Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua việc tổ chức hoạt động tự làm một số thí nghiệm đơn giản sau khi học bài Các dạng cân bằng - cân bằng của một vật có mặt chân đế (SGK Vật lí 10 THPT)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu "Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua việc tổ chức hoạt động tự làm một số thí nghiệm đơn giản sau khi học bài Các dạng cân bằng - cân bằng của một vật có mặt chân đế (SGK Vật lí 10 THPT)" nhằm củng cố, đào sâu, mở rộng các kiến thức đã học, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua việc tổ chức hoạt động tự làm một số thí nghiệm đơn giản sau khi học bài Các dạng cân bằng - cân bằng của một vật có mặt chân đế (SGK Vật lí 10 THPT)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TỰ LÀM MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN SAU KHI HỌC BÀI “CÁC DẠNG CÂN BẰNG. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ” (SGK VẬT LÍ 10 THPT) Người thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Thanh Chức vụ: Giáo viên, tổ trưởng chuyên môn SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật lí 1
MỤC LỤC Trang 1. MỞ ĐẦU 1 1.1 Lí do chọn đề tài…………............…...…….………………… 1 1.2 Mục đích nghiên cứu…………………...................………… 2 1.3 Đối tượng nghiên cứu………………………………………… 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu…………….….......……………… 2 2. NỘI DUNG 3 2.1 Cơ sở lí luận .................................................................................. 3 2.1.1 Chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy 3 học Vật lí ở trường phổ thông................................................................ 2.1.1.1 Các yêu cầu đối với việc chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn 3 giản......................................................................................... 2.1.1.2 Sự cần thiết của việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm 3 đơn giản trong dạy học Vật lí....................................................... 2.1.1.3 Thí nghiệm Vật lí ở nhà là một loại bài tập mà giáo viên giao cho từng học sinh hoặc nhóm học sinh thực hiện ở 4 nhà....... 2.1.2 Tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập .. 5 2.1.2.1 Tính tích cực trong học tập của học sinh.......................... 5 2.1.2.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong hoạt động học tập 5 2.2 Thực trạng vấn đề ………………………………….............. 6 2.2.1 Tình hình giảng dạy của giáo viên................................................. 6 2.2.2 Tình hình học tập của học sinh...................................................... 6 2.2.3 Tình hình thiết bị thí nghiệm.......................................................... 6 2.2.4 Nguyên nhân về thực trạng học tập của học 6 sinh ................................ 2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn 7 đề............................ 2.3.1 Quy trình thực hiện........................................................................ 7 2.3.2 Các nhiệm vụ học tập mà giáo viên đã giao cho học sinh thực hiện và một số sản phẩm của học 7 sinh.................................................... 2.3.2.1 Thí nghiệm nghiên cứu về trọng tâm vật rắn............ 7 2.3.2.2 Thí nghiệm nghiên cứu các dạng cân bằng của vật rắn... 9 2.3.2.3 Thí nghiệm nghiên cứu mức vững vàng của vật có mặt 10
chân đế.......................................................................................... 2.3.3 Tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩm, tiến hành thí nghiệm 12 với thiết bị đã chế tạo............................................................................ 2.4 Hiệu quả của giải pháp................................................................... 12 2.4.1 Đối với học sinh............................................................................ 12 2.4.2 Đối với bản thân giáo viên............................................................ 13 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 13 3.1 Kết luận........................................................................................... 13 3.2 Kiến nghị......................................................................................... 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO 15
1. MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài Cùng với sự phát triển nhanh chóng của thế giới trên mọi lĩnh vực và để đạt được mục tiêu xây dựng thành công Chủ nghĩa Xã hội, Đảng và nhà nước ta luôn coi “giáo dục là quốc sách hàng đầu” và đang thực hiện quá trình đổi mới giáo dục một cách toàn diện nhằm mục tiêu“ đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm mỹ và nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; hình thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc” [1] . Luật GD đã nêu “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.” Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm vì vậy một trong những khâu quan trọng của quá trình đổi mới phương pháp dạy học Vật lí là phải tăng cường các hoạt động thực nghiệm của học sinh trong quá trình học tập. Học sinh không những cần được làm quen và tiến hành thí nghiệm trong giờ học chính khóa mà còn ở các giờ học tự chọn, không những trên lớp học mà còn ở ngoài lớp, ở nhà. Việc đưa thí nghiệm vào dạy học làm cho học sinh tiếp cận với con đường nghiên cứu khoa học của các nhà khoa học và tiếp thu các kiến thức một cách dễ dàng và sâu sắc hơn. Thông qua hoạt động thực nghiệm vật lý, học sinh sẽ được củng cố, mở rộng kiến thức, rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo; giáo dục tổng hợp và tinh thần làm việc tập thể; kích thích sự hứng thú, phát huy cao độ tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo. Đặc biệt, hình thức tố chức cho học sinh tự thiết kế, chế tạo dụng cụ và tiến hành các thí nghiệm đơn giản sẽ đem lại hiệu quả dạy học rất cao vì nó phù hợp với đặc thù bộ môn, đáp ứng được yêu cầu đổi mới dạy học hiện nay là lấy người học làm trung tâm. Lúc này học sinh tiến hành thí nghiệm Vật lí trong điều kiện không có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của giáo viên vì vậy đòi hỏi cao độ tính tự giác, tự lực, tích cực của học sinh trong học tập. Cũng khác với các loại thí nghiệm khác, thí nghiệm Vật lí ở nhà chỉ đòi hỏi học sinh sử dụng các dụng cụ thông dụng trong đời sống, những vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền hoặc các dụng cụ thí nghiệm đơn giản được học sinh chế tạo từ những vật liệu này. Chính đặc điểm này tạo nhiều cơ hội phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ nhằm hoàn thành nhiệm vụ được giao. [3] 1
Qua quá trình dạy học bài “Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế” (SGK Vật lí 10 THPT), tôi nhận thấy bài học này không có thí nghiệm theo yêu cầu của SGK, tuy nhiên kiến thức bài học có sự liên hệ thực tiễn rất phong phú, rất gần gũi và có nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Có thể sử dụng rất nhiều dụng cụ và thí nghiệm đơn giản, dễ kiếm từ cuộc sống để minh họa cho bài học. Chính vì vậy tôi đã giao nhiệm vụ về nhà cho học sinh tự thiết kế, chế tạo và tiến hành một số thí nghiệm đơn giản liên quan đến nội dung bài học và nhận thấy hiệu quả rất tốt của hoạt động này. Vì vậy tôi xin trao đổi kinh nghiệm với các bạn đồng nghiệp qua đề tài SKKN năm 2017 của tôi là: “PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TỰ LÀM MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN SAU KHI HỌC BÀI “CÁC DẠNG CÂN BẰNG. CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ” (SGK VẬT LÍ 10 THPT). 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động cho học sinh thiết kế, chế tạo và tiến hành các thí nghiệm đơn giản sau khi học bài “Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế” (SGK Vật lí 10 THPT) nhằm củng cố, đào sâu, mở rộng các kiến thức đã học, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 1.3 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động thiết kế, chế tạo và tiến hành các thí nghiệm đơn giản liên quan đến nội dung bài học “Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế” (SGK Vật lí 10). 1.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết. Phương pháp thực hành thí nghiệm. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 2
2. NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận 2.1.1 Chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 2.1.1.1 Các yêu cầu đối với việc chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản Việc chế tạo dụng cụ thí nghiệm đòi hỏi ít vật liệu. Các vật liệu này đơn giản, rẻ tiền, dễ kiếm. [2] Dễ chế tạo dụng cụ thí nghiệm từ việc gia công các vật liệu bằng các công cụ thông thường như kìm, buá, kéo, cưa, giũa. Chính nhờ đặc điểm này của các dụng cụ thí nghiệm đơn giản, trong một số trường hợp, ta có thể làm được một số thí nghiệm mà không thể tiến hành được với các dụng cụ có sẵn trong phòng thí nghiệm. [2] Dễ lắp ráp, tháo rời các bộ phận của dụng cụ thí nghiệm. Vì vậy, với cùng một dụng cụ thí nghiệm, trong nhiều trường hợp ta chỉ cần thay thế các chi tiết phụ trợ là có thể làm được thí nghiệm khác. [2] Dễ bảo quản, vận chuyển và an toàn trong chế tạo cũng như trong quá trình bố trí, tiến hành thí nghiệm. [2] Việc bố trí và tiến hành thí nghiệm với những dụng cụ thí nghiệm cũng đơn giản, không tốn nhiều thời gian. [2] Hiện tượng Vật lí diễn ra trong thí nghiệm với dụng cụ thí nghiệm đơn giản phải rõ ràng, dễ quan sát. [2] 2.1.1.2 Sự cần thiết của việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí Việc giao cho học sinh nhiệm vụ thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản để tiến hành các thí nghiệm Vật lí có tác dụng trên nhiều mặt góp phần nâng cao chất lượng kiến thức, phát triển năng lực hoạt động trí tuệ thực tiễn độc lập và sáng tạo của học sinh. [2] Do được tự tay chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm để tiến hành các thí nghiệm, học sinh nắm vững kiến thức hơn, chính xác và bền vững hơn. Trong nhiều trường hợp, việc tiến hành thí nghiệm, giải thích hoặc tiên đoán kết quả thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải huy động các kiến thức đã học ở nhiều phần khác nhau của Vật lí. Thông qua đó, các kiến thức mà học sinh lĩnh hội được củng cố, đào sâu, mở rộng và hệ thống hóa. [2] Việc sử dụng các thí nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông còn cần thiết, bởi vì với các thiết bị có sẵn trong phòng thí nghiệm, trong nhiều trường hợp, “cái hiện đại” của các thiết bị này che lấp mất bản chất Vật lí của hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm mà học sinh cần nhận thức rõ. [2] Lịch sử phát triển của Vật lí cho thấy: Những phát minh cơ bản thường gắn với các dụng cụ thí nghiệm đơn giản để nghiên cứu nguyên tắc của những thí nghiệm do các nhà bác học đã tiến hành (thí nghiệm của Galilê về 3
chuyển động nhanh dần đều trên máng nghiêng, thí nghiệm con lắc Huygen xác định gia tốc trọng trường, thí nghiệm của Tôrixeli xác định áp suất khí quyển, các thí nghiệm lịch sử về các định luật chất khí, các thí nghiệm của Farađây về cảm ứng điện từ...) góp phần chỉ ra cho học sinh thấy con đường hình thành và phát triển các kiến thức Vật lí, bồi dưỡng cho học sinh các phương pháp nhận thức Vật lí, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm. [2] Nhiệm vụ thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản và tiến hành các thí nghiệm với chúng làm tăng hứng thú học tập, tạo niềm vui vủa sự thành công trong học tập, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. [2] Ngoài ra, dụng cụ thí nghiệm đơn giản tự làm còn có ưu điểm là phục vụ rất kịp thời và đắc lực cho việc đổi mới nội dung và phương pháp dạy học, nâng cao hiệu quả dạy học, thậm chí của từng giờ học. [2] 2.1.1.3 Thí nghiệm Vật lí ở nhà là một loại bài tập mà giáo viên giao cho từng học sinh hoặc nhóm học sinh thực hiện ở nhà Khác với các loại thí nghiệm khác, học sinh tiến hành thí nghiệm Vật lí trong điều kiện không có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của giáo viên.Vì vậy, loại thí nghiệm này đòi hỏi cao độ tự giác, tự lực của học sinh trong học tập. [3] Cũng khác với các loại thí nghiệm khác, thí nghiệm Vật lí ở nhà chỉ đòi hỏi học sinh sử dụng các dung cụ thông dụng trong đời sống, những vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền hoặc các dụng cụ thí nghiệm đơn giản được học sinh chế tạo từ những vật liệu này. Chính đặc điểm này tạo nhiều cơ hội phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ nhằm hoàn thành nhiệm vụ được giao. [3] Loại thí nghiệm này khác với các loại bài làm khác của học sinh ở nhà ở chỗ: Nó đòi hỏi sự kết hợp giữa hoạt động trí óc và hoạt động chân tay của học sinh. [3] Với những đặc điểm trên, thí nghiệm Vật lí ở nhà có tác dụng trên nhiều mặt đối với việc phát triển nhân cách của học sinh: Quá trình tự lực thiết kế phương án thí nghiệm, lập kế hoạch thí nghiệm, chế tạo hoặc lựa chọn dụng cụ, bố trí tiến hành thí nghiệm, xử lí kết quả thí nghiệm thu thập được góp phần vào việc phát triển năng lực hoạt động trí tuệ thực tiễn của học sinh. Việc thực hiện và hoàn thành các công việc trên sẽ làm tăng rõ rệt hứng thú học tập, tạo niềm vui của sự thành công trong học tập của học sinh. Việc thiết kế phương án thí nghiệm, tiên đoán hoặc giải thích các kết quả thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải huy động các kiến thức đã học, mà nhiều khi ở các phần khác nhau của Vật lí. Nhờ vậy, chất lượng kiến thức của học sinh được nâng cao. Thí nghiệm Vật lí ở nhà có tác dụng làm phát triển những kĩ năng, kĩ xảo thí nghiệm, các thói quen của người làm thực nghiệm mà học sinh đã thu được trong các loại thí nghiệm khác. [3] 4
Loại thí nghiệm này cũng tạo điều kiện cho giáo viên cá thể hóa quá trình học tập của học sinh bằng cách giao cho các đối tượng học sinh khác nhau nhiệm vụ chế tạo dụng cụ thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm với mức độ khó dễ khác nhau, nông sâu khác nhau và mức độ hướng dẫn khác nhau về cách chế tạo, lựa chọn dụng cụ, tiến hành thí nghiệm... được thể hiện trong đề bài. [3] Khi sử dụng loại thí nghiệm này trong dạy học Vật lí, giáo viên cần bố trí thời gian để học sinh báo cáo trước toàn lớp các kết quả đã đạt được, giới thiệu những sản phẩm của mình, nhận được sự đánh giá của giáo viên và tập thể cũng như động viên và khen thưởng kịp thời. [3] Thí nghiệm Vật lí ở nhà không những nhằm đào sâu, mở rộng các kiến thức đã học mà trong nhiều trường hợp các kết quả mà học sinh thu được sẽ là cứ liệu thực nghiệm cho việc nghiên cứu kiến thức mới ở các bài học sau trên lớp. Nội dung của các thí nghiệm Vật lí ở nhà không phải là sự lặp lại nguyên xi các thí nghiệm đã làm ở trên lớp mà phải có nét mới, không đơn thuần chỉ là sự tiến hành thí nghiệm với những hướng dẫn chi tiết. [3] Nội dung các loại bài làm ở nhà này rất phong phú, có thể ra nhiều dạng khác nhau: Mô tả phương án thí nghiệm, yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm, tiên đoán hoặc giải thích kết quả thí nghiệm; cho trước các dụng cụ, yêu cầu học sinh thiết kế phương án thí nghiệm để đạt được một mục đích nhất định (quan sát thấy một hiện tượng, xác định được một đại lượng Vật lí); yêu cầu học sinh chế tạo một dụng cụ thí nghiệm đơn giản từ các vật liệu cần thiết cho trước, rồi tiến hành thí nghiệm với những dụng cụ này nhằm đạt được một mục đích nào đó... Nội dung của các thí nghiệm Vật lí ở nhà có thể mang tính chất định tính hoặc định lượng. [3] 2.1.2 Tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 2.1.2.1 Tính tích cực trong học tập của học sinh a) Khái niệm tính tích cực trong học tập Tính tích cực trong học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự cố gắng cao về nhiều mặt trong học tập. Học tập là một trường hợp riêng của nhận thức “một sự nhận thức làm cho dễ dàng đi và được thực hiện dưới sự chỉ đạo của giáo viên” (P.N.Erddơniev, 1974). Vì vậy, nói tới tích cực học tập thực chất là nói đến tích cực nhận thức. Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức của học sinh, đặc trưng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức. [7] b) Các biểu hiện của tính tích cực trong học tập Tính tích cực của học sinh trong học tập biểu hiện qua các hành động cụ thể như: tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập; sẵn sàng, hồ hởi đón nhận các nhiệm vụ; tự giác thực hiện các nhiệm vụ; mong muốn được đóng góp ý kiến với giáo viên, với bạn bè; cố gắng hoàn thành công việc bằng mọi cách; thường xuyên trao đổi với bạn bè;… 5
2.1.2.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong hoạt động học tập a) Khái niệm năng lực sáng tạo Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất hoặc tinh thần, tìm ra các mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới. [7] b) Các biểu hiện của sự sáng tạo trong nghiên cứu vật lí Những hành động của học sinh trong học tập có mang tính sáng tạo như: đưa ra được các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ; đề xuất được những sáng kiến kĩ thuật để thí nghiệm chính xác hơn, dụng cụ bền đẹp hơn; đưa ra dự đoán kết quả các thí nghiệm; so sánh được các phương án thí nghiệm; vận dụng kiến thức để giải thích hiện tượng vật lí, kết quả thí nghiệm hoặc các ứng dụng trong kĩ thuật;... 2.2 Thực trạng vấn đề Trên cơ sở thực tế dạy học bộ môn Vật lí ở trường THPT Yên Định 3, huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa, tôi nhận thấy một số thực trạng sau: 2.2.1 Tình hình giảng dạy của giáo viên Ở nhiều bài học, giáo viên vẫn mang nặng phương pháp truyền thụ, thuyết trình, thông báo. Giáo viên gần như chỉ tiến hành thí nghiệm biểu diễn trong các bài có yêu cầu sử dụng thí nghiệm tối thiểu; ít chế tạo thêm các dụng cụ thí nghiệm; Các giáo viên rất ít tổ chức hướng dẫn cho học sinh tự thiết kế, chế tạo và tiến hành các thí nghiệm vật lí. Đối với bài học “Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế” (SGK Vật lí 10) không có thí nghiệm được cấp vì vậy giáo viên giảng dạy chủ yếu sử dụng phương pháp thuyết trình, chưa có giáo viên nào tổ chức hoạt động cho học sinh tự thiết kế, chế tạo và tiến hành các thí nghiệm đơn giản liên quan đến nội dung bài học. 2.2.2 Tình hình học tập của học sinh Kết quả học tập của rất nhiều học sinh chỉ ở mức độ nhớ các khái niệm, hiện tượng, công thức và vận dụng được các công thức để giải các bài tập. HS chưa vận dụng được kiến thức để giải thích các hiện tượng vật lí trong thực tế, không biết về các ứng dụng của kiến thức vật lí trong đời sống và kĩ thuật. Học sinh chưa hứng thú, chưa phát huy được tính tích cực trong học tập. Các kĩ năng thực nghiệm còn rất yếu. Học sinh chưa từng được thiết kế, chế tạo các thí nghiệm đơn giản; Khả năng diễn đạt, thuyết trình của học sinh về một vấn đề còn rất kém, thường lúng túng khi diễn đạt ý tưởng của mình hoặc điều muốn hỏi. 6
2.2.3 Tình hình thiết bị thí nghiệm của nhà trường Nhà trường được trang bị khá đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm tối thiểu cho dạy học nội khóa theo yêu cầu SGK và các thiết bị thí nghiệm sử dụng tốt và hiệu quả. Tuy nhiên các thí nghiệm không có trong danh mục thiết bị thí nghiệm tối thiểu thì không được cấp vì vậy nhiều bài học trong SGK có nêu thí nghiệm nhưng không có dụng cụ để tiến hành, trong đó có bài “Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế” (SGK Vật lí 10) Các thiết bị thí nghiệm đơn giản tự làm rất ít. 2.2.4 Nguyên nhân về thực trạng học tập của học sinh Việc dạy và học theo chương trình nội khoá vẫn còn rất nặng nề do điều kiện thời gian hạn hẹp, trang thiết bị thí nghiệm chưa đầy đủ để tất cả các học sinh đều được tham gia tiến hành thí nghiệm, việc dạy học trên lớp chưa tăng cường hoạt động, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh; các em ít được trực tiếp tiến hành các thí nghiệm và ít có điều kiện để vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nhiều em còn cảm thấy chưa yêu thích môn học và không tích cực trong học tập. Trong dạy học nội khóa đã được trang bị một số thiết bị thí nghiệm tối thiểu tuy nhiên những thiết bị chế tạo sẵn đó đôi khi không gần gũi và quen thuộc với thực tiễn nên các em khó liên hệ và vận dụng vào cuộc sống. Đa số các dụng cụ thí nghiệm được cấp đều là thí nghiệm định lượng phục vụ mục đích nghiên cứu khảo sát các định luật vật lí, ít thí nghiệm định tính về các hiện tượng vật lí. Giáo viên đã có nhiều cố gắng trong việc thay đổi phương pháp dạy học nhưng vẫn chưa thực sự hiệu quả đối với mọi đối tượng học sinh và tất cả các nội dung kiến thức. 2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề Trước thực trạng đó, tôi thấy một trong những giải pháp để khắc phục là đối với những bài học, những chương trong SGK có nội dung phù hợp, giáo viên có thể tổ chức hoạt động cho HS tự thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản và sử dụng các dụng cụ đó để tiến hành các thí nghiệm để HS được vận dụng kiến thức bài học giải thích các hiện tượng Vật lí có liên quan nhằm củng cố, mở rộng các kiến thức trong chương trình nội khóa; rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng Vật lí trong thực tiễn; rèn luyện kĩ năng thực hành; kích thích sự hứng thú, tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS. Và bài “Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế” (SGK Vật lí 10 THPT) là một bài rất phù hợp để áp dụng hình thức tổ chức trên vì bài này không có thí nghiệm theo yêu cầu của SGK, tuy nhiên kiến thức bài học có sự liên hệ thực tiễn rất phong phú, rất gần gũi và có nhiều 7
ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Có thể sử dụng rất nhiều dụng cụ và thí nghiệm đơn giản, dễ kiếm từ cuộc sống để minh họa cho bài học. 2.3.1 Quy trình thực hiện Bước thứ nhất: giáo viên giao nhiệm vụ cho các nhóm học sinh. Giáo viên định hướng và giúp đỡ trong quá trình học sinh tham gia thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm và tiến hành các thí nghiệm về “Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế”. Bước thứ hai: Tổ chức cho học sinh một tiết để các nhóm ra mắt sản phẩm, trình bày và thuyết trình về các thí nghiệm mà nhóm mình đã chế tạo. 2.3.2 Các nhiệm vụ học tập mà giáo viên đã giao cho học sinh thực hiện và một số sản phẩm của học sinh Tôi sẽ giao cho học sinh các nhiệm vụ học tập gồm: 03 nhiệm vụ chế tạo dụng cụ thí nghiệm về trọng tâm của các vật rắn; 03 nhiệm vụ chế tạo dụng cụ thí nghiệm để nghiên cứu sự cân bằng của vật có mặt chân đế; 05 nhiệm vụ nghiên cứu các dạng cân bằng của vật rắn; 8
2.3.2.1 Thí nghiệm nghiên cứu về trọng tâm vật rắn * Thí nghiệm 1: Thí nghiệm nghiên cứu trọng tâm của các vật rắn mỏng, phẳng có hình dạng khác nhau + Mục đích: Xác định trọng tâm của các vật rắn mỏng, phẳng và có hình dạng khác nhau. Nhận xét về vị trí trọng tâm của các vật. + Chế tạo vật mỏng, phẳng: Dùng tấm bìa giấy cứng (cắt từ các vỏ hộp các tông) hoặc từ một miếng tôn sắt cắt thành các vật có hình dạng khác nhau như sau: . Hình3. Các vật rắn mỏng phẳng có hình dạng khác nhau Có các phương án sau để xác định trọng tâm của các vật rắn mỏng, phẳng: Phương án 1: Xác định trọng tâm bằng cách dùng dây dọi Phương án 2: Xác định trọng tâm bằng cách dịch vật dần ra ngoài mép bàn Phương án 3: Xác định trọng tâm bằng cách đặt vật tựa trên đầu nhọn Các dụng cụ cần thiết và bố trí thí nghiệm cho các phương án như các hình sau: 9
Hình 4. Xác định Hình 5. Xác định trọng Hình 6. Xác định trọng trọng tâm bằng cách tâm vật rắn bằng cách tâm của vật rắn bằng dùng dây dọi dịch vật ra ngoài mép bàn cách đặt vật tựa trên đầu nhọn + Nhận xét: Phương án 3 cho kết quả chính xác nhất và dễ tiến hành nhất, nhưng không sử dụng để xác định trọng tâm của những vật mỏng, phẳng có dạng hình vành khăn hoặc đường như phương án 1 và 2. + Kết quả: Trọng tâm có thể nằm trên vật hoặc ở ngoài vật. *Thí nghiệm 2: Thí nghiệm xác định trọng tâm của vật hình khối (củ khoai tây) + Mục đích: Vận dụng đặc điểm của trạng thái cân bằng của vật được treo để xác định trọng tâm của vật hình khối (củ khoai tây) + Các dụng cụ cần thiết và bố trí thí nghiệm như hình 7. + Tiến hành: Treo củ khoai lên, xuyên 1 que thẳng dọc theo phương dây treo. Làm như vậy với các vị trí khác trên củ khoai. Hình 8. Hệ vật cân bằng trên điểm tựa * Thí nghiệm 3: Thí nghiệm nghiên cứu xem cần gắn kết các vật như thế nào để được một hệ cân bằng trên điểm tựa (ý nghĩa của việc xác định trọng tâm) +Mục đích: Tìm hiểu ý nghĩa của việc xác định trọng tâm vật rắn. + Các dụng cụ cần thiết và bố trí như hình 8. + Tiến hành: Đặt viên đất nặn tại các vị trí khác nhau trên thước để tìm vị trí đặt sao cho hệ cân bằng. + Kết quả: hệ vật có điểm tựa cân bằng khi trọng tâm của hệ đặt trên điểm tựa. 2.3.2.2 Thí nghiệm nghiên cứu các dạng cân bằng của vật rắn * Thí nghiệm 4: Thí nghiệm nghiên cứu các trạng thái cân bằng của một cái thước được treo. 10
+ Mục đích: Minh họa và tìm đặc điểm của các trạng thái cân bằng của cái thước có trục quay cố định. + Các dụng cụ cần thiết và bố trí như hình 9. + Tiến hành: treo thước cân bằng ở các vị trí khác nhau của trục quay rồi xác định đặc điểm của các dạng cân bằng. + Kết quả: Trạng thái cân bằng bền (trục quay ở trên trọng tâm) có vị trí trọng tâm thấp nhất so với vị trí lân cận. Trạng thái cân bằng không bền (trục quay ở dưới trọng Hình 9. Nghiên cứu các tâm) có vị trí trọng tâm cao nhất so với vị trí lân dạng cân bằng của cái cận. Trạng thái cân bằng phiếm định có trục quay thước có trục quay đi qua trọng tâm. * Thí nghiệm 5: Thí nghiệm nghiên cứu các trạng thái cân bằng của quả bóng bàn khi đặt trên các mặt nhẵn có dạng khác nhau + Mục đích: Minh họa và tìm đặc điểm của các trạng thái cân bằng của quả bóng khi đặt trên các mặt nhẵn có dạng khác nhau. + Các dụng cụ cần thiết như hình 10. + Tiến hành: Đặt quả bóng nằm cân bằng trên mặt phẳng, cong lồi, cong lõm. Nhận xét về các vị trí cân bằng của nó và tìm đặc Hình 10. Quả bóng ở trạng điểm của các vị trí này. thái cân bằng không bền + Nhận xét: Nguyên nhân gây ra các dạng cân bằng của quả bóng là do độ cao tương đối của vị trí cân bằng so với các vị trí lân cận. *Thí nghiệm 6: Chế tạo một vật có thể thay đổi được vị trí trọng tâm để nghiên cứu các dạng cân bằng của vật rắn, từ đó rút ra phương pháp xác định trọng tâm của một vật có hình dạng bất kì. +Mục đích: Chế tạo một vật có thể thay đổi vị trí trọng tâm + Vật được chế tạo như hình 11. + Tiến hành: Dịch chuyển hai thanh sắt đồng thời để thay đổi vị trí trọng tâm của hệ. Quan sát và xác định các trạng thái cân bằng của hệ. + Vận dụng: Muốn xác định trọng tâm của hệ ta tìm vị trí đặt được vật ở trạng thái cân bằng phiếm định. Trọng tâm của hệ ở vị trí điểm tựa. Hình 11. Dụng cụ thí nghiệm có thể thay đổi được vị trí trọng tâm 11
* Thí nghiệm 7: Chế tạo con lật đật từ vỏ trứng + Mục đích: Chế tạo một con lật dật từ vỏ trứng. + Các dụng cụ cần thiết: vỏ trứng; xi lanh; cát khô; xi măng;… + Kết quả: Vỏ trứng có thể đứng thẳng trên mặt nhẵn, nằm ngang và có thể lắc lư mà không đổ. Hình 12. Những con lật đật làm từ vỏ trứng 12
* Thí nghiệm 8: Chế tạo các hệ cân bằng từ các dụng cụ như: bút chì; bút bi; dao díp; đinh… + Mục đích: Củng cố và vận dụng đặc điểm của dạng cân bằng bền của vật rắn có trục quay + Các hệ cân bằng được tạo ra như trong hình 13. . . . Hình 13. Các hệ cân bằng bền được chế tạo từ bút chì, bút bi, dao díp, đinh, … 2.3.2.3 Thí nghiệm nghiên cứu mức vững vàng của vật có mặt chân đế * Thí nghiệm 9: Thí nghiệm nghiên cứu sự cân bằng của vật có mặt chân đế + Mục đích: Nghiên cứu xem vật có mặt chân đế cân bằng hoặc đổ khi nào + Có hai phương án chế tạo dụng cụ như trong hình 14 và hình 15: + Tiến hành: thay đổi độ nghiêng của vật, quan sát phương dây dọi so với mặt chân đế khi vật cân bằng hoặc đổ. + Kết quả: Vật cân bằng khi trọng lực đi qua mặt chân đế. Vật đổ khi trọng lực rơi ra ngoài mặt chân đế. Hình 14. Sự cân bằng Hình 15. Sự cân bằng của một của vật có mặt chân đế khung hình hộp chữ nhật * Thí nghiệm 10: Thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hưởng các yếu tố: khối lượng của vật, độ cao trọng tâm của vật, diện tích mặt chân đế đến mức vững vàng cân bằng của vật rắn. + Mục đích: Nghiên cứu về mức vững vàng cân bằng của vật có mặt chân đế. 13
+ Dụng cụ thí nghiệm và bố trí như các hình sau: + Kết quả: Vật có khối lượng càng lớn, có độ cao trọng tâm càng thấp hoặc có diện tích mặt chân đế càng lớn thì có mức vững vàng cân bằng càng cao. Hình 18. Sự phụ thuộc của Hình 16. Hai vật chỉ có Hình 17. Sự phụ thuộc của . mức vững vàng vào diện tích khối lượng khác nhau mức vững vàng vào độ cao mặt chân đế của củ khoai * Thí nghiệm 11: Làm tăng mức vững vàng của cây nến; bật lửa; bút chì… + Mục đích: Vận dụng kiến thức các yếu tố ảnh hưởng đến mức vững vàng cân bằng của vật có mặt chân đế + Các dụng cụ cần thiết như trong hình 19. + Tiến hành: Nhỏ sáp nến nóng chảy vào các đế gỗ rồi dán các vật khác vào. Đợi cho sáp nến đông cứng lại tức là các vật đã được tăng diện tích mặt chân đế. Tiến hành làm đổ vật và so sánh với khi chưa dán đế. + Kết quả: mức vững vàng của vật được Hình 19. Các vật được tăng mức tăng lên khi vật được gắn vào đế mới. vững vàng bằng cách tăng diện tích mặt chân đế 2.3.3 Tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩm, tiến hành thí nghiệm với thiết bị đã chế tạo Thời gian: có thể sử dụng tiết học tự chọn hoặc tổ chức một buổi ngoại khóa. 14
Các nhóm báo cáo sản phẩm, tiến hành thí nghiệm với thiết bị đã chế tạo và trả lời các chất vấn và thắc mắc của giáo viên và các bạn học sinh khác. Khi báo cáo kết quả trước các thầy cô giáo một số em đại diện cho các nhóm lúc đầu còn tỏ ra chưa tự tin về khả năng thuyết trình của mình trước đông người, nhưng sau đó các em đã tỏ ra rất tự tin và báo cáo rất lưu loát kết quả mà nhóm của mình đã làm được. 2.4 Hiệu quả của giải pháp 2.4.1 Đối với học sinh a, Những biểu hiện của tính tích cực trong hoạt động của học sinh Các em đều tự nguyện tham gia vào các hoạt động ngoại khóa một cách tích cực, thoải mái, nhiệt tình. Các thành viên của mỗi nhóm đều thực hiện nghiêm túc và hiệu quả nhiệm vụ của nhóm mình. Học sinh đều tích cực hoàn thành nhiệm vụ của mình. Khi có vấn đề chưa hiểu hoặc khó khăn không giải quyết được thì các em đã mạnh dạn nhờ giáo viên giúp đỡ. Khi giáo viên hướng dẫn, các em rất chăm chú lắng nghe và suy nghĩ rất tích cực theo hướng giáo viên gợi mở. Sau đó, đa số các nhóm đều có thể tự tìm ra cách giải quyết cho mình. Có nhiều em nghĩ ra phương án thí nghiệm để giải quyết nhiệm vụ được giao thì các em đã mạnh dạn trình bày ý tưởng với giáo viên và các bạn cùng nhóm. Có nhiều thí nghiệm khó thành công, như: chế tạo con lật đật từ vỏ trứng, chế tạo vật có thể thay đổi vị trí trọng tâm.…nhưng các em cũng không nản chí. Các em biểu diễn thí nghiệm nhiều lần và cố tìm hiểu nguyên nhân cũng như tìm cách để thí nghiệm thành công hơn. Tất cả các nhóm đều cố gắng để hoàn thành nhiệm vụ được giao. Ngoài ra, các em còn cố gắng để có sản phẩm đẹp, bền và có thể sử dụng trong giờ học của các em khóa sau. Các em đều rất háo hức mong đợi đến buổi tổng kết để được ra mắt các sản phẩm mà các em đã chế tạo được và giao lưu với nhóm khác. b, Một số biểu hiện của tính sáng tạo của học sinh Hầu hết các nhóm đều đưa ra được cách chế tạo dụng cụ thí nghiệm. Ví dụ như nhóm lớn 1: các em đã tìm được cách chế tạo các vật mỏng phẳng từ bìa cứng; đưa ra được cách buộc dây treo vật; đưa ra được cách đánh dấu đường đi qua trọng tâm cho trường hợp vật có dạng hình vành khăn hoặc dạng đường,… Trong khi chế tạo dụng cụ thí nghiệm các nhóm đều đề xuất được sáng kiến để dụng cụ bền, đẹp hơn. Ví dụ: Nhóm lớn 2 đã nghĩ ra cách trang trí thêm cho vỏ trứng để được những con lật đật ngộ nghĩnh,… 15
Trong thí nghiệm có nhiều phương án, học sinh có thể so sánh được các phương án. Ví dụ trong nhiệm vụ 1, có ba phương án để xác định trọng tâm của vật rắn mỏng, phẳng. Nhóm lớn 1 đã suy luận được: nếu trong trường hợp xác định vị trí trọng tâm của các vật là các hình mà trọng tâm nằm trên vật thì phương án vật cân bằng trên điểm tựa là chính xác nhất và có thể dùng phương án này để kiểm tra các phương án khác. Học sinh có thể vận dụng kiến thức thu được một cách linh hoạt trong việc giải thích các hiện tượng thực tế. Các câu hỏi trong phần thi đố vui được dùng để kiểm nghiệm điều này. 2.4.2 Đối với bản thân giáo viên Quy trình đã lập có nội dung và phương pháp phù hợp đối với học sinh, có tính khả thi và đạt được hiệu quả, mục đích dạy học. Đây là một bài học kinh nghiệm và nguồn tham khảo để bản thân và các đồng nghiệp áp dụng vào giảng dạy cũng như tiếp tục nghiên cứu, phát triển về nội dung và phương pháp hơn nữa. Tổ chức thành công hoạt động này là một luồng gió mới về đổi mới phương pháp dạy học, góp phần thúc đẩy bản thân tôi và các đồng nghiệp tích cực trau dồi, bồi dưỡng chuyên môn nghiệp vụ, tiếp tục hăng say đổi mới phương pháp dạy học tích cực và hiệu quả hơn nữa, đồng thời bồi đắp lòng yêu nghề và sự tận tâm với học sinh. 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Qua kết quả của việc tổ chức hoạt động giao các nhiệm vụ tự thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản và tiến hành thí nghiệm với các dụng cụ đó cho HS lớp 10 ở trường THPT Yên Định 3 Thanh Hóa theo nội dung, phương pháp và hình thức đã xây dựng, tôi thấy hoạt động này đã đạt được hiệu quả dạy học rất cao, nó đã khắc phục được những điểm còn hạn chế của dạy học nội khóa, đó là HS đã được làm thí nghiệm và vận dụng kiến thức vào thực tiễn nhiều hơn. Nhờ đó, các em củng cố, mở rộng, đào sâu thêm các kiến thức, rèn luyện được kĩ năng, hình thành tình cảm thái độ đúng đắn. Hình thức mới mẻ và nội dung hấp dẫn, phù hợp của hoạt động đã thu hút HS tham gia một cách tích cực. Học tập một cách thoải mái, không gò bó tạo điều kiện cho HS chiếm lĩnh tri thức một cách tự nhiên, kích thích sự ham hiểu biết, tìm tòi và sáng tạo, rèn luyện cho HS thói quen học đi đôi với hành, gắn liền kiến thức lý thuyết với thực tiễn, đem lại hiệu quả rất rõ rệt trong việc phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS. 3.2 Kiến nghị Nhà trường và giáo viên cần có sự đầu tư, khai thác và sử dụng có hiệu quả các thí nghiệm vật lí đã có hơn nữa; nên bổ sung thêm các dụng cụ thí nghiệm cần thiết, có thể bằng cách tự chế tạo. 16
Giáo viên cần đa dạng hóa các hình thức dạy học, đổi mới phương pháp một cách hiệu quả, đặc biệt chú trọng vai trò trung tâm của học sinh trong qua trình hình thành kiến thức và kĩ năng. Nên tận dụng các giờ học tự chọn để tổ chức các hoạt động ngoại khóa cho học sinh. Giáo viên cần áp dụng hình thức tổ chức hoạt động tự làm thí nghiệm ở nhà cho học sinh vào nhiều bài học và nội dung kiến thức khác nữa. Xác nhận của BGH Cam kết: đề tài SKKN do tôi tự viết, không coppy của người khác, nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Ngày 16/4/2017 Tác giả: Nguyễn Thị Hoàng Thanh 17