Tổ chức các thí nghiệm Vật lí như thế nào để nâng cao chất lượng giờ học Vật lí

Đề tài: Tổ chức các thí nghiệm Vật lí như thế nào để nâng cao chất lượng giờ học Vật lí

S¸ng kiÕn kinh nghiÖm m«n VËt LÝ THCS

MỞ ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỂ TÀI

Làm các thí nghiệm vật lí ở nhà trường là một trong các biện pháp quantrọng nhất để phấn đấu nâng cao chất lượng dạy và học Vật lí Điều này quyếtđịnh bởi đặc điểm của khoa học Vật lí vốn là khoa học thực nghiệm và bởinguyên tắc dạy học là nguyên tắc trực quan “học đi đôi với hành”

Thường thì, do kinh nghiệm sống học sinh đã có một số vốn hiểu biết nào

đó về các hiện tượng Vật lí Nhưng không thể coi những hiểu biết ấy là cơ sởgiúp họ tự nghiên cứu Vật lí bởi vì trước một hiện tượng vật lí, học sinh có thể cónhững hiểu biết khác nhau, thậm chí là sai Ví dụ: Học sinh nào cũng thấy đượcmọi vật rơi là do Trái Đất hút, nhưng không ít học sinh lại cho rằng vật nặng thìrơi nhanh hơn vật nhẹ Vì vậy, khi giảng dạy Vật lí, giáo viên một mặt phải tậndụng những kinh nghiệm sống của học sinh, nhưng mặt khác phải chỉnh lí, bổsung, hệ thống hoá những kinh nghiệm đó và nâng cao lên mức chính xác, đầy đủbằng các thí nghiệm Vật lí, nhờ đó mà tránh được tính chất giáo điều, hình thứctrong giảng dạy

Làm các thí nghiệm Vật lí có tác dụng to lớn trong việc phát triển nhậnthức của học sinh, giúp các em quen dần với phương pháp nghiên cứu khoa học,

vì qua đó các em được tập quan sát, đo đạc, được rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì,điều đó rất cần cho việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp, chuẩn bị cho học sinh thamgia hoạt động thực tế Do được tận mắt, tự tay tháo lắp các dụng cụ, thiết bị và đolường các đại lượng, , các em có thể nhanh chóng làm quen với những dụng cụ

và thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất sau này

Đặc biệt, việc thực hiện các thí nghiệm Vật lí là rất phù hợp với đặc điểmtâm – sinh lí và khả năng nhận thức của học sinh, đồng thời tạo điều kiện rènluyện cho học sinh các kỹ năng thực hành và thái độ ứng xử trong thực hành, cầnthiết cho việc học tập Vật lí ở các cấp học trên

Bộ giáo dục đã triển khai thay sách giáo khoa với mục tiêu là để giảm tảinhững kiến thức mang tính hàn lâm, tăng tính chủ động cho học sinh Cụ thể,phần lớn các kiến thức mới đều được rút ra từ các kinh nghiệm, nhiều tiết thực

hành đã được đưa vào chương trình với sự giúp đỡ đắc lực của các thiết bị đồdùng thí nghiệm.

II GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Nhận thức sâu sắc được tầm quan trọng của thí nghiệm Vật lí trong việcđáp ứng mục tiêu của bộ môn Vật lí, tôi đã chọn đề tài: “Tổ chức các thí nghiệmVật lí như thế nào để nâng cao chất lượng giờ học Vật lí” làm nội dung sáng kiếncủa mình Đi vào nghiên cứu đề tài này, tôi xin được trình bày những nội dungchính sau:

Phần I: Cơ sở lí luận

Phần II: Biện pháp thực hiện

Phần III: Đánh giá kết quả đạt được qua quá trình giảng dạy của bản thân

Vì trình độ có hạn nên mặc dù có sự cố gắng nỗ lực của bản thân nhưngbài viết chắc chắn còn nhiều thiếu sót Vì vậy tôi rất mong nhận được những ýkiến đóng góp của bạn đọc, đặc biệt là các đồng nghiệp để tôi có thể nâng caohơn nữa chất lượng giảng dạy của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Trµng §Þnh, ngày 15 tháng năm 2009

Gi¸o viªn

§êng M¹nh Hµ

NỘI DUNG PHẦN I: CƠ SỞ LÍ LUẬN

A PHÂN LOẠI CÁC THÍ NGHIỆM VẬT LÍ

Trong dạy học Vật lí, mỗi thí nghiệm tiến hành trong tiết học đều được quy

về một trong hai dạng thí nghiệm sau:

I THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN

Thí nghiệm biểu diễn là thí nghiệm do giáo viên trình bày ở trên lớp

Căn cứ vào mục đích, có thể chia thí nghiệm biểu diễn thành 3 loại:

2 Thí nghiệm giải quyết vấn đề:

- Thí nghiệm thuộc bài này được thực hiện giải quyết vấn đề đặt ra sau

phần nêu vấn đề Bao gồm hai loại thí nghiệm:

+ Ví dụ: Thí nghiệm kiểm tra lại hiện tượng suy ra từ lí thuyết ở bài tập 1 –Bài 30: Bài tập vận dụng quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái - Vật lí 9.

3 Thí nghiệm củng cố:

- Thí nghiệm thuộc loại này dùng để củng cố kiến thức đã nghiên cứu baogồm cả những thí nghiệm nói lên ứng dụng của kiến thức Vật lí trong đời sống vàtrong kỹ thuật

+ Ví dụ: Khi nghiên cứu về áp suất khí quyển giáo viên có thể làm thí nghiệm ứng dụng để chế tạo ra áp kế như hình vẽ:

Hoặc: Khi học về chương âm học (Vật lí 7) có thể cho học sinh làm nhữngchiếc đàn bằng những kiến thức đã học

1 Căn cứ vào nội dung:

Có thể chia thí nghiệm thực hành làm hai loại:

a Thí nghiệm thực hành định tính.

- Loại thí nghiệm này có ưu điểm nêu bật bản chất của hiện tượng

+ Ví dụ: Thí nghiệm nghiên cứu tính dẫn nhiệt của các chất; nghiên cứu sựnóng chảy, đông đặc của các chất

b Thí nghiệm thực hành định lượng.

- Loại thí nghiệm này có ưu điểm giúp học sinh nắm được quan hệ giữacác đại lượng vật lí một cách chính xác rõ ràng

+ Ví dụ: Thí nghiệm nghiên cứu sự cân bằng của đòn bẩy để tìm ra côngthức F1/F2 = l2/ l1, thí nghiệm xác định điện trở,

- Ví dụ: Các thí nghiệm nghiên cứu về đặc điểm chung của nguồn âm củabài “nguồn âm” - Vật lí 7

b Thí nghiệm kiểm nghiệm

- Loại thí nghiệm này được tiến hành kiểm nghiệm lại những kết luận đãđược khẳng định cả về lí thuyết và thực nghiệm nhằm đào sâu vấn đề hơn

+ Ví dụ: Thí nghiệm “Kiểm nghiệm mối quan hệ Q ~ I2 trong định luật Jun-Lenxơ” - Vật lí 9

3 Căn cứ vào hình thức tổ chức thí nghiệm:

Có thể chia thí nghiệm thực hành thành 3 loại:

a Thí nghiệm thực hành đồng loạt.

-Loại thí nghiệm này tất cả các nhóm học sinh đều cùng làm một thínghiệm, cùng thời gian và cùng một kết quả Đây là thí nghiệm được sử dụngnhiều nhất hiện nay vì có nhiều ưu điểm Đó là:

+ Trong khi làm thí nghiệm các nhóm trao đổi giúp đỡ nhau và kết quảtrung bình đáng tin cậy hơn

+ Việc chỉ đạo của giáo viên tương đối đơn giản vì mọi việc uốn nắnhướng dẫn, sai sót, tổng kết thí nghiệm đều được hướng dẫn đến tất cả học sinh

Bên cạnh những ưu điểm, còn một số hạn chế:

+ Do trình độ các nhóm không đồng đều nên có nhóm vội vàng trong khithao tác dẫn đến hạn chế kết quả

+ Đòi hỏi nhiều bộ thí nghiệm giống nhau gây khó khăn về thiết bị

b Thí nghiệm thực hành loại phối hợp:

-Trong hình thức tổ chức này học sinh được chia thành nhiều nhóm khácnhau, mỗi nhóm chỉ làm thí nghiệm một phần đề tài trong thời gian như nhau, sau

đó phối hợp các kết quả của các nhóm lại sẽ được kết quả cuối cùng của đề tài

-Ví dụ: Trong bài “Công thức tính nhiệt lượng” - Vật lí 8 Giáo viên phâncông:

+ Nhóm 1, 2: Tiến hành thí nghiệm khảo sát quan hệ giữa nhiệt lượng vậtcần thu vào để nóng lên và khối lượng của vật

+ Nhóm 3, 4: Tiến hành thí nghiệm khảo sát quan hệ giữa nhiệt lượng vậtcần thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ của vật

+ Nhóm 5, 6: Tiến hành thí nghiệm khảo sát quan hệ giữa nhiệt lượng vậtcần thu vào để nóng lên với chất làm vật

=>Kết quả thí nghiệm của các nhóm khái quát thành công thức tính nhiệtlượng vật thu vào để nóng lên: Q = m.c.t

-ưu điểm của loại thí nghiệm này:

+ Rèn luyện cho học sinh ý thức lao động tập thể

+ Kích thích tinh thần thi đua làm việc giữa các nhóm

-Một số hạn chế của loại thí nghiệm này:

+ Mỗi nhóm không được rèn luyện đầy đủ các kĩ năng làm toàn diện thínghiệm

Vì vậy cần khắc phục bằng cách cho các nhóm luân phiên nhau làm lại thínghiệm

c Thí nghiệm thực hành cá thể:

Trong hình thức tổ chức này các nhóm học sinh làm thí nghiệm trong cùngthời gian hoặc cùng đề tài nhưng dụng cụ và phương pháp khác nhau

Ví dụ: Thí nghiệm nghiên cứu sự nhiễm điện do cọ xát - Vật lí 7

-ưu điểm của loại thí nghiệm này:

+ Giảm được khó khăn về bộ thí nghiệm

-Một số hạn chế của loại thí nghiệm này:

+ Việc hướng dẫn của giáo viên rất phức tạp Vì vậy hình thức này đòi hỏitính tự lực cao nên chỉ thích hợp cho các lớp trên

B CÁC LOẠI BÀI HỌC THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH VẬT LÍ:

1 Thí nghiệm thực hành khảo sát đồng loạt lớp:

-Trong kiểu bài này tất cả các nhóm học sinh cùng làm thí nghiệm khảo sáttrong giờ học thay cho thí nghiệm biểu diễn của giáo viên để nhận thức kiến thứcmới Nội dung có thể là định tính hay định lượng

2 Thí nghiệm thực hành kiểm nghiệm đồng loạt lớp:

-Loại thí nghiệm này thường sử dụng cho thí nghiệm định lượng.

-Ví dụ: Thí nghiệm kiểm nghiệm độ lớn của lực đẩy acsimét - Vật lí 8

3 Thí nghiệm thực hành ở ngoài lớp:

-Giáo viên hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm ở nhà với mục đích chuẩn

bị bài sau hoặc củng cố bài học

-Ví dụ: Thí nghiệm làm dàn của học sinh ở bài tập 10.4, 10.5 – Bài tập Vật

lí 7 Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng khuếch tán với dung dịch đồng sunfát(CuSO4) - Vật lí 8

PHẦN II: MỘT SỐ BIỆN PHÁP THỰC HIỆN.

I Đối với thí nghiệm biểu diễn:

Để nâng cao chất lượng và hiệu quả của các thí nghiệm biểu diễn, bản thântôi luôn có gắng thực hiện tốt các nội dung sau:

1 Thí nghiệm phải đảm bảo thành công: Nếu thí nghiệm thất bại học sinh

sẽ mất tin tưởng vào bài học và ảnh hưởng xấu đến uy tín của giáo viên Muốnlàm tốt được điều này, giáo viên phải:

-Am hiểu bản chất của các hiện tượng vật lí xảy ra trong thí nghiệm

-Nắm vững cấu tạo, tính năng, đặc điểm của từng dụng cụ thí nghiệm cùngvới những trục trặc có thể xảy ra để biết cách kịp thời khi phải sửa chữa Muốnvậy, giáo viên phải làm trước nhiều lần trong khi chuẩn bị bài

2 Thí nghiệm phải ngắn gọn một cách hợp lí Nếu thí nghiệm kéo dài sẽ

khó tập chung sự chú ý của học sinh và dễ cháy giáo án Muốn vậy giáo viên phảihạn chế tối đa thời gian lắp ráp thí nghiệm Thí nghiệm đảm bảo thành công ngaykhông phải làm lại Nếu thí nghiệm kéo dài có thể chia ra nhiều bước, mỗi bướccoi như một thí nghiệm nhỏ

3 Thí nghiệm phải đảm bảo cho cả lớp quan sát Để làm tốt điều này,

giáo viên cần phải:

-Chuẩn bị dụng cụ thích hợp, có kích thước đủ lớn, có cấu tạo đơn giản thểhiện rõ được bản chất của hiện tượng cần nghiên cứu Dụng cụ phải có hìnhdáng màu sắc đẹp, hấp dẫn học sinh, có độ chính xác thích hợp.

-Sắp xếp dụng cụ một cách hợp lí Điều này biểu hiện:

+ Chỉ bày những dụng cụ cần thiết cho thí nghiệm, không bày la liệt nhữngdụng cụ chưa dùng đến hoặc chưa dùng xong

+ Bố trí sao cho cả lớp đêu nhìn rõ Muốn như vậy nên sắp xếp dụng cụtrên mặt phẳng thẳng đứng Nếu không được phải đem đến tận bàn cho học sinhxem Giáo viên cũng cần chú ý không che lấp thí nghiệm khi thao tác

4 Sử dụng các vật chỉ thị thích hợp: Nhằm tập chung sự chú ý của học

sinh về những điều cần quan sát Thí nghiệm phải có sức thuyết phục học sinh.Muốn vậy thí nghiệm phải rõ ràng, chặt chẽ để học sinh không thể hiểu theo mộtcách nào khác, phải loại bỏ triệt để những ảnh hưởng phụ, nếu không loại bỏđược thì phải làm thêm thí nghiệm phụ để chứng tỏ ảnh hưởng phụ là không đángkể

5 Thí nghiệm phải đảm bảo cho người và dụng cụ thí nghiệm Đối với

các chất dễ cháy, nổ phải để xa ngọn lửa và nếu nó bốc cháy thì phải dùng cáthoặc bao tải ướt phủ lên Với những chất độc hại như thuỷ ngân thì phải hết sứcthận trọng không để vương vãi Với các thí nghiệm điện, nếu dùng điện lưới220V hay 110V thì mạch điện nhất thiết phải có cầu chì ngắt điện và không đượcdùng dây trần Phải nắm vững tính năng, cách bảo quản dụng cụ để không làmhỏng dụng cụ

6 Phải phát huy được tác dụng của thí nghiệm biểu diễn Điều đó đòi

II Đối với thí nghiệm thực hành:

Để nâng cao chất lượng và hiệu quả của thí nghiệm thực hành, bản thân tôiluôn cố gắng thực hiện tốt các nội dung sau:

1 Chuẩn bị tốt dụng cụ thí nghiệm thực hành, đảm bảo đủ vể số lượng, chất lượng Điều này đòi hỏi giáo viên cần nghiên cứu kĩ chương trình thực hành

ngay từ đầu năm học, xác định cần dụng cụ gì, số lượng bao nhiêu, còn thiếunhững gì để có kế hoạch giải quyết trong năm bằng cách mua thêm hoặc tự làmhoặc hướng dẫn học sinh tự làm

2 Trình tự tổ chức một thí nghiệm thựe hành Tôi thường tiến hành theo

các bước sau:

a Chuẩn bị

-Giáo viên cần đặt vấn đề vào bài, gợi ý để học sinh phát hiện được nộidung kiến thức cần nghiên cứư, từ đó tiếp tục gợi ý đê học sinh nêu rõ mục đíchcủa thí nghiệm là gì

-Giáo viên có thể dùng phương pháp đàm thoại kết hợp vẽ hình để học sinhlập kế hoạch tiến hành thí nghiệm

-Giáo viên giới thiệu dụng cụ thí nghiệm và các thao tác mẫu

b Tiến hành thí nghiệm

-Nhóm trưởng nhận dụng cụ, điều khiển nhóm tiến hành thí nghiệm Các

nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm Giáo viên theo dõi chung và giúp đỡ nhómgặp khó khăn, nếu cần thì giáo viên yêu cầu cả lớp ngừng thí nghiệm để hướngdẫn, bổ sung Cần tránh trường hợp một số em chuyên làm thí nghiệm, một số emchuyên ghi chép

c Xử lí kết quả thí nghiệm

-Với thí nghiệm thực hành khảo sát: Cả nhóm cùng dựa vào kết quả thí

nghiệm để thảo luận tìm ra kiến thức mới Với thí nghiệm thực hành kiểmnghiệm, nhóm (hoặc cá nhân) làm báo cáo kết quả thí nghiệm ghi rõ nhận xét và

so sánh kết quả thí nghiệm ghi rõ nhận xét và so sánh kết quả thí nghiệm với líthuyết đã học

-Chú ý: Với những thí nghiệm có tính toán: Mỗi học sinh tính toán độc lậptheo số liệu đã thu được và so sánh trong nhóm để kiểm tra lại

d Tổng kết thí nghiệm:

-Giáo viên phân tích kết quả của học sinh và giải đáp thắc mắc

-Giáo viên rút kinh nghiệm và cách làm thí nghiệm của cả lớp

- Có kĩ năng mắc mạch điện và sử dụng các dụng cụ đo điện.

- Có kĩ năng làm bài thực hành và viết báo cáo thực hành

- Mỗi HS chuẩn bị một báo cáo TH đã làm phần trả lời câu hỏi.

- Bảng phụ ghi tóm tắt các bước tiến hành TN xác định công suất của bóngđèn ở các hiệu điện thế khác nhau và công suất của quạt điện

III Tiến trình bài giảng:

1 Ổn định tổ chức (1 phút):

- Lớp trưởng báo cáo sĩ số lớp:

2 N i dung ti t h cội dung tiết học ết học ọc

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, tổ chức tình huống học tập

(7 phút)

O: Lớp phó học tập báo cáo

tình hình chuẩn bị bài của các

bạn trong lớp?

O: Cho cô biết: Công suất

của một dụng cụ điện hoặc

một đoạn mạch liên hệ với

- Cá nhân thực hiện theo yêu

cầu của GV:

+ P = U.I Trong đó:

U là hiệu điện thế (V)

hiệu điện thế và cường độ

dòng điện bằng hệ thức nào?

(HS trả lời – GV ghi vào phần

bảng nháp)

O: Dựa vào hệ thức này,

muốn xác định công suất của

+ Đo hiệu điện thế bằng vôn

kế Mắc vôn kế song songvới đoạn mạch cần đo hiệuđiện thế, sao cho chốt (+)của vôn kế được mắc về phíacực dương của nguồn điện

+ Đo cường độ dòng điệnbằng ampe kế Mắc ampe kếnối tiếp với đoạn mạch cần

đo cường độ dòng điện saocho chốt (+) của ampe kếđược mắc về phía cực dươngcủa nguồn điện

+ 1 HS lên bảng vẽ sơ đồmạch điện theo yêu cầu của

GV, HS dưới lớp vẽ vào vở,nêu nhận xét

+ Vôn kế đo hiệu điện thếgiữa hai đầu bóng đèn, ampe

kế đo cường độ dòng điệnqua đèn

+ Dùng thêm biến trở, mắc

hiệu điện thế khác nhau ta cần

O: Giả sử hai đầu của mạch

điện được nối với hai chốt

của biến trở như thế này, vậy

cần dịch chuyển con chạy về

phía nào để điện trở của biến

trở tham gia vào mạch là lớn

những kiến thức vừa nêu, tiết

học hôm nay chúng ta đi thực

hành xác định công suất của

các dụng cụ điện

GV: Thông báo cách chấm

điểm của tiết TH: Cô sẽ chấm

với nguyên tắc: 5 điểm báo

cáo, 3 điểm kĩ năng thực hành

trên lớp do cô chấm và 2

điểm ý thức do nhóm bình

bầu vào cuối giờ Tổng điểm

là 10 Vì vậy cô mong các em

cùng cố gắng

biến trở nối tiếp với bóngđèn

+ Cá nhân HS quan sát, trảlời theo yêu cầu của GV,nhận xét câu trả lời của bạn

-Cá nhân nắm vấn đề cầnnghiên cứu của tiết học, ghitên bài học vào vở

Bài 15:

THỰC HÀNH XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ ĐIỆN

Hoạt động 2: Tìm hiểu sự chuẩn bị dụng cụ, làm quen dụng cụ cho tiết thực hành

(5phút)

GV: Thông báo nội dung của

tiết thực hành:

- Xác định công suất của

bóng đèn với các hiệu điện

thế khác nhau

- Xác định công suất của quạt

điện khi mắc vào hiệu điện

- Dựa trên mục đích của tiết

thực hành, cá nhân nêu lêncác dụng cụ cần dùng củatiết thực hành

thảo luận nêu lên các bước

tiến hành nội dung này?

- Nhóm trưởng nhận dụng cụđiều khiển nhóm thực hiệntheo yêu cầu của GV

- Cá nhân trả lời:

1 Xác định công suất của bóng đèn với các hiệu điện thế khác nhau: