luận văn thạc sĩ một số BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG sử DỤNG THÍ NGHIỆM vật lí KHI dạy các KIẾN THỨC về điện học

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ---ĐỀ TÀI: MỘT SỐ BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ KHI DẠY CÁC KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN HỌC CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ CHDCND L

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

-ĐỀ TÀI:

MỘT SỐ BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ KHI DẠY CÁC KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN HỌC CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ (CHDCND LÀO)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lý

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào (CHDCND Lào) đang trongthời kỳ đổi mới, đòi hỏi ngành Giáo dục và Thể thao có những bước đi đổimới về mọi mặt, nhằm đào tạo con người lao động có đủ kiến thức, nănglực sáng tạo, trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt, đáp ứng được yêu cầu nhânlực của đất nước, để đất nước Lào có sự phát triển về mặt nguồn nhân lực,mặt kinh tế - xã hội theo kịp các nước trên thế giới”

Để thực hiện theo chiến lược giáo dục từ năm 2006 - 2015 trong 4hướng [8-tìm lại TLTK điền vào], trong đó:

Một là nội dung dạy học trong chương trình giáo dục phổ thông ở

CHDCND Lào kéo dài 12 năm (Tiểu học 5 năm, Trung học cơ sở 4 năm vàTrung học phổ thông 3 năm);

Hai là khuyến khích và mở rộng cơ hội cho người đến tuổi được đi

học, cải thiện chất lượng và liên kết giáo dục;

Ba là tạo chiến lược khoa học giáo dục và kế hoạch hành động củakhoa học giáo dục;

Bốn là chú ý mở rộng các trường kỹ thuật và đạo tạo dạy nghề.

Hiện nay Bộ Giáo dục và Thể thao Lào đang nghiên cứu về chươngtrình mới từ lớp 6 đến lớp 12, trong các chương trình này có thiết kế cáchoạt động mong muốn thầy cô dạy theo nhóm và lấy học sinh (HS) làmtrung tâm Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng phương pháp dạy học trong dạyhọc (DH) Vật lí còn chưa đạt được hiệu quả cao do nhiều nguyên nhânkhách quan và chủ quan Một trong những nguyên nhân đó là phương phápdạy học của giáo viên (GV) chưa phát huy được tính tích cực, chủ động vàsáng tạo của HS Để góp phần nâng cao chất lượng học tập của HS cần đổimới mạnh mẽ phương pháp dạy học

Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạyhọc đóng một vai trò hết sức quan trọng Sử dụng phương pháp dạy họckhông chỉ giúp HS nâng cao hiệu quả học tập mà còn hướng vào việc hìnhthành cho HS kĩ năng sử dụng các phương tiện học tập và hoạt động thựctiễn.

Thực trạng giáo dục nước CHDCND Lào cho thấy việc giảng dạykiến thức nói chung và kiến thức vật lí nói riêng được tiến hành trong điềukiện mà học sinh ít có điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành thínghiệm vật lí đặc biệt đối với HS trung học cơ sở (THCS) Để giải quyếtđược vấn đề này đòi hỏi cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học với sựgóp phần quan trọng của TN vật lí

Đối với môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các kháiniệm, các định luật, các lí thuyết, các ứng dụng kĩ thuật của vật lí đều phảigắn với thí nghiệm Vì vậy, việc tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạyhọc là vấn đề then chốt của việc đổi mới phương pháp dạy học Bên cạnhviệc xây dựng các phương án dạy học lí thuyết phải có công cụ thí nghiệm khidạy các kiến thức về điện học sẽ làm cho học sinh phát huy tính tích cực tronghoạt động nhận thức và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS

Trong chương trình vật lí phổ thông, kiến thức chương “Điện tích,dòng điện một chiều” là những nội dung có nhiều ứng dụng rộng rãi trongđời sống thực tế và kĩ thuật, có thể phát huy cao tính sáng tạo và năng lựchoạt động thực tiễn của HS

Trên cơ sở những lí do đã trình bày ở trên và để nâng cao hiệu quảtrong quá trình DH đồng thời góp phần phát huy tính tích cực nhận thức

cho HS THCS nước CHDCND Lào, tôi đã lựa chọn đề tài “Một số biện

pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học” cho học sinh ở trường trung học cơ sở nước CHDCND Lào.

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về phương pháp thực nghiệm và thựctrạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường Trung học cơ sở, đề xuấtcác biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở cáctrường Trung học cơ sở của CHDCND Lào

3 Giả thuyết khoa học

Nếu làm rõ được thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trườngphổ thông, đồng thời dựa trên lí luận về phương pháp thực nghiệm trongdạy học vật lí thì có thể đề xuất được các biện pháp để tăng cường sửdụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trường Trung học cơ sở của

CHDCND Lào

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

4.1 Nghiên cứu lý luận về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật

4.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học vàtính khả thi, hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất và triển khai

5 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

5.1 Nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lý học, giáo dục học và lí luận vềphương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nướccùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Thể thao về vấn đề đổi mớiphương pháp DH hiện nay ở trường Trung học cơ sở của CHDCNDLào

5.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị thí nghiệm vật

lí hiện có ở một số trường Trung học cơ sở (CHDCND Lào)

- Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV về thực tế

sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường Trung học cơ sở(CHDCND Lào)

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi của cácbiện pháp đã đề xuất và giả thuyết khoa học

5.3 Phương pháp thống kê toán học

- Sử dụng phương pháp thống kê để đánh giá kết quả thực nghiệm

- Có thể làm tài liệu tham khảo cho GV dạy bộ môn Vật lí ở cáctrường THCS trong cả nước CHDCND Lào

7 Cấu trúc của luận văn

Luận văn được trình bày gồm các phần: Phần mở đầu, 3chương, phần phụ lục và tài liệu tham khảo Cụ thể như sau:

Phần I: Mở đầu

Phần II: Nội dng luận văn

Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lí khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS (CHDCND Lào).

Chương II: Một số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học phần điện học ở trường THCS (CHDCND Lào).

Chương III: Thực nghiệm sư phạm.

Kết luận chung

Tài liệu tham khảo

PHẦN II: NỘI DUNG LUẬN VĂN

CHƯƠNG I

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ KHI DẠY

CÁC KIẾNTHỨC VỀ ĐIỆN HỌC CHO HỌC SINH

TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ

(CHDCND LÀO)

1.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.1 Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí [1, 2]

+ Khái niệm thực nghiệm

Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam (nxb Từ điển bách khoa, Hà Nội,2005): “Thực nghiệm (là) phương thức nghiên cứu các đối tượng vật chất,bao gồm việc: tạo ra những điều kiện cần thiết; dùng các phương tiện kĩthuật để tác động vào đối tượng hoặc tái tạo lại đối tượng; loại trừ nhữngyếu tố ngẫu nhiên; quan sát và đo đạc các thông số bằng những phương tiện

kĩ thuật tương ứng Thực nghiệm có thể mô hình hóa đối tượng Thựcnghiệm là một mặt của hoạt động thực tiễn, là cội nguồn của nhận thức và

là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của các giả thuyết và lí thuyết”

Theo Ruzavin (“Các phương pháp nghiên cứu khoa học”, nxb Khoahọc kĩ thuật, Hà Nội, 1983, trang 30 – 31):

“Nhận thức thực nghiệm được thực hiện trong quá trình thí nghiệm,hiểu theo nghĩa rộng nhất, có nghĩa là sự tương tác giữa chủ thể và kháchthể, trong đó chủ thể không chỉ phản ánh khách thể một cách thụ động màcòn chủ động làm thay đổi, cải tạo nó”;

“Trong khoa học, các hình thức nghiên cứu thực nghiệm chủ yếu làquan sát và thực nghiệm” Do vậy, Ruzavi G.I cho rằng, các phương pháp

nghiên cứu thực nghiệm bao gồm quan sát, thí nghiệm và các phép đo Cụthể là:

+ “Quan sát là một phương pháp thực nghiêm ban đầu vì nó bao hàm

cả trong thí nghiệm lẫn trong các phép đo, trong khi đó bản thân các quansát có thể được tiến hành ngoài thí nghiệm và không đòi hỏi các phép đo”;

“Quan sát khoa học là sự tri giác có mục đích rõ ràng và có tổ chức các sựvật và hiện tượng của thế giới xung quanh”;

+ “ Thí nghiệm là một phương pháp đặc biệt của nghiên cứu thực

nghiệm có đặc điểm là nó đảm bảo khả năng tác động thực tế một cách chủđộng lên các hiện tượng và quá trình nghiên cứu” (trang 46, sách đã dẫn);

+ “ Đo là quá trình tìm mối quan hệ giữa một đại lượng nhất định với

một đại lượng khác cùng loại, được lấy làm đơn vị đo Kết quả đo biểu thịbằng một số nào đó và nhờ đó, có thể xử lý bằng toán học các kết quả này.Nhưng trong những trường hợp cá biệt, người ta gọi mọi phương pháp gáncho các đối tượng được nghiên cứu và cho các tính chất của chúng một con

số theo các qui tắc nào đó là một phép đo (chẳng hạn, trong nghiên cứu xãhội học, tâm lí học thực nghiệm và những khoa học nhân văn khác), (trang

73, sách đã dẫn)

Trong luận văn chúng tôi sẽ vận dụng các luận điểm nêu trên trong xâydựng các biện pháp phát triển kĩ năng thực nghiệm vật lí cho học sinh năngkhiếu vật lí ở các trường chuyên của CHDCND Lào

1.1.2 Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của

tinh tế của trí óc Do đó nhiều nhà hiền triết cho rằng có thể dùng sự suy lý,

sự tranh luận để tìm ra chân lý mà không coi trọng thí nghiệm Trong cuốn

“Vật lÍ học”, Aristote (384-322 TCN), một đại biểu tiêu biểu cho nền khoahọc cổ đại, cũng không đùng thí nghiệm mà đi đến kết luận bằng cách lậpluận

Sang thời trung đại, tư tưởng của Aristote trở thành những giáo điều bấtkhả xâm phạm Giáo hội Gia tô có một địa vị tối cao trong đời sống xã hội

và coi "Khoa học là đẩy tớ cúa giáo lí” Tuy vậy, trong thời này cũng cónhững người muốn tìm những con đường mới hơn để đi đến nhận thứckhoa học như Roger Bacon (1214 - 1294) cho răng khoa học không chi cónhiệm vụ bình giải lời lẽ của những kẻ có uy tín, khoa học phải được xâyđựng trên cơ sở lập luận chặt chẽ và thí nghiệm chính xác Và vì vậy, ông

bị giáo hội lên án và bị cầm tù hơn 20 năm tới khi 74 tuổi

Đên thế kỷ XVII, Galile (1564-1642) đã xây dựng những cơ sở của mộtnền vật lí học mới - vật lí học thực nghiệm- chân chính, thay thế cho vật líhọc của Aristote bằng hàng loạt các nghiên cứu về thiên văn học, cơ học,

âm học, quang học

Galile cho rằng muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiênnhiên, phải làm thí nghiệm, phái “hỏi thiên nhiên” chứ không phải hỏiAristote hoặc kinh thánh Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu,Galile bắt đầu bằng quan sát để xác định rõ vấn để cần nghiên cứu, đưa ramột cách giải thích lý thuyết có tính chất dự đoán Từ lý thuyết đó, ông rút

ra những kết luận có thể kiểm tra được bằng thực nghiệm Sau đó, ông bốtrí thí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phương tiện thínghiệm tốt nhất để có thể đạt kết quả chính xác tin cậy được Cuối cùng,ông đối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu

Phương pháp của Galile có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năngnhận thức luận, tổng quát hóa về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm

và phát hiện ra bản chất của sự vật hiện tượng Về sau, các nhà khoa họckhác đã kế thừa phương pháp đó và xây dựng cho hoàn chỉnh hơn Nhữngthành tựu ban đầu cúa vật lí học thực nghiệm đã khiến cho thế kí XVII trởthành thế kỉ của cuộc cách mạng khoa học thắng lợi với các đại diện tiêubiểu: Torricelli (1608 - 1662), Pascal (1623 - 1662), Otto Guericke (1602 -1685), Boyle (1627 - 1691), Gilbeit (1540 - 1603)

Như vậy, phương pháp thực nghiệm với tư cách lả một phương phápnhận thức khoa học đã ra đời và không những thành công trong sự pháttriển của vật lí học cổ điển mà vẫn còn có ý nghĩa rất quan trọng trong quátrinh nghiên cứu vật lí học hiện đại

1.1.3 Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

Galile được coi là ông tổ của vật lí thực nghiệm, người sáng lập raphương pháp thực nghiệm và các nhà khoa học sau này đã kế thừa và hoànchỉnh hơn Spaski đã nêu lên thực chất của phương pháp thực nghiệm củaGalile như sau: Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xâydựng một giả thuyết (dự đoán) Giả thuyết đó không chỉ đơn thuần là sựtổng quát hóa các sự kiện thực nghiệm đã làm Nó chứa đựng một cái gìmới mẻ, không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể Bằng phép suy luậnlogic và bằng toán học, các nhà khoa học có thể từ giả thuyết đó mà rút ramột số hệ quả, tiên đoán một số sự kiện mới trước đó chưa biết đến Những

hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể đùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được,

và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyếtthành định luật vật lí chính xác [31, tr.108]

Cũng đã có rất nhiều các bài viết khác nhau về phương pháp thựcnghiệm Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc

thiết kể (nghĩ ra) phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm(thao tác với các vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu đượcthông tin và rút ra câu trả lời cho vấn đề đặt ra (nó là một nhận định về mộttính chất, một mối liên hệ, một nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kếtluận mới hoặc xác minh một giả thuyết, một phỏng đoán khoa học nào đó)thì phương pháp nhận thức trong trường hợp này được gọi là phương phápthực nghiệm” [28, tr 125]

Còn theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyền Ngọc Hưng thì phânbiệt phương pháp thực nghiệm theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp “Theo nghĩarộng, phương pháp thực nghiệm có thể bao gồm từ những ý tưởng ban đầucủa các nhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng Theo nghĩa hẹp, phươngpháp thực nghiệm có thể hiểu như sau: từ lý thuyết đã biết suy ra hệ quả vàdùng thí nghiệm để kiếm tra hệ quả Các nhà thực nghiệm không nhất thiết

tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đó đã có người khác đề ra rồinhưng chưa kiếm tra được Nhiệm vụ của nhà vật lí thực nghiệm lúc này là

từ giả thuyết đã có suy ra hệ quà có thể kiểm tra được và tìm cách bố trí thínghiệm khéo léo, tinh vi để quan sát được hiện tượng do lý thuyết dự đoán

và thực hiện các phép đo chính xác” [31, tr.111], Phương pháp thựcnghiệm có thể hiểu theo nghĩa rộng hoặc nghĩa hẹp tùy theo quan điểm củamỗi người xem xét, gắn với lịch sử vật lí học, cũng như tùy theo mục đích

cụ thể của người vận đụng nó trong dạy học ở các bậc học khác nhau.Nhưng mặc dù phát biểu theo cách nào thì các yếu tố cơ bản của PPTNtrong nghiên cứu khoa học cũng bao gồm:

+ Vấn đề cần giải đáp hoặc giã thuyết cần kiếm tra

+ Xử lý một giả thuyết đề có thể đưa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm.+ Xây dựng (thiết kế) phương án thí nghiệm cho phép thu lượm thôngtin cần thiết cho sự xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra già thuyết

+ Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo ).

+ Phân tích kết quả và kết luận

1.1.4 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

+ Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh hình thành và hoàn thiệnnhững phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo PPTN dạy chohọc sinh tìm tòi sáng tạo theo con đường và kinh nghiệm hoạt động sángtạo mà các nhà khoa học đã trải qua, nó làm cho học sinh quen dần vớicách suy nghĩ, làm việc theo kiểu Vật lí Trong quá trình giải quyết nhữngvấn đề đó, học sinh sẽ bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo

và đồng thời hình thành, hoàn thiện ở bàn thân những phẩm chất tâm lí lànền tảng cho hoạt động sáng tạo

+ Phương pháp cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn Thực tiễn được nóitrong PPTN là các hiện tượng, các quá trình Vật lí được mô tả, được táihiện qua các thí nghiệm do giáo viên hay chính học sinh tự làm Việc họcsinh trực tiếp đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiếm tra, trực tiếpquan sát các hiện tượng, làm việc với các thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo,giải quyết những khó khăn trong thực nghiệm tạo điều kiện cho các emnâng cao được năng lực thực hành, gần gũi hơn với đời sống và kỹ thuật,khái quát hóa các kết quả thực nghiệm, rút ra những kết luận có tính chất lýthuyết (như tính chất của sự vật, hiện tượng, quy luật diễn biến, quan hệ ).Hoạt động nhận thức theo phương pháp thực nghiệm làm cho học sinh thấyđược sự gắn bó mật thiết giữa lý thuyết và thực tiễn

+ PPTN là phương pháp tìm tòi, giải quyết vấn đề, có thể áp đụng đểgiải quyết những vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình

độ, không đòi hỏi vốn kiến thức quá nhiều Đối với yêu cầu dạy học xuấtphát từ vốn kinh nghiệm của bản thân, PPTN lại càng phù hợp hơn PPTN

sẽ giúp các em giải quyết vấn đề trong học tập, trên cơ sở đó nắm vững

kiến thức, kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm, nắm vững phương pháp giảiquyết vấn đề trong thực tiễn.

+ Việc áp dụng PPTN cho phép và rèn luyện cho học sinh nhiều nănglực Nó tích cực hóa đến mức tối đa hoạt động nhận thức của học sinh, chophép hình thành kiến thức sâu sắc và bền vững, tăng cường hứng thú đốivới môn học Nó thôi thúc trong học sinh một nhu cầu về hoạt động sángtạo, bồi dưỡng cho các em cá tính sáng tạo

Tuy nhiên, do thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần học sinhcủa lớp học không cùng trinh độ, có nguy cơ một bộ phận học sinh đứngngoài những hoạt động, vì các em không đủ khả năng giải quyết các yêucầu Ngoài ra, PPTN không phải lúc nào cũng áp dụng được cho tất cả cáckiểu bài học Vật lí Do đó trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợpchặt chẽ phương pháp thực nghiệm với các phương pháp khác một cáchhợp lí

1.2.CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONGDẠY HỌC VẬT LÍ

Bồi dưỡng cho học sinh PPTN có nghĩa là tồ chức cho học sinh hoạtđộng nhận thức theo các giai đoạn của PPTN của quá trình nhận thức khoahọc, nhằm bồi dưỡng năng lực tìm tòi, sáng tạo, hoạt động giải quyết vấn

đề

Vì vậy tốt nhất là giáo viên phỏng theo PPTN của các nhà khoa học mà

tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai đoạn của phương pháp thựcnghiệm: Các nhà lí luận dạy học vật lí đều thống nhất cho rằng, để giúp họcsinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức vật lí thì tốt nhất là giáo viên phỏng theophương pháp thực nghiệm của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinhhoạt động theo các giai đoan, cụ thể như sau:

 Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề.

Giáo viên tổ chức các tình huống học tập có vấn đề như: mô tả một hoàncánh thực tiễn, biểu diễn một vài thí nghiệm trong đó có các mối quan hệđáng chú ý, các biểu hiện bản chất hay những quy luật phổ biến mà họcsinh chưa ý thức được và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượnghoặc xác lập một mối quan hệ nào đó Tóm lại là nêu lên một câu hỏi màhọc sinh chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được

Từ đó, kích thích hứng thú học tập của học sinh [31]

 Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán.

Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cho học sinh xây đựng một câu trả lời dựđoán ban đầu dựa vào sự quan sát, vào kinh nghiệm của bân thân, vàonhững kiến thức đã có (ta gọi là xây đựng giả thuyết) Những dự đoán này

có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn Người giáo viênphải hướng dẫn các em biết dự đoán có căn cứ, giúp học sinh lập luận, loạitrừ các dự đoán chưa có căn cứ vững chắc, chọn lựa và xây dựng dự đoánhợp lí hơn cà [31]

 Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiểm

tra dược.

Giả thuyết được nêu dưới dạng một phán đoán: đó là một nhận định cóthể mang tính bản chất khái quát Tính đúng đắn của giả thuyết cần phảiđược kiểm tra Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thườngkhông thể mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó Hệ quả logic được suyluận từ giả thuyết trong PPTN phải thỏa mãn 2 điều:

+ Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học

+ Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm Vật lý

Các phép suy luận logic và toán học phải dần đến kết luận có dạng:+ Biểu thức toán học biếu diên sự phụ thuộc cùa các đại lượng vật lý mànhững đại lượng này phải đo được trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích )

+ Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó cóthể quan sát được trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đối của mộtđại lượng vật lý nào đó.

Việc suy ra hệ quả logic có thể gồm một sổ trong các thao tác sau: phântích, so sánh đối chiếu, suy luận suy diễn, cụ thể hóa

 Giai đoạn 4: Đề xuất và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra hệ quá dự

đoán.

Đảy là hành động đặc thù của PPTN Trong giai đoạn này bao gồm cácthao tác sau:

a/ Để xuất phương án thí nghiệm

Ở thao tác này, người giáo viên phải lảm sao cho học sinh có thể tự do

đề xuất các ý tướng của mình, từ đó giáo viên có thể hướng dần, luyện tập

để các ý tưởng đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn thì mới pháttriển được năng lực sáng tạo của học sinh

b/ Tiến hành thí nghiệm

Cần tổ chức cho học sinh tự lực tiến hành các thao tác thí nghiệm, thuthập và xử lý thông tin, rút ra kết quả Ở thao tác này, các kỹ năng thựchành như: tính toán, lấy sai số, đánh giá độ chính xác của phép đo, vẽ đồthị được rèn luyện [22]

 Giai đoạn 5: Rút ra kết luận (Hợp thức hóa kết quả nghiên cứu).

+ Theo những trình bày ở trên thì các giai đoạn của Phương pháp thựcnghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông phản ánh chu trình sángtạo khoa học vật lí như nêu trong sơ đồ hình 1

Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học vật lí

1.3 THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔTHÔNG

1.3.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí

“Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của conngười vào các đối tượng của hiện thực khách quan Thông qua việc phântích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sựtác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới”

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

+ Các chức năng theo quan điểm nhận thức:

1.- Thí nghiệm là phương tiện thu nhận thông tin;

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

3.- Thí nghiệm là phương tiện vận dụng tri thức vào thực tiễn;

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

+ Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm lí luận dạy học:

Thí nghiệm biễu diễn Các sự kiện thực nghiệm Các kết luận lí thuyết

1.- Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhaucủa quá trình dạy học;

2.- Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diệncủa học sinh;

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

1.3.3 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí [2]

1.3.3.1 Thí nghiệm biểu diễn

Là loại thí nghiệm cần thiết chủ yếu để hình thành những biểu tượngban đầu về các hiện tượng, quá trình quy luật, về cấu tạo và tác dụng củamột số dụng cụ và thiết bị kĩ thuật Các thí nghiệm biểu diễn do giáo viêntiến hành Tuỳ theo mục đích dạy học, TN biểu diễn gồm những loại sau:

+ Thí nghiệm mở đầu:

Nhằm mục đích giới thiệu cho HS biết sơ bộ về hiện tượng sắp nghiêncứu GV cũng có thể giới thiệu TN sau khi đã giới thiệu với HS một hiệntượng Vật lí nào đó mà họ thấy hoặc chưa thấy trong thực tế, nhằm minhhọa cụ thể hiện tượng hay củng cố ch những nhận xét về hiện tượng đó.Cần chú ý: các TN mở đầu cần ngắn gọn, có hiệu lực nhanh và khôngđòi hỏi thiết bị phức tạp

+ Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng, quá trình vật lí:

Là loại TN biểu diễn chủ yếu Tùy theo cách trình bày tài liệu, các TNnày có thể đóng vai trò là TN nghiên cứu khảo sát hay TN nghiên cứu minhhọa

a) Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát: Được tiến hành nhằm đi đến một luận

đề khái quát, một định luật hay một quy tắc trên cơ sở những kết quả rút ra

từ thí nghiệm theo con đường quy nạp Sơ đồ thể hiện như trên hình:

Mô hình lí thuyết Các hệ quả TN kiểm chứng (minh họa)

Hình 1.2 Sơ đồ TN nghiên cứu khảo sát.

b) Thí nghiệm nghiên cứu minh họa: Được tiến hành theo con đường diễn

dịch tức là sau khi giáo viên đã cùng học sinh tìm ra kết luận lí thuyết (các

hệ quả) và dùng thí nghiệm để kiểm chứng lại Sơ đồ thể hiện như trênhình:

Hình 1.3 Sơ đồ TN nghiên cứu minh họa.

+ Thí nghiệm củng cố:

Bao gồm những TN trình bày ứng dụng của các hiện tượng và định luậtVật lí trong kĩ thuật và đời sống, đòi hỏi HS vận dụng kiến thức đã học đểgiải thích, qua đó giúp HS đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng, đồng thời

GV cũng kiểm tra được mức độ tiếp thu kiến thức của HS

Ba loại TN biểu diễn trên tác dụng hỗ trợ và bổ sung cho nhau Songkhông phải bất cứ lúc nào cũng sử dụng cả ba loại mà tùy từng loại và điềukiện ở từng lớp mà chọn TN biễu diễn cho thích hợp

+ Thí nghiệm thực hành vật lí:

So với TN trực diện, TN thực hành Vật lí là hình thức thực tập TN caohơn Trước hết nó đòi hỏi tính tự lực cao hơn ở HS, đòi hỏi cơ sở thiết bịhoàn thiện và phức tạp hơn

1.3.3.3 Thí nghiệm và quan sát ở nhà

Các TN và quan sát ngoài lớp học hoặc ở nhà là một loại bài làm của

HS Mục đích chủ yếu của loại bài này là bằng các TN riêng, quan sátriêng, HS nắm vững hơn nữa các khái niệm Vật lí Những TN này hỗ trợcho việc hoàn thành các nhiệm vụ giảng dạy, gây hứng thú học tập cho họcsinh, tăng cường mối liên kết giữa lí thuyết và thực tế

Các TN và quan sát hiện tượng vật lí ở nhà vừa có phạm vi nhữngvấn đề Vật lí học, vừa có thể mở rộng sang lĩnh vực ứng dụng kĩ thuật củaVật lí Điều đó đóng góp vào quá trình giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho họcsinh, gây hứng thú học tập Vật lí và kĩ thuật

1.3.3.4 Bài tập thí nghiệm

Ở bài tập thí nghiệm thì trong đó thí nghiệm là công cụ được sửdụng để tìm các đại lượng cần cho giải bài toán, cho phép đưa ra lời giảihoặc là công cụ kiểm tra cách tính toán phù hợp ở mức độ nào với điềukiện bài toán công cụ đó có thể là các thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệmthực tập của học sinh

Để tiến hành các bài tập thí nghiệm, trong phòng TN cần phải cótrang bị ở mức nhất định Vì những bài tập này có thể mang đặc trưng địnhtính hoặc định lượng, cách giải phụ thuộc vào vai trò của TN Nếu để thuthập các số liệu cho tính toán thì phải tiến hành các phép đo tương đốichính xác Loại bài tập thí nghiệm ngày nay cũng được sử dụng rộng rãi

trong thực tế dạy học Vật lí ở trường phổ thông, đặc biệt là ở các trườngchuyên, lớp chọn.

1.3.4 Các yêu cầu đối với thí nghiệm vật lí [2]

a Những yêu cầu chung đối với việc sử dụng thí nghiệm

- Xác định rõ tiến trình logic dạy học, trong đó TN phải là một bộ phận hữu

cơ giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức Trước mỗi

TN cần đảm bảo HS ý thức đầy đủ sự cần thiết, mục đích của TN

b Những yêu cầu đối với TN biểu diễn:

1 TN biểu diễn phải liên hệ hữu cơ với bài giảng, TN phải là yếu tố tất yếucủa quá trình giảng dạy, đưa ra đúng lúc cần thiết

2 TN biểu diễn phải ngắn gọn một cách hợp lí

3 TN biểu diễn phải thành công ngay

4 TN biểu diễn phải đảm bảo cho cả lớp cót thể quan sát được

5 TN biểu diễn phải đủ sức thuyết phục học sinh

c Những yêu cầu đối với TN trực diện

- Yêu cầu trong việc lựa chọn TN trực diện để sử dụng trong dạy học Vật líCác TN trực diện được sử dụng trong các trường hợp sau:

+ Các dụng cụ TN không quá phức tạp, việc bố trí tiến hành TN không quáphức tạp đối với học sinh, hiện tượng vật lí diễn ra trong các TN dễ quansát, không quá phức tạp

+ Có thể sử dụng các dụng cụ, vật liệu dễ kiếm trong đời sống hàng ngày,quen thuộc với học sinh.

+ Nội dung của các TN cần thực hiện mang tính chất định tính hoặc bánđịnh lượng Tuy nhiên cũng cần tăng dần các TN trực diện định tính ở cáclớp trên

+ Các TN không đòi hỏi nhiều thời gian trong bố trí và tiến hành TN

+ Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành TN phải đảm bảo an toàn cho họcsinh, không làm hỏng TN

- Yêu cầu trong việc chuẩn bị TN trực diện

+ Đối với GV:

i Chuẩn bị phương án TN ngay khi soạn bài, dự đoán các phương án TN

mà HS có thể đề xuất, phân tích ưu, nhực điểm và lựa chọn một phương

án phù hợp

ii Chia nhóm HS

iii Soạn một bản hướng dẫn TN cho HS

+ Đối với HS: thực hiện nhiệm vụ mà GV đã giao cho

- Yêu cầu trong việc tổ chức và hướng dẫn hoạt động tự lực của HS trong

TN trực diện

i Bố trí các bàn TN thành vòng cung hoặc chữ U để tiện theo dõi, giúp đỡ

ii Đảm bảo cho HS các nhóm đều tích cực, tự lực trong giờ học

iii Phối hợp các hình thức làm việc cá nhân, theo nhóm, làm việc chungtoàn lớp

iv Giáo viên đóng vai trò là người tổ chức, hướng dẫn

d Những yêu cầu đối với TN thực hành

- Yêu cầu trong công việc chuẩn bị TN thực hành

+ Đối với GV:

i Tìm hiểu kĩ nội dung SGK, xác định rõ nhiệm vụ cần giao cho HS,cách thức kiểm tra, đánh giá việc thực hiện các nhiệm vụ đó

ii Chuẩn bị đầy đủ, kiểm tra chất lượng các dụng cụ cần thiết cho mỗinhóm học sinh.

iii Làm thử tất cả các TN trong bài thực hành để dự kiến các khó khăn mà

HS có thể gặp phải, cách thức hướng dẫn HS vượt qua khó khăn đó

iv Nếu cần thiết có thể điều chỉnh nội dung, yêu cầu bài thực hành sao chophù hợp nhất

+ Đối với HS:

i Nghiên cứu SGK, chuẩn bị sẵn báo cáo theo mẫu SGK

ii Tự tìm kiếm, chế tạo các dụng cụ theo chỉ dẫn trong bài thực hành.iii Sau khi HS làm xong TN yêu cầu HS tháo rỡ các chi tiết đã lắp ráp, sắpxếp gọn gàng, yêu cầu HS nộp báo cáo ngay hoặc cho về nhà hoànchỉnh số liệu và xử lí kết quả

Đối với TN thực hành ở mỗi chương của sách giáo khoa ở nhàtrường cần trang bị đủ bộ thí nghiệm để HS làm thí nghiệm đồng loạt đồngthời phải trang bị phòng TN với đầy đủ tiện nghi và nội quy phòng TN giúpcho HS làm TN Vật lí có hiệu quả và an toàn nhất

1.4.2 Đối tượng khảo sát

- Khảo sát thiết bị thí nghiệm vật lí (Phần Điện học) ở trườngTrung học cơ sở (CHDCND Lào);

- Phỏng vấn giáo viên và học sinh về thiết bị thí nghiệm và sửdụng thí nghiệm trong dạy học vật lí (Phần Điện học) ởtrường Trung học cơ sở

1.4.3 Phương pháp khảo sát

- Khảo sát và thống kê danh mục thí nghiệm được trang bị;

- Phiếu phỏng vấn giáo viên, phiếu phỏng vấn sinh viên, họcsinh

1.4.4 Kết quả khảo sát và đánh giá

Thông qua quá trình khảo sát cụ thể sẽ thu nhận được các kết quảthực tế Từ các kết quả đó chúng tôi sẽ phân tích đánh giá và đưa ra nhữngkết luận về việc áp dụng các biện pháp tăng cường sử dụng TN Vật lí khidạy các kiến thức về Điện học cho HS THCS (CHDCND Lào)

Kết luận chương I

Trong chương này chúng tôi đã tập trung nghiên cứu và trình bàymột cách có hệ thống những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triểncác biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm trong nhà trường trung học

cơ sở theo hướng phát huy tính tự lực học tập của học sinh, cụ thể:

- Làm rõ được các khái niệm thực nghiệm, sự ra đời của phươngpháp thực nghiệm, phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý

- Trong quá trình dạy học vật lý, thí nghiệm có vai trò rất quan trọng:thí nghiệm là phương tiện rèn luyện cho học sinh các kỹ năng như thu thậpthông tin; xử lý thông tin; vận dụng tri thức vào thực tiễn; tự kiểm tra, tựđánh giá và điều chỉnh

- Đánh giá được thực trạng sử dụng thí nghiệm để phát huy tính tíchcực của học sinh trung học cơ sở CHDCND Lào

CHƯƠNG II MỘT SỐ BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG

THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC

Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ CỞ (CHDCND LÀO)

2.1 PHÂN TÍCH MỤC TIÊU, CHƯƠNG TRÌNH PHẦN ĐIỆN HỌCTRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ (CHDCND LÀO)

2.1.1 Mục tiêu

Dựa vào nội dung chương trình phần Điện học nhà trường THCS(CHDCND Lào), mục tiêu đề ra là:

- Nêu được các cách nhiễm điện một vật (cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng)

- Phát biểu được định luật bảo toàn điện tích

- Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường

- Phát biểu được định luật Cu-lông và chỉ ra đặc điểm của lực điện giữa haiđiện tích điểm

- Nêu được trường tĩnh điện là trường thế

- Phát biểu được định nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm của điện trường vànêu được đơn vị đo hiệu điện thế

- Nêu được mối quan hệ giữa cường độ điện trường đều và hiệu điện thếgiữa hai điểm của điện trường đó

- Phát biểu định luật Ôm đối với toàn mạch

- Viết được công thức tính công và công suất của nguồn điện

2.1.2 Phân tích nội dung chương trình Phần Điện học trường Trung học cơ sở (CHDCND Lào)

Nội dung chính của chương Điện tích - Dòng điện một chiều phầnĐiện học gồm những khái niệm cơ bản về điện tích, điện trường, mối liên

hệ giữa điện tích và điện trường; thuyết electron và định luật bảo toàn điệntích, cường độ điện trường; điện thế, hiệu điện thế và mối liên hệ giữa

chúng Trong chương này có nhiều thí nghiệm mà giáo viên cần tiến hànhtrên lớp giúp học sinh nắm vững và hiểu sâu được kiến thức bài học Dođiều kiện cũng như quá trình đào tạo mà giáo viên trung học cơ sở Lào hầuhết không có kĩ năng cũng như không có cơ hội làm thí nghiệm cho họcsinh quan sát, do vậy ngoài việc tìm tòi làm thí nghiệm trên lớp cần sửdụng cả những đoạn phim thí nghiệm để học sinh quan sát, từ đó học sinh

có thể ghi nhớ bài và nắm vững kiến thức hơn, đồng thời cũng làm cho bàihọc trở nên hứng thú và sinh động hơn

Nội dung của chương có thể tóm tắt như sau:

Hình 2.1 Sơ đồ kiến thức chương Điện tích- Dòng điện một chiều.

2.2 ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG THÍNGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC Ở TRƯỜNG TRUNGHỌC CƠ SỞ (CHDCND LÀO) [2]

2.1.1 Biện pháp 1: Tăng cường sử dụng phương pháp thực nghiệm ở các giai đoạn của bài học xây dựng kiến thức mới

Sử dụng thí nghiệm trong khâu mở đầu và xây dựng kiến thức mới,

có nghĩa là thông qua thí nghiệm GV sẽ đưa tư duy của HS vào tình huốngmâu thuẫn nhận thức, từ đó nêu được vấn đề cần giải quyết một cách tíchcực

Trong khâu mở bài nếu đưa HS vào tình huống có vấn đề, HS sẽ có

cơ hội giải quyết vấn đề đặt ra và tính tích cực trong tư duy vật lí sẽ pháttriển Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm, do đó cần khai thác hiệuquả ác thí nghiệm để tạo ra tình huống có vấn đề nhằm thu hút sự chú ý caocủa HS TN được sử dụng trong khâu mở đầu nhằm giới thiệu cho HS biết

về hiện tượng sắp nghiên cứu, thường là các TN mô tả định tính, mô tả hiệntượng mà HS có thể phán đoán trước khi tiến hành TN, qua đó gây ra sự tò

mò, hứng thú với môn học

Trong trường hợp này nên sử dụng các TN ngắn gọn, mang yếu tốtình huống, hướng vào nội dung kiến thức của bài Bên cạnh đó, GV cũngnên khai thác những TN chứa đựng yếu tố bất ngờ, hay những tình huống

đi ngược lại suy nghĩ của HS Điều này sẽ làm xuất hiện ở HS những câuhỏi “Tại sao?” và kích thích được hứng thú nhận thức của HS

Như vậy, có thể nói sử dụng TN trong quá trình nghiên cứu kiếnthức mới, nếu GV chịu khó đầu tư và tăng cường khai thác hệ thống các

TN sẽ rèn luyện cho HS nhiều kỹ năng như quan sát, phân tích, xử lí và thunhận kiến thức một cách chủ động có ý thức

2.2.2 Biện pháp 2: Tổ chức cho học sinh làm các thí nghiệm thực tập

Để HS kiểm tra lại các kiến thức đã học GV có thể tổ chức cho HSlàm các TN thực tập cho các em trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn của

GV sẽ giúp HS vừa có kỹ năng làm TN lại giúp các em nhận thức vấn đềsâu sắc hơn Từ đó cũng giúp các em vận dụng tư duy của mình để đưa ranhững phương án TN tốt nhất Và đôi khi cùng tiến hành một phương án

TN nhưng kết quả đưa ra hoàn toàn chưa giống nhau, đó là một kỹ năngnữa giúp HS thu thập và xử lý số liệu phù hợp

2.2.3 Biện pháp 3: Hướng dẫn học sinh tự làm các thí nghiệm đơn giản

Ở biện pháp này, GV chọn những TN để HS tự thiết kế phương án

TN, lựa chọn dụng cụ TN thích hợp, đo đạc xác định các đại lượng

Yêu cầu HS vận dụng được những kiến thức đã học để thiết kếnhững TN đơn giản về một hiện tượng nào đấy, giải thích được những hiệntượng xảy ra trong thực tế

2.3 TỔ CHỨC MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌCTHEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM Ở TRUNGHỌC CƠ SỞ (CHDCND LÀO) [1, 6, 7, 8]

2.3.1 Xây dựng tiến trình bài học xây dựng kiến thức mới

Để thấy được ý nghĩa của sử dụng TN trong bài học xây dựng kiếnthức mới, hãy xét ví dụ với bài tiến trình dạy học: Điện tích Định luật Cu-lông

Bài 1: ĐIỆN TÍCH ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG.

1 Mục tiêu:

1 Kiến thức:

- Trình bày được khái niệm điện tích điểm và cấu tạo của điện nghiệm

- Nêu được các loại điện tích và sự tương tác giữa các điện tích

- Trình bày được phương, chiều, độ lớn của lực tương tác giữa các điện tíchđiểm trong chân không