Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học môn KHTN lớp 6 và lớp 7 nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường Phổ thông năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:66

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm rèn luyện khả năng nghiên cứu khoa học qua đó khả năng xử lí tình huống, công việc trong đời sống dần tiến bộ và hoàn thiện; Xây dựng hệ thống thí nghiệm tự làm có chất lượng cho các tiết học trong chương trình môn khoa học tự nhiên của trường Phổ thông năng khiếu TDTT Nghệ An.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học môn KHTN lớp 6 và lớp 7 nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường Phổ thông năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU TDTT NGHỆ AN ----------  ---------- SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ SÁNG TẠO ĐỒ DÙNG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 6 VÀ LỚP 7 NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU TDTT NGHỆ AN LĨNH VỰC / MÔN: VẬT LÍ Nhóm tác giả: Nguyễn Thị Hằng Phan Tiến Hùng Tổ: Khoa học Tự nhiên Năm thực hiện: 2022 - 2023 Số điện thoại: 0983802367 NĂM HỌC 2022-2023
MỤC LỤC PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ .......................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài: .............................................................................................. 1 2. Mục đích nghiên cứu. ........................................................................................ 2 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu. ........................................................................ 2 4. Phương pháp nghiên cứu. .................................................................................. 3 5. Tính mới của đề tài. ........................................................................................... 3 6. Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu. ...................................................................... 4 PHẦN II. NỘI DUNG .............................................................................................. 5 1. Cơ sở lý luận. ..................................................................................................... 5 1.1 Thiết bị, đồ dùng dạy học. ............................................................................ 5 1.2. Khái niệm về thiết bị dạy học: ................................................................... 5 1.3. Vai trò của thiết bị, đồ dùng dạy học . ....................................................... 5 2. Cơ sở thực tiễn. .................................................................................................. 7 2.1. Thực trạng việc sử dụng thiết bị, đồ dùng dạy học trong môn Khoa học tự nhiên tại trường Phổ thông năng khiếu TDTT Nghệ An ................................... 7 2.2. Thuận lợi ..................................................................................................... 7 2.3. Khó khăn ..................................................................................................... 8 2.4. Vai trò của chế tạo thiết bị trong giảng dạy vật lí nói chung và môn Khoa học tự nhiên 6, 7 nói riêng ở trường Năng khiếu TDTT Nghệ an. ................... 8 2.5. Tiêu chuẩn của thiết kế và sáng tạo thiết bị dạy học ................................... 9 3. Thực trạng của đề tài. ........................................................................................ 9 4. Thiết kế và sáng tạo một số thiết bị dạy học môn khoa học tự nhiên 6, 7 ........ 9 4.1. Mô tả giải pháp thiết kế và sáng tạo chiếc cân lò xo. ............................... 10 4.1.1. Cơ sở lý thuyết ....................................................................................... 10 4.1.2. Thiết bị: .................................................................................................. 11 4.1.3. Tiến trình thực hiện ................................................................................ 11 4.2. Mô tả giải pháp thiết kế và sáng tạo bộ thí nghiệm đo lực cản của nước. 22 4.2.1. Cơ sở lý thuyết ....................................................................................... 22 4.3. Mô tả giải pháp thiết kế và sáng tạo Kính tiềm vọng ............................... 30
4.3.1. Cơ sở lý thuyết ....................................................................................... 30 4.3.2. Tiến trình thực hiện ................................................................................ 32 4.3.3. Hình ảnh giáo viên và học sinh chế tạo ra tạo kính tiềm vọng .............. 32 4.3.4. Kết quả của sản phẩm ............................................................................ 39 5. Hiệu quả của đề tài .............................................................................................. 39 5.1. Khảo sát mức độ yêu thích thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học trước và sau khi áp dụng đề tài ................................................................................................. 39 5.1.1. Mục đích: ................................................................................................ 39 5.1.2. Nội dung và phương pháp khảo sát ........................................................ 39 5.2. Khảo sát về tính khả thi và tính cấp thiết của các giải pháp đề xuất ........ 43 5.3. Khả năng áp dụng ...................................................................................... 46 5.4. Lợi ích kinh tế - xã hôi .............................................................................. 47 PHẦN III. KẾT LUẬN .......................................................................................... 48 1. Kết luận ............................................................................................................ 48 2. Đề xuất ............................................................................................................. 48 2.1. Đối với nhà trường .................................................................................... 48 2.2. Đối với Sở Giáo dục và Đào tạo ............................................................... 48 Phần IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ PHẦN V. PHỤ LỤC ..................................................................................................
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Viết đầy đủ 1 TDTT Thể dục thể thao 2 GV&HS Giáo viên và học sinh 3 THCS Trung học cơ sở 4 KHTN Khoa học tự nhiên 5 GHĐ Giới hạn đo 6 PGS.TS Phó Giáo sư Tiến sĩ
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài: Năm học 2021-2022, là năm học đáng nhớ, đánh dấu sự thay đổi lớn trong giáo dục THCS với việc thay sách giáo khoa lớp 6. Đối với tất cả các môn học nói chung và môn khoa học tự nhiên nói riêng, việc dạy học theo lối truyền thụ một chiều đã buộc học sinh chấp nhận kiến thức một cách lý thuyết suông, thụ động, không gắn kết được với thực tiễn, học sinh không hình thành kỹ năng thì các kiến thức đó sẽ thật khô cứng và nhàm chán. Trong dạy học môn khoa học tự nhiên lớp 6 và lớp 7 giúp học sinh không những mở rộng vốn tri thức nào đó mà còn giúp các em hình thành năng lực tư duy, khả năng phán đoán và giải quyết vấn đề. Chính vì vậy, trong các giờ dạy học khoa học tự nhiên 6 nói riêng và môn khoa học thực nghiệm nói chung cần phải có thiết bị, đồ dùng dạy học để giúp học sinh khơi dậy và nuôi dưỡng khát vọng tự tìm ra câu trả lời cho một vấn đề đã nêu, cảm giác hài lòng khi đã nỗ lực khám phá để giải quyết thành công vấn đề nảy sinh để rồi từ đó kích thích sự phát triển năng lực tư duy, lòng say mê khám phá khoa học của học sinh. Đối với trường Phổ thông năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An, thực tế của việc đổi mới phương pháp dạy học và thay sách giáo khoa cho các lớp 6 ,7 với bộ môn Khoa học tự nhiên thay thế cho môn Lý, Sinh và có thêm kiến thức bộ môn Hóa trong chương trình cũ đòi hỏi giáo viên phải thay đổi tư duy khi soạn bài và lên lớp để bám sát yêu cầu của chương trình sách giáo khoa tổng thể 2018.Việc nâng cao chất lượng học tập ở bộ môn mà giáo viên trực tiếp giảng dạy là việc làm thường xuyên, cần thiết, là mục tiêu chính của giáo dục hiện nay. Phương pháp truyền đạt kiến thức kĩ năng chủ yếu phát huy tính tự lực, tích cực của học sinh. Môn vật lý trong khoa học tự nhiên 6, 7 là môn khoa học thực nghiệm gần như chiếm chủ yếu, nên việc hình thành kiến thức - kĩ năng cho học sinh khi dạy đa số là xuất phát từ thực nghiệm. Thí nghiệm chính học sinh tự làm, tự phân tích... rút ra kết luận. Do đó đồ dùng dạy học vật lý đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy thực nghiệm của giáo viên. Việc thiết kế và sáng tạo các thiết bị dạy học, các thí nghiệm thành công làm tăng hứng thú, tạo niềm vui bởi sự thành công trong việc dạy - học của giáo viên và học sinh. Đồng thời tạo niềm tin, kích thích tính tích cực, độc lập và phát huy khả năng tư duy sáng tạo và khả năng hoạt động nhóm của học sinh trong học tập. Kiến thức được hình thành thông qua các thí nghiệm thực hành 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, khả năng làm việc nhóm, tác phong làm việc khoa học trong thời đại công nghệ. Nhiều thiết bị dạy học chỉ áp dụng để chứng minh các định luật trong sách giao khoa nhưng không ứng dụng được trong thực tiễn. 1
Mặt khác, chương trình giáo dục phổ thông tổng thể được xây dựng theo hướng phát triển năng lực, gắn lý thuyết với thực hành, học lý thuyết bằng thực hành. Nhưng hiện tại thiết bị thí nghiệm bộ môn khoa học tự nhiên lớp 6, lớp 7 ở trường Năng khiếu rất hạn chế và hầu như không đầy đủ nên không gây hứng thú học tập cho các em học sinh. Chính những lý do trên trong quá trình giảng dạy mà chúng tôi gặp phải, nên chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học môn KHTN lớp 6 và lớp 7 nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường Phổ thông năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An”. 2. Mục đích nghiên cứu. Nghiên cứu đề tài: “Thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học môn KHTN lớp 6 và lớp 7 nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường Phổ thông năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An”. khắc phục được một số nhược điểm của thiết bị dạy học hiện có và thiết bị chưa có. Đáp ứng yêu cầu: - Vận dụng kiến thức kỹ năng đã học vào thực tiễn cuộc sống (mục Em có thể trong sách giáo khoa KHTN 6, 7). - Xây dựng kiến thức, trải nghiệm để phát hiện, hình thành vận dụng tri thức mới (Khám phá và hoạt động trong sách KHTN 6, 7). - Tạo hứng thú cho học sinh tham gia học môn khoa học tự nhiên tạo đam mê sáng tạo của học sinh. Sự đam mê và hứng thú đó góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn. - Giảm bớt áp lực bộ môn cho học sinh. - Rèn luyện kỹ năng tư duy sáng tạo, hoạt động nhóm cho học sinh. - Rèn luyện khả năng nghiên cứu khoa học qua đó khả năng xử lí tình huống, công việc trong đời sống dần tiến bộ và hoàn thiện. - Xây dựng hệ thống thí nghiệm tự làm có chất lượng cho các tiết học trong chương trình môn khoa học tự nhiên của trường Phổ thông năng khiếu TDTT Nghệ An. - Thực hiện nhiệm vụ giáo dục hiện nay mỗi thầy giáo, cô giáo là tấm gương đạo đức, tự học và sáng tạo. 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu. Nghiên cứu thiết bị dạy học môn KHTN 6, 7 phân môn Vật lý hiện có trong hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh lớp 6, 7 trường Phổ thông Năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An. Nghiên cứu, thiết kế và sáng tạo 3 thiết bị mới (dựa trên thiết bị đã có và chưa có trong phòng thí nghiệm của nhà trường). - Thíết bị thứ 1 : Cân ‘lò xo. 2
- Thiết bị thứ 2: Bộ dụng cụ đo lực cản của nước. - Thiết bị thứ 3: Kính tiềm vọng. Các phương pháp và kỹ thuật dạy học theo hướng phát triển năng lực, kỹ năng thực hành và vận dụng kiến thức trong học tập và liên hệ thực tiễn của bộ môn vật lý. 4. Phương pháp nghiên cứu. 4.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết. Nghiên cứu tài liệu thiết bị, phương pháp và kĩ thuật dạy học theo hướng phát triển năng lực bộ môn vật lí, sách giáo khoa môn Khoa học tự nhiên 6, 7 và một số môn khác có liên quan. Nghiên cứu thực trạng dạy và học vật lí ở trường Năng khiếu TDTT . 4.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn. - Nghiên cứu thiết bị, đồ dùng dạy học ở trường Năng khiếu, liệt kê các thí nghiệm tự làm, áp dụng cho một số bài dạy cụ thể ở môn khoa học tự nhiên 6, 7. - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các thí nghiệm đơn giản mà nhiệm vụ nghiên cứu đã đặt ra. - Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức liên quan đến các thí nghiệm đã thực hiện được. - Các thiết bị, vật dụng trong đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người có thể sử dụng để chế tạo thí nghiệm. - Thực tế nghiên cứu thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học xuất phát từ đam mê và kinh nghiệm nảy sinh trong qúa trình giảng dạy bộ môn vật lý. Với ý tưởng làm để phục vụ tiết dạy của chúng tôi khi đứng lớp giảng dạy có hiệu quả nhất. 5. Tính mới của đề tài. Tính mới thứ nhất của đề tài : Trong chương trình sách giáo khoa vật lý 6, 7 khi thực hiện một tiết dạy sự chuẩn bị của giáo viên là giáo án, đồ dùng dạy học. Sự chuẩn bị của học sinh là bài củ và thiết bị giáo viên yêu cầu, và nhiệm vụ về nhà học sinh hoàn thành bài tập. Còn trong chương trình sách giáo khoa môn khoa học tự nhiên 6, 7 ở cuối bài có mục ‘Em có thể” yêu cầu học sinh có thể tự thiết kế sản phẩm sau khi học xong bài, với yêu cầu này đòi hỏi giáo viên phải hướng dẫn học sinh và học sinh các nhóm phải cùng nhau làm và tạo ra sản phẩm, dụng cụ học tập để đáp ứng được mức độ hiểu bài và khả năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn. Để thể hiện được tính mới này của đề tài chúng tôi đã hướng đẫn được học sinh thiết kế và sáng tạo được đồ dùng học tập có thể ứng dụng vào thực tiễn, Qua đây nhằm tạo điều kiện cho các nhóm đều được tham gia vào quá trình thiết kế, tự làm sản phẩm cho nhóm mình, học sinh được trao đổi, chia sẻ những kiến thức đã học, kỹ năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, sáng tạo ý tưởng của bản thân, đam mê khám 3
phá, yêu thích khoa học. Việc tự làm dụng cụ học tập đã giúp các em rất hứng thú và yêu thích môn học tạo sự hứng thú trong học tập. Tính mới thứ hai của đề tài: Trong chương trình sách giáo khoa khoa học tự nhiên 6 - Bài 45 : Lực cản của nước là một bài dạy hoàn toàn mới đưa vào chương trình nên khi dạy bài này thiết bị dạy học của nhà trường không có, Ti vi ở lớp 6 chưa được lắp đặt. Nên trong quá trình dạy giáo viên rất khó triển khai được kiến thức đến học sinh. Tính mới của đề tài là giáo viên đã thiết kế, chế tạo và vận hành được thiết bị thi nghiệm đo lực cản của nước làm đồ dùng dạy học giúp cho học sinh hiểu bài, khám phá được kiến thức, hứng thú hăng say khám phá tri thức. 6. Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu. Đề tài nghiên cứu được thực hiện tại Trường Phổ thông năng khiếu TDTT Nghệ An. Trong quá trình dạy học môn vật lý, thực hành nhiều thí nghiệm tại trường chúng tôi đề xuất các vấn đề sau: + Tìm hiểu, phân tích và tổng hợp các bộ đồ dùng thí nghiệm hiện có của nhà trường rất hạn chế, một số thiết bị không có, đang tận dụng những thiết bị khối THPT. + Năm học 2021-2022 chúng tôi dạy KHTN 6 thiếu rất nhiều thiết bị nên trong quá trình tổ chức thí nghiệm biểu diễn không tiến hành được hầu như dạy chay.Việc thiết kế và sáng tạo thiết bị dạy học rất cần thiết. + Chọn lọc những thiết bị còn chất lượng và tận dụng những kinh nghiệm để chế tạo bộ thiết bị mới. Tận dụng gỗ hay mêca là vật liệu rẻ tiền và có rất nhiều trong thực tế. Bộ đồ dùng tổng hợp này chúng tôi làm và thực nghiệm giảng dạy trên lớp và hôm nay chúng tôi tổng hợp để viết nên đề tài này. Thời gian tiến hành nghiên cứu đề tài: bắt đầu từ đầu năm học 2022 - 2023 và kết thúc vào ngày 20 tháng 4 năm 2023. 4
PHẦN II. NỘI DUNG 1. Cơ sở lý luận. 1.1 Thiết bị, đồ dùng dạy học. 1.1.1. Khái niệm về thiết bị dạy học: Theo PGS. TS. Vũ Trọng Rỹ, “thiết bị dạy học hay phương tiện dạy học, đồ dùng dạy học là thuật ngữ chỉ một vật thể hoặc một tập hợp những đối tượng vật chất được giáo viên sử dụng với tư cách là phương tiện để điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh. Còn đối với học sinh thì đây là nguồn tri thức, là các phương tiện giúp học sinh lĩnh hội các khái niệm, định nghĩa, lý thuyết khoa học, hình thành ở họ những kỹ năng, kỹ xảo, đảm bảo cho việc giáo dục, phục vụ các mục đích dạy học và giáo dục”. Từ những khái niệm của các nhà khoa học, có thể hiểu: Thiết bị dạy học là hệ thống đối tượng vật chất, phương tiện dạy học được giáo viên, học sinh sử dụng trong quá trình dạy học nhằm đạt được mục tiêu dạy học đề ra. 1.1.2. Vai trò của thiết bị, đồ dùng dạy học . 1.1.2.1. Các giá trị giáo dục của thiết bị, đồ dùng dạy học: Thúc đẩy sự giao tiếp, trao đổi thông tin, giúp học sinh học tập có hiệu quả. Giúp học sinh tăng cường trí nhớ, làm cho việc học tập được lâu bền. Cung cấp thêm kiến thức, kinh nghiệm trực tiếp liên quan đến thực tiễn xã hội và môi trường sống. Giúp khắc phục những hạn chế của lớp học bằng cách biến cái không thể tiếp cận thành cái có thể tiếp cận được. Điều này thực sự đúng khi sử dụng phim mô phỏng và các phương tiện tương tự. Cung cấp kiến thức chung, qua đó học sinh có thể phát triển các hoạt động học tập khác. Giúp phát triển mối quan tâm về các lĩnh vực học tập khác và khuyến khích học sinh tham gia chủ động vào quá trình học tập, say mê nghiên cứu khoa học. 1.1.2.2. Vai trò và tác dụng của thiết bị, đồ dùng dạy học trong quá trình dạy học: + Thiết bị, đồ dùng dạy học là một bộ phận của nội dung và phương pháp dạy học. Lý luận dạy học đã khẳng định quá trình dạy học là một quá trình mà trong đó hoạt động dạy và hoạt động học phải là những hoạt động gắn bó khăng khít giữa các đối tượng xác định và có mục đích nhất định. 5
MỤC TIÊU NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP, KỸ THUẬT DẠY HỌC THIẾT BỊ, ĐỒ DÙNG DẠY HỌC Sơ đồ: Mối quan hệ giữa các thành tố trong quá trình dạy học Thiết bị, đồ dùng dạy học là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở học sinh kĩ năng, kĩ xảo thực hành và tư duy kĩ thuật. + Thiết bị, đồ dùng dạy học góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy học Thiết bị, đồ dùng dạy học có vai trò vô cùng quan trọng khi sử dụng phương pháp bàn tay nặn bột. Thiết bị, đồ dùng dạy học góp phần tích cực hoá hoạt động của học sinh trong dạy học, giúp học sinh tiếp thu kiến thức một cách hứng thú, vững chắc. + Thiết bị, đồ dùng dạy học làm tăng thêm việc đa dạng hóa các hình thức dạy học Thiết bị, đồ dùng dạy học đầy đủ, đúng quy cách sẽ cho phép tổ chức các hình thức dạy học, giáo dục đa dạng, linh hoạt, phong phú và có hiệu quả. + Thiết bị, đồ dùng dạy học góp phần đảm bảo chất lượng dạy - học. Thông qua những thiết bị, đồ dùng dạy học mà cung cấp cho học sinh những kiến thức, những thông tin về các sự vật, hiện tượng một cách sinh động, đầy đủ, chính xác và có hệ thống. Giúp học sinh liên hệ giữa lí thuyết và đời sống thực tiễn. Đồng thời còn có tác dụng kích thích hứng thú học tập, phát triển tư duy và trí thông minh sáng tạo của học sinh. + Thiết bị, đồ dùng dạy học rèn luyện kĩ năng thực hành cho học sinh Khoa học tự nhiên 6, 7 là một môn khoa học thực nghiệm, nên các kĩ năng thực hành đóng vai trò rất quan trọng, thí nghiệm sẽ làm phát triển ở các em hứng thú nhận thức, tính tích cực tự giác, phát triển tư duy và trí thông minh sáng tạo của học sinh. Nghiên cứu về vai trò của thiết bị, đồ dùng dạy học, người ta còn dựa trên vai trò của các giác quan trong quá trình nhận thức và chỉ ra rằng: 6
+ Kiến thức thu nhận được qua giác quan theo tỉ lệ: 1,5% qua sờ; 3,5% qua ngửi; 11% qua nghe; 83% qua nhìn. + Tỉ lệ kiến thức nhớ được sau khi học: 20% những gì mà ta nghe được, 30% qua những gì mà người ta nhìn; 50% qua những gì mà người ta nghe và nhìn được; 80% qua những gì mà ta nói được; 90% qua những gì ta nói và làm được. Những số liệu trên cho thấy để quá trình nhận thức đạt hiệu quả cao cần phải thông qua quá trình nghe – nhìn và thực hành, muốn vậy phải sử dụng thiết bị, đồ dùng dạy học để tác động hỗ trợ quá trình dạy học. 2. Cơ sở thực tiễn. 2.1. Thực trạng việc sử dụng thiết bị, đồ dùng dạy học trong môn Khoa học tự nhiên tại trường Phổ thông năng khiếu TDTT Nghệ An Môn Khoa học tự nhiên 6 mới được đưa vào dạy 2 năm, môn Khoa học tự nhiên 7 mới dạy trong năm học này đang sử dụng các phương tiện đồ dùng dạy học hạn chế và nhiều tiết bị không có. Bên cạnh đó, phòng thực hành chưa đầy đủ các bộ thực hành để các nhóm học sinh độc lập làm việc. Vì vậy quá trình dạy tiết thí nghiệm sử dụng các trang thiết bị này không phát huy tính hiệu quả, tích cực của học sinh. Đa số học sinh rất thích thực hành, thích thiết kế và sáng tạo đồ dùnghiết bị học tập . - Các tiết dạy có đồ dùng dạy học, nhất là thiết bị cải tiến và sáng tạo sẽ gây hứng thú, kích thích sự tò mò, hào hứng cho các em. 2.2. Thuận lợi - Hầu hết giáo viên ý thức được việc đổi mới phương pháp dạy học là yêu cầu cần thiết trong giai đoạn hiện nay. Ngoài việc sử dụng các thiết bị thí nghiệm có sẵn trong phòng thí nghiệm thì số lượng giáo viên sử dụng thiết bị tự làm, cải tiến để dễ sử dụng trong dạy học ngày càng nhiều. - Các cấp quản lý giáo dục có nhiều quan tâm đến hoạt động nâng cao chất lượng dạy học dưới nhiều hình thức phong phú, đa dạng như thi sáng kiến kinh nghiệm, thi giáo viên dạy giỏi, thi làm đồ dùng dạy học, câu lạc bộ stem... Các hoạt động này mang lại cho giáo viên cơ hội rất tốt để học hỏi, trau dồi kinh nghiệm và nâng cao kiến thức chuyên môn, nghiệp vụ. - Nhiều giáo viên vật lý không thể lên lớp chỉ với giáo án và sách giáo khoa mà không có các dụng cụ thí nghiệm đi kèm (có thể chỉ là các vật dụng hàng ngày của cuộc sống) vì hầu hết các kết luận, định luật đều được rút ra từ kết quả thí nghiệm. Như vậy đã phần nào tránh tình trạng "dạy chay". - Việc bùng nổ mạng Internet cũng là một thuận lợi cho giáo viên và học sinh trong việc tìm kiếm ý tưởng để chế tạo thiết bị dạy học. 7
- Học sinh không còn thụ động như trước kia, các em đã quen dần với cách làm việc theo nhóm, làm việc cá nhân dưới sự điều khiển của giáo viên. Nhiều em đã tích cực tham gia thảo luận trước những vấn đề do giáo viên đặt ra. Các em hứng thú với việc tự mình chế tạo các thí nghiệm đơn giản ở nhà và sáng tạo đưa ra các giải pháp sáng tạo khi làm các thiết bị dạy học. 2.3. Khó khăn +) Đối với giáo viên - Sự thay đổi sách giáo khoa ở lớp 6,7 luôn đi kèm với sự thay đổi về phương pháp tổ chức dạy học, nhưng giáo viên vẫn chưa thay đổi được thói quen dạy học theo lối cũ (thuyết trình, giảng giải, đọc chép). Thói quen giảng giải lý thuyết suông cùng với những yêu cầu cao trong cách tổ chức dạy học cho học sinh (từ khâu chuẩn bị cho đến khâu thực hiện) thực sự đã trở thành những trợ ngại lớn trong việc thực hiện các tiết dạy của giáo viên trong việc nâng cao chất lượng giảng dạy. - Trong thực tế, phần lớn giáo viên Vật lý còn phải tham gia các công việc khác ở ngoài xã hội và gia đình để đảm bảo nhu cầu cuộc sống của bản thân và gia đình nên quỹ thời gian cần thiết để chuẩn bị cho thí nghiệm và đầu tư cho việc nâng cao chuyên môn, nghiệp vụ còn nhiều hạn chế. - Thời gian để chuẩn bị cho một tiết dạy có thí nghiệm nhiều khi rất mất nhiều thời gian chuẩn bị, lắp đặt, chạy thử và nhập vào với giáo án. - Kỹ năng sử dụng thí nghiệm của một số giáo viên còn hạn chế. - Cơ sở vật chất kỹ thuật của thiết bị thí nghiệm ở một số trường còn thiếu thốn, hỏng hóc nhiều. - Việc chế tạo, cải tiến và sáng tạo thiết bị liên quan đến kinh phí, dành nhiều thời gian nên cũng ảnh hưởng đến công việc của giáo viên. +) Đối với học sinh: - Các em là đối tượng thể thao hầu hết thời gian dành cho tập luyện thi đấu trong khi đó yêu cầu về mặt kỹ năng, kiến thức đối với học sinh trong từng bài khá cao. - Thí nghiệm thường liên quan đến nhiều kiến thức vật lý liên quan và một số kiến thức thì học sinh chưa được tiếp nhận. 2.4. Vai trò của chế tạo thiết bị trong giảng dạy vật lí nói chung và môn Khoa học tự nhiên 6, 7 nói riêng ở trường Năng khiếu TDTT Nghệ an. * Đối với Giáo viên: Thiết bị tự làm giúp giáo viên có đồ dùng dạy học để xây dựng các mô hình dạy và học theo hướng phát triển năng lực cho học sinh. Thiết bị được cải tiến làm giúp giáo viên tổ chức các hoạt động học tập tập diễn ra nhanh gọn, học sinh dễ hiểu. 8
Sáng tạo thiết bị giúp giáo viên hoàn thiện nâng cao năng lực của bản thân mình về kỹ năng cũng như tư duy. * Đối với học sinh: Thiết bị được chế tạo, cải tiến giúp học sinh có điều kiện rèn luyện các kĩ năng cơ bản, các thói quen của việc học tập vật lí mọi lúc, mọi nơi. Giúp học sinh có kĩ năng thu thập thông tin, xử lí thông tin, chủ động nêu lên suy nghĩ của mình. Thiết bị được cải tiến và sáng tạo kích thích học sinh hoạt động ngoài giờ học. Rèn luyện cho học sinh có thói quen vận dụng kiến thức để giải quyết những vấn đề nảy sinh trong cuộc sống hằng ngày. Ý chí vượt khó; nâng cao ý thức tiết kiệm, bảo vệ môi trường. 2.5. Tiêu chuẩn của thiết kế và sáng tạo thiết bị dạy học Các thiết bị thí nghiệm vật lí được thiết kế và sáng tạo phải thể hiện rõ các hiện tượng vật lý cần quan sát, quá trình và bản chất vật lí. Dễ thao tác, rẻ tiền, dễ kiếm tìm. An toàn khi thực hiện và sử dụng. Hình thức sử dụng các thiết bị được thiết kế và sáng tạo nằm trong hoạt động dạy học môn khoa học tự nhiên 6, 7 ở cấp THCS có thể sử dụng dưới nhiều hình thức đa dạng và phong phú ở tất cả các khâu trong quá trình dạy học – Mở đầu – Khám phá – Hoạt động – Em có biết – Em có thể Việc thiết kế và sáng tạo thiết bị có thể giao cho từng học sinh, hoặc nhóm học sịnh làm ở nhà, hoặc cùng làm với giáo viên ở phòng thực hành. 3. Thực trạng của đề tài. Trong các năm qua thói quen tự làm đồ dùng dạy học dường như bị bỏ quên. Việc thiết kế và sáng tạo nó lại không tiến hành. Trong sách giáo khoa học tự nhiên 6, 7 ở mục “Em có thể ” yêu cầu của bộ Giáo dục luôn mong muốn học sinh tự thiết kế, một số thiết bị và giáo viên căn cứ vào sảng phẩm các em làm để cải tiến và sáng tạo để có thể sử dụng trong trong thực tiễn nhưng trường chúng tôi vẫn chưa tiến hành và hướng dẫn học sinh làm được. Nhiều thiết bị liên quan đến bài dạy chưa được bổ sung thiết bị mới. 4. Thiết kế và sáng tạo một số thiết bị dạy học môn khoa học tự nhiên 6, 7 Trong quá trình dạy học phân môn vật lý chương trình KHTN 6, 7 chúng tôi và học sinh đã thiết kế và sáng tạo và sử dụng thiết bị có sẵn phòng thí nghiệm kết hợp với thiết bị dễ kiếm trong thực tiễn. + Chiếc cân lò xo sau khi học xong Bài 42 “Biến dạng cuả lò xo”. Sách khtn lớp 6 (sách kết nối tri thức) 9
+ Bộ thí nghiệm đo lực cản của nước khi học bài mới Bài 45 “Lực cản của nước”. Sách khtn lớp 6 (sách kết nối tri thức) + Kính tiềm vọng: sau khi học xong Bài 17: Ảnh của một vật qua gương phẳng. Sách khtn lớp 7 (sách kết nối tri thức) 4.1. Mô tả giải pháp thiết kế và sáng tạo chiếc cân lò xo. 4.1.1. Cơ sở lý thuyết a, Kiến thức Cân là thiết bị dùng để đo trọng lượng hoặc tính toán khối lượng. Tuy nhiên, phần nhiều các loại cân trên thị trường hiện nay đều có kích cỡ khá lớn nên không thuận tiện cho việc mang theo khi cần sử dụng. HS sẽ thực hiện thiết kế và chế tạo được một chiếc cân tiện lợi từ một chiếc lò xo và một số vật liệu dể tìm. Theo đó, HS phải tìm hiểu và chiếm lĩnh các kiến thức mới: - Bài: Hàm số y = ax + b (Toán lớp 9); Đồng thời, HS phải vận dụng các kiến thức cũ của các bài học: Bài 42: Độ biến dạng của lò xo sách khoa học tự nhiên 6 ( sách kết nối tri thức) - Công nghệ 8 (Bài: Vật liệu cơ khí); - Toán 7 (Bài: Hàm số y = ax) b, Mục tiêu - Học sinh tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí hoạt động của cân lò xo mini tự chế. Cụ thể, khi treo một vật có trọng lượng lớn hơn cường độ lực đàn hồi của lò xo thì lò xo sẽ dãn ra, nếu trọng lượng của vật nhỏ hơn hoặc bằng cường độ lực đàn hồi của lò xo thì lò xo sẽ đứng yên mà không dãn ra. Nếu vật treo vào cân mà có khối lượng lớn vượt trên giới hạn đàn hồi của lò xo thì sẽ làm cho lò xo mất tính đàn hồi, bị biến dạng và không trở về chiều dài tự nhiên ban đầu, khi đó cân lò xo bị hỏng. - Học sinh nghiên cứu thêm về một số loại cân lò xo khác để có thể sáng tạo về mô hình, kiểu dáng, khả năng chịu lực của cân. Tìm hiểu về sự phụ thuộc giữa vật liệu làm nên lò xo và tính đàn hồi của lò xo, để biết lò xo làm từ thép hợp kim và đồng thau thì có độ đàn hồi rất tốt. - Học sinh đo đạc chiều dài lò xo và độ đàn hồi của lò xo khi cân vật nặng tối đa để tính toán các vạch trên thước chia cho hợp lí và đảm bảo độ chính xác cho cân khi hoạt động. - Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và phản biện ý kiến của người khác; - Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập. c, Phát triển phẩm chất: 10
- Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm; - Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học; - Có ý thức bảo vệ môi trường. d, Phát triển năng lực chung: - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo hiểu được ứng dụng của lò xo trong thực tế để chế tạo được một chiếc cân tiện lợi một cách sáng tạo; - Năng lực giao tiếp và hợp tác: thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể. - Năng lực tự chủ và tự học: học sinh tự nghiên cứu kiến thức nền và vận dụng kiến thức nền để xây dựng bản thiết kế chiếc cân tiện lợi. 4.1.2. Thiết bị: GV sẽ hướng dẫn HS sử dụng một số thiết bị sau khi học xong bài 42: Biến dạng của lò xo. Sách Khoa học tự nhiên (kết nối tri thức) - Lò xo; các quả cân, cân đĩa 1 khoen móc cầm cân, 1 móc treo vật cần cân, ống tiêm dung tích 50ml. 1 cây thước kẻ có chia vạch để đo lò xo khi dãn ra; kéo, kềm, keo dán, giấy, viết… 4.1.3. Tiến trình thực hiện a, Lập kế hoạch và giao nhiệm vụ - Các nhóm được giao các nguyên vật liệu như 1 chiếc lò xo, 1 hộp quả cân mỗi quả nặng 50g - Chế tạo ra hai lò xo có GHĐ 600g, 1 cân có GHĐ 3kg Hoạt động chính Thời lượng Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ thiết kế 20 phút sau khi học xong Bài 42: Biến dạng đàn hồi của lò xo Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và chuẩn bị 3 ngày (HS tự học ở nhà phương án thiết kế sản phẩm để báo cáo theo nhóm). Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế. 45 phút Trên lớp 1 tuần (HS tự làm ở nhà Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm theo nhóm). Hoạt động 5: giới thiệu sản phẩm. 45 phút Trên lớp (Phụ lục 1 kèm theo) b, Hình ảnh học sinh tiến hành thiết kế, chế tạo Sản phẩm cân lò có GHĐ: 6N đo được khối lượng tối đa 600g 11
Chuẩn bị dụng cụ Hình ảnh + Ống tiêm dung tích 50ml. + Lò xo: lò xo ruột bút bi: có chiều dài 3cm, có độ cứng 12,5N/m. + Thanh Thép có tiết diện: 0,2mm. + Bút, thước kẻ, keo dán. 12
c, Tiến hành làm Các bước thực hiện Hình ảnh B1: Dùng kìm uốn thanh thanh thép để tạo móc. B2: Lắp ráp móc treo, lò xo,và móc treo vật, kim chị thị vào ống tiêm. B3: Vạch số 0 theo kim chỉ thị trên ống tiêm khi chưa treo quả nặng. B4: Đầu tiên treo 2 quả cân ứng với 1N tương ứng 100g và ghi lại độ lớn của lực ứng kim chỉ thị của lò xo. 13
B5: Lần lượt treo 4 quả cân, 6 quả …đến 12 quả cân ứng với 2N, 3N…6N tương ứng 200g, 300g…600g và ghi lại độ lớn của lực ứng với kim chỉ thị của lò xo khi thay đổi độ lớn của quả cân với mỗi lần đo treo quả Lưu ý: Bước 4 và bước 5 tiến hành lặp đi lặp lại 3 đến 4 lần nặng được tiến hành 4 lần, đề kết quả chính xác nhất Treo 4 quả cân -200g Treo 6 quả cân-300g Treo 8 quả cân -400g Treo 10 quả cân-500g 14
Treo 12 quả cân- 600g B6: Làm giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất trên lực kế. 15
Hs thử nghiệm lại Cân thử lại vạch đã chia chính xác chưa Sản phẩm hoàn thiện Tổ 1 16