Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức - hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban Cơ bản nhằm phát huy tính tích

Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Tổ chức - hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban Cơ bản nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học đưa ra phương pháp dạy học chương này theo hướng tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng các thí nghiệm vật lý kết hợp với các phương pháp dạy học khác nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Trần Thị Hoa

TỔ CHỨC - HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC

CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ÐỘNG CỦA VẬT RẮN” LỚP 10 BAN CƠ BẢN NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH

VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC

Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học Vật Lý

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 – 2009

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

Tác giả Nguyễn Trần Thị Hoa

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Phòng công nghệ sau đại học, cùng toàn thể các Thầy, Cô trong khoa Vật lý trường đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh cũng như các Thầy, Cô trong tổ phương pháp đã nhiệt tình giảng dạy giúp tôi thu nhận được những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Ts Nguyễn Mạnh Hùng về sự hướng dẫn nhiệt tình, đầy trách nhiệm 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, các anh chị đồng nghiệp và bạn bè đã giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Lời tri ân 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

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TN : Thí nghiệm ThN : Thực nghiệm SGK : Sách giáo khoa

Đại hội Đảng lần IX (2001) cũng khẳng định: “Đổi mới phương pháp dạy và học phát huy tư duy, sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, ngoại khóa, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay” [10]

Tuy nhiên, đổi mới phương pháp dạy học là một việc làm khó khăn, đòi hỏi người dạy và người học phải đấu tranh với những thói quen, kinh nghiệm đã có từ lâu trong dạy học Vì vậy, từ năm

1996 nghị quyết Trung ương 2 đã đề ra nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học nhưng đến 10 năm sau, đại hội Đảng toàn quốc lần X (4/2006): “Chất lượng giáo dục còn nhiều yếu kém, khả năng chủ động, sáng tạo của học sinh, sinh viên còn rất ít được bồi dưỡng, chương trình, phương pháp dạy học còn lạc hậu, nặng nề chưa thật hợp lý” [11]

Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạy học đóng vai trò rất quan trọng Phương tiện dạy học đóng vai trò hỗ trợ cho hoạt động dạy và học, là nguồn thông tin, nguồn tri thức Sử dụng phương tiện dạy học góp phần nâng cao hiệu quả dạy học, góp phần hình thành cho học sinh năng khả năng tích cực, sáng tạo, tự học và vận dụng các kiến thức vào thực tiễn đời sống Các kiến thức không cần phải mang tính hàn lâm khoa học mà phải có tính thực tiễn Phương tiện dạy học giúp cho học sinh dễ nhớ, dễ hiểu, dễ tiếp thu kiến thức và lôi cuốn học sinh tham gia tích cực vào hoạt động nhận thức

Hiện nay, tình hình dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng vẫn còn được tiến hành theo hình thức: “thông báo – tái hiện”, học sinh THPT có quá ít cơ hội để nghiên cứu, quan sát, tham gia tiến hành làm thí nghiệm vật lý Qua tình hình thực tế như vậy cho thấy cần phải có những thay đổi

có tính chiến lược về phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm vì vậy thí nghiệm vật lý đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu và giảng dạy vật lý Trong dạy học vật lý, thí nghiệm vật lý thường được sử dụng gồm thí nghiệm biễu diễn do giáo viên thực hiện và thí nghiệm thực hành do học sinh làm Xuất phát từ quan điểm của Kant: “cách tốt nhất

để hiểu là làm”, do đó khi học sinh tự làm các thí nghiệm vật lý thông qua sự hướng dẫn của giáo

viên để tiến hành các hoạt động lĩnh hội trí thức thì học sinh sẽ phát huy được tính chủ động, tự lực, tích cực và hiệu quả dạy và học vật lý sẽ được nâng cao

Trước những mục tiêu, chỉ thị và tinh thần chỉ đạo của ngành giáo dục, tôi chọn đề tài nghiên cứu: TỔ CHỨC- HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” LỚP 10 BAN CƠ BẢN NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng tiến trình dạy học vật lý chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản theo định hướng tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng các thí nghiệm vật lý kết hợp với các phương pháp dạy học khác nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở trường THPT

3 Giả thuyết khoa học

Nếu tổ chức- hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý kết hợp với các phương pháp dạy học theo định hướng tích cực, tự lực trong dạy học chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản thì sẽ phát huy được tính tích cực, tự lực của HS và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

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

b Đối tượng

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức-hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý trong chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản để phát huy tính tích cực, tự lực trong học tập và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý

- Tổ chức-hướng dẫn, xây dựng các thí nghiệm vật lý cho phù hợp để học sinh tự làm trong các bài học chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản

- Nghiên cứu nội dung, chương trình sách giáo khoa vật lý THPT và các phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý THPT

5 Phạm vi nghiên cứu

Luận văn giới hạn nghiên cứu vai trò, phương pháp tổ chức, hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm vật lý trong việc dạy học chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

a Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề đổi mới phương pháp dạy học vật lý theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong dạy học vật lý THPT

b Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm vật lý thực hành (do học sinh làm) thông qua đó tổ chức-hướng dẫn học sinh học tập chiếm lĩnh tri thức mới và phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh

c Xây dựng một số thí nghiệm để cho phù hợp đối với khả năng của học sinh, nội dung bài học, thời gian và điều kiện tiến hành bài học nhằm khai thác vai trò của thí nghiệm vật lý để nâng cao tính tích cực, tự lực của học sinh và hiệu quả trong dạy học vật lý ở trường THPT

Tiến hành soạn thảo, xây dựng tiến trình dạy học một số bài học cụ thể trong chương “cân bằng

và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản theo định hướng tổ chức-hướng dẫn học sinh sử dụng các thí nghiệm vật lý và kết hợp các phương pháp dạy học hợp lý khác để phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong dạy học vật lý

d Lập kế hoạch tiến hành thực nghiệm sư phạm, thu thập kết quả và xử lý kết quả thu được để đánh giá giả thuyết khoa học và rút ra kết luận

7 Phương pháp nghiên cứu

a Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về tâm lý học, giáo dục học và lý luận dạy học vật lý theo định hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập môn Vật lý

- Nghiên cứu mục tiêu giáo dục, nội dung chương trình và nhiệm vụ dạy học của bộ môn Vật lý ở trường THPT hiện nay

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, luật Giáo dục, các chính sách của nhà nước, các chỉ thị của bộ giáo dục và đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hiện nay nói chung và đổi mới phương pháp dạy học vật lý THPT nói riêng

- Nghiên cứu vai trò của thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý và nghiên cứu vật lý

- Nghiên cứu nội dung, chương trình vật lý THPT và các tài liệu khác có liên quan

b Phương pháp điều tra, quan sát

- Quan sát, trao đổi và thảo luận với GV các trường THPT để tìm hiểu về tình hình sử dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý hiện nay tại trường THPT

- Lập các phiếu điều tra để tìm hiểu về thực tiễn cũng như những thông tin cần thiết giúp người nghiên cứu có những cơ sở cho việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý hiện nay, những khó khăn và thuận lợi khi tiến hành tổ chức-hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý trong quá trình học tập (kiến thức mới) để từ đó tìm ra những biện pháp phù hợp trong quá trình xây dựng tiến trình dạy học cụ thể và quá trình dạy học

c Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở các trường THPT có đối chứng để kiểm tra giả thuyết khoa học về: tính khả thi, tính đúng đắn mà giả thuyết nêu ra

d Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng các phương pháp thống kê, mô tả toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm

8 Những đóng góp mới của đề tài

Trước đây, các công trình nghiên cứu vai trò và phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý là đã khá đầy đủ Tuy nhiên thí nghiệm vật lý dùng trong dạy học vật lý chỉ là những thí nghiệm biễu diễn do giáo viên làm nhằm nêu tình huống có vấn đề hay thiết lập định luật, kiểm chứng giả thuyết đã nêu ra hoặc thí nghiệm thực hành do học sinh làm để củng cố kiến thức, kiểm chứng kiến thức đã học, rèn luyện kĩ năng làm thí nghiệm Luận văn này nghiên cứu và xây dựng tiến trình dạy học vật lý thông qua việc chuyển các thí nghiệm biểu diễn do giáo viên làm thành thí nghiệm thực hành cho học sinh làm trong quá trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự lực cho học sinh trong học tập vật lý và nâng cao hiệu quả dạy học

9 Cấu trúc luận văn

Luận văn có cấu trúc gồm các nội dung sau:

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

KẾT LUẬN

Chương 1 NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC – HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ

LỰC VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC

1.1 Cơ sở tâm lý học

1.1.1 Hoạt động dạy và học Khái niệm về hoạt động dạy Hoạt động dạy là hoạt động truyền thụ với nghĩa là tổ chức hoạt động học mà kết quả là học sinh lĩnh hội nội dung giáo dưỡng và giáo dục [15]

Dạy là sự tổ chức và điều khiển tối ưu quá trình học sinh chiếm lĩnh kiến thức, trong và bằng cách đó hình thành và phát triển nhân cách

Như vậy, bản chất của hoạt động dạy là sự tổ chức nhận thức cho người học và giúp họ học tập tốt

Mục đích của dạy học là thực hiện tốt các mục tiêu đào tạo của nhà trường

Chức năng của dạy học là truyền đạt thông tin và điều khiển hoạt động học

Hoạt động dạy là hoạt động truyền thụ với nghĩa là tổ chức hoạt động học Thông qua hoạt động này, người học lĩnh hội được tri thức, kĩ năng, kĩ xảo và thái độ; hoạt động này bao gồm cả khâu kiểm tra tiến trình và kết quả học tập của người khác

Dạy học còn là hoạt động tổ chức, điều khiển của giáo viên đối với hoạt động nhận thức của người học nhằm hình thành cho người học thái độ, năng lực, phương pháp học tập để tự học, tự khai phá kiến thức

Hoạt động dạy bao gồm:

- Công việc chuẩn bị của giáo viên

- Công việc truyền đạt, tổ chức lĩnh hội tri thức

- Công việc nhằm đảm bảo mối liên hệ ngược (kiểm tra tiến trình và kết quả hoạt động học) Như vậy, nội dung của hoạt động dạy học bao gồm các mặt: nội dung, tâm lý, xã hội và nhân cách, việc thực hiện quá trình này đòi hỏi phải có sự thể hiện tích cực của các chức năng tri giác, biểu cảm, giao tiếp, tổ chức và thiết kế của người dạy Thực chất của quá trình dạy học là giúp đỡ học sinh tự học, kĩ thuật nghiên cứu, tự điều chỉnh và suy cho cùng chính người thầy đã giúp trò tự hiểu bản thân mình và phấn đấu để trò ngày càng tiến bộ

Chất lượng dạy học sẽ đạt hiệu quả cao khi có sự kết hợp biện chứng giữa hoạt động dạy của thầy và hoạt động học của trò; trong đó sự nỗ lực của giáo viên được cộng hưởng cùng một nhịp với sự tích cực của học sinh

Khái niệm về hoạt động học

Là hoạt động của trò nhằm tổ chức các điều kiện đảm bảo cho sự lĩnh hội nội dung giáo

dưỡng và giáo dục: tiếp nhận các tri thức, thái độ, kỹ năng… và chuyển chúng thành vốn liếng kinh nghiệm của bản thân [15]

Là quá trình tự giác, tích cực, tự lực chiếm lĩnh khái niệm khoa học, dưới sự điều khiển sư phạm của thầy

Bản chất của hoạt động học: là sự tiếp thu, xử lý thông tin bằng các thao tác trí tuệ dựa vào vốn sinh học và kinh nghiệm sống của cá nhân, từ đó có được tri thức, kỹ năng và thái độ mới Mục đích của học là giúp người học chiếm lĩnh khái niệm khoa học nhằm phát triển trí dục

(nắm vững khái niệm), phát triển (tư duy khái niệm) và giáo dục (thái độ đạo đức)

Chức năng của hoạt động học là sự lĩnh hội và tự giác điều khiển quá trình chiếm lĩnh khái niệm khoa học của người học

Quá trình dạy học là một quá trình xã hội vì luôn có sự tương tác giữa con người với con người; nội dung dạy học là tri thức của loài người; mục đích học tập do xã hội đề ra Hoạt động học

là hoạt động của người học nhằm lĩnh hội nội dung kinh nghiệm xã hội đó là: tri thức, kỹ năng, kỹ xảo và thái độ

Vấn đề tâm lý chủ yếu của học tập là xu hướng với các biểu hiện là: sự hứng thú, niềm say

mê, tính ổn định, tập trung tư tưởng, sự nỗ lực của ý chí, tính kiên trì, sự khắc phục khó khăn, tình cảm, trách nhiệm và nghĩa vụ học tập [29]

Suy cho cùng, lý do tồn tại của giáo dục là người học, là việc học Mục đích lớn nhất, cơ bản nhất của quá trình giáo dục và đào tạo đó là: làm cho người học phải biết tự thân vận động, phải phát huy hết nội lực, tích cực, chủ động tự học và sáng tạo trong suốt quá trình học tập

Đặc trưng cơ bản của việc học là học tập suốt đời, dựa trên bốn trụ cột, đó là:

- Học để biết (learning to know)

- Học để làm (learning to do)

- Học để chung sống (learning to live together)

- Học để làm người (learning to be)

Bản chất của quá trình dạy học

Về mặt sư phạm, bản chất của dạy học chính là gây ảnh hưởng có chủ định tới hành vi học

tập và quá trình học tập của người khác, tạo ta môi trường và những điều kiện để những người học duy trì việc học, cải thiện hiệu quả, chất lượng học tập, kiểm soát quá trình và kết quả học tập của mình [29]

Dạy học (DH) chính là cơ cấu và quy trình tác động đến người học và quá trình học Chủ thể dạy học là thầy giáo và bất kỳ người nào tiến hành bảo ban người khác học tập Vì thế, dạy học tức

là dạy, bảo, chỉ dẫn người học học Nếu dạy trẻ học, điều đó có nghĩa là: dạy trẻ muốn học (có nhu

cầu học tập); dạy trẻ biết học (có kỹ năng và biện pháp học tập); dạy trẻ học lành mạnh (có động cơ học tập đúng đắn); dạy trẻ học bền bỉ (có ý chí học tập); dạy trẻ học thành công (có kết quả và chất lượng); dạy trẻ học chủ động và độc lập (có khát vọng và ý thức tự giác học tập) Nếu làm được như

vậy thì thầy giáo mới thật sự là thầy và học sinh mới thật sự là người học

1.1.2 Tính tích cực, tự lực học tập và hiệu quả 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 không 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.[29]

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 trong quá trình giáo dục

Tính tích cực học tập: Tính tích cực 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 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 loài người chưa biết mà nhằm lĩnh hội những tri thức mà loài 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 định, 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

Tính tích cực học tập liên quan trước hết đến động cơ học tập Động cơ đúng tạo ra hứng thú Hứng thú là tiền đề giúp cho học sinh có thái độ tự giác, chủ động Tính tích cực sản sinh nếp

tư duy độc lập

Tính tích cực học tập gắn liền với sự chủ động, với hứng thú và phương thức tự phát triển

để làm biến đổi nhận thức Tích cực ở đây là nói đến thái độ của học sinh chứ không phải là của nhà giáo vì dù GV có tích cực giảng dạy tới đâu mà HS không tích cực trong học tập thì kết quả cũng không thu được là bao

Tự lực: là tự mình làm lấy, không dựa dẫm vào người khác (theo từ điển Tiếng Việt) Tự

lực trong HT là HS tự mình chủ động tìm tòi các kiến thức, làm bài tập, thực hiện các thí nghiệm

dưới sự hướng dẫn của GV hay sự giúp đỡ của bạn bè khi cần thiết chứ không phải dựa dẫm, chờ đợi GV hay bạn bè làm sẵn

Hiệu quả: đạt được mục tiêu DH đầy đủ nhất với chi phí, thời gian, sức lực, và cơ sở vật chất phù hợp nhất Hiệu quả DH 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

o 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 DH

o Mặt tự giác: là trạng thái tâm lí có mục đích và đối tượng rõ 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 phán trong tư duy, trí tò mò khoa học

b) Tính tích cực, tự lực phát sinh không chỉ từ nhu cầu nhận thức mà còn 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 lực 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 trong 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 cụ trực quan, PPDH 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

1.1.3 Những biểu hiện của tính tích cực, tự lực 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 học tập

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

1 Có chú ý học tập không?

2 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 các 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

5 Có hiểu bài học không?

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

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

8 Tốc độ học tập có nhanh không?

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

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

11 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 ngoài giới hạn phạm vi bài học, môn học?

Ngoài những biểu hiện mà giáo viên dễ nhận thấy ở trên, còn có những biểu hiện về mặt cảm xúc khó nhận thấy hơn như: 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 tập khó Những dấu hiệu này biểu hiện khác nhau ở từng cá thể học sinh, bộc lộ rõ ở các lớp dưới và kín đáo ở các lớp trên

Theo G.I Sukina (1979) còn phân biệt những dấu hiệu của tính tích cực học tập về mặt ý chí:

- Tập trung chú ý về vấn đề đang học

- Kiên trì làm cho xong bài tập

- 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 ra 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:

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

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

3 Tích cực nhất thời hay thường xuyên liên tục?

4 Tích cực tăng lên hay giảm dần?

5 Có kiên trì vượt khó hay không?

1.1.4 Sự cần thiết của việc phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập Một trong những trọng tâm của việc đổi mới chương trình và SGK giáo dục phổ thông là tập trung vào đổi mới PPDH, thực hiện dạy học dựa vào việc phát huy tính tích cực, tự lực của HS với

sự tổ chức và hướng dẫn thích hợp của GV nhằm nâng cao hiệu quả DH Do sự phát triển nhanh, mạnh với tốc độ mang tính bùng nổ của khoa học công nghệ thể hiện qua các lý thuyết, các thành tựu mới và khả năng ứng dụng cao, rộng và nhanh vào thực tế đòi hỏi phải đào tạo những con người tích cực, tự lực tìm kiếm tri thức cho bản thân Xuất phát từ những nghiên cứu và thực tiễn cho thấy

DH cần phải chuyển từ việc truyền thụ tri thức sang việc tổ chức hướng dẫn HS phát huy tính tích cực, tự lực

Việc phát huy tính tích cực, tự lực cho HS là một biện phát kích thích, phát huy khả năng tự học – một bản năng của con người Mà tự học là một trong những nguồn gốc của sáng tạo vì trong quá trình tự học tư duy độc lập, tư duy phê phán, tư duy sáng tạo được nảy nở và phát triển Phát huy tính tích cực, tự lực của HS cũng góp phần rèn luyện thái độ tự giác, yêu thích học tập và từ đó hình thành tính năng động, chủ động, hứng thú trong học tập Khi tính tích cực, tự lực trong HT của

HS được phát huy nghĩa là HS sẽ chủ động suy nghĩ, tích cực tham gia các hoạt động học tập để tự khám phá và lĩnh hội tri thức, rèn luyện các kĩ năng, xây dựng thái độ và hành vi đúng đắn và thông qua đó thì hiệu quả của DH cũng sẽ tăng lên

Các lý thuyết dạy học hiện đại tuy rất đa dạng và phong phú, song đều thống nhất ở những điểm sau đây về vai trò của người dạy, người học và những yêu cầu trong hoạt động của hai chủ thể này:

- Người dạy luôn phải giữ vai trò thiết kế, tổ chức, giám sát, điều khiển, và điều chỉnh hoạt động nhận thức của người học với sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học

- Người học phải tự giác, độc lập, tích cực và tự lực, chủ động, sáng tạo trong hoạt động nghiên cứu vấn đề, tìm kiếm tri thức với sự hỗ trợ của các phương tiện học tập dưới sự chỉ đạo, hướng dẫn và điều khiển của GV

- Giữa hai chủ thể của quá trình dạy-học luôn phải đảm bảo được các mối liên hệ thuận

nghịch: GV-HS (GV với tất cả HS, GV với một nhóm HS hay với một cá thể HS), HS-GV (tất cả HS

với GV, một nhóm hay từng cá thể HS với GV) và HS-HS (một nhóm HS với tất cả HS, một HS với

một nhóm HS, với tất cả HS hay với một HS khác và một HS với chính bản thân họ)

Vật lý học là một môn khoa học thực nghiệm, do đó việc đổi mới PPDH cũng có những yêu cầu riêng Việc đổi mới PPDH cần phải chuyển đổi lối truyền thụ một chiều, và vì vật lý học là khoa học thực nghiệm nên HS học tập vật lý không chỉ đơn thuần là hiểu được các đại lượng, khái niệm, nắm được các công thức, định luật mà còn cần phải có sự trải nghiệm nhất định Vì vậy việc đổi mới PPDH Vật lý THPT cần phải hướng tới tạo điều kiện cho HS tự chiếm lĩnh tri thức thông qua họat động thực nghiệm, thông qua việc giải quyết các vẫn đề thực tế Dạy học vật lý đòi hỏi phải làm thế nào kích thích được hứng thú học tập, lòng say mê của HS làm cho HS thu nhận các kiến thức của môn học và thấy được ý nghĩa của việc học vật lý đối với đời sống, thực tiễn và đối với chính bản thân HS Việc phát huy tính tích cực, tự lực của HS cũng là biện phát giúp HS tự tin trình bày những suy nghĩ, những hiểu biết của mình về các hiện tượng, các khái niệm, các điều kiện áp dụng định luật Thông qua việc tham gia tích cực, tự lực của HS trong HT sẽ giúp GV nhận ra những sai lệch, những hiểu biết còn chưa đúng của HS cũng như phát hiện ra những sáng tạo của HS để điều chỉnh và khuyến khích kịp thời giúp cho hiệu quả dạy học Vật lý được nâng cao

Xuất phát từ những yêu cầu đổi mới của ngành giáo dục, yêu cầu riêng của bộ môn vật lý cho thấy việc đổi mới PPDH cần thiết có sự tác động bên ngoài vào nhận thức, tình cảm, ý chí của HS

để tạo điều kiện kích thích tính tích cực, tự lực học tập của HS Sự tác động của các yếu tố bên ngoài phải kích thích vào tính tích cực bên trong của HS, có như vậy HS mới có thể có thái độ tích cực đối với quá trình nhận thức, phương hại đến kết quả học tập HS Thái độ tích cực, tự chủ hay thụ động phụ thuộc vào tâm trạng chủ quan của HS Vì thế GV với vai trò là tổ chức, điều khiển cần tìm phương pháp thích hợp, cần tạo ra nhu cầu nhận thức để hình thành ở HS tính tích cực, tự lực học tập để nâng cao hiệu quả dạy học, hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực đối với thái độ HT của

HS

Phát huy tính tích cực, tự lực của HS là vấn đề cần thiết của việc nâng cao hiệu quả dạy học vật lý Vì vậy, nhiệm vụ của người GV là phải tổ chức và hướng dẫn HS, khơi gợi lòng ham học bằng các hoạt động học tập tích cực dựa vào phương pháp sư phạm hợp lý trên cơ sở tâm lý HS 1.1.5 Những nhân tố ảnh hưởng đến tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập Nhìn chung tính tích cực, tự lực của HS trong HT phụ thuộc vào những nhân tố sau đây:

1 Bản thân HS

 Đặc điểm hoạt động trí tuệ (tái hiện, sáng tạo )

 Năng lực (hệ thống tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm hoạt động sáng tạo, sự trải nghiệm cuộc sống )

 Tình trạng sức khỏe

 Trạng thái tâm lí (hứng thú, xúc cảm, chú ý, nhu cầu, động cơ, ý chí )

 Điều kiện vật chất, tinh thần (thời gian, tiền của, không khí đạo đức)

 Môi trường tự nhiên, xã hội

1.1.6 Các biện pháp phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của HS

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

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

2 Nội dung DH phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phải liên hệ, phát triển cái

cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức của HS

3 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

4 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

5 Sử dụng các phương tiện DH hiện đại

6 Sử dụng các hình thức tổ chức DH khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm

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

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

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

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

và các hoạt động xã hội

11 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

12 Có sự 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

1 Nghiên cứu PP nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức sáng tạo chứ không dừng lại mức độ tái hiện như hiện nay

2 Phát huy sức mạnh bản chất của người học, mà theo K.Mark 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

3 Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các thầy giáo, các nhà quản lí, các nhà văn hóa

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 và tự lực trong HT

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

Thí nghiệm 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 HS Khi tham gia một thí nghiệm vật lý là một cách để giúp HS 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 HT làm cho HS tích cực, tự lực tham gia vào các hoạt động HT Tuy nhiên không phải tất cả các TN vật lý đều có thể gây hứng thú với HS 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 HS Thông qua các TN vật lý HS sẽ hăng hái tự mình thực hiện các hoạt động tìm kiếm và thu thập kiến thức cho mình Trong quá trình thực hiện TN 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 HS tin tưởng vào sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm Nếu thí nghiệm vật lý diễn

ra không đúng như dự đoán, các hiện tượng mới lạ sẽ gây hứng thú, ngạc nhiên thu hút các em đi tìm câu trả 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 HS nhu cầu giải thích,nhu cầu HT và nhu cầu tự tìm tòi, khám phá

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, nhưng các hiện tượng vật lý diễn ra trong thực tế lại chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố gây nhiễu nên thường khó nhận thức được rõ ràng Nhận thức của HS về hiện tượng vật lý thu nhận được từ nhiều kênh 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 HS 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 HS, 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 thành các quan niệm khoa họcđúng đắn cho HS TN 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 TN 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 TN 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 TN vật lý kích thích HS tìm lý giải và từ đó bố sung hoặc thay đổi các quan niệm sai lệch vốn có của mình một cách sâu sắc

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

Để thực hiện các TN vật lý, HS buộc phải qua nhiều bước như: phân tích, xây dựng các phương án TN, lựa chọn dụng cụ TN phù hợp, tiến hành TN, phân tích và xử lý kết quả TN, 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

TN vật lý là phương tiện tốt để rèn luyện cho HS năng lực quan sát và sáng tạo Kiến thức vật lý ở trường phổ thông là kiến thức là loài người đã biết nhưng là kiến thức mới với HS Việc tiến hành TN vật lý ngoài việc phải vận dụng các kiến thức đã học, HS cũng cần phải đưa ra những kiến thức mới, giải pháp mới đối với bản thân Trong quá trình thực hiện TN vật lý HS sẽ phải suy nghĩ để tìm ra những phương pháp tốt nhất để thu được kết quả trung thực, đúng đắn

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 TN thì cũng giống như: “học bơi bằng cách nhìn người khác bơi mà không rời khỏi cái ghế đặt trên bến” Khi làm TN vật lý HS 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

Thí nghiệm vật lý tạo điều kiện để HS bộc lộ, khẳng định và hoàn thiện nhân cách Mỗi HS có một năng lực riêng, trong quá trình thực hiện TN vật lý, HS có thể đề xuất những phương án TN, lựa chọn dụng cụ TN khác nhau dẫn đến những kết quả TN có thể khác nhau để tranh luận và 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

Thí nghiệm vật lý tạo điều kiện phát triển tình cảm trí tuệ cho học sinh

Thí nghiệm vật lý thường ẩn chứa trong nó những bất ngờ gây ra cho HS 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 TN, óc tìm tòi, do đó động cơ HT và hứng thú HT 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, làm 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 TN 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

Nhìn chung, việc xây dựng tình cảm trí tuệ cho HS thì thí nghiệm vật lý có nhiều ưu điểm cần được phát huy

Tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý làm phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả DH

Thí nghiệm vật lý khi được tổ chức – hướng dẫn cho HS nghĩa là HS 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 DH 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 thành thí nghiệm cho HS thực hiện dưới sử hướng dẫn hợp lý của

GV thì sẽ làm cho HS phát huy được tính tích cực, tự lực

Việc tổ chức – hướng dẫn HS sử dụng thí nghiệm vật lý trong HT 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 GV 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 HT, không ỷ 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 HS 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 thấy tỉ lệ lưu giữ thông tin (số kiến thức còn đọng lại) khi đọc là 10%, nghe là 20%; nhìn người khác làm 30%, nhìn và nghe là 50%; tự mình nói 70%, tự mình làm là 90% Vì vậy việc tổ chức – hướng dẫn cho HS sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý, dưới sự hướng dẫn của GV, HS 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 các 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 HS 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 DH được nâng cao

1.2 Cơ sở lí 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, đặt biệt là lời của thầy Trong nhóm “phương pháp dùng lời” cũng có sử dụng các phương tiện trực quan nhưng các phương tiện chỉ minh họa cho lời của thầy Trong nhóm các phương pháp trực quan thì phương tiên trực quan được sử dụng như nguồn chủ yếu để dẫn đến kiến thức mới, lời thầy đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn sự tri giác các tài liệu trực quan, sự khái 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 DH thì cần phát triển các phương pháp thực hành, phương pháp trực quan đặc biệt là với các môn khoa học thực nghiệm

1.2.1 Những vấn đề tổng quan về 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 hoặc được giữ không đổi, đồng thời chủ động làm thay 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 các thuộc tính của sự vật hay quy luật bản chất hiện tượng vật lý, quá trình vật lý

1.2.1.1 Định nghĩa

Thí nghiệm vật lý là sự tác động có 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 các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới

1.2.1.2 Đặc điểm của thí nghiệm vật lý

- Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định 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, đo đạc

- Có thể lặp lại được thí nghiệm Điều này có nghĩa là: với các thiết bị thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm như nhau thì khi bố trí lại hệ 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

1.2.1.3 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lý

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

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 ỏi 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 học sinh đưa ra những giả 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

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

- Thí nghiệm dùng để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức thu được Nếu kết quả thí nghiệm phủ nhận tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và kiểm tra

ở các thí nghiệm khác; từ đó sẽ thu được tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức trước

đó như là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn

- Trong dạy học 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

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 bởi 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 các tri thức thu được vào thực tiễn

- Việc tiến hành các thí nghiệm trong dạy học vật lý tạo cơ sở để học sinh hiểu các ứng dụng của những kiến thức đã học trong thực tiễn và là bằng chứng sự đúng đắn của các kiến thức này

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

Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng trong cả 2 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 thí nghiệm trong phương pháp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm gồm 4 giai đoạn:

+ 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 đã rút ra thì giả thuyết là chân thực, nếu không phù hợp thì phải để xuất giả thuyết mới

Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của phương pháp thực nghiệm Ở giai đoạn đầu, đa số

+ 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 quan 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 của lý thuyết

+ Kiểm tra hệ quả trên 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 đọan 3 cho mô hình vận động, phải tiến hành các thí nghiệm thực với

nó Ở giai đoạn 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

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

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

Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học: đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức, kĩ 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 đoạn 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 học sinh nên tạo ra nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới ở học sinh

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 nhìn thấy ánh sáng ở đáy cốc nước nhờ đổ nước vào cốc)…

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

Trong chương trình vật lý ở trường THPT, 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 khoa học vật lý và làm tăng sự tin tưởng của học sinh vào tính chân thực của kiến thức thu được, giáo viên cũng cần tiến hành các thí nghiệm kiểm nghiệm lại chúng

Ngoài ra, do trình độ toán học của học sinh còn hạn chế, các thiết bị thí nghiệm ở trường phổ thông không cho phép tiền 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 học sinh phải thừa nhận Để giảm tính áp đặt, giáo viên có thể tiến hành thí nghiệm để minh họa kiến thức đã đưa ra trong một trường hợp cụ thể, dơn 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 đoạn củng cố không phải là sự lặp lại nguyên si các thí nghiệm đã làm nhằm khắc 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 đoạn 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 với 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 học sinh 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 học sinh 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, tiến hành 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, không những kiến thức mà cả kĩ năng của mình

Để kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kĩ năng của học sinh, giáo viên có thể

sử dụng thí nghiệm với nhiều mức độ yêu cầu khác nhau: sử dụng thí nghiệm quen thuộc và thí nghiệm hoàn toàn mới, bố trí thí nghiệm từ dơn giản đến phức tạp , thí nghiệm có liên quan đến một khái niệm hay thí nghiệm liên quan tới nhiều khái niệm, định luật vật lý; thí nghiệm định tính hay thí nghiệm định lượng; học sinh có thể được giao tiến hành một thí nghiệm nhưng cũng có thể được giao nhiệm vụ giải quyết một nhiệm vụ nhận thức mà trong đó thí nghiệm chỉ là một bộ phận của quá trình giải quyết nhiệm vụ này Mức độ tự lực của học sinh 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 học sinh hoàn toàn tự lực trong tất cả các giai đoạn thí nghiệm

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, kỹ xảo về vật lý cho học sinh

Chất lượng kiến thức của học sinh 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 các hiện tượng, quá trình vật lý, soạn thảo các khái niệm, định luật vật lý, xây dựng các thuyết vật lý, đề 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 nêu trên Thí nghiệm vật lý góp phần vào việc phát hiện và khắc phục các sai lầm của học sinh, 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 học sinh cho rằng thấu kính lồi luôn luôn là thấu kính hội tụ

Do thí nghiệm vật lý là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý nên trong mối quan

hệ với với quá trình thí nghiệm, học sinh sẽ được làm quen và vận dụng có ý thức các phương pháp nhận thức này Các kiến thức về phương pháp mà học sinh 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… Học sinh sẽ được giáo dục các thói quen làm việc khoa học của người làm thí nghiệm như: tuân thủ các giai đoạn của quá trình thí nghiệm (đặt kế 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 các dụng cụ 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 chú 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 học sinh trong các thí nghiệm mà học sinh 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 học sinh phải hoàn toàn tự lực

b 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 của học sinh

Trong quá trình thí nghiệm, học sinh phải tiến hành một loạt các hoạt động trí tuệ - thực tiễn: thiết kế dự án, kế hoạch 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 bện pháp giảm sai số…Chính

vì thế, thí nghiệm là phương tiện hữu hiệu để bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh 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 giả 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 các kết luận tổng quát, đối chiếu các kết luận với các giả 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 học sinh cần sử dụng nhiều hình thức khác nhau của thí nghiệm học sinh trong đó có 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 học sinh Quá trình làm việc tự lực với thí nghiệm của học sinh sẽ gợi hứng thú nhận thức, lòng ham muốn nghiên cứu, tạo niềm vui của sự thành công khi giải quyết được nhiệm vụ đặt ra và góp phần phát triển động lực quá trình học tập của học sinh

c 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 học sinh 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 học sinh

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

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

a Trong tự nhiên và kĩ 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, thay đổi được, có thể 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

b 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 thì 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 về 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 kỹ 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…

1.2.2 Các phương pháp dạy học bằng thí nghiệm vật lý

1.2.2.1 Phương pháp thí nghiệm biểu diễn

Nội dung: Là phương pháp dạy học vật lý trong đó giáo viên tiến hành các thí nghiệm vật lý, tác động lên các đối tượng vật lý nhằm thông qua đó trình bày lại cho học sinh phương pháp nghiên cứu và những kết quả nghiên cứu đối tượng vật lý Học sinh chủ yếu theo dõi để hiểu tiến trình 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 đạc để lấy số liệu, tham gia xử lý kết quả thí nghiệm

Những thí nghiệm giáo viên 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 cải 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 sự 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 cho học sinh theo dõi được đầy đủ và nắm vững tiến trình 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

- Thí nghiệm vật lý mở đầu:

- Thí nghiệm nghiên cứu

Trong loại thí nghiệm nghiên cứu người ta phân biệt hai loại thí nghiệm là: Thí nghiệm khảo

sát và thí nghiệm minh họa

- Các thí nghiệm thực hành cũng có thể là những thí nghiệm nghiên cứu trong vật lý cũng có thể là những thí nghiệm lịch sử nhưng đã được cải biến nhiều và các thí nghiệm do các nhà sư phạm thiết kế nhằm mục đích tổ chức học tập cho học sinh Nói chung các thí nghiệm này đều được xem xét cho phù hợp với đối tượng học sinh Vì giữ vai trò là người tổ chức, hướng dẫn nên giáo viên phải tác động đến học sinh bằng những lời nói, 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 hiện trên lớp học, 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 ngắn gọn các dụng cụ thí nghiệm phải đồng bộ, học sinh thường 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 loại 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 của vật rắn: HS có thế tự mình làm các thí nghiệm vui như: viên thuốc nhảy, lật đật bằng vỏ trứng, cân bằng của những cái đinh …

- Giáo viên cần phải yêu cầu học sinh báo cáo lại quá trình và kết quả quan sát để đánh giá công việc của họ

1.2.3 Tổ chức - hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý để phát huy tính tích cực, tự lực cho học sinh

Thí nghiệm vật lý là phương tiện tốt để phát huy tính tích cực học tập của HS, trong đó thí nghiệm thực hành sẽ làm cho HS tích cực tham gia vào các hoạt động học tập, tự lực thực hiện các thao tác thí nghiệm, xử lý các kết quả và thu nhận các kiến thức Tuy nhiên nếu việc tổ chức, hướng dẫn HS, hoạch định các tình huống học tập không phù hợp thì không thể kích thích tính tích cực, tự lực cua hoạt động nhận thức, phát triển trí tuệ, nhân cách cũng như lòng say mê môn học vật lý của

HS HS chưa phát huy được tính tích cực, tự lực và chủ động trong hoạt động HT mà lý do chính của việc này là các em không được kích thích hứng thú HT, các bài học vật lý nặng về lý thuyết mà

đa số lý thuyết này các em 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 HS trong HT và trong thực tiễn, huy động kinh nghiệm sống của HS, các em HS giúp đỡ nhau, tương trợ để hoàn nâng cao hiệu quả DH là điều cần thiết

Để tiết dạy theo định hướng: “tổ chức- hướng dẫn HS sử dụng thí nghiệm vật lý để phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả DH 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 HS qua quá trình HS chủ động, tích cực HT thì sẽ thu nhận được kết quả DH tốt

1.2.3.1 Mục đích yêu cầu chung của tiết học theo định hướng: “tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý để phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả dạy học”

DH theo định hướng: “tổ chức – hướng dẫn HS sử dụng TN vật lý để phát huy tính tích cực,

tự lực và nâng cao hiệu quả DH” phải làm cho HS 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 HT theo cách HS thực hiện các TN vật lý dưới sự hướng dẫn của GV để thu nhận kiến thức, để củng cố kiến thức HS 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 điều chỉnh

Vì vậy, phát huy tính tích cực, tự lực nhằm nâng cao hiệu quả của việc DH vật lý là yêu cầu quan trọng nhất

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 HS

1.2.3.2 Quy trình thực hiện một tiết dạy học theo phương pháp: “tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý để phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả dạy học”

Để thực hiện một tiết dạy học theo định hướng: “tổ chức – hướng dẫn HS sử dụng TN vật lý

để phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả DH”, GV luôn là người hướng dẫn, tổ chức hoạt động học, HS 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 bài học

- Lượng hóa mục tiêu của bài học về thái độ, kiến thức, kĩ năng và dựa vào trình độ HS, yêu cầu chuẩn kiến thức của bài học để lựa chọn các thí nghiệm 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 kế phương án thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, 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 HT, tích cực và tự lực thực hiện các nhiệm vụ HT 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

để 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 HS

- Trên các cơ sở đã xác định trên trong tiến trình giảng dạy GV dự kiến hệ thống các câu hỏi hướng dẫn HS hoạt động để phát huy tính tích cực, tự lực

- Dạy học theo hướng cho HS tiến hành thực hiện thí nghiệm dưới sự hướng dẫn – tổ chức của GV nhằm mục đích phát huy tính tích cực, tự lực và hiệu quả DH nâng cao trong khi đó các điều kiện về thời gian vẫn không thay đổi nên rất dễ “cháy giáo án”, vì vậy GV cần cân nhắc, xác định rõ các hoạt động và phân bố thời gian một cách cụ thể, hợp lý

b Chuẩn bị cơ sở vật chất:

- Xác định hình thức tổ chức DH 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 GV 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 HS rõ ràng để tránh trường hợp chỉ những HS Khá – Giỏi hoạt động làm tất cả còn HS 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 HS, HS phải tích cực, tự nỗ lực trong các hoạt động HT Vì vậy, GV cần phải:

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

- Hướng dẫn cho HS các phương án thí nghiệm, HS 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 sữa chữa các sai lệch của HS

- Không làm thay và tự trả lời các câu hỏi do chính mình đặt ra mà phải để HS 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 HS khi làm TN, giúp đỡ những nhóm HS 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, hoàn chỉnh các nội dung kiến thức

Đối với việc dạy tiết học vật lý theo định hướng: tổ chức – hướng dẫn HS sử dụng thí nghiệm trong dạy học để phát huy tính tích cực, tự lực của HS thì chủ yếu là các thí nghiệm kiểm chứng Tiết dạy mà thí nghiệm biểu diễn do GV làm chuyển thành thí nghiệm thực hành do HS làm trên lớp (thí nghiệm trực diện) để thu nhận kiến thức mới có thể tuân theo những bước cơ bản sau đây:

Bước 1: GV đặt vấn đề

Trong bước này GV có thể đưa ra vấn đề mới bằng cách thông báo, bằng cách cho HS thực hiện một thí nghiệm mở đầu, một câu hỏi, hay một hình ảnh, một vấn đề mới cần giải quyết để gây hứng thú và sự chú ý của HS

Bước 2: Sau khi đặt vấn đề, GV có thể đưa ra các câu hỏi gợi ý, các thí nghiệm hay vấn đề

để hướng dẫn HS dự đoán các giả thuyết về kiến thức mới hay các mối liên hệ giữa các đại lượng vật lý liên quan đến vấn đề được đặt ra Giả thuyết có thể được HS dự đoán thông qua những kiến thức đã học được, kinh nghiệm sống của bản thân hay thông qua thí nghiệm do GV đưa ra ở phần

mở đầu…

Bước 3: Tổ chức, hướng dẫn HS thiết kế phương án thí nghiệm GV dẫn dắt HS thiết kế các phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay các mối liên hệ giữa các đại lượng

Để kiểm tra giả thuyết đã dự đoán ta sử dụng thí nghiệm kiểm chứng Đây là thí nghiệm có thể được sử dụng nhiều trong dạy học vật lý vì không mất nhiều thời gian để tiến hành nhiều thí nghiệm lặp đi lặp lại như thí nghiệm khảo sát Để kiểm tra các mối liên hệ giữa các đại lượng ta dùng thí nghiệm khảo sát Tuy thí nghiệm khảo sát chỉ xét về mối liên hệ giữa các đại lượng nhưng đây là hình thức giống như con đường thu nhận tri thức của các nhà khoa học, nó đòi hỏi có sự lặp

đi lặp lại các thí nghiệm, sự thay đổi các thông số để tìm ra sự liên hệ của các đại lượng vật lý Trong dạy học vì thời gian hạn chế và nhiều lý do khách quan khác, thí nghiệm khảo sát khó có thể chuyển thành thí nghiệm thực hành cho HS thực hiện tại lớp để thu nhận kiến thức hơn

Trong bước này GV có thể hướng dẫn cho HS biết rõ mục đích của thí nghiệm Thiết kế thí nghiệm để làm gì, và để đạt được điều đó thì cần phải có những dụng cụ thí nghiệm nào? Khi HS tiến hành thảo luận thiết kế thí nghiệm GV có những gợi ý, hướng dẫn phù hợp để HS có thể đưa ra được phương án thí nghiệm và phương án đó gần với mẫu mà GV đã chuẩn bị sẵn Đối với những thí nghiệm khó thiếp lập so với trình độ HS thì GV có thể hướng dẫn các em chi tiết hơn Các em có thể trình bày phương án khác và GV cần tôn trọng ý kiến của các em chứ không được áp đặt thô bạo, bắt buộc HS phải tuyệt đối tuân theo ý kiến của mình Sau khi HS đã lập các phương án thí nghiệm, GV hướng dẫn các em phân tích các phương án và đưa ra phương án thí nghiệm cuối cùng, hướng dẫn HS phương pháp tiến hành và trình tự các thao tác cụ thể, các số liệu cần đo đạc, các quan sát khi tiến hành thí nghiệm

Bước 4: Tổ chức – hướng dẫn HS tiến hành thực hiện thí nghiệm

GV giới thiệu dụng cụ và yêu cầu HS lắp đặt thí nghiệm như đã nêu ở bước 2 HS tiến hành thí nghiệm như GV đã hướng dẫn Trong quá trình HS thực hiện thí nghiệm theo nhóm thì GV quan sát, theo dõi và giúp đỡ kịp thời những nhóm HS những kĩ năng, thao tác chưa đúng để đảm bảo tiến độ chung Có những thí nghiệm đòi hỏi nhiều thao tác phức tạp, thời gian cho hoạt động dạy học không đủ thì GV có thế thực hiện thí nghiệm rồi cho HS số liệu để tính toán Tuy nhiên, ta nên hạn chế trường hợp này

Bước 5: Tổ chức hướng dẫn HS đưa ra những kết luận

Sauk hi HS đã tiến hành thí nghiệm, quan sát thí nghiệm và đo đạc những số liệu cần thiết,

GV hướng dẫn HS xử lý các số liệu thu được và đưa ra những kết luận Từ những kết luận qua các

số liệu thí nghiệm, GV hướng dẫn HS rút ra kết quả và kết luận cuối cùng về giả thuyết đã đưa ra để thu nhận kiến thức mới

Để dạy một tiết học theo định hướng tổ chức – hướng dẫn HS sử dụng thí nghiệm vật lý có những bước cơ bản như trình bày ở trên Thí nghiệm vật lý do HS tiến hành trên lớp có thể được tổ chức- hướng dẫn cho HS trong tất cả các hoạt động của quá trình dạy học từ khâu đặt vấn đề bài học, đưa ra các dự đoán, các mối liên hệ, thiết kế phương án thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm đến

củng cố kiến thức Cần lưu ý rằng không nhất thiết phải có đầy đủ các bước và không nhất thiết phải tuân theo đúng trình tự các bước đó mà còn phụ thuộc vào nội dung kiến thức cụ thể, thời gian dạy học, trình độ học sinh … Sự vận dụng linh hoạt chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố do GV quyết định

có khả năng tự học, tự tìm tòi Các phương pháp nhằm giúp cho người học phát huy tính tích cực, tự lực cần được chú trọng

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 phổ thông 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 HS ở các trường THPT 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 thí nghiệm 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 đều biết rõ vai trò của

TN vật lý trong DH vật 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 thí nghiệm biễu 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 SGK SGK mặc dù đã được chỉnh lý, thay đổi nhưng vẫn chưa đáp ứng được 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 HT môn vật lý, thậm 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 DH chưa cao HS gần như thiếu sự vận dụng vào thực tiễn, học chỉ để thi và thi xong là không còn nhớ gì cả

Thực trạng trên cho ta thấy việc sự 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

1.3.2 Nguyên nhân của thực trạng trên

Qua quá trình tìm hiểu ở một số trường học trên địa bàn TP Hồ Chí Minh và Long An, có thể nêu ra một số nguyên nhân của thực trạng trên:

- Về mặt GV và HS: GV chưa quan tâm đến việc sử dụng TN vật lý trong dạy học do năng lực 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 HS 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 nề về thi cử, thành tích do đó một tiết học được tổ chức theo định hướng: “tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật

lý để phát huy tính tích cực, tự lực và 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 chú trọng thí nghiệm thực hành để xây dựng kiến thức Các thí nghiệm trong SGK 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 Các vai trò của TN không được thể hiện đúng nghĩa Nhiều thí nghiệm khó thực hiện trong điều kiện trường phổ thông hiện nay Điều này ảnh hưởng lớn đến PPDH của GV

- Về cơ sở vật chất

Cở sở vật chất còn nhiều thiếu thốn, các thiết bị thí nghiệm còn thiếu, chưa đồng bộ Phòng thí nghiệm, phòng bộ môn còn 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… Lớp học có quá đông HS, khoảng 50HS/ lớp nên dễ lộn xộn, mất trật tự, GV khó có thể uốn nắn, giúp đỡ các em kịp thời được

1.4 Kết luận chương 1

Trong quá trình đổi mới PPDH nhằm nâng cao hiệu quả DH thì việc sử dụng phương tiện

DH và chú ý thí nghiệm, thực hành là rất quan trọng, và việc sử dụng thí nghiệm vật lý trong việc

DH 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 “tổ chức- hướng dẫn học sinh

sử dụng thí nghiệm vật lý nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và 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 giúp phát huy tính tích cực, tự lực cho HS từ đó hiệu quả DH được nâng cao

- Tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý góp phần nâng cao tính tích cực, tự lực cho HS là phù hợp với lý luận dạy học và định hướng đổi mới PPDH hiện nay

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 thích phương pháp đặc thù của bộ môn

- GV còn bị ràng buộc bởi lối dạy “thông báo – tái hiện”, năng lực thực hành của HS còn nhiếu 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 HS

Chương 2

XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY KIẾN THỨC CƠ BẢN CHƯƠNG: “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” LỚP 10 BAN CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƯỚNG TỔ CHỨC- HƯỚNG DẪN HS SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC

2.1 Xác định mục tiêu và nội dung kiến thức chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản

2.1.1 Mục tiêu của chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn”

- Biết quy tắc hợp hai lực đồng quy, song song cùng chiều

- Hiểu rõ khái niệm momen lực, ngẫu lực

- Biết định nghĩa trọng tâm và cách xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng

- Vận dụng được những kiến thức ở trên để lí giải một số hiện tượng cân bằng và một số bài toán đơn giản về cân bằng của vật rắn

2.1.2 Nội dung kiến thức của chương

a) Cấu trúc và nội dung cơ bản các bài học

Chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” gồm có 6 bài được dạy trong 11 tiết

Bài 17: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực hay ba lực không song song.(2 tiết)

- HS đã được học điều kiện cân bằng của chất điểm từ đầu chương II: Động lực học chất điểm

- Dùng thí nghiệm để tìm điều kiện cân bằng của vật rắn trong hai trường hợp đơn giản nhất

- Từ đó rút ra kết luận về đặc điểm của hệ hai và ba lực cân bằng, quy tắc tìm hợp lực và phát biểu điều kiện cân bằng

- Áp dụng kiến thức về cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của 2 lực xác đinh trọng tâm của vật phẳng đồng chất bằng thí nghiệm

- Trong bài học này không đưa ra điều kiện cân bằng tổng quát của vật rắn khi không chuyển động quay

Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định

Momen lực

- Dùng thí nghiệm để đưa ra đại lượng momen lực và quy tắc momen lực

- Nội dung bài học chỉ đưa ra điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định là quy tắc

momen lực

- Không đưa ra cách giải thích sự cân bằng của vật trong trường hợp: hợp của các lực có giá đi

qua trục quay

Bài 19: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều

- Dùng thí nghiệm để thiết lập quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều

- Quy tắc hợp lực song song được dạy sau khi HS đã học momen lực và kiến thức này được sử

dụng để giải thích sự cân bằng của vật liên quan tới tác dụng làm quay của lực

Bài 20: Các dạng cân bằng Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế

- Dùng thí nghiệm để hình thành các khái niệm về các dạng cân bằng: cân bằng bền, cân bằng

không bền và cân bằng phiếm định

- Từ thí nghiệm thiết lập điều kiện cân bằng và mức vững vàng của cân bằng

Bài 21: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định

- Trình bày định nghĩa trực tiếp về chuyển động tịnh tiến

- Gia tốc của chuyển động tịnh tiến

- Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định được học sau khi đã học về chuyển

động tịnh tiến của vật rắn

- Sử dụng thí nghiệm để làm rõ mối liên hệ giữa momen lực và độ biến thiên của tốc độ góc,

cũng như hình thành khái niệm mức quán tính trong chuyển động quay nhưng không đưa đến đại lượng momen quán tính

Bài 22: Ngẫu lực

- Ngẫu lực được đặt trong phần chuyển động quay của vật rắn và ở cuối chương III

- Sử dụng khái niệm “chuyển động ly tâm” để giải thích tác dụng của ngẫu lực

b) Chuẩn các kiến thức và kĩ năng

- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một

vật rắn chịu tác dụng của hai hay ba lực không

song song

- Phát biểu được quy tắc xác định hợp lực

của hai lực song song cùng chiều

- Nêu được trọng tâm của vật là gì

- Phát biểu được định nghĩa, viết được công

thức tính momen lực và nêu được đơn vị momen

lực

- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một

vật rắn có trục quay cố định

- Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực và nêu

được tác dụng của ngẫu lực Viết được công thức

- Vận dụng được điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp lực để giải bài tập đối với trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực đồng quy

- Vận dụng được quy tắc xác định hợp lực để giải các bài tập đối với vật chịu tác dụng của hai lực song song cùng chiều

- Vận dụng quy tắc momen lực để giải các bài toán về điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định khi chịu tác dụng của hai lực

- Xác định được trọng tâm của các vật phẳng đồng nhất bằng thí nghiệm

tính momen của ngẫu lực

- Nêu được điều kiện cân bằng của một vật

có mặt chân đế Nhận biết được các dạng cân bằng

bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định

của vật rắn có mặt chân đế

- Nêu được vật rắn khi chịu tác dụng của một

momen lực khác 0 thì chuyển động quay quanh

một trục cố định của nó bị biến đổi (quay nhanh

dần hoặc chậm dần)

- Nêu được ví dụ về sự biến đổi chuyển động

quay của vật rắn phụ thuộc vào sự phân bố khối

lượng của vật đối với trục quay

2.2 Tìm hiểu thực trạng việc dạy học chương: cân bằng và chuyển động của vật rắn lớp 10 ban cơ bản ở trường THPT

Qua tìm hiểu ở các GV và HS ở một số trường THPT tại TP Hồ Chí Minh và THPT Cần Đước tỉnh Long An cho thấy thực trạng dạy học chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản như sau

Chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản là chương cuối cùng của học kì I Vì vậy, việc dạy học chương này chủ yếu sử dụng phương pháp thuyết trình và diễn giảng

GV không sử dụng thí nghiệm đúng theo tinh thần SGK mà chỉ mô tả thí nghiệm và đưa ra những quy tắc, kết luận cần thiết Chương III không được coi là nội dung trọng tâm để thi HKI nên nội dung kiến thức không được đào sâu Trong quá trình dạy học vì một số lý do nên có những giờ học

bị mất tiết, GV dạy chậm hơn kế hoạch nên phải cố gắng bù vào cuối HK, tranh thủ dạy nhanh hơn

để dành thời gian sửa bài tập, ôn tập cho HS theo nội dung thi học kì I Nhìn chung hầu hết các trường THPT không sử dụng thí nghiệm vật lý và không chú trọng rèn luyện tính tích cực, tự lực để nâng cao hiệu quả dạy học chương III HS cũng rất e ngại và có những hiểu biết chưa đầy đủ về những kiến thức đã được học Khi gặp các ứng dụng thực tế khá đơn giản các em vẫn chưa hiểu được

2.3 Xây dựng tiến trình giảng dạy một số bài học trong chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản nhằm mục tiêu phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý

2.3.1 Thiết kế các tài liệu hỗ trợ học tập “chương cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản (đính kèm phần phụ lục)

2.3.2 Thiết kế các thí nghiệm thực hành phù hợp cho các bài học

Bài 17: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ BA LỰC

KHÔNG SONG SONG Thí nghiệm 1: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực

- Học sinh tiến hành thí nghiệm theo nhóm

- Mắc dây nối qua ròng rọc và ô tô đồ chơi

- Thay đổi trọng lượng và quan sát phương của hai sợi dây, độ lớn của trọng lượng hai bên khi

ô tô không chuyển động

quá trình học tập các bài sau