luận văn thạc sĩ: nghiên cứu tổ chức hoạt động ngoại khóa chương từ trường theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm nên một trong
những khâu quan trọng của quá trình đổi mới phương pháp dạy
học Vật lý là phải tăng cường các hoạt động thực nghiệm của
học sinh trong quá trình học tập. Vì vậy, việc đưa thí nghiệm
vào dạy học để học sinh tiếp cận với con đường nghiên cứu
khoa học và hiểu sâu sắc các kiến thức Vật lý là hết sức cần
thiết và có ý nghĩa vô cùng to lớn. Bởi thông qua thí nghiệm,
học sinh sẽ được rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, giáo dục tổng hợp,
hình thành tư duy sáng tạo và tinh thần làm việc tập thể.
Qua điều tra thực tế cho thấy, ở hấu hết các trường phổ
thông hiện nay việc dạy học trong chương trình chính khóa vẫn
còn rất nặng nề, chưa kích thích được sự hứng thú học Vật lý
của học sinh. Do vậy, để mang lại sự hứng thú, tích cực học tập
cho học sinh, chúng ta cần phải đa dạng hóa các hình thức tổ
chức hoạt động học tập, trong đó cần phải khẳng định vai trò
quan trọng của hoạt động ngoài giờ lên lớp (hay hoạt động
ngoại khóa). Đây là một hình thức dạy học mang lại hiệu quả
cao nhưng hiện nay chưa được chú trọng đúng mức ở các
trường phổ thông.
Qua quá trình nghiên cứu và giảng dạy chương trình
Vật lý 11, chúng tôi thấy kiến thức chương ‘Từ trường” có rất
nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Tuy nhiên, các thí
nghiệm ở phần này chỉ được trang bị ở mức độ tối thiếu, còn rất
nhiều ứng dụng khác mà sách giáo khoa không đưa vào hoặc

1

đưa vào chỉ ở mức độ thông báo. Ngoài ra, phần này cũng có
khá nhiều thí nghiệm đơn giản, có thể tự chế tạo để phục vụ
giảng dạy cũng như có thể tổ chức cho học sinh tự thiết kế và
làm thí nghiệm ở nhà. Việc dạy học theo nội khóa, học sinh ít
có cơ hội rèn luyện các kĩ năng và thao tác thực hành thí
nghiệm, cũng như không được hình thành kiến thức một cách
đúng đắn, chính điều này làm cho việc hiểu kiến thức của học
sinh chưa sâu sắc và bền vững.
Chính vì những lý do trên, với mong muốn góp phần
vào việc đổi mới , nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học
môn Vật lý ở trường phổ thông, chúng tôi chọn đề tài: “ Nghiên
cứu tổ chức hoạt động ngoại khóa chương từ trường ở lớp 11
theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng
tạo của học sinh”.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động ngoại khóa chương
từ trường cho học sinh lớp 11 THPT nhằm kích thích hứng thú
học tập, phát huy tính tích cực (cả trí óc và chân tay) và phát
triển năng lực sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất
lượng các kiến thức học sinh đã học trong nội khóa, qua đó giúp
học sinh hiểu rõ hơn các ứng dụng kiến thức Vật lý trong đời
sống và kĩ thuật.
3. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu tổ chức hoạt động ngoại khóa chương từ trường
một cách khoa học, kiến thức phù hợp với đối tượng học sinh,
phương pháp và hình thức phong phú, sinh động thì sẽ kích
thích được hứng thú học tập, phát huy được tính tích cực và
phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.

2

4. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Hoạt động dạy học ngoại khóa chương từ trường trong
chương trình Vật lý 11 trung học phổ thông.
- Một số dụng cụ thí nghiệm chương từ trường phục vụ
cho hoạt động ngoại khóa.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về việc tổ chức hoạt động
ngoại khóa nói chung và hoạt động ngoại khóa Vật lý nói riêng.
- Nghiên cứu thực trạng hoạt động dạy học ngoại khóa
Vật lý ở một số trường phổ thông hiện nay.
- Nghiên cứu chương “Từ trường” trong chương trình
Vật lý 11 trung học phô thông, xác định những thí nghiệm cần
tiến hành trong dạy học ngoại khóa.
- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm
và tiến hành thí nghiệm về chương “Từ trường”, là cơ sở để
hướng dẫn học sinh chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm.
- Xây dựng nội dung và quy trình tổ chức hoạt động
ngoại khóa chương “Từ trường” ở lớp 11 trung học phổ thông.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính
khả thi của nội dung và quy trình ngoại khóa đã xây dựng.
6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
- Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết.
- Phương pháp điều tra, thu thập thông tin.
- Phương pháp thực nghiệm trong phòng thí nghiệm.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông.
7. Đóng góp của luận văn
- Đã thiết kế, chế tạo được 12 thí nghiệm với 22
phương án khác nhau về chương từ trường.

3


- Xây dựng được quy trình dạy học ngoại khóa (nội
dung, phương pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy học) về
chương “Từ trường”.
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu
tham khảo, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lý luận về tổ chức hoạt động ngoại
khóa vật lý ở trường phổ thông.
Chương 2. Tổ chức hoạt động ngoại khóa chương “Từ
trường” cho học sinh lớp 11 trung học phổ thông.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

4


CHƯƠNG I
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG
NGOẠI KHÓA VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Các hình thức dạy học Vật lý ở trường phổ thông
- Dạy học vật lý hiện nay ở trường phổ thông thường sử
dụng những hình thức dạy học là: bài lên lớp, hoạt đông ngoại
khóa và tự học ở nhà.
1.2. Các nhiệm vụ cơ bản của dạy học Vật lý ở trường phổ
thông

- Trang bị cho HS những kiến thức cơ bản: các hiện

tượng vật lý, các khái niệm vật lý, các định luật vật lý, các
thuyết vật lý và ứng dụng vật lý trong đời sống, sản xuất,
kĩ thuật và các phương pháp nhận thức dùng trong vật lý.
- Phát triển tư duy khoa học ở học sinh: rèn luyện
những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ
bản, nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lý.
- Giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS.
1.3. Hoạt động ngoại khóa Vật lý ở trường phổ thông
1.3.1. Vị trí, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống
các hình thức tổ chức dạy học Vật lý ở trường phổ thông
- Hoạt động ngoại khóa là một trong ba hình thức dạy học
trong nhà trường phổ thông hiện nay. Hoạt động ngoại khóa nói
chung và hoạt động ngoại khóa vật lý nói riêng có vai trò vô
cùng quan trọng, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
1.3.2. Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa
- Được lập kế hoạch cụ thể về mục đích, nội dung,
phương pháp, hình thức tổ chức, lịch hoạt động cụ thể.

5


- Dựa trên tinh thần tự nguyện tham gia của HS, dưới
sự hướng dẫn của GV.
- Số lượng HS tham gia không hạn chế, có thể tổ chức
HĐNK theo nhóm hoặc theo tập thể đông người.
- Nội dung và hình thức tổ chức HĐNK đa dạng,
phong phú, mềm dẻo, linh hoạt có sức hấp dẫn để lôi cuốn
nhiều HS tham gia.
- Việc đánh giá kết quả hoạt động ngoại khóa của HS
không bằng điểm số như trong học nội khóa mà thông qua tính

tích cực, sáng tạo của HS và sản phẩm của quá trình hoạt động.
1.3.3. Nội dung ngoại khóa về vật lý
* Có thể kể đến một số nội dung hoạt động ngoại khóa
mà HS có thể thực hiện như sau:
- Học sinh đào sâu nghiên cứu những kiến thức lí thuyết
về vật lý và kĩ thuật.
- HS nghiên cứu các lĩnh vực riêng biệt của vật lý học,
tìm hiểu những ứng dụng của vật lý trong đời sống, kĩ thuật
như: kĩ thuật điện tử, kĩ thuật vô tuyến, kĩ thuật chụp ảnh, ...
- HS nghiên cứu thiết kế, chế tạo dụng cụ và làm thí
nghiệm vật lý, nghiên cứu những ứng dụng kĩ thuật của vật lý.
1.3.4. Các hình thức ngoại khóa vật lý
+ Hoạt động ngoại khóa trong trường bao gồm:
- Tổ chức hội vui vật lý
- Thi giải bài tập vật lý
- Tổ chức báo cáo về một số vấn đề vật lý...
+ Hoạt động ngoại khóa ở nhà: HS tham gia thiết kế các
phương án, chế tạo các dung cụ, tiến hành các thí nghiệm trên
các dụng cụ đã chế tạo được...

6


+ Hoạt động ngoại khóa ở các nơi khác: HS tham quan
các công trình kĩ thuật, các ứng dụng của vật lý.
1.3.5. Các phương pháp dạy học ngoại khóa vật lý
* Có ba phương pháp đó là:
+ Hướng dẫn tìm tòi
+ Hướng dẫn tìm tòi từng phần
+ Hướng dẫn tái tạo

1.3.6. Quy trình tổ chức ngoại khóa vật lý
+ Bước 1: Lựa chọn chủ đề ngoại khóa
+ Bước 2: Lập kế hoạch ngoại khóa
+ Bước 3: Tiến hành ngoại khóa theo kế hoạch
+ Bước 4: Tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả, tham
gia hội vui vật lý, rút kinh nghiệm và khen thưởng.
1.4. Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm
đơn giản (DCTNĐG) trong dạy học vật lý ở trường phổ
thông
1.4.1. Các yêu cầu đối với việc thiết kế, chế tạo các
DCTNĐG
- Việc chế tạo DCTN đòi hỏi ít vật liệu, các vật liệu này cũng
đơn giản, rẻ tiền, dễ kiếm.
- Dễ chế tạo DCTN từ việc gia công các vật liệu đơn giản
bằng các công cụ thông dụng như kìm, búa, giũa, cưa...
- Dễ lắp ráp, tháo rời các bộ phận của DCTN.
- Dễ bảo quản, vận chuyển và an toàn trong chế tạo cũng
như trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
- Việc bố trí và tiến hành thí nghiệm với những DCTN này
cũng đơn giản không mất nhiều thời gian.

7


1.4.2. Các khả năng sử dụng các DCTNĐG trong dạy học
vật lý ở trường phổ thông
- Các DCTNĐG có thể sử dụng ở tất cả các khâu trong
quá trình dạy học.
1.4.3. Thí nghiệm vật lí (TNVL) ở nhà là một loại bài làm
mà GV giao cho từng HS hoặc nhóm HS thực hiện ở nhà

- Đối với môn vật lý, HS không những được làm quen
và tiến hành các TN với những thiết bị có sẵn trong phòng thí
nghiệm mà còn được giao nhiệm vụ thiết kế, chế tạo các
DCTNĐG và tiến hành các TN với chúng. HS tiến hành TN
không chỉ trong giờ học chính khóa mà còn ở các giờ học tự
chọn, không những trên lớp học mà còn ở ngoài lớp học, ở nhà.
1.5. Tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong
học tập và trong hoạt động ngoại khóa
1.5.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập và trong
hoạt động ngoại khóa
a/ Khái niệm về tính tích cực của HS trong học tập và trong
HĐNK
- Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận
thức của HS, đặc trưng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và
nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức.
b/ Những biểu hiện tính tích cực của HS trong học tập và
trong HĐNK
- HS tự nguyện tham gia vào hoạt động học tập.
- HS sẵn sàng đón nhận những nhiệm vụ mà GV giao cho.
- HS tự giác thực hiện các công việc của mình mà không
cần sự đôn đốc, nhắc nhở của GV.

8


- HS nêu thắc mắc, yêu cầu GV giải thích cặn kẽ những vấn
đề mình chưa rõ.
- HS thường xuyên trao đổi, tranh luận với bạn bè để tìm
phương án giải quyết vấn đề, mong muốn được giáo viên giúp
đỡ, chỉ dẫn và khi gặp vấn đề khó thì không nản chí.

1.5.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập và trong
hoạt động ngoại khóa
a. Khái niệm năng lực sáng tạo
- Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những giá trị mới
về vật chất, tinh thần, tìm ra kiến thức mới, giải pháp mới, công
cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn
cảnh mới.
b. Những biểu hiện của năng lực sáng tạo
- HS nêu được các giả thuyết (dự đoán có căn cứ).
Trong chế tạo dụng cụ thí nghiệm thì HS đưa ra được các
phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ và cùng một thí nghiệm có
thể đưa ra được nhiều cách chế tạo khác nhau. Đề xuất được
những sáng kiến kĩ thuật để thí nghiệm chính xác hơn, dụng cụ
bền đẹp hơn,...
- HS đưa ra dự đoán kết quả các thí nghiệm, dự đoán
được phương án nào chính xác nhất, phương án nào mắc sai số,
vì sao?
- Đề xuất được những phương án dùng những dụng cụ
thí nghiệm đã chế tạo để làm thí nghiệm, để kiểm tra dự đoán
và kiểm nghiệm lại lý thuyết đã học.
- Vận dụng kiến thức lý thuyết đã học vào thực tế một
cách linh hoạt như giải thích một số hiện tượng vật lý, giải thích

9


kết quả thí nghiệm hoặc các ứng dụng của vật lý kĩ thuật có liên
quan.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Hoạt động ngoại khóa là một hình thức dạy học thuộc

hệ thống các hình thức dạy học ở trường phổ thông hiện nay.
HĐNK có tác dụng hỗ trợ cho học nội khóa trong việc củng cố,
mở rộng, đào sâu kiến thức, vận dụng những kiến thức đã học
vào trong thực tế đời sống và kĩ thuật, phát huy tính tích cực,
sáng tạo của HS. HĐNK mang tính tự nguyện, có nội dung và
hình thức tổ chức đa dạng, phương pháp hướng dẫn mềm dẻo,
tạo ra sự hứng thú học tập cho HS. Quy trình tổ chức HĐNK
không cứng nhắc, nó tùy thuộc vào nội dung, hình thức tổ chức
và tình hình thực tiễn của nhà trường, giáo viên và HS để điều
chỉnh cho phù hợp.
Trong các hình thức tổ chức HĐNK vật lý ở trưởng phổ
thông hiện nay thì hình thức hướng dẫn các nhóm HS thiết kế,
chế tạo các dụng cụ thí nghiệm là phổ biến hơn cả vì nó đáp
ứng được yêu cầu đổi mới dạy học hiện nay đó, nó phát huy cao
độ tính tích cực và phát triển được năng lực sáng tạo của HS.
Vì thế, nếu tổ chức tốt HĐNK đặc biệt là hoạt động
thiêt kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm, kết hợp với việc báo
cáo các sản phẩm mà HS đã chế tạo được và xây dựng sân chơi
vật lý sẽ góp phần tăng hứng thú cho HS học tập.
Việc nghiên cứu cơ sở lý luận về HĐNK, đặc biệt là
quy trình tổ chức HĐNK (nội dung, phương pháp và hình thức
tổ chức), các yêu cầu đối với việc thiết kế, chế tạo, sử dụng các

10


DCTNĐG, tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS là những
căn cứ quan trọng để chúng tôi xây dựng quy trình HĐNK
chương “Từ trường”.
CHƯƠNG 2

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA CHƯƠNG “TỪ
TRƯỜNG” CHO HỌC SINH LỚP 11 THPT
2.1. Đặc điểm và cấu trúc nội dung chương “Từ trường” –

Vật lý 11 THPT
* Kiến thức cơ bản của chương này có thể chia thành
hai nhóm kiến thức cơ bản sau:
1. Nhóm thứ nhất là từ trường bao gồm : Khái niệm từ
trường, vectơ cảm ứng từ, đường sức từ, từ trường đều, từ
trường của dòng điện trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt,
từ trường của Trái đất.
2. Nhóm thứ hai là lực từ bao gồm : Lực từ tác dụng lên
phần tử dòng điện, tương tác giữa hai dòng điện thẳng song
song, lực từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện (momen
ngẫu lực từ), lực từ tác dụng lên hạt mang điện chuyển động
(lực Lorenxơ) và ứng dụng của lực từ.
2.2. Các mục tiêu dạy học chương “Từ trường” trong
chương trình Vật lý lớp 11 THPT
2.2.1. Mục tiêu kiến thức
2.2.2. Mục tiêu kĩ năng
2.2.3. Mục tiêu thái độ
2.2.4. Mục tiêu phát triển tư duy

11


2.3. Những thí nghiệm cần tiến hành khi dạy học chương
“Từ trường”
- 01 thí nghiệm về tạo từ phổ của nam châm thẳng trong
không gian.

- 01 thí nghiệm về hiện tượng chắn từ.
- 01 thí nghiệm khảo sát từ trường của ống dây điện
hình trụ.
- 03 thí nghiệm về tương tác từ ( 01 thí nghiệm về
tương tác giữa nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với
nam châm và giữa hai dòng điện với nhau).
- 03 thí nghiệm về ứng dụng của nam châm điện ( 01
thí nghiệm chế tạo mạch chuông điện, 01 thí nghiệm chế tạo còi
điện và 01 thí nghiệm chế tạo búa điện Wagner ).
- 03 thí nghiệm về ứng dụng của nam châm vĩnh cửu
( 01 thí nghiệm về động cơ điện một chiều đơn giản, 01 thí
nghiệm động cơ Fa – ra – dây, 01 máy phát điện gió).
2.4. Điều tra tình hình dạy học chương “ Từ trường” ở lớp
11 THPT của một số trường trên địa bàn tỉnh Bình Thuận
2.4.1. Mục đích điều tra
- Tìm hiểu tình hình dạy học chương “Từ trường” tại
một số trường THPT ở tỉnh Bình Thuận để phát hiện những
điểm còn hạn chế cả về phương pháp và phương tiện dạy học,
những khó khăn, những sai lầm của cả giáo viên và học sinh khi
dạy học chương này.
2.4.2. Phương pháp điều tra
- Điều tra giáo viên (thông qua phiếu điều tra, trao đổi
trực tiếp, dự giờ trên lớp).

12


- Điều tra học sinh ( thông qua phiếu điều tra, trao đổi
trực tiếp, quan sát học sinh trả lời trên lớp).
- Tham quan phòng thí nghiệm vật lý để tìm hiểu tình

hình các trang thiết bị phục vụ dạy học phần này).
- Tham khảo tài liệu kế hoạch sử dụng thiết bị thí
nghiệm môn Vật lý của các trường.
2.4.3. Đối tượng điều tra
- Giáo viên Vật lý và học sinh của bốn trường THPT
trên địa bàn tỉnh Bình Thuận: trường THPT Ngô Quyền, trường
THPT DTNT tỉnh, trường THPT Phan Thiết và trường THPT
Phan Bội Châu.
2.4.4. Kết quả điều tra
a. Tình hình giáo viên và phương pháp dạy học của giáo viên
* Tình hình giáo viên
Đa số giáo viên Vật lý các trường đều được đào tạo
chính quy tại các trường: trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí
Minh, trường Đại Học Đà Lạt, trường Đại Học Sư phạm Huế,
trường đại học Tây Nguyên. Những giáo viên lớn tuổi thì có
chuyên môn tốt, nhiều giáo viên đạt danh hiệu giáo viên giỏi
của tỉnh qua nhiều năm. Những giáo viên trẻ thì rất nhiệt tình,
năng động trong giảng dạy, nắm được những phương pháp dạy
học tích cực song do tuổi nghề còn ít nên còn thiếu kinh nghiệm
trong dạy học.
* Phương pháp giảng dạy của giáo viên
Qua việc tổng hợp 22 phiếu điều tra về tình hình dạy
học kiến thức về chương “Từ trường” ở bốn trường THPT (có
mẫu phiếu điều tra ở phụ lục), chúng tôi nhận thấy:

13


- Hầu hết các giáo viên vẫn giảng dạy theo phương
pháp thuyết trình, hoặc theo phương pháp đàm thoại là chủ yếu.

Các giáo án của giáo viên chủ yếu là tóm tắt lại những kiến thức
cơ bản của SGK. Trong khi dạy thì giáo viên chủ yếu là mô tả
hiện tượng, giải thích nguyên nhân xảy ra hiện tượng và nhấn
mạnh trọng tâm bài học để học sinh ghi nhớ. Ví dụ, khi dạy học
về tương tác từ thì hầu như không có một GV nào thực hiện thí
nghiệm, dù chỉ là thí nghiệm tương tác hút đẩy giữa hai nam
châm với nhau. Thay vào đó là giáo viên mô tả thí nghiệm xảy
ra và đi đến kết luận về tương tác từ.
- Giáo viên sử dụng các phương pháp dạy học chưa
phát huy được sự sáng tạo của HS được thể hiện như: giáo viên
không cho HS dự đoán về sự tương tác giữa hai dòng điện cùng
chiều và ngược chiều, không cho HS vận dụng kiến thức để lý
giải về sự hút và đẩy của hai dòng điện cùng chiều và ngược.
- Giáo viên không tiến hành các thí nghiệm và cũng
không chuẩn bị thí nghiệm để dạy bài mới, mặc dù những thí
nghiệm này đã được trang bị trong phòng thí nghiệm. Ví dụ, thí
nghiệm xác định lực từ trong bài “Cảm ứng từ. Định luật Am –
Pe” thay vào đó là giáo viên mô tả thí nghiệm và nêu kết quả thí
nghiệm đã có trong SGK, sau đó cho HS tính toán để hình
thành đại lượng cảm ứng từ.
- Hầu hết GV đều cho rằng kiến thức của chương là khá
khó đối với học sinh và có rất nhiều ứng dụng trong thực tế.
- 100% giáo viên không bao giờ chế tạo thêm dụng cụ
thí nghiệm, thậm chí không tận dụng được hết công dụng (tính
đa năng) của thiết bị thí nghiệm. Chưa bao giờ giáo viên giao
cho HS các nhiệm vụ về thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm.

14

- Hầu hết giáo viên các trường chưa một lần tổ chức
hoạt động ngoại khóa về vật lý cho học sinh.
b. Tình hình học tập và phương pháp học tập của học sinh
* Qua điều tra cho thấy:
- Học sinh chưa nắm được một số kiến thức cơ bản như:
Cảm ứng từ B, đường sức từ, sự tương tác giữa hai dòng điện
thẳng song song cùng chiều và ngược chiều...
- Hoạt động chủ yếu của học sinh là học thuộc lý thuyết
và luyện giải bài tập.
- Kỹ năng vận dụng kiến thức vật lý để giải thích các
hiện tượng trong đời sống còn rất hạn chế.
- Học sinh chưa từng được giáo viên giao nhiệm vụ về
nhà thiết kế, chế tạo thí nghiệm. Học sinh cảm thấy môn vật lý
rất khô khan, nhiều em rất sợ học vật lý bởi vì việc thuộc công
thức và làm bài tập không có gì thú vị.
c. Tình trạng thiết bị thí nghiệm
- Tại 4 trường THPT được điều tra đều được trang bị
các dụng cụ thí nghiệm tối thiểu cho việc dạy học chương này,
gồm có bộ thí nghiệm về xác định lực từ, bộ thí nghiệm xác
định thành phần nằm ngang của trái đất (la bàn tang). Nhìn
chung các dụng cụ thí nghiệm phục vụ cho việc dạy học chương
này còn rất thiếu. Ngoài hai bộ thí nghiệm trên thì mỗi trường
cũng chỉ có vài thanh nam châm thẳng, chữ U và kim nam
châm, các mạt sắt.
2.4.5. Nguyên nhân sai lầm của HS và biện pháp khắc phục
* Qua kết quả điều tra, chúng tôi nhận thấy học sinh
còn mắc nhiều sai lầm trong kiến thức, tình hình dạy học chính
khóa kiến thức chương “Từ trường” còn nhiều hạn chế, chưa

15

đạt được các mục tiêu của chương đề ra. Theo chúng tôi, những
sai lầm, hạn chế đó do những nguyên nhân sau:
- Nội dung kiến thức của chương khá trừu tượng, có
nhiều đại lượng, khái niệm khó. Tuy nhiên thời lượng học chính
khóa không nhiều và trang thiết bị thí nghiệm phục vụ dạy học
cũng còn thiếu thốn.
- GV chỉ chú ý đến việc thông báo, giảng giải những
kiến thức sao cho chính xác, rõ ràng, đầy đủ mà quên đi việc tổ
chức, định hướng HĐ chiếm lĩnh kiến thức thế nào để HS phát
huy được tính tích cực và khả năng tư duy sáng tạo
- Học sinh không được tự mình thiết kế, chế tạo các
dụng cụ thí nghiệm về chương “Từ trường”. Việc học của học
sinh chỉ học lý thuyết mà không ứng dụng vào thực tiễn.
- Nhiều giáo viên không sử dụng thí nghiệm trong dạy
học, mặc dù nhà trường đã trang bị. Việc sử dụng thí nghiệm
nếu có cũng chỉ để minh họa đơn giản
* Một số biện pháp để khắc phục hạn chế, sai lầm
của học sinh khi học chương “Từ trường”
- Tổ chức các giờ học nội khóa theo các phương pháp
dạy học tích cực để phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo
học sinh.
- Đa dạng hóa các hình thức dạy học, phối kết hợp các
phương pháp dạy học mở, tăng cường các hoạt động ngoại khóa
để học sinh tham gia.

- Mạnh dạn giao các nhiệm vụ thiết kế, chế tạo
dụng cụ thí nghiệm ở nhà cho học sinh thực hiện.
- Tăng cường việc học lý thuyết gắn với thực tiễn.

16


2.5. Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa chương “Từ
trường”
2.5.1. Mục tiêu của hoạt động ngoại khóa
- Củng cố hiểu biết của HS về chương “Từ trường”,
khắc phục sai lầm của HS và khắc sâu kiến thức vật lý có liên
quan như: nguyên lý chế tạo mạch chuông điện, động cơ điện
một chiều...
- Vận dụng kiến thức vào giải thích các hiện tượng có
liên quan như: giải thích nguyên lý làm việc của mạch chuông
điện, của động cơ điện một chiều, sự tương tác giữa hao dòng
điện cùng chiều và ngược chiều...
- Rèn luyện kĩ năng: thiết kế chế tạo TN như thiết kế
các mạch chuông điện, còi điện, động cơ điện một chiều.
- Phát huy tính tích cực, tạo hứng thú cho HS qua các
hoạt động: HS tự nhận các TN yêu thích để nghiên cứu thiết kế,
chế tạo; tự tổ chức hoạt động nhóm; tự bố trí thời gian rảnh rỗi
để chế tạo và làm TN.
- Phát triển năng lực sáng tạo của HS thông qua các
hoạt động như: HS đề xuất phương án thiết kế dụng cụ TN,
đánh giá các phương án thiết kế và tìm phương án hợp lý nhất
để chế tạo thí nghiệm sao cho bền, đẹp và có độ chính xác cao.
- Rèn luyện kĩ năng làm việc theo nhóm, sự làm việc
hợp tác trong công việc.
- Giáo dục tinh thần đoàn kết, hợp tác, tính tập thể trong
học tập và đời sống qua các hoạt động.
2.5.2. Nội dung hoạt động ngoại khóa

* Chúng tôi tổ chức hoạt động ngoại khóa chương “Từ
trường” với hai nội dung sau:

17


- GV giao và hướng dẫn các nhóm HS thiết kế, chế tạo
dụng cụ và tiến hành thí nghiệm về chương “Từ trường”.
- Tổ chức cho HS tiến hành thí nghiệm biểu diễn, tham
gia giải ô chữ vật lý và thi giải thích một số hiện tượng vật lý
liên quan đến đời sống.
* Nội dung thứ nhất: Giáo viên giao và hướng dẫn các nhóm
HS thiết kế, chế tạo và tiến hành một số thí nghiệm về chương
“Từ trường”.
* Các thí nghiệm mà giáo viên đã nghiên cứu chế tạo và dự
kiến nội dung cho hoạt động ngoại khóa chương “Từ
trường”
Thí nghiệm 1: Từ phổ của thanh nam châm thẳng trong không
gian
- Thí nghiệm này được chế tạo
để quan sát hình ảnh từ phổ của nam
châm thẳng trong không gian. Thí
nghiệm này khắc phục được những
thí nghiệm tạo từ phổ của nam châm
trong không gian hai chiều truyền
thống được dùng phổ biến ở các
Hình 2.4: Hình ảnh từ

trường phổ thông.

phổ trong không gian
Thí nghiệm 2: Hiện tượng chắn từ trường của vật liệu sắt từ

18


- Thí nghiệm này được thiết kế,
chế tạo dùng để kiểm nghiệm sự
chắn từ của vật liệu sắt từ. Thí
nghiệm thiết kế mô hình máy biến
thế để thắp sáng bóng đèn 3V. Dùng
lon bằng sắt chắn vào khe giữa của
hai cuộn dây, quan sát độ sáng của
Hình 2.5: Thí nghiệm
hiện tượng chắn từ
Thí nghiệm 3: Khảo sát từ trường của ống dây điện hình trụ
đèn để rút ra kết luận.

- Thí nghiệm này được thiết
kế, chế tạo để kiểm nghiệm sự phụ
thuộc của cảm ứng từ B trong lòng
ống dây điện hình trụ vào cường
độ dòng điện, chiều dài ống dây
và số vòng dây của ống dây điện.
Trong thí nghiệm này, thay vì
khảo sát cảm ứng từ B, ta khảo sát
lực từ F giữa ống dây điện hình trụ
với một thanh nam châm vĩnh cửu
đặt bên trong ống dây điện.

Hình 2.8. TN khảo sát
sự phụ thuộc cảm ứng từ
B vào dòng điện.

* Kết quả TN khảo sát sự phụ của lực từ F vào cường
độ dòng điện như sau:

N = 450 vòng , l = 5cm, F0 = 0,38 N
Lần TN

I (A)

F (N)

1

0,22

0,45
19

f = F − F0
0,07


2

0,41

0,50

0,12

3

0,70

0,54

0,22

4

0,84

0,62

0,28

5

0,99

0,70

0,32

* Từ bảng số liệu trên, ta vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ
thuộc của lực từ f vào cường độ dòng điện qua cuộn dây như
sau:

f (N)

I (A)
Hình 2.9: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lực từ f
vào cường độ dòng điện qua ống dây
Thí nghiệm 4: Nam châm tác dụng lên dòng điện

20


- Thí nghiệm này được thiết
kế, chế tạo để chứng tỏ nam châm
có tác dụng lực lên dòng điện. Thí
nghiệm được thiết kế sao cho dây
dẫn có thể dịch chuyển bên trong
dung dịch chất điện phân ở bên
trong chai nhựa. Khi cho dòng
điện chạy qua dây dẫn sẽ đưa nam
châm chuyển động lại gần dây dẫn

Hình 2.13: TN nam

và quan sát sự dịch chuyển của

châm tác dụng lực từ lên

dây dẫn bên trong chai nhựa.

dòng điện (phương án 1)

Thí nghiệm 5: Dòng điện tác dụng lực từ lên nam châm

- Thí nghiệm này được
thiết thiết kế, chế tạo để kiểm
nghiệm sự tác dụng lực của
dòng điện lên nam châm. Đây
là thí nghiệm đơn giản, dễ chế
tạo và có nhiều phương án khác
nhau để thiết kế, hình bên là
Hình 2.16: TN dòng
một phương án thiết kế mà luận điện tác dụng lên nam
văn thực hiện.
châm (phương án 3)
Thí nghiệm 6: Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song

21


- Thí nghiệm này được thiết
kế, chế tạo để chứng tỏ cho
nhận định: hai dòng điện thẳng
song song cùng chiều thì hút
nhau, hai dòng điện ngược
chiều thì đẩy nhau. Thí nghiệm
này được thiết kế với 3 phương
án khác nhau. Hình bên là một
phương án mà luận văn thực
hiện, thí nghiệm gồm hai chai
nhựa 1,5l được giữ thẳng đứng

Hình 2.17: Thí nghiệm
tương tác giữa hai
dòng điện thẳng song
song (phương án 1)

bằng hạt ngô bên trong chai (có thể dùng cát). Hai dây dẫn đặt
theo phương thẳng đứng, cách nhau khoảng 1cm trong cùng
mặt phẳng thẳng đứng. Cho dòng điện vào hai dây dẫn, quan sát
sự tương tác của hai dây dẫn để kết luận.
Thí nghiệm 7: Mạch chuông điện

- Đây là thí nghiệm về
ứng dụng của nam châm điện
trong việc chế tạo mạch chuông
điện. Thí nghiệm được chế tạo
gồm một nam châm điện có thể
hút một cần bằng sắt để nó có
thể đập vào vỏ lon sữa khi cho
dòng điện vào mạch. Khi cần
sắt đập vào vỏ lon thì mạch Hình 2.21: Thí nghiệm
điện bị hở nên nam châm điện
mạch chuông điện
(phương án 1)
22


không hút nó nữa nên nó sẽ trở về vị trí ban đầu. Khi nó trở về
vị trí ban đầu thì mạch điện lại được đóng kín. Lúc này, nam
châm điện lại hút cần sắt, quá trình này diễn ra liên tục làm vỏ
lon phát ra tiếng kêu.

Thí nghiệm 8: Còi điện
- Thí nghiệm còi điện được
thiết kế, chế tạo dựa trên sự đóng
ngắt liên tục của nam châm điện,
tạo sự rung động ở vỏ lon. Thí
nghiệm gồm vỏ lon sữa được cố
định trên miếng xốp có dạng hình
2 chữ L song song với nhau, cạnh
đối diện đáy vỏ lon là một nam
châm điện, bên trong vỏ lon có Hình
2.24:
nghiệm
còi
điện
một cây đinh tiếp xúc với đáy vỏ

Thí

lon. Nguyên tắc hoạt động như mạch chuông điện ở trên.
Thí nghiệm 9: Chiếc búa Wagner
- Thí nghiệm búa điện được
thiết kế, chế tạo để mô tả nguyên
lý làm việc tự động của búa điện
do Wagner tìm ra 1836, dựa trên
nguyên lý này mà người ta chế tạo
mạch chuông điện sau này. Thí
nghiệm gồm thanh sắt dài 20cm
được quấn làm nam châm điện và
đặt bên trong chai nhựa. Một lá
sắt mỏng được đặt bên trên chai

23

Hình 2.26: Thí nghiệm
búa điện


đóng vai trò như chiếc búa. Nguyên lý làm việc của búa điện
cũng dựa trên sự đóng ngắt liên tục của nam châm điện.
Thí nghiệm 10: Động cơ điện một chiều đơn giản
- Thí nghiệm này được thiết
kế, chế tạo để minh họa nguyên lý
hoạt động của động cơ điện một
chiều. Có 3 phương án để thiết kế,
chế tạo động cơ điện, hình bên là
một trong 3 phương án mà luận
văn thực hiện. Bộ phận chính là
nam châm loa và khung dây được
quấn trên chai nhựa. Ngoài ra, bộ
góp điện gồm hai lá kim loại tỳ
vào hai bán khuyên gắn trên nắp

Hình 2.28: Động cơ
điện một chiều
(phương án 2)

chai nhựa cũng có vai trò quan trọng giúp cho động cơ có thể
quay liên tục. Nguyên lý hoạt động của nó là dựa vào lực từ tác
dụng lên khung dây mang dòng điện đặt trong từ trường.
Thí nghiệm 11: Động cơ Fa – ra – đay

24


- Thí nghiệm này được thiết
kế, chế tạo để minh họa một động
cơ mà Fa – ra – đay chế tạo đầu
tiên. Nguyên lý hoạt động cũng
dựa vào sự tác dụng của lực từ
( lực Lo-ren-xơ tác dụng lên các
electron chuyển trong dây dẫn).
Thí nghiệm được chế tạo gồm 20
viên nam châm, 500ml dung dịch
CuS 04 đựng trong chai nhựa 1,5l.

dây dẫn được đặt bên trong chai
để có thể chuyển động xung quanh

Hình 2.32: Thí
nghiệm động cơ Fa –
ra – đay

các viên nam châm khi cho dòng điện chạy qua mạch.
Thí nghiệm 12: Máy phát điện gió đơn giản
- Thí nghiệm máy phát điện
gió được thiết kế, chế tạo để minh
họa sự ứng dụng của nam châm
trong việc sản xuất điện. Thí
nghiệm được chế tạo gồm 12 viên
nam châm, 200m dây điện từ quấn

trên thân chai nhựa đã cắt bỏ phần
miệng chai. Cánh quạt được chế
tạo bằng cách cắt từ vỏ lon sữa.
Trục quay được chế tạo từ cây
căm nhỏ. Khi có gió sẽ làm cho
cánh quạt quay, kéo nam châm

Hình 2.34: Thí nghiệm
máy phát điện gió

quy làm cho đèn Led nối với cuộn dây phát sáng.

25