(Skkn 2023) phát triển cho học sinhkhảnăngvậndụng kiến thức vật lí thôngquatrảinghiệm tự thiết kế các sảnphẩmsaukhihọc chủ đề “độnglượng

Thực trạng GV sử dụng phương pháp hoạt động TNST trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay.. Thực trạng HS được học phương pháp hoạt động TNST trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện n

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI:

PHÁT TRIỂN CHO HỌC SINH KHẢ NĂNG VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ THÔNG QUA TRẢI NGHIỆM TỰ THIẾT KẾ CÁC SẢN PHẨM SAU KHI

HỌC CHỦ ĐỀ “ĐỘNG LƯỢNG”

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT ĐÔ LƯƠNG 1

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI :

PHÁT TRIỂN CHO HỌC SINH KHẢ NĂNG VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ THÔNG QUA TRẢI NGHIỆM TỰ THIẾT KẾ CÁC SẢN PHẨM SAU

KHI HỌC CHỦ ĐỀ “ĐỘNG LƯỢNG”

Lĩnh vực: Vật lí Tác giả: Nguyễn Thị Thúy Tổ: Khoa học tự nhiên.

Điện thoại: 0919.175.717

NĂM HỌC 2022-2023

3 Đối tượng nghiên cứu 5

4 Phương pháp nghiên cứu 5

6 Điểm mới, cải tiến, đóng góp mới của đề tài 6

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn 7

I.1 Hoạt động nhận thức của HS trong dạy học 7I.2 Giáo dục TNST và tầm quan trọng của hoạt độnggiáo dục TNST 8I.2.1 TNST và giáo dục TNST là gì? 8I.2.2 Tầm quan trọng của hoạt động giáo dục TNST 8I.3 Quy trình thực hiện hoạt động giáo dục TNST 10I.4 Đánh giá trong tổ chức hoạt động TNST 11

II.1 Thực trạng GV sử dụng phương pháp hoạt động TNST trong dạy

học vật lí ở trường THPT hiện nay 12II.2 Thực trạng HS được học phương pháp hoạt động TNST trong dạy

học vật lí ở trường THPT hiện nay 13

Chương II Giải pháp thực hiện 15

I Đề xuất một số sản phẩm TNST có thể thực hiện trong chương

mềm Data Stadio

II.2.1 Tiến trình hoạt động TNST 17II.2.2 Kết quả sản phẩm 28II.3 Hoạt động TNST tự thiết kế các sản phẩm sau khi học chủ đề

II.3.1 Chế tạo mô hình tên lửa 36

II.3.2 Chế tạo mô hình xe chạy bằng phản lực. 41

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 44

I Khảo sát học sinh về thái độ, kiến thức, phẩm chất năng lực sau

II Khảo sát đánh giá chéo giữa các nhóm 45

III Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của đề tài 46

III.1 Mục đích của khảo sát 46III.2 Nội dung và phương pháp khảo sát 46III.2.1 Nội dung khảo sát 46III.2.2 Phương pháp khảo sát và thang đánh giá 46

III.4 Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Ưu thế của giáo dục TNST trong phát triển tư duy đã được nhiều nhà khoa họcchứng minh Herman Ebbinghaus – nhà vật lí học người Đức, người đi tiên phongtrong nghiên cứu thực nghiệm và trí nhớ đã chỉ ra rằng nếu tỷ lệ tiếp thu của bạn(từ một bài giảng) là 100% vào ngày thứ nhất thì tới ngày thứ hai, con số ấy sẽgiảm đi đáng kể từ 50-80% và cứ thế đến khi chỉ còn 2-3% vào ngày cuối cùng củatháng Tương tự như vậy, theo William Glasser, chúng ta chỉ học được 10% từ việcđọc, 20% từ việc nghe (từ người khác) Trong khi đó, ông cho rằng 80% kiến thứcchúng ta tiếp thu được là thông qua việc TNST thực tế.

Hoạt động nhận thức của con người tuân theo quy luật nhận thức của triết họcduy vật biện chứng: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừutượng đến thực tiễn- đó là con đường nhận thức chân lí, của sự nhận thức thực tạikhách quan” (VI Lênin) Quá trình nhận thức Vật lí học cũng không vượt ra ngoàiquy luật đó, bởi vật lí học là một nghành khoa học thực nghiệm, từ sự quan sát sựvật hiện tượng trong hiện thực khách quan, các nhà khoa học xây dựng giả thuyết,tiến hành các thí nghiệm kiểm chứng các giả thuyết và rút ra kết luận Do đó hoạtđộng TNST Vật lí với hình thức tự thiết kế các sản phẩm giúp trực quan sinh động,tạo niềm tin ý chí, phát triển tư duy, khả năng nhận thức của HS, góp phần giáodục kỹ thuật tổng hợp

Cơ học, nền tảng của Vật lí học, được manh nha đầu tiên trong quá trình pháttriển của vật lí học Với các hoạt động săn bắn, hái lượm của thời kì nguyên thủy,các ngành sản xuất nhỏ, rồi đến các cuộc cách mạng công nghiệp…đã hình thànhnên một nền Vật lí đa lĩnh vực Trong cơ học, các định luật bảo toàn luôn đóng mộtvai trò trọng tâm Định luật bảo toàn năng lượng luôn đúng trong mọi lĩnh vực,riêng định luật bảo toàn động lượng là một trường hợp riêng có thể kiểm chứngbằng thực nghiệm Việc ứng dụng định luật bảo toàn động lượng vào cuộc sống rấtphổ biến như: Chuyển động của tên lửa, máy bay phản lực, hiện tượng giật lùi củakhẩu đại bác hay báng súng khi bắn, chuyển động của vi sinh vật như bạchtuộc Cho nên, với định luật bảo toàn động lượng, việc tiến hành các sản phẩmTNST rất phong phú và đa dạng Tuy nhiên, khi học chương “Động lượng”, một sốkhông ít HS thường cảm thấy kiến thức nhàm chán, lí thuyết khó, niềm tin về địnhluật bảo toàn động lượng chưa thuyết phục, kết quả đạt được chủ yếu vận dụngcông thức giải bài tập… các em chưa tự kiểm chứng bằng thực nghiệm, chưa thấyđược ý nghĩa tuyệt vời của định luật

Trong thực tế, tại trường THPT hiện nay, Bộ GDĐT đã triển khai rất nhiềuđợt tập huấn về phương pháp dạy học tích cực qua LMS như: PP bàn tay nặn bột,PPDH nhóm, PPDH theo trạm, PPDH đóng vai…tập huấn trực tiếp về các hoạtđộng NGLL, TNST sáng tạo, Stem…nhưng tần suất GV áp dụng vào thực tế cònrất ít, thậm chí có GV chưa từng thực hiện Với lí do ngại thay đổi, ngại tìm tòi…Riêng bộ môn vật lí, GV gặp khó khăn trong tiến trình thực hiện thí nghiệm vì tốnnhiều thời gian, tốn kém, đặc biệt các sản phẩm tự thiết kế thường khó làm, ít thẩm

mỹ, độ chính xác không cao do nhiều yếu tố không đảm bảo và đáp ứng điều kiệnchuẩn

Xuất phát từ thực trạng nói trên tôi đề xuất đề tài nghiên cứu “Phát triển cho

học sinh khả năng vận dụng kiến thức Vật lí thông qua trải nghiệm tự thiết kế các sản phẩm sau khi học chủ đề “Động lượng””.

2 Mục đích nghiên cứu.

Mục đích của đề tài là nhằm giải quyết những vấn đề sau:

- Điều tra thực trạng GV sử dụng, HS được học phương pháp TNST trong dạyhọc vật lí ở trường THPT hiện nay

- Điều tra tính cấp thiết và khả thi của đề tài

- Hiểu về giáo dục TNST và tầm quan trọng của nó

- Đề xuất một số TNST trong chương trình Vật lí lớp 10 và lớp 11- Chươngtrình giáo dục 2018

- Tổ chức dạy học TNST chuyên đề “Động lượng” Phát triển phẩm chất, nănglực cho học sinh

- Tạo ra sản phẩm làm nguồn học liệu cho các năm học tiếp theo

3 Đối tượng nghiên cứu:

- Hoạt động TNST trong giảng dạy vật lí

- Chuyên đề “Động lượng” sách giáo khoa Vật lí 10- Chương trình giáo dục2018

- HS và các năng lực đặc thù của HS

- Máy tính với phần mềm Data Studio

- Bộ thí nghiệm đệm không khí

- Các sản phẩm TNST

4 Phương pháp nghiên cứu:

-Phương pháp lí thuyết: Nghiên cứu lí luận dạy học hiện đại, các phương phápdạy học tích cực, các thông tư, văn bản chỉ đạo của Bộ GDĐT, các văn kiện đại hộiĐảng, sách giáo khoa, các phần mềm dạy học

5 Phạm vi nghiên cứu:

- Về nội dung: Đề tài tập trung nghiên cứu 3 giải pháp, trong đó 1 giải phápchung cho nội dung chương trình vật lí 10, vật lí 11 và 2 giải pháp cho hoạt

động TNST ở chủ đề “ Động lượng” trong chương trình giáo dục tổng thể Vật lí

10, áp dụng tại trường THPT Đô Lương 1 và các trường THPT trên địa bàn nơitôi công tác

- Về thời gian: Thời gian nghiên cứu từ ngày 1/6/2022 đến ngày 15/4/2022

6 Tính mới, cải tiến, đóng góp mới của đề tài.

- Sử dụng sự hỗ trợ máy tính với phần mềm Data Studio với kết quả cho ra đồthị vận tốc chuyển động các vật trước và sau va chạm, bảng số liệu về thời gian vàvận tốc của các vật va chạm, kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng một cáchchân thực, rõ ràng hơn so với thực hành đo, ghi chép số liệu sau đó tính toán đưa rakết quả của HS

- HS TNST cải tiến được nhiều phương án thí nghiệm kiểm chứng định luật màtiết thực hành ở sách giáo khoa chỉ nêu ra hai phương án Bên cạnh đó, còn tạođiều kiện cho HS tiếp cận được công nghệ số trong dạy học

- Các sản phẩm TNST chế tạo mô hình xe chạy bằng phản lực, mô hình tên lửađược cải tiến giúp hiện tượng rõ ràng hơn, mang đến niềm yêu thích và những ấntượng khó quên cho HS

Phần II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Chương I Cơ sở lí luận và thực tiễn

I Cơ sở lí luận

I.1 Hoạt động nhận thức của HS trong dạy học.

Nhận thức là một quá trình phản ánh hiện thực khách quan bởi con người, làquá trình sáng tạo tri thức trong bộ óc con người Nhờ có nhận thức, con người mới

có được ý thức về thế giới Việc nhận thức thế giới của con người có thể đạt đếntrình độ khác nhau từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp Mức độ thấp ban đầu

là nhận thức lí tính bao gồm: Cảm giác, tri giác và biểu tượng, trong đó con ngườiphản ánh vào não những biểu hiện bên ngoài của sự vật khách quan, những cáiđang trực tiếp tác động vào giác quan Mức độ cao còn gọi là nhận thức lý tính haycòn gọi là tư duy, lúc này con người phản ánh vào não những thuốc tính bên trongcủa sự vật, những mối quan hệ có tính quy luật Dựa trên những dữ liệu cảm tính,con người tổ chức các hoạt động phân tích, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóađưa ra các tính chất chủ yếu đối với hiện tượng và hình thành khái niệm Đến đây,con người tư duy bằng khái niệm

Như vậy tư duy là mức độ cao của nhận thức, được hình thành và phát triểntrong quá trình nhận thức tích cực của chính người đó Là quá trình hoạt động trítuệ, tư duy xác lập những mối quan hệ các tri thức về thực tại và xây dựng tri thứcmới Tư duy là sự phản ánh khái quát và gián tiếp hiện thực khách quan

Theo lí thuyết “vùng phát triển gần” của Vưgôtxki thì: Chỗ tốt nhất của sự pháttriển trẻ em vùng phát triển gần Vùng đó là khoảng cách giữa trình độ hiện tại của

HS và trình độ phát triển cao hơn cần vươn tới Do đó trong dạy học, GV cần cócác phương pháp thích hợp để đưa HS vào hoàn cảnh phải tư duy

Quá trình nhận thức của người học: Người học có thể học thông qua việc thamgia vào các hoạt động tại một môi trường cụ thể Các hoạt động đó sẽ đem lạinhững kinh nghiệm học tập nhất định, kinh nghiệm học tập sẽ cung cấp những điều

cơ bản cho việc định hướng quan sát, dự đoán hiệu quả, đây là những căn cứ đểtích lũy tri thức, hình thành dần khái niệm trừu tượng Sau đó khái niệm trừu tượng

có thể được tích cực thử nghiệm để lần lượt tạo ra những kinh nghiệm học tập mới.Quá trình này được lặp đi, lặp lại nhưng không trùng lên nhau mà theo đường xoáytrôn ốc và mở rộng Sau một thời gian học tập thì số lượng khái niệm được tăng lên,nội hàm khái niệm cũng được tường minh dần dần

Tuy nhiên, cũng cần phân biệt quá trình nhận thức của HS với quá trình nhậnthức của các nhà khoa học là khác nhau HS nhận thức là tìm lại cho mình nhữngcái có sẵn trong sách vở, tài liệu Điều quan trọng là HS phải “tự khám phá lại”, để

có thói quen làm công việc khám phá đó trong hoạt động thực tiễn sau này Hoạtđộng khoa học là sáng tạo, do đó không hy vọng HS nhờ áp dụng các phương phápkhoa học mà có được sáng tạo lớn như các nhà khoa học, chỉ muốn các em làm

I.2 Giáo dục TNST và tầm quan trọng của hoạt độnggiáo dục TNST.

I.2.1 TNST và giáo dục TNST là gì?

TNST là quá trình nhận thức, khám phá đối tượng bằng việc tương tác với đốitượng thông qua các thao tác vật chất bên ngoài (nhìn, sờ, nếm, ngửi ) và các quátrình tâm lý bên trong (chú ý, ghi nhớ, tư duy, tưởng tượng) Thông qua đó, chủ thể

có thể học hỏi, tìm tòi, sáng tạo, tiếp thu, tích lũy được những kinh nghiệm cho bảnthân và hoàn thiện các kĩ năng trong cuộc sống

Giáo dục TNST, hiểu một cách đơn giản, là quy trình ‘học thông qua thựcnghiệm’ Nói một cách cụ thể hơn, quy trình này bắt đầu với việc thực hành, thựcnghiệm và sau đó người học phân tích, suy ngẫm về sự TNST và kết quả của sựTNST đó Quy trình này giúp HS củng cố kiến thức, hình thành và phát triển cácphẩm chất, năng lực, kỹ năng, hành xử mới và thậm chí là cách tư duy mới

Giáo dục TNST là phương pháp khuyến khích người học khám phá, thử nghiệmtrực tiếp với kiến thức, hình thành các khái niệm và đưa ra các phân tích, kết luậncủa bản thân về kiến thức ấy Trong đó, GV chỉ đóng vai trò là người định hướng,định hình nên hành vi tích cực cho người học

Học tập TNST là học thông qua thực hành – người học là người tham gia tíchcực trong quá trình giáo dục, không phải là nhân chứng thụ động Trong học tậpTNST, nội dung, ý tưởng hoặc khái niệm được học phải có sự liên quan đến cá nhânngười học Bất kỳ hoạt động nào cũng phải tạo nên những phản ứng, cảm xúc mạnh

mẽ cho người học (hãy nghĩ về cảm xúc mạnh mẽ nhường nào đồi với một đứa trẻ

để chúng có thể khiến nó tự nguyện ngã xe thêm 20 lần để hiểu thế nào là đạp xe?).Toàn bộ quá trình này sau đó sẽ thúc đẩy phản hồi, thay đổi và hành động – dướihình thức các kỹ năng, thái độ, tư duy hoặc thực hành mới

I.2.2.Tầm quan trọng của hoạt động giáo dục TNST.

Phương pháp giáo dục TNST được xem là có nhiều điểm ưu việt so với phươngpháp giáo dục truyền thống (chủ yếu tập trung vào việc cung cấp kiến thức/thông tin

và truyền tải thông tin qua các bài giảng) Học thông qua thực hành là quá trình HShọc từ kinh nghiệm của chính mình thông qua việc tiếp xúc trực tiếp với học liệu,vật chất, đối tượng khác với việc học thông qua đọc một cuốn sách tức là thông quakinh nghiệm của người khác được đúc kết lại bằng văn bản

TIÊU CHÍ PHƯƠNG PHÁP HỌC TRUYỀN THỐNG PHƯƠNG PHÁP HỌC TNST

Đối tượng trung

Quan điểm của

người học Không có hoặc hạn chế bàytỏ Chủ động bày tỏ

Không gian học

tập Trong lớp học

Trong và ngoài lớp họcTrong nước và thế giới

Phương pháp tiếp

thu kiến thức Đọc chép, nghe nhìn, trìnhchiếu…

Học qua dự án, STEM, tham gia cuộcthi, tổ chức sự kiện, đi dã ngoại, trại hèquốc tế, du lịch trong nước và quốc

- Tăng tính chủ động, sáng tạo cho người học

Đa dạng cách thức dạy và học giúp HS được tiếp thu kiến thức thông qua nhiều

Chẳng hạn trong sự kiện của CLB hay các sự kiện lớn của trường, HS có thểtham gia với vai trò trưởng ban tổ chức hay thành viên từng tiểu ban Đây là là cơhội tốt để các bạn tích lũy các kỹ năng quản lý, kỹ năng giao tiếp, xử lý tìnhhuống,… cũng như hình dung được cách thức để tổ chức một sự kiện

Đứng trước mỗi thử thách mới như trên, người học sẽ dần hình thành khả năngthích ứng, tư duy sáng tạo linh hoạt, phân tích và tìm ra các phương pháp mới để giảiquyết vấn đề

Tính chủ động, sáng tạo được phát huy triệt để khi bạn tự mình triển khai côngviệc và đối diện với những khó khăn mà nó mang lại

-Tăng khả năng ghi nhớ kiến thức

Con người thường sử dụng nhiều hơn một giác quan để tiếp nhận và ghi nhớthông tin Đối với phương pháp học TNST, người học phải sử dụng cả thị giác, thínhgiác, khứu giác, xúc giác,…

Khi quan sát bằng thị giác, cảm nhận bằng xúc giác,… cơ chế của não bộ sẽtiến hành ghi chép, tổng hợp thông tin từ các hoạt động đó một cách chủ động hơn

Có thể nói, việc sử dụng đa giác quan trong suốt quá trình học làm tăng khả năng lưugiữ những điều đã học được lâu hơn

- Khắc phục sự nhàm chán trong việc dạy và học

Phương pháp này tạo cơ hội cho người học được trực tiếp thực hành, nêu lênquan điểm, bày tỏ ý kiến,…về một chủ đề liên quan đến khoa học xã hội, khoa học

tự nhiên Từ đó, HS sẽ cảm thấy hứng thú hơn, chuyên tâm hơn nên ít mắc phải cácvấn đề về tuân thủ kỷ luật trong tiết học

Trong khi đó, GV từ vị trí người truyền đạt kiến thức chuyển sang lên kế hoạch,định hướng, hướng dẫn trong suốt buổi học Điều này giúp thầy cô giáo linh hoạtphương pháp giảng dạy, đồng thời, hạn chế cảm giác chán nản do giảng bài liên tục

mà không nhận được sự tương tác từ phía học trò

- Tăng khả năng ứng dụng các kỹ năng vào thực tế

I.3 Quy trình thực hiện hoạt động giáo dục TNST

Phương pháp học TNST là một quy trình gồm 5 bước khép kín như sau:

TNST: Người học thực hiện một hoạt động thực tế tuân theo các hướng dẫn

cơ bản về an toàn, tổ chức hoặc quy định về thời gian, trước khi được chỉ dẫn cụthể về cách làm

Thông báo: HS chia sẻ lại các kết quả, chú ý và những điều quan sát, cảm

nhận được trong phần hoạt động đã thực hiện của mình

Thảo luận: Người học cùng thảo luận, nhìn lại cả quá trình TNST, phân

tích và phản ánh lại HS sẽ liên hệ TNST với chủ đề của hoạt động và các kỹ nănghọc được

Tổng quan: Liên hệ những kết quả và điều học được từ TNST với các ví dụ

trong cuộc sống thực tế Bước này thúc đẩy người học suy nghĩ về việc có thể ápdụng những điều học đường vào các tình huống khác như thế nào

Triển khai: Người học sử dụng những kỹ năng hiểu biết mới vào cuộc sống

thực tế của mình Các bạn trực tiếp áp dụng những điều học được vào tình huốngtương tự hoặc các tình huống khác – thực hành

Các bước thiết kế một tiết hoạt động TNST:

1 Xác định nhu cầu tổ chức hoạt động TNST

2 Đặt tên cho hoạt động

3 Xác định mục tiêu của hoạt động

4 Xác định nội dung và hình thức của hoạt động

5 Chuẩn bị hoạt động

6 Lập kế hoạch

7 Thiết kế chi tiết hoạt động

8 Kiểm tra, điều chỉnh và hoàn thiện chương trình hoạt động

I.4 Đánh giá trong tổ chức hoạt động TNST

Trong hoạt động TNST, đánh giá HS và đánh giá chương trình TNST là vôcùng quan trọng Kết quả này giúp GV đánh giá đúng được năng lực của HS, từ đó

có thể hỗ trợ, thúc đẩy sự tiến bộ của từng cá nhân HS Điều này giúp cải tiến, đổimới phương pháp chỉ đạo thực hiện chương trình TNST trong nhà trường đạt hiệuquả hơn

Hình thức đánh giá : Đánh giá bằng nhận xét, đánh bằng động viên, đánh giábằng xếp loại

Kĩ thuật đánh giá: đánh giá quan sát hoạt động, đánh giá qua hồ sơ hoạt động,đánh giá qua sản phẩm hoạt động, đánh giá qua thảo luận, phỏng vấn sâu, HS tựđánh giá, các nhóm đánh giá chéo

Công cụ đánh giá của GV bao gồm: Phiếu quan sát HS, bảng kiểm, nhật kí,câu hỏi, bài tập tình huống

Công cụ tự đánh giá của HS bao gồm: Phiếu tự đánh giá, bản thu hoạch cánhân,

I Cơ sở thực tiễn:

Năm học 2022-2023, giáo dục trải nghiệm, hướng nghiệp là nội dung bắt buộcđối với chương trình lớp 10, thời lượng 4 tiết/1 tuần Ngoài ra, Trường THPT ĐôLương 1 đã tổ chức nhiều hoạt động TNST do Đoàn trường phụ trách như tổ chứchội chợ, chương trình xuân yêu thương, body and mine,…để hs được trải nghiệmkinh doanh, trải nghiệm năng lực bản thân Tuy nhiên, hoạt động TNST trong mônhọc, đặc biệt môn Vật lí đã thực hiện là rất ít

Một số hình ảnh hoạt động TNST trườngTHPT Đô Lươn 1 năm học 2021-2022

II.1 Thực trạng GV sử dụng phương pháp hoạt động TNST trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay.

Để nắm được thực trạng sử dụng phương pháp hoạt động TNST trong dạy họcvật lí ở trường THPT hiện nay, tôi đã sử dụng phương pháp trao đổi bằng bảng hỏi,thống kê bằng biểu đồ % Nội dung khảo sát: “Khảo sát thực trạng giáo viên sửdụng phương pháp hoạt động trải nghiệm trong dạy học vật lí ở trương THPT hiệnnay”, số lượng bao gồm 8 câu hỏi (Phụ lục 1) Link khảo sát:

https://docs.google.com/forms/d/1ICNTH15dXPA4bnaLbYOKvRtMUE2OYCcp bU71Oo_xbK0/edit

Biểu đồ khảo sát thực trạng GV sử dụng phương pháp hoạt động TNST trongdạy học vật lí ở trường THPT hiện nay

Qua khảo sát 36 GV vật lí ở 4 trường THPT Đô Lương 1, THPT Đô Lương 2,THPT Đô Lương 3 và THPT Đô lương 4 (Phụ lục 1) tôi nhận thấy: Mức độ thườngxuyên GV sử dụng phương pháp dạy học TNST chưa nhiều (75% Thỉnh thoảng),trong khi đó GV vẫn công nhận mức độ hiệu quả (61.1%), hiệu quả cao (36,1%).Tình trạng các GV tự tạo thí nghiệm trực quan rất ít (Rất ít: 88.9%) , việc giaonhiệm vụ về nhà cho HS tự tạo thí nghiệm ứng dụng sau khi học một chủ đề rất ít(77.8%), chưa bao giờ (16.7%) GV ứng dụng CNTT vào tiết thực hành để thu thập,

xử lí số liệu còn hạn chế (50.0% rất ít, 30.6% chưa bao giờ) Với chủ đề “Độnglượng”, đa số GV dạy theo phương pháp truyền thống (63.9%), không thực hiện thínghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng (77.8%)

Nguyên nhân của hạn chế trên là do GV cảm thấy dạy học TNST cũng như tựtạo thí nghiệm mất thời gian (44.4%), sản phẩm khó thành công (41.7%) Điều này

là một đặc điểm cần khắc phục với tất cả các môn học đặc biệt là môn học Vật lí,môn học của thực nghiệm

II.2 Thực trạng HS được học phương pháp hoạt động TNST trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay.

Để nắm được thực trạng HS được học phương pháp hoạt động TNST trong dạyhọc vật lí ở trường THPT hiện nay, tôi đã sử dụng phương pháp trao đổi bằng bảnghỏi, thống kê bằng biểu đồ % Nội dung khảo sát: “Khảo sát thực trạng học sinh vềphương pháp học trải nghiệm trong môn học vật lí”, số lượng bao gồm 8 câu hỏi(Phụ lục 2) Link khảo sát:

GV giao nhiệm vụ tự tạo thí nghiệm rất ít (41.1% chưa bao giờ, 35,3% thỉnhthoảng), trong khi đó mong muốn kiểm chứng định luật mà cụ thể là định luật bảotoàn động lượng thì tương đối cao (61.5% rất mong muốn, 33,8% mong muốn).Nếu được trải nghiệm với sản phẩm chính các em tạo ra, các em rất thích thú(70.5%), thể hiện sự tò mò, thích khám phá của HS hiện nay Các em rất thích thú

thường xuyên) và cảm thấy hiểu bài hơn nếu giáo viên dùng thí nghiệm thật(74.8%) Hiện tại, sau khi học một chủ đề vật lí, cơ bản các em chỉ vận dụng líthuyết để giải bài tập (75.9%), tạo ra các mô hình chỉ chiếm 6.5% Nhiều em cókhả năng tạo ra các phương án thực nghiệm nếu được giao việc (0% không cóphương án nào)

II.3 Kết luận chung.

Thực trạng của GV bộ môn vật lí của huyện nhà hiện nay qua khảo sát chothấy: Nhiệt huyết trong nghề, vẫn đang cố gắng áp dụng các phương pháp dạy họcmới nhằm nâng cao hiệu quả trong quá trình dạy học Bên cạnh một số GV rấtnhiệt huyết, không ngại khó, trở thành cốt cán trong chuyên môn thì nhiều GV cònngại khó, chưa sắp xếp thời gian hợp lí để bứt phá, đặc biệt chưa cố gắng sử dụnghoặc tìm tòi sáng chế các thí nghiệm cho môn học đặc thù của mình

Khi dạy học chủ đề động lượng, GV rất ít, thậm chí chưa bao giờ triển khaikiểm chứng định luật bằng thực nghiệm hay tạo mô hình thí nghiệm ứng dụng địnhluật Tiết thực hành chưa thực hiện do không có bộ thí nghiệm đệm không khí, cácphương án kiểm chứng còn ít, chủ yếu theo 2 phương án SGK đưa ra mà chưa có

sự sáng tạo

Thực trạng HS hiện nay: Sẵn sàng nhận và thực hiện nhiệm vụ, sáng tạo, nhiệthuyết, nhạy bén trong CNTN cũng như các hoạt động xã hội Vấn đề dạy học vật líhiện nay cần thay đổi từ tư duy tới thực tiễn Cần áp dụng mạnh mẽ các phươngpháp dạy học tích cực vào dạy học, kích thích sự đam mê, hứng thú, sáng tạo…của HS Đáp ứng sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước và củanhân loại trong kỉ nguyên 4.0

Chương II Giải pháp thực hiện

I Đề xuất một số sản phẩm TNST có thể thực hiện trong chương trình Vật lí 10, Vật lí 11 chương trình giáo dục 2018.

Khối Nội dung nhiệm vụ TNST thiết kế Phương pháp, tài liệu học tập

Khối

10

Đo gia tốc chuyển động thẳng biến đổi

đều - Phương pháp thực nghiệm.- Hoạt động nhóm.

- Đệm không khí, phần mềmData Stadio

Kiểm chứng định luật 1 và định luật 2

Newton - Phương pháp thực nghiệm.- Hoạt động nhóm.

- Đệm không khí, phần mềmData Stadio

Các dạng cân bằng: Xây cầu và tháp

cân bằng bền vững + HĐ 1: xây cầu bằng gỗ vữngchắc và dài nhất

+ HĐ 2: xây tháp bằng gỗ vữngchắc và cao nhất

- Kiểm chứng định luật bảo toàn cơ

năng - Phương pháp thực nghiệm.- Hoạt động nhóm.

- Đệm không khí, phần mềmData Stadio

- Chuyên đề Trái đất và bầu trời - Phương pháp thực nghiệm

- Hoạt động nhóm

- Kính thiên văn

Khối

11

- Dao động điều hòa - Mỗi nhóm tạo một sản phẩm

mô tả dao động điều hòa

- Sóng dừng - Tạo sóng dừng bằng lửa

- Sóng âm - Các trò chơi với sóng âm

- Tụ điện - Chế tạo tụ điện

- Dòng điện, mạch điện - Thiết kế mạch điện một chiều

II Hoạt động TNST tự thiết kế các sản phẩm sau khi học chủ đề “Động lượng”

II.1 Động lượng và định luật bảo toàn động lượng.

II.1.1 Động lượng.

* Động lượng: Động lượng của một vật khối lượng m đang chuyển động với

vận tốc v là đại lượng được xác định bởi công thức: p m v

Đơn vị động lượng là kg.m/s

*Ý nghĩa vật lý của động lương: Động lượng là đại lượng đặc trưng cho sự truyền tương tác giữa các vật tương tác với nhau.

II.1.2 Định luật bảo toàn động lượng.

* “Động lượng toàn phần của hệ kín là một đại lượng không đổi”

p n p

,11221

v : Vận tốc vật 2 sau va chạm.

II.2 Hoạt động tự thiết kế các phương án kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng thông qua bộ thí nghiệm đệm không khí có hỗ trợ phần mềm Data Studio.

II.2.1 Tiến trình hoạt động TNST.

1 Xác định nhu cầu tổ chức hoạt động TNST sáng tạo:

- 100% HS hứng thú tham gia

2 Đặt tên cho hoạt động:

- Kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng bằng thực nghiệm

3 Xác định mục tiêu của hoạt động:

- Thiết kế thí nghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng với nhiềuphương án khác nhau; tạo hứng thú, niềm tin cho HS

- Phát triển các năng lực: Tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn

đề và sáng tạo, công nghệ, tính toán, tin học, thẩm mỹ, ngôn ngữ…

- Phát triển các phẩm chất: Nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm

4.Xác định nội dung và phương pháp của hoạt động:

- Nội dung:

+ Nghiên cứu lí thuyết định luật bảo toàn động lượng

+ Dựa vào lí thuyết, nghiên cứu sử dụng đệm không khí có sự hỗ trợ máy tínhkiểm chứng định luật bảo toàn động lượng với nhiều phương án khác nhau

1 Hiệp Oanh Thành Kiệt

2 Dũng Thảo Hoàng Hoàng

4 Hiếu Thành Hằng Hằng

5 Yến Phong T.Anh Thơ

6 Giang Linh Huy N.Anh

+ Máy tính có phần mềm Data Studio.

+ Bộ giao diện Sensor Workshop 750

+ Hai Sensor đo vận tốc và gia tốc

1 Duy Lâm Ly Hậu Caramen, thu thập thông tin

góp ý, thu thập phản hồi của thànhviên trong nhóm

2 Hiệp Oanh Thành Kiệt Đề xuất phương án, nghiên

8 Cảnh Kiên Hà Đăng Đề xuất phương án, nghiên

cứu cách lắp ráp và tiến hành.Báo cáo viên.

9 Uyên H.Phong Thuận Hùng Thu thập, lựa chọn các

phương án, nghiên cứu cách tiếnhành cho mỗi phương án

10 Thơ Ánh Phúc Thắng Đề xuất phương án, nghiên

cứu cách lắp ráp và tiến hành

- Lớp trưởng chỉ đạo chung, tổng hợp kết quả, điều hành tiết báo cáo

- Dự kiến địa điểm, thời gian hoạt động:

TT Nội dung Thời gian Người thực hiện Ghi chú

1 Triển khai

hoạt động đến

HS

Tiết 4(3/4/2023)

Giáo viên

- HS lớp 10T7

Tại phòng học Trường THPT Đô Lương 1

2 Thực hiện

hoạt động

3 ngày

HS lớp 10T7 GV theo dõi, hướng dẫn Phòng thực hành vật

lí

HS trao đổi với giáo viên ở trường và trên nhóm Zalo.

3 Báo cáo kết

quả hoạt động Tiết 2

(6/4/2023)

HS lớp10T7 - GV theo dõi, đánh giá, hợp thức hóa kiến thức

Tại phòng học thông minh Trường THPT

Đô Lương 1

- Lập nhóm Zalo của từng nhóm

- Thành phần: HS cả lớp

7.Thiết kế chi tiết hoạt động :

* Ví dụ chi tiết kế hoạch bài dạy một hoạt động trải nghiệm.

Ngày soạn: 2/3/2023

Ngày dạy: 3;6/4/2023 Lớp 10T7

Tiết 84+85 Hoạt động tự thiết kế các phương án kiểm chứng định luật

bảo toàn động lượng

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức:

- HS nêu được khái niệm động lượng Công thức động lượng

- Định luật bảo toàn động lượng và biểu thức định luật

- HS vận dụng được định luật bảo toàn động lượng vào thực tiễn, tạo ra cácphương án thí nghiệm kiểm chứng định luật

1 Phẩm chất: Phát triển các phẩm chất: Nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách

nhiệm

2 Năng lực: Tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng

tạo, công nghệ, tính toán, tin học, thẩm mỹ, ngôn ngữ…

II CHUẨN BỊ.

- Giáo viên:

+ Kế hoạch bài dạy, các video, tranh ảnh, các dụng cụ thí nghiệm, máy tính,

a Mục tiêu hoạt động: Thông qua hình ảnh, tạo hứng thú, sự ngạc nhiên,tạo

nhu cầu nghiên cứu

- Tổ chức trò chơi nêutên các dụng cụ ở video ứng dụng địnhluật bảo toàn độnglượng

- Yêu cầu HS lấy thêm

ví dụ dụng định luậtbảo toàn động lượng

- Xem video

-Hoạt động nhóm

-Hoạt động nhóm

-Tranh luận, thốngnhất các câu trả lời

-HS lấy ví dụ dụngđịnh luật bảo toànđộng lượng trongcuộc sống

c Sản phẩm của hoạt động.

- Nêu được các ứng dụng của định luật bảo toàn động lượng,

- Thấy được tầm quan trong của định luật trong cuộc sống và trong quân sự, tạonhu cầu nghiên cứu sâu định luật

* Bước 2 Hình thành kiến thức

Đặt vần đề: Đinh luật bảo toàn động lượng có rất nhiều ứng dụng trong cuộcsống, vậy các bạn có muốn kiểm chứng định luật bằng thực nghiệm không? Hômnay chúng ta sẽ tổ chức hoạt động trải nghiệm tự thiết kế các phương án kiểmchứng định luật bảo toàn động lượng thông qua bộ thí nghiệm đệm không khí có

hỗ trợ phần mềm Data Studio

Hoạt động 2 (20p): HS nghiên cứu lí thuyết và dụng cụ thí nghiệm, đưa ra các

phương án tiến hành tuân theo các hướng dẫn cơ bản của GV về an toàn trước khiđược chỉ dẫn cụ thể về cách làm

Hoạt động GV HS Nội dung

- Định luật bảo toànđộng lượng và biểuthức định luật

- Trả lời bằnggiơ tay phátbiểu

- Nhận xétcâu trả lờicủa bạn

-Đính chínhcâu trả lời sai

- Động lượng của một vậtkhối lượng m đang chuyểnđộng với vận tốc v là đạilượng được xác định bởicông thức:

,11221

2

v : Vận tốc vật 2 trước va chạm.

, 1

v : Vận tốc vật 1 sau va chạm.

,2

v : Vận tốc vật 2 sau va chạm.

- Giới thiệu bộ thí

nghiệm đệm không

khí, phần mềm

DataStadio Yêu cầu

học sinh nghiên cứu

- Ghi chép

- Ghi chép

- Nghiên cứu các bộ phận,công dụng, cách lắp ghép

- Chú ý ghi nhớ về an toàntrong quá trình thực hiện

- Yêu cầu HS đề xuất

- Quan sát,ghi chép

- Dựa vào định luật bảotoàn động lượng, áp dụngthực tế cho 2 xe chuyểnđộng

- Giữ một xe đứng yên,cho xe 2 chuyển động đến

va chạm vào xe 1 đồng thờikích nút Start cho máy tínhđọc vận tốc của 2 xe trước

và sau va chạm

- Chụp màn hình đồ thị vàbảng số liệu máy tính đọcđược, thực hiện 5 lần và xử

lí kết quả

Hoạt động 3 Các nhóm bố trí phân công nhiệm vụ, thời gian và địa điểm thực hiện cho các thành viên (9p).

TT Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4 Nhiệm vụ Địa điểm

1 Duy Lâm Ly Hậu Caramen, thu thập thông

tin góp ý, thu thập phảnhồi của thành viên trongnhóm

Ở nhà.PTH

2 Hiệp Oanh Thành Kiệt Đề xuất phương án,

nghiên cứu cách lắp ráp

và tiến hành

Ở nhà.PTH

3 Dũng Thảo Hoàng Hoàng Đề xuất phương án,

nghiên cứu cách lắp ráp

và tiến hành

Ở nhà.PTH

4 Đào Trang Lợi Lợi Đề xuất phương án,

nghiên cứu cách lắp ráp

và tiến hành

Ở nhà.PTH

5 Hiếu Thành Hằng Hằng Đề xuất phương án,

nghiên cứu cách lắp ráp

và tiến hành

Ở nhà.PTH

6 Yến Phong T.Anh Thơ Đề xuất phương án,

nghiên cứu cách lắp ráp

và tiến hành

Ở nhà.PTH

7 Giang Linh Huy N.Anh Đề xuất phương án,

nghiên cứu cách lắp ráp

và tiến hành

Ở nhà.PTH

8 Cảnh Kiên Hà Đăng Đề xuất phương án,

nghiên cứu cách lắp ráp

và tiến hành Báo cáo viên.

Ở nhà.PTH

9 Uyên H.Phong Thuận Hùng Thu thập, lựa chọn các

phương án, nghiên cứucách tiến hành cho mỗiphương án

Ở nhà.PTH

10 Thơ Ánh Phúc Thắng Đề xuất phương án,

nghiên cứu cách lắp ráp

và tiến hành

Ở nhà.PTH

Hoạt động 4 HS thực hiện trải nghiệm, chia sẻ lại các kết quả, chú ý và những điều quan sát, cảm nhận được trong phần hoạt động đã thực hiện của mình.

- Các thành viên theo sự phân công nhiệm vụ để thực hiện theo bảng phân côngnhiệm vụ

1 Đưa ra được các phương án thực nghiệm

2 Lắp ghép được thí nghiệm theo phương án

3 Thu thập, xử lí được kết quả

* Bước 3 Luyện tập, củng cố (3p).

a Mục đích hoạt động

- Tiến hành nhiều lần, lấy được số liệu ít nhất 5 lần đo.

- Trao đổi, phản ánh những hạn chế khi thực nghiệm nhiều lần

b Tổ chức hoạt động:

- Các nhóm tiến hành thực nghiệm trực tiết tại phòng dưới sự quan sát của GV.

- Yêu cầu các nhóm nghiên cứu phương án trong ngày 4/4; chiều 5 và 6/4 cómặt tại phòng thực hành để tiến hành trải nghiệm thu kết quả báo cáo

c Sản phẩm của hoạt động:

- Các kết quả về hình ảnh minh chứng hoạt động của nhóm

- Đồ thị chuyển động của mỗi phương án

- Bảng số liệu của mỗi phương án

*Bước 4 Tìm tòi, mở rộng (2p).

Hoạt động 5 Giao nhiệm vụ học tập.

a Mục đích hoạt động

- Nêu được những khó khăn gặp phải và cách khắc phục khi làm thí nghiệm

- Viết báo cáo đúng thời hạn, trước thứ 5 (6/4/2023)

b.Tổ chức hoạt động:

- HS đặt câu hỏi trong nhóm

-GV liên hệ nắm thông tin các nhóm hoạt động ở nhà thông qua nhóm Zalo,giải đáp các vướng mắc nhóm gặp phải

c Sản phẩm của hoạt động:

- Các phương án, cách tiến hành, cách thu thập và xử lí số liệu

- Nêu được các vướng mắc và cách giải quyết

Tiết 2 Triển khai hoạt động trải nghiệm kiểm chứng định luật bảo toàn động lượng.

* Bước 1 Khởi động.

a Mục tiêu hoạt động: Thông qua hình ảnh, video tạo hứng thú, sự ngạc nhiên,

tạo nhu cầu nghiên cứu

- Nhóm 4: *Phương án 3 Hai xe cùng khối lượng, xe 1 chuyển động đến vachạm xe 2 đứng yên, dính vào nhau cùng chuyển động (Va chạm mềm):

Nội dung báo cáo gồm: Cách lắp ráp và tiến hành thí nghiệm, kết quả thu được,định luật bảo toàn động lượng có được kiểm chứng đúng không?

* Bước 3 Luyện tập, củng cố (5p).

a Mục đích hoạt động

- Các nhóm đề xuất và thực hiện thêm phương án

- Củng cố niềm tin khoa học, phát triển sự sáng tạo

b Tổ chức hoạt động:

- Cho tổ đã đăng kí trước nhất báo cáo

c Sản phẩm của hoạt động:

Hoạt động 3: Đề xuất thêm phương án của các nhóm.

*Phương án 5 Hai xe khác khối lượng, đứng yên sau đó cùng chuyển động nhờ một lò xo nén: Nhóm 2 đề xuất thêm phương án

Hoạt động 4 Thảo luận, nhìn lại cả quá trình TNST, phân tích và phản ánh lại HS liên hệ TNST với chủ đề của hoạt động và các kỹ năng học được.

- Nhận xét kết quả báo cáo của nhóm bạn, nêu ý kiến bổ sung những nội dungnhóm bạn làm chưa tốt

- Nêu những khó khăn, thuận lợi trong quá trình trải nghiệm

- Kết luận tính chân thực của định luật bảo toàn động lượng

b Tổ chức hoạt động:

Yêu cầu HS về nhà nghiên cứu lí thuyết định luật II Niu tơn và định luật bảotoàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường và cho biết phương án thựcnghiệm kiểm chứng

c Sản phẩm của hoạt động:

Kiểm chứng bằng thực nghiệm được định luật II Niu tơn và định luật bảo toàn

cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường

II.2.2 Kết quả sản phẩm.

*phương án 1 Hai xe cùng khối lượng, xe 1 đứng yên, xe 2 chuyển động đến

va chạm vào xe 1: Báo cáo nhóm 1.

 Cách bố trí và tiến hành thí nghiệm:

- Kết nối bộ giao diện Sensor Workshop 750 với máy tính rồi khởi độngchương trình Data Studio Cho chương trình chạy ở mô đun Create Experiment rồichọn Motion Sensor Tiếp theo mặc định các đơn vị đo của Motion Sensor là vậntốc, tần số đọc và sử dụng cửa sổ Graph

- Đặt hai sensor sao cho mỗi Sensor đọc được các thay đổi của mỗi xe

- Cho đệm không khí hoạt động

- Giữ một xe đứng yên, cho xe 2 chuyển động đến va chạm vào xe 1 đồngthời kích nút Stat cho máy tính đọc vận tốc của 2 xe trước và sau va chạm

 Kết quả 1: Hai sensor đọc cùng chiều

Đồ thị vận tốc của hai xe trước và sau va chạm

Bảng số liệu

 Kết quả 2: Hai sensor đọc ngược chiều.

Đồ thị vận tốc của hai xe trước và sau va chạm

* Phương án 2 Hai xe cùng khối lượng, chuyển động ngược chiều đến va

chạm vào nhau: Báo cáo của nhóm 2.

 Cách bố trí và tiến hành thí nghiệm:

- Kết nối bộ giao diện Sensor Workshop 750 với máy tính rồi khởi độngchương trình Data Studio Cho chương trình chạy ở mô đun Create Experiment rồichọn Motion Sensor Tiếp theo mặc định các đơn vị đo của Motion Sensor là vậntốc, tần số đọc và sử dụng cửa sổ Graph

- Đặt hai sensor sao cho mỗi Sensor đọc được các thay đổi của mỗi xe

- Cho đệm không khí hoạt động

- Cho hai xe cùng chuyển động đến va chạm vào nhau, đồng thời kích nútStat cho máy tính đọc vận tốc của 2 xe trước và sau va chạm

 Kết quả:

Đồ thị vận tốc của hai xe trước và sau va chạm

*Phương án 3 Hai xe cùng khối lượng, chuyển động ngược chiều đến va

chạm, dính vào nhau cùng chuyển động (Va chạm mềm): Báo cáo của nhóm 3.

 Cách bố trí và tiến hành thí nghiệm:

- Kết nối bộ giao diện Sensor Workshop 750 với máy tính rồi khởi độngchương trình Data Studio Cho chương trình chạy ở mô đun Create Experiment rồichọn Motion Sensor Tiếp theo mặc định các đơn vị đo của Motion Sensor là vậntốc, tần số đọc và sử dụng cửa sổ Graph

- Đặt hai sensor sao cho mỗi Sensor đọc được các thay đổi của mỗi xe

- Cho đệm không khí hoạt động

- Cho hai xe cùng chuyển động đến va chạm, dính vào nhau, đồng thời kíchnút Start cho máy tính đọc vận tốc của 2 xe trước và sau va chạm