Một số học sinh khác giám sát việc đọc việc ghi chép, thư kí làm nhiệm vụ ghi các kết quả thí nghiệm ở bảng 1… Ví dụ 2: Trong bài thí nghiệm “độ cao của âm”- Vật lí 7 nhóm trưởng cần phâ[r]
Trang 1PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ
Dạy học không chỉ đơn thuần là cung cấp cho học sinh những tri thức, kinh nghiệm của loài người đã tích luỹ được mà còn phải góp phần tích cực vào việc hình thành và phát triển nhân cách cho học sinh theo mục tiêu đào tạo Nếu học sinh được tham gia tích cực chủ động vào các hoạt động học tập thì các phẩm chất và năng lực cá nhân sớm được hình thành, phát triển hoàn thiện Tính năng động sáng tạo là những phẩm chất cần thiết trong cuộc sống hiện đại nó phải được hình thành ngay khi còn ngồi trên ghế nhà trường Chính vì lẽ đó trong các môn học nói chung và môn vật lí nói riêng, việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh đã được các giáo viên áp dụng từ nhiều năm nay, trong đó phương pháp giúp học sinh tự học, tự sáng tạo được đánh giá là phương pháp quan trọng nhất Do đó các thí nghiệm được thực hiện theo phương pháp nghiên cứu vấn
đề giúp học sinh tự học, tự sáng tạo, khuyến khích các em tự tìm tòi phát hiện vấn đề qua đó giúp các em nắm chắc cả kiến thức lí thuyết lẫn kĩ năng thực hành Để đạt được điều đó thì việc hướng dẫn học sinh sử dụng dụng cụ thí nghiệm và thực hiện các thí nghiệm trong mỗi bài học là rất quan trọng nó có thể quyết định đến việc thành công của tiết dạy
Là một giáo viên dạy môn vật lí ở bậc trung học cơ sở, ta cần phải làm
gì để có thể làm tốt được các thí nghiệm trên lớp đồng thời hướng dẫn học sinh thực hiện tốt được các thí nghiệm?
Qua thực tế giảng dạy bản thân tôi đã rút ra được một số kinh nghiệm
về vấn đề: “Kinh nghiệm giảng dạy một số thí nghiệm vật lí ở bậc trung học cơ sở” Đây chính là lí do thúc đẩy tôi viết đề tài này.
KINH NGHIỆM GIẢNG DẠY MỘT SỐ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ
Ở BẬC TRUNG HỌC CƠ SỞ
Trang 2PHẦN II NỘI DUNG I- Cơ sở lí luận:
Bộ môn vật lí là bộ môn khoa học thực nghiệm, các nội dung kiến thức mới được hình thành phần lớn thông qua các thí nghiệm, các kiến thức vật lí
là sự khái quát các kết quả nghiên cứu từ thực nghiệm và các hiện tượng diễn
ra trong đời sống Lứa tuổi học sinh bậc trung học cơ sở có tính hiếu động, tò
mò thích tìm tòi khám phá tìm hiểu thế giới xung quanh nên các em rất thích làm thí nghiệm để được trực tiếp quan sát, theo dõi hiện tượng, tập làm những nhà khoa học nhỏ tuổi để tự nghiên cứu phát hiện vấn đề và do đó việc ghi nhớ kiến thức mới tốt hơn, nó tạo cho việc học tập của học sinh hứng thú và nhẹ nhàng hơn Thông qua thí nghiệm, nhất là các thí nghiệm kèm theo màu sắc, âm thanh và các hiện tượng mới lạ sẽ kích thích mạnh hứng thú của học sinh, tạo điều kiện rèn luyện kĩ năng quan sát cẩn thận, tỉ mỉ, kĩ năng lắp ráp dụng cụ thí nghiệm chính xác và tác phong làm việc khoa học; nó có sức thuyết phục lớn và tạo ra ở học sinh niềm tin vào bản chất của sự vật và hiện tượng, vào các quy luật của tự nhiên Tạo điều kiện tốt để rèn luyện cho học sinh khả năng phân tích, so sánh, đối chiếu, khái quát hóa, cũng như khả năng suy luận quy nạp trong quá trình xử lí kết quả thí nghiệm để rút ra kết luận, học sinh áp dụng kiến thức vào thực tế cũng sẽ tốt hơn Mặt khác đa số trong các bài dạy, nếu không có thí nghiệm thì học sinh không có cơ sở để tiếp thu kiến thức mới nên chất lượng học tập của bộ môn thấp và là sự tách rời lý thuyết với thực hành, giữa nhà trường với đời sống thực tế
II- Thực trạng về vấn đề thực hiện thí nghiệm vật lí trong bài dạy:
Vào những năm đầu áp dụng chương trình thay sách giáo khoa mới, tôi
vô cùng bở ngở, lúng túng khi tiếp xúc với dụng cụ và cách tiến hành thí nghiệm Muốn làm thí nghiệm thành công cũng không phải chuyện dễ vì môn Vật lý có nhiều thí nghiệm, mỗi bài học có một kiểu thí nghiệm khác nhau
Do còn quá mới, chưa có kinh nghiệm nên thí nghiệm ít thành công, nếu có
Trang 3thành công thì bị cháy giáo án do lượng kiến thức khá nhiều câu lệnh Điều nghiêm trọng hơn cả là khi thí nghiệm không thành công thì học sinh không
có cơ sở để tiếp nhận kiến thức mới dẫn đến nhận xét hoặc trả lời các câu lệnh sai (câu C) thậm chí không rút ra được kết luận (nếu giáo viên không cho xem sách giáo khoa), từ đó dẫn đến việc giáo viên buộc phải áp đặt kiến thức cho học sinh Thế là học sinh tiếp thu kiến thức một cách mơ hồ, có nhiều em không giải được bài tập về nhà, kiểm tra miệng không thuộc bài…làm cho học sinh ngán ngại học tập bộ môn Qua một năm vừa giảng dạy vừa tự rút kinh nghiệm sau mỗi tiết dạy, tìm tòi học hỏi từ tài liệu, sách báo và trao đổi
với đồng nghiệp tôi đúc rút cho mình cách để: “Kinh nghiệm giảng dạy một
số thí nghiệm vật lí ở bậc trung học cơ sở” bằng các giải pháp sau:
III Các giải pháp và ứng dụng:
1) Chuẩn bị các điều kiện để thực hiện thí nghiệm:
* Chúng ta biết rằng để có thể lên lớp một tiết dạy thành công thì việc chuẩn bị bài dạy vô cùng quan trọng, giáo viên cần nghiên cứu kĩ bài trong SGK, sách giáo viên, tìm hiểu thêm kiến thức có liên quan ở các sách tham khảo đọc thêm bài dạy kế sau đó (nếu có liên quan) nhằm để:
- Tìm hiểu xem kiến thức chính của thí nghiệm cần cung cấp cho học sinh là gì? (Phần này căn cứ vào mục tiêu của từng bài học)
- Đa số thí nghiệm trong các bài học là do nhóm học sinh làm tuy nhiên cũng có những thí nghiệm phức tạp và nguy hiểm thì giáo viên làm thí nghiệm biểu diễn Do vậy khi giáo viên làm thí nghiệm cần chọn nơi bố trí thí nghiệm cho học sinh dễ quan sát giáo viên dễ thực hiện, bố trí thí nghiệm không được lộn xộn gây khó khăn cho việc quan sát của học sinh và không làm cản trở thao tác thí nghiệm của giáo viên
Ví dụ 1: Bài 18 sự nở vì nhiệt của chất rắn sách giáo khoa vật lí 6 (Thí
nghiệm H 18.1)
Ví dụ 2: Bài 5 sự cân bằng lực – quán tính sách giáo khoa vật lí 8 (Thí
nghiệm H5.3- Dùng máy A-tút)
Trang 4* Giáo viên chuẩn bị thí nghiệm cẩn thận trước khi đưa vào dạy học, suy nghĩ tới các tình huống thí nghiệm không thành công, từ đó tìm ra nguyên nhân để khắc phục hạn chế tới mức thấp nhất sự cố diễn ra ngoài ý muốn nhằm đạt được kết quả thí nghiệm trong thời gian ngắn nhất thì trước khi cho các em làm thí nghiệm người giáo viên cần lưu ý học sinh một số điểm trong quá trình làm thí nghiệm
+ Ví dụ 1: Trong bài “ Lực đẩy ác si mét” phần “thí nghiệm kiểm tra”
SGK vật lý 8, giáo viên cần lưu ý học sinh:
- Điều chỉnh lực kế cho đúng trước khi làm thí nghiệm
- Bố trí thí nghiệm để lực kế dãn đều theo phương thẳng đứng
- Quả nặng khi thả vào nước phải chìm hẳn và không chạm vào đáy, thành bình
- Để cố định bình tràn, cần tráng nước ở các cốc B, A trước khi làm thí nghiệm
- Khi hứng nước, đổ nước từ cốc nọ sang cốc kia phải cẩn thận, tránh
để nước rơi vãi dẫn đến thí nghiệm thiếu chính xác
+ Ví dụ 2: Trong bài 22 vật lí 9, thí nghiệm để nhận biết từ trường của
dòng điện ( Thí nghiệm Ơxtet ) thì kim nam châm phải đặt song song với dây dẫn và phải nằm dưới dây dẫn thí mới xãy ra hiện tượng
+ Ví dụ 3: Trong bài 22 vật lí 7, thí nghiệm để nhận biết tác dụng nhiệt
của dòng điện nếu sử dụng đúng như dụng cụ cấp thì mất thời gian trên 10 phút mới xãy ra hiện tượng (chưa kể thời gian lắp ráp) Do đó cần thay đổi dây có điện trở lớn hơn hoặc sử dụng nguồn điện là acquy hoặc dùng giấy thật mỏng thì mới kịp thời gian
* Việc lắp ráp dụng cụ thí nghiệm là rất cần thiết, tạo cho học sinh sự linh hoạt sáng tạo nên phần lớn các thí nghiệm giáo viên không nên lắp sẵn
từ trước, mà phải để cho học sinh tự lắp ráp thí nghiệm Nhưng cá biệt có những bài mà giáo viên có thể hướng dẫn một số học sinh lắp ráp trước ví dụ như lắp ráp máy phát điện xoay chiều trong bài 38 SGK vật lý 9 vì nó không
Trang 5phức tạp cho lắm nhưng nếu lên lớp lắp ráp không khéo thì không làm thí nghiệm được
2) Quản lí hoạt động nhóm học sinh khi làm thí nghiệm
Khi tiến hành thí nghiệm trên lớp cần hướng dẫn học sinh như sau:
* Làm việc chung cả lớp:
- Giáo viên yêu cầu học sinh đọc thông tin SGK, nghiên cứu hình vẽ, nêu mục đích thí nghiệm, dụng cụ cần cho thí nghiệm, cách tiến hành thí nghiệm, cách quan sát, ghi chép những hiện tượng diễn ra
- Giáo viên chia nhóm, giao nhiệm vụ cho các nhóm hướng dẫn cách làm việc theo nhóm, quy định thời cho các nhóm hoàn thành thí nghiệm dể tạo sự thi đua giữa các nhóm giúp các thành viên trong nhóm tích cực hơn (Khi chia nhóm phải đảm bảo trong mỗi nhóm có sự tham gia của cả học sinh nam và học sinh nữ, học sinh có nhiêù trình độ khác nhau như giỏi, khá ,trung bình, yếu để các em tương trợ giúp đỡ lẫn nhau tạo điều kiện tốt cho việc làm thí nghiệm)
* Làm việc theo nhóm:
- Giao nhiệm vụ cho nhóm trưởng, nhóm phó: Nhóm trưởng nhận, trả dụng cụ thí nghiệm điều khiển các bạn trong nhóm cùng làm thí nghiệm Nhóm phó (thư kí ) ghi chép lại các kết quả thí nghiệm, hiện tượng thí nghiệm cần quan tâm
- Các thành viên trong nhóm được nhóm trưởng phân công chịu trách nhiệm (hoặc giám sát) một công việc nào đó
- Mọi thành viên trong nhóm đều phải có trách nhiệm để hoàn thành thí nghiệm và đảm bảo an toàn khi làm thí nghiệm
- Cử đại diện trình bày kết quả làm việc của nhóm (không nhất thiết phải là nhóm trưởng hay thư kí, mà có thể là một thành viên trong nhóm đại diện trình bày)
Ví dụ 1: Trong bài thực hành “Kiểm nghiệm mối quan hệ Q tỉ lệ với
I2” Sau khi giáo viên cho học sinh nắm rõ yêu cầu của bài thực hành, dụng cụ
Trang 6thí nghiệm cần thiết, cách tiến hành thí nghiệm, giáo viên lưu ý học sinh về tính an toàn trong khi thí nghiệm, bố trí thí nghiệm tránh để nhiệt kế chạm vào dây đốt, phải dùng lượng nước tương đối đủ, để làm giảm sai số trong phép đo (vì trong thí nghiệm bỏ qua sự truyền nhiệt cho vỏ bình) Nhóm trưởng cần phân công một học sinh di chuyển con chạy của biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện: một học sinh theo dõi số chỉ của am pe kế , một học sinh theo dõi nhiệt độ: Một học sinh theo dõi đồng hồ đo thời gian, một học sinh khuấy nước trong cốc Một số học sinh khác giám sát việc đọc việc ghi chép, thư kí làm nhiệm vụ ghi các kết quả thí nghiệm ở bảng 1…
Ví dụ 2: Trong bài thí nghiệm “độ cao của âm”- Vật lí 7 nhóm trưởng
cần phân công mỗi thành viên trong nhóm thực hiện một nhiệm vụ: Thư kí ghi kết quả thí nghiệm một học sinh đếm dao động của con lắc dài, một học sinh đếm số dao động của con lắc ngắn, hai học sinh giám sát đọc: một học sinh bấm dây đồng hồ…Có như vậy mới tạo cho mọi thành viên trong nhóm
ý thức trách nhiệm với công việc của mình, hiệu quả làm thí nghiệm sẽ cao hơn
+ Làm việc chung cả lớp sau khi thí nghiệm xong: Các nhóm lần lượt báo cáo kết quả thí nghiệm; thảo luận chung (các nhóm nhận xét, dóng góp ý kiến và bổ sung cho nhau) giải thích nguyên nhân sai số (nếu có)
* Sau khi các nhóm thảo luận thống nhất xong, giáo viên nhận xét, động viên các nhóm làm việc tích cực nhất, hiệu quả nhất để khích lệ tinh thần học sinh
* Trong khi tổ chức cho học sinh làm thí nghiệm theo nhóm, giáo viên phải quản lí tốt hoạt động nhóm nếu không một số học sinh ý thức kém không chú ý đến việc làm thí nghiệm mà ỷ lại vào bạn, nghịch ngợm làm hỏng đồ dùng thí nghiệm
3) Rèn tính tích cực sáng tạo của học sinh qua việc làm thí nghiệm.
Trong nhiều bài học, sách giáo khoa chỉ đưa ra một phương án làm thí nghiệm cơ bản nhất và giáo viên cũng hướng dẫn học sinh làm theo phương
Trang 7án sách giáo khoa đưa ra, nhưng giáo viên có thể đặt ra câu hỏi để học sinh đưa ra các tình huống làm thí nghiệm theo phương án khác cũng có thể đạt được mục đích của thí nghiệm
Ví dụ 1: Trong thí nghiệm: Kiểm tra sự khúc xạ của tia sáng truyền từ
nước sang không khí sách giáo khoa vật lí 9 đưa ra phương án thí nghiệm dùng “phương pháp che khuất” nhưng học sinh có thể đưa ra phương án khác như: Để nguồn sáng trong nước chiếu ánh sáng từ đáy bình lên, hoặc để nguồn sáng ở ngoài chiếu ánh sáng qua đáy bình qua nước rồi ra không khí Giáo viên giúp học sinh cân nhắc xem có thể dùng phương án nào dễ thực hiện nhất và sẽ thực hiện theo phương án đó
Ví dụ 2: Trong thí nghiệm của bài “Hiện tượng cảm ứng điện từ”.Thí
nghiệm H31.4 SGK là cho nam châm quay quanh trục thẳng đứng trước cuộn dây dẫn kín để tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn dây Giáo viên đặt vấn đề: Nếu cho nam châm đứng yên, ống dây quay quay quanh trục thẳng đứng
có tạo ra được dòng điện cảm ứng không? Học sinh nêu dự đoán giáo viên yêu cầu học sinh làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán và rút ra kết luận
4) Chú ý đến đặc tính kĩ thuật của dụng cụ thí nghiệm và thao tác thí nghiệm
* Đối với các bài thí nghiệm điện có mắc vôn kế, ampe kế thì cần nối kín mạch điện với ampe kế trước, vôn kế và các dụng cụ hỗ trợ nối sau, dùng dây màu để phân biệt các cực của nguồn điện (đối với nguồn một chiều thường dùng dây màu đỏ nối với cực dương, dây màu đen hoặc xanh nối với cực âm ) Những thí nghiệm có dụng cụ đo như vôn kế, am pe kế thì cần điều chỉnh số không trước khi thí nghiệm, sử dụng thang đo cho phù hợp để làm giảm sai số trong phép đo Cần lưu ý học sinh mắc xong mạch điện, chưa đóng khoá K mà mời giáo viên đến để kiểm tra cách mắc mạch điện rồi mới đóng K (nhất là đối với học sinh lớp 7 vì mới tiếp xúc với thí nghiệm điện)
Ví dụ: Làm thí nghiệm về sự phụ thuộc của dòng điện vào hiệu điện
thế trong bài 1 (sách giáo khoa vật lý 9) để mắc mạch điện như hình 1.1 nên
Trang 8dùng dây đỏ nối từ cực dương của nguồn điện qua công tắc đến am pe kế, đến điện trở khảo sát và kết thúc bằng dây xanh nối với cực âm của nguồn điện, vôn kế là dụng cụ mắc sau cùng mắc song song với điện trở khảo sát Trong khi làm thí nghiệm chỉ đóng điện trong thời gian ngắn đủ để quan sát số chỉ của am pe kế và vôn kế, nếu đóng mạch lâu thì dây điện trở sẽ nóng và dòng điện sẽ nhỏ đi kết quả đo không không chính xác Không được mắc nhầm vị trí của của am pe kế và vôn kế hoặc va chạm mạnh vôn kế và am pe kế, sẽ gây hỏng dụng cụ đo
* Các dụng cụ thí nghiệm thường có độ chính xác không giống nhau mặc dù có cùng một khuôn mẫu chế tạo, có dụng cụ chất lượng còn thấp Chẳng hạn như: Nhiệt kế, lực kế, ampe kế, vôn kế, … đây là các dụng cụ mà giáo viên không thể làm để thay thế được Do đó trước khi làm thí nghiệm trên lớp giáo viên cần làm trước thí nghiệm nhiều lần để tìm hiểu nguyên nhân sai số, tìm cách khắc phục để hạn chế đến mức thấp nhất sai số trong phép đo Nếu sau thí nghiệm có sai số cho phép thì nên cho học sinh giải thích nguyên nhân dẫn đến sai số trong các phép đo
5) Ví dụ minh họa cho một thí nghiệm cụ thể trên lớp:
Mục I, bài 1 “ Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn” (VL-9)” GV cần hướng dẫn học sinh tìm hiểu theo các bước sau :
*Làm việc chung cả lớp:
Cá nhân học sinh đọc thông tin I SGK, quan sát hình vẽ, nêu trước lớp:
- Nêu mục tiêu của thí nghiệm là: Trả lời câu hỏi:“ Giữa hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn và cường độ dòng diện chạy qua dây dẫn đó có mối quan hệ không, nếu có thì mối quan hệ đó như thế nào?”
- Tìm hiểu nêu được các dụng cụ thí nghiệm gồm: nguồn điện, vôn kế,
am pe kế, dây dẫn, công tắc… vai trò của các dụng cụ đó (Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, ampe kế đo cường độ dòng điện qua dây dẫn)
- Nêu các bước tiến hành thí nghiệm :
Trang 9+ Mắc mạch điện kín theo sơ đồ H1.1
+ Thay đổi hiệu điện thế và đo cường độ dòng điện tương ứng
+ Ghi lại giá trị cường độ dòng điện tương ứng với mỗi giá trị của hiệu điện thế vào bảng chuẩn bị sẵn
*Lưu ý học sinh:
- Điều chỉnh số 0 của am pe kế và vôn kế trước khi tiến hành đo
- Cần mắc đúng cực (+), (-) của ampe kế và vôn kế
- Sử dụng thang đo cho phù hợp để làm giảm sai số của kết quả đo
- Chú ý cách mắc ampe kế nối tiếp với mạch, vôn kế mắc song song với mạch cần đo; chỉ đóng mạch trong thời gian ngắn đủ để đọc số chỉ của ampe
kế và vôn kế; không làm rơi và va chạm mạnh vào ampe kế và vôn kế …
* Hoạt động nhóm: Làm thí nghiệm theo các bước trên
* Làm việc chung toàn lớp:
- Đai diện nhóm báo cáo kết quả thí nghiệm
- GV điều khiển học sinh thảo luận toàn lớp,nêu nhận xét Tìm và giải thích nguyên nhân sai số (nếu có)
- Xử lí kết quả thu được từ thí nghiệm : Từ bảng số liệu thu được, vẽ đồ thị biểu thị phụ thuộc của cường đội dòng điện chạy qua dây dẫn vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây Từ đó rút ra mối quan hệ “cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây”
- Cho HS làm bài tập trắc nghiệm củng cố kết luận trên
IV Kết quả thực hiện:
Bằng những biện pháp thực hiện như trên bắt đầu từ khi thay sách giáo
khoa mới đến nay kết quả giảng dạy của tôi được nâng lên rõ rệt Cụ thể như sau:
Trang 10pháp trên vào dạy học
lượng bộ môn từ trung bình trở lên (%)
được câu hỏi, bài tập vận dụng, áp dụng kiến thức vào thực tế
( %)
2002-2003
Thí nghiệm do giáo viên làm: có lúc thành công có lúc thất bại còn học sinh quan sát nhận xét
2005-2006
Giáo viên đã có triển khai thí nghiệm cho học sinh làm theo nhóm, nhưng chưa thường xuyên
75% ->
80% 70% -> 80%
Từ
2006-2007
cho đến
nay
Giáo viên áp dụng các biện