Đề tài: Biện pháp phát triển t duy học sinh thông qua tiết học nghiên cứu tài liệu mới theo phơng pháp dạy học nêu vấn đề. A. Đặt vấn đề: Trong xã hội ngày nay, chúng ta đang sống trong sự chuyển mình mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, cùng với sự tích luỹ những tinh hoa văn hoá của nhân loại và sự đòi hỏi ngày càng cao của xã hội với việc trang bị cho thế hệ trẻ một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại và đại chúng nhằm giúp cho học sinh có thể tiếp nhịp với tri thức nhân loại từng bớc cận bắt sự phát triển chung của xã hội. Để đáp ứng yêu cầu đó đòi hỏi của xã hội giáo viên không ngừng học hỏi, nâng cao tri thức năng lực, cũng nh trình độ chuyên môn nghiệp vụđó là một trong những yếu tố quan trọng để nâng cao chất lợng giảng dạy ở trờng THPT nói chung và việc hình thành và phát triển t duy nói riêng ở học sinh. Trong dạy học vật lý giáo viện có thể sử dụng nhiều phơng pháp khác nhau để hình thành kỹ năng, cũng nh các thao tác t duy cho học sinh. Là một giáo viên trẻ tôi mạnh dạn đa ra biện pháp phát triển t duy học sinh thông qua tiết học nghiên cứu tài liệu mới bằng phơng pháp dạy học nêu vấn đề, để bạn đọc cùng tham khảo. Đó là một trong những phơng pháp nhằm giúp cho học sinh nắm vững không chỉ các cơ sở khoa học, mà chính cả quá trình tự lực thu nhận các kiến thức và các sự kiện khoa học, qua đó kích sự phát triển năng lực nhận thức và khả năng sáng tạo của học sinh. Quá trình dạy học nêu vấn đề có thể theo cấu trúc nh sau: Giai đoạn đề xuất vấn đề: Đây là giai đoạn đặt học sinh vào tình huống có vấn đề hay là giai đoạn trao nhiệm vụ học tập cho học sinh. Mục đích chính của giai đoạn này là làm xuất hiện trớc học sinh một tình huống dùng kiến thức cũ không thể giải quyết đợc, đòi hỏi học sinh phải tìm cách lý giải nó, qua đó ta đã tạo ra nhu cầu nhận thức ở học sinh. Tuy nhiên chúng ta phải đặt trớc học sinh những nhiệm vụ vừa sức, để có thể kích thích học sinh có nhu cầu giải quyết vấn đề một cách liên tục, tranh trao cho học sinh những nhiệm vụ quá khó làm giảm hứng thú ham học của học sinh. Có nhiều cách trao nhiệm vụ học tập của học sinh, ví dụ bằng một câu chuyện về ý nghĩa của hiện tợng diễn ra trong cuộc sống hoặc dùng một thí nghiệm mở đầu, một câu chuyện nghịch ý nào đó nhằm kích thích tính tò mò của học sinh. Khi đã đa học sinh vào tình huống có vấn đề, họ mong muốn giải quyết vấn đề đó, họ sẵn sàng vợt mọi khó khăn nhằm giải quyết vấn đề đó, tức là chúng ta đã hoàn thành giai đoạn nêu vấn đề. Giai đoạn giải quyết vấn đề: Đa học sinh vào con đờng tự lực khai thác tri thức, dới sự định hớng của giáo viên. Việc lôi cuốn học sinh vào con đờng tự nhận thức đòi hỏi phải rèn luyện cho họ những kỹ năng quan sát một cách có mục đích vào đối tợng cần nghiên cứu rồi sau đó phải vận dụng những tri thức đã có nhằm giải quyết vấn đề đó, tức là đã hình thành ở học sinh một giả thuyết về đối tợng vừa quan sát. Khi đã hình thành đợc giả thuyết cần tìm cách kiểm tra giả thuyết đó thờng là nhờ thí nghiệm. Khi giả thuyết đợc kiểm tra nó trở thành tri thức khoa học. Bằng cách nh vậy ngời học đã tự giải quyết vấn để, tự hình thành tri thức cho mình. Nh vậy chúng ta đã hoàn thành giai doạn giải quyết vấn đề. Giai đoạn củng cố và vận dụng tri thức: Trong giai đoạn này chú ý cho học sinh sáng tạo các tri thức học sinh đã thu nhận đợc, tức là vận dụng giải quyết tình huống mới. Bằng các bài toán cụ thể có tính chất tìm tòi, chúng mang lại cho học sinh những hiểu biết mới về kiến thức đã học, và khi đó dẫn tới việc tìm ra kiến thức mới. B. Thí dụ về tiết học dạy học nêu vấn đề: (Bài soạn: Hoàng Thanh) kháI niệm từ thông. Hiện tợng cảm ứng điện từ : G/v: (Đặt vấn đề). Khi nghiên cứu chơng VII chúng ta đã biết dòng điện sinh ra từ trờng. Vấn đề đặt ra là ngợc lại nhờ từ trờng có thể tạo ra dòng điện đợc không ? Để trả lời câu hỏi này chúng ta tiếp tục nghiên cứu chơng VIII "Cảm ứng điện từ ". Bài đầu tiên của chơng mà chúng ta nghiên cứu là " Khái niệm từ thông . Hiện tợng cảm ứng điện từ ". (G/v viết đề mục chơng và bài học lên bảng). Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung Để đơn giản, tiện lợi hơn cho việc giải thích hiện tợng cảm ứng điện từ và sau này là cho quá trình xác định chiều, trị số của dòng điện cảm ứng, cho việc áp dụng các phép tính giải tích để nghiên cứu các vấn đề liên quan đến hiện tợng cảm ứng điện từ ngời ta đa ra một khái niệm mới - Khái niệm từ thông - đợc định nghĩa nh sau: 1. Khái niệm từ thông : Khi có một mạch điện kín giới hạn một phần mặt phẳng diện tích S, đặt trong một từ trờng đều B, véc tơ pháp tuyến n của mặt phẳng hợp với véc tơ cảm ứng từ B một góc thì đại lợng : = B.S.Cos đợc gọi là từ thông qua diện tích S (Hay còn gọi là thông lợng cảm ứng từ gửi qua diện tích S). (Trong đó góc đợc xác định là góc hợp bởi hớng của vé tơ cảm ứng từ B với hớng của véc tơ pháp tuyến n). G/v: Đa ra biểu thức định nghĩa = B.S.Cos Yêu cầu hs phát biểu bằng lời + G/v: Từ biểu thức định nghĩa các em hãy cho biết từ thông phụ thuộc vào những yếu tố nào? là đại lợng đại số hay là đại lợng véc tơ? - Với quy ớc vẽ số đờng cảm ứng từ đã biết thì || qua diện tích S đặt vuông góc với các đ- ờng cảm ứng từ đúng bằng số đ- ờng cảm ứng từ đi qua diện tích đó. Nếu diện tích S không đợc đặt theo phơng vuông góc với các đ- ờng cảm ứng từ thì || qua diện tích S đúng bằng số đờng cảm HS quan sát hình vẽ trên máy chiếu HS quan sát SGK HS dựa vào biểu thức phát biểu thành lời H/s: phụ thuộc vào B, S, và là đại lợng đại số ( có thể có giá trị dơng, âm, hoặc bằng không). + Định nghĩa : = B.S.Cos. + Tính chất : - là đại lợng đại số, phụ thuộc vào B ; S ; . - có thể có giá trị dơng, âm, hoặc bằng không. - Với quy ớc vẽ số đờng cảm ứng từ đã biết thì || qua diện tích S đặt vuông góc với các đờng cảm ứng từ đúng bằng số đờng cảm ứng từ đi qua diện tích đó. ứng từ qua diện tích hình chiếu của S trên phơng vuông góc với các đờng cảm ứng từ). Từ biểu thức YC HS đa ra đơn vị của từ thông Để trả lời câu hỏi từ trờng có gây ra dòng điện không chúng ta tiến hành làm thí nghiệm đơn giản sau: Các em hãy quan sát thí nghiệm và hãy cho biết kim của Miliampekế nh thế nào khi tiến hành thí nghiệm? + G/v: Hiện tợng xảy ra ở trên chứng tỏ điều gì? + G/v: Vậy giữa Từ trờng và Dòng điện có mối quan hệ gì? + G/v: Đúng vậy! Hiện tợng nhờ từ trờng tạo ra dòng điện chạy trong cuộn dây mà các em vừa quan sát thấy trong các thí nghiệm trên đợc gọi là hiện tợng cảm ứng điện từ và dòng điện chạy trong cuộn dây khi đó gọi là dòng điện cảm ứng. + G/v: Vấn đề tiếp theo đặt ra là khi nào thì có hiện tợng cảm ứng điện từ? HS đa ra đơn vị của từ thông H/s:Kim Miliampekế lệch khỏi vị trí 0 theo hai chiều ngợc nhau khi có chuyển động tơng đối giữa Nam châm và Cuộn dây. H/s: Chứng tỏ trong mạch kín (Cuộn dây và Miliampekế) có dòng điện. H/s: Nhờ từ trờng có thể tạo ra dòng điện. H/s: Khi có sự + Đơn vị : 1đ.v. = 1T.1m 2 = 1wb (Vêbe). 2. Hiện tợng cảm ứng điện từ : a. Thí nghiệm : + Thí nghiệm 1 (Chuyển động tơng đối giữa nam châm và ống dây). + G/v: Để kiểm tra giả thuyết mà các em đã nêu ra ở trên chúng ta quan sát TN 2? + G/v:Chuyển động tơng đối giữa Nam châm và Cuộn đây có phải là yếu tố quyết định gây ra hiện tợng cảm ứng điện từ hay không? + G/v: Vậy yếu tố nào là quyết định mà nhờ đó từ trờng sinh ra đợc dòng điện cảm ứng? G/v cho học sinh quan sát các hình ảnh mô phỏng thí nghiệm 1A; 1B; 1C (chuyển động tơng đối giữa Nam châm với Cuộn dây; đóng ngắt khoá K của mạch Nam châm điện) và đặt vấn đề để học sinh suy nghĩ, trả lời: + Với các thí nghiệm mô phỏng những thí nghiệm đó có yếu tố nào chung? G/v: Làm thế nào để thay đổi số đờng cảm ứng từ qua diện tích S chuyển động tơng đối giữa Nam châm (từ trờng) và Cuộn dây (mạch kín) (Giả thuyết 1). HS quan sát TN 2 H/s: Không phải. HS quan sát TN mô phỏng H/s: Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín khi số đờng cảm ứng từ qua mạch kín (qua tiết diện của ống dây) thay đổi (Giả thuyết 2). - Thay đổi diện tích tiết diện S của cuộn dây (bằng cách làm méo cuộn dây). + Thí nghiệm 2 (Thay đổi từ trờng - Thay đổi I qua nam châm điện). + Thí nghiệm 3 (Thay đổi S - Bóp méo khung dây trong G/v: Điều kiện xuất hiện và tồn tại dòng điện cảm ứng? + G/v: Sử dụng khái niệm từ thông mà chúng ta vừa cùng nghiên cứu ở trên, các em hãy suy nghĩ và phát biểu lại: Điều kiện xuất hiện và tồn tại dòng điện cảm ứng phụ thuộc nh thế nào vào từ thông ? + G/v: Vậy dựa vào khái niệm từ thông các em hãy cho biết thế nào là hiện tợng cảm ứng điện từ? Và hãy nhắc lại điều kiện xuất hiện và tồn tại dòng điện cảm ứng mà chúng ta đã rút ra ở trên? G/v đa ra định nghĩa về hiện t- ợng cảm ứng điện từ: Sau khi học sinh nhắc lại điều kiện xuất hiện và tồn tại dòng điện cảm ứng G/v cần nhấn - Thay đổi góc giữa véc tơ cảm ứng từ với mặt phẳng tiết diện của cuộn dây. H/s: Khi số đờng cảm ứng từ qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng, dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong khoảng thời gian mà số đờng cảm ứng từ qua mạch kín thay đổi. H/s: Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng, và dòng cảm ứng này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian mà từ thông biến thiên. Hiện tợng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi từ thông qua diện tích giới hạn bởi mạch đó biến thiên gọi là hiện t- ợng cảm ứng điện từ. từ trờng). + Thí nghiệm 4 (Thay đổi góc giữa B và n - Khung dây quay trong từ trờng). b. Nhận xét : Khi số đờng cảm ứng từ qua diện tích giới hạn bởi mạch kín thay đổi thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện. Hiện tợng đó đợc gọi là hiện tợng cảm ứng điện từ và dòng điện xuất hiện trong mạch khi đó gọi là dòng điện cảm ứng. c. Hiện tợng cảm ứng điện từ - Định luật Farđây : Khi có sự biến thiên từ thông qua diện tích giới mạnh : Đúng vậy! Qua một quá trình nghiên cứu lâu dài, của nhiều nhà Vật lý, với rất nhiều các thí nghiệm kết luận trên đã đợc khẳng định. Kết luận mà các em đã rút ra đợc ở trên cũng chính là nội dung Định luật cảm ứng điện từ mà ngời đầu tiên phát biểu là nhà Vật lý học M. Farađây: Khi có sự biến thiên từ thông qua diện tích giới hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng hạn bởi một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Tác giả : Hoàng Thanh.