Sáng kiến khoa học độc đáo cho đồ dùng học tập

Nhóm tác giả: Ngô Minh Quang (ngoài cùng bên trái) và Phan Minh Hiệp (thứ 2 từ trái sang) nhận giải thưởng tại lễ tổng kết Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên và nhi đồng tỉnh Lạng Sơn lần thứ 8

Trong giờ học Vật lý cần có những bộ thí nghiệm, thiết bị phục vụ công tác giảng dạy và học tập. Các bộ thí nghiệm, thiết bị này nằm trong danh mục do Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) cung cấp cho các trường phổ thông. Trong đó, bộ thí nghiệm cảm ứng điện từ được trang bị cho hầu hết các trường. Tuy nhiên, các bộ thí nghiệm truyền thống về hiện tượng cảm ứng điện từ (như máy phát tần số và đồng hồ đo điện năng) đều dùng nam châm tạo ra từ trường. Để tạo ra từ trường cần có sự chuyển động tương đối giữa nam châm và vòng dây, vì vậy, thời gian diễn ra hiện tượng rất nhanh, suất điện động cảm ứng tạo ra có độ lớn không ổn định làm cho việc quan sát kết quả gần như không thực hiện được. Hạn chế này của thiết bị khiến người xem không khảo sát được mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng vật lý trong hiện tượng cảm ứng điện từ.

Em Ngô Minh Quang, học sinh lớp 12B, Trường THPT chuyên Chu Văn An cho biết: “Do không khảo sát được mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng vật lý trong hiện tượng cảm ứng điện từ từ các thiết bị được trang bị ở trường nên chúng em không thể kiểm nghiệm chính xác các chỉ số (suất điện động và số vòng dây) làm cho giờ học không đạt hiệu quả cao. Vì có thí nghiệm nhưng không nhìn thấy kết quả thì định luật nêu ra hoàn toàn trên cơ sở lý thuyết. Do đó, chúng em đã có sáng kiến chế tạo ra bộ thí nghiệm cảm ứng điện từ sử dụng nguồn phát từ trường biến thiên.

Bộ thí nghiệm được trưng dụng 70% thiết bị có sẵn của trường là máy phát tần số, đồng hồ đo điện đa năng. Số còn lại, nhóm tác giả chỉ trang bị thêm cuộn Hem – hôm và các vòng dây điện. Em Phan Minh Hiệp, cùng nhóm nghiên cứu cho biết: “Chỉ với 300.000 đồng thì chúng em đã mua được cuộn Hem – hôm và các vòng dây cho bộ thí nghiệm. Các vật liệu này có sẵn trên thị trường nên rất dễ tìm mua”.

Thạc sỹ Hà Bình Dương, Trường THPT chuyên Chu Văn An, giáo viên hướng dẫn nhóm nghiên cứu cho biết: Bộ thí nghiệm do các em có ý tưởng và sáng tạo ra có tác dụng hữu hiệu cho thí nghiệm vật lý. Bởi không có thiết bị này thì kết quả độ lớn của suất điện động cảm ứng tỷ lệ thuận với diện tích vòng dây, diện tích vòng dây tỷ lệ thuận với cosα chỉ là cơ sở lý thuyết. Qua thiết bị có thể kiểm chứng được định luật cảm ứng điện từ bằng thực nghiệm với những chỉ số rất rõ ràng. Đây là một trong những sáng kiến độc đáo do học sinh của trường sáng chế cho lĩnh vực đồ dùng học tập.

Với chi phí không cao nhưng bộ thí nghiệm cảm ứng điện từ sử dụng nguồn phát từ trường biến thiên của nhóm tác giả Ngô Minh Quang và Phan Minh Hiệp đã đem lại ý nghĩa lớn trong giảng dạy, học tập, nghiên cứu môn học Vật lý. Về khoa học, bộ thí nghiệm kiểm chứng được định luật cảm ứng điện từ bằng thực nghiệm. Về thực tiễn, nó có thể được nghiên cứu, chế tạo hoặc sản xuất để trang bị cho tất cả các trường phổ thông trên cả nước với kinh phí phù hợp.

Ông Nguyễn Quang Huy, Trưởng phòng Quản lý Công nghệ và Quản lý chuyên ngành, Sở Khoa học và Công nghệ Lạng Sơn cho biết: Sản phẩm này đạt giải ba trong cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên và nhi đồng tỉnh Lạng Sơn lần thứ 8 năm 2016 đồng thời là 1 trong 3 mô hình, sản phẩm của Lạng Sơn lọt vào vòng chung khảo Cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên và nhi đồng toàn quốc lần thứ 12 năm 2016.