Sử dụng bài tập thí nghiệm nhằm phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo cho học sinh trong dạy học phần lực và khối lư

Rèn luyện thành nếp t duy sáng tạo của ngời học, từng bớc áp dụng các phơng pháp tiên tiến và phơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên

Mục lục

Trang

Mở đầu

Chơng I Cơ sở lý luận của việc phát huy tính tích cực

chủ động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lý

4

1.2 Phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh 81.2.1 Khái niệm và đặc điểm tính tích cực của học sinh 91.2.2 Những biểu hiện và mức độ tính tích cực của học sinh 91.2.3 Về nguyên nhân của tính tích cực nhận thức 101.2.4 Hứng thú và tính tích cực nhận thức của học sinh 111.2.5 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh 121.3 Hớng dẫn học sinh hoạt động một cách chủ động sáng tạo

1.3.2 Tiêu chuẩn câu hỏi gợi ý của giáo viên nhằm phát huy tính

tích cực chủ động, sáng tạo của học sinh

17

1.4 Hình thành năng lực giải quyết vấn đề bằng phơng pháp thực

nghiệm cho học sinh

17

1.4.1 Phơng pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lý 181.4.2 áp dụng phơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý 21

Chơng II Bài tập thí nghiệm với việc phát huy tính tích

cực chủ động và sáng tạo cho học sinh

23

2.1.2 Tác dụng của bài tập thí nghiệm đối với việc phát huy tính

tích cực, chủ động và sáng tạo cho học sinh

23

2.1.3 Các bớc chung để giải bài tập thí nghiệm 24

2.2 Thực trạng dạy học bài tập thí nghiệm vật lý ở Trờng THCS 272.3 Phân tích nội dung phần lực và khối lợng vật lý 7 THCS 282.4 Hệ thống bài tập thí nghiệm phần lực và khối lợng 37

3.4.1 Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm 55

mở đầu

1 Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang sống ở một thời đại bùng nổ tri thức khoa học và công nghệ Khoảng cách giữa các phát minh lý thuyết với những ứng dụng của chúng ngày càng rút ngắn lại

Tình hình trên đòi hỏi phải đổi mới mạnh mẽ toàn diện và đồng bộ nền giáo dục, trong đó đổi mới về phơng pháp dạy học có tầm quan trọng đặc biệt Nhà trờng phổ thông không chỉ dừng lại ở việc trang bị cho học sinh những kiến thức, kỷ năng loài ngời tích luỹ đợc mà còn phải bồi dỡng cho học sinh năng lực xây dựng kiến thức, phơng tiện và cách giải quyết mới

Nghị quyết Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ơng Đảng khoá VIII đã nhấn mạnh : ''…đổi mới mạnh mẽ ph ơng pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều Rèn luyện thành nếp t duy sáng tạo của ngời học, từng bớc áp dụng các phơng pháp tiên tiến và phơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh …"

Tuy nhiên phơng pháp dạy học các bộ môn khoa học tự nhiên nói chung

và bộ môn vật lý nói riêng hiện nay ở trờng phổ thông nhìn chung vẫn mang nặng tính chát thông báo - tái hiện, học sinh không đợc tạo điều kiện để bồi dỡng phơng pháp nhận thức, rèn luyện t duy khoa học, phát triển năng lực tự lực giải quyết các vấn đề trong khi đó lại là những đòi hỏi bức thiết của đời sống hiện

đại

Đáp ứng những yêu cầu của quá trình dạy học vật lý nói trên có thể dùng các phơng tiện dạy học khác nhau

Bài tập vật lý là phơng tiện dạy học thuộc nhóm các phơng tiện thực hành,

sử dụng nó hợp lý sẽ là phơng pháp dạy học tích cực Bài tập thí nghiệm vừa phát huy u thế của bài tập vừa có u thế của thí nghiệm vật lý do đó nếu sử dụng bài tập thí nghiệm thì có thể thực hiện đợc mục đích phát huy tính tích cực, chủ

động, sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học Bài tập thí nghiệm vật lý vừa hình thành và phát triển khả năng thao tác thí nghiệm, khả năng phân tích hiện tợng xảy ra, khả năng kết hợp giữa các hiện tợng vật lý với các kỹ năng tính toán, đo đạc về các đại lợng cần quan tâm Đó là những thao tác kỹ năng cần thiết cho việc học tập và nghiên cứu vật lý

Qua quá trình tìm hiểu chúng tôi thấy việc sử dụng bài tập thí nghiệm cha

đ-ợc quan tâm đúng mức, cha khai thác triệt để các thiết bị thí nghiệm sẵn có, cha hớng dẫn học sinh tự chế tạo các thiết bị đơn giản để dùng trong học tập …

Chính vì những vấn đề đã nêu ở trên chúng tôi chọn đề tài: ''Sử dụng bài tập thí

nghiệm nhằm phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo cho học sinh trong dạy học phần Lực và Khối Lợng ở lớp bảy THCS ''

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng bài tập thí nghiệm nhằm phát huy tính tích cực chủ

động, sáng tạo cho học sinh trung học cơ sở

3 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tợng nghiên cứu:

- Dạy học vật lý với sự chú ý đến việc sử dụng thí nghiệm

- Học sinh lớp 7 THCS

- Đội ngũ học sinh của các trờng THCS trong thành phố Vinh

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

Bài tập thí nghiệm thuộc phần ''lực và khối lợng'' chơng tình vật lý THCS.

4 Giả thuyết khoa học

Có thể bồi dỡng kỹ năng vận dụng lý thuyết và kỹ năng tiến hành thí nghiệm cho học sinh THCS thông qua bài tập thí nghiệm phần ''lực và khối lợng''.

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu lý luận về vai trò của bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý

5.2 Nghiên cứu chơng trình và sách giáo khoa, sách bài tập vật lý phổ thông

THCS

5.3 Tìm hiểu thực trạng dạy và học bài tập thí nghiệm ở trờng phổ thông

THCS

5.4 Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm nhằm bồi dỡng kỹ năng quan sát,

làm quen, sử dụng, thiết kế chế tạo các thiết bị thí nghiệm đơn giản trong dạy…học phần ''Lực và Khối Lợng ''.

5.5 Thiết kế thi công một số bài học tiêu biểu có sử dụng bài tập thí nghiệm

để dạy học phần "Lực và Khối Lợng ''

6.Phơng pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận dạy học hiện đại về vấn đề phát huy tính tích cực chủ

động sáng tạo trong dạy học vật lý

- Nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra, thực trạng về việc giảng dạy bài tập vật lý, nhất là loại bài tập thí nghiệm ở trờng THCS

- Thực nghiệm s phạm ở các trờng THCS thuộc thành phố Vinh

7.Cấu trúc luận văn

Phần I: Mở đầu

PhầnII: Nội dung

Nội dung cơ bản của luận văn gồm 3 chơng nh sau:

Ch ơng I - Cơ sở lý luận của việc phát huy tính tích cực chủ động

sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lý

Ch ơng II - Bài tập thí nghiệm với phát huy tính tích cực chủ động

sáng tạo cho học sinh khi giảng dạy phần "Lực và khối lợng"

Ch ơng III - Thực nghiệm s phạm.

Phần III: Kết luận

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

phần II - nội dung

chơng I

cơ sở lý luận của việc phát huy tính tích cực chủ

động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lý

1.1 Quan điểm hiện đại về dạy học

1.1.1 Cấu trúc và nhiệm vụ của quá trình dạy học

Quá trình dạy học đợc tạo thành từ các yếu tố: mục đích, nội dung, thầy và hoạt động dạy, trò và hoạt động học, phơng tiện và kết quả Tất cả các yếu tố này tồn tại trong mối liên hệ hữu cơ chặt chẽ, toàn bộ hệ thống đợc đặt trong môi tr-ờng kinh tế - xã hội có ảnh hởng rất sâu sắc đến quá trình dạy học

Quá trình dạy học là một quá trình nhận thức đó là quá trình hoạt động tâm

lý tích cực có liên quan đến nhu cầu, hứng thú của học sinh Dạy học không những phải chú ý phát triển động cơ học tập, hứng thú nhận thức của học sinh ngay trong quá trình dạy học mà còn phải đi trớc sự phát triển Nhiệm vụ của quá trình dạy học không chỉ giới hạn ở sự hình thành của kiến thức mà còn phải làm phát triển đợc trí tuệ, hình thành và phát triển đợc nhân cách toàn diện của học sinh Sự phát triển trí tuệ vừa là điều kiện đảm bảo cho học sinh nắm vứng kiến thức, vừa tạo điều kiện cho học sinh có khả năng tiếp tục nghiên cứu tìm tòi giải quyết các nhiệm vụ học tập, đáp ứng những đòi hỏi đa dạng của hoạt động thực tiễn sau này

Quá trình dạy học là một quá trình xã hội Nhận thức của mỗi cá nhân, thành viên xã hội, tiến triển trong sự tơng tác xã hội và sự xung đột xã hội - nhận thức

Sự học tập của học sinh sẽ đợc thuận lợi và có hiệu quả hơn nhờ sự trao đổi và sự tranh luận với giáo viên và với những ngời ngang hàng Bởi vậy sự học tập của học sinh cần đợc tổ chức theo các hình thức làm việc khác nhau : Cá nhân, từng nhóm và tranh luận trong tập thể để nâng cao chất lợng và hiệu quả học tập của học sinh

1.1.2 Vai trò của học sinh và vai trò của giáo viên trong quá trình dạy học.

Không thể quan niệm sự học của học sinh chỉ đơn thuần là sự in vào đầu óc của học sinh những kiến thức, xem nh những cái có sẵn đã đợc diễn đạt bằng ngôn

ngữ và tồn tại độc lập với học sinh Do đó, không thể coi việc dạy học của giáo viên chỉ đơn thuần là sự trình diễn kiến thức, chỉ cần cố gắng sao cho trình diễn đợc chính xác, rõ ràng trực quan và đầy đủ những nội dung kiến thức.

Tâm lý học và lý luận dạy học hiện đại khẳng định : Con đờng có hiệu quả nhất để làm cho học sinh nắm vững kiến thức và phát triển đợc năng lực sáng tạo

là phải đa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức Nắm vững kiến thức, thực sự lĩnh hội chúng, cái đó học sinh phải tự mình làm lấy bằng trí tuệ của bản thân

Theo quan điểm tâm lý học t duy, sự học là một sự phát triển về chất của cấu trúc hành động Cùng một biểu hiện hành vi bề ngoài giống nhau nhng chất lợng hiệu quả của sự học (đối với kiến thức lĩnh hội đợc cũng nh đối với sự phát triển tiềm lực của học sinh) vẫn có thể khác nhau, tuỳ thuộc vào sự phát triển của cấu trúc hành động của chủ thể ở đây hành vi đợc xem nh biểu hiện ra ngoài của kết quả hành động, còn cách thức để đạt tới kết quả đó đợc xem nh cấu trúc bên trong của hành động Nh vậy, sự học phải là quá trình hình thành và phát triển của các dạng thức hành động, là hành động của chủ thể thích ứng với tình huống Qua đó, ngời học chiếm lĩnh kinh nghiệm xã hội - lịch sử biến thành năng lực thể chất và năng lực tinh thần của cá nhân Tri thức là sản phẩm của hành động Mỗi tri thức mới học đợc, có chất lợng phải là kết quả sự thích ứng của ngời học với những tình huống mới xác định Chính quá trình thích ứng này của ngời học

là hoạt động tìm tòi tri thức mới với tính cách là phơng pháp tối u giải quyết tình huống

Sự học là quá trình hoạt động có ý thức của chủ thể bao gồm một hệ thống các hành động tơng ứng với các mục đích cụ thể và mỗi hành động gồm các thao tác tơng ứng với các điều kiện và phơng tiện hành động ( sơ đồ 1)

Điều kiệnphơng tiệnThao tác

Sự hình thành các kiến thức đợc xem là hình thành các hành động trí tuệ, là

hình thức hành động ngôn ngữ trong Nó bắt nguồn từ hành động vật chất và trải qua giai đoạn hành động ngôn ngữ ngoài

Từ sự phân tích bản chất của sự học tập, có thể nói : Dạy học là dạy hành

động (hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức) Hoạt động dạy của giáo viên phải có tác dụng chỉ đạo hoạt động học của học sinh, phù hợp với con đờng biện chứng của sự hình thành, phát triển của hành động

1.1.3 Dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực sáng tạo cho học sinh.

Xã hội mới phồn vinh của thế kỷ XXI sẽ là một xã hội dựa vào tri thức khoa học công nghệ, vào t duy sáng tạo và tài năng sáng chế của con ngời

Để đa đất nớc tiến lên ngang hàng với các nớc tiên tiến trong khu vực và trên thế giới, giáo dục không thể dừng lại ở chỗ giúp học sinh nhận thức đợc, tiếp thu

đợc kho tàng kiến thức, kỹ năng của nhân loại mà còn phải cố gắng bồi dỡng cho thế hệ trẻ biết vận dụng những thành tựu đó để giải quyết những vấn đề riêng của cá nhân, của gia đình, của quê hơng đất nớc; thậm chí còn phải sáng tạo ra cách giải quyết mới để vơn lên đỉnh cao của nhân loại Nh vậy, ngay từ khi đi học, nhất là từ khi bắt đầu học một môn khoa học đã phải dạy cho học sinh biết giải quyết vấn đề do nhiệm vụ học tập đặt ra, một cách có cơ sở khoa học, có căn cứ vững chắc Nh vậy, tốt nhất là giải quyết vấn đề trong dạy học phỏng theo cách

mà một nhà bác học giải quyết vấn đề trong nghiên cứu khoa học

Ta có thể hình dung một nhà khoa học, giải quyết một vấn đề khoa học nh sau:

* Xác định rõ nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết, những dữ kiện,

điều kiện đã cho và những điều cần đạt tới

* Tìm hiểu trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm của loài ngời xem đã có cách giải quyết vấn đề đó hoặc vấn đề tơng tự nh thế cha

* Nếu đã có thì nêu giải pháp đã có và lựa chọn một giải pháp thích hợp

* Nếu cha có thì phải đề xuất ra giải pháp mới hay xây dựng những kiến thức mới làm công cụ

* Thử nghiệm áp dụng vào thực tế để xem hiệu quả của giải pháp mới, kiến thức mới

1.1.4 Đặc điểm của quá trình học sinh giải quyết vấn đề trong học tập

Ta có thể phỏng theo tiến trình của các nhà khoa học để tổ chức quá trình dạy học nhằm hình thành ở học sinh năng lực giải quyết vấn đề Tuy nhiên để có thể thành công, ta phải chú ý đến những điểm khác nhau giữa nhà khoa học và học sinh trong khi giải quyết vấn đề

- Về động cơ, hứng thú, nhu cầu nhận thức :

Nhà khoa học khi giải quyết vấn đề là đã tự xác định rõ mục đích, tự nguyện

đem hết sức mình để giải quyết, coi đó là nhu cầu bức thiết của cá nhân, để thực hiện lý tởng của mình hoặc để thoả mãn lòng say mê sáng tạo Còn học sinh thì

động cơ hứng thú còn đang đợc hình thành, ý thức về mục đích, trách nhiệm còn

mờ nhạt Do đó cha tập trung chú ý đem hết sức mình để giải quyết vấn đề học tập, nhiệm vụ nhận thức Cần có sự giúp đỡ của giáo viên để hình thành và phát triển động cơ, hứng thú đó

- Về năng lực giải quyết vấn đề :

Khi chấp nhận giải quyết một vấn đề thì nhà khoa học đã có một sự chuẩn bị

ở một trình độ kiến thức kỹ năng kỹ xảo cần thiết Tuy vậy, nhiều khi các nhà khoa học cũng phải tích luỹ thêm kinh nghiệm, sáng tạo thêm phơng tiện vật chất, lý thuyết để hoạt động Còn đối với học sinh đây mới chỉ là vấn dề bớc đầu sơ khai làm quen với việc giải quyết một vấn đề khoa học, những kinh nghiệm, kiến thức, năng lực của họ còn thấp ; bởi lẽ đó không thể hy vọng có thể để họ hoàn toàn tự lực giải quyết thành công các vấn đề khoa học đặt ra trong quá trình học tập V.G.Razumopki đã nói '' Hiển nhiên rằng, trong khuôn khổ của bài học không thể cho phép tổ chức chơng trình học tập sao cho học sinh hoàn toàn khám phá lại những định luật vật lý nhng cũng hoàn toàn có thể để cho họ trải qua những phát hiện khoa học, hiểu đợc vai trò của những thành phần của chu trình sáng tạo"

- Về thời gian những kiến thức mà học sinh cần chiếm lĩnh :

Những kiến thức mà nhiều thế hệ các nhà khoa học đã phải trải qua một thời gian dài, thậm chí đến hàng chục hàng trăm năm mới đạt đợc, mà mỗi nhà bác học cũng chỉ góp phần nhỏ vào lâu đài khoa học đó Còn học sinh thì trong một thời gian ngắn thậm chí ba mơi phút đồng hồ đã phải phát hiện ra một định luật vật lý Đó là một điều quá sức mà ngay cả nhà bác học thiên tài cũng không làm đ-

ợc Cần phải có sự trợ giúp của giáo viên để học sinh chỉ thực hiện một vài khâu chính trong quá trình đó

- Về điều kiện phơng tiện làm việc:

Nhà bác học có trong tay hoặc phải tạo ra những phơng tiện chuyên dùng, những điều kiện thích hợp nhất, đạt độ chính xác cần thiết Còn học sinh chỉ có những phơng tiện thô sơ của trờng phổ thông với độ chính xác thấp, chỉ có những điều kiện làm việc tập thể, ở lớp hay ở phòng thực hành, có khi không thể lặp đi lặp lại nhiều lần

Nhà bác học phải làm việc tự lực cao độ từ khâu phát hiện vấn đề cho đến khi giải quyết xong và thuyết phục đợc mọi ngời, thậm chí phải đấu tranh quyết liệt để khẳng định tính xác thực của kết quả đạt đợc Còn học sinh thì làm việc trong điều kiện có sự giúp đỡ, hớng dẫn của giáo viên để đi đến kết quả mà xã hội đã biết trớc, thậm chí ngày nay, nhờ những phơng tiện thông tin đại chúng phong phú bản thân học sinh cũng đã biết trớc khi đợc học ở lớp Điều đó có thể tăng thêm lòng tin tởng ở những kết luận do giáo viên đa ra hoặc đã ghi trong sách giáo khoa, nhng đồng thời có thể làm giảm sự tích cực suy nghĩ của học sinh

Từ sự phân tích trên đây ta thấy rằng: Muốn tổ chức thành công quá trình học sinh giải quyết vấn đề trong học tập, cần phải chú ý thực hiện hai khâu cơ bản

1.Tổ chức tình huống học tập để tạo điều kiện tâm lý thuận lợi, lôi cuốn đợc

sự chú ý của học sinh và huy động đợc sức lực trí tuệ của chúng vào việc giải quyết vấn đề học tập ở mức độ cao nhất

2 Hớng dẫn học sinh tự lực giải quyết vấn đề, tạo điều kiện để học sinh giải quyết thành công vấn đề học tập một cách tự lực qua đó mà hình thành kiến thức,

đồng thời phát triển năng lực t duy sáng tạo

1.2 PHát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh

Phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh là một trong những biện pháp quan trọng của ngời thầy trong quá trình dạy học Do vậy nó luôn luôn là trung tâm chú ý của lý luận và thực tiễn dạy học Các nhà giáo dục

cổ, kim, đông, tây đã trao đổi bàn luận nhiều về vấn đề này và đến nay nó vấn là một trong những vấn đề quan trọng nhất của giáo dục - dạy học Cũng do vậy cần coi trọng việc tổng kết những kinh nghiệm của quá khứ và phát triển chúng trong điều kiện hiện đại, khi mà nền KHKT đã phát triển cao, khi mà con ngòi

đã có những thay đổi lớn về năng lực, nhu cầu và nguyện vọng

1.2.1 Khái niệm và đặc điểm tính tích cực của học sinh :

* Khái niệm tính tích cực :

Tính tích cực là một tập hợp các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí của ngời học từ thụ động sang chủ động, từ đối tợng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập

* Đặc điểm về tính tích cực của học sinh

Tính tích cực của học sinh có mặt tự phát và mặt tự giác

* Mặt tự phát của tính tích cực là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện

ở tính tò mò, hiếu kì hiếu động linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà ở trẻ đều

có ở các mức độ khác nhau Cần coi trọng những yếu tố tự phát này, cần nuôi d ỡng, phát triển chúng trong dạy học

* Mặt tự giác của tính tích cực tức là trạng thái tâm lý tích cực có mục đích

và đối tợng rõ rệt, do đó có hoạt động để chiếm lĩnh đối tợng đó Tính tích cực tự giác thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong t duy, sử dụng lý lẽ có cơ sở khoa học

* Tính tích cực nhận thức phát sinh không phải chỉ từ nhu cầu nhận thức mà cả từ những nhu cầu bậc thấp, nh nhu cầu sinh học; nhu cầu đạo đức - thẩm mỹ, nhu cầu giao lu văn hoá …

* Hạt nhân cơ bản của tính tích cực nhận thức là hoạt động t duy của cá nhân

đợc tạo nên do sự thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng

* Tính tích cực nhận thức và tính tích cực học tập có liên quan chặt chẽ với nhau nhng không phải là đồng nhất Có một số trờng hợp có thể tích cực học tập thể hiện ở sự tích cực bên ngoài mà khộng phải là tính tích cực trong t duy Đó là

điều cần lu ý khi đánh giá tính tích cực nhận thức của học sinh

1.2.2 Những biểu hiện và mức độ tính tích cực của học sinh

* Biểu hiện của tính tích cực

Để giúp giáo viên phát hiện đợc các em có tích cực hay không, cần dựa vào một số dấu hiệu sau đây:

- Có hiểu bài học không ? Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không?

- Có đọc thêm và tham khảo thêm các bài tập khác không ?

- Có hứng thú trong học tập hay vì một lý do nào đó mà phải học ?

- Có quyết tâm, có ý chí vợt khó khăn trong học tập không?

- Có sáng tạo trong học tập không ?

* Mức độ tính tích cực của học sinh :

- Thực hiện nhiệm vụ của thầy giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa

- Tích cực nhất thời hay thờng xuyên, liên tục

- Tích cực ngày càng tăng hay giảm dần

- Có kiên trì vợt khó hay không ?

1.2.3 Về nguyên nhân của tính tích cực nhận thức

- Tính tích cực nhận thức của học sinh tuy nảy sinh trong quá trình học tập nhng nó lại là kết quả của nhiều nguyên nhân : có những nguyên nhân phát sinh lúc học tập, có những nguyên nhân đợc hình thành từ quá khứ, thậm chí từ lịch

sử lâu dài của nhân cách

- Nhìn chung tính tích cực của nhận thức phụ thuộc vào những yếu tố sau

đây

+ Hứng thú + Nhu cầu

+ Động cơ

+ Năng lực

+ ý chí

+ Sức khoẻ + Môi trờng

Trong những nhân tố trên đây, có những nhân tố có thể hình thành ngay, có những nhân tố chỉ đợc hình thành qua một quá trình lâu dài dới ảnh hởng của rất nhiều tác động

Nh vậy để hình thành tính tích cực họat động nhận thức của học sinh đòi hỏi một kế hoạch lâu dài và toàn diện, phải phối hợp họat động gia đình, nhà trờng

và xã hội

1.2.4 Hứng thú và tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh

- Để phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh, tạo hứng thú

là biện pháp đợc các nhà giáo quan tâm nhất vì:

* Có thể hình thành ở học sinh một cách nhanh chóng và bất cứ lúc nào trong quá trình dạy học

* Có thể gây hứng thú ở học sinh ở mọi lứa tuổi

* Điều quan trọng hơn cả là nó nằm trong tầm tay của ngời thầy Ngời thầy

có thể điều khiển hứng thú của học sinh qua các yếu tố của quá trình dạy học : Nội dung, phơng pháp, phơng tiện, hình thức tổ chức, qua các bớc lên lớp : Mở bài, giảng bài mới, củng cố, vận dụng, kiểm tra kiến thức, qua mối quan hệ thầy trò …

* Về phía học sinh, nhất là đối với học sinh nhỏ tuổi, vai trò hứng thú đối với kiến thức giữ vị trí rất quan trọng trong việc làm cho các em tích cực học tập

- Vấn đề kích thích hứng thú học tập

* Mọi ngời đều biết hứng thú là phản ánh thái độ (mối quan hệ) của chủ thể

đối với thực tiến khách quan Đây là phản ánh có chọn lọc Thực tiễn rất rộng lớn, mỗi con ngời chỉ hứng thú với những cái gì cần thiết, quan trọng gắn liền với kinh ngiệm và sự phát triển tơng lai của họ Nói cách khác, muốn kích thích hứng thú thì điều quan trọng nhất là nắm đợc khả năng, nhu cầu, nguyện vọng và

định hớng giá trị của học sinh

* Xét về môi trờng, hứng thú là sự thống nhất giữa bản chất bên trong của chủ thể và thế giới khách quan Nh vậy, hứng thú không phải là quá trình cô lập

và khép kín mà có quan hệ với cuộc sống tự nhiên và xã hội xung quanh; nếu ta thay đổi điều kiện sống thì hứng thú có thể thay đổi Điều đó có nghĩa là có thể

điều khiển đợc hứng thú Mặc dù hứng thú là một cái gì có tính bẩm sinh, nhng không phải là bất biến

* Sự thống nhất giữa môi trờng và chủ thể ở đây trớc hết phải thể hiện ở sự thống nhất giữa mục đích cá nhân và mục đích xã hội, ở sự đồng đều về hệ thống tri thức, kỹ năng, kỹ xảo; ở sự đồng cảm trong quan hệ thầy trò, không khí đạo

đức chung của tập thể (trờng, lớp); ở sự kết hợp chặt chẽ giữa nhà trờng, gia đình

và xã hội trong công tác giáo dục

* Tất cả những điều trên là cần thiết, nhng chúng đợc triển khai trong một kế hoạch dài lâu và có sự phối hợp của nhiều ngời, nhiều thành phần trong xã hội

Điều mà thầy giáo phải đặt ra thờng xuyên là kích thích hứng thú trong quá trình dạy học,thông qua các yếu tố của nó : nội dung, phơng pháp, hình thức tổ chức, lúc mở bài, lúc giảng bài mới, lúc kiểm tra, đánh giá …

- J.J Ruxo cũng cho rằng phải hớng dẫn học sinh tích cực tự dành lấy kiến thức bằng cách tìm hiểu, khám phá và sáng tạo

- A Đixtecvec thì cho rằng ngời giáo viên tồi là ngời giáo viên cung cấp cho học sinh chân lý, ngời giáo viên giỏi là ngời dạy cho họ cách tìm ra chân lý

- K.D.Usinxki nhấn mạnh tầm quan trọng của việc điều khiển dẫn dắt học sinh của các thầy giáo

Trong thế kỷ 20 các nhà giáo dục Đông, Tây đều tìm con đờng tích cực hoá hoạt động dạy học Chúng ta thờng kể đến t tởng của các nhà giáo nổi tiếng nh B.E.xipốp, M.A.Danilốp, M.N.Xcátkin, I.l.Xamôva, Okon, Skinner,… ở Việt Nam các nhà lý luận dạy học cũng đã viết nhiều về tính tích cực nhận thức nh GS

Hà Thế Ngữ, GS Ngọc Quang, GS Đặng Vũ Hoạt và rất nhiều luận án tiến sỹ…

đã và đang đợc bảo vệ của các nhà khoa học

Gần đây t tởng dạy học tích cực đã là một chủ trơng quan trọng của ngành giáo dục nóc ta, đẫ đợc giới thiệu trên các báo và tạp chí khoa học chuyên ngành

Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của học sinh trong giờ lên lớp đợc phản ánh trên các công trình xa và nay có thể tóm tắt nh sau:

1 Nội dung dạy học phải mới, những cái mới ở đây không phải quá xa lạ với học sinh Cái mới phải kế thừa và phát triển cái cũ.

Kiến thức phải có thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, với suy nghĩ hàng ngày, thoả mãn nhu cầu nhận thức của các em

2 Phải dùng các phơng pháp đa dạng, nêu vấn đề, thí nghiệm thực hành, so sánh, làm việc độc lập và phối hợp chúng với nhau

Kiến thức phải đợc trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với nhau Những vấn đề cần nhận thức nên đợc làm bộc lộ một cách đột ngột, bất ngờ, trái khoáy, sao cho gây đợc sự tò mò, kích thích tính hiếu kỳ của học sinh

3 Sử dụng nhiều phơng tiện dạy học, đặc biệt ở các lớp nhỏ, dụng cụ trực quan có tác dụng tốt trong việc kích thích hứng thú của trẻ

4 Sử dụng các hình thức dạy học khác nhau cá nhân, nhóm tập thể tham quan, làm việc trong vờn trờng, trong phòng thí nghiệm …

5 Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa thầy giáo và học sinh Động viên, khen thởng khi có thành tích học tập tốt

6 Luyện tập dới các hình thức khác, vận dụng kiến thức vào thực tiễn vào các tình huống mới Phát triển kinh nghiệm sống của học sinh trong học tập

1.3 Hớng dẫn học sinh hoạt động một cách chủ động sáng tạo trong học tập

Để phát huy tính chủ động sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh,

đòi hỏi giáo viên phải xác định rõ:

- Vấn đề cần đợc giải quyết,

Dựa theo những cách mà các nhà khoa học thờng dùng để giải quyết các vấn

đề khoa học kỹ thuật nh đã nêu ở trên, ta có thể có những cách sau đây để hớng dẫn học sinh phát huy tính chủ động sáng tạo thực hiện những hành động thích hợp để giải quyết vấn đề học tập mà họ đợc giao

1. Hớng dẫn làm theo mẫu đã biết :

Sau khi học sinh đã học đợc một số kiến thức, có đợc một số kỹ năng cơ bản, giáo viên có thể trao cho họ những nhiệm vụ học tập mà chỉ cần thực hiện theo mẫu đã biết là thành công Đây thờng là những bài tập vận dụng đơn giản

Để có thể thực hiện cách này, giáo viên cần gợi ý và rèn luyện cho học sinh làm đợc hai việc sau đây:

* Diễn đạt, mô tả vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật lý Có rất nhiều bài tập đợc mô tả bằng ngôn ngữ thông thờng, không chứa tờng minh các thuật ngữ vật lý, làm cho học sinh khó nhận biết mối liên quan giữa vấn đề cần giải quyết với các quy luật, quy tắc vật lý

* Thí dụ : Ta yêu cầu học sinh ''Hãy giải thích tại sao những ngời trợt tuyết thờng dùng một cái guốc trợt dài mang dới chân''

Trong mệnh đề nhiệm vụ đó không chứa tờng minh các thuật ngữ vật lý ''Diện tích bị ép '', ''áp lực '', ''áp suất'' Bởi vậy nhiều học sinh bỡ ngỡ cần phải chuyển ngôn ngữ ấy sang ngôn ngữ vật lý Nhng nếu giáo viên gợi : Để chân không bị lún vào tuyết cần phải tăng hay giảm áp suất do ngời tác dụng vào tuyết

? áp lực ngời tác dụng vào tuyết có thay đổi đợc không ? Cần phải làm thế nào

để tăng diện tích bị ép ? Nh vậy vấn đề trên đợc chuyển sang ngôn ngữ vật lý là :

"Giải thích vì sao khi muốn làm giảm áp suất cần phải tăng diện tích bị ép"

* Nhận biết những dấu hiệu, những điều kiện đợc cho trong bài tập đợc giao

có liên quan với hiện tợng nào, với định luật nào, quy tắc nào đã biết

Thí dụ: Yêu cầu học sinh giải thích '' Tàu to và nặng hơn kim, cớ sao tàu nổi kim chìm hở em'' Giáo viên có thể gợi ý để học sinh chủ động tìm lời giải đáp: Kim và Tàu thả vào nớc thì chịu tác dụng của những lực nào ? Những lực đó đợc tính nh thế nào? Theo định luật nào? Từ đó suy ra khi nào vật nổi, khi nào vật chìm

Trong dạy học Vật lý ở trờng THCS kiểu hớng dẫn này thờng đợc dùng trong phần củng cố bài học, vận dụng để giải thích hay làm một số bài tập đơn giản mà nội dung vừa đợc học

2. Hớng dẫn tìm tòi từng phần

ở giai đoạn đầu của quá trình ngiên cứu các hiẹn tợng vật lý, học sinh thờng

đợc giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối quan hệ có tính qui luật mà trớc đây cha biết hoặc biết cha đầy đủ Trong trờng hợp này sự hớng dẫn

của giáo viên là phải giúp học sinh nhận ra những phần nào đã biết rồi, phần nào cha biết và tập trung sức lực giải quyết vấn đề cha biết đó.

Nh vậy là ở đây không thể chỉ sử dụng những kiến thức đã biết, vì không có con đờng lôgíc để suy từ cái đã biết đến cái cha biết ở đây phải thực hiện một b-

ớc nhảy vọt, đòi hỏi một sự sáng tạo thực sự Các nhà khoa học cho rằng trong tình huống này ''trực giác'' đóng một vai trò quan trọng Bằng trực giác, nhà khoa học dự đoán một câu trả lời, một giải pháp cho vấn đề đặt ra rồi tìm cách kiểm tra tính đúng đắn của dự đoán đó (còn gọi là giả thuyết)

Nhà vật lý nổi tiếng R.Fâyman cho rằng: ''Nói chung việc tìm ra một định luật mới đợc tiến hành nh sau : Trớc hết ngời ta dự đoán về hiện tợng đó, tiếp theo thì tính toán kết quả của điều dự đoán và tìm hiểu cho rõ những gì đợc suy

ra từ định luật đó, nếu định luật đó đúng Sau đó, so sánh những kết quả tính toán với những điều quan sát đợc trong thiên nhiên nếu những phép tính cho…kết quả không phù hợp với các số liệu thí nghiệm thì định luật không đúng" Trong trờng hợp không đúng lại phải xây dựng một dự đoán mới [17]

Rèn luyện trực giác cho học sinh là một điều khó khăn, giáo viên không thể chỉ ra cho học sinh con đờng đi đến trực giác đựơc mà tự họ phải thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm Đây thực sự là một bớc nhảy vọt trong t duy của học sinh mà không ai có thể làm thay đợc Tuy nhiên, giáo viên có thể dựa vào lý thuyết vùng phát triển gần nhất của Vgốtxki để tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập dợt những bớc nhảy vọt đó Vgốtxki cho rằng: Chỗ tốt nhất của sự phát triển của trẻ em là vùng phát triển gần Vùng đó là khoảng cách giữa trình độ hiện tại của học sinh và trình độ cao hơn cần vơn tới Nói một cách hình ảnh, đó

là khoảng trống giữa nơi mà ngời giải quyết vấn đề đang đứng và ngôi mà họ phải đạt đến và có thể vợt qua đợc với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ của ngời lớn hay của những ngời ngang hàng nhng có khả năng lớn hơn một chút Bản thân học sinh phải tự lực thực hiện những bớc nhảy vọt này, lúc đầu còn lúng túng, bỡ ngỡ sau đó mới có kinh ngiệm thực hiện mau lẹ, vững chắc hơn

ở đây, vai trò của giáo viên là phân chia một bớc nhảy vọt lớn trong khoa học thành những bớc nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của học sinh, rồi mở rộng vùng này sao cho ''biên giới '' của nó tiếp cận đợc với chân lý khoa học mà giáo viên muốn đa họ tới

Vai trò "hớng dẫn'' của giáo viên ở đây thể hiện ở hai mặt:

+ Tự giáo viên phân chia hoặc hớng dẫn học sinh phân chia vấn đề cần giải quyết thành những phần nhỏ vừa sức học sinh và chuẩn bị cho họ những điều kiện (kiến thức, kỷ năng, kinh nghiệm) cần thiết để có thể vợt qua đợc.

+ Tổ chức học sinh lần lợt tự lực giải quyết từng phần, dẫn đến kết quả cuối cùng giải quyết toàn bộ vấn đề nêu ra

+ Động viên, khuyến khích và giúp đỡ học sinh đánh giá kết quả từng phần

để điều chỉnh khi cần và tiếp tục sang phần tiếp theo cho tới khi đạt kết quả cuối cùng

Kiểu hớng dẫn này thờng đợc dùng trong quá trình nghiên cứu nội dung bài mới hoặc trong các tiết bài tập cuối mỗi phần

3. Hớng dấn tìm tòi khái quát

Trong kiểu hớng dẫn này, giáo viên chỉ hớng dẫn học sinh xây dựng phơng ớng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó do học sinh tự làm Kiểu hớng dẫn này đòi hỏi ở học sinh không chỉ tính chủ động cao mà còn phải có kiến thức, kỹ năng vững vàng và ít nhiều kinh nghiệm hoạt động sáng tạo Nói cách khác là áp dụng cho đối tợng học sinh khá

h-Tuy nhiên trong điều kiện không thể tách những học sinh khá ra thành một lớp riêng, giáo viên vẫn có thể áp dụng kiểu hớng dẫn này kết hợp với hớng dẫn tìm tòi từng phần Học sinh khá thì có thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phơng hớng chung và lập kế hoạch tổng thể, còn những học sinh yếu hơn thì tham gia giải quyết từng phần cụ thể của kế hoạch

Trong dạy học, giáo viên đã biết trớc cách giải quyết vấn đề, còn học sinh thì cha biết Bởi vậy rất dễ xẩy ra tình trạng giáo viên vạch ra một kế hoạch, một ch-

ơng trình chặt chẽ theo cách suy nghĩ riêng của mình và có ý định hớng cho học sinh thực hiện kế hoạch đó Làm nh thế thực chất là làm giảm tính chủ động sáng tạo của học sinh và đa họ vào trạng thái bị động không còn sáng tạo mà chỉ còn bắt chớc theo cách của giáo viên (trong thực tế cách giải quyết vấn đề của giáo viên nhiều khi cha hẳn là cách tốt nhất về mặt khoa học và cũng không phải

là cách tốt nhất đối với một đối tợng học sinh cụ thể.) Con đờng tìm tòi rất phong phú, đa dạng, giáo viên cũng có thể bằng kinh nghiệm của mình mà dự kiến một số phơng án thờng hay gặp Tuy nhiên cũng phải luôn chú ý đến những phát hiện mới của học sinh, giúp đỡ họ phát triển ý tởng độc đáo mà nhiều lúc giáo viên không hớng tới

Trong dạy học vật lý ở trờng THCS kiểu hớng dẫn này đợc sử dụng nhiều trong các tiết thực hành hoặc kết hợp với kiểu hớng dẫn tìm tòi từng phần để nghiên cứu nội dung bài mới.

1.3.2 Tiêu chuẩn câu hỏi gợi ý của giáo viên nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh.

Phơng tiện quan trọng để giáo viên hớng dẫn học sinh trong quá trình giải quyết vấn đề là những câu hỏi gợi ý Để cho câu hỏi thực hiện đợc chức năng h-ớng dẫn hành động, nhận thức của học sinh, nó phải đáp ứng đợc những yêu cầu cơ bản sau đây:

- Câu hỏi phải diễn đạt đúng ngữ pháp và rõ ràng về nội dung khoa học

- Câu hỏi phải diễn đạt chính xác để học sinh nhận ra đợc kiến thức liên quan

đến câu hỏi

- Nội dung câu hỏi phải có tác dụng gợi ý cho học sinh suy nghĩ về hớng hành động, về cách giải quyết vấn đề, về những phơng tiện cần thiết để giải quyết vấn đề

- Câu hỏi phải vừa sức học sinh để họ có thể thành công trong việc giải quyết vấn đề học tập nếu cố gắng

Một hệ thống câu hỏi hợp lý của giáo viên trong quá trình học sinh giải quyết vấn đề không những nhằm định hớng cho học sinh tìm các thao tác t duy hay phơng pháp suy luận thích hợp trong mỗi tình huống cụ thể; khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện những suy luận lôgíc mà còn có tác dụng làm bộc lộ những sai lầm của học sinh qua các câu trả lời để giáo viên có thể sửa chữa những sai lầm đó

1.4 Hình thành năng lực giải quyết vấn đề bằng phơng pháp thực nghiệm cho học sinh

- Việc học tập môn vật lý của học sinh cũng chính là hoạt động ''Khám phá lại '' những tri thức của khoa học vật lý Do đó để phát triển năng lực t duy sáng tạo ở học sinh, cách tốt nhất là tổ chức cách giải quyết vấn đề của học sinh giống nh quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học ở mức độ nhất định Nói cách khác cần tập dợt cho học sinh giải quyết vấn đề bằng chính phơng pháp nhận thức khoa học vật lý Thông qua đó ''dạy học sinh cách tìm chân lý ''

- Trong quá trình học sinh tập dợt giải quyết vấn đề theo phơng pháp thực nghiệm học sinh sẽ đợc rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác t duy và các thao tác chân tay, phát triển năng lực t duy lý thuyết và t duy thực hành

- Có rất nhiều phơng pháp sử dụng trong nhiều ngành khoa học: phơng pháp phân tích - tổng hợp, phơng pháp quy nạp - diễn dịch, phơng pháp khái quát hoá, trừu tợng hoá Trong nghiên cứu vật lý các nhà khoa học còn sử dụng các ph… ơng pháp nhận thức đặc thù của các ngành khoa học thực nghiệm nh: phơng pháp t-

ơng tự, phơng pháp mô hình, phơng pháp thí nghiệm tởng tợng Trong nghiên cứu vật lý các phơng pháp nhận thức này đan xen, kết hợp chặt chẽ với nhau

ở đây chúng tôi chỉ đi sâu vào việc sử dụng phơng pháp thực nghiệm để giải quyết vấn đề trong khuôn khổ đề tài

1 4.1 Phơng pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lý

Đây là phơng pháp nhận thức cơ bản của vật lý học đợc xây dựng, phát triển và hoàn chỉnh dần qua quá trình nghiên cứu bốn thế kỷ qua của các nhà vật lý

Phơng pháp thực nghiệm thờng đợc hiểu theo hai nghĩa khác nhau

1.4.1.1 Theo nghĩa hẹp :

Phơng pháp thực nghiệm là sự kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả rút

ra từ một giả thiết (V.ORazumốpxki) Theo quan điểm này thì phơng pháp thực nghiệm trải qua ba giai đoạn :

- Từ giả thuyết (một điều dự đoán giả định) về một hiện tợng, một mối quan

hệ giữa các hiện tợng, từ giả thuyết đó rút ra hệ quả bằng suy luận lôgíc hay suy luận toán học

- Xây dựng phơng án kiểm tra những hệ quả bằng thực nghiệm và tổ chức thực hiện phơng án thực nghiệm đã thiết kế

- So sánh kết quả thực nghiệm và hệ quả Nếu kết quả thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành một chân lý khoa học (định luật) Nếu không phù hợp thì phải sửa đổi lại giả thuyết hoặc xây dựng giả thuyết mới

1.4.1.2 Theo nghĩa rộng :

Phơng pháp thực nghiệm bao gồm các giai đoạn của quá trình nhận thức một

sự vật hiện tợng khách quan, do đó phơng pháp thực nghiệm gồm các giai đoạn sau

* Các giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm (theo nghĩa rộng)

a Quan sát thực tế phát hiện vấn đề nêu giả thuyết khoa học về sự vật, hiện ợng nào đó

t-Quan sát là quá trình xem xét một sự vật hiện tợng bằng các giác quan của ngời nghiên cứu (mắt nhìn, tai nghe, mũi ngửi ) và cả trực giác (giác quan thứ…sáu), và có thể nhờ sự hỗ trợ của các thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến hiện đại.

- Qua sự quan sát nhà nghiên cứu đi trả lời các câu hỏi dạng:

Sự vật, hiện tợng có cấu tạo nh thế nào? biến đổi theo quy luật nào ? sự biến

đổi đó phụ thuộc vào cái gì ? Diễn ra trong những điều kiện nào ? Hệ quả của sự phụ thuộc đó là gì ?…

Trả lời các câu hỏi trên nhà khoa học có thể đa ra giả thuyết khoa học và hệ quả của giả thuyết đó

b Xây dựng phơng án kiểm tra hệ quả giả thuyết bằng thí nghiệm

Sau khi quan sát sự vật hiện tợng, với khả năng phân tích tổng hợp, khái quát hoá nhà nghiên cứu đa ra một số giả thuyết và lựa chọn giả thuyết tốt nhất về sự vật hiện tợng đó

Sau khi đa ra giả thiết để tiếp tục nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn vấn đề nêu ra nhà nghiên cứu phải thiết lập phơng án thí nghiệm

Lúc đó nhà nghiên cứu phải trả lời câu hỏi dạng:

- Làm thế nào để hiện tợng xuất hiện ? Cần phải biết các đại lợng nào ?

- Cần phải có những dụng cụ gì để đi tìm các đại lợng vừa nêu?

- Để đo đợc các đại lợng đó thì các dụng cụ đo phải đợc bố trí nh thế nào?…Sau khi trả lời các câu hỏi trên các nhà nghiên cứu đã xây dựng xong phơng

án thí nghiệm

1 c Chế tạo và lựa chọn dụng cụ, lắp ráp thí nghiệm

Sau khi đa ra phơng án thí nghiệm dạng sơ đồ nguyên lý nhà nghiên cứu tiến hành lắp ráp các thí nghiệm, và trớc khi lắp ráp nhà nghiên cứu cần phải lựa chọn dụng cụ cho phù hợp với công việc cụ thể của mình có thể phải cải tiến thiết bị

đã có hoặc chế tạo thiết bị mới Khi đó nhà nghiên cứu sẽ trả lời các câu hỏi có dạng sau:

- Để đo đại lợng này nên dùng dụng cụ nào cho phù hợp?

- Trong thí nghiệm dụng cụ này đợc bố trí nh thế nào?

d Tiến hành thí nghiệm

Tiến hành thí nghiệm là bớc tiếp theo sau khi lắp ráp thí nghiệm Có khi lắp ráp xong tiến hành thí nghiệm thì hiện tợng xuất hiện, nhng cũng có khi sau một

số thao tác hiện tợng mới xuất hiện

Các nhà nghiên cứu trong quá trình tiến hành thí nghiệm phải trả lời các câu hỏi có dạng:

- Làm thế nào để hiện tợng xuất hiện ?

- Làm thế nào để quan sát quá trình diễn biến của hiện tợng ?

- Đo đạc các đại lợng liên quan nh thế nào ?

- Các đại lợng này thay đổi có ảnh hởng gì đến hiện tợng xảy ra?

Sau khi tiến hành thí nghiệm nhà nghiên cứu phải ghi lại kết quả thu đợc trong quá trình thí nghiệm (các số liệu liên quan và các hiện tợng kèm theo) và

xử lý kết quả rồi từ đó đánh giá độ chính xác của kết quả thu đợc

e Khái quát hoá rút ra kết luận

Sau khi có kết quả về hiện tợng sự vật nghiên cứu nhà nghiên cứu dùng khả năng phân tích tổng hợp, khái quát hoá đa ra kết luận về hiện tợng vừa nghiên cứu : Có thể là khái niệm về một hiện tợng, hay về một đại lợng vật lý, có thể là một định luật vật lý phản ánh mối liên hệ giữa các đại lợng liên quan đến hiện t-ợng

Dù hiểu theo nghĩa rộng hay nghĩa hẹp trong phơng pháp thực nghiệm đều

có sự kết hợp giữa thực nghiệm và suy luận lý thuyết để thu đợc những thông tin chính xác, khách quan về các đối tợng thực tiễn Tìm đợc mối quan hệ bản chất giữa chúng, nhờ thế mà tìm đợc những quy luật khách quan, phổ biến chi phối các hiện tợng tự nhiên

1.4.2 áp dụng phơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý

- Thực chất của việc áp dụng phơng pháp thực nghiệm vào dạy học vật lý là ở chỗ : Giáo viên tổ chức các tình huống học tập và hớng dẫn quá trình giải quyết vấn đề của học sinh theo các bớc tơng tự nh của phơng pháp thực nghiệm trong quá trình nghiên cứu sáng taọ

- Chỗ khó khăn nhất của phơng pháp thực nghiệm đối với học sinh là sự bất cập về trình độ tri thức và kỹ năng của họ ở tất cả các khâu: đề ra đợc giả thuyết

và tìm đợc phơng án thí nghiệm để tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết, rút

ra kết luận Nhng đó cũng chính là biểu hiện tính sáng tạo của ngời nghiên cứu nhiều khi quá cao so với trình độ học sinh, nhất là trong điều kiện rất hạn chế về

thời gian, về trang thiết bị thí nghiệm ở trờng phổ thông Bởi vậy cần phải luôn…luôn chú ý tổ chức quá trình học tập sao cho học sinh thờng xuyên đợc trải qua các giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm và tuỳ điều kiện cụ thể mà hớng dẫn học sinh trực tiếp tham gia với các mức độ khác nhau vào các giai đoạn của ph-

ơng pháp thực nghiệm

kết luận chơng một

Trên đây, chúng tôi đã trình bày những cơ sở khoa học của đề tài luận văn Những vấn đề đã trình bày có thể tóm tắt thành những luận điểm chính sau.

- Học chính là hành động nhận thức bằng hoạt động, thông qua hoạt động tích cực tự lực của bản thân mình mà chiếm lĩnh kiến thức và phát triển năng lực trí tuệ, quan điểm đạo đức, thái độ ứng xử

- Dạy học là dạy học sinh giải quyết vấn đề do nhiệm vụ học tập đặt ra

- Vai trò của giáo viên trong dạy học là tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh hoạt động, hớng dẫn giúp đỡ họ khi cần thiết để cho họ có thể thực hiện có kết quả các hoạt động học tập trong một thời gian, một hoàn cảnh xác định Giáo viên còn có vai trò kích thích đợc động cơ, hứng thú của học sinh để họ tự giác tích cực hoạt động, tổ chức hớng dẫn giúp đỡ họ để họ có thể vừa thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, vừa phát triển đợc năng lực trí tuệ, năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực hành động thực tiễn của mình

Chúng tôi đã làm rõ khái niệm về tính tích cực, chủ động sáng tạo trong học tập, xây dựng đợc các biện pháp phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo cho học sinh

Phỏng theo cách giải quyết một vấn đề khoa học kỹ thuật của nhà khoa học, Chúng tôi trình bày ba kiểu phát huy tính tích cực chủ động, sáng tạo Sử dụng cách hớng dẫn nào là tuỳ thuộc vào nội dung và trình độ của học sinh Với hai kiểu hớng dẫn tìm tòi từng phần và tìm tòi khái quát chúng tôi vẫn dùng lý thuyết về vùng phát triển gần của Vúgốtxki để giúp học sinh vợt qua đơc khó khăn, thực hiện một bớc nhảy vọt vì ở đây không có con đờng lôgíc để đi từ chỗ cha biết đến chỗ biết

Giải quyết một vấn đề của vật lý học trong dạy học vật lý nhằm phát triển năng lực t duy, năng lực sáng tạo thì tốt nhất là dùng phơng pháp nhận thức của chính khoa học vật lý Chúng tôi giới thiệu vắn tắt phơng pháp nhận thức thờng dùng nhất trong nghiên cứu vật lý học cổ điển Đó là phơng pháp thực nghiệm và

sẽ áp dụng nó trong quá trình dạy học vật lý ở trờng THCS Đặc biệt chúng tôi tập trung vào việc áp dụng phơng pháp thực nghiệm thông qua các bài tập thí nghiệm vật lý

CHơng 2 Bài tập thí nghiệm với việc phát huy tính tích cực,

chủ động và sáng tạo cho học sinh

2.1 Bài tập thí nghiệm

2.1.1 Khái niệm về bài tập thí nghiệm

- Bài tập thí nghiệm là loại bài tập đòi hỏi học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các khả năng hoạt động trí

óc và chân tay, vốn hiểu biết kỹ thuật …… đ để tự mình xây dựng phơng án, lựa chọn hoặc chế tạo phơng tiện, thực hiện thí nghiệm để thu thập xử lý các số liệu thì mới giải quyết đợc

- Giải các bài tập thí nghiệm là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lợng học tập, tăng cờng hứng thú, gắn học với hành, lý luận với thực tế, kích thích tính tích cực, tự lực, trí thông minh, tài sáng tạo, tháo vát của từng học…sinh, đặc biệt đối với học sinh khá giỏi

- Bài tập thí nghiệm sử dụng với nhiều mục đích: Dùng trong các tiết bài tập sau phần nội dung lý thuyết, dùng trong ôn tập, kiểm tra kiến thức Do đó độ phức tạp của bài tập thí nghiệm cũng phải khác nhau Muốn nâng cao chất lợng học tập, đào sâu mở rộng kiến thức, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo cho học sinh trong học vật lý chúng ta phải cho học sinh tăng cờng giải quyết nhiều bài tập thí nghiệm Dĩ nhiên không quên kết hợp bài tập thí nghiệm với các bài tập vật lý khác

2.1.2 Tác dụng của bài tập thí nghiệm đối với việc phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo cho học sinh

- Bài tập thí nghiệm có tác dụng toàn diện trong việc giúp học sinh nắm vững các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm của môn học vật lý

- Khêu gợi sự tò mò hứng thú học tập của học sinh đối với các hiện tợng vật

lý trong thực tiễn

- Tạo cho học sinh quan sát, tiếp xúc, sử dụng, thiết kế, chế tạo các thiết bị

đơn giản, kích thích và hình thành kỹ năng hoạt động chân tay, phù hợp với lứa tuổi hiếu động Đây là cơ sở để hình thành năng lực vận dụng kiến thức vật lý một cách sáng tạo vào thực tế cuộc sống

- Qua bài tập thí nghiệm có thể phát hiện, bồi dỡng các em có năng khiếu về vật lý học và về kỹ thuật

- Với một bài tập thí nghiệm các em có thể lựa chọn các dụng cụ khác nhau, giải theo các phơng án khác nhau, gây sự tranh luận sôi nổi trong lớp tạo không

khí s phạm tốt Do đó bài tập thí nghiệm giúp hình thành năng lực giao tiếp, rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ cho học sinh

2.1.3 Các bớc chung để giải bài tập thí nghiệm

a, Đọc và hiểu kỹ đề bài để thấy đợc : - mục đích của bài toán ?

- yêu cầu của nội dung bài toán ?

b, Phân tích nội dung bài tập:

+ Bài toán này thuộc dạng nào ?

+ Đại lợng nào bài toán đã cho ?

+ Đại lợng nào cần phải tìm ?

+ Cần sử dụng những kiến thức lý thuyết nào đã học ?

c, Lập kế hoạch giải (hoặc đề ra phơng án giải )

- Tìm đại lợng cha biết bằng cách nào ?

- Bằng những thiết bị gì ?

- Các thiết bị đó sử dụng nh thế nào ? (mắc nh thế nào ?)

d, Lựa chọn dụng cụ (có thể cho trớc dụng cụ), hoặc thiết kế, chế tạo thiết bị mới, hoặc tìm kiếm dụng cụ có sẵn trong đời sống để làm thiết bị thí nghiệm …

e, Tiến hành thí nghiệm lấy số liệu

g, Thực hiện các phép tính định lợng để tìm ra đại lợng mà đề bài yêu cầu Bài tập thí nghiệm có hai bớc đặc biệt khác với các loại bài tập khác là bớc d; e Với một số bài tập có thể gộp các bớc xen kẽ nhau sao cho bài tập đợc giải quyết một cách ngắn gọn dễ hiểu

Bài tập thí nghiệm có tác dụng về cả ba mặt : giáo dục, giáo dỡng, giáo dục

kỹ thuật tổng hợp

2.1.4 Phân loại bài tập thí nghiệm

Dựa vào yêu cầu và điều kiện ta có thể phân loại bài tập thí nghiệm vật lý nh sau

Trong loại bài tập này ta có thể phân làm hai loại là:

+ Bài tập thí nghiệm quan sát và giải thích hiện tợng

+ Bài tập thí nghiệm thiết kế phơng án thí nghiệm nhằm giải quyết yêu cầu của đề bài

2.4.1.a Bài tập thí nghiệm quan sát và giải thích hiện tợng.

Khi giải các bài tập loại này học sinh phải thực hiện các công việc sau

- Làm thí nghiệm theo chỉ dẫn của giáo viên

- Quan sát thí nghiệm theo định hớng có sẵn

- Mô tả hiện tợng thấy đợc qua thí nghiệm tìm nguyên nhân và giải thích kết quả quan sát đợc theo khả năng của bản thân Trả lời các câu hỏi có dạng:

+ Hiện tợng xẩy ra nh thế nào?

+ Tại sao xẩy ra hiện tợng đó ?

Trả lời câu hỏi thứ nhất là học sinh tham gia vào quá trình tích luỹ các sự kiện của hiện tợng Còn trả lời câu hỏi thứ hai là học sinh đang tham gia vào quá trình liên hệ hiện tợng trong thí nghiệm với lý thuyết về các khái niệm, định luật vật lý đã học Đây là cơ hội cho học sinh rèn luyện khả năng quan sát hiện tợng, vận dụng kiến thức lập luận lôgíc, diễn đạt bằng ngôn ngữ của mình

Ví dụ: Có một cốc thuỷ tinh đựng đầy nớc, đợc đặt trên một tờ giấy ở mép một mặt bàn nằm ngang

Hãy làm thí nghiệm, quan sát và giải thích

hiện tợng trong các trờng hợp sau đây :

a Kéo từ từ tờ giấy

2.1.4.1.b Bài tập thiết kế các phơng án thí nghiệm

Khi giải bài tập dạng này thí nghiệm đợc hình thành trong óc học sinh làm

tiền đề của việc giải các bài tập thí nghiệm định lợng

Bài tập loại này thờng có dạng: Thiết kế phơng án để đo các đại lợng vật lý hoặc để minh họa cho một khái niệm, định luật

Khi giải loạt bài tập này thờng phải trả lời các câu hỏi dạng:

- Làm thế nào để đo đợc với ?… …

- Nêu cách xác định đại lợng với ?… …

- Nêu cách đo bằng ?… …

Với loại bài tập này học sinh phải tiến hành một loạt các hoạt động tích cực,

tự lực của bản thân để liên kết yêu cầu của bài toán với các dự kiện đã cho bằng các tri thức vật lý đã có, để thiết kế trong óc một mô hình thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm trong tởng tợng, sau đó diễn đạt bằng lời thí nghiệm tởng tợng

mà mình đã thực hiện Nh vậy, bài tập này có vai trò bồi dỡng t duy lý thuyết và

t duy tiền thực nghiệm cho học sinh

Ví dụ : Nêu phơng án xác định khối lợng riêng của một hòn sỏi Cho dụng

cụ: Cân đồng hồ (chính xác) bình chia độ, nớc (biết Dn )

Để giải bài tập này học sinh phải : Xác định đợc những đại lợng liên quan

đến khối lợng riêng của sỏi Các đại lợng đó liên quan nh thế nào ? (xác định theo công thức D = m/V) làm thế nào để xác định đợc các đại lợng liên quan

đó ? (khối lợng m xác định bằng cân, thể tích V xác định bằng bình chia độ) Sau khi biết các đại lợng thì họ áp dụng việc giải toán để tìm ra đại lợng mà bài toán yêu cầu

2.1.4.2 Bài tập thí nghiệm định lợng

Bài tập thí nghiệm định lợng là loại bài tập mà khi giải ngoài việc chú ý đến hiện tợng vật lý học sinh còn phải quan tâm đến số đo của các đại lợng cần đo Khi giải bài tập loại này học sinh cần phải thực hiện các công việc sau:

- Đo các đại lợng vật lý bằng các thiết bị trong thí nghiệm

- Tìm mối liên hệ giữa các đại lợng vật lý

Bài tập thí nghiệm định lợng có thể các mức độ tăng dần nh sau:

+ Mức độ một : - Cho thiết bị, hớng dẫn cách làm

- Yêu cầu tìm quy luật đo đạc các đại lợng

Ví dụ : Dùng thớc dây đo và tính thể tích của một chiếc cột nhà bằng gỗ

tốt (có khối lợng riêng đã biết) từ đó xác định khối lợng của chiếc cột đó

+ Mức độ hai :

- Cho thiết bị

- Yêu cầu thiết kế phơng án thí nghiệm, làm thí nghiệm để tìm qui luật hoặc

đo đạc các đại lợng

Ví dụ: Xác định khối lợng riêng của một chất lỏng bất kì với dụng cụ: Một

cái chai, một cân và nớc đã biết khối lợng riêng

+Mức độ ba : - Cho mục đích thí nghiệm

-Yêu cầu lựa chọn chế tạo thiết bị thí nghiệm, thiết kế phơng

án, tiến hành thí nghiệm

Ví dụ: Xác định khối lợng riêng của một chất lỏng bất kì.

- Bài tập thí nghiệm có vai trò rất lớn trong việc phát huy tính tích cực, tự lực sáng tạo cho học sinh Tuy nhiên trong dạy học vật lý hiện nay việc sử dụng bài tập thí nghiệm còn hạn chế vì nhiều lý do khác nhau Chúng ta hãy tìm hiểu lý

do khách quan và chủ quan của thực trạng trên

2.2 Thực trạng dạy học bài tập thí nghiệm vật lý ở trờng THCS

- Về mặt nhận thức thì trong tất cả các văn bản về chơng trình vật lý từ trớc tới nay, chúng ta đều khẳng định vât lý là một môn khoa học thực nghiệm và yêu cầu nó phải đợc giảng dạy đúng tính chất của một môn khoa học thực nghiệm Tuy nhiên giữa nhận thức và thực tế vẫn còn một khoảng cách dài khoảng cách này chịu ảnh hởng của những vấn đề lớn có tính chiến lợc nh phân luồng học sinh, sự bất cập của đội ngũ giáo viên, sự thiếu thốn và lạc hậu của cơ

sở vật chất và thiết bị trờng học, sự bất hợp lý của chơng trình và sách giáo khoa (việc phân bố nội dung các tiết dạy có chỗ cha hợp lý, số tiết bài tập, tổng kết ch-

ơng quá ít, số bài tập thí nghiệm trong SGK hầu nh không có ), sự lạc hậu của…phơng pháp dạy học…

- Qua tìm hiểu ở các trờng học cơ sở trên địa bàn thành phố Vinh tôi thấy: Khái niệm và tác dụng của bài tập thí nghiệm nhiều giáo viên còn mơ hồ Việc dạy bài tập ở các trờng THCS chủ yếu tập trung vào giải các bài tập định tính hoặc bài tập định lợng Còn việc giải các bài tập thí nghiệm thì hầu nh không

đợc chú ý, một phần do cơ sở vật chất thiếu thốn không đồng bộ Phải đầu t cả

về cơ sở vật chất lẫn tinh thần Phần khác trong các đề thi tốt nghiệp THCS đều gồm 1, 2 câu hỏi lý thuyết trong đó chỉ yêu cầu học sinh học thuộc lòng, ghi nhớ máy móc và 1, 2 bài toán mà nội dung thuần túy lý thuyết, không gắn với các hiện tợng thực tế và đặc biệt không có các bài tâp thí nghiệm Không đợc ra trong kỳ thi thì nh là một hệ quả tất yếu sẽ không đợc dạy học ở nhà trờng Có chăng chỉ trong các đợt bồi dỡng học sinh giỏi cấp thành phố, cấp tỉnh, giáo

viên có sử dụng bài tập thí nghiệm vì trong các đề thi này thờng có một bài tập thí nghiệm.

- Hơn nữa do việc giải các bài tâp loại này khá phức tạp, cần nhiều công

đoạn, đầu t nhiều thời gian, tài chính hơn so với các bài tập định tính hoặc tính toán đơn thuần nên các giáo viên ngại khai thác Nếu có giáo viên nào đầu t thời gian, khai thác sử dụng bài tập thí nghiệm vật lý vào dạy học thì họ cũng không

đợc đánh giá, khuyến khích, động viên bằng các phần thởng xứng đáng nên không phát huy đợc tác dụng tích cực của phơng pháp dạy học có hiệu quả này

Để khắc phục tình trạng này cũng không phải khó khăn lắm (Tất nhiên hơi tốn kếm) thứ nhất giáo khoa phải bổ sung nhiều hơn nữa các bài tập thí nghiệm vật

lý, các tiết thực hành phải nhiều hơn nữa Đặc biệt trong các kì thi tốt nghiệp (THCS kể cả THPT và tuyển sinh), cần có bài tập thí nghiệm

- Trong chơng trình vật lý THCS phần "Lực và Khối lợng'' có thể thực hiện

một số bài tập thí nghiệm, thiết bị đơn giản tiến hành nhanh, khắc phục đợc những khó khăn khách quan đã nêu ở trên Phần ''Lực và Khối lợng'' trong chơng

trình vật lý THCS đề cập đến các quá trình vật lý trong tự nhiên, gắn với đời sống

và kỹ thuật, gần gũi với kinh nghiệm, hiểu biết của học sinh Do đó chúng ta cần phải làm sao cho học sinh vận dụng các kiến thức kỹ năng đó cho các hoạt động thờng ngày của họ cũng nh các hoạt động nghề nghiệp sau này Sử dụng bài tập thí nghiệm vật lý phần ''Lực và Khối lợng '' là cần thiết Để lựa chọn xây dựng hệ

thống bài tập thí nghiệm phù hợp với nội dung chơng trình sách giáo khoa và trình độ nhận thức của học sinh, chúng tôi nghiên cứu chơng trình sách giáo khoa vật lý 7 và phân tích những yêu cầu về tri thức; kỹ năng cần đạt đợc trong phần này

2.3 Phân tích nội dung phần ''lực và khối lợng'' vật lý 7 THCS

Chơng ''Lực và Khối lợng'' sách giáo khoa vật lý 7 là một chơng chiếm nhiều

tiết nhất trong cả chơng trình: 27 tiết trong đó có 15 tiết nghiên cứu lý thuyết mới, 5 tiết bài tập, 4 tiết thực hành, 1 tiết tổng kết chơng, 2 tiết kiểm tra

Nội dung cơ bản của chơng đề cập đến hai trong các khái niệm cơ bản nhất (lực, khối lợng) của vật lý học Nhng có thể coi khái niệm lực là khái niệm trung tâm Đây là hai khái niệm rất cơ bản đồng thời cũng là hai khái niệm rất khó không thể hình thành trong một vài tiết học mà phải đợc hình thành trong một quá trình lâu dài ở cả hai cấp học Tuy vậy ngay từ đầu cũng phải xây dựng một

số hiểu biết đúng đắn về khái niệm, các giai đoạn tiếp theo chỉ là củng cố, phát triển, đào sâu thêm chứ không phải xây dựng lại khái niệm Chính vì vậy mà

ngay từ đầu khái niệm lực đã đợc xây dựng dựa vào sự tơng tác giữa các vật ở

đây lực đợc định nghĩa là tác dụng của vật này lên vật khác làm thay đổi vận tốc của vật hoặc làm cho vật bị biến dạng

Những kiến thức về trọng lực, lực đàn hồi, cách đo lực, biểu diễn lực, tổng hợp lực, lực ma sát, áp lực mở rộng những hiểu biết về lực, cung cấp những thí…

dụ cụ thể của những biểu hiện của lực …

Nh vậy ngay ở giai đoạn đầu (bậc THCS) những kiến thức về lực đã đợc hình thành một cách khoa học, khá sâu sắc

Khái niệm khối lợng là một khái niệm cơ bản trong cả vật lý hiện đại Nó có mặt trong hàng loạt các đại lợng vật lý khác (thế năng, động năng, động lợng)

và đợc sử dụng khi nghiên cứu những hiện tợng vật lý rất khác nhau

Tuy nhiên vì là một khái niệm rất trừu tợng đối với trình độ học sinh THCS nên trong chơng trình vật lý 7 không yêu cầu phải hình thành khái niệm Ban đầu phải chấp nhận hiểu biết ít ỏi có sẵn của học sinh về khối lợng (thuật ngữ thờng dùng, đơn vị) sau khi nghiên cứu hiện tợng quán tính bằng thực nghiệm sẽ giới trhiệu cho học sinh về mối quan hệ giữa khối lợng và quán tính Sau khi nghiên cứu về trọng lực, trọng lợng, sẽ nêu lên mối quan hệ giữa khối lợng và trọng lợng của vật Bản chất của khái niệm khối lợng đợc bộc lộ dần qua các mối quan hệ

đó

Liên quan với khái niệm khối lợng, trong chơng còn đề cập đến khái niệm khối lợng riêng Để chuẩn bị cho học sinh học chơng ''áp suất chất lỏng và chất khí'', đồng thời với khái niệm khối lợng riêng còn đề cập tới khái niệm trọng l-ợng riêng

Khối lợng và trọng lợng là hai khái niệm có liên quan khăng khít với nhau ở một nơi xác định trên trái đất thì trọng lợng tỷ lệ với khối lợng của vật đó (p

=m.g) nhng bản chất vật lý của chúng thì hoàn toàn khác nhau

Khối lợng là đại lợng vật lý đặc trng cho mức quán tính và tính hấp dẫn của các vật, đợc thể hiện trong các định luật cơ học của Niwtơn và định luật vạn vật hấp dẫn

Trọng lực là lực hút của trái đất lên một vật đặt tại một điểm nhất định gần mặt đất ở lớp 7, trọng lực này còn đợc gọi là trọng lợng của vật

Muốn xác định đợc khối lợng của vật ta có thể dùng phơng pháp cân Muốn xác định trực tiếp trọng lợng của vật thì ta phải dùng lực kế

Sau đây ta sẽ phân tích nội dung của một số chủ đề trong chơng.

xe đều thay đổi

Từ thí nghiệm 2 nhận xét: Nam châm hút thép (nam châm cố định miếng thép chuyển động lại nam châm) Thép hút nam châm (Thép đứng yên nam châm chuyển động lại miếng thép)

Từ hai thí nghiệm trên rút ra kết luận:

- Vận tốc của vật chỉ thay đổi khi có vật khác tác dụng vào nó

-Tác dụng giữa các vật bao giờ cũng là tác dụng qua lại

2.3.2 Lực

Với khái niệm lực trình bày nh ở sách giáo khoa, yêu cầu học sinh phải trả lời đợc câu hỏi : Lực là gì ? Giáo viên cần cho học sinh biết : Tuy tác dụng có tính hai chiều nhng để đơn giản, khi quan tâm đến vật nào thì chỉ nói đến những lực tác dụng vào vật đó mà thôi Một số ví dụ về lực: Dùng tay bắt quả bóng

đang bay, lấy chân đá vào quả bóng, Cho học sinh thấy rằng: Ta không nhìn…thấy lực, nhng nhận biết đợc lực qua những tác dụng của nó

Cuối cùng giáo viên nêu định nghĩa về lực: Lực là tác dụng của vật này lên vật khác (không có tác dụng của các vật với nhau thì không thể có lực, lực không thể tách rời với tác dụng, không có tác dụng là không có lực)

Lực làm thay đổi vận tốc của vật hoặc làm cho vật bị biến dạng

2.3.3 Quán tính

Dựa trên cơ sở một số thí dụ, thí nghiệm để giới thiệu cho học sinh hiện tợng quán tính Học sinh phải đợc rèn luyện óc quan sát, so sánh, khái quát hoá trừu t-ợng hoá, học sinh phải nắm đợc khái niệm quán tính Đặc biệt phải thấy khi vật chuyển động thẳng đều thì vật không có lực tác dụng Qua đó cũng cố thêm khái niệm lực không phải là nguyên nhân duy trì chuyển động mà chỉ làm thay

đổi vận tốc chuyển động của vật mà thôi Khi một vật đứng yên (v = 0) thì không thể tự nó làm thay đổi vận tốc để chuyển động đợc Một vật đang đứng yên muốn chuyển động đợc thì phải có lực tác dụng lên nó Vậy câu hỏi đặt ra khi vật đang chuyển động, nếu không có lực tác dụng thì sao? Để trả lời câu hỏi này cần phải thông qua nhiều thí nghiệm, quan sát, so sánh, phân tích, lập luận,

t duy trừu tợng

Giáo viên làm thí nghiệm nh sách giáo khoa hớng dẫn cho học sinh nêu lên

đợc ''nếu lực cản trở càng nhỏ thì xe chuyển động càng xa Nếu không có lực cản trở thì xe lăn mãi mãi (giữ nguyên vận tốc) Tính chất giữ nguyên trạng thái

đứng yên hay chuyển động thẳng đều của vật khi không có lực tác dụng lên vật hoặc khi lực tác dụng lên nó cân bằng lẫn nhau gọi là quán tính

Vậy không chỉ đứng yên mà vật còn tự nó duy trì chuyển động thẳng đều, có nghĩa là khi chuyển động thẳng đều thì vật không cần một lực nào tác dụng cả (không có lực mà nó vẫn bảo toàn trạng thái của chuyển động)

2.3.4 Quán tính trong đời sống và kỹ thuật

Học sinh phải thấy đợc ý nghĩa của quán tính trong đời sống và trong kỹ thuật qua thí nghiệm SGK:

- Lúc đầu búp bê cùng với xe đang đứng yên

- Khi đẩy mạnh xe, xe chuyển động đột ngột

- Chân búp bê có ma sát với sàn xe, nên cùng với sàn xe chuyển động nhanh dần về phía trớc Nhng thân búp bê đang đứng yên, có xu hớng giữ nguyên trạng thái nghỉ đó Do đó mà búp bê bị đổ và đổ về phía sau

Cần nhấn mạnh thêm ý nghĩa của sự cần thiết phải thay đổi vận tốc từ từ trong thực tế để tránh xẩy ra tai nạn Trong kỹ thuật chú ý khi mở và khi hãm máy phải từ từ để tránh hỏng máy

2.3.5 Khối lợng và đo khối lợng

Học sinh đã hiểu thế nào là đo một đại lợng vật lý (trong chơng 1) nên có thể trả lời ngay đợc câu hỏi '' Đo khối lợng là gì ? ) Đo khối lợng là so sánh khối lợng của vật đó với khối lợng của vật đợc chọn làm đơn vị

Yêu cầu học sinh nên hệ thống đơn vị khối lợng thờng dùng trong thực tế, và yêu cầu họ chuyển về đơn vị khối lợng là kilôgam (kg)

* Để đo khối lợng sách giáo khoa giới thiệu một số cân: Các loại cân đĩa (cân tiểu li, cân rôbécvan, cân tự động ), cân y tế, cân tạ, cân đòn … …

* Nêu cách xác định khối lợng bằng cân (trong phòng thí nghiệm chủ yếu dùng cân đòn).

- Không cân những vật có khối lợng lớn hơn giới hạn cho phép hạn tối đa của cân

- Tránh mọi rung động hay va chạm mạnh trong khi cân

* ý nghĩa vật lý của khái niệm :

Nêu định nghĩa khái niệm khối lợng riêng: Khối lợng riêng của một chất bằng khối lợng của một đơn vị thể tích chất đó

Ví dụ ở sách giáo khoa: Một khối sắt có khối lợng 15.600kg và thể tích 2m3

hỏi 1 m3 sắt có khối lợng bao nhiêu ? Từ đó đa ra công thức xác định khối lợng riêng: D = m/V trong đó m là khối lợng (kg ; g), V là thể tích (m3; cm3 ), có thể

đa học sinh trở lại định nghĩa để dễ phân biệt đợc việc xác định khối lợng và việc xác định khối lợng riêng: xác định khối lợng là xác định cho ''từng vật'' còn xác

định khối lợng riêng là xác định cho ''từng chất''

Sách giáo khoa đã giới thiệu khối lợng riêng của một số chất thờng gặp sẵn thành một bảng để tiện sử dụng trong tính toán

* ý nghĩa thực tiễn của khối lợng riêng

- Khi biết chất cấu tạo nên vật thì ta có thể xác định đợc khối lợng của vật đó, nếu biết kích thớc của vật

- Đo khối lợng riêng của vật sau đó đối chiếu kết quả đó với bảng khối lợng riêng thì ta biết đợc chất cấu tạo nên vật là chất gì

Nh vậy biết đợc khối lợng riêng của vật ta có thể xác định khối lợng của vật mà không cần cân, biết thể tích của vật mà không cần đo …

2.3.7.Trọng lực - lực đàn hồi Khối lợng và trọng lợng

Trọng lực:

* Các vật đều rơi là một hiện t… ợng thờng gặp nên học sinh thờng cho là hiện tợng hiển nhiên Vật ở ''trên cao'' phải rơi " xuống thấp'' và không cần phải tìm nguyên nhân Vì vậy cần phải dùng hình vẽ cho học sinh thấy đợc mọi vật trên trái đất đều bị trái đất tác dụng một lực hút về tâm của trái đất

Từ đó nêu định nghĩa : Lực hút của trái đất lên một vật gọi là trọng lực Trong phạm vi chơng trình THCS thì trọng lực có khi còn đợc gọi là trọng lợng Hai thuật ngữ này đợc hiểu là một

Cần nhấn mạnh cho học sinh hiểu trọng lực không phải là thực thể có hình dáng kích thớc xác định mà ta có thể nhìn thấy, cầm nắm, nghe thấy nó tác dụng lên vật hay chụp ảnh đợc nó Mà chỉ nhận biết trọng lực qua biểu hiện…

-Vật rơi từ cao xuống thấp khi không có gì giữ lại

- Vật nặng kéo giãn lò xo, ép lên giá đỡ nó …

* Lực đàn hồi:

Đến đây học sinh cha biết lực là một đại lợng véctơ, cha biểu diễn đợc lực, nên chúng ta không yêu cầu chúng giải thích quá trình xuất hiện lực đàn hồi Bằng trực giác học sinh có thể hiểu đợc khi treo vật nặng vào đầu lò xo, dới tác dụng của trọng lực vật nặng chuyển động xuống Tuy nhiên vật chỉ rơi đợc trên một đoạn ngắn rồi đứng yên Vì khi rơi lò xo giãn ra và sinh ra một lực kéo vật ngừng chuyển động Lực này gọi là ''lực đàn hồi'' Nh vậy từ đây học sinh tự định nghĩa đợc thế nào là lực đàn hồi '' loại lực do lò xo hoặc bất kỳ vật nào bị biến dạng sinh ra gọi là lực đàn hồi''

* Khối lợng và trọng lợng:

Cần nhắc sâu sự khác nhau về bản chất của hai đại lợng này:

- Trọng lợng của vật thay đổi theo vị trí của vật Thực nghiệm cho thấy trọng lợng của vật phù thuộc vào khoảng cách từ vật đến tâm trái đất Khoảng cách này càng lớn thì lực hút của trái đất tác dụng vào vật càng nhỏ Chính vì vậy mà trọng lợng của vật giảm khi đa vật lên cao dần Tuy nhiên ở trên mặt đất hay ở…những độ cao không lớn lắm thì sự khác biệt này không nhiều

- Khối lợng của vật là một đại lợng không đổi, không phụ thuộc vào vị trí của vật, dù vật ấy ở bất kì vị trí nào trên mặt đất hay cả ở trên mặt trăng…

- Khối lợng và trọng lợng là hai đại lợng khác hẳn nhau về bản chất nhng lại

có mối liên quan với nhau Tại cùng một nơi khối lợng của vật quan hệ với trọng lợng của vật đó theo công thức :

* Hai lực cùng trên một đờng thẳng và cùng chiều:

Từ các thí nghiệm ở sách giáo khoa có thể khái quát về qui tắc tổng hợp lực: Hợp lực của hai lực cùng trên một đờng thẳng và cùng chiều có độ lớn bằng tổng

độ lớn của hai lực cùng chiều đó:

F = F1 + F2

* Hai lực cùng trên một đờng thẳng và ngợc chiều nhau: Từ các thí nghiệm ở

sách giáo khoa có thể khái quát về qui tắc tìm hợp lực: Hợp lực của hai lực cùng trên một đờng thẳng và ngợc chiều có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực và có chiều của lực lớn hơn:

F = F1 - F2 ( F > F

2.3.9 Lực ma sát- ý nghĩa của ma sát trong thực tiễn

Thông qua phân tích một số thí dụ xác nhận sự tồn tại của một loại lực làm cản trở chuyển động: Phân tích lực ma sát để học sinh thấy đợc phơng, chiều,

điểm đặt của loại lực này

Từ đó định nghĩa lực ma sát (lực sinh ra khi một vật chuyển động trên bề mặt một vật khác và cản lại chuyển động ấy gọi là lực ma sát)

Ta chỉ nghiên cứu định tính về lực ma sát và hớng dẫn học sinh đo lực ma sát Dùng lực kế kéo vật chuyển động thẳng đều, số chỉ của lực kế cho biết độ lớn của lực ma sát

Bằng thực nghiệm để rút ra kết luận lực ma sát phụ thuộc vào gì?

- Lực ma sát: - Không phụ thuộc diện tích mặt tiếp xúc

- Tỉ lệ thuận với trọng lợng của vật

- Giảm khi mặt tiếp xúc càng nhẵn

- Phụ thuộc chất liệu mặt tiếp xúc

* ý nghĩa của ma sát trong thực tiễn : (Ma sát vừa có lợi vừa có hại )

Tác hại của ma sát:

Trong nhiều bộ phận máy móc, ma sát làm nóng và làm mòn những bộ phận chuyển động, nên các kỹ s mong muốn trừ bỏ đợc ma sát có hại trong các máy móc càng nhiều càng tốt

Cách làm giảm ma sát là: bôi trơn, thay thế ma sát trợt bằng ma sát lăn

Lợi ích của ma sát

Ma sát có một tính chất quý báu, nhờ đó mà ta đi lại đợc dễ dàng không cần một cố gắng nào, nhờ ma sát mà ta có thể ngồi, đi lại, chạy nhảy cầm nắm giữ các vật trong tay một cách dễ dàng Ta thử hình dung bỗng nhiên ma sát biến mất thì không vật nào dù to hay nhỏ có thể tựa vững lên nhau, tất cả sẽ trợt đi và lăn mãi cho đến khi chúng đạt tới một vị trí cân bằng với nhau mới thôi …

2.3.10 áp suất

a áp lực : Lực tác dụng vuông góc với mặt bị ép gọi là áp lực

Nêu một số thí dụ về áp lực để học sinh hiểu rõ và phân biệt khái niệm lực,

áp lực

áp lực

áp lực

trọng lực P

(bằng trọng lực P) trọng lực P

b áp suất : Tác dụng của áp lực không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của áp lực

mà còn phụ thuộc vào diện tích bị ép

- Để xác định tác dụng của áp lực lên mặt bị ép ngời ta dùng khái niệm áp suất

- Định nghĩa: áp suất là độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép

2.4 Hệ thống bài tập thí nghiệm phần "lực và khối lợng''

2.4.1 Mục đích yêu cầu:

a, Mục đích:

Xây dựng một hệ thống bài tập (thông qua tuyển chọn và biên soạn) nhằm củng cố, khắc sâu, mở rộng kiến thức đồng thời bồi dỡng tính tích cực sáng tạo trong học tập vật lý cho học sinh Các bài tập thí nghiệm chủ yếu là những bài tập dựa trên những thí nghiệm đơn giản dễ chế tạo (học sinh cũng có thể tự chế

Sự tương tác giữa các vật ( khi nào vận tốc của vật thay đổi?

tính chất hai chiều của tương tác)

Trọng lực,trọnglượng

P tỷ lệ với khối lượng

Trọng lượng riêng d() =

Khối lượng riêngD(=

áp lực F nén vuông góc áp suất P : P

áp lực

Sự tương tác giữa các vật ( khi nào vận tốc của vật thay đổi?

tính chất hai chiều của tương tác)

Trọng lực,trọnglượng

P tỷ lệ với khối lượng

Trọng lượng riêng d() =

Khối lượng riêngD(=

áp lực F nén vuông góc áp suất P : P

tạo đợc), nhng chúng có thể gây hứng thú, kích thích óc tò mò, khả năng quan sát tinh tế nhạy bén, óc sáng tạo kỹ thuật của học sinh.

b, Yêu cầu:

Hệ thống bài tập có nội dung :

- Phù hợp với nội dung khoa học của chơng ''Lực và Khối lợng'' trong sách

giáo khoa vật lý 7 THCS

- Gần gũi với đời sống thực tiễn của học sinh

- Mức độ phải đi từ dễ đến khó, từ định tính đến định lợng

- Các thiết bị phải đơn giản, dễ tìm, dễ chế tạo rẻ tiền, các thao tác thí nghiệm không quá khó

1.4.2 Phơng pháp biên soạn

Dựa vào nội dung cơ bản của sách giáo khoa, dựa vào các bài tập định tính,

định lợng thay đổi dữ kiện để biên soạn ra bài tập thí nghiệm

Ví dụ : Một quả cầu kim loại có thể tích 5 cm3, khối lợng 39g hãy xác định khối lợng riêng của kim loại làm quả cầu Đây là bài tập thuần túy lý thuyết để giải bài tập này học sinh chỉ cần sử dụng công thức tính khối lợng riêng của kim loại cấu tạo nên vật

đo Do đó từ bài tập này ta có thể chuyển thành bài tập thí nghiệm có dạng:

Hãy tìm cách xác địng khối lợng riêng của quả cầu kim loại bằng bình chia

độ, nớc, cân chính xác và hộp quả cân

Để giải bài tập này học sinh phải:

- Biết cách sử dụng bình chia độ

- Biết cách sử dụng cân (cân đòn ở phòng thí nghiệm )

- Cách đọc các giá trị đo (nhất là khi đọc các giá trị đo trên bình chia độ có

đựng nớc)