Sáng kiến kinh nghiệm thpt thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học môn khtn lớp 6 và lớp 7 nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông năng khiếu thể dục thể thao nghệ an

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU TDTT NGHỆ AN a SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ SÁNG TẠO ĐỒ DÙNG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 6 VÀ LỚP 7 NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU TDTT NGHỆ AN LĨNH VỰC / MÔN: VẬT LÍ Nhóm tác giả: Nguyễn Thị Hằng Phan Tiến Hùng Tổ: Khoa học Tự nhiên Năm thực hiện: 2022 - 2023 Số điện thoại: 0983802367 NĂM HỌC 2022-2023 MỤC LỤC PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1 Lý do chọn đề tài: 1 2 Mục đích nghiên cứu 2 3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2 4 Phương pháp nghiên cứu 3 5 Tính mới của đề tài 3 6 Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu 4 PHẦN II NỘI DUNG 5 1 Cơ sở lý luận 5 1.1 Thiết bị, đồ dùng dạy học 5 1.2 Khái niệm về thiết bị dạy học: .5 1.3 Vai trò của thiết bị, đồ dùng dạy học .5 2 Cơ sở thực tiễn .7 2.1 Thực trạng việc sử dụng thiết bị, đồ dùng dạy học trong môn Khoa học tự nhiên tại trường Phổ thông năng khiếu TDTT Nghệ An 7 2.2 Thuận lợi 7 2.3 Khó khăn 8 2.4 Vai trò của chế tạo thiết bị trong giảng dạy vật lí nói chung và môn Khoa học tự nhiên 6, 7 nói riêng ở trường Năng khiếu TDTTNghệ an 8 2.5 Tiêu chuẩn của thiết kế và sáng tạo thiết bị dạy học .9 3 Thực trạng của đề tài 9 4 Thiết kế và sáng tạo một số thiết bị dạy học môn khoa học tự nhiên 6, 7 9 4.1 Mô tả giải pháp thiết kế và sáng tạo chiếc cân lò xo .10 4.1.1 Cơ sở lý thuyết 10 4.1.2 Thiết bị: .11 4.1.3 Tiến trình thực hiện .11 4.2 Mô tả giải pháp thiết kế và sáng tạo bộ thí nghiệm đo lực cản của nước 22 4.2.1 Cơ sở lý thuyết 22 4.3 Mô tả giải pháp thiết kế và sáng tạo Kính tiềm vọng 30 4.3.1 Cơ sở lý thuyết 30 4.3.2 Tiến trình thực hiện .32 4.3.3 Hình ảnh giáo viên và học sinh chế tạo ra tạo kính tiềm vọng 32 4.3.4 Kết quả của sản phẩm 39 5 Hiệu quả của đề tài 39 5.1 Khảo sát mức độ yêu thích thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học trước và sau khi áp dụng đề tài .39 5.1.1 Mục đích: 39 5.1.2 Nội dung và phương pháp khảo sát .39 5.2 Khảo sát về tính khả thi và tính cấp thiết của các giải pháp đề xuất 43 5.3 Khả năng áp dụng 46 5.4 Lợi ích kinh tế - xã hôi 47 PHẦN III KẾT LUẬN .48 1 Kết luận 48 2 Đề xuất 48 2.1 Đối với nhà trường 48 2.2 Đối với Sở Giáo dục và Đào tạo 48 Phần IV TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN V PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt Viết đầy đủ 1 TDTT Thể dục thể thao 2 GV&HS Giáo viên và học sinh 3 THCS Trung học cơ sở 4 KHTN Khoa học tự nhiên 5 GHĐ Giới hạn đo 6 PGS.TS Phó Giáo sư Tiến sĩ PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Lý do chọn đề tài: Năm học 2021-2022, là năm học đáng nhớ, đánh dấu sự thay đổi lớn trong giáo dục THCS với việc thay sách giáo khoa lớp 6 Đối với tất cả các môn học nói chung và môn khoa học tự nhiên nói riêng, việc dạy học theo lối truyền thụ một chiều đã buộc học sinh chấp nhận kiến thức một cách lý thuyết suông, thụ động, không gắn kết được với thực tiễn, học sinh không hình thành kỹ năng thì các kiến thức đó sẽ thật khô cứng và nhàm chán Trong dạy học môn khoa học tự nhiên lớp 6 và lớp 7 giúp học sinh không những mở rộng vốn tri thức nào đó mà còn giúp các em hình thành năng lực tư duy, khả năng phán đoán và giải quyết vấn đề Chính vì vậy, trong các giờ dạy học khoa học tự nhiên 6 nói riêng và môn khoa học thực nghiệm nói chung cần phải có thiết bị, đồ dùng dạy học để giúp học sinh khơi dậy và nuôi dưỡng khát vọng tự tìm ra câu trả lời cho một vấn đề đã nêu, cảm giác hài lòng khi đã nỗ lực khám phá để giải quyết thành công vấn đề nảy sinh để rồi từ đó kích thích sự phát triển năng lực tư duy, lòng say mê khám phá khoa học của học sinh Đối với trường Phổ thông năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An, thực tế của việc đổi mới phương pháp dạy học và thay sách giáo khoa cho các lớp 6 ,7 với bộ môn Khoa học tự nhiên thay thế cho môn Lý, Sinh và có thêm kiến thức bộ môn Hóa trong chương trình cũ đòi hỏi giáo viên phải thay đổi tư duy khi soạn bài và lên lớp để bám sát yêu cầu của chương trình sách giáo khoa tổng thể 2018 Việc nâng cao chất lượng học tập ở bộ môn mà giáo viên trực tiếp giảng dạy là việc làm thường xuyên, cần thiết, là mục tiêu chính của giáo dục hiện nay Phương pháp truyền đạt kiến thức kĩ năng chủ yếu phát huy tính tự lực, tích cực của học sinh Môn vật lý trong khoa học tự nhiên 6, 7 là môn khoa học thực nghiệm gần như chiếm chủ yếu, nên việc hình thành kiến thức - kĩ năng cho học sinh khi dạy đa số là xuất phát từ thực nghiệm Thí nghiệm chính học sinh tự làm, tự phân tích rút ra kết luận Do đó đồ dùng dạy học vật lý đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy thực nghiệm của giáo viên Việc thiết kế và sáng tạo các thiết bị dạy học, các thí nghiệm thành công làm tăng hứng thú, tạo niềm vui bởi sự thành công trong việc dạy - học của giáo viên và học sinh Đồng thời tạo niềm tin, kích thích tính tích cực, độc lập và phát huy khả năng tư duy sáng tạo và khả năng hoạt động nhóm của học sinh trong học tập Kiến thức được hình thành thông qua các thí nghiệm thực hành không chỉ tích cực hoá việc học tập của học sinh mà còn rèn luyện kỹ năng sử dụng thiết bị, đồ dùng trong cuộc sống, rèn luyện thái độ, đức tính kiên trì, khả năng làm việc nhóm, tác phong làm việc khoa học trong thời đại công nghệ Nhiều thiết bị dạy học chỉ áp dụng để chứng minh các định luật trong sách giao khoa nhưng không ứng dụng được trong thực tiễn Mặt khác, chương trình giáo dục phổ thông tổng thể được xây dựng theo hướng phát triển năng lực, gắn lý thuyết với thực hành, học lý thuyết bằng thực hành Nhưng hiện tại thiết bị thí nghiệm bộ môn khoa học tự nhiên lớp 6, lớp 7 ở trường Năng khiếu rất hạn chế và hầu như không đầy đủ nên không gây hứng thú học tập cho các em học sinh Chính những lý do trên trong quá trình giảng dạy mà chúng tôi gặp phải, nên chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học môn KHTN lớp 6 và lớp 7 nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường Phổ thông năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An” 2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu đề tài: “Thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học môn KHTN lớp 6 và lớp 7 nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường Phổ thông năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An” khắc phục được một số nhược điểm của thiết bị dạy học hiện có và thiết bị chưa có Đáp ứng yêu cầu: - Vận dụng kiến thức kỹ năng đã học vào thực tiễn cuộc sống (mục Em có thể trong sách giáo khoa KHTN 6, 7) - Xây dựng kiến thức, trải nghiệm để phát hiện, hình thành vận dụng tri thức mới (Khám phá và hoạt động trong sách KHTN 6, 7) - Tạo hứng thú cho học sinh tham gia học môn khoa học tự nhiên tạo đam mê sáng tạo của học sinh Sự đam mê và hứng thú đó góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn - Giảm bớt áp lực bộ môn cho học sinh - Rèn luyện kỹ năng tư duy sáng tạo, hoạt động nhóm cho học sinh - Rèn luyện khả năng nghiên cứu khoa học qua đó khả năng xử lí tình huống, công việc trong đời sống dần tiến bộ và hoàn thiện - Xây dựng hệ thống thí nghiệm tự làm có chất lượng cho các tiết học trong chương trình môn khoa học tự nhiên của trường Phổ thông năng khiếu TDTT Nghệ An - Thực hiện nhiệm vụ giáo dục hiện nay mỗi thầy giáo, cô giáo là tấm gương đạo đức, tự học và sáng tạo 3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thiết bị dạy học môn KHTN 6, 7 phân môn Vật lý hiện có trong hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh lớp 6, 7 trường Phổ thông Năng khiếu thể dục thể thao Nghệ An Nghiên cứu, thiết kế và sáng tạo 3 thiết bị mới (dựa trên thiết bị đã có và chưa có trong phòng thí nghiệm của nhà trường) - Thíết bị thứ 1 : Cân ‘lò xo - Thiết bị thứ 2: Bộ dụng cụ đo lực cản của nước - Thiết bị thứ 3: Kính tiềm vọng Các phương pháp và kỹ thuật dạy học theo hướng phát triển năng lực, kỹ năng thực hành và vận dụng kiến thức trong học tập và liên hệ thực tiễn của bộ môn vật lý 4 Phương pháp nghiên cứu 4.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết Nghiên cứu tài liệu thiết bị, phương pháp và kĩ thuật dạy học theo hướng phát triển năng lực bộ môn vật lí, sách giáo khoa môn Khoa học tự nhiên 6, 7 và một số môn khác có liên quan Nghiên cứu thực trạng dạy và học vật lí ở trường Năng khiếu TDTT 4.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Nghiên cứu thiết bị, đồ dùng dạy học ở trường Năng khiếu, liệt kê các thí nghiệm tự làm, áp dụng cho một số bài dạy cụ thể ở môn khoa học tự nhiên 6, 7 - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các thí nghiệm đơn giản mà nhiệm vụ nghiên cứu đã đặt ra - Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức liên quan đến các thí nghiệm đã thực hiện được - Các thiết bị, vật dụng trong đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người có thể sử dụng để chế tạo thí nghiệm - Thực tế nghiên cứu thiết kế và sáng tạo đồ dùng dạy học xuất phát từ đam mê và kinh nghiệm nảy sinh trong qúa trình giảng dạy bộ môn vật lý Với ý tưởng làm để phục vụ tiết dạy của chúng tôi khi đứng lớp giảng dạy có hiệu quả nhất 5 Tính mới của đề tài Tính mới thứ nhất của đề tài : Trong chương trình sách giáo khoa vật lý 6, 7 khi thực hiện một tiết dạy sự chuẩn bị của giáo viên là giáo án, đồ dùng dạy học Sự chuẩn bị của học sinh là bài củ và thiết bị giáo viên yêu cầu, và nhiệm vụ về nhà học sinh hoàn thành bài tập Còn trong chương trình sách giáo khoa môn khoa học tự nhiên 6, 7 ở cuối bài có mục ‘Em có thể” yêu cầu học sinh có thể tự thiết kế sản phẩm sau khi học xong bài, với yêu cầu này đòi hỏi giáo viên phải hướng dẫn học sinh và học sinh các nhóm phải cùng nhau làm và tạo ra sản phẩm, dụng cụ học tập để đáp ứng được mức độ hiểu bài và khả năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn Để thể hiện được tính mới này của đề tài chúng tôi đã hướng đẫn được học sinh thiết kế và sáng tạo được đồ dùng học tập có thể ứng dụng vào thực tiễn, Qua đây nhằm tạo điều kiện cho các nhóm đều được tham gia vào quá trình thiết kế, tự làm sản phẩm cho nhóm mình, học sinh được trao đổi, chia sẻ những kiến thức đã học, kỹ năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, sáng tạo ý tưởng của bản thân, đam mê khám phá, yêu thích khoa học Việc tự làm dụng cụ học tập đã giúp các em rất hứng thú và yêu thích môn học tạo sự hứng thú trong học tập Tính mới thứ hai của đề tài: Trong chương trình sách giáo khoa khoa học tự nhiên 6 - Bài 45 : Lực cản của nước là một bài dạy hoàn toàn mới đưa vào chương trình nên khi dạy bài này thiết bị dạy học của nhà trường không có, Ti vi ở lớp 6 chưa được lắp đặt Nên trong quá trình dạy giáo viên rất khó triển khai được kiến thức đến học sinh Tính mới của đề tài là giáo viên đã thiết kế, chế tạo và vận hành được thiết bị thi nghiệm đo lực cản của nước làm đồ dùng dạy học giúp cho học sinh hiểu bài, khám phá được kiến thức, hứng thú hăng say khám phá tri thức 6 Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu Đề tài nghiên cứu được thực hiện tại Trường Phổ thông năng khiếu TDTT Nghệ An Trong quá trình dạy học môn vật lý, thực hành nhiều thí nghiệm tại trường chúng tôi đề xuất các vấn đề sau: + Tìm hiểu, phân tích và tổng hợp các bộ đồ dùng thí nghiệm hiện có của nhà trường rất hạn chế, một số thiết bị không có, đang tận dụng những thiết bị khối THPT + Năm học 2021-2022 chúng tôi dạy KHTN 6 thiếu rất nhiều thiết bị nên trong quá trình tổ chức thí nghiệm biểu diễn không tiến hành được hầu như dạy chay.Việc thiết kế và sáng tạo thiết bị dạy học rất cần thiết + Chọn lọc những thiết bị còn chất lượng và tận dụng những kinh nghiệm để chế tạo bộ thiết bị mới Tận dụng gỗ hay mêca là vật liệu rẻ tiền và có rất nhiều trong thực tế Bộ đồ dùng tổng hợp này chúng tôi làm và thực nghiệm giảng dạy trên lớp và hôm nay chúng tôi tổng hợp để viết nên đề tài này Thời gian tiến hành nghiên cứu đề tài: bắt đầu từ đầu năm học 2022 - 2023 và kết thúc vào ngày 20 tháng 4 năm 2023 PHẦN II NỘI DUNG 1 Cơ sở lý luận 1.1 Thiết bị, đồ dùng dạy học 1.1.1 Khái niệm về thiết bị dạy học: Theo PGS TS Vũ Trọng Rỹ, “thiết bị dạy học hay phương tiện dạy học, đồ dùng dạy học là thuật ngữ chỉ một vật thể hoặc một tập hợp những đối tượng vật chất được giáo viên sử dụng với tư cách là phương tiện để điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh Còn đối với học sinh thì đây là nguồn tri thức, là các phương tiện giúp học sinh lĩnh hội các khái niệm, định nghĩa, lý thuyết khoa học, hình thành ở họ những kỹ năng, kỹ xảo, đảm bảo cho việc giáo dục, phục vụ các mục đích dạy học và giáo dục” Từ những khái niệm của các nhà khoa học, có thể hiểu: Thiết bị dạy học là hệ thống đối tượng vật chất, phương tiện dạy học được giáo viên, học sinh sử dụng trong quá trình dạy học nhằm đạt được mục tiêu dạy học đề ra 1.1.2 Vai trò của thiết bị, đồ dùng dạy học 1.1.2.1 Các giá trị giáo dục của thiết bị, đồ dùng dạy học: Thúc đẩy sự giao tiếp, trao đổi thông tin, giúp học sinh học tập có hiệu quả Giúp học sinh tăng cường trí nhớ, làm cho việc học tập được lâu bền Cung cấp thêm kiến thức, kinh nghiệm trực tiếp liên quan đến thực tiễn xã hội và môi trường sống Giúp khắc phục những hạn chế của lớp học bằng cách biến cái không thể tiếp cận thành cái có thể tiếp cận được Điều này thực sự đúng khi sử dụng phim mô phỏng và các phương tiện tương tự Cung cấp kiến thức chung, qua đó học sinh có thể phát triển các hoạt động học tập khác Giúp phát triển mối quan tâm về các lĩnh vực học tập khác và khuyến khích học sinh tham gia chủ động vào quá trình học tập, say mê nghiên cứu khoa học 1.1.2.2 Vai trò và tác dụng của thiết bị, đồ dùng dạy học trong quá trình dạy học: + Thiết bị, đồ dùng dạy học là một bộ phận của nội dung và phương pháp dạy học Lý luận dạy học đã khẳng định quá trình dạy học là một quá trình mà trong đó hoạt động dạy và hoạt động học phải là những hoạt động gắn bó khăng khít giữa các đối tượng xác định và có mục đích nhất định Sơ đồ: Mối quan hệ giữa các thành tố trong quá trình dạy học Thiết bị, đồ dùng dạy học là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở học sinh kĩ năng, kĩ xảo thực hành và tư duy kĩ thuật + Thiết bị, đồ dùng dạy học góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy học Thiết bị, đồ dùng dạy học có vai trò vô cùng quan trọng khi sử dụng phương pháp bàn tay nặn bột Thiết bị, đồ dùng dạy học góp phần tích cực hoá hoạt động của học sinh trong dạy học, giúp học sinh tiếp thu kiến thức một cách hứng thú, vững chắc + Thiết bị, đồ dùng dạy học làm tăng thêm việc đa dạng hóa các hình thức dạy học Thiết bị, đồ dùng dạy học đầy đủ, đúng quy cách sẽ cho phép tổ chức các hình thức dạy học, giáo dục đa dạng, linh hoạt, phong phú và có hiệu quả + Thiết bị, đồ dùng dạy học góp phần đảm bảo chất lượng dạy - học Thông qua những thiết bị, đồ dùng dạy học mà cung cấp cho học sinh những kiến thức, những thông tin về các sự vật, hiện tượng một cách sinh động, đầy đủ, chính xác và có hệ thống Giúp học sinh liên hệ giữa lí thuyết và đời sống thực tiễn Đồng thời còn có tác dụng kích thích hứng thú học tập, phát triển tư duy và trí thông minh sáng tạo của học sinh + Thiết bị, đồ dùng dạy học rèn luyện kĩ năng thực hành cho học sinh Khoa học tự nhiên 6, 7 là một môn khoa học thực nghiệm, nên các kĩ năng thực hành đóng vai trò rất quan trọng, thí nghiệm sẽ làm phát triển ở các em hứng thú nhận thức, tính tích cực tự giác, phát triển tư duy và trí thông minh sáng tạo của học sinh Nghiên cứu về vai trò của thiết bị, đồ dùng dạy học, người ta còn dựa trên vai trò của các giác quan trong quá trình nhận thức và chỉ ra rằng: + Kiến thức thu nhận được qua giác quan theo tỉ lệ: 1,5% qua sờ; 3,5% qua ngửi; 11% qua nghe; 83% qua nhìn