PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO

Kỹ Thuật - Công Nghệ - Khoa học xã hội - Kỹ thuật UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ – HÓA – SINH ---------- PHẠM THỊ TÚ VI PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 5 năm 2015 UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ – HÓA – SINH ---------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Tên đề tài: PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO Sinh viên thực hiện PHẠM THỊ TÚ VI MSSV: 2111010263 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ KHÓA: 2011 – 2015 Cán bộ hướng dẫn ThS. NGUYỄN THỊ VÂN SA MSCB: …………………. Quảng Nam, tháng 5 năm 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả trong khóa luận là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả Phạm Thị Tú Vi ii LỜI CẢM ƠN Tác giả khóa luận xin chân thành cảm ơn BGH trường ĐH Quảng Nam, quý thầy cô khoa Lý – Hóa – Sinh đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tác giả thực hiện khóa luận. Đặc biệt xin gửi lời biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn tận tình của cô giáo ThS. Nguyễn Thị Vân Sa trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này. Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đến những người thân trong gia đình và các bạn trong lớp ĐHSP Vật Lý k11 đã động viên và giúp đỡ rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện khóa luận. Tác giả Phạm Thị Tú Vi iii BẢNG GHI CHÚ CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ QN Quan niệm GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm ĐC Đối chứng KKDH Không khí dạy học TNSP Thực nghiệm sư phạm QTDH Quá trình dạy học iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Bảng phân bố HS lớp ĐC và TN ......................................................... 48 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần số (f i) các điểm số (X i ) của bài kiểm tra sau TN . 50 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất của bài kiểm tra sau thực nghiệm ................ 51 Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất tích lũy của bài kiểm tra sau thực nghiệm ... 52 Bảng 3.5. Bảng xếp loại học lực của học sinh ..................................................... 53 Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các thông số................................................................. 53 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Sơ đồ tiến trình phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch ................ 20 Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” ....................................................................................................................... 24 Hình 2.2. Hình ảnh về thí nghiệm lực căng bề mặt chất lỏng .............................. 29 Hình 2.3. Hình ảnh về thí nghiệm tính chất của lực cằng bề mặt chất lỏng ........ 30 Hình 2.4. Hình ảnh về dạng mực chất lỏng tiếp xúc với thành bình ................... 31 Hình 2.5. Hình ảnh về thí nghiệm về độ chênh lệch mực nước giữa ống mao dẫn và mực nước bên ngoài trong trường hợp dính ướt ............................................. 33 Hình 2.6. Hình ảnh về thí nghiệm chứng tỏ mực nước có thể dâng cao.............. 34 Hình 2.7. Hình ảnh về thí nghiệm sôi ở áp suất thấp ........................................... 41 Hình 2.8. Hình ảnh về dụng cụ thí nghiệm sôi của chất lỏng .............................. 42 Hình 2.9. Hình ảnh về nhiệt độ sôi của chất lỏng ............................................... 43 Hình 2.10. Tiến trình dạy học bài “Chất lỏng. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng” .................................................................................................................... 44 Hình 2.11. Tiến trình dạy học bài “Hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Hiện tượng mao dẫn” ................................................................................................... 45 Hình 3.2. Đồ thị phân bố điểm của hai nhóm TN và ĐC.................................... 50 Hình 3.3. Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TN ............................ 51 Hình 3.4. Đồ thị phân phối tần suất tích luỹ của lớp TN và ĐC ......................... 52 Hình 3.5. Đồ thị xếp loại học lực của HS ............................................................ 53 v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii BẢNG GHI CHÚ CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................ iii DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. iv MỤC LỤC ............................................................................................................. v Phần 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1 1.1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu đề tài ............................................................................................... 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 3 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 3 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 3 1.4. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 3 1.4.1. Nghiên cứu lí luận ...................................................................................... 3 1.4.2. Nghiên cứu thực tiễn .................................................................................. 3 1.4.3. Thực nghiệm sư phạm ................................................................................ 3 1.4.4. Thống kê toán học. ...................................................................................... 3 1.5. Lịch sử nghiên cứu đề tài.............................................................................. 4 1.6. Đóng góp của đề tài ....................................................................................... 4 1.7. Cấu trúc đề tài ............................................................................................... 5 Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 6 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..... 6 1.1. Quan niệm ...................................................................................................... 6 1.1.1. Khái niệm quan niệm .................................................................................. 6 1.1.2. Khái niệm quan niệm của học sinh ............................................................ 7 1.1.3. Nguồn gốc quan niệm của học sinh ........................................................... 7 1.1.4. Đặc điểm quan niệm của học sinh ........................................................... 10 1.1.5. Ảnh hưởng quan niệm của học sinh đối với việc dạy và học vật lý ........ 11 1.2. Dạy học vật lí và việc khắc phục quan niệm của học sinh....................... 12 vi 1.3. Một số lí luận về phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh .............................................................................................................................. 13 1.3.1. Chiến lược dạy học mới gắn liền với quan niệm sai lệch của học sinh . 13 1.3.2. Cách phát hiện quan niệm sai lệch của học sinh .................................... 14 1.3.3. Xây dựng tiến trình khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh .......... 15 1.4. Cơ sở thực tiễn ............................................................................................. 21 Kết luận chương 1 .............................................................................................. 23 CHƯƠNG 2. QUAN NIỆM SAI LỆCH VÀ XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT .................................................................. 24 2.1. Đặc điểm cấu trúc, nội dung kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao.......................................................... 24 2.2. Quan niệm của học sinh về một số khái niệm trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” .................................................................................. 26 2.2.1. Quan niệm của học sinh về biến dạng cơ của vật rắn ............................ 26 2.2.2. Quan niệm về lực căng trên bề mặt chất lỏng ......................................... 28 2.2.3. Quan niệm của học sinh về hiện tượng dính ướt và hiện tượ ng không dính ướt ................................................................................................................ 31 2.2.4. Quan niệm của học sinh về hiện tượng mao dẫn .................................... 32 2.2.5. Quan niệm của học sinh về sự biến đổi thể tích riêng khi chuyển thể ... 37 2.2.6. Quan niệm của học sinh về mối quan hệ giữa nhiệt độ nóng chảy củ a chất rắn vô định hình và chất rắn kết tinh ........................................................ 37 2.2.7. Quan niệm của học sinh về nhiệt độ nóng chảy của chất rắn ................ 38 2.2.8. Quan niệm của học sinh về sự bay hơi của chất lỏng ............................. 39 2.2.9. Quan niệm của học sinh về sự sôi ............................................................ 40 2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài cụ thể ....................................... 44 2.3.1. Tiến trình dạy học bài “Chất lỏng. Hiện tượng căng bề mặt của chấ t lỏng”..................................................................................................................... 44 2.3.2. Giáo án bài “Chất lỏng. Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng” ......... 44 vii 2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Hiệ n tượng mao dẫn”................................................................................................... 45 2.3.4. Giáo án bài “Hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Hiện tượ ng mao dẫn” ...................................................................................................................... 45 Kết luận chương 2 .............................................................................................. 46 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................... 47 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................... 47 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ........................................................ 47 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ....................................................... 47 3.2. Nội dung và phương pháp thực nghiệm.................................................... 47 3.2.1. Nội dung của thực nghiệm sư phạm ........................................................ 47 3.2.2. Phương pháp thực nghiệm ....................................................................... 47 3.2.2.1.Chọn mẫu ................................................................................................. 47 3.2.2.2. Phương pháp tiến hành ........................................................................... 48 3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm ................................................................... 49 3.3.1. Đánh giá định tính .................................................................................... 49 3.3.2. Đánh giá định lượng ................................................................................. 49 Kết luận chương 3 .............................................................................................. 54 Phần 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 55 1. Kết luận ........................................................................................................... 55 2. Kiến nghị ......................................................................................................... 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 57 PHỤ LỤC ..........................................................................................................- 1 - PHỤ LỤC 1 .......................................................................................................- 1 - PHỤ LỤC 2 .......................................................................................................- 7 - 1 Phần 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài Đất nước ta càng ngày càng phát triển để đi kịp với các quốc gia trong khu vực và trên thế giới. Do đó, càng chú trọng vào giáo dục để việc đào tạo nhân lực có chất lượng hơn. Vì thế ngành giáo dục đã có những chính sách, nghị quyết để đổi mới giáo dục về mục tiêu, nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học để đáp ứng yêu cầu của xã hội. Theo nghị quyết 29-NQTW ngày 04 tháng 11 năm 2013 hội nghị lần thứ tám ban hành trung ương khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Mục đích đổi mới là: “Triển khai đổi mớ i chương trình giáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại, thiết thực; phát triển nă ng lực và phẩm chất của người học; chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống; nâng cao năng lực ngoại ngữ, tin học; rèn luyện, kỹ năng vậ n dụng kiến thức vào thực tiễn; phát triển khả năng sáng tạo và ý thức tự học”. Giáo dục nước ta trong những năm qua đã có những đổi mới về nhiều mặt. Và đặc biệt là đã hướng tới học sinh nhiều hơn, xem hoạt động của học sinh là chính, giáo viên chỉ là người hướng dẫn học sinh đưa ra kiến thức mới. Để làm được điều đó thì phải đòi hỏi giáo viên cần phải có sự đầu tư về chuyên môn, kĩ năng, phương pháp dạy học phù hợp và đúng đắn, đòi hỏi học sinh có sự tự giác tìm tòi và nghiên cứu trong học tập. Quan trọng hơn hết là cần có sự phối hợp nhiệt tình giữa giáo viên và học sinh, tạo ra không khí cởi mở cho việc trao đổi kiến thức giữa hai bên. Tuy nhiên, thực tế giáo dục nước ta hiện nay còn gặp nhiều khó khăn. Do nền giáo dục nước ta trước đây áp dụng phương pháp dạy học theo lối truyền thụ kiến thức một chiều, trong quá trình dạy học chủ yếu do giáo viên truyền đạt, cung cấp kiến thức cho học sinh và học sinh đón nhận một cách thụ động, không tạo điều kiện cho học sinh sáng tạo…đã ảnh hưởng đến giáo viên và cả học sinh. Vấn đề này cũng được đề cập trong định hướng đổi mới phương pháp dạy học đã được xây dựng trong nghị quyết trung ương 2 khóa VIII: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyệ n nếp tư duy sáng tạo cho người học”. Vì thế chúng ta cần phải tích cực hơn trong 2 việc đưa ra các giải pháp nhằm góp phần đổi mới giáo dục hiện nay. Và một trong những giải pháp đó là tạo ra không khí dạy học cởi mở, giao lưu kiến thức giữa giáo viên và học sinh, tránh lối truyền thụ một chiều truyền thống. Để giáo viên có thể phát hiện ra các quan niệm sai lệch của học sinh về các kiến thức vật lý. Đa phần kiến thức vật lý nói chung và kiến thức vật lý trong chương trình THPT nói riêng đều bắt nguồn từ các hiện tượng tự nhiên, gắn liền với cuộc sống hằng ngày, nên từ đó đã góp phần tạo ra cho học sinh những quan niệm sai lệch. Mặt khác thực trạng dạy học vật lý hiện nay nặng về lí thuyết, ít thực hành, nhất là đối với những trường ở vùng nông thôn cơ sở trang thiết bị còn thiếu thốn dẫn đến học sinh chưa được kiểm chứng bằng thí nghiệm đối với những kiến thức mà mình đã học. Nên có hiện tượng học sinh có những quan niệm sai lệch về một số vấn đề trong vật lí, gây ra mâu thuẫn trong suy nghĩ của học sinh về kiến thức được học, tạo cho học sinh sự mơ hồ trong học tập, ảnh hưởng đến chất lượng học tập. Vì thế chúng ta cần phải nghiên cứu một cách đầy đủ về nguồn gốc, đặc điểm và ảnh hưởng của các quan niệm sai lệch đó đối với quá trình dạy học để từ đó đưa ra các giải pháp để khắc phục. Đó là một trong những phương pháp hữu hiệu nhất nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường THPT hiện nay. Chính vì những lí do đó tôi chọn đề tài: “Phát hiện và khắc phục quan niệ m sai lệch của học sinh trong chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể vậ t lý 10 nâng cao” để nghiên cứu làm khóa luận tốt nghiệp của mình. 1.2. Mục tiêu đề tài - Phát hiện một số quan niệm sai lệch của học sinh trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao. - Đưa ra một số biện pháp nhằm khắc phục các quan niệm sai lệch của học sinh, để giúp học sinh hiểu một cách chính xác, khoa học về các kiến thức vật lí. - Thiết kế được một số bài giảng áp dụng các biện pháp khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học. 3 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu - Các quan niệm sai lệch của học sinh trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao. - Nghiên cứu nội dung kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao. - Hoạt động dạy và học trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” của GV và HS lớp 10 nâng cao ở trường THPT Trần Văn Dư – Quảng Nam. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu đề tài là chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao và được tiến hành thực nghiệm ở trường THPT Trần Văn Dư – Quảng Nam. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được các mục tiêu đã đặt ra ở trên thì chúng tôi vận dụng các phương pháp nghiên cứu sau: 1.4.1. Nghiên cứu lí luận Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học và lí luận dạy học. Đặc biệt là các tài liệu liên quan đến kiến thức nằm trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” để xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài, hổ trợ cho việc phát hiện quan niệm sai lệch của học sinh và cách khắc phục. 1.4.2. Nghiên cứu thực tiễn Khảo sát, điều tra quan niệm sai lệch của học sinh về một số kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”. 1.4.3. Thực nghiệm sư phạm Được tiến hành ở trường THPT Trần Văn Dư - Quảng Nam nhằm đánh giá hiệu quả của phương pháp khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh đã đưa ra trong đề tài. 1.4.4. Thống kê toán học. Xử lí các kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm. 4 1.5. Lịch sử nghiên cứu đề tài Năm 1995, tác giả Nguyễn Tín Hiền đã nghiên cứu một số quan niệm của học sinh phần Âm thanh và Ánh sáng. Năm 1999, các tác giả Trần Thị Cát, Đồng Thị Diện cũng nghiên cứu quan niệm của học sinh về các khái niệm vật lý thuộc phần Quang học, Điện học ở một số trường THPT thuộc khu vực Đà Nẵng, Quảng Bình…..Tuy nhiên, các nghiên cứu này chỉ dừng lại ở việc tìm hiểu các quan niệm của học sinh mà chưa đưa ra được biện pháp để khắc phục các quan niệm đó. Năm 2001, tác giả Lê Văn Giáo đã nghiên cứu quan niệm của học sinh về một số khái niệm vật lý phần Quang học, Điện học và cũng đã đề ra biện pháp khắc phục trong việc dạy các khái niệm. Tuy nhiên, đối tượng nghiên cứu của đề tài này là học sinh THCS. Cho đến nay, theo những tài liệu mà chúng tôi đã tìm hiểu thì chưa có tác giả nào nghiên cứu đầy đủ và chi tiết về các quan niệm sai lệch của học sinh trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” chương trình Vật lý 10 nâng cao. Vì vậy việc nghiên cứu đề tài này là cần thiết. 1.6. Đóng góp của đề tài - Mô tả một cách khái quát về thực trạng dạy học vật lí ở trường phổ thông. - Qua quá trình nghiên cứu đề tài đã thống kê được một số quan niệm sai lệch của học sinh về một số kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao và sự ảnh hưởng của nó trong quá trình dạy học. Nhằm giúp giáo viên hiểu rõ suy nghĩ của học sinh để có phương pháp dạy học hợp lí. - Đưa ra hướng khắc phục cụ thể là sử dụng thí nghiệm đơn giản, giải bài tập, lập luận lý thuyết để giúp học sinh làm rõ vấn đề mâu thuẫn trong suy nghĩ của mình. Áp dụng đưa vào bài soạn góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. - Nội dung đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên để rút ra kinh nghiệm dạy học và biết cách khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh, từ đó hình thành cho học sinh những quan niệm khoa học một cách sâu sắc, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học môn vật lý ở trường phổ thông. 5 1.7. Cấu trúc đề tài Đề tài gồm có 3 phần. Phần 1. Mở đầu Phần 2. Nội dung nghiên cứu Chương 1: Cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của đề tài Chương 2: Quan niệm sai lệch và xây dựng tiến trình khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Phần 3. Kết luận và kiến nghị 1. Kết luận 2. Kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 6 Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Quan niệm 1.1.1. Khái niệm quan niệm Khi nói về QN thì có rất nhiều khái niệm khác nhau được đưa ra. Theo từ điển tiếng Việt: “Quan niệm là sự nhận thức như thế nào đó về một vấn đề, một sự kiện”. 7 Theo từ điển triết học thì: “Quan niệm là đặc trưng ý thức con người, dựa trên việc đối lập nó về mặt nhận thức luận với cái vật chất, với vật chất. Tri thức về thế giới là một hình thức quan niệm về những mối liên hệ khách quan của sự vật, những hình thức đó không tồn tại độc lập, mà chỉ tồn tại trong mối quan hệ của hoạt động con người của thế giới khách quan. Vì vậy khác với thế giới đang tồn tại một cách độc lập, khách quan, tri thức về thế giới và ý thức nói chung được đặc trưng như cái quan niệm”.9 Tóm lại, các nhà triết học, tâm lý học…đều có những cách định nghĩa riêng về QN. Nhưng tất cả đều thể hiện QN là sự hiểu biết của con người về các sự vật, hiện tượng, khái niệm và các quá trình tự nhiên thông qua đời sống, sinh hoạt và lao động sản xuất hàng ngày mà có. Những hiểu biết đó được thu thập qua từng ngày, ghi nhớ và lưu giữ trong trí nhớ của con người. Được tái hiện khi gặp môi trường kích thích, tác động và có nhu cầu bộc lộ. QN mang tính cá nhân, thể hiện suy nghĩ rất đặc trưng của mỗi cá nhân, thông thường được hình thành tự phát, thiếu tính khách quan và thiếu tính khoa học. Vì mỗi cá nhân có trình độ nhận thức về sự vật, hiện tượng khác nhau, với mỗi góc độ sẽ tương ứng với cách đánh giá khác nhau. Đối với HS cũng vậy, trước những sự vật, hiện tượng thì mỗi em cũng có những QN riêng của mình dựa trên những hiểu biết nhất định về cuộc sống hằng ngày, ta gọi đó là “quan niệm của học sinh”. Trong những QN đó cũng có QN đúng và cũng có QN không đúng. Những QN không đúng với bản chất vật lý, bản chất khoa học của các sự vật, hiện tượng vật lý, khái niệm vật lý, ta gọi đó là những “quan niệm sai lệch của học sinh”. 7 1.1.2. Khái niệm quan niệm của học sinh Đã có rất nhiều nhà lý luận học và tâm lý học đã nghiên cứu về QN của HS để tìm ra ảnh hưởng của nó đối với quá trình dạy và học. Kết quả cho chúng ta biết rằng HS không phải là tờ giấy trắng để người GV vẽ lên đó những tri thức mà tự HS đã vẽ cho mình những đường nét về tri thức, tuy sơ sài nhưng đó có thể xem là tài sản riêng của HS về tri thức. Đó chính là QN của HS, chúng ta có thể minh họa cho những điều vừa nói trên qua các ví dụ sau: Ví dụ 1 : Em tán thành với kết luận nào sau đây? a. Không khí ẩm có khối lượng riêng lớn hơn không khí khô. b. Không khí khô có khối lượng riêng lớn hơn không khí ẩm. Kết quả cho thấy đa phần HS sẽ chọn phương án 1, đây là QN rất hợp lý so với suy luận của các em. Vì trong đời sống thì các em thường thấy cùng một vật mà khi ẩm ướt sẽ nặng hơn khi khô. Ví dụ 2 : Khi đặt một cốc nước lạnh và cốc nước nóng vào tủ lạnh thì cốc nước nào sẽ đóng băng nhanh hơn? Trong trường hợp này thì nhiều HS sẽ chọn là cốc nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn. Vì nghĩ rằng cốc nước lạnh đã nguội sẵn rồi giờ chỉ cần thời gian làm đóng băng còn muốn đóng băng cốc nước nóng thì phải cần thời gian làm nguội nó rồi cần tiếp thời gian làm đóng băng. Do đó HS có QN thời gian đóng băng của cốc nước nóng sẽ lâu hơn. Ví dụ 3: Các em có tán thành với ý kiến này không? Khi chúng ta dùng điện thoại để nói chuyện với nhau thì sóng truyền qua dây điện thoại là sóng âm? Đa số HS sẽ đồng ý với QN này. Vì trong thực tế khi chúng ta nói chuyện điện thoại thì sẽ nghe được âm thanh của nhau, hơn nữa xuất phát từ ngôn ngữ thì HS sẽ nghĩ ngay rằng sóng truyền qua dây điện thoại chính là sóng âm. 1.1.3. Nguồn gốc quan niệm của học sinh QN của HS được hình thành do nhiều nguyên nhân khác nhau: qua đời sống thực tế hằng ngày, thói quen sinh hoạt, xuất phát từ ngôn ngữ thường dùng, các 8 phương tiện, đồ dùng hằng ngày hay qua giao tiếp, trao đổi với mọi người, qua các giờ học trước….Tuy nhiên, chủ yếu là do các yếu tố sau. a. Thực tế đời sống hằng ngày Ngay từ khi sinh ra, sự trưởng thành của chúng ta luôn gắn liền với các hoạt động trong gia đình, xã hội, được giao tiếp với người lớn. Vì thế chúng ta càng ngày càng mở mang tầm hiểu biết của mình. Sự hiểu biết đó có được là nhờ sự giáo dục của gia đình, xã hội. Đó chính là những kiến thức ban đầu, được tích lũy qua thực tiễn, qua kinh nghiệm sống. Đến khi chúng ta được tiếp xúc với môi trường giáo dục ở trường học thì những kiến thức đó sẽ được sử dụng, được đem ra làm nền tảng cho mỗi người để tiếp thu kiến thức mới nhanh hơn, tốt hơn. Và đặc biệt là những kiến thức đó sẽ được phát triển đầy đủ và chính xác hơn nên có thể nói việc học của con người là quá trình diễn ra ở nhà trường và gia đình, xã hội. Việc học từ cuộc sống hằng ngày được tích lũy từ kinh nghiệm sống nên nó chỉ đem lại cho chúng ta những tri thức tiền khoa học, đây chính là vốn hiểu biết, tài sản tri thức riêng của mỗi cá nhân. Hay nói cách khác đây là QN của mỗi người có được từ thực tế đời sống hằng ngày. Như vậy, kinh nghiệm sống, việc giao tiếp, học hỏi…chính là nguồn gốc dẫn đến việc hình thành QN của HS về các sự vật, hiện tượng. Chẳng hạn, trong cuộc sống HS thường thấy rõ ràng sợi lông tơ rơi chậm hơn viên bi nên đã hình thành QN sai lệch ở HS rằng vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ. Đây cũng chính là QN sai lệch của Aristot, QN này tồn tại cũng khá lâu trong nền khoa học thời Trung cổ. Mãi đến sau này Galile phủ nhận điều đó và chứng minh bằng thực nghiệm khoa học về ảnh hưởng của sức cản không khí đến sự rơi của vật hay QN vật rắn dày hơn sẽ bền hơn. Hay từ nhỏ các em đã thường thấy hay đã thực hiện việc kéo chiếc xe, nếu chúng ta kéo xe thì xe sẽ chuyển động và ngưng kéo thì xe sẽ dừng. Và cùng chiếc xe đó mà có thêm một người giúp cùng kéo thì xe sẽ chuyển động nhanh hơn. Vì thế, đã hình thành cho HS có QN rằng lực luôn gắn liền với chuyển động và lực tác dụng càng lớn thì vật có vận tốc càng lớn. 9 Từ các ví dụ trên cho thấy rằng kinh nghiệm sống, hoạt động thực tiễn là yếu tố góp phần rất quan trọng để các QN của HS về các sự vật, hiện tượng được hình thành trong tư duy của các em. b. Sự phong phú và đa dạng của ngôn ngữ góp phần hình thành quan niệm củ a học sinh Ngôn ngữ tiếng Việt rất phong phú và đa dạng. Cùng một từ ngữ nhưng khi ghép với mỗi cấu trúc câu thì cho ý nghĩa tương ứng khác nhau và có thể dùng để diễn đạt nhiều vấn đề khác nhau. Ngược lại, cùng một vấn đề nhưng có thể dùng nhiều từ ngữ khác nhau để diễn đạt. Hay một từ cũng có thể dùng để diễn đạt cho nhiều vần đề, nhiều ý nghĩa khác nhau. Tùy thuộc vào hoàn cảnh mà người nghe có thể hiểu theo nghĩa phù hợp cũng như tùy thuộc vào người nói có thể chọn các từ ngữ phù hợp với mục đích của mình. Trong vật lý học cũng có một số trường hợp các thuật ngữ dùng để diễn đạt các khái niệm, hiện tượng vật lý trùng với các thuật ngữ thường dùng để diễn đạt các vấn đề trong đời sống. Và những từ ngữ như vậy mang hai ý nghĩa đó là ý nghĩa trong sinh hoạt hằng ngày và ý nghĩa trong vật lý được hiểu một cách khoa học. Có những từ ngữ xuất hiện liên tục trong đời sống và được hiểu theo cách hiểu hằng ngày, nó trở nên quá quen thuộc với HS nên khi gặp lại trong giờ học vật lý với vai trò là một khái niệm hay hiện tượng vật lý thì rất dễ làm cho HS có QN sai lệch về bản chất khoa học của chúng. Ví dụ: Khi học bài công- công suất, nhắc đến thuật ngữ công thì HS sẽ có suy nghĩ công chính là công sức, công việc, công phu, công lao….mang ý nghĩa là sự tiêu hao công sức, tiêu hao năng lượng. Đây là những QN mà HS có được và mang vào trong giờ học vì thế rất khó khăn để cho GV hướng HS đến một khái niệm mới theo khoa học. Nhất là khi nói rằng công của lực phụ thuộc vào quãng đường đi, vì trong đời sống chúng ta hay nói mất công, tốn công vô ích…thì ở đây công không hề phụ thuộc vào quãng đường. 10 Hay trong sinh hoạt hằng ngày ta thường dùng hai từ sức và lực với cùng một ý nghĩa, nhằm chỉ sức mạnh, sức khỏe, sức lực…Nhưng trong vật lý thì hai từ này được hiểu theo một cách khoa học và được phân biệt rõ ràng: Sức: sức bền…. Lực: lực hút, lực đẩy, lực nén, lực đàn hồi…. Hai từ này không thể thay thế cho nhau, không thể nói là sức hút, sức đàn hồi…và cũng không thể nói là lực bền… Từ những ngôn ngữ thường dùng trong đời sống với ý nghĩa thông dụng đã góp phần giúp HS liên tưởng đến khái niệm trong vật lý và đây là sự hiểu sai lệch về mặt khoa học, về bản chất vật lý. Làm cho GV rất khó khăn trong việc giúp HS tiếp cận với kiến thức khoa học mới. Trái lại, cũng có những trường hợp cùng một ý nghĩa, cùng một khái niệm nhưng có thể dùng các thuật ngữ khác nhau để diễn đạt, ví dụ như: Các electron hay các điện tử Điện thế hay điện áp Chính vì có những trường hợp như vậy đã làm cho HS dễ bị lẫn lộn dẫn đến hình thành các QN theo cách hiểu của mình. Hay nói cách khác sự phong phú và đa dạng của ngôn ngữ là nguyên nhân hình thành nên QN sai lệch của HS về các hiện tượng, khái niệm vật lý. 1.1.4. Đặc điểm quan niệm của học sinh QN của HS chính là những hiểu biết về sự vật, hiện tượng có được nhờ sự đúc kết kinh nghiệm sống hằng ngày. Những sự hiểu biết, kiến thức có được đó sẽ được phát huy trong giờ học của HS khi vấn đề liên quan đến kiến thức đó được đề cập. Vì nó có được qua cuộc sống hằng ngày nên kiến thức đó càng ngày càng nhiều, càng khắc sâu và trở thành tài sản riêng của mỗi cá nhân. Nên QN của HS có đặc điểm là rất bền vững, do đó rất khó thay đổi để tiếp cận kiến thức khoa học mới. Hơn nửa QN của HS được hình thành từ cuộc sống hằng ngày và đa phần là tự phát nên những QN của HS đều sai lệch với những kiến thức khoa học, đây chính là đặc điểm thứ hai của QN của HS. Tuy nhiên, không phải QN nào của HS cũng sai hoàn toàn mà những kiến thức đó thường chưa chính xác, 11 chưa hoàn chỉnh và thiếu tính khách quan. Do đó những QN như vậy cũng mang lại tác dụng tốt cho việc dạy học. Như vậy, đặc điểm của QN của HS là đa phần đều sai lệch về bản chất vật lý, về mặt khoa học và có tính bền vững. Đa số những QN của HS đều gây khó khăn cho GV trong việc truyền đạt kiến thức mới cho HS, ảnh hưởng đến việc dạy và học. Vì vậy cần phải phát hiện, tìm hiểu nguyên nhân và đưa ra những phương pháp phù hợp để khắc phục, để chuyển chúng thành những QN vật lý đúng về mặt khoa học. Còn đối với những QN chưa chính xác, chưa đầy đủ thì cần phải bổ sung và mở rộng để kiến thức được hoàn chỉnh hơn. 1.1.5. Ảnh hưởng quan niệm của học sinh đối với việc dạy và học vật lý Vật lý là môn học với đa phần kiến thức bắt nguồn từ các hiện tượng tự nhiên, gắn liền với cuộc sống hằng ngày. Vì vậy, HS thường có những khái niệm rất phong phú và đa dạng về các khái niệm vật lý. Và những QN đó ít nhiều đã ảnh hưởng đến hoạt động dạy và học cả về mặt tích cực và tiêu cực. Sau đây chúng ta sẽ cùng phân tích rõ hơn. - Mặt tích cực Có một phần nhỏ QN của HS không sai lệch mà chỉ đúng một phần, chưa hoàn chỉnh hay chưa chính xác. Thì những QN như vậy mang lại hiệu quả tích cực cho việc dạy và học. Đây là kiến thức có sẵn của HS trước khi học bài mới, vì vậy người GV dựa vào nền tảng đó để phát huy. Biến cái có sẵn thành cái mới hoàn chỉnh hơn, chính xác hơn và được hiểu theo một cách khoa học. Phương pháp tốt nhất để GV lựa chọn đó chính là cho HS thực hiện hoạt động nhóm để đưa ra ý kiến của mình và cùng các HS khác thảo luận đưa ra ý kiến đúng nhất. Cuối cùng GV là người nhận xét, bổ sung và đưa ra kết luận chính xác nhất về những kiến thức khoa học cần tiếp thu. - Mặt tiêu cực Phần lớn QN của HS đều sai lệch, đây là đặc điểm dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đối với QTDH, gây khó khăn rất lớn cho cả việc học của HS và việc truyền đạt kiến thức mới của GV. Do đó “không thể coi những hiểu biết ấy là cơ sở để nghiên cứu vật lý vì những lý do sau đây. Một là những hiểu biết ấy có thể rất 12 khác nhau ở những học sinh khác nhau, cùng một vấn đề nhưng mỗi học sinh có thể hiểu theo một cách riêng của họ. Hai là có thể có học sinh hiểu sai vấn đề vì nhiều lý do. Ba là hiểu biết ấy hoàn toàn không đủ để hiểu những vấn đề sẽ được nghiên cứu trong giáo trình vật lý ở trường phổ thông”6 Hơn nửa, QN của HS là vốn hiểu biết riêng của mỗi cá nhân, được hình thành từ đời sống thực tế hằng ngày nên rất bền vững và khó thay đổi. Vì thế, chúng ta cần phải có những biện pháp phù hợp để sửa chữa, khắc phục và thay thế bằng kiến thức mới. Nếu không HS sẽ bị ám ảnh mãi QN của mình ảnh hưởng đến quá trình dạy và học sau này, các kiến thức mà các em đã được học trở nên méo mó và không còn niềm tin vào kiến thức mà GV cung cấp. Tình trạng này cứ lặp đi lặp lại mà không được khắc phục thì sẽ dần hình thành cho HS một lối tư duy sai lệch, những kiến thức sai lệch sẽ dai dẳng tồn tại trong HS và kết quả là trở thành “tài sản riêng”của mỗi cá nhân. Từ những QN sai lệch đó HS sẽ vận dụng, giải thích các khái niệm, hiện tượng khác theo cách của mình và kéo theo các QN khác cũng bị sai lệch. Từ những nguyên nhân đã phân tích ở trên thì ta thấy rằng việc phát hiện và khắc phục QN sai lệch của HS là rất quan trọng trong QTDH, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục. Mà để được như vậy thì trước hết người GV cần phải hiểu tâm lý HS, hiểu các em có những QN nào và những nguyên nhân dẫn đến QN đó. Có thế, GV mới là người hướng dẫn HS tìm đến tri thức mới được. Như J. Piaget đã nói: “Hãy bắt đầu bằng việc nghiên cứu học trò của anh, bởi vì chắc chắn anh chưa biết gì về chúng cả”.8 1.2. Dạy học vật lí và việc khắc phục quan niệm của học sinh Việc cung cấp kiến thức mới cho HS là một việc không hề đơn giản và càng khó khăn hơn khi HS đã có những QN về kiến thức đó bị sai lệch, khi đó GV cần phải khắc phục QN sai lệch đó biến nó thành những QN khoa học đúng đắn và chính xác. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc khắc phục QN sai lệch của HS như: không khí dạy học, vai trò của GV và HS, sự tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS….Đặc biệt đối với môn học là vật lý thì chúng ta cần sử dụng những phương pháp dạy học mang tính khoa học đó là dùng thí nghiệm vật lý. Thí 13 nghiệm là cách chứng minh có hiệu quả nhất để cho HS thấy được mâu thuẫn trong QN của mình. Vì như ta đã biết thì QN của HS xuất phát từ đời sống hằng ngày, nó được đúc kết trong thời gian dài và tồn tại dai dẳng trong suy nghĩ của HS do đó nó rất bền vững và khó thay đổi. Nên để khắc phục được QN sai lệch đó thì GV cần phải sử dụng thí nghiệm vật lý. Tuy nhiên, người GV cần phải biết khai thác thí nghiệm một cách hợp lý, triệt để và sử dụng nó đúng cách thì mới mang lại hiệu quả cao, nếu không thì sẽ làm mất thời gian trong lớp học mà không giải quyết được vấn đề và kết quả là làm cho HS hoang mang, ảnh hưởng đến hiệu quả dạy và học. Vì vậy dạy học là quá trình tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, mà để làm được điều đó thì phải tạo và duy trì không khí dạy học tốt nhằm phát triển nhận thức của HS để giải quyết các mâu thuẫn và tạo nên động lực giúp HS tự tìm ra kiến thức mới. Ngoài sử dụng thí nghiệm vật lý thì GV cũng cần kết hợp với các phương tiện trực quan để tạo hứng thú học tập cho HS, hay có thể dùng bài tập để khắc phục các QN sai lệch của HS. Như vậy, để phát hiện và khắc phục QN sai lệch của HS thì GV cần sử dụng và khai thác triệt để các phương pháp dạy học tích cực như: phương pháp thực nghiệm, phương pháp giải quyết vấn đề….để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS. Có như vậy thì HS mới thỏa mái và dễ dàng bộc lộ các QN của mình, bên cạnh đó GV cũng có cơ hội để khắc phục QN sai lệch của HS trong QTDH, nhằm nâng cao hiệu quả học tập và tạo hứng thú học tập cho HS. 1.3. Một số lí luận về phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh 1.3.1. Chiến lược dạy học mới gắn liền với quan niệm sai lệch của học sinh Dạy học là quá trình rất phức tạp với sự kết hợp giữa GV và HS, nhằm đưa kiến thức tới HS sau đó áp dụng kiến thức đó vào thực tiễn, vận dụng vào cuộc sống. Vì vậy để có được hiệu quả cao thì cần có một phương pháp, chiến lược dạy học đúng đắn và phù hợp. Tuy nhiên, từ những nghiên cứu của các nhà khoa học về giáo dục và thực tế cho thấy rằng việc dạy học theo cách truyền thụ kiến thức một chiều, xem người GV là chính là QN dạy học không đúng. Đây là QN dạy học cũ, không phù hợp với nền giáo dục hiện nay, không mang lại hiệu quả cho người học. Do đó, 14 chúng ta cần phải thay đổi, biến dạy học thành một quá trình thống nhất giữa GV và HS. GV là phụ, là người hướng dẫn HS tiếp cận và tìm ra tri thức mới, còn HS là chính trong QTDH, HS phải tự giác, năng động và sáng tạo trong việc học. Từ những nghiên cứu về QN của HS và ảnh hưởng của QN của HS đối với việc dạy và học vật lý, thì ta thấy rằng, có thể xem dạy học là quá trình dựa trên những nền tảng có sẵn của HS rồi từ đó phát huy theo hướng tích cực. Vì vậy để có kết quả dạy học tốt, đem lại kiến thức cho HS một cách hiệu quả tốt nhất thì việc chọn phương pháp dạy rất quan trọng. Nếu phương pháp dạy tốt, hay thì sẽ khai thác, phát hiện được những QN của HS về kiến thức và từ đó người GV sẽ biến nó thành QN khoa học. Từ những lý do đó, có thể đưa ra tiến trình dạy học cụ thể và phù hợp với từng nội dung bài học. 1.3.2. Cách phát hiện quan niệm sai lệch của học sinh Để có thể khắc phục QN sai lệch của HS thì trước hết GV cần phải biết các em có những QN như thế nào. Vì vậy chúng ta cần phải có những biện pháp để giúp các em bộc lộ QN của mình, chẳng hạn như: - Bằng các câu hỏi về các hiện tượng, sự vật gần gũi trong đời sống hằng ngày, đây là biện pháp đơn giản, dễ thực hiện mà hầu như tất cả các GV đều thực hiện trong tiết dạy của mình. Biện pháp này dựa vào kinh nghiệm sống hằng ngày để làm bộc lộ QN của HS. Ví dụ: Bằng những câu hỏi chúng ta có thể làm bộc lộ QN của HS về sự chuyển động hay đứng yên của Trái Đất, Mặt Trời, Mặt Trăng và các vì sao. Đây là hiện tượng mà HS luôn được quan sát hằng ngày. HS luôn nhìn thấy rằng buổi sáng Mặt Trời mọc ở hướng Đông và lặn ở hướng Tây vào buổi chiều. Từ những gì mà HS quan sát được đã luôn in hằng trong suy nghĩ và đã hình thành cho HS có QN rằng Trái Đất đứng yên còn Mặt Trời, Mặt Trăng và các vì sao thì chuyển động xung quanh nó. Từ việc bộc lộ quan niệm như vậy thì GV sẽ có cơ hội để khắc phục QN sai lệch cho HS nhằm nâng cao hiệu quả dạy học. - Bằng các bài tập đơn giản, đây là hình thức rất phổ biến để kiểm tra kiến thức của HS ngay sau khi học một nội dung kiến thức nào đó hoặc sau khi kết thúc tiết học. Do vậy sử dụng bài tập đơn giản là biện pháp dễ thực hiện đối với 15 bất cứ GV nào, nhằm phát hiện ra những QN sai lệch của HS về một vấn đề hay khái niệm vật lý nào đó. Ví dụ: Một ô tô chuyển động đều từ A đến B với vận tốc 30 kmh và chuyển động đều từ B về A với vận tốc 40 kmh. Hãy xác định vận tốc trung bình của ô tô trong cả quá trình? Hầu hết các HS đều giải như sau V = 2 21 VV  = 2 4030  = 35 kmh Nhưng đáp án đúng là V = 4030 BA AB BAAB   = 34 kmh Vậy ta thấy rằng khi học xong khái niệm vận tốc trung bình tuy GV đã nhắc nhở HS về việc phân biệt hai khái niệm vận tốc trung bình và trung bình vận tốc nhưng HS vẫn bị nhầm lẫn. Và nhờ việc cho HS làm bài tập thì GV đã phát hiện ra QN sai lệch của HS để kịp thời khắc phục. - Bằng thí nghiệm đơn giản GV có thể cho HS quan sát hiện tượng và đặt câu hỏi để HS bộc lộ QN của mình về các hiện tượng, khái niệm vật lý. Ví dụ: Muốn biết QN của HS về nguyên nhân rơi nhanh hay chậm của các vật trong không khí. GV có thể sử dụng thí nghiệm để làm bộc lộ QN sai lệch của HS. Những biện pháp trên đều có tác dụng làm bộc lộ QN của HS, tuy nhiên tùy vào từng bài học mà GV có thể áp dụng cho phù hợp. Hơn nữa có thể lấy đó làm cơ sở để chứng minh cho HS thấy được sự vô lý của mình và khắc phục QN sai lệch đó cho HS. Điều này sẽ đạt hiệu quả cao hơn nếu ta sử dụng các thí nghiệm đơn giản trong bài dạy và đặc biệt là việc phát hiện và khắc phục QN sai lệch phải luôn đi kèm với nhau thì sẽ giúp HS nắm được kiến thức vững chắc hơn. 1.3.3. Xây dựng tiến trình khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh Từ việc nghiên cứu về QN và dạy học trong chương 1, ta có thể xây dựng tiến trình dạy học nhằm khắc phục QN sai lệch của HS trong dạy học vật lý như sau: 16 1. Tạo môi trường thuận lợi cho tiết học Môi trường dạy học có nhiều yếu tố như: không gian lớp học, thiết bị dạy và học, không khí trong lớp học…Đối với việc khắc phục QN sai lệch của HS thì yếu tố KKDH là quan trọng nhất. GV phải tạo cho HS tâm lý thoải mái, nhẹ nhàng trong tiết học nhằm tăng hiệu quả QTDH. Tránh cách nhận xét quá lộ liễu làm cho HS mất tự tin hay người GV quyết định mọi vấn đề trong giờ học làm cho không khí lớp học nặng nề, HS thụ động trong việc học, không tự giác vận động, tạo khoảng cách giữa GV và HS. Làm cho HS có tinh thần căng thẳng, gây áp lực nặng nề và sợ việc học, kết quả ảnh hưởng đến QTDH. Do đó người GV không chỉ có năng lực chuyên môn tốt, vững vàng mà cần có sự hiểu biết tâm lý của HS, kinh nghiệm sư phạm tốt để tạo môi trường thuận lợi cho tiết học. Biện pháp cụ thể: - Tạo ra và duy trì KKDH trong lớp. - Trong giao tiếp với HS, GV phải tạo ra sự cởi mở, thân thiện tránh quan điểm gia trưởng, độc đoán. - Tạo tinh thần thoải mái, hứng thú học tập nhằm tạo cho HS tính tự giác và tư duy trong học tập. - Tạo sự tin cậy, uy tín, đặc biệt cần có sự tôn trọng giữa GV và HS. 2. Khai thác và phát hiện quan niệm của học sinh Như chúng ta đã nghiên cứu trong chương 1 thì HS đến lớp không mang theo “một tờ giấy trắng” mà là một tờ giấy đã được vẽ lên đó những hiểu biết riêng của mình về kiến thức, đó chính là QN của HS về kiến thức vật lý đã có sẵn. Do đó, GV cần phải biết điều này để tìm hiểu, phát hiện những QN của HS. Sau đó phân loại để tìm ra hướng khắc phục thích hợp nhằm phát huy tính tích cực của QN của HS đối với QTDH. Có nghĩa là từ những QN của HS để đưa HS đến những QN khoa học mới hay bổ sung những QN chưa đầy đủ, khắc phục QN sai lệch của HS. Biện pháp cụ thể: - Tiếp tục duy trì và phát triển KKDH. 17 - Tạo ra những tình huống liên quan đến thực tế, gây ra sự mâu thuẫn trong suy nghĩ của HS. Để HS bộc lộ hết những QN của mình, hơn nửa cho HS thấy tiết học rất lí thú và bổ ích. - Biết lắng nghe khi HS phát biểu QN của mình mặc dù biết đó là những suy nghĩ sai lệch. Mặt khác GV cần điềm tỉnh trước tình huống này, không vội vàng nhận xét là “sai” mà cần có sự nhận xét và đánh giá đúng mức. Bởi sự đánh giá và nhận xét rất quan trọng, có thể khuyến khích tư duy, khuyến khích HS đưa ra những QN của mình hoặc có thể làm HS bất mãn, ức chế tư duy. - Sau khi tiếp nhận những QN của HS thì cần tổ chức cho HS thảo luận theo nhóm, để các em có thể trao đổi, bàn luận với nhau về kiến thức đó. Qua thảo luận nhóm thì các em có thể tự nhận thấy được sự vô lý của mình hoặc cùng các bạn đưa ra những lập luận để chứng minh QN của mình là đúng. Đặc biệt sẽ phát hiện thêm các QN khác giúp GV hiểu HS hơn. Ngoài thảo luận nhóm thì GV có thể trực tiếp trao đổi với cả lớp, đưa ra những giả thiết nhằm kích thích tư duy và tạo ra sự hứng thú học tập đối với HS. 3. Làm cho học sinh nhận ra sự vô lí trong quan niệm của mình, qua đó giúp họ c sinh tiếp nhận kiến thức mới Đặc điểm QN của HS chính là rất bền vững, khó thay đổi và hầu hết đều sai lệch. Vì vậy để khắc phục được điều này thì GV cần phải hiểu tâm lý của HS, những suy nghĩ, suy diễn của HS về một lĩnh vực kiến thức nào đó. Để từ đó có thể đi sâu vào những chổ sai của HS, làm cho HS thấy được suy nghĩ của mình là vô lý hay chỉ đúng với một số trường hợp cụ thể. Khi đó những điều mà GV đưa đến cho HS trở nên thú vị, hấp dẫn với HS hơn, không nhàm chán như ban đầu các em đã từng nghĩ vì cho rằng những kiến thức này mình đã biết và không muốn nghe nữa. Hơn nữa, ở lứa tuổi này tâm sinh lý của HS đang hình thành và phát triển, vì thế chúng luôn tò mò với những vần đề trong cuộc sống, nhất là đối với những vấn đề mà GV đã chứng minh là vô lý. Do đó, sẽ thôi thúc HS chủ động tìm kiếm câu trả lời. Đây chính là thành công của GV, đã hình thành động cơ học tập cho HS, giúp HS phát huy tính tự giác và sáng tạo của mình. Nhờ lối dạy như vậy đã mang đến sự hứng thú và tinh thần ham tìm tòi, hăng say trong 18 học tập và không ngại khó khăn để khám phá tri thức mới. Vì thế, không hề có sự ép buộc trong học tập, trong việc tiếp thu tri thức mới. Những kiến thức mới hoàn toàn do HS tự nhận ra nên HS dễ dàng ghi nhớ và QN cũng dễ dàng được thay thế, khắc phục một cách hiệu quả nhất. Biện pháp cụ thể: - Có thể sử dụng bài tập để HS thấy được sự vô lí của mình. Nhưng một cách hay hơn và thuyết phục hơn đó là sử dụng thí nghiệm, chỉ cần những thí nghiệm đơn giản mà GV có thể dễ dàng chuẩn bị và biểu diễn trước lớp cho HS có thể quan sát trực tiếp các hiện tượng và quá trình vật lý có trong bài học. Để HS nhận ra rằng những gì trong suy nghĩ lại trái với kết quả mà đã thấy được từ thí nghiệm, như vậy HS sẽ tin lời GV nói là đúng. Qua đó GV sẽ giới thiệu kiến thức mới cho HS nắm. - Xây dựng tiến trình dạy học theo trình tự, phù hợp với chương trình. - Xây dựng hệ thống câu hỏi đặt vấn đề nhằm hướng HS đến sự mâu thuẫn, vô lí trong suy nghĩ của mình. Mặt khác, tạo điều kiện để GV và HS giao lưu với nhau, đưa HS vào thế chủ động và phát triển khả năng sáng tạo của mình. Đặc biệt không nên áp đặt QN của GV vào HS mà cần phải từ tốn phân tích cho HS hiểu ra mình sai chỗ nào. Ví dụ như để làm cho HS thấy được sự vô lý trong QN của các em về nguyên nhân rơi nhanh hay chậm của các vật trong không khí như sau: Chúng ta sẽ dùng thí nghiệm với hai tờ giấy và thí nghiệm với ống Niuton. Đầu tiên ta sẽ cắt hai tờ giấy giống nhau có kích thước bằng nhau (để chúng cùng khối lượng). Một tờ giữ nguyên còn một tờ thì vo lại. Sau đó GV đặt câu hỏi cho HS nếu thả rơi thì chúng sẽ rơi như thế nào? Do kinh nghiệm sống hằng ngày, HS thường thấy vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ nên cho rằng hai tờ giấy sẽ rơi như nhau vì có cùng khối lượng. Để kiểm tra xem câu trả lời của HS có đúng hay không thì GV tiến hành thí nghiệm cho các em quan sát kết quả thì tờ giấy được vo lại thì rơi nhanh hơn. Kết quả đã trái với suy nghĩ của HS, tạo ra sự mâu thuẫn giữa hiểu biết cũ và hiện tượng mới vừa thấy và HS sẽ có suy nghĩ “Vì sao như vậy?”. 19 Chính vì vậy tạo cho HS tính tò mò và các em muốn tìm ra câu trả lời, khi đó tư duy của các em sẽ được phát triển và tiết học trở nên thú vị hơn. Ngay lúc đó GV sẽ dùng ống Niuton để loại bỏ sức cản của không khí và làm thí nghiệm tương tự, cho HS quan sát, kết quả là hai tờ giấy đó sẽ rơi như nhau. Khi đó HS sẽ nhận ra được QN của mình là sai lệch và tìm câu trả lời. 4. Hướng dẫn học sinh tiếp nhận kiến thức mới Sau khi làm cho HS thấy được sự vô lý của mình thì các em sẽ nổ lực, tự giác đi tìm câu trả lời cho chính thắc mắc của mình. GV cho cả lớp hoạt động nhóm để HS được phát huy thêm tính sáng tạo và khả năng tư duy của mình. Cuối cùng cả lớp cùng đưa ra câu trả lời, đồng thời GV là người điều chỉnh, bổ sung và giải thích thêm những thắc mắc của HS để HS hiểu sâu sắc hơn về kiến thức cần thu nhận. Biện pháp cụ thể: - Phân tích chỗ đúng chỗ sai của HS để từ đó điều chỉnh cho chính xác hoặc bổ sung cho đầy đủ, để đưa ra kiến thức hoàn chỉnh nhất. Muốn vậy cần phải tăng cường đàm thoại giữa GV và HS bằng những câu hỏi mang tính chất gợi mở, hướng HS tới nguồn tri thức mới. - Với những QN đã có sẵn của mình thì đa phần HS không dễ dàng có thể lĩnh hội kiến thức mới ngay, mà GV cần phải có sự giải thích, phân tích, nêu ý nghĩa của các thuật ngữ, đại lượng, hằng số….. trong vật lí. - Cho HS ghi vào vở để HS nhớ lâu hơn. 5. Liên hệ vận dụng Từ xưa chúng ta đã từng nghe câu nói “học đi đôi với hành”, nghĩa là các kiến thức đã được học sẽ được vận dụng, thực hành vào thực tế. Đây chính là giai đoạn quan trọng, kiểm chứng xem những gì chúng ta đã được học có được hiểu sâu sắc và chúng có công dụng như thế nào. Đặc biệt qua đó giúp HS khắc sâu kiến thức hơn đồng thời khắc phục triệt để những QN sai lệch của HS. Ngoài ra còn rèn luyện cho HS kỹ năng vận dụng lý thuyết vào thực tế đời sống, làm quen với môi trường nghiên cứu khoa học. Biện pháp cụ thể: 20 - Vì những QN sai lệch của HS đa phần xuất phát từ cuộc sống hằng ngày. Nên việc áp dụng kiến thức mới vừa học vào thực tiễn sẽ dễ dàng hơn cho việc khắc phục, điều chỉnh QN của HS. - Đối chiếu kiến thức trong QN cũ của HS và kiến thức mới để phát hiện ra nguyên nhân sai lệch, nhằm hiểu rõ bản chất vật lý. - Kết hợp giữa kiến thức mới và cũ tạo ra sự thống nhất và chặt chẽ. - Áp dụng kiến thức vào việc giải bài tập, thực hành thí nghiệm, giải thích các hiện tượng trong đời sống bằng cách đưa ra các câu hỏi định tính. Ví dụ: Sau khi học bài lực quán tính li tâm thì ta cho HS giải thích vì sao ở những đoạn đường cong thì người ta làm nghiêng so với các đoạn đường thẳng. Rồi sau đó đặt cho HS một tình huống để HS giải quyết: “Có một hòn bi đặt trên bàn và một chiếc lọ úp lên nó. Làm thế nào để nâng hòn bi lên mà không đụng vào nó?” - Áp dụng kiến thức để giải quyết các hiện tượng về môi trường. Tiến trình phát hiện và khắc phục QN của HS được mô tả bằng sơ đồ sau: Hình 1.1. Sơ đồ tiến trình phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch. QN ĐÚNG QN SAI LỆCH Tạo môi trường thuận lợi cho tiết học. Khai thác và phát hiện QN của HS. Làm cho HS nhận ra sự vô lý trong QN của mình nhằm giúp HS tiếp nhận kiến thức mới. Hướng dẫn HS tiếp nhận kiến thức mới. Cho HS vận dụng kiến thức khoa học vừa học. 21 1.4. Cơ sở thực tiễn Từ xưa tới nay việc dạy học luôn gắn liền với cuộc sống hằng ngày và cũng rất chú trọng đến các kinh nghiệm sống, những QN của HS. Vì thế trong giờ học việc xuất hiện các QN của HS là xảy ra thường xuyên, làm cho việc dạy học trở nên khó khăn hơn nhất là đối với những QN sai lệch. Tuy nhiên phần lớn GV không quan tâm và chú trọng vào việc khắc phục vấn đề này, từ đó sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả dạy và học. Trong giờ học GV luôn trình bày những kiến thức rất đầy đủ và tỉ mỉ, tuy nhiên lượng kiến thức mà HS thu nhận được thì không tồn tại trong trí nhớ của các em được lâu và thường bị các QN sai lệch của mình thay thế. Khi gặp bài tập cần vận dụng kiến thức đó thì HS thường đem những QN sai lệch của mình ra để vận dụng. Bởi vì mặc dù GV đã rất nhiệt tình nhưng chỉ dùng năng lực chuyên môn không thì chưa đủ mà GV cần phải thay đổi phương pháp dạy học cho phù hợp và chính xác. Đa số giờ học hiện nay nói chung cũng như giờ học vật lý nói riêng đều chưa tạo hứng thú và động lực cho HS tích cực tham gia các hoạt động trong lớp, mà vẫn diễn ra theo kiểu truyền thống trước đây, GV chưa sáng tạo trong phương pháp dạy học mà dạy học theo kiểu truyền thụ “một chiều”. Bởi thế kiến thức mà GV cung cấp chỉ mang tính chất học vặt đối với

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Chương 1: Cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của đề tài

Chương 2: Quan niệm sai lệch và xây dựng tiến trình khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Phần 3 Kết luận và kiến nghị

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Quan niệm

Khi nói về QN thì có rất nhiều khái niệm khác nhau được đưa ra

Theo từ điển tiếng Việt: “Quan niệm là sự nhận thức như thế nào đó về một vấn đề, một sự kiện” [7]

Theo từ điển triết học thì: “Quan niệm là đặc trưng ý thức con người, dựa trên việc đối lập nó về mặt nhận thức luận với cái vật chất, với vật chất Tri thức về thế giới là một hình thức quan niệm về những mối liên hệ khách quan của sự vật, những hình thức đó không tồn tại độc lập, mà chỉ tồn tại trong mối quan hệ của hoạt động con người của thế giới khách quan Vì vậy khác với thế giới đang tồn tại một cách độc lập, khách quan, tri thức về thế giới và ý thức nói chung được đặc trưng như cái quan niệm”.[9]

Tóm lại, các nhà triết học, tâm lý học…đều có những cách định nghĩa riêng về QN Nhưng tất cả đều thể hiện QN là sự hiểu biết của con người về các sự vật, hiện tượng, khái niệm và các quá trình tự nhiên thông qua đời sống, sinh hoạt và lao động sản xuất hàng ngày mà có Những hiểu biết đó được thu thập qua từng ngày, ghi nhớ và lưu giữ trong trí nhớ của con người Được tái hiện khi gặp môi trường kích thích, tác động và có nhu cầu bộc lộ

QN mang tính cá nhân, thể hiện suy nghĩ rất đặc trưng của mỗi cá nhân, thông thường được hình thành tự phát, thiếu tính khách quan và thiếu tính khoa học Vì mỗi cá nhân có trình độ nhận thức về sự vật, hiện tượng khác nhau, với mỗi góc độ sẽ tương ứng với cách đánh giá khác nhau Đối với HS cũng vậy, trước những sự vật, hiện tượng thì mỗi em cũng có những QN riêng của mình dựa trên những hiểu biết nhất định về cuộc sống hằng ngày, ta gọi đó là “quan niệm của học sinh” Trong những QN đó cũng có QN đúng và cũng có QN không đúng Những QN không đúng với bản chất vật lý, bản chất khoa học của các sự vật, hiện tượng vật lý, khái niệm vật lý, ta gọi đó là những “quan niệm sai lệch của học sinh”

1.1.2 Khái ni ệ m quan ni ệ m c ủ a h ọ c sinh Đã có rất nhiều nhà lý luận học và tâm lý học đã nghiên cứu về QN của HS để tìm ra ảnh hưởng của nó đối với quá trình dạy và học Kết quả cho chúng ta biết rằng HS không phải là tờ giấy trắng để người GV vẽ lên đó những tri thức mà tự HS đã vẽ cho mình những đường nét về tri thức, tuy sơ sài nhưng đó có thể xem là tài sản riêng của HS về tri thức Đó chính là QN của HS, chúng ta có thể minh họa cho những điều vừa nói trên qua các ví dụ sau:

Ví dụ 1: Em tán thành với kết luận nào sau đây? a Không khí ẩm có khối lượng riêng lớn hơn không khí khô b Không khí khô có khối lượng riêng lớn hơn không khí ẩm

Kết quả cho thấy đa phần HS sẽ chọn phương án 1, đây là QN rất hợp lý so với suy luận của các em Vì trong đời sống thì các em thường thấy cùng một vật mà khi ẩm ướt sẽ nặng hơn khi khô

Ví dụ 2: Khi đặt một cốc nước lạnh và cốc nước nóng vào tủ lạnh thì cốc nước nào sẽ đóng băng nhanh hơn?

Trong trường hợp này thì nhiều HS sẽ chọn là cốc nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn Vì nghĩ rằng cốc nước lạnh đã nguội sẵn rồi giờ chỉ cần thời gian làm đóng băng còn muốn đóng băng cốc nước nóng thì phải cần thời gian làm nguội nó rồi cần tiếp thời gian làm đóng băng Do đó HS có QN thời gian đóng băng của cốc nước nóng sẽ lâu hơn

Ví dụ 3: Các em có tán thành với ý kiến này không?

Khi chúng ta dùng điện thoại để nói chuyện với nhau thì sóng truyền qua dây điện thoại là sóng âm? Đa số HS sẽ đồng ý với QN này Vì trong thực tế khi chúng ta nói chuyện điện thoại thì sẽ nghe được âm thanh của nhau, hơn nữa xuất phát từ ngôn ngữ thì HS sẽ nghĩ ngay rằng sóng truyền qua dây điện thoại chính là sóng âm

QN của HS được hình thành do nhiều nguyên nhân khác nhau: qua đời sống thực tế hằng ngày, thói quen sinh hoạt, xuất phát từ ngôn ngữ thường dùng, các phương tiện, đồ dùng hằng ngày hay qua giao tiếp, trao đổi với mọi người, qua các giờ học trước….Tuy nhiên, chủ yếu là do các yếu tố sau a Thực tế đời sống hằng ngày

Ngay từ khi sinh ra, sự trưởng thành của chúng ta luôn gắn liền với các hoạt động trong gia đình, xã hội, được giao tiếp với người lớn Vì thế chúng ta càng ngày càng mở mang tầm hiểu biết của mình Sự hiểu biết đó có được là nhờ sự giáo dục của gia đình, xã hội Đó chính là những kiến thức ban đầu, được tích lũy qua thực tiễn, qua kinh nghiệm sống Đến khi chúng ta được tiếp xúc với môi trường giáo dục ở trường học thì những kiến thức đó sẽ được sử dụng, được đem ra làm nền tảng cho mỗi người để tiếp thu kiến thức mới nhanh hơn, tốt hơn Và đặc biệt là những kiến thức đó sẽ được phát triển đầy đủ và chính xác hơn nên có thể nói việc học của con người là quá trình diễn ra ở nhà trường và gia đình, xã hội Việc học từ cuộc sống hằng ngày được tích lũy từ kinh nghiệm sống nên nó chỉ đem lại cho chúng ta những tri thức tiền khoa học, đây chính là vốn hiểu biết, tài sản tri thức riêng của mỗi cá nhân Hay nói cách khác đây là QN của mỗi người có được từ thực tế đời sống hằng ngày

Như vậy, kinh nghiệm sống, việc giao tiếp, học hỏi…chính là nguồn gốc dẫn đến việc hình thành QN của HS về các sự vật, hiện tượng Chẳng hạn, trong cuộc sống HS thường thấy rõ ràng sợi lông tơ rơi chậm hơn viên bi nên đã hình thành QN sai lệch ở HS rằng vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ Đây cũng chính là

QN sai lệch của Aristot, QN này tồn tại cũng khá lâu trong nền khoa học thời Trung cổ Mãi đến sau này Galile phủ nhận điều đó và chứng minh bằng thực nghiệm khoa học về ảnh hưởng của sức cản không khí đến sự rơi của vật hay QN vật rắn dày hơn sẽ bền hơn

Hay từ nhỏ các em đã thường thấy hay đã thực hiện việc kéo chiếc xe, nếu chúng ta kéo xe thì xe sẽ chuyển động và ngưng kéo thì xe sẽ dừng Và cùng chiếc xe đó mà có thêm một người giúp cùng kéo thì xe sẽ chuyển động nhanh hơn Vì thế, đã hình thành cho HS có QN rằng lực luôn gắn liền với chuyển động và lực tác dụng càng lớn thì vật có vận tốc càng lớn

Từ các ví dụ trên cho thấy rằng kinh nghiệm sống, hoạt động thực tiễn là yếu tố góp phần rất quan trọng để các QN của HS về các sự vật, hiện tượng được hình thành trong tư duy của các em b Sự phong phú và đa dạng của ngôn ngữ góp phần hình thành quan niệm của học sinh

Ngôn ngữ tiếng Việt rất phong phú và đa dạng Cùng một từ ngữ nhưng khi ghép với mỗi cấu trúc câu thì cho ý nghĩa tương ứng khác nhau và có thể dùng để diễn đạt nhiều vấn đề khác nhau Ngược lại, cùng một vấn đề nhưng có thể dùng nhiều từ ngữ khác nhau để diễn đạt Hay một từ cũng có thể dùng để diễn đạt cho nhiều vần đề, nhiều ý nghĩa khác nhau Tùy thuộc vào hoàn cảnh mà người nghe có thể hiểu theo nghĩa phù hợp cũng như tùy thuộc vào người nói có thể chọn các từ ngữ phù hợp với mục đích của mình Trong vật lý học cũng có một số trường hợp các thuật ngữ dùng để diễn đạt các khái niệm, hiện tượng vật lý trùng với các thuật ngữ thường dùng để diễn đạt các vấn đề trong đời sống Và những từ ngữ như vậy mang hai ý nghĩa đó là ý nghĩa trong sinh hoạt hằng ngày và ý nghĩa trong vật lý được hiểu một cách khoa học Có những từ ngữ xuất hiện liên tục trong đời sống và được hiểu theo cách hiểu hằng ngày, nó trở nên quá quen thuộc với HS nên khi gặp lại trong giờ học vật lý với vai trò là một khái niệm hay hiện tượng vật lý thì rất dễ làm cho HS có QN sai lệch về bản chất khoa học của chúng

Dạy học vật lí và việc khắc phục quan niệm của học sinh

Việc cung cấp kiến thức mới cho HS là một việc không hề đơn giản và càng khó khăn hơn khi HS đã có những QN về kiến thức đó bị sai lệch, khi đó GV cần phải khắc phục QN sai lệch đó biến nó thành những QN khoa học đúng đắn và chính xác Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc khắc phục QN sai lệch của HS như: không khí dạy học, vai trò của GV và HS, sự tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS….Đặc biệt đối với môn học là vật lý thì chúng ta cần sử dụng những phương pháp dạy học mang tính khoa học đó là dùng thí nghiệm vật lý Thí nghiệm là cách chứng minh có hiệu quả nhất để cho HS thấy được mâu thuẫn trong QN của mình Vì như ta đã biết thì QN của HS xuất phát từ đời sống hằng ngày, nó được đúc kết trong thời gian dài và tồn tại dai dẳng trong suy nghĩ của

HS do đó nó rất bền vững và khó thay đổi Nên để khắc phục được QN sai lệch đó thì GV cần phải sử dụng thí nghiệm vật lý Tuy nhiên, người GV cần phải biết khai thác thí nghiệm một cách hợp lý, triệt để và sử dụng nó đúng cách thì mới mang lại hiệu quả cao, nếu không thì sẽ làm mất thời gian trong lớp học mà không giải quyết được vấn đề và kết quả là làm cho HS hoang mang, ảnh hưởng đến hiệu quả dạy và học Vì vậy dạy học là quá trình tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, mà để làm được điều đó thì phải tạo và duy trì không khí dạy học tốt nhằm phát triển nhận thức của HS để giải quyết các mâu thuẫn và tạo nên động lực giúp HS tự tìm ra kiến thức mới Ngoài sử dụng thí nghiệm vật lý thì

GV cũng cần kết hợp với các phương tiện trực quan để tạo hứng thú học tập cho

HS, hay có thể dùng bài tập để khắc phục các QN sai lệch của HS

Như vậy, để phát hiện và khắc phục QN sai lệch của HS thì GV cần sử dụng và khai thác triệt để các phương pháp dạy học tích cực như: phương pháp thực nghiệm, phương pháp giải quyết vấn đề….để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS Có như vậy thì HS mới thỏa mái và dễ dàng bộc lộ các QN của mình, bên cạnh đó GV cũng có cơ hội để khắc phục QN sai lệch của HS trong QTDH, nhằm nâng cao hiệu quả học tập và tạo hứng thú học tập cho HS

1.3 Một số lí luận về phát hiện và khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh

1.3.1 Chi ế n l ượ c d ạ y h ọ c m ớ i g ắ n li ề n v ớ i quan ni ệ m sai l ệ ch c ủ a h ọ c sinh

Dạy học là quá trình rất phức tạp với sự kết hợp giữa GV và HS, nhằm đưa kiến thức tới HS sau đó áp dụng kiến thức đó vào thực tiễn, vận dụng vào cuộc sống Vì vậy để có được hiệu quả cao thì cần có một phương pháp, chiến lược dạy học đúng đắn và phù hợp

Tuy nhiên, từ những nghiên cứu của các nhà khoa học về giáo dục và thực tế cho thấy rằng việc dạy học theo cách truyền thụ kiến thức một chiều, xem người GV là chính là QN dạy học không đúng Đây là QN dạy học cũ, không phù hợp với nền giáo dục hiện nay, không mang lại hiệu quả cho người học Do đó, chúng ta cần phải thay đổi, biến dạy học thành một quá trình thống nhất giữa GV và HS GV là phụ, là người hướng dẫn HS tiếp cận và tìm ra tri thức mới, còn HS là chính trong QTDH, HS phải tự giác, năng động và sáng tạo trong việc học Từ những nghiên cứu về QN của HS và ảnh hưởng của QN của HS đối với việc dạy và học vật lý, thì ta thấy rằng, có thể xem dạy học là quá trình dựa trên những nền tảng có sẵn của HS rồi từ đó phát huy theo hướng tích cực Vì vậy để có kết quả dạy học tốt, đem lại kiến thức cho HS một cách hiệu quả tốt nhất thì việc chọn phương pháp dạy rất quan trọng Nếu phương pháp dạy tốt, hay thì sẽ khai thác, phát hiện được những QN của HS về kiến thức và từ đó người GV sẽ biến nó thành QN khoa học Từ những lý do đó, có thể đưa ra tiến trình dạy học cụ thể và phù hợp với từng nội dung bài học

1.3.2 Cách phát hi ệ n quan ni ệ m sai l ệ ch c ủ a h ọ c sinh Để có thể khắc phục QN sai lệch của HS thì trước hết GV cần phải biết các em có những QN như thế nào Vì vậy chúng ta cần phải có những biện pháp để giúp các em bộc lộ QN của mình, chẳng hạn như:

- Bằng các câu hỏi về các hiện tượng, sự vật gần gũi trong đời sống hằng ngày, đây là biện pháp đơn giản, dễ thực hiện mà hầu như tất cả các GV đều thực hiện trong tiết dạy của mình Biện pháp này dựa vào kinh nghiệm sống hằng ngày để làm bộc lộ QN của HS

Ví dụ: Bằng những câu hỏi chúng ta có thể làm bộc lộ QN của HS về sự chuyển động hay đứng yên của Trái Đất, Mặt Trời, Mặt Trăng và các vì sao Đây là hiện tượng mà HS luôn được quan sát hằng ngày HS luôn nhìn thấy rằng buổi sáng Mặt Trời mọc ở hướng Đông và lặn ở hướng Tây vào buổi chiều Từ những gì mà HS quan sát được đã luôn in hằng trong suy nghĩ và đã hình thành cho HS có QN rằng Trái Đất đứng yên còn Mặt Trời, Mặt Trăng và các vì sao thì chuyển động xung quanh nó Từ việc bộc lộ quan niệm như vậy thì GV sẽ có cơ hội để khắc phục QN sai lệch cho HS nhằm nâng cao hiệu quả dạy học

- Bằng các bài tập đơn giản, đây là hình thức rất phổ biến để kiểm tra kiến thức của HS ngay sau khi học một nội dung kiến thức nào đó hoặc sau khi kết thúc tiết học Do vậy sử dụng bài tập đơn giản là biện pháp dễ thực hiện đối với bất cứ GV nào, nhằm phát hiện ra những QN sai lệch của HS về một vấn đề hay khái niệm vật lý nào đó

Ví dụ: Một ô tô chuyển động đều từ A đến B với vận tốc 30 km/h và chuyển động đều từ B về A với vận tốc 40 km/h Hãy xác định vận tốc trung bình của ô tô trong cả quá trình?

Hầu hết các HS đều giải như sau

30  = 35 km/h Nhưng đáp án đúng là

Vậy ta thấy rằng khi học xong khái niệm vận tốc trung bình tuy GV đã nhắc nhở HS về việc phân biệt hai khái niệm vận tốc trung bình và trung bình vận tốc nhưng HS vẫn bị nhầm lẫn Và nhờ việc cho HS làm bài tập thì GV đã phát hiện ra QN sai lệch của HS để kịp thời khắc phục

- Bằng thí nghiệm đơn giản GV có thể cho HS quan sát hiện tượng và đặt câu hỏi để HS bộc lộ QN của mình về các hiện tượng, khái niệm vật lý

Ví dụ: Muốn biết QN của HS về nguyên nhân rơi nhanh hay chậm của các vật trong không khí GV có thể sử dụng thí nghiệm để làm bộc lộ QN sai lệch của HS

Những biện pháp trên đều có tác dụng làm bộc lộ QN của HS, tuy nhiên tùy vào từng bài học mà GV có thể áp dụng cho phù hợp Hơn nữa có thể lấy đó làm cơ sở để chứng minh cho HS thấy được sự vô lý của mình và khắc phục QN sai lệch đó cho HS Điều này sẽ đạt hiệu quả cao hơn nếu ta sử dụng các thí nghiệm đơn giản trong bài dạy và đặc biệt là việc phát hiện và khắc phục QN sai lệch phải luôn đi kèm với nhau thì sẽ giúp HS nắm được kiến thức vững chắc hơn

1.3.3 Xây d ự ng ti ế n trình kh ắ c ph ụ c quan ni ệ m sai l ệ ch c ủ a h ọ c sinh

Từ việc nghiên cứu về QN và dạy học trong chương 1, ta có thể xây dựng tiến trình dạy học nhằm khắc phục QN sai lệch của HS trong dạy học vật lý như sau:

1 Tạo môi trường thuận lợi cho tiết học

Cơ sở thực tiễn

Từ xưa tới nay việc dạy học luôn gắn liền với cuộc sống hằng ngày và cũng rất chú trọng đến các kinh nghiệm sống, những QN của HS Vì thế trong giờ học việc xuất hiện các QN của HS là xảy ra thường xuyên, làm cho việc dạy học trở nên khó khăn hơn nhất là đối với những QN sai lệch Tuy nhiên phần lớn GV không quan tâm và chú trọng vào việc khắc phục vấn đề này, từ đó sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả dạy và học Trong giờ học GV luôn trình bày những kiến thức rất đầy đủ và tỉ mỉ, tuy nhiên lượng kiến thức mà HS thu nhận được thì không tồn tại trong trí nhớ của các em được lâu và thường bị các QN sai lệch của mình thay thế Khi gặp bài tập cần vận dụng kiến thức đó thì HS thường đem những QN sai lệch của mình ra để vận dụng Bởi vì mặc dù GV đã rất nhiệt tình nhưng chỉ dùng năng lực chuyên môn không thì chưa đủ mà GV cần phải thay đổi phương pháp dạy học cho phù hợp và chính xác Đa số giờ học hiện nay nói chung cũng như giờ học vật lý nói riêng đều chưa tạo hứng thú và động lực cho HS tích cực tham gia các hoạt động trong lớp, mà vẫn diễn ra theo kiểu truyền thống trước đây, GV chưa sáng tạo trong phương pháp dạy học mà dạy học theo kiểu truyền thụ “một chiều” Bởi thế kiến thức mà GV cung cấp chỉ mang tính chất học vặt đối với

HS, HS chỉ ghi nhớ một cách máy móc, không tự chuyển thành vốn kiến thức riêng của mình và chưa biết cách vận dụng linh hoạt và sáng tạo để giải bài tập và giải thích các tình huống trong cuộc sống Thuyết trình chính là cách dạy chủ yếu của hiện nay và cách học phổ biến là ghi nhớ - tái hiện

Vấn đề này cũng được rất nhiều các nhà khoa học nghiên cứu thông qua thực tiễn và đã có những nhận định sau:

“Kiểu dạy học “thông báo – đồng loạt” đang tồn tại phổ biến trong nhà trường nước ta” [2]

“Phần lớn GV chỉ sử dụng phương pháp thuyết trình nhằm thông báo nội dung hoặc đi sâu vào giải thích, dạy theo kiểu “thầy đọc, trò chép”, dạy theo kiểu nhồi nhét kiến thức, dạy theo kiểu bắt chước rập khuôn, theo kiểu luyện thi”.[13] Ngoài ra, trong các nghiên cứu thực tế dạy học ở phổ thông cũng đã có những kết quả sau:

- Theo kết quả điều tra từ năm 1997 đến năm 1999 với 231 GV vật lý phổ thông của một số Tỉnh miền trung: Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên – Huế, Quảng Nam và Thành phố Đà Nẵng cho thấy: có 70% số GV được hỏi cho biết thời gian mà họ dùng phương pháp thuyết trình trong một tiết học thường chiếm từ 65% đến 90% tổng quỹ thời gian [1]

- Kết quả điều tra 299 GV vật lý trên địa bàn TP Hồ Chí Minh cũng cho thấy: “Phương pháp giảng dạy phần lớn còn nặng về thuyết giảng một chiều

“thầy giảng trò nghe”, “thầy đọc trò chép”– mức độ ( 70 80 )%” [3]

Từ những số liệu ở trên cho chúng ta thấy cần phải lên tiếng cảnh báo về nhược điểm của phương pháp dạy hiện nay để tất cả chúng ta cùng tìm ra hướng đổi mới cho cách dạy và học hiện nay nhằm đạt các mục tiêu giáo dục đưa ra Để có được hướng đổi mới về phương pháp dạy thì chúng ta cần phải tìm hiểu ưu, nhược điểm của thực trạng dạy học để có được phương pháp tốt nhất Vì mỗi phương pháp đều có ưu và nhược nên chúng ta cần phải chọn lọc và kết hợp một cách sáng tạo chứ không nên lạm dụng theo hướng rập khuôn

Mặt khác, trong dạy học hiên nay luôn tồn tại những QN của HS về kiến thức cần học Song đa phần GV chỉ quan tâm đến những QN phù hợp với kiến thức cần học và khuyến khích việc đó, còn những QN sai lệch thì không nổ lực khắc phục cho HS mà chỉ áp đặt kiến thức mới cho HS nắm được Tình trạng như vậy cứ liên tục kéo dài từ thế hệ này đến thế hệ khác đã hình thành cho HS thói quen là không thể bỏ QN sai lệch của mình được, ngay cả khi đã được GV truyền đạt kiến thức khoa học

Từ những phân tích trên ta thấy trong thực tế luôn có sự tồn tại của các QN của HS Ảnh hưởng rất lớn trong quá trình dạy và học, nhất là đối với QN sai lệch đã ảnh hưởng đến quá trình hình thành nhận thức của mỗi HS, gây khó khăn trong việc truyền đạt kiến thức mới của GV Vì thế, GV cần tạo điều kiện thật tốt và thoải mái để HS dễ dàng bộc lộ các QN của mình, sau đó dùng các phương pháp hay tiến trình dạy học phù hợp để giúp HS nhận ra được sự vô lý trong QN của mình, từ đó HS sẽ có động lực để tự tìm ra tri thức mới và loại bỏ QN sai lệch cũ Hay nói cách khác GV cần có biện pháp thích hợp để đưa HS cùng tham gia quá trình khắc phục QN sai lệch trong QTDH

Trong chương này tôi đã nghiên cứu và trình bày về cơ sở lý luận và thực tiễn về QN sai lệch của HS và ảnh hưởng của nó đối với việc dạy học vật lý ở trường THPT Những nghiên cứu về lý thuyết và thực tiễn được tóm tắt như sau:

- HS luôn đến trường cùng với QN riêng của mình về các kiến thức vật lý sẽ được nghiên cứu trong giờ học

- QN của HS được hình thành từ nhiều nguyên nhân khác nhau, nhưng chủ yếu là từ kinh nghiệm sống hằng ngày và sự phong phú, đa dạng của ngôn ngữ

- Đặc điểm của QN của HS là rất bền vững và khó thay đổi, đặc biệt là đa số các QN của HS đều sai lệch về bản chất vật lý Do đó, đã gây khó khăn rất lớn cho QTDH và quá trình nhận thức của HS

Từ đó ta thấy trong dạy học luôn tồn tại QN của HS và đa số là QN sai lệch, nên QTDH phải luôn gắn liền với quá trình khắc phục QN sai lệch của HS Cho thấy nhiệm vụ của GV trong việc khắc phục QN sai lệch của HS là rất quan trọng GV cần phải tạo điều kiện cho HS học tập, quan tâm, tìm hiểu HS để HS thoải mái bộc lộ QN của mình Từ đó GV giúp HS khắc phục QN sai lệch đó để QTDH có hiệu quả hơn.

QUAN NIỆM SAI LỆCH VÀ XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LỆCH CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT

Đặc điểm cấu trúc, nội dung kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lý 10 nâng cao

Chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” là một trong ba chương nằm trong phần “Nhiệt học”, chương này nằm sau chương “Chất khí” và trước chương “Cơ sở của nhiệt động học”

Chương này gồm có 8 bài gồm 7 bài lý thuyết và 1 bài thực hành được giảng dạy trong 11 tiết gồm 8 tiết lý thuyết, 1 tiết bài tập và 2 tiết thực hành [10]

Sơ đồ kiến thức trong chương

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể”

Nội dung chính trong chương này là trình bày về các đặc điểm của chất rắn, chủ yếu là sự nở vì nhiệt của vật rắn; các hiện tượng trong chất lỏng như hiện tượng căng bề mặt, hiện tượng dính ướt và không dính ướt, hiện tượng mao dẫn; quá trình chuyển thể của các chất như nóng chảy, đông đặc, bay hơi, ngưng tụ, sự sôi, độ ẩm của không khí

Trong bài “Chất rắn” ta phải phân biệt được thế nào là chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình dựa vào hình dạng bên ngoài, hiện tượng nóng chảy và cấu

SỰ CHUYỂN THỂ ĐỘ ẨM CỦA KK

Sự biến dạng của VR

Sự nở vì nhiệt của VR

HT dính ướt và không dính ướt

Sự ngưng tụ trúc vi mô của chúng Biết được thế nào là vật rắn đơn tinh thể và vật rắn đa tinh thể Biết được khái niệm sơ bộ về mạng tinh thể Hiểu được chuyển động nhiệt ở chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình Biết được khái niệm về tính dị hướng của tinh thể và giải thích được tại sao vật rắn đa tinh thể lại không có tính dị hướng

Trong bài “Biến dạng của vật rắn” GV cần giúp HS phân biệt được biến dạng đàn hồi với biến dạng dẻo Phân biệt biến dạng kéo với biến dạng nén và định luật “Húc” đối với các biến dạng này Có khái niệm về biến dạng lệch, khái niệm về giới hạn đàn hồi và giới hạn bền

Trong bài “Sự nở vì nhiệt của vật rắn” chúng ta cần giúp cho HS nắm được công thức của sự nở dài và sự nở khối, biết cách vận dụng chúng để giải một số bài tập và tính toán một số trường hợp thực tế đơn giản Biết được vai trò của sự nở vì nhiệt trong đời sống và trong kĩ thuật

Trong bài “Chất lỏng Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng” phải hiểu được cấu trúc của chất lỏng và chuyển động nhiệt trong chất lỏng Cần mô tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng Nói rõ được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng Nói rõ phương, chiều và độ lớn của lực căng bề mặt và nêu được ý nghĩa, đơn vị đo của hệ số căng bề mặt

Trong bài “Hiện tượng dính ướt và không dính ướt Hiện tượng mao dẫn” phải hiểu được hiện tượng dính ướt và không dính ướt và nguyên nhân của các hiện tượng này Hiểu được hiện tượng mao dẫn và nguyên nhân của nó Nắm được công thức tính độ chênh lệch mực chất lỏng ở hiện tượng mao dẫn trong những trường hợp không phức tạp, vận dụng công thức phù hợp để giải bài tập Trong bài “Sự chuyển thể Sự nóng chảy và đông đặc” biết được khái niệm chung về sự chuyển qua lại giữa ba thể rắn, lỏng và khí khi thay đổi nhiệt độ và áp suất ngoài Hiểu được hai hiện tượng đặc trưng đi kèm theo sự chuyển thể: nhiệt chuyển thể và sự biến đổi thể tích riêng và vận dụng các hiểu biết này vào hiện tượng nóng chảy Phân biệt được hiện tượng nóng chảy của chất rắn kết tinh và của chất rắn vô định hình Hiểu được nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng

Trong bài “Sự hóa hơi và ngưng tụ” hiểu được thí nghiệm về sự ngưng tụ, trong đó chú ý đến quá trình ngưng tụ, hơi bão hòa và áp suất hơi bão hòa Biết được ý nghĩa của nhiệt độ tới hạn Biết được độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm cực đại, độ ẩm tỉ đối và điểm sương, xác định được độ ẩm tỉ đối khi dùng ẩm kế khô-ướt Biết sử dụng công thức Q = Lm để giải bài tập Biết được vai trò của độ ẩm không khí.

Quan niệm của học sinh về một số khái niệm trong chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể”

HS có những QN rất phong phú về các khái niệm và hiện tượng trong chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” Dưới đây là một số QN phổ biến của HS về một số khái niệm trong chương này

2.2.1 Quan ni ệ m c ủ a h ọ c sinh v ề bi ế n d ạ ng c ơ c ủ a v ậ t r ắ n

Trong bài này học có hai QN sai lệch sau

Quan ni ệ m 1 Sự thay đổi của tiết diện ngang khi có biến dạng kéo (hay nén)

Theo quan niệm vật lý: Khi một thanh rắn tiết diện đều chịu biến dạng kéo

(hay nén) thì tiết diện ngang của vật thay đổi, đối với biến dạng kéo thì nó nhỏ đi, đối với biến dạng nén thì nó tăng lên

Tuy nhiên từ kết quả điều tra cho thấy có hơn 45% HS chọn câu a của bài tập 1 (xem phụ lục 1 trang P1), có nghĩa là các em cho rằng vì biến dạng kéo nên sẽ làm tăng tiết diện ngang, gần 20% HS chọn câu 1c các em cho rằng tiết diện ngang của thanh rắn có tiết diện đều không bị thay đổi khi chịu biến dạng kéo Chỉ có 15% HS có câu trả lời đúng (câu 1b) và 15% số em được hỏi chọn ý kiến khác Như vậy, đôi khi các kiến thức vật lý mà GV đã truyền đạt cho HS thì các em dễ quên mà thường dùng suy luận thường rút ra được trong cuộc sống hằng ngày để xác định câu trả lời đúng

Kết luận trên cũng hoàn toàn phù hợp đối với kết quả thu được trong bài tập

2 Trong kết quả điều tra đã có hơn 35% HS chọn câu b, tức các em cũng nghĩ tương tự như trong trường hợp ở câu 1 là đối với biến dạng nén thì tiết diện ngang của vật sẽ nhỏ đi Có hơn 42% HS có câu trả lời đúng (câu 2.a), có 13%

HS chọn câu 2.c, các em cho rằng trong trường hợp này thì tiết diện ngang của vật không bị thay đổi và 10% các em chọn ý kiến khác

Như vậy, chúng tôi thấy rằng HS có QN sai lệch rằng đối với biến dạng kéo thì tiết diện ngang sẽ tăng lên còn đối với biến dạng nén thì nó giảm xuống Sở dĩ

HS có QN như vậy là vì theo suy nghĩ của các em rất đơn giản và từ cuộc sống hằng ngày thì các em thường thấy nếu kéo một vật gì đó ra thì vật đó sẽ dài ra hoặc nén lại thì vật sẽ ngắn lại, hơn nữa các em chưa hiểu được tiết diện ngang là thế nào và bị nhầm là chiều dài của vật Để khắc phục QN này thì GV cần giải thích cho HS hiểu được tiết diện ngang là thế nào và cho HS làm bài tập trắc nghiệm sau

Hãy chọn câu trả lời đúng trong các kết luận sau về một thanh rắn có tiết diện đều: a Đối với biến dạng kéo thì tiết diện ngang của vật tăng lên, đối với biến dạng nén thì tiết diện ngang của vật nhỏ đi b Đối với biến dạng kéo thì tiết diện ngang của vật nhỏ đi, đối với biến dạng nén thì tiết diện ngang của vật tăng lên c Đối với biến dạng kéo (nén) thì tiết diện ngang của vật tăng lên d Đối với biến dạng kéo (nén) thì tiết diện ngang của vật nhỏ đi

Quan ni ệ m 2 Học sinh có quan niệm sai lệch rằng vật rỗng sẽ dễ uốn hơn so với vật đặc

Theo quan niệm vật lý: nếu hai vật rắn có cùng khối lượng, cùng tiết diện và cùng chất nhưng một vật đặc và một vật rỗng thì khả năng bị biến dạng như nhau

Theo kết quả điều tra thì có 35% HS cho rằng ý kiến vật rỗng dễ uốn hơn vật đặc (đối với vật cùng tiết diện, cùng khối lượng và cùng chất) là đúng, trong đó hơn 25% HS không giải thích cho lựa chọn của mình còn lại khoảng 10% HS có những ý kiến rất thú vị, chẳng hạn:

“Vì vật rỗng nên khả năng chịu sức ép kém hơn, kém bền hơn vật đặc nên dễ uốn hơn”

Hay theo ý kiến của một HS khác thì: “Vật rỗng dễ bị biến dạng hơn vật đặc nên dễ uốn hơn”

Như vậy, các em đã có những suy luận của mình dựa theo kinh nghiệm trong đời sống mà quên dựa theo kiến thức vật lý đã học, vì vậy đã có những QN sai lệch

Sở dĩ HS có QN như vậy là do từ trong thực tế thì các em thường thấy vật rỗng thì kém bền hơn vật đặc, do đó vật rỗng dễ uốn cong hơn vật đặc Để khắc phục QN này thì chúng tôi sẽ sử dụng thí nghiệm sau:

- Hai thanh nhôm có cùng chất, cùng khối lượng, cùng tiết diện Tuy nhiên, một thanh ta đúc rỗng còn một thanh kia thì đặc

- Dùng cùng một lực để uốn cong hai thanh nhôm

- Kết quả là hai thanh nhôm dễ uốn như nhau

2.2.2 Quan ni ệ m v ề l ự c c ă ng trên b ề m ặ t ch ấ t l ỏ ng

Quan ni ệ m 1 Sự tồn tại của lực căng bề mặt chất lỏng

Theo quan niệm vật lý: Trên bề mặt chất lỏng tồn tại một lực căng

Tuy nhiên theo QN của HS thì đa số các em không nghĩ rằng trên bề mặt chất lỏng tồn tại một lực nào đó Chính vì vậy đã có hơn 45% HS cho rằng là trên bề mặt chất lỏng không tồn tại lực gì cả, có 40% HS trả lời là có tồn tại lực trên bề mặt chất lỏng và còn lại 15% HS không trả lời

Các em có QN như vậy vì trong đời sống hằng ngày thì lực căng này không thể hiện rõ nên HS không chú ý hoặc có nhìn thấy nhưng không thể giải thích được nên khái niệm về lực căng không tồn tại trong suy nghĩ của các em Để khắc phục QN trên thì chúng ta sẽ sử dụng thí nghiệm để HS nhận ra được sự tồn tại của lực căng

- Một thau nước xà phòng

- Trước tiên buộc vòng dây chỉ vào khung dây đồng, như hình 2.3.a bên dưới

- Nhúng khung dây đồng trên vào thau nước xà phòng (hình 2.3.b)

- Nhấc nhẹ khung dây đồng ra ngoài để tạo thành một màng xà phòng phủ kín mặt khung Sau đó chọc thủng phần màng xà phòng bên trong vòng dây chỉ.(hình 2.3.c)

Hình 2.2 Hình ảnh về thí nghiệm lực căng bề mặt chất lỏng

* Kết quả: Sợi dây chỉ có dạng hình tròn

Từ đó GV có thể giải thích cho HS nhận thấy được có tồn tại một lực nào đó đã kéo đều sợi dây chỉ về mọi phía Và người ta gọi đó là lực căng bề mặt chất lỏng, sau đó giúp HS tiếp nhận kiến thức mới

Quan ni ệ m 2 Tác dụng của lực căng bề mặt chất lỏng

Theo quan niệm vật lý: Lực căng bề mặt chất lỏng có tác dụng làm giảm diện tích của nó tới mức nhỏ nhất

Tuy nhiên, theo kết quả điều tra thì có gần 30% HS chọn câu 5.a, tức là các em cho rằng tính chất của lực căng bề mặt chất lỏng là làm tăng diện tích bề mặt của khối chất lỏng Có hơn 38% HS chọn câu trả lời đúng (câu 5.b), tính chất của lực căng bề mặt chất lỏng là thu nhỏ diện tích bề mặt khối chất lỏng Có gần 19%

Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài cụ thể

2.3.1 Ti ế n trình d ạ y h ọ c bài “Ch ấ t l ỏ ng Hi ệ n t ượ ng c ă ng b ề m ặ t c ủ a ch ấ t l ỏ ng”

Hình 2.10 Tiến trình dạy học bài “Chất lỏng Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng”

2.3.2 Giáo án bài “Ch ấ t l ỏ ng Hi ệ n t ượ ng c ă ng b ề m ặ t c ủ a ch ấ t l ỏ ng”

Hướng dẫn HS tìm hiểu cấu trúc và chuyển động nhiệt của chất lỏng

Dẫn dắt HS đưa ra kết luận tồn tại lực căng trên bề mặt chất lỏng

Dựa vào thí nghiệm trên hướng dẫn HS xác định điểm đặt, phương, chiều và độ lớn của lực căng bề mặt

Hướng dẫn HS cách giải thích đồng thời giới thiệu thí nghiệm hình 53.2 b SGK

Hướng dẫn HS đi đến kết luận: Lực căng bề mặt chất lỏng có tác dụng thu nhỏ bề mặt khối chất lỏng

Vận dụng: Cho HS giải thích các hiện tượng liên quan đến hiện tượng căng bề mặt chất lỏng

Cho HS quan sát lại thí nghiệm Đặt vấn đề làm xuất hiện QN của HS: lực căng bề mặt có tác dụng làm tăng diện tích khối chất lỏng Đặt vấn đề: Theo các em trên bề mặt chất lỏng có tồn tại lực gì không? Nhằm làm xuất hiện

QN của HS cho rằng không tồn tại lực căng bề mặt của chất lỏng Sau đó sử dụng thí nghiệm để làm cho HS nhận ra được sự vô lí trong QN của mình

2.3.3 Ti ế n trình d ạ y h ọ c bài “Hi ệ n t ượ ng dính ướ t và không dính ướ t Hi ệ n t ượ ng mao d ẫ n”

Hình 2.11 Tiến trình dạy học bài “Hiện tượng dính ướt và không dính ướt

2.3.4 Giáo án bài “Hi ệ n t ượ ng dính ướ t và không dính ướ t Hi ệ n t ượ ng mao d ẫ n”

Cho HS ghi nhận công thức trong trường hợp hiện tượng mao dẫn xảy ra đối với hai tấm thủy tinh đặt song song là h gd

 2 và tìm hiểu ý nghĩa của hiện tượng mao dẫn

Hướng dẫn HS tìm hiểu thế nào là hiện tượng dính ướt và không dính ướt, giải thích và ứng dụng

Dẫn dắt HS đi đến kết luận khoa học: Trường hợp dính ướt thì có dạng mặt lõm còn đối với trường hợp không dính ướt thì có dạng mặt lồi

Dẫn dắt HS đi đến kết luận khoa học: Độ chênh lệch của mực nước bên trong ống so với bên ngoài càng nhỏ nếu ống càng lớn và ngược lại, đồng thời thông báo cho HS về hiện tượng mao dẫn

Sử dụng thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn để đặt vấn đề làm xuất hiện QN của HS cho rằng độ chênh lệch của mực nước trong ống thủy tinh so với mực nước bên ngoài càng nhỏ nếu đường kính ống có bán kính trong càng nhỏ và ngược lại Sau đó tiến hành thí nghiệm cho HS quan sát và nhận ra sự vô lí trong QN của mình. Đặt vấn đề: Trong trường hợp hiện tượng mao dẫn xảy ra đối với hai tấm thủy tinh đặt song song thì công thức tính độ chênh lệch mực chất lỏng là gì? Nhằm làm xuất hiện QN sai lệch của HS rằng trong trường hợp này cũng dùng công thức h gd

 4 Sau đó, khắc phục bằng bài tập vận dụng Đặt vấn đề: Theo các em thì mặt chất lỏng ở chỗ tiếp giáp với thành bình có dạng gì? Nhằm làm xuất hiện QN của HS cho rằng dạng chất lỏng ở chỗ tiếp xúc với thành bình là mặt phẳng Sau đó cho HS xem hình ảnh để thấy đó không phải là mặt phẳng

Từ những cơ sở lý luận và thực tiễn được nghiên cứu trong chương 1 thì chúng tôi đã:

- Tìm hiểu việc sử dụng hợp lý các phương pháp, hình thức dạy học, đặc biệt là phương pháp dạy học tích cực với việc hổ trợ của thí nghiệm và các phương tiện trực quan nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS để việc khắc phục QN sai lệch của HS có hiệu quả cao Mặt khác, trong QTDH thì phải chú ý đến việc tạo ra và duy trì KKDH thật tốt trong lớp Vì đây là điều kiện giúp cho HS dễ dàng bộc lộ QN của mình, cũng như nhận ra sự vô lý của nó và tự giác tham gia vào quá trình khắc phục QN sai lệch cùng với GV Từ đó HS sẽ nhận được một nguồn tri thức đúng đắn và chính xác, đồng thời nâng cao hiệu quả QTDH

- Tìm hiểu về đặc điểm và cấu trúc chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” Sau đó nghiên cứu cụ thể QN sai lệch của HS trong chương này bằng cách đi điều tra và xử lý kết quả điều tra của 90 HS lớp 10 nâng cao ở trường THPT Trần Văn Dư, bên cạnh đó tìm hiểu về nguyên nhân của những QN sai lệch đã được chọn ra đó Để khắc phục tình trạng đó chúng tôi đã xây dựng tiến trình dạy học, biện pháp khắc phục QN sai lệch của HS Từ đó áp dụng soạn thảo tiến trình dạy học một số bài cụ thể nhằm góp phần nâng cao hiệu quả chất lượng dạy học vật lý trong trường phổ thông.

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành nhằm kiểm tra tính khả thi của đề tài

Tổ chức dạy học vật lý theo tiến trình đề xuất với biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, nhằm phát hiện và khắc phục QN sai lệch của HS Giải quyết được vấn đề này thì chất lượng nắm các kiến thức và phát triển tư duy của

HS mới được nâng cao

3.1.2 Nhi ệ m v ụ c ủ a th ự c nghi ệ m s ư ph ạ m Để đạt được những mục đích trên thì TNSP phải thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Đánh giá tính hiệu quả của tiến trình dạy học được thể hiện qua các bài soạn cụ thể đối với việc phát huy tính tích cực, tự giác và sáng tạo trong học tập, đồng thời nâng cao chất lượng nắm kiến thức của HS cùng với việc phát hiện và khắc phục QN sai lệch của HS trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

- Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học và những biện pháp sư phạm đề xuất Trên cơ sở đó nhằm bổ sung sửa đổi và hoàn chỉnh chúng.

Nội dung và phương pháp thực nghiệm

TNSP được tiến hành trong học kỳ II năm học 2014 – 2015 đối với HS lớp

10 nâng cao trường THPT Trần Văn Dư - Phú Ninh - Quảng Nam

Trong QTDH ở các lớp TN thì chúng tôi sử dụng giáo án nhằm khắc phục

QN sai lệch của HS và chúng tôi đã soạn sẵn khi dạy học các bài sau:

Bài 53: Chất lỏng Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng

Bài 54: Hiện tượng dính ướt và không dính ướt Hiện tượng mao dẫn

3.2.2 Ph ươ ng pháp th ự c nghi ệ m

Mẫu thực nghiệm được chọn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả thực nghiệm sư phạm Ở đây, chúng tôi đã sử dụng cách chọn nguyên khối (cả lớp) Dựa trên biện pháp lựa chọn là:

- Trao đổi với GV bộ môn vật lý

- Xem xét kết quả học tập bộ môn vật lý của học kỳ I hoặc của năm trước

- Thông qua kết quả điều tra

Mặt khác lớp được chọn làm mẫu phải thỏa mãn ba tiêu chí:

- Có sĩ số xấp xỉ nhau

- Có điều kiện tổ chức dạy học như nhau

- Có trình độ và chất lượng học tập tương đương nhau

- Có số phần trăm HS có QN sai lệch tương đương nhau

Từ đó ta có kết quả chọn mẫu là:

Bảng 3.1 Bảng phân bố HS lớp ĐC và TN

THPT Trần Văn Dư ĐC 10/2 45 HS

Quá trình thực nghiệm được tiến hành tại 2 lớp 10 nâng cao trường THPT Trần Văn Dư, Gồm 1 lớp đối chứng (lớp 10/2 ) và 1 lớp thực nghiệm (lớp 10/1 ) Lớp TN và lớp ĐC cùng một GV dạy, chỉ khác là ở lớp TN dạy theo tiến trình chúng tôi đã soạn thảo còn lớp ĐC thì dạy bình thường theo tiến trình của

GV đã dạy từ trước

Trong quá trình TN, chúng tôi đã dự cả giờ học của lớp TN và lớp ĐC, đã quan sát và ghi chép để đánh giá kết quả TN theo những tiêu chí sau:

- Các hoạt động trong lớp học của GV và HS

- Sự phân bố thời gian cho các hoạt động của GV và HS

- Thái độ học tập của HS

- Mức độ hiểu bài và hiệu quả khắc phục QN của HS

Cuối đợt TNSP chúng tôi đã tiến hành cho các em làm các bài kiểm tra 15 phút để đánh giá TN.