Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học chương Năng lượng cơ học lớp 8 trung học cơ sở ở nước CHDCND Lào

Luận văn nghiên cứu xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học chương Năng lượng cơ học chương trình lớp 8 THCS ở Nước Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Lào nhằm nâng cao hiệu quả dạy học. Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM VẬT LÝ TRONG

DẠY HỌC CHƯƠNG ‘‘ NĂNG LƯỢNG CƠ HỌC ’’ LỚP 8 TRUNG HỌC

CƠ SỞ Ở NƯỚC CHDCNDLÀO

LUẬN VĂN THẠC SĨ : G IÁO DỤC HỌC

Thành Phố Hồ Chí Minh 2011

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM VẬT LÝ TRONG

DẠY HỌC CHƯƠNG ‘‘ NĂNG LƯỢNG CƠ HỌC ’’ LỚP 8 TRUNG HỌC

Mã số : 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ : GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN MẠNH HÙNG

Thành Phố Hồ Chí Minh 2011

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng của tôi các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào

Tác giả

Vylaychit Xaypaseuth

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành và được phép bảo vệ luận văn , tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của nhiều cá nhân và cơ quan đơn vị Cho nên nhịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến các thầy cô như sau :

Tôi xin chân thành cảm ơn ban giảm hiệu , phòng công nghệ sau đại học cùng toàn thể các thầy , cô trong khoa học vật lý trường đại học sư phạm Thành Phố Hồ Chí Minh Cũng như các thầy cô trong phương pháp bộ môn vật lý đã nhiệt tình giảng dạy giúp tôi thu nhận được những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tấp

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ts Nguyễn Mạnh Hùng về sự hướng dẫn nhiệt tình đầy trắc nghiệm và đã động viên tôi những lúc khó khăn , bế tắc để tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng dạy bộ môn phương pháp vật lý đã giúp tôi có nền tảng kiến thức để thực hịên luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị đồng nghiệp , bạn bè và học sinh ở trường THCS Ông Kẹo ở Huyện SaRaVanh , Tỉnh SaRaVanh Nước CHCHNDL

Đã giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Lời tri ơn sâu sắc xin được gửi đến gia đình tôi nơi luôn luôn động viên và hỗ trợ cho tôi những điều tốt nhất trong suốt quá trình học tập

Người thực hiện luận văn

Vylaychit Xaypaseuth

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 3

LỜI CẢM ƠN 4

BẢNG VIẾT TẮT 5

MỤC LỤC 6

Danh mục lục hình 8

Danh mục lục bảng 8

MỞ ĐẦU 1

I Lý do chọn đề tài : 1

II Mục đích nghiên cứu : 2

III Khách thể và đối tượng nghiên cứu : 2

IV Giả thuyết khoa học : 2

V Phạm vi nghiên cứu : 2

VI Nhiệm vụ nghiên cứu : 2

VII Phương pháp nghiên cứu : 2

VIII Cấu trúc luận văn : 3

Chương 1: Những cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý ở trường phổ thông 4

I Cơ sở tâm lý học 4

1 Khái niệm hoạt động 4

2 T ính tích cực của học sinh trong dạy học vật lý 7

3 Những biểu hiện của tính tích cực của học sinh trong học tập 9

4 Các biện pháp kích thích tính tích cực tự lực nhận thức của học sinh trong dạy học 10

5 Vai trò của thí nghiệm vật lý và cách sử dụng của học sinh 11

II Cơ sở lý luận dạy học 16

1 Những vấn đề cần thiết cơ sở về sử dụng thí nghiệm vật lý 16

2 Các phương pháp dạy học bằng thí nghiệm vật lý trong trường 23

3 Xây dựng và hướng dẫn cho học sinh sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý 26

4 Cơ sở thực tiễn 28

Chương 2: Xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học chương “ Năng lượng cơ học ” lớp 8 trung học cơ sở 32

2.1 Xác định mục tiêu và nội dung kiến thức chương “ năng lượng cơ học ” 32

lớp 8 trung học cơ sở 32

2.1.1 Mục tiêu của chương “ năng lượng cơ học ” 32

2.1.2 Nội dung kiến thức của chương 32

2.2 Tìm hiểu thực trang việc dạy học chương “ năng lượng cơ học ” lớp 8 34

trung học cơ sở 34

2.3 Xây dựng tiến trình một số bài học trong chương “ năng lượng cơ học ” 35

lớp 8 trung học cơ sở 35

2.4 Kết luận chương 2 57

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 58

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 58

3.1.1 Mục đích 58

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 59

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 59

3.2.2 Nội dung của thực nghiệm sư phạm 59

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 59

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 59

3.3.2 Các bước tiến hành thí nghiệm 59

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 60

3.4.1 Tiêu chí đánh giá 60

3.4.2 Nhận xét chung quá trình học tập của học sinh ở các lớp thực nghiệm 61

3.4.3 Xử lý kết quả học tập 62

3.5 Kết luận chương 3 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

PHỤ LỤC 74

Danh m ục lục hình trang 1 Hình 1 Bộ thí nghiệm năng lượng nhiệt học ……….42

2 Hình 2 Bộ thí nghiệm điện ……….43

3 Hinh 3 Bộ thí nghiệm năng lượng thủy triều……… 44

4 Hình 4 Bộ thí nghiệm tên lửa……….……….45

5 Hình 5 Chai thốc nhỏ……….……….46

6 Hình 6 Học sinh đang xem thí nghiệm……….……… 54

7 Hình 7 Các hình dụng cụ thí nghiệm ……… 93

Danh m ục lục bảng trang 1 Bảng 3.1 bảng phân phối tần số ……… 72

2 Bảng 3.2 bảng phân phối tần suất………73

3 Bảng 3.3 bảng phân phối tần suất tích lũy……… 73

4 Bảng 3.4 Thống kê các câu trả lời tương ứng với 10 câu trắc nghiệm…………74

5 Bảng 3.5 Thống kê số HS trả lời đúng các câu trắc nghiệm của nhóm thực ngiệm và đối chứng……… 75

6 Bảng 3.6 Thống kê số HS điểm bài tập tự luận của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng ……… 76

7 Bảng 3.7 Thống kê kết quả các nhóm ĐC và nhóm ThN….……… 77

8 Bảng 3.8 Các tham số đặc trưng thống kê của nhóm ĐC và nhóm ThN……… 79

MỞ ĐẦU

I Lý do ch ọn đề tài :

Ở nước Lào, mặc dù đã có những chiến lược đổi mới về mục tiêu của chương

trình , nội dung cũng như định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy cho giáo viên và học sinh, cụ thể trong hiện tại chúng ta đang triển khai biên soạn và thử nghiệm chương trình sách giáo khoa ( SGK ) mới

Nhưng qua tổng kết, bên cạnh một số ưu điểm, việc đổi mới vẫn được đánh giá là chưa đồng bộ Nên việc thực hiện mục tiêu giáo dục đặt ra vẫn còn gặp khó khăn đa số những khó khăn được quan tâm và bàn luận nhiều, nhất là sự mâu thuẫn giữa mục tiêu đào tạo với nội dung chương trình đào tạo Ví dụ : một số nội dung trong chương trình sách giáo khoa (SGK ) còn thiếu sự định hướng cách sử dụng thí nghiệm

Để đất nước bắt kịp xu hướng phát triển của thế giới, chúng ta cần phải có những con người mới, có khả năng, kinh nghiệm, năng động, tự lực, sáng tạo Chính điều này

đã đề ra cho ngành giáo dục chúng ta , một nhiệm vụ đổi mới trong phương pháp dạy học, nhưng đổi mới theo phương pháp cụ thể nào thì còn phải chọn lựa cho phù hợp với từng đối tượng con người và nội dung dạy học

Cho nên dựa trên môi trường tôi đang làm việc , xuất hiện đa số là những học sinh

có kết quả học tập kém , thiếu hiệu quả , hầu như các giáo viên ở trường tôi đều áp dụng phương pháp dạy học nói chung là không phù hợp với đối tượng, chương trình, giảng bài nhiều lý thuyết , không thích định hướng cho học sinh thiết kế và sử dụng thí nghiệm trong dạy học Những vấn đề đó , tôi và các đồng nghiệp trong tổ vật lý là phải tìm ra giải pháp cải thiện kết quả đó Chính vì vậy, mà tôi quyết định chọn lựa một phương pháp xây dựng

và sử dụng các thí nghiệm trong dạy học vật lý để học sinh của mình có thể thích ứng dụng Tuy nhiên, vì còn là thử nghiệm tôi chưa thể vận dụng toàn bộ trong chương trình lớp 8 mà chỉ chọn chương ‘‘Năng lượng cơ học’’ chương trình lớp 8 Trung Học Cơ Sở ở Nước Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Lào

Đề tài nghiên cứu này, tôi đã tự làm không ai làm trước, tôi đã làm bộ thí nghiệm và hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm theo, nhưng tôi cũng còn đã nghiên cứu thêm từ mấy các thầy, cô trong trường và đã đọc thêm nội dung trong bài luận văn của các anh đã tốt nghiệm để hỗ trợ cho tốt hơn

II M ục đích nghiên cứu :

Nghiên cứu xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học chương‘‘Năng

lượng cơ học ’’chương trình lớp 8 THCS ở Nước Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Lào

nhằm nâng cao hiệu quả dạy học .

III Khách th ể và đối tượng nghiên cứu :

a Khách thể : Quá trình dạy học và thực tiễn dạy học vật lý ở trường

trung học cơ sở

b.Đối tượng : Quá trình dạy học vật lý ở lớp 8 trung học cơ sở tại trường

phổ thông Ông Kẹo , Huyện SaRaVăn , tỉnh SaRaVăn ở Nước CHDCNDL

IV Gi ả thuyết khoa học :

Có thể xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lý vào dạy học chương năng lượng

cơ học ở lớp 8 trung học cơ sở nhằm nâng cao hiệu quả của việc dạy học

V Ph ạm vi nghiên cứu :

Xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học chương ‘‘Năng lượng

cơ học ’’ chương trình lớp 8 trung học cơ sở tại trường trung học phổ thông Ông Kẹo Huyện Saravăn , tỉnh Saravanh ở nước CHDCND Lào

VI Nhi ệm vụ nghiên cứu :

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề đổi mới phương pháp dạy

học vật lý nhằm nâng cao hiệu quả dạy học

- Nghiên cứu chương trình vật lý lớp 8 trung học cơ sở

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lý

- Xây dựng một số thí nghiệm để dạy học chương “ năng lượng cơ học ” phù hợp với khả năng của học sinh , nội dung bài học , thời gian và điều kiện tiến hành

- Sử dụng các thí nghiệm vào dạy học chương “ năng lượng cơ học”

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết

VII Phương pháp nghiên cứu :

- Nghiên cứu lý luận

- Quan sát , điều tra , phỏng vấn

- Thực nghiệm sư phạm

VIII C ấu trúc luận văn :

Luận văn có cấu trúc gồm các nội dung sau :

MỞ ĐẦU

NỘI DUNG

Chương 1 : Những cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý

ở trường phổ thông

Chương 2 : Xây dựng tiến trình sử dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học

chương ‘‘Năng lượng cơ học ’’ chương trình lớp 8 trung học cơ sở

Chương 3 : Thực hành sư phạm

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Hoạt động là phương thức tồn tại của con người, hoạt động cho xã hội, cho tập

thể, cho gia đình và bạn thân; hoạt động vui chơi, lao động học tập …

Hoạt động của con người là hoạt động sáng tạo, hoạt động tạo ra sản phẩm trong quá trình hoạt động, con người tạo ra giá trị vật chất, phương tiện để sản xuất trong quá trình hoạt động có tính xã hội này, kiến thức, năng lực, kỹ năng của con người dường như kết tinh trong các sản phẩm vật chất và sản phẩm tinh thần [ 1 ]

Khi tham gia các hoạt động đa dạng , liên quan đến với các yếu tố khác nhau của văn hóa vật chất và tinh thần , dưới sự hướng dẫn của thế hệ trưởng thành, thế hệ đang lớn lên nắm được của cải của nền văn hóa và phát triển năng lực đặc thù, được kết tinh trong các yếu tố văn hóa này

b Đặc điểm của hoạt động

Hoạt động bao giờ cũng là hoạt động có đối tượng, có chủ thể và mục đích trong

đó tính mục đích là quy luật điều khiển mọi hoạt động [ 8 ]

c Cấu trúc của hoạt động

Hoạt động của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động đó

hoạt động có đối tượng cấu thành từ các hành động theo một mục đích nhất định hành động do các thao tác hợp thành tùy thuộc vào các điều kiện phương tiện cụ thể Có thể biểu diễn theo sơ đồ sau :

Hoạt động Động cơ Hành động Mục đích Thao tác Điều kiện, phương tiện

Mỗi hành động diễn ra theo các pha : định hướng, chấp hành và kiểm tra Cơ sở định hướng của hành động là những kiến thức cần thiết cho việc thực hiện hành động của chủ thể [ 8 ]

1.1 Khái niệm hoạt động dạy và học

1.1.1 Đối tượng của hoạt động học

Nếu gọi chủ thể của hoạt động học là người học, thì đối tượng của hoạt động học hướng tới đó là tri thức Những tri thức mà học sinh phải học được lựa chọn từ những khoa học khác nhau, theo những nguyên tác nhất định , làm thành những môn học tương ứng và được cụ thể ở những đơn vị cấu thành như : kĩ năng thái độ … Đối tượng của hoạt động học có liên quan chặt chẽ với đối tượng của khoa học Tuy vậy có sự khác nhau về nguyên tắc giữa hoạt động học và hoạt động nghiên cứu khoa học Hoạt động học là hoạt động tái tạo lại những tri thức đã có từ trước ở người học , còn hoạt động học nghiên cứu khoa học

đó là phát hiện những chân lý khoa học mà loại người chưa biết đến Có thể nói : Đối tượng của hoạt động học là cái mới và cá nhân nhưng không mới đối với nhân loại

1.1.2 Bản chất của hoạt động học

Hoạt động học tập hướng vào từ tái tạo lại tri thức ở người học Sự tái tạo ở đây hiểu theo nghĩa là phát hiện lại sự thuận lợi cho người học ở đây đó là con người đi mà

để phát hiện lại đã được các nhà khoa học tìm hiểu trước , giờ người học chỉ việc tái tạo lại

và để tái tạo lại , người học không có cách gì khác đó là phát huy động nội lực của bản thân ( động có , ý chí ) , càng phát huy cao bao nhiêu thì việc tái tạo càng diễn ra tốt bấy nhiêu

Do đó hoạt động học làm thay đổi chính người học , ai học thì người đó phát triển , không

ai học thay thế được , người học cần phải có trắc nghiệm với chính bản thân mình , vì mình trong quá trình học

Hoạt động học là hoạt động tiếp thu những tri thức lý luận , khoa học nghĩa là việc học không chỉ dừng lại ở việc nắm bắt những khái niệm đời thường mà học phải tiến đến những tri thức khoa học những tri thức có tính chọn lựa cao đã được khai quát hóa, hệ thống hóa Hoạt động học tập không chỉ hướng vào việc tiếp thu những tri thức , kĩ năng

kĩ xảo còn hướng vào việc tiếp thu cả những tri thức của chính bản thân hoạt động học Hoạt động học muốn đạt kết quả cao, người học phải biết cách học , phương pháp học , nghĩa là phải có những tri thức về chính bản thân hoạt động học

Hoạt động học là hoạt động chủ đạo của lứa tuổi học sinh, do đó nó giữ vai trò chủ đạo trong việc hình thành phát triển tâm lý của người học trong lứa tuổi này

1.1.3 Cấu trúc của hoạt động học

Hoạt động học có cấu trúc như hoạt động sản xuất nói chung

- Động cơ học tập : Động cơ nào quy định sự hình thành và diễn biến của họat động ấy , như vậy học sinh phải có động cơ học tập phù hợp cho riêng mình để hòan thành mục đích đặt ra

- Mục đích học tập : Là kế hoạch học tập đề ra để hòan thành nhiệm vụ học tập của mình Nếu hòan thành tốt kế hoạch học sinh sẽ đạt được mục đích học tập

- Hành động học tập : Học sinh sẽ giải quyết được nhiệm vụ học tập của mình nhằm đi tới mục đích nhờ các hành động như sau :

+ Kiểm tra tiến hành và kết quả hoạt động học tập

+ Đánh giá sự phù hợp giữa tiến trình hoạt động và kết quả học tập rút ra kinh nghiệm cho bản thân

+ Sửa đổi các nhiệm vụ để phù hợp với quá trình hoạt động nhằm đạt mục đích tốt nhất

A.N Leonchep đã nêu cấu trúc của hoạt động bao gồm 6 thành tố , trong đó có thành tố thuộc về chủ thể là hoạt động , hành động và thao tác , còn ba thành tố thuộc về khách thể là động có , mục đích và phương tiện , những lý thuyết trên đó là được khái quát theo sơ đồ [ 6]

Hoạt động

Động cơ

Hình 1.1 : Sơ đồ cấu trúc hoạt động học

2 Tính tích c ực của học sinh trong dạy học vật lý

Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội, khác với động vật , con người thông chỉ tiêu thụ những gì sẵn có trong tự nhiên mà còn chủ động sản xuất ra của cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của xã hội , sáng tạo nền văn hóa ở mỗi thời đại , chủ động cải biến môi trường tự nhiên và xã hội [ 10]

Việc hình thành và phát triển tính tích cực xã hội là một trong các nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục , nhằm đào tạo những con người năng động thích ứng và góp phần phát triển cộng đồng Có thể xem tính tích cực như là một điều kiện , đồng thời là một kết quả của sự phát triển nhân cách của quả trình giáo dục

Tính tích cực học tập của con người biểu hiện qua hoạt động , đặc biệt trong những hoạt động chủ động của chủ thể Học tập là hoạt động chủ đạo của lứa tuổi đi học , tính tích cực trong hoạt động học tập về thực chất là tính tích cực nhận thức đặc trưng ở khát vọng hiểu biết , cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức

Không giống như quá trình nhận thức trong nghiên cứu khoa học , quá trình nhận thức trong học tập không nhằm phát hiện những điều loại người chưa biết mà nhằm lĩnh hội những tri thức mà loại người đã tích lũy được Tuy nhiên , trong học tập học sinh cũng phải khám phá ra những hiểu biết mới đối với bản thân , học sinh sẽ thông hiểu , ghi nhớ những

gì đã được thông qua hoạt động chủ động nỗ lực của chính mình Đó là chưa kể đến , khi đạt được một trình độ nhất địinh , thì tính tích cực trong học tập sẽ mang tính nghiên cứu khoa học và người học cũng có thể làm ra những tri thức mới cho khoa học

Thao tác Hành động

Sản phẩm

Mục đích

Phương tiện

Hiệu quả đạt được mục tiêu dạy học đầy đủ nhất với chi phí , thời gian , sức lực và cơ sở vật chất phù hợp nhất , hiệu quả dạy học thể hiện ở nhiều mặt , HS yêu thích môn học , có thái độ hào hứng , say mê trong học tập , HS hiểu bài , vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tiễn hay xây dựng kiến thức mới

Một vài đặc điểm về tính tích cực, tự lực trong học tập của học sinh

a Tính tích cực tự lực của HS có mặt tự phát và mặt tự giác

+ Mặt tự phát là những yếu tố tiềm ẩn , bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò , hiếu

kì , hiếu động , linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà trẻ đều có ở những mức

độ khác nhau , cần coi trọng những yếu tố tự phát này nuôi dưỡng , phát triển

chúng trong dạy học

+ Mặt tự giác là trạng thái tâm lí có mục đích và đối tượng ro rệt , do đó có

hoạt động để chiếm lĩnh đối tượng đó Tính tích cực tự giác thể hiện ở óc

quan sát , tính phê bình trong tư duy , tri tò mò khoa học

b Tính tích cực tự lực phát sinh không chỉ từ nhu cầu nhận thức mà từ nhu cầu sinh học , nhu cầu đạo đức thẩm mỹ , nhu cầu giao lưu văn hóa … Hạt nhân cơ bản của tính tích cực , tự lục là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do sự thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng

c Có một số trường hợp tính tích cực , tự lực thể hiện ở hoạt động bên ngoài mà không phải là tính tích cực tư duy Đó là những điều cần lưu ý khi đánh giá tính tích cực nhận thức của HS Gần đây một số nhà lí luận cho rằng với những HS khá , giỏi , thông minh … việc sử dụng giáo dục trực quan , phương pháp dạy học nêu vấn đề đôi khi như là một vật

cản , làm chậm quá trình tư duy vốn diễn ra rất nhanh và diễn ra qua trực giác của các em

này

3 Nh ững biểu hiện của tính tích cực của học sinh trong học tập

Có nhiều trường hợp tính tích cực học tập biểu hiện ở những hoạt động cơ bắp nhưng quan trọng là sự biểu hiện ở những hoạt động trí tuệ Hai hình thức này thường đi liền nhau , song hoạt động hăng hái về cơ bắp mà đầu óc không suy nghĩ thì chưa phải tích cực GV muốn phát hiện được HS có tính tích cực không , cho nên cần dựa vào những dấu hiệu như sau đây :

 Có chú ý học tập không ?

 Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức hoạt động học tập hay không ( thể hiện ở việc hăng hái phát biểu ý kiến trả lời các câu hỏi của GV, tham gia bổ sung các câu trả lời của HS khác , thích được phát biểu ý kiến của chính mình

về vấn đề được nêu ra , ghi chép , nêu những thắc mắc , đòi hỏi phải giải thích cặn kẽ những vấn đề mà HS thấy chưa hiểu hay chưa hiểu rõ ….) ?

 Có hoàn thành những nhiệm vụ được giao : Bài tập về nhà, các kiến thức phải

ôn tập lại , các dụng cụ học tập cần thiết phải chuẩn bị cho giờ học không ?

 Có ghi nhớ tốt những điều đã được học , chủ động vận động dụng linh hoạt những kiến thức , kĩ năng đã học để nhận thức vấn đề mới hay không ?

 Có hiểu bài học không ?

 Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không ?

 Có vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn không ?

 Tốc độ học tập có nhanh không ?

 Có hứng thú trong học tập hay chỉ vì một ngoại lực nào đó mà phải học không

?

 Có quyết tâm , có ý chí vượt khó khăn trong học tập không ?

 Có sáng tạo trong học tập không ( mong muốn đóng góp với GV , với các HS khác trong lớp những thông tin mới lấy từ các nguồn khác nhau , đôi khi những thông tin này vượt ra ngoại giới hạn phạm vi bài

học , môn học không ? )

Ngoài những biểu hiện mà giáo viên đã nhận thấy ở trên , còn có những biểu hiện về mặt cảm xúc khó nhận thấy hơn như sau : Sự thờ ơ hay hào hứng , phớt lờ hay ngạc nhiên buồn chán trước một nội dung nào đó của bài học hoặc khi tìm ra lời giải thích cho một bài

+ Kiên trì làm cho xong bài học

+ Không nản chí trước những tình huống khó khăn

+ Thái độ phản ứng tiếc rẻ khi giờ học kết thúc

Có thể phân biệt 3 cấp độ biểu hiện tích cực từ thấp đến cao : bắt chước , tìm tòi sáng tạo

Bắt chước : học sinh bắt chước hành động , thao tác của giáo viên , của bạn bè trong

hành động cũng có sự cố gắng của thần kinh cơ bắp

Tìm tòi : học sinh độc lập , tự lực giải quyết , bài tập nêu ra , mò mẫm những cách giải khác nhau để tìm cho lời giải hợp lý nhất

Sáng tạo : học sinh nghĩ ra cách giải mới , độc đáo đề xuất những giải pháp có hiệu quả

, có sáng kiến lắp đặt những thí nghiệm để chứng minh bài học , Dĩ nhiên mức độ sáng tạo của học sinh là có hạn nhưng đó là mầm mống của sự sáng tạo sau này

Về mức độ tích cực của HS trong quá trình học tập có thể không giống nhau , GV có thể phát hiện được điều đó nhờ dựa vào một số dấu hiệu sau đây :

 Tự giác học tập hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài ( gia đình , bạn bè , xã hội )

 Thực hiện yêu cầu của thầy giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa, thực hiện yêu cầu của giáo viên một cách tự giác hay như một cách bắt buộc ?

 Tích cực nhất thời hay thường xuyên liên tục ?

 Tích cực tăng lên hay giảm dần ?

 Có kiên trì vượt khó hay không ?

4 Các bi ện pháp kích thích tính tích cực tự lực nhận thức của học sinh trong d ạy học

Các biện pháp nâng cao tính tích cực , tự lực trong học tập của HS trong giờ lên lớp được phản ánh trong các công trình nghiên cứu có thể tóm tắt như sau :

 Nói lên ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu

 Nội dung dạy học phải mới , nhưng không quá xa lạ với HS và cái mới phải liên

hệ , phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai, kiến thức phải tính thực tiễn , gần gũi với sinh hoạt , suy nghĩ hàng ngày , thỏa mãn nhu cầu nhận

thức của học sinh

 Phải dùng các phương pháp đa dạng : nêu vấn đề , thí nghiệm , thực hành, so sánh

, tổ chức , thảo luận , sêmina và phối hợp chúng với nhau

 Kiến thức phải được trình bày trong dạng động , phát triển và mâu thuẫn với nhau , tập trung vào những vấn đề then chốt , có lúc diễn ra một cách đột ngột , bất ngờ

 Sử dụng các phương tiện hiện đại

 Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau, cá nhân , nhóm , tập thể , tham

quan , làm việc trong vườn trường , phòng thí nghiệm

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

 Thường xuyên kiểm tra , đánh giá , khen thưởng và kỷ luật kịp thời , đúng mức

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

 Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện thông tin

đại chúng và các hoạt động xã hội

 Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp , trong trường Tôn vinh sự học nói

chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt

 Có sử dụng động viên , khen thưởng từ phía gia đình và xã hội

Trong thời gian tới nên điều chỉnh công tác nghiên cứu và chỉ đạo vấn đề , tính tích cực

tự lực hóa hoạt động nhận thức của HS theo một số hướng cơ bản sau :

 Nghiên cứu PP nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức sáng tạo chứ không dừng

lại mức độ tái hiện như hiện nay

 Phát huy sức mạnh bản chất của người học , mà theo K.Mart đó là : trí tuệ , tâm hồn và ý chí , đặc biệt là sức mạnh tâm hồn (hứng thú, xúc cảm ) là điều lâu nay

chưa được chú ý đúng mức

 Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các thầy giáo , các nhà quản lý

5 Vai trò c ủa thí nghiệm vật lý và cách sử dụng của học sinh

Trên cơ sở tâm lý học cho rằng nhân cách của trẻ được hình thành thông qua hoạt động có ý thức A Bitet xem trí thông minh là hoạt động có chủ định được điều khiển từ nội tâm bằng cách xác lập những mối quan hệ giữa chủ thể với hành động Chủ tịch Hồ Chí

Minh cũng đã nói : “ Học để hành , học với hành phải đi đôi Học mà không hành thì vô ích Hành mà không học thì hành không trôi chảy ” dạy học không chỉ đơn giản là cung cấp tri thức mà phải hướng dẫn hành động , khả năng hành động là một yêu cầu được đặt ra không chỉ đối với cá nhân mà cả ở cấp độ cộng đồng và xã hội Vì vậy việc giảng dạy phải giúp cho từng cá nhân người học biết hành động và tích cực tham gia các hoạt động

Các nghiên cứu về lý luận DH đã chỉ rõ , về mặt hoạt động nhận thức thì các phương pháp thực hành phát huy tính tích cực , tự lực nhiều hơn các phương pháp trực quan và các phương pháp trực quan tích cực hơn các phương pháp dùng lời, nghĩa là HS khi được thao tác trên đối tượng sẽ làm cho các em phát huy được tính tích cực của học sinh

Thí nghiệm vật lý đóng vai trò to lớn trong việc phát huy tính tích cực , tự lực của học sinh

5.1 Thí nhiệm vật lý tạo sự tò mò , ham hiểu biết

Một trong những ưu điểm nổi bật nhất của thí nghiệm vật lý là có thể gây tò mò , ham hiểu biết của học sinh , khi tham gia một thí nghiệm vật lý là một cách để giúp học sinh trải nghiệm thực tế , khi thực hiện thí nghiệm sẽ xuất hiện những vấn đề mới mẻ , bất ngờ …… gây sự tò mò ngạc nhiên và do đó kích thích hứng thú học tập làm cho HS tích cực , tự lực tham gia vào các haọt động học tập Tuy nhiên không phải tất cả các thí nghiệm vật lý đều

có thể gây hứng thú với học sinh mà chỉ những thí nghiệm vật lý liên quan tới những cái HS

đã biết , cái có nghĩa , cái nằm trong năng lực nhận thức của học sinh , thông qua các thí nghiệm vật lý HS sẽ hăng hái tự mình thực hiện các hoạt động tìm kiếm và thu thập kiến thức cho minh , trong quá trình thực hiện thí nghiệm vật lý HS sẽ phải lập phương án thí nghiệm dự đoán các quá trình diễn ra của kết quả hay hiện tượng của thí nghiệm Nếu kết quả diễn ra đúng như dự đoán của HS làm cho học sinh tin tưởng vào sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm Nếu thí nghiệm vật lý diễn ra không đúng như dự doán , các hiện tượng mới lạ sẽ gây hứng thú, ngạc nhiên thu hút các em đi tìm câu tra lời Các quá trình xuất hiện trong quá trình thực hiện thí nghiệm vật lý sẽ thu hút HS bởi nó kích thích trí tưởng tượng của các em , thúc đẩy các em phải tích cực , tự lực suy nghĩ về những điều vừa xảy ra và xa hơn nữa là liên hệ đến các sự vật , hiện tượng xảy ra trong tự nhiên , trong suy nghĩ của các em sẽ hình thành nên các câu hỏi : “ tại sao như thế này mà không thế kia ” , “

có thể giải thích điều đó như thế nào ” ,

“ hiện tượng này tuân theo quy luật nào ? ” và từ đó tạo cho học sinh nhu cầu giải thích , nhu cầu học tập và nhu cầu tự tìm tòi , khám phá

5.2 Thí nghiệm vật lý làm bộc lộ quan niệm sai lệch của học sinh

Các hiện tượng vật lý trong thế giới xung quanh hết sức phong phú , các hiện tượng vật lý diễn ra trong thực tế lại chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố gây nhiễn nên thường khó nhận thức được rõ ràng , nhận thức của HS về hiện tượng vật lý thu nhận được từ nhiều khênh thông tin khác nhau nên thường HS có những sai lệch , không chỉ quan niệm sai về các hiện tượng mà sai lệch cả khi tiếp nhận tri thức , do không hiểu rõ và tiếp nhận kiến thức một cách áp đặt thụ động các quan niệm sai lệch đó của học sinh thường được hình

thành một cách tự phát trong quá trình giao lưu và hoạt động đã khắc sâu tạo thành vốn

hiểu biết của học sinh , nên các quan niệm này có tính bền vững Hiểu được các quan niệm sai lệch và nguyên nhân gây ra nó là một nhiệm vụ của GV trong việc hình tành các quan niệm khoa học đúng đắn , cho HS Thí nghiệm và các phương tiện trực quan có vai trò không thể thay thế được trong việc phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của HS Vì vậy việc sử dụng thí nghiệm vật lý là một trong những con đường phát hiện các quan niệm sai lệch này và từ đó có những biện pháp phù hợp để khắc phục , khi thực hiện thí nghiệm vật lý sẽ có những hiện tượng không đúng với những suy nghĩ thường ngày của HS , tạo

tình huống có vấn đề trong tư duy Sự bất thường này trong thí nghiệm vật lý kích thích HS tìm cách lý giải và từ đó bổ sung hoặc thay đổi các quan niệm sai lệch vốn có của mình một cách sâu sắc

5.3 Thí nghiệm vật lý lèn luyện các thao tác tư duy cho học sinh

Để thực hiện các thí nghiệm vật lý , học sinh buộc phải của nhiều bước như : phân tích , xây dựng các phương án thí nghiệm , lựa chọn dụng cụ thí nghiệm phù hợp tiến hành thí nghiệm , phân tích và xử lý kết quả thí nghiệm , rút ra kết luận , khái quát kết quả nên năng lực tư duy phát triển , phát huy được tính tích cực , tự lực và hiệu quả dạy học được nâng cao

Thí nghiệm vật lý là phương tiện tốt để rèn luyện cho học sinh năng lực quan sát và sáng tạo, kiến thức vật lý ở trường phổ thông là kiến thức loài người đã biết nhưng là kiến thức mới với HS Việc tiến hành thí nghiệm vật lý ngoài việc phải vận dụng các kiến thức

đã học , học sinh cũng cần phải đưa ra những kiến thức mới, giải pháp mới đối với bản thân Trong quá trình thực hiện thí nghiệm vật lý HS sẽ phải suy nghĩ để tìm ra những phương pháp tốt nhất để thu được kết quả trung thực đúng đắn

5.4 Thí nghiệm vật lý giúp học sinh tiếp cận phương pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm là một phương pháp đặc trưng của vật lý học , học vật lý

mà không thực hành , không làm thí nghiệm thì cũng giống như “ học bơi bằng cách nhìn người khác bơi mà không rời khỏi cái ghế đặt trên bến ” khi làm thí nghiệm vật lý học sinh phải quan sát hiện tượng , xác định cái bản chất , tiếp xúc sử dụng , thiết kế , chế tạo các dụng cụ đơn giản , tạo điều kiện để HS tham gia các thao tác phục vụ cho hoạt động học

5.5 Thí nghiệm vật lý tạo điều kiện để HS bộc lộ , khẳng định và hoàn thiện nhân cách

Mỗi học sinh có một năng lực riêng , trong quá trình thực hiện thí nghiệm vật lý HS

có thể đề xuất những phương án thí nghiệm , lựa chọn dụng cụ thí nghiệm khác nhau dẫn đến những kết quả thí nghiệm có thể khác nhau để tranh luận là tìm ra phương pháp tối ưu nhất Thông qua việc phát biểu ý kiến cá nhân , hoạt động nhóm HS bộc lộ khả năng của mình , khẳng định mình do đó rèn được khả năng tư duy và khả năng ngôn ngữ khoa học vật

lý

5.6 Thí nghiệm vật lý tạo điều kiện phát triển tình cảm trí tuệ cho HS

Thí nghiệm vật lý thường ẩn chứa trong nó những bất ngờ gây ra cho học sinh mà trong quá trình nhận thức , tình cảm ngạc nhiên mang tính chất vui sướng , đó là điều bao giờ cũng đi kèm theo bất cứ hoạt động hiệu quả nào Những cái mới lạ khác với suy nghĩ thông thường của HS có chứa các nghịch lý , đây là tác nhân kích thích mạnh mẽ đến nhu cầu đòi hỏi phải giải thích các sự vật , hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm , óc tìm tòi , do đó động cơ học tập và hứng thú học tập được hình thành một cách tự nhiên việc xây dựng các phương án thí nghiệm là điều kiện để xây dựng tình cảm dự đoán vì việc dự đoán kích thích

óc tưởng tượng , năng lực phát hiện vấn đề và do vậy kích thích óc sáng tạo của HS , các dự đoán của HS nếu đúng nó gây được tình cảm , niềm tin của các em , là cho HS tin tưởng vào chính mình , khả năng của con người vào quá trình nhận thức thế giới , nếu dự đoán không chính xác thí nghiệm vật lý sẽ làm nảy sinh các tình huống đòi hỏi HS kiểm tra lại các luận điểm , giả thuyết các bước xây dựng trong phương án , các kết quả các em nghi ngờ , sự năng động , sự tích cực , tự lực được hình thành và óc sáng tạo được kích thích , tính linh hoạt được rèn luyện

5.7 Tổ chức - hướng dẫn học sinh xây dựng và sử dụng thí nghiệm vật lý làm phát huy tính tích cực , tự lực nâng cao hiệu quả dạy học

Thí nghiệm vật lý khi được tổ chức – hướng dẫn cho học sinh nghĩa là học sinh sẽ thực hiện thí nghiệm , để thu nhận các kiến thức vật lý sẽ góp phần phát huy tính tích cực , tự lực

và nâng cao hiệu quả dạy học Thông thường thí nghiệm vật lý thường được sử dụng trong giờ học như là thí nghiệm biểu diễn của GV , đó có thể là thí nghiệm mở đầu để nêu tình huống có vấn đề , là thí nghiệm khảo sát một định luật , đại lượng vật lý , hay thí nghiệm minh họa cho kiến thức vật lý vừa được học , các thí nghiệm do GV thực hiện nếu được chuyển hành thí nghiệm cho HS thực hiện dưới sự hướng dẫn hợp lý của GV thì sẽ làm cho học sinh phát huy được tính tích cực , tự lực

Về việc tổ chức – hướng dẫn HS sử dụng thí nghiệm vật lý trong học tập tùy thuộc vào từng bài học , từng kiến thức cụ thể GV có thể dùng các PP đa dạng nêu vấn đề cho HS thảo luận nhóm , HS dự đoán hiện tượng và thiết kế phương án thí nghiệm , so sánh và tự mình thực hiện các thí nghiệm vật lý sau đó xử lý các kết quả đo đạc cần thiết để tìm ra những kiến thức đúng đắn , việc thảo luận nhóm được giáo viên hướng dẫn tùy thuộc vào từng nội dung giúp HS nâng cao khả năng hợp tác Việc tự tiến hành các thí nghiệm , đo đạc xử lý các kết quả giúp HS rèn luyện thói quen tự lực thực hiện các nhiệm vụ học tập không ý lại , dựa dẫm , và thông qua việc tự lực tích cực thao tác , rèn luyện các kĩ năng cũng như thu nhận các kiến thức giúp học sinh hứng thú hơn tìm thấy niềm vui với những thành quả do chính mình làm được , GV có thể tổ chức – hướng dẫn HS thực hiện các thí nghiệm vật lý ở nhà phù hợp với khả năng giúp HS ôn tập củng cố kiến thức đã học , rèn luyện các thao tác thí nghiệm

Việc HS tự lực , tích cực tham gia các hoạt động nhóm , thảo luận thực hiện thí nghiệm

và tìm ra các kết luận cho kiến thức mới sẽ làm cho HS nhớ lâu hơn , hiểu sâu hơn các kiến thức đã học Các nghiên cứu cho thầy tỉ lệ lưu giữ thông tin ( số kiến thức còn động lại ) khi đọc là 10% , nghe là 20 % , nhình người khác làm 30 % nhình và nghe là 50 % , tự mình nói 70 % , tự mình làm là 90 % , vì vậy việc tổ chức – hướng dẫn cho học sinh sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý , dưới sự hướng dẫn của GV , học sinh thảo luận theo nhóm vận dụng kinh nghiệm sống , vốn hiểu biết của mình để hoàn thành các nhiệm vụ GV tổ chức , tự thao tác cấc thí nghiệm sẽ giúp các em nhớ và hiểu sâu sắc những kiến thức thu nhận được từ bài học Qua việc tự tiến hành các thí nghiệm , các em học sinh cũng hình thành được nhiều đức tính tốt như : kiên trì , cẩn thận , chính xác , kỉ luật , lòng yêu lao động , óc sáng tạo được nảy sinh và rèn luyện Như vậy việc tổ chức – hướng dẫn cho HS

sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý không chỉ cung cấp cho HS những kiến thức bền vững , chính xác mà còn gây hứng thú học tập , tăng cường sự chú ý bài học cho HS , tính tích cực và tự lực được phát huy và hiệu quả dạy học được nâng cao

II Cơ sở lý luận dạy học

Như đã nói ở trên các nghiên cứu về lý luận dạy học đã khẳng định , về mặt hoạt động nhận thức thì các “ phương pháp thực hành ” là tích cực hơn các “ phương pháp trực quan ” và các “ phương pháp trực quan ” là tích cực hơn các “ phương pháp dùng lời ”

Trong nhóm các phương pháp dùng lời thì lời của thầy , sách đóng vai trò là “ nguồn ” tri thức chủ yếu , đặc biệt là lời của thầy trong nhóm “ phương pháp dùng lời ” cũng có sử dụng các phương tiện trục quan , nhưng các phương tiện chỉ minh họa cho lời của thầy , trong nhóm các phương pháp trục quan thì phương tiện trực quan được sử dụng như nguồn chủ yếu dẫn đến kiến thức mới , lời thầy đóng vai trò

tổ chức – hướng dẫn sụ tri giác các tài liệu trục quan sụ khát quát hóa các kết quả quan sát Trong nhóm các phương pháp thực hành , HS được trực tiếp thao tác trên đối tượng ( quan sát bằng dụng cụ , tiến hành thí nghiệm ), tự lực , tích cực khám phá tri thức mới để phát huy tính tích cực tự lực và nâng cao hiệu quả dạy học thì cần phát triển các phương pháp thực hành , phương pháp trực quan đặc biệt là với các môn khoa học thực nghiệm

1 Nh ững vấn đề cần thiết cơ sở về sử dụng thí nghiệm vật lý

Các quá trình vật lý chịu ảnh hưởng và tác động của nhiều yếu tố khác nhau , để nghiên cứu các mối quan hệ và quy luật giữa những yếu tố tác động này người ta phải tiến hành các thí nghiệm , trong đó các yếu tố không phải là đối tượng nghiên cứu hoặc gây nhiễu được loại bỏ hay được giữ không đổi , đồng thời chủ động làm biến đổi theo một kế hoạch đã định sẵn , các yếu tố cần nghiên cứu đối với ảnh hưởng các tác động của chúng Trên cơ sở quan sát và ghi lại kết quả của những tác động của những yếu tố được quan tâm

mà rút ra những kết luận hoặc xác nhận thuộc tính của sự vật hay quy luật bản chất hiện tượng vật lý , quá trình vật lý

1.1 Định nghĩa và đặc điểm của thí nghiệm vật lý

a Định nghĩa

Thí nghiệm vật lý là sự tác động chủ định , có hệ thống của con người vào đối tượng của hiện thực khách quan , thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và kết quả của sự tác động , là có thu nhận được tri thức mới

b Đặc điểm của thí nghiệm vật lý

- Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ động sao cho thông qua thí nghiệm , có thể trả lời được câu hỏi đặt ra , có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết , mỗi thí nghiệm có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ : đối tượng cần nghiên cứu , phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và phương tiện quan sát , đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động

- Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng , trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi , các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế , kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cần thiết , nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu , làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu ( nghĩa là loại bỏ tối đa một số điều kiện để không làm xuất hiện các tính chất , các mối quan hệ không được quan tâm )

- Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó , do sự biến đổi của các đại lượng khác , điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiện quan sát , ngoài ra cũng có thể lặp lại được thí nghiệm , điều này có nghĩa là với các thiết bị thí nghiệm , tiến hành lại thí nghiệm , hiện tượng quá trình vật lý phải diễn ra trong thí nghiệm giống như ở các lần thí nghiệm trước

1.2 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý

1.2.1 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lý luận nhận thức

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

Khi con người hoàn toàn chưa có hoặc có rất ít hiểu biết về đối tượng nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng để phân tích hiện thực khách quan và thông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan để thu nhận tri thức khách quan , trong quá trình dạy học khi học sinh còn chưa có hoặc có hiểu biết ít hỏi về hiện tượng quá trình vật lý cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng để cung cấp cho học sinh những dữ liệu cảm tính về hiện tượng quá trình này từ đó tạo điều kiện cho HS đưa ra những giá thuyết , là cơ sở cho những khái quát hóa về tính chất hay mối liên hệ phổ biến , có tính quy luật của các đại lượng vật lý trong hiện tượng quá trình vật lý được nghiên cứu

DH vật lý có một số kiến thức được rút ra từ suy luận logic chặt chẽ , từ các kiến thức đã biết , trong trường hợp này cần tiến hành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng

C Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn

Việc vận dụng các tri thức lý thuyết vào việc thiết kế , chế tạo các thiết bị kĩ thuật thường gặp nhiều khó khăn do tính trừu tượng của tri thức cần sử dụng tính phức tạp chịu sự chi phối của nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo , các lý do kinh tế hay các nguyên nhân về mặt an toàn , vì thế thí nghiệm được sử dụng như là phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng của tri thức thu được vào thực tiễn Việc tiến hành các thí nghiệm trong dạy học vật lý tạo cơ sở để HS hiểu các ứng dụng của những kiến thức đã học trong thực tiễn là và bằng chứng sự đúng đắn của các kiến thức này

D Thí nghiệm là một phận của các phương pháp nhận thức vật lý

Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong cả hai phương pháp nhận thức được dùng phổ biến trong nghiên cứu vật lý là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình

+ Vai trò của phương pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm bao gồm 4 giai đọan :

- Làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu , câu hỏi cần trả lời

- Đề xuất giả thuyết , từ giả thuyết dùng suy luận logic để rút ra hệ quả có thể kiểm tra được bằng thí nghiệm

- Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả đã rút ra nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả rút ra thì giả thuyết là chân thực , nếu không phù hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới

- Xây dựng các mô hình , thao tác trên mô hình để suy ra các hệ các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu thường được thu nhận từ thí nghiệm , ở giai đoạn cuối việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thông qua việc xây dựng và thực hiện phương án thí

nghiệm để nghiên cứu một hiện tượng , một mối liên hệ đã được loại bỏ các yếu tố không quan tâm nên thường không có trong tự nhiên

+ Vai trò của thí nghiệm trong phương pháp mô hình

Phương pháp mô hình gồm 4 giai đoạn

- Thu thập các thông tin về đối tượng gốc

- Hệ quả các lý thuyết

- Kiểm tra hệ quả trên các đối tượng gốc

Ở giai đoạn đầu của phương pháp mô hình , các thông tin về đối tượng gốc thường được thu thập nhờ thí nghiệm , ở giai đoạn 3 cho mô hình vận động , phải tiến hành các thí nghiệm thực với nó Ở giai đọan 4 thông qua thí nghiệm trên vật gốc , đối chiếu kết quả thu được từ mô hình kiểm tra được tính đúng đắn của mô hình và rút ra được giới hạn áp dụng

của mô hình

1.2.2 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lý luận dạy học

A Thí nghiệm có được sử dụng ở tất cả các giai đọan khác nhau của quá trình dạy học

Thí nghiệm có thể được sử dụng tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học :

đề xuất vấn đề cần nghiên cứu , hình thành kiến thức , kỹ năng mới , củng cố kiến thức , kỹ năng đã thu được và kiểm tra , đánh giá kiến thức , kĩ năng của học sinh

Ở giai đọan định hướng mục tiêu nghiên cứu , có thể sử dụng thí nghiệm để đề xuất vấn

đề cần nghiên cứu , dùng thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề : do kết quả thí nghiệm mâu thuẫn với kiến thức đã biết , với kinh nghiệm sẵn có hoặc trái ngược với sự chờ đợi của

HS nên tạo ra nhu cầu , hứng thú tìm tòi kiến thức mới ở HS

Các thí nghiệm được sử dụng để tạo tình huống có vấn đề thường là các thí nghiệm đơn giản , tốn ít thời gian chuẩn bị và tiến hành Ví dụ như thí nghiệm ảnh hưởng của sức cản không khí lên sự rơi của các vật ( sự rơi nhanh khác nhau của 2 tờ giấy như nhau , nhưng một tờ được vo viên còn tờ kia để phẳng ), sự nở vì nhiệt của không khí ( sự phồng trở lại của quả bóng bàn bị bẹp trong không khí ), sự sôi dưới áp suất thấp ( thí nghiệm về sự sôi của nước nóng trong một bình kín không phải bằng cách đun nóng nước mà nhờ đổ nước lạnh bên ngoài vỏ bình ), hiện tượng khúc xạ ánh sáng ( thí nghiệm về sự nhình thấy ánh sáng ở đáy cốc nước nhờ đổ nước vào cốc )

Trong giai đọan hình thành kiến thức mới , thí nghiệm cung cấp một cách có hệ thống các cứ liệu thực nghiệm , để từ đó khái quát hóa quy nạp , kiểm tra tính đúng đắn của giá

thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giá thuyết để đề xuất , hình thành kiến thức mới Ví dụ : thí nghiệm về sự rơi nhanh như nhau trong ống chân không xác nhận giá thuyết về sự ảnh hưởng của sức cản không khí lên sự rơi của vật

Trong chương trình vật lý ở trường THCS , một số kiến thức được rút ra bằng phép suy luận logic chặt chẽ từ các kiến thức đã được xác nhận là chính xác Vì vậy những kiến thức rút ra này là đúng đắn.Tuy nhiên ,để thể hiện tính chất thực nghiệm của kiến thức thu được

GV cũng cần tiến hành các thí nghiệm kiểm tra lại chúng

Ngoài ra, do trình độ toán học của học sinh còn hạn chế, các thiết bị thí nghiệm ở trường cơ sở không cho phép tiến hành những thí nghiệm phức tạp , với các phép đo định lượng chính xác cao hoặc vì thời gian eo hẹp của tiết học nên một số kiến thức không thể xây dựng bằng con đường lý thuyết hay thực nghiệm Trong trường hợp này , giáo viên phải đưa ra những kết luận khái quát do các nhà khoa học đã tìm ra, buộc HS phải thừa nhận Để giảm tính áp đặt GV có thể tiến hành thí nghiệm để minh họa kiến thức đã đưa ra trong một trường hợp cụ thể , đơn giản

Thí nghiệm có thể được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình củng cố (ôn tập , đào sâu , mở rộng , hệ thống hóa và vận dụng ) kiến thức , kĩ năng của học sinh Việc củng

cố kiến thức , kĩ năng của học sinh được tiến hành ngay ở mỗi bài học nghiên cứu tài liệu mới , trong các bài học dành cho việc luyện tập các tiết ôn tập và các giờ thí nghiệm thực hành sau mỗi chương , mỗi phần của chương trình vật lý phổ thông , quá trình củng cố kiến thức kĩ năng của học sinh còn diễn ra trong các giờ ngoại khóa ở lớp và ở nhà

Việc sử dụng thí nghiệm trong giai đọan củng cố không phải là sự lặp lại nguyên lý các thí nghiệm đã làm nhằm nhắc lại những kiến thức cũ mà phải có những yếu tố mới nhằm đào sâu , mở rộng các kiến thức đã biết của học sinh , giúp học sinh thấy được các biểu hiện trong tự nhiên , các ứng dụng trong đời sống và sản xuất của các kiến thức này , các thí nghiệm được sử dụng trong giai đọan củng cố có thể được tiến hành với các thiết bị thí nghiệm sẵn có ở trường phổ thông với các đồ chơi có bán trên thị trường hoặc các dụng

cụ có sẵn ở nhà , với các vật liệu dễ kiếm , các dụng cụ thí nghiệm đơn giản do học sinh tự chế tạo từ những vật liệu này , việc tiến hành các thí nghiệm trong giai đoạn củng cố phải được giao cho HS dưới dạng những nhiệm vụ có nội dung sao cho phát triển được năng lực hoạt động trí tuệ - thực tiễn của học sinh chứ không đơn thuần chỉ là sự đòi hỏi hoạt động

tay chân đơn giản

Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức và kĩ năng của học sinh Thông qua các hoạt động trí tuệ - thực tiễn của HS trong quá trình thí nghiệm ( thiết kế phương án thí nghiệm , dự đoán hoặc giải thích hiện tượng , quá trình vật lý diễn ra trong thí nghiệm , lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm cần thiết lắp ráp các dụng cụ và bố trí thí nghiệm thu nhận và xử lý kết quả của thí nghiệm ) học sinh sẽ chứng tỏ không những kiến thức về

sự kiện mà cả kiến thức về phương pháp

Để kiểm tra đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kĩ năng của học sinh GV có thể sử dụng thí nghiệm với nhiều mức độ yêu cầu khác nhau , sử dụng thí nghiệm quen thuộc và thí nghiệm hòan tòan mới Bố trí thí nghiệm từ đơn giản đến phức tạp , thí nghiệm có liên quan đến một khái niệm , định luật vật lý , thí nghiệm định tính hay thí nghiệm định lượng ,

HS có thể được giao tiến hành một thí nghiệm nhưng củng cố được giao nhiệm vụ giải quyết một nhiệm vụ nhận thức trong đó thí nghiệm chỉ là một bộ phận của quá trình giải quyết nhiệm vụ này , mức độ tự lực của HS trong quá trình tiến hành thí nghiệm cũng có thể khác nhau , từ việc tiến hành thí nghiệm theo sự hướng dẫn chi tiết cho sẵn đến việc HS hàon toàn tự lực trong tất cả các giai đoạn thí nghiệm

B Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh

Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kỷ xảo về vật lý cho học sinh Chất lượng kiến thức của HS được xem xét theo các dấu hiệu , tính chính xác , tính khái quát , tính bền vững , tính hệ thống và tính vận dụng được , bởi vì thí nghiệm luôn có mặt trong các quá trình nghiên cứu hiện tượng , quá trình vật lý , soạn thảo các khái niệm , định luật vật lý , xây dựng các thuyết vật lý để cập các ứng dụng trong đời sống và sản xuất của các kiến thức đã học nên nó là phương tiện góp phần nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh theo các dấu hiệu và khắc phục các sai lầm của HS , như : Thí nghiệm về sự phân kì của tia sáng đi qua một thấu kính lồi đặt trong cốc nước sẽ khắc phục sai lầm của HS cho rằng thấu kính lồi luôn luôn là thấu kính hội tụ

Do thí nghiệm vật lý là bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý nên trong mối quan hệ với quá trình thí nghiệm , HS sẽ được làm quen và vận dụng có ý thức các phương pháp nhận thức này, các kiến thức về phương pháp mà HS lĩnh hội có ý nghĩa quan trọng vượt qua khỏi giới hạn môn vật lý

Trong các thí nghiệm do mình tự tiến hành , học sinh được rèn luyện các kĩ năng kĩ xảo thí nghiệm như : sử dụng các nguồn điện , dụng cụ đo , gia công các bảng ghi các giá trị

đo , đọc và lắp ráp các thí nghiệm theo sơ đồ thí nghiệm … HS sẽ được giáo dục các thói quen làm việc khoa học của người làm thí nghiệm như : tuân thủ cac giai đọan của quá trình thí nghiệm ( đặt kết hoạch thí nghiệm , lựa chọn dụng cụ và bố trí thí nghiệm , tiến hành thí nghiệm và xử lý kết quả thí nghiệm ) tìm hiểu kỹ cách sử dụng thí nghiệm trước khi sử dụng

lắp ráp các bộ phận thành các nhóm , bố trí thí nghiệm sáng sủa và kiểm tra sự hoạt động của hệ thống các dụng cụ đã bố trí trước khi tiến hành thí nghiệm , tuân thủ các quy tắc an toàn và chủ ý đảm bảo các điều kiện mà thí nghiệm phải thỏa mãn khi tiến hành thí nghiệm , đánh giá phân tích sai số khi xử lý kết quả thí nghiệm , để phát triển kĩ năng , kĩ xảo thí nghiệm của học sinh , cần tăng dần mức độ yêu cầu đặt ra đối với HS trong các thí nghiệm

mà HS phải tiến hành Từ các thí nghiệm đơn giản để tập sử dụng các dụng cụ đo đến các thí nghiệm phức tạp đo đồng thời nhiều đại lượng , từ thí nghiệm có bản hướng dẫn chi tiết đến thí nghiệm HS phải hòan tòan tự lực

C Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lý , tổ chức quá trình học tập tích cực tự lực và sáng tạo học sinh

Trong quá trính thí nghiệm HS phải tiến hành một loại các hoạt động trí tuệ - thực tiễn : thiết kế dụ án , kế họach thí nghiệm ,vẽ sơ đồ thí nghiệm , lập bảng giá trị đo , lựa chọn dụng cụ , bố trí và tiến hành thí nghiệm thu nhận và xử lý kết quả thí nghiệm , tìm biện pháp giảm sai số … Chính vì thế , thí nghiệm là phương tiện hữu hiệu để bồi dưỡng năng lực , sáng tạo của HS Việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực thực nghiệm phải được gắn kết với việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực hoạt động trí tuệ như năng lực đề xuất giá thuyết , phân tích , mô tả các hiện tượng , quá trình vật lý , tổng hợp các khía cạnh có mối liên hệ với nhau , khái quát hóa thành kết luận tổng quát , đối chiếu các kết luận với các giá thuyết đã đề xuất , giải thích, so sánh các hiện tượng quá trình vật lý , các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của kiến thức đã học, để phát triển năng lực , sáng tạo của HS cần sử dụng nhiều hình thức khác nhau của thí nghiệm học sinh trong đó thí nghiệm nhằm giải quyết các nhiệm vụ thiết kế - kĩ thuật cần tránh khuynh hướng chỉ chú trọng đến việc rèn luyện kĩ năng thực hiện các thao tác chân tay mà không quan tâm tới việc bồi dưỡng năng lực hoạt động trí tuệ của HS Quá trình làm việc tự lực với thí nghiệm của HS sẽ gợi hứng thú nhận thức, lòng ham muốn nghiên cứu tạo niềm vui sự thành công khi giải quyết được nhiệm vụ đặt ra và góp phần động lực quá trình học tập của HS

Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau , bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh , các thí nghiệm do các nhóm HS tiến hành đòi

hỏi sự phân công , phối hợp những công việc tự lực của học sinh trong tập thể Vì vậy, trong quá trình thí nghiệm đã diễn ra một quá trình bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức , xây dựng các chuẩn mực hành động tập thể , quá trình cùng nhau cố gắng giải quyết các nhiệm

vụ đặt ra trong quá trình thí nghiệm có nhiều điểm chung với quá trình làm việc tập thể , trong cuộc sống nghề nghiệp sau này của HS

Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm , học sinh thu nhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật , đặc biệt là vai trò của thực tiễn trong việc nhận thức thế giới , có niềm tin trên cơ sở vốn hiểu biết của mình về

tính nhận thức được thế giới và sự tồn tại khách quan của các mối liên hệ có tính quy luật trong tự nhiên

D Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học vật lỳ

Trong tự nhiên và kỹ thuật rất ít các hiện tượng quá trình vật lý xảy ra dưới dạng thuần khiết Chính nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các hiện tượng quá trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được , biến đổi được , quan sát đo đạc đơn giản , dễ dàng

để tìm ra nguyên nhân của hiện tượng và mối quan hệ có tính quy luật giữa các hiện tượng Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng thu được các thông tin chân thực về các hiện tượng , quá trình vật lý Đặc biệt trong việc nghiên cứu các lĩnh vực của vật lý mà ở đó , đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan việc sử dụng trong dạy học vật lý các thí nghiệm mô hình để trực quan hóa các hiện tượng , quá trình nghiên cứu là không thể thiếu được các hiện tượng , quá trình vật lý diễn

ra trong thí nghiệm mô hình đơn giản hóa các hiện tượng , quá trình vật lý thực nhằm cung cấp cho học sinh các biểu tượng và các hiện tượng quá trình này

Các thí nghiệm mô hình còn được sử dụng khi nghiên cứu các ứng dụng của vật lý trong

kĩ thuật nhằm giới thiệu nguyên tắc của ứng dụng , nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của các máy móc , thiết bị : động cơ nhiệt , động cơ điện , máy phát điện các dụng cụ quang học …

2 Các phương pháp dạy học bằng thí nghiệm vật lý trong trường

2.1 Phương pháp thí nghiệm biểu diễn

Là phương pháp dạy học vật lý trong đó GV tiến hành các thí nghiệm vật lý, tác động lên các đối tượng vật lý nhằm thông qua đó trình bày lại cho HS phương pháp nghiên cứu

và những kết quả nghiên cứu đối tượng vật lý, HS chú yếu theo dõi để hiểu cách tiến hành thí nghiệm , kết quả thí nghiệm , những kết luận tổng quát rút ra từ những kết quả đó và có tham gia với một mức độ nhất định vào thí nghiệm dưới sự yêu cầu cụ thể của giáo viên

Ví dụ như tham gia vạch kế hoạch thí nghiệm, tham gia lắp ráp thí nghiệm, tham gia tiến hành đo dạc để lấy số liệu , tham gia xử lý kết quả thí nghiệm

Những thí nghiệm GV tiến hành trong dạy học vật lý có thể là những thí nghiệm vật

lý đã được thực hiện trong lịch sử , nhưng cũng có thể là những thí nghiệm được nhà nghiên cứu phương pháp dạy học vật lý cái biến lại về mặt sư phạm cho phù hợp với đối tượng học sinh và những cơ sở vật chất trong nhà trường nó cũng là những thí nghiệm thiết kế nhằm phục vụ cho việc dạy học , các thiết bị không quá phức tạp và không đòi hỏi phải có một số huấn luyện đặc biệt nào, vì là các thiết bị thí nghiệm với mục đích dạy học vật lý nên ngoài vấn đề cơ bản là kết quả thí nghiệm phải chính xác thì còn vấn đề quan trọng nữa là phải làm học sinh theo dõi được đầy đủ và nắm vững tiến hành thí nghiệm Vì vậy, trong khi tiến hành thí nghiệm giáo viên bắt buộc phải sử dụng ngôn ngữ , dùng phối hợp phương pháp thuyết trình và đàm thoại

Các loại thí nghiệm biểu diễn bao gồm

do đó phải phối hợp sử dụng các phương pháp đàm thoại và thuyết trình và một điều quan trọng , giáo viên phải tổ chức làm mẫu cho học sinh trong những thao tác khó Như vậy, giáo viên cũng bắt buộc phải làm thành thạo các thí nghiệm này

Các loại thí nghiệm thực hành

- Thí nghiệm thực hành trên lớp

Là loại thí nghiệm do học sinh thực hành trên lớp , trong giờ học dưới sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên nhằm mục đích nghiên cứu một kiến thức vật lý mới , về bản chất các thí nghiệm này giống như các thí nghiệm biểu diễn nhưng mức độ và qui mô thấp hơn vì là

các thí nghiệm do học sinh tiến hành phương pháp tiến hành các thí nghiệm này cần phải ngán gọn các dụng cụ thí nghiệm phải đồng bộ , học sinh phải được chia thành các nhóm nhỏ vì số lượng thiết bị còn hạn chế và để học sinh có thể hỗ trợ lẫn nhau

- Thí nghiệm thực hành trên phòng thí nghiệm

Là các thí nghiệm do học sinh thực hiện trên các phòng thí nghiệm vật lý của nhà trường với thời gian nhiều hơn , từ một đến hai tiết học các thí nghiệm loại này thường là các thí nghiệm được tiến hành sau khi học xong và nắm vững các kiến thức đã học Thuộc loại thí nghiệm này còn có các thí nghiệm đo các đại lượng vật lý như đo điện trở , đo hệ số

nở dài , đo hệ số căng mặt ngoài …

Điểm khác biệt của loại thí nghiệm này là học sinh trước khi tiến hành thí nghiệm đã

tự đọc bản hướng dẫn trước nên đã nắm được cơ bản những vấn đề lý thuyết và hệ thống thao tác nên tự chủ hơn và nâng cao được khả năng hoạt động độc lập cũng như phát triển được tư duy hơn Vì thế giáo viên cần đặt ra những yêu cầu cụ thể cho học sinh chuẩn bị trước Công việc chuẩn bị và hướng dẫn của giáo viên cho học sinh gồm những yếu tố sau :

+ Cho học sinh ôn lại những kiến thức có liên quan

+ Cho học sinh ghi chép bản hướng dẫn nội dung thường là :

- Tóm tắt các lý thuyết liên quan

- Nêu mục đích thí nghiệm và phương pháp sử dụng chúng

- Cách lập thí nghiệm và hệ thống các thao tác

- Cách lấy số liệu vào các bảng

- Báo cáo kết quả thí nghiệm

+ Tổ chức học sinh thành nhóm , dặn dò các yêu cầu cần thiết

+ Theo dõi và hướng dẫn cho học sinh thực hành

+ Nhận xét buổi thí nghiệm và đánh giá kết quả

- Thí nghiệm thực hành ở nhà

Là thí nghiệm do học sinh thực hiện ở nhà dưới sự hướng dẫn trên lớp của giáo viên , các loại thí nghiệm này , chủ yếu là quan sát , định tính vì học sinh không thể tự làm các thí nghiệm định lượng nếu không có sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên Ví dụ : Thí nghiệm

về các dạng cân bằng HS có thể tự mình làm các thí nghiệm vui như : Viên thuốc nhảy , lật đật bằng vỏ trứng , cân bằng của những cái đinh …

thực hiện thao tác thí nghiệm , xử lý kết quả và thu nhận các kiến thức , tuy nhiên nếu việc

tổ chức , hướng dẫn học sinh , định hướng các tình huống học tập không phù hợp thì không thể kích thích tính tích cực , tự lực của hoạt động nhận thức , phát triển trí tuệ nhân cách cũng như lòng say mê môn học vật lý của học sinh , học sinh chưa phát huy tính tích cực tự lực và chủ động trong hoạt động học tập mà lý do chính của việc này là các em không được kích thích hứng thú học tập các bài học vật lý nặng về lý thuyết mà đa số lý thuyết này chúng tôi phải thừa nhận học lý thuyết xong là làm càng nhiều bài tập càng tốt Vì vậy, việc

tổ chức hướng dẫn các hoạt động thực hành thí nghiệm của học sinh trong học tập và trong thực tiễn huy động kinh nghiệm sống của HS , các em học sinh giúp đỡ nhau tương trợ để hoàn nâng cao hiệu quả dạy học là điều cần thiết

Để tiết dạy theo định hướng “ xây dựng và sử dụng thí nghiệm vật lý để nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ” đạt kết quả tốt GV cần xác định rõ mục tiêu tiết học nhằm lựa chọn các thí nghiệm phù hợp , xác định kế hoạch hướng dẫn , tổ chức các hoạt động nhằm mục đích phát huy tính tích cực , tự lực duy trì hứng thú của học sinh qua quá trình học sinh chủ động tích cực học tập thì sẽ thu nhận được kết quả dạy học tốt

3.1 Mục đích yêu cầu chung của tiết học theo định hướng “ xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý ”

Dạy học theo định hướng “ sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý ” phải làm cho học sinh tích cực nỗ lực tham gia vào các hoạt động học tập : biết thiết kế phương án thí nghiệm , rèn luyện các thao tác thí nghiệm , các kĩ năng thực hành, hiểu sâu hơn lý thuyết, từng bước tạo cho HS thói quen nhạy bén với các hiện tượng vật lý, thông qua đó hình thành cho

HS thói quen chủ động, tích cực tìm tòi, lòng yêu mến đối với môn học, khơi dậy niềm yêu thích Quá trình học tập theo cách học sinh thực hiện các TN vật lý dưới sự hướng dẫn của

GV để thu nhận kiến thức, để củng cố kiến thức học sinh sẽ nhớ lâu hơn, hiểu rõ hơn, bộc

lộ những hiểu biết, quan niệm sai lệch của HS về lý thuyết, định luật, khái niệm vật lý để kịp thời diều chỉnh

Vì vậy, để làm tốt các mục tiêu yêu cầu trên, GV cần phải biết cách xây dựng tiến trình dạy học hợp lý, chi tiết, khoa học, phù hợp, với từng nội dung bài học và đối tượng học sinh

3.2 Quy trình thực hiện một tiết dạy học theo phương pháp “sử dụng thí

nghiệm trong dạy học vật lý ”

Để thực hiện một tiết học cho tốt , GV luôn là người hướng dẫn , tổ chức hoạt động học ,

học sinh ở vị trí chủ động , tích cực tham gia vào các hoạt động học tập để đạt được các mục tiêu yêu cầu

A Chuẩn bị nội dung

- Lượng hóa mục tiêu của bài học về thái độ, kiến thức, kĩ năng và dựa vào trình độ học sinh, yêu cầu chuẩn kiến thức của bài học để lựa chọn các TN phù hợp, các thí nghiệm phải nhằm mục đích phát huy tính tích cực, tự lực của HS Tùy điều kiện từng bài học cụ thể , tùy thời gian được phân bổ cho từng nội dung bài học, mà có thể cho HS tiến hành thiết kết phương án thí nghiệm , thực hiện TN , thu nhận các kết quả số liệu, xử lý số liệu để rút

ra kiến thức liên quan hay chỉ tham gia một phần trong các việc trên Tuy nhiên dù thế nào thì cũng phải đảm bảo các HS hào hứng tham gia các hoạt động học tập , tích cực và tự lực thực hiện , các nhiệm vụ học tập chứ không phải dựa dẫm, chờ đợi những kết quả có sẵn

- Xây dựng tiến trình dạy học, xác định các vấn đề chính cần gợi mở các mối liên hệ giữa các hiện tượng vật lý, kinh nghiệm sống của HS , các kiến thức liên quan đã học , xử lý kết quả đã thu nhận kiến thức , ứng dụng thực tiễn

- Dự kiến các hình thức tổ chức, các mức độ cần hướng dẫn gợi mở cần thiết sao cho phát huy được tính tích cực , tự lực của học sinh Trên các cơ sở đã xác định trên trong tiến trình giảng dạy GV dự kiến hệ thống các câu hỏi hướng dẫn học sinh hoạt động

B Chuẩn bị cơ sở vật chất

- Xác định hình thức tổ chức dạy học thích hợp với từng bài học cụ thể để bố trí phòng học ( phòng TN , phòng bộ môn ) , sắp xếp bàn ghế như thế nào cho linh hoạt , tiện lợi Chuẩn bị đủ các dụng cụ thí nghiệm cần thiết , đảm bảo chất lượng, giáo viên phải tiến hành TN trước để kiểm tra tính chính xác , các khó khăn , các trở ngại, sai số

- Phân chia lớp thành các nhóm học tập , phân công nhiệm vụ của từng học sinh rõ ràng

để tránh trường hợp chỉ những học sinh khá – giỏi hoạt động làm tất cả còn học sinh yếu- kém chờ đợi , dựa dẫm

C Tổ chức hướng dẫn của GV trên lớp

Luôn tuân thủ nguyên tắc GV là người tổ chức hướng dẫn định hướng chỉ đạo hoạt động học tập của học sinh, HS phải tự lực trong các hoạt động học tập Vì vậy, giáo viên cần phải :

- Tổ chức hướng dẫn các thí nghiệm vừa sức , gây hứng thú cho học sinh

- Hướng dẫn cho học sinh các phương án thí nghiệm, học sinh nêu ra để khuyến khích các em trình bày ý kiến của mình , sửa chữa nhưng không áp đặt vội vàng các câu trả lời của

HS , kịp thời sửa chữa các sai lệch của học sinh

- Không làm thay và tự trả lời các câu hỏi do chính mình đặt ra mà phải để học sinh tự lực hoạt động , đối với những vấn đề khó GV có thể hướng dẫn chi tiết hay cung cấp cho các em một số thông tin

- Theo sát học sinh khi làm TN giúp đỡ những nhóm học sinh có những kĩ năng thao tác chưa đúng để theo kịp nhịp hoạt động của lớp Hướng dẫn HS nhận xét , nêu kết luận , khái quát hóa để bổ sung hòan chỉnh các nội dung kiến thức

Mặc dù có nhiều nghị quyết , nhiều cuộc vận động đổi mới PPDH nhưng thực tế vẫn chưa đáp ứng yêu cầu đổi mới, việc học ở các trường Cơ Sở vẫn được tiến hành chủ yếu theo phương pháp thông báo – tái hiện , vật lý là môn khoa học thực nghiệm nhưng phương pháp dạy học vẫn không khác gì mấy so với các môn học khác , học sinh ở các trường THCS có quá ít thời gian để làm thí nghiệm , giờ thực hành chỉ có vài tiết trong một học kì đôi khi còn bị cắt xén để thay bằng các tiết hướng dẫn giải các dạng bài tập Trang thiết bị còn nhiều thiếu thốn và chưa đồng bộ, các dụng cụ TN chưa chính xác, có những dụng cụ chưa được khai thác, sử dụng việc dạy học vật lý chú trọng sử dụng thí nghiệm vật lý vẫn chưa được quan tâm đúng mức , các GV điều biết rõ vai trò của TN vật lý trong dạy học vậy

lý nhưng ngại sử dụng vì mất thời gian, công sức và thời gian tiết dạy cũng hạn chế, nhiều

GV có quan niệm dành thời gian sửa bài tập hơn là rèn luyện các kĩ năng thực hành, GV rất e ngại khi sử dụng dụng cụ TN và đôi khi chính GV cũng chưa thành thạo các TN , các tiết học nếu có sử dụng thí nghiệm vật lý thì hầu như đó chỉ là TN biểu diễn của GV, các tiết học thực hành thì gần như GV hướng dẫn như thế nào HS bắt chước làm như thế rồi cũng tính toán các số liệu theo nhưng mẫu có sẵn mà phần lớn HS cũng không biết để làm

gì ?

Bên cạnh những yếu tố về cơ sở vật chất , về GV , về HS thì vấn đề đáng nói nữa là nội dung chương trình sách giáo khoa ( SGK ) mặc dù đã được chỉnh lý, thay đổi nhưng vẫn chưa đáp được những yêu cầu dạy học theo phương pháp thực nghiệm , kiểm tra , thi cử gần như không chú trọng đến TN , thực hành nên không tạo động lực sâu sắc để thay đổi PPDH

Kết quả của những vấn đề ở trên là phần lớn HS chưa hứng thú trong học tập môn vật lý, thập chí có nhiều em rất e ngại khi nói đến môn học này, HS chưa chủ động tự lực, chưa biết tự học và dĩ nhiên hiệu quả dạy học chưa cao, HS gần như thiếu sự vận dụng vào thực tiễn , học chỉ để thi và thi xong không còn nhớ gì cả

Thực trạng trên cho ta thấy việc sử dụng các phương tiện dạy học nói chung và TN vật lý , nói riêng là rất cần thiết trong quá trình đổi mới PPDH theo xu hướng tích cực , tự lực của người học

4.2 Nguyên nhân của thực trạng trên

- Về mặt GV và học sinh :

Giáo viên chưa quan tâm đến việc sử dụng TN vật lý trong dạy học do năng còn hạn chế , thời gian còn quá ít TN vật lý đòi hỏi GV có kĩ năng thực hành vững vàng, mặt khác

tổ chức – hướng dẫn học sinh thực hiện TN đòi hỏi tốn kém nhiều thời gian, công sức, HS

có năng lực thực hành hạn chế không đồng đều, động cơ học tập nặng về thi cử, thành tích

do đó một tiết học được tổ chức theo định hướng “sử dụng thí nghiệm vật lý để nâng cao hiệu quả dạy học ” gặp nhiều khó khăn nên GV cũng ngại áp dụng

- Về nội dung chương trình và PPDH

SGK chưa sử dụng thí nghiệm thực hành để xây dựng kiến thức, các TN trong sách giáo khoa phần lớn mang tính chất minh họa cho kiến thức sẵn có chứ không phải là công

cụ để tìm kiếm kiến thức, xây dựng kiến thức hay củng cố kiến thức, hiện trong điều kiện trường THCS hiện này: điều này ảnh hưởng lớn đến PPDH của GV

- Về cơ sở vật chất

Cơ sở vật chất còn nhiều thiếu thốn , các thiết bị thí nghiệm còn thiếu, chưa đồng bộ, phòng TN, phòng bộ môn chưa đảm bảo những điều kiện cần thiết chẳng hạn như : phòng thí nghiệm vật lý thì không có phương tiện hỗ trợ công nghệ thông tin, diện tích phòng không đủ rộng để HS có thể dễ dàng ngồi học theo nhóm được thoải mái Lớp học có quá đông HS khoảng 45HS/ lớp nên dễ lộn xộn , mất trật tự , GV khó có thể uốn nắn giúp đỡ các em kịp thời được

5 K ết luận chương 1

Trong quá trình đổi mới PPDH nhằm nâng cao hiệu quả dạy học thì việc sử dụng phương tiện dạy học và chú ý thí nghiệm, thực hành là rất quan trọng, và việc sử dụng TN vật lý trong việc dạy học với mục tiêu phát huy tính tích cực, tự lực, của HS đóng một vai trò khá quan trọng Vì vậy, chương I dành để nghiên cứu cơ sở thực tiễn và cơ sở lý luận

về việc “ xây dựng và sử dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học để nâng cao hiệu quả dạy học

” và rút ra các kết luận sau đây :

+ Về cơ sở lý luận

- Thí nghiệm vật lý có tác dụng gây hứng thú , tạo sự tò mò , ham hiểu biết, làm bộc

lộ các quan niệm sai lệch của HS Thí nghiệm vật lý góp phần rèn luyện các thao tác tư duy, tạo điều kiện tiếp cận phương pháp thực nghiệm , xây dựng tình cảm trí tuệ cho HS , vì vậy thí nghiệm vật lý là giúp phát huy tính tích cực , tự lực cho HS từ đó hiệu quá dạy học nâng cao

2 Tuy nhiên, TN vật lý chưa được sử dụng và quan tâm đúng mức vì :

- Quan điểm hình thành nội dung , chương trình SGK hiện hành không tương tích phương pháp đặc thù của bộ môn

- Giáo viên còn bị ràng buộc bởi lối dạy “ thông báo – tái hiện ” năng lực thực hành của học sinh còn nhiều hạn chế , không đồng đều nên ngại khai thác và sử dụng thí nghiệm

- Cơ sở thiết bị dạy học vừa thiếu vừa không đồng bộ , không đúng chuẩn, nên GV và

HS khó thành công trong thực hành thí nghiệm

- Cách đánh giá trong thi cử chưa quan tâm đến năng lực thực nghiệm, kĩ năng kĩ xảo thực hành của học sinh

3 Từ thực trạng dó dẫn đến yêu cầu phải nghiên cứu để đưa thí nghiệm vào xây dựng kiến thức cho học sinh phù hợp với hoàn cảnh hiện tại

Chương 2: Xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lý trong dạy học chương “

Năng lượng cơ học ” lớp 8 trung học cơ sở 2.1 Xác định mục tiêu và nội dung kiến thức chương “ năng lượng cơ học ”

l ớp 8 trung học cơ sở

2.1.1 M ục tiêu của chương “ năng lượng cơ học ”

- Biết các định luật bảo toàn năng lượng

- Biết sử dụng các dụng đơn giản

- Hiểu rõ khái niệm năng lượng cơ học , năng lượng điện , năng lượng thủy triều

- Biết định nghĩa năng lượng nhiệt học

- Vận dụng được những kiến thức ở trên để lý giải một số hiện tượng năng lượng và một số bài toán đơn giản

2.1.2 N ội dung kiến thức của chương

a Cấu trúc và nội dung cơ bản các bài học

Chương “ năng lượng cơ học ” gồm có 6 bài được giảng dạy trong 18

tiết như sau :

Bài 32 : Năng lượng cơ học ( 3 tiết )

- Học sinh đã biết được định nghĩa năng lượng cơ học và biết sử dụng năng lượng vào một số hoạt động trong cuộc sống hằng ngày

- Dùng thí nghiệm để hướng dẫn cho học sinh biết cách sử dụng các dụng cụ đơn giản

- Từ đó rút ra kết luận của bài thí nghiệm cho học sinh biết

- Áp dụng kiến thức về năng lượng đã học cho học sinh vận dụng trong cuộc sống hàng ngày

Bài 33 : Năng lượng nhiệt học ( 3 tiết )

- Giải thích rõ về năng lượng nhiệt và nguồn nhiệt cho học sinh biết

- Giới thiệu đơn vị của năng lượng nhiệt và sự liên hệ giữa các đơn vị như: 1 J

là bao nhiêu Cal,1Cal là bao nhiêu J ?

- Dùng thí nghiệm nhiệt giúp cho học sinh biết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy bơm hơi

Bài 34 : Năng lượng điện ( 3 tiết )