Luận văn Bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh trong dạy học chương “dòng điện xoay chiều” lớp 12 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH NGUYỄN KIM DŨ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC VÀ LIÊN HỆ THỰC TẾ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học mơn Vật lý Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. PHẠM THẾ DÂN Thành phố Hồ Chí Minh – 2007 Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn các thầy cơ trong tổ Phương Pháp Giảng Dạy, Khoa Vật Lý, Phịng Khoa Học Cơng Nghệ Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh đã khuyến khích, quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện cho tơi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài. Đặc biệt, tơi xin trân trọng cảm ơn thầy TS. Phạm Thế Dân - người đã trực tiếp khuyến khích, hướng dẫn tơi thực hiện hồn thành đề tài bằng tất cả sự tận tình và trách nhiệm. Nhân dịp này tơi cũng xin cảm ơn Ban Giám Đốc Sở Giáo Dục – Đào Tạo tỉnh Tiền Giang, Ban Giám Hiệu các trường PTTH Dưỡng Điềm, PTTH Đốc Binh Kiều, PTTH Nguyễn Đình Chiểu tỉnh Tiền Giang, thầy Nguyễn Văn Trí hiệu trưởng trường PTTH Dưỡng Điềm tạo điều kiện cho việc thực hiện đề tài. Thành phố Hồ Chi Minh tháng 9 năm 2007 Lời cảm ơn   NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN THPT Trung học phổ thơng SGK Sách giáo khoa PPGD Phương pháp giảng dạy TB Trung bình Gv Giáo viên Hs Học sinh DĐXC Dịng điện xoay chiều DĐĐH Dao động điều hịa Cđdđ Cường độ dịng điện Hđt Hiệu điện thế    MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Trước những địi hỏi ngày càng cao về chất lượng nguồn nhân lực phục vụ cho thời kỳ cơng nghiệp hĩa, hiện đại hĩa và hội nhập quốc tế của đất nước ta, mọi người cần phải khơng ngừng phấn đấu học tập ; biết phát huy nội lực, thể hiện được bản lĩnh hoạt động cá nhân ; biết vận dụng kiến thức khoa học vào cuộc sống, khơng tư duy và hành động theo những khuơn mẫu sẵn cĩ. Vì vậy, những phẩm chất và năng lực về tính tự lực, tính tích cực hoạt động, sự tư duy sáng tạo của con người cần phải được rèn luyện và bồi dưỡng ngay từ khi cịn học ở trường phổ thơng. Vấn đề này cũng đã được đưa vào Luật giáo dục ban hành năm 2005. Chương I, Điều 5 về phương pháp giáo dục nêu rõ: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học ; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành, lịng say mê học tập và ý chí vươn lên” [22, tr.25]. Để đáp ứng mục tiêu này, trong những năm qua, nền giáo dục nước ta cĩ nhiều đổi mới: từ đổi mới chương trình, đổi mới sách giáo khoa, đến đổi mới phương pháp giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng giáo dục. Trong đĩ, việc đổi mới phương pháp giảng dạy đã được nhiều nhà giáo dục học nghiên cứu và thử nghiệm. Tuy nhiên vẫn cịn tồn tại những vấn đề mà chúng ta chưa thể giải quyết như: - Lối truyền thụ một chiều từ thầy đến trị vẫn được duy trì ở nhiều nơi và ở các cấp học. Các hoạt động tự học của học sinh như: tự tìm hiểu kiến thức, tự thao tác thực hành, tự phát hiện và giải quyết vấn đề khơng được giáo viên chú trọng. Do đĩ tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh trong quá trình tiếp thu kiến thức khơng được phát huy. - Giảng dạy thiên về lý thuyết. Nội dung giảng dạy gị bĩ theo sách giáo khoa. Điều kiện để học sinh mở rộng kiến thức, ứng dụng kiến thức khơng được quan tâm. Mối liên hệ giữa kiến thức vật lý được học ở nhà trường và những ứng dụng của các kiến thức đĩ trong đời sống, vì vậy, chỉ hình thành một cách mờ nhạt. - Cách đánh giá kết quả học tập vẫn được thực hiện theo phương pháp giảng dạy truyền thống, chủ yếu dựa vào kết quả các bài kiểm tra viết mà khơng dựa trên những sáng kiến, sáng tạo của học sinh. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tơi chọn đề tài “Bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh trong dạy học chương dịng điện xoay chiều” làm đề tài nghiên cứu luận văn. II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: Nghiên cứu phương pháp bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh trong dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, đồng thời hiện thực hĩa phương châm “Học đi đơi với hành”, tạo mối liên kết giữa kiến thức được học và vận dụng kiến thức trong đời sống. III. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: 1. Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 12 THPT trong quá trình học chương “Dịng điện xoay chiều”. 2. Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động học của học sinh nhằm bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế trong quá trình dạy và học chương “Dịng điện xoay chiều”. IV. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC: Việc tổ chức hoạt động dạy và học theo hướng giúp học sinh tự tìm hiểu kiến thức và giải quyết những vấn đề liên quan đến thực tế trong dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” sẽ gĩp phần hình thành năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh. V. PHẠM VI NGHIÊN CỨU: Nghiên cứu sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, các yếu tố của phương pháp dạy học cĩ thể giúp học sinh bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế trong quá trình dạy học chương “Dịng điện xoay chiều” của lớp 12 ở một số trường THPT thuộc tỉnh Tiền Giang. VI. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU: 1. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc lựa chọn, sử dụng phương pháp dạy học vật lý theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh. 2. Nghiên cứu nội dung kiến thức cĩ liên quan đến chương “Dịng điện xoay chiều” và những kiến thức cơ bản mà học sinh cần phải nắm vững trước và sau khi học xong chương này. 3. Tìm hiểu thực trạng dạy và học chương “Dịng điện xoay chiều” ở trường THPT. Đánh giá hiệu quả sử dụng các phương pháp dạy học, phương tiện dạy học để phát hiện những khĩ khăn của học sinh và nguyên nhân của những khĩ khăn đĩ trong quá trình học tập. 4. Biên soạn một số câu hỏi lý thuyết, câu hỏi liên quan thực tế và bài tập của chương “Dịng điện xoay chiều” nhằm bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh và giúp học sinh liên kết được kiến thức đã học với những ứng dụng trong thực tế. 5. Soạn thảo tiến trình dạy học 8 bài của chương “Dịng điện xoay chiều” theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh. 6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học đã soạn thảo để xác định mức độ phù hợp, tính khả thi, hiệu quả của từng tiến trình đối với việc rèn luyện tính tích cực nhận thức, tự tìm hiểu vấn đề và liên hệ thực tế của học sinh trong quá trình học tập nhằm nâng cao chất lượng dạy và học chương “Dịng điện xoay chiều”. VII. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 1. Nghiên cứu lý luận: - Đọc và tìm hiểu lý luận từ sách, báo, tạp chí, văn bản, nghị quyết để làm sáng tỏ quan điểm đề tài hướng dẫn học sinh tự tìm hiểu và giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý nĩi chung, trong chương “Dịng điện xoay chiều” nĩi riêng. - Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, sách giáo viên và các tài liệu liên quan, xác định nội dung các kiến thức mà học sinh cần phải nắm vững từ những kiến thức đã học, để học sinh cĩ thể tự tìm hiểu và cĩ thể ứng dụng vào những lĩnh vực sâu rộng hơn. 2. Điều tra khảo sát: Tìm hiểu việc dạy và học thơng qua dự giờ, trao đổi với giáo viên và học sinh ở trường THPT. Lập phiếu điều tra khảo sát, phân tích kết quả khảo sát nhằm đánh giá sơ bộ tình hình dạy học phần dao động điện nĩi chung và chương “Dịng điện xoay chiều” nĩi riêng. 3. Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành giảng dạy ở trường THPT theo phương án đã soạn thảo, nhằm khẳng định tính khả thi của việc lựa chọn phương pháp dạy học, các biện pháp sư phạm đã sử dụng với mục đích bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh. So sánh, phân tích kết quả học tập và hoạt động học tập giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng (Lớp khơng giảng dạy theo phương án đã soạn) để đánh giá thực nghiệm sư phạm, từ đĩ rút ra kết luận của đề tài. CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC VÀ LIÊN HỆ THỰC TẾ CỦA HỌC SINH 1.1 HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC VẬT LÝ THEO HƯỚNG TỰ HỌC CỦA HỌC SINH. 1.1.1 Mục đích và ý nghĩa của hoạt động dạy và học vật lý theo hướng tự học của học sinh. Chúng ta thường rất tự hào về truyền thống “hiếu học” của cha ơng chúng ta. Nĩi đến “hiếu học” là nĩi đến tính ham học hỏi và tự giác học hỏi, biết tự vượt qua được mọi khĩ khăn để tìm lấy tri thức và chiếm lĩnh tri thức. Ngày xưa khi chưa cĩ các tiện nghi về trường lớp, cơ sở vật chất như ngày nay và đội ngũ những người làm thầy cịn rất ít thì đã cĩ rất nhiều người thành cơng trong học vấn bằng việc tự học, tự tìm tịi nghiên cứu. Nêu điều này để thấy rằng khơng nhất thiết học sinh phải đến lớp và người dạy phải đứng trên bục giảng thì quá trình lĩnh hội tri thức mới diễn ra, quá trình này cĩ thể diễn ra ở bất cứ đâu: cĩ thể trên lớp cũng cĩ thể ngồi lớp và dưới nhiều hình thức dạy và học khác nhau: cĩ mặt thầy hoặc khơng cĩ mặt thầy. Quá trình học tập mà người thầy chỉ đĩng vai trị tổ chức, hướng dẫn, cịn người học làm chủ các hoạt động tìm tịi, tư duy để hiểu và nắm vững kiến thức là quá trình tự học. Một trong những mục tiêu của nền giáo dục nước ta là bồi dưỡng cho con người cĩ tinh thần khai phá, năng lực tự mưu sinh để trở thành con người tự lực, thích ứng với sự biến đổi của xã hội. Vì vậy, bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh cĩ vai trị rất quan trọng trong quá trình giáo dục nhận thức của học sinh. Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh được thể hiện qua các quá trình: - Bồi dưỡng cho học sinh cĩ ý thức tự giác, cĩ thái độ tích cực trong học tập, biết nhận thức vấn đề qua quá trình tư duy. - Giúp học sinh tự tạo ra cho mình nhu cầu, động cơ, hứng thú trong học tập, nâng cao ý chí và huy động sức lực vượt qua những khĩ khăn để tiếp thu tri thức, rèn luyện những kỹ năng, kỹ xảo trong thao tác thực hành. - Rèn luyện cho học sinh thĩi quen làm việc độc lập, thĩi quen tự học, tự nghiên cứu khoa học. Năng lực tự học tiềm ẩn trong mọi người và là cơ sở để con người cĩ thể học trên nhiều lĩnh vực và học suốt đời. UNESCO đã nhấn mạnh trong báo cáo của mình: “Để thích ứng được với những biến chuyển nhanh chĩng của xã hội hiện đại, mọi người đều cần phải học tập suốt đời. Học tập suốt đời được hiểu là quá trình học tập xuyên suốt cả đời người, ở nhà trường, gia đình và xã hội, cả chương trình giáo dục chính quy lẫn chương trình giáo dục khơng chính quy, trong đĩ mỗi cá nhân thu nhận và tích lũy được tri thức, kỹ năng, thái độ và trải nghiệm trong cuộc sống của mình. Nhân tố quyết định để cĩ thể học tập suốt đời là năng lực tự học, năng lực tư duy và năng lực hợp tác phát hiện và giải quyết vấn đề”[23, tr.10]. Cĩ thể nĩi quá trình tự học là quá trình địi hỏi học sinh hoạt động nhiều nhất cả trí ĩc lẫn tay chân, đặc biệt là hoạt động trí ĩc. Việc động não nhiều sẽ tập cho học sinh quen dần với tác phong làm việc độc lập và việc tự mình phải đưa ra được câu trả lời cho vấn đề đang tìm hiểu sẽ giúp các em hai điều: một là ghi nhớ kiến thức lâu dài mà khơng phải mất nhiều thời gian đọc đi, đọc lại để thuộc lịng; hai là hình thành trong ý thức các mối liên hệ giữa vấn đề đang tìm hiểu với những vấn đề khác đã biết, nhờ đĩ cĩ thể vận dụng nĩ vào thực tiễn một cách hiệu quả. Sự tự hỏi mình trong quá trình tự học cũng cĩ thể mất nhiều thời giờ, và cho dù khơng đạt kết quả, vẫn rất bổ ích vì đĩ là một quá trình rèn luyện tư duy và nhân cách, đồng thời cũng là một quá trình mà kiến thức hay vấn đề dù chưa tìm ra câu trả lời, nhưng cũng chớm hình thành trong đầu ĩc những khái niệm ban đầu, giúp học sinh nhanh chĩng tiếp thu khi được thầy giải đáp. Vì cĩ sự chuẩn bị tốt, học sinh sẽ đặt được nhiều câu hỏi cĩ giá trị với người dạy, sẽ khơng cĩ những câu hỏi ngây ngơ hoặc khơng biết hỏi gì, tạo một khơng khí học tập sinh động trong giờ lên lớp. Người học tự học, tự nghiên cứu, hợp tác với các bạn dưới sự hướng dẫn của thầy để tự mình chiếm lĩnh tri thức bằng hành động của chính mình, do đĩ cĩ hứng thú và động cơ học tập. Để tự giải quyết hiệu quả một vấn đề, người học phải cĩ nhiều hoạt động ngồi nhà trường như thu thập thơng tin, tham khảo tư liệu từ sách, báo, mạng Internet và từ bạn bè, từ những người hiểu biết hơn xung quanh mình. Từ đĩ, hình thành ở các em những kỹ năng giao tiếp con người, giao tiếp xã hội, biết tự đánh giá để phân biệt đúng sai một vấn đề và dần hình thành được nhân cách con người lao động tự chủ, năng động và sáng tạo. Vật lý học ở trường phổ thơng là mơn học cung cấp những kiến thức nhằm giải thích các hiện tượng tự nhiên, tìm ra những quy luật của tự nhiên để cuối cùng vận dụng nĩ vào việc cải tạo tự nhiên nhằm mục đích phục vụ cho sự phát triển lồi người. Người học vật lý cĩ thể xem như người tham gia vào nghiên cứu khoa học, và cho dù những nghiên cứu khoa học này chỉ ở tầm mức cơ bản thì vẫn cần cĩ sự nỗ lực tìm tịi, tự hoạt động sáng tạo của người tham gia. Như vậy, bồi dưỡng năng lực tự học vật lý cho học sinh phổ thơng cũng đồng nghĩa với việc dọn đường cho các em chuẩn bị bước vào nghiên cứu khoa học sau này. Tất cả những lý thuyết của vật lý đều xuất phát từ quá trình thí nghiệm hoặc được xây dựng trên cơ sở các thí nghiệm. Chính vì vậy, người học vật lý phải biết tự hoạt động, cả hoạt động trí ĩc lẫn hoạt động chân tay thì mới thu nhận được kiến thức đầy đủ. Ngay như các thí nghiệm trên lớp, nếu chỉ để thầy thực hiện, trị thụ động quan sát thì người học mất cơ hội trải qua những thử thách, những tình huống phức tạp trong quá trình thí nghiệm, mà qua đĩ thể hiện được năng lực thực hành, năng lực xử lý tình huống, đồng thời nắm vững vấn đề hơn, phát hiện được nhiều điều lý thú, nảy sinh nhiều ý tưởng sáng tạo. Hơn nữa, vì tính logic khoa học, người học vật lý phải cùng tham gia vào quá trình tìm hiểu thì mới cảm nhận sâu sắc ý nghĩa của nội dung bài học. Cĩ những định luật vật lý mà các nhà khoa học đã phải mất nhiều năm để tìm ra và hiểu nĩ thì khơng thể trong một khoảnh khắc được nghe người dạy trình bày là người học cảm nhận được tấ cả. Muốn giải quyết hiệu quả một vấn đề vật lý đơi khi địi hỏi người tham gia giải quyết phải đúc kết từ những kinh nghiệm bản thân, phải phối hợp nhiều kỹ năng cá nhân đã được rèn luyện. Người tham gia giải quyết vấn đề vật lý hay người học vật lý khơng thể trơng đợi hồn tồn vào kinh nghiệm và kỹ năng của người khác, vì nếu thế thì bản thân người học sẽ khơng thể hiện được vai trị hữu ích gì trong cộng đồng và sẽ khơng cĩ được những kinh nghiệm và kỹ năng gì cho bản thân để sau này cĩ thể tiếp tục thực hiện cơng việc khác. Những kinh nghiệm và kỹ năng của người khác chỉ mang tính chất tham khảo và hỗ trợ. Việc nắm vững kiến thức vật lý cịn địi hỏi học sinh phải biết tư duy, và để tư duy thì cần phải cĩ thời gian. Đối với học sinh giỏi, thời gian để tư duy cĩ thể ngắn, các em cĩ thể tiếp thu kiến thức ngay tại lớp, nhưng đối với học sinh trung bình-khá, mà học sinh dạng này lại chiếm đa số, thì thời gian cần lâu hơn, các em hầu như khơng tiếp thu một cách trọn vẹn kiến thức tại lớp. Một tiết học vật lý ở trường phổ thơng hiện nay là 45 phút cho một bài học. Nếu trừ ra thời gian chuẩn bị tiết học của giáo viên, trừ ra thời gian kiểm tra kiến thức cũ thì thời gian cho một bài học mới chỉ cịn khoảng từ 37 đến 38 phút. Trong khoảng thời gian ngắn như vậy, để hình thành một khái niệm vật lý mới trong nhận thức của các em từ chưa biết đến biết là điều hết sức khĩ khăn. Nên chăng cần cĩ sự chuẩn bị trước, nghĩa là học sinh phải tự mình tìm hiểu vấn đề ở nhà trước khi đến lớp. Sự chuẩn bị trước, ít hay nhiều cũng tạo ra được một nền tảng cơ bản của khái niệm trong nhận thức, cĩ như vậy thì việc tiếp thu kiến thức mới sẽ diễn ra nhanh chĩng hơn, phù hợp với thời gian tiết học hơn. Từ các phân tích trên chúng ta thấy rằng để học tốt mơn vật lý, học sinh phải biết tự học, tự tìm hiểu vấn đề trước khi nhận được sự giúp đỡ và hướng dẫn của thầy. Như vậy, tự học là con đường tạo ra tri thức bền vững cho mỗi con người trong qua trình học hỏi thường xuyên của cả cuộc đời. Quá trình tự học diễn ra đúng quy luật của hoạt động nhận thức. Kiến thức tự học là kết quả của hứng thú, của tìm tịi, của lựa chọn, của định hướng ứng dụng. Kiến thức tự học bao giờ cũng vững chắc, bền lâu, thiết thực và nhiều sáng tạo. Tự học nên được xem là một vấn đề then chốt của giáo dục và đào tạo, đồng thời cũng là một vấn đề cĩ ý nghĩa văn hĩa, khoa học, xã hội và chính trị sâu sắc. Đề cao tự học trong bối cảnh hiện nay của đất nước và thế giới là một cách nhìn vừa thực tế, vừa cĩ ý nghĩa chiến lược. Đặc biệt, việc đề cao tự học đối với học sinh phổ thơng là việc làm hết sức cần thiết gĩp phần khắc phục tình trạng học thụ động, học vẹt hiện nay của các em. Nhìn chung tự học là lối học tiết kiệm được nhiều thì giờ nhất mà hiệu quả cao nhất về cả ba mặt kiến thức, tư duy và nhân cách. 1.1.2 Hoạt động tự học vật lý của học sinh. Theo Giáo sư Nguyễn Cảnh Tồn: “Cốt lõi của học là tự học” và “… khi nĩi tự học là chỉ xét riêng nội lực ở người học”[40, tr.60]. Như vậy, học sinh ơn bài ở nhà là một hoạt động tự học, phải suy nghĩ trả lời câu hỏi của thầy là một hoạt động tự học, tự tra cứu sách vở để giải đáp thắc mắc của chính bản thân cũng là một hoạt động tự học. Cĩ nhiều hình thức hoạt động tự học khác nhau nhưng nhìn chung, ta cĩ thể phân ra hai dạng hoạt động tự học, đĩ là: tự học cĩ sự hướng dẫn của thầy và tự học hồn tồn. 1.1.2.1 Tự học cĩ sự hướng dẫn của thầy. Trong tự học cĩ sự hướng dẫn của thầy, giáo viên phải dạy cho người học cách tìm lấy kiến thức và làm chủ kiến thức. Nhưng vì sao phải dạy cho người học tìm lấy và làm chủ kiến thức ? Đĩ là vì những nhân tố quyết định sự thành cơng trong dạy và học theo hướng tự học mà giáo viên phải giúp học sinh những điều sau đây:  Chọn lọc kiến thức: Kiến thức khoa học nĩi chung và kiến thức vật lý nĩi riêng là một biển kiến thức mênh mơng và hiển nhiên là mới lạ và khĩ hiểu đối với học sinh. Do mục tiêu học và thời gian học của một khĩa học hay một cấp, bậc học mà người học khơng thể thu nhận hết tất cả các kiến thức hoặc đi sâu tìm hiểu một kiến thức nào đĩ, nghĩa là phải cĩ sự chọn lọc, vấn đề nào đang cần và vấn đề nào chưa cần.  Nắm bắt kiến thức: Để thâm nhập vào một vấn đề vật lý nào đĩ cần cĩ sự gợi ý ban đầu của giáo viên, nghĩa là cần cĩ sự hỗ trợ nhất định từ người thầy. Bản thân học sinh, nhất là các em khơng phải là học sinh giỏi, thường khơng thể tự tìm hiểu sâu nội dung vấn đề bằng hình thức tự đọc các tài liệu hay sách giáo khoa. Mức độ nhận thức ý nghĩa một câu nĩi, một câu phát biểu cịn tùy thuộc vào năng lực trí tuệ của các em. Khi đọc qua một định nghĩa vật lý, một khái niệm vật lý hay một định luật vật lý, học sinh cĩ thể gặp phải một trong những khĩ khăn sau: - Khơng nắm được câu phát biểu hàm chứa bao nhiêu ý và ý nào là ý chính, ý nào là ý phụ. - Khơng hiểu được ngữ nghĩa của những từ và cụm từ mang tính chuyên mơn như: pha dao động, tác dụng tương hỗ, cộng hưởng, …. - Khơng hình dung được hiện tượng vì chưa từng thấy những biểu hiện của hiện tượng trong thực tế như: hiện tượng giao thoa sĩng. Khi đĩ, người dạy sẽ bằng những câu hỏi dẫn dắt giúp người học khám phá vấn đề và nắm bắt nĩ.  Tạo niềm tin khoa học: Cho dù trên cơ sở suy luận, người học cĩ thể nhận thức được sự đúng đắn của một vấn đề vật lý, tuy nhiên vẫn cần cĩ sự củng cố niềm tin. Những yếu tố giúp người học củng cố niềm tin bao gồm: sự trùng khớp với suy luận của bạn bè, kết quả từ thí nghiệm và sự khẳng định của người dạy. Chỉ khi cĩ niềm tin thì người học mới thực sự làm chủ kiến thức.  Định hướng hoạt động: Muốn việc tự học đạt hiệu quả cao thì người học cần cĩ một phương pháp hoạt động tự học hợp lý. Nếu người học hoạt động khơng theo một phương pháp nào sẽ dẫn đến tình trạng lẩn quẩn, lúng túng trong quá trình tự tìm hiểu vấn đề. Hoạt động cĩ phương pháp vừa mang lại lợi ích cho cá nhân vừa mang lại lợi ích cho tập thể. Đặc biệt, khi người học học theo trường lớp, hoạt động học tập của cá nhân này cĩ thể ảnh hưởng đến hoạt động học tập của các cá nhân khác. Khi này, giáo viên sẽ là người chỉ đạo, định hướng chung. Để thuận lợi trong việc quản lý, đánh giá kết quả học tập của từng học sinh, cũng như tạo được sự cạnh tranh để thi đua, phấn đấu trong học tập, giáo viên sẽ đưa ra phương pháp hoạt động mang tính thống nhất cho cả lớp học. Phương pháp mà chúng tơi thấy hợp lý cho mọi đối tượng học sinh, cĩ thể thực hiện được trong mọi hồn cảnh và điều kiện cơ sở vật chất, đĩ là giáo viên biên soạn sẵn các câu hỏi gợi ý cho từng bài và yêu cầu học sinh tìm hiểu từ sách giáo khoa, các sách tham khảo và tài liệu do giáo viên giới thiệu để trả lời các câu hỏi đĩ. Sau đĩ, học sinh sẽ trình bày những tìm hiểu của mình trước lớp. Chi tiết cho quá trình này chúng tơi sẽ đề cập trong mục 1.1.3 1.1.2.2 Tự học hồn tồn. Trong một số điều kiện và hồn cảnh đặc biệt, người học khơng thể thường xuyên đến lớp, phải tự học khơng cĩ sự hướng dẫn của thầy, khi đĩ người học phải tự tiến hành hoạt động của mình bằng cả ý chí và năng lực trí tuệ, bằng vốn kinh nghiệm của cá nhân để hướng tới làm thay đổi chính mình. Người học chỉ gặp mặt thầy khi tập trung sau một đợt học hay một kỳ học nào đĩ nhằm kiểm tra, đánh giá các kết quả quá trình tự học được gọi là tự học hồn tồn. Ưu điểm của tự học hồn tồn là người học cĩ nhiều sáng tạo nảy sinh trong quá trình tự tìm hiểu ; học được tính tự tin vì phải tự giải thích vấn đề và tự khẳng định những kết luận rút ra từ những bài học theo lập luận cá nhân ; rèn cho người học tính vượt khĩ vì trong tự học hồn tồn người học sẽ gặp nhiều khĩ khăn trong việc tìm lấy kiến thức. Hệ quả của những ưu điểm trên là người học khi bước vào thực tế, áp dụng các kiến thức đã học sẽ khơng lúng túng khi tự mình phải giải quyết một vấn đề phức tạp. Nhược điểm của tự học hồn tồn là người học sẽ mất nhiều thời gian hơn để tìm lấy kiến thức so với những người tự học cĩ sự hướng dẫn của thầy. Trong tự học hồn tồn cũng thiếu tính cạnh tranh, người học dễ tự mãn với những gì đạt được do khơng cĩ một đối tượng nào khác để so sánh. Một nhược điểm lớn nhất trong tự học hồn tồn là người học cĩ thể hiểu lệch một vấn đề, hoặc nắm một vấn đề chưa thật tồn diện với những khía cạnh và tính chất vốn cĩ của nĩ. Vì những nhược điểm trên, trong luận văn này chúng tơi chủ trương khơng khuyến khích tự học hồn tồn mà chỉ đi sâu vào phương pháp tự học cĩ sự hướng dẫn của thầy. 1.1.2.3 Điều kiện cho hoạt động tự học của học sinh. Hoạt động tự học là một hoạt động địi hỏi nhiều nỗ lực, sự chuyên cần, sự ham thích của chủ thể. Đáp ứng được những điều này, đối với học sinh phổ thơng, cần phải cĩ những điều kiện thiết yếu như: phải nhận thức đúng tầm quan trọng của tự học, phải cĩ động lực tự học và phải cĩ tài liệu để tự học. Nhận thức về tầm quan trọng của tự học. Chúng ta thường khơng thiết tha tham gia cơng việc hoặc nếu cĩ tham gia cũng khơng làm đến nơi đến chốn khi khơng xác định được tầm quan trọng của cơng việc. Do đĩ, điều kiện đầu tiên cho hoạt động tự học chính là nhận thức đúng tầm quan trọng của tự học. Nhận thức đúng dẫn đến hành động đúng. Hành động là kết quả của nhận thức. Người học chỉ cĩ thể tiến hành tự học một cách tự giác khi hiểu được tầm quan trọng của tự học. Để nâng cao nhận thức cho học sinh về tầm quan trọng của tự học, giáo viên phải là người thường xuyên giáo dục cho các em hiểu mục đích của tự học qua các hoạt động: - Giao cơng việc cụ thể cho từng cá nhân và từng nhĩm. Chỉ định người đại diện nhĩm trình bày vấn đề, khơng để trong nhĩm cử đại diện dễ dẫn đến tình trạng chỉ một số học sinh thực sự tham gia hoạt động tự học, một số khác cĩ khuynh hướng trơng chờ, ỷ lại, đối phĩ với sự may rủi. - Khen ngợi, biểu dương thành quả hoạt động tự học của cá thể hoặc của cá thể trong sự hợp tác của nhĩm. Những tư tưởng thụ động, trơng chờ và ỷ lại vào người khác cần phải bị phê phán nghiêm khắc. - Rèn luyện thĩi quen tự học cho học sinh bằng việc theo dõi sát sao, kiểm tra thường xuyên quá trình tự học của các em. Động lực tự học của học sinh. Đối với học sinh phổ thơng, việc nhận thức tầm quan trọng của học tập cịn phụ thuộc vào người thầy. Do vậy, muốn người học cĩ động lực tự học cần cĩ tác nhân khuyến khích từ người thầy. Mục tiêu cuối cùng của giáo dục là phát triển con người, cho dù muốn đạt được mục tiêu đĩ phải bằng phương pháp này hay phương pháp khác. Nhưng phương pháp nào cũng cần phải cĩ tác nhân khuyến khích để khơi dậy trí thơng minh của người học, kích thích nhằm phát huy tiềm năng của con người. Hình thức khuyến khích tự học ở trường phổ thơng chủ yếu tập trung ở khâu đánh giá kết quả các hoạt động tự học. Việc đánh giá kết quả các hoạt động tự học cần phải cơng bằng và hợp lý sao cho người thực hiện được nhiều cơng việc hoặc thực hiện cơng việc khĩ khăn hơn thì phải cĩ điểm cao hơn những người thực hiện cơng việc nhẹ nhàng hơn hoặc ít hơn. Do đĩ, khi phân cơng cá nhân hoặc tổ nhĩm phần cơng việc, giáo viên phải đưa ra trọng số. Trong quá trình thảo luận tại lớp, những học sinh nào tích cực phát biểu và phát biểu hay hoặc nêu những thắc mắc cĩ giá trị cần phải cĩ điểm thưởng. Như vậy, trong việc bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh, cách đánh giá kết quả học tập nĩi chung sẽ khác so với phương pháp dạy và học truyền thống. Giáo viên khơng chỉ căn cứ vào điểm số của các bài kiểm tra viết để đánh giá mà cịn phải căn cứ vào hoạt động cụ thể của các em trong giờ học. Theo cách đánh giá do Bộ Giáo Dục và Đào Tạo quy định đối với chương trình vật lý 12 THPT, trong một học kỳ, mỗi học sinh cĩ 4 cột điểm hệ số 1 và 2 cột điểm hệ số 2. Chúng tơi đề nghị, thay vì các cột điểm hệ số 1 được xét dưới hình thức kiểm tra miệng và kiểm tra viết, sẽ thay bằng hình thức đánh giá kết quả cơng việc được giao, số lần trả lời đúng, số lần phát biểu đúng hoặc cĩ những câu hỏi hay. Các cột điểm hệ số 2 vẫn được xét dưới hình thức kiểm tra viết như hiện nay. Tài liệu. Tài liệu là vấn đề then chốt trong quá trình tự học của học sinh vì nĩ đĩng vai trị như một người thầy khi khơng cĩ mặt thầy. Tài liệu phải bao gồm sách giáo khoa, sách tham khảo, các địa chỉ truy cập Internet và các địa chỉ tham quan. Tên sách tham khảo và những địa chỉ trên mạng do giáo viên cung cấp, và đây là phần mà giáo viên phải chuẩn bị kỹ, giáo viên càng chuẩn bị kỹ phần này thì hiệu quả của việc tự học qua tài liệu càng cao, học sinh sẽ khơng mất nhiều thời gian tìm kiếm nhưng lại cĩ nhiều thơng tin cần thiết. Một tài liệu chuẩn cần phải thỏa mãn những yêu cầu sau: - Xác thực với nội dung, vấn đề đang tìm hiểu. - Phù hợp với đối tượng nghiên cứu. - Cĩ tính cập nhật. 1.1.3 Hoạt động dạy vật lý nhằm bồi dưỡng năng lực tự học của hs 1.1.3.1 Nhiệm vụ của giáo viên. Trong hoạt động dạy vật lý nhằm bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh, người giáo viên ngồi vai trị là người truyền đạt tri thức cịn là người tổ chức, điều khiển, hướng dẫn và giúp đỡ cho học sinh trong việc học tập. Nhiệm vụ của người giáo viên là phải hình thành ở học sinh năng lực tự học, độc lập suy nghĩ, khơi dậy tính hiếu kỳ, sự say mê tìm tịi để các em thực sự hứng khởi khi đi tìm chân lý khoa học. Nhờ đĩ, phát triển ở học sinh những kỹ năng cơ sở của sự quan sát, thu thập thơng tin, đưa ra những suy luận, phán đốn và kết luận. Những cơng việc cụ thể của giáo viên trong việc tổ chức và điều khiển hoạt động tự học vật lý của học sinh bao gồm:  Chuẩn bị nhiều tình huống cĩ vấn đề đưa ra cho học sinh tự lực xử lý. Ứng với mỗi tình huống là một hình thức hoạt động học tập như: tiến hành thí nghiệm, tra cứu tài liệu, thảo luận nhĩm, phát biểu cá nhân, …  Kiểm sốt diễn biến hoạt động tự học của học sinh và cho kết luận cuối cùng, mục đích là để giúp người học tìm ra chân lý.  Tác động người học tham gia một cách tích cực vào quá trình học tập. Về mặt tâm lý, khơng phải tất cả hs đều sẵn sàng hưởng ứng, tham gia vào các hoạt động học tập do giáo viên đề ra, đặc biệt là các hoạt động mang tính tập thể. Do đĩ, giáo viên cần phải cĩ biện pháp tác động để mọi người đều phải tham gia. 1.1.3.2 Tổ chức hoạt động tự học vật lý của học sinh. Xuất phát từ những yêu cầu về nhiệm vụ của giáo viên, việc tổ chức hoạt động tự học vật lý của học sinh được thực hiện qua bốn cơng đoạn sau: 1. Giao nhiệm vụ cho học sinh. 2. Theo dõi hoạt động tự học của học sinh. 3. Tổ chức thảo luận đề tài. 4. Tổng kết, kết luận.  Cơng đoạn giao nhiệm vụ cho học sinh. Nhiệm vụ mà học sinh phải thực hiện là tự tìm hiểu, nghiên cứu bài học mới. Cĩ hai hình thức giao nhiệm vụ: nhiệm vụ cá nhân và nhiệm vụ tập thể. Nhiệm vụ cá nhân là nhiệm vụ mà tất cả các thành viên trong lớp đều phải thực hiện như nhau, cụ thể là học sinh tìm hiểu nội dung bài học mới theo sự hướng dẫn của giáo viên trước khi đến lớp. Nhiệm vụ tập thể là nhiệm vụ của một nhĩm, như tìm hiểu một số vấn đề ngồi sách giáo khoa nhằm mở rộng kiến thức và liên hệ thực tế. Trong dạy học truyền thống, thơng thường người giáo viên yêu cầu học sinh thực hiện việc tự học bằng cách học thuộc lịng bài cũ ở nhà, và trước khi vào bài mới, giáo viên sẽ kiểm tra lại các kiến thức này. Cách dạy này khơng tạo ra được tính sáng tạo cho học sinh vì hoạt động nhận thức của học sinh chủ yếu là ghi nhớ cái đã cĩ, đã chấp nhận, khơng cĩ sự tìm tịi cái mới và khơng địi hỏi suy nghĩ. Trong phương pháp mới do chúng tơi đề xuất nhằm hướng dẫn học sinh tự học cĩ hiệu quả cũng yêu cầu học sinh tự học ở nhà, nhưng khơng phải ghi nhớ bài cũ mà tìm hiểu bài mới thơng qua hệ thống câu hỏi do giáo viên biên soạn sẵn. Hệ thống câu hỏi và các bài tập áp dụng cĩ thể được in sẵn theo từng đơn vị bài học và phát cho học sinh vào cuối tiết học, hoặc được in sẵn cho cả học kỳ và được phát cho học sinh vào đầu học kỳ. Nĩ là cơ sở định hướng cho việc đọc và nghiên cứu bài học mới của học sinh. Hệ thống câu hỏi và bài tập phải đảm bảo hướng dẫn học sinh nắm được các khái niệm, kiến thức cơ bản; giúp học sinh vừa thấy được mối quan hệ giữa các phần, các đơn vị kiến thức của bài học vừa thấy được ý nghĩa của bài học với những ứng dụng của nĩ trong thực tế. Hệ thống câu hỏi và bài tập được thiết kế theo hướng chương trình hĩa để giúp học sinh chiếm lĩnh tri thức, rèn luyện kỹ năng vận dụng, thực hành một cách vững chắc, đồng thời cũng rèn cho học sinh phương pháp tư duy logic theo một hệ thống cấu trúc hợp lí. Đáp ứng những yêu cầu này, hệ thống câu hỏi định hướng cho học sinh chuẩn bị bài trước khi lên lớp gồm sáu dạng sau:  Câu hỏi gợi mở. Đây là dạng câu hỏi cơ bản nhất mà học sinh cĩ thể trả lời thơng qua việc đọc sách giáo khoa. Mục tiêu của câu hỏi này bao gồm: - Giới thiệu nội dung, cấu trúc bài học. - Giúp học sinh phân loại vấn đề, phân biệt các ý chính và các ý phụ. Như vậy, dạng câu hỏi này nhằm tập cho học sinh biết cách đọc tài liệu.  Câu hỏi để nắm vững kiến thức cơ bản của bài học. Đây là những câu hỏi giúp học sinh tiếp cận nội dung bài học, hiểu được các ngơn từ, cấu trúc nội dung diễn đạt các định nghĩa, định luật vật lý. Để trả lời các câu hỏi này cần cĩ sự động não suy nghĩ hay tư duy, học sinh khơng thể dựa trên những thơng tin cĩ sẵn trong sách giáo khoa mà phải dựa trên những tri thức đã cĩ và những suy luận logic. Dạng câu hỏi này rèn luyện học sinh cách tư duy độc lập.  Câu hỏi đào sâu nội dung. Đây là những câu hỏi hướng học sinh đi sâu vào bản chất của các định lý, định luật vật lý. Để trả lời các câu hỏi đào sâu nội dung, học sinh phải tra cứu thêm các tài liệu ngồi sách giáo khoa. Dạng câu hỏi này rèn luyện học sinh bước đầu biết tham gia hoạt động nghiên cứu khoa học bằng việc nghiên cứu tài liệu tham khảo.  Câu hỏi vận dụng lý thuyết hay câu hỏi thực hành. Loại câu hỏi này giúp học sinh nắm vững bài ở cấp độ vận dụng và giải thích, địi hỏi học sinh phải cĩ nhiều ý tưởng mới và sáng tạo.  Câu hỏi liên hệ thực tế. Các câu hỏi liên hệ thực tế giúp học sinh mở rộng kiến thức ngồi sách giáo khoa, biết và hiểu những kiến thức đang học được ứng dụng trong thực tế như thế nào.  Câu hỏi dưới dạng bài tập định lượng. Mục đích đưa ra câu hỏi dạng này nhằm rèn học sinh bước đầu biết vận dụng các kiến thức vật lý vào việc giải quyết các vấn đề mang tính định lượng.  Cơng đoạn theo dõi hoạt động tự học của học sinh. Do tác động của hồn cảnh gia đình, tác động của xã hội phát triển với đa dạng hình thức vui chơi, giải trí và tác động của mơi trường, bạn bè xung quanh, học sinh cĩ thể xao nhãng việc học tập, nhất là khi khơng cĩ thầy bên cạnh. Ở lứa tuổi học sinh phổ thơng, các em chưa chín chắn về ý thức học tập nên luơn cần cĩ sự quan tâm, chỉ bảo của người lớn. Sự ý thức về nhiệm vụ học tập của các em chỉ cĩ thể hình thành trong một khuơn khổ kỷ luật. Do đĩ, giáo viên phải thường xuyên theo dõi hoạt động tự học của học sinh, vừa ràng buộc các em vào nề nếp vừa sẵn sàng hỗ trợ, chia sẻ những khĩ khăn và động viên khuyến khích các em hồn thành cơng việc. Để theo dõi, kiểm tra sát sao việc tự học của học sinh, vào đầu giờ học giáo viên cĩ thể yêu cầu học sinh thực hiện những việc sau:  Trình cho giáo viên phiếu trả lời hoặc vở ghi chép các câu trả lời. Việc kiểm tra vở ghi chép của học sinh khơng chỉ để giáo viên kiểm tra tính chuyên cần của các em mà cịn để thu thập những thơng tin phản hồi đối với phương pháp giảng dạy đang áp dụng. Trên cơ sở số câu trả lời đúng trong vở của học sinh, giáo viên nắm được một vài thơng tin cần thiết như: các em thực hiện được bao nhiêu phần trăm cơng việc, những câu hỏi nào quá khĩ, những câu hỏi nào khơng đi theo mục tiêu định hướng. Qua đĩ, giáo viên chuẩn bị trước các bước thực hiện điều chỉnh kịp thời để uốn nắn suy nghĩ của các em.  Trả lời câu hỏi của gv bằng hình thức trắc nghiệm khách quan. Giáo viên đưa ra câu hỏi trắc nghiệm nhằm sơ bộ đánh giá tính tự lực, mức độ hiểu bài, khả năng tư duy của học sinh trong quá trình tự tìm hiểu, đồng thời tạo tình huống ban đầu trước khi vào bài mới.  Cơng đoạn tổ chức thảo luận đề tài. Mỗi đơn vị bài học vật lý cĩ thể xem như một đề tài khoa học hay một đề tài nghiên cứu, và những người tham gia nghiên cứu là học sinh. Do đĩ, hoạt động chính trên lớp là các hoạt động của học sinh, bao gồm:  Trả lời câu hỏi: Học sinh trả lời các câu hỏi đã được chuẩn bị. Hoạt động này dành cho trường hợp trả lời các câu hỏi gợi mở.  Chất vấn: Học sinh nêu thắc mắc với thành viên khác trong lớp hoặc với giáo viên về những vấn đề chưa được thơng suốt.  Phát biểu: Nêu nhận xét hoặc suy nghĩ của cá nhân đối với vấn đề đang được phân tích.  Tranh luận: Bằng những lý luận trên cơ sở các kiến thức đã học, những thơng tin thu thập được để bảo vệ quan điểm cá nhân hoặc để phản đối quan điểm của người khác nhằm xác nhận tính đúng đắn của vấn đề.  Thảo luận: Các thành viên cùng nhĩm trao đổi thơng tin tự thu thập cho nhau, đặc biệt là để giải đáp các câu hỏi đào sâu nội dung và vận dụng.  Trình bày: Để trả lời các câu hỏi nắm vững kiến thức hoặc giải các bài tập định lượng, nhất thiết học sinh phải đứng trước lớp thuyết trình, vì câu trả lời khơng đơn thuần là những nội dung in sẵn trong sách giáo khoa mà là sự phối hơp giữa kiến thức mới và cũ, giữa quan điểm chung và riêng, giữa lý thuyết và thực hành. Trong quá trình trình bày, cĩ thể cần phải tiến hành thí nghiệm chứng minh. Việc này cũng sẽ được thực hiện song song với thuyết trình bởi chính học sinh. Giáo viên chỉ hỗ trợ qua việc hướng dẫn các bước thực hiện thí nghiệm hoặc giúp đỡ một vài thao tác khĩ. Sau phần trình bày của một học sinh là phần nêu câu hỏi thắc mắc và tranh luận từ các học sinh khác hoặc của giáo viên. Mọi hoạt động trong giờ thảo luận sẽ được giáo viên định hướng theo chiều nhằm để học sinh tự xác nhận tính đúng đắn và chân thật của vấn đề, khơng gị bĩ tư duy hoặc buộc phải chấp nhận một vấn đề nào. Muốn cho tất cả học sinh đều tích cực tham gia các hoạt động, giáo viên cĩ thể tác động bằng cách yêu cầu trực tiếp một cá nhân đại diện nhĩm trình bày, và kết quả sẽ được đánh giá chung cho cả nhĩm.  Cơng đoạn tổng kết, kết luận. Cuối mỗi đơn vị bài học, giáo viên tổng kết lại tồn bài và cho nhận xét về tiết học, bao gồm các cơng việc cụ thể sau: - Giải đáp thắc mắc. - Hiệu chỉnh những sai lệch, nhầm lẫn trong suy nghĩ của học sinh. - Khẳng định lại các quan điểm đúng đắn bằng những dẫn chứng cụ thể. - Cho nhận xét tiết học, đánh giá mức độ tích cực hoạt động của các cá nhân. 1.1.4 Kết luận về hoạt động dạy và học vật lý theo hướng tự học của hs. Trong mục 1.1.3.2 chúng tơi đã trình bày bốn cơng đoạn tổ chức hoạt động tự học của học sinh. Nếu kết hợp bốn cơng đoạn này với quá trình chuẩn bị bài của học sinh trước giờ lên lớp, chúng ta sẽ cĩ một chu trình các hoạt động dạy và học theo hướng tự học như sau: Như vậy, so sánh với phương pháp dạy học truyền thống thì phương pháp dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh cĩ mấy điểm khác biệt sau: Phương pháp dạy học truyền thống Phương pháp dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực tự học - Học sinh học thuộc lịng bài cũ ở nhà trước khi lên lớp. - Học sinh tìm hiểu bài mới ở nhà trước khi lên lớp. - Giáo viên kiểm tra bài cũ vào đầu giờ - Giáo viên kiểm tra việc chuẩn bị bài Giáo viên giao nhiệm vụ cho hs Học sinh tìm hiểu kiến thức bài học mới Giáo viên tổng kết tiết học Học sinh thảo luận và trình bày nội dung bài học Giáo viên kiểm tra việc thực hiện nhiệm vụ của hs học, cịn gọi là kiểm tra miệng. mới của học sinh bằng cách kiểm tra vở ghi chép và nêu một vài câu trắc nghiệm. - Trong giờ học trên lớp, giáo viên trình bày nội dung bài học mới. Học sinh được yêu cầu chăm chú theo dõi và ghi chép nội dung bài học vào vở. - Trong giờ học trên lớp, học sinh tự trình bày nội dung bài học theo sự tổ chức hoạt động của giáo viên. Giáo viên hiệu chỉnh các ý sai hoặc nhầm lẫn và giải đáp thắc mắc. - Cuối tiết, giáo viên yêu cầu học sinh học thuộc bài vừa học và làm bài tập áp dụng. - Cuối tiết, giáo viên đưa ra hệ thống câu hỏi chuẩn bị bài kế tiếp, đồng thời đưa ra các bài tập áp dụng cho bài đang học. 1.2 DẠY HỌC VẬT LÝ LIÊN HỆ THỰC TẾ. 1.2.1 Mục đích và ý nghĩa của việc dạy học vật lý liên hệ thực tế. Vật lý là một mơn khoa học tự nhiên gắn liền với kỹ thuật. Bản chất của nghiên cứu vật lý học là nhằm giải đáp mọi hiện tượng tự nhiên, phát hiện những nguyên lý và định luật vật lý. Từ những nguyên lý và định luật vật lý đĩ, con người đã phát minh, sáng chế ra những cơng cụ mới, những sản phẩm mới phục vụ cho lợi ích của chính con người. Những ứng dụng của vật lý trong đời sống là hết sức to lớn, hầu như ở mọi nơi và trong mọi lĩnh vực đều cĩ sự ứng dụng của các thành tựu vật lý. Vì vậy, các kiến thức vật lý được giảng dạy ở nhà trường cần phải cĩ sự liên hệ với những vấn đề trong thực tế để đảm bảo cho học sinh hiểu được ý nghĩa nội dung bài học, hiểu được các định lý, định luật vật lý mà các em đang học đã giải đáp được những gì về qui luật của tự nhiên và đã được ứng dụng trong đời sống và trong khoa học kỹ thuật như thế nào. Khả năng kích thích hứng thú học tập của học sinh phụ thuộc rất nhiều vào ý nghĩa của bài học hay nĩi khác đi là phụ thuộc rất nhiều vào giá trị kiến thức mà các em cần nắm bắt. Giá trị kiến thức càng lớn sẽ càng tạo nhiều hứng thú nơi người học. Người học sẽ cảm nhận được sự quan trọng và sự cần thiết của vấn đề mình đang được học, hiểu được vì sao các nhà khoa học đã quan tâm nghiên cứu nĩ và việc nghiên cứu nĩ đã mang lại lợi ích gì cho xã hội lồi người. Trong phương pháp giảng dạy truyền thống, khơng chỉ riêng kiến thức mơn vật lý mà rất nhiều kiến thức ở các mơn học khác, sau khi học xong, học sinh thường hay tự hỏi: Vấn đề này học để làm gì ? Nĩ cĩ ích gì trong cuộc sống ? Vì sao các em lại tự hỏi như vậy ? Bởi vì giáo viên chỉ giảng dạy theo nội dung gị bĩ của chương trình, khơng mở rộng vấn đề, khơng nêu được những ứng dụng thực tế của kiến thức. Do đĩ, học sinh khơng thấy được nhu cầu cần nắm bắt kiến thức đang học, từ đĩ nảy sinh tâm trạng “thờ ơ, ngán ngẫm”, học chỉ để thuộc và trả bài, khơng quan tâm tìm hiểu. Đối với học sinh, bất cứ một điều khẳng định gì vượt quá tầm cảm nhận bản năng hoặc bất cứ hiện tượng vật lý nào chỉ được mơ tả trong sách vở mà bản thân chưa từng kinh qua đều gây cho các em một sự hồi nghi hoặc là khơng thể tiếp thu trọn vẹn và sâu sắc được. Từ sự hồi nghi và tiếp thu hời hợt dần dần sẽ dẫn đến một thái độ lãnh đạm đối với mơn học. Mặt khác, việc tự tạo một hình ảnh trong trí tưởng tượng dựa trên những mơ tả lý thuyết sẽ rất khĩ đối với học sinh phổ thơng, và đơi khi hình ảnh tự tạo đĩ hồn tồn khác biệt với thực tế. Ví dụ: giáo viên khơng thể truyền đạt kiến thức về mạch điện xoay chiều chỉ bằng các ký hiệu: R L C Từ những ký hiệu này đến hình ảnh thực thụ của chúng là một khoảng khác biệt rất lớn. Do đĩ, mặc dù học sinh cĩ thể giải được các bài tập định lượng, tìm được các giá trị của R, L, C nhưng thực chất mạch điện này là gì, trong thực tế các linh kiện đĩ cĩ hình dạng như thế nào, được ứng dụng ở đâu thì các em lại khơng nắm được, nghĩa là các em đã tính tốn tìm số liệu của một đối tượng mà các em hồn tồn khơng biết. Việc dạy và học như vậy mang hình thức tốn học hơn là vật lý học. Như vậy, dạy học vật lý cần liên hệ với thực tế, và đĩ là hình thức nâng cao giá trị mơn học, thể hiện được tính đặc thù của mơn học. Từ đĩ, thu hút được sự quan tâm của người học, giúp người học mở rộng hiểu biết về thế giới xung quanh. 1.2.2 Dạy học vật lý liên hệ thực tế ở các trường THPT hiện nay. Chúng tơi đã tìm hiểu vấn đề dạy học vật lý liên hệ thực tế qua việc khảo sát 50 học sinh ở trường PTTH Dưỡng Điềm, 50 học sinh trường PTTH Nguyễn Đình Chiểu, và 50 học sinh trường PTTH Đốc Binh Kiều thuộc tỉnh Tiền Giang, với phiếu điều tra như sau:         PHIẾU ĐIỀU TRA Các em hãy chọn một đáp án đúng trong các câu sau bằng cách đánh dấu  trong ơ vuơng mà các em chọn. Câu 1: Trong các mạch điện, ký hiệu cĩ nghĩa là gì ? A. Tượng trưng cho một linh kiện điện trong các máy điện.  B. Tượng trưng cho các vật tiêu thụ điện.  C. Tượng trưng cho các vật cách điện.  D. Là một thiết bị điện cĩ tên gọi là điện trở.  Câu 2: Trong các động cơ điện một pha, tụ điện cĩ nhiệm vụ: A. Trữ điện.  B. Làm giảm hệ số cơng suất.  C. Làm giảm hao phí điện năng.  D. Làm lệch pha dịng điện.  Câu 3: Trong mạch điện dân dụng, để tăng hệ số cơng suất người ta đã thực hiện điều nào sau đây ? A. Mắc tụ điện nối tiếp với mạch.  B. Mắc tụ điện song song với mạch.  C. Mắc cuộn cảm nối tiếp với mạch.  D. Mắc cuộn cảm song song với mạch.  Câu 4: Dịng điện hiện đang được sử dụng trong các hộ gia đình là: A. Dịng một chiều cĩ hiệu điện thế 220V  B. Dịng xoay chiều một pha cĩ hiệu điện thế 220V  C. Dịng xoay chiều hai pha cĩ hiệu điện thế 220V  D. Dịng xoay chiều ba pha cĩ hiệu điện thế 220V  Câu 5: Việc làm nào sau đây là phù hợp với nguyên tắc sử dụng mạch xoay chiều? A. Giả sử được phép sử dụng điện cơng cộng, ta cĩ thể mắc trực tiếp từ đường dây cao thế vào nhà để sử dụng.  B. Vì dây trung hịa khơng cĩ điện nên ta cĩ thể bỏ dây trung hịa và chỉ sử dụng một dây pha.  C. Sử dụng hai dây pha thay vì một dây pha và một dây trung hịa trong các hộ tiêu thụ.  D. Khi sử dụng cùng lúc bĩng đèn, máy thu hình, quạt máy, … trong các hộ gia đình thì những thiết bị điện này được mắc song song với nhau.  Câu 6: Trong mạch điện xoay chiều cuộn cảm được ký hiệu: Câu phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nĩi về cuộn cảm ? A. Cuộn cảm là một thiết bị điện dùng để tạo cộng hưởng điện.  B. Cuộn cảm là một thiết bị điện dùng để giảm cường độ dịng điện.  C. Trong các động cơ điện khơng cĩ cuộn cảm.  D. Người ta tạo ra cuộn cảm bằng cách dùng dây dẫn bọc cách điện và quấn thành hình ống hoặc khung.  Câu 7: Những thiết bị điện nào sau đây cĩ sử dụng tụ điện ? A. Đèn sợi đốt.  B. Quạt máy.  C. Bàn là.  D. Nồi cơm điện.  Câu 8: Những vật dụng nào sau đây cĩ sử dụng động cơ điện ? A. Bàn là.  B. Xe máy.  C. Máy điều hịa.  D. Máy thu hình.  Câu 9: Trong thiết bị điện nào sau đây cĩ máy biến thế ? A. Nồi cơm điện.  B. Bàn là.  C. Máy thu hình.  D. Quạt máy.  Câu 10: Trong cùng một khoảng thời gian sử dụng, các vật dụng nào sau đây tiêu thụ nhiều điện năng nhất ? A. Bàn là.  B. Đèn huỳnh quang.  C. Máy thu hình.  D. Tủ lạnh.  Kết quả khảo sát chúng tơi nhận được cho trong bảng sau: Bảng 1.1: Kết quả khảo sát về khả năng liên hệ thực tế kiến thức đã học của học sinh theo từng câu. Đáp án Câu A B C D Tỉ lệ % hs trả lời đúng 1 5 13 3 129 8,67% 2 60 26 35 29 19,33% 3 35 57 37 21 38,00% 4 19 95 16 20 63,33% 5 3 9 29 109 72,67% 6 22 21 9 98 65,33% 7 28 52 42 28 34,67% 8 16 69 49 16 32,67% 9 25 33 72 20 48,00% 10 51 4 2 93 34,00% Bảng 1.2: Kết quả khảo sát về khả năng liên hệ thực tế kiến thức đã học của học sinh theo số câu trả lời đúng. Số câu trả lời đúng Số phiếu (Số hs) Tỉ lệ % 1 16 10,67% 2 15 10,00% 3 27 18,00% 4 29 19,33% 5 28 18,67% 6 20 13,33% 7 10 6,67% 8 4 2,67% 9 1 0,67% 10 0 0,00% Trên đây chúng tơi chỉ khảo sát dạy học liên hệ thực tế của chương “Dịng điện xoay chiều” Vật lý 12, bằng những câu hỏi đơn giản, khơng gắn với những kiến thức địi hỏi nhiều tư duy, chủ yếu tìm hiểu xem học sinh cĩ hiểu các ký hiệu về điện khơng, biết những thiết bị mà các em đã học ứng dụng trong thực tế ra sao, nắm được các nguyên lý và thơng số thực tế như thế nào. Các câu hỏi cũng khơng đi sâu về mặt kỹ thuật để tránh trùng lắp với chương trình Kỹ thuật Cơng nghiệp 12. Dựa vào bảng đánh giá chung 1.2, chúng tơi nhận thấy khả năng liên hệ kiến thức đã học với thực tế của học sinh là tương đối thấp. Số học sinh trả lời đúng từ 1 đến 4 câu chiếm 58%, thậm chí cĩ đến 16 học sinh chỉ trả lời đúng 01 câu, chỉ cĩ 01 học sinh trả lời đúng 9 câu và khơng cĩ học sinh nào đúng trọn vẹn 10 câu. Mặc dù, như chúng tơi đã trình bày, những câu hỏi nêu ra khơng địi hỏi học sinh phải thuộc bài hay hiểu bài mà chỉ là nhận biết. Ký hiệu điện trở học sinh đã được học từ chương trình Vật lý 9, đến chương trình Vật lý 11 các em được học lại trong mạch điện khơng đổi, và trong chương trình Vật lý 12 các em tiếp tục nghiên cứu nĩ với mạch điện xoay chiều nhưng cuối cùng các em vẫn khơng nhận biết ký hiệu này là gì. Ở bảng 1.1 cho chúng ta thấy điều đĩ với chỉ 8,67% học sinh nhận biết. Ở câu số 4, theo bảng 1.1 cĩ 63,33% học sinh nhận biết mạng điện dân dụng là mạng điện xoay chiều một pha, tuy nhiên, tỷ lệ này chưa phải là con số chúng tơi mong đợi mà phải là một tỷ lệ cao hơn. Vì như vậy nghĩa là cĩ đến một phần ba học sinh khơng biết mạng điện mà các em thường sử dụng, rất quan trọng trong đời sống và gắn liền với sinh hoạt hằng ngày là mạng điện gì, măc dù các em đã được học ở trường, cũng như được ơn luyện thường xuyên để chuẩn bị cho các kỳ thi. Điều này cho thấy kiến thức mà các em thu nhận chưa gắn kết nhiều với thực tế. Và đĩ cũng là một trong những lý do mà chúng tơi muốn đưa hình thức dạy học liên hệ thực tế vào chương trình. 1.2.3 Hình thức dạy học vật lý liên hệ thực tế. Tùy theo nội dung bài học, việc dạy học liên hệ thực tế cĩ thể thực hiện dưới nhiều hình thức như: - Giáo viên cho học sinh quan sát các máy mĩc, thiết bị cĩ liên quan đến bài học gọi là hình thức trực quan. - Giáo viên trình bày những ứng dụng của kiến thức đang học trong thực tế. - Học sinh tự tìm hiểu các ứng dụng của kiến thức trong thực tế. - Kết nối bài học với những kinh nghiệm và hiểu biết của học sinh. - Nêu vấn đề thực tế để học sinh giải quyết. 1.2.3.1 Hình thức trực quan. Trong chương trình vật lý bậc phổ thơng nĩi chung và chương trình vật lý 12 nĩi riêng cĩ rất nhiều nội dung liên quan đến các thiết bị, máy mĩc. Thơng thường, những thiết bị, máy mĩc này đều được mơ hình hĩa và ký hiệu hĩa trong sách giáo khoa cũng như trong các sách tham khảo. Nhưng như chúng tơi đã trình bày trong mục 1.2.1, mơ hình và ký hiệu khơng thể diễn tả hết thực chất của một vật. Các mơ hình và ký hiệu chỉ cĩ thể tác động tích cực đến nhận thức, đến khả năng liên tưởng của học sinh sau khi các em đã trực tiếp quan sát vật thật. Giáo viên cĩ thể cho học sinh quan sát các thiết bị thật trong thực tế bằng các cách sau: - Các thiết bị nhỏ, cĩ thể vận chuyển: Học sinh quan sát tại lớp. - Các thiết bị tương đối lớn, khĩ vận chuyển: Học sinh quan sát tại phịng thí nghiệm. - Các thiết bị cơng nghiệp: Học sinh quan sát qua phim ảnh hoặc giáo viên tổ chức, hướng dẫn học sinh tham quan tại các xí nghiệp địa phương. 1.2.3.2 Trình bày những ứng dụng vật lý trong thực tế. Giáo viên trình bày những ứng dụng của kiến thức vật lý đang học trong thực tế là hình thức đơn giản nhất và dễ thực hiện trong các hồn cảnh khác nhau về điều kiện vật chất của các trường. Sau nội dung bài học nào đĩ, giáo viên trình bày những ứng dụng của nĩ trong thực tế. Quá trình trình bày cĩ thể mở rộng khá nhiều ra ngồi chương trình nhưng mục tiêu chủ yếu là cung cấp thơng tin minh chứng mối liên hệ giữa kiến thức và vận dụng kiến thức của con người trong khoa học và đời sống, khơng địi hỏi nhiều tư duy ở học sinh. Việc làm này sẽ mang lại hiệu quả học tập nhân đơi nếu giáo viên cĩ sử dụng hình minh họa, phim ảnh hoặc đề cập được những ứng dụng mới nhất, những phát minh mới nhất cĩ liên quan đến kiến thức bài đang học. Chúng ta đang sống trong thời đại mà những phát minh khoa học mới đang nở rộ với tốc độ ngày càng cao. Vốn hiểu biết của nhân loại từng ngày, từng giờ được bổ sung thêm những bằng chứng mới về các quy luật diễn ra trong thực tế quanh ta. Nếu trong giảng dạy vậy lý chúng ta chỉ dừng lại ở các kiến thức kinh điển khơng đề cập đến các phát minh mới, những ứng dụng mới nhất của các kiến thức vật lý thì điều đĩ đồng nghĩa với việc chúng ta khơng tạo điều kiện để học sinh thâm nhập thực tế và làm thui chột những khả năng sáng tạo. 1.2.3.3 Hướng dẫn học sinh tìm hiểu các ứng dụng của kiến thức vật lý đang học trong đời sống. Giáo viên cĩ thể yêu cầu học sinh tìm những ví dụ cụ thể mà các em thường gặp trong đời sống để minh họa cho bài học. Trong quá trình tìm ví dụ minh họa sẽ nảy sinh hai chiều hướng nhận thức sau: - Một là, học sinh đưa ra được những ví dụ sát với kiến thức bài học, chứng tỏ rằng học sinh hiểu sâu sắc nội dung bài, biết vận dụng kiến thức bài học vào thực tế. - Hai là, học sinh đưa ra những ví dụ khơng đúng hoặc khơng sát với kiến thức bài học, khi đĩ học sinh đã bộc lộ được những sự nhầm lẫn hoặc hiểu sai kiến thức bài học. Qua đây, người dạy sẽ kịp thời bổ sung, hiệu chỉnh lại những nhầm lẫn của các em, đồng thời cũng rút ra được kinh nghiệm trong việc hướng dẫn và truyền đạt kiến thức mới cho học sinh. Như vậy, dù quá trình nhận thức cĩ xảy ra theo chiều hướng nào thì cũng cĩ lợi về mặt giáo dục. 1.2.3.4 Kết nối bài giảng với những kinh nghiệm và hiểu biết đã cĩ của học sinh trong đời sống. Trong cuộc sống hằng ngày dù ít hay nhiều các em học sinh cũng đã từng thấy mọi người xung quanh hoặc chính bản thân các em đã vận dụng các định luật vật lý vào trong cuộc sống. Vấn đề là các em khơng nhận ra điều đĩ, nghĩa là mọi người đã từng hành động theo kinh nghiệm mà khơng nghĩ rằng mọi việc làm đã dựa trên một cơ sở định luật vật lý nào đĩ. Giáo viên cần phải chỉ ra điều này cho học sinh hoặc hướng dẫn học sinh phát hiện được điều này. 1.2.3.5 Giải quyết vấn đề thực tế. Với phương châm: hoạt động học tập tích cực là phải lấy kiến thức đã học tác động lên thực tiễn. Trong quá trình dạy và học vật lý, giáo viên cần đưa ra những vấn đề thực tế để học sinh giải quyết. Việc làm này địi hỏi người dạy cũng phải tham gia vào quá trình tìm hiểu trong thực tế, vì chỉ khi đĩ người dạy mới cĩ thể đưa ra vấn đề mang tính xác thực. Cụ thể là trong các bài tập định lượng, thay vì đưa ra các thơng số mang tính chất minh họa, tượng trưng hay tự sáng tác thì giáo viên nên đưa ra các thơng số cĩ thật, căn cứ trên các thiết bị và máy mĩc thực tế, đặc biệt là những máy mĩc, thiết bị nào mà mọi người thường gặp nhất trong đời sống. Cách vận dụng này mang lại hai lợi ích: Một là, giúp học sinh nhanh chĩng tiếp cận thực tế, rất hữu ích cho các em trong cuộc sống. Hai là, các em sẽ cảm nhận được sự mở mang kiến thức theo từng bài học, nghĩa là các em thấy được ích lợi của những kiến thức đang học ở nhà trường. 1.3 THỰC TRẠNG DẠY VÀ HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” HIỆN NAY Ở CÁC TRƯỜNG THPT. 1.3.1 Thực tiễn dạy và học chương “Dịng điện xoay chiều” ở các trường THPT hiện nay. Tháng 12/2005, chúng tơi đã khảo sát 20 giáo viên dạy bộ mơn vật lý khối lớp 12 và 300 học sinh đang học lớp 12 về việc sử dụng các phương pháp giảng dạy và tính tích cực trong các hoạt động học tập của học sinh qua quá trình dạy và học chương “Dịng điện xoay chiều” tại các trường: THPT Dưỡng Điềm, THPT Đốc Binh Kiều, THPT Nguyễn Đình Chiểu thuộc tỉnh Tiền Giang. Kết quả như sau: Bảng 1.3: Tần suất câu trả lời của giáo viên về việc sử dụng các phương pháp giảng dạy. Mức độ thường xuyên TT Các phương pháp Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa bao giờ 1 Yêu cầu học sinh đọc trước bài học và giáo viên cĩ theo dõi cơng việc này của học sinh. 2 18 2 Kiểm tra kiến thức cũ bằng phương pháp đặt câu hỏi để học sinh trả lời. 19 1 3 Kiểm tra kiến thức cũ của học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan. 1 19 4 Xây dựng tình huống cĩ vấn đề trước khi vào bài. 1 3 16 5 Sử dụng hồn tồn phương pháp giảng giải trong quá trình giảng dạy. 17 3 6 Sử dụng phương pháp thực nghiệm. 4 16 7 Cho học sinh xem phim, tranh, ảnh hoặc cho học sinh tiếp xúc với các máy điện thật. 2 18 8 Nêu những ứng dụng về điện xoay chiều nhằm liên hệ đến thực tế cho học sinh. 4 16 9 Đưa ra các bài tập định lượng với các số liệu và thơng số tự cho. 13 7 10 Đưa ra các bài tập định lượng mang tính vận dụng vào thực tế. 20 Bảng 1.4: Tần suất câu trả lời của học sinh về các hoạt động học tập. Mức độ thường xuyên TT Các hoạt động của học sinh Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa bao giờ 1 Tự phát biểu. 2 55 243 2 Phát biểu theo yêu cầu của gv. 5 84 211 3 Nêu thắc mắc. 17 283 4 Tham gia trực tiếp làm thí nghiệm. 4 296 5 Tham gia thảo luận nhĩm. 300 6 Xem bài mới trước khi đến lớp. 7 62 231 7 Tham khảo tài liệu ngồi SGK. 18 72 210 Từ các bảng 1.3 và 1.4, chúng tơi cĩ nhận xét sau:  Về việc sử dụng các phương pháp giảng dạy: (Bảng 1.3) - Ở mục 1, 2 và 3 cho thấy, hình thức kiểm tra đầu giờ vẫn cịn tơn trọng lối dạy và học truyền thống, hầu hết giáo viên chưa từ bỏ việc yêu cầu học sinh học thuộc lịng bài cũ. - Việc xây dựng tình huống cĩ vấn đề khơng được giáo viên chú trọng. Điều này chứng tỏ, theo lệ thường, giáo viên đi trực tiếp vào bài học mới mà khơng kích thích sự quan tâm tìm hiểu ban đầu của học sinh. - Kết quả khảo sát trong mục 5 và 6 thể hiện việc dạy và học chưa tích cực hĩa các hoạt động của học sinh. - Ở các mục khảo sát 7, 8, 9 và 10 nhằm tìm hiểu việc dạy học liên hệ thực tế. Kết quả cho thấy vấn đề này khơng được sự quan tâm của phần lớn giáo viên.  Về hoạt động học tập của học sinh: (Bảng 1.4) Nhìn chung, hoạt động học tập của học sinh là rất thụ động, số học sinh khơng tham gia phát biểu, khơng nêu thắc mắc, khơng trực tiếp làm thí nghiệm chiếm tỉ lệ khá cao, từ 81% (mục 1) đến 98,67% (mục 4). Khảo sát về hoạt động nhĩm ở mục 5 cho thấy học sinh thường học theo cá thể, khơng cĩ sự hợp tác trong học tập. Chúng tơi được biết, nguyên nhân do hầu hết giáo viên khơng tổ chức hoạt động học tập theo hướng này. Kết quả ở mục 6 và 7 chứng tỏ tính tự lực học tập của đa số học sinh là rất kém: 6% học sinh cĩ chuẩn bị bài ở nhà và 24% học sinh cĩ tham khảo tài liệu. 1.3.2 Những khĩ khăn mà giáo viên và học sinh gặp phải trong quá trình dạy và học chương “Dịng điện xoay chiều”. Gặp gỡ, trao đổi trực tiếp với nhiều giáo viên và cả học sinh, chúng tơi nhận thấy họ đã gặp phải một số khĩ khăn như sau: Tất cả kiến thức về điện xoay chiều được giảng dạy đều nằm trong sách giáo khoa. Khơng thể mở rộng hoặc đào sâu kiến thức vì ba lí do: - Một là, thời gian thực hiện tiết dạy khơng nhiều (45 phút), nhưng hiện nay giáo viên ở nhiều nơi vẫn yêu cầu học sinh ghi chép đầy đủ nội dung bài học vào vở. Thời gian ghi chép chiếm khoảng hai phần ba tiết dạy, cộng với thời gian kiểm tra bài cũ và thời gian thuyết giảng thì hầu như khơng cịn thời gian cho giáo viên mở rộng hoặc đi sâu kiến thức. - Hai là, nội dung kiểm tra và thi ở các kỳ thi khơng yêu cầu học sinh phải tìm hiểu thêm tài liệu ngồi sách giáo khoa cũng như khơng yêu cầu những kỹ năng thực hành, chủ yếu là yêu cầu giải được các bài tập định lượng. - Ba là, chương “Dịng điện xoay chiều” thuộc chương trình vật lý 12. Lớp 12 là lớp cuối cấp nên cả giáo viên và học sinh đều khơng cĩ thời gian để đọc các tài liệu cĩ liên quan đến kiến thức về điện, do phải dành thời gian cho việc ơn luyện thi tốt nghiệp và thi đại học sau này. Hoạt động tự học của học sinh kém, mọi quá trình dạy và học đều phụ thuộc vào giáo viên. Trong giờ học, đa số học sinh tiếp thu bài một cách thụ động, chủ yếu ngồi nghe và ghi chép, hầu như khơng cĩ ý kiến phát biểu của học sinh. Ngồi giờ học chính khĩa, học sinh tham gia các lớp học thêm và luyện thi, thực chất cũng là để học thuộc lịng các dạng bài tập và ghi nhớ cách giải bài tập mà khơng tự suy nghĩ, tư duy một cách sâu sắc. Hoạt động tự học của học sinh hiện nay chủ yếu là học thuộc lịng nội dung bài cũ ở nhà trước khi đến lớp học bài mới. Vấn đề này khơng do lỗi ở ý thức học tập của học sinh mà do hình thức tổ chức học tập của học sinh khối lớp 12 ở các bộ mơn nĩi chung và mơn vật lý nĩi riêng chưa cĩ nhiều thay đổi mà nguyên nhân sâu xa của nĩ chính là hình thức kiểm tra đánh giá kết quả học tập vẫn mang tính truyền thống. Phần nhiều giáo viên và học sinh đều dạy và học theo phương châm “Thi sao, học vậy”. Cơ sở vật chất, trang thiết bị của nhà trường chưa đáp ứng được nhu cầu giảng dạy, học tập. Những dụng cụ thí nghiệm, mơ hình và tranh ảnh minh họa thường được đặt tập trung tại phịng thiết bị của trường. Việc vận chuyển các dụng cụ thí nghiệm, mơ hình từ phịng thiết bị đến các lớp học địi hỏi phải cĩ thời gian chuẩn bị và người vận chuyển. Điều này hầu như khơng thể thực hiện được đối với những giáo viên dạy liên tục nhiều tiết ở các bài học khác nhau. Riêng những mơ hình, thiết bị sử dụng trong giảng dạy chương “Dịng điện xoay chiều” thường cĩ kích thước và khối lượng tương đối lớn, do đĩ giáo viên thường “dạy chay”, chỉ mơ tả bằng lời và những hình vẽ bằng phấn trên bảng. Đa số học sinh khơng thể hình dung được hình ảnh thật sự của chúng. Năng lực học tập của học sinh khơng đều. Đây là một yếu tố làm ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học thường xảy ra ở nhiều nơi. Tỉ lệ học sinh giỏi, khá, trung bình và yếu trong một lớp học thường là: Giỏi 10%, Khá 30%, Trung bình 40% và Yếu 20%. Để đảm bảo cho phần lớn học sinh cĩ thể nắm vững bài học, giáo viên thường chỉ giảng bài ở cấp độ phù hợp với học sinh trung bình. Do đĩ, trong khi học sinh yếu gặp nhiều khĩ khăn trong việc tiếp thu kiến thức thì học sinh giỏi lại thừa năng lực tư duy. Điều này dẫn đến tình trạng những học sinh giỏi khơng cĩ điều kiện để phát huy hết khả năng của mình. Năng lực sư phạm của giáo viên cịn hạn chế, nhiều giáo viên chưa chủ động trong việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh. Rất nhiều giáo viên cảm thấy yên tâm hơn khi giảng dạy theo phương pháp truyền thống. 1.3.3 Kết luận chung về phương pháp giảng dạy đang được áp dụng đối với chương “Dịng điện xoay chiều”. Hiện nay, việc dạy và học vật lý nĩi chung vẫn cịn chịu ảnh hưởng của những phương pháp dạy học mà học sinh ở vào thế thụ động, và tiến trình giảng dạy một kiến thức mới của giáo viên vẫn tuân thủ theo các bước truyền thống như: Kiểm tra bài cũ - Giảng bài mới – Ra câu hỏi và bài tập để ơn lại các kiến thức đã học. Do đĩ, học sinh buộc phải học thuộc lịng kiến thức cũ, khơng cĩ sự chuẩn bị cho nội dung bài học mới trước khi lên lớp. Kiến thức mới thường được giáo viên trình bày dưới hình thức thuyết giảng là chủ yếu. Theo cách dạy này, nhiệm vụ trọng tâm của học sinh là lắng nghe, theo dõi và ghi chép. Các hoạt động tích cực của học sinh trong giờ học hầu như khơng được khuyến khích và phát huy. Bên cạnh đĩ, với phương pháp dạy và học ngay trên lớp sẽ làm cho học sinh khĩ cĩ thể liên hệ thực tế, khơng thấy được những ứng dụng thực sự của những kiến thức đã học trong cơng nghệ và đời sống. Chương “Dịng điện xoay chiều” của vật lý 12 là một chương cĩ nội dung mang tính thực tế vì những ứng dụng rộng rãi của dịng điện xoay chiều trong đời sống. Hiện nay, ở các trường THPT, chương này thường được dạy và học theo các bước truyền thống như đã trình bày. Mặc dù từ nhiều năm qua, ở các kỳ thi tốt nghiệp THPT cũng như ở các kỳ thi tuyển sinh Đại học – Cao đẳng luơn cĩ sự hiện diện nội dung của chương này đã buộc giáo viên cũng như học sinh rất chú tâm bồi dưỡng kiến thức và giải nhiều bài tập về mạch điện, nhưng phần lớn những học sinh làm tốt bài thi vẫn khơng hiểu sâu sắc về dao động điện và các ứng dụng của nĩ. Thậm chí học sinh cĩ thể chưa từng thấy qua một máy điện nào nhưng vẫn cĩ thể trả lời mạch lạc trên lý thuyết về cấu tạo và hoạt động của các máy điện. Điều này dễ dẫn đến sự nhầm lẫn mà cả thầy lẫn trị đều khơng nhận ra và chỉ khi cĩ dịp tiếp xúc thực tế thì mới thấy xa lạ và bỡ ngỡ. CHƯƠNG 2: SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC VÀ LIÊN HỆ THỰC TẾ CỦA HỌC SINH. 2.1 CẤU TRÚC VÀ NỘI DUNG CỦA CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” LỚP 12 THPT. 2.1.1 Cấu trúc chương trình của chương: Chương “Dịng điện xoay chiều” thuộc chương III trong chương trình Vật lý 12 THPT, gồm 8 nội dung: - Hiệu điện thế dao động điều hịa. Dịng điện xoay chiều. - Dịng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần, cuộn cảm hoặc tụ điện. - Dịng điện xoay chiều trong đoạn mạch khơng phân nhánh (Đoạn mạch RLC) - Cơng suất của dịng điện xoay chiều. - Máy phát điện xoay chiều. - Động cơ khơng đồng bộ ba pha. - Máy biến thế. Sự truyền tải điện năng. - Cách tạo ra dịng điện một chiều. Các nội dung trên được giảng dạy trong 14 tiết kể cả tiết bài tập. Về mặt logic trong cấu trúc chương thì dịng điện xoay chiều cũng là một dạng dao động điều hịa nên chương dịng điện xoay chiều được bố trí ngay sau các chương I và II là các chương cung cấp các kiến thức về dao động điều hịa cơ học. Như vậy trên cơ sở đã biết thế nào là một dao động điều hịa, học sinh dễ nhận ra được sự tương tự giữa dao động cơ học và dao động điện. 2.1.2 Nội dung của chương: Đầu chương là phần giới thiệu các khái niệm về hiệu điện thế dao động điều hịa, dịng điện xoay chiều và các khái niệm liên quan đến mạch RLC như cảm kháng, dung kháng, độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dịng điện và hệ số cơng suất. Trong chương trình vật lý 12, mạch RLC được giảng dạy là mạch khơng phân nhánh. Các bài học cuối chương tập trung giới thiệu các thiết bị điện như: máy phát điện xoay chiều và một chiều, máy phát điện ba pha, động cơ điện, máy biến thế và mạch chỉnh lưu dùng diod. Nội dung các chương này chủ yếu đề cập đến nguyên lý hoạt động và nguyên lý cấu tạo của các thiết bị mà khơng đi sâu nghiên cứu các chi tiết cấu tạo máy. 2.2 Ý ĐỒ SOẠN THẢO CHUNG: Dựa vào yêu cầu của quá trình bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh, chúng tơi đã soạn thảo chi tiết từng bài cụ thể dưới dạng như một giáo án, áp dụng trực tiếp trong giảng dạy chương “Dịng điện xoay chiều”. Mỗi đơn vị bài học sẽ bao gồm các mục:  Mục đích và yêu cầu của bài học: Trình bày các kỹ năng, kiến thức mà học sinh cần nắm và những vấn đề cần liên hệ đến thực tế thơng qua bài học.  Chuẩn bị bài học: Gồm bốn phần: bộ câu hỏi tìm hiểu vấn đề, các tài liệu tham khảo, đồ dùng dạy học hoặc dụng cụ thí nghiệm và bài tập. Bộ câu hỏi tìm hiểu vấn đề là phần quan trọng nhất trong quá trình bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh, do đĩ chúng tơi cố gắng biên soạn theo đầy đủ các cấp độ nhận thức như đã trình bày trong phần “Cơng đoạn giao nhiệm vụ cho học sinh” ở mục 1.1.3.2 (Tổ chức hoạt động tự học vật lý của học sinh). Để khơng phải mất thời gian cho việc ghi chép, bộ câu hỏi được in và đĩng thành tập sách phát cho học sinh. Học sinh sẽ ghi câu trả lời và những ghi chú cần thiết trong giờ lên lớp ngay trong tập sách này thay cho vở ghi chép. Mơ hình tập sách được chúng tơi thiết kế như sau: TÊN BÀI HỌC: ……………………………….. I. TÀI LIỆU THAM KHẢO: ………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………. II. BỘ CÂU HỎI: Vấn đề Câu hỏi Trả lời Ghi chú Câu 1: ……. I. ĐỀ MỤC … Câu 2: …… Câu 3: …… II. ĐỀ MỤC… Câu 4: …… Câu 5: …… III. ĐỀ MỤC... Câu 6: …… Về phần bài tập, để đáp ứng được nhiệm vụ liên hệ thức tế cho học sinh, chúng tơi biên soạn bài tập định lượng theo hướng lấy các số liệu thực trong thực tế và các bài tập địi hỏi tính sáng tạo.  Tiến trình dạy học: Trong tiến trình dạy học, chúng tơi nêu cụ thể các bước tiến hành dạy và học trên lớp theo hướng phát huy tối đa tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh. Trong giờ lên lớp, hoạt động dạy và học chủ yếu là hoạt động học tập của học sinh dưới hình thức hoạt động theo nhĩm hoặc hoạt động cá nhân. Giáo viên đĩng vai trị là người tổ chức, hướng dẫn và cho kết luận cuối cùng đối với những vấn đề phức tạp mà học sinh khơng thể tự hiểu sâu sắc được. * Đối với phần lý thuyết, tùy theo vấn đề cần giải quyết, học sinh sẽ thực hiện một trong các hoạt động học tập mà chúng tơi đã trình bày trong phần “Cơng đoạn tổ chức thảo luận đề tài” ở mục 1.1.3.2. Tuy nhiên, ở đây chúng tơi muốn nêu chi tiết hơn một vài hoạt động mà chúng tơi đưa vào phần soạn thảo tiến trình dạy và học của chương. 1. Hoạt động trả lời câu hỏi: Đối với những câu hỏi bài học dạng đơn giản, dễ hiểu mà nội dung cĩ sẵn trong sách giáo khoa thì học sinh cĩ thể thực hiện việc trả lời trực tiếp dưới lớp mà khơng cần lên bảng thuyết trình. 2. Hoạt động phát biểu: Hoạt động này thực hiện như hoạt động trả lời câu hỏi, nghĩa là học sinh khơng cần lên bảng thuyết trình. Tuy nhiên, về mặt nhận thức, hoạt động này địi hỏi học sinh phải tư duy, suy nghĩ nhiều hơn. Học sinh phải động não, phải cĩ nhận xét riêng của cá nhân đối với vấn đề đang đặt ra. Hoạt động này chủ yếu để tìm hiểu các câu hỏi đào sâu nội dung, các câu hỏi mang tính suy luận hoặc tư duy sáng tạo. 3. Hoạt động thảo luận nhĩm: Mỗi lớp học được phân thành nhiều nhĩm học. Các thành viên trong nhĩm thảo luận với nhau về vấn đề đang đặt ra, sau đĩ giáo viên sẽ chỉ định người đại diện nhĩm trình bày hoặc phát biểu. Dạng hoạt động này dành cho việc tìm hiểu những vấn đề cĩ tính mở rộng kiến thức hoặc liên hệ thực tế. 4. Hoạt động trình bày vấn đề: Các câu hỏi khái quát, tổng hợp địi hỏi người trả lời phải lý giải thêm hay phải phân tích vấn đề ; hoặc các câu trả lời phải sử dụng tranh, hình minh họa, sử dụng thí nghiệm chứng minh, khi đĩ học sinh phải lên bảng và đứng trước lớp trình bày. * Đối với phần giải bài tập, học sinh cĩ thể thực hiện theo hai cách: 1. Thực hiện cá nhân: Đối với các bài tập định lượng, mỗi cá nhân học sinh sẽ tiến hành giải bài tập theo từng bước gợi ý và hướng dẫn của giáo viên. 2. Thực hiện theo nhĩm: Đối với các bài tập định tính, học sinh sẽ thực hiện thảo luận theo nhĩm. 2.3 TIẾN TRÌNH DẠY HỌC TỪNG BÀI CỤ THỂ. 2.3.1 Bài “Hiệu điện thế dao động điều hịa. Dịng điện xoay chiều”. I. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA BÀI:  Kiến thức: - Hiểu được nguyên nhân phát sinh dịng điện xoay chiều. - Nắm được khái niệm hiệu điện thế DĐĐH và dịng điện xoay chiều. - Hiểu được định nghĩa cường độ hiệu dụng của DĐXC và độ lớn của cường độ hiệu dụng, suất điện động hiệu dụng, hiệu điện thế hiệu dụng.  Kỹ năng: Biết xác định các giá trị hiệu dụng và giá trị tức thời của hiệu điện thế và cường độ dịng điện.  Liên hệ thực tế: - Biết một vài thơng số về điện dân dụng như: tần số dịng điện, hiệu điện thế. - Hiểu được các ký hiệu về điện ghi trên các thiết bị điện thơng dụng. - Biết nguyên nhân dịng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hơn dịng điện khơng đổi. II. CHUẨN BỊ CHO BÀI HỌC: 1. Tài liệu tham khảo: - Sách Giáo Khoa Vật lý 12. - Phạm Thế Dân (2005), 96 câu hỏi lý thuyết vật lý 12, NXB Đại học Quốc gia, TP.HCM. - Nguyễn Thanh Hải (2005), Bài tập định tính và câu hỏi thực tế, NXB Giáo dục, TP.HCM. - Vũ Thị Phát Minh (2005), Các câu hỏi suy luận và vận dụng lý thuyết vật lý 12, NXB Đại học Quốc gia, TP.HCM. 2. Bộ câu hỏi: Vấn đề Câu hỏi Câu 1: Nếu khơng quay khung thì cĩ tạo được suất điện động xuất hiện trên khung dây hay khơng ? Câu 2: Tại sao khi ta quay khung dây thì trên khung xuất hiện suất điện động ? Câu 3: Các em hãy xét giá trị của suất điện động xuất hiện trên khung dây khi vectơ pháp tuyến n của khung song song với vectơ cảm ứng từ B , và khi vectơ pháp tuyến của khung vuơng gĩc với vectơ cảm ứng từ n B  Câu 4: Biểu thức của suất điện động xuất hiện trên khung dây cĩ dạng như thế nào ? Giải thích các kí hiệu trên biểu thức. Câu 5: Các thơng số sau đây cĩ ảnh hưởng như thế nào đến giá trị của suất điện động xuất hiện trên khung: Độ lớn của cảm ứng từ B , diện tích S của khung dây, số vịng dây N quấn trên khung và vận tốc quay  của khung. Câu 6: (Câu hỏi nhĩm) Em hãy phân biệt suất điện động e và hiệu điện thế u . I. HIỆU ĐIỆN THẾ DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA:  Người ta đặt một khung dây cĩ diện tích S, gồm N vịng dây trong một từ trường đều rồi cho quay đều quanh trục đối xứng xx’ của nĩ với vận tốc gĩc  để tạo ra hiệu điện thế dao động điều hịa. Để tìm hiểu vấn đề này các em hãy trả lời những câu hỏi sau: Câu 7: Thế nào là giá trị tức thời ? Thế nào là giá trị cực đại ? Hãy nêu định nghĩa cho trường hợp tổng quát và cho trường hợp cụ thể là suất điện động và hiệu điện thế. II. DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:  Trong thực tế, người ta sử dụng những máy Câu 8: Biểu thức của cường độ dịng điện i như thế nào? Giải thích các ký hiệu trên biểu thức. Viết cơng thức xác định tần số dao động f theo tần số gĩc  Câu 9: Nêu định nghĩa cường độ dịng điện xoay chiều. Câu 10: Giá trị cường độ dịng điện tại mọi điểm trên mạch khơng phân nhánh như thế nào ? Giải thích. Câu 11: (Câu hỏi nhĩm) Em hiểu thế nào là độ lệch pha giữa cường độ dịng điện i và hiệu điện thế u . Câu 12: (Câu hỏi nhĩm) Hãy nêu những điểm khác biệt giữa dịng điện khơng đổi và dịng điện xoay chiều. phát điện cấu tạo theo nguyên tắc như các em đã tìm hiểu trong phần I. Một hệ thống dây dẫn nối từ máy phát đến ổ cắm điện và đưa vào mạch điện tiêu thụ, trong mạch cĩ một dịng điện xoay chiều. Các em hãy tìm hiểu thế nào là dịng điện xoay chiều ? Câu 13: (Câu hỏi nhĩm) Vì những lí do gì mà trong thực tế, dịng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hơn so với dịng điện khơng đổi ? Câu 14: Cường độ dịng điện mà ta đang sử dụng cĩ tần số 50Hz, vậy trong một giây nĩ thay đổi bao nhiêu lần (đạt giá trị cực đại và đạt giá trị bằng khơng bao nhiêu lần trong 1 giây) ? Câu 15: (Câu hỏi nhĩm) Trong thực tế khi sử dụng dịng điện xoay chiều, ta quan tâm đến giá trị nào của dịng điện: Giá trị cực đại ? Giá trị tức thời ? Hay giá trị nào khác ? Vì sao ? Câu 16: Trình bày cách xác định giá trị cường độ hiệu dụng dựa trên sự so sánh nhiệt lượng đối với dịng điện khơng đổi. Câu 17: (Câu hỏi nhĩm) Trình bày cách xác định giá trị cường độ hiệu dụng dựa trên cách tính giá trị trung bình của cơng suất: .p u i Câu 18: Định nghĩa cường độ hiệu dụng. Câu 19: Nêu cách xác định giá trị hiệu dụng của cường độ dịng điện I , suất điện động E và hiệu điện thế U . III. CƯỜNG ĐỘ HIỆU DỤNG VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ HIỆU DỤNG:  Dịng điện xoay chiều mà chúng ta đang sử dụng trong thực tế cĩ tần số bằng 50Hz (một số nước như Mỹ, Nhật dùng dịng điện tần số 60Hz). Như vậy cường độ dịng điện biến thiên rất nhanh, khi sử dụng nĩ, ta quan tâm đến giá trị nào ? Câu 20: Em hãy phân biệt các ký hiệu: giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của các đại lượng cường độ dịng điện, suất điện động và hiệu điện thế. Câu 21: (Câu hỏi nhĩm) Đối với dịng xoay chiều, các giá trị của hiệu điện thế và cường độ dịng điện trong mạch mà ta cĩ thể đo được bằng các dụng cụ đo là giá trị gì ? (giá trị tức thời, giá trị cực đại hay giá trị hiệu dụng ?) Trên các thiết bị điện người ta thường ghi các giá trị định mức sử dụng. Những giá trị định mức này được tính theo giá trị tức thời hay giá trị hiệu dụng ? 3. Bài tập. Bài 1: Hai bĩng đèn dây tĩc: một bĩng mắc vào mạng xoay chiều cĩ cường độ hiệu dụng là 5A và bĩng cịn lại mắc vào mạch điện một chiều cũng cĩ cường độ là 5A. Độ sáng của hai bĩng đèn cĩ giống nhau khơng ? Tại sao ? Bài 2: Ở phía sau một máy thu hình hiệu Sony sản xuất tại Nhật cĩ ghi các ký hiệu: DC: 10V – 15V AC: 90V – 120V f = 60Hz Em hãy giải thích các ký hiệu trên. Bài 3: Bàn là dùng trong gia đình thường cĩ điện trở 50R   . Xác định nhiệt lượng tỏa ra trên bàn là trong 2 phút, biết cđdđ hiệu dụng 6,3I A . 4. Đồ dùng dạy học và bộ thí nghiệm. Bộ thí nghiệm hiện tượng cảm ứng điện từ gồm: một khung dây, nam châm vĩnh cửu, bĩng đèn loại 1,5V, ampe kế và vơn kế. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: (2 tiết – 90’) Hoạt động 1 của giáo viên: Theo dõi cơng việc soạn bài ở nhà của học sinh - Trắc nghiệm đầu giờ. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 5’ * Trình, nộp vở hoặc phiếu cĩ ghi các câu trả lời. Trắc nghiệm đầu giờ: Tìm câu phát biểu đúng trong các câu sau: A. Khi quay một khung dây dẫn quanh một trục đặt song song với các đường cảm ứng từ B  thì trong khung xuất hiện một suất điện động biến thiên điều hịa. B. Suất điện động xuất hiện trên một khung dây quay đều trong từ trường cĩ biểu thức: 20sin50 ( )e t V Suy ra rằng vận tốc quay của khung là 25vịng/giây. C. Dịng điện xoay chiều là dịng điện cĩ chiều thay đổi tuần hồn theo thời gian và cĩ giá trị khơng đổi. D. Cường độ hiệu dụng của dịng điện xoay chiều bằng một nửa giá trị cực đại của nĩ. Hoạt động 2 của giáo viên: Tổ chức cho học sinh trình bày và thảo luận nội dung “Hiệu điện thế dao động điều hịa”. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 5’ * Trình bày câu 1 kết hợp tiến hành thí nghiệm kiểm chứng cho trường hợp khung dây dẫn đứng yên và khung dây quay trong từ trường: Học sinh quan sát hiện tượng và ghi nhận dấu hiệu qua điện kế hoặc đèn. Khi quay khung dây dẫn trong một từ trường đều thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng. Hình 2.1 5’ * Trình bày câu 2 và câu 3 bằng cách lập luận trên cơ sở các kiến thức đã học ở chương trình Vật lý 11. Hình 2.2 Giả sử tại thời điểm 0t  pháp tuyến của khung dây trùng phương với từ trường. - Tại thời điểm t bất kỳ, từ thơng qua mỗi vịng dây của khung là: cosBS t  Từ thơng qua mỗi vịng dây biến thiên theo thời gian làm xuất hiện suất điện động cảm ứng: 1 ' sine BS tt       - Khi n B  thì 1sin 0 0t e    Khi //n B  thì sin 1t   , 1e đạt giá trị cực đại. 5’ * Trình bày câu 4: Lý giải và viết ra biểu thức suất điện động e . Giải thích các ký hiệu và các đơn vị. Vì khung dây cĩ N vịng nên: 1 0sin sine Ne NBS t E t      e : suất điện động tức thời (V)   : vận tốc gĩc của khung (rad/s)  N : số vịng dây của khung  B : cảm ứng từ (T)  S : diện tích của khung ( 2m ) N S nB   0E NBS : suất điện động cực đại. 2’ * Phát biểu câu 5: cho nhận xét về mối quan hệ giữa các đại lượng  , B, S, N với suất điện động e . Từ biểu thức 0E NBS ta thấy suất điện động sinh ra trong khung dây tỉ lệ với các đại lượng  , B, S, N. 5’ * Thảo luận câu 6: Nêu ra kết luận của nhĩm dựa trên các kiến thức đã học ở chương trình Vật lý 11. Suất điện động gây ra hiệu điện thế ở mạch ngồi cĩ cùng tần số gĩc  . Nếu chọn các điều kiện ban đầu thích hợp thì e u : 0 sinu U t 2’ * Phát biểu câu 7: đưa ra kết luận cá nhân về ý nghĩa của các giá trị tức thời và cực đại. - Giá trị tức thời là giá trị tại thời điểm đang xét t. - Giá trị cực đại là giá trị lớn nhất cĩ thể đạt được. Hoạt động 3 của giáo viên: Tổ chức cho học sinh trình bày và thảo luận nội dung “Dịng điện xoay chiều”. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 5’ * Trình bày câu 8: Viết biểu thức cường độ dịng điện i và giải thích các ký hiệu. Khi đặt vào hai đầu mạch tiêu thụ điện một hiệu điện thế xoay chiều 0 sinu U t thì hiệu điện thế này sẽ tạo ra trong mạch một dịng điện biến thiên điều hịa: 0 sin( )i I t    i : cường độ dịng điện tức thời.  0I : cường độ dịng điện cực đại.   : gĩc lệch pha giữa cường độ dịng điện và hiệu điện thế.  Mối liên hệ giữa tần số dao động f và tần số gĩc  : 2 f  2’ * Trả lời câu 9: Nêu định Dịng điện xoay chiều là dịng điện cĩ nghĩa dịng điện xoay chiều. cường độ biến thiên tuần hồn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin 2’ * Phát biểu và giải thích câu 10. Vì điện trường chuyển động trong các dây dẫn với vận tốc rất lớn, gần bằng vận tốc ánh sáng, nên tại mỗi thời điểm nhất định, điện trường ở mỗi điểm trên mạch khơng phân nhánh là như nhau, do đĩ cường độ dịng điện ở mỗi điểm trên mạch khơng phân nhánh là như nhau. 6’ * Thảo luận câu 11, câu 12 và câu 13 để mở rộng và nắm sâu kiến thức hơn. Giáo viên theo dõi và cho kết luận cuối cùng. * Độ lệch pha giữa cđdđ i và hđt u cho biết sự chênh lệch về thời gian của các đại luợng này. * Dịng điện khơng đổi cĩ chiều và trị số cường độ dịng điện được xem là khơng đổi. Dịng điện xoay chiều cĩ chiều và trị số cường độ dịng điện thay đổi tuần hồn theo thời gian. * Dịng điện khơng đổi cĩ cơng suất thấp, khĩ sản xuất. Dịng điện xoay chiều cĩ cơng suất rất lớn, dễ sản xuất. Hoạt động 4 của giáo viên: Tổ chức cho học sinh trình bày và thảo luận nội dung “Cường độ hiệu dụng và hiệu điện thế hiệu dụng”. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 2’ * Phát biểu câu 14: Tìm hiểu sự biến thiên của cường độ dịng điện. Với tần số 50f Hz , thì trong 1s cường độ dịng điện cĩ 100 lần đạt giá trị cực đại và 100 lần đạt giá trị bằng khơng. 4’ * Thảo luận câu 15, đưa ra nhận định của nhĩm. Khi sử dụng dịng điện xoay chiều người ta khơng quan tâm đến giá trị cực đại hay giá trị tức thời vì những giá trị này chỉ đạt được tại một thời điểm. Cái mà người ta quan tâm là tác dụng của dịng điện trong thời gian dài. Do đĩ, người ta đưa ra giá trị hiệu dụng. 5’ * Trình bày câu 16: đưa ra biểu thức xác định nhiệt lượng đối với dịng điện xoay chiều: 2 0 2 IQ R t So sánh với biểu thức tính nhiệt lượng của dịng điện khơng đổi : 2Q RI t Giá trị hiệu dụng được đưa ra dựa trên sự so sánh năng lượng tỏa ra trên cùng một điện trở, trong cùng khoảng thời gian đối với dịng điện xoay chiều và dịng điện khơng đổi. Khi cho dịng xoay chiều 0 sini I t chạy qua một điện trở thuần R trong một thời gian t khá dài thì nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R là: 2Q RI t với 0 2 II  5’ * Đại diện nhĩm trình bày câu 17. Xuất phát từ cơng thức tính cơng suất tức thời: 2 2 20 sinp Ri RI t  Và so sánh với cơng suất của dịng điện khơng đổi 2P RI Giá trị cường độ hiệu dụng cịn được xác định bằng cách tính giá trị trung bình của cơng suất trong 1 chu kỳ: 2 2 20 0 1sin 2 p RI t RI  So sánh với cơng suất của dịng điện khơng đổi 2P RI ta cĩ: 0 2 II  4’ * Trả lời câu 18 và câu 19: Phát biểu định nghĩa cường độ hiệu dụng, cơng thức tính các giá trị hiệu dụng. Cường độ hiệu dụng của dịng điện xoay chiều bằng cường độ của một dịng điện khơng đổi mà nếu chúng lần lượt đi qua một điện trở trong những thời gian như nhau thì chúng tỏa ra những nhiệt lượng bằng nhau. Các cơng thức tính giá trị hiệu dụng: - Cường độ hiệu dụng: 0 2 II  - Suất điện động hiệu dụng: 0 2 EE  - Hiệu điện thế hiệu dụng: 0 2 UU  2’ * Trình bày câu 20: Cho biết ký hiệu của các giá trị cực đại, giá trị tức thời, giá trị hiệu dụng. Quy ước ký hiệu các giá trị. - Giá trị tức thời: , ,e u i - Giá trị cực đại: 0 0 0, ,E U I - Giá trị hiệu dụng: , ,E U I 5’ Thảo luận câu 21, đưa ra nhận định của nhĩm Các thơng số về điện thế và dịng điện ghi trên các thiết bị điện cũng như các giá trị mà ta đọc được trên các dụng cụ đo là giá trị hiệu dụng. Hoạt động 5 của giáo viên: Hướng dẫn học sinh giải bài tập. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 4’ * Giải bài tập 1: Thảo luận, đưa ra kết luận của nhĩm. Độ sáng của hai bĩng đèn là như nhau, vì nhiệt lượng tỏa ra trong hai trường hợp là bằng nhau. 5’ * Giải bài tập 2: Nêu ý nghĩa các thơng số. Máy truyền hình cĩ thể sử dụng điện một chiều hoặc xoay chiều. - Nếu sử dụng điện một chiều thì điện thế đưa vào phải cĩ định mức từ 10V đến 15V - Nếu sử dụng điện xoay chiều thì điện thế hiệu dụng đưa vào phải cĩ định mức từ 90V đến 120V và cĩ tần số thích hợp là 60Hz. 5’ * Giải bài tập 3: Thực hiện các bước sau: Nhiệt lượng tỏa ra trên bàn là: - Đổi đơn vị thời gian (phút) ra đơn vị chuẩn (giây). - Viết biểu thức tính nhiệt lượng theo 0I . - Thay số và tính. 2 2 2 0 50.6,3 .120 2 2 RI tQ RI t   119070 119J kJ  Hoạt động 6 của giáo viên: Tổng kết tồn bài. 2.3.2 Bài “Dịng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần, cuộn cảm hoặc tụ điện”. I. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA BÀI:  Kiến thức: - Hiểu được tác dụng của tụ điện và cuộn cảm làm dịng điện lệch pha so với hiệu điện thế. - Nắm được các khái niệm cảm kháng, dung kháng và các cơng thức xác định độ lớn của cảm kháng và dung kháng. - Nắm được biểu thức cđdđ i , hđt u và ý nghĩa của định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần, cuộn cảm hoặc tụ điện.  Kỹ năng: - Biết cách vẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ cĩ R, L hoặc C. - Tính được dung kháng, cảm kháng trong mạch xoay chiều.  Liên hệ thực tế: Biết tụ điện và cuộn dây được sử dụng trong các thiết bị điện thơng dụng nào. II. CHUẨN BỊ CHO BÀI HỌC: 1. Tài liệu tham khảo: - Sách Giáo Khoa Vật lý 11. - Sách Giáo Khoa Vật lý 12. - Phạm Thế Dân (2005), 96 câu hỏi lý thuyết vật lý 12, NXB Đại học Quốc gia, TP.HCM. - Trần Văn Dũng (2003), Câu hỏi lý thuyết vật lý và những suy luận cĩ lý, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội. 2. Bộ câu hỏi: Vấn đề Câu hỏi Câu 1: Hãy xác định độ lệch pha giữa hiệu điện thế ở hai đầu điện trở và dịng điện qua điện trở. Giả sử biểu thức hiệu điện thế ở hai đầu điện trở cĩ dạng:  0 sinu U t   Thì biểu thức cường độ dịng điện qua điện trở cĩ dạng như thế nào ? Câu 2: Vẽ giản đồ vectơ biểu diễn quan hệ giữa hiệu điện thế u và dịng điện i I. DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CĨ ĐIỆN TRỞ THUẦN:  Thơng thường một mạch điện xoay chiều trong gia đình hoặc xưởng máy cĩ cả điện trở thuần, cuộn cảm, tụ điện. Tuy nhiên, để đơn giản, chúng ta nghiên cứu những đoạn mạch chỉ cĩ hoặc một điện trở, hoặc một cuộn cảm hoặc một tụ điện trước khi nghiên cứu trường hợp chung. Trước hết chúng ta hãy tìm hiểu mạch chỉ cĩ điện trở thuần. Câu 3: Viết cơng thức biểu diễn định luật Ohm cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ cĩ điện trở thuần. Câu 4: Em hãy nhắc lại cấu tạo của tụ điện và một vài đặc điểm quan trọng của tụ điện đã học trong chương trình Vật lý 11. Câu 5: Hãy nêu tác dụng của tụ điện đối với dịng điện xoay chiều. Tác dụng này cĩ xảy ra đối với dịng một chiều khơng ? Câu 6: Dung kháng là gì ? Cơng thức xác định dung kháng ? II. DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CĨ TỤ ĐIỆN:  Trong các máy điện dân dụng như: quạt máy, máy bơm nước người ta Câu 7: Giả sử biểu thức hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là: 0 sinu U t Chứng minh khi đĩ, cường độ dịng điện qua mạch cĩ biểu thức: 0 sin 2 i I t      Câu 8: Nêu kết luận về độ lệch pha giữa hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch chỉ cĩ tụ điện và cường độ dịng điện qua mạch. Câu 9: Vẽ giản đồ vectơ biểu diễn quan hệ giữa hiệu điện thế và dịng điện. cĩ mắc một tụ điện gọi là tụ khởi động, mục đích là để làm lệch pha các dịng điện đưa vào các cuộn dây. Sự lệch pha này ra sao, các em hãy tìm hiểu qua các câu hỏi sau. Câu 10: Viết biểu thức định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ cĩ tụ điện. Câu 11: Em hãy nhắc lại cấu tạo của cuộn cảm và một vài đặc điểm quan trọng của cuộn cảm đã học trong chương trình Vật lý 11. Câu 12: Nêu tác dụng của cuộn cảm đối với dịng điện xoay chiều. Câu 13: Cảm kháng là gì ? Cơng thức tính cảm kháng. Câu 14: Giả sử biểu thức cường độ dịng điện qua mạch cĩ dạng: 0 sini I t Chứng minh khi đĩ, biểu thức hiệu điện thế ở hai đầu cuộn cảm cĩ dạng: 0 sin 2u U t      Câu 15: Nêu kết luận về độ lệch pha giữa hiệu điện thế ở hai đầu mạch chỉ cĩ cuộn cảm và cường độ dịng điện qua mạch. Câu 16: Vẽ giản đồ vectơ biểu diễn quan hệ giữa hiệu điện thế và dịng điện đối với mạch thuần cảm kháng. III. DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CĨ CUỘN CẢM:  Trong các máy điện như: động cơ điện, máy phát điện, máy biến thế thường cĩ các cuộn dây. Những cuộn dây này được làm từ dây đồng bọc cách điện quấn thành nhiều vịng. Chúng cĩ thể được xem như là những cuộn cảm. Hoạt động của cuộn cảm trong mạch xoay chiều ra sao, các em hãy tìm hiểu qua các câu hỏi Câu 17: Viết cơng thức định luật Ohm cho mạch thuần cảm kháng. sau. Câu 18: Trong thực tế, cuộn cảm cĩ điện trở thuần khơng ? Hãy giải thích. 3. Bài tập. Bài 1: Trong máy bơm nước loại dân dụng cĩ gắn một tụ điện, nhiệm vụ của nĩ là làm lệch pha các dịng điện đưa vào bộ cuộn cảm. Điện dung của tụ điện vào khoảng 20C F . Biết dịng điện xoay chiều chúng ta đang sử dụng cĩ tần số 50f Hz . Tính dung kháng của tụ điện khi máy đang hoạt động. Bài 2: Một cuộn dây cĩ hệ số tự cảm 31,84L mH , điện trở khơng đáng kể. Đặt vào điện áp xoay chiều 0 sin314 ( )u U t V . Xác định cảm kháng của cuộn dây. 4. Đồ dùng dạy học và bộ thí nghiệm. Bộ thí nghiệm quan sát dung kháng và cảm kháng trong mạch xoay chiều và một chiều gồm: tụ điện, cuộn cảm, đèn 220V, Adaptor (biến điện). III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: (1 tiết – 45’) Hoạt động 1 của giáo viên: Theo dõi cơng việc soạn bài ở nhà của học sinh - Trắc nghiệm đầu giờ. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 5’ * Trình, nộp vở hoặc phiếu cĩ ghi các câu trả lời. Trắc nghiệm đầu giờ: Tìm câu phát biểu đúng trong các câu sau: A. Trong mạch thuần điện trở, nếu biểu thức hiệu điện thế ở hai đầu mạch là 0 1sin 3 u U t      thì biểu thức cường độ dịng điện qua mạch sẽ cĩ dạng 0 2sin 3 i I t      với 1 2  B. Trong mạch chỉ cĩ tụ điện, cường độ dịng điện trong mạch trễ pha hơn hiệu điện thế 2  C. Trong mạch thuần cảm kháng, nếu hiệu điện thế hai đầu mạch cĩ biểu thức 0 sin 4 u U t      thì cường độ dịng điện cĩ biểu thức 0 sin 4i I t      . D. Điện trở của dây quấn làm nên cuộn cảm gọi là cảm kháng. Hoạt động 2 của giáo viên: Tổ chức cho học sinh trình bày và thảo luận nội dung “Dịng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần”. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 4’ * Trình bày câu 1 trên cơ sở lý luận tác dụng của điện trở R trong mạch xoay chiều  R khơng đổi trong mạch xoay chiều nên: 0 0sin sin u Ui t I t R R     Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần biến thiên điều hịa cùng pha với dịng điện. Nếu biểu thức hiệu điện thế ở hai đầu điện trở là  0 sinu U t   thì biểu thức cường độ dịng điện qua điện trở là  0 sini I t   , với 00 UI R 1’ * Thực hiện câu 2: Vẽ giản đồ vectơ giữa u và i 1’ * Trả lời câu 3. Cơng thức định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ cĩ điện trở thuần: UI R  Hoạt động 3 của giáo viên: Tổ chức cho học sinh trình bày và thảo luận nội dung “Dịng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ cĩ tụ điện”. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM O 0U  0I  x 2’ * Trình bày câu 4: Nhắc lại kiến thức đã học ở lớp 11 về tụ điện. Hình 2.3: Tụ điện Một hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và cách điện với nhau tạo thành một tụ điện. Hai vật dẫn gọi là hai bản tụ điện. Tụ điện thường gặp là tụ điện phẳng trong đĩ hai bản là hai tấm kim loại phẳng cĩ kích thước lớn so với khoảng cách giữa chúng, đặt song song đối diện nhau, cách điện với nhau. 5’ * Trình bày câu 5 bằng việc thực hiện thí nhgiệm theo sơ đồ sau: - Bước 1: Đặt vào A, B nguồn điện một chiều, nối khĩa điện vào chốt N. Quan sát đèn D. - Bước 2: Thay nguồn một chiều bằng nguồn xoay chiều, đĩng khĩa điện vào chốt M. Quan sát đèn D. - Bước 3: Với nguồn xoay chiều, đĩng khĩa điện vào chốt N. Quan sát đèn D.  Đối với dịng điện một chiều, tụ điện khơng cho dịng điện một chiều đi qua nên trong mạch khơng tồn tại dịng điện.  Dịng điện xoay chiều đi qua được tụ điện.  Trong mạch xoay chiều, tụ điện cĩ tác dụng cản trở dịng điện như một điện trở. 2’ * Trả lời câu 6, viết ra biểu thức tính dung kháng. Để phân biệt với điện trở thuần, điện trở của tụ điện trong mạch xoay chiều được gọi là dung kháng, ký hiệu CZ . D M N A B 1CZ C 5’ * Trình bày câu 7 và câu 8: Chứng minh biểu thức dịng điện 0 sin 2i I t      nếu điện thế hai đầu mạch là 0 sinu U t và đi tới kết luận về độ lệch pha giữa i và u Điện lượng q của tụ điện ở thời điểm t là: 0 sinq Cu CU t  0 0' cos sin 2 i q CU t CU t           Đặt 0 0CU I  ta cĩ: 0 sin 2 i I t      Vậy, trong mạch tụ điện, cường độ dịng điện qua tụ điện sớm pha 2  so với hiệu điện thế hai đầu tụ điện. 1’ * Trình bày câu 9: Vẽ giản đồ vectơ, giải thích giản đồ. 1’ * Trình bày câu 10: Viết biểu thức định luật Ohm. Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ cĩ tụ điện cĩ giá trị bằng thương số của hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch. C UI C U Z   Hoạt động 4 của giáo viên: Tổ chức cho học sinh trình bày và thảo luận dung “Dịng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ cĩ cuộn cảm”. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 2’ * Trình bày câu 11: Nhắc lại Một dây dẫn bọc cách điện được quấn lại O 0U  0I  x kiến thức đã học ở lớp 11 về cuộn cảm. thành khung dây hay ống dây được gọi là cuộn cảm. 5’ * Trình bày câu 12 và câu 13 bằng việc thực hiện thí nghiệm theo sơ đồ sau: - Bước 1: Nối khĩa điện vào M. Quan sát đèn D. - Nối khĩa điện vào N. Quan sát đèn D. Cuộn cảm cĩ tác dụng cản trở dịng xoay chiều như một điện trở. Để phân biệt với điện trở thuần, điện trở đĩ được gọi là cảm kháng, ký hiệu LZ : LZ L 5’ * Trình bày câu 14 và câu 15: Chứng minh biểu thức cường độ dịng điện 0 sin 2 i I t      nếu hiệu điện thế hai đầu mạch là: 0 sinu U t và đi tới kết luận về độ lệch pha giữa u và i .  Hiệu điện thế xoay chiều làm phát sinh trong cuộn cảm dịng điện xoay chiều 0 sini I t . Giả sử tại thời điểm t dịng điện qua L tăng. 0 0' cos sin 2 e Li LI t LI t           Coi điện trở thuần khơng đáng kể thì u e . Đặt 0 0LI U  , ta cĩ: 0 sin 2 u U t      Ngược lại ta cũng cĩ thể viết: 0 sinu U t 0 sin 2 i I t       Vậy, trong mạch điện xoay chiều chỉ cĩ D M N A B cuộn cảm thuần, cường độ tức thời trễ pha 2  so với hiệu điện thế tức thời. 1’ * Trình bày câu 16: Vẽ giản đồ vectơ, giải thích giản đồ. 1’ * Trình bày câu 17, viết biểu thức định luật Ohm. Trong mạch điện xoay chiều cĩ cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng cĩ giá trị bằng thương số của hiệu điện thế hiệu dụng và cảm kháng của mạch. L U UI Z L  2’ * Phát biểu và giải thích câu 18. Trong thực tế, cuộn cảm nào cũng cĩ một điện trở thuần, dù là rất nhỏ. Hoạt động 5 của giáo viên: Tổng kết tồn bài và hướng dẫn học sinh giải bài tập ở nhà. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM * Giải bài tập 1: Dung kháng của tụ điện: 6 1 1 1 2 20.10 .100C Z C C f     159  * Giải bài tập 2: Cảm kháng của cuộn dây: 32 31,84.10 .100LZ L L f     10  2.3.3 Bài “Dịng điện xoay chiều trong đoạn mạch khơng phân nhánh”. I. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA BÀI: O 0U  0I  x  Kiến thức: - Nắm được quan hệ giữa hiệu điện thế với cường độ dịng điện trong mạch khơng phân nhánh - Hiểu được hiện tượng cộng hưởng trong mạch RLC và những ứng dụng của nĩ trong thực tế.  Kỹ năng: - Biết cách dùng giản đồ vectơ để giải các bài tốn về đoạn mạch RLC. - Biết cách tính tổng trở và độ lệch pha của đoạn mạch RLC.  Liên hệ thực tế: - Biết mạch điện trong các hộ gia đình là mạch song song. - Nắm được sơ đồ mạch đèn huỳnh quang. II. CHUẨN BỊ CHO BÀI HỌC: 1. Tài liệu tham khảo: - Sách Giáo Khoa Vật lý 12. - Phạm Thế Dân (2005), 96 câu hỏi lý thuyết vật lý 12, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM. - Nguyễn Thanh Hải (2005), Bài tập định tính và câu hỏi thực tế, NXB Giáo dục, TP. HCM. - Vũ Thị Phát Minh (2005), Các câu hỏi suy luận và vận dụng lý thuyết vật lý 12, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM. 2. Bộ câu hỏi: Vấn đề Câu hỏi Câu 1: (Ơn lại kiến thức cũ) Trong mạch RLC, cường độ dịng điện tại mọi điểm khác nhau khác nhau như thế nào ? I. DỊNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH RLC:  Hệ thống đèn huỳnh quang, quạt điện, máy thu thanh cĩ cả điện trở thuần, cảm kháng, dung kháng bố trí một cách phức tạp. Biểu thức của hiệu điện thế và cường độ Câu 2: Giả sử cường độ dịng điện qua mạch cĩ biểu thức 0 sini I t , hãy thiết lập biểu thức của các hiệu điện thế Ru ở hai đầu điện trở, Lu ở hai đầu cuộn dây, Cu ở hai đầu tụ điện. dịng điện trong các mạch này như thế nào ? Hình 2.4 Câu 3: Trong giản đồ Frexnen người ta chọn trục chuẩn như thế nào ? Khi biểu diễn các vectơ 0RU  , 0LU  và 0CU  ta phải dựa vào các thơng số nào ? Câu 4: Em hãy biểu diễn các vectơ hiệu điện thế lên giản đồ Frexnen và trình bày cách xác định hiệu điện thế hai đầu mạch 0U  . Câu 5: Tìm cơng thức xác định độ lệch pha  giữa hiệu điện thế hai đầu mạch và cường độ dịng điện trong mạch. Từ đĩ suy ra biểu thức tổng quát của hiệu điện thế u II. QUAN HỆ GIỮA DỊNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG ĐOẠN MẠCH RLC:  Việc tìm phương trình dao động của hiệu điện thế hai đầu mạch u bằng phép đại số: R L Cu u u u   là rất phức tạp nên người ta khơng sử dụng phương pháp này mà dùng phương pháp Frexnen. Em hãy tìm hiểu phương pháp Frexnen và phương trình tổng quát của u Câu 6: Em hãy biện luận các trường hợp sau đây trong mạch RLC: Khi nào hiệu điện thế sớm pha, trễ pha và cùng pha so với dịng điện ? Câu 7: Em hãy viết biểu thức định luật Ohm tổng quát từ đĩ suy ra biểu thức xác định tổng trở của một đoạn mạch. III. ĐỊNH LUẬT OHM CHO ĐOẠN MẠCH RLC:  Biểu thức định luật Ohm cho đoạn mạch xoay chiều cĩ gì khác so với dịng điện khơng đổi ? Câu 8: (Câu hỏi nhĩm) Khi dùng biểu thức định luật Ohm để xác định một trong các đại lượng U , I và Z ta cần lưu ý điều gì ? Câu 9: Trong biểu thức tính tổng trở  22 L CZ R Z Z   , giả sử các giá trị dung kháng và cảm kháng là cĩ thể thay đổi được. Em hãy tìm giá trị nhỏ nhất của tổng trở. IV. HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG TRONG MẠCH RLC:  Dao động điện trong mạch RLC cũng xảy ra một hiện tượng gần giống như trong Câu 10: Hiện tượng cộng hưởng điện là gì ? dao động cơ học là biên độ dịng điện đạt giá trị cực đại khi cĩ các điều kiện cần thiết. Em hãy tìm hiểu hiện tượng này. Câu 11: (Câu hỏi nhĩm) Nếu trong mạch cĩ hiện tượng cộng hưởng xảy ra thì những hệ quả nào xảy ra đồng thời với nĩ. 3. Bài tập. Bài 1: Sơ đồ mạch đèn huỳnh quang như sau: Trên bĩng đèn loại 1,2m cĩ ghi 40W. Mắc đèn vào mạch cĩ điện thế 220V và cĩ tần số 50f Hz Khi đèn hoạt động, hiệu điện thế ở hai đầu bĩng đèn vào khoảng 60V. Xem bĩng đèn như một điện trở thuần và cuộn chấn lưu là cuộn cảm, hãy xác định hệ số tự cảm của cuộn chấn lưu. Bài 2: Mạch điện xoay chiều trong gia đình là mạch mắc song song. Giả sử ta cĩ 2 mạch song song như hình vẽ: Đoạn mạch (1) là một bĩng đèn chỉ cĩ điện trở thuần. Đoạn mạch (2) là một máy điện coi như một cuộn dây cĩ hệ số tự cảm 1,7L H và điện trở thuần 500r   , tần số dịng điện trong mạch 50f Hz . Gọi 1i là dịng điện qua bĩng đèn và 2i là dịng điện qua máy điện. Xác định độ lệch pha giữa 1i và 2i . III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: (1 tiết – 45’) Hoạt động 1 của giáo viên: Theo dõi cơng việc soạn bài ở nhà của học sinh - Trắc nghiệm đầu giờ. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 5’ * Trình, nộp vở hoặc phiếu cĩ ghi các câu trả lời. Trắc nghiệm đầu giờ: Tìm câu phát biểu đúng trong các câu sau: cuộn chấn lưu R r, L A. Trong mạch RLC thứ tự vị trí của điện trở R , cuộn cảm L và tụ điện C cĩ ảnh hưởng đến biểu thức điện thế ở hai đầu mạch B. Trong giản đồ Frexnen, vectơ 0CU  trùng với vectơ cường độ dịng điện 0I  . C. Nếu mạch chỉ cĩ điện trở thuần và tụ điện thì hiệu điện thế hai đầu mạch u sớm pha hơn cường độ dịng điện i . D. Khi cĩ hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch RLC thì L CU U . Hoạt động 2 của giáo viên: Tổ chức cho học sinh tìm hiểu nội dung “Dịng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch RLC”. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 1’ * Trả lời câu 1, ơn lại kiến thức đã học ở bài “Hiệu điện thế DĐĐH, DĐXC” Trong mạch khơng phân nhánh RLC, cường độ dịng điện như nhau tại mọi điểm 4’ * Trả lời câu 2 và viết các biểu thức , ,R L Cu u u Nếu cường độ dịng điện qua mạch là 0 sini I t thì: - Hiệu điện thế ở hai đầu điện trở cùng pha với dịng điện. 0 sinR Ru U t - Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây thuần cảm sớm pha hơn dịng điện 2  . 0 sin 2L L u U t      - Hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện trễ pha hơn dịng điện 2  . 0 sin 2C C u U t      Hoạt động 3 của giáo viên: Tổ chức cho học sinh trình bày và thảo luận nội dung “Quan hệ giữa dịng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch RLC”. TG HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC CẦN NẮM 5’ * Trình bày câu 3 và thực hiện câu 4 bằng cách vẽ lên bảng giản đồ vectơ. Trong giản đồ Frexnen, người ta chọn trục chuẩn là trục cường độ dịng điện và các vectơ 0RU  , 0LU  và 0CU  được biểu diễn thơng qua hai thơng số là độ lớn của chúng và gĩc lệch pha của chúng so với dịng điện. 4’ * trình bày câu 5 bằng cách dựa vào giản đồ Frexnen đã vẽ tính