Ví duï: * Bài Lực đẩy Acsimet ở SGK Lý 8: Đối với thí nghiệm kiểm tra dự đoán của Acsimet, tôi dùng mô hình ảo trên máy vi tính để học sinh theo dõi và mô tả thí nghiệm; từ mô tả đúng củ[r]
Trang 1GIAÛNG DAẽY MOÂN VAÄT LYÙ 8 COÙ SệÛ DUẽNG MOÂ HèNH.
I Lyự do choùn ủeà taứi:
I.1: Veà maởt lyự luaọn:
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là mục tiêu hàng đầu trong
đường lối xây dựng phát triển của nước ta, "Đến năm 2020 đất nước ta về cơ bản phải trở thành nước công nghiệp Muốn thực hiện thành công sự nghiệp này, chúng ta phải thấy rõ nhân tố quyết định thắng lợi chính là nguồn nhân lực con người Việt Nam Nền giáo dục của ta không chỉ lo đào tạo cho đủ về
số lượng mà cần quan tâm đặc biệt đến chất lượng đào tạo
Trước tình hình đó, nhiệm vụ quan trọng đề ra cho các môn học trong trường THCS là phải làm sao cho học sinh khi vào đời, bắt tay tham gia vào lao động sản xuất hoặc lao động trong một ngành khoa học kỹ thuật nào đó, học sinh có thể nhanh chóng tiếp thu được cái mới, mau chóng thích ứng với trình độ hiện đại của khoa học và kỹ thuật Để làm được điều đó, ngoài việc trang bị cho học sinh vốn kiến thức, kỹ năng tối thiểu cần thiết, trong các môn học cần phải tạo ra cho họ một tiềm lực để họ có thể đi xa hơn những hiểu biết
mà họ đã thu lượm được trong nhà trường Tiềm lực đó chính là khả năng giải quyết những vấn đề mà sản xuất và đời sống đặt ra cho họ, là khả năng tự vạch
ra đường đi để đạt tới những nhận thức mới
Để đạt được mục đích đó, chúng ta cần phải nghiên cứu, áp dụng và liên tục cải tiến các phương pháp giảng dạy Laứ giaựo vieõn Lyự, trong caực phửụng phaựp ủoự coự phửụng phaựp moõ hỡnh laứ ủửụùc toõi quan taõm nhaỏt Vaứ ủeồ thửùc
Trang 2hieọn toỏt phửụng phaựp moõ hỡnh thỡ vieọc sửỷ duùng moõ hỡnh trong tieỏt daùy laứ ủieàu taỏt yeỏu phaỷi coự
I.2: Veà maởt thửùc tieón:
Vieọc giaỷng daùy PPMH trong moõn vaọt lyự thỡ phaỷi coự sửỷ duùng moõ hỡnh
ụỷ moõn vaọt lyự ụỷ caỏp THCS laứ moọt vaỏn ủeà laứm cho nhieàu giaựo vieõn caỷm thaỏy sụù, ủaởc bieọt laứ ủoỏi vụựi caực giaựo vieõn mụựi ra trửụứng
ẹoỏi vụựi moõn Vaọt lyự thỡ tụựi caỏp THCS hoùc sinh mụựi ủửụùc tieỏp xuực, neõn noự caứng khaự mụựi meỷ ủoỏi vụựi caực em Maởt khaực, hoùc sinh cuỷa trửụứng THCS Bỡnh Thaùnh haàu heỏt ủeàu xuaỏt thaõn tửứ ngheà noõng, coự trỡnh ủoọ nhaọn thửực theỏ giụựi quan khoa hoùc vaứ tử duy loõgic keựm neõn vieọc tieỏp nhaọn kieỏn thửực mụựi trong giai ủoùan hieọn nay laứ moọt vieọc heỏt sửực naởng neà ủoỏi vụựi HS
Chính vì vậy, tôi chọn đề tài: “gỉang daùy moõn Vaọt lyự 8 coự sửỷ duùng Moõ hỡnh”
II Muùc ủớch vaứ phửụng phaựp nghieõn cửựu:
* Muùc ủớch nghieõn cửựu:
Toõi nghieõn cửựu veà vaỏn ủeà naứy giuựp caực hoùc sinh coự theồ tieỏp nhaọn kieỏn thửực cuỷa moõn Vaọt lyự toỏt hụn vaứ hửựng thuự hụn khi hoùc moõn Vaọt lyự
* Phương pháp nghiên cứu:
- Nghiên cứu lý luận:
Các tài liệu, công trình liên quan đến hướng nghiên cứu
- Nghiên cứu tình hình thực trạng trên đối tượng cụ thể: theo dõi việc học của học sinh trong quá trình thực nghiệm sư phạm
- Thực nghiệm sư phạm: Thực hiện cho các bài dạy đã thiết kế, so sánh kết quả học sinh của các lớp giảng dạy trước khi tác động và sau khi tác động để
Trang 3rút ra những kết luận cần thiết, chỉnh lý thiết kế đề xuất hướng áp dụng vào thực tiễn, mở rộng kết quả nghiên cứu
III Giụựi haùn ủeà taứi:
Hoạt động dạy và học vật lý 8 của giáo viên và học sinh ở trường THCS ẹoỏi tửụùng nghieõn cửựu laứ hoùc sinh khoỏi 8 trửụứng THCS Bỡnh Thaùnh ẹeà taứi sửỷ duùng trong phaùm vi moõn Lyự 8 caỏp THCS
IV Keỏ hoaùch nghieõn cửựu:
Toõi baột ủaàu nghieõn cửựu tửứ ủaàu naờm hoùc 2010 – 2011 vụựi ủoỏi tửụùng laứ hoùc sinh lụựp 8 trửụứng THCS Bỡnh Thaùnh
Trang 4PHAÀN II: NOÄI DUNG.
I Cễ SễÛ LYÙ LUAÄN VAỉ THệẽC TIEÃN:
I.1: Moõ hỡnh laứ gỡ?
Khái niệm mô hình được sử dụng rộng rãi trong ngôn ngữ thông dụng hàng ngày với những ý nghĩa rất khác nhau
Trong vật lý học, V.A Stôphơ đã định nghĩa mô hình như sau: “Mô hình
là một hệ thống được hình dung trong óc hay được thực hiện một cách vật chất, hệ thống đó phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy việc nghiên cứu mô hình sẽ cung cấp cho ta những thông tin mới về đối tượng”
Còn theo Halbwachs thì định nghĩa “Những dấu hiệu bao gồm trong các hình vẽ, các giản đồ, các ký hiệu toán học hay đơn giản hơn, những mệnh
đề được thành lập bởi các từ, những hệ thống sẽ được dùng để biểu diễn cảnh huống Với một hệ thống các dấu hiệu như thế, chúng ta gọi là một mô hình”
Khái niệm “mô hình”, theo định nghĩa chung nhất của nó thì là một cái gì đó (một vật thể, một sự biểu đạt hình tượng, một phương trình ) thay thế cho cái nguyên gốc, nó cho phép thay thế cái nguyên gốc này bởi sự trung gian giúp cho dễ hiểu hơn, dễ đạt tới hơn đối với nhận thức Quan hệ giữa mô hình với thực tế có thể hoặc là sự tương tự về hình thức bề ngoài hoặc là
sự tương tự của cái cấu trúc bị che khuất, hoặc là sự tương tự chức năng, hiệu quả
I.2: Các chức năng của mô hình:
Trong vật lý học mô hình có ba chức năng chính sau đây:
Mô tả sự vật, hiện tượng
Trang 5 Tiên đoán các sự kiện và hiện tượng mới.
I.3: Tính chất của mô hình:
Một mô hình có những tính chất cơ bản sau đây:
Tính tương tự với “vật gốc”
Tính đơn giản
Tính trực quan
Tính quy luật riêng
Tính lý tưởng
I.4: Các loại mô hình sử dụng trong vật lý học:
* Mô hình vật chất:
Là mô hình trên đó phản ánh đặc trưng cơ bản về mặt hình học, vật lý,
động lực học, chức năng học của đối tượng nghiên cứu
* Mô hình lý tưởng ( hay mô hình lý thuyết):
Là những mô hình trừu tượng, trên đó về nguyên tắc người ta chỉ áp dụng những thao tác tư duy lý thuyết Các phần tử của mô hình và đối tượng nghiên cứu thực tế có thể có bản chất vật lý hoàn toàn khác nhau nhưng hoạt động theo những quy luật giống nhau Các mô hình lý thuyết có thể có rất nhiều loại tùy theo mức độ trừu tượng khác nhau
I.5: Vai trò của mô hình trong giảng dạy môn Vật lý:
Trong nghiên cứu khoa học vật lý, mô hình có chức năng nhận thức, nó giúp ta phát hiện ra những đặc tính mới, hiện tượng mới, quy luật mới Nếu xem xét quá trình học tập của học sinh là một quá trình hoạt động nhận thức thì mô hình cũng có chức năng như trong nghiên cứu khoa học vật lý Tuy nhiên, trong dạy học cấp THCS, học sinh không đủ khả năng xây dựng mô hình để thay thế vật gốc trong nghiên cứu nên giáo viên phải xây dựng mô hình và có thể sử dụng mô hình với mục đích sư phạm như một phương tiện trực quan nhằm làm cho học sinh hiểu rõ một vấn đề nào đó
Trang 6I.6: Các mức độ khi sử dụng mô hình:
Chúng tôi nêu ra những hình thức khác nhau khi sử dụng mô hình trong dạy học vật lý cấp THCS theo mức độ yêu cầu cần đạt đối với học sinh từ thấp đến cao
Mức độ 1: Giáo viên trình bầy các sự kiện thực tế mà học sinh không
thể giải thích được bằng kiến thức cũ của họ, sau đó đưa ra mô hình đã xây dựng và vận dụng mô hình để giải thích các sự kiện trên Học sinh có phần thụ động tiếp thu, chỉ yêu cầu họ biết phân biệt mô hình với thực tế và làm quen với cách sử dụng mô hình để giải thích thực tế
Mức độ 2: Học sinh sử dụng mô hình mà giáo viên đã đưa ra để giải
thích một số hiện tượng đơn giản tương tự với hiện tượng đã biết
Mức độ 3: Học sinh sử dụng mô hình mà giáo viên đã đưa ra để dự
đoán hiện tượng mới và đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra
II THệẽC TRAẽNG VAỉ MAÂU THUAÃN:
Hieọn giaựo vieõn thửụứng sửỷ duùng phửụng phaựp ủaứm thoaùi ủeồ truyeàn ủaùt kieỏn thửực cho hoùc sinh laứ chuỷ yeỏu Giaựo vieõn thửụứng trỡnh baứy moọt caựch caởn keừ, chaởt cheừ baống lụứi cho hoùc sinh hieồu trửụực khi laứm thớ nghieọm roài cho tieỏn haứnh laứm thớ nghieọm ủoự nhửng hoùc sinh laứm khoõng chớnh xaực, chửa noựi laứ laứm khoõng ủuựng Giaựo vieõn khoõng bieỏt ủeỏn nhửừng vửụựng maộc, khoự khaờn ụỷ choó naứo khieỏn cho hoùc sinh khoõng laứm ủửụùc, khi trỡnh baứy keỏt quaỷ cuừng khoõng bieỏt roừ mỡnh suy nghú nhử theỏ naứo ủeồ tỡm ra ủửụùc Caựch laứm nhử theỏ chổ khieỏn hoùc sinh thuoọc loứng baứi giaỷng cuù theồ
“thaày giaỷng gỡ thỡ troứ bieỏt caựi aỏy” chửự khoõng phaựt trieồn ủửụùc khaỷ naờng
tử duy, suy nghú, tỡm toứi cuỷa baỷn thaõn hoùc sinh Muoỏn khaộc phuùc ủửùoc loỏi daùy hoùc truyeàn thuù moọt chieàu aựp ủaởt hoùc sinh vaứ theỏ thuù ủoọng nhử theỏ
Trang 7thỡ giaựo vieõn caàn phaỷi hửụựng daón hoùc sinh suy nghú tỡm laỏy vaỏn ủeà Suy nghú tỡm laỏy vaỏn ủeà laứ moọt haứnh ủoọng dieón ra trong oực, khoõng quan saựt ủửụùc, do giaựo vieõn khoõng laứm maóu ủeồ cho hoùc sinh baột chửụực ủửụùc ( lyự
do ủụn giaỷn laứ quaự maỏt thụứi gian ), giaựo vieõn chổ ủửa ra nhửừng lụứi chổ daón hoaởc ủửa ra nhửừng caõu gụùi yự ủeồ ủũnh hửụựng cho hoùc sinh suy nghú Caờn cửự vaứo keỏt quaỷ traỷ lụứi cuỷa hoùc sinh maứ bieỏt ủửụùc hoùc sinh suy nghú ủuựng hay sai ẹoỏi vụựi moõn Vaọt lyự vieọc coự theồ ủửa ra ủửụùc nhửừng caõu hửụựng daón thớch hụùp, toỏn thụứi gian ớt thỡ baỷn thaõn giaựo vieõn phaỷi dửùa vaứo moõ hỡnh saỹn coự hay tửù taùo ra caực moõ hỡnh Maởt khaực, mô hình vừa là phương tiện dạy học, phương tiện nhận thức, vừa là nội dung nhận thức giúp học sinh lĩnh hội kiến thức dễ dàng hơn
Ngoài ra, tôi đã tìm hiểu việc học tập của học sinh chưa sử dụng mô hình trong dạy học vật lý ở trường THCS bằng phiếu tìm hiểu
1 Em cú thớch học mụn Lý:
Hoàn toàn đồng ý Đồng ý
Khụng đồng ý Hoàn toàn khụng đồng ý
2 Khi nào bạn bắt đầu học bài mụn Lý?
Ngay hụm mới học xong mụn Lý
Đợi đến khi tới cú tiết Lý ở ngày mai
Kết quả thống kê các phiếu điều tra này như sau:
Tổng số học sinh được hỏi ý kiến là 150 học sinh, thì có:
* 62 hs chọn không đồng ý; 37 hs chọn hoàn toàn không đồng ý; 42 hs chọn đồng ý và 9 hs hoàn toàn đồng ý
* 136 hs chọn đợi đến khi có tiết Lý ở ngày mai và 14 hs chọn ngay hôm mới học xong môn Lý
Với kết quả đó, tôi thấy được rằng: học sinh không thích học môn Lý
Trang 8
III CÁC GIẢI PHÁP VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC:
Để có thể giảng tốt được một tiết dạy có sử dụng mô hình thì giáo viên phải : lựa chọn và làm mô hình đó Tùy theo từng bài, từng nội dung mà giáo viên phải chọn mô hình cho phù hợp
Trong chương trình THCS, dựa vào nội dung kiến thức trong SGK Lý
8 ta có thể chia ra thành từng nhóm bài:
1 Nhóm 1: các bài có các thí nghiệm đơn giản, ít trừu tượng, kết quả thành công cao
2 Nhóm 2: các bài có các thí nghiệm đơn giản, ít trừu tượng nhưng kết quả thành công thấp hay quá mất thời gian
3 Nhóm 3: các bài có các thí nghiệm phức tạp, trừu tượng
4 Nhóm 4: các bài có nội dung truyền đạt cấu tạo một vật nào đó, một hiện tượng vật lý nào đó mà không cần thí nghiệm
* Sau khi nghiên cứu nội dung kiến thức ở một số bài ở SGK lý 8, tôi đã phân nhóm như sau:
CHƯƠNG I: CƠ HỌC
1
2
3
4
Aùp suất
Aùp suất chất lỏng – Bình thông nhau
Cơ năng
Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
1
Trang 92
3
4
Chuyển động đều – chuyển động
không đều
Sự cân bằng lực – Quán tính
Aùp suất khí quyển
Định luật về công
2
1 Lực đẩy Acsimet
3 1
2
3
4
Chuyển động cơ học
Vận tốc
Sự nổi
Công cơ học
4
CHƯƠNG II: NHIỆT HỌC
1 Dẫn nhiệt
1
1 Đối lưu – Bức xạ nhiệt
2
1
2
3
4
Các chất được cấu tạo như thế nào?
Nguyên tử, phân tử chuyển động
hay đứng yên?
Nhiệt năng
Công thức tính nhiệt lượng
4
Trang 106
7
Phương trình cân bằng nhiệt
Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
Động cơ nhiệt
Đối với từng nhóm cụ thể mà giáo viên phải lựa chọn mô hình, mức độ khi sử dụng mô hình như thế nào phù hợp Nếu lựa chọn sai, không những thu kết quả không tốt mà còn phản giáo dục Khi chọn mô hình ta cân nhắc thật kỹ có nên sử dụng hay không
Một số gợi ý khi chọn mô hình:
1 Nhóm 1: chỉ sử dụng mô hình vật chất Vì học sinh rất dễ dàng thu nhận kết quả thí nghiệm Nếu chúng ta sử dụng mô hình này để hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm làm cho việc suy nghĩ của học sinh tập trung tới kiến thức cần thu nhận Nếu cần tạo không khí sôi nổi, học sinh hứng thú hơn trong học tập thì ta sử dụng mô hình lý tưởng với mục đích là kiểm tra kết quả thí nghiệm mà thôi hay để khẳng định vấn đề nào đó là đúng
Ví dụ:
* Bài Aùp suất chất lỏng ở SGK Lý 8:
Sau khi cho học sinh làm thí nghiệm thì giáo viên cho học sinh xem mô hình ảo trên máy tính chứng tỏ chất lỏng gây ra áp suất theo mọi phương để đối chiếu kết quả thí nghiệm của mình
* Bài Dẫn nhiệt ở SGK Lý 8:
Trang 11Chỉ cho học sinh làm thí nghiệm trên mô hình vật chất; từ đó rút ra kết luận về sự dẫn nhiệt của chất rắn
2 Nhóm 2: giáo viên nên tự tạo ra mô hình lý tưởng ( thí nghiệm ảo trên máy tính ) và dùng mô hình này kết hợp với mô hình vật chất để đưa đến sự thống nhất kết quả chính xác nhất Với cách này khiến cho học sinh có cách nhìn nhận sự việc, hiện tượng vật lý một cách tường tận, hứng thú với sản phẩm ( kết quả thí nghiệm ) của mình tạo ra
Ví dụ:
* Bài Sự cân bằng lực – Quán tính ở SGK Lý 8:
Đối với thí nghiệm A tút chứng tỏ: vật đang chuyển động chịu tác dụng 2 lực cân bằng sẽ tiếp tục chuyển động đều Tuy nhiên, lúc giáo viên ( hay học sinh làm thí nghiệm ) thì đa số là kết quả lúc đúng, lúc không kiến cho học sinh phân vân Để hướng học sinh có nhận thức đúng thì tôi dùng mô hình ảo về thí nghiệm A-tút trên máy vi tính với các số liệu lập trình sẵn; từ đó học sinh có thể nhận thức nội dung đúng dễ dàng hơn
* Bài Aùp suất khí quyển ở Lý 8:
Đối với thí nghiệm của Ghê-rích và thí nghiệm Tô-ri-xe-li thì chỉ dùng mô hình lý tưởng ( mô hình ảo trên máy vi tính hay mô hình biểu tượng ) có nội dung tương tự để học sinh xem và đưa ra nhận thức về độ lớn của áp suất khí quyển
* Bài Đối lưu – Bức xạ nhiệt ở SGK Lý 8:
Thí nghiệm hình 23.2 trang 80, cách làm thí nghiệm rất đơn giản nhưng thời gian làm thí nghiệm lâu ( phải đợi nước nóng lên ) và hiện tượng thuốc tím chuyển động thành dòng diễn ra quá nhanh, học sinh
Trang 12không theo dõi kịp Từ nguyên nhân đó, thí nghiệm ảo giúp học sinh quan sát kỹ hơn, nắm kết quả thí nghiệm tốt hơn
3 Nhóm 3: hầu hết giáo viên rất ngại cho học sinh làm thí nghiệm theo nhóm vì thí nghiệm này vượt quá sức của các em Tuy nhiên nếu thấy khó mà thì thôi thì không khéo lại mắc vaò lỗi là dạy theo phương pháp cũ Đối với nhóm bài này, mô hình hỗ trợ cho chúng ta rất nhiều, mô hình giúp chúng ta tự tin hơn khi hướng dẫn cho học sinh, học sinh dễ dàng nắm các bước thí nghiệm hơn Vậy trong các bài thuộc nhóm này chúng ta cần chọn lọai mô hình nào? Điều này tùy vào sở trường từng giáo viên, tùy đối tượng học sinh mà ta chọn loại mô hình phù hợp: mô hình mô phỏng, mô hình ảo vv Theo tôi, các thí nghiệm này chỉ nên cho học sinh mô tả, còn giáo viên làm thí nghiệm biểu diễn trên mô hình vật chất; đồng thời phải kết hợp mô hình lý tưởng ( mô hình ảo trên máy vi tính ) để tạo ra sự đồng nhất về nội dung cần nhận thức
Ví dụ:
* Bài Lực đẩy Acsimet ở SGK Lý 8:
Đối với thí nghiệm kiểm tra dự đoán của Acsimet, tôi dùng mô hình ảo trên máy vi tính để học sinh theo dõi và mô tả thí nghiệm; từ mô tả đúng của học sinh giáo viên làm thí nghiệm trên mô hình vật chất để đưa
ra nhận thức đúng
4 Nhóm 4: trong chương trình Vật lý ở cấp THCS thì đa số các bài có nội dung thuộc nhóm này Thông thường giáo viên rất thường dùng mô hình để sử dụng cho các bài thuộc nhóm này Lý do: dễ thiết kế và tự làm