UBND TỈNH QUẢNG NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM
KHOA ĹY- H́OA- SINH
----------
HUỲNH THỊ KIM LOAN
T̉Ô CH́ƯC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KH́OA VỀ́ ƯNG DỤNG
KĨ THUẬT VẬT LÍ CHƯƠNG T̀Ư TRỪƠNG
VẬT LÍ 11 NÂNG CAO
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Quảng Nam, tháng 04 năm 2016
LỜI CẢM ƠN
Khóa luận của tơi được thực hiện dưới sự hướng dẫn của cô giáo Th.s Nguyễn
Thị Vân Sa. Trước hết cho tơi được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc nhất đến với cơ,
người đã tận tình dạy dỗ, dìu dắt, hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong q trình học tập và
thực hiện khóa luận này.
Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường Đại Học Quảng Nam,
các Thầy Cơ giáo trong khoa Lí – Hóa – Sinh đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi
cho tơi trong q trình học tập cũng như trong khi thực hiện khóa luận này.
Đồng thời tôi cũng xin gởi lời cảm ơn đến BGH, các Thầy Cô, các em học sinh
ở trường THPT Trần Văn Dư đã tạo điều kiện cũng như góp ý cho tơi rất
nhiều trong q trình tơi tiến hành thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn đến các thành viên trong gia đình, người
thân đã ln động viên, đưa ra những lời khun trong những lúc tơi gặp khó khăn
và cảm ơn các bạn học cùng lớp ĐH Vật Lí K12 đã có những ý kiến đóng góp trong
q trình thực hiện đề tài.
Xin chân th̀anh cảm ơn
Quảng Nam, tháng 04 năm 2016
Tác giả khóa luận
Huỳnh Thị Kim Loan
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết
quả nghiên cứu nêu trong khóa luận này là trung thực, được các đồng tác giả cho
phép sử dụng và chưa được công bố trong bất kì một cơng trình nào khác.
Quảng Nam, tháng 04 năm 2016
Tác giả khóa luận
Huỳnh Thị Kim Loan
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ
Hoạt động ngoại khóa
1 HĐNK
Giáo viên
2 GV Học sinh
Trung học phổ thông
3 HS Thực nghiệm sư phạm
Thí nghiệm
4 THPT Đối chứng
Thực nghiệm
5 TNSP Sách giáo khoa
6 TN
7 ĐC
8 TNg
9 SGK
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 2.1: Cấu tạo điện kế khung quay......................................................................18
Hình 2.2: Cấu tạo động cơ điện một chiều................................................................19
Hình 2.3a: Cấu tạo thiết bị ghi âm băng từ ...........................................................20
Hình 2.3b: Cuộn băng từ ..........................................................................................20
Hình 2.4: Cấu tạo loa điện động................................................................................20
Hình 2.5a: Cấu tạo rơle điện từ ............................................................. 21
Hình 2.5b: Rơle khi hoạt động ..................................................................................21
Hình 2.6a: Tàu đệm từ ..............................................................................................21
Hình 2.6b: Cơ chế nâng tàu lên bằng lực từ ..............................................................22
Hình 2.6c: Cơ chế đẩy tàu đi bằng lực từ..................................................................22
Hình 2.6d: Tàu điện ở Thượng Hải .....................................................................22
Hình 2.6e: Đường ray tàu theo EMS.........................................................................23
Hình 2.7: Cấu tạo đèn hình CRT...............................................................................23
Hình 2.8: Nguyên tắc cấu tạo của xiclotron..............................................................24
Hình 2.9: Giao diện phần thi khởi động...................................................................25
Hình 2.10: Giao diện phần thi tăng tốc .....................................................................29
Hình 2.12: Mơ hình đại bác điện tử ..........................................................................31
Hình 2.13: Mơ hình động cơ điện một chiều ............................................................32
Hình 2.14a: Mơ hình đường ray ............................................................................33
Hình 2.14b: Mơ hình bộ phận phát động ..................................................................33
Hình 3.1 Biểu đồ phân bố tần số điểm kiểm tra của lớp ĐC và lớp TNg.................46
Hình 3.2 Biểu đồ phân bố tần suất điểm kiểm tra của lớp TNg và lớp ĐC ..............47
Hình 3.3 Biểu đồ xếp loại điểm kiểm tra của lớp TNg và lớp ĐC ..........................48
Bảng 3.1 Bảng phân bố tần số điểm bài kiểm tra của lớp TNg và lớp ĐC...............46
Bảng 3.2 Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra của lớp TNg và lớp ĐC..................47
Bảng 3.3 Bảng xếp loại điểm kiểm tra......................................................................48
MỤC LỤC
A. PHẦN MỞ ĐẦU ...................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài......................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu...............................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................2
4. Giả thiết khoa học ...................................................................................................2
5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ..............................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu.........................................................................................3
7. Đóng góp của đề tài.................................................................................................3
8. Cấu trúc đề tài .........................................................................................................3
B. NỘI DUNG............................................................................................................4
Chương 1. CƠ S̉Ơ LÍ LUẬN V̀A THỰC TIỄN C̉UA VIỆC T̉Ô CH́ƯC HOẠT
ĐỘNG NGOẠI KH́OA VỀ́ ƯNG DỤNG KĨ THUẬT VẬT LÍ TRỪƠNG
TRUNG HỌC PH̉Ô THÔNG...................................................................................4
1.1. Cơ sở lí luận .........................................................................................................4
1.1.1. Hoạt động ngoại khóa ở trường phổ thơng .......................................................4
1.1.1.1 Khái niệm hoạt động ngoại khóa vật lí ...........................................................4
1.1.1.2. Vị trí, vai trị của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ
chức dạy học ở trường phổ thông ...............................................................................4
1.1.1.3. Đặc điểm của hoạt động ngoại khóa vật lí .....................................................4
1.1.1.4. Nội dung hoạt động ngoại khóa Vật lí ...........................................................5
1.1.1.5. Các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí.......................................5
1.1.1.6. Phương pháp dạy học hoạt động ngoại khóa Vật lí .......................................6
1.1.1.7. Qui trình tổ chức hoạt động ngoại khóa.........................................................7
1.1.2. Dạy học các ứng dụng kĩ thuật của Vật lí .........................................................8
1.1.2.1. Khái niệm về ứng dụng kĩ thuật của Vật lí ....................................................8
1.1.2.2. Bản chất của việc nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật của Vật lí trong dạy
học ...............................................................................................................................8
1.1.2.3. Các con đường nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật của Vật lí trong dạy học........9
a) Dạy học các ứng dụng kĩ thuật theo con đường thứ nhất .......................................9
b) Dạy học các ứng dụng kĩ thuật theo con đường thứ hai. ......................................10
1.1.2.4. Vai trò của nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật trong dạy học Vật lí ............11
1.2. Điều tra tình hình dạy học về chương” Từ trường” trong chương trình Vật lí
lớp 11 nâng cao ở trường THPT Trần Văn Dư huyện Phú Ninh, Quảng Nam ........11
1.2.1. Mục đích điều tra ............................................................................................11
1.2.2. Đối tượng điều tra ...........................................................................................11
1.2.3. Phương pháp điều tra ......................................................................................12
1.2.4. Kết quả điều tra ...............................................................................................12
Kết luận chương 1 ...................................................................................................14
Chương 2. T̉Ô CH́ƯC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KH́OA V̀Ế ƯNG DỤNG KĨ
THUẬT VẬT LÍ CHƯƠNG “T̀Ư TRỪƠNG’’ VẬT LÍ ĹƠP 11 NÂNG CAO 15
2.1. Mục tiêu dạy học kiến thức về" từ trường" trong chương trình vật lí 11 nâng
cao………………………………………………………………………………….15
2.1.1. Đặc điểm về kiến thức.....................................................................................15
2.1.2. Mục tiêu về kiến thức......................................................................................15
2.1.3. Mục tiêu về kĩ năng.........................................................................................15
2.2. Những hạn chế của học sinh khi học về chương“Từ trường”............................16
2.3. Mục tiêu của hoạt động động ngoại khóa về ứng dụng kĩ thuật vật lí chương
“Từ trường” ...............................................................................................................17
2.4. Xác định nội dung của hoạt động ngoại khóa....................................................17
2.4.1. Tìm hiểu các thiết bị ứng dụng kĩ thuật vật lí .................................................17
2.4.2.Thiết kế phần thi kiến thức dưới hình thức gameshow“Đường lên đỉnh
Olympya”. .................................................................................................................24
2.4.3. Thiết kế chế tạo mơ hình đồ chơi vật lí...........................................................30
2.5. Xác định phương pháp dạy học ngoại khóa.......................................................33
2.6. Xác định hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa.............................................33
2.7. Dự kiến các bước tiến hành hoạt động ngoại khóa. ...........................................34
Kết luận chương 2 ...................................................................................................41
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..............................................................42
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm.........................................................................42
3.2. Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm....................................................42
3.3. Phương pháp đánh giá thực nghiệm sư phạm ....................................................42
3.4. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm .......................................................42
3.4.1. Phân tích diễn biến của hoạt động ngoại khóa................................................42
3.4.2. Sơ bộ đánh giá kết quả của hoạt động ngoại khóa..........................................45
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ...........................................................................45
Kết luận chương 3 ...................................................................................................49
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................................50
1. Những kết quả đạt được của việc nghiên cứu đề tài .............................................50
2. Một số kiến nghị....................................................................................................50
3. Hướng phát triển của đề tài ...................................................................................51
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................52
PHỤ LỤC ................................................................................................................53
A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đất nước ta đang bước vào thời kì hội nhập, cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa.
Trước những điều kiện và thách thức trong giai đoạn mới của đất nước, cần giáo
dục thế hệ trẻ thành những con người năng động sáng tạo, có năng lực giải quyết
vấn đề. Bởi vậy đổi mới, nâng cao chất lượng giáo dục là vấn đề cấp thiết của Việt
Nam hiện nay. Chất lượng giáo dục sẽ cao nếu người dạy kích thích thích được sự
hứng thú, nhu cầu sở thích và sự năng động sáng tạo tích cực của người học, cần
loại bỏ ngay phương pháp giáo dục nặng về áp đặt thường tiếp thu một cách máy
móc, cần thực hiện kiểu dạy học “hướng tập trung vào HS, trên cở sở hoạt động của
HS”. Để làm được điều đó bên cạnh đổi mới nội dung, phương pháp dạy học thì sự
phối hợp các hình thức dạy học là việc cần thiết. Ở các trường trung học phổ thơng
hiện nay hình thức lên lớp vẫn phổ biến, sự phối hợp các hình thức dạy học chưa
được coi trọng.
Hoạt động ngoại khóa là hoạt động được tổ chức ngồi giờ học các mơn văn
hóa trên lớp, có nội dung phong phú, các hình thức giáo dục đa dạng, hấp dẫn,
phạm vi tiến hành rộng rãi . Hoạt động giáo dục ngoại khóa có vị trí và ý nghĩa đặc
biệt quan trọng đối với hoạt động tự giáo dục, tự rèn luyện của học sinh. Đặc biệt
với đặc điểm của HS ở lứa tuổi trung học phổ thơng rất hiếu động, thích khám phá
những điều mới lạ, thích thể hiện mình thêm vào đó lại rất có khả năng trong các
hoạt động mang tính kỹ thuật, lao động tập thể thì việc tổ chức hoạt động ngoại
khóa sẽ rất có hiệu quả.
Do đặc thù của Vật lí là mơn khoa học thực nghiệm và là một trong những mơn
học có rất nhiều ứng dụng trong thực tế cuộc sống gần gũi với học sinh nên một
trong các khâu quan trọng của quá trình đổi mới phương pháp dạy học Vật lí là tăng
cường hoạt động thực nghiệm của học sinh trong quá trình học tập. Trong chương
trình vật lí phổ thơng có nhiều phần với những ứng dụng hết sức quan trọng trong
cuộc sống mà giáo viên không thể tổ chức cho học sinh lĩnh hội được hết trong các
giờ học chính khóa vì thời gian và điều kiện khơng cho phép, chẳng hạn như những
kiến thức ở chương“ từ trường ”. Vì vậy, tổ chức dạy học ngoại khóa theo hướng
giao nhiệm vụ liên quan đến việc tìm hiểu cấu tạo, giải thích ngun tắc hoạt động
và chế tạo mơ hình vật chất đồ chơi vật lí về các ứng dụng kĩ thuật làm cho học sinh
hứng thú hơn trong học tập. Hoạt động ngoại khóa giúp học sinh điều kiện đào sâu,
mở rộng kiến thức, vận dụng kiến thức trong thực tiễn, rèn luyện được kĩ năng, kĩ
xảo, giáo dục kĩ thuật tổng hợp, hình thành tư duy sáng tạo và tinh thần làm việc tập
thể. Từ đó, học sinh nắm được các ứng dụng kỹ thuật trong đời sống và nhận thấy
1
vật lí gần gũi trong thực tế giúp kích thích trí tị mị, khơi dậy niềm đam mê nghiên
cứu khoa học của học sinh.
Từ những lí do trên, là một giáo viên vật lí trong tương lai với mong muốn góp
một phần nâng cao chất lượng dạy và học ở trường trung học phổ thông hiện nay tôi
quyết định chọn đề tài: “Tổ chức hoạt động ngoại khóa về ứng dụng kĩ thuật vật lí
chương Từ trường - Vật lí 11 nâng cao” để làm đề tài khóa luận nghiên cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng nội dung và quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về ứng dụng kĩ
thuật vật lí của các kiến thức về chương “ Từ trường” cho học sinh lớp 11.
- Chế tạo được một số mô hình ứng dụng các kiến thức về từ trường nhằm khơi
dậy sự sáng tạo, khơi dậy niềm đam mê nghiên cứu khoa học của học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của HĐNK, đặc biệt là HĐNK mơn vật lí và ứng
dụng kĩ thuật vật lí.
- Tìm hiểu các kĩ thuật vật lí mà HS cần đạt được khi học các kiến thức trong
phần “Từ trường”.
- Điều tra thực tế dạy học các kiến thức của chương “từ trường” trong chương
trình vật lí 11 nâng cao tại trường trung học phổ thông Trần Văn Dư, huyện Phú
Ninh, Quảng Nam. Từ đó có căn cứ để xây dựng nội dụng, phương pháp dạy học và
hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa nhằm khắc phục những hạn chế, khó khăn,
quan niệm sai lầm về kiến thức trong giờ học nội khóa cũng như về khả năng phát
huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong hoạt động ngoại khóa.
- Nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị ứng dụng kĩ thuật
của các kiến thức về chương từ trường trong cuộc sống để làm tư liệu hướng dẫn
học sinh vượt qua những khó khăn trong q trình tìm hiểu, giải thích về cấu tạo và
nguyên tắc hoạt động của các thiết bị đó cũng như thiết kế và chế tạo chúng. Dự
kiến những khó khăn, sai lầm mà học sinh có thể mắc phải để từ đó dự kiến phương
án hướng dẫn các em khắc phục những khó khăn.
- Xây dựng nội dung và tiến trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về các ứng
dụng kĩ thuật của các kiến thức chương từ trường. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
và đánh giá tính khả thi của quy trình ngoại khóa đã xây dựng, bước đầu đánh giá
hiệu quả của hoạt động ngoại khóa.
4. Giả thiết khoa học
Nếu tổ chức hoạt động ngoại khóa về ứng dụng kĩ thuật của các kiến thức về
chương“Từ trường” theo hướng tăng cường cho học sinh giải thích ứng dụng trong
kĩ thuật và chế tạo mơ hình thì sẽ tạo được sự hứng thú của học sinh trong học tập,
2
giúp phát huy tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh đồng thời giúp
học sinh củng cố, đào sâu mở rộng kiến thức về chương“Từ trường”.
5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Các ứng dụng kĩ thuật của kiến thức vật lí chương “Từ trường” trong chương
trình vật lí lớp 11 nâng cao.
- Hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong tiến trình tổ chức hoạt
động ngoại khóa.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí luận
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
7. Đóng góp của đề tài
- Chế tạo được một số mơ hình đơn giản ứng dụng kĩ thuật vật lí chương từ
trường lớp 11
- Xây dựng quy trình dạy học ngoại khóa chương “từ trường” vật lí 11 nâng cao
- Bổ sung làm phong phú thêm tài liệu tham khảo cho các GV THPT, sinh viên
các trường ĐHSP và CĐSP. Góp phần đổi mới phương pháp dạy học mơn vật lí
THPT.
8. Cấu trúc đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn có ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức hoạt động ngoại khóa về
ứng dụng kĩ thuật vật lí trường trung học phổ thơng
Chương 2: Tổ chức hoạt động ngoại khóa về ứng dụng kĩ thuật chương “Từ
trường” vật lí 11 nâng cao.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
3
B. NỘI DUNG
Chương 1. CƠ S̉Ơ LÍ LUẬN V̀A THỰC TIỄN C̉UA VIỆC T̉Ô CH́ƯC
HOẠT ĐỘNG NGOẠI KH́OA V̀Ế ƯNG DỤNG KĨ THUẬT VẬT LÍ
TRỪƠNG TRUNG HỌC PH̉Ô THÔNG
1.1. Cơ sở lí luận
1.1.1 Hoạt động ngoại khóa ở trường phổ thơng
1.1.1.1. Khái niệm hoạt động ngoại khóa vật lí
HĐNK vật lí là một trong những hoạt động ngồi giờ lên lớp có tổ chức, có kế
hoạch, có phương hướng xác định, được HS tiến hành theo ngun tắc tự nguyện ở
ngồi giờ nội khóa dưới sự hướng dẫn của GV vật lí, nhằm gây sự hứng thú và phát
triển tư duy rèn luyện kĩ năng, bổ sung và mở rộng kiến thức vật lí. [2]
1.1.1.2. Vị trí, vai trị của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình
thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông
- HĐNK vật lí nói riêng và HĐNK nói chung có vai trị rất quan trọng trong
cơng tác giáo dục ở nhà trường phổ thơng, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục
trên tất cả các mặt, cụ thể là về mặt nhận thức.
- HĐNK giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng những tri thức đã học trong giờ nội
khóa: Giúp HS vận dụng được những kiến thức đó vào giải quyết những vấn đề
thực tiển trong cuộc sống, gắn lí thuyết với thực tiển thấy được những ứng dụng của
kiến thức đã được học trong đời sống và kĩ thuật.
- HĐNK có mục đích bao trùm và hổ trợ cho dạy học nội khóa, giúp phát triển
và hồn thiện nhân cách người học. Đặc biệt, HĐNK góp phần quan trọng trong
việc đào tạo nguồn nhân lực có tính tích cực, tự lực cao và khả năng sáng tạo tốt
trong công việc, đáp ứng được yêu cầu của nền giáo dục nước ta trong giai đoạn
hiện nay [2]
1.1.1.3. Đặc điểm của hoạt động ngoại khóa vật lí
Theo tác giả Nguyễn Quang Đông (2009), HĐNK là một hình thức tổ chức dạy
học có đặc điểm:
- HĐNK được thực hiện ngồi giờ học, nó khơng mang tính bắt buộc mà tùy
thuộc vào hứng thú, sở thích, nguyện vọng của mỗi HS trong khuôn khổ khả năng
và điều kiện tổ chức có được của nhà trường.
- HĐNK có thể được tổ chức dưới nhiều dạng: dạng tập thể cả lớp,
dạng nhóm theo năng kiếu, dạng học tập, dạng vui chơi, dạng thường kì, dạng đột
xuất nhân những dịp kỉ niệm hay lễ hội.
- HĐNK có thể được tổ chức theo những hình thức như: tổ ngoại khóa, câu lạc
bộ khoa học, dạ hội nghệ thuật, câu lạc bộ thể dục thể thao, câu lạc bộ văn học…
4
- Nội dung ngoại khóa rất đa dạng, bao gồm cả mặt văn hóa, khoa học công
nghệ, thể dục thể thao, kĩ thuật…nhằm giúp HS mở rộng, đào sâu, làm phong phú
thêm những điều đã được học trong các giờ nội khóa của mơn học tương ứng.
- Ngoại khóa do GV bộ mơn, GV chủ nhiệm, Đồn Thanh niên Cộng sản Hồ
Chí Minh…và HS của một lớp, một số lớp hay HS toàn trường thực hiện. [2]
1.1.1.4. Nội dung hoạt động ngoại khóa Vật lí
Nội dung của ngoại khóa vật lí phải bổ sung và hỗ trợ cho nội ngoại khóa. Nội
dung của ngoại khóa giúp cho HS củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức vật lí đã
được học trong nội khóa; bổ sung những kiến thức lí thuyết hoặc khắc phục những
sai lầm mà HS thường mắc phải khi học nội khóa; giúp cho HS hiểu rõ, biết liên kết
và khái qt hóa những kiến thức được hình thành một cách rời rạc. Ngồi ra, nội
dung của ngoại khóa cần phải giúp cho HS nâng cao lịng ham thích, ham hiểu biết
về vật lí – kĩ thuật, vật lí –đời sống, vật lí – thiên văn,…phát triển tính độc lập, óc
sáng tạo của HS, tạo điều kiện cho HS được rèn luyện một số kĩ năng và kĩ xão.
Có thể kể đến một số nội dung NĐNK mà HS có thể thực hiện được như:
- Tìm hiểu thêm các kiến thức về vật lí và kĩ thuật.
- Nghiên cứu các lĩnh vực riêng biệt của vật lí học, tìm hiểu những ứng dụng
của vật lí trong đời sống, kĩ thuật như: kĩ thuật điện, kĩ thuật vô tuyến điện, kĩ thuật
chụp ảnh, các ứng dụng sóng siêu âm…
- Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN vật lí về kĩ thuật.
Nội dung ngoại khóa phải hấp dẫn để thu hút được đông đảo HS tự nguyện
tham gia, kết hợp các nội dung để tổ chức ngoại khóa sẽ làm cho hoạt động phong
phú hơn và thu hút được nhiều HS tham gia hơn. [2]
1.1.1.5. Các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí
Có thể phân ra các hình thức HĐNK Vật lí theo số lượng HS tham gia, cũng có
thể phân theo nội dung ngoại khóa, cách thức tổ chức hoặc theo thời gian và địa
điểm diễn ra HĐNK… Chẳng hạn:
Dựa vào số lượng HS tham gia ngoại khóa, có:
+ HĐNK với tính chất cá nhân
+ HĐNK theo các nhóm
+ HĐNK có tính quần chúng rộng rãi
Dựa vào cách thức tổ chức cho HS tham gia ngoại khóa, có:
+ Tham quan các cơng trình kỹ thuật ứng dụng vật lí.
+ Câu lạc bộ vật lí.
+ Hội vui vật lí...
5
Dựa vào cách thức tham gia HĐNK của HS, có:
+ HS đọc sách báo về Vật lí và kĩ thuật.
+ HS tổ chức các buổi báo cáo và dạ hội về các vấn đề Vật lí – kĩ thuật.
+ HS tổ chức triển lãm, giới thiệu những kết quả tự học, tự nghiên cứu, chế tạo
hoặc làm báo tường hoặc tập san về Vật lí – kĩ thuật.
+ Tham gia thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ Vật lí, các mơ hình kỹ
thuật.
+ Luyện tập giải các bài tập Vật lí.
1.1.1.6. Phương pháp dạy học hoạt động ngoại khóa Vật lí
Phương pháp dạy học HĐNK vật lí thường có tính mềm dẻo, khơng cứng nhắc,
phụ thuộc vào nội dung của HĐNK và trình độ của GV cũng như HS. Trong dạy
học ngoại khóa, việc hướng dẫn của GV theo các kiểu định hướng: định hướng tìm
tịi, định hướng khái qt chương trình hóa, định hướng tái tạo.
Định hướng tìm tòi
Đây là kiểu định hướng mà GV không chỉ ra cho HS một cách tường minh các
kiến thức và cách thức hoạt động cần áp dụng, GV chỉ đưa ra cho HS những gợi ý
để cho HS có thể tự tìm tịi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức
thích hợp để giải quyết nhiệm vụ họ đảm nhận. Theo định hướng này từng HS sẽ
phải tham gia vào các hoạt động như đọc sách, tạp chí khoa học, tìm kiếm trên
internet… theo sự gợi ý của GV. Đây là hình thức hoạt động đơn giản và dễ thực
hiện, nó là yếu tố chuẩn bị cơ bản và cần thiết cho HĐNK, có thể nói các hoạt động
khác đều phải có yếu tố này. Hình thức hoạt động này bổ sung nhiều cho các giờ
học nội khóa. Ngồi ra, hình thức này cịn giúp cho HS ham thích tìm tịi, ham thích
đọc các loại sách báo hoặc tự tìm hiểu các kiến thức trên các phương tiện thông tin
đại chúng như ti vi, mạng internet…
Định hướng nhận thức khái qt chương trình hóa
Trong kiểu định hướng này GV cũng gợi ý cho HS kiểu định hướng tìm tịi trên,
giúp HS nhận thức được khái qt. Sự định hướng được chương trình hóa theo các
bước dự định hợp lí. GV thực hiện từng bước hướng dẫn HS giải quyết nhiệm vụ
mà họ đảm nhận. Sự định hướng ban đầu đòi hỏi HS phải tự lực tìm tịi giải quyết
vấn đề đặt ra. Nếu HS khơng thể thực hiện được, thì GV phải giúp đỡ HS phát triển
định hướng khái quát ban đầu (gợi ý thêm, cụ thể hóa, chi tiết hóa thêm một bước)
để thu hẹp hơn phạm vi, mức độ phải tìm tịi giải quyết cho vừa sức HS. Nếu đã thu
hẹp phạm vi, mức độ tìm tịi mà HS vẫn khơng đáp ứng được thì GV hướng dẫn
chuyển dần sang kiểu định hướng tái tạo. Khi cần thiết phải chuyển sang kiểu định
hướng tái tạo trước hết là sử dụng hướng dẫn trình tự các hành động, thao tác hợp lí
6
để theo đó HS tự giải quyết vấn đề đã đặt ra. Nếu HS vẫn khơng đáp ứng được thì
mới thực hiện sự hướng dẫn tái tạo đối với mỗi hành động, thao tác cụ thể riêng biệt
của trình tự hành động thao tác đó.
Định hướng tái tạo
Đó là kiểu định hướng mà GV hướng HS vào việc huy động, áp dụng những
kiến thức, cách thức hoạt động mà HS đã nắm được hoặc đã được GV chỉ ra một
cách tường tận để HS có thể thực hiện được nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Nghĩa là
HS chỉ cần tái tạo những hành động đã được GV chỉ rõ hoặc những hành động trong
các tình huống quen thuộc với HS.
1.1.1.7. Qui trình tổ chức hoạt động ngoại khóa
Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về vật lí, thường bao gồm các bước
sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề ngoại khóa
Căn cứ vào nội dung chương trình, mục tiêu dạy học và tình hình thực tế của
dạy học nội khóa bộ mơn, đặc điểm của HS và điều kiện của GV cũng như của nhà
trường để lựa chọn chủ đề cho HĐNK. Việc chọn lựa này phải rõ ràng để có tác
dụng định hướng tâm lí và kích thích sự tích cực, tự lực của HS.
Bước 2: Lập kế hoạch ngoại khóa
Khi lập kế hoạch ngoại khóa thì GV cần phải xây dựng các nội dung sau:
- Xác định mục tiêu giáo dục của hoạt động, gồm có: mục tiêu về kiến thức;
mục tiêu về kĩ năng và yêu càu về phát triển năng lực, trí tuệ; mục tiêu về thái độ,
tình cảm.
- Xây dựng nội dung cho ngoại khóa dưới dạng những nhiệm vụ học tập cụ thể.
- Dự kiến hình thức tổ chức, phương pháp dạy học.
- Dự kiến các tình huống có thể xảy ra và cách giải quyết.
- Dự kiến những cơng việc có thể nhờ đến sự giúp đỡ của các lực lượng giáo
dục khác.
- Dự kiến thời gian và địa điểm tổ chức.
Bước 3: Tiến hành HĐNK theo kế hoạch
Khi tổ chức HĐNK theo kế hoạch GV cần phải chú ý những nội dung sau đây:
- Ln theo dõi q trình HS thực hiện các nhiệm vụ để có thể giúp đỡ kịp thời,
đặc biệt là trong những tình huống phát sinh ngoài dự kiến, kịp thời điều chỉnh
những nội dung diễn ra không đúng kế hoạch.
- Đối với những hoạt động diễn ra ở quy mô lớn như lớp, khối thì GV đóng vai
trị là người tổ chức, điều kiển các hoạt động. Đồng thời GV cũng phải là người
7
trọng tài để tổ chức cho HS có thể tham gia tranh luận hay bảo vệ ý kiến của mình
về những nội dung HĐNK.
- Đối với những quy mơ nhỏ như tổ, nhóm HS thì cần để cho HS hoàn toàn tự
chủ cả việc tổ chức và thực hiện nhiệm vụ được giao, GV chỉ đóng vai trị người
hướng dẫn khi HS gặp khó khăn hoặc việc khơng xử lí được.
- Sau mỗi đợt tổ chức HĐNK thì GV phải đánh giá, rút kinh nghiệm để điều
chỉnh nội dung, hình thức và phương pháp cho hợp lí để tổ chức những ngoại khóa
về sau đạt kết quả cao hơn.
Bước 4: Tổ chức cho HS báo cáo kết quả, tham gia hội vui, rút kinh nghiệm,
khen thưởng
Việc đánh giá kết quả của quá trình HĐNK khơng giống như trong nội khóa,
mà phải đánh giá thơng qua cả quá trình hoạt động. GV đánh giá hiệu quả thơng qua
sự tích cực, sự hứng thú, sự sáng tạo của HS và cả những kết quả mà HS đạt được
trong q trình hoạt động. Trong đó, sản phẩm của quá trình hoạt động là một căn
cứ quan trọng để đánh giá. Do vậy, cần tổ chức cho HS giới thiệu, báo cáo sản
phẩm đã tạo ra được trong q trình HĐNK. Mặt khác, việc làm này cịn có tác
dụng trong việc khích lệ, động viên tinh thần tích cực học tập của HS về sau.
Nếu GV biết vận dụng các điều kiện và tổ chức HĐNK cho HS một cách hợp lí
theo qui trình như trên có thể sẽ đem lại hiệu quả cao. Tuy nhiên, trong quá trình
thực hiện thì GV cần phải căn cứ vào tình hình thực tế của nhà trường, HS và các
yêu cầu giáo dục của bộ môn mà vận dụng qui trình trên một cách mềm dẻo để quá
trình HĐNK đạt kết quả cao nhất.
1.1.2. Dạy học các ứng dụng kĩ thuật của Vật lí
1.1.2.1. Khái niệm về ứng dụng kĩ thuật của Vật lí
Ứng dụng kĩ thuật của Vật lí được hiểu là các đối tượng, thiết bị, máy móc
(hoặc hệ thống các đối tượng, thiết bị máy móc) được chế tạo và sử dụng với mục
đích nào đó trong kĩ thuật, đời sống mà nguyên tắc hoạt động của chúng dựa trên
các khái niệm, định luật, hiệu ứng, nguyên lí của kiến thức Vật lí đó. [6]
Với quan niệm về ứng dụng kĩ thuật như vậy thì trong chương trình Vật lí phổ
thơng có nhiều ứng dụng kĩ thuật được nghiên cứu. Ví dụ: Các máy phát điện (máy
phát điện xoay chiều một pha, ba pha), các động cơ điện (động cơ không đồng bộ ba
pha, một pha), Rơ-le điện từ, Máy ảnh, kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn.
1.1.2.2. Bản chất của việc nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật của Vật lí trong
dạy học
Việc nghiên cứu những ứng dụng kĩ thuật của Vật lí địi hỏi phân tích một số
lượng khá nhiều nhưng dù sao cũng có giới hạn các thiết bị kĩ thuật. Ở đây, phải
8
quan tâm đặc biệt đến việc làm sáng tỏ các nguyên tắc Vật lí trong hoạt động của
các thiết bị khác nhau. Biết các nguyên tắc cơ bản về hoạt động của một số thiết bị,
HS có thể tìm thấy ứng dụng của chúng trong các máy khác, phân tích ưu nhược
điểm của các dụng cụ khác nhau. GV nên sử dụng rộng rãi các sơ đồ, đồ án, hình vẽ
kĩ thuật, nghĩa là nói với HS bằng ngơn ngữ kĩ thuật. Kết quả của việc HS nghiên
cứu các ứng dụng kĩ thuật của Vật lí phải là sự lĩnh hội vững chắc những khái quát
hóa kĩ thuật.
Cùng với việc nghiên cứu những thiết bị cụ thể, HS cần được vận dụng các kiến
thức Vật lí vào nghiên cứu các lĩnh vực kĩ thuật quan trọng nhất, có vai trị quyết
định đến sự phát triển Vật lí và kĩ thuật trong đời sống con người và sự phát triển xã
hội.
Tuy nhiên, không chỉ Vật lí là nền tảng của kĩ thuật mà kĩ thuật cũng thúc đẩy
những nghiên cứu khoa học, thực hiện cơng nghiệp hóa khoa học Vật lí, tạo ra
những phương tiện kĩ thuật mới để nghiên cứu Vật lí có hiệu quả hơn.
Việc nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật của Vật lí trong dạy học thực chất là tìm
hiểu các kiến thức Vật lí trong các mối quan hệ khác nhau, mối quan hệ có tính chất
Vật lí - kĩ thuật. Thơng qua việc nghiên cứu cấu tạo, hoạt động của các thiết bị kĩ
thuật, HS xác định được mối quan hệ có tính quy luật Vật lí tồn tại trong hoạt động
của thiết bị, giải thích được hoạt động của nó trên cơ sở những định luật, nguyên lí
Vật lí đã biết. Khi đề cập đến các ứng dụng kĩ thuật của Vật lí, các kiến thức Vật lí
đã được cụ thể hóa trong điều kiện xác định.
1.1.2.3. Các con đường nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật của Vật lí trong dạy học
Việc nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật trong dạy học Vật lí ở các trường phổ
thơng có thể diễn ra theo hai con đường sau đây:
+ Con đường thứ nhất: Trên cơ sở đã có sẵn những máy móc, thiết bị kĩ thuật,
nhiệm vụ của HS là nghiên cứu cấu tạo và giải thích các nguyên tắc hoạt động của
các ứng dụng kĩ thuật này bằng cách vận dụng những định luật, nguyên lí Vật lí đã
học.
+ Con đường thứ hai: Dựa trên các định luật, nguyên lí Vật lí đã biết, nhiệm vụ
của HS là đưa ra phương án thiết kế một thiết bị kĩ thuật nhằm giải quyết một yêu
cầu kĩ thuật nào đó. [6]
a) Dạy học các ứng dụng kĩ thuật theo con đường thứ nhất
Thực chất là giải bài toàn “hộp trắng”: biết đầu vào, đầu ra, cấu tạo bên trong
của hộp, hãy giải thích tại sao đầu vào thế này, nhờ thiết bị lại cho đầu ra như vậy?
Để đưa ra lời giải thích đúng, điều quan trọng trước tiên là HS phải xác định được
“điều cần phải giải thích”. Được định hướng từ điều cần giải thích này HS tìm cách
9
giải thích bằng suy luận diễn dịch: xuất phát từ những định luật, qui tắc vật lí áp
dụng vào những điều kiện cụ thể của đối tượng kĩ thuật để đi đến kết là hiện tượng
thu được ở đầu ra.
Trên cơ sở những phân tích đã nêu ở trên cho thấy việc giảng dạy các ứng dụng
kĩ thuật theo con đường thứ nhất được tiến hành theo các bước cơ bản sau:
- Bước 1: Cho HS quan sát thiết bị gốc (nếu có thể), trình bày mục đích sử dụng
của nó.
- Bước 2: Quan sát thiết bị gốc để xác định cấu tạo bên trong của nó, làm rõ
những bộ phận có liên quan với nhau tác dụng lẫn nhau trong khi thiết bị vận hành
Để tạo điều kiện cho HS thực hiện quá trình này thành cơng thì việc GV đưa ra
một mơ hình thay thế cho đối tượng đang nghiên cứu là hết sức có ý nghĩa. Thường
được sử dụng ở đây là mơ hình dưới dạng hình vẽ hay mơ hình vật chất chức năng
hoặc kết hợp cả hai. Việc sử dụng mơ hình vật chất chức năng mang tính chất trực
quan. Khi mơ hình được vận hành sẽ tạo điều kiện cho HS dễ dàng phát hiện ra các
mối quan hệ cơ bản của Vật lí và các quy luật tiềm ẩn trong đó. Hơn nữa, qua mơ
hình loại này có thể minh họa được q trình hoạt động thực của thiết bị (ví dụ như
mơ hình động cơ điện một chiều có thể cho HS thấy khi cho dịng điện một chiều
chạy trong khung thì quan sát thấy khung dây quay thật sự) do đó kích thích hứng
thú học tập của HS.
- Bước 3: Giải thích ngun tắc hoạt động của thiết bị máy móc. [6]
b) Dạy học các ứng dụng kĩ thuật theo con đường thứ hai
Nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật theo con đường thứ 2 thực chất là tìm tịi, phát
minh lại một thiết bị một thiết bị máy móc dùng trong kĩ thuật, là một bài tập sáng
tạo. Ở đây, hiện tượng vật lí và những định luật chi phối nó đã biết dạng tổng qt.
u cầu tìm tịi là đưa ra một thiết bị có cấu tạo thích hợp để tạo ra hiện tượng vật lí
đáp ứng được một số yêu cầu cụ thể của sản xuất hay đời sống.
Dạy học các ứng dụng kĩ thuật theo con đường thứ hai có thể tiến hành theo các
bước cơ bản sau:
- Bước 1: Xác định rõ các định luật, qui tắc vật lí sẽ phải sử dụng đế chế tạo
thiết bị kĩ thuật mới.
- Bước 2: Đưa ra nhiệm vụ thiết kế một thiết bị có chức năng nào đó trước HS.
- Bước 3: Đưa ra phương án thiết kế thí nghiệm.
Hướng dẫn HS vận dụng các mối quan hệ có tính qui luật, có tính nhân quả về
Vật lí đã biết để đề xuất những dự án thiết kế thiết bị đó. Tổ chức cho HS thảo luận
các dự án thiết kế thiết bị đã đề xuất để chọn phương án khả thi.
10
- Bước 4: Đưa ra mô hình vật chất chức năng tương ứng với dự án thiết kế đã
lựa chọn và cho mơ hình vận hành để kiểm tra tính đúng đắn của thiết kế này.
- Bước 5: Dựa trên mẫu thiết kế, lắp ráp một thiết bị thật. Cho thiết bị vận hành
để quan sát hiệu quả thu được, kiểm tra tính đúng đắn, khả thi của thiết kế.
- Bước 6: Hoàn chỉnh thiết kế, bổ sung hồn chinhrtreen thiết bị thật để tăng
thêm tính hiệu quả. [1]
1.1.2.4. Vai trò của nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật trong dạy học Vật lí
- Việc nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật vật lí là cầu nối giữa lí thuyết và thực
tiễn, giữa bài học vật lí và đời sống, là giai đoạn cũng cố các định luật ( hay ngun
lí,hiệu ứng …), vật lí thơng qua việc vận dụng nó trong trường hợp cụ thể. Qua đó
sự hiểu biết của học sinh về kiến thức vật lí được sâu sắc , mềm dẻo hơn. Đồng thời
tạo điều kiện xác lập tính thống nhất giữa các trừu tượng và cái cụ thể.
- Trong quá trình nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật góp phần làm tư duy ngơn
ngữ, óc sáng tạo vật lí.
- Bằng việc nghiên cứu những ứng dụng kĩ thuật để chỉ ra vai trò ngày càng
tăng của việc áp dụng Vật lí học mới vào ngành cơng nghiệp sản xuất hiện đại và
phát triển cao ( như vật lí laze, vật lí ngun tử hạt nhân…), qua đó học sinh càng
thấy được ý nghĩa to lớn của việc phát minh ra các định luật, nguyên lí …và các
ứng dụng quan trọng của chúng trong cuộc sống hàng ngày, họ càng tin tưởng hứng
thú hơn trong học tập.Thói quen yêu lao động, quí trọng người lao động được cũng
cố và phát triển.[6]
1.2. Điều tra tình hình dạy học về chương” Từ trường” trong chương trình
Vật lí lớp 11 nâng cao ở trường THPT Trần Văn Dư huyện Phú Ninh, Quảng
Nam
1.2.1. Mục đích điều tra
Thơng qua tìm hiểu thực tế dạy học nội khóa ở trường THPT Trần Văn Dư
huyện Phú Ninh, Quảng Nam để phát hiện những hạn chế trong phương pháp,
phương tiện dạy học của GV, những sai lầm phổ biến khi dạy và học chương” Từ
trường” trong chương trình Vật lí lớp 11 nâng cao” để từ đó xây dựng kế hoạch
HĐNK cụ thể nhằm cải tiến phương pháp, phương tiện dạy học, sửa chữa những sai
lầm về kiến thức cho học sinh.
1.2.2. Đối tượng điều tra
- Điều tra các GV giảng dạy bộ mơn Vật lí trường THPT Trần Văn Dư huyện
Phú Ninh, Quảng Nam
- Điều tra HS lớp 11A2 trường THPT Trần Văn Dư huyện Phú Ninh, Quảng
Nam
11
1.2.3. Phương pháp điều tra
Trong q trình điều tra chúng tơi đã sử dụng các phương pháp điều tra sau:
- Điều tra GV: phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, xem giáo án và dự giờ trên lớp.
- Điều tra HS: phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, xem kết quả học tập ở học kì 1,
theo dõi ghi chép, hoạt động trong giờ học trên lớp.
- Trao đổi với lãnh đạo nhà trường, tổ chun mơn, tham quan phịng TN Vật lí.
1.2.4. Kết quả điều tra
Phương pháp dạy học chương “Từ trường” Vật lí 11 nâng cao và các khó
khăn HS thường gặp phải
Qua tổng hợp kết quả điều tra GV Vật lí dạy lớp 11 ở trong và ngoài trường
THPT Trần Văn Dư về tình hình dạy và học chương “Từ trường” chúng tơi nhận
thấy:
- Phương pháp dạy học chủ yếu là thuyết trình, đàm thoại, nêu và giải quyết
vấn đề, 100% GV chưa lần nào tổ chức HĐNK về chương “Từ trường” cho HS.
Bên cạnh đó GV đã nêu những khó khăn khi dạy học chương này là:
+ Kiến thức trừu tượng, khó hình dung, phương của cảm ứng từ vng góc với
dây dẫn nên HS khó hình dung để vẽ hình và xác định cảm ứng từ tại một điểm.
+ Kiến thức về vectơ của HS còn nhiều hạn chế.
+ Khó trong việc thực hiện qui tắc bàn tay trái, qui tắc bàn tay phải để xác định
chiều của lực từ và chiều của cảm ứng từ.
+ Phần kiến thức được dạy trong thời gian lễ Tết nên HS ít tập trung học tập.
+ Các công thức trong phần này dễ lẫn lộn với nhau.
+ Số tiết ít để vận dụng kiến thức giải bài tập và tìm hiểu ứng dụng thực tế.
+ TN khó thực hiện nên HS khó hình dung.
+ Kiến thức khơng gần gủi với HS nên chỉ tiếp thu thụ động.
+ HS gặp nhiều khó khăn khi học khái niệm từ trường vì kiến thức trừu tượng.
- Đa số GV được hỏi đều có làm TN trên lớp, nhưng phần lớn là những TN đơn
giản, ít mất thời gian như tương tác giữa các nam châm, tương tác giữa dòng điện
và nam châm, biểu diễn từ phổ của một số nam châm.
- Khi được hỏi vì sao GV khơng tiến hành TN trên lớp hoặc làm TN trong một
số bài trong chương “Từ trường” thì thu được kết quả như sau: 70% GV trả lời là
khơng có hoặc khơng đủ dụng cụ để tiến hành TN, 90% GV chọn nếu làm TN thì
khơng đủ thời gian để dạy hết bài trong tiết đó, 20% GV trả lời là chưa chắc làm TN
thành công trên lớp học.
12