1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018

144 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Tác giả Lê Nhật Long
Người hướng dẫn ThS. Nguyễn Thanh Loan
Trường học Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Vật lý
Thể loại Khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản 2022
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 144
Dung lượng 4,55 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

50 CHƯƠNG 4 : XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ "PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI" CÓ SỬ DỤNG BỘ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH .... Từ những lí do trên, ch

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VẬT LÝ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI XÂY DỰNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM ĐỂ DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC THUỘC MẠCH NỘI DUNG

"KHÍ LÍ TƯỞNG" MÔN VẬT LÍ LỚP 12 TRONG CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018

LÊ NHẬT LONG

Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 4/2022

Trang 2

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Sinh viên thực hiện: Lê Nhật Long Mã số sinh viên: 44.01.102.073

Ngành đào tạo: Sư phạm Vật lý Lớp sinh viên: 44.01.LY.SPA

Trình độ đào tạo: Đại học Ngành đào tạo: Sư phạm Vật lý

Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Loan

Trang 3

ii

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Xác nhận của Giảng viên hướng dẫn

ThS Nguyễn Thanh Loan

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng

Trang 4

iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các dữ liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng và được tham khảo từ các nguồn chính thống Các tài liệu tham khảo được trích dẫn rõ ràng, đầy

đủ và đúng với qui định của Trường và cộng đồng khoa học

Tác giả khóa luận

Lê Nhật Long

Trang 5

iv

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện khóa luận, tác giả đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ từ các cá nhân và tổ chức Đề tài được nghiên cứu dựa trên các công trình khoa học, kết quả nghiên cứu, các tài liệu tham khảo từ các tác giả trong và ngoài nước Đề tài còn nhận được sự giúp đỡ, hỗ trợ về mặt chuyên môn từ các giảng viên khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh; từ tổ bộ môn và GV bộ môn Vật lý Trường Trung học phổ thông Mạc Đĩnh Chi, Thành phố Hồ Chí Minh Hơn nữa, không thể không kể đến sự động viên, giúp đỡ về mặt vật chất và tinh thần từ bạn bè và gia đình

Thứ nhất, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến ThS Nguyễn Thanh Loan, giảng viên

trực tiếp hướng dẫn cho đề tài khóa luận, đã dành thời gian và công sức hỗ trợ, định hướng trong suốt quá trình thực hiện khóa luận

Thứ hai, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến TS Nguyễn Lâm Duy và các giảng viên

thuộc Phòng Thí nghiệm Vật lý Nâng cao, Phòng Thí nghiệm Vật lý Cơ-Nhiệt, Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã hỗ trợ hết mình trong vấn

đề chế tạo dụng cụ thí nghiệm và cung cấp các dụng cụ thí nghiệm cần thiết cho việc nghiên cứu khóa luận

Thứ ba, tác giả xin cảm ơn cô Lê Hải Mỹ Ngân đã cho phép tác giả tham khảo

các tiêu chí đánh giá tiết dạy và kế hoạch bài dạy, góp phần giúp tác giả hoàn thiện tiến trình dạy học trong khóa luận

Thứ tư, tác giả xin cảm ơn ban giám hiệu, tổ bộ môn Vật lý trường Trung học

phổ thông Mạc Đĩnh Chi đã cho phép và hỗ trợ về cơ sở vật chất cho công tác thực nghiệm sư phạm Ngoài ra, tác giả xin cảm ơn cô Lương Hải Dương, GV chủ nhiệm và

GV bộ môn Vật lý của lớp 10A17 đã tư vấn chuyên môn và tạo điều kiện cho công tác thực nghiệm sư phạm

Thứ năm, tác giả cảm ơn tập thể lớp 10A17 đã tham gia tích cực vào các hoạt

động học tập và cảm ơn bạn Đặng Linh Chi, Phạm Thị Ngọc Ánh đã hỗ trợ trong quá trình ghi hình thực nghiệm sư phạm

Thứ sáu, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến chị Lê Thị Thúy Quỳnh và bạn Trần

Nguyên Thắng đã giới thiệu và động viên để tác giả kết nối và liên hệ với các giảng viên, GV trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến bạn Nguyễn Huỳnh Thái Mỹ, bạn Lê

Châu Đạt, bạn bè và gia đình đã luôn hỗ trợ và ủng hộ cho tác giả về mặt vật chất và tinh thần trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Trang 6

v

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iii

LỜI CẢM ƠN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU x

DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT xii

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích của đề tài 2

3 Nội dung của đề tài – các nhiệm vụ cần thực hiện 2

4 Phương pháp nghiên cứu 3

4.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết 3

4.2 Phương pháp thực nghiệm khoa học 3

4.3 Phương pháp thống kê toán học 3

5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 4

5.1 Đối tượng nghiên cứu 4

5.2 Phạm vi nghiên cứu 4

6 Đóng góp của đề tài 4

6.1 Về mặt lí luận 4

6.2 Về mặt thiết bị thí nghiệm 5

7 Cấu trúc của khóa luận tốt nghiệp 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 7

1.1 Các nghiên cứu về năng lực thực nghiệm của học sinh 7

1.2 Các nghiên cứu về phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh 8

1.3 Các nghiên cứu về dụng cụ thí nghiệm dạy học các định luật của chất khí và phương trình trạng thái 9

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 12

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 13

2.1 Năng lực 13

2.1.1 Khái niệm năng lực 13

2.1.2 Năng lực của HS trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018 13

2.2 Năng lực thực nghiệm và phát triển năng lực thực nghiệm của HS 14

Trang 7

vi

2.2.1 Khái niệm và cấu trúc của năng lực thực nghiệm 14

2.2.2 Biểu hiện của năng lực thực nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí 2018 15

2.2.3 Đánh giá năng lực thực nghiệm của HS 17

2.3 Sử dụng thí nghiệm vật lí trong bồi dưỡng và phát triển năng lực thực nghiệp của HS 21

2.3.1 Khái niệm, vai trò của thí nghiệm vật lí 21

2.3.2 Phân loại thí nghiệm vật lí 21

2.3.3 Dạy học bằng thí nghiệm để phát triển năng lực thực nghiệm của HS 23 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 26

CHƯƠNG 3: HƯỚNG DẪN CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM DẠY HỌC NỘI DUNG "PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI" 27

3.1 Danh mục vật líệu, dụng cụ của bộ thí nghiệm 27

3.2 Thí nghiệm khảo sát định luật Boyle 30

3.2.1 Mục đích thí nghiệm 30

3.2.2 Nguyên tắc thí nghiệm 30

3.2.3 Bố trí thí nghiệm 31

3.2.4 Các bước tiến hành thí nghiệm 33

3.2.5 Số liệu và xử lí số liệu 38

3.2.6 Kết luận 42

3.3 Thí nghiệm minh họa định luật Charles 43

3.3.1 Mục đích thí nghiệm 43

3.3.2 Nguyên tắc thí nghiệm 43

3.3.3 Bố trí thí nghiệm 44

3.3.4 Các bước tiến hành thí nghiệm 45

3.3.5 Số liệu và xử lí số liệu 47

3.3.6 Kết luận 48

3.4 Kết luận và nhận xét 48

3.5 Đảm bảo an toàn và các lưu ý khi sử dụng bộ dụng cụ 49

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 50

CHƯƠNG 4 : XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ "PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI" CÓ SỬ DỤNG BỘ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH 51

4.1 Phân tích chủ đề "Phương trình trạng thái" trong chương trình phổ thông môn Vật lí 2018 51

Trang 8

vii

4.1.1 So sánh chủ đề "Phương trình trạng thái" giữa chương trình giáo dục phổ

thông 2006 và Chương trình giáo dục phổ thông 2018 51

4.1.2 Vị trí và vai trò của mạch nội dung 52

4.1.3 Phân tích các yêu cầu cần đạt trong chủ đề 52

4.1.4 Nội dung kiến thức đáp ứng các yêu cầu cần đạt 53

4.2 Xây dựng tiến trình dạy học nội dung có sử dụng bộ thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của HS 58

4.2.1 Xác định mục tiêu dạy học 58

4.2.2 Xác định chuỗi các hoạt động học tập đáp ứng mục tiêu dạy học 60

4.2.3 Thiết bị dạy học và học liệu 64

4.2.4 Các hoạt động học chi tiết 65

4.2.5 Hồ sơ học tập 76

4.3 Thực nghiệm sư phạm 97

4.3.1 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 97

4.3.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 99

4.3.3 Kết quả thực nghiệm sư phạm 100

4.3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 107

KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 117

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 118

1 Kết quả đạt được của khóa luận 118

2 Hạn chế của khóa luận 118

3 Kiến nghị và đề xuất các hướng nghiên cứu để phát triển đề tài 119

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 PHỤ LỤC: MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH CHỨNG THỰC NGHIỆM PL1

Trang 9

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 3.1 Hình ảnh các bộ phận của bộ dụng cụ thí nghiệm 27

Hình 3.2 Bố trí thí nghiệm khảo sát định luật Boyle (minh họa) 31

Hình 3.3 Bố trí thí nghiệm khảo sát định luật Boyle (thực tế) 32

Hình 3.4 Cận cảnh gắn đĩa nhôm lên piston ống tiêm 33

Hình 3.5 Minh họa thao tác khóa van 3 chiều 34

Hình 3.6 Minh họa thao tác khóa van 3 chiều sau khi đặt quả nặng lên 35

Hình 3.7 Minh họa thao tác khóa van 3 chiều 36

Hình 3.8 Thao tác ấn nhẹ piston xuống 37

Hình 3.9 Thao tác kéo nhẹ piston lên 38

Hình 3.10 Đồ thị (p, V) ứng với phương án sử dụng ống tiêm thủy tinh 40

Hình 3.11 Đồ thị (p,1 V) ứng với phương án sử dụng ống tiêm thủy tinh 40

Hình 3.12 Đồ thị (p, V) ứng với phương án sử dụng ống tiêm nhựa 42

Hình 3.13 Đồ thị (p,1 V) ứng với phương án sử dụng ống tiêm nhựa 42

Hình 3.14 Bố trí thí nghiệm minh họa định luật Charles minh họa 44

Hình 3.15 Bố trí thí nghiệm minh họa định luật Charles thực tế 44

Hình 3.16 Thao tác hút nước màu vào trong ống tiêm 45

Hình 3.17 Thao tác nâng li thủy tinh chứa nước lên để làm ngập ống tiêm chứa khối khí 46

Hình 3.18 Đồ thị (V, T) ứng với kết quả thí nghiệm minh hoạt định luật Charles 48

Hình 4.1 Sơ đồ mạch kiến thức của chủ đề "Phương trình trạng thái" 53

Hình 4.2 Đường đẳng nhiệt 54

Hình 4.3 Đường đẳng áp 55

Hình 4.4 Miêu tả quá trình biến đổi khối khí trên đồ thị (p, V) 56

Hình 4.5 Bìa thư dán kín chứa đáp án cho các câu hỏi gợi ý (Thí nghiệm khảo sát định luật Boyle) 94

Hình 4.6 Bìa thư dán kín chứa đáp án cho các câu hỏi gợi ý (Thí nghiệm minh họa định luật Charles 96

Hình 4.7 Sơ đồ mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 1 101

Hình 4.8 Sơ đồ mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 2 102

Hình 4.9 Sơ đồ mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 3 103

Hình 4.10 Sơ đồ mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 4 104

Trang 10

ix

Hình 4.11 Sơ đồ mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 5 105 Hình 4.12 Sơ đồ mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 6 106 Hình 4.13 Sơ đồ mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 7 107 Hình 4.14 Điểm trung bình của HS ứng với năng lực thành phần Lập kế hoạch thực

nghiệm 109

Hình 4.15 Điểm trung bình của HS ứng với năng lực thành phần Thực hiện kế hoạch

thực nghiệm 110

Hình 4.16 Điểm trung bình của HS ứng với năng lực thành phần Xử lí dữ liệu thực

nghiệm và rút ra kết luận, đề xuất điều chỉnh 110

Trang 11

x

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Cấu trúc năng lực thực nghiệm của HS 15

Bảng 2.2 Biểu hiện của năng lực thực nghiệm trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 16

Bảng 2.3 Rubric đánh giá năng lực thực nghiệm của HS 18

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp các dụng cụ, thiệt bị thí nghiệm thí nghiệm 27

Bảng 3.2 Các thông số và hằng số sử dụng trong thí nghiệm khảo sát định luật Boyle (ống tiêm thủy tinh) 38

Bảng 3.3 Bảng số liệu thí nghiệm khảo sát định luật Boyle (ống tiêm thủy tinh) 39

Bảng 3.4 Các thông số và hằng số sử dụng trong thí nghiệm khảo sát định luật Boyle (ống tiêm nhựa) 40

Bảng 3.5 Bảng số liệu thí nghiệm khảo sát định luật Boyle (ống tiêm nhựa) 41

Bảng 3.6 Bảng số liệu thí nghiệm minh họa định luật Charles 47

Bảng 4.1 Yêu cầu cần đạt của chủ đề "Phương trình trạng thái" 52

Bảng 4.2 Tổng hợp các thông số trạng thái của một khối khí 53

Bảng 4.3 Tóm tắt quá trình biến đổi khối khí 56

Bảng 4.4 Mục tiêu dạy học chủ đề "Phương trình trạng thái" 59

Bảng 4.5 Bảng tóm tắt các hoạt động học 61

Bảng 4.6 Bảng tóm tắt thiết bị dạy học và học liệu 64

Bảng 4.7 Rubric đánh giá chỉ số hành vi Dự kiến phương án bố trí thực nghiệm; Lựa chọn, xây dựng các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm và Bố trí lắp ráp các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm 86

Bảng 4.8 Rubric đánh giá chỉ số hành vi Dự kiến phương án tiến hành thực nghiệm, thu thập và xử lí dữ liệu 87

Bảng 4.9 Rubric đánh giá chỉ số hành vi Tiến hành các bước thực nghiệm và Thu thập dữ liệu thực nghiệm 88

Bảng 4.10 Rubric đánh giá chỉ số hành vi Xử lí sai số và biểu diễn kết quả phép đo và Rút ra các kết luận vật lí 88

Bảng 4.11 Bảng kiểm đánh giá Hoạt động 4 89

Bảng 4.12 Bảng kiểm đánh giá Nhiệm vụ 1 của Hoạt động 5.2 89

Bảng 4.13 Bảng kiểm đánh giá Nhiệm vụ 2 của Hoạt động 5.2 90

Trang 12

xi

Bảng 4.14 Danh sách vấn đề gợi ý và đáp án cho thí nghiệm khảo sát định luật Boyle

92

Bảng 4.15 Danh sách vấn đề gợi ý và đáp án cho thí nghiệm minh họa định luật Charles 94

Bảng 4.16 Bảng mã hóa HS được chọn để tập trung đánh giá 98

Bảng 4.17 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 99

Bảng 4.18 Phân phối tiết dạy cho quá trình thực nghiệm 99

Bảng 4.19 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 1 101

Bảng 4.20 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 2 102

Bảng 4.21 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 3 103

Bảng 4.22 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 4 104

Bảng 4.23 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 5 105

Bảng 4.24 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 6 106

Bảng 4.25 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 7 107

Bảng 4.26 Điểm trung bình HS đạt được ứng với các năng lực thành phần 108

Bảng 4.27 Nhận xét sơ đồ mạng nhện của các HS 111

Bảng 4.28 Nhận xét các hoạt động học 114

Trang 14

"đặc biệt quan trọng" của thí nghiệm, thực hành khi rèn luyện cho HS khả năng tìm hiểu các thuộc tính của đối tượng vật lí (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018) Vì vậy, năng lực thực nghiệm vật lí là một trong những năng lực quan trọng cần được hình thành và phát triển thông qua việc dạy và học theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018

Các kiến thức thuộc chủ đề "Phương trình trạng thái" trong Chương trình giáo

dục phổ thông môn Vật lí 2018 vốn thuộc về chương Chất khí trong chương trình Vật lí

lớp 10 hiện hành, trong đó, ba định luật chất khí đều được phát hiện ra bằng thực nghiệm (Nguyễn Thế Khôi và các cộng sự, 2014) Từ đó, chúng tôi nhận ra tiềm năng dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của HS thông qua các thí nghiệm thuộc chủ đề này Tuy vậy, việc chuyển từ chương trình hiện hành sang Chương trình giáo dục phổ thông 2018 đặt ra thách thức lớn về mặt dụng cụ thí nghiệm và kiến thức trong quá trình dạy học

Cụ thể, trong chương trình môn Vật lí 2018, HS được yêu cầu tiến hành hai thí nghiệm: thí nghiệm khảo sát định luật Boyle và thí nghiệm minh họa định luật Charles Nội dung của định luật Charles trong Chương trình 2018 là nội dung của định luật đẳng áp, trong khi với chương trình hiện hành, định luật Sác-lơ là định luật đẳng tích Về thiết bị thí nghiệm, hầu hết các trường phổ thông đều chỉ trang bị dụng cụ thí nghiệm "Nghiệm các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt đối với chất khí" gồm áp kế kim loại gắn với hệ xi-lanh và pit-tông thủy tinh, lọ dầu, nút cao su và nhiệt kế (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2010) Chỉ có số

ít các trường THPT chuyên được trang bị bộ thí nghiệm "Các định luật chất khí" dùng

để nghiên cứu 3 định luật của khí lí tưởng và phương trình trạng thái của khí lí tưởng (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2011) Các bộ dụng cụ này thường đặt tại phòng thí nghiệm

và sử dụng qui trình thí nghiệm có sẵn, chưa đáp ứng nhu cầu phát triển năng lực thực nghiệm của HS Trong phần hướng dẫn thực hiện chương trình môn Vật lí 2018, Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng đặt ra các yêu cầu tối thiểu về thiết bị thí nghiệm, thực hành

Trang 15

để dạy học theo chương trình môn Vật lí 2018, tuy nhiên, bộ thí nghiệm về cơ bản là cồng kềnh và gây khó khăn cho GV nếu muốn sử dụng tại lớp học Hơn nữa, bộ thí nghiệm không hướng đến phát triển năng lực thực nghiệm của HS Bộ thí nghiệm chế tạo từ vật líệu phế thải của Lê Minh Văn (2014) có tính cơ động cao, dễ tháo lắp, nhưng lại được xây dựng trên tinh thần của chương trình hiện hành, và chưa có số liệu thực tế nên khó đánh giá mức độ hoàn thiện và tin cậy của thiết bị thí nghiệm Như vậy có thể thấy, việc chế tạo thiết bị thí nghiệm dạy học chủ đề "Phương trình trạng thái" nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của HS là rất cần thiết

Từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài "Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung “Khí lí tưởng” môn Vật lí lớp 12 trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 " để giải quyết vấn đề về dụng cụ thí nghiệm và

sử dụng bộ dụng cụ thí nghiệm trong dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của HS

2 Mục đích của đề tài

Xây dựng được thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức mạch nội dung

“Khí lí tưởng” môn Vật lí lớp 12 trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh

3 Nội dung của đề tài – các nhiệm vụ cần thực hiện

Để thực hiện mục tiêu đã đề ra, chúng tôi tiến hành thực hiện các nhiệm vụ sau:

NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CÁCH THỨC TIẾN HÀNH CỤ THỂ

Nghiên cứu và đưa ra cơ sở lí luận cho đề tài,

bao gồm các nội dung: khái niệm năng lực,

năng lực vật lí, năng lực thực nghiệm, cách sử

dụng thí nghiệm để phát triển năng lực thực

nghiệm của HS

Thu thập các kiến thức, dữ liệu khoa học thông qua các bài nghiên cứu khoa học, các bài báo, luận văn trong nước và quốc tế, Chương trình giáo dục phổ thông 2018 môn Vật lí, …

Trang 16

3

Chế tạo bộ dụng cụ thí nghiệm để dạy học chủ

đề "Phương trình trạng thái" trong mạch nội

dung "Khí lí tưởng" (Chương trình giáo dục

phổ thông môn Vật lí 2018) và tiến hành thí

nghiệm trên bộ dụng cụ để đánh giá khả năng

đáp ứng của bộ dụng cụ trong việc dạy học

Giai đoạn 1: Xác định mục đích thí nghiệm Giai đoạn 2: Huy động nguồn lực về vật

liệu, dụng cụ để chế tạo bộ thí nghiệm

Giai đoạn 3: Chế tạo bộ dụng cụ thí nghiệm Giai đoạn 4: Tiến hành các thao tác thí

nghiệm trên bộ dụng cụ để đánh giá sự tin cậy, hiệu quả của bộ dụng cụ và tiến hành điều chỉnh, cải tiến để phù hợp với mục đích thí nghiệm

Đề xuất tiến trình dạy học chủ đề "Phương

trình trạng thái" trong mạch nội dung "Khí lí

tưởng" (Chương trình giáo dục phổ thông

môn Vật lí 2018) có sử dụng bộ dụng cụ thí

nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm

của HS và tiến hành thực nghiệm sư phạm để

đánh giá

Xây dựng tiến trình dạy học chi tiết theo khung kế hoạch bài dạy trong phụ lục IV của Công văn số 5512/BGDĐT/GDTrH

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Chúng tôi sử dụng phương pháp này để thu thập các kiến thức, dữ liệu khoa học liên quan đến đề tài: khái niệm năng lực, khái niệm năng lực thực nghiệm, phát triển năng lực thực nghiệm của HS thông qua thí nghiệm, các yêu cầu cần đạt của mạch nội dung, nội dung kiến thức đáp ứng các yêu cầu cần đạt, … thông qua các bài nghiên cứu khoa học, các bài báo, luận văn trong nước và quốc tế, Chương trình giáo dục phổ thông

2018 môn Vật lí, Từ đó, chúng tôi xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài

4.2 Phương pháp thực nghiệm khoa học

Chúng tôi sử dụng phương pháp này để tiến hành xây dựng, chế tạo bộ dụng cụ thí nghiệm, thể hiện cụ thể qua các giai đoạn: xác định mục đích thí nghiệm, thiết kế phương án thí nghiệm, chế tạo bộ dụng cụ thí nghiệm, tiến hành các thao tác thí nghiệm trên bộ dụng cụ để đánh giá sự tin cậy, hiệu quả của bộ dụng cụ và tiến hành điều chỉnh, cải tiến bộ dụng cụ để phù hợp với mục đích thí nghiệm

4.3 Phương pháp thống kê toán học

Trang 17

4

Chúng tôi sử dụng phương pháp này để thực hiện những thống kê, so sánh kết quả từ thực nghiệm sư phạm, để từ đó rút ra những kết luận, nhận xét

5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

5.1 Đối tượng nghiên cứu

Nội dung kiến thức "Phương trình trạng thái" trong mạch nội dung "Khí lí tưởng" thuộc Chương trình giáo dục phổ thông 2018 môn Vật lí

Năng lực thực nghiệm của HS được phát triển trong việc dạy học có sử dụng bộ thiết bị thí nghiệm đã xây dựng

5.2 Phạm vi nghiên cứu

Các yêu cầu cần đạt của chủ đề "Phương trình trạng thái" thuộc mạch nội dung

"Khí lí tưởng" được qui định trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018, môn Vật lí, lớp 12

Biểu hiện của năng lực thực nghiệm vật lí ở HS THPT

6 Đóng góp của đề tài

6.1 Về mặt lí luận

Theo lộ trình triển khai Chương trình giáo dục phổ thông 2018, chương trình sẽ được

áp dụng vào giảng dạy cho HS ở tất cả các khối lớp vào năm 2025 Chương trình được

xây dựng theo hướng phát triển năng lực và phẩm chất của người học (Bộ Giáo dục và

Đào tạo, 2018) Đây là điểm khác biệt so với chương trình hiện hành, vốn tập trung vào

ba yếu tố là kiến thức, kĩ năng và thái độ của HS (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2006) Hiện

nay, khái niệm "năng lực thực nghiệm" của HS đa phần được tiếp cận theo tinh thần của chương trình hiện hành, với cấu trúc gồm 3 thành phần là kiến thức, kĩ năng và thái độ (Nguyễn Văn Nghĩa & Phan Gia Anh Vũ, 2018; Nguyễn Huy Thái, 2016; Trần Thị Thanh Thư, 2016) Trong khóa luận này, chúng tôi dự kiến tiếp cận khái niệm "năng lực thực nghiệm" của HS theo tinh thần của chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018

và chương trình môn Vật lí 2018 Cụ thể, chúng tôi sử dụng định nghĩa và các cấu trúc của năng lực thực nghiệm sẵn có để đưa ra các biểu hiện của năng lực thực nghiệm vật

lí của HS Đồng thời, chúng tôi thực hiện một số điều chỉnh để các biểu hiện này có sự thống nhất với các biểu hiện của năng lực vật lí được qui định trong Chương trình Giáo

dục phổ thông 2018, bao gồm ba năng lực thành phần là nhận thức vật lí, tìm hiểu thế

Trang 18

5

giới tự nhiên dưới góc độ vật lí và vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học Điều này sẽ có

đóng góp to lớn trong việc triển khai dạy và học theo Chương trình giáo dục phổ thông

2018

6.2 Về mặt thiết bị thí nghiệm

Chúng tôi xây dựng thiết bị thí nghiệm để thực hiện các thí nghiệm sau: khảo sát định luật Boyle (Khi giữ không đổi nhiệt độ của một khối lượng khí xác định thì áp suất gây ra bởi khí tỉ lệ nghịch với thể tích của nó – định luật chất khí trong quá trình đẳng nhiệt) và minh họa định luật Charles (Khi giữ không đổi áp suất của một khối lượng khí xác định thì thể tích của khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của nó – định luật chất khí trong quá trình đẳng áp) Điều này bám sát với yêu cầu cần đạt của chủ đề "Phương trình trạng thái" qui định trong chương trình môn Vật lí 2018 Cần phải nhấn mạnh, theo nội dung của chương "Chất khí" trong chương trình Vật lí lớp 10 hiện hành, nội dung của định luật Sác-lơ, hay định luật Charles là định luật đẳng tích (Nguyễn Thế Khôi và các cộng

kế dưới dạng module giúp đáp ứng yêu cầu cần đạt ở mức cao nhất, đó là HS có thể "đề xuất phương án thí nghiệm" và không chỉ làm theo phương án đã định sẵn

7 Cấu trúc của khóa luận tốt nghiệp

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và các phụ lục, cấu trúc của đề tài bao gồm 4 chương:

Chương 1 : Tổng quan tình hình nghiên cứu

Chương 2 : Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 3 : Hướng dẫn chế tạo và thử nghiệm thiết bị thí nghiệm dạy học chủ

đề "Phương trình trạng thái"

Trang 19

6

Chương 4 : Xây dựng tiến trình dạy học chủ đề "Phương trình trạng thái" có sử

dụng bộ dụng cụ thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của HS

Trang 20

7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 Các nghiên cứu về năng lực thực nghiệm của học sinh

Khái niệm "năng lực thực nghiệm" được định nghĩa và tiếp cận dưới nhiều góc

độ khác nhau Tác giả Trần Thị Thanh Thư (2016) đã đưa ra khái niệm năng lực thực nghiệm vật lí dựa trên định nghĩa của từ điển tiếng Việt: "Năng lực thực nghiệm là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống" Nhóm tác giả Nguyễn Văn Nghĩa & Phan Gia Anh Vũ (2018) và Nguyễn Huy Thái (2016) có chung định nghĩa năng lực thực nghiệm là "khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng, thái

độ đã có để tiến hành các hoạt động thí nghiệm đạt kết quả cao" Cần phải lưu ý, trong

đề tài của nhóm tác giả Nguyễn Văn Nghĩa và Phan Gia Anh Vũ (2018), thuật ngữ "năng lực thực nghiệm" được thay bằng "năng lực thực hành" hay "năng lực thí nghiệm" Nhìn chung, hai đề tài này tuy có sự khác nhau về thuật ngữ nhưng cách các tác giả tiếp cận khái niệm này là tương tự nhau Thuật ngữ "năng lực thực hành" cũng được định nghĩa trong đề tài của Dương Đức Giáp & Nguyễn Văn Nghĩa (2019) thông qua ba thành tố

kiến thức, kĩ năng, thái độ Tuy nhiên, đề tài lại nhấn mạnh yếu tố kĩ năng là yếu tố quan

trọng trong việc phát triển năng lực thực hành Đây có thể được coi là điểm khác biệt giữa năng lực thực nghiệm và năng lực thực hành

Cấu trúc, biểu hiện của năng lực thực nghiệm cũng được nghiên cứu và xây dựng trong các công trình nêu trên và một số công trình khác Dựa trên Tài liệu tập huấn Hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực cho HS cấp THPT (Vụ Giáo dục Trung học, 2014), Trần Thị Thanh Thư (2016) đã đưa ra các

biểu hiện của người học có năng lực thực nghiệm chia theo ba nhóm kiến thức, kĩ năng, thái độ và đưa ra ví dụ cụ thể đối với đối tượng là HS lớp 8 trung học cơ sở Về năng

lực thực nghiệm ở HS THPT, Nguyễn Văn Biên (2013) đưa ra bốn năng lực thành phần

của năng lực thực nghiệm, bao gồm xác định vấn đề nghiên cứu và đưa ra dự đoán, thiết

kế phương án thí nghiệm, tiến hành theo phương án đã thiết kế và xử lí, phân tích, trình bày kết quả Nhóm tác giả Nguyễn Văn Nghĩa và Phan Gia Anh Vũ (2018) trong nghiên

cứu của mình đã đưa ra bốn nhóm năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm, bao

gồm chuẩn bị thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lí kết quả và kết thúc thí nghiệm, thiết

kế và chế tạo dụng cụ thí nghiệm Đề tài của nhóm tác giả Philipp Bitzenbauer và

Trang 21

Jan-8

Pter Meyn (2021) đưa ra ba năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm, bao gồm

thiết lập giả thuyết, thiết kế và tiến hành thí nghiệm, xử lí và phân tích số liệu Ngô Văn Thiện (2019) đã xây dựng khung đánh giá năng lực thực nghiệm, gồm các tiêu chí: lĩnh hội, phân tích vấn đề, thực hiện thí nghiệm, thu thập, xử lí số liệu và xác nhận kết quả, công bố kết quả, tự chủ học tập Tuy nhiên, khung năng lực thực nghiệm nói trên lại

dùng trong đánh giá sinh viên kỹ thuật

Theo quan điểm xây dựng Chương trình giáo dục phổ thông 2018 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, "năng lực" và "phẩm chất" là hai yếu tố quan trọng, cần được hình thành

và phát triển ở người học (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018) Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí xác định năng lực đặc thù là năng lực vật lí, với ba năng lực thành phần là nhận thức vật lí, tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí và vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018) với các biểu hiện cụ thể Năng lực thực nghiệm tuy không được nhắc đến, nhưng các biểu hiện của năng lực thực nghiệm được thể hiện thông qua các biểu hiện của ba năng lực thành phần Có thể kể đến một

số biểu hiện như:

• "Thực hiện kế hoạch: Thu thập được dữ liệu từ thực nghiệm, đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản" trong

năng lực "Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí"

• "Đề xuất và thực hiện được phương án thí nghiệm mới" trong năng lực "Vận

dụng kiến thức, kĩ năng đã học"

1.2 Các nghiên cứu về phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh

Nhìn chung, các đề tài về phát triển năng lực vật lí nói chung và năng lực thực

nghiệm nói riêng chủ yếu sử dụng hai biện pháp: áp dụng các phương pháp dạy học tích cực hoặc xây dựng, sử dụng thí nghiệm

Các nghiên cứu được chúng tôi tổng hợp ở phần "Tổng quan đề tài nghiên cứu"

là những ví dụ về việc xây dựng, sử dụng thí nghiệm trong dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của HS Ngoài ra, biện pháp áp dụng các phương pháp dạy học tích cực được thể hiện rõ trong đề tài của nhóm tác giả Phùng Việt Hải, Nguyễn Thị Quỳnh Trang

và Phan Thị Vương (2018) Trong đề tài này, nhóm tác giả sử dụng phương pháp dạy

Trang 22

đã chỉ ra rằng, các thí nghiệm định lượng để khảo sát định luật Boyle, định luật Charles

và phương trình trạng thái khí lí tưởng thường sử dụng một trong các cơ chế sau:

Cơ chế đầu tiên là sử dụng thủy ngân trong ống thủy tinh để xác định áp suất tác dụng lên khối khí trong ống, và đo chiều dài của khối khí trong ống để xác định thể tích Đây là nguyên tắc thí nghiệm giúp Boyle tìm ra định luật mang tên ông (West, 1999) Một số các thí nghiệm tương tự cũng được Hermens (1983), Breck & Holmes (1967) thực hiện Ngoài ra, có một số thí nghiệm dùng phương pháp khác để xác định áp suất khí Tiêu biểu là Mortimer (1927) đã dựa vào độ chênh lệch của mức thủy ngân trong ống chữ U để tính áp suất khối khí bên trong lòng ống Bộ thí nghiệm của tác giả này cũng có thể sử dụng để khảo sát sự thay đổi của nhiệt độ và thể tích nếu giữ nguyên áp suất, bằng cách đặt hệ thống ống này vào một lồng kính và bơm hơi nước với nhiệt độ khác nhau vào bao quanh khối khí trong ống chữ U

Thay vì dùng thủy ngân, một số bộ thí nghiệm sử dụng loại chất lỏng khác (ví dụ như nước cất) vì lo ngại những tai nạn có thể xảy ra khi tiếp xúc với thủy ngân Nhóm tác giả Chang, T L., Chang, P L., & Cheung (2001) đã đề xuất một bộ dụng cụ thí nghiệm tương tự như phong vũ biểu (hay ống Torricelli) để khảo sát áp suất và thể tích của khối khí trong lòng ống nghiệm Ngoài ra, nhóm tác giả này sử dụng nước với các nhiệt độ khác nhau, từ đó làm thay đổi nhiệt độ khối khí cần khảo sát Ivanov (2007) cũng sử dụng ống chữ J, nhưng thay vì thủy ngân thì Ivanov sử dụng nước cất

Một cơ chế cũng được sử dụng để tạo áp suất lên khối khí, đó là để một vật nặng lên piston của cylinder Bằng cách này, Limpanuparb và các cộng sự (2018) cho rằng

HS có thể tập trung vào khối khí trong lòng cylinder mà không bị phân tâm bởi các chất lỏng Lewis (1997) đã đề xuất một phương án thí nghiệm sử dụng cơ chế này, và sử dụng một chiếc cân để rút ra được áp suất tác dụng lên khối khí Giáo trình thí nghiệm

Trang 23

10

AP Physics 1 and 2 Inquiry-Based Lab Investigations (2015) cũng đề xuất một phương

án thí nghiệm mở dùng khối gỗ nặng đè lên piston của cylinder để khảo sát định luật Boyle

Với sự phát triển của các thiết bị đo lường hiện đại, một số phương án thí nghiệm

sử dụng hệ thống các cảm biến và thiết bị điện tử để đo ba thông số của chất khí (áp suất, nhiệt độ tuyệt đối, thể tích)

Tại Việt Nam hiện nay, trang thiết bị thí nghiệm dùng trong dạy học nội dung

"Chất khí" (chương trình Vật lí lớp 10 hiện hành ban hành theo Quyết định BGDĐT) tại các trường THPT đã được qui định chi tiết và rõ ràng Cụ thể, Thông tư số

16/2006/QĐ-01/2010/TT-BGDĐT của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo về Danh mục thiết bị dạy học tối thiểu cấp Trung học phổ thông đã qui định các dụng cụ dùng trong thí nghiệm

"Nghiệm các định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt đối với chất khí" gồm áp kế kim loại gắn với hệ xi-lanh và pit-tông thủy tinh, lọ dầu, nút cao su và nhiệt kế Ngoài ra, Thông tư số

38/2011/TT-BGDĐT ban hành Danh mục tối thiểu thiết bị dạy học trường THPT chuyên

đã qui định các dụng cụ trong thí nghiệm "Các định luật chất khí" dùng để nghiên cứu

3 định luật của khí lí tưởng và phương trình trạng thái của khí lí tưởng Vì vậy, các bộ thí nghiệm này có thể được tìm thấy tại hầu hết các trường THPT và THPT chuyên trên

cả nước, hoặc có thể tìm mua tại các nhà sách có bán thiết bị giáo dục trường học

Ngoài bộ dụng cụ thí nghiệm theo qui định của Bộ Giáo dục và Đào tạo, một số các bộ thí nghiệm cũng được nghiên cứu và chế tạo theo hướng sử dụng vật líệu tái chế, thân thiện với môi trường Tiêu biểu là bộ thí nghiệm của Phùng Việt Hải & Nguyễn Văn (2018), bộ thí nghiệm này dựa vào sự chênh lệch mức nước ở hai cột của ống của

U để đo áp suất, và thay đổi nhiệt độ khối khí bằng cách cho khối khí (chứa trong một lon nước ngọt) nhúng vào nước nóng hoặc lạnh Bộ thí nghiệm của Lê Minh Văn (2014)

sử dụng các vật líệu phế thải như lon kim loại và các vật dụng dễ kiếm như máy sấy tóc, ống tiêm, … Các vật líệu này có thể lắp ghép tạo thành các bài thí nghiệm với mục đích khác nhau (khảo sát định luật Boyle Mariotte, Charles hay Gay Lussac) Các thí nghiệm nêu trên chủ yếu sử dụng các phương pháp và dụng cụ đo truyền thống để đo thông số trạng thái như dùng chiều cao cột nước để đo áp suất, nhiệt kế để đo nhiệt độ, … Hướng thí nghiệm có sử dụng cảm biến và phần mềm cũng được phát triển, như thí nghiệm của Nguyễn Tấn Đạt (2016) sử dụng các cảm biến để đo các thông số trạng thái của khối

Trang 24

"Gas Properties" của trang web này

Trang 25

Trong chương tiếp theo, tác giả sẽ xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn cho đề tài, với nội dung chính xoay quanh các khái niệm về năng lực, năng lực thực nghiệm, phát triển năng lực thực nghiệm và cơ sở khoa học của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học để phát triển năng lực thực nghiệm của HS

Trang 26

13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Năng lực

2.1.1 Khái niệm năng lực

Khái niệm, phạm trù "năng lực" đã được nghiên cứu và tiếp cận dưới nhiều góc

độ khác nhau (Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) và các cộng sự, 2020)

Các tài liệu nước ngoài thường xếp "năng lực" vào phạm trù "khả năng" (ability, capacity) (Hoàng Hòa Bình, 2015) Một số định nghĩa về năng lực theo phạm trù khả năng có thể được kể đến như: khả năng đáp ứng một cách hiệu quả những yêu cầu phức hợp trong một bối cảnh cụ thể (OECD, 2002), khả năng hành động, thành công và tiến

bộ dựa vào việc huy động và sử dụng hiệu quả tổng hợp các nguồn lực để đối mặt với các tình huống trong cuộc sống (Tremblay Denyse, 2002)

Các tài liệu trong nước lại xếp "năng lực" vào các phạm trù khác như hoạt động, đặc điểm, phẩm chất, thuộc tính cá nhân (Hoàng Hòa Bình, 2015) Có thể nhắc đến định nghĩa của năng lực trong Từ điển Bách khoa Việt Nam rằng "Năng lực là đặc điểm của

cá nhân thể hiện mức độ thông thạo một hay một số dạng hoạt động nào đó." (Hội đồng Quốc gia chỉ đạo biên soạn Từ điển Bách khoa Việt Nam, 2003)

Dù có nhiều quan điểm khác nhau, các nhà nghiên cứu thường xây dựng khái niệm năng lực thành các thành tố cơ bản Một số thành tố cơ bản của năng lực có thể kể đến như kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, nhu cầu, … (Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) và các cộng sự, 2020) Theo Nguyễn Thị Kim Dung và các cộng sự (2015), "Năng lực là tổ hợp các kiến thức, kĩ năng, thái độ và kinh nghiệm cá nhân cho phép thực hiện

có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân."

Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018) đã định nghĩa năng lực một cách đầy đủ và chi tiết như sau: "Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn

có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức,

kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí, … thực hiện thành cộng một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể."

2.1.2 Năng lực của HS trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018

Trang 27

14

Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018, năng lực của HS được nêu

cụ thể là những năng lực cốt lõi, tức là những "năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kì ai cũng cần phải có để sống, học tập và làm việc hiệu quả" (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018) Các năng lực cốt lõi được qui định bao gồm:

• Ba năng lực chung: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác,

năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Những năng lực chung này được hình thành và phát triển thông qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục

• Bảy năng lực đặc thù: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khoa

học, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ, năng lực thể chất Những năng lực đặc thù này được hình thành và phát triển chủ yếu thông qua một số môn học

và hoạt động giáo dục nhất định

Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí giúp HS hình thành và phát triển năng lực vật lí, biểu hiện của năng lực khoa học tự nhiên Các biểu hiện của năng lực vật lí bao gồm:

• Nhận thức vật lí

• Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí

• Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

2.2 Năng lực thực nghiệm và phát triển năng lực thực nghiệm của HS

2.2.1 Khái niệm và cấu trúc của năng lực thực nghiệm

Dựa vào những định nghĩa của năng lực, năng lực thực nghiệm được định nghĩa

là "khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của đời sống." (Hội đồng Quốc gia chỉ đạo biên soạn Từ điển Bách khoa Việt Nam, 2003) Từ đó, người ta định nghĩa năng lực thực nghiệm vật lí là "khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm trong lĩnh vực vật lí cùng với thái độ tích cực để giải quyết các vấn

đề đặt ra trong thực tiễn." (Trần Thị Thanh Thư, 2016) Khái niệm năng lực thực nghiệm trong phạm vi khóa luận này cần được hiểu cụ thể là năng lực thực nghiệm vật lí

Năng lực thực nghiệm của HS được cấu thành từ nhiều thành tố, trong đó, mỗi thành tố gồm nhiều chỉ số hành vi Trong phạm vi khóa luận, chúng tôi sử dụng khung cấu trúc năng lực thực nghiệm đã được nghiên cứu và xây dựng bởi nhóm tác giả Lê Thị

Trang 28

3.4 Thu thập dữ liệu thực nghiệm

2.2.2 Biểu hiện của năng lực thực nghiệm trong chương trình giáo dục phổ

thông môn Vật lí 2018

Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí 2018 qui định năng lực vật lí của

HS bao gồm các biểu hiện: nhận thức vật lí; tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí; vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

Như vậy, thuật ngữ "năng lực thực nghiệm vật lí" chưa được thể hiện trong Chương trình 2018 Tuy nhiên, những biểu hiện cụ thể của năng lực vật lí, năng lực chung và phẩm chất chủ yếu được qui định trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018

đã góp phần xây dựng nên các biểu hiện của năng lực thực nghiệm vật lí Từ đó, chúng tôi đề xuất bảng tổng hợp các biểu hiện của năng lực vật lí và năng lực chung của Chương trình 2018 cấu thành nên các chỉ số hành vi của khung năng lực thực nghiệm như sau:

Trang 29

Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề

Năng lực vật lí: Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật

1.2 Phát biểu mục đích thực nghiệm

Xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu

Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí;

đặc điểm, vai trò của chúng bằng các hình thức biểu đạt

Năng lực vật lí: Nhận thức vật lí

2.2 Dự kiến các dụng cụ/

thiết bị thực nghiệm

Lập được kế hoạch tổ chức hoạt động có hình thức, phương tiện hoạt động phù hợp

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: thiết

kế và tổ chức hoạt động

2.3 Dự kiến phương án

bố trí, tiến hành thực nghiệm, thu thập và xử lí

dữ liệu

Lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu

Năng lực vật lí: Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật

bị thực nghiệm Tập hợp và điều phối

được vật lực cần thiết cho hoạt động

Năng lực chung giải quyết vấn

đề và sáng tạo: thiết kế và tổ chức hoạt động

3.2 Bố trí lắp ráp các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm

Trang 30

17

3.3 Tiến hành các bước thực nghiệm Thu thập, lưu giữ được

dữ liệu từ kết quả thực nghiệm

Năng lực vật lí: Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật

3.4 Thu thập dữ liệu thực nghiệm

Phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản

4.3 Đánh giá và đề xuất cải tiến

Đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu, so sánh được kết quả với giả thuyết

Đề xuất được vấn đề nghiên cứu tiếp

2.2.3 Đánh giá năng lực thực nghiệm của HS

Theo định hướng chung trong việc đánh giá năng lực của HS được qui định bởi

Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), ta cần thiết kế các tình huống xuất hiện vấn đề cần giải quyết để tạo điều kiện cho HS bộc lộ năng lực của mình Ngoài ra, ta cần lưu ý xác định, lựa chọn các phương pháp và công cụ đánh giá sao cho phù hợp

Trong một thời gian dài, các công cụ đánh giá thường được sử dụng là bài thi chuẩn hóa (standardised test) hay các bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan, tự luận, … Tuy nhiên, đối với dạy học phát triển năng lực, người ta thường sử dụng công cụ đánh giá là các thang đo Một trong những loại thang đo được sử dụng phổ biến là thang đánh giá mô tả tổng quát (rubric) (Nguyễn Quang Thuấn, 2016)

Để đánh giá năng lực thực nghiệm của HS THPT, chúng tôi sử dụng rubric, trong

đó, mỗi chỉ số hành vi của năng lực thực nghiệm được mô tả ở ba mức độ khác nhau, gọi là các tiêu chí chất lượng Các mức độ này được xây dựng dựa trên mức độ tự lực của HS, với mức thấp nhất (mức 1) ứng với việc HS đáp ứng được chỉ số hành vi nhưng

Trang 31

18

dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV và mức cao nhất (mức 3) ứng với việc HS tự đáp ứng được chỉ số hành vi Bảng rubric đánh giá năng lực thực nghiệm của HS có dạng như sau:

Bảng 2.3 Rubric đánh giá năng lực thực nghiệm của HS

1

HS xác định được câu hỏi cần thực nghiệm dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2

HS xác định được câu hỏi cần thực nghiệm dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự xác định được câu hỏi cần thực nghiệm

1.2 Phát biểu mục đích thực nghiệm

1

HS phát biểu được mục đích thực nghiệm dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2

HS phát biểu được mục đích thực nghiệm dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự phát biểu được mục đích thực nghiệm,

1

HS xây dựng được cơ sở lí thuyết cho phương án thực nghiệm dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2

HS xây dựng được cơ sở lí thuyết cho phương án thực nghiệm dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự xây dựng được cơ sở lí thuyết cho phương án thực nghiệm

2.2 Dự kiến các dụng cụ/ thiết bị thực nghiệm

1

HS lập được danh mục các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

Trang 32

19

2

HS lập được danh mục các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự lập được danh mục các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm

2.3 Dự kiến phương án bố trí, tiến hành thực nghiệm, thu thập và

xử lí dữ liệu

1

HS dự kiến được phương án bố trí, tiến hành thực nghiệm, thu thập và xử lí dữ liệu dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của

GV

2

HS dự kiến được phương án bố trí, tiến hành thực nghiệm, thu thập và xử lí dữ liệu dưới sự hướng dẫn một phần của

1

HS lựa chọn hoặc xây dựng được (nếu có) các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2

HS lựa chọn hoặc xây dựng được (nếu có) các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3

HS tự lựa chọn hoặc xây dựng được (nếu có) các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm

3.2 Bố trí lắp ráp các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm

1

HS bố trí lắp ráp được các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2

HS bố trí lắp ráp được các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự bố trí lắp ráp được các dụng cụ/thiết bị thực nghiệm

Trang 33

20

3.3 Tiến hành các bước thực nghiệm

1

HS tiến hành được các bước thực nghiệm dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2

HS tiến hành được các bước thực nghiệm dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự tiến hành được các bước thực nghiệm

3.4 Thu thập dữ liệu thực nghiệm

1 HS thu thập được dữ liệu thực nghiệm dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2 HS thu thập được dữ liệu thực nghiệm dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự thu thập được dữ liệu thực nghiệm

1

HS xử lí được sai số và biểu diễn được kết quả của phép đo dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2

HS xử lí được sai số và biểu diễn được kết quả của phép đo dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự xử lí được sai số và biểu diễn được kết quả của phép đo

4.2 Rút ra các kết luận vật lí

1 HS rút ra được các kết luận vật lí dưới

sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2 HS rút ra được các kết luận vật lí dưới

sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự rút ra được các kết luận vật lí

4.3 Đánh giá và đề xuất cải tiến

1 HS đánh giá và đề xuất được cải tiến dưới sự hướng dẫn hoàn toàn của GV

2 HS đánh giá và đề xuất được cải tiến dưới sự hướng dẫn một phần của GV

3 HS tự đánh giá và đề xuất được cải tiến

Trang 34

21

2.3 Sử dụng thí nghiệm vật lí trong bồi dưỡng và phát triển năng lực thực

nghiệp của HS

2.3.1 Khái niệm, vai trò của thí nghiệm vật lí

Thí nghiệm vật lí là sự tác động có mục đích, hệ thống của con người vào các đối tượng trong hiện thực khách quan Sau khi thực hiện các tác động, con người phân tích điều kiện diễn ra và kết quả thu được của sự tác động để từ đó thu nhận tri thức mới (Nguyễn Đức Thâm, 1999)

Ta cần phân biệt những thí nghiệm nghiên cứu vật lí được tiến hành bởi các nhà vật lí học trong tiến trình lịch sử và những thí nghiệm sử dụng trong dạy học môn Vật

lí Cả hai đều có điểm tương đồng là sự tác động lên các đối tượng trong hiện thực khách quan, cụ thể hơn là đối tượng vật lí Điểm khác nhau nằm ở mục đích cuối cùng của chúng Thí nghiệm nghiên cứu do các nhà vật lí học tiến hành có mục đích tìm hiểu một đối tượng vật lí, còn thí nghiệm sử dụng trong dạy học Vật lí dùng để truyền đạt phương pháp và kết quả nghiên cứu đến HS (Nguyễn Mạnh Hùng, 2001) Trong phạm vi đề tài, chúng tôi nghiên cứu thí nghiệm vật lí sử dụng trong dạy học

Bàn về vai trò của thí nghiệm vật lí, Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018) cho rằng "thí nghiệm, thực hành đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc hình thành khái niệm, qui luật, định luật vật lí." Theo quan điểm lí luận dạy học, thí nghiệm vật lí có những vai trò sau (Phùng Thị Thái Hà, 2020):

• Thí nghiệm vật lí được sử dụng ở nhiều giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học Ta có thể sử dụng các thí nghiệm đơn giản, ít tốn thời gian thực hiện để tạo tình huống có vấn đề, đề xuất vấn đề nghiên cứu Trong quá trình hình thành kiến thức, thí nghiệm vật lí là công cụ để thu thập dữ liệu, từ đó ta có thể kiểm chứng, minh họa hoặc khảo sát một nội dung kiến thức nào đó Thí nghiệm vật lí còn có thể được sử dụng trong quá trình củng cố kiến thức, hay trong kiểm tra đánh giá sự phát triển các phẩm chất, năng lực của HS

• Thí nghiệm vật lí là phương tiện kích thích sự hứng thú học tập và là phương tiện được sử dụng trong định hướng giáo dục tích cực, giáo dục phát triển phẩm chất, năng lực, đặc biệt là các năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ tự học, năng lực thực nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, …

• Thí nghiệm là phương tiện giúp miêu tả đơn giản và trực quan các kiến thức, khái niệm vật lí, giúp ích trong việc dạy và học môn Vật lí

2.3.2 Phân loại thí nghiệm vật lí

Trang 35

22

Có nhiều cách phân loại thí nghiệm vật lí trong dạy học Ta có thể phân loại theo

đối tượng tác động, thực hiện thí nghiệm vật lí ở trường phổ thông thành thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành (Nguyễn Mạnh Hùng, 2001) Ngoài ra, ta còn có thể phân loại theo môi trường diễn ra thí nghiệm thành thí nghiệm thực và thí nghiệm mô phỏng

(Phùng Thị Thái Hà, 2020)

Phân tích rõ hơn về việc phân loại thí nghiệm vật lí theo đối tượng tác động, ta

có thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành

Thí nghiệm biểu diễn là thí nghiệm do GV tiến hành GV tác động lên các đối tượng vật lí, sau đó trình bày lại cho HS phương pháp nghiên cứu và những kết quả nghiên cứu được HS chủ yếu theo dõi và tham gia với một mức độ nhất định dưới sự yêu cầu của GV Thí nghiệm biểu diễn gồm:

• Thí nghiệm mở đầu: là những thí nghiệm đơn giản xét về dụng cụ và thao tác

thực hiện Thời gian thực hiện các thí nghiệm mở đầu thường ngắn (khoảng 5 – 10 phút)

để đảm bảo tiến độ dạy học Mục đích của những thí nghiệm này là tạo ra một hiện tượng vật lí, từ đó đặt ra cho HS vấn đề cần nghiên cứu hay kiến thức cần hình thành, xây dựng Ngoài ra, thí nghiệm vật lí mở đầu còn giúp tăng hứng thú và lôi kéo sự tập trung của HS vào bài học

• Thí nghiệm nghiên cứu: là những thí nghiệm có mức độ phức tạp và qui mô lớn

hơn, về mặt thiết bị, thao tác và thời gian thực hiện Các thí nghiệm này thường chiếm phần lớn thời gian của tiết học, hoặc phải được thực hiện trên phòng thí nghiệm với không gian và dụng cụ phù hợp Mục đích của các thí nghiệm nghiên cứu là tác động trực tiếp lên đối tượng để nghiên cứu những thuộc tính vật lí của chúng, và chúng thường

có đặc điểm là những thí nghiệm định lượng, tức là ta phải thu thập một số lượng lớn các dữ liệu để xử lí

• Thí nghiệm củng cố: là loại thí nghiệm với mục đích cho HS thấy vai trò của việc

vận dụng lí thuyết vật lí vào trong đời sống, cũng như tạo điều kiện cho HS vận dụng những kiến thức đã học trong việc giải thích hiện tượng

Thí nghiệm thực hành là thí nghiệm trong đó GV tổ chức và hướng dẫn, HS trực tiếp tác động lên đối tượng vật lí để nghiên cứu chúng Các thí nghiệm thực hành có thể được thiết kế dựa trên nguyên tắc của những thí nghiệm trong tiến trình lịch sử, hoặc là những thí nghiệm được cải biến và thiết kế nhằm đạt được mục đích sư phạm Các thí nghiệm này có một đặc điểm quan trọng là phù hợp với đối tượng HS Thí nghiệm thực hành gồm:

Trang 36

23

• Thí nghiệm thực hành trên lớp: là thí nghiệm do HS thực hiện trong giờ học,

ngay tại lớp học Về bản chất, các thí nghiệm này giống với thí nghiệm biểu diễn, nhưng đơn giản hơn Các thí nghiệm thực hành trên lớp cần đảm bảo một số tiêu chí nhất định như thời gian thực hiện phù hợp, các dụng cụ thí nghiệm dễ sử dụng, dễ di chuyển để phù hợp với môi trường lớp học

• Thí nghiệm thực hành trên phòng thí nghiệm: là thí nghiệm do HS thực hiện trong

phòng thí nghiệm vật lí Điểm khác biệt của thí nghiệm này là chúng được tiến hành sau khi HS đã học và nắm vững kiến thức, từ đó độ phức tạp và qui mô của thí nghiệm cũng tăng lên, đòi hỏi sự chuẩn bị kĩ lưỡng từ GV Các bài thí nghiệm trong sách giáo khoa môn Vật lí hiện hành đều là các bài thí nghiệm thực hành trên phòng thí nghiệm

• Thí nghiệm thực hành tại nhà: là những thí nghiệm do HS tự thực hiện tại nhà,

dưới sự hướng dẫn trên lớp của GV Các thí nghiệm này thường đơn giản, định tính và mang tính quan sát hơn là định lượng

Trong phạm vi đề tài, bộ dụng cụ thí nghiệm do người nghiên cứu chế tạo thuộc loại thí nghiệm thực hành, cụ thể là thí nghiệm thực hành trên phòng thí nghiệm

2.3.3 Dạy học bằng thí nghiệm để phát triển năng lực thực nghiệm của HS

Một trong những phương pháp hiệu quả để bồi dưỡng và phát triển năng lực thực nghiệm cho HS là tăng cường sử dụng thí nghiệm và phương pháp thực nghiệm trong dạy học (Phùng Thị Thái Hà, 2020)

Thông qua việc tăng cường sử dụng thí nghiệm, HS có thể dần dần phát triển các thành tố của năng lực thực nghiệm theo các mức độ từ thấp đến cao Ban đầu, GV có thể cho HS xem những thí nghiệm biểu diễn để rèn luyện các thành tố năng lực liên quan đến quan sát, xử lí kết quả thí nghiệm và giúp HS có thể bắt chước theo các thao tác đó Càng về sau, mức độ hướng dẫn của GV sẽ càng giảm dần Thay vì dạy học bằng những thí nghiệm biểu diễn, GV chuyển qua sử dụng các thí nghiệm thực hành, để HS có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với các dụng cụ thí nghiệm Ở giai đoạn đầu, GV có thể cung cấp sẵn danh mục các dụng cụ, thiết bị, phương án thí nghiệm, các bước tiến hành thí nghiệm, … Sau đó, GV dần nâng cao yêu cầu hơn và thiết kế các nhiệm vụ thí nghiệm yêu cầu HS lựa chọn và tự xây dựng các phương án bố trí, phương án tiến hành thí nghiệm Ở giai đoạn này, năng lực thực nghiệm của HS sẽ được bồi dưỡng và phát triển một cách tối đa Để việc sử dụng thí nghiệm cũng như phương pháp thực nghiệm trong dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của HS đạt hiệu quả cao, tác giả Phùng Thị Thái Hà (2020) có đưa ra một số lưu ý sau dành cho người dạy:

Trang 37

• Tạo điều kiện cho HS thao tác trực tiếp với dụng cụ thí nghiệm

• Hướng dẫn HS xử lí kết quả thí nghiệm và chấp nhận sai số, tìm ra nguyên nhân, biện pháp khắc phục chứ không được hiệu chỉnh số liệu nhằm phát triển các thành tố năng lực liên quan đến xử lí dữ liệu thực nghiệm

Để đảm bảo tính khoa học, việc bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS cần tuân theo một trình tự nhất định Cần phải nhấn mạnh, năng lực thực nghiệm được cấu thành từ nhiều năng lực thành phần, nhiều thành tố khác nhau Trong một bài học, không thể nào bồi dưỡng hết các năng lực thành phần mà GV cần phải có sự chọn lọc các thành

tố quan trọng để bồi dưỡng nhằm đạt hiệu quả cao (Nguyễn Đức Thâm, 2002) Qui trình bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS gồm 5 bước (Phùng Thị Thái Hà, 2020):

Bước 1: Xác định hình thức tổ chức bồi dưỡng

Hình thức tổ chức bồi dưỡng được xác định ứng với hình thức tổ chức dạy học Vật lí ở trường phổ thông Ví dụ, khi tổ chức lớp học theo hình thức dạy học trên lớp,

GV có thể tổ chức bồi dưỡng với các bài thực hành thí nghiệm Hay khi tổ chức lớp học theo hình thức dạy học từ xa, GV có thể tổ chức bồi dưỡng với các nhiệm vụ chế tạo dụng cụ thí nghiệm hoặc xem thí nghiệm biểu diễn tại nhà

Bước 2: Xác định mục tiêu dạy học

GV cần xây dựng các mục tiêu dạy học cụ thể, trong đó, xác định rõ các thành phần của năng lực thực nghiệm cần tập trung phát triển và bồi dưỡng trong bài học Ở mỗi thành phần của năng lực thực nghiệm, GV cần xác định rõ các mức độ hình thành

kĩ năng sao cho phù hợp với đối tượng HS Các mục tiêu cần phải đo lường được, làm

cơ sở cho kiểm tra đánh giá

Bước 3: Lập kế hoạch và tổ chức bồi dưỡng

Người dạy cần lập kế hoạch một cách kĩ lưỡng, chu đáo Một số yếu tố cần xét đến khi lên kế hoạch và tổ chức bồi dưỡng gồm:

• Nhận xét điều kiện về phương tiện, thiết bị dạy học, không gian, thời gian Trong dạy học phát triển năng lực thực nghiệm, các thiết bị, dụng cụ thí nghiệm là vô cùng cần thiết và cần sự chuẩn bị chu đáo GV cần xem xét sĩ số lớp học để bố trí dụng cụ một

Trang 38

Bước 4: Tổ chức kiểm tra đánh giá

GV tiến hành kiểm tra đánh giá theo phương án đã xây dựng Việc kiểm tra, đánh giá phải đảm bảo công bằng, minh bạch, khách quan

Bước 5: Bổ sung và cải tiến

GV cần đánh giá xem qui trình dạy học phát triển năng lực thực nghiệm có đạt được mục tiêu đề ra hay chưa, có hiệu quả không, … để làm cơ sở cải thiện và phát triển cho những lần dạy tiếp theo

Trang 39

26

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

Trong chương này, tác giả đã xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn cho đề tài, với các nội dung liên quan đến năng lực, năng lực thực nghiệm, phát triển năng lực thực nghiệm và sử dụng thí nghiệm trong dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của HS

Có thể thấy, năng lực thực nghiệm là một trong những năng lực rất quan trọng cần được hình thành và phát triển cho HS thông qua Chương trình giáo dục phổ thông 2018 môn

Vật lí Tuy thuật ngữ năng lực thực nghiệm không được nhắc đến trong chương trình,

tác giả đã chỉ ra những biểu hiện của năng lực thực nghiệm vật lí được qui định trong Chương trình 2018 Ngoài ra, rubric đánh giá năng lực thực nghiệm cũng được tác giả

đề xuất dựa trên sự tự lực của người học Việc phát triển năng lực thực nghiệm của HS đòi hỏi vận dụng linh hoạt nhiều phương pháp và cách thức, trong đó, việc sử dụng thí nghiệm vật lí được cho là một cách thức quan trọng, vì nó tạo điều kiện cho HS tiếp xúc

và thực hiện thí nghiệm trực tiếp với dụng cụ

Trong chương tiếp theo, chúng tôi hướng dẫn xây dựng bộ thiết bị thí nghiệm để dạy học chủ đề "Phương trình trạng thái" thuộc mạch nội dung "Khí lí tưởng" – Vật lí

12 Chương trình 2018 – nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của HS Ngoài ra, chúng tôi còn thực hiện thí nghiệm để thu thập số liệu và đánh giá độ tin cậy của bộ dụng cụ thí nghiệm

Trang 40

27

CHƯƠNG 3: HƯỚNG DẪN CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM DẠY HỌC NỘI DUNG "PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI"

3.1 Danh mục vật líệu, dụng cụ của bộ thí nghiệm

Các dụng cụ thí nghiệm được mô tả ở Hình 3.1:

Hình 3.1 Hình ảnh các bộ phận của bộ dụng cụ thí nghiệm

Chi tiết về các dụng cụ, thiết bị được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp các dụng cụ, thiệt bị thí nghiệm thí nghiệm

Ngày đăng: 31/08/2023, 16:19

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 3.3. Bố trí thí nghiệm khảo sát định luật Boyle (thực tế) - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.3. Bố trí thí nghiệm khảo sát định luật Boyle (thực tế) (Trang 45)
Hình 3.4. Cận cảnh gắn đĩa nhôm lên piston ống tiêm - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.4. Cận cảnh gắn đĩa nhôm lên piston ống tiêm (Trang 46)
Hình 3.5. Minh họa thao tác khóa van 3 chiều - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.5. Minh họa thao tác khóa van 3 chiều (Trang 47)
Hình 3.6. Minh họa thao tác khóa van 3 chiều sau khi đặt quả nặng lên - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.6. Minh họa thao tác khóa van 3 chiều sau khi đặt quả nặng lên (Trang 48)
Hình 3.7. Minh họa thao tác khóa van 3 chiều - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.7. Minh họa thao tác khóa van 3 chiều (Trang 49)
Hình 3.8. Thao tác ấn nhẹ piston xuống - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.8. Thao tác ấn nhẹ piston xuống (Trang 50)
Hình 3.9. Thao tác kéo nhẹ piston lên - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.9. Thao tác kéo nhẹ piston lên (Trang 51)
Hình 3.10. Đồ thị (?, ?) ứng với phương án sử dụng ống tiêm thủy tinh - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.10. Đồ thị (?, ?) ứng với phương án sử dụng ống tiêm thủy tinh (Trang 53)
Hình 3.18. Đồ thị (?, ?) ứng với kết quả thí nghiệm minh hoạt định luật Charles - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3.18. Đồ thị (?, ?) ứng với kết quả thí nghiệm minh hoạt định luật Charles (Trang 61)
1.  Rubric đánh giá năng lực thực nghiệm (Phần 2 và 3: Hình thành kiến thức – - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
1. Rubric đánh giá năng lực thực nghiệm (Phần 2 và 3: Hình thành kiến thức – (Trang 99)
Hình 4.6. Bìa thư dán kín chứa đáp án cho các câu hỏi gợi ý (Thí nghiệm minh họa - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 4.6. Bìa thư dán kín chứa đáp án cho các câu hỏi gợi ý (Thí nghiệm minh họa (Trang 109)
Hình 4.15. Điểm trung bình của HS ứng với năng lực thành phần Thực hiện kế hoạch - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 4.15. Điểm trung bình của HS ứng với năng lực thành phần Thực hiện kế hoạch (Trang 123)
Hình 3. Giáo viên quan sát học sinh thực hiện thí nghiệm - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 3. Giáo viên quan sát học sinh thực hiện thí nghiệm (Trang 139)
Hình 4. Giáo viên kiểm tra bố trí thí nghiệm của học sinh - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 4. Giáo viên kiểm tra bố trí thí nghiệm của học sinh (Trang 140)
Hình 8. Học sinh xử lí dữ liệu - Xây dựng thiết bị thí nghiệm để dạy học một số kiến thức thuộc mạch nội dung khí lí tưởng môn vật lí lớp 12 trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Hình 8. Học sinh xử lí dữ liệu (Trang 144)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w