Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh trong dạy học các bài thí nghiệm thực hành cơ học lớp 10 trung học phổ thông

MỤC LỤCMở đầu 1. Lý do chọn đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2. Mục đích nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4. Giả thuyết khoa học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5. Nhiệm vụ nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 6. Phương pháp nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 7. Dự kiến đóng góp của đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8. Cấu trúc của luận văn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Chươg 1: Cơ sở lý luận của việc rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh 1.1. Lịch sử nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2. Kỹ năng, rèn luyện kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.1. Kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 1.2.2. Rèn luyện kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2.3. Rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3. Nâng cao chất lượng dạy học (các luận điểm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.1. Quá trình dạy học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.2. Chu trình sáng tạo khoa học Vật lý – Cơ sở nhận thức luận của phương pháp dạy học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3.3. Phương pháp dạy học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.3.4. Phương pháp thực nghiệm vật lý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3.5. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý . . . . . 16 1.3.6. Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm ở trường trung học phổ thông . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.3.7. Vai trò của thí nghiệm vật lý đối với quá trình dạy học . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3.8. Nguyên tắc và quy trình tiến hành thí nghiệm vật lý . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.3.9. Vai trò của thí nghiệm thực hành đối với quá trình hình thành kỹ năng. . 24 1.4. Thực trạng của việc rèn luyện kỹ năng thực hành ở trường phổ thông . . . 25 1.5. Kết luận chương 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Chương 2: Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trong dạy học các bài thực hành cơ học lớp 10 2.1. Xây dựng tiến trình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1.1. Mục đích yêu cầu của việc xây dựng tiến trình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1.2. Nguyên tắc hình thành kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.1.3. Quy trình hình thành kỹ năng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành kỹ năng . . . . . . . . . . . . . 34 2.1.5. Kiểm tra, đánh giá mức độ hình thành kỹ năng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.1.6. Những khó khăn của giáo viên trong quá trình hình thành kỹ năng và quá trình kiểm tra đánh giá . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.2. Cải tiến một số thí nghiệm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.2.1. Sự khác nhau về cách trình bày của sách giáo khoa cơ bản và nâng cao đối với các bài thực hành cơ học lớp 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.2.2. Những đề nghị . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.2.3. Cải tiến thí nghiệm thực hành. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.3. Biên soạn các kế hoạch, nội dung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.3.1. Một số giáo án của các bài thí nghiệm thực hành cơ học lớp 10 . . . . . . . 41 2.3.2. Giáo án “Xác định hệ số ma sát trượt” bằng băng chuyền . . . . . . . . . . . . 54 2.4. Kết luận chương 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 3.1. Mục đích, phương pháp và đối tượng thực nghiệm sư phạm . . . . . . . . . . . . 59 3.1.1. Mục đích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.1.2. Phương pháp thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.1.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.2. Kết quả điều tra qua phiếu thăm dò . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.2.1. Đối với giáo viên . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.2.2. Đối với học sinh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.3. Tiến trình thực nghiệm sư phạm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.3.1. Thiết kế giáo án. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.3.2. Phương pháp đánh giá. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.4. Xử lý định lượng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.4.1. Xử lý số liệu thực nghiệm và kết quả thu được . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.4.2. Đồ thị các đường tần suất và lũy tích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.4.3. Phân tích kết quả thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.4.4. Kiểm định độ tin cậy của các kết quả thực nghiệm . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.5. Kết luận chương 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Kết luận của luận văn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70Tài liệu tham khảo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Phụ lụcMỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài. Học đi đôi với hành là một yêu cầu chủ yếu được đặt ra cho nhà trường trong quá trình giáo dục, giáo dưỡng học sinh. Chính vì lẽ đó chương trình giáo dục phổ thông của chúng ta được xây dựng phải đạt được mục đích “Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh có phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh”.23 Trong các mục đích đó, việc rèn luyện kỹ năng (KN) vận dụng kiến thức vào thực tiễn đạt hiệu quả sẽ tạo cho học sinh khả năng thích ứng với nghề nghiệp và khả năng lao động đáp ứng yêu cầu phát triển của thị trường tương lai. Trong nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ X đã ghi rõ “Xây dựng chương trình, phương pháp giáo dục, sách giáo khoa (SGK) phổ thông mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước phát triển trong khu vực và trên thế giới”.3 Văn bản của nghị quyết yêu cầu cụ thể “Đổi mới chương trình giáo dục phổ thông phải quán triệt mục tiêu, yêu cầu về nội dung, phương pháp giáo dục của các bậc học, cấp học quy định trong Luật Giáo dục ; khắc phục những mặt hạn chế của chương trình, SGK ; tăng cường tính thực tiễn, kỹ năng thực hành, năng lực tự học ; coi trọng kiến thức khoa học xã hội và nhân văn ; bổ sung những thành tựu khoa học và công nghệ hiện đại phù hợp với khả năng tiếp thu của học sinh. Bảo đảm sự thống nhất, kế thừa và phát triển của chương trình giáo dục ; tăng cường tính liên thông giữa giáo dục phổ thông với giáo dục nghề nghiệp; giáo dục đại học; thực hiện phân luồng trong hệ thống giáo dục quốc dân để tạo sự cân đối về cơ cấu nguồn nhân lực ; bảo đảm sự thống nhất về chuẩn kiến thức và kỹ năng, có phương án vận dụng chương trình, SGK phù hợp với hoàn cảnh và điều kiện của các địa bàn khác nhau. Đổi mới nội dung chương trình, SGK, phương pháp dạy và học phải thực hiện đồng bộ với việc nâng cấp và đổi mới trang thiết bị dạy học, tổ chức đánh giá, thi cử, chuẩn hóa trường sở, đào tạo, bồi dưỡng giáo viên (GV) và công tác quản lý giáo dục”.3 Qua thực tiễn dạy học, khả năng thực hành của học sinh còn yếu kém, nhiều giáo viên chưa quan tâm đến thiết bị thí nghiệm và rèn luyện kỹ năng cho học sinh. Từ những lý do trên, tôi chọn đề tài luận văn tốt nghiệp thạc sỹ là: “Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh trong dạy học các bài thí nghiệm thực hành cơ học lớp 10 trung học phổ thông”.2. Mục đích nghiên cứu. Xây dựng được tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành. Vận dụng tiến trình vào việc nâng cao năng lực nhận thức của học sinh, nhờ đó nâng cao chất lượng dạy và học.3. Đối tượng nghiên cứu.3.1. Đối tượng Quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông. Các bài thực hành thí nghiệm vật lý.3.2. Phạm vi nghiên cứu Các bài thực hành thí nghiệm phần cơ học trong dạy học vật lý ở lớp 10 trường THPT Châu Thành II 4. Giả thuyết khoa học. Bằng việc xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý và cho học sinh thực hiện thí nghiệm thực hành theo tiến trình đó thì sẽ góp phần nâng cao được chất lượng dạy học phần cơ học lớp 10 trung học phổ thông.5. Nhiệm vụ nghiên cứu.5.1. Nghiên cứu lý thuyết: Tổng hợp, phân tích các tài liệu có liên quan đến kỹ năng thực hành và rèn luyện kỹ năng thực hành.5.2. Nghiên cứu thực tiễn: Đánh giá hiện trạng sử dụng thí nghiệm, đặc biệt thí nghiệm thực hành của học sinh ở trường trung học phổ thông Châu Thành II nói riêng và các trường phổ thông thuộc tỉnh Đồng Tháp nói chung. Đánh giá việc thực hiện chương trình sách giáo khoa hiện hành. Rút ra những kết luận về tồn tại và khó khăn trong thực tế.5.3. Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trong dạy học vật lý phần cơ học lớp 10 cho học sinh.5.4. Thực nghiệm sư phạm: Đánh giá kết quả nghiên cứu và rút ra những kết luận, kiến nghị cần thiết cho trường, cho ngành giáo dục.6. Phương pháp nghiên cứu.6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu lý luận về tư duy trong nhận thức khoa học và tư duy vật lý. Nghiên cứu cơ sở của việc hình thành kỹ năng thực hành. Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách tham khảo thực hành thí nghiệm.6.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Nghiên cứu thực trạng về việc sử dụng thiết bị và việc giảng dạy các bài thí nghiệm thực hành ở trường phổ thông.6.3. Phương pháp thống kê toán học: Dùng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm từ đó đánh giá mức độ khả thi của đề tài.7. Dự kiến đóng góp của đề tài.7.1. Hệ thống các cơ sở lý luận về kỹ năng, rèn luyện kỹ năng cho học sinh và việc nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lý ở trường phổ thông.7.2. Xây dựng được tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học phần cơ học lớp 10. 7.3. Cải tiến một số thí nghiệm thực hành và phương pháp giảng dạy thí nghiệm thực hành.7.4. Biên soạn các kế hoạch dạy học có vận dụng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm phần cơ học vật lý lớp 10.7.5. Đề xuất một số kết luận và kiến nghị cần thiết qua thực nghiệm sư phạm.8. Cấu trúc của luận văn. Luận văn được chia làm 3 phần: Mở đầu Nội dung: Chương 1: Cơ sở lý luận Chương 2: Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trong dạy học các bài thực hành cơ học lớp 10 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục

MỤC LỤC

Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài 4

2 Mục đích nghiên cứu 5

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5

4 Giả thuyết khoa học 5

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 5

6 Phương pháp nghiên cứu 6

7 Dự kiến đóng góp của đề tài 6

8 Cấu trúc của luận văn 7

Chươg 1: Cơ sở lý luận của việc rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh 1.1 Lịch sử nghiên cứu 8

1.2 Kỹ năng, rèn luyện kỹ năng 10

1.2.1 Kỹ năng 10

1.2.2 Rèn luyện kỹ năng 11

1.2.3 Rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý 11

1.3 Nâng cao chất lượng dạy học (các luận điểm) 12

1.3.1 Quá trình dạy học 12

1.3.2 Chu trình sáng tạo khoa học Vật lý – Cơ sở nhận thức luận của phương pháp dạy học 14

1.3.3 Phương pháp dạy học 15

1.3.4 Phương pháp thực nghiệm vật lý 16

1.3.5 Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý 16

1.3.6 Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm ở trường trung học phổ thông 17

1.3.7 Vai trò của thí nghiệm vật lý đối với quá trình dạy học 19

1.3.8 Nguyên tắc và quy trình tiến hành thí nghiệm vật lý 22

1.3.9 Vai trò của thí nghiệm thực hành đối với quá trình hình thành kỹ năng 24

1.4 Thực trạng của việc rèn luyện kỹ năng thực hành ở trường phổ thông 25

1.5 Kết luận chương 1 26

Chương 2: Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trong dạy học các bài thực hành cơ học lớp 10 2.1 Xây dựng tiến trình 27

2.1.1 Mục đích yêu cầu của việc xây dựng tiến trình 27

2.1.2 Nguyên tắc hình thành kỹ năng 28

2.1.3 Quy trình hình thành kỹ năng 30

2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành kỹ năng 34

2.1.5 Kiểm tra, đánh giá mức độ hình thành kỹ năng 36

2.1.6 Những khó khăn của giáo viên trong quá trình hình thành kỹ năng và quá trình kiểm tra đánh giá 37

2.2 Cải tiến một số thí nghiệm 38

2.2.1 Sự khác nhau về cách trình bày của sách giáo khoa cơ bản và nâng cao đối với các bài thực hành cơ học lớp 10 38

2.2.2 Những đề nghị 39

2.2.3 Cải tiến thí nghiệm thực hành 39

2.3 Biên soạn các kế hoạch, nội dung 41

2.3.1 Một số giáo án của các bài thí nghiệm thực hành cơ học lớp 10 41

2.3.2 Giáo án “Xác định hệ số ma sát trượt” bằng băng chuyền 54

2.4 Kết luận chương 2 58

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích, phương pháp và đối tượng thực nghiệm sư phạm 59

3.1.1 Mục đích 59

3.1.2 Phương pháp thực nghiệm 59

3.1.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 59

3.2 Kết quả điều tra qua phiếu thăm dò 60

3.2.1 Đối với giáo viên 60

3.2.2 Đối với học sinh 61

3.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 62

3.3.1 Thiết kế giáo án 62

3.3.2 Phương pháp đánh giá 62

3.4 Xử lý định lượng 63

3.4.1 Xử lý số liệu thực nghiệm và kết quả thu được 63

3.4.2 Đồ thị các đường tần suất và lũy tích 66

3.4.3 Phân tích kết quả thực nghiệm 68

3.4.4 Kiểm định độ tin cậy của các kết quả thực nghiệm 68

3.5 Kết luận chương 3 69

Kết luận của luận văn 70

Tài liệu tham khảo 71 Phụ lục

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài.

Học đi đôi với hành là một yêu cầu chủ yếu được đặt ra cho nhà trường trong quátrình giáo dục, giáo dưỡng học sinh Chính vì lẽ đó chương trình giáo dục phổthông của chúng ta được xây dựng phải đạt được mục đích “Phải phát huy tính tíchcực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc trưng môn học, đặcđiểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh cóphương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vàothực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tậpcho học sinh”.[23]

Trong các mục đích đó, việc rèn luyện kỹ năng (KN) vận dụng kiến thức vào thựctiễn đạt hiệu quả sẽ tạo cho học sinh khả năng thích ứng với nghề nghiệp và khảnăng lao động đáp ứng yêu cầu phát triển của thị trường tương lai Trong nghịquyết Đại hội Đảng lần thứ X đã ghi rõ “Xây dựng chương trình, phương pháp giáodục, sách giáo khoa (SGK) phổ thông mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàndiện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệphóa, hiện đại hóa đất nước, phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếpcận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước phát triển trong khu vực và trên thếgiới”.[3] Văn bản của nghị quyết yêu cầu cụ thể “Đổi mới chương trình giáo dụcphổ thông phải quán triệt mục tiêu, yêu cầu về nội dung, phương pháp giáo dục củacác bậc học, cấp học quy định trong Luật Giáo dục ; khắc phục những mặt hạn chếcủa chương trình, SGK ; tăng cường tính thực tiễn, kỹ năng thực hành, năng lực tựhọc ; coi trọng kiến thức khoa học xã hội và nhân văn ; bổ sung những thành tựukhoa học và công nghệ hiện đại phù hợp với khả năng tiếp thu của học sinh Bảođảm sự thống nhất, kế thừa và phát triển của chương trình giáo dục ; tăng cườngtính liên thông giữa giáo dục phổ thông với giáo dục nghề nghiệp; giáo dục đại học;thực hiện phân luồng trong hệ thống giáo dục quốc dân để tạo sự cân đối về cơ cấunguồn nhân lực ; bảo đảm sự thống nhất về chuẩn kiến thức và kỹ năng, có phương

án vận dụng chương trình, SGK phù hợp với hoàn cảnh và điều kiện của các địabàn khác nhau Đổi mới nội dung chương trình, SGK, phương pháp dạy và họcphải thực hiện đồng bộ với việc nâng cấp và đổi mới trang thiết bị dạy học, tổ chứcđánh giá, thi cử, chuẩn hóa trường sở, đào tạo, bồi dưỡng giáo viên (GV) và côngtác quản lý giáo dục”.[3]

Qua thực tiễn dạy học, khả năng thực hành của học sinh còn yếu kém, nhiều giáoviên chưa quan tâm đến thiết bị thí nghiệm và rèn luyện kỹ năng cho học sinh

Từ những lý do trên, tôi chọn đề tài luận văn tốt nghiệp thạc sỹ là: “Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh trong dạy học các bài thí nghiệm thực hành cơ học lớp 10 trung học phổ thông”.

2 Mục đích nghiên cứu.

Xây dựng được tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành Vận dụng tiến trình vào

việc nâng cao năng lực nhận thức của học sinh, nhờ đó nâng cao chất lượng dạy vàhọc

3 Đối tượng nghiên cứu.

4 Giả thuyết khoa học.

Bằng việc xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý và

cho học sinh thực hiện thí nghiệm thực hành theo tiến trình đó thì sẽ góp phần nângcao được chất lượng dạy học phần cơ học lớp 10 trung học phổ thông

5 Nhiệm vụ nghiên cứu.

5.1 Nghiên cứu lý thuyết: Tổng hợp, phân tích các tài liệu có liên quan đến kỹ

năng thực hành và rèn luyện kỹ năng thực hành

5.2 Nghiên cứu thực tiễn:

Đánh giá hiện trạng sử dụng thí nghiệm, đặc biệt thí nghiệm thực hành của họcsinh ở trường trung học phổ thông Châu Thành II nói riêng và các trường phổthông thuộc tỉnh Đồng Tháp nói chung

Đánh giá việc thực hiện chương trình sách giáo khoa hiện hành

Rút ra những kết luận về tồn tại và khó khăn trong thực tế

5.3 Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trong dạy học vật

lý phần cơ học lớp 10 cho học sinh

5.4 Thực nghiệm sư phạm: Đánh giá kết quả nghiên cứu và rút ra những kết luận,

kiến nghị cần thiết cho trường, cho ngành giáo dục

6 Phương pháp nghiên cứu.

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

Nghiên cứu lý luận về tư duy trong nhận thức khoa học và tư duy vật lý

Nghiên cứu cơ sở của việc hình thành kỹ năng thực hành

Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách tham khảo thực hành thí nghiệm.6.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

Nghiên cứu thực trạng về việc sử dụng thiết bị và việc giảng dạy các bài thí

nghiệm thực hành ở trường phổ thông

6.3 Phương pháp thống kê toán học:

Dùng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm từ

đó đánh giá mức độ khả thi của đề tài

7 Dự kiến đóng góp của đề tài.

7.1 Hệ thống các cơ sở lý luận về kỹ năng, rèn luyện kỹ năng cho học sinh và việcnâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lý ở trường phổ thông

7.2 Xây dựng được tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm cho học sinh

trong dạy học phần cơ học lớp 10

7.3 Cải tiến một số thí nghiệm thực hành và phương pháp giảng dạy thí nghiệm

thực hành

7.4 Biên soạn các kế hoạch dạy học có vận dụng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực

hành thí nghiệm phần cơ học vật lý lớp 10

7.5 Đề xuất một số kết luận và kiến nghị cần thiết qua thực nghiệm sư phạm.

8 Cấu trúc của luận văn.

Luận văn được chia làm 3 phần:

*Mở đầu

*Nội dung:

Chương 1: Cơ sở lý luận

Chương 2: Xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm trongdạy học các bài thực hành cơ học lớp 10

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

*Kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục

CHƯƠNG 1.

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THỰC HÀNH THÍ

NGHIỆM VẬT LÝ CHO HỌC SINH 1.1 Lịch sử nghiên cứu.

Từ giữa thế kỷ XV đã diễn ra một sự chuyển mình trong đời sống kinh tế, chính

trị, văn hóa ở châu Âu Sự phát triển thủ công nghiệp ở nông thôn, sự hình thành vàphát triển các thành phố đã phá vỡ nền kinh tế tự nhiên, tự cấp tự túc Thươngnghiệp phát triển, giai cấp tư sản hình thành với các thương gia, chủ ngân hàng, chủxưởng giàu có và có thế lực Trong những cuộc thám hiểm, Côlông đã tìm ra châu

Mỹ (1492), Magiclăng đã đi vòng quanh Trái Đất (1519-1522) và chứng minh bằngthực nghiệm rằng Trái Đất là tròn

Sự phát triển đó đòi hỏi phải xây dựng một nền khoa học mới, có đủ khả nănggiải quyết những vấn đề thực tiễn Nhiều nhà khoa học, tiêu biểu là Lêônacđô-đa-Vinxi, đề cao thực nghiệm trong khoa học, không thừa nhận uy quyền của giáo hộitrong khoa học Mở đầu là học thuyết của Côpecnic (1473-1543) về hệ nhật tâm vàđược Giôđanô-Brunô (1548-1600), Kêple (1571-1630) bảo vệ và phát triển Galilê

là người đi tiếp một bước quyết định, xây dựng cơ sở của một nền vật lý học mới,vật lý học thực nghiệm, chân chính, thay cho vậ lý học của Arixtôt

Franxit-Bêcơn (1561-1626) cho rằng nhà khoa học phải biết làm việc như nhữngcon ong, biết rút ra vật liệu từ thế giới bên ngoài và chế biến chúng một cách hợp

lý Bêcơn coi thí nghiệm là cơ sở của phương pháp khoa học Dựa vào thí nghiệm,vào thực tiễn và dùng phép quy nạp, nhà khoa học phải xây dựng ra những kếtluận, những “nguyên nhân và tiên đề”, tức là phải đi từ những sự kiện riêng lẻ đếnnhững khái quát hóa Sau đó, phải kiểm tra lại những khái quát hóa đó bằng thínghiệm và thực tiễn Như vậy chân lý khoa học rút ra từ thí nghiệm và thực tiễn vàcũng được thí nghiệm và thực tiễn kiểm tra

Sự phát triển của khoa học không những đòi hỏi những phương pháp mới mà cònđòi hỏi phải có cách tổ chức mới nữa Bêcơn đã nêu lên rằng việc nghiên cứu khoa

học phải được tổ chức như một hoạt động tập thể và phải được xã hội tài trợ Chính

vì thế năm 1657 xuất hiện Viện hàn lâm khoa học đầu tiên Đó là “Viện hàn lâm thínghiệm Florenxơ”

Như vậy, tới thế kỷ XVII, cuộc cách mạng khoa học mà Côpecnic khởi đầu từgiữa thế kỷ XVI, đã làm nảy sinh vật lý học cổ điển, với những tư tưởng, nhữngphương pháp, những hình thức tổ chức xác định Trải qua một quá trình cách mạngphức tạp và khó khăn, vật lý học thực nghiệm chứng tỏ sự đúng đắn của nó khôngchỉ bằng lý luận, bằng sự tranh cãi, mà quan trọng hơn là bằng cách giải quyếtnhững vấn đề thực tiễn mà vật lý học của Arixtôt không thể giải quyết được

Galilê (1564-1642) được công nhận là ông tổ của vật lý học thực nghiệm, ngườisáng lập ra phương pháp thực nghiệm Trước kia, Acsimet đã chú trọng đến thựcnghiệm và Rôgiơ đã đề cao thực nghiệm, nhưng chưa nêu lên được thành mộtphương pháp Galilê đã sử dụng thực nghiệm một cách hệ thống và đã đề raphương pháp thực nghiệm trong vật lý Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìmhiểu, Galilê bắt đầu bằng quan sát (trong tự nhiên hay trong thí nghiệm) để xácđịnh rõ vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải thích lý thuyết có tính chất dựđoán Từ lý thuyết đó, ông rút ra những kết luận có thể kiểm tra được bằng thựcnghiệm Sau đó, ông bố trí thí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm vàphương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thể đạt được kết quả chính xác tin cậy được.Công trình nổi bậc nhất của ông được thể hiện bằng thí nghiệm rất đơn giản về “sựrơi tự do” ở tháp nghiêng Pida

Những thành tựu khác của vật lý học thực nghiệm có thể kể đến như: công trình

“Nguyên lý tĩnh học” của Ximôn-Xtêvin (1548-1620) đã nêu ra một cách tiếp cậnmới đối với các vấn đề tĩnh học, dựa vào toán học kết hợp với thí nghiệm và thựctiễn kỹ thuật Torixenli (1608-1674) là người đầu tiên đã chứng minh sự tồn tại của

áp suất khí quyển và của “chân không Torixenli” trong ống Torixenli Bên cạnh đócông trình về quang học và điện học cũng được tìm thấy từ lý thuyết và thựcnghiệm

1.2 Kỹ năng, rèn luyện kỹ năng.

1.2.1 Kỹ năng.

Theo Đại từ điển tiếng Việt của tác giả Nguyễn Như Ý thì “Kỹ năng là khả năng

vận dụng những kiến thức thu nhận được vào thực tế” “Vận dụng vào thực tế” là

để giải quyết các vấn đề của thực tiễn, các nhiệm vụ thực tế Nói cách khác, kỹnăng là khả năng hành động giải quyết nhiệm thực tế Theo M.A Đanilop thì “Kỹnăng là khả năng của con người biết sử dụng một cách có mục đích và sáng tạonhững kiến thức và kỹ xảo của mình trong quá trình hoạt động lý thuyết cũng nhưthực tiễn ”[17]

Theo định nghĩa kỹ năng của các tác giả Hà Thị Đức, Nguyễn Ngọc Quang, TrầnQuốc Thành lại nhấn mạnh quá trình hình thành kỹ năng nhất thiết phải trải quathực hiện hành động: kỹ năng là khả năng thực hiện có kết quả một hành động trítuệ hay hành động tay chân nhất định bằng cách vận dụng những tri thức, nhữngkinh nghiệm đã có của cá nhân Kỹ năng đòi hỏi con người phải có tri thức về hànhđộng và các kinh nghiệm cần thiết, nhưng bản thân tri thức và kinh nghiệm khôngphải là kỹ năng Muốn có kỹ năng, con người phải vận dụng vốn tri thức và kinhnghiệm đó vào hoạt động thực tiễn và đạt được kết quả.[17]

Theo P.A Ruđich thì kỹ năng là tập hợp các động tác mà cơ sở của nó là sự vậndụng thực tế của các kiến thức đã tiếp thu được để đạt kết quả trong một hình thứchoạt động cụ thể Ông cho rằng, bất kỳ một hoạt động nào cũng bao gồm nhữngđộng tác riêng lẻ Nếu con người không tiếp thu được những thao tác tiêu biểu chomột loại hình hoạt động cụ thể thì sẽ không thể thực hiện tốt hoạt động đó

Theo Thái Duy Tuyên thì “Kỹ năng thường gọi là kiến thức trong hoạt động, vì

nó luôn liên hệ với sự ứng dụng kiến thức Tính khái quát là tính chất quan trọngnhất của kỹ năng Nhờ vậy mà các nhiệm vụ đặt ra có thể giải quyết trong các điềukiện khác nhau Mỗi kỹ năng bao gồm một hệ thống thao tác trí tuệ và thực hành.Thực hiện trọn vẹn hệ thống thao tác này sẽ bảo đảm đạt được mục đích đặt ra.Điều đáng chú ý là sự thực hiện một kỹ năng luôn luôn được kiểm tra bằng ý thức”

Theo từ điển bách khoa Việt Nam 2 thì “Kỹ năng là giai đoạn giữa tri thức và kỹxảo trong quá trình nắm vững một phương thức hành động Đặc điểm đòi hỏi sự tậptrung chú ý cao, sự kiểm soát chặt chẽ của thị giác, hành động chưa bao quát, còn

có động tác thừa Được hình thành do luyện tập hay do bắt chước”.[17]

Qua các định nghĩa trên, người ta thường phân kỹ năng thành hai loại: Kỹ năngchung (kỹ năng cơ bản) và kỹ năng riêng (kỹ năng đặc thù)

Kỹ năng chung là những kỹ năng cần cho mọi người, cho mọi công việc, nó baogồm nhiều kỹ năng thành phần Kỹ năng riêng là kỹ năng chỉ sử dụng cho một lĩnhvực hay một nghề nghiệp nào đó

1.2.2 Rèn luyện kỹ năng

Rèn luyện kỹ năng là quá trình tích lũy khả năng vận dụng các kiến thức vềphương thức hoạt động và kỹ xảo đã có để xác lập một hệ thống hành động, thaotác, phương tiện thực hiện phù hợp với mục đích hoạt động, phù hợp với điều kiệnthực tế và triển khai thực hiện được hệ thống đó, giải quyết được nhiệm vụ

Nhờ quá trình luyện tập, một số hành động trở nên thành thạo, tự động hóa,không còn tham gia của ý thức thì đã trở thành kỹ xảo Như vậy, một số kỹ năngnhất định có thể trở thành kỹ xảo Các hoạt động phức tạp, điều kiện thực hiệnthường xuyên biến đổi, buộc ý thức phải thường xuyên tham gia vào việc lựa chọn

để tạo lập hệ thống, thì không thể luyện tập thành kỹ xảo

Rèn luyện kỹ năng phải bắt đầu từ việc hình thành các thao tác cơ bản đến hệthống các thao tác, từ kỹ năng đơn giản đến kỹ năng phức tạp Trong quá trình đóphải luyện tập một số kỹ năng nhất định thành kỹ xảo làm cơ sở hình thành các kỹnăng khác

1.2.3 Rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý.

Kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý là khả năng thực hiện có kết quả các thí

nghiệm vật lý Kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý là khả năng vận dụng kiến thức

về cách thực hành thí nghiệm và các kỹ xảo thí nghiệm vật lý đã có vào việc chuẩn

bị, thực hiện và xử lý, đánh giá kết quả thí nghiệm nhằm đạt được mục đích của thí

nghiệm Như vậy, rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh lànhằm giúp họ nhận thức được hệ thống hành động, thao tác chuẩn bị, thực hiện, xử

lý, đánh giá kết quả thí nghiệm vật lý, biết và sử dụng được các phương tiện (cácdụng cụ thí nghiệm, dụng cụ đo, các phương tiện hỗ trợ quan sát, đo đạt,…) tươngứng với các thao tác đó Nghĩa là học sinh biết đối chiếu mục đích, tiến trình thínghiệm với hệ thống hành động, thao tác thí nghiệm đã biết và các điều kiện thực tế(vật liệu, dụng cụ đã có,…) để lực chọn, lập ra một hệ thống hành động, thao tác,dụng cụ thí nghiệm vật lý phù hợp và thực hiện được

Như vậy để rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm vật lý cho học sinh, ta phảibắt đầu từ việc rèn luyện các kỹ năng thành phần như: kỹ năng tìm hiểu phương án,tiến trình thí nghiệm, kỹ năng chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm, kỹ năng chuẩn bị bảngghi kết quả thí nghiệm, kỹ năng điều khiển thí nghiệm, kỹ năng quan sát hiện tượngthí nghiệm, kỹ năng đo đạt các đại lượng vật lý, kỹ năng xử lý kết quả thí nghiệm,

kỹ năng đánh giá kết quả thí nghiệm và quyết định

1.3 Nâng cao chất lượng dạy học (các luận điểm).

1.3.1 Quá trình dạy học.

1.3.1.1 Cấu trúc của quá trình dạy học.

Quá trình dạy học là một hệ thống toàn vẹn gồm 3 thành tố cơ bản: Khái niệmkhoa học, học và dạy [22]

Khái niệm khoa học là nội dung của bài học và là đối tượng của sự lĩnh hội bởihọc sinh, nó là một trong hai yếu tố khách quan, quyết định logic của bản thân quátrình dạy học về mặt khoa học

Hoạt động học là yếu tố khách quan thứ hai quy định logic của quá trình dạy học vềmặt lý luận dạy học, nghĩa là trình độ trí dục và quy luật lĩnh hội của học sinh cóảnh hưởng quyết định đến việc tổ chức quá trình dạy học, nó bao gồm hai chứcnăng thống nhất với nhau đó là lĩnh hội và tự điều khiển

Hoạt động dạy gồm hai chức năng truyền đạt và điều khiển, luôn luôn tương tác vàthống nhất với nhau Dạy phải xuất phát từ logic khoa học của khái niệm và logic

sư phạm của tâm lý học lĩnh hội.

1.3.1.2 Đặc điểm của quá trình dạy học.

Quá trình dạy học là một quá trình hoạt động vì thế nó có những đặc điểm sau:[14]

Quá trình dạy học là một quá trình nhận thức đặc biệt: Lịch sử phát triển của

nhân loại là lịch sử của quá trình nhận thức thế giới tự nhiên và xã hội Tuy nhiên

sự nhận thức ấy xảy ra tự phát, thường tiến triển một cách phức tạp với tốc độ thấtthường Còn quá trình dạy học là một quá trình nhận thức tự giác, có tổ chức và có

sự điều khiển Do có tổ chức nên nhịp độ nhận thức trong quá trình dạy học xảy ranhanh chóng, phù hợp với năng lực của lứa tuổi, đáp ứng được yêu cầu của xã hội Trong xã hội, sự nhận thức mang tính chất mò mẫm tự xây dựng, tự tìm tòi nhữngđiều mới mẻ, chưa có sẵn Còn trong quá trình dạy học, sự nhận thức của học sinhnhằm tự tích lũy cho mình những kiến thức đã quen thuộc đối với nhân loại

Quá trình dạy học là một quá trình hoạt động tâm lý: Quá trình dạy học là một

quá trình nhận thức nên nó cũng có đặc điểm của quá trình tâm lý Trong quá trìnhdạy học, các giai đoạn nhận thức: Cảm tính, lý tính diễn ra và được tổ chức, đượctrù liệu sao cho có hiệu quả nhất, tiết kiệm thời gian và công suất cao nhất

Quá trình dạy học là một quá trình hoạt động xã hội và giao tiếp xã hội: Phương

tiện và phương pháp của quá trình dạy học xuất phát từ nhu cầu và khả năng của xãhội Xã hội phát triển đến mức độ nào thì quá trình dạy học đạt đến trình độ tươngứng về các mặt đã nêu trên

Trong quá trình dạy học, trao đổi thông tin, giao tiếp giữa thầy với trò, giữa họctrò với nhau, thường xuyên được thực hiện

Ngoài hình thức dạy ở lớp, phòng thí nghiệm, vườn trường, còn có những hìnhthức dạy học xảy ra ngoài phạm vi không gian trường học Do đó sự giao tiếp xãhội này xảy ra khá rộng rãi, đa dạng

Quá trình dạy học là một quá trình điều khiển: Từ cấu trúc của quá trình dạy học

ta thấy rằng hoạt động điều khiển luôn luôn được thể hiện trong quá trình dạy học

Học sinh có nhiệm vụ là phải chiếm lĩnh nội dung dạy học, nên học sinh là chủ thểcủa sự học Giáo viên là chủ thể của sự dạy học, nên giáo viên phải điều khiển họcsinh hoạt động.

1.3.2 Chu trình sáng tạo khoa học Vật lý – Cơ sở nhận thức luận của phương pháp dạy học.

Theo quan điểm của triết học duy vật biện chứng, quá trình nhận thức diễn ratheo công thức nhận thức luận nổi tiếng của Lênin: “Từ trực quan sinh động đến tưduy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng trở về với thực tiễn đó là con đường biệnchứng của nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan” Vận dụng côngthức này, trên cơ sở chu trình sáng tạo khoa học do Anh-stanh đề xuất,V.G.Razumopxki đã khái quát hóa con đường sáng tạo của nhà vật lý bằng sơ đồ sau (sơ

đồ 1):

(sơ đồ 1) Ông phân tích sơ đồ này như sau: “Mỗi chu trình được bắt đầu bằng việc lựachọn các nhóm sự kiện từ quan sát Người nghiên cứu đề ra giả thuyết (mô hình giảthuyết) về bản chất chung của chúng Giả thuyết này cho phép tiên đoán những sựkiện khác chưa biết Tính chất đúng đắn của giả thuyết được kiểm tra bằng thựcnghiệm Nếu hệ quả lý thuyết của mô hình xuất phát được thực nghiệm chứng minhthì mô hình nêu ra được công nhận là phản ánh đúng tính chất của hiện tượng

Mô hình

Sự kiện

Hệ quả

Thực nghiệm

nghiên cứu Nếu kết quả thực nghiệm phủ định giả thuyết thì mô hình nêu ra cầnphải thay đổi” [16]

1.3.3 Phương pháp dạy học.

Phương pháp dạy học có đặc điểm riêng khác biệt với phương pháp tác động của

con người lên các đối tượng vô tri trong hoạt động sản xuất vật chất nói chung [27] Đối với việc dạy học, giáo viên là chủ thể của hoạt động dạy học và học sinh làđối tượng của hoạt động dạy, nhưng đồng thời học sinh là chủ thể của sự học và do

đó cũng là một chủ thể của hoạt động dạy học Hoạt động dạy học này có đối tượng

là cái mà học sinh cần học Để đạt được mục đích dạy học được vạch ra bởi giáoviên, giáo viên phải tổ chức tài liệu dạy, tức là phải tác động lên tư liệu của hoạtđộng dạy học, nhưng đồng thời và rất quan trọng là giáo viên phải tác động tới họcsinh sao cho học sinh tự xác định được mục đích hoạt động của mình (phù hợp vớimục đích dạy học), dẫn tới những hành động tương ứng của học sinh và đạt đượckết quả phù hợp với mục đích do giáo viên vạch ra Ta có thể biểu diễn đặc điểmcủa phương pháp dạy học trên bằng sơ đồ sau (sơ đồ 2):

Phương tiện của giáo viên

Hành động của học sinh

Phương tiện của học sinh

Kết quả đạt được ở học sinh

Bởi vậy đối với hoạt động dạy học, việc suy nghĩ, thảo luận về phương pháp gắnliền với suy nghĩ, thảo luận về tổ chức tình huống học tập và định hướng hoạt độngnhận thức của học sinh bởi giáo viên Nói cách khác là giáo viên phải sử dụng hệthống hành động, phương tiện như thế nào để tác động lên đối tượng tổ chức vàđiều khiển được hoạt động học tập của học sinh Điều này đòi hỏi người giáo viênphải suy nghĩ tìm tòi xây dựng được các cách thức, con đường phù hợp với đặcđiểm tâm lý đối tượng, phù hợp với điều kiện khách quan hiện có.

1.3.4 Phương pháp thực nghiệm vật lý.

Theo nghĩa hẹp, phương pháp thực nghiệm vật lý là khâu tiến hành thí nghiệm đểkiểm tra một giả thuyết đã có hoặc để đo đạc độ chính xác cao một đại lượng vật lýnào đó Cách hiểu này làm giảm vai trò của phương pháp thực nghiệm trong quátrình nhận thức Theo nghĩa rộng hơn, phương pháp thự nghiệm bao gồm tất cả cáckhâu của quá trình nhận thức từ việc đặt vấn đề trên cơ sở các sự kiện thực nghiệmhoặc quan sát, đến khâu đề ra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết,

xử lý kết quả và rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu [19]

B.I Spasky đã nêu lên thực chất phương pháp thực nghiệm của Galilê như sau:

“Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học đã xây dựng được một số giảthuyết, đó không chỉ đơn giản là sự tổng quát hóa các thí nghiệm đã làm Nó cònchứa đựng một điều gì mới mẻ không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể Bằngphép suy luận logic và toán học, nhà khoa học có thể từ giả thuyết đó mà rút ra một

số hệ quả, tiên đoán một số sự kiện mà trước đó chưa biết đến Những hệ quả và sựkiện đó lại có thể dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được và nếu sự kiểm tra đóthành công nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật Vật lý chínhxác”

1.3.5 Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý.

Theo tác giả Phạm Thị Phú [19] có 6 giai đoạn của phương pháp thực nghiệmtrong dạy học vật lý

*Giai đoạn 1: Đặt vấn đề nhận thức.

Thông qua các vấn đề như: nêu thí dụ, nêu bài tập, làm thí nghiệm, kể chuyện…giáo viên làm bộc lộ một tình huống đòi hỏi học sinh phải dự đoán diễn biến củamột hiện tượng xảy ra trong những điều kiện nhất định nào đó, xác lập một quan hệnào đó hoặc tìm nguyên nhân của một hiện tượng nào đó Các yếu tố này học sinhkhông thể giải quyết được bằng tư duy tái hiện.

*Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết (dự đoán khoa học).

Giáo viên hướng dẫn để học sinh nêu câu trả lời cho câu hỏi đặt ra mang tính kháiquát, giả định, sơ bộ, chưa chắc chắn Những câu trả lời đó xuất phát từ kinhnghiệm sống, suy luận tương tự, suy luận diễn dịch

*Giai đoạn 3: Suy ra hệ quả logic.

Trên cơ sở suy luận logic và suy luận toán học, học sinh nêu được hệ quả logic cóthể kiểm tra bằng thí nghiệm

*Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả logic.

Giáo viên hướng dẫn học sinh xây dựng phương án thí nghiệm để học sinh có thể

tự lực tiến hành thí nghiệm kiểm tra Trong giai đoạn này học sinh tiến hành thínghiệm, thu thập kết quả, xử lý kết quả, đối chiếu với hệ quả và rút ra kết luận về

sự phù hợp hay không phù hợp của hệ quả với thực nghiệm

*Giai đoạn 5: Hợp thứ hóa kiến thức mới.

Học sinh tự lực rút ra kiến thức mới và được giáo viên nhận xét, bổ sung chínhxác hóa nội dung kiến thức mới một cách hoàn chỉnh

*Giai đoạn 6: Vận dụng kiến thức.

Học sinh vận dụng kiến thức mới để giải thích hiện tượng, giải bài tập hoặc ứngdụng vào các lĩnh vực khác

1.3.6 Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm ở trường trung học phổ thông.

Nội dung của phương pháp thực nghiệm là rất phức tạp: đó là sự thống nhất biệnchứng giữa tư duy lý thuyết và tư duy thực hành [19]

Trong điều kiện dạy học phổ thông nước ta, việc học sinh tham gia vào toàn bộcác hành động của phương pháp thực nghiệm để xây dựng tri thức mới trong cácbài học trên lớp là việc rất khó khăn Chính vì vậy dạy học phương pháp thựcnghiêm chỉ có thể thực hiện ở một số những mức độ nhất định.

*Mức độ 1: Cung cấp cho học sinh nội dung của phương pháp thực nghiệm.

Ở mức độ này học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương phápthực nghiệm với các khái niệm “vấn đề nhận thức”, “giả thuyết”, “hệ quả logic”,

“thí nghiệm kiểm tra”, “kết luận” trong mối liên hệ hữu cơ giữa chúng ở mức độđơn giản Học sinh được biết về phương pháp thực nghiệm như một phương phápquan trọng của vật lý học: là con đường xây dựng hàng loạt các định luật vật lý

*Mức độ 2: Rèn luyện một số kỹ năng cơ bản, cần thiết, tối thiểu của phương pháp thực nghiệm.

Ở mức độ này, học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương phápthực nghiệm và trực tiếp tham gia làm các thí nghiệm kiểm tra

*Mức độ 3: Học sinh được trải qua tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và tự lực thực hiện các giai đoạn.

Ở mức độ này học sinh phải hoàn toàn tự lực trong các giai đoạn, từ việc lậpphương án thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ đến việc tiến hành thí nghiệm và xử lý kếtquả thí nghiệm, rút ra kết luận Căn cứ vào hệ quả logic, tự lực nêu phương án thínghiệm Đây là mức độ nâng cao có sự nhảy vọt về chất trong hành động tư duy vàthực hành của học sinh

*Mức độ 4: Học sinh tự lực nghiên cứu một số vấn đề nhỏ bằng phương pháp thực nghiệm.

Đây là mức độ cao nhất của dạy học phương pháp thực nghiệm trong nhà trường

Ở mức độ này yêu cầu học sinh thật sự phải có năng khiếu về Vật lý

Như vậy 4 mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm là sắp xếp theo thứ tự tăngdần tính phức tạp, khó khăn, tăng dần tính độc lập của học sinh trong việc sử dụngphương pháp thực nghiệm

1.3.7 Vai trò của thí nghiệm vật lý đối với quá trình dạy học.

1.3.7.1 Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức.

Vai trò của thí nghiệm trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vàovốn hiểu biết của con người về đối tượng cần nghiên cứu Nếu học sinh hoàn toànchưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sửdụng để thu nhận những kiến thức đầu tiên về nó Khi đó, thí nghiệm được sử dụngnhư là “câu hỏi đối với tự nhiên” và chỉ có thể thông qua thí nghiệm mới trả trả lờiđược câu hỏi này Việc tìm cách đặt câu hỏi đối với tự nhiên (thiết kế phương án thínghiệm), việc tiến hành thí nghiệm và việc sử lý các kết quả quan sát, đo đạt sau đóchính là quá trình tìm câu trả lời cho câu hỏi đã đặt ra Như vậy thí nghiệm được sửdụng như là kẻ phân tích hiện thực khách quan và thông qua quá trình thiết lập nómột cách chủ quan để thu nhận tri thức khách quan

1.3.7.2 Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được.

Theo quan điểm của lý luận nhận thức, một trong các chức năng của thí nghiệmtrong dạy học vật lý là dùng để kiểm tra tính đúng đắn của các tri thức mà học sinh

đã thu được trước đó Trong nhiều trường hợp, kết quả của thí nghiệm phủ địnhtính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới vàphải kiểm tra nó ở các thí nghiệm khác Nhờ vậy, thường ta sẽ thu được những trithức có tính khái quát hơn, bao hàm hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó như

là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn

Trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, có một số kiến thức được rút ra từ suyluận logic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết Trong những trường hợp này, cần tiếnhành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng

1.3.7.3 Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn.

Lịch sử phát triển của vật lý đã cho thấy các thí nghiệm cơ bản không chỉ dẫn đếnhình thành những thuyết vật lý mới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật

mới Trong việc vận dụng các tri thức lý thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết

bị kỹ thuật, người ta thường gặp khó khăn do tính trừu tượng của tri thức cần sửdụng, tính phức tạp bởi sự chi phối của nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo.Khí đó, thí nghiệm được sử dụng như là phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụngcác tri thức đã thu được vào thực tiễn

1.3.7.4 Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý.

Thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của phươngpháp thực nghiệm Ở giai đoạn đầu, đa số các thông tin về đối tượng nghiên cứuthường được thu nhận trong các thí nghiệm Đặc biệt ở giai đoạn cuối của phươngpháp thí nghiệm, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thông qua việcxây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để nghiên cứu một hiện tượng, mộtmối quan hệ đã được loại bỏ các yếu tố không quan tâm nên thường không có trong

Thí nghiệm có vai trò quan trọng, không gì thay thế được trong giai đoạn hìnhthành kiến thức mới Nó cung cấp một cách hệ thống các cứ liệu thực nghiệm, để từ

đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết đã đề xuất, hìnhthành kiến thức mới

Trong chương trình vật lý ở trường phổ thông, một số kiến thức được rút ra bằngphép suy luận logic chặt chẽ từ các kiến thức đã được xác nhận là chính xác Tuynhiên, để thể hiện tính chất thực nghiệm của khoa học vật lý và làm tăng sự tin

tưởng của học sinh vào tính chân thực của kiến thức thu được, giáo viên cũng cầntiến hành các thí nghiệm kiểm nghiệm lại chúng.

1.3.7.6 Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh.

Chất lượng kiến thức của học sinh được xem xét theo các dấu hiệu: tính chínhxác, tính khái quát, tính hệ thống, tính bền vững và tính vận dụng được Bởi vì thínghiệm luôn có mặt trong quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình vật lý,soạn thảo khái niệm, định luật vật lý, xây dựng các thuyết vật lý, đề cập các ứngdụng trong sản xuất và đời sống của những kiến thức đã học nên nó là phương tiệngóp phần nâng cao chất lượng và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo về vật lý của học sinh Trong quá trình thí nghiệm, học sinh phải tiến hành một loạt các hoạt động trí tuệ

và thực tiễn như: thiết kế phương án, kế hoạch thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm, lậpbảng giá trị đo, lựa chọn dụng cụ, bố trí và tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lýkết quả thí nghiệm, … Chính vì vậy, thí nghiệm là phương tiện hữu hiệu để kíchthích hứng thú học tập và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

1.3.7.7 Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học vật lý.

Trong tự nhiên và kỹ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình vậy lý xảy ra dướidạng thuần khiết Chính nhờ thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quátrình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được, thay đổi được, có thểquan sát đo đạc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được nguyên nhâncủa mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng với nhau

Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng thu được nhữngthông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình vật lý Đặc biệt trong việc nghiêncứu các lĩnh vực của vật lý mà ở đó, đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giáctrực tiếp bằng các giác quan của con người thì việc sử dụng các thí nghiệm mô hình

để trực quan hóa các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu là không thể thiếu được

1.3.8 Nguyên tắc và quy trình tiến hành thí nghiệm vật lý.

Trong dạy học vật lý, thí nghiệm vật lý đóng vai trò quan trọng Nhờ có thí

nghiệm mà hiện tượng thực trong tự nhiên vô cùng phức tạp được làm cho đơn giảnhóa, nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu

Thí nghiệm vật lý đóng vai trò to lớn trong việc phát triển năng lực nhận thức củahọc sinh và giúp cho học sinh làm quen với phương pháp thực nghiệm khoa học.Qua học tập thí nghiệm vật lý, học sinh được rèn luyện các kỹ năng quan sát, đođạc thu thập thông tin và sử lý thông tin trong quá trình chiếm lĩnh tri thức và vậndụng kiến thức được học vào thực tế

1.3.8.1 Các nguyên tắc cơ bản khi sử dụng thiết bị dạy học môn Vật lý.

Khi sử dụng thiết bị dạy học môn Vật lý cần đảm bảo những nguyên tắc sau:

*Nguyên tắc 1: Sử dụng thiết bị dạy học đúng mục đích

Mỗi thiết bị dạy học đều có một chức năng nhất định, chúng phải được sử dụngđúng với mục đích nghiên cứu của quá trình dạy học Nếu người giáo viên sử dụngthiết bị dạy học không đúng mục đích thì hiệu quả dạy học không cao, thậm chí cóthể mang lại phản tác dụng trong quá trình dạy học

*Nguyên tắc 2 Sử dụng thiết bị dạy học đúng lúc, đúng chỗ, đúng cường độ.

Sử dụng thiết bị dạy học phải đúng thời điểm cần thiết trong tiến trình dạy học,phân bổ và thực hiện thí nghiệm theo thời gian phân bổ hợp lý

Hiện nay các phương tiện dạy học đang ngày càng phát triển rộng rãi trong ngànhgiáo dục, song chúng cần được sử dụng hợp lý trên cơ sở người giáo viên có kỹnăng sử dụng thành thạo Không lạm dụng đa phương tiện trong dạy học, nhằmtránh lãng phí cơ sở vật chất và thời gian

*Nguyên tắc 3 Kết hợp giữa hệ thống thiết bị nhà trường được cung ứng với hệ thống cơ sở vật chất, thiết bị ngoài xã hội

Danh mục thiết bị dạy học nhà trường được cung ứng là mức tối thiểu, nghĩa làchưa hoàn toàn đầy đủ, vì vậy giáo viên phải khai thác, tận dụng cơ sở vật chấtthiết bị mà các cơ sở sản xuất, các doanh nghiệp hiện có, đồng thời phát huy được

khả năng sáng tạo trong việc tự làm, tự mua sắm để bổ sung cho hệ thống thiết bị

đã có

1.3.8.2 Quy trình tiến hành một thí nghiệm vật lý.

Quy trình tiến hành một thí nghiệm vật lý, thường bao gồm các bước sau:[18]

Bước 1: Xác định chính xác mục đích của thí nghiệm cần tiến hành.

Bước 2: Lập kế hoạch thí nghiệm.

- Lựa chọn các dụng cụ cần sử dụng, tìm hiểu cách sử dụng từng dụng cụ, kiểm tra

sự hoạt động của nó, thay thế các chi tiết hỏng hóc

- Vẽ sơ đồ bố trí các dụng cụ

- Vạch tiến trình thí nghiệm, lập bảng ghi các số liệu đo (nếu tiến hành thí nghiệmđịnh lượng)

Bước 3: Thực hiện tiến trình thí nghiệm.

- Bố trí thí nghiệm: Lắp ráp các dụng cụ theo sơ đồ đã vẽ sao cho hệ thống cácdụng cụ vững chắc, sáng sủa, dễ kiểm tra sự hoạt động của hệ thống các dụng cụ,loại bỏ được tối đa các hiện tượng phụ không mong muốn, đảm bảo an toàn chongười và dụng cụ

- Tiến hành thí nghiệm: Quá trình thí nghiệm phải được đảm bảo các điều kiện màthí nghiệm phải thỏa mãn và tuân thủ các quy tắc an toàn

Thí nghiệm cần được lập lại ít nhất 3 lần, đủ cho việc khái quát hóa rút ra kếtluận Thí nghiệm phải cho những kết quả rõ ràng, đơn trị

Ghi lại các hiện tượng đã quan sát được, các số liệu thu được trong thí nghiệmvào bảng, làm tròn có ý nghĩa các số liệu thu được, bỏ số liệu khác xa các giá trị đokhác

- Xử lý kết quả thí nghiệm: Đối với thí nghiệm định tính, phân tích những điềuquan sát được, khái quát hóa rút ra kết luận

- Đối với thí nghiệm định lượng, tính toán giá trị tung bình và sai số Việc viết sai

số phải đúng quy tắc làm tròn Xác định nguyên nhân của sai số, đặc biệt xác định

sai số do nguyên nhân chủ quan và tìm biện pháp làm giảm nó Có thể biểu diễn kếtquả thí nghiệm dưới dạng đồ thị.

- Sao khi làm thí nghiệm, tháo rời các dụng cụ đã lắp ráp, sắp xếp các dụng cụ gọngàn như lúc đầu

Bước 4: Nhận xét và rút kinh nghiệm chung về tổ chức, nội dung.

1.3.9 Vai trò của thí nghiệm thực hành đối với quá trình hình thành kỹ năng.

Thí nghiệm thực hành là loại thí nghiệm do học sinh thực hiện trên lớp (trongphòng thí nghiệm) mà sự tự lực làm việc cao hơn so với ở thí nghiệm trực diện.Học sinh dựa vào tài liệu hướng dẫn đã in sẵn mà tiến hành thí nghiệm, rồi viết báocáo thí nghiệm

Thí nghiệm thực hành vật lý có thể có nội dung định tính hay định lượng, songchủ yếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học và xác định các đạilượng vật lý mà các nội dung này không có điều kiện để thực hiện ở dạng thí hiệntrực diện Yêu cầu đối với học sinh ở loại thí nghiệm này cũng cao hơn so với thínghiệm trực diện, học sinh phải tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình thínghiệm như:, thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lý nhiều số liệuđịnh lượng mới có thể rút ra các kết luận cần thiết

Trong quá trình hoạt động thực tiễn, vật chất tác động lên các giác quan, qua đótác động vào vỏ não làm phát triển não bộ Thực vậy, cơ sở bên trong của hoạtđộng trí tuệ phải được xây dựng trên những hoạt động thực tiễn bên ngoài Quahoạt động thực tiễn, cấu trúc của các vật và phương pháp hoạt động đối với chúngdần dần chuyển vào vỏ não biến thành nhận thức cấu trúc của các vật và phươngpháp hoạt động trí tuệ đối với chúng, logic hoạt động thực tiễn chuyển vào vỏ não

và biến thành logic tư duy Do đó, qua công tác thực hành, năng lực nhận thức củahọc sinh dần dần phát triển

Trong quá trình thí nghiệm, thực hành, các kiến thức mà học sinh tiếp thu trên lớpthường ở dạng tĩnh và cô lập với kiến thức khác sẽ tác động tương hỗ với nhau làm

cho chúng trở nên động, làm lộ rõ bản chất và khả năng của chúng Nhờ vậy, họcsinh sẽ thấy rõ vị trí, vai trò của mỗi kiến thức trong hoạt động thực tiễn.

Qua thực hành, hứng thú nhận thức của học sinh được kích thích Khi tiếp xúcvới thực tiễn, tư duy của học sinh luôn luôn được đặt trước những tình huống mới,buộc học sinh phải suy nghĩ, tìm tòi, phát triển sáng tạo, nghĩa là quá trình rènluyện kỹ năng được thực hiện

1.4 Thực trạng của việc rèn luyện kỹ năng thực hành ở trường phổ thông.

Định hướng đổi mới giáo dục, được Đảng và nhà nước vạch ra từ lâu Song, điều

ấy càng triệt để và phát triển mạnh mẽ kể từ hơn 10 năm qua Ngành giáo dụcthường xuyên mở các đợt bồi dưỡng cho đội ngũ giáo viên không những về nănglực sư phạm mà cả về năng lực thực hành, thường xuyên tập huấn cho giáo viêncách sử dụng những thiết bị mới, phương tiện dạy học mới

Điều đáng quan tâm là chất lượng giáo dục qua báo cáo ở các cấp đã từng bướccải thiện nhưng chưa cao Học sinh ra trường vẫn còn hạn chế rất nhiều về mặt thựchành, chưa vận dụng được lý thuyết vào thực tiễn cuộc sống

Vấn đề trên phần nào có liên quan đến quá trình rèn luyện kỹ năng thực hành chohọc sinh

Thật vậy, thực trạng của việc rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh ở trườngphổ thông còn nhiều hạn chế phần lớn là do những yếu tố sau:

- Không có cán bộ chuyên trách quản lý phòng thí nghiệm, điều nầy gây khó khăncho giáo viên trong quá trình chuẩn bị các bài thí nghiệm thực hành như: chuẩn bịdụng cụ, kiểm tra chất lượng từng dụng cụ, cũng như phải chuẩn bị dụng cụ chotừng nhóm

- Độ tuổi của giáo viên bộ môn chênh lệch nhiều, giáo viên lớn tuổi (nhất là giáoviên nữ) thường quen với lối dạy truyền thống, rất ngại thực hành

- Trong quá trình giảng dạy các bài thí nghiệm thực hành, một số giáo viên cònlúng túng trong việc lắp đặt thí nghiệm, sử dụng thiết bị hoặc khai thác kết quả thínghiệm Thông thường khi dạy các bài thí nghiệm thực hành, giáo viên chỉ dạy theo

thói quen, mang tính chất cảm tính hoặc bằng kinh nghiệm bản thân, không để ýđến quy trình hình thành kỹ năng cho học sinh Giáo viên chưa coi trọng thí nghiệmthực hành, chưa nhận thấy thông qua thí nghiệm thực hành để rèn luyện kỹ năng,phát triển tư duy, phát triển vốn hiểu biết của học sinh nhằm để nâng cao từng bướcchất lượng học tập của học sinh.

1.5 Kết luận chương 1.

Qua lịch sử nghiên cứu và cơ sở lý luận về quá trình nhận thức cho thấy thínghiệm thực hành là một bộ phận không thể thiếu của bộ môn Vật lý, đặc thù củangành khoa học thực nghiệm

Qua thí nghiệm thực hành nhằm giúp học sinh có được những kỹ năng, nhữngđức tính cần thiết của người làm công tác khoa học, hay của người lao động chânchính, cần cù, nhẫn nại, cẩn thận khách quan và trung thực

Như vậy, trong hoạt động dạy và học Vật lý ở trường phổ thông, giáo viên Vật lýcần nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của việc rèn luyện kỹ năng thực hànhcho học sinh thông qua các bài thí nghiệm thực hành Mặc dù, thiết bị, dụng cụ ởnhiều trường chưa đầy đủ, chưa đồng bộ nhưng với lòng yêu nghề mỗi giáo viêncần quan tâm nhiều hơn quá trình rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh Thựchiện được điều ấy, nghĩa là khẩu hiệu “Học đi đôi với hành”, “Giáo dục kết hợp vớilao động sản xuất” thật sự có hiệu quả

CHƯƠNG 2.

XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC BÀI THỰC HÀNH CƠ HỌC LỚP 10 2.1 Xây dựng tiến trình.

2.1.1 Mục đích yêu cầu của việc xây dựng tiến trình.

Do yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo [26] Đối với học sinh “Tích cực suy nghĩ, chủ động tham gia các hoạt động học tập để

tự khám phá và lĩnh hội kiến thức, rèn luyện kỹ năng, xây dựng thái độ và hành viđúng đắn

- Tích cực sử dụng thiết bị, đồ dùng học tập; thực hành thí nghiệm; thực hành vậndụng kiến thức đã học để phân tích, đánh giá, giải quyết các tình huống và các vấn

đề đặt ra từ thực tiễn; xây dựng và thực hiện các kế hoạch học tập phù hợp với khảnăng và điều kiện

- Mạnh dạn trình bày và bảo vệ ý kiến, quan điểm cá nhân; tích cực thảo luận,tranh luận, đặt câu hỏi cho bản thân, cho thầy, cho bạn

- Biết tự đánh giá và đánh giá các ý kiến, quan điểm, các sản phẩm hoạt động họctập của bản thân và bạn bè.”

Đối với giáo viên “Động viên, khuyến khích, tạo cơ hội và điều kiện cho học sinhđược tham gia một cách tích cực, chủ động, sáng tạo vào các quá trình khám phá vàlĩnh hội kiến thức; chú ý khai thác vốn kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng đã có củahọc sinh, tạo niềm vui, hứng khởi, nhu cầu hành động và thái độ tự tin trong họctập cho học sinh; giúp các em phát triển tối đa năng lực, tiềm năng

- Thiết kế và hướng dẫn học sinh thực hiện các dạng câu hỏi, bài tập phát triển tưduy và rèn luyện kỹ năng; hướng dẫn sử dụng các thiết bị, đồ dùng học tập; tổ chức

có hiệu quả các giờ thực hành; hướng dẫn học sinh có thói quen vận dụng kiến thức

đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn”

Trên cơ sở khoa học, từ các thành tựu tâm lý học của thế kỷ 20 đã xây dựng đượcnhững cơ sở vững chắc cho lý luận dạy học hiện đại, đó là 2 thuyết phát triển nhận

thức của Lep-Vưgôtski và Piaget.

Vưgôtski đã đưa ra thuyết “Vùng phát triển gần”, ông cho rằng sự phát triển nhậnthức có nguồn gốc từ xã hội chủ yếu thông qua sử dụng ngôn ngữ, thông qua quátrình giao tiếp Sự phát triển nhận thức tốt nhất ở vùng phát triển gần Vùng đó nằmgiữa trình độ phát triển hiện tại được xác định bằng trình độ độc lập giải quyết vấn

đề và trình độ gần nhất mà các có thể đạt được với sự giúp đỡ của người lớn haybạn bè khi giải quyết vấn đề đó.[14], [19]

Piaget nhấn mạnh rằng: “Học sinh đóng một vai trò tích cực trong việc thích nghivới môi trường” Ông xây dựng khái niệm “cân bằng”, đây là khái niệm công cụquan trọng nhất Theo ông con người luôn tạo ra các cơ chế để cân bằng với các tácđộng bên ngoài vào cơ thể, ông cho rằng “cuộc sống là sự sáng tạo không ngừngcác dạng thức ngày càng phức tạp và sự cân bằng này ngày càng tăng của các dạngthức này đối với môi trường”.[14], [19]

Dựa trên yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học và cơ sở nhận thức khoa học,chúng ta thấy rằng muốn đào tạo được học sinh không những giỏi về lý thuyết màcòn giỏi về thực hành, cần phải xây dựng tiến trình rèn luyện kỹ năng thực hành Mục đích của chương này là tập trung vào việc xây dựng tiến trình rèn luyện kỹnăng thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học các bài thí nghiệm thực hànhphần cơ học lớp 10

2.1.2 Nguyên tắc hình thành kỹ năng.

Phù hợp với quan điểm của lý luận dạy học hiện đại và tâm lý học hoạt động củahọc sinh, thì hình thành kỹ năng làm thí nghiệm vật lý cho học sinh tất yếu phảituân theo các nguyên tắc sau [30]:

*Nguyên tắc 1: Bảo đảm tính mục đích trong quá trình hình thành kỹ năng.

Có mục đích mới có hướng triển khai hành động Đích rõ thì hành động khônglệch hướng Giáo viên phải làm cho học sinh ý thức rõ ràng về mục đích của thínghiệm, phải tổ chức tốt hoạt động định hướng để học sinh luôn hướng đích mà tìmcách thực hiện thí nghiệm Giáo viên phải xác định rõ cấu trúc của hành động làm

thí nghiệm vật lý dự định hình thành cho học sinh, tìm kiểu định hướng thích hợp,xây dựng tiến trình tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức và triển khai thựchiện hành động.

*Nguyên tắc 2: Phải gắn hữu cơ với việc hình thành kiến thức vật lý.

Thí nghiệm vật lý là một bộ phận của phương pháp nhận thức vật lý “Phươngpháp là ý thức về sự tự vận động bên trong của nội dung” Phương pháp chịu sự chiphối của nội dung Khi hoạt động chiếm lĩnh các kiến thức vật lý khác nhau, họcsinh vận dụng các thao tác, phương tiện thí nghiệm có khác nhau, thứ tự sắp xếp,phối hợp các thao tác cũng phải điều chỉnh cho phù hợp Mỗi kiến thức vật lý sẽ có

ưu điểm cho việc hình thành một số thao tác thí nghiệm vật lý nhất định Hìnhthành kỹ năng làm thí nghiệm vật lý phải gắn hữu cơ với nội dung kiến thức vật lý

mà học sinh sẽ thu nhận được

*Nguyên tắc 3: Phải biến học sinh thành chủ thể của quá trình hình thành kỹ năng.

Người ta chỉ có thể nắm vững cách thức hành động khi có chủ ý tìm hiểu cáchthức hành động và thực sự muốn hành động Phải tạo tình huống để học sinh cónhu cầu, duy trì được hứng thú làm thí nghiệm vật lý Giáo viên phải tạo điều kiện

để học sinh chủ động tham gia chuẩn bị và thực hiện thí nghiệm vật lý trong tâmtrạng hưng phấn nhất

*Nguyên tắc 4: Phải dựa vào và phát huy vốn kiến thức, kỹ năng học sinh đã có.

Hình thành một kỹ năng mới phải dựa trên cơ sở kiến thức và kỹ năng đã có.Hình thành kỹ năng làm thí nghiệm cho học sinh ta phải tìm hiểu, sử dụng các kỹnăng, kiến thức có liên quan mà học sinh đã có từ cấp học, lớp học trước đó, cáckinh nghiệm mà học sinh thu nhận được từ thực tế cuộc sống

*Nguyên tắc 5: Hình thành dần từ các thao tác đơn lẻ đến hệ thống thao tác, từ hành động đơn giản đến hành động phức tạp, nhiều thao tác.

Hình thành kiến thức hành động cũng phải đi từ đơn giản đến phức tạp Học sinhbắt đầu từ việc tập thực hiện các thao tác thí nghiệm, hình thành các hành độngthành phần đơn giản Sau đó, tổ chức cho học sinh làm một số thí nghiệm vật lý

khác, khi thực hiện có sử dụng các hành động, thao tác đó, để chúng được sống lại,liên kết với nhau theo các trật tự khác nhau, đáp ứng các tình huống khác nhau củathí nghiệm vật lý, hình thành nên các hành động mới.

*Nguyên tắc 6: Phải tổ chức luyện tập đủ số lần, đủ mức độ cần thiết

Kỹ năng được hình thành thông qua luyện tập Khi luyện tập, nhận thức sẽ trởthành hành động thực tế Mỗi lần tập là một lần kiến thức và kỹ năng được vậndụng để thực hiện hành động Có luyện tập, các thao tác mới kết lại với nhau thành

hệ thống Hành động càng phức tạp thì càng cần phải luyện tập nhiều lần Cần tổchức luyện tập từ tình huống quen biết, đến tình huống có biến đổi để khả năngthực hiện hành động dược thử thách, phát triển, hành động được mềm dẻo hóa

*Nguyên tắc 7: Phải kiểm tra, đánh giá thường xuyên quá trình hình thành.

Kiểm tra để nắm mức độ hình thành, bổ sung kịp thời những thiếu sót trong quátrình nhận thức về hệ thống thao tác, điều chỉnh những sai lệch trong việc triển khaithực hiện quy trình trong thực tế

2.1.3 Quy trình hình thành kỹ năng.

Để học sinh thực hiện tốt bài thí nghiệm thực hành, giáo viên cần hình thành chohọc sinh các kỹ năng thành phần để làm cơ sở, đồng thời hình thành cho học sinhnhận thức về quy trình chuẩn bị, thực hiện, xử lý kết quả của bài thí nghiệm thựchành

2.1.3.1 Hình thành nhận thức về quy trình chuẩn bị, thực hiện thí nghiệm vật lý.

Sau khi xác định mục đích yêu cầu của thí nghiệm, học sinh phải nhận thức đượcquy trình làm thí nghiệm vật lý bao gồm các bước:

*Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm.

Trong bước này, học sinh tìm hiểu phương án thí nghiệm từ đó xây dựng tiến trìnhthực hiện và tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm để có thể thực hiện được phương án đã đề

ra Bên cạnhh đó học sinh cần chuẩn bị bảng ghi kết quả thí nghiệm

*Bước 2: Thực hiện thí nghiệm.

Trong bước này, học sinh bắt đầu từ việc bố trí, lắp ráp các dụng cụ và tiến hànhthực hiện thí nghiệm Trên cơ sở của thí nghiệm, học sinh quan sát hiện tượng vật

lý và đo đạc các đại lượng vật lý

*Bước 3: Xử lý, đánh giá kết quả.

Từ những số liệu thu được, học sinh tiến hành xử lý kết quả thí nghiệm và đánhgiá kết quả thí nghiệm

Đây là cơ sở để học sinh định hướng hành động chuẩn bị, thực hiện các thínghiệm vật lý Trong các thí nghiệm vật lý phức tạp mỗi bước có thể phân chiathành nhiều hành động, có hành động có ở thí nghiệm này nhưng không có trongthí nghiệm khác

2.1.3.2 Quy trình hình thành các kỹ năng thành phần.

Các kỹ năng thành phần rất quan trọng và cần thiết, nhưng chúng không phảiđược hình thành cùng một lúc Thứ tự hình thành các kỹ năng tùy thuộc vào sự cầnthiết của từng kỹ năng trong việc hỗ trợ hình thành kiến thức vật lý, cơ hội để hìnhthành kỹ năng trong chương trình, mức độ phức tạp của quy trình hành động phảihình thành Kỹ năng nào cần có từ đầu và được sử dụng thường xuyên thì hìnhthành trước, hình thành ở mức độ tối thiểu cần thiết đáp ứng yêu cầu thu thập, xử lýthông tin

Quy trình để hình thành kỹ năng thành phần gồm các bước sau:

*Bước 1: Tạo tình huống xuất hiện nhu cầu thực hiện một hành động thành phần.

Đây là bước khởi đầu, do đó cần phải tìm cách tác động để gây ra hiện tượng,điều khiển quá trình vật lý

*Bước 2: Bổ sung, gợi nhớ một số kiến thức, kỹ xảo có liên quan.

Khi đã xuất hiện các hành động thành phần, giáo viên cần gợi cho học sinh nhớlại các kiến thức, kỹ xảo có liên quan, bổ sung thêm một vài kiến thức cần thiết đểlàm cơ sở cho học sinh hoạt động định hướng nhận thức quy trình thực hiện

*Bước 3: Hình thành nhận thức quy trình thực hiện hành động.

Có nhiều mức độ hình thành nhận thức quy trình thực hiện hành động cho họcsinh Tuy nhiên giáo viên cần chọn mức độ sao cho phù hợp với đặc điểm tình hìnhhọc sinh, nội dung hành động và điều kiện trang thiết bị hiện có.

Đây là bước quan trọng nhất của quy trình, nó đòi hỏi giáo viên vững về chuyênmôn, thông thạo về thực hành, biết nhận định sư phạm

*Bước 4: Tổ chức triển khai thực hiện quy trình, kiểm tra uốn nắn.

Giáo viên tổ chức cho học sinh thực hiện quy trình, Trong quá trình luyện tập,học sinh có thể quan sát bạn làm để học hỏi hoặc phát hiện chỗ sai của bạn và góp

ý cho bạn Giáo viên quan sát, phát hiện những chỗ sai hoặc thiếu thao tác của họcsinh để kịp thời sửa sai và bổ sung những thao tác còn thiếu Nếu một vài học sinhmắc lỗi nhẹ và kế bên có học sinh thực hiện đúng thì giáo viên có thể yêu cầu họcsinh nhìn bạn để học và thực hiện lại cho đúng Nếu thấy đa số học sinh mắc mộtlỗi nào đó thì giáo viên cần ra lệnh tạm dừng thực hiện và sau đó hướng dẫn khắcphục

*Bước 5: Luyện tập vận dụng thực tế, kiểm tra và tự kiểm tra để hoàn thiện.

Học sinh luyện tập để củng cố hệ thống thao tác, nâng cao mức độ hình thành kỹnăng dưới sự giám sát của giáo viên Tùy thuộc vào nội dung kỹ năng cần rèn luyện

mà mức độ luyện tập của học sinh có thể lặp lại nguyên vẹn hệ thống đã nắm đượcvào tình huống quen thuộc, hoặc sử dụng hệ thống vào tình huống có biến đổi chút

ít về điều kiện, hoặc sử dụng phối hợp với một vài thao tác khác để giải quyết tìnhhuống mới Trong giai đoạn này giáo viên vẫn còn kiểm tra, chỉnh sửa cho họcsinh, nhưng chủ yếu chuyển sang học sinh tự kiểm tra, kiểm tra lẫn nhau và tự sửalỗi

2.1.3.3 Các kỹ năng thành phần cần hình thành cho học sinh trong các bài thí nghiệm thực hành vật lý.

Khi thực hiện bài thí nghiệm thực hành đối với môn vật lý, học sinh cần có một

số kỹ năng thành phần thể hiện ở bảng 2.1

Nhóm kỹ năng Các kỹ năng thành phần

Chuẩn bị thí nghiệm

- Tìm hiểu phương án và tiến trình thí nghiệm

- Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm

- Kiểm tra hoạt động và đặc tính của từng dụng cụ

- Hiệu chỉnh, chọn chế độ làm việc của dụng cụ

- Tìm hiểu mối liên hệ của các dụng cụ

- Chuẩn bị bảng ghi kết quả thí nghiệm

Thực hiện thí nghiệm

- Bố trí dụng cụ thí nghiệm

- Lắp ráp các dụng cụ thí nghiệm

- Điều khiển thí nghiệm

- Quan sát hiện tượng vật lý

- Xây dựng đồ thị biểu diễn giữa hai đại lượng vật lýcần nghiên cứu

Xử lý, đánh giá kết quả

- Đọc số liệu trên các dụng cụ đo

- Ghi các số liệu vào bảng kết quả

Để có thể hình thành cho học sinh hệ thống kỹ năng tương đối hoàn hảo trong cácbài thí nghiệm thực hành, giáo viên cần thực hiện theo các bước sau:

*Bước 1: Tạo tình huống xuất hiện nhu cầu làm thí nghiệm thực hành.

Sau khi học xong nội dung kiến thức nào đó, bằng câu hỏi gợi mở của giáo viênhọc sinh nhận thấy rằng cần phải làm thí nghiệm để kiểm định lại một kết luận hayxác định giá trị định lượng một thuộc tính của sự vật cụ thể để làm sáng tỏ vấn đề

mà học sinh hoài nghi

*Bước 2: Giúp học sinh nhận thức các bước làm thí nghiệm thực hành.

Giáo viên cần hình thành cho học sinh có thói quen khi thực hiện một thí nghiệmthực hành bao giờ cũng bắt đầu từ khâu chuẩn bị, thực hiện và kiểm tra kết quả đãlàm được Trước khi bắt đầu thực hành, học sinh cần nêu được các bước cơ bản sẽtriển khai, từ đó giáo viên bổ sung thêm các thao tác mới một cách thích hợp vàoquy trình làm thí nghiệm thực hành của học sinh

*Bước 3: Triển khai thực hành thí nghiệm theo các bước đã nhận thức được.

Giáo viên chia học sinh thành nhiều nhóm, mỗi nhóm có thể từ ba đến năm họcsinh và cho học sinh tiến hành thực hiện bài thí nghiệm thực hành đã đề ra Trongquá trình tiến hành thí nghiệm, học sinh thực hiện phối hợp giữa các thao tác đãbiết và một số thao tác mới Đan xen những thao tác bằng chân tay, quan sát bằngmắt là những hành động tư duy luôn xuất hiện trong quá trình thực hành, do đógiáo viên cần phải theo dõi, kiểm tra, uốn nắn để học sinh dần dần nhận thức đượcnhững thao tác ấy là thật sự cần thiết

2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hình thành kỹ năng

2.1.4.1 Ảnh hưởng của đặc điểm tâm sinh lý và vốn kiến thức của học sinh.

Đối với học sinh, bên cạnh sự phát triển thể lực là sự hình thành tính cách,khuynh hướng Thể lực phát triển làm tăng độ mạnh, độ bền của các hoạt động Sựxuất hiện huynh hướng tự lập, muốn độc lập hoạt động, muốn tự khẳng định mình,khả năng tự điều chỉnh, tự kiềm chế trong các hành vi tăng lên, tạo điều kiện choviệc kích thích, duy trì hứng thú hoạt động hình thành kỹ năng

Lứa tuổi tăng dần, đồng thời với quá trình học tập thì các phẩm chất trí tuệ cũngđược nâng dần Sức tập trung chú ý, khả năng quan sát tổng thể, quan sát đồng thờinhiều quá trình tăng lên Ghi nhớ hình ảnh, biểu tượng, nhất là ghi nhớ logic, ghi

nhớ ý nghĩa, ghi nhớ có chủ định đều phát triển Tư duy trừu tượng bằng ngôn ngữchiếm ưu thế dần so với tư duy trực quan, tư duy hình ảnh Điều đó giúp cho việcphân định thao tác, ngôn ngữ hóa, sắp xếp các thao tác một cách logic để ghi nhớđược thuận lợi hơn.

Vốn kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm thực tế là cơ sở để hình thành các suy luậnlogic, tìm kiếm các phương án, lựa chọn, các hành động, thao tác thành hệ thống.Càng học lên, khối lượng kiến thức, kỹ năng có được càng phong phú Các hiệntượng vật lý xảy ra trong tự nhiên, các kinh nghiệm tác động ngày càng nhiều tạođiều kiện định hướng hình thành kỹ năng thực hành ngày càng thuận lợi

2.1.4.2 Ảnh hưởng của chương trình, sách giáo khoa và các phương tiện khác.

Nếu nội dung kiến thức quá nhiều thì thời gian để tổ chức định hướng hình thành

kỹ năng làm thí nghiệm sẽ bị hạn chế, hoc sinh ít được rèn luyện, hiệu quả các thaotác không cao

Sách giáo khoa là phương tiện dạy học quan trọng nhất về nhiều phương diện,nhưng cách trình bày và nội dung kiến thức của sách giáo khoa ảnh hưởng nhiềuđến việc tổ chức định hướng hình thành kỹ năng Khối lượng kiến thức đưa vàochương trình phải đảm bảo thời gian hợp lý cho việc tổ chức hoạt động tìm hiểudụng cụ, thiết bị, phương án tác động, quan sát đo đạc, xử lý kết quả Sắp xếp thứ

tự hình thành kiến thức phải tạo điều kiện hình thành dần một cách hợp lý các kỹnăng thành phần, mở rộng, hoàn chỉnh kỹ năng làm thí nghiệm thực hành

Bên cạnh đó, điều kiện cơ sở vật chất cũng ảnh hưởng không nhỏ đối với quátrình hình thành kỹ năng Phòng thí nghiệm thực hành, dụng cụ, thiết bị đảm bảo sẽgiúp cho học sinh hứng thú hơn trong quá trình tiến hành thí nghiệm

2.1.4.3 Ảnh hưởng của giáo viên.

Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất trong quá trình hình thành kỹ năng cho họcsinh Giáo viên là người trực tiếp tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức, chuyểnnội dung và ý đồ thực hiện phương pháp của chương trình thành hiện thực Dạytheo tinh thần tổ chức cho học sinh hoạt động, đòi hỏi giáo viên phải thật sự vững

vàng về kiến thức, là người có sự ham mê hoạt động nhận thức, có những trảinghiệm của chính bản thân về hoạt động tự tìm tòi chiếm lĩnh tri thức mới.

Sự tự trải nghiệm giúp cho giáo viên biết cách phát huy tính tích cực, phát triểnnăng lực sáng tạo của học sinh, biết điều chỉnh thiết kế bài dạy học theo trình độhọc sinh và điều kiện cơ sở vật chất, thiết bị nhà trường Sự tự trải nghiệm của giáoviên phụ thuộc rất nhiều vào quá trình đào tạo và tự đào tạo Giáo viên ít làm thínghiệm thực hành, không có kỹ năng làm thí nghiệm thực hành, không hiểu quytrình hình thành kỹ năng làm thí nghiệm thực hành thì khả năng thiết kế, tổ chứcthực hiện các bài dạy học thực hành thí nghiệm để hình thành kỹ năng làm thínghiệm cho học sinh sẽ hạn chế

2.1.5 Kiểm tra, đánh giá mức độ hình thành kỹ năng.

Đánh giá trong giáo dục thực chất là so sánh kết quả học tập của học sinh về mộtvấn đề nào đó với các mục tiêu giáo dục đã đề ra mà ta gọi là mức độ chuẩn

Mặt khác, chất lượng của một hành động được xác định bởi ba thông số: độ khaitriển, độ thành thạo và độ khái quát của hành động Hành động càng khái quát, rútgọn và thành thạo thì chất lượng của nó càng cao

Để đánh giá mức độ hình thành một kỹ năng làm thí nghiệm thực hành ta phảikiểm tra nhận thức và kiểm tra hành động thực tế của học sinh

Kiểm tra nhận thức về hệ thống hành động, thao tác và phương tiện thực hiện thínghiệm thực hành vật lý có thể bằng cách nêu câu hỏi, yêu cầu học sinh trả lời hoặcthông qua bài trắc nghiệm tự luận hoặc trắc nghiệm khách quan

Nội dung câu hỏi kiểm tra nhận thức để xác định mức độ hình thành kỹ năng cầnphân bố đồng đều theo các mức độ:

Mức 1: Hỏi thứ tự các bước (hoặc thao tác) cơ bản của hành động, kèm theodụng cụ cơ bản của từng bước (nếu có)

Mức 2: Hỏi chi tiết thứ tự hành động, thao tác kèm theo dụng cụ tương ứng

Mức 3: Hỏi cách làm khi thay đổi một vài điều kiện thí nghiệm

Giáo viên kiểm tra hành động thực tế có thể từ việc quan sát hành động, thao tác,sản phẩm của học sinh, ghi nhận vào phiếu theo dõi Giáo viên có thể lập phiếukiểm tra và yêu cầu học sinh lần lượt tự đánh dấu đã làm được hay làm thạo vàocác thao tác của bài thí nghiệm thực hành Kiểm tra hành động thực tế của học sinhcũng dựa trên ba mức độ:

Mức 1: Học sinh thực hiện được hành động nhưng chậm, còn có chỗ chưa hợp lý Mức 2: Học sinh thực hiện được hành động tương đối thành thạo

Mức 3: Học sinh thực hiện được hành động thành thạo và có sáng tạo

2.1.6 Những khó khăn của giáo viên trong quá trình hình thành kỹ năng và quá trình kiểm tra đánh giá.

Qua khảo sát thực tế [phụ lục 3] cho thấy số lượng học sinh ở mỗi lớp đối với bậctrung học phổ thông nằm trong khoảng từ 40 đến 50 em, nên số lượng trung bìnhhọc sinh ở mỗi nhóm khi thực hành thí nghiệm khoảng 6 đến 7 em Điều này gâykhó khăn cho giáo viên trong việc theo dõi quá trình hoạt động các thao tác của họcsinh Giáo viên không thể ghi nhận đầy đủ những hành động thực tế của từng họcsinh để đánh giá hình thành kỹ năng cho chính xác, đồng thời không thể sửa chữahết những sai sót mà học sinh mắc phải khi thực hành

Song song với vấn đề trên, vốn kiến thức của học sinh [phụ lục 3] còn thấp, trình

độ học sinh không đồng đều, nên thường tập trung những học sinh khá giỏi thựchiện thao tác thí nghiệm, còn những học sinh khác chủ yếu chỉ quan sát thao táccủa bạn

Hiện nay ở trường phổ thông không có cán bộ chuyên trách phòng thí nghiệm,nên không có người hỗ trợ giáo viên trong giờ thực hành Giáo viên phải chuẩn bịdụng cụ, kiểm tra dụng cụ và phải sữa chữa, bổ sung, thay thế dụng cụ mỗi khi cầnthiết Công việc của giáo viên trong giờ thực hành rất đa dạng (bao gồm việc quản

lý, theo dõi hoạt động thực hành, sửa chữa sai sót, xử lý tình huống .), điều nàyảnh hưởng không nhỏ đến nhiệm vụ rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh