến thiên 3. Biện pháp làm giảm dòng điện Fu-cô

Cân nhạy

…………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

c. Sản phẩm hoạt động: + Sản phẩm hoàn chỉnh của các nhóm sau khi đã thống nhất trong nhóm (kết quả thảo luận nhóm): phiếu học tập số 2. BƢỚC 3: LUYỆN TẬP, CỦNG CỐ

 Hoạt động 4: Củng cố các kiến thức về hiện tƣợng cảm ứng điện từ, định luật Len-xơ và dòng điện Fu-cô. a. Mục tiêu hoạt động: + Củng cố lại kiến thức về hiện tƣợng cảm ứng điện từ, dòng điện Fu-cô. + Vận dụng kiến thức về hiện tƣợng cảm ứng điện từ để giải thích một số hiện tƣợng liên quan đến dòng điện Fu-cô. b.Tổ chức dạy học: + GV chia lớp làm 8 nhóm, các nhóm hoạt động trao đổi thảo luận và thuyết trình sản phẩm. + Tổ chức hoạt động học theo nhóm Các nhóm quan sát video sau đó thảo luận nhóm và thống nhất kết quả ghi vào phiếu học tập số 3 của nhóm mình. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 BÀI TỪ THÔNG-CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ( tiết 2) Họ và tên tổ viên:……………………………..………Lớp:…………… ……………………………..……… VẬN DỤNG- CỦNG CỐ Câu 1 (4(1,2)). Cho HS quan sát thí nghiệm về chuyển động của 2 tấm kim loại kích thƣớc giống nhau nhƣng có một tấm khoét rãnh trong từ trƣờng.

71

Câu 1.1(1). Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét về thời gian chuyển động của hai tấm kim loại trong hai trƣờng hợp và giải thích tại sao? …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Câu 1.2(2). Hãy quan sát các lõi của máy điện và các động cơ điện cụ thể nhƣ quạt máy, máy bơm nƣớc, máy biến áp hãy cho biết đặc điểm chung về cấu tạo của lõi? Giải thích vì sao? …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Câu 2 ( Bài 3.3(2)). Quan sát hình ảnh phanh điện từ trên xe

Tìm hiểu về hệ thống phanh điện từ trên xe ô tô, tàu hỏa và nêu tên các chi tiết cấu tạo của hệ thống phanh điện từ. Từ đó hãy cho biết nguyên tắc hoạt động của phanh điện từ và bộ phận quan trọng nhất của phanh điện từ là gì ? …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Câu 3 ( 3.4(3)). Hãy đề xuất thiết kế sản phẩm đơn giản để làm hãm tốc độ chuyển động của động cơ, từ đó nêu đƣợc giải pháp để khắc phục những sự cố khi sản phẩm hoạt động? …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

c. Sản phẩm hoạt động: + Sản phẩm hoàn chỉnh của các nhóm sau khi đã thống nhất trong nhóm (kết quả thảo luận nhóm): Phiếu học tập số 3.

72

BƢỚC 4: MỞ RỘNG Hoạt động 5: Giao nhiệm vụ học tập: + Giao về các nhóm tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động động cơ máy xay sinh tố. Hình thức: Hoạt động nhóm ở nhà và các nhóm sẽ hoàn thành yêu cầu của tiết học sau. a. Mục tiêu hoạt động: Học sinh rèn luyện đƣợc kĩ năng hoạt động nhóm, nghiên cứu chắt lọc thông tin liên quan đến kiến thức đã học. b. Tổ chức dạy học: + Giáo viên yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ học tập ở nhà theo hình thức cá nhân và hoạt động nhóm. + HS tự tìm tài liệu qua sách vở, internet,.. và trao đổi, hoạt động nhóm ở nhà. + Các nhóm tổng hợp kết quả thu đƣợc sau khi hoạt động tại nhà làm tài liệu học tập cho tiết bài tập “Từ thông – Cảm ứng điện từ” c. Sản phẩm hoạt động: Các tài liệu liên quan đến các chủ đề “Động cơ máy xay sinh tố”: Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và các thông tin khác liên quan đến máy xay sinh tố. 2.4.2. Tiến trình dạy học tiết bài tập từ thông- cảm ứng điện từ I. Mục tiêu 1. Mục tiêu theo chuẩn kiến thức  Kiến thức: - Nắm đƣợc kiến thức về hiện tƣợng cảm ứng điện từ, dòng điện Fu-cô. - Hiếu đƣợc cấu tạo và hoạt động của máy xay sinh tố.  Kĩ năng: - Rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho HS thông qua các thiết bị dụng cụ ứng dụng hiện tƣợng cảm ứng điện từ thực tế. - Vận dụng đƣợc các kiến thức đã học để giải thích một số hiện tƣợng có liên quan.  Thái độ: - Hứng thú học môn Vật lí, yêu thích môn học. - Trung thực, khách quan, tính kiên trì. 2. Mục tiêu phát triển năng lực HS + Phát triển đƣợc năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn (cụ thể là giải thích đƣợc nguyên tắc hoạt động của máy xay sinh tố, giải thích đƣợc thí nghiệm liên quan đến dòng điện cảm ứng,…) + Góp phần phát triển các NL: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực hợp tác.

73

II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên + Giáo án, bài giảng powerpoint. + Chuẩn bị TN về dòng điện Fu-cô. + Một số video clip sử dụng trong bài học. + Các phiếu học tập số 4; phiếu trả lời đáp án và nhiệm vụ cụ thể của các nhóm. + Chia lớp làm 8 nhóm trong đó 2 nhóm thực hiện cùng nhiệm vụ, bút lông. 2. Học sinh: + Ôn lại các kiến thức về cảm ứng điện từ. + Chuẩn bị các tài liệu liên quan đến tình huống “Động cơ máy xay sinh tố”. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH 1. Các hoạt động dự kiến: Bảng 2.12. Các hoạt động dự kiến tiết 49 Các bƣớc

Hoạt động

Tên hoạt động

Khởi động

- Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số. Hoạt động 1 - Kiểm tra bài cũ.

Thời lƣợng dự kiến 5 phút

- Nêu tình huống cần tìm hiểu. Tìm hiểu về cấu tạo và hoạt động của động Hoạt động 2 cơ máy xay sinh tố Luyện tập, củng cố

Mở rộng

Hoạt động 3

Hoạt động 4

- Tìm hiểu cấu tạo động cơ máy xay sinh tố. - Tìm hiểu về nguyên tắc hoạt động của động cơ. - Củng cố các kiến thức về định luật Len-xơ và dòng điện Fu-cô. Giao nhiệm vụ học tập: - Yêu cầu các nhóm tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và các vấn đề liên quan đến chủ đề “Bếp từ”.

25 phút

10 phút

5 phút

2. Các hoạt động cụ thể BƢỚC 1: KHỎI ĐỘNG (5phút)  Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ, nêu tình huống có vấn đề. a. Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức cũ của học sinh, nêu tình huống cần tìm hiểu. b. Tổ chức hoạt động:

74

+ Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số. + Kiểm tra bài cũ (GV cho HS xung phong). HS trả lời. GV chốt lại vấn đề. Câu 1: Nêu công thức tính từ thông? Câu 2. Viết công công tính suất điện động cảm ứng? + GV giới thiệu vấn đề cần khai thác: Giới thiệu hình ảnh của động cơ máy xay sinh tố - là một trong những ứng dụng của dòng điện cảm ứng. Chúng ta sẽ phân tích kiến thức này. + Học sinh lắng nghe, tiếp thu vấn đề vào bài. c. Sản phẩm hoạt động: + HS trả lời đƣợc công thức tính từ thông và suất điện động cảm ứng. BƢỚC 2: Tìm hiểu về cấu tạo và hoạt động của động cơ máy xay sinh tố  Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của động cơ máy xay sinh tố. a. Mục tiêu hoạt động: + Tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của động cơ máy xay sinh tố. b. Tổ chức hoạt động: + GV chia lớp làm 8 nhóm, các nhóm hoạt động thảo luận vấn đề bài học. + Các nhóm quan sát hình ảnh, máy xay sinh tố thực tế, nghiên cứu SGK, thảo luận trong nhóm và trả lời các yêu cầu cần bổ sung trong phiếu học tập số 4. + Trong quá trình các nhóm hoạt động, GV quan sát và giúp đỡ khi các nhóm gặp khó khăn. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4BÀI TẬP TỪ THÔNG-CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Họ và tên tổ viên:……………………………..………Lớp:…………… ……………………………..……… TÌM HIỂU VỀ MÁY XAY SINH TỐ Máy xay sinh tố rất tiện dụng trong công việc chế biến món ăn hàng ngày của gia đình. Bạn có thể dùng máy để chế biến những ly sinh tố mát lạnh, xay nhuyễn thực phẩm cho trẻ nhỏ Trích từ: https://www.dienmayxanh.com/kinh-nghiem-hay/cach-su-dung-may-xaysinh-to-537082 Câu 1 (20.1(1)). Quan sát đoạn video về cấu tạo và hoạt động của động cơ điện xoay chiều một pha

75

Nêu tên các bộ phận (1),(2) và (3) của động cơ máy xay?

…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

Câu 2 (20.2(2)). Đọc kênh thông tin sau và nêu cấu tạo phần lõi của động cơ điện dùng cho máy xay và nguyên lí hoạt động của động cơ điện. Các bộ phận chính của máy xay sinh tố gồm nhƣ sau: 1.Cối xay sinh tố, đây là bộ phận đựng thực phẩm khi xay, đối với dạng máy xay thông dụng thì cối xay bao gồm cả lƣỡi dao. Cối xay cần kín khít để tránh bị bắn thực phẩm hay bị chảy nƣớc ra ngoài, do vậy khi cối xay có vết nứt rạn thì cần phải đƣợc thay thế sớm. 2.Thân máy xay: bộ phận chính tạo ra chuyển động quay của lƣỡi cắt, thân máy chứa động cơ điện và bộ phận điều khiển. Đây là hai bộ phận cơ bản của máy xay sinh tố, tùy thuộc vào từng loại máy xay mà những bộ phận này có thay đổi về hình dạng, kết cấu nhƣng không thay đổi về hình dạng, kết cấu nhƣng không thay đổi vè chức năng sớm. Hoạt động của máy xay: Khi bật máy, động cơ điện quay sẽ truyền chuyển động tới bộ dao cắt để cắt nhỏ hoặc làm vỡ thực phẩm với một lực lớn, trong quá trình xay, thực phẩm sẽ đƣợc xáo trộn liên tục nhờ cấu tạo của lƣỡi dao để có thể xay đồng đều nhất. Với những loại máy xay thông dụng, cần thái nhỏ thực phẩm trƣớc khi cho vào máy xay để giúp xay nhanh hơn, đều hơn và đặc biệt lƣỡi dao không bị kẹt. Máy xay sinh tố thƣờng có hai chế độ sử dụng là xay mồi và xay liên tục, xay mồi là bắt buột khi thực phẩm rắn khó cắt, xay liên tục sử dụng sau xay mồi. …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

Câu 3 (Câu 20.3(2)). Có những loại roto nào của động cơ điện? Nêu ƣu điểm, nhƣợc điểm các loại roto này. …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Câu 4 (20.4(2)). Quan sát sơ đồ mạch điện của máy xay sinh tố hiệu Philips nhƣ sau

76

Sơ đồ máy xay sinh tố Philips Trích từ https://apprada.vn/vi/may-xay-sinh-to-tim-hieu-cau-tao-sua-chua/ Hãy nêu tác dụng của một số bộ phận trên mạch điện? …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Câu 5(20.5(3)). Dựa vào mạch điện ở câu 20.2, nêu những lỗi hỏng chủ yếu của máy xay sinh tố và nêu biện pháp khắc phục sự cố đó? …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Câu 6(20.6(3)). Biểu hiện máy xay sinh tố Philips hr2104 bị kẹt công tắc. Hãy nêu giải pháp sữa chữa lỗi hỏng nêu trên? …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

c. Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm hoàn chỉnh của các nhóm sau khi đã thống nhất trong nhóm (kết quả thảo luận nhóm): Phiếu học tập số 4. BƢỚC 3: LUYỆN TẬP, CỦNG CỐ.  Hoạt động 3: Luyện tập bài tập về dòng điện cảm ứng. a. Mục tiêu hoạt động: + Ôn tập lại hiện tƣợng cảm ứng điện từ và dòng điện Fu-cô. b. Tổ chức hoạt động: + GV chia lớp làm 8 nhóm, + Các nhóm quan sát hình ảnh, máy xay sinh tố thực tế, nghiên cứu SGK, thảo luận trong nhóm và trả lời các yêu cầu cần bổ sung trong phiếu học tập số 5. + Trong quá trình các nhóm hoạt động, GV quan sát và giúp đỡ khi các nhóm gặp khó khăn. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5BÀI TẬP TỪ THÔNG-CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Họ và tên tổ viên:……………………………..………Lớp:…………… ……………………………..……… LUYỆN TẬP- CỦNG CỐ Bài tập 1 (17 ). Quan sát video: một bạn học sinh tự làm thí nghiệm với dụng cụ gồm nguồn điện không đổi nối với ống dây có lõi sắt đặt sao cho trục ống thẳng đứng (1)

77

(H1) thông qua khóa K; đặt miếng nhôm nhẹ khoét lỗ nhƣ (H2) xuyên qua lõi sắt của ống dây. Đóng nhanh khóa K thì hiện tƣợng xảy ra nhƣ thế nào, giải thích?

H2 H1 …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

Bài tập 2(16(2)): Chủ đề máy MRI- máy chụp cộng hƣởng từ trong y học Chụp cộng hƣởng từ (còn gọi là MRI của Magnetic resonance imaging) là một phƣơng pháp thu hình ảnh của các cơ quan trong cơ thể sống và quan sát lƣợng nƣớc bên trong các cấu trúc của các cơ quan. Chụp cộng hƣởng bắt đầu chuẩn đoán bệnh từ năm 1982, đƣợc hai tác giả Bloch và Purcell phát hiện năm 1952

Trích từ: https:// vi.wikipedia.org/wiki/Chụp_cộng_hưởng_từ Hình dàn máy chụp cộng hƣởng từ (2) Câu 2.1(16.1 ). Nêu cấu tạo máy MRI (về phần cứng), nguyên tắc hoạt động của máy MRI? Câu 2.1(16.2(2)). Một bệnh nhân đƣợc quét máy MRI với cảm ứng từ 2.00T với các ngón tay chỉ hƣớng dọc theo hƣớng của từ trƣờng 1. Tìm suất điện động cảm ứng gây ra trong vòng nhẫn cƣới của bệnh nhân biết đƣờng kính vòng nhẫn là 2,2cm và từ trƣờng quét qua vòng nhẫn mất thời gian 0,2 giây? 2. Nếu trƣờng hợp nhiệt độ của vòng nhẫn thay đổi và cảm ứng từ xuyên qua vòng nhẫn không đổi thì suất điện động cảm ứng trong vòng nhẫn nhƣ thế nào? …………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………

78

c. Sản phẩm hoạt động: Sản phẩm hoàn chỉnh của các nhóm sau khi đã thống nhất trong nhóm (kết quả thảo luận nhóm): Phiếu học tập số 5. BƢỚC 4: MỞ RỘNG Hoạt động 4: Giao nhiệm vụ học tập: + Yêu cầu các nhóm tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và các vấn đề liên quan đến chủ đề “Bếp từ”. Hình thức: Hoạt động nhóm ở nhà và các nhóm sẽ hoàn thành yêu cầu của tiết học sau. a. Mục tiêu hoạt động: Học sinh rèn luyện đƣợc kĩ năng hoạt động nhóm, tự tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu trên internet. b. Tổ chức dạy học: + Giáo viên yêu cầu học sinh thực hiện nhiệm vụ học tập ở nhà theo hình thức cá nhân và hoạt động nhóm. + Học sinh tự trao đổi, hoạt động nhóm ở nhà, tự tìm tài liệu qua sách vở, internet,.. c. Sản phẩm hoạt động: Các tài liệu liên quan đến các chủ đề “Bếp từ”: Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và các thông tin khác liên quan đến bếp từ. 2.5. Tiêu chí đánh giá NL VDKT vào thực tiễn trong từng bài tập/hoặc từng giáo án. 2.5.1. Phiếu đánh giá NL VDKT vào thực tiễn của một nhóm HS lớp thực nghiệm Phiếu đƣợc sử dụng trong đánh giá từng NL VDKT vào thực tiễn của từng HS lớp TN trong các tiết học kiến thức mới, tiết bài tập. Nội dung của phiếu đƣợc thể hiện qua bảng 2.4. (trong đó, mỗi mức của hành vi thể hiện cách nhau 1 điểm).

79

Bảng 2.13. Phiếu đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn của từng HS lớp TNg (Tình huống 1: Phanh điện từ; Tình huống 2: Động cơ máy xay sinh tố)

Hành vi (HV)

HV1. Phân tích đƣợc tình huống cụ thể. HV2. Phát hiện đƣợc tình huống có vấn đề.

Điểm tối đa

4 4

HV3. Nêu đƣợc tình huống có vấn đề.

4

HV4. Thu thập thông tin.

4

HV5. Phân tích thông tin.

4

HV6. Tìm ra kiến thức vật lí và kiến thức liên môn liên quan đến vấn đề.

4

HV7. Đề xuất giải pháp.

4

HV8. Lập kế hoạch để GQVĐ thực tiễn.

4

HV9. Thực hiện kế hoạch GQVĐ thực tiễn.

4

HV10. Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ thực tiễn.

4

HV11. Điều chỉnh và vận dụng trong tình

Họ và tên HS lớp thực nghiệm Học sinh 1 Học sinh 2 Học sinh 3 Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm tình tình tình tình tình tình huống huống huống huống huống huống 1 2 1 2 1 2

4

huống mới. Tổng điểm

44

2.5.2. Đánh giá kết quả học tập lớp TNg và ĐC qua bài kiểm tra (sử dụng trong đối sánh giữa lớp thực nghiệm và đối chứng) Sử dụng để đánh giá kết quả học tập của HS theo hƣớng phát triển NL VDKT vào thực tiễn đƣợc thể hiện bằng bài kiểm tra một tiết đánh giá sau phần “Cảm ứng điện từ”. Nội dung cụ thể (Đề bài kiểm tra và đáp án) đƣợc thể hiện ở phụ lục.

80

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 Trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chƣơng 1 và việc nghiên cứu nội dung chƣơng “Cảm ứng điện từ”, Vật lí 11, tôi đã thực hiện trong chƣơng 2 các công việc sau: - Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung của chƣơng trình chƣơng “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 THPT. - Đề xuất đƣợc quy trình xây dựng BTTT với 6 bƣớc cụ thể từ đó vận dụng xây dựng 20 bài tập thực tế vật lí theo 3 mức độ. - Đề xuất ý tƣởng sử dụng các bài tập/tình huống thực tế đã xây dựng. - Soạn thảo 2 tiến trình dạy học tƣơng ứng với 2 loại bài học (học kiến thức mới, tiết bài tập và tiết kiểm tra) có sử dụng các BTTT đã xây dựng để đánh giá NLVDKT vào thực tiễn của HS. - Thiết kế đƣợc bộ công cụ đánh giá NL VDKT vào thực tiễn của HS gồm: đánh giá NL VDKT vào thực tiễn của HS lớp TN, đánh giá chất lƣợng kết quả học tập thông qua bài kiểm tra. Qua đó nhận thấy, bài tập vật lí có nội dung thực tế có thể vận dụng trong nhiều giai đoạn của bài học, ở mỗi giai đoạn của quá trình dạy học thì cần tuyển chọn và sử dụng bài tập thực tế cho phù hợp với đặc điểm từng giai đoạn, từng loại tiết học. Việc lựa chọn, soạn thảo và sử dụng bài tập thực tế góp phần bồi dƣỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh. Nhƣ vậy hệ thống BT vật lí có nội dung liên quan đến thực tiễn có vai trò to lớn trong việc phát triển NLVDKT của HS. Việc lựa chọn, sử dụng hệ thống bài tập này đƣợc sử dụng thực nghiệm trong chƣơng 3.

81

CHƢƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm Đánh giá tính khả thi, tính phù hợp và hiệu quả của hệ thống bài tập vật lí đã lựa chọn và xây dựng nhằm phát triển NLVDKT cho HS trƣờng THPT. Từ đó kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài: “Nếu xây dựng đƣợc các bài tập vật lí có nội dung thực tế và sử dụng một cách phù hợp trong dạy học phần “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 thì sẽ phát triển đƣợc năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh”. 3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm Bài tập trong chƣơng “Cảm ứng điện từ”, Vật lí 11. Lớp thực nghiệm: tác giả thực nghiệm dạy học tại lớp 11/23 Trƣờng THPT Phan Châu Trinh, TP Đà Nẵng. Lớp đối chứng: Lớp 11/9, Trƣờng THPT Phan Châu Trinh ,TP Đà Nẵng. Tuy nhiên để thuận lợi trong việc quan sát, đánh giá kết quả thực nghiệm. chúng tôi chỉ lựa chọn 1 lớp TN và 1 lớp ĐC, thể hiện cụ thể qua bảng 3.1. Bảng 3.1. Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu thực nghiệm Trƣờng

Nhóm TNg

Nhóm ĐC

THPT Phan Châu Trinh

11/23 (42 HS)

11/9(42 HS)

Tổng cộng

42

42

3.3. Thời điểm thực nghiệm sƣ phạm Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành từ ngày 1/3/2018 đến 20/3/2018. 3.4. Các bƣớc thực nghiệm sƣ phạm Để quá trình TNSP đạt đƣợc những mục đích đã đề ra, cần lập kế hoạch chi tiết cho cả quá trình thực nghiệm và tiến hành thực nghiệm sƣ phạm theo từng bƣớc cụ thể. Cụ thể nhƣ sau: - Trƣớc khi tổ chức dạy TNSP, tác giả nghiên cứu nội dung kiến thức bài học và thu thập các thông tin để soạn hệ thống bài tập thực tế và tiến hành thiết kế tiến trình tiết dạy và dự kiến đƣa các bài tập thực tế phù hợp vào từng bƣớc của tiết dạy để phát huy NLVDKT vào thực tiễn của HS. Tác giả gặp gỡ, trao đổi với các GV trong tổ vật lí của trƣờng THPT Phan Châu Trinh để giới thiệu và trao đổi về bài tập thực tế đã xây dựng, đồng thời thu thập ý kiến nhận xét của GV về nội dung, hình thức và chất lƣợng của bài tập thực tế. - Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ liên quan nhƣ máy biến áp, máy phát điện xoay chiều, một chiều, các thí nghiệm để phục vụ các tiết dạy thực nghiệm. Tác giả sƣu tầm

82

các hình ảnh, video, TN ảo để phục vụ cho việc giảng dạy một cách trực quan và hiệu quả nhất. - Dạy học theo kế hoạch. Trong đó: Lớp thực nghiệm: Trực tiếp dạy các lớp đƣợc lựa chọn thực nghiệm để xây dựng kế hoạch giờ dạy các bài học có sử dụng bài tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ” đồng thời xây dựng các đề kiểm tra dựa trên các câu hỏi đã xây dựng trƣớc đó. Lớp đối chứng: Thiết kế kế hoạch bài dạy học nhƣ bình thƣờng, không tích hợp sử dụng các bài tập thực tế trong dạy học. - Xây dựng phiếu điều tra, phát cho HS và GV để khảo sát thực trạng sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế để phát triển năng lực vận dụng kiến thức trong thực tiễn của học sinh. - Đánh giá sự phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của các nhóm học sinh lớp TN qua các tình huống dựa trên bảng tiêu chí đánh giá. - Các lớp TN và đối chứng cùng làm bài kiểm tra do tác giả yêu cầu, chấm bài của các HS đã đƣợc chọn theo đáp án của tác giả để đánh giá kết quả học tập. 3.5. Kết quả thực nghiệm 3.5.1. Phân tích diễn biến thực nghiệm và đánh giá định tính Phân tích tiết học 48 - BÀI 23: TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ( Tiết 2) Tình huống 1 - Quan sát đoạn video về chuyển động của 2 tấm kim loại kích thƣớc giống nhau nhƣng có một tấm khoét rãnh trong từ trƣờng. Với câu hỏi đặt ra là “Dự đoán hiện xảy ra?” “Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét về thời gian chuyển động của hai tấm kim loại trong hai trƣờng hợp và giải thích tại sao?”. Hơn 80% học sinh phân tích, phát hiện và nêu đƣợc tình huống thông qua đoạn video về chuyển động của hai đĩa kim loại trong từ trƣờng( trong đó HV3: nêu được tình huống có vấn đề đạt mức độ 4 chiếm 30% số học sinh). Hơn 70% học sinh biết vận dụng kiến thức có liên quan đến môn học để giải thích hiện tƣợng chuyển động của đĩa kim loại trên. Qua bài tập này, các HV 4,5,6 thể hiện rất rõ (HV4 thu thấp thông tin; HV5 phân tích thông tin; HV6. tìm ra kiến thức vật lí và kiến thức liên môn liên quan đến vấn đề thông qua SGK và thảo luận với bạn). Tình huống 2 – Sử dụng hình ảnh phanh điện từ để đặt vấn đề bài học và chốt lại ở giai đoạn củng cố. Trong hoạt động đặt vấn đề bài học, HS quan sát hình ảnh phanh điện từ gắn trên bánh xe máy, ô tô. Với câu hỏi: “Tìm hiểu về hệ thống phanh điện từ trên xe ô tô, tàu hỏa và nêu tên các chi tiết cấu tạo của hệ thống phanh điện từ. Từ đó hãy cho biết nguyên tắc hoạt động của phanh điện từ và bộ phận quan trọng nhất của phanh điện từ là gì ?” thì HS đã rất tò mò và thú vị. HS muốn tìm hiểu về phanh xe vì đây là tình huống rất gần gũi với cuộc sống các em. Từ kiến thức về

83

dòng điện Fu-cô và bài tập ở tình huống 1 ở trên có sự liền mạch trong tƣ duy, HS đã nghĩ đến việc cho chuyển động của bánh xe trong từ trƣờng. Ở câu hỏi này, chỉ có một số ít HS nghĩ ra đƣợc nguyên lí hoạt động đơn giản của phanh điện từ. Từ hình dung ban đầu về nguyên lí hoạt động của phanh điện từ, một số HS đã nêu đƣợc cấu tạo của phanh điện từ gồm có đĩa kim loại và bộ phận tạo ra từ trƣờng (nam châm). Sau khi trao đổi, nhiều HS đã hiểu và khai thác nhiều hơn về cấu tạo và hoạt động của phanh điện từ. Với câu hỏi “Bộ phận quan trọng nhất của phanh điện từ là gì ?”, đa số HS đã nhận biết và nêu đƣợc bộ phận quan trọng nhất của phanh điện từ. Với câu hỏi “Hãy đề xuất thiết kế sản phẩm đơn giản để làm hãm tốc độ chuyển động của động cơ, từ đó nêu đƣợc hạn chế khi sản phẩm hoạt động?”, HS liên hệ kiến thức bài học và nêu đƣợc sản phẩm làm hãm tốc độ quay của động cơ gồm đĩa kim loại và nam châm. Hơn 80% HS nêu đƣợc cấu tạo sản phẩm nhƣng hạn chế sản phẩm phanh điện từ chỉ hãm phanh tốt khi xe chạy tốc độ lớn, hãm phanh yếu khi xe chạy tốc độ thấp. Điều này cho thấy HS phát hiện ra đƣợc hạn chế sản phẩm tức là biết liên hệ kiến thức trong hoàn cảnh mới. Qua bài tập tình huống 2, các hành vi thành tố của NLVDKTTT đƣợc thể hiện rất rõ thông qua các câu hỏi. Khoảng trên 60% HS bộc lộ đƣợc các hành vi HV1. Phân tích tình huống, HV2. Phát hiện được tình huống, HV3. Nêu được tình huống, HV4. Thu thập thông tin, HV5. Phân tích thông tin, HV6. Tìm ra kiến thức vật lí và kiến thức liên môn liên quan đến vấn đề ở mức độ 4; ngoài ra có cả chỉ số HV10. Điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới ở mức độ 3. Nhƣ vậy, thông qua phân tích diễn biến tiết học bản thân tôi trực tiếp dạy, có thể thấy, các hành vi HV1. Phân tích tình huống, HV2. Phát hiện được tình huống, HV3. Nêu được tình huống, HV4. Thu thập thông tin , HV5. Phân tích thông tin, HV6. Tìm ra kiến thức vật lí và kiến thức liên môn liên quan đến vấn đề, HV9. Thực hiện kế hoạch GQVĐ và HV10. Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ thực tiễn đã đƣợc thể hiện rõ.

Hình 3.1a. Không gian các lớp học tập

Hình 3.1b. Các nhóm thảo luận phanh điện từ

84

Hình 3.1c. Phiếu trả lời bài tập tình huống điện từ của nhóm 1 Phân tích tiết học 49 - BÀI TẬP TỪ THÔNG. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Tình huống 1: TÌM HIỂU VỀ MÁY XAY SINH TỐ Chúng tôi sử dụng bài tập 20 – Máy xay sinh tố, bài tập 16 và 17 để củng cố kiến thức, kỹ năng và phát triển NL VDKT vào thực tiễn của HS. HS xem đoạn video và kênh thông tin cung cấp thông qua phiếu học tập số 4 về cấu tạo và hoạt động của động cơ điện xoay chiều một pha. Với câu hỏi: “Nêu tên các bộ phận (1),(2) và (3) của động cơ máy xay?”và “Nêu cấu tạo phần lõi của động cơ điện dùng cho máy xay và nguyên lí hoạt động của động cơ điện?” thì HS đã rất hứng thú khi tìm hiểu thông tin. Khoảng trên 60% HS đã nhận biết đƣợc các bộ phận của động cơ máy xay. HS chỉ ra đƣợc vai trò các bộ phận trong động cơ: 2 cuộn dây để tạo ra từ trƣờng biến thiên gây ra dòng điện cảm ứng trong roto, từ trƣờng biến thiên tác dụng lên dòng điện cảm ứng này mômen lực làm roto quay. Thông qua hoạt động tìm hiểu trƣớc ở nhà và trao đổi với bạn, HS phân biệt đƣợc hai loại roto gồm roto lồng sóc và roto dây quấn với câu hỏi “Có những loại roto nào của động cơ điện? Nêu ưu điểm, nhược điểm các loại roto này”. Nhiều HS đã đọc đƣợc sơ đồ mạch điện của máy xay sinh tố nêu tác dụng của một số bộ phận trên mạch điện. Khoảng vài HS có thể căn cứ vào mạch điện máy xay nêu đƣợc những sự cố hỏng của máy xay có thể gặp phải. Đặc biệt với câu hỏi “Biểu hiện máy xay sinh tố Philips hr2104 bị kẹt công tắc, hãy nêu giải pháp sữa chữa lỗi hỏng nêu trên?” thì chỉ có 1 em Huỳnh Thị Mỹ Cơ nêu đƣợc cách sữa chữa lỗi hỏng của máy. Nhƣ vậy thông qua bài tập 20, HS bộc lộ đƣợc thành tố NL1. Tìm hiểu, khám phá vấn đề thực tiễn (với biểu hiện các hành vi: HV1. Phân tích được tình huống cụ thể, HV2. Phát hiện được tình huống có VĐ và HV3. Nêu được tình huống có vấn đề ), thành tố NL 2. Thiết lập không gian vấn đề (biểu hiện các HV4. Thu thập thông tin, HV5. Phân tích thông tin và HV6. Tìm ra kiến thức vật lí và kiến thức liên môn liên

85

quan đến vấn đề thông qua SGK, kênh thông tin trang web, trao đổi với bạn, thảo luận với bạn ở mức độ 4), thành tố NL 3. Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp (với các hành vi HV7. Đề xuất giải pháp). Các hành vi này thể hiện rõ khi HS nêu đƣợc dòng điện qua các cuộn dây của stato sinh ra từ trƣờng biến thiên sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây của roto và từ trƣờng do stato gây ra tác dụng lên dòng cảm ứng momen lực làm roto quay. Thông qua đọc sơ đồ mạch điện máy xay sinh tố, nêu các sự cố hỏng có thể xảy ra ở máy xay sinh tố và đề xuất sữa chữa lỗi hỏng kẹt động cơ, HS bộc lộ đƣợc HV7. Đề xuất giải pháp, HV9. Thực hiện kế hoạch GQVĐ, HV10. Thực hiện kế hoạch GQVĐ, HV11. Điều chỉnh, vận dụng trong tình huống mới rất rõ (ở mức độ 4).

Hình 3.2a. Các nhóm xem video cấu tạo

Hình 3.2b. Nhóm 3 trình bày ý kiến động cơ điện

Hình 3.2c. Phiếu trả lời bài tập tình huống máy xay sinh tố của nhóm 3 Tình huống 2: DỰ ĐOÁN HIỆN TƯỢNG THÍ NGHIỆM VÀ GIẢI THÍCH Chúng tôi sử dụng bài tập 17 để củng cố kiến thức, kỹ năng và phát triển NL VDKT vào thực tiễn của HS. Với bài tập này, HS quan sát video thí nghiệm gồm nguồn điện không đổi nối

86

với ống dây có lõi sắt đặt sao cho trục ống thẳng đứng (H1) thông qua khóa K; đặt miếng nhôm nhẹ khoét lỗ nhƣ (H2) xuyên qua lõi sắt của ống dây. Tình huống bài tập kích thích tính tò mò cho HS và mong muốn đƣợc tìm hiểu. Với câu hỏi “Đóng nhanh khóa K thì dự đoán hiện tượng xảy ra như thế nào? Giải thích”. Khoảng trên 70% HS dự đoán đƣợc hiện tƣợng xảy ra nhƣng chỉ khoảng 50% HS trả lời rõ ràng sử dụng đúng kiến thức để giải thích hiện tƣợng. Với bài tập này, HS bộc lộ đƣợc các hành vi HV4. Thu thập thông tin, HV5. Phân tích thông tin, HV6. Tìm ra kiến thức vật lí và kiến thức liên môn liên quan đến vấn đề. thành tố NL 3. Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp (với các hành vi HV7. Đề xuất giải pháp).

Hình 3.3a. Lớp xem video thí nghiệm

Hình 3.3b. Đại diện nhóm 2 trả lời

Hình 3.3c. Phiếu trả lời bài tập tình huống thí nghiệm của nhóm 2 Kết quả đánh giá định tính về NL VDKT vào thực tiễn của HS lớp TNg trong tình huống 1 và 2 đƣợc tổng hợp qua bảng 3.2

87

Bảng 3.2. Đánh giá định tính NL VDKT vào thực tiễn của HS lớp TNg

Tình huống

Phát hiện đƣợc tình huống có VĐ

Tìm ra kiến Nêu đƣợc tình thức vật lí và huống có vấn kiến thức liên đề

môn liên quan

Đề xuất giải pháp và vận dụng trong tình huống mới.

đến vấn đề Tình

Mức độ 4

Mức độ 3

Mức độ 4

Mức độ 4

huống 1 Bài Quan sát

HS tự phát

HS tự phát

Tìm ra kiến

Đề xuất được giải

hiện được tình huống sau khi

biểu vấn đề liên hệ thực

thức vật lí và kiến thức liên

pháp giải quyết vấn đề một cách tối ưu.

chuyển động của miếng loại

đã liên hệ được kiến thức chuyển động

tiễn nhưng chưa đầy đủ. Khi khối kim

trong từ trƣờng và hình ảnh phanh điện từ, hãy cho

của miếng kim chuyển động SGK, đoạn tác dụng chống lại loại chuyển trong từ trƣờng video và thông sự chuyển dời, vì động trong từ xuất hiện dòng tin qua thảo vậy khi đƣa miếng trường và điện Fu- cô luận với bạn. kim loại tiếp xúc với dòng điện Fuchống lại Trong thể tích bánh xe thì trên

môn liên quan Theo định luật Len – đến vấn đề xơ, những dòng điện thông qua cảm ứng này luôn có

biết cấu tạo

cô.

chuyển động

và hoạt động của

Miếng kim loại khi

làm nó chậm lại. Đây là

loại nhôm lực từ có tác dụng xuất hiện dòng cản trở chuyển động

phanh điện từ.

chuyển động trong từ trƣờng xuất hiện dòng điện Fu- cô chống lại chuyển động làm nó chậm

nguyên tắc để chế tạo phanh trên các phƣơng tiện xe. Còn chƣa liên hệ thêm các thiết bị

điện cảm ứng – những dòng điện Fu –cô.

lại.

khác nhƣ cân nhạy, điện kế…

Mức độ 3 HS tự phát

Mức độ 4 HS tự phát

Tình huống 2 -

miếng kim

bánh xe xuất hiện

gọi là lực hãm điện từ làm bánh xe ngừng quay. HS nêu được hạn chế của phanh điện từ: chỉ thích hợp với những xe có trọng tải lớn. HS chỉ ra được: lực hãm phanh càng lớn nếu xe chuyển động tốc độ càng lớn.

Mức độ 4 Tìm ra kiến

Mức độ 4 Đề xuất được giải

88

Tìm ra kiến Tình huống

Phát hiện đƣợc tình huống có VĐ

Nêu đƣợc tình thức vật lí và huống có vấn kiến thức liên đề môn liên quan

Đề xuất giải pháp và vận dụng trong tình huống mới.

đến vấn đề Bài 20 Dựa vào

hiện được vấn

biểu vấn đề.

thức vật lí và

pháp giải quyết vấn

đề nhưng chưa

Khi có dòng

kiến thức liên

đề một cách tối ưu.

kênh thông

đầy đủ.

điện biến thiên

môn liên quan

Từ trƣờng biến đổi

tin về máy xay sinh tố

Động cơ máy xay sinh tố

đi qua 2 cuộn dây của stato

đến vấn đề thông qua

sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng và dòng

Hãy nêu cấu tạo và giải thích

giống với động cơ quạt có bộ phận làm quay

sẽ tạo nên từ trƣờng biến đổi làm cuộn

SGK, đoạn video và thông tin qua thảo

cảm ứng đó gọi là dòng điện Fu-cô, dòng Fu-cô bị từ

nguyên lí hoạt động động cơ máy xay sinh tố.

lƣỡi dao. Động dây trong roto cơ có hai bộ xuất hiện dòng phận: vành điện cảm ứng. ngoài có 2 Từ trƣờng biến cuộn dây và thiên tác dụng

luận với bạn. Hiện tượng cảm ứng điện từ: Từ trƣờng biến đổi sẽ

trƣờng biến thiên do hai cuộn dây stato tác dụng lực từ gây ra momen lực làm quay roto.

roto quay để

lên dòng điện

sinh ra dòng

HS đề xuất lỗi hỏng

làm lƣỡi dao quay.

cảm ứng chạy trong cuộn dây

điện cảm ứng.

của máy xay có thể gặp phải và đề xuất

roto momen lực làm quay roto.

đƣợc giải pháp sửa chữa trong trƣờng hợp máy xay bị kẹt không chạy đƣợc.

Từ những phân tích định tính trên, có thể nhận định rằng các bài tập 3 (tình huống 1: Phanh điện từ), bài tập 20 (tình huống 2: Máy xay sinh tố) đã làm bộc lộ và phát triển NL VDKT vào thực tiễn của HS. 3.5.2. Đánh giá định lƣợng 3.5.2.1. Đánh giá hình thành và phát triển NL VDKT vật lí vào thực tiễn của HS a. Đánh giá qua nghiên cứu trường hợp (đánh giá cụ thể trên 1 học sinh) Để đánh giá chi tiết sự hình thành và phát triển các chỉ số hành vi của NL VDKT vào thực tiễn của từng HS nhóm TNg, chúng tôi sử dụng phƣơng pháp nghiên cứu trƣờng hợp (theo dõi chi tiết và đánh giá 1 học sinh bất kì trong lớp). HS đƣợc chọn là em Huỳnh Thị Mỹ Cơ- lớp 11/23. Điểm đánh giá các HV của NL VDKT vào thực tiễn của em Cơ qua hai tình huống đƣợc thể hiện qua bảng 3.3.

89

Bảng 3.3. Điểm đánh giá 11 chỉ số hành vi của HS Huỳnh Thị Mỹ Cơ qua 2 tình huống. Họ và tên HS lớp thực nghiệm

Điểm tối đa

Hành vi/Tiêu chí đánh giá

Huỳnh Thị Mỹ Cơ Điểm tình huống 1

Điểm tình huống 2

1. Phân tích đƣợc tình huống cụ thể.

4

4

4

2. Phát hiện đƣợc tình huống có vấn đề.

4

4

3

3. Nêu đƣợc tình huống có vấn đề.

4

4

4

4. Thu thập thông tin.

4

3

4

5. Phân tích thông tin.

4

3

3

6. Tìm ra kiến thức vật lí và kiến thức liên môn liên quan đến vấn đề.

4

3

4

7. Đề xuất giải pháp.

4

3

4

8. Lập kế hoạch để GQVĐ thực tiễn.

4

3

4

9. Thực hiện kế hoạch GQVĐ thực tiễn.

4

3

3

10. Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ thực tiễn.

4

3

4

11. Điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới.

4

3

4

Tổng điểm

44

36

41

4

HV11

HV1 HV2

3 2

HV10

HV3

1 0 HV9

HV4

HV8

HV5 HV7

Tình huống 1

HV6

Tình huống 2

Hình 3.4. Biểu đồ đánh giá kết quả NL VDKT vào thực tiễn của HS Huỳnh Thị Mỹ Cơ Biểu đồ hình 3.3 cho thấy, tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của cá nhân HS Huỳnh Thị Mỹ Cơ ở mức độ điểm khá cao (các điểm sát biên ngoài của biểu đồ), tiêu chí 2,5,9 là thấp nhất. Các tiêu chí 1,3,4,6,7,8,10 và 11 đạt đến biên ngoài, kết quả này phù hợp với tiêu chí phát triển năng lực VDKT vào

90

thực tiễn. Qua biểu đồ, chúng tôi nhận thấy các bài tập (tình huống) đặt ra phù hợp với nhận thức HS, giúp cho HS phát triển đƣợc năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn. b. Đánh giá trên nhóm HS lớp TN Bảng 3.4. Điểm đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn của các HS nhóm TNg ở 2 tình huống Họ và tên

STT

Tổng điểm tình huống 1

Tổng điểm tình huống 2

1

Huỳnh Thị Mỹ Cơ

36

41

2

Nguyễn Phƣớc Khánh Hân

30

35

3

Hà Thúc Huy

34

38

4

Trƣờng Hoàng Phúc Luân

35

39

5

Lê Trọng Thành Nhân

34

37

6

Hoàng Đăng Quân

33

35

7

Nguyễn Thị Ngọc Trinh

30

34

8

Lê Nguyễn Thục Uyên

27

32

32,4

36,4

Điểm trung bình

Nhận xét: Tổng điểm của 11 tiêu chí của các HS nhóm TNg ở 2 tình huống ta thấy điểm trung bình ở tình huống 2 là 36,4 cao hơn hẳn so với điểm trung bình ở tình huống 1 là 32,4. Điều này chứng tỏ thông qua các bài tập/ tình huống thực tế xây dựng đã phát triển đƣợc NL VDKT vào thực tiễn của HS. 3.5.2.2. Đánh giá NL vận dụng kiến thức của HS lớp TNg và ĐC Để đánh giá xem việc vận dụng các bài tập thực tế đã xây dựng trong các tiết học kiến thức mới và tiết bài tập có tác dụng thực sự đến kết quả học tập môn Vật lí của lớp TNg hay không, chúng tôi tiến hành đánh giá so sánh với lớp ĐC thông qua một bài kiểm tra 1 tiết. Kết quả tổng hợp điểm của 2 lớp đƣợc thể hiện qua bảng 3.5. Bảng 3.5. Kết quả điểm bài kiểm tra của lớp ĐC và lớp TNg Điểm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Điểm TB

Số HS lớp ĐC

0

0

0

1

5

8

13

9

5

1

0

6,0

Số HS lớp TNg

0

0

0

0

2

7

11

12

7

2

1

6,6

91

30 25

11 12

20 7

15 10 2 5

5 0

0 0

0 1

0 2

13

7 9

8

5

1 0 3

4 Lớp ĐC

5

6

7

8

2 1 9

1 0 10

Lớp TNg

Hình 3.5. Biểu đồ đánh giá kết quả kiến thức học được qua bài kiểm tra của lớp TNg và lớp đối chứng. Biểu đồ hình 3.5, ta thấy số điểm mà HS đạt đƣợc dƣới trung bình của lớp TNg là rất ít, số điểm mà trên trung bình của lớp TNg khá cao, có nhiều HS đạt điểm khá giỏi, có em đạt điểm tối đa (10 điểm). Điểm trung bình của bài kiểm tra lớp TNg là 6,6 cao hơn hẳn Điểm TB của lớp ĐC là 6,0. Nhƣ vậy, thông qua việc sử dụng các bài tập thực tế đã xây dựng trong các tiết học đã nâng cao kết quả học tập môn Vật lí.

92

KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 Sau khi tiến hành thực nghiệm 2 tiết dạy có sử dụng các bài tập thực tế trong các tiến trình tiết dạy, tiến hành ra đề kiểm tra dựa trên hệ thống bài tập thực tế đã xây dựng, từ đó đánh giá và phân tích kết quả của thực nghiệm thu đƣợc những nhận xét sau: Các bài tập đƣợc sử dụng trong tiến trình dạy học là phù hợp với mức độ nhận thức kiến thức của học sinh, đồng thời đáp ứng yêu cầu mục tiêu tiết dạy của chƣơng trình giảng dạy. Thông qua hệ thống bài tập thực tế sử dụng trong hai tiết thực nghiệm đã bộc lộ đƣợc năng lực VDKT vào thực tiễn của học sinh. Đánh giá các kết quả thu đƣợc trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm làm cơ sở để khẳng định giả thuyết khoa học đã đề ra là đúng đắn và việc vận dụng kết quả nghiên cứu của đề tài vào giảng dạy ở các trƣờng THPT hiện nay là hoàn toàn khả thi.

93

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận Việc thực hiện đề tài “Xây dựng và sử dụng bài tập thực tế trong dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh”, chúng tôi đã giải quyết đƣợc các nhiệm vụ: - Trình bày đƣợc cơ sở lý luận về dạy học hƣớng phát triển NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS trong dạy học vật lí, từ đó xây dựng bảng tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. - Khảo sát thực trạng dạy học bài tập vật lí chƣơng “Cảm ứng điện từ” - Vật lí 11 ở các trƣờng THPT trên địa bàn TP Đà Nẵng, đề xuất giải pháp phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thông qua bài tập thực tế. - Đề xuất đƣợc quy trình 6 bƣớc trong xây dựng bài tập thực tế. Từ đó vận dụng xây dựng đƣợc 20 bài tập thực tế chƣơng “Cảm ứng điện từ” ở cả 3 mức độ phân loại (Dạng 1 (mức độ 1): Giải thích các hiện tượng tự nhiên liên quan đến kiến thức; Dạng 2 (mức độ 2): Giải thích nguyên tắc hoạt động của các ƯDKT của vật lí liên quan (các thiết bị); Dạng 3 (mức độ 3): Thiết kế/chế tạo, đề xuất một giải pháp để giải quyết một vấn đề thực tiễn) nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh. - Thiết kế đƣợc 2 tiến trình dạy học phần chƣơng “Cảm ứng điện từ” – Vật lí 11, gồm 1 tiết bài tập, 1 tiết dạy kiến thức mới và thiết kế 1 đề kiểm tra có sử dụng các bài tập thực tế để đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn của học sinh. - Tiến hành TNSP hai tiết dạy (tiết 48 - Bài 23: Từ thông - Cảm ứng điện từ (tiết 2); Tiết 49: Bài tập từ thông - Cảm ứng điện từ). - Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm cho thấy, HS đã bộc lộ, hình thành và phát triển các thành tố của NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Một số hạn chế: - Do hạn chế về thời gian và khả năng của ngƣời nghiên cứu nên các nội dung bài tập mới chỉ tập trung nhiều ở mức 1, 2 mà chƣa có nhiều bài tập về mức 3 (Thiết kế/chế tạo, đề xuất một giải pháp kỹ thuật đáp ứng một yêu cầu thực tiễn cụ thể). 2. Khuyến nghị Căn cứ vào những kết quả đã đạt đƣợc nêu trên, dựa vào điều kiện thực tiễn về tƣ liệu, phƣơng tiện kĩ thuật và kĩ năng của bản thân, nhận thấy trong điều kiện cho phép, đề tài có thể đƣợc phát triển theo hƣớng sau:

94

Có thể mở rộng phạm vi nghiên cứu về việc xây dựng và sử dụng bài tập thực tế nhằm phát triển NL vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho các phần, các chƣơng còn lại của chƣơng trình Vật lí THPT. Đề tài là tài liệu tham khảo hữu ích cho các GV trong dạy học môn Vật lí trong chƣơng trình giáo dục phổ thông mới. Chúng tôi nhận thấy nội dung luận văn là những kết quả nghiên cứu ban đầu về soạn thảo bài tập đánh giá NL vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của HS. Vì trình độ của bản thân và điều kiện thời gian còn hạn chế, chúng tôi mong nhận đƣợc những ý kiến góp ý xây dựng của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp quan tâm tới vấn đề này.

95

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Giáo dục và đào tạo (2012), Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 20112020., Hà Nội. 2. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2017), Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể trong chương trình giáo dục phổ thông mới, Hà Nội. 3. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí (Dự thảo tháng 1/2018). 4. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh, Sách Giáo Khoa Vật Lí 11 – cơ bản, NXB Giáo dục. 5. Lê Văn Giáo (1997), Bài giảng Bài tập vật lí, Giáo trình đào tạo cao học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Huế. 6. Lê Thị Mỹ Hà (2014), Tài liệu tập huấn Pisa 2015 và các dạng câu hỏi do OECD phát hành lĩnh vực Toán học, Hà Nội. 7. Nguyễn Thanh Hải (2006), Nghiên cứu sử dụng BTĐT và câu hỏi thực tế trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Huế. 8. Nguyễn Thanh Hải (2012), Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong dạy học Vật lí, Nhà xuất bản Đại học Sƣ phạm, Tp.HCM. 9. Phạm Thị Hoài, Lựa chọn, xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức hóa học cho học sinh, Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Hà Nội. 10. Ngô Văn Khoát (1979), Hỏi đáp về những hiện tượng vật lí, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 11. Phạm Thị Mai, Bùi Thị Hiên, Lê Bá Tứ (2004). Tài liệu bồi dưỡng nâng cao năng lực cho giáo viên THPT về đổi mới phương pháp dạy học môn vật lí, ĐHSP, ĐH Thái Nguyên. 12. Quốc hội nƣớc cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2006), Luật giáo dục Việt Nam, NXB Chính Trị Quốc Gia, Hà Nội. 13. Phạm Thị Kim Quyên (2017), Xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”, vật lí 12 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, Luận văn Thạc sĩ Khoa học, trƣờng ĐHSP Hà Nội. 14. Nguyễn Văn Thạnh (2007), Xây dựng và sử dụng bài tập định tính trực quan trong dạy học Vật lí 10 THPT, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Huế.

96

15. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 16. Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học Sƣ phạm, Hà Nội. 17. Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB Đại học Sƣ phạm, Hà Nội. 18. Thái Duy Tuyên (1999), Những vấn đề cơ bản của giáo dục hiện đại, NXB giáo dục, Hà Nội. 19. Thái Duy Tuyên (2007), Các phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới, NXB Giáo dục, Hà Nội. 20. Nguyễn Thị Hồng Việt (2000), Bài giảng Dạy học vật lí theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Huế. 21. Weiner, F.E.(2001), Vergleichende Leistungsmessung in Schulen. Weinheim und Basejl: Beltz Verlag, pp. 17-31. Bản dịch tiếng Anh. 22. http://360.thuvienvatly.com/bai-viet/vat-ly-ung-dung/2815-tu-truong-chuyendong-hien-tuong-cam-ung-tu-nhiet-dem-tu-truong. 23. https://www.wikipedia.org/ 24. https://www.youtube.com/

PL1

PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT, ĐÁP ÁN THANG ĐIỂM CHẤM (Sau khi kết thúc chƣơng: Cảm ứng điện từ) Họ tên HS: ……………………… Câu 1: Dòng Fu-cô có tác hại trong trƣờng hợp nào? A. phanh điện từ.

Lớp: 11/….

B. nấu chảy kim loại bằng cách để nó trong từ trƣờng biến thiên. C. cho dòng điện xoay chiều qua cuộn dây quấn lõi máy biến thế. D. khi cho dòng điện xoay chiều qua bếp từ. Câu 2: Nếu một vòng dây quay trong từ trƣờng đều quanh một trục vuông góc với đƣờng sức từ thì dòng điện cảm ứng A. đổi chiều sau mỗi vòng quay. C. đổi chiều sau mỗi một phần tƣ vòng.

B. đổi chiều sau nửa vòng quay. D. không đổi chiều.

Câu 3: Khi cho nam châm xuyên qua vòng dây treo nhƣ hình vẽ thì chúng tƣơng tác: A. Luôn đẩy nhau. B. Ban đầu hút nhau, sau khi xuyên qua thì đẩy nhau. C. Ban đầu đẩy nhau, sau khi xuyên qua thì hút nhau. D. Luôn hút nhau. Câu 4: Một khung dây dẫn điện trở 2Ω hình vuông cạnh 20 cm nằm trong từ trƣờng đều với các cạnh của khung dây vuông góc với đƣờng sức. Khi độ lớn cảm ứng từ giảm đều từ 1T về 0 trong thời gian 0,1 s thì cƣờng độ dòng điện trong dây dẫn là A. 0,2 A. B. 2 A. C. 2 mA. D. 20 mA. Câu 5: Từ thông qua một mạch điện kín phụ thuộc vào A. tiết diện của dây dẫn làm mạch điện. B. điện trở của dây dẫn làm mạch điện. C. khối lƣợng của dây dẫn làm mạch điện. D. hình dạng, kích thƣớc của mạch điện. Câu 6: BTTT Quan sát cách quấn dây cho lõi của các máy điện như máy biến áp, động cơ điện

PL2

Trên lõi các biến thế, động cơ điện sử dụng dòng xoay chiều có quấn các cuộn dây dẫn điện. Cách quấn dây nào trong hai cách quấn dây ở hình dưới đây được sử dụng. Tại sao?

Câu 7: Đọc thông tin về sản phẩm máy phát điện đƣợc bán cho các hộ gia đình sử dụng đề phòng những lúc cúp điện Máy phát điện Honda EC 2500CX. Hãng sản xuất: Honda, Máy 1 pha, động cơ HONDA GX160, Công suất: 2,2KW, Kiểu máy: máy trần, bình xăng to 15.5 lít, Khởi động: giật nổ, trọng lƣợng: 42 kg, Độ ồn 64dB, Xuất xứ: Việt Nam, Bảo hành: 12 tháng, loại máy gọn nhẹ, thích hợp cho gia đình

Hình 2.28. Hình ảnh thông tin máy phát điện xoay chiều Trích từ http://mayphatdien123.com/may-phat-dien/detail/may-phat-dien-honda-ec2500cx-1.html Câu 7.1. Hãy nêu tên gọi hai linh kiện của bộ phận 1 và 2 trên máy phát điện xoay chiều một pha ở hình vẽ sau? ……………………………………………… ……………………………………………… ………………………………………………

1

2

Hình 2.29. Mô tả cấu tạo của máy phát điện. Câu 7.2. Em hãy cho biết cấu tạo chính và nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều một pha trong thực tế? ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

PL3

Câu 7.3. Bảng công suất các thiết bị gia dụng đƣợc liệt kê sau: Tên thiết bị gia dụng

Công suất khi hoạt động

Các loại bóng đèn (100 W, ….)

100

Tủ lạnh

100-500

Quạt

200

Ti vi LCD 32”

80

Lò vi sóng

700

Điều hòa (2HP – 1,5 HP – 1,0HP)

1500 – 1100 – 750

Nồi cơm điện

500 – 700

Máy hút bụi

600

Bơm nƣớc (1/3 HP)

700

Thiết bị mạng modem

10

Máy tính xách tay

110

Tivi thƣờng

200

Đèn tuýp 60cm – 120cm

20 – 40

Bình nƣớc nóng

5000

Cho biết một hộ gia đình sử dụng 10 bóng đèn tuýp, 2 quạt máy, 1 modem, 1 tủ lạnh công suất 300W, nồi cơm điện, 2 tivi LCD 32”, 1 máy tính xách tay, một điều hòa loại 1,5HP và bình nƣớc nóng. Dựa vào bảng số liệu trên, em hãy cho biết với máy phát điện Honda EC 2500CX công suất 2,2KW có khả năng cung cấp điện cho hộ gia đình trên không? Biết rằng theo khuyến cáo của tập đoàn điện lực Việt Nam nên lựa chọn máy phát điện có công suất bằng 70% so với tổng công suất của các thiết bị. Để sử dụng đƣợc máy phát điện trên, đƣa ra cách sử dụng phù hợp bằng cách chỉ ra không nên chạy thiết bị nào? Trả lời ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

PL4

ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM CHẤM BÀI KIỂM TRA 45 PHÚT Câu

Đáp án

Điểm

Câu 1

C

1,0

Câu 2

B

1,0

Câu 3

C

1,0

Câu 4

A

1,0

Câu 5

D

1,0

Câu 6

+ Dòng điện biến thiên qua cuộn dây quấn khối kim loại sinh ra

BTTT

trong khối kim loại dòng điện Fu-cô. + Dòng điện Fu- cô trong vật dẫn khối kim loại gây ra sự tỏa nhiệt. Nếu khối kim loại sử dụng trong máy móc nhƣ động cơ, máy biến thế thì sự tỏa nhiệt này làm nóng máy và có hại. Vì vậy cần làm

1,5

giảm dòng điện Fu-cô. + Cách quấn dây trƣờng hợp (1): điện trở của lõi thép tăng lên rất lớn làm dòng điện Fu-cô yếu đi rất nhiều so với cách quấn dây ở trƣờng hợp (2). Câu 7 BTTT

Câu 7.1. Bộ phận (1) : Nam châm (roto) Bộ phận (2) : Các cuộn dây (stato)

1,0

Câu 7.2. - Cấu tạo: hai bộ phận chính +Nam châm tạo ra từ trƣờng (Roto) +Các cuộn dây để lấy ra suất điện động ( Stato) -Nguyên tắc hoạt động: +Cho nam châm quay tạo ra từ trƣờng biến thiên qua các cuộn dây dẫn đến từ thông qua các cuộn dây biến thiên sinh ra suất điện động cảm ứng.

1,0

Câu 7.3. + Căn cứ vào bảng công suất thiết bị tiêu thụ điện, tính đƣợc tổng số công suất tất cả các thiết bị rất lớn so với công suất của máy phát điện. + Tính đƣợc máy phát điện chỉ cung cấp cho hộ gia đình với mức công suất 2200×70% =1540W + Máy phát điện chỉ dùng để thắp sáng các bóng đèn và quạt. Tuy nhiên quạt cũng nên hạn chế sử dụng.

1,5

PL5

PHỤ LỤC 2. BẢNG THAM KHẢO Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN VỀ DẠY HỌC VẬT LÍ VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH VÀ KẾT QUẢ (Kết quả điều tra với 20 GV ở một số trường THPT trên địa bàn TP Đà Nẵng). Họ và tên:...................................................................................................................... Tuổi: ……..Điện thoại:................Trình độ chuyên môn: ............................................. Thời gian tham gia dạy học ở trƣờng phổ thông: ......................................................... Xin quý thầy (cô) vui lòng cho biết ý kiến về việc sử dụng PPDH tích cực nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn cho học sinh ở trường THPT mà các thầy (cô) đang tham gia giảng dạy hiện nay (đánh dấu X vào nội dung quý thầy cô lựa chọn). Câu 1. Thầy (cô) đánh giá tầm quan trọng của việc sử dụng bài tập thực tế để bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS như thế nào? Mức độ

Đánh dấu

1. Rất quan trọng 2. Quan trọng 3. Bình thƣờng 4. Không quan trọng Câu 2. Theo thầy (cô), các biện pháp nào dưới đây có thể rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS? Mức độ 1.Thiết kế bài học logic hợp lí 2. Sử dụng phƣơng pháp dạy học phù hợp. 3.Sử dụng bài tập có tình huống thực tiễn của cuộc sống, yêu cầu HS sử dụng kiến thức đã học để giải quyết 4. Yêu cầu HS nhận xét lời giải của ngƣời khác, lập luận bác bỏ quan niệm trái ngƣợc và bảo vệ quan điểm của mình 5. Thay đổi mức độ yêu cầu của bài tập 6. Kiểm tra đánh giá và động viên kịp thời các biểu hiện sáng tạo của HS. 7. Tăng cƣờng các bài tập thực hành, thí nghiệm

Đánh dấu

PL6

Câu 3. Thầy (cô) cho biết đã sử dụng biện pháp nào để có thể rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh? Đánh dấu

Mức độ 1. Thiết kế bài học logic hợp lí 2. Sử dụng phƣơng pháp dạy học phù hợp. 3.Sử dụng bài tập có tình huống thực tiễn của cuộc sống, yêu cầu HS sử dụng kiến thức đã học để giải quyết 4. Yêu cầu HS nhận xét lời giải của ngƣời khác, lập luận bác bỏ quan niệm trái ngƣợc và bảo vệ quan điểm của mình 5. Thay đổi mức độ yêu cầu của bài tập 6. Kiểm tra đánh giá và động viên kịp thời các biểu hiện sáng tạo của HS. 7.Tăng cƣờng các bài tập thực hành, thí nghiệm

Câu 4. Thầy (cô) giáo cho biết mức độ sử dụng các câu hỏi liên hệ thực tiễn trong quá trình giảng bài mới hoặc trong các giờ dạy trên lớp? Mức độ

Đánh dấu

1. Rất thƣờng xuyên 2. Thƣờng xuyên 3. Thỉnh thoảng 4. Không bao giờ Câu 5. Thầy (cô) cho biết kết quả đánh giá học sinh được rèn luyện về năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh dựa vào tiêu chí nào? Mức độ 1. HS nắm bài ngay tại lớp 2. HS tự thực hiện đƣợc các thí nghiệm 3. HS tự phát hiện vấn đề thực tiễn liên quan đến kiến thức vật lí đã học và giải thích đƣợc các vấn đề đó 4. HS sử dụng đƣợc các phƣơng tiện, thiết bị kĩ thuật và hiểu đƣợc cấu tạo nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật 5. HS tự nghiên cứu và báo cáo đƣợc các chủ đề liên quan đến chƣơng trình vật lí phổ thông. Chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo!

Đánh dấu

PL7

PHỤ LỤC 3. BẢNG THAM KHẢO Ý KIẾN CỦA HỌC SINH VỀ VIỆC HỌC TẬP VẬT LÍ, NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN VÀ KẾT QUẢ (Kết quả thăm dò với 122 HS lớp 11 trường THPT Phan Châu Trinh- Đà Nẵng). Họ và tên (có thể ghi hoặc không):………………………………Lớp…………… Xin em vui lòng cho biết thông tin về việc sử dụng bài tập vật lý (BTVL), phát triển năng lực vận dụng kiến thức (VDKT) của bản thân em ở trường (đánh dấu X vào nội dung mà em lựa chọn). Câu 1. Các em có thích giờ học vật lí không? Mức độ

Đánh dấu

1. Rất thích 2. Thích 3. Bình thƣờng 4. Không thích Câu 2. Các em có thái độ như thế nào khi làm bài tập liên quan đến các tình huống thực tiễn trong cuộc sống trong sách giáo khoa hoặc do thầy( cô) giao cho? Mức độ

Đánh dấu

1. Rất hứng thú, phải tìm hiểu bằng mọi cách 2. Hứng thú, muốn tìm hiểu 3. Thấy lạ nhƣng không cần tìm hiểu 4. Không quan tâm đến vấn đề lạ Câu 3. Em thấy có cần thiết phải hình thành và rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn không? Mức độ

Đánh dấu

1. Rất cần thiết 2. Cần thiết 3. Bình thƣờng 4. Không cần thiết Câu 4. Em có thường xuyên vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng, sự vật, sự việc trong cuộc sống không? Mức độ Đánh dấu 1. Rất thƣờng xuyên 2.Thƣờng xuyên 3. Thỉnh thoảng 4. Không bao giờ