LỜI NÓI ĐẦU Trong dạy học vật lí, các bài thí nghiệm thực hành đóng một vai trò cực kì quan trọng.. Thí nghiệm có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy
Trang 1A ĐẶT VẤN ĐỀ
I LỜI NÓI ĐẦU
Trong dạy học vật lí, các bài thí nghiệm thực hành đóng một vai trò cực kì quan trọng Thí nghiệm có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy học như đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề (hình thành kiến thức, kĩ năng mới ), củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng, kĩ xảo của học sinh Thí nghiệm vật lí góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của học sinh, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học Trước hết, thí nghiệm là phương tiện nhằm góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vật lí cho học sinh Nhờ thí nghiệm, học sinh có thể hiểu sâu hơn bản chất vật lí của các hiện tượng, định luật, quá trình được nghiên cứu và do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn Thí nghiệm cũng là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Thông qua việc tiến hành thí nghiệm, học sinh có cơ hội trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Thí nghiệm còn là điều kiện để học sinh rèn luyện những phẩm chất của người lao động mới, như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực Xét trên phương diện thao tác kĩ thuật, chúng ta không thể phủ nhận vai trò của thí nghiệm đối với việc rèn luyện sự khéo léo tay chân của học sinh Ngoài ra, khi học sinh tiến hành thí nghiệm vật lí nó sẽ tiện kích thích hứng thú học tập của học sinh, giúp giáo viên thuận tiện tổ chức các hình thức hoạt động cho học sinh và góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình vật lý
Hiểu được vai trò quan trọng của các bài thí nghiệm thực hành vật lí, trong quá trình dạy học tôi luôn cố gắng tìm tòi phương pháp giảng dạy các tiết thí nghiệm tốt nhất Cố gắng giúp học sinh chủ động, tích cực học tập và phù hợp với cơ sở vật chất còn nhiều thiếu thốn tại nhà trường Trong quá trình đó,
bản thân tôi đã xây dựng đề án: “Phát huy tính tích cực, chủ động, tự giác học tập của học sinh trong các tiết thực hành bằng phương pháp hướng dẫn học sinh xây dựng video thí nghiệm vật lí – môn vật lí 10 tại trường THPT Triệu Sơn 3”
Trang 2II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU
Trong quá trình giảng dạy tại trường THPT Triệu Sơn 3, tôi thấy có rất nhiều học sinh trong quá trình tiến hành thí nghiệm còn đang lúng túng, chưa nắm rõ cấu tạo, cách lắp ráp, các tiến hành một thí nghiệm vật lí Qua tìm hiểu, tôi nhận được thông tin phản hồi, nguyên nhân chính là do số lượng bộ thí nghiệm ít (1 bộ thí nghiệm/tổ), thời lượng tìm hiểu thí nghiệm ít nên không phải trong tổ ai cũng được trực tiếp lắp ráp và tiến hành thí nghiệm, điều này khiến cho học sinh chưa nắm bắt hết nội dung chính của bài học Để khắc phục vấn đề này, tôi tìm hiểu thông tin trên mạng, tìm kiếm các bài thí nghiệm mẫu để tham khảo, giới thiệu cho học sinh Tuy nhiên đa số các video có trên mạng chủ yếu chỉ có phần tiến hành thí nghiệm, ngoài ra có rất ít video tiến hành thí nghiệm trong chương trình vật lí THPT
Từ thực trạng trên, tôi đã chọn các em học sinh có năng lực tốt, hướng dẫn các em xây dựng các video thí nghiệm vật lí trong các tiết thực hành vật lí
10 – Cơ bản Tạo ra nguồn tham khảo cho các em học sinh trong khối 10, hỗ trợ cho các em trong quá trình tự học ở nhà
Để xác định tích khả quan của đề tài, tôi đã mạnh dạn xin phép ban giám hiệu được tiến hành áp dụng đề tài trong giảng dạy 2 lớp học khối 10 có mức độ nhận thức ngang nhau
Bảng 1: Kết quả khảo sát môn vật lí của 2 lớp 10C3, 10C4 trong h c kọc kỳ ỳ
I trước khi áp dụng đề tài như sau:c khi áp d ng ụng đề tài như sau: đề tài như sau: ài như sau: t i nh sau:ư
Lớp số Sĩ
Kết quả học tập môn vật lí khảo sát đầu năm Loại giỏi Loại khá Loại TB Loại yếu Loại kém S
L
L
Trang 3B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
Dự án chứa đựng các video thực hiện các bài thực hành vật lí trong chương trình vật lí THPT 10 Các video này được ghi sao lên băng đĩa cất giữ tại thư viện nhà trường để giáo viên, học sinh có nguồn tham khảo Chúng ta còn
có thể đưa video lên mạng để cho các trường khác theo dõi Trong một video sẽ gồm các nội dung:
- Tên bài thí nghiệm
- Mục đích thí nghiệm
- Dụng cụ thí nghiệm
- Cách lắp ghép thí nghiệm
- Cách tiến hành thí nghiệm
Trang 4II VẬN DỤNG CỤ THỂ
GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1 Cấu tạo:
- Băng đĩa chứa đựng 2 video tiến hành thí nghiệm vật lí 10 THPT
2 Mô tả dự án:
2.1 Thí nghiệm Khảo sát chuyển động rơi tự do
a Mục đích :
Đo được thời gian rơi t của một vật trên những quãng đường s khác nhau, vẽ và khảo sát đồ thị s ~ t2 , để rút ra kết luận về tính chất của chuyển động rơi tự do
và xác định được gia tốc rơi tự do
b Dụng cụ cần thiết
1.Giá đỡ thẳng đứng có dây dọi và ba chân vít điều chỉnh thăng bằng
2.Trụ bằng sắt non (bi) làm vật rơi tự do
3.Nam châm điện có hộp công tắc đóng ngắt điện để giữ và thả rơi vật
4.Cổng quang điện E
5.Đồng hồ thời gian hiện số , độ chia nhỏ nhất 0.001s
6.Thước thẳng 800mm gắn chặt vào giá đỡ
7.Ke ba chiều để xác định vị trí đầu của vật rơi
8 Khăn vải bông để đỡ vật rơi
c Lắp ráp thí nghiệm
1.Nam châm điện N lắp trên đỉnh giá đỡ, được nối qua công tắc vào ổ A của đồng hồ đo thời gian ổ A vừa cấp điện cho nam châm, vừa nhận tín hiệu từ công tắc chuyển về Cổng E lắp ở dưới, được nối với ổ B Sử dụng MODE đo A
B, chọn thang đo 9,999s
2.Quan sát quả dọi, phối hợp điều chỉnh các vít ở chân giá đỡ sao cho quả dọi nằm đúng tâm lỗ tròn T Khi vật rơi qua lỗ tròn của cổng quang điện E, chúng cùng nằm trên một trục thẳng đứng Khăn vải bông được đặt nằm dưới để đỡ vật rơi
3.Cho nam châm hút giữ vật rơi Dùng miếng ke áp sát đáy vật rơi để xác định
vị trí đầu s0 của vật
d Tiến hành thí nghiệm
Khảo sát chuyển động rơi tự do:
1.Nới lỏng vít và dịch cổng quang điện E về phía dưới cách s0 một khoảng s =
50 mm Nhấn nút RESET trên mặt đồng hồ để đưa chỉ thị số về giá trị 0000
2.Ấn nút trên hộp công tắc để thả vật rơi, rồi nhả nhanh nút trước khi vật rơi đến cổng quang điện E (*) Ghi thời gian rơi của vật vào bảng 1 Lặp lại phép
đo trên 3 lần ghi vào bảng 1
3.Nới lỏng vít hãm và dịch cổng quang điện E về phía dưới, cách vị trí s0 một khoảng s lần lượt bằng 200mm; 450 mm; 800 mm ứng với mỗi giá trị của s, thả vật rơi và ghi thời gian t tương ứng vào bảng 1 Lặp lại 3 lần phép đo
Trang 5Hình ảnh được trích từ các video thí nghiệm vật lí
Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm
Bộ thí nghiệm Khảo sát chuyển động rơi tự do
Tiến hành thí nghiệm
Bộ thí nghiệm Khảo sát chuyển động rơi tự do
Trang 62.2 Thí nghiệm Xác định hệ số ma sát
a Mục đích thí nghiệm:
Vận dụng phương pháp động lực học để nghiên cứu lực ma sát tác dụng vào một vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng Đo hệ số ma sát nghỉ cực đại, hệ số
ma sát trượt, so sánh các giá trị thu được từ thực nghiệm
b Dụng cụ thí nghiệm
1 Mặt phẳng nghiêng có gắn thước đo góc và quả rọi
2 Nam châm điện gắn ở một đầu mặt phẳng nghiêng, có hộp công tắc đóng ngắt để giữ và thả vật
3 Giá đỡ mặt phẳng nghiêng có thể thay đổi độ cao điểm kê nhờ khớp nối
4 Trụ kim loại (thép) đường kính 3cm, cao 3cm
5 Máy đo thời gian có cổng quang điện E
6 Thước thẳng 600-800 mm
7 Ke 3 chiều để xác định vị trí vật
c Lắp ráp thí nghiệm
Đặt máng nghiêng có lắp nam châm điện N và cổng quang điện E lên giá
đỡ Nam châm điện N được lắp ở đầu A của máng nghiêng, nối qua hộp công tắc, và cắm vào ổ A của đồng hồ đo thời gian nhờ một phích cắm có 5 chân Nếu đồng hồ đo thời gian được bật điện, ổ A sẽ cấp điện cho nam châm hoạt động Cổng quang điện E nối vào ổ B của đồng hồ đo thời gian
Hạ thấp khớp nối để giảm góc nghiêng , sao cho khi đặt mặt đáy trụ thép lên máng, trụ không thể tự trượt Điều chỉnh thăng bằng cho máng nghiêng nhờ các chân vít của giá đỡ, sao cho dây rọi song song với mặt phẳng thước đo góc
d Tiến hành thí nghiệm
+) Đo hệ số ma sát nghỉ cực đại: Đặt mặt đáy trụ thép lên mặt phẳng nghiêng Tăng dần góc nghiêng a bằng cách đẩy từ từ đầu B của nó, để máng nghiêng trượt trên thanh ngang của giá đỡ Chú ý giữ chắc giá đỡ Khi vật bắt đầu trượt thì dừng lại, đọc và ghi giá trị 0
+) Đo hệ số ma sát trượt: Đưa khớp nối lên vị trí cao để tạo góc nghiêng
0 Đồng hồ đo thời gian làm việc ở MODE A B, thang đo 9,999s Nhấn khoá K để bật điện cho đồng hồ
Xác định vị trí ban đầu s0 của trụ thép: Đặt vật trụ kim loại lên đầu A của máng nghiêng, sát với nam châm, mặt đáy tiếp xúc với mặt phẳng nghiêng Dùng miếng ke áp sát mặt nghiêng, đẩy ke đến vị trí chạm vào trụ kim loại, để xác định vị trí đầu s0 của trụ trên thước đo Ghi giá trị s0 vào bảng 1 Nới lỏng vít để dịch chuyển cổng quang điện E đến vị trí cách s0 một khoảng s = 400mm, rồi vặn chặt vít, cố định vị trí cổng E trên máng nghiêng Nhấn nút RESET trên mặt đồng hồ để đưa chỉ thị số về giá trị 0000 Ấn nút trên hộp công tắc để thả cho vật trượt, rồi nhả nhanh trước khi vật đến cổng E
Đọc và ghi thời gian trượt t
Trang 7Hình ảnh được trích từ các video thí nghiệm vật lí
Trình bày phương pháp xác định hệ số ma sát
Trình bày cách lắp ghép thí nghiệm
Bộ thí nghiệm xác định hệ số ma sát
Trang 82.3 Thí nghiệm Hệ số căng bề mặt chất lỏng
a Mục đích thí nghiệm
Khảo sát hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng
Đo hệ số căng bề mặt
b Dụng cụ thí nghiệm
- Lực kế 0,1N có độ chia nhỏ nhất 0,001N
- Vòng kim loại (nhôm) có dây treo
- Hai cốc nhựa A, B đựng nước, nối thông nhau bằng một ống cao su Silicon
- Thước kẹp 0-150mm, độ chia nhỏ nhất 0.1 mm, hoặc 0,05; 0,02 mm
- Giá treo lực kế
c Tiến hành thí nghiệm
- Đo lực căng Fc
1 Lau sạch chiếc vòng bằng giấy mềm Móc dây treo vòng vào lực kế 0,1N, rồi treo lực kế vào thanh ngang của giá đỡ để đo trọng lượng P của chiếc vòng Lặp lại phép đo P thêm 4 lần và ghi các giá trị đo được vào bảng
2 Đặt hai cốc A, B có ống cao su nối thông nhau lên mặt bàn Đổ chất lỏng cần đo hệ số căng mặt ngoài (nước cất, hoặc nước sạch) vào hai cốc, sao cho lượng nước chiếm khoảng 50% dung tích mỗi cốc Đặt cốc A ngay dưới vòng nhôm đang treo trên lực kế Đặt cốc B lên mặt tấm đế của giá đỡ (mặt tấm
đế cao hơn mặt bàn khoảng 30mm ) Sau khi mực nước trong hai cốc ngang bằng nhau, nới vít hãm khớp đa năng để hạ lực kế xuống thấp dần sao cho mặt đáy của chiếc vòng nằm cách mặt nước khoảng 0,5cm Điều chỉnh dây treo vòng sao cho mặt đáy của vòng song song với mặt nước
3 Kéo nhẹ móc treo vật của lực kế để cho đáy vòng nhôm chạm đều vào mặt nước, rồi buông tay ra Dưới tác dụng của lực dính ướt và lực căng bề mặt, vòng nhôm bị màng nước bám quanh đáy vòng giữ lại
4 Hạ cốc B xuống mặt bàn để nước trong cốc A lại từ từ chảy sang cốc B Quan sát vòng và lực kế, ta thấy đáy vòng như bị "dính" vào mặt nước, nên khi mặt nước trong cốc A hạ xuống thì vòng bị kéo xuống theo, làm cho số chỉ trên lực kế tăng dần Cho đến khi bắt đầu xuất hiện một màng chất lỏng bám quanh chu vi đáy vòng ở vị trí cao hơn mặt thoáng, thì số chỉ trên lực kế không tăng nữa, mặc dù mặt chất lỏng tiếp tục hạ xuống và màng chất lỏng bám quanh vòng tiếp tục bị kéo dài ra, trước khi nó bị dứt đứt Giá trị lực F chỉ trên lực kế ở thời điểm ngay trước khi màng lỏng bị đứt , đúng bằng tổng của trọng lượng P của vòng và độ lớn Fc của lực căng bề mặt chất lỏng tác dụng lên chu vi ngoài
và chu vi trong của vòng Ghi giá trị của lực F vào bảng
5 Đặt lại cốc B lên mặt tấm đế và lặp lại thêm 4 lần các bước 3 và 4 Ghi các giá trị lực F đo được vào bảng
- Đo đường kính ngoài và đường kính trong của vòng.
Dùng thước kẹp đo 5 lần đường kính ngoài D và đường kính trong d của vòng, ghi vào bảng
Trang 9Hình ảnh được trích từ các video thí nghiệm vật lí
Trình bày dụng cụ thí nghiệm
Bộ thí nghiệm xác định hệ số căng bề mặt chất lỏng
Trình bày cách tiến hành thí nghiệm
Bộ thí nghiệm xác định hệ số căng bề mặt chất lỏng
Trang 10C KẾT THÚC VẤN ĐỀ
I KẾT QUẢ
Trên cơ sở nghiên cứu các phương pháp lấy người học làm trung tâm, phát huy tính tích cực, chủ động, tự học của học sinh trong quá trình học các bài thực hành vật lí Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ đã đề ra bước đầu tôi thu nhận được kết quả sau :
- Bản thân tôi đã có thêm một số kỹ năng mới như: xây dựng video, hướng dẫn học sinh khả năng thuyết trình, khả năng vận dụng kiến thức được học áp dụng cho một bài thí nghiệm thực hành
- Trong quá trình áp dụng đề án, khả năng tiếp cận công nghệ thông tin của học sinh được nâng cao
- Đề án giúp cải thiện quá trình tự học ở nhà của học sinh Các video được tạo ra từ chính các bạn trong trường vì vậy khơi gợi hứng thú tìm hiểu của học sinh Đặc biệt nội dung các video đã hỗ trợ rất tốt cho các em trong quá trình tự học tại nhà
Bên cạnh những kết quả khiêm tốn đã đạt được, tôi cũng gặp không ít khó khăn trở ngại :
- Điều kiện cơ sở vật chất còn thiếu nên chất lượng video chưa đảm bảo Các video được quay lại chủ yếu bằng điện thoại nên độ nét chưa cao
- Để thực hiện đề tài, ngoài sự cố gắng của giáo viên còn rất cần đến việc
nỗ lực thực hiện của học sinh Các em phải làm quen với cách làm việc mới, làm quen với quá trình thuyết giảng về thí nghiệm
- Do điều kiện học sinh là vùng núi, còn nhiều khó khăn nên không phải gia đình nào cũng có sẵn các thiết bị trình chiếu trong nhà Vì vậy, ngoài việc cung cấp video cho các em tự tham khảo, giáo viên cần tổ chức thêm hoạt động ngoài giờ, tận dụng máy chiếu nhà trường đề cho các em được xem video
*
Kết quả thực nghiệm
Tôi đã tiến hành làm thực nghiệm trên 2 lớp học có mức độ nhận thức ngang nhau (theo căn cứ kết quả khảo sát đầu năm), tôi đã áp dụng trên 2 lớp như sau:
10C3 dạy theo phương pháp dạy học truyền thống
10C4 dạy theo phương pháp dạy học truyền thống, kết hợp việc cung cấp
video thí nghiệm thực hành cho các em quan sát
Sau khi dạy xong tiết “Thực hành: Khảo sát chuyển động rơi tự do” tôi đã dự vào kết quả của bài báo cáo thực hành và tổng hợp được kết quả sau:
Bảng 2: Kết quả khảo sát thông qua bài báo cáo thực hành sau khi dạy thực
nghiệm ở 2 lớp 10C3, 10C4 như sau:
Lớp số Sĩ
Kết quả khảo sát thông qua bài kiểm tra Loại giỏi Loại khá Loại TB Loại yếu Loại kém S
L
L
Trang 11Mặc dù sự chuyển biến của học sinh cần có một quá trình lâu dài Nhưng
để quá trình đó thuận chiều thì đây là một thực tế khả quan Tôi rất tin vào cách làm này Tôi đã và đang sử dụng để giảng dạy tại trường trung học phổ thông Triệu Sơn 3
Trang 12II KIẾN NGHỊ, ĐỀ XUẤT.
1 Đối với giáo viên:
Trước hết để phục vụ tốt cho giờ học này, người giáo viên phải có sự
chuẩn bị tốt ở nhà Giáo viên phải chịu khó suy nghĩ, nghiên cứu, chuẩn bị giáo
án và xây dựng hệ thống phân dạng và câu hỏi phù hợp một cách cẩn thận , chu
đáo và chính xác
Giáo viên cần động viên, khuyến khích, tạo cơ hội và điều kiện cho học
sinh tham gia một cách tích cực trong quá trình lĩnh hội kiến thức Chú ý khai
thác vốn kinh nghiệm, kỹ năng đã có của học sinh, giúp các em phát triển tối đa
năng lực, tiềm năng của bản thân
2 Đối với học sinh:
Để lĩnh hội các kiến thức một cách dễ dàng và khắc sâu vấn đề cần nghiên
cứu cũng đòi hỏi học sinh phải có sự chuẩn bị tốt ở nhà, nghiên cứu bài học mới
trước khi đến lớp Học sinh phải nhiệt tình, tích cực, chủ động trong quá trình
lĩnh hội kiến thức; nghiêm túc thực hiện các quy định của lớp học, thể hiện một
tinh thần thái độ tốt trong học tập
3 Đối với các cấp lãnh đạo :
Đề nghị các cấp lãnh đạo quan tâm và tạo điều kiện nhiều hơn nữa cho
môn học trong việc mua sắm trang thiết bị cũng như cơ sở vật chất phục vụ cho
việc dạy và học bộ môn Vật lí
Đổi mới phương pháp dạy học đã trở thành pháp lệnh Chỉ có đổi mới
phương pháp dạy và học chúng ta mới có thể tạo được sự đổi mới thực sự trong
giáo dục
Trên đây là đề tài nghiên cứu và đã được tôi áp dụng vào thực tế giảng dạy tại Trường THPT Triệu Sơn 3 Tuy nhiên để có được những giờ dạy thành
công hơn nữa cần phải liên tục rút kinh nghiệm Vì thế tôi rất mong được sự góp
ý chân tình của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG CƠ QUAN Thanh Hóa, ngày 10 tháng 4 năm 2015
Tôi xin cam đoan: Đây là sáng kiến kinh nghiệm của mình viết, không sao chép nội dung của người khác
Người viết sáng kiến
Nguyễn Thị An
