Khóa luận tốt nghiệp đại học: Chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần cơ học Vật lý 8 THCS

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:65

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khóa luận tốt nghiệp đại học "Chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần cơ học Vật lý 8 THCS" trình bày các nội dung chính sau: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý THCS theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh; Thiết kế và sử dụng một số thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần cơ học lớp 8; Thực nghiệm sư phạm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học: Chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần cơ học Vật lý 8 THCS

UBND TỈNH QUẢNG NAM UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ – HÓA - SINH KHOA LÝ – HÓA - SINH ---------- ---------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG Tên đề tài: Tên đề tài: CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC PHẦN PHẦN CƠ HỌC VẬT LÍ 8 THCS CƠ HỌC VẬT LÍ 8 THCS Sinh viên thực hiện Sinh viên thực hiện NGUYỄN THỊ LINH NGUYỄN THỊ LINH MSSV: 4114010218 MSSV: 4114010218 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÍ KHÓA 2014 – 2017 KHÓA 2014 – 2017 Cán bộ hướng dẫn Cán bộ hướng dẫn Th.S. NGUYỄN DUY LINH Th.S. NGUYỄN DUY LINH MSCB: ……… MSCB: ……… Quảng Nam, tháng 4 năm 20 Quảng Nam, tháng 4 năm 2017
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 khóa luận này là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Người thực hiện Nguyễn Thị Linh
LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Quảng Nam, Ban chủ nhiệm khoa Lý – Hóa – Sinh thuộc trường Đại học Quảng Nam và các thầy cô tham gia giảng dạy lớp CT14SVL01. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn của thầy hướng dẫn: Th.S Nguyễn Duy Linh đã hướng dẫn tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám Hiệu, cô giáo Hoàng Thị Như Phong cùng tổ Vật lý trường THCS Lý Tự Trọng – Tam Kỳ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi tiến hành khảo sát thực tế và thực nghiệm sư phạm đề tài. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, những người thân, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận. Người thực hiện Nguyễn Thị Linh
DANH MỤC VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ DH Dạy học ĐC Đối chứng GV Giáo viên HĐNT Hoạt động nhận thức HS Học sinh PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học PT Phương tiện SGK Sách giáo khoa SBT Sách bài tập TN Thí nghiệm TNg Thực nghiệm THCS Trung học cơ sở VL Vật lý
DANH MỤC ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ, BẢNG 1. Danh mục các biểu đồ, đồ thị Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân bố điểm của 2 nhóm TNg và ĐC .............................. 36 Biểu đồ 3.2. Phân loại học lực học sinh ............................................................... 38 Đồ thị 3.1. Đồ thị phân phối tần suất của 2 nhóm TNg và ĐC ............................ 37 Đồ thị 3.2. Đồ thị phân phối tần suất tích lũy ...................................................... 37 2. Danh mục các bảng Bảng 3.1. Mẫu thực nghiệm ................................................................................. 33 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần số (fi) các điểm số (Xi) của các bài kiểm tra TNg ... .............................................................................................................................. 36 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất của 2 nhóm TNg và ĐC ............................... 36 Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất tích lũy của 2 nhóm ĐC và TNg .................. 37 Bảng 3.5. Bảng phân loại học lực HS .................................................................. 38 Bảng 3.6. Các tham số thống kê ........................................................................... 38
MỤC LỤC Phần 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1 1.1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu của đề tài .......................................................................................... 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 2 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết .............................................................. 2 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn............................................................... 3 1.4.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................................................. 3 1.4.4. Phương pháp thống kê toán học ................................................................... 3 1.5. Giả thuyết khoa học ........................................................................................ 3 1.6. Bố cục của đề tài ............................................................................................. 3 Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................... 4 CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG .......... 4 THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THCS THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH..................... 4 1.1. Cơ sở lí luận .................................................................................................... 4 1.1.1. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh .......................................... 4 1.1.1.1. Khái niệm tích cực hóa ............................................................................. 4 1.1.1.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh ....................................... 4 1.1.1.3. Những cấp độ của tính tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh........ 5 1.1.1.4. Những đặc trưng của tích cực hóa hoạt động nhận thức........................... 5 1.1.2. Thí nghiệm vật lý ......................................................................................... 8 1.1.2.1 Khái niệm và đặc điểm của thí nghiệm vật lý ............................................ 8 1.1.2.2. Vai trò của thí nghiệm vật lý trong dạy học Vật lý ................................... 9 1.1.3. Thí nghiệm tự tạo ....................................................................................... 11 1.1.3.1. Khái niệm thí nghiệm tự tạo.................................................................... 11 1.1.3.2. Ưu điểm và hạn chế của thí nghiệm tự tạo ............................................. 11 1.1.3.3. Yêu cầu cần đảm bảo của thí nghiệm tự tạo ........................................... 11 1.1.4. Vai trò của thí nghiệm tự tạo đối với việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh .......................................................................................................... 12
1.1.4.1. Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong quá trình dạy học đối với giáo viên ..... 12 1.1.4.2. Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong quá trình dạy học đối với học sinh ...... 12 1.1.5. Quy trình chung khi tiến hành chế tạo thí nghiệm ..................................... 13 1.2. Cơ sở thực tiễn .............................................................................................. 14 1.2.1. Nguyên nhân thực trạng việc sử dụng thí nghiệm ở trường THCS ........... 14 1.2.2. Các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng sử dụng thí nghiệm ở trường THCS.................................................................................................................... 15 KẾT LUẬN CHƯƠNG I ..................................................................................... 16 CHƯƠNG II. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC LỚP 8 ..................................................... 17 2.1. Cấu trúc nội dung kiến thức phần cơ học Vật lý lớp 8 ................................. 17 2.2. Thiết kế và chế tạo một số thí nghiệm .......................................................... 17 2.2.1. Thí nghiệm “Áp suất khí quyển” – Vật lý 8 .............................................. 17 2.2.2. Thí nghiệm “Định luật về công” – Vật lý 8 ............................................... 20 2.3. Tiến trình dạy học bài 14: Định luật về công và bài 9: Áp suất khí quyển.................................................................................................................... 23 KẾT LUẬN CHƯƠNG II .................................................................................... 31 CHƯƠNG III. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................... 32 3.1. Mục đích thí nghiệm sư phạm ....................................................................... 32 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm............................................................. 32 3.3. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................... 32 3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .............................................................. 32 3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm ............................................................... 32 3.4.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ................................................................ 33 3.4.2.1. Quan sát giờ học ...................................................................................... 33 3.4.2.2. Kiểm tra đánh giá .................................................................................... 33 3.4.2.3. Điều tra và thăm dò ................................................................................. 33 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................ 34 3.5.1. Đánh giá định tính ...................................................................................... 34 3.5.2. Đánh giá định lượng ................................................................................... 34 KẾT LUẬN CHƯƠNG III................................................................................... 40
Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 41 Phần 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 43
Phần 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Sự phát triển của xã hội, sự phát triển nhanh chóng của cách mạng khoa học, công nghệ đã tác động mạnh mẽ đến sự phát triển kinh tế, xã hội, chất lượng cuộc sống ở nước ta ngày càng được nâng lên, nhu cầu giáo dục ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn. Hiến pháp 2013 khẳng định ở điều 61: “Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu, nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nguồn nhân lực và bồi dưỡng nhân tài”.[1] Vì vậy, việc nâng cao chất lượng giáo dục là một vấn đề đã và đang được quan tâm hàng đầu trong xã hội. Để đáp ứng được những yêu cầu đó, ngành giáo dục và đào tạo đã và đang từng bước đổi mới mạnh mẽ nội dung và phương pháp dạy và học. Chỉ có đổi mới cơ bản phương pháp dạy và học, chúng ta mới có thể tạo ra được sự đổi mới thật sự trong giáo dục, mới có thể đào tạo được lớp người năng động, sáng tạo, có tiềm năng cạnh tranh trí tuệ trong bối cảnh nhiều nước trên thế đang hướng tới nền kinh tế tri thức. Bộ môn Vật lý là bộ môn khoa học thực nghiệm. Vì vậy trong giảng dạy và học tập môn Vật lý, thí nghiệm là một khâu có vai trò quan trọng, nó không chỉ làm tăng tính hấp dẫn của môn học mà còn giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn các kiến thức lý thuyết đã học và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm của học sinh, điều quan trọng hơn nữa là việc sử dụng thí nghiệm trực quan từng bước tạo cho học sinh một trực giác nhạy bén đối với các hiện tượng vật lý. Điều đó không chỉ tích cực hoá việc học tập của học sinh mà còn rèn luyện kỹ năng sử dụng thiết bị, đồ dùng trong cuộc sống, rèn luyện thái độ, đức tính kiên trì, tác phong làm việc của những người khoa học trong thời đại công nghệ. Thực tế trong nhiều năm qua, chất lượng thiết bị, thời gian thí nghiệm, thói quen có rất nhiều hạn chế, làm ảnh hưởng không ít tới việc tích cực hoạt động của giáo viên và học sinh. Mặt khác, trong chương trình Vật lý THCS, ngoài các bài thí nghiệm đã được chỉ định tối thiểu và đã có thiết bị đi kèm thì nhiều nội dung thí nghiệm khác trong sách giáo khoa chưa có dụng cụ thí nghiệm. Do đó, học sinh thường không được làm thí nghiệm trực diện mà chủ yếu là học chay, 1
không phát huy được tính sáng tạo, tích cực của học sinh, làm giảm tính hấp dẫn của bộ môn Vật lý đối với học sinh. Trong chương trình Vật lý THCS, kiến thức liên quan đến Cơ học thì rất phong phú như: áp suất chất lỏng, áp suất khí quyển, lực đẩy Acsimet…là những phần phải có thí nghiệm trực quan nhiều hơn. Tuy nhiên, ở các trường THCS các bộ thí nghiệm chưa đáp ứng một cách tốt nhất cho việc dạy và học. Vì vậy, tôi thấy rằng việc thiết kế, chế tạo một số thí nghiệm đơn giản, dễ thực hiện mà khắc phục những khó khăn trên và sử dụng thí nghiệm để dạy và học hiệu quả hơn. Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài “Chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần cơ học Vật lý 8 THCS” để nghiên cứu trong bài khóa luận tốt nghiệp của mình. 1.2. Mục tiêu của đề tài - Hệ thống cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý THCS. - Chế tạo được một số thí nghiệm vật lý lớp 8. - Thiết kế tiến trình dạy học bài Định luật về công và bài Áp suất khí quyển. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: + Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng thí nghiệm nói chung và thí nghiệm tự tạo nói riêng trong hoạt động dạy - học môn Vật lý. + Một số thí nghiệm Vật lý lớp 8. - Phạm vi nghiên cứu: + Không gian: Quá trình dạy học có sử dụng thí nghiệm tự tạo ở trường THCS Lý Tự Trọng, Tam Kỳ, Quảng Nam. + Thời gian: 10/2016 – 4/2017. 1.4. Phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu văn kiện của Đảng, các chính sách của Nhà nước, các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về giáo dục phổ thông. - Nghiên cứu cơ sở lý luận về Tâm lý và Giáo dục học, Lý luận dạy học, phương pháp dạy học Vật lý. 2
- Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa Vật lý phần cơ học lớp 8. 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Xây dựng một mẫu phiếu điều tra hiện trạng của việc sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy – học Vật lý nói chung và phần cơ học Vật lý lớp 8 nói riêng. - Trao đổi trực tiếp với một số giáo viên. 1.4.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành giảng dạy tiết học có sử dụng thí nghiệm tự tạo tại trường THCS nhằm đánh giá hiệu quả của dụng cụ thí nghiệm, tiến trình và các biện pháp sư phạm đã đề xuất. 1.4.4. Phương pháp thống kê toán học Dựa vào số liệu thu thập được, sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích, xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm về cả mặt định tính và định lượng. 1.5. Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế, chế tạo được các thí nghiệm sử dụng vào quá trình dạy học Vật lý lớp 8 một cách hiệu quả thì sẽ tích cực hóa được hoạt động nhận thức của học sinh, gớp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường THCS. 1.6. Bố cục của đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục, tài liệu tham khảo khóa luận có phần nội dung gồm 3 chương: - Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý THCS theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh. - Chương 2. Thiết kế và sử dụng một số thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần cơ học lớp 8. - Chương 3. Thực nghiệm sư phạm 3
Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THCS THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH 1.1. Cơ sở lí luận 1.1.1. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 1.1.1.1. Khái niệm tích cực hóa Theo Thái Duy Tuyên: “Tích cực hóa là một tập hợp các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập.[3] 1.1.1.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự cố gắng hết sức cao về nhiều mặt trong hoạt động nhận thức của trẻ nói chung. Tính tích cực hoạt động học tập là sự phát triển ở mức độ cao hơn trong tư duy, đòi hỏi một quá trình hoạt động “bên trong” hết sức căng thẳng với một nghị lực cao của bản thân, nhằm đạt được mục đích là giải quyết vấn đề cụ thể nêu ra. Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của những học sinh thể hiện ở hoạt động trí tuệ là tập suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm cho được lời giải hay của một bài toán khó cũng như hoạt động chân tay là say sưa lắp ráp tiến hành thí nghiệm. Trong học tập hai hình thức biểu hiện này thường đi kèm nhua tuy có lúc biểu hiện riêng lẻ. Các dấu hiệu về tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh thường được biểu hiện như sau: - Học sinh khao khát tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của giáo viên, bổ sung các câu trả lời của bạn và thích được phát biểu ý kiến của mình trước vấn đề nêu ra. - Học sinh hay thắc mắc và đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề các em chưa rõ. 4
- Học sinh chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã có để nhận thức các vấn đề mới. - Học sinh mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những thong tin mới nhận từ các nguồn kiến thức khác nhau có thể vượt qua ngoài phạm vi bài học, môn học. 1.1.1.3. Những cấp độ của tính tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh phổ thong có thể phân biệt theo 3 cấp độ sau: - Sao chép, bắt chước. Kinh nghiệm hoạt động bản thân học sinh được tích lũy dần thông qua việc tích cực bắt chước hoạt động của GV và bạn bè. Trong hoạt động bắt chước cũng có sự gắng sức của thần kinh và cơ bắp. - Tìm tòi, thực hiện. HS tìm cách độc lập suy nghĩ để giải quyết các bài tập nêu ra, mò mẫn những cách giải quyết khác nhau và từ đó tìm ra lời giải pháp hợp lý nhất cho vấn đề nêu ra. - Sáng tạo. HS nghĩ ra cách giải mới, độc đáo, hoặc cấu tạo những bài tập mới cũng như cố gắng tự lắp đặt những thí nghiệm để chứng minh cho bài học. Lẽ đương nhiên là mức độ sang tạo của HS có hạn nhưng đó là mầm móng để phát triển tính sang tạo về sau. 1.1.1.4. Những đặc trưng của tích cực hóa hoạt động nhận thức Đặc trưng cơ bản của tính tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình học tập là sự linh hoạt của HS dưới sự định hướng, đạo diễn của người tự từ bỏ vai trò chủ thể (GV) với mục đích cuối clà học sinh tự khám phá ra kiến thức cùng với cách tìm ra kiến thức. Trong quá trình dạy học, để phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS thì quá trình dạy học đó phải diễn biến sao cho: - HS được đặt ở vị trí chủ thể, tự giác, tích cực, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của bản thân. - GV tự từ bỏ vị trí của chủ thể nhưng lại là người đạo diễn, định hướng trong hoạt động dạy học. - Quá trình dạy học phải dựa trên sự nghiên cứu những quan niệm, kiến 5
thức sẵn có của người học, khai thác những thuận lợi đồng thời nghiên cứu kỹ những chướng ngại có khả năng xuất hiện trong quá trình dạy học. - Mục đích dạy học không chỉ dừng lịa ở việc cung cấp tri thức, kỹ năng, kỹ xảo mà còn phải dạy cho HS cách học, cách tự học, tự hoạt động nhận thức nhằm đáp ứng nhu cầu của bản thân và xã hội. 1.1.1.5. Các biện pháp sư phạm nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lí Để tích cực hoạt động nhận thức của HS, ngoài việc tạo ra không khí học tập tốt, về mặt phương pháp dạy học, cần thực hiện tốt các vấn đề sau: - Trong quá tình dạy học cần phối hợp các phương pháp dạy học khác nhau như phương pháp dạy học, phương pháp trực quan, phương pháp thí nghiệm biểu diễn… Trong quá trình dạy học để cần kích thích được sự hứng thú trong học tập của HS, phát huy tính tích cực, tính tự lực sáng tạo trong học tập của HS, đòi hỏi người GV phải lựa chọn, tìm tòi những phương pháp dạy học phù hợp với nội dung bài học, đặc điểm của đối tượng, điều kiện vật chất, và đây là một hoạt động sáng tạo của GV trong hoạt động dạy. Các phương pháp dạy học mà GV đã lựa chọn và phối hợp cùng với những biện pháp thích hợp trong từng bài là điều quan trọng trong việc duy trì hứng thú, tích cực thường xuyên của HS trong giờ học. Như vậy, sự lựa chọn và phối hợp các phương pháp dạy học trong từng bài, từng chương là vấn đề quan trọng cần xem xét đến những đặc trưng cơ bản cảu từng phương pháp dạy học để duy trì vai trò tích cực của HS. Bên cạnh đó cần quan tâm đến kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo và năng lực tư duy về vấn đề cần nghiên cứu, thái độ của HS đối với bộ môn mà HS tham gia nghiên cứu. - Khai thác thí nghiệm vật lý trong dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy, sử dụng rộng rãi các thí nghiệm vật lý ở nhà trường phổ thông hiện nay là một trong những biện pháp 6
quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. Mặt khác, sự cần thiết của thí nghiệm vật lý trong nhà trường còn được quy định bởi tính chất của quá trình nhận thức HS dưới sự hướng dẫn của GV vì thí nghiệm vật lý có tác dụng tạo ra trực quan sinh động trước mắt HS. Thí nghiệm vật lý có tác dụng rất to lớn trong việc phát triển năng lực và nhận thức khoa học cho HS, đồng thời giúp cho họ quen dần với phương pháp nghiên cứu khoa học. Vì qua đó, HS sẽ học được cách quan sát các hiện tượng, cách đo đạt các thí nghiệm nhằm rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì trong nghiên cứu khoa học. Đây là điều rất cần cho việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp, chuẩn bị cho HS tham quan thực tế. Do được tận mắt quan sát sự vận động của các hiện tượng, tự tay tiến hành lắp ráp, đo đạt các thí nghiệm nên các em quen dần với các dụng cụ trong đời sống. Trong dạy học cũng như trong nghiên cứu khoa học, thí nghiệm vật lý có tác dụng rất lớn trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức. Thí nghiệm vật lý, với tính chất là một phương pháp dạy học vật lý, thí nghiệm vật lý được thực hiện ở trường phổ thông bằng những biện pháp khác nhau. GV trình bày thí nghiệm nhằm đề xuất vấn đề nghiên cứu để vào bài mới, khảo sát hay minh họa một định luật, một quy tắc vật lý nào đó. HS tự tay làm các thí nghiệm để tìm hiểu hiện tượng, dụng cụ thiết bị, đào sâu, ôn tập, củng cố kiến thức đã học. - Từng bước đổi mới phương thức kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS cũng là một biện pháp đẩy mạnh việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. Có nhiều cách để kiểm tra, đánh giá nhưng phải làm sao để kết quả học tập của HS thể hiện rõ tính toàn diện, thống nhất, hệ thống và khoa học. Kiểm tra, đánh giá có một ý nghĩa xã hội to lớn, nó gắn với nghề nghiệp, lương tâm, ý chí, tình cảm, tư tưởng đạo đức và uy tín của người GV. Việc kiểm tra đánh giá ở các trường phổ thông hiện nay chưa có một tiêu chuẩn thống nhất để đánh giá chất lượng tri thức của từng môn học một cách khoa học. Quá trình đánh giá còn đơn giản, phương pháp và hình thức đánh giá còn tùy tiện và toàn bộ việc đánh giá của GV chỉ quy về điểm số. 7
Cùng với những nổ lực đổi mới phương pháp dạy học, xu hướng sử dụng phiếu học tập với các bài tập trắc nghiệm để kiểm tra một số kiến thức trong từng buổi học, kiểm tra một số kỹ năng thực hành sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng làm thí nghiệm, ký năng thu thập và xử lý thông tin… đang là một hướng đi tốt, có tác động không nhỏ đến ý thức học tập của HS. Đây có thể coi là một trong những biện pháp thúc đẩy việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS trong các giờ học Vật lý. 1.1.2. Thí nghiệm vật lý 1.1.2.1 Khái niệm và đặc điểm của thí nghiệm vật lý * Khái niệm TNVL “Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó biểu diễn được tri thức mới”.[4] * Đặc điểm của TNVL Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua TN, có thể trả lời được các câu hỏi đặc ra, có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ mỗi giả thuyết. Mỗi thí nghiệm có 3 yếu tố 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 đạt 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 được giữ không đổi. Các điều kiện của TN 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 ảnh hưởng tối đa ảnh hưởng của các nhiễu. Đặc điểm quan trọng nhất của TN là tính có thể qua sát được các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi các đại lượng khác. Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ các phương tiện quan sát, đo đạc. 8
Có thể lặp lại TN. Điều này có nghĩa là: Với các thiết bị TN, các điều kiện TN như nhau thì bố trí lại TN, tiến hành TN, các quá trình vật lý phải diễn ra trong TN giống như các TN trước đó. 1.1.2.2. Vai trò của thí nghiệm vật lý trong dạy học Vật lý * Theo quan điểm lý luận nhận thức - Thí nghiệm là phương tiện thu nhận tri thức TN là một phương tiện quan trọng của hoạt động nhận thức của con người, thông qua TN con người đã thu nhận được những tri thức khoa học cần thiết nhằm nâng cao năng lực của bản thân để có thể tác động và cải thiện thực tiễn. Trong dạy học, TN là phương tiện của hoạt động nhận thức của HS, nó giúp người học trong việc tìm kiếm và thu nhận kiến thức khao học cần thiết. - Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của những tri thức đã thu nhận. Trong giờ học Vật lý, TN là một trong những phương tiện tốt để kiểm tra kiến thức VL đã được khái quát hóa từ lí thuyết. Thực tế cho thấy, từ sự khái quát hóa lí thuyết rồi đưa ra TN để kiểm tra lí thuyết không những làm cho hoạt động nhận thức của HS tích cực hơn mà còn tạo được niềm vui về sự đúng đắn của kiến thức mà HS đã lĩnh hội. Thông thường suy nghĩ của HS luôn có sự khái quát lí thuyết, tuy nhiên, đó chỉ là sự khái quát hóa, sự tư duy theo lý thuyết suôn, mà còn cần phải được GV kiểm tra bằng thí nghiệm. Ngoài ra, những kết luận từ sự tư duy trừu tượng của HS cũng cần phải được kiểm tra tính đúng đắn thông qua TN. Mặt khác, trong DHVL THCS, có một số kiến thức được rút ra từ suy luận logic chặt chẽ từ các kiến thức đã, cần phải tiến hành TN để kiểm tra tính đúng đắn của chúng. - Thí nghiệm là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn. Trong quá trình vận dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc thiết kế và chế tạo các thiết bị kỹ thuật, người ta gặp phải những khó khăn nhất định do tính khái quát và trừu tượng của các tri thức cần vận dụng, cũng như bởi tính phức tạp của các thiết bị kỹ thuật cần chế tạo. Trong trường hợp đó TN được sử dụng với tư cách là phương tiện thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào thực tiễn. 9
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức. TN luôn đóng vai trò rất quan trọng trong các phương pháp nhận thức khoa học, chẳng hạn: Đối với phương pháp thực nghiệm, TN luôn có mặt ở nhiều khâu khác nhau: Làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết… Trong các phương pháp mô hình, TN giúp ta thu nhận thông tin về các đối tượng gốc làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình.[4] * Theo quan điểm dạy học TN có thể sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy học. TNVL có thể được sử dụng trong các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy học như: Đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của HS. Việc sử dụng TN để tạo tình huống có vấn đề là rất hiệu quả trong dạy học. Do kết quả TN mâu thuẫn với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn có hoặc trái ngược với sự chờ đợi của HS nên nó tạo ra nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS. Các TN được sử dụng để tạo tình huống có vấn đề thường là các TN đơn giản, ít tốn thời gian chuẩn bị và tiến hành. TN có vai trò quan trọng trong việc hình thành kiến thức mới. Nó cung cấp một cách có hệ thống các cứ liệu TN, để từ đó khái quát hóa, quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết và hiệu quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến thức mới. Để giảm tính áp đặt, GV có thể tiến hành những TN để minh họa kiến thức đã đưa ra một trường hợp cụ thể, đơn giản. TN được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình cũng cố kiến thức, kỹ năng của HS. - TN góp phần vào việc phát triển toàn diện của HS. TN là PT nhằm góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS. TN còn là điều kiện để HS rèn luyện phẩm chất người lao động mới 10
như: Đức tính cẩn thận, kiên trì… Xét trên phương diện thao tác kỹ thuật, chúng ta không thể phủ nhận vai trò của TN đối với việc rèn luyện sự khéo léo tay chân của HS.[4] 1.1.3. Thí nghiệm tự tạo 1.1.3.1. Khái niệm thí nghiệm tự tạo Thí nghiệm tự tạo là những thí nghiệm được GV và HS làm theo mẫu trong SGK, hoặc là những thí nghiệm được cải tiến từ các thiết bị máy móc, hoặc là những thí nghiệm tự tạo theo ý tưởng, sáng kiến mới bằng những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm trong đời sống hằng ngày. 1.1.3.2. Ưu điểm và hạn chế của thí nghiệm tự tạo * Ưu điểm - Dụng cụ thí nghiệm là những dụng cụ đơn giản, dễ làm nên GV và HS có thể tự chế tạo. Cùng một vấn đề nhưng có thể có nhiều phương án thí nghiệm, thí nghiệm có hình thức gọn nhẹ, đơn giản, dễ lắp ráp, dễ sử dụng nên có thể dùng mọi lúc mọi nơi. - Không đòi hỏi khắc khe về cơ sở vật chất nên ở đâu cũng tiến hành làm được thí ngiệm phù hợp bám sát nội dung cần dạy nên rất thuận tiện trong việc dạy học. - Thí nghiệm dễ thành công, cho kết quả rõ ràng, thuyết phục lại ít tốn thời gian. Các thao tác tiến hành không đòi hỏi kỹ năng đặc biệt nên GV nào cũng có thể làm được. * Hạn chế - Cần đầu tư thời gian, sức lực và trí tuệ để chế tạo thí nghiệm đạt yêu cầu, có sức thuyết phục và phù hợp với nội dung bài học. - Thí nghiệm tự tạo hầu hết là những thí nghiệm định tính, rất ít thí nghiệm định lượng. - Các dụng cụ cho thí nghiệm ít bền dễ hư hỏng. Đồng thời có sự hạn chế về mặt thẩm mỹ. 1.1.3.3. Yêu cầu cần đảm bảo của thí nghiệm tự tạo Ngoài những yêu cầu đối với thiết bị, đồ dung dạy học nói chung, các thí nghiệm tự tạo phải đảm bảo các yêu cầu sau: 11
- Tính thẩm mỹ. Do đa số các dụng cụ thí nghiệm tự tạo là những dụng cụ tận dụng, tự kiếm, tự tạo, vì vậy yếu tố thẩm mỹ phải được đặc biệt coi trọng và phải đặt lên hàng đầu. Cần được lựa chọn những dụng cụ thí nghiệm phù hợp để kích thích sự chú ý của HS; gia công chu đáo, cẩn thận để làm tang tính thẩm mỹ của nó. - Tính sư phạm. Kích thước lớn, để hở để học sinh quan sát được những chi tiết cơ bản. Các thí nghiệm không được phản giáo dục, chẳng hạn không nên làm những dụng cụ thí nghiệm liên quan đến súng đạn. - Tính khoa học. Các thí nghiệm phải được bố trí hợp lý, khoa học, các dụng cụ thí nghiệm không được che lấp lẫn nhau. Thí nghiệm phải ngắn gọn và gắn liền với bài học. Kết quả phải rõ ràng, chính xác và thuyết phục. - Tính khả thi. Các thí nghiệm được sử dụng phải là những thí nghiệm dễ thao tác, dễ tiến hành và cho kết quả thuyết phục. 1.1.4. Vai trò của thí nghiệm tự tạo đối với việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 1.1.4.1. Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong quá trình dạy học đối với giáo viên - Trợ giúp GV có đồ dùng dạy học để xây dựng các mô hình và dạy học tích cực phù hợp với phương pháp đặc trưng của bộ môn là phương pháp thực nghiệm. - Chủ động tìm và lựa chọn các phương pháp dạy học thích hợp, với các thiết bị do GV và HS tự làm khắc phục được khó khăn về cơ sở vật chất, hạn chế việc học chay, dạy chay. - Đa dạng hóa việc tổ chức giờ học Vật lý bằng các phương pháp khác nhau. 1.1.4.2. Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong quá trình dạy học đối với học sinh - Có khả năng rèn luyện cho HS tính tự lực, ham học, thích ứng với hoàn cảnh, tính sáng tạo, khát vọng cải tạo thiên nhiên. - Giúp HS giải quyết được các vấn đề nảy sinh trong cuộc sống hằng ngày. Tăng cường mối liên hệ giữa lí thuyết và thực hành. 12