SKKN Kinh nghiệm ứng dụng “phần mềm cảm ứng điện từ” trong dạy học Vật lí lớp 11 ở trường THPT Bắc Sơn

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT BẮC SƠN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG “PHẦN MỀM 
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP 11 
Ở TRƯỜNG THPT BẮC SƠN
Người thực hiện: Bùi Văn Tuyển
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh mực (môn): Vật Lí
THANH HOÁ NĂM 2017
MỤC LỤC
1. Mở đầu:1
1.1. Lí do chọn đề tài.....1
1.2. Mục đích nghiên cứu..1
1.3. Đối tượng nghiên cứu.....1
1.4. Phương pháp nghiên cứu....2
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm:...3
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm....3
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm....3 
2.3. Giải pháp và tổ chức thực hiện...4
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.......5
3. Kết luận, kiến nghị:.6
3.1. Kết luận..6
3.2. Kiến nghị....6
Tài liệu tham khảo:.........7
1. Mở đầu - Trong trang này, nội dung các mục 1.1; 1.2; 1.3 do tôi tự viết ra (có tham khảo từ TLTK [1], [2]).
.
1.1. Lí do chọn đề tài.
	Trong quá trình dạy học môn vật lí, thí nghiệm biểu diễn vật lí đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Việc thực hiện có hiệu quả các thí nghiệm biểu diễn đã góp phần không nhỏ trong việc thực hiện thành công việc dạy học theo phương pháp đổi mới.
	Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, do điều kiện về cơ sở vật chất hoặc do điều kiện về thời gian mà nhiều thí nghiệm biểu diễn trực quan giáo viên không thể tiến hành được. 
	Mặt khác, trong một số trường hợp, việc tiến hành thí nghiệm biểu diễn trực quan cũng gặp phải hạn chế nhất định, học sinh chỉ nhìn thấy kết quả thí nghiệm mà khó hoặc không thể hình dung ra bản chất của quá trình vật lí diễn ra trong thí nghiệm.
	Do đó, việc ứng dụng những tiến bộ của công nghệ thông tin vào quá trình dạy học để thực hiện các thí nghiệm ảo, hoặc để trình chiếu và mô phỏng hỗ trợ các thí nghiệm trực quan trong một số trường hợp là thực sự cần thiết. 
1.2. Mục đích nghiên cứu.
	Để thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa mới môn vật lí và dạy - học theo phương pháp đổi mới đạt hiệu quả thì đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu, phải tìm tòi để đưa ra được những phương pháp giảng dạy có hiệu quả; phải làm sao để cho giờ học trực quan nhất, dễ hiểu nhất, lôi cuốn học sinh nhất; Có như thế, học sinh mới chủ động, tích cực, không cảm thấy bị nhàm chán trong giờ học, đặc biệt là những giờ học có nội dung kiến thức trìu tượng, phức tạp. 
	Việc đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin vào trong quá trình dạy học vật lí để thực hiện các thí nghiệm ảo, hoặc hỗ trợ biểu diễn mô phỏng các thí nghiệm trực quan là một trong những biện pháp được vận dụng nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả trong công tác giảng dạy và học tập. 
	Trong đề tài này, tôi sẽ nghiên cứu để ứng dụng “Phần mềm Cảm ứng điện từ” [1] để hỗ trợ cho quá trình thực hiện cũng như mô phỏng lại thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ trong chương trình vật lí lớp 11 nhằm nâng cao chất lượng, hiệu quả trong công tác giảng dạy.
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu: 
 - Thí nghiệm biểu diễn trực quan và hỗ trợ biểu diễn mô phỏng thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ (Vật lí 11 – Chương trình chuẩn) [2].
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu:
	Học sinh lớp 11A3 và lớp 11A5 Trường THPT Bắc Sơn - Ngọc Lặc – Thanh Hóa.
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
	Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau:
 	- Phương pháp quan sát sư phạm.
	- Phương pháp thống kê.
- Phương pháp biểu diễn, mô tả.
- Phương pháp thực hiện các bước thí nghiệm vật lí.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm - Nội dung trong trang này do tôi tự viết ra (có tham khảo và trích dẫn một số cụm từ để trong dấu “ ” từ tài liệu tham khảo [2]).
.
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm. 
Việc đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học vật lí để thực hiện các thí nghiệm ảo, hoặc hỗ trợ biểu diễn mô phỏng các thí nghiệm trực quan trong dạy học vật lí ở trường THPT Bắc Sơn là một trong những phương pháp nhằm tích cực hóa tư duy và khả năng tự lực nắm kiến thức của học sinh trong giờ học vật lí. Nội dung chủ yếu là giáo viên ứng dụng sự tiến bộ của công nghệ thông tin để thực hiện các thí nghiệm ảo (chỉ áp dụng đối với những thí nghiệm không có điều kiện làm thí nghiệm trực quan), hoặc hỗ trợ biểu diễn mô phỏng các thí nghiệm trực quan để học sinh dễ hiểu hơn về bản chất của quá trình vật lí diễn ra trong các thí nghiệm. Từ đó, kích thích sự chú ý, hứng thú và tích cực học vật lí của học sinh .
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm. 
	“Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ” [2] (Vật lí 11 – Chương trình chuẩn) là một bài có nội dung kiến thức mới, rất quan trọng nhưng cũng khá trừu tượng với đại đa số học sinh nói chung và nhất là đối với đối tượng học sinh của trường THPT Bắc Sơn nói riêng. Trong bài này, sau khi hướng dẫn học sinh tìm hiểu xong phần “I- Từ thông” [2], ở phần “II- Hiện tượng cảm ứng điện từ” [2], giáo viên sẽ phải thực hiện các thí nghiệm biểu diễn trực quan về hiện tượng cảm ứng điện từ:
	Thí nghiệm 1: Cho nam châm chuyển động lại gần hoặc ra xa vòng dây.
	Thí nghiệm 2: Cho vòng dây chuyển động lại gần hoặc ra xa nam châm.
	Thí nghiệm 3: Đóng, ngắt hoặc thay đổi cường độ dòng điện trong mạch có nam châm điện.
	Thí nghiệm 4: Thay đổi diện tích vòng dây.
	Thí nghiệm 5: Khung dây quay trong từ trường.
	Tuy nhiên, việc làm thí nghiệm biểu diễn trực quan về hiện tượng cảm ứng điện từ ở trường THPT Bắc Sơn gặp nhiều khó khăn do sự thiếu thốn về trang thiết bị và phòng học bộ môn. Thông thường, nếu có chuẩn bị tốt thì các giáo viên giảng dạy ở trường cũng chỉ có thể thực hiện được các thí nghiệm 1, 2 và 3.
	Mặt khác, việc tiến hành các thí nghiệm biểu diễn trực quan về hiện tượng cảm ứng điện từ cũng gặp phải hạn chế nhất định, học sinh chỉ có thể nhìn thấy kết quả thí nghiệm mà khó hoặc không thể hình dung ra điểm chung của quá trình vật lí diễn ra trong các thí nghiệm, đó là, trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biên thiên thì trong mạch kín xuất hiện dòng điện cảm ứng. 
	Từ những thực trạng trên tôi đưa ra đề tài Kinh nghiệm ứng dụng “Phần mềm Cảm ứng điện từ” trong dạy học vật lí ở trường THPT Bắc Sơn. [1] 
2.3. Giải pháp và tổ chức thực hiện - Trong trang này, nội dung mục 2.3 do tôi tự viết ra (có tham khảo từ TLTK [1], [2]).
. 
	Trước khi đưa vào khảo sát để làm sáng kiến kinh nghiệm thì tôi đã có nhiều năm vận dụng “Phần mềm Cảm ứng điện từ” [1] vào trong dạy học vật lí đối với các khối lớp 11, mà gần đây nhất là vào năm học 2014-2015 đối với lớp 11A6 thì thấy có hiệu quả; Vì vậy, để kiểm chứng, năm học 2016-2017 tôi tiến hành khảo sát ở hai lớp đang giảng dạy là lớp 11A3 và 11A5. Phương pháp khảo sát mà tôi tiến hành ở hai lớp được thực hiện như sau:
	- Đối với lớp 11A3 tôi tiến hành được các thí nghiệm trực quan 1, 2 và 3 (Thí nghiệm 1: Cho nam châm chuyển động lại gần hoặc ra xa vòng dây. Thí nghiệm 2: Cho vòng dây chuyển động lại gần hoặc ra xa nam châm. Thí nghiệm 3: Đóng, ngắt hoặc thay đổi cường độ dòng điện trong mạch có nam châm điện), các thí nghiệm 4, 5 (Thí nghiệm 4: Thay đổi diện tích vòng dây. Thí nghiệm 5: Khung dây quay trong từ trường) không thực hiện được nên tôi mô tả; không sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm để hỗ trợ. 
- Đối với lớp 11A5 thì tôi ứng dụng “Phần mềm Cảm ứng điện từ” [1]: cho học sinh xem video quay lại việc tiến hành các thí nghiệm trực quan; sau đó, dùng phần mềm này mô phỏng lại các thí nghiệm trực quan để hỗ trợ cho học sinh.
So sánh hiệu quả của phương án giảng dạy ở hai lớp tôi nhận thấy:
	Đối với lớp 11A3, sau khi tiến hành các thí nghiệm 1, 2, 3 và mô tả các thí nghiệm 4, 5; Đối với lớp 11A5, sau khi ứng dụng “Phần mềm Cảm ứng điện từ” [1] cho học sinh xem video quay lại việc tiến hành các thí nghiệm trực quan và dùng phần mềm này mô phỏng lại các thí nghiệm để hỗ trợ cho học sinh - giáo viên đều dẫn dắt: “Các thí nghiệm trên, tuy có cách tiến hành khác nhau nhưng cùng cho một kết quả, đó là, trong mạch kín xuất hiện dòng điện cảm ứng. Chứng tỏ, trong các thí nghiệm này đều có một quá trình vật lí chung diễn ra”, sau đó giáo viên đặt câu hỏi: “Vậy, điểm chung của quá trình vật lí diễn ra trong các thí nghiệm trên là gì? Phân tích cụ thể đối với từng thí nghiệm”.
Kết quả thu được ngay tại lớp có thể tóm tắt theo bảng tiêu chí sau: 
Lớp
Sĩ số HS
Số học sinh giơ tay trả lời câu hỏi
Số học sinh phân tích được cụ thể quá trình vật lí diễn ra trong từng thí nghiệm
Quan sát chung về không khí lớp học
Kết quả thu được ngay tại lớp có thể tóm tắt theo bảng tiêu chí sau: 
Lớp
Sĩ số HS
Số học sinh giơ tay trả lời câu hỏi
Số học sinh phân tích được cụ thể quá trình vật lí diễn ra trong từng thí nghiệm
Quan sát chung về không khí lớp học
11A3
32
4
3
Lớp học khá trầm, không khí căng thẳng.
11A5
32
8
7
Lớp học sôi nổi, học sinh hứng thú
và tích cực.
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường - Trong trang này, nội dung mục 2.4 do tôi tự viết ra (có tham khảo từ TLTK [1])
.
	Kết quả của việc vận dụng “Phần mềm Cảm ứng điện từ” [1] vào công tác giảng dạy rõ ràng cho thấy:
	+ Đối với giáo viên: Giáo viên đỡ vất vả hơn do không phải chuẩn bị nhiều thí nghiệm cùng một lúc.
	+ Đối với nhà trường: Khắc phục được sự thiếu thốn về cơ sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm ở nhà trường.
	+ Đối với học sinh: Bài học có sự mô phỏng trực quan hơn. Học sinh hiểu bài, hứng thú và tích cực hơn trong giờ học.
3. Kết luận, kiến nghị - Nội dung trong trang này do tôi tự viết ra (có tham khảo từ TLTK [1], [2], [3]).
.
3.1. Kết luận.
	Việc vận dụng “Phần mềm Cảm ứng điện từ” [1] để xem thí nghiệm biểu diễn trực quan và hỗ trợ biểu diễn mô phỏng các thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ vào trong công tác giảng dạy rõ ràng cho thấy tính thực tế, tính ứng dụng và tính hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.
3.2. Kiến nghị.
	3.2.1. Sáng kiến kinh nghiệm của tôi tuy viết cho chương trình Vật lí 11 (Chương trình chuẩn) [2] nhưng hoàn toàn có thể nghiên để cứu ứng dụng cho chương trình Vật lí 11 (Chương trình nâng cao) [3]. 
	3.2.2. “Phần mềm Cảm ứng điện từ” [1] cũng có phần hỗ trợ mô phỏng định luật Len-xơ về chiều của dòng điện cảm ứng. Mong các đồng chí tiếp tục nghiên cứu để vận dụng tính năng này vào quá trình dạy học.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
TRỊNH BÁ PHÒNG
Thanh Hóa, ngày..... tháng..... năm 20....
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác.
(Ký và ghi rõ họ tên)
BÙI VĂN TUYỂN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. “Phần mềm Cảm ứng điện từ”. 
 Tác giả: T.S Phạm Xuân Quế - Th.S Nguyễn Quang Vinh – Cử nhân tin học Phạm Tuấn Tài (trường Đại học Sư Phạm I) thực hiện.
Tải tại địa chỉ: 
https://drive.google.com/drive/folders/0B9evE2KCB4BHUHNNNUpwcVlzTWs?usp=sharing
 [2]. Sách giáo khoa Vật lí 11 (Chương trình chuẩn) – Lương Duyên Bình tổng chủ biên – Nhà xuất bản giáo dục, 2011.
[3]. Sách giáo khoa Vật lí 11 (Chương trình nâng cao) – Nguyễn Quý Thao tổng chủ biên – Nhà xuất bản giáo dục, 2007.
PHỤ LỤC
Hướng dẫn các bước thao tác sử dụng phần mềm Cảm ứng điện từ.
Tải tại địa chỉ:
https://drive.google.com/drive/folders/0B9evE2KCB4BHUHNNNUpwcVlzTWs?usp=sharing
Bước 1: Nháy đúp chuột trái vào Folders Phần mềm Cảm ứng điện từ
Bước 2: Nháy đúp chuột trái thư mục Files Setup
Bước 3: Nháy đúp chuột trái vào thư mục Support
Bước 4: Nháy đúp chuột trái vào Files Thi-nghiem-vat-ly.exe
Bước 5: Nháy chuột trái vào mục Chọn nội dung thí nghiệm
Bước 6: Chọn mục thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ (dòng đầu tiên)
Bước 7: Thực hiện xem video các thí nghiệm trực quan về hiện tượng cảm ứng điện từ (nháy chuột trái vào 1. Thí nghiệm)
-> Hình ảnh cắt từ video thí nghiệm 1: Nam châm chuyển động lại gần hoặc ra xa vòng dây.
Bước 8: Thực hiện xem hỗ trợ mô phỏng các thí nghiệm trực quan về hiện tượng cảm ứng điện từ (nháy chuột trái vào 2. Mô phỏng thí nghiệm) 
-> Hình ảnh cắt từ video mô phỏng thí nghiệm 1: Nam châm chuyển động lại gần hoặc ra xa vòng dây.
-> Một hình ảnh khác cắt từ video mô phỏng thí nghiệm 5: Khung dây quay trong từ trường.
-> Giao diện phần mềm khi đóng kết thúc thí nghiệm.