Tổ chức dạy học các bài tập hộp đen phần dòng điện không đổi thông qua hoạt động ngoại khóa nhằm nâng cao tính chủ động, tích cực, sáng tạo cho học sinh lớp 11 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ YÊN TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ NHẰM NÂNG CAO TÍNH CHỦ ĐỘNG, TÍ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ YÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ NHẰM NÂNG CAO TÍNH CHỦ ĐỘNG, TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA

HỌC SINH LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI - 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ YÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ NHẰM NÂNG CAO TÍNH CHỦ ĐỘNG, TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA

HỌC SINH LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 60.14.01.11

Người hướng dẫn khoa học: TS DƯƠNG XUÂN QUÝ

HÀ NỘI - 2014

LỜI CẢM ƠN Giáo dục là lĩnh vực vô cùng quan trọng nhằm cung ứng cho xã hội những nguồn lực đảm bảo về chất lượng và số lượng Cùng với xu thế chung của nền giáo dục nước nhà, bộ môn vật lí cũng đã và đang được quan tâm điều chỉnh thông qua việc đổi mới nội dung, chương trình, đặc biệt là đổi mới

phương pháp dạy học

Đề tài của chúng tôi hướng tới giải quyết vấn đề trên nhưng do thời gian nghiên cứu có hạn chúng tôi chỉ "bồi dưỡng phương pháp hộp đen cho học sinh" thông qua việc hướng dẫn học sinh thiết kế, chế tạo và giải các bài tập hộpđen điện một chiều

Trong điều kiện thời gian hạn chế nhưng được sự chỉ bảo sâu sắc, tận tình

và hiệu quả của TS Dương Xuân Qúy tôi đã hoàn thành được bản luận văn Tôixin gửi đến Thầy lòng biết ơn và trân trọng nhất

Xin cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn phương pháp giảng dạy vật lítrường Đại học giáo dục - ĐHQG Hà Nội đã giúp tôi hoàn thiện quá trình học tập của mình và cung cấp cho tôi nhiều kiến thức bổ ích

Xin cảm ơn trường THPT Tây Tiền Hải - Tiền Hải - Thái Bình đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm

Chân thành cảm ơn tới bạn bè và người thân đã ủng hộ và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập

Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Thị Yên

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn i

Danh mục viết tắt ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng vi

Danh mục các biểu đồ ii v MỞ ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC NGOẠI KHÓA CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 11 Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 6

1.1 Hoạt động ngoại khóa Vật lí trong nhà trường phổ thông 6

1.1.1 Vị trí , vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông 6

1.1.2 Các đặc điểm và nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí 7

1.1.3 Các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí 9

1.1.4 Phương pháp hướng dẫn hoạt động ngoại khóa Vật lí 9

1.1.6 Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí 10

1.2 Bồi dưỡng phương pháp hộp đen cho học sinh trong dạy học Vật lí 11 ở trường phổ thông 12

1.2.1 Khái niệm "Phương pháp hộp đen" 12

1.2.2 Sự cần thiết phải bồi dưỡng phương pháp hộp đen cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 13 1.2.3 Bồi dưỡng phương pháp hộp đen cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông .14

1.3 Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 15

1.3.1 Các đặc điểm cơ bản của dụng cụ thí nghiệm đơn giản 15

1.3.2 Sự cần thiết của việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 16

1.4 Tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 16

1.4.1 Tính tích cực trong học

tập 16

1.4.2 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 18

1.5 Thực tiễn về tổ chức dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen cho học sinh việc hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp hộp đen của giáo viên ở trường THPT 19

1.5.1 Mục đích của việc điều tra 19

1.5.2 Đối tượng điều tra 19

1.5.3 Phương pháp điều tra 20

1.5.4 Kết quả của việc điều tra 20

Chương 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC NGOẠI KHÓA CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.8 2.1 Những mục tiêu học sinh cần đạt được khi học phần "Dòng điện không đổi" 27

2.1.1 Kiến thức 27

2.1.2 Kỹ năng 28

2.1.3 Mục tiêu phát triển tư duy 28

2.1.4 Các thí nghiệm cần tiến hành trong quá trình dạy học ngoại khóa bài tập hộp đen dòng điện không đổi 29

2.2 Kế hoạch của việc tổ chức dạy học ngoại khóa các bài toán hộp đen dòng điện không đổi cho học sinh lớp 11 THPT 29

2.2.1 Mục tiêu của hoạt động ngoại khóa 29

2.2.2 Nội dung của hoạt động ngoại khóa các bài toán hộp đen dòng điện không đổi cho học sinh lớp 11 THPT 32

2.2.3.Phương pháp tổ chức hoạt động ngoại khóa 50

2.2.4 Hình thức tổ chức của hoạt động ngoại khóa các bài toán hộp đen điện không đổi cho học sinh THPT 51

2.2.5 Dự kiến các bước tiến hành và thời gian dạy học ngoại khóa các bài toán hộp đen điện không đổi cho học sinh THPT 52

2.2.6 Soạn thảo tiến trình dạy học ngoại khóa các bài toán hộp đen điện không đổi cho học sinh THPT 53

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 63

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 63

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .63

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 63

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 63

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 64

3.5.1 Phân tích diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm 64

3.5.2 Kiểm tra, đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh 67

3.5.2.Phương pháp sử lý kết quả TNSP 74

3.5.3.Kết quả thực nghiệm sư phạm 75

3.5.4 Đánh giá chung đợt thực nghiệm sư phạm 7.7 KẾT LUẬN CHUNG 7.9 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1.1 Nhận thức của giáo viên và học sinh về tầm quan trọng của

việc tổ chức dạy học ngoại khoá vật lí 20 Bảng 3.1 Kết quả bài kiểm tra 45 phút 73

Bảng 3.2: Giá trị các tham số trung bình cộng ( X ), phương sai (S2),

độ lệch chuẩn (S), hệ số biến thiên (V) 73 Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất (Wi) 74 Bảng 3.6: Bảng phân phối tần số tích lũy (i ) 74

DANH MỤC CÁC ẢNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ

Trang

Ảnh 2.1: Chụp hộp và nắp hộp 37

Ảnh 2.2: Chụp hộp đen chứa một phần tử 38

Ảnh 2.3: Chụp cấu trúc và hộp đen chứa hai phần tử 39

Sơ đồ 1.1: Phương pháp hộp đen .13

Sơ đồ 2.1: Đường đặc trưng V-A của đoạn mạch 45

Sơ đồ 2.2: Đường đặc trưng V-A của đoạn mạch 47

Đồ thị 3.1: Đường phân bổ tần suất W% 76

Đồ thị 3.2: Đường phân bố tần suất tích lũy i % 77

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Thế giới đang trong giai đoạn phát triển về tất cả các lĩnh vực: Kinh tế -

Xã Hội - Chính trị Sự bùng nổ công nghệ thông tin đưa cuộc sống của con người bước sang giai đoạn mới: Hiện đại và văn minh hơn Có ai đó đã từng nói: "Một quốc gia muốn phát triển thì nền giáo dục của quốc gia đó phải đi trước thời đại" Điều đó đồng nghĩa với việc phải luôn cập nhật và đổi mới giáo dục

Việt Nam vẫn chưa được xếp vào nhóm các nước phát triển, vẫn là một quốcgia nghèo và lạc hậu Chính vì vậy, càng cần thiết hơn trong việc đổi mới đất nướctừng ngày mà đổi mới giáo dục phải được đặt lên hàng đầu Để có thể vươn lên được, đòi hỏi chúng ta phải đào tạo nguồn nhân lực không những phải có kiến thức, mà còn phải có năng lực hoạt động thực nghiệm Chính vì vậy mà Hội nghị ban chấp hành Trung ương khóa VIII cũng khẳng định: "Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học, áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại, bồi dưỡng học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề" Do vậy, việc đổi mới phương pháp dạy và học trong nhà trường phổ thông trong đó yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và học đối với môn Vật lí

là điều tất yếu.[2],[3]

Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, học sinh vừa được trang bị kiến thức, vừa được trang bị phương pháp làm việc và năng lực hoạt động thực nghiệm[14].Đặc biệt trong dạy học kiến thức phần Dòng điện không đổi, lượng kiến thức rất phong phú, trong khi thời lượng dành cho dạy học nội khóa rất ít Mặt khác, phần dòng điện không đổi có nhiều cơ hội cho học sinh tham gia vào các hoạt động thực nghiệm Đồng thời với việc luyện tập, củng cố kiến thức vừa phát triển các kỹ năng hoạt động thực nghiệm, vừa có thể được trang bị thêm phương pháp hộp đen nếu cho học sinh thực hiện và giải quyết các bài tập hộp đen đơn giản

Trong nhiều năm gần đây, đã có một số đề tài luận văn nghiên cứu việc

tổ chức hoạt động dạy học ngoại khóa với tư cách là một trong những phương pháp nhận thức cơ bản và phổ biến Tuy nhiên chưa có đề tài nào nghiên cứu lí luận và thực nghiệm việc tổ chức dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen phần dòng điện không đổi

Vì vậy, để khắc phục các khó khăn về mặt thời gian trong dạy học nội khóa mà vẫn tận dụng được các ưu thế trên của phần kiến thức về dòng điện

không đổi chúng tôi lựa chọn đề tài: "Tổ chức dạy học các bài tập hộp đen

phần dòng điện không đổi thông qua hoạt động ngoại khóa nhằm nâng cao tính chủ động, tích cực, sáng tạo của học sinh lớp 11 THPT"

2 Mục đích nghiên cứu

Tổ chức dạy học ngoại khóa hướng dẫn học sinh chế tạo các hộp đen phần dòng điện không đổi và giải các bài toán với các hộp đen đó nhằm bồi dưỡng cho học sinh phương pháp hộp đen và qua đó phát triển tính tích cực, năng lực hoạt động thực nghiệm, năng lực sáng tạo

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

1 Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học ngoại khóa ở trường THPT

2 Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp hộp đen

3 Chế tạo thử các hộp đen điện và tiến hành các thí nghiệm với chúng 4 Nghiên cứu tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS

5 Điều tra, khảo sát thực trạng của việc sử dụng PPHĐ trong hoạt động nhận thức của học sinh THPT

6 Soạn thảo nội dung và tiến trình dạy học cụ thể một số bài toán hộp đen phần "Dòng điện không đổi" Vật lí 11 ứng với các hộp đen đã chế tạo để bồi dưỡng PPHĐ cho học sinh

7 Thực nghiệm sư phạm tiến trình tổ chức dạy học ngoại khóa một số bài tập hộp đen ở lớp 11 để đánh giá tính khả thi của việc tổ chức hoạt động

ngoại khóa bồi dưỡng phương pháp hộp đen nói chung và của tiến trình dạy

học ngoại khóa một số bài tập hộp đen điện nói riêng

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Học sinh lớp 11 trường THPT, hoạt động ngoại khóa trong dạy học vật

Đề tài tập trung vào nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau:

• Hướng dẫn học sinh chế tạo một số thiết bị thí nghiệm hộp đen phần dòng điện không đổi

• Soạn thảo tiến trình hướng dẫn các kiến thức về hộp đen phần dòng điện không đổi

6 Gỉa thuyết khoa học

Nếu soạn thảo được tài liệu và tổ chức tốt việc hoạt động ngọai khóa

để hướng dẫn học sinh chế tạo được các hộp đen điện học đơn giản và vận dụngđược phương pháp hộp đen để giải bài toán với các hộp đen đã chế tạo thì sẽ trang

bị được cho học sinh phương pháp hộp đen và phát triển được tính tích cực và năng lực hoạt động thực nghiệm, năng lực sáng tạo ở học sinh

7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

Luận văn này chỉ xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm là hộp đen điện được chế tạo từ các vật liệu đơn giản để dùng trong dạy học các kiến thức về hộp đen phần dòng điện không đổi Vật lý 11

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

8.1 Ý nghĩa khoa học

Đưa ra phương án xây dựng các thiết bị thí nghiệm là các hộp đen để sử dụng trong dạy học kiến thức phần dòng điện không đổi

8.2 Ý nghĩa lí luận

Vận dụng lí luận về hoạt động ngoại khóa, xây dựng được hệ thống bài tập hộp đen nhằm đưa người học tìm tòi khám phá, phát huy tốt khả năng suy luận,

tư duy logic của học sinh

9 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu trên, chúng tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau

9.1 Nghiên cứu lí thuyết

Các tài liệu lí luận dạy học, các luận văn, khóa luận tốt nghiệp, các bài toán, chương trình và SGK Vật lí, nhất là các tài liệu về tổ chức dạy học ngoại khóa và bồi dưỡng phương pháp hộp đen cho học sinh để xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài

9.2 Phương pháp điều tra quan sát

Trao đổi với GV và HS về thực trạng dạy và học về hoạt động dạy học ngoại khóa nói chung và hoạt động ngoại khóa các bài tập hộp đen nói riêng ở lớp

11

9.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm sư phạm ở lớp 11 về tiến trình dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen điện đã soạn thảo để đánh giá tính khả thi của việc tổ chức dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen điện cho học sinh lớp 11 nói chung và của tiến trình dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen điện đã soạn thảo nói riêng So sánh những hiệu quả của chúng đối với việc phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh

9.4 Phương pháp thống kê

Thống kê kết quả

10 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen phần dòng điện không đổi cho học sinh trong dạy học Vật lí 11 ở trường phổ thông

Chương 2 Tiến trình dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen phần dòng điện không đổi Vật lí 11 trung học phổ thông

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

1.1.1 Vị trí , vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức

tổ chức dạy học ở trường phổ thông

1.1.1.1 Vị trí của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông

Nhà trường phổ thông có ba hình thức tổ chức đào tạo là: Dạy học trên lớp, giáo dục lao động kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp dạy nghề và công tác giáo dục ngoài giờ lên lớp

Công tác giáo dục ngoài giờ lên lớp bao gồm các hoạt động rộng rãi trong các lĩnh vực: Xã hội - chính trị, văn hóa - khoa học, nghệ thuật, thể dục thể thao, quốc phòng

Công tác ngoại khóa nói chung và công tác ngoại khóa vật lí nói riêng thuộc lĩnh vực thứ hai của toàn bộ công tác giáo dục ngoài giờ lên lớp ở

trường phổ thông [10]

1.1.1.2 Vai trò của hoạt động ngoại khóa vật lí

Hoạt động ngoại khóa vật lí nói riêng và hoạt động ngoại khóa nói chung có vai trò rất quan trọng trong công tác giáo dục ở nhà trường phổ thông, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trên tất cả các mặt, cụ thể là:

+ Về mặt nhận thức: Hoạt động ngoại khóa giúp học sinh củng cố, đào sâu, mở rộng những tri thức đã học trong nội khóa; giúp cho học sinh vận dụngđược những kiến thức đó vào giải quyết những vấn đề thực tiễn trong cuộc sống, gắn lí thuyết với thực tiễn, thấy được những ứng dụng của kiến thức đã được học trong đời sống và kĩ thuật

+ Về mặt rèn luyện kĩ năng: Hoạt động ngoại khóa giúp cho học sinh được rèn luyện chế tạo dụng cụ thí nghiệm, kĩ năng tiến hành thí nghiệm, kĩ nănggiải quyết vấn đề; rèn luyện kĩ năng làm việc theo nhóm, kĩ năng tự tổ chức, kĩ năng tự quản lí, kĩ năng điều khiển hoạt động nhóm Ngoài ra, hoạt động ngoại khóa còn giúp học sinh phát triển kĩ năng giao tiếp, rèn luyện ngôn ngữ và kĩ năng phát biểu trước đám đông

+ Về mặt giáo dục tinh thần, thái độ làm việc: Hoạt động ngoại khóa kích thích sự hứng thú học tập, khơi dậy lòng ham hiểu biết, lôi cuốn học sinh tựgiác tham gia một cách nhiệt tình vào các hoạt động, phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh

Ngoài ra, hoạt động ngoại khóa còn góp phần phát triển năng lực tư duy như tư duy lôgic, tư duy trừu tượng và đặc biệt là năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh [10]

Tóm lại, hoạt động ngoại khóa có mục đích bao trùm là hỗ trợ cho dạy học nội khóa, giúp phát triển và hoàn thiện nhân cách người học Đặc biệt, hoạt động ngoại khóa góp phần quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực có tínhtích cực, tự lực cao và có khả năng sáng tạo tốt trong công việc, đáp

ứng được yêu cầu của nền giáo dục nước ta trong giai đoạn hiện nay

1.1.2 Các đặc điểm và nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí

1.1.2.1 Đặc điểm

Hoạt động ngoại khóa về vật lí nói riêng và hoạt động ngoại khóa nói chung có những đặc điểm cơ bản như sau:

+ Việc tổ chức các hoạt động ngoại khóa phải được lập kế hoạch cụ thể về

cả mục đích, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, lịch hoạt động cụ thể vàthời gian thực hiện

+ Tổ chức các hoạt động ngoại khóa dựa trên tinh thần tự nguyện tham gia và sự hứng thú của học sinh, dưới sự hướng dẫn của giáo viên

+ Số lượng học sinh tham gia không hạn chế, có thể tổ chức hoạt động ngoại khóa theo nhóm hoặc theo tập thể đông người

+ Nội dung và hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa phải đa dạng, phong phú, mềm dẻo, hấp dẫn để lôi cuốn được nhiều học sinh tham gia

+ Việc đánh giá kết quả các hoạt động ngoại khóa của học sinh không phải bằng điểm số thông qua các bài kiểm tra như trong các giờ học nội khóa, mà được đánh giá công khai thông qua tính tích cực, sáng tạo của học sinh và sản phẩm của quá trình hoạt động.[11]

1.1.2.2 Nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí

Nội dung của ngoại khóa vật lí phải bổ sung và hỗ trợ cho nội khóa Nội dung của ngoại khóa giúp cho học sinh củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức vật

lí đã được học trong nội khóa; bổ sung những kiến thức lí thuyết hoặc khắc phục những sai lầm mà học sinh thường mắc phải khi học nội khóa; giúp cho học sinh hiểu rõ, biết liên kết và khái quát hóa những kiến thức đã được hình thành một cách rời rạc Ngoài ra, nội dung của ngoại khóa cần phải giúp cho học sinh nâng cao lòng ham thích, ham hiểu biết về vật lí - kĩ thuật, vật lí - đời sống, vật

lí - thiên văn, phát triển tính độc lập, óc sáng tạo của học sinh, tạo điều kiện cho học sinh được rèn luyện một số kĩ năng và kĩ xảo

Có thể kể đến một số nội dung hoạt động ngoại khóa mà học sinh có thể thực hiện được như:

- Tìm hiểu thêm các kiến thức về vật lí và kĩ thuật

- Nghiên cứu các lĩnh vực riêng biệt của vật lí học, tìm hiểu những ứng dụng của vật lí trong đời sống, kĩ thuật như: kĩ thuật điện, kĩ thuật vô tuyến điện, kĩ thuật chụp ảnh, các ứng dụng của sóng siêu âm 

- Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm vật lí và kĩ thuật

Đ ể l ự a ch ọ n n ộ i d un g t ổ ch ứ c h o ạ t đ ộ n g n g o ạ i k h ó a v ề v ật l í p h ù h ợ

p t h ì g i á o v i ê n c ầ n p h ả i c ă n c ứ v à o n ộ i d u n g k i ế n t h ứ c mà h ọ c s i n h đ ư ợ c

h ọ c t r o n g n ộ i k h ó a v à t ầ m q u a n t rọ n g củ a k i ế n t h ứ c n à y t r o n g đ ờ i

sống, kĩ thuật cũng như mục tiêu dạy học về phần kiến thức đó mà học

s i n h cầ n p h ả i đ ạ t đ ư ợ c [1 3 ]

1.1.3 Các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí

Sau khi nghiên cứu các tài liệu, chúng tôi nhận thấy các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa về vật lí thông thường nhất là: hoạt động ngoại khóa mang tính chất cá nhân, hoạt động ngoại khóa theo các nhóm và hoạt động ngoại khóa có tính quần chúng rộng rãi Cụ thể:

- Tổ chức các hoạt động ngoại khóa ở lớp và ở nhà (học sinh đọc sách báo về vật lí và kĩ thuật; tổ chức các buổi báo cáo và dạ hội về các vấn đề vật lí -

kĩ thuật; học sinh ra báo tường hoặc tập san về vật lí - kĩ thuật; học sinh biểu diễn thí nghiệm hoặc giới thiệu sản phẩm là thí nghiệm vật lí chế tạo

được)

- Học sinh tổ chức triển lãm giới thiệu những thành tích hoạt động ngoại khóa về vật lí

- Tổ chức cho học sinh thăm quan ngoại khóa về vật lí, kĩ thuật

- Tổ chức, hướng dẫn học sinh thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm vật lí hoặc máy móc đơn giản

- Tổ chức ôn luyện cho học sinh tham dự thi học sinh giỏi hoặc các cuộcthi khác dành cho môn vật lí ở trường phổ thông

Với các hình thức tổ chức ngoại khóa về vật lí như trên, học sinh có thể tham gia vào các hoạt động với tư cách cá nhân, nhóm hoặc tập thể [10]

1.1.4 Phương pháp hướng dẫn hoạt động ngoại khóa Vật lí

Phương pháp dạy học hoạt động ngoại khóa vật lí thường có tính mềm dẻo, không cứng nhắc, phụ thuộc vào nội dung của hoạt động ngoại khóa và trình độ của giáo viên cũng như học sinh Cũng như trong dạy học nội

khóa,trong dạy học ngoại khóa việc hướng dẫn của giáo viên cũng theo các kiểu định hướng: định hướng tìm tòi, định hướng khái quát chương trình hóa, định hướng tái tạo Theo chúng tôi, vận dụng các phương pháp này vào dạy

học hoạt động ngoại khóa có thể tuân theo các bước như sau: Ban đầu giáo

viên định hướng học sinh tìm tòi, tự tìm ra các kiến thức hoặc cách thức cần áp dụng để giải quyết vấn đề Nếu học sinh không đáp ứng được yêu cầu đó thì giáo viên tổ chức định hướng khái quát chương trình hoá, gợi ý thêm cho học sinh Nếu như học sinh vẫn không thực hiện được nhiệm vụ thì giáo viên chuyểndần sang kiểu định hướng tái tạo angôrít

Với mục đích và nội dung của đề tài, Tôi chọn kiểu định hướng cho học sinh không phải chỉ là định hướng tái tạo hay chỉ là định hướng tìm tòi mà là kiểuđịnh hướng khái quát chương trình hoá Đó là kiểu hướng dẫn trong đó người dạy gợi ý cho học sinh tự tìm tòi như kiểu định hướng tìm tòi nói trên, nhưng giúp cho học sinh ý thức được lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết vấn đề và

sự định hướng được chương trình hóa theo các bước dự định hợp lí, theo các yêu cầu từ cao đến thấp đối với học sinh: từ tổng quát, tổng thể, toàn bộ đến riêng biệt, chi tiết, bộ phận sao cho thực hiện được một cách có hiệu

quả các yêu cầu [13]

Người dạy phải thực hiện từng bước việc hướng dẫn học sinh tự lực giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận

Chúng tôi sẽ giao nhiệm vụ cho học sinh dưới dạng những nhiệm vụ học tập, sau đó yêu cầu học sinh thảo luận theo nhóm để tìm cách giải quyết nhiệm

vụ được giao Nếu học sinh gặp khó khăn thì giáo viên gợi ý thêm, cụ thể hoá nhiệm vụ hơn để thu hẹp phạm vi tìm tòi, nghiên cứu và vừa sức hơn với học sinh

1.1.6 Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí

Kết quả của hoạt động ngoại khoá vật lí phụ thuộc rất nhiều vào việc tổ chức và lập kế hoạch hoạt động mà giáo viên vật lí là người quyết định.Về cơ bản, việc tổ chức hoạt động ngoại khoá về vật lí cho học sinh có thể thực hiện theo các bước sau:

+ Bước 1: Lựa chọn chủ đề ngoại khoá

Căn cứ vào nội dung chương trình, mục tiêu dạy học và tình hình thực

tế của dạy học nội khoá bộ môn, đặc điểm của học sinh và điều kiện của giáo viên cũng như của nhà trường để lựa chọn chủ đề của hoạt động ngoại khoá cần tổ chức Việc lựa chọn này phải rõ ràng để có tác dụng định hướng tâm lí và kích thích sự tích cực, tự lực của học sinh ngay từ đầu

+ Bước 2: Lập kế hoạch ngoại khoá

Khi lập kế hoạch hoạt động ngoại khoá thì giáo viên cần phải xây dựng các nội dung sau:

- Xác định mục tiêu giáo dục của hoạt động, gồm có: mục tiêu về kiến thức; mục tiêu về kĩ năng và yêu cầu về phát triển năng lực, trí tuệ; mục tiêu về thái độ, tình cảm

- Xây dựng nội dung cho hoạt động ngoại khoá dưới dạng những nhiệm vụ học tập cụ thể

- Dự kiến hình thức tổ chức, phương pháp dạy học

- Dự kiến các tình huống có thể xảy ra và cách giải quyết

- Dự kiến những công việc có thể nhờ đến sự giúp đỡ của các lực lượng giáo dục khác

- Dự kiến thời gian và địa điểm tổ chức

+ Bước 3: Tiến hành hoạt động ngoại khoá theo kế hoạch

Khi tổ chức hoạt động ngoại khoá theo kế hoạch giáo viên cần phải chú

ý những nội dung sau:

- Luôn theo dõi quá trình học sinh thực hiện các nhiệm vụ để có thể giúp đỡ kịp thời, đặc biệt là những tình huống phát sinh ngoài dự kiến, kịp thời điều

chỉnh những nội dung diễn ra không đúng kế hoạch

- Đối với những hoạt động diễn ra ở quy mô lớn như lớp, khối thì giáo viên đóng vai trò là người tổ chức, điều khiển các hoạt động Đồng thời giáo viên cũng phải là trọng tài để tổ chức cho học sinh có thể tham gia tranh luận hay bảo vệ ý kiến của mình về những nội dung hoạt động ngoại khoá

- Đối với những hoạt động diễn ra ở quy mô nhỏ như trong tổ, nhóm học sinh thì cần để cho học sinh hoàn toàn tự chủ cả việc tổ chức và thực hiện nhiệm vụ được giao, giáo viên chỉ có vai trò hướng dẫn khi học sinh gặp khó khăn hoặc việc không xử lí được

- Sau mỗi đợt tổ chức hoạt động ngoại khoá thì giáo viên phải đánh giá, rút kinh nghiệm để điều chỉnh nội dung, hình thức và phương pháp cho hợp lí để tổ chức những đợt ngoại khoá về sau đạt kết quả cao hơn

+ Bước 4: Tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả, tham gia hội vui, rút kinh nghiệm, khen thưởng

Việc đánh giá kết quả của quá trình hoạt động ngoại khoá không giống như trong nội khoá, mà phải đánh giá thông qua cả quá trình hoạt động Giáo viên đánh giá hiệu quả thông qua sự tích cực, sự hứng thú, sự sáng tạo của học sinh và cả những kết quả mà học sinh đạt được trong quá trình hoạt động Trong

đó sản phẩm của quá trình hoạt động là một căn cứ quan trọng để đánh giá

Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khoá như trên có thể đem lại hiệu quả cao nếu giáo viên biết vận dụng tốt các điều kiện và tổ chức hợp lí các hoạt động của học sinh Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện thì giáo viên cần phải căn cứ vào tình hình thực tế của nhà trường, học sinh và các yêu cầu giáo dục của

bộ môn mà vận dụng quy trình trên một cách mềm dẻo sao cho quá trình hoạt động ngoại khoá đạt hiệu quả cao nhất

1.2 Bồi dưỡng phương pháp hộp đen cho học sinh trong dạy học Vật lí 11

ở trường phổ thông

1.2.1 Khái niệm "Phương pháp hộp đen"

1.2.1.1 Khái niệm hộp đen

Một "hộp đen" là một hệ( một máy kỹ thuật, một hệ Vật lý) mà ta hoàn toàn chưa biết hoặc chỉ biết một phần cấu trúc của nó

1.2.1.2.Khái niệm phương pháp hộp đen

Phương pháp hộp đen là một phương pháp nhận thức khoa học nhằm phát hiện chức năng hoặc cấu trúc của hộp đen Thông qua thực nghiệm( thay đổi

có chủ định đầu vào, thâu tóm đầu ra) và suy luận, phát hiện mối liên hệ

giữa các đại lượng ở đầu vào và các đại lượng ở đầu ra.[6]

Phương pháp hộp đen có thể tóm tắt bằng sơ đồ sau:

Tùy theo đầu ra

mà thay đổi đầu

vào

Người nghiên cứu

Hình 1.1 Sơ đồ phương pháp hộp đen

Các kết quả quan sát được

1.2.2 Sự cần thiết phải bồi dưỡng phương pháp hộp đen cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông

Trong chương trình Vật lí phổ thông từ trước tới nay, ở mỗi phần kiến thức, người ta đã xây dựng được ít nhiều những bài tập kiểu hộp đen Với những kiểu bài tập này, học sinh có điều kiện phát triển tư duy, phát triển kĩ năng thí nghiệm và đặc biệt là có tác dụng đào sâu, củng cố kiến thức, phát triển ở học sinh hứng thú nhận thức Vật lí Việc giải quyết vấn đề trong các bài tập hộp đen của học sinh không thể diễn ra một cách tùy tiện theo cách thử đúng - sai mà cần phải trang bị cho học sinh một quy trình nghiên cứu có kế hoạch, có

hệ thống, tức là cần trang bị cho học sinh phương pháp nhận thức Vật lí, đó là phương pháp hộp đen Trong khi bồi dưỡng cho học sinh phương pháp hộp đen, chúng ta phải kết hợp nhiều phương pháp nhận thức khác, phải

phối hợp các phương pháp suy luận logicnhư phân tích, tổng hợp, quy nạp,

Giáo viên có thể sử dụng bài tập hộp đen ở nhiều khâu của quá trình dạy học như:

+ Tạo tình huống học tập

Ví dụ: Khi học bài Nguồn điện, giáo viên đưa ra yêu cầu: Hãy sử dụng biến áp nguồn, và hai đồng hồ đo đa năng hiện số, xác định xem trong hộp đen có chứa một trong các linh kiện điện đã biết sau đây không? Điện trở thuần, tụ điện, điot?

Ở bài này, học sinh sẽ vận dụng các kiến thức về các linh kiện điện đã biết để giải quyết Sau khi tiến hành một số thí nghiệm, học sinh sẽ xác định được linh kiện trong hộp đen không phải là linh kiện đã biết Từ đó, kích thích tính

tò mò của học sinh muốn biết linh kiện điện gì nằm trong hộp Lúc này, học sinh

đã ở vào tình huống học tập

+ Đào sâu, mở rộng hoặc hệ thức hóa kiến thức đã học

Ví dụ: Sau khi học xong chương dòng điện không đổi, giáo viên có thể đưa ra bài tập yêu cầu học sinh xác định linh kiện bên trong của hộp đen, dựa vào những thông tin đầu vào, đầu ra và các thông số đo đạc được học sinh phải huy động nhiều kiến thức, kĩ năng đã biết mới giải quyết được Những bài tập này giúp đào sâu, hệ thống hóa kiến thức đã biết đặc biệt là kích thích hứng thú học tập của học sinh hơn là chỉ yêu cầu học sinh phát biểu các đặc điểm của từng loại linh kiện

+ Các bài tập hộp đen không những gây hứng thú học tập, khêu gợi tính tò mò

tự nhiên mà còn tạo điều kiện bồi dưỡng năng lực đề xuất dự đoán, suy luận logic cũng như rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học sinh

1.3 Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong

dạy học Vật lí ở trường phổ thông

1.3.1 Các đặc điểm cơ bản của dụng cụ thí nghiệm đơn giản

- Dụng cụ thí nghiệm là những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm trong đời sống hàng

ngày, có thể kiếm ở mọi nơi Đó có thể là những lon bia, lon nước ngọt, những đoạn ống nhựa hoặc những miếng bìa cứng, búp bê nhựa, bóng bay

- Dễ thao tác và dễ thành công, vì những thí nghiệm này đều do giáo viên thiết kế,chế tạo và khai thác để sử dụng trong giảng dạy

- Thí nghiệm cho kết quả rõ ràng, thuyết phục vì thường là những thí nghiệm gắn với thực tiễn hàng ngày

- Thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền, không đòi hỏi ở người sử dụng những kĩ năng thực hành đặc biệt, nên giáo viên nào cũng có thể tiến hành được Trái lại, khi sử dụng các thí nghiệm hiện đại, giáo viên phải biết cách sử dụng các dụng cụ, máy móc, thiết bị, phải có những kĩ năng thực hành nhất định mới có thể tiến hành những thí nghiệm này Nếu giáo viên không có kĩ năng sử dụng máy tính, không nắm được các phần mềm sử dụng trong thí nghiệm thì không tiến hành được các thí nghiệm có sử dụng máy tính, hay những thí nghiệm hiện đại khác

- Thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền không đòi hỏi nhiều về điều kiện cơ sở vật chất - Hiện tượng và kết quả thí nghiệm có sức hấp dẫn, lôi cuốn vì vậy nó có tác dụngkích thích hứng thú với học sinh

- Thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền là những thí nghiệm ngắn gọn, ít mất thời gian nên

có thể sử dụng thuận tiện trong quá trình dạy học Đặc biệt trong khâu mở

bài hay củng cố bài, sử dụng để tạo tình huống học tập rất có hiệu quả

- Thí nghiệm đơn giản dễ chế tạo thì tính chính xác cũng không cao và không dùng để nghiên cứu các hiện tượng quá khó được.[4],[5]

1.3.2 Sự cần thiết của việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong

dạy học Vật lí ở trường phổ thông

Với điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị phục vụ cho dạy học Vật lí

ở trường phổ thông hiện nay, việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các thiết bị thí nghiệm đơn giản trong học tập là cần thiết và tạo được hiệu quả ở nhiều mặt

- Các dụng cụ thí nghiệm đơn giản đưa quá trình dạy học đến gần với thực tiễn hơn Thật vậy, giáo viên và học sinh có thể tận dụng mọi thứ trong cuộc sống hàng ngày để thiết kế thí nghiệm, kiểm chứng hiện tượng và dễ dàng so sánh, liên tưởng với các sự vật, hiện tượng trong thực tiễn

- Sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản giúp kích thích niềm say mê, hứng thú của học sinh với môn vật lý hơn: Học sinh có điều kiện quan sát nhiều hơn những thí nghiệm, vì là được chế tạo đơn giản, lại dễ làm nên kích thích học sinh tự mày mò khám phá Nếu hướng dẫn học sinh những thao tác, học sinh có thể tự về nhà tìm hiểu và chế tạo rồi thử nghiệm

- Sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản giúp tiết kiệm chi phí cho đồ dùng thí nghiệm Chẳng hạn như chỉ từ một đoạn ống nhựa ngắn hoặc một vỏ hộp các tông nhỏ với một cục pin, hai đoạn dây dẫn là có thể thiết kế một hộp đen điện chứaphần tử nguồn điện Những vật liệu như trên hoàn toàn dễ kiếm và tận dụng từ đời sống hàng ngày

1.4 Tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

1.4.1 Tính tích cực trong học tập

1.4.1.1.Khái niệm về tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực trong học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự cố gắng cao về nhiều mặt trong học tập Học tập là một trường hợp riêng của nhận thức "một sự nhận thức làm cho dễ dàng đi và được thực hiện dưới sự chỉ đạo của giáo viên" (P.N.Erddơniev, 1974) Vì vậy, nói tới tích cực học tập thực chất là nói đến tích cực nhận thức Tính tích cực nhận thức là trạng thái

hoạt động nhận thức của học sinh, đặc trưng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức

1.4.1.2 Các biểu hiện của tính tích cực học tập

Tính tích cực của học sinh trong học tập biểu hiện qua các hành động cụ thể như:

- Học sinh sẵn sàng, hồ hởi đón nhận các nhiệm vụ mà giáo viên giao cho - Học sinh tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập

- Học sinh tự giác thực hiện các nhiệm vụ mà mình đã nhận mà không cần phải

để giáo viên đôn đốc, nhắc nhở

- Học sinh yêu cầu được giải đáp thắc mắc về những lĩnh vực còn chưa rõ

- Học sinh mong muốn được đóng góp ý kiến với giáo viên, với bạn bè những thông tin mới mẻ hoặc những kinh nghiệm có được ngoài sách vở, từ những nguồn khác nhau

- Học sinh tận dụng thời gian rỗi của mình để cố gắng hoàn thành công việc, hoặc hoàn thành công việc sớm hơn thời hạn hoặc xin nhận thêm nhiệm vụ

- Học sinh thường xuyên trao đổi, tranh luận với bạn bè để tìm phương án giải quyết vấn đề, mong muốn được giáo viên giúp đỡ, chỉ dẫn mà không nản chí khi gặp khó khăn

Ngoài ra, tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập cũng như trong hoạt động ngoại khoá còn có thể nhận thấy trong biểu hiện về mặt ý chí, như: sự tập trung vào vấn đề đang nghiên cứu, kiên trì theo đuổi mục tiêu, không nản chí trước những khó khăn hoặc thái độ phản ứng trong những buổi học, buổi hoạt động nhóm là hào hứng, sôi nổi hay chán nản

1.4.1.3 Các cấp độ của tính tích cực học tập

Có thể phân biệt tính tích cực ở ba cấp độ khác nhau như sau:

+ Cấp độ 1 - bắt chước: Học sinh tích cực bắt chước hoạt động của giáo viên và của bạn bè Trong hành động bắt chước cũng phải có sự cố gắng của thần kinh

và cơ bắp

+ Cấp độ 2 - tìm tòi: Học sinh tìm cách độc lập giải quyết vấn đề, thử nhiều

cách khác nhau để giải quyết hợp lí vấn đề

+ Cấp độ 3 - sáng tạo: Học sinh nghĩ ra cách giải quyết mới độc đáo hoặc cấu tạonhững nhiệm vụ mới, bài tập mới hay những thí nghiệm mới để chứng

minh bài học [13]

Những biểu hiện và các cấp bậc của tính tích cực trong học tập của học sinh nêu trên chính là những căn cứ để chúng tôi đánh giá hiệu quả của quy trình hoạt động ngoại khóa về "Bài tập hộp đen dòng điện không đổi" đối với việc phát huy tính tích cực của học sinh trong thực nghiệm sư phạm

1.4.1.4 Nguyên nhân của tính tích cực trong nhận thức

Nguyên nhân của tính tích cực trong nhận thức là nhằm tìm hiểu rõ vấn đề

để giải đáp những thắc mắc hoặc những vấn đề chưa tìm ra lời giải đáp Nó xuấtphát từ sự hứng thú và say mê với môn học Chẳng hạn, khi học sinh yêu thích môn Vật lí, học sinh sẽ tìm hiểu nhiều hơn về môn học không chỉ qua sách giáokhoa mà còn qua các nguồn tài liệu khác Khi học môn học yêu thích các em sẽchăm chú lắng nghe và tích cực tham gia nhiệm vụ môn học Khi gặp vấn đề khócác em tiếp tục suy nghĩ và vận dụng mọi kiến thức để tìm hiểu và giải đáp vấn

đề

Do vậy, trong dạy học phải luôn để các em trong trạng thái tò mò đối vớimôn học và có tâm lý yêu thích môn học Giáo viên thường xuyên đưa ra những tình huống có vấn đề nhưng không khó quá cũng không dễ quá để thu hút sự chú ý của các em đối với môn học, từ đó nảy sinh tính tích cực trong nhận thức của học sinh

1.4.1.5 Các biện pháp phát triển tính tích cực trong học tập

- Để phát triển tính tích cực cho học sinh trong học tập giáo viên có thể sử dụngcác phương pháp dạy học khác nhau trong quá trình dạy học

Việc vận dụng các phương pháp dạy học hiện đại đang được nhiều giáo viên chú trọng và quan tâm Đó cũng là con đường chính trong công cuộc cách

mạng hóa nền giáo dục Việt Nam Theo

đó, để xây dựng nên những con người

năng động và sáng tạo thì việc vận dụng các phương pháp dạy học có tính thựctiễn và thực nghiệm cần được quan tâm nhiều hơn Một số phương pháp dạy học hiện đại có thể kể đến như phương pháp dạy học theo trạm, phương

pháp dạy học theo góc, dạy học dự án

- Bên cạnh việc vận dụng phương pháp dạy học phù hợp, giáo viên còn nên chú ý tới các hình thức tổ chức hoạt động dạy học Các giờ học trên lớp, giáo viên có thể tăng cường hoạt động nhóm, seminar cho học sinh để tăng cường tính chủ động cho học sinh, giúp các em tự tin trước đám đông, làm chủ được tình huống và rèn luyện cách thức xử lý tình huống Ngoài các giờ học trên lớp, giáoviên có thể kết hợp với các tổ chức trong nhà trường để xây dựng các giờ học ngoại khóa, tạo môi trường học tập mọi lúc, mọi nơi, hướng học sinh

tới tác phong tự học, tự nghiên cứu vấn đề

- Nội dung dạy học cũng cần phải được chú trọng, đối với những nội dung mà học sinh có thể tự tìm hiểu hoặc tự xây dựng kiến thức thì giáo viên nên chủ động cho các em nghiên cứu, khám phá Đối với những nội dung đòi hỏi sự cô đọng kiến thức thì giáo viên nên nhấn mạnh và giúp các em nhớ sâu thông qua các bài tập hoặc thông qua các thí nghiệm thực hành

- Giáo viên cũng cần xây dựng một môi trường học tập thân thiện, tạo điều kiện

để học sinh đóng góp ý kiến cá nhân và bày tỏ suy nghĩ hoặc hành động trong học tập

1.4.2 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

"Sáng tạo là một hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính đổi mới, có ý nghĩa xã hội, có giá trị" (Sáng tạo, Bách khoa toàn thư Liên Xô Tập 42, trang 54)

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất hoặc tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới Như vậy, sản phẩm của

sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách suy luận lôgic hay bắt

chước làm theo mà nó là sản phẩm của tư duy trực giác

Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể Trong bất cứ lĩnh vực hoạt động nào, nếu chủ thể hoạt động càng thành thạo và

có vốn hiểu biết sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển Bởi vậy, muốn rèn luyện năng lực sáng tạo thì nhất thiết không thể

tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó [8],[13]

1.5 Thực tiễn về tổ chức dạy học ngoại khóa các bài tập hộp đen cho học sinh việc hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp hộp đen của giáo viên

ở trường THPT

1.5.1 Mục đích của việc điều tra

Tìm hiểu tình hình dạy học về "Dòng điện không đổi" ở một số trường THPT, đối chiếu với mục tiêu dạy học các kiến thức này trong chương trình vật

lí lớp 11 để phát hiện ra những điểm còn hạn chế cả về phương pháp và phươngtiện dạy học; phát hiện những sai lầm, hạn chế của cả giáo viên và học sinh khi dạy và học phần kiến thức này Từ đó, sơ bộ đề xuất nguyên nhân của những sai lầm, hạn chế đó Những kết quả tìm hiểu được về tình hình dạy và học là một

cơ sở để chúng tôi xây dựng nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa về "Dòng điện không đổi" trong chương trình vật lí lớp 11 THPT

1.5.2 Đối tượng điều tra

+ Giáo viên vật lí và học sinh lớp 11 của các trường THPT Lý Tử Tấn -

Thường Tín - Hà Nội, trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai - Từ Liêm - Hà Nội; trường THPT Tây Tiền Hải - Tiền Hải - Thái Bình

1.5.3 Phương pháp điều tra

+ Điều tra giáo viên (thông qua phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, tham khảo giáo án, dự giờ dạy trên lớp)

+ Điều tra học sinh (thông qua phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, tìm hiểu thông qua

các bài kiểm tra của học sinh, quan sát học sinh trong các giờ học trên lớp)

+ Phỏng vấn lãnh đạo nhà trường; tham quan phòng thí nghiệm vật lí, kho dụng

cụ thí nghiệm phục vụ cho dạy học về "Dòng điện không đổi"

1.5.4 Kết quả của việc điều tra

Bảng 1.1 Nhận thức của giáo viên và học sinh về tầm quan trọng của việc

tổ chức dạy học ngoại khoá vật lí

- Phương pháp dạy

Qua việc tổng hợp kết quả ở 25 phiếu tham khảo ý kiến giáo viên, hỏi ý kiến trực tiếp, tham khảo giáo án của các giáo viên vật lí của các trường THPT nói trên về tình hình dạy chương "Dòng điện không đổi" ở lớp 11 (có mẫu ở phần phụ lục), tôi nhận thấy:

- Hầu hết các giáo viên đều vận dụng những phương pháp đổi mới trong dạy - học Giáo án của giáo viên được chuẩn bị chu đáo, đầy đủ Vai trò tổ chức, địnhhướng của giáo viên được thể hiện rõ Tuy nhiên trong một số nội dung,

để đảo bảo thời gian thực hiện chương trình, giáo viên chủ yếu diễn đạt bằng

lời: Mô tả, giải thích hiện tượng, giảng giải, nhấn mạnh cho học sinh những kiến thức cơ bản hay nội dung quan trọng Ví dụ, khi xây dựng biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch: giáo viên chỉ thông báo cách làm, vẽ hình và nêu mối quan hệ giữa các đại lượng mà không cho học sinh được quan sát thí nghiệm hay thực hiện thí nghiệm, đo đạc để đưa ra biểu thức

- Trong quá trình giảng dạy, các giáo viên cũng có đưa ra các câu hỏi hoặc các tình huống có vấn đề cho học sinh, và cũng tạo được sự chú ý của học sinh trong quá trình học

- Phương pháp dạy học phát huy được tính tích cực nhưng chưa phát triển được tính sáng tạo của học sinh Trong các giờ học, có những hoạt động mà học sinh có thể thực hiện được, có thể giúp phát huy tính tích cực hoặc phát triển năng lực sáng tạo học sinh nhưng các giáo viên vì nhiều lí do đã làm hộ họcsinh

Ví dụ như khi dạy học kiến thức về ghép các nguồn thành bộ, giáo viên không yêu cầu học sinh thiết kế, chế tạo một dụng cụ thí nghiệm có thể nghiên cứu các dạng mạch có nguồn mắc nối tiếp hay song song mà mô tả ngay như sách giáo khoa và thông báo các đặc điểm của các dạng mạch rồi đưa ra biểu thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn Nếu giáo viên yêu cầu học sinh thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thì có tác dụng rất lớn trong việc phát huy tính tích cực, tăng sự hứng thú trong học tập, giúp các emhiểu bài kĩ hơn, đặc biệt còn có tác dụng trong việc phát triển năng lực sáng tạo và khả năng tư duy của học sinh

- Hầu hết các giáo viên được hỏi đều cho rằng: phần kiến thức này khá trừu tượng, có nhiều ứng dụng trong thực tế và kĩ thuật nhưng số giờ dành cho học chính khóa lại rất hạn chế (cả chương trình chuẩn và chương nâng cao đều được phân phối 13 tiết) Điều này khiến cho học sinh rất khó khăn trong việc nắmvững kiến thức

Các giáo viên cũng cho biết: ít khi họ sử dụng thí nghiệm trong khi nghiên cứu bài mới vì không đủ thời gian; giáo viên có làm thí nghiệm biểu diễncho học sinh nhưng không thường xuyên, chỉ làm các thí nhiệm có sẵn trong phòng thí nghiệm

- Các giáo viên ít chế tạo thêm dụng cụ thí nghiệm, thậm chí không tận dụng được hết công dụng của các thí nghiệm có sẵn trong phòng thí nghiệm cũng như khả năng của học sinh THPT trong việc thiết kế và chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản phục vụ cho dạy học phần kiến thức này

- Hầu hết các giáo viên không tổ chức hoạt động ngoại khóa về vật lí cho học sinh, do không biết tổ chức thế nào cho hiệu quả Đặc biệt là chưa có giáo viên nào

tổ chức hoạt động ngoại khóa phần hộp đen dòng điện không đổi Đối với học sinh, chương dòng điện không đổi vẫn là chương khó trong chương trình, kiến thức còn nặng nề và không gây hứng thú cho học sinh vì lí thuyết xa rời

thực tế và các em chưa hình dung cũng như suy luận được từ lí thuyết ra thực tế

Ví dụ khi nhìn điện trở, tụ điện hay diot các em không phân biệt được chưa nói gì đến cách mắc mạch điện theo sơ đồ

- Đa số giáo viên cho rằng để dạy học phần kiến thức này có hiệu quả hơn thì ngoài việc sử dụng tốt thí nghiệm và các phương pháp dạy học tích cực khác trong dạy học nội khóa thì cần phải tổ chức thêm các hoạt động ngoại khóa

- Những thuận lợi, khó khăn mà giáo viên gặp trong quá trình dạy học kiến thức phần Dòng điện không đổi ở lớp 11 THPT

a Thuận lợi

- Phần dòng điện không đổi thuộc chương II Vật lí 11 cơ bản và nâng cao Nội dung của chương củng cố và mở rộng nội dung của định luật Ohm, từ định luật Ohm cho đoạn mạch sang định luật Ohm cho toàn mạch điện Định luật Ohm đã được học sinh làm quen từ chương trình vật lí 9 nên việc triển khai kiến thức dễ dàng được các em tiếp nhận

- Giáo viên có thể vận dụng nhiều phương pháp dạy học khác nhau để làm mới và thay đổi cách tiếp cận kiến thức của học sinh

- Có nhiều phần kiến thức của chương có thể thực nghiệm cho học sinh dễ dàng quan sát và khắc sâu kiến thức Chẳng hạn: Giáo viên có thể xây dựng và tiến hành thí nghiệm với nửa quả chanh như trong hình 7.5 SGK trang 41

- Trong các phép đo thực nghiệm có sai số tương đối nên khó khăn để cho ra kết quả rõ ràng

1.5.4.2 Về tình hình của học sinh và phương pháp học

Học sinh ở các trường THPT mà chúng tôi tiến hành điều tra đều có đặc điểm riêng:

- Học sinh trường THPT Lý Tử Tấn - Thường Tín - Hà Nội Đây là ngôi trường mới thành lập, học sinh chủ yếu là con em trên địa bàn Đa phần học sinh ngoan và có ý thức học bài

- Học sinh trường THPT Tây Tiền Hải: Đây là ngôi trường có bề dày học tập, học sinh các lớp ban A có lực học tương đối tốt, học sinh chủ động trong học tập - Học sinh trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai Đây là trường nằm trong top 200 trường phổ thông có tỉ lệ học sinh đỗ đại học cao trong cả nước Học sinh của trường không những ngoan mà còn tích cực trong học tập cũng như phong trào của nhà trường

- Những khó khăn, sai lầm mà học sinh gặp phải khi học phần Dòng điện không đổi

Qua điều tra, cho thấy:

- Do giờ học nội khoá còn nặng nề, không gây được hứng thú học tập cho học sinh cho nên có học sinh chưa chủ động trong việc tiếp thu kiến thức:

- Nhiều học sinh chưa hiểu rõ các khái niệm như: Nguồn điện, suất điện động của nguồn điện, suất phản điện Chưa phân biệt được tụ điện, diot, điện trở

- Đa số học sinh không biết giải thích cách làm để xác định suất điện động và điện trở trong của một nguồn điện

- Kĩ năng vận dụng kiến thức vật lí đã học vào giải thích các hiện tượng vật lí trong đời sống và ứng dụng kĩ thuật còn kém Ví dụ: học sinh không giải thích vàchế tạo được mạch đèn pin, mạch chuông điện đơn giản

- Hoạt động chủ yếu của học sinh là học thuộc lí thuyết và luyện giải bài tập Học sinh chỉ được quan sát giáo viên biểu diễn thí nghiệm mà ít được trực tiếp tiến hành các thí nghiệm khi xây dựng bài mới Trong cả chương, học sinh có hai tiết làm thí nghiệm thực hành đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện Do đó, cơ hội để các em hiểu sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng cũng như phát triển năng lực sáng tạo là không nhiều

- Học sinh chưa từng được giao nhiệm vụ làm dụng cụ thí nghiệm vật lí cũng như chưa bao giờ được tham gia các hoạt động mang tính chất vừa học vừa chơi về vật lí nên nhiều em thấy sợ học môn này, kiến thức mà các em đạt đượccòn hời hợt, không chắc chắn và còn lúng túng, dập khuôn khi áp dụng kiến thức

- Học sinh ít có khả năng vận dụng kiến thức một cách sáng tạo vào thực tiễn mà chủ yếu chỉ vận dụng được vào những tình huống quen thuộc

- Khả năng diễn đạt của học sinh về một vấn đề còn rất kém, thường lúng túng khi diễn đạt ý tưởng của mình hoặc điều muốn hỏi

- Tất cả học sinh được hỏi đều cho biết các em chưa từng được tham gia hoạt động ngoại khóa về vật lí và chưa từng nghe tới các khái niệm hộp đen điện, không hình dung được về hộp đen điện

- Nguyên nhân dẫn tới những khó khăn sai lầm của học sinh

Qua kết quả điều tra, chúng tôi nhận thấy tình hình dạy học nội khóa chương "Dòng điện không đổi" còn nhiều hạn chế, chưa đạt được hết mục tiêu dạy học đã đề ra Theo chúng tôi, những hạn chế đó là do những nguyên nhân sau:

Về mặt nội dung chương trình:

+ Phần kiến thức này hai quyển sách giáo khoa viết cho chương trình chuẩn và chương trình nâng cao là gần tương đương nhau về lượng kiến thức nhưng có cách viết khác nhau Điều này gây khó khăn và mất thời gian cho giáo viên dạy đồng thời cả hai chương trình

+ Mỗi tiết học có nhiều nội dung kiến thức nên không thể bố trí tiến hành tất cả thí nghiệm liên quan, nhất là thí nghiệm do học sinh tự tiến hành

+ Mục tiêu dạy học cho cả hai chương trình gần như nhau, chủ yếu là các yêu cầu về kiến thức mà chưa chú trọng vào các mục tiêu kĩ năng, đặc biệt là các kĩ năng thí nghiệm, rèn luyện ngôn ngữ vật lí, sự tự tin, khả năng trình bày trước đám đông và đặc biệt chưa chú trọng đến việc rèn luyện khả năng thiết kế, chế tạodụng cụ thí nghiệm hay khả năng dự đoán kết quả thí nghiệm

+ Nội dung kiến thức về "Dòng điện không đổi" khá trừu tượng, có nhiều ứng dụng trong thực tế và trong kĩ thuật Tuy nhiên, phân phối thời lượng cho học chính khóa chương này là ít và thiếu các thiết bị thí nghiệm cần thiết

Về phía giáo viên:

+ Nhiều giáo viên đang trên con đường vận dụng những phương pháp dạy học mới và chưa đạt được hiệu quả cao nhất

+ Nhiều giáo viên vẫn chưa biết cách tổ chức cho học sinh thảo luận và làm việc theo nhóm

+ Nhiều giáo viên ít sử dụng thí nghiệm trong dạy học, chưa khai thác hết tác dụng của thí nghiệm vật lí cũng như các phương tiện hỗ trợ dạy học khác Giáoviên ít khi tự làm dụng cụ thí nghiệm nên danh mục thí nghiệm có trong

phòng thí nghiệm chỉ là những thí nghiệm tối thiểu do Bộ giáo dục cung cấp

+ Giáo viên chưa mạnh dạn giao cho học sinh tự nghiên cứu những phần kiến thức có thể tự học ở nhà, để giành thời gian cho học sinh được làm thí nghiệm trên lớp

của học sinh còn kém nên ảnh hưởng nhiều đến việc học vật lí

+ Học sinh ít được tiến hành thí nghiệm khi học bài mới nên các kĩ năng tiến hành thí nghiệm như lắp ráp thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, thu thập và xử lí sốliệu còn kém

+ Học sinh ít được tham gia một hoạt động ngoại khóa vật lí về thiết kế và chế tạo các dụng cụ thí nghiệm nên khả năng của các em còn hạn chế khi giáo viên

ra nhiệm vụ thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm

- Đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn khi dạy học Về quan niệm của học sinh đối với việc bồi dưỡng phương pháp hộp đen phần dòng điện không đổi

+ Nên tổ chức tốt các giờ học nội khóa theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề để phát huy được tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh trong họctập

+ Tăng cường tổ chức cho học sinh hoạt động học tập theo nhóm

+ Nhà trường và giáo viên cần có sự đầu tư, khai thác và sử dụng có hiệu quả cácthiết bị thí nghiệm vật lí đã có, nên bổ sung thêm các dụng cụ thí nghiệm

CHƯƠNG 2TIẾN TRÌNH DẠY HỌC NGOẠI KHÓA CÁC BÀI TẬP HỘP ĐEN PHẦN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

+ Viết được công thức định nghĩa cường độ dòng điện

+ Nêu được vai trò của nguồn điện và suất điện động của nguồn điện +

Nêu được cấu tạo và sự tạo thành suất điện động của pin Vôn-ta

+ Nêu được cấu tạo của acquy chì và nguyên nhân vì sao acquy là một pin điện hoá nhưng lại có thể được sử dụng nhiều lần

+ Giải thích được sự xuất hiện hiệu điện thế điện hoá trong trường hợp thanh kẽmnhúng vào dung dịch axit sunfuric

+ Hiểu được sự biến đổi năng lượng trong một mạch điện, từ đó hiểu công và công suất của dòng điện ở một đoạn mạch tiêu thụ điện năng, công và công suất của nguồn điện

+ Nêu và vận dụng được công thức của định luật Jun - Len-xơ

+ Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện Hiểu được suất phản điện của máy thu điện Hiểu và vận dụng được các công thức về điện năng tiêu thụ và công suất tiêu thụ, công suất có ích của máy thu điện

+ Nêu được và vận dụng được công thức tính hiệu suất của nguồn điện và của máy thu điện

+ Phát biểu được định luật Ôm đối với toàn mạch và viết được hệ thức biểu thị định luật này

+ Nêu được mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm điện

+ Hiểu và vận dụng được công thức tính suất điện động và điện trở trong của

bộ nguồn gồm các nguồn mắc nối tiếp, mắc xung đối, mắc song song, hoặc mắc hỗn hợp đối xứng

+ Vận dụng được các công thức của định luật Ôm đối với toàn mạch, định luật

Ôm đối với từng loại đoạn mạch để giải các bài tập

+ Mắc được các nguồn thành bộ và tính được suất điện động và điện trở trong của

Theo chúng tôi, để có thể góp phần nâng cao chất lượng dạy học thì ngoài những mục tiêu chung của dạy học vật lí thì cần có thêm các mục tiêu

về phát triển tư duy như sau:

+ Thiết kế được các hộp đen điện với các linh kiện chỉ định sẵn

+ Đề xuất được phương án tạo ra các mạch điện kín dùng nguồn một chiều chứa 1 linh kiện hoặc 2 linh kiện tùy theo yêu cầu của bài

+ Đề xuất được kế hoạch thí nghiệm và biện luận để tìm ra được linh kiện chứa trong hộp đen

2.1.4 Các thí nghiệm cần tiến hành trong quá trình dạy học ngoại khóa bài tập hộp đen dòng điện không đổi

Để đạt được những mục tiêu dạy học như đã nêu trên thì trong quá trình dạy học ngoại khóa về "Dòng điện không đổi" giáo viên, tốt nhất là học sinh cần chế tạo các hộp đen và tiến hành các thí nghiệm sau: +

Hộp đen chứa 1 phần tử điện trở thuần + Hộp đen chứa 1 phần

tử tụ điện + Hộp đen chứa 1 phần tử diot

+ Hộp đen chứa 1 phần tử điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ + Hộp

đen chứa 1 phần tử là nguồn điện + Hộp đen chứa 2 phần tử điện

trở thuần

+ Hộp đen chứa 2 phần tử là điện trở thuần và tụ điện + Hộp

đen chứa 2 phần tử là điện trở thuần và diot

2.2 Kế hoạch của việc tổ chức dạy học ngoại khóa các bài toán hộp đen

dòng điện không đổi cho học sinh lớp 11 THPT

2.2.1 Mục tiêu của hoạt động ngoại khóa

Ý đ ị n h s ư p h ạ m c h u n g k h i x â y d ự n g q u y tr ì n h tổ ch ứ c h o ạt đ ộn g

n g o ại k hó a

+ Căn cứ vào những kết quả mà chúng tôi đã điều tra được về tình hình dạy và học

về "Dòng điện không đổi" ở lớp 11 THPT, vào những mục tiêu cần đạt

được khi dạy học phần kiến thức này, chúng tôi đã lựa chọn chủ đề của hoạt

động ngoại khóa cho học sinh là: Thiết kế, chế tạo và giải các bài tập hộp đen

phần dòng điện không đổi

+ Để hoạt động ngoại khóa tạo được sự hứng thú, phát huy được tính tích cực vàphát triển năng lực sáng tạo của học sinh thì nội dung phải thiết thực, phong phú, hấp dẫn Chính vì vậy, chúng tôi chọn nội dung chủ yếu của hoạt động ngoại khóa là hoạt động thực nghiệm Trong quá trình hoạt động, học sinh sẽ thiết kế, chế tạo, tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ thí nghiệm về dòng điện không đổi từ những vật liệu đơn giản, rẻ tiền, dễ kiếm mà nội dung gắn liền với thựctiễn

Những nhiệm vụ mà chúng tôi dự kiến giao cho học sinh thực hiện dưới dạng những nhiệm vụ nhận thức, không chỉ là những yêu cầu đơn thuần về mặt tay chân Những nhiệm vụ này cũng đòi hỏi học sinh phải hoạt động trí tuệ: thiết

kế phương án thí nghiệm, lựa chọn và chế tạo dụng cụ, dự đoán kết quả, chứ không chỉ đơn thuần là bố trí, tiến hành thí nghiệm với phương án đã có sẵn

+ Khi đã xác định được nội dung chính của hoạt động ngoại khóa, giáo viên tiến hành thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm và thực hiện các thí nghiệm dự kiến giao cho học sinh để phát hiện ra những khó khăn mà học sinh có thể mắc phải khi thực hiện nhiệm vụ Từ đó, giáo viên xác định phương pháp hướng dẫnhọc sinh đạt hiệu quả

Trên cơ sở những yêu cầu nội dung kiến thức, kỹ năng phần dòng điện không đổi và dựa trên điều kiện thực tế về các bộ thí nghiệm dòng điện không đổi

ở các trường phổ thông, chúng tôi dự kiến xây dựng 8 bài tập hộp đen với

ý đồ sư phạm như sau:

+ Chúng tôi dự kiến giao cho học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm Mỗi nhóm lớn có 4 hoặc 5 học sinh, thực hiện một hoặc hai nhiệm vụ Để thuận lợi cho việc học tập và đi lại của học sinh, chúng tôi giao cho học sinh thực hiện các nhiệm vụ tại nhà theo lịch mà các nhóm tự bố trí