Soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm về khúc xạ ánh sáng lớp 11 trung học phổ thông theo chương trình nâng cao nhằm phát huy tính tích cực

kia, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức để tựlực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khácnhau thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện vàbiến thành vốn riêng

1 LL & PP d¹y häc bé

m«n VËt lÝ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

SOẠN THẢO VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP

THÍ NGHIỆM VỀ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH

Chuyªn ngµnh: LÝ luËn vµ ph ¬ng ph¸p d¹y häc bé m«n vËt lÝM· sè: 60 14 10

Lời Cảm Ơn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Phó Giáo s - Tiến sĩ Lê Thị Oanh và Phó Giáo s - Tiến

sĩ Nguyễn Ngọc Hng đã tận tình chỉ bảo tác giả

trong suốt quá trình nghiên cứu Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô phản biện

đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều, song bản luận văn này không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót Rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn .

Hà Nội, tháng 10 năm 2009

Tác giả

Phạm Đình Lợng

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam

Độc lập ◻ Tự do ◻ Hạnh phúc

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đề tài này là do tôi nghiên cứu, khôngsao chép và đề tài này cha đợc công bố trên sách, báo hay tạp chí

Hà Nội, ngày 16, tháng 10năm 2009 Tác giả

Phạm Đình Lợng

6 Giả thuyết khoa

học 5

1.1 Khái niệm về bài tập vật

lí 61.2 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lí trong dạy

1.3 Phân loại bài tập vật

lí 81.4 Bài tập thí nghiệm 111.5 Tín

h tích cực của học sinh trong học tập 131.6 Kiế

n thức vật lí Các dấu hiệu của chất lợng kiến thức 151.7 Cở

sở định hớng giải bài tập vật lí 16

íng dÉn häc sinh gi¶i bµi tËp vËt lÝ 181.9 Tæ chøc d¹y häc vÒ bµi tËp vËt lÝ 26KÕt luËn ch¬ng I 29

1.8 H-Chơng II Soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm về

2.1 Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng và phát triển t duy vềkhúc xạ ánh

sáng lớp 11 trung học phổ thông theo chơng trình nângcao 302.2.Phân loại và đặc điểm bài tập về khúc xạ ánh sáng lớp 11

trung học phổ thông theo chơng trình nâng cao 322.3 Soạ

n thảo hệ thống bài tập thí nghiệm về khúc xạ ánh sáng 332.4 Dự kiến tổ chức cho học sinh giải hệ thống bài tập 56Kết luận chơng II 63

3.1 Mụ

c đích thực nghiệm 643.2 Đối tợng thực nghiệm 643.3 Ph-

ơng pháp thực nghiệm 643.4 Kếtquả thực nghiệm 65Kết luận chơng III 82Kết luận 83Tài liệu tham khảo

Mở đầu

1.Lí do chọn đề tài

Do yêu cầu của sự phát triển kinh tế, xã hội đối với việc

đào tạo nguồn nhân lực trong giai đoạn mới, đất nớc ta

đang bớc vào giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa vớimục tiêu đến năm 2020, Việt Nam sẽ từ một nớc nôngnghiệp về cơ bản trở thành nớc công nghiệp, hội nhập vớicộng

đồng quốc tế Nhân tố quyết định thắng lợi của công cuộchiện đại hoá, công nghiệp hoá và hội nhập quốc tế là conngời, là nguồn lực ngời Việt nam

đợc phát triển về số lợng và chất lợng trên cơ sở mặt bằngdân trí đợc nâng cao Trớc đòi hỏi của thực tiễn, mục tiêugiáo dục nớc ta cần phải thay đổi, do đó nội dung và ph-

ơng pháp dạy học cũng phải thay đổi để đáp ứng nhiệm

vụ dạy học trong giai đoạn mới

Đổi mới phơng pháp dạy học là phải hớng vào việc tổchức tạo điều kiện cho học sinh tham gia vào các hoạt độnghọc tập theo hớng tự lực, tích cực, tìm tòi sáng tạo chiếmlĩnh kiến thức một cách hào hứng và sôi nổi Nh vậy, cùngvới việc học các kiến thức khoa học, học sinh còn phải họccả phơng pháp để nhận thức các kiến thức đó và học cáchvận dụng chúng vào những trờng hợp cụ thể

Bài tập vật lí có vai trò vô cùng quan trọng, đợc sử dụng trong nhiều giai

đoạn của quá trình dạy học Bài tập vật lí, thể hiện khả năngvận dụng kiến vào thực tiễn Bài tập vật lí giúp học sinhthể hiện sâu hơn những quy luật vật lí, những hiện tợngvật lí, biết phân tích chúng vào những vấn đề thực tiễn.Trong nhiều trờng hợp, dù giáo viên có cố gắng trình bày tài

liệu mạch lạc, lôgic, phát biểu định nghĩa, định luật thậtchính xác, làm thí nghiệm đúng phơng pháp và có kết quảthì đó mới là điều kiện cần, chứ cha phải là điều kiện đủ

để học sinh hiểu sâu kiến thức Chỉ có thông qua bài tập

d-ới hình thức này hoặc hình thức

kia, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức để tựlực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khácnhau thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện vàbiến thành vốn riêng của học sinh.

Đổi mới phơng pháp dạy học là phải đổi mới mọi khâucủa quá trình dạy học, trong đó có khâu củng cố (ôn tập,

đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá kiến thức), vận dụng kiếnthức vào thực tiễn, Đồng thời phải đổi mới cả quá trìnhlàm việc với bài tập vật lí, sao cho phát huy tính tích cực,nâng cao chất lợng kiến thức của học sinh

Do đó, về mặt hiệu quả của việc dạy học vật lí ở ờng phổ thông, đặc biệt là rèn luyện kĩ năng vận dụngkiến thức đã lĩnh hội thì vai trò của bài tập vật lí là hết sứcquan trọng Vì vậy, vấn đề hớng dẫn học sinh giải bài tậpvật lí khoa học, qua đó học sinh hiểu sâu hơn ý nghĩavật lí của các vấn đề cần giải quyết, rèn luyện t duy vật lí

tr-là hết sức cần thiết

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, các thí nghiệmvật lí đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành trithức vật lí của học sinh Một trong những nhiệm vụ quantrọng của vật lí hiện nay trong việc bồi dỡng cho học sinhphơng pháp nhận thức là phơng pháp thực nghiệm Chỉ cóthông qua các bài thực hành của học sinh, các thí nghiệmbiểu diễn của giáo viên và các bài tập thí nghiệm mới có thểbồi dỡng phơng pháp thực nghiệm cho học sinh đạt hiệu quả

và cũng qua đó mà học sinh hiểu sâu hơn kiến thức vật lí

Qua tìm hiểu tình hình giảng dạy bộ môn vật lí ởtrờng phổ thông, chúng tôi nhận thấy: Học sinh ít đợc làmthực hành, trong các giờ bài tập, chủ yếu là các bài tập

định lợng, nặng về bài tập tính toán, bài tập trắcnghiệm khách quan, coi nhẹ bài tập thí nghiệm nên học sinh

ít hứng thú, cha thể hiện đặc thù của bộ môn Và khi dạyhọc bài tập về khúc xạ ánh sáng cũng không thoát khỏi thựctrạng này Trong khi đó ở phần này, có nhiều điều kiện

thuận lợi để tổ chức dạy học các bài tập thí nghiệm hấpdẫn, chỉ cần sử dụng các dụng cụ đơn giản, dễ kiếm, rẻtiền.

Từ việc phân tích những nhiệm vụ của bài tập vật lí

và từ những nhận

định trên về tình hình giảng dạy bài tập vật lí, chúng tôithấy: để nâng cao hơn hiệu quả của việc giảng dạy, giáoviên cần phải chú trọng nhiều hơn đến hệ thống bài tậpthí nghiệm vật lí Với mong muốn góp phần nâng cao chất l-ợng

dạy học vật lí ở trờng phổ thông, chúng tôi chọn đề tài:

□soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm vềkhúc xạ ánh sáng lớp 11 trung học phổ thông theo chơngtrình nâng cao, nhằm phát huy tính tích cực và nâng caokiến thức của học sinh□

2.Mục đích nghiên cứu

Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm về khúc xạ

ánh sáng trong chơng trình vật lí lớp 11 nâng cao và soạnthảo tiến trình tổ chức hoạt động giải hệ thống bài tậpnày nhằm phát huy tính tích cực, nâng cao kiến thức củahọc sinh

3.Nhiệm vụ nghiên cứu

◻ Nghiên cứu lí luận về việc phát huy tính tích cực hoạt

động nhận thức của học sinh, về vai trò, tác dụng của bàitập vật lí, phơng pháp giải bài tập vật lí và cách hớng dẫnhọc sinh giải bài tập vật lí nói chung và bài tập thí nghiệmvật lí nói riêng

– Nghiên cứu nội dung chơng trình, sách giáo khoa, sách bài tập

để xác định mục tiêu (kiến thức, kĩ năng, phát triển tduy) dạy học của phần này

– Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm về khúc xạ

ánh sáng ở lớp 11 trung học phổ thông theo chơng trìnhnâng cao, đáp ứng yêu cầu đối với bài tập thí nghiệm

– Soạn thảo tiến trình tổ chức hoạt động giải hệthống bài tập trong dạy học về khúc xạ ánh sáng ở lớp 11trung học phổ thông theo chơng trình nâng cao.

◻ Thực nghiệm s phạm để đánh giá tính khả thi, hiệuquả của hệ thống bài tập và tiến trình dạy học hệ thốngbài tập đã soạn thảo đối với việc phát huy tính tích cực,nâng cao chất lợng kiến thức

4.Đối tợng và phạm vi nghiên cứu

a)Đối tợng nghiên cứu

Quá trình dạy học bài tập thí nghiệm về khúc xạ ánhsáng ở lớp 11 trung học phổ thông theo chơng trình nângcao

b)Phạm vi nghiên cứu

– Hệ thống bài tập thí nghiệm về khúc xạ ánh sáng ởlớp 11 trung học phổ thông theo chơng trình nâng cao

– Tiến trình dạy học hệ thống bài tập thí nghiệm vềkhúc xạ ánh sáng ở lớp 11 trung học phổ thông theo chơngtrình nâng cao

5.Phơng pháp nghiên cứu

a)Nghiên cứu lí luận

– Nghiên cứu những tài liệu về lí luận dạy học về bàitập vật lí và thí nghiệm vật lí

– Nghiên cứu chơng trình, nội dung sách giáo khoa,sách bài tập và sách giáo viên Vật lí lớp 11 trung học phổthông theo chơng trình nâng cao

– Nghiên cứu những tài liệu liên quan đến thí nghiệmvật lí, bài tập vật lí và bài tập thí nghiệm vật lí phần khúcxạ ánh sáng

LL & PP dạy học bộ môn Vật lí

b)Nghiên cứu thực tiễn

– Điều tra tình hình sử dụng bài tập thí nghiệmtrong dạy học phần khúc xạ ánh sáng ở trờng trung học phổthông

– Tiến hành thực nghiệm s phạm với hệ thống bài tậpthí nghiệm và tiến trình dạy học hệ thống bài tập đã soạnthảo

6.Giả thuyết khoa học

Nếu soạn thảo đợc hệ thống bài tập thí nghiệm phù hợp

và tổ chức dạy học nó, theo hớng tích cực hoá hoạt độngnhận thức của học sinh thì sẽ phát huy tác dụng, hiệu quảcủa nó đối với việc phát huy tính tích cực, nâng cao chất l-ợng kiến thức của học sinh

Chơng 1 cơ sở lí luận của đề tài

1.1 Khái niệm về bài tập vật lí

Cũng nh một số bộ môn khoa học tự nhiên, giảng dạyvật lí phải gắn liền với giảng dạy bài tập vật lí Giữa bài tập

và lí thuyết có mối liên hệ chặt chẽ với nhau Về một góc độnào đó thì bài tập vật lí đợc coi là phơng tiện để dạy họcvật lí

Bài tập vật lí là một yêu cầu học tập đặt ra cho họcsinh và đợc học sinh giải quyết trên cơ sở các lí luận lôgicnhờ các phép tính toán, các thí nghiệm, dựa trên nhữngkiến thức về khái niệm, định luật và các thuyết vật lí

Thật ra trong các giờ học vật lí, mỗi vấn đề xuất phát

do nghiên cứu tài liệu giáo khoa chính là một bài tập đối vớihọc sinh Học sinh t duy tìm câu trả lời giải đáp cho vấn

đề thắc mắc chính là học sinh đã giải bài tập

Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thínghiệm để kiểm chứng lời giải lí thuyết hoặc để tìmnhững số liệu cần thiết cho việc giải bài tập Những thínghiệm trong bài tập thí nghiệm, thờng là những thínghiệm đơn giản, có thể làm ở nhà, với các dụng cụ đơngiản dễ tìm hoặc tự làm đợc Để giải đợc bài tập thínghiệm, đôi khi cũng cần tới những thí nghiệm đòi hỏi họcsinh phải tới phòng thí nghiệm, nhng dù sao cũng là các cácthí nghiệm

đơn giản Bài tập thí nghiệm cũng có thể có dạng định tính hoặc định lợng

1.2.Vai trò và tác dụng của bài tậpvật lí trong dạy học

Việc giải bài tập vật lí ngoài mục đích chủ yếu lànghiên cứu các hiện tợng vật lí, hình thành các khái niệm,phát triển t duy của học sinh và rèn luyện kĩ năng vận dụngkiến thức của học sinh, còn có tác dụng giáo dục học sinh,kiểm tra và đánh giá kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo của họcsinh.

Qua bài tập học sinh đợc làm quen với bản chất củahiện tợng vật lí bằng nhiều cách khác nhau ở đây, pháthuy tính tích cực của học sinh và do

đó chiều sâu và độ vững chắc của kiến thức sẽ đạt mức

độ cao nhất khi tình

huống có vấn đề đợc tạo ra Trong nhiều trờng hợp, nhờ tìnhhuống này có thể xuất hiện một kiểu bài tập mà trong quátrình giải học sinh sẽ phát hiện lại quy luật vật lí chứ khôngphải tiếp thu quy luật đó dới hình thức sẵn có Trong tr-ờng hợp này, bài tập xuất hiện nh một phơng tiện nghiên cứuhiện tợng vật lí Nhằm mục đích đó, ta có thể sử dụng cácbài tập định tính, định lợng, bài tập thí nghiệm

Bằng cách dựa vào các kiến thức hiện có của học sinhtrong quá trình làm bài tập, có thể cho học sinh phântích các hiện tợng vật lí đang đợc nghiên cứu, hình thànhcác khái niệm về hiện tợng vật lí và các đại lợng vật lí

Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về cả ba mặtgiáo dỡng, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt

là giúp học sinh làm sáng tỏ quan hệ giữa lí thuyết và thựchành Khi giải các bài tập thí nghiệm, có thể dạy cho họcsinh một số khái niệm về thí nghiệm vật lí với tính cách làmột phơng pháp nghiên cứu các hiện tợng tự nhiên, dựa trêncác phép đo và khảo sát toán học sự phụ thuộc hàm số giữacác đại lợng vật lí

Với mục đích giáo dục kĩ thuật tổng hợp, các bài tậpcũng quan trọng nh là phơng tiện hình thành những kĩnăng và kĩ xảo thực hành cho học sinh Trong quá trìnhlàm bài tập, học sinh sẽ có đợc các kĩ năng và kĩ xảo vậndụng các kiến thức của mình để phân tích các hiện tợngvật lí khác nhau trong tự nhiên, trong kĩ thuật và đời sống

Giải bài tập vật lí, đặc biệt là bài tập thí nghiệmcòn có một ý nghĩa giáo dục rất lớn, là phơng tiện giáo dục

có hiệu quả để giáo dục tình yêu lao

động, đức tính kiên trì và tính cách của học sinh

Giải bài tập không phải là một công việc nhẹ nhàng

mà nó đòi hỏi sự làm việc căng thẳng, nó cũng có thểmang đến cho học sinh niềm phấn khởi sáng tạo với nhữngthành công, tăng thêm sự yêu thích bộ môn gây đợc hứngthú với bộ môn vật lí

Giải bài tập vật lí là một thớc đo tinh tế để giáo viên

có thể thờng xuyên theo dõi thành tích và tinh thần học tậpcủa học sinh cùng với hiệu quả công tác giáo dục – giáo dỡngcủa mình

1.3 Phân loại bài tập vật lí

Không có một quy định chung nào cho việc phân loạibài tập vật lí nhng ta có thể phân loại chúng theo nhữngdấu hiệu khác nhau Tùy thuộc vào mục

đích sử dụng, bài tập vật lí có thể đợc phân loại khác nhautheo mức độ yêu cầu phát triển t duy, hoặc theo nội dunghoặc theo phơng thức cho điều kiện và phơng thức giải

1.3.1.Nếu căn cứ theo yêu cầu mức độ phát triển tduy thì có thể phân loại bài tập vật lí thành hai loại: Bàitập luyện tập và bài tập sáng tạo

a)Loại bài tập luyện tập

Loại này đợc sử dụng sau khi học sinh đã nghiên cứutài liệu nhằm củng cố kiến thức lí thuyết cho học sinh,không cần có sự t duy sáng tạo Thờng thì khi giải bài tậpnày học sinh chỉ cần áp dụng những kiến thức rất cơ bản,chỉ cần sắp xếp để vận dụng chúng cho phù hợp

b)Loại bài tập sáng tạo

Là loại bài tập mà học sinh không những phải nắmvững kiến thức cơ bản mà còn đòi hỏi học sinh có đầu óc

t duy và năng lực sáng tạo, học sinh phải có khả năng phântích đề bài.

Loại bài tập sáng tạo yêu cầu học sinh ngoài việcnắm vững kiến thức cơ bản, còn phải biết lựa chọn để

sử dụng kiến thức vào chỗ nào cho

đúng, cũng có khi là tổng hợp kiến thức lại, có khi lại là chia nhỏ để áp dụng kiến thức

Loại bài tập sáng tạo là loại không thể thiếu đợc trongviệc phát triển và nâng cao kiến thức của học sinh

1.3.2.Nếu căn cứ vào nội dung bài tập thì có thểphân bài tập vật lí theo 4 loại

a)Theo đề tài

Tùy theo đề tài của môn học mà phân ra bài tập cơ,nhiệt, điện, quang Tuy nhiên, khi giải không nhất thiếtchỉ giải dựa trên nội dung đó là cơ, nhiệt, điện, quang

mà đôi khi là cả hệ thống kiến thức các phần hỗ trợ chonhau

b)Bài tập vật lí có nội dung cụ thể và nội dung trừu tợng– Bài tập vật lí có nội dung cụ thể: Là những bài tậptrong đó những dữ liệu của đầu bài là cụ thể và học sinh

có thể tự giải, chúng dựa vào vốn kiến thức cơ bản đã có.Tuy nhiên, ở loại bài tập yêu cầu học sinh phải biết phântích đúng bản chất vật lí của hiện tợng, tức là phải xác

định đợc hớng đi ngay từ đầu

– Bài tập vật lí có nội dung trừu tợng: Là những bàitập mà dữ kiện cho không phải là số mà là chữ Loại bài tậpnày học sinh không thể tính toán cụ thể mà trên cơ sở kiếnthức lập luận để đi đến kết luận

c)Bài tập vật lí có nội dung kĩ thuật tổng hợp

Đó là những bài tập mà nội dung chứa đựng những tàiliệu kĩ thuật về sản xuất công nông nghiệp, về giao thôngliên lạc

d)Bài tập vật lí có nội dung lịch sử

Đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức có

đặc điểm lịch sử Những dữ liệu về thí nghiệm vật lí cổ

điển, về những phát minh, sáng chế hoặc về những câuchuyện có tính chất lịch sử

1.3.3.Nếu căn cứ vào phơng thức cho điều kiện vàphơng thức giải thì bài tập vật lí đợc phân ra 4 loại:Bài tập định tính, bài tập định lợng, bài tập thí nghiệm

và bài tập đồ thị

a)Bài tập định tính

Là những bài tập mà khi giải chủ yếu dựa vào các suyluận lôgic hoặc dựa vào các định luật vật lí mà không phảitính toán phức tạp

b)Bài tập tính toán

Là những bài tập mà các dữ liệu là số cụ thể, học sinhphải giải chúng bằng phép tính toán, cân đong, đo đếmmột cách chính xác, phải vận dụng các kiến thức cơ bản, các

định luật vật lí để giải bài tập

c)Bài tập đồ thị (giải bằng phơng pháp đồ thị)

Là loại bài tập mà đề bài có thể là cho sẵn đồ thị đểtìm yếu tố nào đó hoặc là từ các yếu tố đã biết phải xâydựng đồ thị

d)Bài tập thí nghiệm

Là loại bài tập mà khi giải phải sử dụng thí nghiệm Cóthể là tiến hành thí nghiệm ở trên lớp, hoặc có thể lànghiên cứu nhỏ trong phòng thí nghiệm hoặc ở nhà

Do đề tài của chúng tôi nghiên cứu là soạn thảo hệthống về bài tập thí nghiệm, nên sau đây chúng tôi sẽtrình bày chi tiết về bài tập thí nghiệm.

1.4 Bài tập thí nghiệm

1.4.1.Các loại bài tập thí nghiệm

Nếu căn cứ theo yêu cầu mức độ phát triển t duythì bài tập thí nghiệm cũng đợc chia làm hai loại: Bài tậpluyện tập và bài tập sáng tạo Mức độ yêu cầu về mặt tduy của các tình huống đặt ra ở hai loại bài tập này làkhác nhau

+ Với loại bài tập luyện tập: Để trả lời đợc câu hỏi trên,học sinh chỉ cần vận dụng kiến thức có sẵn và tiến hànhthí nghiệm đơn giản

+ Với bài tập sáng tạo: Để trả lời đợc những bài toán

đặt ra, đòi hỏi học sinh phải tổng hợp và vận dụng kiếnthức một cách phù hợp Phải vạch ra

đợc các phơng án thí nghiệm, thiết kế đợc thí nghiệm

Những thao tác này

đòi hỏi nhiều ở học sinh năng lực t duy và sáng tạo

Tuy nhiên, bài tập thí nghiệm có thể phân thành bốn loại

cụ thể nh sau:

– Loại thứ nhất: Mô tả chi tiết thí nghiệm, làm thínghiệm học sinh quan sát hiện tợng, rồi yêu cầu học sinh giảithích hiện tợng

Ví dụ ở bài 7 phần a): Một chiếc cốc thủy tinh cóthành trong suốt có chứa nớc và một chiếc phễu thủy tinh a)Bịt kín đầu dới cuống phễu rồi từ từ nhúng phễu vào cốcsao cho phần phễu ngập hoàn toàn trong nớc Hãy tiến hànhthí nghiệm và mô tả quan sát đợc hiện tợng khi nhìn thẳngphần phễu hình nón từ trên xuống

– Loại thứ hai: Mô tả chi tiết thí nghiệm, yêu cầu họcsinh dự đoán hiện tợng xảy ra, rồi làm thí nghiệm kiểm tra.Loại này, mức độ yêu cầu cao hơn so với loại thứ nhất

Ví dụ ở bài 7 phần b): Vẫn đặt mắt quan sát nh phầna) Nếu bây giờ không bịt đầu dới cuống phễu nữa thì sẽquan sát đợc hiện tợng nh thế nào ? Làm thí nghiệm kiểmtra dự đoán.

– Loại thứ ba: Cho các dụng cụ thí nghiệm, yêu cầuthiết kế phơng án thí nghiệm Loại bài tập này mức độyêu cầu cao hơn so với hai loại trên, nhằm phát huy tínhtích cực, tự lực và phát triển t duy sáng tạo của học sinh.

Ví dụ nh bài 2: Cho các dụng cụ: Một tấm bìa cát tôngtrắng, phẳng; một hộp kim và một thớc đo góc, làm thế nào

để đo đợc chiết suất của một bản thủy tinh ? Hãy làm thínghiệm và tính chiết suất đó

– Loại thứ t: Nêu yêu cầu của thí nghiệm, học sinh phải

tự chọn dụng cụ thí nghiệm, bố trí thí nghiệm, rồi tiếnhành thí nghiệm Đây là loại bài tập với mức độ yêu cầu caonhất

Ví dụ: Có những cách nào để đo chiết suất của nớc ?Hãy thiết kế và tiến hành một phơng án thí nghiệm

1.4.2.Các khả năng sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí

– Bài tập thí nghiệm vật lí có thể làm trên lớp, ở nhàhay trong các chơng trình nội khóa, ngoại khóa

– Bài tập thí nghiệm vật lí có thể đợc sử dụng ở tấtcả các giai đoạn của quá trình dạy học:

+ Đề xuất vấn đề nghiên cứu: ví dụ, khi học về hiện ợng khúc xạ ánh sáng, có thể sử dụng bài tập thí nghiệm làchiếu một tia sáng hẹp từ không khí vào nớc, yêu cầu mô tảhiện tợng quan sát đợc từ đó nảy sinh vấn đề cần nghiêncứu

t-+ Hình thành kiến thức kĩ năng mới: ví dụ, khi học vềhiện tợng phản xạ toàn phần, giáo viên có thể yêu cầu họcsinh làm một bài tập thí nghiệm, chiếu tia sáng hẹp từ nớc

ra ngoài không khí với góc tới lớn hơn 43o

+ Củng cố kiến thức, kĩ năng đã thu đợc và kiểm tra,

đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh

1.5 Tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực học tập là một hiện tợng sự phạm biểuhiện ở sự cố gắng cao về nhiều mặt trong học tập Họctập là một trờng hợp riêng của nhận thức Vì vậy, nói tớitính tích cực học tập thực chất là nói đến tính tích cựcnhận thức, mà tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt

động nhận thức của học sinh, đặc trng ở khát vọng họctập, cố gắng từ trí tuệ và nghị lực cao trong nghiên cứukhoa học, quá trình nhận thức trong học tập không nhằmphát hiện những điều loài ngời cha biết về bản chất, quyluật của các hiện tợng khách quan mà nhằm lĩnh hộinhững tri thức loài ngời đã tích luỹ

đợc Tuy nhiên, trong học tập học sinh cũng phải khám phá ra những điều gì mới mẻ đối với bản thân, dù đó là những khám phá lại những điều loài ngời

đã biết

1.5.1.Các biểu hiện của tính tích cực học tập

Có những trờng hợp, tính tích cực học tập biểu hiện ởnhững hoạt động bên ngoài, nhng quan trọng là sự biểuhiện ở những hoạt động trí tuệ Hai hình thức này thờng

đi liền với nhau Theo G I Sukina (1979), có thể nêu nhữngdấu hiệu của tính tích cực hoạt động trí tuệ nh sau:

– Học sinh khát khao tự nguyện tham gia vào trả lờicác câu hỏi của giáo viên, bổ sung câu trả lời của bạn, thích

đợc phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu ra

– Học sinh hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn

kẽ những vấn đề giáo viên, bổ sung câu trả lời của bạn,thích đợc phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu ra

– Học sinh hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn

kẽ những vấn đề giáo viên trình bày cha đủ rõ

– Học sinh mong muốn đợc đóng góp với thầy, với bạnnhững tin mới lấy từ những nguồn khác nhau, có khi vợt rangoài phạm vi bài học, môn học.

– Ngoài những biểu hiện nói trên mà giáo viên dễnhận thấy, còn có những biểu hiện về mặt xúc cảm khónhận thấy hơn, nh thờ ơ hay hào hứng, phớt lờ hay ngạcnhiên, hoan hỉ hay buồn chán trớc một nội dung nào đó củabài học hoặc khi tìm ra lời giải cho một bài tập Những dấuhiệu này biểu hiện khác nhau ở từng cá thể học sinh, bộc lộ

rõ ở các lớp học bé, kính đáo ở học sinh lớp trên GI Sukinacòn phân biệt những biểu hiện của tính tích cực học tập

về mặt ý chí

– Tập trung chú ý vào vấn đề đang học

– Kiên trì làm xong các bài tập

– Không nản trớc những tình huống khó khăn

– Thái độ phản ứng khi chuông báo hết tiết học, tiếc

rẻ cố gắng làm cho xong hoặc vội vàng gấp vở, chờ lệnh rachơi

1.5.2.Các cấp độ của tính tích cực học tập

Có thể phân biệt ở 3 cấp độ khác nhau từ thấp đến cao.– Cấp độ 1– bắt chớc: học sinh tích cực bắt chớchoạt động của giáo viên và của bạn bè Trong hành động bắtchớc cũng phải có sự gắng sức của thần kinh và cơ bắp

– Cấp độ 2 – tìm tòi: Học sinh tìm cách giải quyết bàitập nêu ra, mò mẫm những cách giải khác nhau để tìm ralời giải hợp lý nhất

– Cấp độ 3 – sáng tạo: Học sinh nghĩ ra cách giải mới

độc đáo hoặc cấu tạo những bài tập mới, hoặc cố gắnglắp đặt những thí nghiệm mới để chứng minh bài học

LL & PP dạy học bộ môn Vật lí

Nh vậy, đối với học sinh tất cả những cái gì mới mẻ mà

họ “tự nghĩ ra” khi giáo viên cha dạy, học sinh cha biết đợcnhờ trao đổi với ban bè đều coi nh mang tính “sáng tạo”các nhà khoa học đều cho rằng trong quá trình hoạt độngsáng tạo, lúc cần đến sự sáng tạo là lúc mà không tìm ra con

đờng lôgic để suy ra từ những điều đã biết đến giải phápmới cần tìm Vậy học tập sáng tạo là một yêu cầu cao đối vớihọc sinh, nhng chúng ta có thể sáng tạo ra các điều kiệnthuận lợi để học sinh tập dợt, làm quen dần Sự thành côngtrong học tập sẽ thực sự đem lại cho học sinh lòng tự tin, và

Có thể phân biệt ba loại kiến thức cơ bản:

– Kiến thức về các tính chất, các mối liên hệ quy luậtcủa các sự vật hiện tợng vật lí

– Kiến thức về các phơng pháp nhận thức khoa học của vật lí học

– Kiến thức về các ứng dụng của vật lí

1.6.2.Những dấu hiệu của chất lợng kiến thức

– Tính chính xác của kiến thức đặc trng bởi sự phù hợpcủa nội dung biểu đạt của nó với nội dung khoa học

– Tính khái quát của kiến thức đặc trng bởi khả năng phản ánh, biểu

đạt đợc những dấu hiệu bản chất của đối tợng đợc phản ánh

– Tính hệ thống của kiến thức đặc trng bởi sự hình thành kiến thức trong mối liên hệ của hệ thống các kiến thức.

– Tính áp dụng đợc của kiến thức đặc trng bởi khả năng sử dụng

đợc các kiến thức trong hoạt động nhận thức hoặc thực tiễn

– Tính bền vững của kiến thức đặc trng bởi sự chắc chắn ổn định của kiến thức có thể huy động và áp dụng

đợc khi cần

1.7 Cơ sở định hớng giải bài tập vật líMục tiêu cần đạt tới khi giải một bài toán vật lí là tìm

hệ trực tiếp với cái đã cho Từ đó, đi tới chỉ rõ mối liên hệ ờng minh của cái phải tìm

t-Hoạt động giải bài toán vật lí có hai phần việc cơ bản quan trọng là:

– Việc xác lập đợc những mối liên hệ cơ bản cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài toán đã cho

– Sự tiếp tục luận giải, tính toán đi từ những mối liên

hệ đã xác lập

đợc đến kết luận cuối cùng của việc giải đáp vấn đề đợc

đặt ra trong bài toán

Sự nắm vững lời giải một bài toán vật lí phải thể hiện ở khả năng trả lời

đợc câu hỏi: Việc giải bài toán này cần xác lập đợc mối liên

hệ cơ bản nào ? Sự xác lập các mối liên hệ cơ bản cụ thểnày dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí nào ? Vào điềukiện cụ thể gì của bài toán ?

Sự nắm vững hai phần việc cơ bản trên sẽ giúp cho ngời giáo viên có sự

định hớng phơng pháp dạy giải bài toán một cách đúng đắn

và có hiệu quả

Đối với những bài toán đơn giản thì khi vận dụng kiến thức vật lí vào

điều kiện cụ thể của bài toán, ta có thể thấy ngay đợc cácmối liên hệ trực tiếp của cái cần tìm với cái đã cho Vớinhững bài toán phức tạp hơn thì thờng không thể dẫn rangay đợc các mối liên hệ trên mà phải dựa trên một số cácmối liên hệ cơ bản trong đó chứa yếu tố phải tìm hoặcyếu tố đã cho cùng các yếu tố khác cha biết, rồi tiếp tụcluận giải để đi tới xác lập đợc mối liên hệ trực tiếp của cáiphải tìm chỉ với những cái đã cho

Sự nắm vững lời giải của một bài toán phức tạp phảithể hiện ở khả năng trả lời đợc câu hỏi: Sơ đồ tiến trìnhluận giải để từ những mối liên hệ cơ bản đã xác lập đợc đi

đến kết quả cuối cùng của việc giải bài toán là nh thế nào ?

Đối với việc giải bài tập thí nghiệm có đặc điểmnghiên cứu thực nghiệm về sự liên hệ phụ thuộc nào đó thìcũng có hai phần việc cơ bản trong hoạt động giải bài toán:

* Đối với bài tập yêu cầu học sinh xây dựng phơng án thí nghiệm

– Xác định đợc các mối liên hệ phụ thuộc cần nghiêncứu xảy ra trong điều kiện nào và xảy ra nh thế nào ?Xác định đợc phơng án thí nghiệm

Việc xác định phơng án thí nghiệm cho phép thu lợmnhững thông tin cần thiết cho sự khảo sát về sự liên hệ phụthuộc đó Điều này là hết sức quan trọng, bởi vì cùng mộtmối liên hệ cần khảo sát, nhng có nhiều phơng

án thí nghiệm, nhiều cách tiến hành khác nhau để đi đếnmục đích Qua việc lựa chọn phơng án, học sinh sẽ có điềukiện hiểu sâu hơn về các hiện tợng vật lí, củng cố kiếnthức và khả năng tìm tòi sáng tạo trong thực hành

– PhÇn viÖc tiÕp theo lµ viÖc n¾m v÷ng nh÷ng dông

cô ®o lêng cÇn sö dông, l¾p r¸p c¸c dông cô, tiÕn hµnh thÝnghiÖm, xö lÝ kÕt qu¶ vµ kÕt luËn vÒ sù liªn hÖ phô thuécnghiªn cøu

T duy giải bài toán vật lí

Ph ơng pháp h ớng dẫn bài toán cụ thể

* Đối với bài tập yêu cầu học sinh làm thí nghiệm, mô

tả hiện tợng quan sát đợc rồi giải thích hiện tợng hay bài tập

yêu cầu học sinh dự đoán hiện tợng, rồi làm thí nghiệm

kiểm tra

– Nắm vững phơng án thí nghiệm, nắm vững dụng

cụ thí nghiệm, lắp ráp dụng cụ thí nghiệm, nắm đợc

nguyên lí vật lí của thí nghiệm

– Tiến hành thí nghiệm để quan sát hiện tợng, tìm

mối liên hệ của hiện tợng với các nguyên lí, các định luật

vật lí liên quan, dự đoán các hiện tợng vật lí khác có thể

xảy ra, kết luận về tính đúng đắn của các nguyên lí vật

lí đã học

Việc tổ chức thí nghiệm để giải bài tập thí nghiệm,

phải thoả mãn mọi

điều kiện của việc thí nghiệm trong nhà trờng Trong đó,

phải đặc biệt chú ý

đến việc đảm bảo nhìn thấy rõ các dụng cụ thí nghiệm và

các hiện tợng xảy ra Điều đó càng cần thiết đối với những

học sinh đợc gọi lên bàn biểu diễn, số học sinh này thờng bị

lôi cuốn vào việc sử dụng các dụng cụ mà ít quan tâm tới

mặt hiện tợng và các nguyên lí vật lí của thí nghiệm

1.8 Hớng dẫn học sinh giải bài tập vật

lí

Muốn hớng dẫn học sinh giải bài toán cụ thể nào đó

thì dĩ nhiên là giáo viên là phải giải bài toán đó, nhng nh

vậy cha đủ Muốn cho việc hớng dẫn giải đợc định hớng

một cách đúng đắn, giáo viên phải phân tích

đợc phơng pháp giải bài toán cụ thể, bằng cách vận dụng

những hiểu biết về t duy giải bài toán vật lí để xem xét

việc giải bài toán cụ thể Mặt khác, phải xuất phát từ mục

đích s phạm cụ thể của việc cho học sinh giải bài toán để

Phân tích phơngpháp giải bài toán cụ thể

Xác định kiểu hớngdẫn

Mục đích s phạm

xác định kiểu hớng dẫn phù hợp Điều này có thể đợc minhhoạ bằng sơ đồ sau đây:

1.8.1.Ba kiểu hớng dẫn học sinh giải bài tập vật lía)Hớng dẫn tìm tòi

Hớng dẫn tìm tòi là kiểu hớng dẫn mang tính chất gợi ýcho học sinh suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết,không phải là giáo viên chỉ dẫn cho học sinh chỉ việc chấphành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kết quả

mà giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tựxác định các hành động cần thực hiện để đạt đợc kết quả

Kiểu hớng dẫn tìm tòi đợc áp dụng khi cần giúp đỡ họcsinh vợt qua khó khăn để giải quyết đợc bài toán, đồng thờivẫn đảm bảo yêu cầu phát triển t duy học sinh, tạo điềukiện cho học sinh tự lực tìm tòi cách giải quyết

u điểm của kiểu hớng dẫn này là tránh đợc tình trạnggiáo viên làm thay cho học sinh trong việc giải bài toán Nh-

ng vì kiểu hớng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm tòicách giải quyết, chứ không phải là học sinh chỉ việc chấphành các hành động theo mẫu đã đợc chỉ ra, nên khôngphải bao giờ cũng đảm bảo cho học sinh giải đợc bài toánmột cách chắc chắn Khó khăn của kiểu hớng dẫn này chính

là ở chỗ sự hớng dẫn của giáo viên phải sao cho không đợc

đa học sinh đến chỗ chỉ còn việc thừa hành các hành

động theo mẫu, nhng đồng thời sự hớng dẫn đó lại khôngthể là sự hớng dẫn viển vông, quá chung chung không giúpích đợc cho sự định hớng t duy của học sinh Nó phải có tácdụng hớng t duy của học sinh vào phạm vi cần và có thể tìmtòi phát hiện cách giải quyết

b)Định hớng khái quát chơng trình hoá

Định hớng khái quát chơng trình hoá cũng là sự hớngdẫn cho học sinh sự tìm tòi cách giải quyết (chứ khôngthông báo ngay cho học sinh cái có sẵn).

Nét đặc trng của kiểu hớng dẫn này là giáo viên

định hớng hoạt

động t duy của học sinh theo đờng lối khái quát của việcgiải quyết vấn đề Sự định hớng ban đầu đòi hỏi sự tự lựctìm tòi giải quyết của học sinh Nếu học sinh không đápứng đợc thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự pháttriển định hớng khái quát ban đầu, cụ thể hoá thêm một bớcbằng cách gợi ý thêm cho học sinh để thu hẹp hơn phạm vitìm tòi, giải quyết cho vừa với sức của học sinh Nếu họcsinh vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi giải quyết thì h-ớng dẫn của giáo viên chuyển dẫn thành hớng dẫn theo mẫu

để đảm bảo cho học sinh hoàn thành đợc yêu cầu của mộtbớc, sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giảiquyết bớc tiếp theo Nếu cần thì giáo viên lại hớng dẫnthêm Cứ nh vậy cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặtra

Kiểu hớng dẫn này đợc áp dụng khi có điều kiện hớngdẫn tiến trình hoạt động giải bài toán của học sinh, nhằmgiúp cho học sinh tự giải

đợc bài toán đã cho, đồng thời dạy cho học sinh cách suynghĩ trong quá trình giải bài toán

Kiểu hớng dẫn này có u điểm là kết hợp đợc việc thựchiện các yêu cầu: Rèn luyện t duy của học sinh trong quátrình giải bài toán và đảm bảo cho học sinh giải đợc bàitoán đã cho Tuy nhiên, sự hớng dẫn nh vậy đòi hỏi phải theosát tiến trình hoạt giải bài toán của học sinh, không thể chỉdựa vào những lời hớng dẫn có thể soạn sẵn, mà phải kếthợp đợc việc định hớng với việc kiểm tra kết quả hoạt

động của học sinh để điều chỉnh sự hớng dẫn thích ứngvới trình độ của học sinh.

c)Hớng dẫn theo mẫu (hớng dẫn Angôrit)