Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí trường Cao đẳng Sư Phạm (CHDCND Lào)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:94

Thêm vào BST

Báo xấu

26
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệm vụ của đề tài là nghiên cứu thực trạng vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí (kiến thức phần Cơ học môn Khoa học tự nhiên lớp 8) tại trường THCS và ở trường Cao đẳng sư phạm Đông Kham Sang thủ đô Viêng-chăn (CHDCNH Lào). Nghiên cứu lý luận về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí trường Cao đẳng Sư Phạm (CHDCND Lào)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM XAIYASENG OUNTAO MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH VIÊN VẬT LÍ TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM (CHDCND LÀO) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2016
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM XAIYASENG OUNTAO MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH VIÊN VẬT LÍ TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM (CHDCND LÀO) Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Văn Khải THÁI NGUYÊN - 2016
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Nguyễn Văn Khải. Các kết quả, số liệu thực nghiệm là trung thực chưa từng được công bố trong các công trình khoa học khác. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn XAIYASENG OUNTAO i
LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin dành lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS. TS. Nguyễn Văn Khải - người Thầy hướng dẫn đã tận tình chỉ bảo và tạo mọi điều 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 lí giáo dục khóa 22 cùng các bạn học viên trong quá trình học tập và trau dồi kiến thức tại trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã cho tôi nhiều kinh nghiệm và tiếp cận với những kiến thức khoa học mới. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến gia đình tôi, những người 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 2016 Tác giả luận văn XAIYASENG OUNTAO ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii MỤC LỤC ..........................................................................................................iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. iv DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. v DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. vi MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 2. Mục đích nghiên cứu ....................................................................................... 2 3. Giả thuyết khoa học ......................................................................................... 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ................................................... 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................... 3 6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài................................................................. 4 7. Đóng góp của đề tài ......................................................................................... 4 8. Cấu trúc của luận văn ...................................................................................... 5 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA VIỆC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH VIÊN TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM (CHDCND LÀO) ..................................................... 6 1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu ........................................................... 6 1.1.1. Phương pháp thực nghiệm trong vật lí học ............................................... 6 1.1.2. Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của Vật lí học .................................................................................................................... 7 1.1.3. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí......................................... 9 1.2. Thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông ................................. 11 1.2.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí ..................................................................... 12 1.2.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông ............. 12 iii
1.2.3. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí ................................ 13 1.2.4. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ......... 13 1.2.5. Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lí ........................... 16 1.3. Vị trí và vai trò của học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” trong đào tạo sinh viên vật lí trường cao đẳng sư phạm ............................. 18 1.3.1. Vị trí học phần thí nghiệm vật lí phổ thông trong chương trình đào tạo giáo viên vật lí.............................................................................................. 18 1.3.2. Vai trò của học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở”....... 19 1.3.3. Định hướng một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho SV CĐSP (CHDCND Lào) .................................................................................................................... 19 1.3.4. Nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho SV CĐSP (CHDCND Lào) ............................................. 22 1.4. Khảo sát thực trạng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho sinh viên trường cao đẳng sư phạm Đông-Kham-Sang thủ đô Viêng Chăn (CHDCND Lào) ....................................................................... 23 1.4.1. Mục đích khảo sát .................................................................................... 23 1.4.2. Đối tượng khảo sát................................................................................... 23 1.4.3. Phương pháp khảo sát .............................................................................. 23 1.4.4. Kết quả khảo sát và đánh giá ................................................................... 23 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .................................................................................. 24 Chương 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” (PHẦN CƠ HỌC - LỚP 8 THCS) CHO SINH VIÊN TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM (CHDCND LÀO) ................................ 26 2.1. Một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” (phần Cơ học - môn Khoa học tự nhiên lớp 8) cho sinh viên trường cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào) ............................ 26 iv
2.1.1. Biện pháp 1: Phát triển “Kĩ năng sử dụng thí nghiệm nghiên cứu vật lí ở trường phổ thông” cho sinh viên ................................................................. 26 2.1.2. Biện pháp 2: Phát triển “Kĩ năng thiết kế phương án sử dụng thí nghiệm trong dạy học” cho SV. ........................................................................ 26 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................. 56 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................... 57 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................. 57 3.2. Đối tượng và thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm ............................ 57 3.3. Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm ........................................... 57 3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ..................................................... 58 3.4.1. Đánh giá định tính ................................................................................... 58 3.4.2. Đánh giá định lượng ................................................................................ 58 3.5. Tiến hành .................................................................................................... 59 3.5.1. Chọn đối tượng TNSP ............................................................................. 59 3.5.2. Chọn bài giảng ......................................................................................... 60 3.6. Kết quả và xử lý kết quả TNSP .................................................................. 60 3.6.1. Kết quả đánh giá tính tích cực của HS trong giờ học.............................. 60 3.6.2. Kết quả thực nghiệm bài 1....................................................................... 61 3.6.3. Kết quả bài kiểm tra lần thứ 2 ................................................................. 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 69 I. Kết luận .......................................................................................................... 69 II. Kiến nghị ....................................................................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 71 PHỤ LỤC v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CĐSP Cao đẳng sư phạm CHDCND Lào Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào ĐVĐ Đặt vấn đề HS Học sinh PATN Phương án thí nghiệm PHTTC Phát huy tính tích cực PPTN Phương pháp thực nghiệm PTDH Phương tiện dạy học SV Sinh viên THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông TN Thí nghiệm iv
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các cấp độ mục tiêu kĩ năng sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông ................................................................... 20 Bảng 1.2. Các kĩ năng sử dụng thí nghiệm cần tập trung rèn luyện cho SV CĐSP (CHDCND Lào) khi dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở”.................................................................. 21 Bảng 3.1: Chất lượng học tập ............................................................................ 59 Bảng 3.2: Bảng tổng kết một số kết quả điều tra định tính ............................... 60 Bảng 3.3. Bảng phân phối thực nghiệm - Bài kiểm tra lần thứ 1 ...................... 61 Bảng 3.4. Bảng xếp loại - Bài kiểm tra lần thứ 1 .............................................. 61 Bảng 3.5. Bảng phân phối tần suất - Bài kiểm tra lần thứ 1.............................. 62 Bảng 3.6. Bảng tính kết quả các tham số thống kê - Bài kiểm tra lần thứ 1 ..... 63 Bảng 3.7. Bảng phân phối thực nghiệm - Bài kiểm tra lần thứ 2 ...................... 64 Bảng 3.8. Bảng xếp loại - Bài kiểm tra lần thứ 2 .............................................. 64 Bảng 3.10. Bảng tính kết quả các tham số thống kê - Bài kiểm tra lần thứ 1 ........ 65 Bảng 3.11. Bảng tổng hợp các thông số thống kê qua 2 lần kiểm tra TNSP .... 66 v
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học vật lí ..................................................... 16 Hình 1.2. Sơ đồ vị trí học phần thí nghiệm vật lí phổ thông trong chương trình đào tạo giáo viên vật lí .............................................................. 18 Biều đồ 3.1. Biểu đồ xếp loại học tập lần 1....................................................... 62 Đồ thị 3.1. Đồ thị phân bố tần suất lần 1 ........................................................... 63 Đồ thị 3.2. Đồ thị phân bố tần suất - Bài kiểm tra lần thứ 2 ............................. 65 vi
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Đất nước Lào đang trong thời kỳ đổi mởi, đẩy mạnh phát triển, đòi hỏi xã hội phải tạo ra nguồn nhân lực có trình độ cao. Điều đó đồng nghĩa với ngành Giáo dục và đạo tạo cần phải có sự đổi mới vể mọi mặt, nhằm đào tạo người lao động có đủ kiển thức, năng lực sáng tạo, trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt, đáp ứng được yêu cầu nhân lực của đất nước và phù hợp với bốn trụ cột giáo dục của UNESCO trong thế kỷ XXI (HỌC để biết, học để làm, học để cùng chung sống và học để khẳng định mình). Mặt giáo dục là liñ h vực trách nhiê ̣m phát triể n khả năng nhâ ̣n thức của con người và trung tâm của sự thực hành sứ mệnh lich ̣ sử, Đảng Nhân dân Cách mạng Lào đã dự định những mu ̣c tiêu bao gồ m nô ̣i dung sau: Đến năm 2015 phải hoàn thành thực hành giáo du ̣c tiể u ho ̣c bắ t buô ̣c và đa phầ n nhân dân phải tố t nghiêp̣ trường trung ho ̣c cơ sở. Đa ̣t được mục tiêu phát triển thiên niên kỷ, mọi người Lào phải tốt nghiê ̣p trường tiể u ho ̣c và có sự bình đẳ ng giữa nam - nữ trong học tập. Với mong muốn trên, nhà nước Công hòa Dân chủ nhân dân (CHDCND) Lào đã đề ra chiến lược phát triển nguốn nhân lực từ 2006 - 2015 có 4 hướng: đổi mới nội dung dạy học trong chương trình giáo dục của CHDCND Lào, giáo dục phổ thông kéo dài 12 năm; hai là khuyến khích và mở rộng cơ hội cho mọi người được học tập, cái thiện chất lượng và liên kết giáo dục; ba là tổ chức chiến lược khoa học giáo dục và kế hoạch hành động của khoa học giáo dục; bốn là chủ ý mở rộng các trường kỹ thuật và đạo tạo dạy nghề. Trong quá trình đổi mới PPDH, thì phương tiện dạy học (PTDH) đóng một vai trò hết sức quan trọng. Sử dụng PTDH không chỉ giúp học sinh nâng cao hiệu quá học tập mà còn hướng vào việc hình thành cho HS kĩ năng sử dụng các phương trện học tập và hoạt động thực tiễn. Thực trạng giáo dục nước CHDCND Lào cho thấy việc giảng dạy kiến 1
thức nói chung và kiến thức vật lí nói riêng được tiến hành trong điều kiện mà HS ít có điều kiện để nghiên cứu, quan sát và tiến hành thí nghiệm (TN) vật lí đặc biệt đối với HS THPT. Để giải quyết được vấn đề này đòi hỏi cần thiết phải đổi mới PPDH 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 vật lí, các định luật vật lí, các lí thuyết vật lí, các ứng dụng kĩ thuật của vật lí đều phải gắn với TN. Vì vậy, việc tăng cường sử dụng TN trong DH là vấn đề then chốt của việc đổi mới PPDH. Bên cạnh việc xây dựng các phương án thí nghiệm (PATN) bằng các TN có sẵn thì việc nghiên cứu chế tạo một số TN đơn giản từ những vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền là một nhiệm vụ có tác dụng trên nhiều mặt, đặc biệt phát huy tính tích cực (PHTTC) trong hoạt động nhận thức và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS. Nước CHDCND Lào có 8 trường Cao đẳ ng Sư pha ̣m, trong đó, trường Cao đẳng Sư phạm Đông Khăm Sạng (Thủ đô Viêng Chăn) là trường Cao đẳng sư phạm được xây dựng và đào tạo sinh viên học sư phạm để đi làm giáo viên dạy học sinh tại các trường trung học cơ sở. Cũng như nhiều địa phương trên cả nước, các trường THCS trên địa bàn Thủ đô được cung cấp các thiết bị thí nghiệm Vật lí. Các thiết bị đó thường không đầy đủ cho các bài, chưa đáp ứng nhu cầu quan sát trực quan của nhiề u nội dung kiế n thức. Tôi là một GV đang giảng dạy tại trường Cao đẳ ng Sư pha ̣m Đông Khăm Sạng (Thủ đô Viêng Chăn), tôi rất quan tâm đến việc bồi dưỡng năng lực sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường trung học cơ sở cho sinh viên nên tôi cho ̣n đề tài “Một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí trường cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào)”. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về phương pháp thực nghiệm và thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường THCS và trong đào tạo giáo viên vật lí, đề xuất các biện pháp nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí 2
ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào). 3. Giả thuyết khoa học Nếu làm rõ được thực trạng sử dụng thí nghiệm vật lí ở các trường THCS và trong đào tạo giáo viên vật lí , đồng thời dựa trên lí luận về phương pháp thực nghiệm dạy học vật lí thì có thể đề xuất được các biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm (CHDCND LÀO). 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4.1. Đối tường Đối tượng nghiên cứu của đề tài là quá trình dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào); 4.2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài Quá trình dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” liên quan tới các kiến thức phần Cơ học môn Khoa học tự nhiên lớp 8 cho sinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào); 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu lý luận về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. 5.2. Nghiên cứu thực trạng vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí (kiến thức phần Cơ học môn Khoa học tự nhiên lớp 8) tại trường THCS và ở trường Cao đẳng sư phạm Đông Kham Sang thủ đô Viêng-chăn (CHDCNH Lào). 5.3. Nghiên cứu đề xuất và triển khai các biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm Đông-Kham-Sang Thủ đô Viêng chăn (CHDCND LÀO). 5.4.Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học và 3
tính khả thi, hiệu quả của các biện pháp đã đề xuất và triển khai 6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài 6.1. Nghiên cứu lí thuyết - Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. - Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Thể thao về vấn đề đổi mới phương pháp DH hiện nay ở trường Cao đẳng sư phạm (CHDCNH Lào). - Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ của học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” trong chương trình đào tạo sinh viên vật lí Trường Cao đẳng sư phạm Đông-Kham-Sang Thủ đô Viêng chăn (CHDCND LÀO). 6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Điều tra khảo sát thực tế (nghiên cứu các thiết bị thí nghiệm vật lí (Phần Cơ học môn Khoa học tự nhiên lớp 8 hiện có ở một số trường phổ thông và của trường Cao đẳng sư phạm Đông Kham Sang thủ đô Viêng-chăn (CHDCNH Lào). - Dự giờ, tham khảo giáo án dạy học, trao đổi với GV về thực tế sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường THCS và trường Cao đẳng sư phạm Đông Kham Sang thủ đô Viêng-chăn (CHDCNH Lào). - Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi của các biện pháp đã đề xuất và giả thuyết khoa học. 6.3. Phương pháp thống kê toán học - Sử dụng phương pháp thống kê để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm. 7. Đóng góp của đề tài - Góp phần làm rõ hơn cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường THCS và trong đào tạo giáo viên vật lí ở CHDCND Lào. - Đề xuất được một số biện pháp để nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viên vật lí Trường Cao 4
đẳng sư phạm Đông-Kham-Sang Thủ đô Viêng chăn (CHDCND LÀO). - Có thể làm tài liệu tham khảo cho GV dạy bộ môn Vật lí ở các trường THCS,THPT trong cả nước. 8. 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: Mở đầu Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc nâng cao chất lượng dạy học học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường Trung học cơ sở” cho sinh viên trường Cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào). Chương 2: Một số biện pháp nâng cao chất lượng dạy học phần “Thí nghiệm vật lí ở trường trung học cơ sở” (phần Cơ học lớp 8 - THCS) cho sinh viên sư phạm trường cao đẳng sư phạm (CHDCND Lào). Chương 3: Thực Nghiệm Sư phạm. Kết luận chung và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 5
Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN CỦA VIỆC NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC HỌC PHẦN “THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ” CHO SINH VIÊN TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM (CHDCND LÀO) 1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Phương pháp thực nghiệm trong vật lí học 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 gồm việc: tạo ra những điều kiện cần thiết; dùng các phương tiện kĩ thuật để tác động vào đối tượng hoặc tái tạo lại đối tượng; loại trừ những yếu tố ngẫu nhiên; quan sát và đo đạc các thông số bằng những phương tiện kĩ thuật tương ứng. Thực nghiệm có thể mô hình hóa đối tượng. Thực nghiệm là một mặt của hoạt động thực tiễn, là cội nguồn của nhận thức và là tiêu chuẩn đánh giá tính chân thực của 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, hiểu theo 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 động làm 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 cứu thực 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 thể được 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 của thế giới xung quanh”; 6
+ “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 các hiện 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 trong những trường hợp cá biệt, người ta gọi mọi phương pháp gán cho các đối tượng được 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 xẫ hội học, tâm lí học thực nghiệm 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 dựng các 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 Thời cổ đại, khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học, mục đích của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đi vào từng lĩnh vực cụ thể. Trong xã hội chiếm hữu nô lệ, lao động chân tay bị coi khinh 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 li học”, Aristote (384-322 TCN),một đại biểu tiêu biểu cho nền khoa học cổ đại, cũng không đùng 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 khả xâm 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 người muốn 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 lẽ 7
của những kẻ có uy tín, khoa học phải được xây đựng trên cơ sở lập luận chặt chẽ 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 ký XVII, (ìalile (1564-1642) đã xây dựng những cơ sờ của một nềnvật lí học mới - vật lí học thực nghiệm- chân chính, thay thế cho vật lí học của 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 thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phái “hỏi thiên nhiên” chứ không phải hỏi Aristote hoặc kinh thánh.. Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu, Galile bắt đầu bằng 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 thể kiểm tra được bằng thực nghiệm. Sau đó, ông bố trí thí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thể đạt kết quả chính xác tin cậy được. Cuối cùng, ông đối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu. Phương pháp của Galile có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng nhận thức luận, tổng quát hóa về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm và phát hiện ra bản chất của sự vật hiện tượng. Về sau, các nhà khoa học khác đã kế thừa phương pháp đó và xây dựng cho hoàn chỉnh hơn. Những thành tựu ban đầu cúa vật lí học thực nghiệm đã khiến cho thế kí XVII trở thành thế kỉ của cuộc 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 nhận thức khoa học đã ra đời và không những thành công trong sự phát triển của vật lí học cố điển mà vẫn còn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trinh nghiên cứu vật lí học hiện đại. 8
1.1.3. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí Có nhiều nghiên cứu về vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông. Ở Việt Nam đã có nhiều nhà khoa học giáo dục quan tâm nghiên cứu về phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí. Các tác giả đã làm rõ các khái niệm phương pháp thực nghiệm, thí nghiệm; đã chỉ ra vai trò to lớn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí; đã chỉ ra các giai đoạn của phương pháp dạy học dựa trên phương pháp thực nghiệm, ... Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyền Ngọc Hưng thì phán biệt phương 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 các nhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng. Theo nghĩa hẹp, phương pháp thực nghiệm có thể hiểu như sau: từ lý thuyết đã biết suy ra hệ quả và dùng thí nghiệm để kiếm tra hệ quả. Các nhà thực nghiệm không nhất thiết tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đó đã có người khác đề ra rồi nhưng chưa kiếm tra 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 chính xác” [3]. Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc thiết kể (nghĩ ra) phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm (thao tác với các vật thể, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thông tin và rút ra câu trả lời cho vấn đề đặt ra (nó là một nhận định về một tính chất, một mối liên hệ, một nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc xác minh một giả thuyết, một phỏng đoán khoa học nào đó) thi phương pháp nhận thức trong trường hợp này được gọi là phương pháp thực nghiệm”. [28, tr. 125]. Nhưng mặc dù phát biểu theo cách nào thì các yếu tố cơ bản của PPTN trong nghiên cứu khoa học, và dựa vào đó vận dụng vào dạy học vật lí, cũng bao gồm: + Vấn đề cần giải đáp hoặc giả thuyết cần kiếm tra. 9
+ 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 cần thiết 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. Cũng có nhiều luận văn Thạc sĩ, luận án tiến sĩ nghiên cứu vận dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. Một số luận văn Thạc sĩ: Ngô Văn Lý (1999): “Phát triển tư duy học sinh trung học cơ sở miền núi khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên);Vũ Thị Xuyên (2000): “ Hình thành và phát triển phương pháp thí nghiệm vật lí cho học sinh lớp 9 trung học cơ sở miền núi” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Phạm Thị Huệ (2005): “Thiết kế phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo dạy học bài “Cảm ứng từ, định luật Ampe” theo hướng dạy học đặt và giải quyết vấn đề” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Trần Thị Nhàn (2009): “Sử dụng một số phần mềm dạy học kết hợp với thí nghiệm thực khi dạy phần “Điện tích - Điện trường” (Sách giáo khoa Vật lí 11 nâng cao) nhằm phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Trịnh Phi Hiệp (2011): “Nghiên cứu chế tạo và sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản kết hợp ứng dụng CNTT để dạy học các kiến thức phần “Điện tích - Điện tường” Vật lí 11 THPT” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Bùi Thị Kim Dung (2011): “ Nghiên cứu xây dựng một số thí nghiệm đơn giản kết hợp ứng dụng CNTT để dạy học phần nhiệt học ở trường THCS miền núi” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên); Hoàng Thanh Lâm (2012): “Phối hợp phương pháp thực nghiệm và mô hình khi dạy một số kiến thức về Nhiệt học nhằm phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh THCS miền núi” (ĐHSP ĐH Thái Nguyên). Cũng có nhiều nghiên cứu về “Thí nghiệm Vật lí phổ thông” ở Việt Nam và ở Lào: XIAYALEE Thong phanh (Năm 2014...): “Hướng dẫn học sinh chế tạo và sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong học tập chương dòng điện 10