CHẾ tạo và sử DỤNG bộ NGUỒN tần số CAO để NGHIÊN cứu TÍNH CHẤT của ĐIIỆN KHÁNG vào tần số TRONG dạy học về DÒNG điện XOAY CHIỀU ở lớp 12

Để giải quyết vấn đề trên, chúng tôi nhận thấy cầnnghiên cứu và sử dụng bộ nguồn tần số cao để tiếp tục nghiên cứu sự phụthuộc của điện kháng vào tần số và sử dụng vào dạy học sao cho hi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

ĐINH THỊ HẰNG

CHÕ T¹O Vµ Sö DôNG Bé NGUåN TÇN Sè CAO §Ó NGHI£N

CøU TÝNH CHÊT CñA §IIÖN KH¸NG VµO TÇN Sè TRONG D¹Y HäC VÒ

DßNG §IÖN XOAY CHIÒU ë LíP 12

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Mạnh Thảo

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Ban chi ủy,Ban lãnh đạo, đảng bô, phòng Sau Đại học, ban chủ nhiệm khoa Vật lí và thầy cô giáo trong

tổ bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí trường Đại học sư phạm Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn – PGS TS Nguyễn Mạnh Thảo đã hướng dẫn tận tình, động viên, giúp đỡ

em trong suốt quá trình nghiên cứu khoa học và hoàn thành luận văn.

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Hợp đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu lí thuyết khoa học của đề tài để em hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, tổ chuyên môn Vật lí, tập thể lớp 12A1 và 12A2- trường THPT Ba Bể – Bắc Kạn đã ủng hộ tạo điều kiện trong quá trình tiến hành thực nghiệm đề tài.

Tác giả luận văn cũng xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, hỗ trợ kĩ thuật, đóng góp ý kiến… giúp tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.

Hà Nội, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận văn

Đinh Thị Hằng

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

2

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG - HÌNH

4

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thời đại mà cuộc cách mạng khoa học-kĩthuật và công nghệ diễn ra hết sức mạnh mẽ Nó tạo ra cơ sở mới cho sự pháttriển của xã hội, nâng cao đời sống của con người Để theo kịp sự phát triểncủa khoa học và công nghệ, hội nhập vào nền kinh tế tri thức trong thế kỉXXI, sự nghiệp giáo dục cũng phải nhanh chóng đổi mới nhằm đào tạo thế hệtrẻ phát triển nhân cách toàn diện có đức, có tài, có trí tuệ, có tư tưởng thẩm

mĩ, có sức khỏe dồi dào, sẵn sàng thực hiện nghĩa vụ lao động và bảo vệ tổquốc, tạo ra nhân cách người Việt Nam vừa truyền thống, vừa hiện đại, phùhợp với xu thế phát triển chung của thế giới

Để làm được điều này nền giáo dục thế giới nói chung, nền giáo dụcViệt Nam nói riêng đã và đang có những đổi mới về mục tiêu, chương trình,nội dung và phương pháp dạy học đối với các bậc học , môn học trong đó cómôn học Vật lý trung học phổ thông(THPT)

Vật lí phổ thông là môn khoa học thực nghiệm, con đường tìm ra kiếnthức vật lí cũng có những điểm khác biệt so với các môn học khác Muốn quátrình vật lí diễn ra vừa khoa học, vừa phát triển năng lực và kích thích được tinhthần tích cực, say mê của học sinh thì bài học Vật lí không thể thiếu được các thínghiệm

Tuy nhiên qua quá trình tìm hiểu tình hình dạy học môn Vật lí hiện nay

ở các trường phổ thông, kết quả chỉ ra rằng: thực trạng dạy học vật lí hiện naychưa đáp ứng được tính khoa học thực nghiệm của bộ môn Vật lí Tình trạngthiếu thiết bị, dụng cụ hoặc có nhưng chất lượng thấp, không đồng bộ là hiệntượng phổ biến ở hầu hết các trường phổ thông Đây là lí do khiến nhiều giáoviên dạy không có thí nghiệm “dạy chay” Do đó bài học Vật lí cũng vì thế

Như vậy lí luận và thực tiễn đều chỉ ra rằng các thí nghiệm Vật lí đóngvai trò vô cùng quan trọng góp phần nâng cao chất lượng dạy và học mônVật lí.

Trong chương trình vật lí phổ thông, kiến thức về dòng điện xoay chiều

là một trong những kiến thức quan trọng trong chương Vật lí 12 Bộ thínghiệm nghiên cứu về mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp đang dùng ởtrường THPT hiện nay mới chỉ nghiên cứu đến sự phụ thuộc của điện áp vàcường độ dòng điện xoay chiều vào độ lớn của điện trở (R), điện dung (C) và

độ tự cảm (L) Trong khi đó khi tần số thay đổi thì độ lớn của dung kháng,cảm kháng cũng thay đổi, từ đó ảnh hưởng lên dòng điện xoay chiều chạytrong đoạn mạch thì chưa được nghiên cứu một cách trọn vẹn Vì giới hạnnghiên cứu của máy phát âm tần ở các trường THPT hiện nay mới chỉ dừnglại ở mức dưới 1 kHz Để giải quyết vấn đề trên, chúng tôi nhận thấy cầnnghiên cứu và sử dụng bộ nguồn tần số cao để tiếp tục nghiên cứu sự phụthuộc của điện kháng vào tần số và sử dụng vào dạy học sao cho hiệu quả.Bởi vì nếu làm được việc này thì không những mở rộng ,củng cố được kiếnthức về dòng điện xoay chiều cho học sinh THPT, mà còn góp phần khơi dậyniềm đan mê, hứng thú, yêu thích bộ môn Vật lí đối với học sinh lớp 12 nóiriêng và học sinh THPT nói chung

Với những lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Chế tạo và sử dụng bộ nguồn tần số cao để nghiên cứu tính chất của điện kháng vào tần số trong dạy học về dòng điện xoay chiều ở lớp 12”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

- Sử dụng bộ nguồn tần số cao để nghiên cứu tính chất của điện khángvào tần số

- Soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng TBTN đã nghiên cứu để dạyhọc về dòng điện xoay chiều ở lớp 12 nhằm phát huy tính tích cực và pháttriển năng lực sáng tạo của học sinh

6

3 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu sử dụng bộ nguồn tần số cao để nghiên cứu tính chất của điện khángvào tần số trong dạy học về dòng điệnxoay chiều một cách thích hợp sẽ khôngchỉ mở rộng , củng cố được kiến thức cho học sinh mà còn góp phần làm tănghứng thú, yêu thích của học sinh đối với bộ môn Vật lí, nâng cao hiệu quả củahoạt động nhận thức, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo củahọc sinh

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

- Nội dung kiến thức trong chương “Dòng điện xoay chiều” Vật lí 12

- Thiết bị thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành trong chương

“Dòng điện xoay chiều”

- Hoạt động dạy và học các kiến thức trong chương “Dòng điện xoaychiều ” Vật lí 12

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu lí luận dạy học hiện đại về các phương pháp, hình thứcdạy học nhằm tăng cường tính tích cực, sáng tạo của HS trong học tập

- Phân tích phần kiến thức trong chương Dòng điện xoay chiều nhằmtìm hiểu cấu trúc nội dung và đặc điểm các kiến thức cần xây dựng

- Nghiên cứu các bộ TN nghiên cứu về dòng điện xoay chiều đang sửdụng ở một số trường THPT để tìm ra những nội dung kiến thức có thểnghiên cứu được và chưa nghiên cứu được từ những bộ thí nghiệm đó

- Nghiên cứu bộ TN có sử dụng bộ nguồn tần số cao do học viên caohọc K23 Đào Thị Thu Thảo đã nghiên cứu và chế tạo

- Sử dụng bộ TBTN có sử dụng bộ nguồn tần số cao do học viên caohọc K23 Đào Thị Thu Thảo đã nghiên cứu và chế tạo để nghiên cứu tính chấtcủa điện kháng vào tần số

- Thiết kế tiến trình dạy học về sự thay đổi tính chất của điện kháng vàotần số nhằm mở rộng kiến thức cho học sinh về dòng điện xoay chiều, pháthuy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh.

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của tiến trìnhdạy học đã thiết kế

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài luận văn

- Nghiên cứu lý thuyết (nghiên cứu sách, báo về lí luận dạy học Vật líhiện đại, về thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học Vật lí;nghiên cứu các kiến thức cơ bản và các thí nghiệm về dòng điện xoay chiều)

- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị hiện có ở một số trườngTHPT Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV, HS về tình hình dạyhọc các kiến thức về chương "Dòng điện xoay chiều" ở trường đó

- Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm (nghiên cứu các ưu, nhược điểmcủa bộ thí nghiệm về dòng điện xoay chiều đã có)

- Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT tiến trình dạy học đã soạn thảo

- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm

sư phạm, so sánh kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng

7 Đóng góp của đề tài

- Dự kiến đề tài hoàn thành sẽ hệ thống hóa cơ sở lý luận của việc tổchức tình huống học tập theo hình thức có vấn đề nhằm phát huy tính tíchcực, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của HS

- Mở rộng, hoàn thiện và củng cố được kiến thức về dòng điện xoaychiều cho học sinh THPT

- Góp phần nâng cao được hiệu quả hoạt động nhận thức tích cực, sángtạo của HS và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm, năng lực giải quyết vấn đề cho HS

8 Cấu trúc luận văn

Gồm 3 phần:

Phần I: Mở đầu

Phần II: Nội dung

8

Chương I: Cơ sở lí luận của đề tài

Chương II:Sử dụng bộ nguồn tần số cao để nghiên cứu tính chất củađiện kháng vào tần số trong dạy học về dòng điện xoay chiều ở lớp 12

Chương III: Thực nghiệm sư phạm

Kết luận và kiến nghị

Phần III: Tài liệu tham khảo - Phụ lục

CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Thí nghiệm trong dạy học vật lí

1.1.1 Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí

Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con ngườivào các đối tượng của hiện thực khách quan Thông qua sự phân tích các điềukiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta cóthể thu nhận được tri thức mới

Thí nghiệm vật lí có các đặc điểm sau:

Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập cóchủ định sao cho thông qua thí nghiệm, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, cóthể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết

Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thểnghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong đó các đại lượng khác đượcgiữ không đổi

Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng như

dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cầnthiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiêncứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu

Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát đượccác biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của các đại lượng khác

Có thể lặp lại được thí nghiệm Điều này có nghĩa là: với các thiết bị thínghiệm, các điều kiện thí nghiệm như sau thì khi bố trí lại hệ nghiệm thínghiệm, tiến hành lại thí nghiệm, hiện tượng, quá trình vật lí phải diễn ratrong thí nghiệm giống như các lần thí nghiệm trước đó

1.1.2 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí

1.1.2.1 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức

10

Theo quan điểm của lí luận nhận thức, trong dạy học vật lí ở trườngphổ thông, thí nghiệm có các chức năng sau :

Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếpcủa tri thức)

Khi học sinh chưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng nghiên cứu thìthí nghiệm được sử dụng để thu nhận kiến thức đầu tiên về nó,với các hoạtđộng như thiết kế phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, xử líkết quả thí nghiệm

Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đãthu được

Trong nhiều trường hợp, kết quả của thí nghiệm phủ định tính đúng đắncủa tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phảikiểm tra nó ở các thí nghiệm khác Nhờ vậy, thường ta sẽ thu được những trithức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó như nhữngtrường hợp riêng, trường hợp giới hạn

Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vàothực tiễn

Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lí

Bồi dưỡng phương pháp nhận thức vật lí (phương pháp thực nghiệm vàphương pháp mô hình) cho HS là một trong những việc hình thành kiến thức

cơ bản cho HS ở trường phổ thông Thí nghiệm có vai trò quan trọng trong cảhai phương pháp nhận thức vật lí này

1.1.2.2 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học

Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau ở quátrình dạy học:

+ Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu: Đặc biệt có hiệu quả là việc sử dụngthí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề Do kết quả của thí nghiệm mâu thuẫnvới kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn có hoặc trái ngược với sự chờ đợicủa HS nên nó tạo ra nhu cầu hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS.

+ Hình thành kiến thức, kĩ năng mới: Nó cung cấp một hệ thống các dữliệu thực nghiệm, để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra được tính đúngđắn củ giả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thànhkiến thức mới

+ Củng cố ( ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hóa và vận dụng) kiếnthức, kĩ năng của HS

+ Kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS

Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diệncủa HS

+ Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rènluyện kĩ năng, kĩ xảo về vật lí của HS

+ Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lí, tổ chứcquá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của HS

+ Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thểkhác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS

Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy họcvật lí

+ Trong tự nhiên và trong kĩ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình vật líxảy ra dướ dạng thuần khiết Chính nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu cáchiện tượng, quá trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được,thay đổi được, có thể quan sát, đo đặc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới

12

nhận thức được nguyên nhân của mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quyluật giữa chúng với nhau.

+ Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp HS nhanh chóng thu đượcnhững thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật lí

1.1.3 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí

Có hai loại thí nghiệm được sử dụng để dạy học Vật lí ở trường phổ thông là thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực hành.

1.1.3.1 Thí nghiệm biểu diễn

Thí nghiệm biểu diễn do giáo viên thực hiện để chỉ ra các hiện tượngvật lí và các mối liên hệ giữa chúng Đây là dạng thí nghiệm được quantâm nghiên cứu và áp dụng nhiều trong thực tiễn dạy học vật lí Thí nghiệmbiểu diễn chiếm vị trí quan trọng trong việc giáo dục và giáo dưỡng HS.Đây là loại thí nghiệm dễ tổ chức, có hiệu lực ngay và không đòi hỏi sốlượng thiết bị nhiều

Các thí nghiệm biểu diễn có các chức năng sau:

+ Tạo ra các biểu tượng vật lí và giúp hình thành các khái niệm, địnhluật vật lí Các thí nghiệm giúp cụ thể hóa, làm cho những lập luận của GV dễhiểu và đáng tin hơn

+ Kích thích và duy trì hứng thú của HS đối với môn học

+ Nhờ thí nghiệm, GV có thể điều khiển tư duy HS khi nghiên cứu cáchiện tượng và mối liên hệ giữa chúng, muốn vậy việc biểu diễn thí nghiệmphải gắn hữu cơ với bài giảng, với lời giải thích của GV

Các thí nghiệm được biểu diễn là một phần hữu cơ của bài học, chúng

có thể là điểm xuất phát của lời giải thích ( tập trung sự chú ý của HS, tạo ratình huống có vấn đề ), minh họa lời giải thích của GV, khẳng định một kết

toán thực nghiệm, để ôn tập và kiểm tra kiến thức của HS Tuy nhiên các thínghiệm biểu diễn có những hạn chế, chẳng hạn như khi GV làm thí nghiệm,

HS chỉ quan sát chứ không trực tiếp làm, nên có những điều họ chưa kịp nhận

ra Hơn nữa, thí nghiệm biểu diễn cũng có hạn chế trong việc phát triển kĩnăng thực hành và thói quen thực nghiệm của HS

Căn cứ vào mục đích lí luận dạy học của thí nghiệm biểu diễn trongquá trình nhận thức của HS, thí nghiệm biểu diễn gồm những loại sau:

Thí nghiệm mở đầu: nhằm mục đích giới thiệu cho HS biết sơ bộ vềhiện tượng sắp nghiên cứu GV cũng có thể giới thiệu thí nghiệm sau khi đãgiới thiệu với HS một hiện tượng vật lí nào đó mà họ thấy hoặc chưa thấytrong thực tế, nhằm minh họa cụ thể hiện tượng hay củng cố cho những nhậnxét về hiện tượng đó Dùng thí nghiệm mở đầu để tạo ra tình huống có vấn đề,thúc đẩy mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức đã có và nhu cầu hiểu biết hiệntượng mới, gây hứng thú học tập cho HS

Thí nghiệm nghiên cứu về hiện tượng: là thí nghiệm nhằm xây dựngnên hoặc kiểm chứng lại kiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiêncứu kiến thức mới Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng bao gồm:

+ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát là thí nghiệm nhằm cung cấp những

dữ liệu thực nghiệm để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra được tính đúngđắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, giải quyếtđược vấn đề, từ đó xây dựng nên kiến thức mới

+ Thí nghiệm nghiên cứu minh họa là thí nghiệm nhằm kiểm chứng lạikiến thức đã được xây dựng bằng con đường lý thuyết, dựa trên những phépsuy luận logic chặt chẽ

Thí nghiệm củng cố là thí nghiệm nêu lên những biểu hiện của kiếnthức đã học trong tự nhiên, đề cập các ứng dụng của kiến thức này trong sản

14

xuất và đời sống, đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã học để dự đoán hoặcgiải thích hiện tượng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kĩ thuật.Thông qua đó, GV cũng có thể kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS.

1.1.3.2 Thí nghiệm thực tập

Vai trò của thí nghiệm thực tập:

+ Giúp HS nắm vững nội dung kiến thức một cách tự giác, tích cực Dotrực tiếp sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, lắp ráp và vận hành, quan sát hiệntượng, vì vậy HS tin tưởng hơn, hiểu vấn đề một cách cụ thể hơn

+ Rèn luyện cho HS kĩ năng, kĩ xảo trong việc sử dụng các dụng cụ,thiết bị thí nghiệm, thói quen làm việc khoa học, trung thực, khách quan phùhợp nhân cách của con người lao động mới

+ Thí nghiệm thực tập giúp cho HS áp dụng tri thức đã thu nhận vàothực tiễn, làm quen với HS với các phương pháp nhận thức của khoa họcvật lí như quan sát, đo lường, vạch kế hoạch nghiên cứu, đánh giá các kếtquả đo lường

+ Phát triển năng lực sáng tạo của HS, rèn luyện những phẩm chất củangười lao động khoa học kĩ thuật

b Thí nghiệm thực tập là thí nghiệm do HS tự tiến hành trên lớp ( trongphòng thí nghiệm) ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tựlực khác nhau Thí nghiệm thực tập được chia làm ba loại:

+ Thí nghiệm trực diện là thí nghiệm do HS tiến hành trên lớp chủ yếukhi nghiên cứu kiến thức mới, nhưng cũng có thể ôn tập trong tiết học bài mớihoặc ở trong tiết củng cố

+ Thí nghiệm thực hành là thí nghiệm do HS thực hiện trên lớp hoặctrong phòng thí nghiệm sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình vật lí

+ Thí nghiệm và quan sát Vật lí ở nhà là thí nghiệm do HS hoàn toàn tựlực thực hiện ở nhà theo nhiệm vụ mà GV đã giao.

1.1.4 Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phương pháp dạy học đối với việc

sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí

Xác định rõ logic của tiến trình dạy học, trong đó việc sử dụng thí nghiệm

phải là một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học nhằm giải quyết một nhiệm

vụ trong tiến trình nhận thức Trước mỗi thí nghiệm phải đảm bảo cho họcsinh ý thức được sự cần thiết của thí nghiệm và hiểu rõ mục đích của thínghiệm

Xác định rõ các dụng cụ cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng, tiến trình thínghiệm, không xem nhẹ các dụng cụ thí nghiệm đơn giản

Thử nghiệm kĩ lưỡng mỗi thí nghiệm trước giờ học, đảm bảo thí nghiệmphải thành công

Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành thí nghiệm phải tuân thủ theo các quytắc an toàn

1.1.5 Thí nghiệm thực tập sử dụng trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông

1.1.5.1 Các yêu cầu chung đối với TBTN

a Các yêu cầu chung đối với TBTN.

TBTN được chế tạo để sử dụng trong dạy học vật lí phải đáp ứng đượccác yêu cầu theo 4 tiêu chí: yêu cầu về mặt khoa học kĩ thuật, yêu cầu về mặt

sư phạm, yêu cầu về mặt kinh tế và yêu cầu về mặt thẩm mĩ Các yêu cầu nàykhông độc lập mà phụ thuộc lẫn nhau

- Các yêu cầu về mặt khoa học kĩ thuật

* Cho phép tiến hành được TN với hiện tượng xảy ra rõ ràng, dễ thựchiện các thao tác TN Các TN định lượng phải cung cấp được số liệu có độchính xác phù hợp với các yêu cầu đối với TN vật lí phổ thông

16

* Cần bền vững, hoạt động ổn định, tiêu thụ ít năng lượng, các chi tiếtđược chế tạo từ các vật liệu có độ bền cao.

* Có quy trình chế tạo, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa tiện lợi, cầnứng dụng các thành tựu công nghệ mới trong chu trình chế tạo

* Đảm bảo sự an toàn khi sử dụng trong dạy học

- Về mặt sư phạm

* TBTN phải đơn giản: số chi tiết không nhiều, cấu tạo gọn nhẹ, íthỏng, thuận tiện trong sử dụng (tháo lắp, bố trí và tiến hành nhiều TN với nó),

dễ sửa chữa, bảo quản, vận chuyển

* Cần có phạm vi sử dụng rộng (có thể tiến hành nhiều TN theo nhiềuphương án ứng với cùng một mục đích TN)

* Thời gian thực hiện mỗi TN (lắp ráp, bố trí và tiến hành) với TBTNkhông dài

* Có thể sử dụng để tiến hành các TN ở nhiều giai đoạn khác nhau củaquá trình dạy học: làm nảy sinh vấn đề nghiên cứu, hình thành kiến thức mới,củng cố, kiểm tra đánh giá

* Tạo điều kiện cho các hoạt động sáng tạo, nhất là thiết kế phương

- TBTN thực tập cần được chế tạo thành bộ TBTN Trong đó, ngoài các

bộ phận cơ bản, các bộ phận chính cần có nhiều loại để tiến hành nhiều phép

đo với cùng một mục đích TN hoặc thực hiện nhiều TN khác nhau trong cùngmột thời gian Cùng một bộ TBTN đó có thể cho phép tiến hành nhiều TN, ítnhất thuộc phạm vi của một chương trình hoặc của một phần chương trình vật

1.1.5.2 Quy trình xây dựng TBTN thực tập sử dụng trong dạy học vật lí

Để đáp ứng được các yêu cầu nêu trên, quy trình xây dựng cácTBTNthực tập bao gồm các bước sau:

- Căn cứ vào mục tiêu dạy học từng nội dung kiến thức để xác định các

TN cần tiến hành

- Dựa vào thực trạng TBTN để đề ra các thiết bị:

* Nếu chưa có TBTN thì cần phải chế tạo mới đáp ứng các yêu cầu củaTBTN thực tập

* Nếu đã có TBTN biểu diễn thì xem xét xem co thể tìm cách cải tiến

để tạo ra các TBTN thực tập được không

18

- Chế tạo mẫu, tiến hành thử nghiệm nhiều lần các TN với mẫu để điềuchỉnh nhằm đưa ra mẫu hoàn chỉnh.

- TNSP đánh giá mẫu để cải tiến hoàn thiện tiếp để chế tạo TBTNhoàn thiện

- Viết hướng dẫn sử dụng cho TBTN thực tập

1.2 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề(DHPH&GQVĐ)

Hiện có rất nhiều kiểu dạy học khác nhau, ứng với những lứa tuổi khácnhau và ở những môn học khác nhau, nhằm phát triển tính tích cực và nănglực sáng tạo của HS trong hoạt động học tập Trong dạy học vật lí ở trườngphổ thông, kiểu dạy học giải quyết vẫn đề được quan tâm nghiên cứu vậnhành ở đa số các nước trên thế giới

Định nghĩa (V.Ôkôn – những cơ sở của việc dạy học nên VĐ –NXBGD 1976): DH GQVĐ dưới dạng chung nhất là toàn bộ các hành độngnhư tổ chức các tình huống có VĐ, biểu đạt (nêu ra) các VĐ ( tập cho HSquen dần để tự làm lấy công việc này), chú ý giúp đỡ cho HS những điều cầnthiết để GQ VĐ, kiểm tra các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quatrình hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được

DHPH & GQVĐ là kiểu dạy học dạy HS thói quen tìm tòi GQ VĐ theocách của các nhà khoa học, không những tạo nhu cầu, hứng thú học tập, giúp

HS chiếm lĩnh được kiến thức, mà còn phát triển được năng lực sángtạo của HS

1.2.1 Các giai đoạn của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu DHPH & GQVĐ

1.Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống ( điều kiện) xuất phát:từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bàitập, truyện kể lịch sử

2 Phát biểu VĐ cần giải quyết ( câu hỏi cần trả lời)

3 Giải quyết vấn đề

- Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lí thuyết và /hoặc khảo sát thực nghiệm

- Thực hiện giải pháp đã suy đoán

4 Rútrakếtluận ( kiếnthứcmới)

5 Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếptheo

Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết.

GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn VĐ Từ cái đã biết và nhiệm

vụ cần giải quyết, nảy sinh nhu cầu về cái còn chưa biết, về một cách giảiquyết không có sẵn nhưng hi vọng để tìm tòi, xây dựng được

- Khái niệm VĐ: Dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức

mà HS không giải quyết chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫusẵn có, nghĩa là không dùng tư duy tái hiện thông thường để giải quyết, mà

20

phải tìm tòi sáng tạo để giải quyết và khi giải quyết được HS thu nhận đượckiến thức, kĩ năng, cách hành động mới.

VĐ chứa đựng câu hỏi nhưng đó là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi

mà câu trả lời là một cái mới mà phải tìm tòi sáng tạo mới xây dựng được, chứkhông phải là câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại những kiến thức đã có

Khái niệm “ tình huống có VĐ”: tình huống trong đó xuất hiện vấn dềcần giải quyết mà HS có nhu cầu mong muốn giải quyết, tự thấy mình có khảnăng tham gia giải quyết và do đó sẽ suy nghĩ để đưa ra giải pháp riêng củamình, tự tìm tòi cách giải quyết thích hợp

Giai đoạn 2: Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

Dưới sự hướng dẫn của GV, HS cần phát biểu vấn đề cần giải quyết(nêu câu hỏi cần trả lời, mà câu trả lời cho câu hỏi nêu ra chính là nội dungkiến thức mới cần xây dựng)

Giai đoạn 3: Giải quyết vấn đề

Suy đoán giải pháp GQVĐ

Với sự định hướng của GV, HS trao đổi, thảo luận suy đoán giải phápgiải quyết VĐ: Lựa chọn hoặc đề xuất mô hình (kiến thức đã biết, giả thiết)

có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm

Thực hiện giải pháp đã suy đoán: Khảo sát lí thuyết và/hoặc khảo sátthực nghiệm

HS vận hành mô hình (kiến thức đã biết, giả thiết), rút ra kết luận logic

về cái cần tìm; thiết kế phương án TN, tiến hành TN, thu lượm và xử lí các dữliệu cần thiết, rút ra kết luận về cái cần tìm

Giai đoạn 4: Rút ra kết luận

Dưới sự hướng dẫn của GV, HS xem xét sự phù hợp giữa kết luận cóđược nhờ suy luận lí thuyết (mô hình hệ quả lôgic) với kết luận có được từcác dữ liệu thực nghiệm (mô hình xác nhận).

Khi có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì quy nạp chấp nhận kết quảtìm được Kết luận đã tìm được trở thành kiến thức mới

Khi không có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì:

* Xem quá trình thực thi TN đã đảm bảo các điều kiện của TN chưa

* Nếu quá trình thực thi TN đã đảm bảo các điều kiện của TN thì xemlại quá trình vận hành mô hình xuất phát Nếu quá trình vận hành mô hìnhkhông mắc sai lầm thì sẽ dẫn tới phải bổ sung, sửa đổi mô hình xuất phát,thậm chí phải xây dựng lại mô hình mới Mô hình mới thường khái quát hơn

mô hình trước, xem mô hình trước như là trường hợp riêng, trường hợp giớihạn của nó Điều này cũng có nghĩa là chỉ ra phạm vi áp dụng của mô hìnhxuất phát ban đầu

- GV chính xác hóa bổ sung, thể chế hóa kiến thức mới

Giai đoạn 5: Vận dụng kiến thức mới để giải quyết các nhiệm vụ đặt

- TN trong quá trình xây dựng kiến thức như đã nêu thể hiện mối liên

hệ biện chứng giữa hành động lí thuyết và hành động thực nghiệm, giữa suydiễn và quy nạp, giữa tư duy lôgic và tư duy trực giác

22

-Trong dạy học, việc thiết lập được sơ đồ khái quát tiến trình xây dựngkiến thức theo kiểu dạy học PH& GQVĐ là cần thiết cho việc xác định mục tiêudạy học và soạn thảo tiến trình dạy học cụ thể kiến thức mới (thiết kế việc tổchức, kiểm tra, định hướng hành động học của HS đối với kiến thức cần dạy).

Tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học PH& GQVĐ diễn ratheo một trong hai con đường: Con đường lí thuyết và con đường thựcnghiệm

1.2.2 Tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lý thuyết của kiểu DHPH&GQVĐ

Phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu khoa học,tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lý thuyết của kiểu dạy họcDHPH&GQVĐ có các giai đoạn sau:

1.2.3 Tổ chức dạy học giải quyết vấn đề theo hình thức hoạt động nhóm

1.2.3.1 Vai trò của dạy học theo nhóm

Trong dạy học giải quyết vấn đề, sẽ phát triển tối đa tính tích cực vàsáng tạo của HS, nếu ở trong các giai đoạn của quá trình dạy học đều huyđộng được sự tham gia của mọi HS Vì vậy khi tổ chức hoạt động dạy học,

GV cần linh hoạt huy động HS làm việc chung cả lớp, làm việc cá nhân vàđặc biệt là hoạt động nhóm Dạy học theo nhóm là cần thiết và có hiệu quảkhi nội dung học tập có tính phức hợp, có thể chia thành nhiều nội dung

Để hoàn thành nhiệm vụ cần thực hiện trong khi thời gian có hạn, GVchia nhiệm vụ này thành các nhiệm vụ bộ phận Mỗi nhóm HS thực hiện mộtnhiệm vụ bộ phận, tổng hợp kết quả đã hoàn thiện của các nhóm HS sẽ đượckết quả Chúng tôi thấy rằng, làm việc theo nhóm đặc biệt thích hợp ở giaiđoạn thiết kế và thực thi các phương án TN

Việc tổ chức dạy học theo nhóm có những tác dụng nổi bật sau:

Phát huy được đa số HS tích cực, tự lực và tinh thần trách nhiệm trongcông việc

Tạo điều kiện để HS có được sự hỗ trợ sâu sát hơn trong quá trình làmviệc của mình

Phát huy khả năng cộng tác làm việc, tinh thần tập thể, sự quan tâmchia sẻ đến người khác, năng lực giao tiếp: Lắng nghe, phê phán, chấp nhận,tranh luận, bảo vệ ý kiến HS có điều kiện trao đổi, giúp đỡ, thảo luận mà ítchịu áp lực tâm lý từ GV

Theo chúng tôi, thông qua trao đổi nhóm, tính sáng tạo của HS có điềukiện được phát triển và bộc lộ rõ nhất ở giai đoạn đề xuất các giải pháp, thiết kếphương án TN, tìm hiểu cấu tạo và khả năng sử dụng các TBTN Dựa vào những

tác dụng này của hoạt động nhóm, chúng tôi sữ đánh giá hiệu quả của tiến trìnhdạy học đã xây dựng trong việc phát triển tích cực và sáng tạo của HS.

1.2.3.2 Bản chất của quá trình dạy học nhóm

Trong phương pháp dạy học, khi tổ chức HĐ nhóm, ta lấy HS làmtrung tâm tiếp cận từ việc dạy cho tới việc học vì hiệu quả thực tế của ngườihọc Sự tác động giữa 3 thành tố: GV, HS và tri thức được diễn ra trong môitrường HĐ nhóm, trong đó :

+ HS là chủ thể tích cực của HĐ học, tự mình tìm ra tri thức bằng chính

HĐ của bản thân và sự hợp tác với bạn, với GV

+ Nhóm là môi trường xã hội cơ sở, là nơi diễn ra quá trình hìnhthành giao lưu giữa các HS với nhau và giữa HS với GV làm cho các tri thức

cá nhân được xã hội hoá

+ GV là người hướng dẫn, tổ chức, điều khiển HĐ của các nhóm

HS, giúp HS tự tìm ra tri thức

+ Tri thức được HS tự tìm ra trong HĐ hợp tác với bạn, với GV Như vậy, bản chất của quá trình dạy học nhóm là quá trình thựchiện những biện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức, điều khiển mối tương tácgiữa các thành tố: GV, nhóm HS và tri thức làm cho chúng vận động và pháttriển theo một trật tự nhất định

Quy trình tổ chức dạy học nhóm là tập hợp các giai đoạn, các bước

để thực hiện HĐ dạy học nhóm của GV và HS, từ khi bắt đầu đến khi kết thúc

HĐ của họ Dạy học nhóm có thể sử dụng ở nhiều thời điểm khác nhau củatiết học, có thể là một phần của tiết học, có thể cả tiết học hoặc trong vài batiết học

- Quy trình gồm các bước sau:

+ GV giao nhiệm vụ

26

+ HS làm việc theo nhóm, GV quan sát HĐ của các nhóm và giúp

đỡ khi cần thiết

+ Thảo luận, tổng kết trước lớp

Những ưu điểm và nhược điểm của hình thức dạy học nhóm

- Ưu điểm:

+ Việc học tập theo nhóm giúp HS có thể cùng nhau đạt được các kếtquả mà các em khó có thể làm được một mình, bằng cách mỗi người đónggóp một phần hiểu biết của mình, để rồi tất cả hợp lại thành một “bức tranhtổng thể”

+ Việc học nhóm nếu được tổ chức tốt thì sẽ hình thành và phát triểnnhân cách, năng lực của HS trong HĐ Học qua làm, qua khắc phục sai lầm,học qua giao tiếp, trình bày ý kiến với người khác, với thực tiễn

+ GV có cơ hội tận dụng ý kiến và kinh nghiệm của người học

+ Việc sử dụng dạy học nhóm sẽ cải thiện quan hệ của HS với nhau,tạo cho lớp học không khí tin cậy, khuyến khích hơn Hầu hết mọi người aicũng thích HĐ giao tiếp xã hội, việc chia nhóm sẽ xây dựng được thái độ tíchcực, chủ động của người học

+ Khi thảo luận nhóm, lớp học thường sẽ ồn và một số HS sẽ có tư thếngồi không thuận lợi để nhìn lên bảng

+ Giao nhiệm vụ, thảo luận nhóm không khoa học sẽ mất nhiều thờigian và việc tổ chức HĐ theo nhóm sẽ trở nên “hình thức”.

+ GV có thể mắc vào 2 thái cực: Hoặc rất ít khi tổ chức hoạt độngnhóm, dẫn đến không phát huy được tính ưu việt của hình thức dạy học nàyhoặc dạy học kiến thức nào cũng tổ chức hoạt động nhóm, mặc dù, thực tế,

HS cũng cần có những lúc suy nghĩ độc lập và tập trung tư duy ở mức độ cao

1.2.3.3 Cách chia nhóm thực hiện các TN thực tập trong dạy học vật lí

Có nhiều cách chia nhóm, dù theo cách nào việc chia nhóm cần đảmbảo sao cho tăng cường tối đa các hoạt động thực nghiệm của HS mà vẫn phùhợp với điều kiện lớp học hiện nay (chật chội, thiếu ánh sáng, thiếu điện) vớithời gian tiến hành có hạn trong khi nội dung học tập lại khá nhiều

Chia lớp thành các nhóm lớn, với số nhóm bằng TBTN hiện có, mỗinhóm lại chia thành các nhóm nhỏ, bằng với số nhiệm vụ cần kiểm nghiệm( ứng với số thiết bị chính trong bộ TBTN) Các nhóm nhỏ này thực hiện cácphương án TN đã đề xuất và khi cần có thể ghép với các nhóm nhỏ khác đểthực hiện phương án kết hợp tiếp theo

Nếu có nhiều giả thuyết hoặc nhiều kết quả cần kiểm nghiệm thì trướchết cần chia để số lượng nhóm lớn bằng số lượng giả thuyết hoặc số kết quảcần kiểm nghiệm Các nhóm lớn này lại được chia thành các nhóm theo quytắc trên Cách làm này tạo ra được dược dữ liệu thực nghiệm phong phú, dễkhái quát hóa, đảm bảo về thời gian quy định và huy động được số lượng lớn

HS tham gia

Trong luận văn, tùy theo từng nội dung kiến thức, chúng tối áp dụngcách chia nhóm trên để tiến hành các TN kiểm nghiệm về tính chất của điệnkháng khi tăng tần số

1.2.3.4 Các kiểu hướng dẫn giải quyết vấn đề

28

Trong dạy học giải quyết vấn đề đặc biệt là khi tổ chức dạy học theo hìnhthức hoạt động nhóm, việc hướng dẫn các hành động học tập của HS cũng chưađáp ứng được thì sẽ hạ thấp đàn yêu cầu xuống theo các mức độ sau:

Hướng dẫn tìm tòi: đòi hỏi các HS tự lực hoạt động ở mức cao nhất đểgiải quyết vấn đề học tập, GV chỉ đưa ra những chỉ dẫn chung cho việc thựchiện các nhiệm vụ

Hướng dẫn tìm tòi khái quát chương trình hóa: Mức độ yêu cầu tuyệtđối với HS được hạ thấp dần Nhiệm vụ lớn được HS tách thành các nhiệm vụnhỏ hơn, sao cho bằng sự nỗ lực của bảng thân và dựa trên các nền kiến thức,

kĩ năng đã có, HS có thể thực hiện được

Hướng dẫn tái tạo: Khi có một số HS không đủ khả năng để thực hiện

sự tìm tòi từng phần ở trên, GV thực hiện hướng dẫn tái tạo Trước hết là kiểutái tạo theo angorit, cho HS thực hiện theo từng bước Nếu HS vẫn khôngthực hiện được thì mới thực hiện sự tái tạo hướng dẫn tái tạo với từng thao tác

cụ thể riêng biệt Kiểu hướng dẫn này có thể áp dụng với các HS nhận thứcchậm về vật lí hoặc trong giai đoạn đầu nhận thức một nội dung mới

Áp dụng các kiểu hướng dẫn nêu trên, việc hướng dẫn HS giải quyếtcác vấn đề trong tiến trình dạy học từng nội dung trong phần kiến thức “ cảmứng điện từ” khi thực hiện TNSP được thực hiện theo trình tự: Đầu tiên, sửdụng kiểu hướng dẫn tìm tòi, khi HS gặp khó khăn, thu hẹp dần phạm vi tìmtòi, tức là sử dụng kiểu hướng dẫn tìm tòi khái quát chương trình hóa, cuốicùng, nếu HS vẫn gặp khó khăn thì mới thực hiện hướng dẫn tái tạo

1.3 Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập [9]

1.3.1 Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực học tập thực chất là tính tích cực nhận thức, đặc trưng ởkhát vọng hiểu biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong quá trình chiếmlĩnh tri thức Theo Kharlanop “Tích cực trong học tập có nghĩa là hoàn thànhmột cách chủ động, tự giác, có nghị lực, có hướng đích rõ rệt, có sáng kiến vàđầy hào hứng, những hành động trí óc và chân tay nhằm nắm vững kiến thức,

kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng chúng vào học tập và thực tiễn” Như vậy tích cực

là một đức tính quý báu rất cần thiết cho mọi quá trình nhận thức, là nhân tốrất quan trọng tạo nên hiệu quả học tập

Trong dạy học, việc phát triển tính tích cực của HS là điều kiện quantrọng quyết định đến chất lượng kiến thức và việc rèn luyện năng lực hoạtđộng của HS Quá trình dạy học cần được thực hiện sao cho các tác động từphía GV lên HS cộng hưởng được với các nỗ lực học tập của chính bản thân

họ Để làm được điều này, cách tốt nhất là hướng hoạt động của HS vào cáchoạt động say mê tìm tòi giống như các nhà khoa học tìm cách giải quyết cácvấn đề khoa học

1.3.2 Các biểu hiện của tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực nhận thức biểu hiện sự nỗ lực của chủ thể khi tương tácvới đối tượng trong quá trình học tập, nghiên cứu; thể hiện sự nỗ lực của hoạtđộng trí tuệ, sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lí (như hứng thú,chú ý, ý chí ) nhằm đạt được mục đích đặt ra với mức độ cao

GV muốn phát hiện được HS có tính tích cực học tập không, cần dựavào những dấu hiệu sau đây:

- HS tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập

- HS sẵn sàng, hồ hởi đón nhận các nhiệm vụ mà GV giao cho

- HS tự giác thực hiện các nhiệm vụ mà mình đã nhận mà không cầnphải để GV đôn đốc, nhắc nhở

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

30

- HS mong muốn được đóng góp ý kiến với GV, với bạn bè nhữngthông tin mới mẻ hoặc những kinh nghiệm có được ngoài sách vở, từ nhữngnguồn khác nhau.

- HS 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

- HS thường xuyên trao đổi, tranh luận với bạn bè để tìm phương ángiải quyết vấn đề, mong muốn được GV giúp đỡ, chỉ dẫn mà không nản chíkhi gặp khó khăn

Ngoài ra, tính tích cực của HS trong hoạt động học tập còn có thể nhậnthấy trong biểu hiện về mặt ý chí như: sự tập trung vào vấn đề đang nghiêncứu, kiên trì theo đuổi mục tiêu, không nản chí trước những khó khăn hoặcthái độ phản ứng trong những giờ học hay hoạt động nhóm là hào hứng, sôinổi hay chán nản, thờ ơ

Những biểu hiện trên đây của tính tích cực trong học tập của HS lànhững căn cứ để chúng tôi đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạnthảo và TBTN đã chế tạo

1.3.3 Các cấp độ của tính tích cực của học sinh trong học tập

Khi nói về tính tích cực người ta thường đánh giá nó ở cấp độ cá nhânngười học trong quá trình thực hiện mục đích hoạt động chung TheoG.I.Sukina tính tích cực được chia ra làm ba cấp độ:

- Tính tích cực bắt chước, tái hiện (xuất hiện do tác động bên ngoài):

HS bắt chước hành động của GV, của bạn bè

- Tính tích cực tìm tòi (đi liền với quá trình hình thành khái niệm, giảiquyết tình huống nhận thức): HS tìm cách độc lập giải quyết vấn đề đã nêu ra,tìm ra cách giải quyết hợp lí nhất

- Tích cực sáng tạo (thể hiện khi chủ thể tìm tòi kiến thức mới): HSnghĩ ra cách thiết kế, chế tạo dụng cụ TN và các phương án TN mới.

1.3.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực của học sinh

Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của HS trong giờ lênlớp được phản ánh trong các công trình xưa và nay có thể tóm tắt như sau:

- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề đangnghiên cứu

- Nội dung dạy học phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cáimới phải liên hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai.Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày,thỏa mãn nhu cầu nhận thức của HS

- Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, TN, thực hành, sosánh, tổ chức thảo luận, semina và phối hợp chúng với nhau

- Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâuthuẫn với nhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cáchđột ngột, bất ngờ

- Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tậpthể, tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng TN

- Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới

- Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời,đúng mức

- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS

- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phươngtiện thông tin đại chúng và các hoạt động xã hội

32

- Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sựhọc nói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt.

- Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội.Trong thờigian tới nên điều chỉnh công tác nghiên cứu và chỉ đạo vấn đề tích cực hóahoạt động nhận thức của HS theo một số hướng cơ bản sau:

- Nghiên cứu phương pháp nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thứcsáng tạo chứ không dừng lại mức độ tái hiện như hiện nay

- Phát huy sức mạnh bản chất của người học, mà theo K.Mark đó là: trítuệ, tâm hồn và ý chí Đặc biệt là sức mạnh tâm hồn (hứng thú, xúc cảm ) làđiều lâu nay chưa được chú ý đúng mức

- Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các GV, các nhà quản lí,các nhà văn hóa và phụ huynh HS

1.3.5 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới vềvật chất và tinh thần, tìm ra những kiến thức mới, giải pháp mới, công cụmới… và vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới Sảnphẩm của sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách suy luận logichay bắt chước, làm theo

1.3.6 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Để đánh giá năng lực sáng tạo, người ta thường căn cứ vào các sảnphẩm của quá trình hoạt động Tuy nhiên, nếu tạo điều kiện cho HS tích cựctham gia vào giải quyết các vấn đề học tập thì có thể đánh giá năng lực sángtạo của HS thông qua những dấu hiệu được bộc lộ ngay trong quá trình thựchiện các nhiệm vụ Các biểu hiện của năng lực sáng tạo bao gồm:

- Từ những kinh nghiệm thực tế, từ những kiến thức đã có HS đề xuất

đưa ra được các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ TN và cùng một TN đưa rađược các phương án chế tạo dụng cụ TN khác nhau HS đưa ra được những sángkiến kĩ thuật để dụng cụ bền hơn, đẹp hơn, KQTN chính xác hơn

- Đề xuất được phương án dùng những dụng cụ TN đã chế tạo để làm

TN kiểm tra các dự đoán và kiểm nghiệm lại các kiến thức đã học

- HS dự đoán được kết quả các TN, dự đoán được phương án nào chínhxác hơn, phương án nào sai số ít hơn

- Vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tế một cách linh hoạt như giảithích một số hiện tượng vật lí và một số ứng dụng có liên quan

Những biểu hiện của năng lực sáng tạo nêu trên là căn cứ để chúng tôichế tạo TBTN và soạn thảo tiến trình dạy học nhằm phát triển năng lực sángtạo của HS và cũng là tiêu chí để chúng tôi đánh tính khả thi của TBTN đãchế tạo và tiến trình dạy học đã soạn thảo

1.3.7 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Năng lực sáng tạo gắn liền với vốn hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo của bảnthân chủ thể Khi càng thành thạo trong lập luận, càng có kiến thức sâu rộngthì càng nhạy bén trong tư duy để đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương ánhợp lí, nhiều giải pháp giải quyết và tạo điều kiện cho trực giác phát triển Đểphát triển năng lực sáng tạo của HS, có thể chú ý đến các biện pháp sau:

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thứcmới: Kiến thức vật lí trong trường phổ thông là những kiến thức đã được loàingười khẳng định; tuy vậy, chúng luôn luôn là mới mẻ đối với HS Việcnghiên cứu kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống đòi hỏi

HS phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới đối với chính bản thân họ

Tổ chức quá trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho HS trên

34

con đường hoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ dựatrên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới.Việc tập trung sức lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệuquả, rèn luyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú Trong nhiều trườnghợp, GV có thể giới thiệu cho HS kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết: Như đã biết, dựđoán có vai trò rất quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Dự đoándựa chủ yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thứcsâu sắc về mỗi lĩnh vực Có thể có các cách dự đoán sau đây trong giai đoạnđầu của hoạt động nhận thức vật lí của HS:

+ Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có

+ Dựa trên sự tương tự: dựa trên một dấu hiện bên ngoài giống nhau mà

dự đoán sự giống nhau về bản chất; dựa trên sự giống nhau về cấu tạo mà dựđoán sự giống nhau về tính chất; dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiệntượng mà dự đoán giữa chúng có quan hệ nhân quả; dựa trên nhận xét thấy: haihiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán

về quan hệ nhân quả giữa chúng; dựa trên sự thuận nghịch thường thấy củanhiều quá trình; dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đãbiết sang một lĩnh vực khác; dự đoán về mối quan hệ định lượng

- Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán: Trong nghiên cứu vật

lí, một dự đoán, một giả thuyết thường là một sự khái quát các sự kiện thựcnghiệm nên nó có tính chất trừu tượng, tính chất chung, không thể kiểm tratrực tiếp được Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tếkhông, ta phải xem điều dự đoán đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, cónhững dấu hiệu nào có thể quan sát được Điều đó có nghĩa là: từ một dự

thực tế, sau đó THTN để xem hệ quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp vớikết qủa TN không Hệ quả suy ra được phải khác với những sự kiện ban đầudùng làm cơ sở cho dự đoán thì mới có ý nghĩa Số hệ quả phù hợp với thực

tế càng nhiều thì dự đoán càng trở thành chắc chắn, sát với chân lí hơn

- Giải các bài tập sáng tạo: Ở trên, ta đã xem xét việc rèn luyện nănglực sáng tạo cho HS trong quá trình xây dựng kiến thức mới Ngoài ra, trongdạy học vật lí, người ta còn xây dựng những loại bài tập riêng vì mục đích này

và được gọi là bài tập sáng tạo Trong loại bài tập sáng tạo này, ngoài việcphải vận dụng một số kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độclập mới mẻ, không thể suy ra một cách lôgic từ những kiến thức đã học

KẾT LUẬN CHƯƠNG I

Trong chương này chúng tôi trình bày một số vấn đề cơ sở lí luận vềviệc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của HS trong đó chú ý đếnvai trò của thí nghiệm trong tiến trình giải quyết vấn đề

Dạy học theo định hướng giải quyết các vấn đề học tập là điều kiện tốt đểphát huy tính tích cực nhận thức và năng lực nhận thức sáng tạo của HS Để pháthuy tính tích cực, sáng tạo của HS thì khi tổ chức HĐ giải quyết vấn đề, GV cầnbiết rõ: Các biểu hiện, mức độ, nguyên nhân và các biện pháp tăng cường tínhtích cực nhận thức Để cụ thể hóa tiến trình dạy học giải quyết vấn đề và để pháthuy đầy đủ vai trò tích cực của HS trong HĐ cá nhân, thảo luận tập thể cũng nhưvai trò của GV trong việc tổ chức, kiểm tra, định hướng các HĐ thì với mỗinhiệm vụ nhận thức cần phải được thực hiện theo bốn giai đoạn của của tiếntrình xây dựng kiến thức theo kiểu DHPH & GQVĐ:

Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết

Giai đoạn 2: Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

Giai đoạn 3: Giải quyết vấn đề

36

Giai đoạn 4: Rút ra kết luận

Giai đoạn 5: Vận dụng kiến thức mới để giải quyết các nhiệm vụ đặt ratiếp theo

Để tổ chức HĐ nhận thức của HS đạt kết quả cao thì bản thân GV phải

am hiểu về các giai đoạn của dạy học phát triển vấn đề Đặc biệt môn Vật lí làmôn khoa học thực nghiệm nên GV không thể xem nhẹ vai trò của các thínghiệm Vật lí trong bài giảng Vật lí Có các thí nghiệm Vật lí trong giờ họcsinh sẽ hiểu bài hơn, nhớ kiến thức lâu hơn và yêu thích môn học Vật lí hơn

Căn cứ vào chuẩn kiến thức kỹ năng của Bộ giáo dục và đào tạo Căn

cứ vào mục tiêu phát triển con người chúng tôi đề xuất các mục tiêu cần đạtđược như sau:

2.1.1 Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều

- Viết được biểu thức cường độ dòng điện và điện áp tức thời

- Trình bày được nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều và các cách đểtạo ra dòng điện xoay chiều

- Viết được các công thức tính và nêu được ý nghĩa của cảm kháng,dung kháng và tổng trở của mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp và nêu được

- Phát biểu được định nghĩa và viết công thức tính giá trị hiệu dụng củacường độ dòng điện và điện áp.

- Viết được các hệ thức các hệ thức của định luật Ôm đối với đoạnmạch RLC nối tiếp

- Nêu được điều kiện để xảy ra cộng hưởng

- Trình bày được nguyên tắc hoạt động của máy biến áp, máy phát điệnxoay chiều, động cơ xoay chiều ba pha

2.1.2 Kĩ năng

- HS đề xuất được phương án thí nghiệm, các dụng cụ thí nghiệm, cáchtiến hành thí nghiệm

- Làm việc hiệu quả theo nhóm

- Lắp ráp các TBTN, tiến hành thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu (xácđịnh được các sai số của phép đo và nguyên nhân gây sai số), rút ra kết luận

từ kết quả thu được…

- Giải thích được phụ thuộc của độ lớn điện kháng vào tần số

2.1.3 Phát triển tư duy

Trong các tài liệu sách GV chưa đề cập đến mục tiêu này, chúng tôi đềnghị bổ sung mục tiêu theo các cấp độ phát triển tư duy như sau:

- Ở mức độ hiểu, vận dụng: Thực hiện được các thí nghiệm theo kếhoạch đã có, biết cách xử lí số liệu

- Ở mức độ vận dụng linh hoạt: Đề xuất cách bố trí, tiến hành thínghiệm; rút ra được các yếu tố cần kiểm nghiệm từ các kết quả suy luận líthuyết; vận dụng lí thuyết để giải được các bài tập về hiện tượng cảm ứngđiện từ ở dạng phức tạp hơn

38

- Ở mức độ sáng tạo: đề xuất được phương án thí nghiệm cần tiến hành

để kiểm tra các kết quả thu được từ suy luận lí thuyết; đề xuất cách chế tạo/cảitiến TBTN cho phù hợp hơn với yêu cầu của các thí nghiệm cần tiến hành

2.2 Thực trạng dạy học các kiến thức dòng điện xoay chiều ở trường THPT

2.2.1 Mục đích điều tra

Tìm hiểu tình hình thực tế việc dạy học phần dòng điện xoay chiều ởtrường THPT Ba Bể để phát hiện những điểm còn hạn chế về phương phápdạy, phương pháp học, sai lầm phổ biến của HS, tình hình TBTN về phầndòng điện xoay chiều và tình hình sử dụng TBTN trong dạy học kiến thứcphần này.Đây cũng là một căn cứ để tôi chế tạo TBTN cho phần dòng điệnxoay chiều nhằm phát huy tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo của HS

và góp phần nâng cao chất lượng kiến thức HS

2.2.2 Phương pháp điều tra.

Điều tra GV và HS bằng phiếu,trao đổi trực tiếp, dự giờ lên lớp và quacác bài kiểm tra

Tham quan phòng thí nghiệm để tìm hiểu về tình trạng các TBTN phục

vụ giảng dạy phần dòng điện xoay chiều

2.2.3 Đối tượng điều tra.

Các GV Vật lí và HS của trường THPT Ba Bể, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn Phòng thí nghiệm Vật lí của trường THPT Ba Bể, huyện Ba Bể, tỉnhBắc Kạn

2.2.4 Kết quả điều tra

a Tình hình giáo viên và phương pháp dạy của giáo viên

* Tình hình giáo viên

Đội ngũ GV Vật lí của trường đều được đào tạo chính quy tại các trường

ĐH Sư phạm trong nước như: ĐH Sư phạm Hà Nội II, ĐH Sư phạm TháiNguyên… giảng dạy đúng chuyên môn, có kinh nghiệm, nhiệt tình, tâm huyếtvới nghề

* Phương pháp giảng dạy

Qua việc tổng hợp phiếu điều tra về tình hình dạy học phần dòng điệnxoay chiều cho thấy:

Việc dạy các kiến thức trên thường là thuyết trình,thông báo sao cho càngđơn giản càng tốt.Do đó đại đa số HS chỉ tiếp thu kiến thức một cách máy móc,

mơ hồ, đại khái Hs không biết đề xuất phương án thí nghiệm và không biết xử lí

số liệu từ thí nghiệm Phương pháp dạy chưa phát huy được tính tích cực, sángtạo của HS bởi GV chưa giao nhiệm vụ nhận thức cho HS

GV ngại làm TN, một số GV cho rằng: vì đa phần học sinh vùng núi tưduy chậm nên không cần đi sâu, không cần đầu tư, nên chỉ chú trọng đến việchọc thuộc long những kiến thức trọng tâm và vận dụng công thức để làm bài tậpcho học sinh

b Tình hình học của HS

Nhiều HS trả lời các câu hỏi chỉ mang tính chất cảm tính, không biết kiếnthức có đúng hay sai, chính xác hay chưa Đa số học sinh HS còn thụ động trongviệc tiếp thu kiến thức mới, lười suy nghĩ, lười hoạt động chỉ ngồi nghe cô giáogiảng, đợi thầy cô đọc cho chép, chưa có thói quen tìm tòi, suy nghĩ, tự đặt câuhỏi và đi tìm câu trả lời Hầu hết HS không tự đề xuất vấn đề nghiên cứu, ít đặtcâu hỏi với Gv Về mức độ nhận thức , chủ yếu chỉ dừng lại ở mức độ nhận biết

và vận dụng được tình huống quen thuộc còn những bài vận dụng, sáng tạo kiếnthức thì hầu như các em không làm được Do ít được làm thí nghiệm nên các em

40