nghiên cứu sử dụng thí nghiệm biểu diễn nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh góp phần nâng cao chất lượng học tập cho học sinh lớp 10 thpt miền núi khi dạy chương động học chất điểm (vật lý 10 - cơ bản)

TẠ TIẾN TRUNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC TẬP CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT MIỀN NÚI KHI D

TẠ TIẾN TRUNG

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC TẬP CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT MIỀN NÚI KHI DẠY CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM”

(VẬT LÝ 10 - CƠ BẢN)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp giảng dạy vật lý

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

TẠ TIẾN TRUNG

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS PHAN ĐÌNH KIỂN, TS- TRẦN ĐỨC VƯỢNG - Hai thầy đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS PHAN VĂN KHẢI - người thầy

đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa VẬT LÍ - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, các thầy của Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ và đưa ra nhiều ý kiến quý báu về mặt chuyên môn trong quá trình tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau Đại học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn

Thái nguyên, tháng 8 năm 2011

Tác giả

TẠ TIẾN TRUNG

MỤC LỤC

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục iv

Một số cụm từ viết tắt trong luận văn vii

Danh mục các bảng viii

Danh mục các hình ix

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4

1.1 Tổng quan 4

1.2 Định hướng đổi mới PPDH 5

1.2.1 Một số định hướng 5

1.2.2 Định hướng đổi mớiPPDH môn vật lý 6

1.3 Cơ sở lý luận tổ chức hoạt động dạy học vật lý 7

1.3.1 Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tương tác dạy học 7

1.3.2 Tính tích cực hoạt động học tập của học sinh 10

1.3.2.1 Khái niệm và phân loại tính tích cực hoạt động học tập 10

1.3.2.2 Các nhân tố tác động lên tính tích cực học tập của học sinh 11

1.3.2.3 Biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 12

1.3.2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động thức 13

1.4 Thí nghiệm trong dạy học vật lí 14

1.4.1 Khái niệm về thí nghiệm Vật lí 14

1.4.2 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lý 15

1.4.2.1 Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá các sự vật hiện tượng và trực quan trong dạy học vật lý 15

1.4.2.2 Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện

cho học sinh 16

1.4.3 Phân loại thí nghiệm Vật lý trong trường phổ thông 17

1.4.4 Thí nghiệm biểu diễn 19

1.4.4.1 Vị trí của thí nghiệm biểu diễn 19

1.4.4.2 Các loại thí nghiệm biểu diễn 20

1.4.4.3 Yêu cầu đối với thí nghiệm biểu diễn 22

1.4.4.4 Kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm 23

1.4.5 Vị trí của thí nghiệm học sinh trong giờ học Vật lí 25

1.4.6 Thí nghiệm trực diện (thí nghiệm của học sinh trong giờ bài học mới) 25

1.4.7 Vấn đề hướng dẫn thí nghiệm trực diện 27

1.5 Đặc điểm của học sinh miền núi 28

1.6 Sử dụng thí nghiệm biểu diễn nhằm phát huy tính tích cực học tập của học sinh miền núi 29

1.7 Thực trạng của thí nghiệm biểu diễn ở các trường trung học phổ thông miền núi hiện nay 39

Kết luận chương 1 41

Chương 2 SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG” ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” ĐỂ PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC HỌC TẬP CỦA HỌC SINH MIỀN NÚI 42

2.1 Phân tích mục tiêu, nội dung, ppdh chương” động học chất điểm” 42

2.2 Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể một số bài chương” động học chất điểm”- vật lí lớp 10 ( cơ bản ) nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh 43

2.2.1 Tiến trình xây dựng kiến thức bài 1 43

Kết luận chương 2 67

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 68

3.1 Mục đích thực nghiệm 68

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 68

3.3 Nguyên tắc tiến hành thực nghiệm 69

3.4 Tổ chức thực nghiệm 70

3.4.1 Chọn trường thực nghiệm 70

3.4.2 Chuẩn bị thực nghiệm 70

3.4.3 Đánh giá sau thực nghiệm 71

3.4.3.1 Định tính 71

3.4.3.2 Định lượng 72

3.5 Nhận xét kết quả thực nghiệm 79

Kết luận chương 3 82

KẾT LUẬN 83

1 Kết luận 83

2 Kiến nghị 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

MỘT SỐ CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Tên trường và các giáo viên tham gia thực nghiệm 70

Bảng 3.2 Lớp và số học sinh tham gia thực nghiệm 71

Bảng 3.3 Kết quả thực nghiệm bài 1: Chuyển động thẳng đều 73

Bảng 3.4 Bảng phân bố tần số, tần suất kết quả khảo sát 74

Bài 1: Chuyển động thẳng đều 74

Bảng 3.5 Giá trị phương sai và độ lệch chuẩn kết quả khảo sát 74

Bài 1: Chuyển động thẳng đều 74

Bảng 3.6 Kết quả thực nghiệm bài 2: Chuyển động thẳng biến đổi đều 75

Bảng 3.7 Bảng phân bố tần số, tần suất kết quả khảo sát bài 2: 76

Chuyển động thẳng biến đổi đều 76

Bảng 3.8 Giá trị phương sai và độ lệch chuẩn kết quả khảo sát bài 2 76

Chuyển động thẳng biến đổi đều 76

Bảng 3.9 Kết quả thực nghiệm bài 3 Sự rơi tự do 77

Bảng 3.10 Bảng phân bố tần số, tần suất kết quả khảo sát 78

bài 3 Sự rơi tự do 78

Bảng 3.11 Giá trị phương sai và độ lệch chuẩn kết quả khảo sát bài 3 78

Sự rơi tự do 78

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 8

Hình 1.2 9

Hình 2.1 30

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc các bước dạy học từng bước kiến thức Vật lí THPT khi sử dụng thí nghiệm 31

Hình 3.1 Biểu đồ đánh giá kết quả thực nghiệm bài 1 75

Chuyển động thẳng đều 75

Hình 3.2 Biểu đồ đánh giá kết quả thực nghiệm bài 2 77

Hình 3.3 Biểu đồ đánh giá kết quả thực nghiệm bài 3 Sự rơi tự do 79

MỞ ĐẦU

I - Lí do chọn đề tài

Trong công cuộc CNH-HĐH đất nước để từng bước hội nhập với các nước trên thế giới , ngành GD-ĐT đã và đang từng bước đổi mới về nội dung và phương pháp dạy học và bước đầu đã thu đươc những thành quả

đáng khích lệ

Trong quá trình dạy học môn vật lý cũng như các môn học khác, nhiều phẩm chất nhân cách của học sinh được hình thành:thế giới quan, kỹ năng, kỹ xảo Học phải đi đôi với hành, không ít các em nói hay và đúng nhưng không làm được như đã nói Vì vậy, trong dạy học vật lý vị trí của thí nghiệm biểu diễn đóng một vai trò hết sức quan trọng, bởi vì nếu như thí nghiệm biểu diễn được tiến hành hợp lý sẽ tạo điều kiện cho học sinh tiếp thu kiến thức một cách

dễ dàng và vững chắc hơn Các hiện tượng vật lý xảy ra trong tự nhiên là vô cùng phong phú và phức tạp, chúng có mối quan hệ chằng chịt với nhau và không thể phân biệt được ảnh hưởng của tính chất này với tính chất khác

Vì vậy, trước hết thí nghiệm vật lý giúp học sinh lĩnh hội được một hệ thống kiến thức vật lý vững chắc có khả năng áp dụng rộng rãi, tránh cho học sinh có những hiểu biết mơ hồ, những lí thuyết xuông không có thực tế Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh Qua thí nghiệm còn rèn cho học sinh phương pháp làm việc và

tư duy khoa học, điều đó giúp học sinh tin vào khả năng của mình, có cái nhìn đúng đắn về thế giớ khách quan Nó có tác dụng to lớn trong việc giáo dục thế giới quan khoa học cho học sinh

II Đối tƣợng nghiên cứu:

Quá trình tiến hành thí nghiệm biểu diễn của giáo viên khi dạy chương động học chất điểm ở lớp 10 trường THPT

III Mục đích nghiên cứu:

Nghiên cứu các biện pháp sử dụng thí nghiệm biểu diễn nhằm phát huy tính tích cực học tập cho học sinh THPT miền núi

IV Giả thuyết khoa học:

Nếu sử dụng thí nghiệm biểu diễn một cách khoa học, phù hợp với đối tượng thì sẽ nâng cao tính tích cực học tập của học sinh THPT miền núi từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học

V Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận phục vụ cho đề tài Nghiên cứu và đề xuất những biện pháp nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh khi sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong dạy học vật lý

- Khảo sát thực trạng khi sử dụng thí nghiệm biểu diễn của giáo viên trong dạy học vật lý ở một số trường THPT miền núi

- Thực nghiệm sư phạm

VI Phương pháp nghiên cứu:

- Nghiên cứu lí luận

- Điều tra thực trạng sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong dạy học vật lý

ở một số trường THPT miền núi Tìm hiểu đặc điểm học sinh miền nui trong học tập môn vật lý

- Đã xây dựng được 3 bài soạn theo hướng sử dụng thí nghiệm biểu diễn nhằm tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh

VIII Cấu trúc luận văn:

Mở đầu

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm biểu diễn của giáo viên trong dạy học vật lý nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh khi giảng dạy một số kiến thức ở chương động học chất điểm( lớp 10 chương trình cơ bản)

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Như nhiều năm trước đây thì phần lớn giáo viên dạy học theo phương pháp” thuyết trình , có kết hợp đàm thoại”, nghĩa là chỉ có lý thuyết mà không

có thực hành hay còn gọi là “dạy chay” là chủ yếu Kết quả là học sinh thụ động, không có tính tích cực , tự lực và sáng tạo

Hội nghị “Tập huấn về PPDH vật lý phổ thông” tháng 10 năm 2000 thì

đã chỉ ra một số những nhược điểm của phương pháp cũ là:

-Về phương pháp dạy: Chủ yếu vẫn là phương pháp truyền thống mang nặng tính chất thông báo, rất ít sử dụng thí nghiệm, hầu hết là dạy chay

-Về phương pháp học: Học sinh chưa được đặt vào vị trí chủ thể của hoạt động nhận thức (thụ động),do đó khả năng tư duy yếu và thiếu tính sáng tạo

Hiện nay, vấn đề về đổi mới giáo dục đựoc các cấp quản lý và tất cả giáo viên đều quan tâm đó là đổi mới PPDH Để đáp ứng được nhu cầu cấp bách đó , đòi hỏi ngành giáo dục phải có những biện pháp mạnh mẽ, sâu sắc

việc theo nhóm;rèn luỵen kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”

Là một môn học mang tính ứng dụng cao nên cho thấy việc sử dụng thiết bị hỗ trợ dạy học để làm nổi bật bản chất của các hiện tượng Vật lý là rất cần thiết

Trong đó, thí nghiệm Vật lý đã được nhiều nhà sư phạm như một phương pháp dạy học tích cực như:

Tô Văn Bình (2002), Thí nghiệm vật lý ở trường phổ thông, ĐHSP Thái Nguyên

Ngô Thị Quyên (2006) ,sử dụng thí nghiệm khi dạy phần tính chất sóng- hạt của ánh sáng, Vật lý 12 THPT nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh, Luận văn thạc sĩ KHGD, ĐHSP Thái Nguyên

Như vậy việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý là hết sức quan trọng và cần thiết, nếu sử dụng một cách khoa học, phù hợp với đối tượng học sinh có ý nghĩa rất quan trọng; nó đã giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động học tập của học sinh; góp phần không nhỏ trong quá trình thực hiện mục tiêu giáo dục Vì vậy, sử dụng thí nghiệm như thế nào để đạt được kết quả cao nhất trong từng bài học cụ thể vẫn là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều giáo viên Đề tài này là một trong những đóng góp nhỏ vào việc đổi mới PPDH Vật lý nói chung và phần “Động học chất điểm” Vật lý lớp 10 nói riêng

1.2 ĐỊNH HƯỚNG ĐỔI MỚI PPDH

1.2.1 Một số định hướng

Quan điểm đổi mới về PPDH được thể chế trong Luật Giáo Dục Việt Nam: “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác , chủ động, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến

thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hưng thú học tập cho học sinh”[1]

So với PPDH truyền thống, việc đổi mới PPDH cần được mở rộng và được áp dụng rộng rãi như sau:

- Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động sáng tạo của học sinh

- Bồi dưỡng phương pháp tự học

- Rèn luyện kỹ năng vận dung kiến thức vào thực tiễn

- Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập của học sinh Quan trọng nhất là hướng vào việc chủ động học tập của học sinh,chống học tập thụ động Đặc biệt trong phương pháp tích cực cần chú ý:

- Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động của học sinh

- Chú ý rèn luyện phương pháp tự học

- Tăng cường hoạt động tập thể phối hợp với hoạt động hợp tác

- Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò[2]

1.2.2 Định hướng đổi mới PPDH môn vật lý

a) Tăng cường các hoạt động nhận thức đa dạng của học sinh trong giờ dạy Vật lý như:

-Việc giảng dạy mỗi đề tài cần xuất phát từ kinh nghiệm, vốn hiểu biết sẵn có của học sinh nhằm khơi dậy hứng thú, đáp ứng nhu cầu nhận thức của học sinh Trên cơ sở đó chính xác hoá và hệ thống hoá các kiến thức đó

- Bằng nhiều hình thức khác nhau tổ chức cho học sinh trao đổi, tranh luận trong nhóm, trong các nhóm để họ tư bày tỏ suy nghĩ riêng, phát hiện và nêu ra vấn đề cần tìm hiểu, đề xuất các cách giải quyết bao gồm cả việc thiết lập và tiến hành thí nghiệm

- Tăng cường và vận dụng mọi khả năng để học sinh tự lực tiến hành thí nghiệm vật lý đơn giản bằng thiết bị và vật liệu sẵn có trong phòng thí nghiệm hoặc do học sinh tự tìm kiếm hay giáo viên tự làm

b) Tăng cường các phương pháp tìm tòi nghiên cứu, phát hiện vấn

c) Coi trọng PPTN, phương pháp đặc trưng của bộ môn

Các thí nghiệm vật lý vừa có vai trò cung cấp thông tin, vừa có tác dụng là phương tiện giải quyết vấn đề đặt ra Đặc biệt có tác dụng khuyến khích hứng thú học tập và rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh.Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý là cách có hiệu quả nhất, giúp học sinh hình thành biểu tượng, khái niệm vật lý, định luật vật lý tốt hơn

d) Chú ý hình thức và phương pháp học tập theo nhóm

Việc học nhóm tạo điều kiện cho học sinh trao đổi thông tin, kết quả quan sát, đề xuất cach thắc mắc và vấn đề phát hiện, lăng nghe ý kiến người khác trong trao đổi thảo luận, tranh luận, khả năng phân tích, phê phán và bảo

vệ ý kiến và suy nghĩ riêng của mình

1.3 CƠ SỞ LÝ LUẬN TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.3.1 Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tương tác dạy học

+ Bản chất hành động của sự học

- Sự hình thành kiến thức (sự học) của học sinh không chỉ đơn thuần là

in vào đàu óc họ những cái có sẵn, diễn tả bằng ngôn ngữ và tồn tại độc lập

với học sinh Cũng không thể quan niệm thực chất của sự học chỉ là chỗ người học đạt được những hành vi xác điịnh nào đó Theo quan điểm tâm lý học tưduy thì sự học là sự phát triển về chất của cấu trúc hành động Cùng một hành vi bề ngoài giống nhau nhưng chất lượng, hiệu quả của sự học vẫn

có thể khác nhau, tuỳ thuộc vào sự phát triển của cấu trúc, của hành động học, của chủ thể Ở đây hành vi được xem như kết quả biểu hiện ra ngoài của hành động, còn cách thức để đạt tới kết quả đó được xem như cấu trúc bên trong của hành động học

Như vậy: “Sự học phải là một quá trình hình thành và phát triển của các dạng thức hành động xác định, thông qua thích ứng của chủ thể với tình huống hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó Hoạt động đó có đối tượng cấu thành từ các hành động, hành động gồm các thao tác Hành động có mục đích, điều kiện, phương tiện cụ thể Sơ

những dạng thức hoạt động xác định, phát triển ở người học những năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách của cá nhân

+ Chức năng tổ chức, kiểm tra định hướng hành động học của sự dạy

Học là hành động của học sinh xây dựng kiến thức cho bản thân mình

và vận dụng kiến thức của mình, thì dạy học là dạy hành động ( hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức) và do đó, trong dạy học, giáo viên cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của học sinh

để qua đó học sinh chiếm lĩnh được tri thức, đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách toàn diện của mình

“Trong sự vận hành của hệ tương tác dạy học gồm người dạy(Giáo viên) - người học (Học sinh) và tư liệu hoạt động dạy học (môi trường) được

mô tả bằng sơ đồ hình 1.2” [4- tr67]

Hình 1.2

- Hành động của học sinh với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của học sinh với tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho bản thân mình và sự tương tác đó của học sinh với tư liệu đem lại cho giáo viên những thông tin liên hệ ngược cần thiết cho sự chỉ đạo của giáo viên đối với học sinh

Liên hệ ngược

Giáo

viên

Học sinh Định hướng

- Tương tác trực tiếp giữa các học sinh với nhau và giữa học sinh với giáo viên là sự trao đổi, tranh luận giữa cá nhân và nhờ đó từng cá nhân học sinh tranh thủ sự hỗ trợ xã hội từ phía giáo viên và tập thể học sinh trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức

Quá trình dạy học là sự thống nhất biện chứng giữa mục đích, nội dung,

và phương pháp dạy học nhưng vấn đề đặt ra là phải sử dụng những phương pháp như thế nào để phát huy tính tích cực, tự lực và bồi dưỡng tư duy khoa học cho học sinh?

1.3.2 Tính tích cực hoạt động học tập của học sinh

1.3.2.1 Khái niệm và phân loại tính tích cực hoạt động học tập

a) Khái niệm

Tính tích cực là các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí của người học

từ chủ động , từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ động tìm kiếm tri thức

để nâng cao hiệu quả “Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức của học sinh đặc trưng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong qứ trình nắm vững kiến thức” [5].Tính tích cực nhận thức vừa là mục đích hoạt động, vừa là phương tiện- điều kiện để đạt được mục đích, đồng thời là kết quả của hoạt động

Tính tích cực học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự gắng sức cao về nhiều mặt trong hoạt động học tập Học tập là một trường hợp riêng của nhận thức, vì vậy nói tới tính tích cực học tập thực chất nói tới tính tích cực của nhận thức

Như vậy, tính tích cực học tập chính là phẩm chất, là sự cố gắng của mỗi học sinh Đối với học sinh trong quá trình học tập đòi hỏi phải có những nhân tố tích cực lựa chọn thái độ đối với tượng nhận thức, đề ra cho mình mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết

b) Phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức

Tính tích cực trong hoạt động học tập của học sinh có thể đạt được ở nhiều cấp độ tuỳ thuộc vào pphẩm chất và sự cố gắng của mỗi học sinh

- Tính tích cực tái hiện(bắt chước): Chủ yếu dựa vào trí nhớ và tư duy tái

hiện( học sinh tích cực bắt chước hoạt động của giáo viên và các bạn trong lớp)

- Tính tích cực tìm tòi: Đặc trưng bởi bằng sự bình phẩm, phê phán, tìm

tòi tích cực về mặt nhận thức, óc sáng kiến, long khao khát hiểu biết, hứng thú học tập (học sinh tự giải quyết được các vấn đề đã nêu ra, lựa chọn được lời giải hợp lý nhất trong các cách giải quyết đã biết) Tính tích cực đó không hạn chế trong khuôn khổ yêu cầu của giáo viên

- Tính tích cực sáng tạo: Đây là cấp độ cao nhất của tính tích cực nhận

thức; nó đặc trưng bằng con đường khẳng định riêng của mình, không giống với con đường mà mọi người đã thừa nhận, đã trở thành chuẩn hoá ( học sinh

có khả năng mang kiến thức đã biết vào tình huống mới, phát hiện những vấn

đề mới trong tình huống đã biết )

1.3.2.2 Các nhân tố tác động lên tính tích cực học tập của học sinh

a) Nguyên nhân của tính tích cực học tập

Tính tích cực nhận thức của học sinh nảy sinh trong quá trình học tập nhưng nó là kết quả của nhiều nguyên nhân, có nhiều nguyên nhân hình thàh

từ quá khứ, thậm chí từ lịch sử lâu dài của nhân cách

Tính tích cực của nhận thức phụ thuộc vào các nhân tố như: hứng thú, nhu cầu, động cơ, năng lực, ý chí, sức khoẻ, môi trường Trong đó hứng thú

là nhân tố được giáo viên quan tâm nhất, vì:

- Có thể hình thành hứng thú của học sinh một cách nhanh chóng và bất

kì lúc nào của quá trình dạy học

- Có thể gây hứng thú cho học sinh ở mọi lứa tuổi

- Quan trọng hơn cả là việc gây hứng thú cho học sinh nằm trong khả năng của người thầy ” Người thầy có thể điều khiển hứng thú của học sinh qua các yếu tố của quá trình dạy học: nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức qua các bước lên lớp như mở bài, bài giảng mới, củng cố, vận dụng, kiểm tra kiến thức, mối quan hệ thầy - trò” [5]

b) Các mặt của tính tích cực:

Tính tích cực bao gồm hai mặt: mặt tự phát và mặt tự giác

- Mặt tự phát: là yếu tố tiềm ẩn của từng cá nhân học sinh; nó biểu hiện bằng tính tò mò, hiếu kì, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà ở trẻ đều có trong mức độ khác nhau

- Mặt tự giác: là trạng thái tâm lý có mục đích và đối tượng rõ rệt, thể hiện óc quan sát, tính phê phán , tính tò mò khoa học [5]

Tính tích cực nhận thức có hạt nhân là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên là do sự thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng Tính tích cực nhận thức và tính tích cực học tập có mối quan hệ chặt chẽ với nhau nhưng không phải đồng nhất Có một số trường hợp, có thể tích cực ở bên ngoài mà không phải tích cực ở bên trong tư duy

1.3.2.3 Biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh

Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh biểu hiện ở chỗ:

- Sự chú ý học tập của học sinh, sự hăng hái tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập

- Thưòng xuyên có những thắc mắc, đòi hỏi giáo viên giải thích cặn kẽ những vấn đề chưa rõ

- Có hứng thú học tập không?

- Học sinh chủ động linh hoạt sử dụng các kiến thức, kỹ năng hoạt động

để nhận thức các vấn đề mới

- Học sinh được mong muốn đóng góp những thông tin, kiến thức mới tìm hiểu được ở các nguồn tài liệu khác nhau

- Biết vận dụng các kiến thức vào giải bài tập hoặc áp dụng vào trong thực tiễn

- Có quyết tâm, ý chí vươn lên trong học tập, có khả năng sáng tạo trong giải quyết các vấn đề học tập [5]

1.3.2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động thức

Các biện pháp để phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh có thể được tóm tắt như sau:

- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu

- Nội dung dạy học học phải mới, cái mới ở đây không phải xa lạ quá đối với học sinh, cái mới phải liên hệ với cái cũ, kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với học sinh, với suy nghĩ hàng ngày, thoả mãn nhu cầu nhận thức của các em

- Phương pháp dạy học phải đa dạng ( phát hiện và giải quyết vấn

đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh làm việc độc lập ) và phối hợp chúng với nhau

- Sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt là các dụng cụ trực quan

có tác dụng tốt trong quá trình kích thích hứng thú của học sinh

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: Cá nhân, nhóm, tập thể, làm việc trong phòng thí nghiệm

- Thầy giáo, bạn bè động viên khen thưởng kịp thời khi có thành tích học tập tốt

- Luyện tập dưới các hình thức khác nhau, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, các tình huống mới

- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng sử giữa thầy giáo

và học sinh

- Phát triển kinh nghiệm sống của học sinh qua học tập

Như vậy, để phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh THPT đối với bộ môn vật lý trước hết phải xác định động cơ, tạo hứng thú và nhu cầu học tập cho các em Mặt khác, Vật lý học là một bộ môn khoa học thực nghiệm, giáo viên có thể tạo ra các tình huống bất ngờ kích thích nhu cầu

đi tìm nguyên nhân của các hiện tượng khoa học, sử dụng thí nghiệm một cách khoa học để học sinh phải chú ý, tạo hứng thú học tập và bắt buộc tư duy tìm cách giải quyết vấn đề, chính những điều đó sẽ phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức trong học tập Vật lí của học sinh

1.4.THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

Trong quá trình dạy học vật lí có nhiều cách thức khác nhau để phát huy tính tích cực, tự lực và bồi dưỡng tư duy cho học sinh, tuy nhiên việc sử dụng thí nghiệm và sử dụng thí nghiệm hợp lí trong giờ học Vật lí là một trong những biện pháp hữu hiệu nhất

1.4.1 Khái niệm về thí nghiệm Vật lí

Trong Vật lí học, thí nghiệm hiểu là quan sát hiện tượng cần nghiên cứu trong các điều kiện được kiểm tra chính xác, cho phép theo dõi tiến trình của hiện tượng và tái tạo nó mỗi lần lặp lại hiện tượng này Như vậy, thí nghiệm vật lý vừa là nguồn kiến thức vừa là một phương pháp nghiên cứu

“Thí nghiệm Vật lí trong trường phổ thông( còn gọi là thí nghiệm giáo khoa)

là sự phản ánh phương pháp nghiên cứu khoa học trong việc nghiên cứu các hiện tượng Vật lí, vì vậy chúng mang yếu tố cơ bản về phương pháp thực nghiệm khoa học” [6]

Thí nghiệm là một phương pháp dạy học vật lý Đó là cách thức, là biện pháp tổ chức các hoạt động dạy- học của người giáo viên thể hiện qua sự cộng tác giữa thầy và trò trong quá trình giảng dạy và học tập nhằm đạt được kết quả cao nhất trong việc truyền thụ, lĩnh hội tri thức Vật lý và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hành

1.4.2 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lý

Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học(đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố kiến thức, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh) Vì vậy,thí nghiệm Vật lý có vai trò rất quan trọng đối với việc dạy học Vật lý ở trường THPT

1.4.2.1 Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá các sự vật hiện tượng và trực quan trong dạy học vật lý

Trong tự nhiên và trong kỹ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình Vật lý xảy ra dưới dạng thuần khiết Chính nhờ các thí nghiệm ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quá trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được, thay đổi được, có thể quan sát đo đạc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được nguyên nhân của mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng

Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng tiếp thu được những thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật lý Đặc biệt trong việc nghiên cứu các lĩnh vực của Vật lý mà ở đó các đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan của con người thì việc sử dụng trong dạy học vật lý các thí nghiệm mô hình ( các thí nghiệm được tiến hành trên những mô hình vật chất thay thế cho đối tượng gốc cần

nghiên cứu) để trực quan hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu không thể thiếu được [7], [8]

1.4.2.2 Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện cho học sinh

Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý góp phần quan trọng vào việc phát triển nhân cách toàn diện của học sinh được thể hiện ở các mặt sau:

+ Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh:

Thí nghiệm luôn có mặt trong quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình Vật lý, hình thành các khái niệm, các định luật vật lý, xây dựng các thuyết vật lý, đề cập các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của những kiến thức đã học Đồng thời, thí nghiệm tạo ra cho học sinh những khả năng làm quen và thể hiện các phưong pháp tư duy như phân tích và tổng hợp, con đường quy nạp và diễn dịch, sự so sánh và phép tưong tự

Trong các thí nghiệm do chính mình tiến hành, học sinh được rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo (sử dụng các dụng cụ đo, đọc và lắp ráp thí nghiệm ); được rèn luyện thói quen làm việc khoa học của người tiến hành thí nghiệm; rèn luyên cho học sinh tính tỉ mỉ, trung thực, chính xác, tính kế hoạch Đó là những phẩm chất của con người làm việc khoa học và sáng tạo

+ Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lí, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh

Trong quá trìn thí nghiệm, học sinh phải tiến hành các hoạt động trí tuệ- thực tiễn: thiết kế phương án, kế hoạch thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm, lập bảng giá trị đo, lựa chọn dụng cụ, bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu nhận và sử lý kết quả Chính vì vậy, thí nghệm là phương tiện hữu hiệu

để bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

Trong quá trình thí nghiệm, việc bồi dưỡng các năng lực thực nghiệm

phải được gắn kết với việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực hoạt động trí

tuệ như: đề xuất giả thuyết, phân tích, mô tả hiện tượng , khái quát hoá thành

những kết luận tổng quát nhờ phép quy nạp, đối chiếu các kết luận này với giả

thuyết (hay hệ quả) đề xuất, giải thích, so sánh các hiện tượng của quá trình

vật lí, các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của kiến thức đã học

+ Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể

lhác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh

Các thí nghiệm do các nhóm học sinh tiến hành đòi hỏi sự phân công

và phối hợp những công việc tự lực của học sinh trong tập thể Trong mối liên

hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm , học sinh thu

được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai

trò của thực tiễn trong việc nhận thức thế giới, có niềm tin dựa trên cơ sở vốn

hiểu biết của mình về tính nhận thức được thế giới và sự tồn tại khách quan

của các mối quan hệ có tính quy luật trong tự nhiên

1.4.3 Phân loại thí nghiệm Vật lý trong trường phổ thông

Ngày nay, trong nhà trường phổ thông người ta đã hoàn thành một hệ

thống xác định các thí nghiệm vật lí giáo khoa Nó dựa trên cơ sở nâng cao

tính tích cực, tự lực của học sinh trong quá trình lĩnh hội kiến thức Trước hết,

các em làm quen với các hiện tượng vật lí do giáo viên biểu diễn, tiếp đó các

em làm đồng loạt cùng một đề tài thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên

và sau cùng chỉ dùng tài liệu hướng dẫn các em tự lực nghiên cứu các thực

nghiệm nhỏ cũng như việc phân loại phương pháp giảng dạy, việc phân loại

thí nghiệm vật lí rất phức tạp và có nhiều quan điểm khác nhau Sau đây là

một kiểu phân loại:

*/ Căn cứ vào tính chất, vai trò hoạt động của thầy và trò trong khi tiến hành thí nghiệm người ta chia thành thí nghiệm giáo viên và thí nghiệm học sinh Sự phân chia này chỉ là tương đối vì trong thí nghiệm của giáo viên, học sinh đã tham gia tích cực vào các bước của thí nghiệm và trong nhiều thí nghiệm của giáo viên chỉ đóng vai trò tổ chức hướng dẫn để học sinh thực hiện cụ thể các công việc cụ thể của thí nghiệm Ngược lại trong thí nghiệm của học sinh, giáo viên vẫn đóng vai trò là người tổ chức hướng dẫn

*/ Căn cứ vào mụch đích của lí luận dạy học, ha nói cách khác căn cứ vào mục đích của thí nghiệm được sử dụng trong giờ học người ta có thể phân chia thí nghiệm như sau:

+ Thí nghiệm mở đầu;

+ Thí nghiệm nghiên cứu tài liệu mới: Tuỳ theo mục đích của thí nghiệm mà người ta chia thành thí nghiệm khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ;

+ Thí nghiệm củng cố;

+ Thí nghiệm kiểm tra

Đối với thí nghiệm của học sinh, ngoài các thí nghiệm được phân loại như trên còn có thí nghiệm thực hành (thí nghiệm do học sinh tiến hành ở phòng thí nghiệm sau khi học xong một phần hay một chương), thí nghiệm quan sát ở nhà

*/ Căn cứ vào kết quả cụ thể của thí nghiệm người ta chia thành thí nghiệm định tính và thí nghiệm định lượng

Trong giới hạn của đề tài, chúng tôi chỉ quan tâm đến thí nghiệm của giáo viên(thí nghiệm biểu diễn) và thí nghiệm của học sinh trong giờ học lí thuyết vật lí (thí nghiệm trực diện)

1.4.4 Thí nghiệm biểu diễn

1.4.4.1 Vị trí của thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn về vật lí do giáo viên thực hiện giữ vị trí hàng đầu trong hệ thống thí nghiệm Vật lí phổ thông Đây là loại thí nghiệm được hầu hết các nhà trường quan tâm vì nó dễ tổ chức, có hiệu lực ngay và không đòi hỏi số lượng từng loại thiết bị nhiều

a) Thí nghiệm biểu diễn được tiến hành trong những trường hợp sau:

- Cần thiết phải chứng minh hiện tượng ở quy mô lớn

- Tí nghiệm đòi hỏi nhiều kỹ thuật biểu diễn, thiết bị phức tạp , đắt tiền

- Cần thiết cho học sinh thấy được các biện pháp và các thao tác mới khi tiến hành thí nghiệm

- Những thí nghiệm nguy hiểm, như thí nghiệm với điện cao thế, có chất nổ, chất độc

b) Ưu, nhựoc điểm của thí nghiệm biểu diễn:

Thí nghiệm biểu diễn nếu được tiến hành hợp lí sẽ tạo điều kiện cho học sinh tiếp thu dễ dàng tài liệu nghiên cứu và các hiện tượng ở dạng tự nhiên hoặc gần như tự nhiên Nó có tác dụng to lớn trong việc chỉ đạo học sinh thấy rõ các biện pháp tiến hành thí nghiệm độc lập Tuy nhiên thí nghiệm biểu diễn có những hạn chế như khi giáp viên thực hiện học sinh chỉ quan sát chứ không được trực tiếp làm nên có thể có những hiện tượng họ không theo kịp và không có điều kiện nhắc lại ngay hiện tượng đang nghiên cứu Hơn nữa, thí nghiệm biểu diễn có nhược điểm căn bản là không làm cho học sinh có thói quen làm việc khoa học, trung thực , thận trọng, tỉ mỉ

và những kĩ năng thực hành cần thiết cho hoạt động học tập, nghiên cứu khoa học và lao động sản xuất của họ sau này

1.4.4.2 Các loại thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn về Vật lí được tiến hành vào lúc nào trong một bài giảng là do nội dung của tài liệu quyết định

độ kiến thức đã có và nhu cầu hiểu biết hiện tượng mới, gây hứng thú học tập cho học sinh Những tình huống đó có thể là sự bất ngờ được nảy sinh trong thí nghiệm của học sinh

Với loại thí nghiệm này bao giờ cũng phải ngắn ngọn, có hiệu lực nhanh chóng và không đòi hỏi những thiết bị phức tạp

b) Thí nghiệm nghiên cứu tài liệu mới( nghiên cứu hiện tượng):

Thí nghiệm nghiên cứu tài liệu mới là loại thí nghiệm chủ yếu trong các loại thí nghiệm biểu diễn Tuỳ theo mục đích, cách thức dẫn đến kết luận mà người ta phân chia thành thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu minh họa

*/ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát: là thí nghiệm được thực hiện theo con đường quy nạp, nhằm đi đến một luận đề khái quát, một định luật hay một quy tắc trên cơ sở những kết quả rút ra từ thí nghiệm

Loại thí nghiệm này có ưu điểm là đảm bảo ở mức độ cao sự phát triển

tư duy của học sinh vì nó đòi hỏi học sinh phải phân tích các quá trình và các

hiện tượng vật lý, các số liệu thu được từ thí nghiệm, phải tìm ra được cái giống nhau, cái khác nhau, cái chung và cái bản chất; trên cơ sở đó tiến hành đưa ra những khái quát

Tuy nhiên, nếu như thí nghiệm thô sơ đến mức không thể dựa vào kết quả của nó để khái quát hoá nhất là các thí nghiệm định lượng và mất nhiều thời gian thì không nên dùng thí nghiệm này làm thí nghiệm nghiên cứu khảo sát(vì nó làm ảnh hưởng tới kế hoạch giảng dạy) Với những loại thí nghiệm như thế người ta sử dụng nó vào làm thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ(ta sẽ xét sau đây)

*/ Thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ: là thí nghiệm được tiến hành theo con đường diễn dịch, tức là sau khi giáo viên đã cùng học sinh tìm ra kết luận, quy tắc, định luật bằng cách suy luận lí thuyết và dùng thí nghiệm để kiểm chứng lại

Loại thí nghiệm này được dùng trong những trường hợp làm thí nghiệm khảo sát thì phức tạp, khó lấy đầy đủ số liệu để quy nạp, trong khi có thể dựa vào suy luận lí thuyết rồi kiểm chứng lại kết luận

Chú ý: Một thí nghiệm vừa có thể sử dụng làm thí nghiệm khảo sát, vừa có thể làm thí nghiệm minh hoạ Tuy nhiên, do mục đích sử dụng khác nhau nên phương hướng và trình tự tiến hành từng loại thí nghiệm có sự khá nhau, do đó phương pháp lập luận cũng khác nhau

a) Thí nghiệm củng cố

Thí nghiệm củng cố bao gồm những thí nghiệm trình bày ứng dụng của các định luật vật lí trong kĩ thuật hoặc những biểu diễn của định luật trong đời sống nhằm đòi hỏi học sinh phải vận dụng những điều đã học để giải thích

Do đó, giúp học sinh đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng, đồng thời qua đó giáo viên cũng kiểm tra được mức độ tiếp thu của học sinh

Ba loại thí nghiệm biểu diễn nêu trên có tác dụng hỗ trợ và bổ xung cho nhau Mặc dù vậy, không nhất thiết phải sử dụng cả ba loại thí nghiệm này trong cùng một bài giảng, tuỳ thuộc vào đặc điểm của từng bài giảng và điều kiện cơ sở vật chất- thiết bị của từng trường mà ta có thể lựa chọn thí nghiệm cho phù hợp

1.4.4.3 Yêu cầu đối với thí nghiệm biểu diễn

Muốn thí nghiệm biểu diễn mang lại hiệu quả cao cần phải đạt được các yêu cầu sau đây:

+ Do nhiệm vụ chính là nêu nhiệm vụ nghiên cứu, đề xuất những mâu thuẫn, thúc đẩy mâu thuẫn sâu sắc hơn, giải quyết mâu thuẫn đã nảy sinh hoặc minh hoạ, nhấn mạnh một vấn đề nào đó nên thí nghiệm biểu diễn phải liên

hệ với bài giảng, phải là yếu tố tất yếu của quá trình giảng dạy, phải được đưa

ra đúng lúc cần thiết

Để đảm bảo được yêu cầu trên, cần có nhận thức đầy đủ về vai trò và tác dụng của thí nghiệm biểu diễn đối với bài giảng Khi chuẩn bị bài lên lớp giáo viên cần xác định một cách chính xác thời điềm cần thiết phải biểu diễn thí nghiệm Thí nghiệm phải xuất hiện như một mắt xích tất yếu, trong một trật tự chặt chẽ không thể thay đổi được

+ Thí nghiệm biểu diễn phải ngắn ngọn hợp lí, không quá kéo dài Yêu cầu này xuất phát từ đặc điểm thời gian trên lớp có hạn, ngoài việc tiến hành thí nghiệm còn phải giải thích, phân tích số liệu, đàm thoại với học sinh để đi đến khái quát hoá Với những thí nghiệm biểu diễn kéo dài thời gian, khi thật cần thiết sử dụng ta phân thành những thí nghiệm nhỏ biểu diễn ở các giai đoạn khác nhau của bài giảng

+ Thí nghiệm biểu diễn phải thành công ngay Yêu cầu này xuất phát từ nguyên nhân cần tiết kiệm thời gian, để học sinh tin tưởng chắc chắn vào những kết quả của thí nghiệm, tăng thêm uy tín của giáo viên

+ Thí nghiệm biểu diễn phải đảm bảo cả lớp quan sát được, cụ thể là phải đảm bảo cho cả lớp nhìn rõ và tập trung chú ývào những dụng cụ và chi tiết chính của thiết bị, theo dõi được diễn biến của thí nghiệm để có thể rút ra được những kết luận cần thiết

Muốn đảm bảo thực hiện được yêu cầu này giáo viên cần quan tâm đến việc lựa chọn dụng cụ thí nghiệm, cải tiến các dụng cụ, thiết bị và sử dụng những

kĩ thuật khác nhau

+ Thí ngiệm biểu diễn phải đủ sức thuyết phục học sinh ; các hiện tượng phải xuất hiện rõ ràng, số lượng thu được phải đủ chính xác và đủ nhiều Kết quả thí nghiệm chặt chẽ, điều kiện cho trước phải đầy đủ

1.4.4.4 Kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm

Kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm có tác dụng quyết định đến sự thành công của thí nghiệm ở trên lớp Kĩ thuật đó phải đảm bảo cho thí nghiệm đạt được kết quả, đảm bảo học sinh tiếp thu tốt vấn đề mà thí nghiệm phải giải quyết, đồng thời lại phải đảm bảo an toàn

Kĩ thuật biểu diễn thí nghiệm gồm hai mặt: Thủ thuật biểu diễn và phương pháp tiến hành thí nghiệm

a) Những thủ thuật biểu diễn thí nghiệm

Các thủ thuật nói đến ở đây nhằm mục đích là để học sinh có thể quan sát được rõ nhất các hiện tượng, các quá trình cũng như các chi tiết, các dụng

cụ cần biểu diễn; đồng thời tập trung được sự chú ý của học sinh

+ Trên bàn thí nghiệm chỉ đặt những thiết bị cần dùng cho thí nghiệm, các bộ phận chính phải được làm nổi bật lên, không che lấp nhau và không bị giáo viên che lấp

+ Các bộ phận của thí nghiệm cần đặt ở những độ cao khác nhau( bộ phận chính được đặt cao hơn bộ phận phụ)

+ Các hiện tượng thí nghiệm diễn ra trên một mặt phẳng thì phải bố trí thiết bị, dụng cụ sao cho mặt phẳng đó vuông góc với đường nhìn của học sinh ngồi ở giữa lớp nhìn lên bàn thí nghiệm

+ Nếu cần biểu diễn các hiện tượng xảy ra trong các vật không màu thì phải nhuộm màu các vật đó hoặc các thiết bị chỉ thị màu

+ Đối với các hiện tượng không thể cảm giác trực tiếp được(điện trường , từ trường, các bức xạ ) thì dùng các vật chỉ thị khác nhau( vụn sắt để phát hiện từ trường, màn phủ muối sunphua để phát hiện tia X )

+ Nếu trong thí nghiệm có cự thay đổi vị trí của các vật hay sự thay đổi

về kích thước thì có thể dùng vật đánh dấu( vòng cao su , kim chỉ thị )

+ Với những hiện tượng xảy ra trên mặt phẳng nằm ngang phải sử dụng phương pháp chiếu (có thể đèn có gương phản chiếu hoặc dùng màn kính mờ

co chiếu sáng) Với những hiện sáng thì phải thực hiện ở chỗ tối

b) Phưong pháp tiến hành thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn chỉ mang lại hiệu quả cao khi có sự tham gia tích cực của học sinh Muốn như vậy, người giáo viên cầc làm cho học sinh hiểu

rõ mục đích thí nghiệm, cách bố trí thí nghiệm cũng như hoạt động của các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm; đồng thời học sinh cần được trực tiếp tham gia vào việc quan sát và rút ra kết luận trên cơ sở phân tích kết quả thí nghiệm quan sát được

Các bước tiến hành của thí nghiệm gồm có:

Bước 1: Làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu

Bước 2: Đề xuất giả thuyết

Bước 3: Đàm thoại để nắm được mục đích thí nghiệm

Bước 4: Đề xuất phương án thí nghiệm

Bước 5: Phân tích kết quả thí nghiệm[7]

Về mặt nguyên tắc, việc tiến hành thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và nghiên cứu minh hoạ đều gồm các bước nêu trên Tuy nhiên do mục đích thí nghiệm khác nhau nên nội dung của một số bước có sự khác nhau(đặc biệt là

ở bước đề xuất phương án thí nghiệm)

1.4.5 Vị trí của thí nghiệm học sinh trong giờ học Vật lí

Thí nghiệm của học sinh ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong giờ học Vật lí, đặc biệt là đối với các lớp năng khiếu Bên cạnh mhững ưu điểm chung của việc sử dụng thí nghiệm Vật lí trong giờ học như đã nêu ở trên chúng ta còn nhận thấy rằng, thí nghiệm học sinh đặc biệt kích thích hứng thú học tập của học sinh trong giờ học

Trong phần lớn các trường hợp, học sinh chỉ nên tiến hành thí nghiệm trong giờ bài học mới với các thí nghiệm có ít hiện tượng, không đòi hỏi nhiều dụng cụ thí nghiệm, các thao tác thí nghiệm không quá phức tạp, các phép đo không đòi hỏi độ chính xác cao, các thí nghiệm ít nguy hiểm, ít làm

hư hỏng dụng cụ thí nghiệm Các thí nghiệm mà các thao tác cơ bản của nó học sinh ít nhiều cũng được quan sát giáo viên làm

1.4.6 Thí nghiệm trực diện (thí nghiệm của học sinh trong giờ bài học mới)

Thí nghiệm trực diện là loại thí nghiệm mà dưới sự hướng dẫn của giáo viên trong quá trình nghiên cứu tài liệu ở lớp, mọi học sinh cùng tiến hành thí nghiệm và trên cơ sở đó rút ra kết luận hoặc minh hoạ lí thuyết đã học

a) Những nét đặc trưng của thí nghiệm trực diện

Thí nghiệm trực diện có các đặc trưng sau:

+ Luôn luôn liên hệ chặt chẽ với nội dung nghiên cứu trong giờ học, được tiến hành lúc giáo viên giải thích tài liệu nghiên cứu, khi học sinh cần

phải chú ý đến một khía cạnh của một hiện tượng nghiên cứu hay cần làm cho học sinh quan niệm được cụ thể cấu tạo, cách vận dụng của một máy nào đó

+ Hoạt động lao động của học sinh tiến hành theo cùng một nhịp điệu, liên tục, có quy tắc và tuân theo một chương trình thống nhất cả lớp

+ Hoạt động của học sinh được quy định trong một thời gian nhất định

và tương đối ngắn

+ Giáo viên kiểm tra trực tiếp quá trình làm việc đã vạch ra cho học sinh + Tính tập thể giúp đỡ nhau tronh khi làm thí nghiệm dễ có điều kiện

để phát huy

b) Vai trò của thí nghiệm trực diện

Thí nghiệm trực diện có tác dụng hỗ trợ, bổ xung cho thí nghiệm biểu diễn và chuẩn bị tích cực cho thí nghiệm thực hành Vật lí

Thí nghiệm trực diện có ưu điểm hơn thí nghiệm biểu diễn ở chỗ:

+ Do có nhiều nhóm học sinhcùng tiến hành một thí nghiệm nên có thể thu được một số kết quả cùng một lúc , có điều kiện so sánh những kết quả đó và rút ra những kết luận không phải chỉ từ một kết quả như thí nghiệm biểu diễn

+ Những số liệu thu được ở một nhóm học sinh có thể được bổ xung bằng số liệu của các nhóm khác Điều đó đảm bảo cho học sinh thấy được tính chất khách quan của các quy luật đang được nghiên cúu, tạo điều kiện xây dựng và rèn luyện cho họ tinh thần, thái độ, tác phong, phương pháp nghiên cứu tập thể

So với thí nghiệm thực hành Vật lí, thí nghiệm trực diện ccũng có ưu điểm hơn ở chỗ: chúng kết hợp hữu cơ với bài giảng, phục vụ trực tiếp cho việc tiếp thu kiến thức mới

Bên cạnh những ưu điểm nêu trên, thí nghiệm trực diện còn có một số nhược điểm sau:

+ Do yêu cầu phải kết thúc thí nghiệm cùng một lúc nên có thể có một

số nhóm học sinh phải bỏ dở công việc, hoặc phải tiến hành một cách vội vã,

do đó không thu được đầy đủ kêt quả của tất cả các nhóm trong cùng một lúc, gây khó khăn cho việc rút ra kết luận Học sinh sẽ còn thắc mắc về kết quả, ảnh hưởng đến sự tập trung chú ý vào việc tiếp tục nghe giảng

+ khi tổ chức thí nghiệm cần phải có nhiều dụng cụ khác nhau cho từng

đề tài mà điều đó thì chưa thể đạt được trong tình hình hiện nay ở các trường phổ thông Muốn tiến hành được thí nghiệm trực diện, giáo viên và học sinh phải tự chế tạo để nhân số dụng cụ lên, xong không phải bất cứ đề tài nào cũng có thể làm như thế được

1.4.7 Vấn đề hướng dẫn thí nghiệm trực diện

Có hai quy tắc cơ bản để hướng dẫn thí nghiệm trực diện: quy tắc Algorit và quy tắc Ơritic (quy tắc Algorit)

a) Quy tắc Algorit

Quy tắc này hướng dẫn cụ thể từng thao tác và thứ tự của hành động

Nó đảm bảo chắc chắn cho việc dẫn đến kết quả của hoạt động Tuy nhiên, quy tắc này lại hạn chế năng lực tự lực, độc lập sáng tạo của người thực hiện

Vì vậy quy tắc Algorit thường được áp dụng để điều khiển các quy trình làm việc các máy móc thiết bị trong sản xuất và đời sống hoặc hướng dẫn học sinh thực hiện thí nghiệm mở đầu

b) Quy tắc Ơritic

Quy tắc này không hướng dẫn cụ thể cách hành động, không chỉ ra các bước và thứ tự các bước của hành động mà chỉ ra những điểm nút có tính định

hướng cho hoạt động Quy tắc này không đảm bảo chắc chắn cho sự thành công của hoạt động nhưng nó tạo điều kiện khả năng hoạt động độc lập, tự lực trong hoạt động trí tuệ và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Cấu trúc của quy tắc Ơritic đối với việc hướng dẫn thí nghiệm[7]:

Bước 1: Nhiệm vụ cần nghiên cứu

Bước 2; Dự đoán kết quả thí nghiệm

Bước 3: Xây dựng phương án thí nghiệm

Bước 4: Tiến hành thí nghiệm

Bước 5: Phân tích kết quả thí nghiệm

Bước 6: So sánh kết quả thí nghiệm với dự đoán ban đầu

1.5 ĐẶC ĐIỂM CỦA HỌC SINH MIỀN NÚI

Chất lượng học tập của học sinh miền núi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khách quan và chủ quan, bởi vì phần lớn học sinh miền núi là dân tộc thiểu

số Trước hết là ngôn ngữ giao tiếp của các em là tiếng dân tộc, trong khi

tiếng Việt là tiếng phổ thông, ngôn ngữ chính để giao tiếp và chiếm lĩnh tri thức, các em còn được tiếp cận rất ít với các phương tiện kĩ thuật hiện đại, nên nhiều em học sinh còn tỏ ra e dè, nhút nhát, thiếu tự tin Việc giảng dạy các bộ môn khôn khoa học như toán , lí , hóa hoặc các bộ môn khoa học khác, đặc biệt là bộ môn Vật lí, khi giảng dạy có những bài phải sử dụng thí nghiệm, là những phương tiện kĩ thuật hiện đại mà các em chưa được thấy bao giờ hoặc là được tiếp cận rất ít nên việc giới thiệu và đưa ra những dụng

cụ thí nghiệm để phục vụ cho công việc giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng học tập cho các em còn gặp không ít khó khăn Số học sinh ham học hỏi là không nhiều, đa phần các em là nhà nông, đi học về lại phải phụ giúp công việc gia đình nên thời gian dành cho học tập là rất ít Như vậy, phải làm sao

để các em thấy được tầm quan trọng của việc học, thấy hứng thú học tập, sử dụng thành thạo các dụng cụ thí nghiệm, cũng như các phương tiện kĩ thuật hiện đại phục vụ cho công việc học tập là điều vô cùng cần thiết

Việc nâng cao chất lượng giáo dục ở miền núi và vùng các dân tộc thiểu số nói chung là một mục tiêu phấn đấu cần được quan tâm đặc biệt và đòi hỏi những biện pháp quyết liệt mới thực hiện được

1.6 SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC HỌC TẬP CỦA HỌC SINH MIỀN NÚI

Để phát huy được tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh khi sử dụng thí nghiệm Vật lí có nhiều biện pháp Ở đây chúng tôi chỉ giới hạn ở việc lựa chọn các thí nghiệm sao cho phù hợp, cách thức tiến hành thí nghiệm và cách tổ chức giờ học kết hợp giữa hoạt động cá nhân và hoạt động tập thể

Kiến thức học sinh cần chiếm lĩnh trong giờ học Vật lí tuy chỉ là mới

so với bản thân họ( tri thức này không mới đối với nhân loại) nhưng để đảm

bảo học sinh khắc sâu được những kiến thức đó thì con đường đi tìm tri thức của học sinh cũng phải giống như con đường đi tìm chân lí của các nhà khoa học Vì vậy, quá trình dạy học từng kiến thức Vật lí cần được tiến hành theo chu trình nhận thức khoa học(CTNTKH)

Sơ đồ ngắn ngọn và rõ ràng nhất của quá trình nhận thức đã được Leenin nêu lên:” Từ trực quan sinh động đén tư duy trừu tượng rồi từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn- đó là con đường biện chứng của nhận thức chân

lí, nhận thức của thực tế khách quan” Đối với Vật lí, trên cơ sở khái quát những lời phát biểu của các nhà khoa học như A Einstein, M Planck, M Born có thể trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng tạo khoa học Vật lí dưới dạng chu trình[2] (hình 2.1):

Sự kiện khởi

đầu

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc các bước dạy học từng bước kiến thức Vật lí

THPT khi sử dụng thí nghiệm

a) Vấn đề cần nghiên cứu

*> Sự kiện khởi đầu:

Tương tự như quá trình đi tìm chân lí của các nhà khoa học, quá trình đi tìm tri thức của học sinh cũng xuất phát từ các sự kiện khởi đầu, từ đó mới nảy sinh quá trình cần nghiên cứu Có điều khác nhau ở chỗ tri thức học sinh cần tìm ra đã có sẵn trong sách giáo khoa(SGK), học sinh có thể chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ còn giáo viên hoàn toàn nắm vững Vì vậy, giáo viên cần chuẩn bị trước và lựa chọn nêu sự kiện khởi đầu sao cho phù hợp để từ đó

có thể làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu trước học sinh

Theo chúng tôi có các cách lưa chọn sự kiện khởi đầu như sau:

+ Một là: Chọn các sự kiện kinh điển- chính lá các sự kiện mà các nhà khoa học đã sử dụng khi nghiên cứu

Suy

ra hệ quả logic

Thiết kế phương án thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệm

Ứng dụng

thực tế,

luyện tập

Kiến thức cần xây dựng

Đối chiếu với mô hình giả thuyết

Xử lí kết quả thí nghiệm