Một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần thí nghiệm vật lý ở trường trung học cơ sở cho sinh viên vật lý trường cao đẳng sư phạm (CHDCND lào)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM XAIYASENG OUNTAO MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH VIÊN VẬT LÍ TRƯỜNG

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

XAIYASENG OUNTAO

MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN

“THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH

VIÊN VẬT LÍ TRƯỜNG CAO ĐẲNG

SƯ PHẠM (CHDCND LÀO)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

XAIYASENG OUNTAO

MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN

“THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH

VIÊN VẬT LÍ TRƯỜNG CAO ĐẲNG

SƯ PHẠM (CHDCND LÀO)

Chuyên ngành: Lý 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 Văn Khải

THÁI NGUYÊN - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học nghiên cứu của riêng tôidưới sự hướng dẫn của PGS TS Nguyễn Văn Khải Các kết quả, số liệu thựcnghiệm là trung thực chưa từng được công bố trong các công trình khoa họckhác

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

XAIYASENG OUNTAO

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin dành lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS

TS Nguyễn Văn Khải - người Thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo và tạo mọiđiều kiện thuận lợi nhất giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận vănnày

Cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo giảng dạy cao học Vật lí giáo dụckhóa 22 cùng các bạn học viên trong quá trình học tập và trau dồi kiến thức tạitrường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã cho tôi nhiều kinh nghiệm và tiếp cậnvới những kiến thức khoa học mới

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình tôi, nhữngngười thân yêu nơi quê nhà hết sức ủng hộ, là nguồn động viên tinh thần lớnlao, luôn bên cạnh tiếp thêm cho tôi sức mạnh để hoàn thành tốt luận văn này

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

XAIYASENG OUNTAO

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN .ii

MỤC LỤC .iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH .vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu

2 3 Giả thuyết khoa học

3 4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

3 5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

4 7 Đóng góp của đề tài

4 8 Cấu trúc của luận văn

5 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA VIỆC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH VIÊN TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM (CHDCND LÀO) 6

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu

6 1.1.1 Phương pháp thực nghiệm trong vật lí học 6

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

lí học 71.1.3 Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí 9

1.2 Thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông 11

1.2.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí 121.2.2 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông 12

1.2.3 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí 13

1.2.4 Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

13 1.2.5 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí 16

1.3 Vị trí và vai trò của học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” trong đào tạo sinh viên vật lí trường cao đẳng sư phạm

18 1.3.1 Vị trí học phần thí nghiệm vật lí phổ thông trong chương trình đào tạo giáo viên vật lí 18

1.3.2 Vai trò của học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” 19

1.3.3 Định hướng một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho SV CĐSP (CHDCND Lào) 19

1.3.4 Nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho SV CĐSP (CHDCND Lào) 22

1.4 Khảo sát thực trạng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho sinh viên trường cao đẳng sư phạm Đông-Kham-Sang thủ đô Viêng Chăn (CHDCND Lào) 23

1.4.1 Mục đích khảo sát 23

1.4.2 Đối tượng khảo sát 23

1.4.3 Phương pháp khảo sát

23 1.4.4 Kết quả khảo sát và đánh giá 23

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 24

Chương 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” (PHẦN CƠ HỌC - LỚP 8 THCS) CHO SINH VIÊN TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM (CHDCND LÀO) 26

2.1 Một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí

nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” (phần Cơ học - môn Khoa học tự

nhiên lớp

8) cho sinh viên trường cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào) 26

2.1.1 Biện pháp 1: Phát triển “Kĩ năng sử dụng thí nghiệm nghiên cứu vật

lí ở trường phổ thông” cho sinh viên

26 2.1.2 Biện pháp 2: Phát triển “Kĩ năng thiết kế phương án sử dụng thí nghiệm trong dạy học” cho SV 26

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 56

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 57

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 57

3.2 Đối tượng và thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm

57 3.3 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm

57 3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

58 3.4.1 Đánh giá định tính 58

3.4.2 Đánh giá định lượng 58

3.5 Tiến hành 59

3.5.1 Chọn đối tượng TNSP 59

3.5.2 Chọn bài giảng 60

3.6 Kết quả và xử lý kết quả TNSP 60

3.6.1 Kết quả đánh giá tính tích cực của HS trong giờ học 60

3.6.2 Kết quả thực nghiệm bài 1 61

3.6.3 Kết quả bài kiểm tra lần thứ 2 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

I Kết luận 69

II Kiến nghị 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC

SV Sinh viên

THCS Trung học cơ sở THPT

Trung học phổ thông TN

Thí nghiệm

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Các cấp độ mục tiêu kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học

vật lí ở trường phổ thông

20 Bảng 1.2 Các kĩ năng sử dụng thí nghiệm cần tập trung rèn luyện cho SV CĐSP (CHDCND Lào) khi dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở”

21 Bảng 3.1: Chất lượng học tập 59

Bảng 3.2: Bảng tổng kết một số kết quả điều tra định tính

60 Bảng 3.3 Bảng phân phối thực nghiệm - Bài kiểm tra lần thứ 1 61

Bảng 3.4 Bảng xếp loại - Bài kiểm tra lần thứ 1 61

Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất - Bài kiểm tra lần thứ 1 62

Bảng 3.6 Bảng tính kết quả các tham số thống kê - Bài kiểm tra lần thứ 1 63

Bảng 3.7 Bảng phân phối thực nghiệm - Bài kiểm tra lần thứ 2 64

Bảng 3.8 Bảng xếp loại - Bài kiểm tra lần thứ 2 64

Bảng 3.10 Bảng tính kết quả các tham số thống kê - Bài kiểm tra lần thứ 1

65 Bảng 3.11 Bảng tổng hợp các thông số thống kê qua 2 lần kiểm tra TNSP 66

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân bố tần suất - Bài kiểm tra lần thứ 2 65

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước Lào đang trong thời kỳ đổi mởi, đẩy mạnh phát triển, đòi hỏi

xã hội phải tạo ra nguồn nhân lực có trình độ cao Điều đó đồng nghĩa vớingành Giáo dục và đạo tạo cần phải có sự đổi mới vể mọi mặt, nhằm đào tạongười lao động có đủ kiển thức, năng lực sáng tạo, trí tuệ và phẩm chất đạođức tốt, đáp ứng được yêu cầu nhân lực của đất nước và phù hợp với bốn trụcột giáo dục của UNESCO trong thế kỷ XXI (HỌC để biết, học để làm, học đểcùng chung sống và học để khẳng định mình)

Mặt giáo dục là linh vưc trach nhiêm phat triên kha năng nhân thưc cuacon ngươi va trung tâm của sư thưc hanh sứ mệnh lich sư, Đang Nhân dânCách mạng Lào đa dư định nhưng muc tiêu bao gồm nôi dung sau:

Đến năm 2015 phải hoan thanh thực hanh giao duc tiêu hoc băt́t buôc

và đa phần nhân dân phai tốtt nghiêp trương trung hoc cơ sơ Đat được mụctiêu phát triển thiên niên kỷ, mọi ngươi Lao phai tốt nghiêp trương tiêu hoc va

co sư binh đăng giưa nam - nữ trong học tập Với mong muốn trên, nhà nướcCông hòa Dân chủ nhân dân (CHDCND) Lào đã đề ra chiến lược phát triểnnguốn nhân lực từ

2006 - 2015 có 4 hướng: đổi mới nội dung dạy học trong chương trình giáodục của CHDCND Lào, giáo dục phổ thông kéo dài 12 năm; hai là khuyến khích

và mở rộng cơ hội cho mọi người được học tập, cái thiện chất lượng và liên kếtgiáo dục; ba là tổ chức chiến lược khoa học giáo dục và kế hoạch hành độngcủa khoa học giáo dục; bốn là chủ ý mở rộng các trường kỹ thuật và đạo tạodạy nghề

Trong quá trình đổi mới PPDH, thì phương tiện dạy học (PTDH) đóngmột vai trò hết sức quan trọng Sử dụng PTDH không chỉ giúp học sinh nâng

cao hiệu quá học tập mà còn hướng vào việc hình thành cho HS kĩ năng sửdụng các phương trện học tập và hoạt động thực tiễn.

Thực trạng giáo dục nước CHDCND Lào cho thấy việc giảng dạy kiến

thức nói chung và kiến thức vật lí nói riêng được tiến hành trong điều kiện mà

HS ít có điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành thí nghiệm (TN) vật líđặc biệt đối với HS THPT Để giải quyết được vấn đề này đòi hỏi cần thiết phảiđổi mới PPDH với sự góp phần quan trọng của TN vật lí

Đối với môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các khái niệm vật

lí, các định luật vật lí, các lí thuyết vật lí, các ứng dụng kĩ thuật của vật lí đềuphải gắn với TN Vì vậy, việc tăng cường sử dụng TN trong DH là vấn đề thenchốt của việc đổi mới PPDH Bên cạnh việc xây dựng các phương án thí nghiệm(PATN) bằng các TN có sẵn thì việc nghiên cứu chế tạo một số TN đơn giản từnhững vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền là một nhiệm vụ có tác dụng trên nhiều mặt,đặc biệt phát huy tính tích cực (PHTTC) trong hoạt động nhận thức và khả năngvận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS

Nước CHDCND Lào có 8 trường Cao đăng Sư pham, trong đo, trương Caođẳng Sư phạm Đông Khăm Sạng (Thủ đô Viêng Chăn) là trường Cao đẳng sưphạm được xây dựng và đào tạo sinh viên học sư phạm để đi làm giáo viên dạyhọc sinh tại các trường trung học cơ sở Cũng như nhiều địa phương trên cảnước, các trường THCS trên địa bàn Thủ đô được cung cấp các thiết bị thínghiệm Vật lí Các thiết bị đó thường không đầy đủ cho các bài, chưa đáp ứngnhu cầu quan sát trực quan của nhiều nội dung kiếtn thức Tôi là một GV đanggiảng dạy tại trường Cao đăng Sư pham Đông Khăm Sạng (Thủ đô Viêng Chăn),tôi rất quan tâm đến việc bồi dưỡng năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy

học vật lí ở trường trung học cơ sở cho sinh viên nên tôi chon đề tai “Một số

biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí trường cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào)”.

2 Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về phương pháp thực nghiệm và thựctrạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường THCS và trong đào tạo giáo viên

vật lí, đề xuất các biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thínghiệm vật lí

ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm(CHDCND Lào)

3 Giả thuyết khoa học

Nếu làm rõ được thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường THCS

và trong đào tạo giáo viên vật lí , đồng thời dựa trên lí luận về phương phápthực nghiệm dạy học vật lí thì có thể đề xuất được các biện pháp để nâng caochất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” chosinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm (CHDCND LÀO)

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

4.1 Đối tường

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là quá trình dạy học học phần “Thínghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí Trường Cao đẳng

sư phạm (CHDCND Lào);

4.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Quá trình dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở”liên quan tới các kiến thức phần Cơ học môn Khoa học tự nhiên lớp 8 cho sinhviên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào);

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

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

lí ở trường phổ thông

5.2 Nghiên cứu thực trạng vận dụng phương pháp thực nghiệm trongdạy học vật lí (kiến thức phần Cơ học môn Khoa học tự nhiên lớp 8) tại trườngTHCS và ở trường Cao đẳng sư phạm Đông Kham Sang thủ đô Viêng-chăn(CHDCNH

Lào)

5.3 Nghiên cứu đề xuất và triển khai các biện pháp để nâng cao chấtlượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” cho sinhviên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm Đông-Kham-Sang Thủ đô Viêng chăn(CHDCND LÀO)

5.4.Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học và

tính khả thi, hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất và triển khai

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

6.1 Nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật

lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùng vớicác chỉ thị của Bộ Giáo dục và Thể thao về vấn đề đổi mới phương pháp DHhiện nay ở trường Cao đẳng sư phạm (CHDCNH Lào)

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ của học phần “Thí nghiệmvật lí ở trường Trung học cơ sở” trong chương trình đào tạo sinh viên vật líTrường Cao đẳng sư phạm Đông-Kham-Sang Thủ đô Viêng chăn (CHDCND LÀO)

6.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị thí nghiệm vật lí(Phần Cơ học môn Khoa học tự nhiên lớp 8 hiện có ở một số trường phổ thông

và của trường Cao đẳng sư phạm Đông Kham Sang thủ đô Viêng-chăn(CHDCNH Lào)

- Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV về thực tế sử dụngthí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường THCS và trường Cao đẳng sư phạmĐông Kham Sang thủ đô Viêng-chăn (CHDCNH Lào)

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

6.3 Phương pháp thống kê toán học

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

7 Đóng góp của đề tài

- Góp phần làm rõ hơn cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm trongdạy học vật lí ở trường THCS và trong đào tạo giáo viên vật lí ở CHDCND

đẳng sư phạm Đông-Kham-Sang Thủ đô Viêng chăn (CHDCND LÀO)

- Có thể làm tài liệu tham khảo cho GV dạy bộ môn Vật lí ở các trườngTHCS,THPT trong cả nước

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn được trình bày gồm các phần: Phần mở đầu, 3 chương, phần phụ

lục và tài liệu tham khảo Cụ thể như sau:

Mở đầu

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc nâng cao chất lượng dạy

học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viêntrường Cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào)

Chương 2: Một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học phần “Thí

nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” (phần Cơ học lớp 8 - THCS) cho sinhviên sư phạm trường cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào)

Chương 3: Thực Nghiệm Sư phạm.

Kết luận chung và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA VIỆC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH VIÊN TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ

PHẠM (CHDCND LÀO) 1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Phương pháp thực nghiệm trong vật lí

học

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, baogồm việc: tạo ra những điều kiện cần thiết; dùng các phương tiện kĩ thuật đểtác động vào đối tượng hoặc tái tạo lại đối tượng; loại trừ những yếu tố ngẫunhiên; quan sát và đo đạc các thông số bằng những phương tiện kĩ thuậttương ứng Thực nghiệm có thể mô hình hóa đối tượng Thực nghiệm là mộtmặt của hoạt động thực tiễn, là cội nguồn của nhận thức và là tiêu chuẩn đánhgiá tính chân thực của các giả thuyết và lí thuyết”

Theo Ruzavin (“Các phương pháp nghiên cứu khoa học”, Nxb Khoa học

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 khách thể,trong đó chủ thể không chỉ phản ánh khách thể một cách thụ động mà còn chủđộng 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 phápnghiên cứu thực nghiệm bao gồm quan sát, thí nghiệm và các phép đo Cụ thểlà:

+ “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 quan sát

có thể được tiến hành ngoài thí nghiệm và không đòi hỏi các phép đo”; “Quan

11sát khoa học là sự tri giác có mục đích rõ ràng và có tổ chức các sự vật và hiệntượng 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 thị bằngmột số nào đó và nhờ đó, có thể xử lý bằng toán học các kết quả này Nhưngtrong những trường hợp cá biệt, người ta gọi mọi phương pháp gán cho cácđối tượng được nghiên cứu và cho các tính chất của chúng một con số theocác qui tắc nào đó là một phép đo (chẳng hạn, trong nghiên cứu xẫ hội học,tâm lí học thực nghiệm và những khoa học nhân văn khác), (trang 73, sách đãdẫn)

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 tro ng sự phát triển của Vật lí học

Thời cổ đại, khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học, mụcđích của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đivào từng lĩnh vực cụ thể Trong xã hội chiếm hữu nô lệ, lao động chân tay bịcoi khinh vì đó là lao động của tầng lớp nô lệ, coi trọng hoạt động tinh tế củatrí 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 li học”,Aristote (384-322 TCN),một đại biểu tiêu biểu cho nền khoa học cổ đại, cũngkhông đùng thí nghiệm mà đi đến kết luận bằng cách lập luận

Sang thời trung đại, tư tưởng của Aristote trở thành những giáo điềubất khả 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 có nhữngngười muốn tìm những con đường mới hơn để đi đến nhận thức khoa học

13như Roger Bacon (1214 - 1294) cho răng khoa học không chi có nhiệm vụ bìnhgiải lời lẽ

của những kẻ có uy tín, khoa học phải được xây đựng 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 ký XVII, (ìalile (1564-1642) đã xây dựng những cơ sờ của mộtnềnvật lí học mới - vật lí học thực nghiệm- chân chính, thay thế cho vật lí họccủa 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 hỏi Aristotehoặc kinh thánh Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu, Galile bắt đầubằng quan sát để xác định rõ vấn để cần nghiên cứu, đưa ra một cách giảithích 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 bố trí thí nghiệm thíchhợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thểđạt kết quả chính xác tin cậy được Cuối cùng, ông đối chiếu kết quả thu đượcbằng 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 vàphát hiện ra bản chất của sự vật hiện tượng Về sau, các nhà khoa học khác đã

kế thừa phương pháp đó và xây dựng cho hoàn chỉnh hơn Những thành tựuban đầu cúa vật lí học thực nghiệm đã khiến cho thế kí XVII trở thành thế kỉcủa cuộc cách mạng khoa học thắng lợi với các đại diện tiêu biểu: 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 phát triểncủa vật lí học cố điển mà vẫn còn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trinh

15nghiên cứu vật lí học hiện đại.

1.1.3 Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

Có nhiều nghiên cứu về vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạyhọc vật lí ở nhà trường phổ thông

Ở Việt Nam đã có nhiều nhà khoa học giáo dục quan tâm nghiên cứu vềphương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí Các tác giả đã làm rõ các kháiniệm phương pháp thực nghiệm, thí nghiệm; đã chỉ ra vai trò to lớn củaphương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí; đã chỉ ra các giai đoạn củaphương pháp dạy học dựa trên phương pháp thực nghiệm, Theo tác giảNguyễn Đức Thâm và Nguyền Ngọc Hưng thì phán biệt phương pháp thựcnghiệm theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp “Theo nghĩa rộng, phương pháp thựcnghiệm có thể bao gồm từ những ý tưởng ban đầu của các nhà khoa học chođến kết luận cuối cùng Theo nghĩa hẹp, phương pháp thực nghiệm có thểhiểu như sau: từ lý thuyết đã biết suy ra hệ quả và dùng thí nghiệm để kiếmtra 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 rồi nhưng chưa kiếm tra được.Nhiệm vụ của nhà vật lí thực nghiệm lúc này là từ giả thuyết đã có suy ra hệquà có thể kiểm tra được và tìm cách bố trí thí nghiệm khéo léo, tinh vi đểquan sát được hiện tượng do lý thuyết dự đoán và thực hiện các phép đochính xác” [3] Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việcthiết kể (nghĩ ra) phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm (thaotác với các vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thông tin

và rút ra câu trả lời cho vấn đề đặt ra (nó là một nhận định về một tính chất,một mối liên hệ, một nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mớihoặc xác minh một giả thuyết, một phỏng đoán khoa học nào đó) thi phươngpháp nhận thức trong trường hợp này được gọi là phương pháp thựcnghiệm” [28, tr 125] Nhưng mặc dù phát biểu theo cách nào thì các yếu tố

cơ bản của PPTN trong nghiên cứu khoa học, và dựa vào đó vận dụng vào dạyhọc vật lí, cũng bao gồm:

17+ Vấn đề cần giải đáp hoặc giả 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

Cũng có nhiều luận văn Thạc sĩ, luận án tiến sĩ nghiên cứu vận dụngphương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông Một sốluận văn Thạc sĩ: Ngô Văn Lý (1999): “Phát triển tư duy học sinh trung học cơ

sở miền núi khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên);Vũ ThịXuyên (2000): “ Hình thành và phát triển phương pháp thí nghiệm vật lí chohọc sinh lớp 9 trung học cơ sở miền núi” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Phạm ThịHuệ (2005): “Thiết kế phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo dạy học bài “Cảm ứng từ,định luật Ampe” theo hướng dạy học đặt và giải quyết vấn đề” (ĐHSP ĐH TháiNguyên); Trần Thị Nhàn (2009): “Sử dụng một số phần mềm dạy học kết hợpvới thí nghiệm thực khi dạy phần “Điện tích - Điện trường” (Sách giáo khoa Vật

lí 11 nâng cao) nhằm phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh”(ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Trịnh Phi Hiệp (2011): “Nghiên cứu chế tạo và sửdụng một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản kết hợp ứng dụng CNTT để dạy họccác kiến thức phần “Điện tích - Điện tường” Vật lí 11 THPT” (ĐHSP ĐH TháiNguyên); Bùi Thị Kim Dung (2011): “ Nghiên cứu xây dựng một số thí nghiệmđơn giản kết hợp ứng dụng CNTT để dạy học phần nhiệt học ở trường THCSmiền núi” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Hoàng Thanh Lâm (2012): “Phối hợpphương pháp thực nghiệm và mô hình khi dạy một số kiến thức về Nhiệt họcnhằm phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh THCS miền núi” (ĐHSP ĐHThái Nguyên)

Cũng có nhiều nghiên cứu về “Thí nghiệm Vật lí phổ thông” ở Việt Nam

và ở Lào: XIAYALEE Thong phanh (Năm 2014 ): “Hướng dẫn học sinh chế tạo

và sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong học tập chương dòng

19điện

xoay chiều ( ); Lasasan Insong (2015): “Nâng cao năng lực chế tạo và sửdụng các thí nghiệm đơn giản cho sinh viên Cao đẳng sư phạm nước CHDCNDLào khi dạy học phần Điện học Khoa học tự nhiên lớp 8 (ĐHSP ĐH TháiNguyên); Simisay Chanthavong (2015): “Tổ chức dạy học một số kiến thức về

“các định luật bảo toàn” (vật lí THPT) nhằm phát triển kĩ năng vận dụngphương pháp thực nghiệm vật lí cho học sinh trường năng khiếu (CHDCNDLÀO)” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Phạm Kim Chung (2011): “Đề xuất và thửnghiệm các biện pháp phát triển kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học chosinh viên sư phạm vật lí khi dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí phổ thông”(Phần Động học, Động lực học, Các định luật bảo toàn) (ĐHSP Hà Nội)

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu trên đều đã vận dụng phươngpháp thực nghiệm vật lí để nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường THCS,THPT và bồi dưỡng cho sinh viên sư phạm kĩ năng sử dụng thí nghiệm trongdạy học vật lí ở trường phổ thông Điều đáng lưu ý là có các nghiên cứu sửdụng thí nghiệm ảo, phương tiện công nghệ thông tin để hỗ trợ cho phươngpháp thực nghiệm dựa trên các thí nghiệm thực Các nghiên cứu cũng quantâm tự chế tạo các thí nghiệm đơn giản và sử dụng trong dạy học Đó là nhữngkinh nghiệm quan trọng có thể vận dụng vào thực tế dạy học vật lí ở trườngTHCS, cũng như trong công tác đào tạo GV vật lí ở CHDCND Lào Tuy nhiên,cũng chưa có công trình nào nghiên cứu theo hướng nâng cao chất lượng dạyhọc học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” ((Phần Cơ học mônKhoa học tự nhiên lớp 8) cho sinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm(CHDCND LÀO)

1.2 Thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

Trong thực tế dạy học vật lí người ta thường dùng thuật ngữ “thínghiệm vật lí” (TNVL) , đồng thời chỉ ra các đặc điểm, chức năng của thí nghiệmnhư là một bộ phận của phương pháp thực nghiệm [4; 5] Để làm rõ đặc điểm,vai trò, chức năng của thí nghiệm trong PPTN, trong mục này chúng tôi trình

21bày về thí nghiệm vật lí.

1.2.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí

Theo các tác giả Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm XuânQuế: “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 việc phân tích cácđiều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động,

ta có thể thu nhận được tri thức mới” [4, tr 286]

1.2.2 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 cho họcsinh tìm tòi sáng tạo theo con đường và kinh nghiệm hoạt động sáng tạo màcác nhà khoa học đã trải qua, nó làm cho học sinh quen dần với cách suy nghĩ,làm việc theo kiểu Vật lí Trong quá trình giải quyết những vấn đề đó, học sinh

sẽ bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo và đồng thời hìnhthành, hoàn thiện ở bàn thân những phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạtđộng 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 tái hiệnqua các thí nghiệm do giáo viên hay chính học sinh tự làm Việc học sinh trựctiếp đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiếm tra, trực tiếp quan sátcác hiện tượng, làm việc với các thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo, giải quyếtnhững khó khăn trong thực nghiệm tạo điều kiện cho các em nâng cao đượcnăng lực thực hành, gần gũi hơn với đời sống và kỹ thuật, khái quát hóa cáckết quả thực nghiệm, rút ra những kết luận có tính chất lý thuyết (như tínhchất của sự vật, hiện tượng, quy luật diễn biến, quan hệ ) Hoạt động nhậnthức theo phương pháp thực nghiệm làm cho học sinh thấy được sự gắn bómật thiết giữa lý thuyết và thực tiễn

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

23không đòi hỏi vốn kiến thức quá nhiều Đối với yêu cầu dạy học xuất phát từvốn kinh

nghiệm của bản thân, PPTN lại càng phù hợp hơn PPTN sẽ giúp các em giảiquyết vấn đề trong học tập, trên cơ sở đó nắm vững kiến thức, kỹ năng, tíchlũy kinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn.

+ Việc áp dụng PPTN cho phép và rèn luyện cho học sinh nhiều năng lực

Nó tích cực hóa đến mức tối đa hoạt động nhận thức của học sinh, cho phéphình thành kiến thức sâu sắc và bền vững, tăng cường hứng thú đối với mônhọc Nó thôi thúc trong học sinh một nhu cầu về hoạt động sáng tạo, bồidưỡng cho các em cá tính sáng tạo

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

Theo các tác giả Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm XuânQuế, TNVL có các chức năng sau [4, tr 289]:

+ Các chức năng theo quan điểm nhận thức:

- Thí nghiệm là phương tiện thu nhận thông tin;

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

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

- 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 có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau củaquá trình dạy học;

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

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

1.2.4 Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

Để nâng cao hiệu quả của việc sử dụng TNVL, cần làm rõ vai trò củaTNVL ở các giai đoạn của PPTN trong dạy học vật lí Theo Nguyễn Đức Thâm,Nguyễn Ngọc Hưng, các giai đoạn của PPTN trong dạy học vật lí, các giai đoạn

25này phỏng theo PPTN của các nhà khoa học, như sau [3]:

1.- Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề.

GV tổ chức các tình huống học tập có vấn đề như: mô tả một hoàn cánhthực tiễn, biểu diễn một vài thí nghiệm trong đó có các mối quan hệ đángchú ý, các biểu hiện bản chất hay những quy luật phổ biến mà học sinh chưa ýthức được và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng hoặc xác lậpmột mối quan hệ nào đó Tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà học sinh chưa biếtcâu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được

2.- Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết

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 bản thân, vào nhữngkiến thức đã có (ta gọi là xây đựng giả thuyết) Những dự đoán này có thểcòn thô sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn

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

tra được.

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 phải đượckiểm tra Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường không thể

mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó Hệ quả logic được suy luận từ giảthuyết trong PPTN phải thỏa mãn 2 điều:

+ Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học

+ Có thể kiểm tra bằng TNVL

Các phép suy luận logic và toán học phải dần đến kết luận có dạng:

+ Biểu thức toán học biếu diễn sự phụ thuộc cùa các đại lượng vật lí 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 lí nào đó

Việc suy ra hệ quả logic có thể gồm một sổ trong các thao tác sau: phân

27tích, so sánh đối chiếu, suy luận suy diễn, cụ thể hóa.

4.- Giai đoạn 4: Đề xuất và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra hệ quả

Đây 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 đểcác ý tưởng đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn thì mới phát triểnđược 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 thực hànhnhư: tính toán, lấy sai số, đánh giá độ chính xác của phép đo, vẽ đồ thị đượcrèn luyện

Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp thì giả thuyết trên trở thành chân lí,nếu không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới

5.- Giai đoạn 5: Rút ra kết luận/ Ứng dụng kiến thức

HS vận dụng kiến thức để giải thích hay dự đoán một số hiện tượngtrong thực tiễn, nghiên cứu các thiết bị kỹ thuật Thông qua đó, một số trườnghợp đi tới giới hạn áp dụng kiến thức và xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mớicần giải

quyết

+ 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 sáng tạokhoa học vật lí như nêu trong sơ đồ hình 1