Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm dạy học chương cơ học lớp 8 nhằm phát huy tính tích cực nhận thức và bồi dưỡng

Hướng giải quyết cho vấn đềnày là phải đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhậnthức của học sinh với sự góp phần quan trọng của thí nghiệm nói chung và bài tậpt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHẠM THỊ XUÂN HƯƠNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ HỌC” LỚP 8 NHẰM PHÁT

HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC VÀ BỒI

DƯỠNG TƯ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý

Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM THỊ PHÚ

Vinh, 2010

1

LỜI CẢM ƠN

Bằng tất cả lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gởi lời cảm ơn chân thành đến:

 PGS.TS Phạm Thị Phú đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tác

giả những lúc khó khăn Cảm ơn cô đã dành thời gian và công sức chỉ dẫn những hướng đi giúp cho tác giả hoàn thành tốt luận văn.

 Các thầy cô giảng dạy lớp Cao học khóa 16 đã truyền thụ cho chúng

tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu.

 Xin cảm ơn Ban Giám hiệu, thầy cô giáo trong tổ Lý, các em học

sinh trường THCS Lê Quý Đôn đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực

nghiệm đề tài.

 Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên hỗ trợ

tác giả trong suốt thời gian vừa qua.

Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất: số % HS đạt điểm X i

Bảng 3.4: Bảng lũy tích: Số % HS đạt điểm ≤ X i

Bảng 3.5: Bảng phân phối thực nghiệm: Số HS đạt điểm (i = 0; 0,5; 1; …10)

Bảng 3.6: Các tham số đặc trưng thống kê của nhóm ĐC và TN

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động

Sơ đồ 1.2: Mối quan hệ giữa tư duy và ngôn ngữ

Sơ đồ 1.3: Phân loại hệ thống BTTN

Sơ đồ 2.1: Vị trí chương “Cơ học” vật lý 8 trong chương trình VLPT

5

Sơ đồ 2.2: Sơ đồ phát triển phần kiến thức chuyển động

Sơ đồ 2.3: Sơ đồ phát triển phần kiến thức về lực

Sơ đồ 2.4: Sơ đồ phát triển phần kiến thức về cơ năng

Sơ đồ 2.5: Cấu trúc logic của kiến thức chuyển động

Sơ đồ 2.6: Cấu trúc logic của kiến thức về lực

Sơ đồ 2.7: Cấu trúc logic của kiến thức về cơ năng

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân phối thực thực nghiệm: số HS đạt điểm Xi

Biểu đồ 3.2: Đường phân phối tần suất: số % HS đạt điểm Xi

Biểu đồ 3.3: Đường lũy tích: Số % HS đạt điểm ≤ Xi

I MỞ ĐẦU

1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Điều 28 Luật Giáo dục (2005) nước ta có ghi : “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học, 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, hứng thú học tập cho học sinh” Nhưng thực trạng giáo dục nước ta qua nghiên cứu cho thấy phương pháp dạy học còn mang nặng tính “thông báo – tái hiện”, học sinh

rất ít điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành các thí nghiệm Vì vậy, cầnphải thay đổi phương pháp giảng dạy ở từng môn học Hướng giải quyết cho vấn đềnày là phải đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhậnthức của học sinh với sự góp phần quan trọng của thí nghiệm nói chung và bài tậpthí nghiệm nói riêng.

Bài tập thí nghiệm là bài tập khi giải phải tiến hành thí nghiệm, loại bài tậpnày vừa có chức năng của bài tập, vừa có chức năng của thí nghiệm vật lý Giải bàitập thí nghiệm học sinh không chỉ củng cố khắc sâu lý thuyết mà còn bồi dưỡng kỹnăng thực hành thí nghiệm, bồi dưỡng năng lực tư duy lý thuyết và tư duy thựchành cho học sinh, đồng thời tăng cường hứng thú của học sinh đối với môn học.Hơn nữa, dạng bài tập này có thể được sử dụng rộng rãi trong quátrình dạy học với nhiều mục đích, dưới nhiều hình thức và vàonhững thời điểm khác nhau; giải bài tập thí nghiệm không đòi hỏihọc sinh phải sử dụng công cụ toán học nhiều nên rất phù hợp đểbồi dưỡng tư duy vật lý cho học sinh

Hiện nay lượng bài tập thí nghiệm vật lý ở THCS còn hạn chế nên học sinhrất ít được tiếp cận với loại bài tập này, vì thế không phát huy được ưu thế của bàitập thí nghiệm trong việc nâng cao chất lượng học tập của học sinh Từ thực tế đócho thấy việc giúp học sinh làm quen với bài tập thí nghiệm ngay từ bậc THCS làrất cần thiết, nó sẽ góp phần phát triển toàn diện tư duy của học sinh ở các bậc họcsau này “Cơ học” lớp 8 là một trong những chương có nhiều kiến thức liên quanđến đời sống và khoa học kỹ thuật rất thuận lợi cho việc bồi dưỡng và phát triểnnăng lực tư duy của học sinh

Vì vậy tôi đã chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm dạy họcchương “Cơ học” lớp 8 nhằm phát huy tính tích cực nhận thức và bồi dưỡng tư duyvật lý cho học sinh”

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

−Xây dựng được hệ thống các bài tập thí nghiệm dùng cho dạy họcchương “Cơ học” lớp 8

7

−Thiết kế các phương án dạy học sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm đãxây dựng nhằm phát huy tính tích cực nhận thức và bồi dưỡng tư duy vật lý cho họcsinh.

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

4 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Xây dựng và sử dụng được hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Cơhọc” lớp 8 vừa đảm bảo tính khoa học vừa phù hợp với năng lực nhận thức của họcsinh lớp 8 THCS sẽ phát huy được tính tích cực trong học tập, bồi dưỡng tư duy vật

lý và niềm yêu thích đối với môn học

5 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập thí nghiệm vật lý;

5.2 Nghiên cứu cơ sở lý luận về tư duy vật lý, tính tích cực của học sinh;5.3 Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, cấu trúc chương “Cơ học” vật lý lớp 8;5.4 Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng bài tập thí nghiệm một số trườngTHCS trên địa bàn quận 11 TPHCM;

5.5 Xây dựng hệ thống các bài tập thí nghiệm chương “Cơ học” lớp 8;5.6 Đề xuất phương án sử dụng bài tập thí nghiệm vào quá trình dạy học;5.7 Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

−Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập thí nghiệm

−Nghiên cứu cơ sở lý luận về vấn đề tư duy vật lý, tính tích cực của họcsinh.

−Xây dựng bài tập thí nghiệm “Cơ học” lớp 8

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

−Điều tra thực trạng ở trường THCS trên địa bàn quận 11

−Soạn thảo tiến trình dạy học

−Thiết kế được 4 phương án dạy học sử dụng bài tập thí nghiệm trongcác tiết dạy: tiết dạy học bài mới; tiết luyện tập, vận dụng; tiết ôn tập; tiết thực hành

−Tạo sự say mê, hứng thú cho học sinh khi học vật lý học đồng thời pháthuy tính năng động, sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng dạy học

II CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Luận văn có cấu trúc như sau:

PHẦN MỞ ĐẦU (4 trang)

PHẦN NỘI DUNG (80 trang)

Chương 1 Tích cực hóa hoạt động nhận thức và bồi dưỡng tư duy vật lý cho học sinh thông qua bài tập thí nghiệm vật lý (27 trang)

Chương 2 Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm vật lý dạy học chương “Cơ học” lớp 8 (39 trang)

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm (14 trang)

PHẦN KẾT LUẬN (2 trang)

9

Chương 1 TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VÀ BỒI DƯỠNG TƯ DUY VẬT LÝ CHO HỌC SINH THÔNG QUA BÀI TẬP THÍ NGHIỆM 1.1 Hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học vật lý

Hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người được điều khiển bởi mụcđích tự giác và lĩnh hội những tri thức, kỹ năng, kỹ xảo mới, những hành vi vànhững dạng hoạt động nhất định [8] Hoạt động học của học sinh (HS) là tiếp thunhững tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người tích lũy được, đồng thời pháttriển những phẩm chất năng lực của người học Có nhiều cách phân loại khác nhau

về hoạt động học, theo A.V.Petrovski có hai kiểu phân loại chính: học ngẫu nhiên

và học có chủ định hay còn gọi là học tập [14]

Cấu trúc của hoạt động học gồm nhiều thành phần, có quan hệ và tác độnglẫn nhau, được trình bày theo sơ đồ sau:

Sơ đồ 1.1 Cấu trúc tâm lý của hoạt động [20]

Trong sơ đồ này động cơ học tập có vai trò kích thích tính tự giác, tích cựcthúc đẩy, hình thành và duy trì, phát triển hoạt động học, làm cho người học giácngộ được nhiệm vụ nhận thức để đưa đến kết quả cuối cùng là thỏa mãn được nhucầu của người học Đồng thời muốn thỏa mãn động cơ học tập người học phải thựchiện các hành động cụ thể nhằm đạt được những mục đích cụ thể Mỗi hành độngđược thực hiện bởi nhiều thao tác, sắp xếp theo một trật tự xác định và ứng với mỗithao tác trong điều kiện cụ thể là các phương tiện, công cụ thích hợp Sơ đồ nàycũng cho thấy bất cứ hoạt động nào cũng có mối quan hệ biện chứng với động cơ,hoạt động học tập cũng không ngoại lệ Vì vậy, để hoạt động học tập đạt kết quảcần phải tạo động cơ, hứng thú nhu cầu cho người học để người học tích cực thựchiện các hành động nhận thức Làm thế nào để phát huy được tính tích cực học tậptrong hoạt động học là vấn đề cần phải quan tâm

1.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong môn vật lý

Hoạt động

Hành động

Thao tác

Là một trong những phẩm chất rất quan trọng của con người, được hìnhthành từ nhiều lĩnh vực, nhiều nhân tố và có quan hệ với rất nhiều phẩm chất kháccủa nhân cách Khác với động vật, con người không chỉ tiêu thụ những gì sẵn cótrong thiên nhiên mà còn chủ động tạo ra những của cải vật chất cần thiết cho sựsống, sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người Cũng chính từ đây con ngườibộc lộ năng lực sáng tạo, khả năng khám phá, tạo ra các nền văn minh ở mỗi thờiđại, chủ động cải tiến môi trường tự nhiên cũng như môi trường xã hội

TTC được biểu hiện trong hoạt động của mỗi người, đặc biệt là nhữnghoạt động mang tính chủ động của chủ thể Chẳng hạn như học tập là hoạt động chủđạo của lứa tuổi đi học TTC biểu hiện ở sự gắng sức cao về nhiều mặt trong hoạtđộng học tập, mà học tập là một trường hợp riêng của nhận thức Vì vậy, nói đếnTTC trong học tập về bản chất là tính tích cực nhận thức, sự mong muốn hiểu biết

và có khát vọng chiếm lĩnh tri thức về thế giới khách quan [12]

Theo Hà Thế Ngữ thì tích cực hoạt động nhận thức của HS là sự ý thứcđược nhiệm vụ học tập của HS đối với từng môn, từng bài nói riêng thông qua việc

HS hăng say học tập, từ đó tự mình ra sức hoàn thiện nhiệm vụ học tập, tự mìnhkhắc phục khó khăn để nắm tri thức, kỹ năng mới và nắm tài liệu một cách tự giác,

từ đó biến tri thức thành vốn riêng và thành kinh nghiệm sống của mình, thành một

bộ phận của thuộc tính nhân cách [12]

Như vậy ta có thể coi TTC trong học tập là sự tự giác tìm tòi, nắm vữngtri thức, vận dụng nó vào thực tiễn Hình thành và phát triển TTC là một trong cácnhiệm vụ chủ yếu của giáo dục nhằm đào tạo những con người năng động, thíchứng và góp phần phát triển cộng đồng

TTC học tập được phân thành các cấp độ từ thấp tới cao [7]

- Bắt chước: HS bắt chước hành động, thao tác của GV và bạn bè, nhờ

đó mà HS tích lũy được kiến thức và kinh nghiệm

- Tìm tòi: HS độc lập trong tư duy khi giải quyết các vấn đề, tìm kiếmcác cách giải khác nhau về một vấn đề để tìm cho ra lời giải hợp lý nhất; nhờ đó mànhu cầu, hứng thú và óc sáng tạo phát triển

- Sáng tạo: HS tìm ra cách giải quyết mới, độc đáo, đề xuất những giảipháp có hiệu quả, có sáng kiến lắp đặt những thí nghiệm để chứng minh bài học

Phương pháp dạy học tích cực: hướng tới tích cực hóa hoạt động nhậnthức của người học nhằm phát huy TTC, chủ động, sáng tạo của người học Vớiphương pháp dạy học tích cực, người dạy đóng vai trò chủ đạo, người học đóng vaitrò chủ động chiếm lĩnh tri thức Chúng ta có thể nhận thấy rõ sự khác biệt củaphương pháp dạy học tích cực với dạy học truyền thống thông qua bảng so sánh sau[15]

Phương pháp dạy học truyền thống Phương pháp dạy học tích cực

1 Cung cấp sự kiện, nhớ tốt, đọc thuộc 1 Cung cấp kiến thức cơ bản, có chọn

lọc

2 GV là nguồn kiến thức duy nhất 2 Ngoài kiến thức được học ở lớp, còn

có nhiều nguồn kiến thức khác: bạn bè,phương tiện thông tin đại chúng

3 HS làm việc một mình 3 Tự học, kết hợp với tổ nhóm và sự

giúp đỡ của thầy giáo

4 Dạy thành từng bài riêng biệt 4 Hệ thống bài học

5 Coi trọng trí nhớ 5 Coi trọng độ sâu của kiến thức, không

chỉ nhớ mà suy nghĩ, đặt ra nhiều vấn đềmới

6 Ghi chép tóm tắt 6 Làm mô hình, sơ đồ, bộc lộ cấu trúc

của bài học giúp HS dễ nhớ và vận dụng

7 Chỉ dừng lại ở câu hỏi, bài tập 7 Thực hành, nêu ý kiến riêng

8 Không gắn lý thuyết với thực hành 8 Lý thuyết kết hợp với thực hành, vận

dụng kiến thức vào cuộc sống

9 Dùng thời gian học để nắm kiến thức

1.1.2.3 Tích cực hóa hoạt động nhận thức

13

Tích cực hoá là một tập hợp các hoạt động của GV nói riêng và của cácnhà giáo dục nói chung nhằm làm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sangchủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng caohiệu quả học tập [22].

Tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là một trong những nhiệm vụcủa GV trong nhà trường nhằm làm cho HS có nhận thức đúng đắn về nhiệm vụ họctập của mình, có thái độ học tập tốt, từ đó quyết tâm hoàn thành tốt các bài toánnhận thức đồng thời đây cũng là một trong những biện pháp nâng cao chất lượngdạy học Tuy không phải là vấn đề mới nhưng trong xu thế đổi mới phương phápdạy học (PPDH) hiện nay thì việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là mộtvấn đề được đặc biệt quan tâm Nhiều biện pháp được đặt ra nhằm tìm kiếm conđường tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, nhưng vô hình chung tất cả đềuhướng tới việc thay đổi vai trò của người dạy và người học để nâng cao hiệu quảcủa quá trình dạy học Trong đó HS chuyển từ vai trò là người thu thập thông tinsang vai trò chủ động, tích cực tham gia tìm kiếm kiến thức Còn thầy giáo chuyển

từ người truyền thông tin sang vai trò người tổ chức, hướng dẫn giúp đỡ để HS tựmình khám phá kiến thức mới

Quá trình tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS góp phần làm chomối quan hệ giữa dạy và học, giữa thầy và trò ngày càng gắn bó và hiệu quả hơnđồng thời nó góp phần rèn luyện cho HS những phẩm chất của con người lao độngmới: tự chủ, năng động, sáng tạo Đó là một trong những mục tiêu mà nhà trườngphải hướng tới

1.1.2.4 Đặc điểm của TTC hoạt động nhận thức của HS

TTC của HS có hai mặt: tự phát và tự giác

- TTC tự phát là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò,hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi của mỗi con người Cần coi trọngnhững yếu tố tự phát này, nuôi dưỡng và phát triển chúng trong dạy học

- TTC tự giác là trạng thái tâm lý tích cực, có mục đích và đối tượng rõrệt, thể hiện ở tính chủ động quan sát, nhận xét, phân tích và chiếm lĩnh đối tượng.Ngoài ra nó còn biểu hiện ở sự sẵn sàng tư duy

TTC nhận thức phát sinh không chỉ từ nhu cầu nhận thức mà còn từ nhucầu sinh học, nhu cầu đạo đức thẩm mỹ, nhu cầu giao lưu văn hoá …Hạt nhân cơbản của TTC nhận thức là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do sự thúcđẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng.

1.1.2.5 Những nhân tố ảnh hưởng đến TTC

Nhìn chung TTC nhận thức phụ thuộc vào những nhân tố sau đây :

- Bản thân HS bao gồm các đặc điểm hoạt động trí tuệ (tái hiện, sángtạo …), năng lực tư duy (hệ thống tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm hoạt động sángtạo, sự trải nghiệm cuộc sống …), tình trạng sức khoẻ, trạng thái tâm lí (hứng thú,xúc cảm, chú ý, nhu cầu, động cơ, ý chí …), điều kiện vật chất, tinh thần (thời gian,tiền của, không khí đạo đức)…

- Nhà trường: chất lượng quản lý dạy học – giáo dục (nội dung, phươngpháp, phương tiện, hình thức kiểm tra, đánh giá …), quan hệ thầy trò và không khíđạo đức nhà trường…

- Gia đình và xã hội…

1.1.2.6 Vai trò của tích cực hóa hoạt động nhận thức

Với các học truyền thống “đọc – chép” HS của chúng ta đã trở nên chậmchạp, thụ động trong suy nghĩ và hành động, không thể tự lực giải quyết vấn đề mộtcách toàn diện được Đứng trước tình hình đó, Bộ giáo dục yêu cầu đổi mới PPDHnhằm tạo ra những con người có năng lực, phẩm chất tốt đẹp : biết tư duy độc lập,phê phán, sáng tạo, tự bộc lộ quan niệm riêng của mình và tích cực tham gia vàohoạt động nhận thức Cũng như Thái Duy Tuyên đã viết “ Mỗi người chúng ta cầnphải sáng tạo bởi vì tư duy sáng tạo là tài nguyên cơ bản của con người, là nguồngốc chính của sự giàu có, thịnh vượng của một quốc gia, một gia đình”[22]

Muốn thực hiện đổi mới PPDH của quá trình dạy học cần thay đổi cáchhọc truyền thụ một chiều Hơn nữa vật lý học là một bộ môn thực nghiệm nên sựhiểu biết về vật lý không chỉ đơn thuần là nắm được các công thức, khái niệm, sựsuy diễn logic mà phải có sự trải nghiệm nhất định Do đó đổi mới PPDH cầnhướng tới tạo điều kiện cho HS tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua hoạt động thựcnghiệm, thông qua việc giải quyết các vấn đề thực tế Dạy học vật lý phải kích thíchđược hứng thú học tập của HS làm cho HS thấy được ý nghĩa của việc học vật lý

15

đối với đời sống, thực tiễn và chính bản thân của HS Sau các giờ học vật lý, HSthường có những quan niệm sai lạc về khái niệm, hiện tượng, điều kiện áp dụngđịnh luật …Vì vậy, tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS chính là biện phápnhằm khuyến khích HS tự bộc lộ quan niệm riêng của mình ngay trong giờ học, làmcho HS tự giác và tích cực tham gia hoạt động nhận thức để khắc phục những sailạc đó Phát huy TTC hoạt động nhận thức của người học là vấn đề cần thiết đểnâng cao hiệu quả học tập Do vậy, nhiệm vụ quan trọng của GV là phải khơi dậylòng ham học, nhu cầu học bằng các tác động sư phạm tích cực để hình thành ở HStrạng thái tích cực trong học tập.

1.1.3 Những biểu hiện của TTC hoạt động nhận thức

TTC trong hoạt động học tập không chỉ thể hiện ở hoạt động cơ bắp mà chủyếu ở những hoạt động trí tuệ như:

- Sự chuyên cần trong việc các em có chịu khó học bài, có đọc thêm, làmthêm các bài tập khác không? Thực hiện nhiệm vụ GV theo yêu cầu tối thiểu hay tốiđa?

- Sự hăng hái vào mọi hình thức của hoạt động học tập (thể hiện khi giơ tayphát biểu ý kiến, xung phong lên bảng, khát khao tự nguyện tham gia trả lời các câuhỏi của GV, bổ sung các câu trả lời của các bạn, thích được phát biểu ý kiến củamình trước một vấn đề nêu ra; HS hay nêu thắc mắc, đòi hỏi được giải thích cặn kẽnhững vấn đề GV trình bày chưa đủ rõ …), tích cực tìm kiếm, xử lý thông tin vàvận dụng chúng vào giải quyết các nhiệm vụ học tập, thực tiễn cuộc sống

- Sự tự giác học tập, không bị bắt buộc bởi các tác nhân bên ngoài như giađình, bạn bè

- Sự chú ý trong việc tập trung, chú ý nghe giảng, học và làm bài, hứng thútrong học tập TTC cao sẽ kéo dài thời gian chú ý, tập trung trong học tập

- Sự quyết tâm trong học tập, quyết tâm nổ lực vượt qua khó khăn trong họctập

- Kết quả học tập

1.1.4 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức trong dạy học vật lý

Tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS có liên quan đến nhiều vấn đề, trong

đó có các yếu tố như động cơ, hứng thú học tập, năng lực, ý chí của cá nhân, không

khí dạy học … đóng vai trò rất quan trọng Các yếu tố này liên quan chặt chẽ vớinhau, trong đó có nhiều yếu tố là kết quả của một quá trình hình thành lâu dài vàthường xuyên, nhiều yếu tố là kết quả của một giai đoạn, của sự phối hợp của nhiềungười, nhiều lĩnh vực và cả xã hội Do đó với vai trò của mình, GV phải là ngườigóp phần quan trọng trong việc tạo ra những điều kiện tốt nhất để HS học tập, rènluyện và phát triển Sau đây chúng tôi giới thiệu một số biện pháp tích cực hóa hoạtđộng nhận thức của HS [20]:

- Đảm bảo cho HS có điều kiện tâm lý thuận lợi để tự lực hoạt độngbằng cách tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ, hứng thú cho HS đi tìm cái mới.Ngoài ra cần tạo môi trường sư phạm thuận lợi để học sinh trực tiếp tham gia quátrình dạy học như điều kiện để HS tham gia thảo luận, phát biểu ý kiến của riêngmình, nêu thắc mắc, lật ngược vấn đề, dành nhiều thời gian cho HS phát biểu ýkiến, thảo luận  dần dần tốc độ suy nghĩ và phát biểu của HS sẽ nhanh lên Cónhư vậy thì HS mới trở nên mạnh dạn và tích cực tham gia vào công việc học tập

- Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của người học,

GV có nhiệm vụ tổ chức và chỉ đạo tiến trình dạy học sao cho HS luôn được đặttrong các tình huống có vấn đề, tự mình khám phá những tri thức, được trực tiếpquan sát, thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề theo suy nghĩ của bản thân,động não tư duy các phương án giải quyết khác nhau trong một thời gian nhất định

… thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ chứ không phải thụđộng tiếp thu những tri thức đã được GV sắp xếp

- Dạy và học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học là tạo cho ngườihọc động cơ, hứng thú học tập, rèn luyện kỹ năng, thói quen ý chí tự học để từ đókhơi dậy nội lực vốn có của mỗi con người, tự bản thân người học tìm kiếm, khámphá tri thức thông qua các kênh đa dạng khác nhau  từ đó chất lượng và hiệu quảhọc tập sẽ được nâng cao

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

qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳngđịnh hoặc bác bỏ, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới Đồng thời kếthợp đánh giá của người dạy với tự đánh giá của người học

17

- Tạo điều kiện để HS có thể giải quyết thành công những nhiệm vụđược giao bằng các biện pháp sau đây như: lựa chọn một logic nội dung bài họcthích hợp, GV phải biết lựa chọn kỹ lưỡng một số vấn đề vừa sức và xác định mức

độ mà HS có thể tham gia trong việc giải quyết từng vấn đề cụ thể Ngoài ra cần rènluyện cho HS kỹ năng thực hiện một số thao tác cơ bản bao gồm thao tác chân, tay

và thao tác tư duy: GV hướng dẫn gợi mở, đưa ra những câu hỏi từ đơn giản đếnphức tạp để HS có thể làm thường xuyên nhiều lần từ đó HS sẽ tích lũy được kinhnghiệm, thực hiện đúng và nhanh những thao tác tương tự Khai thác và phối hợpcác PPDH một cách có hiệu quả, đặc biệt là chú trọng tới các PPDH tích cực như:phương pháp nêu vấn đề, phương pháp phát triển hệ thống câu hỏi, phương phápthực nghiệm … Có như vậy mới khuyến khích TTC và sáng tạo của HS trong họctập Tuy nhiên, muốn đạt được kết quả cao trong học tập ngoài việc phát huy TTCcủa HS, còn phụ thuộc rất nhiều vào khả năng tư duy của HS Do đó việc bồi dưỡng

và phát triển tư duy cho HS cũng là một vấn đề được quan tâm và chú trọng tronggiái dục hiện nay

1.2 Phát triển tư duy vật lý trong dạy học vật lý

1.2.1 Khái niệm

1.2.1.1 Khái niệm về tư duy

Tư duy là sự phản ánh trong bộ não của con người những sự vật và hiệntượng, những mối liên hệ và mối quan hệ có tính quy luật của chúng Tư duy là giaiđoạn cao của quá trình nhận thức đi sâu vào bản chất của sự vật và hiện tượng đồngthời phát hiện ra tính quy luật và những mối liên hệ, tính quy luật của chúng bằngnhững hình thức như biểu tượng, khái niệm, phán đoán và suy lý Tư duy phản ánhthực tế một cách khái quát vì nó phản ánh những thuộc tính của hiện thực thông quacác khái niệm, đồng thời phản ánh hiện thực một cách gián tiếp vì nó thay thếnhững hành động thực tế với chính các sự vật bằng các hành động tinh thần [21]

1.2.1.2 Khái niệm về tư duy vật lý

Tư duy vật lý là khả năng quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích mộthiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng các mốiquan hệ và những sự phụ thuộc nhất định, tìm ra những mối quan hệ giữa mặt địnhtính và định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các hệ quả

mới từ các thuyết và vận dụng sáng tạo những kiến thức khái quát thu được vàothực tiễn [21].

Các hiện tượng vật lý trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định luậtchi phối chúng lại rất đơn giản Muốn nhận thức được những đặc tính bản chất vàquy luật của tự nhiên thì đầu tiên phải phân tích được hiện tượng phức tạp thànhnhững phần, những bộ phận, những giai đoạn bị chi phối bởi các nguyên nhân và bịtác động bởi các yếu tố nào? Có như thế mới xác lập được mối quan hệ bản chất,trực tiếp, những sự phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng vật lý Chẳng hạn nhưkhi quan sát hiện tượng các vật nổi hoặc chìm trong nước, ta thấy rất phức tạp.Thông thường vật nặng thì chìm, vật nhẹ thì nổi nhưng cũng có trường hợp vật nặnglại nổi mà vật nhẹ lại chìm Hai vật nặng như nhau cùng thả vào nước nhưng mộtvật thì chìm, vật kia lại nổi Hình như cả trọng lượng, hình dạng, kích thước, bảnchất của vật, của chất lỏng đều ảnh hưởng đến hiện tượng nổi này Sự quan sát trựctiếp những hiện tượng đa dạng đó trong tự nhiên khó có thể rút ra được điều gì làchung, khó mà phát hiện được quy luật chi phối hiện tượng Ta phải phân tích xem

có yếu tố nào ảnh hưởng đến hiện tượng nổi và xem xét từng yếu tố một Đầu tiên

ta biết một vật nhúng trong nước chịu tác dụng của hai lực là trọng lực kéo xuống

và lực đẩy của nước Lực đẩy của nước tác dụng lên vật cũng là một hiện tượngphức tạp, phụ thuộc vào cả vật và cả chất lỏng, đó là các đại lượng thể tích của vật

và trọng lượng riêng của chất lỏng Cuối cùng, hiện tượng nổi của một vật nhúngtrong chất lỏng bị chi phối bởi những tính chất, quy luật đơn giản sau đây :

1.2.2 Đặc điểm của tư duy [21]

Tính có vấn đề: khi gặp những hoàn cảnh, những tình huống mà vốn hiểu biết

đã có, phương pháp hành động đã biết của con người không đủ giải quyết, lúc đó

19

con người rơi vào hoàn cảnh có vấn đề (hay còn gọi là tình huống có vấn đề) Khi

ấy, con người phải vượt ra khỏi phạm vi hiểu biết và đi tìm kiến thức, con đườnggiải quyết (đi tìm cái mới) hay nói cách khác con người phải tư duy

Tính khái quát và trừu tượng: Tư duy có khả năng khám phá những thuộc tínhchung, những mối liên hệ, quan hệ có tính quy luật của hàng loạt sự vật hiện tượngtrong thực tế khách quan, do vậy tư duy mang tính khái quát

Tính gián tiếp: Ở mức độ nhận thức cảm tính, con người phản ánh trực tiếp sựvật, hiện tượng bằng giác quan của mình và cũng chỉ có được những hình ảnh cảmtính về các sự vật, hiện tượng đó Trong tư duy của con người phản ánh thế giới mộtcách trực tiếp, phản ánh bằng ngôn ngữ

Tư duy có quan hệ trực tiếp với ngôn ngữ: Ngôn ngữ được xem là phương tiệncủa tư duy, trong quá trình tư duy nhờ có sự tham gia của hệ thông tin ngôn ngữ màcon người tiến hành các thao tác tư duy chính xác, đầy đủ Cuối cùng sản phẩm củaquá trình tư duy là những khái niệm, phán đoán, suy lý được biểu đạt bằng chínhngôn ngữ Mối quan hệ giữa tư duy và ngôn ngữ được biểu hiện bằng sơ đồ 1.2

Tư duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính: tư duy và nhận thức cảmtính thuộc hai mức độ nhận thức khác nhau nhưng không tách rời nhau, có quan hệchặt chẽ bổ sung cho nhau, chi phối lẫn nhau Trong hoạt động nhận thức, nhậnthức cảm tính bao giờ cũng có trong tư duy trừu tượng, tựa hồ như làm chỗ tựa cho

tư duy Ngược lại tư duy và kết quả của nó chi phối khả năng phản ánh của cảmgiác và tri giác, làm cho khả năng cảm giác của con người mang tính lựa chọn, tính

Tư duy Nội dung – Quyết định Ngôn ngữ

Hình thức – Vỏ vật chất

Sơ đồ 1.2 Mối quan hệ giữa tư duy và ngôn ngữ [9]

vật lý, vận dụng tư duy so sánh có thể giúp HS tìm ra được bản chất của các đạilượng vật lý Một quá trình so sánh bao gồm : hiểu cơ sở hay tiêu chuẩn để so sánh,chú ý đến cả hai đối tượng cần so sánh, nêu lên cái giống nhau hay khác nhau trongđối các đối tượng đó

1.2.3.2 Phân tích và tổng hợp

Phân tích và tổng hợp là hai thao tác tư duy gắn bó mật thiết với nhau.Phân tích là sự phân chia cái toàn bộ thành các yếu tố riêng lẻ Sau khi phân tíchđược bản chất đối tượng nghiên cứu, con người kết hợp những bộ phận ấy, nhữngyếu tố riêng lẻ lại thành một chỉnh thể và xem xét tác dụng của từng bộ phận riêng,kết hợp các bộ phận lại thành một chỉnh thể thống nhất để khảo sát, đó là thao tác tưduy tổng hợp Phân tích và tổng hợp nhằm đem lại một kết quả mới về chất, cungcấp một sự hiểu biết nào đó về hiện thực

1.2.3.3 Trừu tượng hóa và khái quát hóa

Trừu tượng hóa là thao tác tư duy dùng để vạch ra những dấu hiệu, nhữngthuộc tính, những quan hệ bản chất (hay chủ yếu) và tước bỏ những dấu hiệu,những thuộc tính, những quan hệ không bản chất (hay thứ yếu) của sự vật hay hiệntượng Sự trừu tượng hóa nhất thiết có hai mặt: một mặt là một loạt những dấu hiệubản chất được nêu bật ra khỏi những cái còn lại và được bảo toàn như đối tượng ýthức, mặt khác là những dấu hiệu không bản chất được loại trừ đi Hai mặt nàykhông thể tách rời nhau được nhưng có thể mặt này hay mặt khác tác động nổi bật.Trừu tượng hoá luôn luôn gắn liền với khái quát hoá và được coi là một thành phầncủa tư duy khái quát hoá Trong thực tế, trừu tượng hoá và khái quát hoá là nhữnghoạt động tư duy có quan hệ chặt chẽ với nhau khi tiến hành phân loại đối tượng

1.2.4 Các biện pháp phát triển tư duy HS trong dạy học vật lý [21]

Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích sự ham hiểu biết của HS bằng những tìnhhuống có vấn đề thường gặp trong dạy học vật lý như tình huống phát triển, tìnhhuống lựa chọn, tình huống bế tắc, tình huống ngạc nhiên bất ngờ, tình huống lạ… Xây dựng logic nội dung phù hợp với đối tượng HS, tùy vào từng đối tượng

HS mà GV phải phân chia một vấn đề lớn của bài học thành một chuỗi vấn đề nhỏhơn để HS có thể độc lập, tự lực giải quyết vấn đề, tìm tri thức mới dưới sự hướngdẫn của GV

21

Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành độngnhận thức phổ biến trong học tập vật lý, GV tổ chức quá trình học tập sao cho ởtừng giai đoạn, xuất hiện những tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác

tư duy và hành động nhận thức mới có thể giải quyết được vấn đề và hoàn thànhnhiệm vụ

- GV đưa ra những câu hỏi định hướng cho HS tìm những thao tác tư duyhay phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp

- GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thựchiện các thao tác tư duy và hướng dẫn họ cách sửa chữa

- GV giúp HS khái quát hoá kinh nghiệm, thực hiện suy luận logic dướidạng những quy tắc đơn giản

Dạy HS phương pháp nhận thức theo phương pháp nhận thức của các nhà vật

lý Muốn vậy, GV cần có sự hiểu biết chỉ đạo đúng đắn quá trình học tập, hiểu biết

về những giai đoạn mà sự phát triển tư duy của HS trải qua khi lĩnh hội nội dung tàiliệu và các phương pháp nhận thức mà mình sử dụng

Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS là nhiệm vụ quan trọng Để thực hiệnnhiệm vụ này phải yêu cầu HS rèn luyện ngôn ngữ vật lý một cách thường xuyên,nghiêm túc thông qua hoạt động học, chẳng hạn như sau khi quan sát các hiệntượng vật lý, HS phải mô tả lại các hiện tượng, luyện tập cho HS giải thích nhữnghiện tượng bằng ngôn ngữ vật lý, trình bày lời giải một bài toán vật lý, báo cáo thínghiệm hoặc báo cáo ngoại khóa, dạy cho HS cách đặt câu hỏi và cách xây dựngcâu trả lời

1.3 Bài tập thí nghiệm

1.3.1 Khái niệm về BTTN

BTTN là những bài tập mà việc giải nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xácđịnh một đại lượng vật lý nào đó, hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông sốvật lý hoặc kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết BTTN vừa mang tính lýthuyết vừa mang tính thực nghiệm, nó có tác dụng trong việc bồi dưỡng cho HSphương pháp thực nghiệm của nhận thức vật lý [15,tr.83]

BTTN có nhiều tác động tốt về cả ba mặt: giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kỹthuật tổng hợp, đặc biệt là làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn Giải

BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, tăng cườnghứng thú, gắn học với hành, lí luận với thực tế Vì vậy, nếu sử dụng BTTN mộtcách hợp lý thì có thể đạt được mục đích kích thích tính tích cực, tự lực, phát triển

óc sáng tạo, đồng thời bộc lộ rõ hơn khả năng sở trường, sở thích về vật lý của mỗi

HS

1.3.2 Đặc điểm của BTTN

BTTN là loại bài tập vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực nghiệm Khigiải loại bài tập này đòi hỏi HS không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phải có kỹnăng thực hành thí nghiệm HS không chỉ thực hành thí nghiệm trên các dụng cụ cósẵn, đôi lúc HS còn phải làm thí nghiệm trong suy nghĩ của mình và dự đoán kếtquả của nó ra sao? Vì vậy việc giải BTTN sẽ làm cho tư duy phân tích, tổng hợp,phán đoán, trừu tượng hóa và cả trực giác khoa học được bồi dưỡng và rèn luyện,tạo điều kiện để phát triển tư duy và khả năng nhận thức cho HS Có thể nói, BTTN

có tác dụng to lớn trong việc bồi dưỡng tư duy vật lý, giáo dục kỹ thuật tổng hợp vàbồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho HS

1.3.3 Phân loại BTTN [15,tr.86]

Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý nói chung cũng như BTTN nói riêng.Tùy vào đặc điểm của bài tập mà ta có cách phân loại thích hợp Đối với BTTN,nếu căn cứ vào mức độ khó khăn và phương thức giải, ta có thể phân loại BTTNnhư sơ đồ 1.3 sau:

Đo lường đại lượng vật lý

Thiết lập, minh họa định luật

2 Nêu phương

án đo … với các thiết bị …?

Ba mức độ

MĐ 1 Cho thiết bị, hướng dẩn cách làm TN Yêu cầu

đo đạc, tìm quy luật

MĐ 2 Cho thiết bị Yêu cầu lập phương án TN, làm

TN đo đạc, tìm quy luật

MĐ 3 Yêu cầu: Lựa chọn thiết bị, lập phương án TN, làm TN đo đạc, tìm quy luật hoặc chứng minh một quy luật

1.3.3.1 BTTN định tính

Là những bài tập không cần sử dụng các phép đo đạc, tính toán địnhlượng mà công cụ để giải những bài tập này là những suy luận logic dựa trên cơ sởcủa các định luật, khái niệm vật lý và những quan sát định tính

BTTN định tính gồm hai loại : BTTN quan sát và giải thích hiện tượng,BTTN thiết kế phương án thí nghiệm

- BTTN quan sát và giải thích hiện tượng: đây là loại bài tập yêu cầu HSlàm thí nghiệm theo chỉ dẫn, quan sát theo mục tiêu đã chỉ sẵn, mô tả hiện tượngbằng kiến thức đã có Câu hỏi của loại bài tập này thường là: “Hiện tượng gì đã xảy

ra và xảy ra như thế nào ?”; “Nguyên nhân nào làm xảy ra hiện tượng đó ?”; “Hiệntượng đó tuân theo quy luật nào ?”…

VD: Đặt một chiếc cốc trên một tờ giấy để ở trên bàn rồi lấy tay kéo tờgiấy

- Cốc sẽ chuyển động như thế nào nếu ta kéo nhẹ tờ giấy? Giải thíchhiện tượng quan sát được

- Cốc sẽ chuyển động như thế nào nếu ta giật mạnh tờ giấy? Giảithích hiện tượng quan sát được

- HS chỉ giải được bài tập này khi họ tiến hành thí nghiệm theo chỉdẫn ở đề bài và quan sát hiện tượng xảy ra, liên hệ hiện tượng đó với hiện tượng đãhọc (quán tính)

Tác dụng: Rèn luyện kỹ năng thao tác thí nghiệm, đặc biệt là khả năngquan sát phát hiện vấn đề, gắn lý thuyết với thực tiễn, do đó khắc sâu kiến thức bồi

dưỡng khả năng tự học và hứng thú môn học, đồng thời điều chỉnh các quan niệmsai lầm về kiến thức.

- BTTN thiết kế phương án thí nghiệm: đây là loại bài tập phổ biến nhất vìthí nghiệm được tiến hành trong tư duy Nội dung của loại bài tập này là yêu cầu

HS căn cứ vào yêu cầu của bài toán, vận dụng các định luật một cách hợp lý, thiết

kế phương án thí nghiệm để đo đạc một đại lượng vật lý nào đó, xác định sự phụthuộc nào đó giữa các thông số vật lý Câu hỏi của loại bài tập này thường là : “Làmthế nào để đo được … với các thiết bị … ?”; “ Hãy tìm cách xác định đại lượng …với các thiết bị …?”; “Nêu phương án đo … với các dụng cụ …?”; “Nêu cácphương án đo …?” …

VD: Làm thế nào để xác định được khối lượng riêng của đá cuội vớicác dụng cụ: lực kế, sợi dây, bình nước, hòn đá cuội cỡ cái chén

Tác dụng: kích thích và phát huy các hoạt động tích cực, tự lực thiết

kế, hình thành trực giác khoa học cho HS, bồi dưỡng tư duy lý thuyết và tư duy tiềnthực nghiệm đồng thời phát triển tư duy sáng tạo cho HS

1.3.3.2 BTTN định lượng

Là loại bài tập khi giải đòi hỏi HS phải tiến hành thí nghiệm, đo đạc đạilượng vật lý với các thiết bị nào đó, xử lý số liệu, tìm quy luật về mối liên hệ phụthuộc giữa các đại lượng vật lý … để trả lời các câu hỏi mà đề bài đặt ra

BTTN định lượng được chia làm ba mức độ tăng dần :

- Mức độ thứ nhất: cho dụng cụ, hướng dẫn các làm thí nghiệm, yêucầu HS tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu và giải thích kết quả

- Mức độ thứ hai: cho trước dụng cụ, yêu cầu HS thiết kế phương ánthí nghiệm, làm thí nghiệm tìm quy luật hoặc đo đạc để đạt được mục đích nhấtđịnh của đề bài

- Mức độ thứ ba: cho mục đích thí nghiệm, yêu cầu HS tự chọn dụng

cụ, thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm đo đạc hoặc tìm quy luật

VD: Cho một vỏ hộp hình trụ (vỏ đồ hộp, hộp sữa, lon bia …) có đụcmột lỗ nhỏ chừng 0,5 mm – 1 mm ở đáy, một bình chia độ loại 100 ml, một ca đựngnước, một đồng hồ có đếm giây Hãy khảo sát sự phụ thuộc của thời gian để nướcchảy hết qua lỗ ở đáy hộp hình trụ vào độ cao của lượng nước chứa trong hộp đó

25

Tác dụng: rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hành, rèn luyện thao tác trí tuệ,trí tưởng tượng, tính độc lập, tính kiên trì, nghị lực khắc phục trở ngại và chủ động,sáng tạo trong công việc.

1.3.4 Phương pháp giải BTTN

BTTN vật lý là một hình thức của bài tập vật lý nên tuân theo phương pháp cơbản để giải một bài toán vật lý, tuy nhiên BTTN lại mang đặc điểm của thí nghiệmnên có những đặc trưng riêng Vì vậy để giải BTTN chúng ta có thể thực hiện theocác bước sau đây:

- Tìm hiểu đề bài, HS đọc kỹ đề bài, xác định các thuật ngữ quan trọng để tìmhiểu mục đích, yêu cầu của nội dung bài tập, phân tích bản chất vật lý của bài toán

- Phân tích bài toán, căn cứ vào mục đích yêu cầu mà bài toán đặt ra cần phântích định hướng giải như sau :

+ Bài tập thí nghiệm thuộc dạng nào ? (định tính hay định lượng và ởmức độ nào)

+ Các hiện tượng, quá trình vật lý nào liên quan đến nội dung bài toán(cơ, nhiệt, điện, quang …) ứng các kiến thức vật lý nào có thể phải sử dụng Từ đósuy ra miền xác định của hiện tượng, phát hiện vấn đề cốt lõi của bài toán

+ Đặc điểm và tính chất của các dữ kiện, hiện tượng vật lý đã cho hoặc sẽdùng trong bài toán ra sao ?

+ Vạch rõ mối quan hệ giữa các đại lượng đã cho và đại lượng cần tìmbiểu hiện ở các công thức, khái niệm, định luật nào ?

+ Các dụng cụ đo lường đã cho dùng vào mục đích gì ? Đại lượng cầntìm có thể đo trực tiếp hay gián tiếp bằng dụng cụ nào thông qua phép tính nào ?

+ Đối tượng nghiên cứu được xét trong điều kiện ổn định hay biến đổi,các điều kiện ổn định hay biến đổi là gì ?

- Lập phương án giải : Dựa vào sự phân tích bài toán để

+ Xác lập sự phụ thuộc cần kiểm tra và khảo sát, lựa chọn dụng cụ cầnthiết

+ Đề ra các phương án khả dĩ, lựa chọn phương án tối ưu, thiết kế sơ đồthí nghiệm

+ Hiểu tác dụng của các dụng cụ và cách vận hành các dụng cụ đo lườngđược sử dụng như: dụng cụ dùng để đo đại lượng nào ? Cách xác định giá trị củacác độ chia, đọc giá trị, điều chỉnh vị trí số không của kim chỉ thị, nguyên tắc lắpráp dụng cụ, sai số phạm phải do dụng cụ.

- Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát hay đo được

+ Tìm phạm vi xác định của các đại lượng vật lý cần đo

+ Xác định các bước thí nghiệm để lập bảng ghi các đại lượng đo được.+ Tiến hành đo các đại lượng ghi vào bảng

1.3.5 BTTN với việc phát huy tính tích cực nhận thức của HS

1.3.5.1 Tạo sự tò mò, ham hiểu biết

Một trong các ưu thế của BTTN là có thể gây ra sự tò mò, ham hiểu biếtcủa HS thông qua việc cho HS tham gia thực hiện các thí nghiệm vật lý Đây là mộtcách để HS trải nghiệm thực tế, hơn nữa trong quá trình thực hiện các thí nghiệm sẽxuất hiện những cái mới mẽ, kì lạ … gây ra sự tò mò, ngạc nhiên và do đó kíchthích được hứng thú học tập của HS để khám phá cái mới mẽ, kì lạ vừa gặp Ngoài

ra trong khi lập một phương án để tiến hành các thí nghiệm, HS thường dự đoánquá trình diễn ra của hiện tượng hay kết quả thí nghiệm Nếu kết quả thí nghiệmdiễn ra đúng dự kiến sẽ làm cho HS tin tưởng vào sự phù hợp giữa lý thuyết và thựcnghiệm Nếu thí nghiệm xảy ra không như dự đoán, các hiện tượng hoàn toàn mới

lạ, sẽ gây nên sự ngạc nhiên thú vị, thu hút các em tìm lời giải thích

1.3.5.2 Làm bộc lộ quan niệm sai lệch của HS

Các hiện tượng vật lý xảy ra trong thế giới xung quanh hết sức phongphú, những biểu hiện của hiện tượng này chịu ảnh hưởng của các yếu tố khác, nênthường khó nhận thức rõ ràng HS thường có các quan niệm sai lệch về một số hiệntượng vật lý và sự sai lệch đó xảy ra ngay khi cả tiếp nhận kiến thức (các định lý,định luật …), nguyên nhân là do HS không hiểu kỹ và tiếp nhận kiến thức một cách

27

áp đặt, thụ động, thiếu biện chứng Vì vậy, việc giải các BTTN là một trong nhữngcon đường để phát hiện các quan niệm sai lệch này và từ đó có biện pháp thích hợp

để ngăn ngừa, khắc phục đúng lúc Khi giải các BTTN sẽ có các hiện tượng xảy rakhông đúng với suy nghĩ “thường ngày” của HS, tạo ra tình huống có vấn đề trong

tư duy Sự “bất thường” này trong thí nghiệm kích thích HS tìm cách lý giải từ đó

bổ sung hoặc thay đổi các quan niệm sai lệch vốn có của mình một cách sâu sắc

1.3.5.3 Tạo điều kiện để HS bộc lộ mình qua phát biểu, trao đổi, tranh luận

về kết quả giải BTTN của mình

Tùy theo năng lực của mỗi HS, trong việc giải BTTN mà các em có thể

đề xuất các phương án, lựa chọn dụng cụ thí nghiệm khác nhau dẫn đến kết quả thínghiệm có thể khác nhau tạo ra sự tranh luận về sự tối ưu của các phương án mà cácnhóm đã lựa chọn Thông qua sự tranh luận này, các em bộc lộ khả năng của mình,tìm cách khẳng định mình do đó rèn luyện khả năng tư duy và trau dồi, phát triểnngôn ngữ vật lý Bởi vì, giải BTTN là quá trình đòi hỏi sự tư duy (tư duy độc lập, tưduy phê phán, tư duy sáng tạo) mà “tư duy luôn phản ánh mối liên hệ giữa các vậtthể dưới hình thức lời nói”[24] Mặt khác, thực hiện thí nghiệm là đi tìm mối liên hệgiữa các sự vật, hiện tượng vì thế cần phải trình bày các phương án, mô tả diễn biến

và kết quả thí nghiệm, rút ra kết luận, thông qua ngôn ngữ nói và viết nên tạo điềukiện tốt cho HS rèn luyện và phát triển ngôn ngữ để bảo vệ chính kiến của mình

1.3.5.4 Tạo điều kiện xây dựng tình cảm trí tuệ cho HS

BTTN thường tiềm ẩn những điều “bất ngờ” gây ra sự ngạc nhiên cho

HS, mà trong “quá trình nhận thức, tình cảm ngạc nhiên mang tính chất vui sướng,

đó là điều bao giờ cũng đi kèm theo bất cứ hoạt động hiệu quả nào”[24] Cái mới,cái khác với suy nghĩ thông thường của các em có nhiều trong loại BTTN có chứacác yếu tố nghịch lý, loại bài tập này là tác nhân kích thích mạnh mẽ đến nhu cầuđòi hỏi phải giải thích các sự vật hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm, óc tìm tòi, do

đó động cơ học tập được hình thành một cách tự nhiên Việc xây dựng phương ánthí nghiệm lại là điều kiện để xây dựng tình cảm dự đoán, vì việc dự đoán kích thích

óc tưởng tượng, năng lực phát hiện vấn đề, và do vậy kích thích trí sáng tạo của HS.Các dự đoán này được thực nghiệm kiểm tra, và nếu dự đoán đúng nó gây được tìnhcảm vững tin cho HS, làm cho các em tự tin vào khả năng của mình, khả năng của

con người vào việc nhận thức thế giới Còn nếu không thành công, thí nghiệm sẽlàm nảy sinh các tình huống buộc các em kiểm tra lại toàn bộ các luận điểm, giảthuyết, các bước xây dựng trong phương án, các kết quả thu được và nghi ngờ, thayđổi định hướng hoạt động Từ đó sự năng động được hình thành và óc sáng tạođược kích thích, tính linh hoạt được rèn luyện Mặt khác, việc đo đạc, xử lý số liệu,

là điều kiện để rèn luyện đức tính cẩn trọng, kiên trì trong hoạt động nhận thức,trong công việc

1.3.6 BTTN với việc bồi dưỡng tư duy vật lý cho HS

1.3.6.1 Rèn luyện thao tác tư duy cho HS

Để giải các BTTN, HS buộc phải thực hiện nhiều bước như phân tích các

dữ kiện của đề bài, tự lập luận xây dựng các phương án thí nghiệm, lựa chọn dụng

cụ thích hợp, tiến hành thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm thu được, rút ra kếtluận, khái quát kết quả nên năng lực tư duy phát triển, tinh thần tự lực được nângcao, tính kiên trì và óc sáng tạo phát triển Giải BTTN không chỉ rèn luyện các thaotác chân tay cho HS mà quan trọng hơn là rèn luyện các thao tác trí tuệ Mặt khác,BTTN giúp GV không chỉ uốn nắn các thao tác chân tay do quan sát được mà cònuốn nắn và điều chỉnh các thao tác trí tuệ vốn diễn ra trong óc HS thông qua kết quảthí nghiệm [20] Do tính đa dạng, nhiều mức độ khác nhau nên giải BTTN là điềukiện tốt để HS rèn luyện các kỹ năng tư duy: so sánh, phân tích, tổng hợp, trừutượng hóa, khái quát hóa … các suy lý như diễn dịch, quy nạp, tương tự Hơn thếnữa BTTN là phương tiện tốt để rèn luyện năng lực quan sát và sáng tạo cho HS.Khi giải các BTTN, ngoài việc vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phảiđưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với bản thân Trong quá trình giảiBTTN, sự tưởng tượng tái tạo, tưởng tượng sáng tạo đều có cơ hội phát triển Nếucác ý tưởng sáng tạo đó do HS đề xuất có thể vận hành được sẽ tạo cho các em sự

tự tin, có thái độ tốt đối với môn học

1.3.6.2 Tạo điều kiện cho HS tiếp cận với phương pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm là một phương pháp đặc trưng của vật lý Họcvật lý mà không thực hành, theo cách nói của Piaget là “ … học bơi bằng cách nhìnngười khác bơi mà không rời khỏi chiếc ghế đặt trên bến” [13] BTTN vừa mangtính lý thuyết vừa mang tính thực hành, nó có tác dụng quan trọng trong việc bồi

29

dưỡng phương pháp thực nghiệm cho HS bởi vì khi giải BTTN HS phải quan sátcác hiện tượng, xác định cái bản chất, loại bỏ cái không bản chất, tiếp xúc, sử dụng,thiết kế, chế tạo các dụng cụ đơn giản, tạo điều kiện để HS tham gia tích cực cácthao tác, chân tay, trí óc phục vụ cho hoạt động học Ngoài ra, khi giải BTTN HScũng phải trải qua các giai đoạn gần giống như chu trình sáng tạo khoa học vật lý.Nếu bài toán đưa ra một vấn đề cần giải quyết, HS phải xem xét vấn đề đó có liênquan đến những kiến thức vật lý nào đã biết, đề ra giả thuyết, hình thành phương ánthí nghiệm kiểm tra Như vậy giải các BTTN giúp HS tiếp cận với phương phápthực nghiệm, rèn luyện cách làm việc khoa học, có phương pháp.

1.3.7 Phương pháp biên soạn BTTN

Dựa vào nội dung chương trình SGK, kinh nghiệm sống của HS để :

- Lựa chọn các BTTN có trong sách báo tham khảo biên soạn lại cho phùhợp với mục đích đặt ra Chẳng hạn như trong sách tham khảo của tác giả NguyễnThượng Chung có bài “Xác định khối lượng riêng của kim loại nằm bên trong củamột trong hai cục bột dẻo, biết rằng khối lượng bột dẻo ở cục này bằng khối lượngcủa cục thứ hai gồm toàn bột dẻo Không được tách bột dẻo ra khỏi kim loại Chophép dùng một cân đòn có hộp quả cân, một sợi chỉ, một bình chia độ 100cm3 vàmột cốc nước.” Để giải bài tập này đòi hỏi HS phải thực hiện nhiều bước từ việcxác định xem miếng kim loại nằm trong cục bột dẻo nào, sau đó mới tiến hành xácđịnh khối lượng riêng của miếng kim loại Đây là một loại bài tập tương đối khó đốivới HS THCS do trình độ tư duy của HS chưa cao và khả năng sử dụng các công cụtoán học còn hạn chế, do vậy chúng tôi đã biên soạn bài tập này dưới mức độ đơngiản hơn, phù hợp với trình độ của HS lớp 8 Nội dung bài tập như sau “Có mộtviên bi sắt, làm cách nào để xác định viên bi này là đặc hay rỗng với dụng cụ chỉgồm một lực kế và một cốc nước” Hòn bi đặc nếu trọng lượng riêng của nó bằngtrọng lượng riêng của sắt, ngược lại hòn bi rỗng khi trọng lượng riêng của nó khácvới trọng lượng riêng của sắt Vậy nhiệm vụ của HS là đi tìm trọng lượng riêng củaviên bi, mà trọng lượng riêng của viên bi có thể xác định được dễ dàng dựa vàophần kiến thức về lực đẩy Ac-si-met đã học

- Lựa chọn các bài tập có nội dung thí nghiệm, kỹ thuật biên soạn lại thànhBTTN Chẳng hạn như trong sách bài tập vật lý 8 có bài “Tại sao khi trời mưa,

đường đất mềm lầy lội, người ta thường dùng một tấm ván đặt trên đường để người

và xe đi ?” Đây là một bài tập định tính, HS sẽ dựa vào phần kiến thức về áp suất

để giải thích cho hiện tượng trên Cụ thể là: khi không dùng ván xe dễ sa lầy do ápsuất mà xe tác dụng lên mặt đường là quá lớn Muốn xe không bị sa lầy thì phải làmgiảm được áp suất do xe tác dụng lên mặt đường, khi đó HS phải dựa vào mối quan

hệ giữa áp suất và độ lớn của áp lực cũng như diện tích bị ép Trong trường hợp này

áp lực tác dụng lên xe là không đổi nên người ta chỉ có thể thay đổi diện tích bị épbằng cách dùng một tấm ván Với một bài tập định tính quen thuộc như trên, HS dễdàng tìm được lời giải thích nhưng lại không gây được sự hứng thú cho HS Vì vậy,

GV có thể biên soạn bài tập này thành một BTTN định tính sẽ mang lại sự mới mẻtrong việc giải bài tập vật lý BTTN như sau ”Khi xe đi vào vùng đất mềm thì hiệntượng gì xảy ra? Tại sao? Em hãy nêu các phương án để đưa xe ra khỏi vùng đấtmềm.” Để giải bài tập này HS cần liên hệ với thực tế, nhớ lại những biện pháp màcác em thường gặp trong đời sống, từ đó liên hệ với kiến thức đã học giải thích cơ

sở khoa học của biện pháp trên

- Tự nghiên cứu và xây dựng Chẳng hạn như với kiến thức về áp suất, cáchtính áp suất của vật trên một đơn vị diện tích bị ép thì ta thấy rằng muốn tính được

áp suất ta phải xác định được hai đại lượng, đó là độ lớn của áp lực và diện tích mặt

bị ép Độ lớn của áp lực do một vật đặt trên một mặt phẳng nằm ngang đúng bằngtrọng lượng của vật, và trọng lượng của vật có thể dễ dàng xác định được bằng lực

kế Diện tích bị ép cũng chính là phần diện tích mà bề mặt vật tiếp xúc Nếu vật cóhình dạng nhất định như hình hộp chữ nhật thì ta có thể tính diện tích đó theo côngthức hình chữ nhật Như vậy, hai đại lượng áp lực và diện tích bị ép có thể được xácđịnh bằng các dụng cụ như lực kế và thước Từ đó, GV có thể biên soạn thành mộtBTTN như sau “Xác định áp suất của một hộp đựng đầy cát tác dụng lên mặt bànnằm ngang trong các trường hợp sau:

a Hộp nằm ngang

b Hộp đặt thẳng đứng

Với các dụng cụ cho sẵn như: thước chia tới milimet và 1 lực kế

Các BTTN sau khi đã lựa chọn và biên soạn lại hay xây dựng xong đều đượctiến hành thí nghiệm để xem xét tính khả thi của chúng trước khi đưa vào hệ thống

31

1.3.8 Phương pháp sử dụng BTTN vào dạy học vật lý

Để sử dụng BTTN vào dạy học đạt kết quả tốt, GV cần định rõ mục tiêu củatiết học, đối tượng học nhằm lựa chọn bài tập thích hợp, nhằm xác định các bướchoạt động hướng dẫn của mình và các bước hoạt động tự lực, duy trì hứng thú của

HS

1.3.8.1 Mục đích, yêu cầu chung của tiết học BTTN

Dạy BTTN phải làm cho HS biết vận dụng kiến thức lý thuyết để giảiquyết một vấn đề thực tiễn, biết thiết kế phương án thí nghiệm, rèn luyện các thaotác trí tuệ, kỹ năng thực hành, để hiểu sâu sắc hơn kiến thức lý thuyết, từng bướctạo cho HS trực giác nhạy bén đối với các hiện tượng vật lý Mặt khác quá trình giảiBTTN cũng làm bộc lộ những hiểu biết, quan niệm sai lệch của HS về lý thuyết,định luật, khái niệm vật lý để kịp thời tự điều chỉnh Bởi vậy, yêu cầu quan trọngcủa việc giải BTTN là phát huy khả năng tự lực, tích cực hoạt động nhận thức của

HS Để làm tốt mục tiêu trên, GV phải biết cách hoạch định kế hoạch tổ chức mộttiết dạy một cách chi tiết, khoa học

1.3.8.2 Tổ chức một tiết học BTTN

Trong tiết dạy BTTN GV phải luôn luôn là người tổ chức hướng dẫn hoạtđộng học, HS luôn được đặt vào vị trí chủ động nhất để tự lực hoạt động chiếm lĩnhtri thức Muốn vậy, GV cần phải thực hiện các công việc sau :

- Chuẩn bị nội dung dạy học như lượng hóa mục tiêu của tiết học về thái

độ, kiến thức, kỹ năng và căn cứ vào trình độ của HS, yêu cầu về kiến thức chuẩn

để xây dựng, lựa chọn các BTTN phù hợp; xác định các vấn đề chính cần hướngdẫn, gợi mở; dự kiến hình thức và mức độ hướng dẫn, gợi mở cần thiết sao cho pháthuy được năng lực độc lập, tự lực nhận thức của các đối tượng HS Trên cơ sở đótrong giáo án GV dự kiến hệ thống câu hỏi hướng dẫn HS hoạt động tương ứng vớimỗi hoạt động nhằm hướng dẫn HS tiếp cận, phát hiện và chiếm lĩnh kiến thứcđóng vai trò quyết định chất lượng lĩnh hội của lớp học Lưu ý khi dạy BTTN theohướng tích cực hóa hoạt động nhận thức GV thường “cháy giáo án” vì thế cần xácđịnh rõ các hoạt động trọng tâm, cân nhắc và phân bổ thời gian hợp lý

- Chuẩn bị cơ sở vật chất: để một tiết học BTTN có hiệu quả GV khôngđược coi nhẹ việc chuẩn bị cơ sở vật chất GV cần xác định hình thức tổ chức dạy

học thích hợp với từng loại BTTN để bố trí bàn ghế cá nhân linh hoạt, chuẩn bị đủcác dụng cụ thí nghiệm, đảm bảo chất lượng Đặc biệt GV cần phải thực hiện thínghiệm trước, để kiểm tra đánh giá sai số, lường trước các khó khăn, trở ngại Tổchức lớp thành các nhóm, mỗi nhóm 4-5 HS để tùy bài toán mà yêu cầu các nhómthực hiện các nhiệm vụ khác nhau Tổ chức hướng dẫn trên lớp: việc tổ chức dạyhọc trên lớp là khâu chính yếu đảm bảo một tiết học thành công hay thất bại Tùytheo diễn biến của hoạt động học mà GV linh hoạt vận dụng các phương pháp dạyhọc thích hợp Theo sát các nhóm HS để kịp thời uốn nắn các sai lầm khi tiến hànhthí nghiệm đặc biệt là các nhóm mà kỹ năng thao tác trí tuệ và chân tay chưa tốt,giúp nhóm ăn nhịp theo tiến trình tự chiếm lĩnh kiến thức cả lớp học Tóm tắt kếtquả của mỗi hoạt động trên bảng làm cơ sở cho việc định hướng hoạt động tiếptheo trong chuỗi hoạt động khi giải BTTN Hướng dẫn HS nhận xét về phương ángiải, rút ra kết luận, khái quát hoá để bổ sung, hoàn thiện kiến thức, đề xuất ý kiến

và ứng dụng trong cuộc sống

1.4 Các hình thức sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở THCS

1.4.1 BTTN trong bài học xây dựng kiến thức mới

Theo phương pháp dạy học truyền thống, HS luôn được đặt trong vị trí thụđộng lĩnh hội kiến thức do GV truyền đạt nên không tạo được sự hứng thú, tích cựchọc tập của HS Để khắc phục nhược điểm trên, GV có thể đưa BTTN vào bài giảngdưới hình thức kiểm tra kiến thức cũ để củng cố trình độ xuất phát về tri thức và kỹnăng cho HS BTTN được sử dụng ở đầu giờ học cần là những BTTN ngắn gọn, cónội dung và phương pháp gắn liền với bài học mới, hoặc GV có thể giao trước cho

HS những BTTN để HS thực hiện ở nhà, đến lớp GV chỉ kiểm tra các tri thức và kỹnăng có liên quan Hoặc GV cũng có thể sử dụng BTTN để dẫn đắt HS tìm ra kiếnthức mới, củng cố và khắc sâu kiến thức vừa học, vì trong khi giải bài tập loại nàycác hiện tượng vật lý xảy ra khi tiến hành các bước thí nghiệm có tác dụng tốt đốivới HS trong việc áp dụng tri thức đã học vào việc giải quyết các vấn đề thực tếcuộc sống Thông qua sự quan sát có định hướng khi thí nghiệm giúp HS cảm giác,tri giác, các sự kiện, hiện tượng rõ ràng hơn, nói cách khác là giúp cho nhận thứccảm tính của HS phát triển Song song với nó, các kỹ năng khác của quá trình nhậnthức lí tính cũng sẽ phát triển Ngoài ra, các BTTN đơn giản, có tính bất ngờ do kết

33

quả thí nghiệm mâu thuẫn với kiến thức đã biết, hoặc trong đó diễn ra các hiệntượng bất ngờ gây sự ngạc nhiên cho HS nếu được vận dụng thích hợp sẽ tạo ra tìnhhuống có vấn đề, tạo tâm thế tốt cho HS khi học bài mới.

1.4.2 BTTN trong thực hành vật lý, luyện tập giải bài tập vật lý

Tiết học thực hành vật lý, tiết luyện tập là những tiết học nhằm rèn luyện cácthao tác tư duy cho HS thông qua hệ thống bài tập vật lý Bài tập vật lý rất đa dạng,tuy nhiên bên cạnh các bài tập định tính và định lượng thông thường thì GV còn cóthể sử dụng BTTN như một phương tiện để ôn luyện, vận dụng kiến thức đã họcvào những tình huống đã biết, đã biến đổi, tình huống mới lạ theo yêu cầu và nănglực tư duy tăng dần với các mức độ nhận thức tăng dần của Bloom như sau:

- Ở mức độ yêu cầu tái hiện kiến thức liên quan đến các bài đã học, có thể

sử dụng các BTTN tương tự với những thí nghiệm đã sử dụng trong các bài học, HS

có thể vận dụng kiến thức đã học để giải quyết một cách dễ dàng Hoặc có thể racác BTTN đơn giản ở mức độ “nhận biết”

- Ở mức độ cao hơn là hiểu và vận dụng, có thể sử dụng các BTTN ởmức độ cao hơn, nội dung phức tạp hơn đòi hỏi HS muốn giải được cần nắm vữngkiến thức, biến đổi để tìm mối liên hệ, kết nối các dữ liệu, số liệu, các định nghĩahoặc khả năng áp dụng các dữ kiện, các khái niệm vào hoàn cảnh và điều kiện mới

- Ở mức độ cao nhất, GV có thể sử dụng các BTTN đòi hỏi HS phải có

tư duy sáng tạo Đó là những BTTN mà HS phải tự mình xây dựng phương án, lựachọn các phương tiện thí nghiệm và tiến hành thu thập, xử lý thông tin để rút ra kếtluận BTTN ở mức độ này đòi hỏi HS phải có kiến thức lý thuyết, kỹ năng thựchành và vốn thực tế nhất định Vì cùng một bài tập có thể có nhiều phương án giảiquyết khác nhau dẫn đến việc lựa chọn các dụng cụ khác nhau nên việc thu thập sốliệu không giống nhau Vì thế có thể đánh giá mức độ sáng tạo thông qua cách giảiquyết vấn đề của HS, qua phương án mà các em lựa chọn đã thực sự tối ưu haychưa trong điều kiện cho phép

Vì vậy BTTN không chỉ dừng lại ở việc giải bài tập trên giấy mà nó còn dẫndắt HS đi xa hơn, tìm hiểu bản chất của các hiện tượng trong tự nhiên, góp phần mởrộng tri thức và phát triển tư duy cho HS

1.4.3 BTTN trong kiểm tra đánh giá

Nội dung của việc kiểm tra đánh giá chất lượng học tập của HS bao gồm kiểmtra kiến thức và kiểm tra kỹ năng Việc kiểm tra kiến thức có thể tiến hành một cách

dễ dàng thông qua hệ thống các câu hỏi, HS sẽ tái hiện kiến thức đã học để trả lời.Tuy nhiên làm thế nào để đánh giá được năng lực vận dụng kiến thức đã học vàothực tế, kiểm tra các kỹ năng cơ bản được hình thành trong HS là điều không phảiđơn giản Do đó, để đạt được mục đích trên, người ta thường sử dụng BTTN nhưmột phương tiện tích cực để đánh giá kỹ năng quan sát, kỹ năng thiết kế phương ánthí nghiệm, kỹ năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, mô hình, kỹ năng đo đạc xácđịnh các đại lượng, và quan trọng là trên cơ sở đó kiểm tra các kỹ năng thao tác tưduy thông qua các BTTN định tính và định lượng Tùy vào trình độ của HS mà GV

có thể sử dụng các BTTN từ mức độ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp Ngoài

ra thông qua việc kiểm tra này còn giúp GV phát hiện những HS có năng khiếu vật

lý để có biện pháp bồi dưỡng thích hợp

1.4.4 BTTN ở nhà

Việc giao bài tập ở nhà cho HS nhằm củng cố, mở rộng kiến thức, kỹ năng đãđược học trên lớp Bài tập về nhà cần phải đa dạng về mức độ và tăng dần từ đơngiản đến phức tạp Nếu chỉ gồm những bài tập đơn giản sẽ gây nhàm chán, nhưngquá nhiều bài khó sẽ gây ra sự bế tắc khi giải bài tập ở HS, điều này sẽ làm giảmhứng thú ở các em Do vậy, loại bài tập phù hợp nhất được sử dụng chính là BTTN,BTTN được giao về nhà thường là những bài tập liên hệ với thực tế đòi hỏi HS phải

có sự quan sát, phải gắn kết các kiến thức đã học thành chuỗi kiến thức, giúp HSthấy được sự liên quan logic giữa kiến thức đã học, đồng thời vận dụng các kiếnthức ấy vào những tình huống thích hợp Do việc giải bài tập ở nhà không giới hạnthời gian nên HS có thể tìm ra nhiều phương án khác nhau cho cùng một vấn đề,đồng thời tiến hành lựa chọn xem phương án nào tối ưu nhất và có thể tiến hànhmột cách dễ dàng với những dụng cụ đơn giản rẻ tiền Rõ ràng, việc sử dụng BTTN

ở nhà không chỉ phát huy được tính tích cực, tự học trong HS mà nó còn góp phầnquan trọng trong việc bồi dưỡng tư duy cho HS, tạo nền tảng, cơ sở cho sự pháttriển của tư duy sáng tạo sau này

1.4.5 BTTN trong hoạt động ngoại khóa

35

Hoạt động ngoại khóa là một trong những hoạt động đặc thù của bộ môn vật

lý Thông qua việc tổ chức các buổi ngoại khóa, GV không những giúp HS ôn tập

hệ thống hóa kiến thức mà còn có thể tác động đến tinh thần của các em, giúp các

em hăng say học tập, yêu thích bộ môn vật lý, đồng thời giáo dục kỹ thuật tổng hợpcho HS Trong hoạt động này, GV có thể sử dụng BTTN dưới dạng các câu đố, chokết quả nhanh chóng mà không cần tính toán rườm rà hoặc thử tài khéo léo, sựthông minh tháo vát của HS bằng cách yêu cầu HS phát minh ra một số vật dụngđơn giản phục vụ cho đời sống dựa trên các kiến thức đã học như: mô hình tàungầm … Đây là tiết học mà các em vừa được học vừa được chơi nhưng với việclồng ghép BTTN dưới các hình thức khác nhau đã góp phần củng cố kiến thức,củng cố kỹ năng thực hành, phát huy óc sáng tạo đồng thời củng cố niềm tin của các

em về các kiến thức đã lĩnh hội được

1.4.6 BTTN trong bồi dưỡng HS năng khiếu

Trong bồi dưỡng HS năng khiếu thì việc bồi dưỡng và phát triển tư duy cho

HS là một trong những nhiệm vụ hàng đầu Để thực hiện được mục tiêu trên, GVthường sử dụng các loại BTTN thay cho các bài tập vật lý thông thường mà trong

đó BTTN ở mức độ cao được sử dụng phổ biến nhất Nguyên nhân là BTTN được

sử dụng ở đây đòi hỏi HS phải tự lực là chủ yếu, tự lực tìm kiếm, thu thập và xử lýthông tin, tự lựa chọn cho mình phương án tối ưu nhất… Ngoài ra khi giải BTTN,

HS cũng trải qua các giai đoạn gần giống chu trình sáng tạo khoa học vật lí, tạo điềukiện cho HS rèn luyện cách làm việc có phương pháp, có khoa học đồng thời tạo cơhội để phát huy óc sáng tạo trong quá trình nhận thức

được hệ thống BTTN dùng cho việc kích thích tính tích cực và bồi dưỡng tư duy vật

lý cho HS phục vụ việc dạy học chương “Cơ học” lớp 8 Việc vận dụng những vấn

đề nghiên cứu trong chương 1 để xây dựng hệ thống BTTN và sử dụng hệ thống bàitập này nhằm thiết kế các phương án dạy học sẽ được trình bày ở chương 2

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BTTN DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ HỌC” LỚP 8

Để thiết kế được các tiến trình dạy học cụ thể nhằm hướng tới mục tiêu pháthuy tính tích cực và bồi dưỡng tư duy vật lý vừa đảm bảo tính khoa học và khả thithì yêu cầu đầu tiên là phải phân tích nội dung chương “Cơ học” lớp 8

2.1 Phân tích chương “Cơ học” lớp 8

2.1.1 Vị trí, đặc điểm chương “Cơ học”

2.1.1.1 Vị trí của chương “Cơ học” trong chương trình vật lý phổ thông

Vị trí của chương “Cơ học” được mô tả bằng sơ đồ 2.1 Theo sơ đồ này,

ta nhận thấy rằng kiến thức về “Cơ học” đã được đề cập ngay từ lớp 6, sau đó được

37

nhắc lại ở lớp 8 và tiếp tục được đề cập lại ở lớp 10 với mức độ cao và hoàn thiệnhơn.

- Lực đẩy Ac –si - met, sự nổi

- Công – Công suất

- Cơ năng – Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng

Cơ 8Vòng 2

Điện từ 9Nhiệt 8

Quang 9

ĐLBTNL 9THPT

Cơ 10Nhiệt 10Điện từ 11 10Quang hình 11Chuyển động quay của vật rắn 12Dao động và sóng 12

Quang lý 12

VLHN 12

2.1.1.2 Đặc điểm của chương “Cơ học” lớp 8

Chương “Cơ học” là chương đầu tiên của chương trình vật lý lớp 8 Cáckiến thức của chương có liên quan đến nội dung cơ học mà HS đã học ở lớp 6nhưng không nhiều và được nghiên cứu đầy đủ hơn Nội dung kiến thức củachương chủ yếu là cung cấp các khái niệm, công thức, định luật cơ bản để giải cácbài toán về cơ học Ta có thể chia nội dung chương “Cơ học” thành ba phần: phầnkiến thức về chuyển động, phần kiến thức về lực, phần kiến thức về cơ năng

- Sự thay đổi vị trí của một vật theo thời gian

so với vật khác gọi là chuyển động cơ học

- Chuyển động và đứng yên có tính tương đối

- Các dạng chuyển động thường gặp: chuyển động thẳng, chuyển động cong

Vận tốc

- Độ lớn của vận tốc biểu thị mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và được xác định bằng độ dài quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian Công thức vận tốc: v =

Các dạng chuyển động

- Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn không thay đổi theo thời gian

- Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn thay đổi theo thời gian

- Vận tốc trung bình: vtb =

- Dưới tác dụng của các lực cân bằng, một vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều Chuyển động này được gọi là chuyển động theo quán tính.

- Khi có lực tác dụng, mọi vật không thể thay đổi vận tốc đột ngột được vì có quán tính

- Lực ma sát trượt sinh ra khi một vật trượt trên bề mặt của vật khác

- Lực ma sát lăn sinh ra khi một vật lăn trên bề mặt của vật khác

- Lực ma sát nghỉ giữ cho vật không bị trượt khi vật bị tác dụng của lực khác

Lực – Hai lực

cân bằng –

Quán tính

Lực ma sát

- Áp lực là lực ép có phương vuông góc với mặt bị ép

- Áp suất được tính bằng độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép Công thức p =

- Chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó

Công thức: p = d.h

-Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu tác dụng của áp suất khí quyển theo mọi phương Áp suất khí quyển bằng

áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô – ri – xe – li

-Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ cao