B i d ng ph ng pháp th c nghi m cho h c sinh trong vi c th c hi n m c tiêuồ ưỡ ươ ự ệ ọ ệ ự ệ ụ d y h c V t lýạ ọ ậ KINH NGHI M Ệ B I D NG PH NG PHÁP TH C NGHI M CHO H C SINHỒ ƯỠ ƯƠ Ự Ệ Ọ TRONG VI C T[.]
Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong việc thực hiện mục tiêu dạy học Vật lý KINH NGHIỆM: BỒI DƯỠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG VIỆC THỰC HIỆN MỤC TIÊU DẠY HỌC VẬT LÝ I PHẦN MỞ ĐẦU I.1: LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nghề dạy học là một trong những nghề cao quý. Được vinh dự làm nghề dạy chữ, dạy người là hạnh phúc của mỗi chúng ta. Tuy nhiên dạy học thế nào để đạt được mục đích: Học sinh nhanh chóng tiếp nhận kiến thức, vận dụng kiến thức ấy để có kỹ năng thực hành tốt, giờ học nhẹ nhàng, hấp dẫn, lơi cuốn kích thích lịng ham muốn học hỏi khám phá của từng học sinh nhằm nâng cao chất lượng đại trà, phát triển chất lượng mũi nhọn của từng bộ mơn là tiêu chí cần đạt của mỗi người thầy Vật lý là cơ sở của nhiều ngành kỹ thuật quan trọng. Mơn Vật lý có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ qua lại với các mơn học khác. Nhiều kiến thức và kỹ năng đạt được qua mơn Vật lý là cơ sở đối với việc học tập các mơn học khác và có ứng dụng rộng rãi trong đời sống lao động và sản xuất đặc biệt trong cơng cuộc cơng nghiệp hố, hiện đại hố đất nước Từ định hướng và u cầu đổi mới phương pháp dạy học nói chung và đổi mới phương pháp dạy học mơn Vật lý nói riêng, mục đích đào tạo của từng cấp học đặt ra các nhiệm vụ cơ bản cho việc giảng dạy Vật lý ở trường THCS, khi học mơn Vật lý học sinh phải đạt được một số u cầu như: + Biết quan sát các hiện tượng xung quanh, phân tích để tìm ra cái bản chất, cái chung nhất dẫn đến hình thành được kiến thức mới + Quan sát trong tự nhiên, tìm ra những sự kiện lặp đi lặp lại mang tính quy luật, hình thành được những nhận thức về các định luật Vật lý + Vận dụng các kiến thức Vật lý, các ngun lý chung của khoa học Vật lý để giải quyết vấn đề trong đời sống và trong kỹ thuật + Vận dụng một cách sáng tạo vào việc nghiên cứu các hiện tượng Vật lý đơn giản Q trình học tập của học sinh nói chung là một q trình nhận thức năn nó phải tn theo quy luật của q trình nhận thức. Đặc biệt với mơn Vật lý là mơn khoa học thực nghiệm thì q trình nhận thức của học sinh là đi từ các hiện tượng thực tế để dẫn đến các kiến thức mới sau đó áp dụng kiến thức cần giải quyết các hiện tượng trong thực tế Trần Thị Thắm – Trường THCS Mạo Khê II Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong việc thực hiện mục tiêu dạy học Vật lý Dạy học Vật lý khơng chỉ nhằm mục đích cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức, kỹ năng về Vật lý mà điều khơng kém phần quan trọng là phải trang bị cho học sinh những kiến thức về phương pháp là một trong những mục tiêu cơ bản của chương trình Vật lý THCS. Trong các phương pháp nhận thức khoa học của Vật lý thì phương pháp thực nghiệm là một phương pháp đặc trưng. Do đó việc bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý có vai trị quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu dạy học và cần được quan tâm chính đáng I.2: MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Qua thời gian chỉ đạo và thực tế giảng dạy mơn Vật lý, với đặc thù của mơn học, tơi nhận thấy việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong Vật lý là việc cần thiết. Từ đó giúp học sinh điều chỉnh được phương pháp giảng dạy của mình sao cho phù hợp đối tượng học sinh, đặc biệt giáo viên được bổ sung phương pháp giảng dạy đáp ứng việc thực hiện đổi phương pháp giảng dạy Về phía học sinh, hiểu về phương pháp nghiên cứu khoa học Vật lý, được rèn luyện kỹ thực nghiệm I.3: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM: Hiện nay chương trình Vật lý được đưa vào từ lớp 6 đến lớp 9 và rất chú trọng đến phương pháp thực nghiệm cho học sinh do đó tơi mạnh dạn đưa việc nghiên cứu và thực nghiệm trên tồn bộ học sinh của trường THCS Mạo Khê 2 trong năm học 2007 2008 I.4: ĐĨNG GĨP MỚI VỀ MẶT LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN: Việc nghiên cứu đề tài thành cơng sẽ giúp cho: Giáo viên: + Khơng cảm thấy ngại khi giảng dạy mơn Vật lý vì phải tiến hành nhiều thí nghiệm + Phân loại được học sinh một cách chính xác, từ đó có biện pháp hỗ trợ học sinh yếu, bồi dưỡng học sinh giỏi Học sinh: + Có kỹ năng trong việc quan sát các hiện tượng để tìm ra cái chung, cái bản chất của hiện tượng + Biết tự mình thiết kế phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đốn + Có kỹ việc mô tả thí nghiệm, giải thích kết thí nghiệm + Tự sưu tầm và tự làm thí nghiệm khi cần thiết Trần Thị Thắm Trường THCS Mạo Khê II Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong việc thực hiện mục tiêu dạy học Vật lý + Có kỹ năng trong vi ệc th ực hi ện n ội quy th ực hành, an tồn phịng thí nghiệm + Hứng thú hơn khi học bộ mơn Vật lý Trần Thị Thắm Trường THCS Mạo Khê II Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong việc thực hiện mục tiêu dạy học Vật lý II PHẦN NỘI DUNG II.1: CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Định hướng về phương pháp dạy học và hình thức tổ chức dạy học Vật lý nhấn mạnh việc tăng cường phương pháp tìm tịi nghiên cứu, phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. Coi trọng phương pháp thực nghiệm, kết hợp học tập cá nhân với học tập theo nhóm. Với định hướng đó trong giờ học Vật lý học sinh đóng vai trị chủ thể của hoạt động nhận thức. Trước đây học sinh chỉ quan sát giáo viên làm thí nghiệm và rút ra kết luận một cách thụ động thì lần này học phải tự mình chuẩn bị thiết bị thí nghiệm, tự lắp ráp thí nghiệm theo nhóm, tự tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên, tự ghi chép số liệu, thảo luận và tự rút ra kết luận Vật lý là mơn khoa học thực nghiệm. Các thí nghiệm trong sách giáo khoa đã được cân nhắc đến nhiều yếu tốt như thí nghiệm có cần thiết khơng? Do giáo viên hay học sinh làm? Có trang bị đại trà khơng? Có an tồn cho học sinh khơng? Điều đó có nghĩa là tất cả các thí nghiệm Vật lý được trình bày trong sách giáo khoa là hồn tồn cần thiết, khả thi và đó là cơ sở khoa học vững chắc để hình thành tri thức mới cho học sinh Cả bài học là những hướng dẫn cho học sinh hoạt động theo hướng tích cực hố hoạt động nhận thức: học sinh tự lắp đặt thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên, tự tiến hành thí nghiệm, thu thập, xử lý thơng tin, tự mình rút ra kết luận và sau đó vận dụng Việc vận dụng phương pháp thực nghiệm vào dạy học Vật lý vừa phù hợp với đặc điểm nghiên cứu của bộ mơn Vật lý vừa tạo điều kiện để học sinh hoạt động tự lực xây dựng kiến thức. Mặt khác trong q trình học tập, học sinh sẽ trải qua các giai đoạn tương tự như các giai đoạn làm việc của nhà nghiên cứu và điều đó tạo điều kiện phát triển khả năng tư duy, sáng tạo của học sinh Phương pháp thực nghiệm bao gồm các giai đoạn sự kiện khởi đầu đến giải thuyết rồi hệ quả và thí nghiệm kiểm tra. Khi vận dụng phương pháp thực nghiệm cần chú ý đến các điều kiện dạy học, đặc điểm nhận thức, đặc điểm người học, để vận dụng với mức độ khác nhau II.2: CHƯƠNG II: NỘI DUNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU II.2.1. Vai trò của phương pháp thực nghiệm trong việc thực hiện mục tiêu dạy học II.2.1.1 Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh hình thành hồn thiện những phẩm chất tâm lý học là nền tảng cho hoạt động tư duy, hoạt động sáng tạo Trần Thị Thắm Trường THCS Mạo Khê II Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong việc thực hiện mục tiêu dạy học Vật lý Phương pháp thực nghiệm hướng dẫn học sinh tìm tịi, sáng tạo theo con đường và kinh nghiệm hoạt động sáng tạo mà các nhà khoa học đã trải qua. Nó làm cho học sinh quen dần với các cách suy nghĩ, làm việc theo kiểu Vật lý: Cách duy nhất để lĩnh hội những kinh nghiệm sáng tạo là tự lực giải quyết những vấn đề mới mẻ đối với học sinh. Trong q trình giải quyết những vấn đề đó học sinh sẽ bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo và đồng thời hình thành, hồn thiện bản thân những phẩm chất tâm lý học là nền tảng cho hoạt động sáng tạo II.2.1.2. Phương pháp thực nghiệm cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn Thực tiễn được nói trong phương pháp thực nghiệm là các hiện tượng, các q trình Vật lý được mơ tả, được tái hiện qua các thí nghiệm cho giáo viên hay chính học sinh tự làm. Việc học sinh trực tiếp đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiểm tra, trực tiếp quan sát các hiện tượng, làm việc với các thí nghiệm và dụng cụ đo, giải quyết những khó khăn trong thực nghiệm, tạo điều kiện cho các em nâng cao được năng lực thực hành, gần gũi hơn với đời sống kỹ thuật, khái qt hố các kết quả thực nghiệm, rút ra những kết luận có tính chất lý thuyết. Hoạt động nhận thức theo phương pháp thực nghiệm, học sinh thấy được sự gắn bó mật thiết giữa lý thuyết và thực tiễn II.2.1.3. Phương pháp thực nghiệm là phương pháp tìm tịi, giải quyết vấn đề Có thể áp dụng để giải quyết những vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình độ, khơng địi hỏi vốn kiến thức q nhiều. Đối với u cầu dạy học xuất phát từ vốn kinh nghiệm của học sinh, phương pháp thực nghiệm lại càng phù hợp hơn ngay cả với học sinh lớp 6, 7 khi mà vốn kiến thức cịn ít ỏi. Phương pháp thực nghiệm sẽ giúp các em giải quyết vấn đề học tập, trên cơ sở đó nắm vững kiến thức, kỹ năng, tích luỹ kinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn II.2.1.4. Việc áp dụng phương pháp thực nghiệm cho phép và rèn luyện cho học sinh nhiều năng lực Nó tích cực hố đến mức tối đa hoạt động nhận thức của học sinh, cho phép hình thành kiến thức sâu sắc và bền vững, tăng cường hứng thú đối với mơn học. Nó thơi thúc trong học sinh một nhu cầu về hoạt động sáng tạo, xây dựng cho các em tính sáng tạo trong cá tính II.2.2. Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lý II.2.2.1. Tổ chức các sự kiện khởi đầu hướng dẫn học sinh đưa ra dự đốn khoa học * Vai trị của việc tổ chức sự kiện khởi đầu Trần Thị Thắm Trường THCS Mạo Khê II Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong việc thực hiện mục tiêu dạy học Vật lý Việc tạo sự kiện khởi đầu (mơ tả một hoạt động trong thực tế, đưa ra một bài tốn, mơ tả hay tiến hành thí nghiệm ) có vai trị rất quan trọng. Giai đoạn này sẽ quyết định thành cơng của giờ học. Các sự kiện khởi đầu tạo điều kiện cho học sinh phát hiện mâu thuẫn và gợi ý phương pháp giải quyết vấn đề. Trên cơ sở người giáo viên nắm vững vấn đề, đường lối giải quyết vấn đề và hiểu biết trình độ học sinh, việc tổ chức tốt sự kiện khởi đầu sẽ: Thu hút được sự chú ý của học sinh Làm xuất hiện mối quan hệ chi phối hiện tượng Tạo điều kiện cho học sinh thu thập đầy đủ thơng tin để đưa ra được các dự đốn về các mối quan hệ có tính quy luật Trong dạy học, giáo viên đã hiểu rõ mục đích, có dự kiến về tiến trình dạy học, cho nên khi tổ chức các sự kiện khởi dàu giáo viên có thể chủ động sử dụng những sự kiện gần gũi với đời sống, thích hợp với trình độ học sinh. Các sự kiện được mơ tả, trình bày rõ ràng, chính xác sẽ định hướng được sự chú ý của học sinh vào các hiện tượng, q trình, mối quan hệ cần quan sát, tránh được các yếu tố gây nhiễu * u cầu của việc tổ chức các sự kiện khởi đầu Khi dạy các kiến thức Vật lý bằng phương pháp thực nghiệm, việc tạo các sự kiện khởi đầu để học sinh thu thập thơng tin, nêu ra được sự đốn khoa học cần đảm bảo các u cầu sau: + Làm nảy sinh vấn đề, nghĩa là phải làm xuất hiện được hiện tượng cần nghiên cứu (khi dạy các hiện tượng Vật lý), sự biến đổi kèm theo của một hay nhiều đại lượng vào các đại lượng khác sẽ có mặt trong biểu thức (mối quan hệ) của quy luật, định luật + Các hiện tượng, sự biến đổi cần được mơ tả, hoặc diễn ra rõ ràng để học sinh có thể theo dõi, quan sát được diễn biến, sự phụ thuộc nhân quả, phạm vi, điều kiện cảu sự biến đổi + Vừa sức học sinh (các biểu hiện của sự kiện phải gắn với kiến thức, kinh nghiệm của học sinh, gần gũi với đời sống hàng ngày) nhưng cũng phải gây được hứng thú, kích thích nhu cầu học tập của học sinh (có chứa đựng những yếu tố kiến thức mới, mà cần có sự hướng dẫn của giáo viên thì học sinh mới thu nhận được) + Ít yếu tố gây nhiễu * Hướng dẫn học sinh phát hiện, phát biểu vấn đề, đưa ra dự đốn khoa học Khi hướng dẫn đưa ra các dự đốn, cần chú ý để học sinh vận dụng được vốn kiến thức và kinh nghiệm sẵn có của mình để đối chiếu, so sánh với những sự kiện vừa quan sát. Cần định hướng sự chú ý của học sinh vào các vấn đề sau: Trần Thị Thắm Trường THCS Mạo Khê II Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong việc thực hiện mục tiêu dạy học Vật lý Diễn biến của hiện tượng, q trình, những sự thay đổi của vật thể (hoặc hành vi của vật thể) tham gia vào hiện tượng, q trình Sự biến đổi kèm theo của một hay nhiều đại lượng khác (ngun nhân, kết quả) Sự giống nhau, khác nhau giữa những biểu hiện của ngun nhân, kết quả trong những điều kiện khác nhau (trong các lần thí nghiệm khác nhau) Chiều hướng của sự biến đổi Dấu hiệu bản chất (mối quan hệ diễn ra nhiều lần) II.2.2.2. Tổ chức cho học sinh đề xuất và tiến hành thí nghiệm kiểm tra Trong sách giáo khoa Vật lý, các tác giả đã thể hiện khá rõ mục tiêu bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh thơng qua việc xây dựng tiến trình các bài học cụ thể. Đó là việc tổ chức cho học sinh đề xuất và tiến hành thí nghiệm kiểm tra một giả thuyết, một dự đốn hoặc thiết kế bài học bám sát các bước của phương pháp thực nghiệm. Ví dụ, trong phần quang học, các bài nghiên cứu các tính chất ảnh tạo bởi gương phẳng, gương cầu lồi, gương lõm đã được xây dựng theo các bước của phương pháp thực nghiệm, từ giai đoạn đề xuất vấn đề, dự đốn, tiến hành thí nghiệm kiểm tra đến rút ra kết luận, ứng dụng kiến thức. Tuy khơng nêu một cách tường minh phương pháp thực nghiệm là gì nhưng cách viết của sách giáo khoa đã tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên trong việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh. Nếu giáo viên thiết kế tiến trình dạy học và tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức, tiến hành thí nghiệm theo con đường tìm tịi, sáng tạo của phương pháp thực nghiệm thì học sinh sẽ nâng cao được hiểu biết và quen dần với phương pháp thực nghiệm. Hiệu quả của việc thực hiện mục tiêu dạy học sẽ tốt hơn II.2.3. Một số ví dụ minh hoạ II.2.3.1. Ví dụ về tạo sự kiện khởi đầu, hướng dẫn học sinh đưa ra dự đốn khoa học về “Đặc điểm của áp suất gây ra do trọng lượng chất lỏng trong bình nước” (Vật lý 7) Trước khi xây dựng kiến thức về đặc điểm của áp suất gây ra do trọng lượng của khối chất lỏng trong bình, học sinh đã có kiến thức về: Chất lỏng gây ra áp suất trong lịng chất lỏng Vấn đề đặt ra là: Ở các độ sâu khác nhau áp suất chất lỏng như thế nào? Ở cùng một độ sâu, áp suất trong lịng chất lỏng và áp suất lên thành bình có bằng nhau khơng? Trần Thị Thắm Trường THCS Mạo Khê II ... Trần Thị Thắm Trường THCS Mạo Khê II Bồi d? ?ỡng? ?phương? ?pháp? ?thực? ?nghiệm? ?cho? ?học? ?sinh trong việc? ?thực? ?hiện mục tiêu dạy? ?học? ?Vật lý Phương? ?pháp? ?thực? ?nghiệm? ?hướng dẫn? ?học? ?sinh tìm tịi, sáng tạo theo con đường và kinh? ?nghiệm? ?hoạt động sáng tạo mà các nhà khoa? ?học? ?đã trải ... ? ?phương? ?pháp? ?thực? ?nghiệm? ? là một phương? ?pháp? ?đặc trưng. Do đó việc bồi d? ?ỡng? ?cho? ?học? ?sinh ? ?phương? ?pháp? ? thực? ?nghiệm? ?trong dạy? ?học? ?Vật lý có vai trị quan trọng trong việc? ?thực? ?hiện mục tiêu dạy? ?học? ?và cần được quan tâm chính đáng... Trần Thị Thắm Trường THCS Mạo Khê II Bồi d? ?ỡng? ?phương? ?pháp? ?thực? ?nghiệm? ?cho? ?học? ?sinh trong việc? ?thực? ?hiện mục tiêu dạy? ?học? ?Vật lý II PHẦN NỘI DUNG II.1: CHƯƠNG I : TỔNG QUAN Định hướng về ? ?phương? ?pháp? ?dạy? ?học? ?và hình thức tổ