Một số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS ND LAO

Một số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS ND LAOMột số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS ND LAOMột số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS ND LAOMột số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS ND LAOMột số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS ND LAOMột số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS ND LAO

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

-BUAYAVONG KHAMTANH

ĐỀ TÀI:

MỘT SỐ BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ

KHI DẠY CÁC KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN HỌC CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ (CHDCND LÀO)

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

THÁI NGUYÊN - 2018

LỜI CẢM ƠN

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

TS Lương Hoà Trung - người Thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo và tạo mọiđiều kiện thuận lợi nhất giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo giảng dạy cao học vật lý giáo dụckhóa K12C cùng các bạn học viên trong quá trình học tập và trau dồi kiến thứctại trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã cho tôi nhiều kinh nghiệm và tiếpcận với những kiến thức khoa học mới

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

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018

BUAYAVONG KHAMTANH

LỜI CAM ĐOAN

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

Tác giả luận vănBUAYAVONG KHAMTANH

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Phương pháp thực nghiệm PPTN

DANH MỤC HÌNH VẼ

1 Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học vật lí

2 Hình 1.2 Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu khảo sát

3 Hình 1.3 Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu minh họa

4 Hình 2.1 Sơ đồ kiến thức chương Điện tích-Dòng điện

một chiều

Phần II: Nội dung luận văn

Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của biện pháp tăng cường 8

sử dụng thí nghiệm vật lí khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS (CHDCND Lào)

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

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

1.1.3 Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

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

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

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

1.3.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí

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

1.3.3 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí 1.3.3.1 Thí nghiệm biểu diễn

1.3.3.2 Thí nghiệm thực tập

1.3.3.3 Thí nghiệm và quan sát ở nhà

1.3.3.4 Bài tập thí nghiệm

1.3.4 Các yêu cầu đối với TN vật lí

1.4 Khảo sát thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí

ở trường phổ thông CHDCND Lào

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

2.3.2 Tổ chức cho học sinh làm các thí nghiệm thực tập phần Điện học

2.3.3 Tổ chức cho học sinh tự làm các thí nghiệm đơn giản phần Điện học

Kết luận chương II

Chương III: Thực nghiệm sư phạm

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm

3.2 Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm

3.3 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào (CHDCND Lào)đang trong thời

kỳ đổi mới, đòi hỏi ngành Giáo dục và Thể thao có những bước đi đổi mới vềmọi mặt, nhằm đào tạo con người lao động có đủ kiến thức, năng lực sáng tạo,trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt, đáp ứng được yêu cầu nhân lực của đất nước,

để đất nước Lào có sự phát triển về mặt nguồn nhân lực, mặt kinh tế - xã hội theokịp các nước trên thế giới”

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

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

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

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

thiện chất lượng và liên kết giáo dục;

Ba là tạochiến lược khoa học giáo dục và kế hoạch hành động của khoa

học giáo dục;

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

Hiện nay Bộ Giáo dục và Thể thao Lào đang nghiên cứu về chương trìnhmới từ lớp 6 đến lớp 12, trong các chương trình này có thiết kế các hoạt độngmong muốn thầy cô dạy theo nhóm và lấy học sinh (HS) làm trung tâm Tuynhiên, hiện nay việc sử dụng phương pháp dạy học trong dạy học (DH) Vật lí cònchưa đạt được hiệu quả cao do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan Mộttrong những nguyên nhân đó là phương pháp dạy học của giáo viên (GV) chưaphát huy được tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS Để góp phần nâng caochất lượng học tập của HS cần đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy học

Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạy họcđóng một vai trò hết sức quan trọng Sử dụng phương pháp dạy học không chỉ

giúp HS nâng cao hiệu quả học tập mà còn hướng vào việc hình thành cho HS kĩnăng sử dụng các phương tiện học tập và hoạt động thực tiễn.

Thực trạng giáo dục nước CHDCND Lào cho thấy việc giảng dạy kiếnthức nói chung và kiến thức vật lí nói riêng được tiến hành trong điều kiện màhọc sinh ít có điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành thí nghiệm vật líđặc biệt đối với HS trung học cơ sở (THCS) Để giải quyết được vấn đề này đòihỏi cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học với sự góp phần quan trọng của

TN vật lí

Đối với môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các khái niệm, cácđịnh luật, các lí thuyết, các ứng dụng kĩ thuật của vật lí đều phải gắn với thínghiệm Vì vậy, việc tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học là vấn đềthen chốt của việc đổi mới phương pháp dạy học Bên cạnh việc xây dựng cácphương án dạy học lí thuyết phải có công cụ thí nghiệm khi dạy các kiến thức vềđiện học sẽ làm cho học sinh phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức vàkhả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS

Trong chương trình vật lí phổ thông, kiến thức chương “Điện tích, dòngđiện một chiều” là những nội dung có nhiều ứng dụng rộng rãi trong đời sốngthực tế và kĩ thuật, có thể phát huy cao tính sáng tạo và năng lực hoạt động thựctiễn của HS

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

THCS nước CHDCND Lào, tôi đã lựa chọn đề tài “Một số biện pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý khi dạy các kiến thức về điện học” cho học sinh ở trường trung học cơ sở nước CHDCNDLào.

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về phương pháp thực nghiệm và thực trạng

sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường Trung học cơ sở, đề xuất các biện

pháp tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trường Trunghọc cơ sở của CHDCND Lào.

3 Giả thuyết khoa học

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

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

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

4.2 Nghiên cứu thực trạng vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạyhọc vật lí ở các trường Trung học cơ sở của CHDCND Lào

4.3 Nghiên cứu đề xuất và triển khai các biện pháp để tăng cường sử dụngthí nghiệm trong dạy học vật lí ở các trường Trung học cơ sở của CHDCNDLào

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

5 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

5.1.Nghiên cứu lí thuyết

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

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùngvới các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Thể thao về vấn đề đổi mới phươngpháp DH hiện nay ở trường Trung học cơ sở của CHDCND Lào

5.2.Phương pháp thực nghiệm sư phạm

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

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

- Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV về thực tế sửdụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường Trung học cơ sở(CHDCND Lào).

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

5.3.Phương pháp thống kê toán học

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

7 Cấu trúc của luận văn

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

Phần I: Mở đầu Phần II: Nội dng luận văn Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của biện pháp tăng cường

sử dụng thí nghiệm vật lí khi dạy các kiến thức về điện học cho học sinh trường THCS (CHDCND Lào).

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

Chương III: Thực nghiệm sư phạm.

Kết luận chung Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG I

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ

DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ KHI DẠY CÁC KIẾNTHỨC VỀ ĐIỆN HỌC CHO HỌC SINH

TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ

(CHDCND LÀO)

1.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

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

+ Khái niệm thực nghiệm

Theo Từ điển Bách khoa Việt Nam (nxb Từ điển bách khoa, Hà Nội, 2005):

“Thực nghiệm (là) phương thức nghiên cứu các đối tượng vật chất, bao gồmviệc: tạo ra những điều kiện cần thiết; dùng các phương tiện kĩ thuật để tác độngvào đối tượng hoặc tái tạo lại đối tượng; loại trừ những yếu tố ngẫu nhiên; quansát và đo đạc các thông số bằng những phương tiện kĩ thuật tương ứng Thựcnghiệm có thể mô hình hóa đối tượng Thực nghiệm là một mặt của hoạt độngthực tiễn, là cội nguồn của nhận thức và là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thựccủa các giả thuyết và lí thuyết”

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

kĩ thuật, Hà Nội, 1983, trang 30 – 31):

“Nhận thức thực nghiệm được thực hiện trong quá trình thí nghiệm, hiểutheo nghĩa rộng nhất, có nghĩa là sự tương tác giữa chủ thể và khách thể, trong

đó chủ thể không chỉ phản ánh khách thể một cách thụ động mà còn chủ độnglàm thay đổi, cải tạo nó”;

“Trong khoa học, các hình thức nghiên cứu thực nghiệm chủ yếu là quan sát

và thực nghiệm” Do vậy, Ruzavi G.I cho rằng, các phương pháp nghiên cứuthực nghiệm bao gồm quan sát, thí nghiệm và các phép đo Cụ thể là:

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

trong thí nghiệm lẫn trong các phép đo, trong khi đó bản thân các quan sát có thểđược tiến hành ngoài thí nghiệm và không đòi hỏi các phép đo”; “Quan sát khoa

học là sự tri giác có mục đích rõ ràng và có tổ chức các sự vật và hiện tượng củathế giới xung quanh”;

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

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

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

đại lượng khác cùng loại, được lấy làm đơn vị đo Kết quả đo biểu thị bằng một

số nào đó và nhờ đó, có thể xử lý bằng toán học các kết quả này Nhưng trongnhững trường hợp cá biệt, người ta gọi mọi phương pháp gán cho các đối tượngđược nghiên cứu và cho các tính chất của chúng một con số theo các qui tắc nào

đó là một phép đo (chẳng hạn, trong nghiên cứu xã hội học, tâm lí học thựcnghiệm và những khoa học nhân văn khác), (trang 73, sách đã dẫn)

Trong luận văn chúng tôi sẽ vận dụng các luận điểm nêu trên trong xây dựngcác biện pháp phát triển kĩ năng thực nghiệm vật lí cho học sinh năng khiếu vật

lí ở các trường chuyên của CHDCND Lào

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

lí học [2, 5].

Thời cổ đại, khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học, mục đíchcủa nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đi vàotừng lĩnh vực cụ thể Trong xã hội chiếm hữu nô lệ, lao động chân tay bị coikhinh vì đó là lao động của tầng lớp nô lệ, coi trọng hoạt động tinh tế của trí óc

Do đó nhiều nhà hiền triết cho rằng có thể dùng sự suy lý, sự tranh luận để tìm

ra chân lý mà không coi trọng thí nghiệm Trong cuốn “Vật lÍ học”, Aristote(384-322 TCN),một đại biểu tiêu biểu cho nền khoa học cổ đại, cũng khôngđùng thí nghiệm mà đi đến kết luận bằng cách lập luận

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

"Khoa học là đẩy tớ cúa giáo lí” Tuy vậy, trong thời này cũng có những ngườimuốn tìm những con đường mới hơn để đi đến nhận thức khoa học như Roger

Bacon (1214 - 1294) cho răng khoa học không chi có nhiệm vụ bình giải lời lẽcủa những kẻ có uy tín, khoa học phải được xây đựng trên cơ sở lập luận chặtchẽ và thí nghiệm chính xác Và vì vậy, ông bị giáo hội lên án và bị cầm tù hơn

20 năm tới khi 74 tuổi

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

Galile cho rằng muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiênnhiên, phải làm thí nghiệm, phái “hỏi thiên nhiên” chứ không phải hỏi Aristotehoặc kinh thánh Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu, Galile bắt đầubằng quan sát để xác định rõ vấn để cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải thích

lý thuyết có tính chất dự đoán Từ lý thuyết đó, ông rút ra những kết luận có thểkiểm tra được bằng thực nghiệm Sau đó, ông bố trí thí nghiệm thích hợp, tạođiều kiện thí nghiệm và phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thể đạt kết quảchính xác tin cậy được Cuối cùng, ông đối chiếu kết quả thu được bằng thựcnghiệm với lý thuyết ban đầu

Phương pháp của Galile có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng nhậnthức luận, tổng quát hóa về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm và pháthiện ra bản chất của sự vật hiện tượng Về sau, các nhà khoa học khác đã kếthừa phương pháp đó và xây dựng cho hoàn chỉnh hơn Những thành tựu banđầu cúa vật lí học thực nghiệm đã khiến cho thế kí XVII trở thành thế kỉ củacuộc cách mạng khoa học thắng lợi với các đại diện tiêu biểu: Torricelli (1608 -1662), Pascal (1623 - 1662), Otto Guericke (1602 - 1685), Boyle (1627 - 1691),Gilbeit (1540 - 1603)

Như vậy, phương pháp thực nghiệm với tư cách lả một phương pháp nhậnthức khoa học đã ra đời và không những thành công trong sự phát triển của vật líhọc cổ điển mà vẫn còn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trinh nghiên cứu vật

lí học hiện đại

1.1.3 Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

Galile được coi là ông tổ của vật lí thực nghiệm, người sáng lập ra phươngpháp thực nghiệm và các nhà khoa học sau này đã kế thừa và hoàn chỉnh hơn.Spaski đã nêu lên thực chất của phương pháp thực nghiệm của Galile như sau:Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một giả thuyết(dự đoán) Giả thuyết đó không chỉ đơn thuần là sự tổng quát hóa các sự kiệnthực nghiệm đã làm Nó chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từngthí nghiệm cụ thể Bằng phép suy luận logic và bằng toán học, các nhà khoa học

có thể từ giả thuyết đó mà rút ra một số hệ quả, tiên đoán một số sự kiện mớitrước đó chưa biết đến Những hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể đùng thựcnghiệm mà kiểm tra lại được, và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng địnhgiả thuyết, biến giả thuyết thành định luật vật lí chính xác.[31, tr.108]

Cũng đã có rất nhiều các bài viết khác nhau về phương pháp thực nghiệm.Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc thiết kể (nghĩra) phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm (thao tác với các vậtthể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thông tin và rút ra câu trả lờicho vấn đề đặt ra (nó là một nhận định về một tính chất, một mối liên hệ, mộtnguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc xác minh một giảthuyết, một phỏng đoán khoa học nào đó) thì phương pháp nhận thức trongtrường hợp này được gọi là phương pháp thực nghiệm” [28, tr 125]

Còn theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyền Ngọc Hưng thì phân biệtphương pháp thực nghiệm theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp “Theo nghĩa rộng,phương pháp thực nghiệm có thể bao gồm từ những ý tưởng ban đầu của cácnhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng Theo nghĩa hẹp, phương pháp thựcnghiệm có thể hiểu như sau: từ lý thuyết đã biết suy ra hệ quả và dùng thínghiệm để kiếm tra hệ quả Các nhà thực nghiệm không nhất thiết tự mình xâydựng giả thuyết mà giả thuyết đó đã có người khác đề ra rồi nhưng chưa kiếmtra được Nhiệm vụ của nhà vật lí thực nghiệm lúc này là từ giả thuyết đã có suy

ra hệ quà có thể kiểm tra được và tìm cách bố trí thí nghiệm khéo léo, tinh vi để

quan sát được hiện tượng do lý thuyết dự đoán và thực hiện các phép đo chínhxác” [31,tr.111], Phương pháp thực nghiệm có thể hiểu theo nghĩa rộng hoặcnghĩa hẹp tùy theo quan điểm của mỗi người xem xét, gắn với lịch sử vật lí học,cũng như tùy theo mục đích cụ thể của người vận đụng nó trong dạy học ở cácbậc học khác nhau Nhưng mặc dù phát biểu theo cách nào thì các yếu tố cơ bảncủa PPTN trong nghiên cứu khoa học cũng bao gồm:

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

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

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

+ Phân tích kết quả và kết luận

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

+ Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh hình thành và hoàn thiện nhữngphẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo PPTN dạy cho học sinh tìmtòi sáng tạo theo con đường và kinh nghiệm hoạt động sáng tạo mà các nhà khoahọc đã trải qua, nó làm cho học sinh quen dần với cách suy nghĩ, làm việc theokiểu Vật lí Trong quá trình giải quyết những vấn đề đó, học sinh sẽ bộc lộnhững nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo và đồng thời hình thành, hoàn thiện

ở bàn thân những phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo

+ Phương pháp cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn Thực tiễn được nóitrong PPTN là các hiện tượng, các quá trình Vật lí được mô tả, được tái hiện quacác thí nghiệm do giáo viên hay chính học sinh tự làm Việc học sinh trực tiếp

đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiếm tra, trực tiếp quan sát các hiệntượng, làm việc với các thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo, giải quyết những khókhăn trong thực nghiệm tạo điều kiện cho các em nâng cao được năng lực thựchành, gần gũi hơn với đời sống và kỹ thuật, khái quát hóa các kết quả thựcnghiệm, rút ra những kết luận có tính chất lý thuyết (như tính chất của sự vật,hiện tượng, quy luật diễn biến, quan hệ ) Hoạt động nhận thức theo phương

pháp thực nghiệm làm cho học sinh thấy được sự gắn bó mật thiết giữa lý thuyết

và thực tiễn

+ PPTN là phương pháp tìm tòi, giải quyết vấn đề, có thể áp đụng để giảiquyết những vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình độ, khôngđòi hỏi vốn kiến thức quá nhiều Đối với yêu cầu dạy học xuất phát từ vốn kinhnghiệm của bản thân, PPTN lại càng phù hợp hơn PPTN sẽ giúp các em giảiquyết vấn đề trong học tập, trên cơ sở đó nắm vững kiến thức, kỹ năng, tích lũykinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn

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

Nó tích cực hóa đến mức tối đa hoạt động nhận thức của học sinh, cho phéphình thành kiến thức sâu sắc và bền vững, tăng cường hứng thú đối với môn học

Nó thôi thúc trong học sinh một nhu cầu về hoạt động sáng tạo, bồi dưỡng chocác em cá tính sáng tạo

Tuy nhiên, do thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần học sinh củalớp học không cùng trinh độ, có nguy cơ một bộ phận học sinh đứng ngoàinhững hoạt động, vì các em không đủ khả năng giải quyết các yêu cầu Ngoài ra,PPTN không phải lúc nào cũng áp dụng được cho tất cả các kiểu bài học Vật lí

Do đó trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợp chặt chẽ phương pháp thựcnghiệm với các phương pháp khác một cách hợp lí

1.2.CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠYHỌC VẬT LÍ

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

Vì vậy tốt nhất là giáo viên phỏng theo PPTN của các nhà khoa học mà tổchức cho học sinh hoạt động theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm:Các nhà lí luận dạy học vật lí đều thống nhất cho rằng, để giúp học sinh tự lựcchiếm lĩnh kiến thức vật lí thì tốt nhất là giáo viên phỏng theo phương pháp thực

nghiệm của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giaiđoan, cụ thể như sau:

 Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề.

Giáo viên tổ chức các tình huống học tập có vấn đề như: mô tả một hoàncánh thực tiễn, biểu diễn một vài thí nghiệm trong đó có các mối quan hệ đángchú ý, các biểu hiện bản chất hay những quy luật phổ biến mà học sinh chưa ýthức được và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng hoặc xác lập mộtmối quan hệ nào đó Tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà học sinh chưa biết câutrả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được Từ đó, kích thích hứng thúhọc tập của học sinh [31]

 Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán.

Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cho học sinh xây đựng một câu trả lời dự đoánban đầu dựa vào sự quan sát, vào kinh nghiệm của bân thân, vào những kiếnthức đã có (ta gọi là xây đựng giả thuyết) Những dự đoán này có thể còn thô

sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn Người giáo viên phải hướng dẫn các embiết dự đoán có căn cứ, giúp học sinh lập luận, loại trừ các dự đoán chưa có căn

cứ vững chắc, chọn lựa và xây dựng dự đoán hợp lí hơn cà [31]

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

dược.

Giả thuyết được nêu dưới dạng một phán đoán: đó là một nhận định có thểmang tính bản chất khái quát Tính đúng đắn của giả thuyết cần phải được kiểmtra Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường không thể mà thayvào đó là kiểm tra hệ quả của nó Hệ quả logic được suy luận từ giả thuyết trongPPTN phải thỏa mãn 2 điều:

+ Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học

+ Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm Vật lý

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

+ Biểu thức toán học biếu diên sự phụ thuộc cùa các đại lượng vật lý mànhững đại lượng này phải đo được trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích )

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

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

so sánh đối chiếu, suy luận suy diễn, cụ thể hóa

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

đoán.

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

a/ Để xuất phương án thí nghiệm

Ở thao tác này, người giáo viên phải lảm sao cho học sinh có thể tự do đềxuất các ý tướng của mình, từ đó giáo viên có thể hướng dần, luyện tập để các ýtưởng đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn thì mới phát triển được nănglực sáng tạo của học sinh

b/ Tiến hành thí nghiệm

Cần tổ chức cho học sinh tự lực tiến hành các thao tác thí nghiệm, thu thập

và xử lý thông tin, rút ra kết quả Ở thao tác này, các kỹ năng thực hành như:tính toán, lấy sai số, đánh giá độ chính xác của phép đo, vẽ đồ thị được rènluyện [22]

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

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

Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học vật lí

1.3 THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.3.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí

“Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vàocác đối tượng của hiện thực khách quan Thông qua việc 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 thunhận được tri thức mới”

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

+ Các chức năng theo quan điểm nhận thức:

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

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

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

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

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

1.- Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quátrình dạy học;

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

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

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

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

1.3.3.1 Thí nghiệm biểu diễn

Là loại thí nghiệm cần thiết chủ yếu để hình thành những biểu tượng ban đầu

về các hiện tượng, quá trình quy luật, về cấu tạo và tác dụng của một số dụng cụ

và thiết bị kĩ thuật Các thí nghiệm biểu diễn do giáo viên tiến hành Tuỳ theomục đích dạy học, TN biểu diễn gồm những loại sau:

+ Thí nghiệm mở đầu:

Nhằm mục đích giới thiệu cho HS biết sơ bộ về hiện tượng sắp nghiên cứu

GV cũng có thể giới thiệu TN sau khi đã giới thiệu với HS một hiện tượng Vật línào đó mà họ thấy hoặc chưa thấy trong thực tế, nhằm minh họa cụ thể hiệntượng hay củng cố ch những nhận xét về hiện tượng đó

Cần chú ý: các TN mở đầu cần ngắn gọn, có hiệu lực nhanh và không đòi hỏithiết bị phức tạp

+ Thí nghiệmnghiên cứu hiện tượng, quá trình vật lí:

Là loại TN biểu diễn chủ yếu Tùy theo cách trình bày tài liệu, các TN này cóthể đóng vai trò là TN nghiên cứu khảo sát hay TN nghiên cứu minh họa

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

khái quát, một định luật hay một quy tắc trên cơ sở những kết quả rút ra từ thínghiệm theo con đường quy nạp Sơ đồ thể hiện như trên hình:

Hình 1.2 Sơ đồ TN nghiên cứu khảo sát.

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

tức là sau khi giáo viên đã cùng học sinh tìm ra kết luận lí thuyết (các hệ quả) vàdùng thí nghiệm để kiểm chứng lại Sơ đồ thể hiện như trên hình:

Hình 1.3 Sơ đồ TN nghiên cứu minh họa.

+ Thí nghiệm củng cố:

Bao gồm những TN trình bày ứng dụng của các hiện tượng và định luật Vật

lí trong kĩ thuật và đời sống, đòi hỏi HS vận dụng kiến thức đã học để giải thích,qua đó giúp HS đào sâu kiến thức, rèn luyện kĩ năng, đồng thời GV cũng kiểmtra được mức độ tiếp thu kiến thức của HS

Ba loại TN biểu diễn trên tác dụng hỗ trợ và bổ sung cho nhau Song khôngphải bất cứ lúc nào cũng sử dụng cả ba loại mà tùy từng loại và điều kiện ở từnglớp mà chọn TN biễu diễn cho thích hợp

Các TN và quan sát hiện tượng vật lí ở nhà vừa có phạm vi những vấn đềVật lí học, vừa có thể mở rộng sang lĩnh vực ứng dụng kĩ thuật của Vật lí Điều

đó đóng góp vào quá trình giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh, gây hứng thúhọc tập Vật lí và kĩ thuật

1.3.3.4 Bài tập thí nghiệm

Ở bài tập thí nghiệm thì trong đó thí nghiệm là công cụ được sử dụng đểtìm các đại lượng cần cho giải bài toán, cho phép đưa ra lời giải hoặc là công cụkiểm tra cách tính toán phù hợp ở mức độ nào với điều kiện bài toán công cụ đó

có thể là các thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệm thực tập của học sinh

Để tiến hành các bài tập thí nghiệm, trong phòng TN cần phải có trang

bị ở mức nhất định Vì những bài tập này có thể mang đặc trưng định tính hoặcđịnh lượng, cách giải phụ thuộc vào vai trò của TN Nếu để thu thập các số liệucho tính toán thì phải tiến hành các phép đo tương đối chính xác Loại bài tập thínghiệm ngày nay cũng được sử dụng rộng rãi trong thực tế dạy học Vật lí ởtrường phổ thông, đặc biệt là ở các trường chuyên, lớp chọn

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

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

- Xác định rõ tiến trình logic dạy học, trong đó TN phải là một bộ phận hữu cơgiải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức Trước mỗi TN cầnđảm bảo HS ý thức đầy đủ sự cần thiết, mục đích của TN

- Xác định rõ các dụng cụ cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng, tiến hành TN

- Đảm bảo cho HS ý thức rõ ràng và tham gia tích cực vào tất cả các giai đoạnTN

- Thử nghiệm kĩ lưỡng mỗi TN trước giờ học, đảm bảo TN phải thành công

- Việc sử dụng các dụng cụ TN và tiến hành TN phải tuân theo quy tắc an toàn

b Những yêu cầu đối với TN biểu diễn:

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

2 TN biểu diễn phải ngắn gọn một cách hợp lí

3 TN biểu diễn phải thành công ngay.

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

5 TN biểu diễn phải đủ sức thuyết phục học sinh

c Những yêu cầu đối với TN trực diện

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

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

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

+ Nội dung của các TN cần thực hiện mang tính chất định tính hoặc bán địnhlượng Tuy nhiên cũng cần tăng dần các TN trực diện định tính ở các lớp trên.+ Các TN không đòi hỏi nhiều thời gian trong bố trí và tiến hành TN

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

- Yêu cầu trong việc chuẩn bị TN trực diện

+ Đối với GV:

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

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

ii Chia nhóm HS

iii Soạn một bản hướng dẫn TN cho HS

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

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

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

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

iii Phối hợp các hình thức làm việc cá nhân, theo nhóm, làm việc chung toànlớp

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

d Những yêu cầu đối với TN thực hành

- Yêu cầu trong công việc chuẩn bị TN thực hành

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

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

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

+ Đối với HS:

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

ii Tự tìm kiếm, chế tạo các dụng cụ theo chỉ dẫn trong bài thực hành

iii Sau khi HS làm xong TN yêu cầu HS tháo rỡ các chi tiết đã lắp ráp, sắp xếpgọn gàng, yêu cầu HS nộp báo cáo ngay hoặc cho về nhà hoàn chỉnh số liệu

1.4 KHẢO SÁT THỰC TRẠNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG

DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG CHDCND LÀO

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

- Phỏng vấn giáo viên và học sinh về thiết bị thí nghiệm và sử dụngthí nghiệm trong dạy học vật lí (Phần Điện học) ở trường Trunghọc cơ sở

1.4.3 Phương pháp khảo sát

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

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

1.4.4 Kết quả khảo sát và đánh giá

Thông qua quá trình khảo sát cụ thể sẽ thu nhận được các kết quả thực tế

Từ các kết quả đó chúng tôi sẽ phân tích đánh giá và đưa ra những kết luận vềviệc áp dụng các biện pháp tăng cường sử dụng TN Vật lí khi dạy các kiến thức

về Điện học cho HS THCS (CHDCND Lào)

Kết luận chương I

Trong chương này chúng tôi đã tập trung nghiên cứu và trình bày mộtcách có hệ thống những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển các biệnpháp tăng cường sử dụng thí nghiệm trong nhà trường trung học cơ sở theohướng phát huy tính tự lực học tập của học sinh, cụ thể:

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

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

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

CHƯƠNG II

MỘT SỐ BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SỬ DỤNG

THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC

Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ CỞ (CHDCND LÀO)

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

2.1.1 Mục tiêu

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

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

- Phát biểu được định luật bảo toàn điện tích

- Phát biểu được định nghĩa cường độ điện trường

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

- Nêu được trường tĩnh điện là trường thế

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

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

- Phát biểu định luật Ôm đối với toàn mạch

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

2.1.2 Phân tích nội dung chương trình Phần Điện học trường Trung học cơ

sở (CHDCND Lào)

Nội dung chính của chương Điện tích - Dòng điện một chiều phần Điệnhọc gồm những khái niệm cơ bản về điện tích, điện trường, mối liên hệ giữađiện tích và điện trường; thuyết electron và định luật bảo toàn điện tích, cường

độ điện trường; điện thế, hiệu điện thế và mối liên hệ giữa chúng Trong chươngnày có nhiều thí nghiệm mà giáo viên cần tiến hành trên lớp giúp học sinh nắmvững và hiểu sâu được kiến thức bài học Do điều kiện cũng như quá trình đào