CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC - PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÝ 6 VÀ VẬT LÝ 8 TRUNG HỌC CƠ SỞ

Kỹ Thuật - Công Nghệ - Thạc sĩ - Cao học - Cơ khí - Vật liệu TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ - HÓA - SINH ~~~~~~~~~~ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠ O TRONG DẠY HỌC - PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÝ 6 VÀ VẬT LÝ 8 TRUNG HỌC CƠ SỞ Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ ÁNH MY MSSV: 4114010222 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ Khóa: 2014 – 2017 Cán bộ hướng dẫn ThS. VÕ HOÀNG TRÂN CHÂU Quảng Nam, tháng 4 năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệ u, kết quả mới mà tôi công báo trong khóa luận là trung thực và chưa đượ c ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Quảng Nam, ngày …… tháng 4 năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Ánh My LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp này. Bên cạnh nhữ ng nỗ lực cố gắng của bản thân, em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình củ a Ban Giám hiệu, Lãnh đạo khoa Lý – Hóa – Sinh, các thầy cô giáo bộ môn phương pháp giả ng dạy Vật Lý trường Đại học Quảng Nam, cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với quý thầy cô. Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Thạc sĩ Võ Hoàng Trân Châu, người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình hướng dẫn em trong suốt thờ i gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy cô giáo, gia đình và tậ p thể lớp CT14SVL01 (khóa 2014 – 2017) đã giúp đỡ và luôn độ ng viên em trong quá trình thực hiện đề tài này. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn Quảng Nam, ngày …… tháng 4 năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Ánh My DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ DH Dạy học DHVL Dạy học vật lý GV Giáo viên HĐNT Hoạt động nhận thức HS Học sinh PP Phương pháp PT Phương tiện QTDH Quá trình dạy học THCS Trung học cơ sở TN Thí nghiệm TNVL Thí nghiệm vật lý VL Vật lý DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Dụng cụ TN bài “Sự nở vì nhiệt của chất khí” lớp 6 Hình 2.2. Quá trình chất khí nở ra vì nhiệt Hình 2.3. Quá trình chất khí co lại vì nhiệt Hình 2.4. Dụng cụ TN bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” lớp 8 Hình 2.5. Kết quả trường hợp 1 bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” Hình 2.6. Kết quả trường hợp 2 bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” Hình 2.7. Dụng cụ TN bài “Dẫn nhiệt” lớp 8 Hình 2.8. Các bước tiến hành TN bài “Dẫn nhiệt” lớp 8 Hình 2.9. Kết quả trường hợp 1 bài “Dẫn nhiệt” Hình 2.10. Kết quả trường hợp 2 bài “Dẫn nhiệt” DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Mẫu thực nghiệm lớp 6 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần số (

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM

KHOA LÝ - HÓA - SINH ~~~~~~~~~~

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG

TRONG DẠY HỌC - PHẦN NHIỆT HỌC

ThS VÕ HOÀNG TRÂN CHÂU

Quảng Nam, tháng 4 năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả mới mà tôi công báo trong khóa luận là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Quảng Nam, ngày …… tháng 4 năm 2017

Tác giả

Nguyễn Thị Ánh My

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp này Bên cạnh những nỗ lực cố gắng của bản thân, em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của Ban Giám hiệu, Lãnh đạo khoa Lý – Hóa – Sinh, các thầy cô giáo bộ môn phương pháp giảng dạy Vật Lý trường Đại học Quảng Nam, cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với quý thầy cô

Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Thạc sĩ Võ Hoàng Trân Châu, người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy cô giáo, gia đình và tập thể lớp CT14SVL01 (khóa 2014 – 2017) đã giúp đỡ và luôn động viên em trong quá trình thực hiện đề tài này

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Quảng Nam, ngày …… tháng 4 năm 2017

Tác giả

Nguyễn Thị Ánh My

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Dụng cụ TN bài “Sự nở vì nhiệt của chất khí” lớp 6 Hình 2.2 Quá trình chất khí nở ra vì nhiệt

Hình 2.3 Quá trình chất khí co lại vì nhiệt

Hình 2.4 Dụng cụ TN bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” lớp 8

Hình 2.5 Kết quả trường hợp 1 bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” Hình 2.6 Kết quả trường hợp 2 bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” Hình 2.7 Dụng cụ TN bài “Dẫn nhiệt” lớp 8

Hình 2.8 Các bước tiến hành TN bài “Dẫn nhiệt” lớp 8 Hình 2.9 Kết quả trường hợp 1 bài “Dẫn nhiệt”

Hình 2.10 Kết quả trường hợp 2 bài “Dẫn nhiệt”

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Mẫu thực nghiệm lớp 6

Bảng 3.2 Bảng phân phối tần số (𝑓𝑖) các điểm (𝑋𝑖) của bài kiểm tra sau thực nghiệm

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất

Bảng 3.4 Bảng phối phối tần suất tích lũy Bảng 3.5 Bảng phân loại theo học lực của HS Bảng 3.6 Các tham số thống kê

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ

Đồ thị 3.1 Đồ thị phân bố điểm hai nhóm thực nghiệm và đối chứng

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần số tích lũy

Đồ thị 3.4 Đồ thị phân loại học lực của HS

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.Sơ đồ phân loại TN

MỤC LỤC

A MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Đối tượng và phạm vi nguyên cứu 3

4 Phương pháp nghiên cứu 3

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 3

4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 3

4.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3

4.4 Phương pháp thống kê toán học 3

5 Đóng góp của đề tài 4

6 Giả thuyết khoa học 4

B NỘI DUNG 5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THÍ NGHIỆM THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THCS 5

1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TÍCH CỰC HÓA HĐNT CỦA HS 5

1.1.1 Khái niệm tích cực hóa 5

1.1.2 Những cấp độ biểu hiện tính tích cực hóa HĐNT 5

1.1.3 Những đặc trưng của tích cực hóa hoạt động nhận thức 5

1.2 DẠY HỌC VẬT LÝ THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HĐNT 6

1.2.1 Quan niệm về phương pháp dạy học theo hướng tích cực 6

1.2.2 Những đặc trưng của PP DH theo hướng tích cực 7

1.2.2.1 Dạy học hướng vào học sinh 7

1.2.2.2 Dạy học bằng tổ chức các hoạt động cho học sinh 7

1.2.2.3 Dạy học chú trọng đến việc rèn luyện PP tự học, tư nghiên cứu 8

1.2.2.4 Dạy học chú trọng đến việc trau dồi kiến thức và bồi dưỡng kĩ năng, kĩ

1.2.3.2 Khai thác TNVL trong DH theo hướng tích cực hoá HĐNT của HS 9

1.2.3.3 Từng bước đổi mới phương thức kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS cũng là môt biện pháp đẩy mạnh việc tích cực hóa HĐNT của HS 10

1.3 THÍ NGHIỆM VẬT LÝ 10

1.3.1 Khái niệm và đặc điểm của TNVL 10

1.3.1.1 Khái niệm TNVL 10

1.3.1.2 Đặc điểm của TNVL 10

1.3.2 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lý 11

1.3.2.1 Vai trò của thí nghiệm theo quan điểm lý luận nhận thức 11

1.3.2.2 Vai trò của thí nghiệm theo quan điểm dạy học 13

1.3.3 Phân loại TN 16

1.3.3.1 TN biểu diễn 16

1.3.3.2 TN học sinh 18

1.4 THÍ NGHIỆM TỰ TẠO 19

1.4.1 Khái niệm TN tự tạo 19

1.4.2 Ưu điểm và nhược điểm của TN tự tạo 19

1.4.2.1 Ưu điểm của TN tự tạo 19

1.4.2.2 Nhược điểm của TN tự tạo 19

1.4.3 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học 19

1.4.3.1 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học đối với GV 19

1.4.3.2 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học đối với HS 20

1.4.4 Những yêu cầu khi chế tạo và sử dụng TN tự tạo trong DH 21

1.5 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY

CHƯƠNG 2 CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO PHẦN

NHIỆT HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ LỚP 6 VÀ LỚP 8 THCS 28

2.1 CẤU TRÚC NỘI DUNG KIẾN THỨC VẬT LÝ PHẦN NHIỆT HỌC LỚP 6 VÀ LỚP 8 28

2.1.1 Cấu trúc nội dung kiến thức vật lý phần nhiệt học lớp 6 28

Bài 18: Sự nở vì nhiệt của chất rắn 28

2.2 QUY TRÌNH CHUNG KHI TIẾN HÀNH CHẾ TẠO TN 28

2.3 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THÍ NGHIỆM 29

2.3.1 Thí nghiệm về bài 20: Sự nở vì nhiệt của chất khí, Vật lý lớp 6 29

2.3.1.1 Mục đích TN 29

2.3.1.2 Cơ sở lý thuyết 29

2.3.1.3 Vật liệu và cách chế tạo 29

2.3.1.4 Khả năng sử dụng TN trong dạy học VL 32

2.3.2 Thí nghiệm về “Sự đối lưu” ở bài 23: Đối lưu – Bức xạ nhiệt, Vật lý lớp 8

2.4 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC SỬ DỤNG TN TỰ TẠO 38

2.4.1 Quy trình thiết kế tiến trình DH có sử dụng TN tự tạo trong dạy học VL

3.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 41

3.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 41

3.4.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 41

3.4.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 42

3.5 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 42

A MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài

Thiên nhiên kì thú, từ xưa đến nay con người không ngừng học hỏi, tìm tòi, nghiên cứu và khám phá mọi sự diễn ra không những trên Trái Đất mà còn tiến ra ngoài Trái Đất Lịch sử VL đã cho ta thấy một trong những thành công như ngày hôm nay là nhờ sự đóng góp to lớn của các ngành Khoa học nói chung và ngành VL nói riêng

QTDH gồm hai mặt quan hệ hữu cơ: hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS Trong lý luận DH có những quan niệm khác nhau về vai trò của GV và HS nhưng tựu chung lại có hai hướng hoặc tập trung vào vai trò hoạt động của GV (có nghĩa là lấy GV làm trung tâm) hoặc tập trung vào vai trò hoạt động của HS (có nghĩa là lấy HS làm trung tâm)

Những năm gần đây các tài liệu giáo dục và DH trong và ngoài nước thường đề cập tới việc cần thiết phải chuyển từ DH lấy GV làm trung tâm sang DH lấy HS làm trung tâm Đây là một xu hướng tất yếu có lí do lịch sử

Chúng ta biết rằng HS không thể trở thành trung tâm của hoạt động DH nếu các em không tự giác, không hứng thú trong học tập.Khi có hứng thú với bài học, môn học thì các em sẽ tiếp thu bài nhanh hơn, hiểu kiến thức sâu hơn Việc học đối với các em khi đó không còn là trách nhiệm mà chính là nhu cầu và niềm vui của các em

Vật lý là khoa học thực nghiệm.Việc giảng dạy VL có dùng TN ở nhà trường THCS là một điều hết sức cần thiết và trở thành nhiệm vụ cấp bách của GV VL Thực tiễn DHtheo chương trình và sách giáo khoa mới hiện nay, việc sử dụng các TN trong quá trình DHVL gặp rất nhiều khó khăn trong việc tổ chức HĐNT của HS Trong DHVL có thể dùng nhiều PP khác nhau để bồi dưỡng năng lực tự học cho HS trong đó PP sử dụng TN được coi là quan trọng, vì nó tạo ra được sự chuyển biến từ học tập thụ động sang học tập chủ động Cũng như ở các nước tiên tiến, mỗi trường trung học có hệ thống TN riêng cho các môn do các GV trung học tự soạn thảo, thông qua phê duyệt của hội đồng khoa học và ban giám hiệu nhà trường và áp dụng vào giảng dạy Vì vậy, hiệu quả giảng dạy ở mỗi trường là khác

nhau dẫn đến uy tín của mỗi trường cũng khác nhau trở thành niềm tự hào của mỗi GV của trường đó Ở nước ta hiện nay, việc giảng dạy VL bằng thực nghiệm ở các trường THCS còn rất hạn chế vì nhiều nguyên nhân:

- Nhiều TN trong sách giáo khoa không thực hiện được do thiếu phương tiện - Phương tiện TN được trang bị thiếu thốn, lạc hậu và kém chính xác Không được cập nhật thường xuyên Đây là tình trạng chung của các trường THCS, nhất là các trường ở xa thành phố

- Nhiều bài TN không đủ thời gian thực hiện trong tiết dạy quy định do các yếu tố phụ như giới thiệu dụng cụ, đo đạc, xử lý kết quả

- HS chưa được quan tâm đúng mức về vấn đề học tập, rèn luyện nhằm hoàn thiện và nâng cao khả năng tổ chức dạy VL bằng TN

- Các TNVL mà sinh viên được học tập, rèn luyện (nếu có) ở trường đại học chưa thật sự xác đáng với vấn đề cần truyền đạt, nhiều TN còn xa vời, mơ hồ

- Đầu tư kinh phí cho phương diện này ở các trường THCS còn hạn chế, khiêm tốn

Từ các nhận định trên, ta thấy cần phải từng bước khắc phục các nguyên nhân trên để việc giảng dạy có hiệu quả hơn Loại trừ các nguyên nhân khách quan, các vấn đề mang tính chủ quan và đặc thù chuyên môn cần được phân tích và đề nghị hướng khắc phục

Song song đó, trong xu hướng chung hiện nay thể hiện qua kỳ thi tốt nghiệp và đại học những năm gần đây, yêu cầu sự hiểu biết chính xác và ứng dụng hiệu quả các kiến thức được học của HS là thiết yếu Vì vậy, việc nâng cao hiệu quả giảng dạy TN đối với GV VL trường THCS và các sinh viên sắp tốt nghiệp là vấn đề cần được quan tâm

Vì vậy nên tôi chọn đề tài “Chế tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần nhiệt học vật lý 6 và vật lý 8 THCS” làm đề tài khóa luận

2 Mục tiêu của đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng TN tự tạo - Đề xuất quy trình thiết kế và chế tạo các dụng cụ TN tự tạo - Chế tạo một số TN phần nhiệt học lớp 6 và lớp 8

- Thiết kế tiến trình DH một số bài cụ thể có sử dụng TN tự tạo

3 Đối tượng và phạm vi nguyên cứu

Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng TN nói chung và TN tự tạo nói

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu văn kiện của Đảng các chính sách của nhà nước, các chỉ thị của Bộ Giáo dục và đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông

Nghiên cứu cơ sở lý luận về tâm lý và giáo dục học, lý luận DH, PP DHVL, khái niệm,

Nghiên cứu nội dung, chương trình sách giáo khoa VL 6 và vật lý 8

4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Xây dựng một mẫu phiếu điều tra ý kiến của HS và về hiệu quả của việc sử dụng TN tự tạo

Trao đổi trực tiếp với GV và HS

4.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Được tiến hành ở trường THCS Lý Tự Trọng nhằm đánh giá hiệu quả của dụng cụ TN, tiến hành và các biện pháp sư phạm đã đề xuất

4.4 Phương pháp thống kê toán học

Dựa vào số liệu đã thu thập được sử dụng PP thống kê thông dụng để phân tích, xử lý kết quả TN sư phạm cả về mặt định tính và định lượng

5 Đóng góp của đề tài

Đề tài thành công sẽ góp phần tạo điều kiện cho mọi người có thêm một số kiến thức cũng như kĩ năng về chế tạo sử dụng TNVL trong học tập và vận dụng vào thực tiễn

Mặc khác, góp phần xây dựng, đa dạng hóa dụng cụ, thiết bị TNVL trong DH, năng cao tay nghề thực hành, sử dụng TN của người GV VL tương lai

6 Giả thuyết khoa học

Nếu đề tài khóa luận này thành công và đạt được kết quả cao, thì ta có thể áp dụng các TN tự tạo trong bài khóa luận này vào giảng dạy

Nếu thiết kế, chế tạo được các TN phần Nhiệt học VL lớp 6 và 8 THCS sử dụng vào QTDH phần Nhiệt học VL lớp 6 và 8 THCS một cách hiệu quả thì sẽ tích cực hóa HĐNT của HS, góp phần nâng cao chất lượng DHVL ở trường THCS

B NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THÍ NGHIỆM THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG

NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THCS 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TÍCH CỰC HÓA HĐNT CỦA HS

1.1.1 Khái niệm tích cực hóa

Quan niệm của Thái Duy Tuyên: “Tích cực hóa là tập hợp các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập”

Sự chủ động trong học tập thể hiện ở chỗ HS tự giác sẵn sàng tham gia vào các hoạt động học tập, tự lực giải quyết các nhiệm vụ học tập dưới sự hướng dẫn, dìu dắt của GV, HS có tinh thần, hứng thú trong quá trình học tập HS chủ động trao đổi với GV nhiều hơn, không tiếp thu kiến thức một cách thụ động

Tích cực hóa trong HĐNT của HS thể hiện ở những hoạt trí tuệ là tập trung suy nghĩ để trả lời các câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm được nhiều cách giải hay của một bài toán, say sưa lắp ráp tiến hành TN

Qua trình tích cực hóa HĐNT của HS sẽ góp phần làm cho mối quan hệ giữa dạy và học, giữa thầy và trò ngày càng gắn bó và hiệu quả hơn Tích cực hóa vừa là biện pháp để thực hiện nhiệm vụ DH, đồng thời góp phần rèn luyện cho HS những phẩm chất của người lao động mới: tự chủ, năng động, sáng tạo

1.1.2 Những cấp độ biểu hiện tính tích cực hóa HĐNT

Tính tích cực nêu ra, mò mẫm những cách giải khác nhau và từ đó tìm ra lời giải hợp lý nhất cho vấn đề nêu ra Ở mức độ này tính độc lập cao hơn ở mức trên, HS tiêp cận nhiệm vụ và tự tìm cho mình phương tiện thực hiện

- Sáng tạo: HS nghĩ ra cách giả mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có hiệu quả, có sáng kiến lắp đặt những TN để chứng minh bài học Dĩ nhiên mức độ sáng tạo của HS có hạn nhưng đó là mầm mống để phát triển trí sáng tạo về sau này Đây là biểu hiện tính tích cực cao nhất

1.1.3 Những đặc trưng của tích cực hóa hoạt động nhận thức

Tích cực hóa HĐNT trong học tập của HS thực chất là tập hợp các hoạt động

nhằm chuyển biến vị trí từ học bị động sang chủ động, tự bản thân đi tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập

Đặc trưng cơ bản của tích cực hóa HĐNT của HS trong quá trình học tập là sự linh hoạt của HS dưới sự định hướng, đạo diễn của người tự từ bỏ vai trò chủ

thể (giáo viên) với mục đích cuối cùng là HS tự mình khám phá ra kiến thức cùng

với cách tìm ra kiến thức Trong QTDH, để phát huy tính tích cực trong HĐNT của HS thì QTDH đó phải diễn biến sao cho:

– HS được đặt ở vị trí chủ thể, tự giác, tích cực, sáng tạo trong HĐNT của bản thân

– GV tự từ bỏ vị trí của chủ thể nhưng lại là người đạo diễn, định hướng trong hoạt động DH

– QTDH phải dựa trên sự nghiên cứu những quan niệm, kiến thức sẵn có của người học, khai thác những thuận lợi đồng thời nghiên cứu kỹ những chướng ngại có khả năng xuất hiện trong QTDH

– Mục đích DH không chỉ dừng lại ở việc cung cấp tri thức, kỹ năng, kỹ xảo mà còn phải dạy cho HS cách học, cách tự học, tự HĐNT nhằm đáp ứng các nhu cầu của bản thân và xã hội

1.2 DẠY HỌC VẬT LÝ THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HĐNT 1.2.1 Quan niệm về phương pháp dạy học theo hướng tích cực

Khi nói tới PP tích cực, thực tế là nói tới một nhóm các PPDH theo hướng phát huy tính tích cực của HS

Cơ sở của PP luận là lý luận, trong QTDH cần kích thích sự hứng thú trong học tập cho HS, cần phát huy tính tích cực, tính tự lực sáng tạo trong học tập của HS Để làm điều đó đòi hỏi người thầy giáo phải lựa chọn, tìm tòi những PP dạy học phù hợp với nội dung bài học, đặc điểm của đối tượng, điều kiện vật chất, và đây là một hoạt động sáng tạo của người thầy trong hoạt động dạy PP DH theo hướng tích cực cần thể hiện được sự phản ánh quá trình HĐNT của HS nhằm đạt được mục đích đã đề ra trong đó GV tổ chức cho HS hoạt động theo hướng tích cực, giúp HS tự giác tiếp nhận kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo nhằm đạt được mục đích đề ra với kết quả cao

1.2.2 Những đặc trưng của PP DH theo hướng tích cực

Phương pháp DH theo hướng tích cực có những điểm mạnh riêng của nó mà các PP khác không thể có được đó là HS lĩnh hội kiến thức bằng chính sự hoạt động tích cực và cao độ của bản thân, tự họ chủ động sáng tạo nên các vấn đề, các tình huống để nghiên cứu PP DH theo hướng tích cực thể hiện bởi các đặc trưng cơ bản sau:

1.2.2.1 Dạy học hướng vào học sinh

Dạy học hướng vào HS là lối DH do người học chủ động điều khiển, cá nhân của người học vừa là mục đích vừa là chủ thể của quá trình học tập để cho tiềm năng của mỗi cá nhân được phát triển đầy đủ

PP DH tích cực đề cao vai trò chủ thể của người học, xem HS vừa là chủ thể, vừa là đối tượng của QTDH Dĩ nhiên việc đề cao vai trò của chủ thể tích cực chủ động của người học không phủ nhận vai trò chủ đạo của người dạy

1.2.2.2 Dạy học bằng tổ chức các hoạt động cho học sinh

Theo lý thuyết hoạt động được Vưgôtxki khởi xướng và A.N.Lêônchip phát triển: bằng hoạt động và thông qua hoạt động, mỗi người tự sinh thành ra mình, tạo dựng và phát triển ý thức cũng như nhân cách cho bản thân

Vận dụng vào DH, việc học tập của HS có bản chất hoạt động: Bằng hoạt động và thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ Kết quả của việc học tập phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động học của HS

Nhiệm vụ chính của GV là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học của HS để thông qua hoạt động đó mà HS lĩnh hội được nền văn hoá xã hội, tạo ra sự phát triển những phẩm chất, tâm lý và hình thành nhân cách cho chính bản thân Muốn tổ chức, hướng dẫn tốt hoạt động học tập VL của HS mà thực chất là HĐNT VL, người GV cần nắm vững quy luật chung nhất của quá trình nhận thức khoa học, lôgic hình thành các kiến thức VL, những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức VL, những PP nhận thức VL phổ biến để hoạch định những hành động, thao tác cần thiết của HS trong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kỹ năng xác định và cuối cùng là nắm được những biện pháp để động viên khuyến

khích HS tích cực, tự lực thực hiện các hành động đó, đánh giá kết quả hành động

1.2.2.3 Dạy học chú trọng đến việc rèn luyện PP tự học, tư nghiên cứu

Muốn phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học thì cần xem việc rèn luyện PP học tập cho HS không chỉ là một phương tiện nâng cao hiệu quả DH mà phải xem đó là một mục tiêu DH Trong một xã hội hiện đại đang biến đổi nhanh với sự bùng nổ thông tin, khoa học và công nghệ phát triển như vũ bão thì việc DH không thể hạn chế ở chức năng dạy kiến thức mà phải chuyển mạnh sang dạy cả PP học

1.2.2.4 Dạy học chú trọng đến việc trau dồi kiến thức và bồi dưỡng kĩ năng,

kĩ xảo

QTDH theo hướng tích cực hoá HĐNT, HS phải tự nỗ lực, tích cực cao trong HĐNT của bản thân Tính tích cực thể hiện ở nhiều mức độ và dưới nhiều góc độ khác nhau Tuy nhiên, việc bồi dưỡng kỹ năng, kỹ xảo thể hiện rõ trong việc tích cực hoá HĐNT, kỹ năng bao gồm các kỹ năng thu nhập và xử lý thông tin như: quan sát, thực nghiệm, lấy số liệu, tra cứu, lập bảng biểu, vẽ đồ thị, rút ra kết luận, xây dựng các dự đoán, các giả thuyết khoa học Các kỹ năng này sẽ được trau dồi thông qua hoạt động tích cực của bản thân trong quá trình lĩnh hội kiến thức Cũng thông qua hoạt động này ta đã rèn luyện cho HS tác phong làm việc khoa học, thể hiện tính kiên nhẫn, tỉ mỉ, chính xác, trung thực và có kế hoạch cụ thể trong học tập cũng như trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học theo hướng tích cực hoá

1.2.3 Các biện pháp sư phạm nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS

Trong QTDH để cần kích thích được sự hứng thú trong học tập của HS, phát huy tính tích cực, tính tự lực sáng tạo trong học tập của HS, đòi hỏi người GV phải

lựa chọn, tìm tòi những PP DH phù hợp với nội dung bài học, đặc điểm của đối tượng, điều kiện vật chất, và đây là một hoạt động sáng tạo của GV trong hoạt động dạy

Các PP DH mà GV đã lựa chọn phối hợp cùng với những biện pháp thích hợp trong từng bài học là điều quan trọng trong việc duy trì hứng thú, tích cực thường xuyên của HS trong giờ học Như vậy, sự lựa chọn và phối hợp các PP DH trong từng bài, từng chương là vấn đề quan trọng cần xem xét đến những đặc trưng cơ bản của từng PP DH để phát huy vai trò tích cực của HS Bên cạnh đó cần quan tâm đến kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo và năng lực tư duy về vấn đề cần nghiên cứu, thái độ của HS đối với bộ môn mà HS tham gia nghiên cứu

1.2.3.2 Khai thác TNVL trong DH theo hướng tích cực hoá HĐNT của HS

Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy sử dụng rộng rãi các TNVL ở nhà trường THCS hiện nay là một trong những biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng DH, góp phần tích cực hoá HĐNT của HS

Mặc khác, sự cần thiết của TNVL trong các nhà trường còn được quy định bởi tính chất của quá trình nhận thức của HS dưới sự hướng dẫn của GV vì TNVL có tác dụng tạo ra trực quan sinh động trước mắt HS

TNVL có tác dụng rất to lớn trong việc phát triển năng lực và nhận thức khoa học cho HS, đồng thời giúp cho họ quen dần với PP nghiên cứu khoa học Vì qua đó, HS sẽ học được cách quan sát các hiện tượng, cách đo đạt các TN nhằm rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì trong nghiên cứu khoa học Đây là điều rất cần cho việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp, chuẩn bị cho HS tham quan thực tế Do được tận mắt quan sát sự vận động của các hiện tượng, tự tay tiến hành lắp ráp, đo đạt các TN nên các em đã quen dần với các dụng cụ trong đời sống

Trong DH cũng như trong nghiên cứu khoa học, TNVL có tác dụng rất lớn trong việc tích cực hoá HĐNT TNVL, với tính chất là một PP DH VL, TNVL được thực hiện ở trường phổ thông bằng những biện pháp khác nhau GV trình bày TN nhằm đề xuất vấn đề nghiên cứu để vào bài mới, khảo sát hay minh hoạ một định luật, một quy tắc VL nào đó HS tự tay làm các TN để tìm hiểu hiện tượng, dụng cụ thiết bị, đào sâu, ôn tập, củng cố kiến thức đã học

1.2.3.3 Từng bước đổi mới phương thức kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS cũng là môt biện pháp đẩy mạnh việc tích cực hóa HĐNT của HS

Có nhiều cách để tiến hành kiểm tra, đánh giá nhưng phải làm sao để kết quả học tập của HS thể hiện rõ tính toàn diện, thống nhất, hệ thống và khoa học Kiểm tra, đánh giá có một ý nghĩa xã hội to lớn, nó gắn với nghề nghiệp, lương tâm, ý chí, tình cảm, tư cách đạo đức và uy tín của người GV Việc kiểm tra đánh giá ở các trường phổ thông hiện nay chưa có môt tiêu chuẩn thống nhất để đánh giá chất lượng tri thức của từng môn học một cách khoa học Quá trình đánh giá còn đơn giản, PP và hình thức đánh giá còn tùy tiện và toàn bộ việc đánh giá của GV chỉ quy về điểm số

Cùng với những nỗ lực đổi mới PP DH, xu hướng sử dụng phiếu học tập với các bài tập trắc nghiệm để kiểm tra một số kiến thức trong từng buổi học, kiểm tra một số kĩ năng thực hành như sử dụng các dụng cụ TN, kĩ năng làm TN, kĩ năng thu thập và xử lí thông tin đang là một hướng đi tốt, có tác động không nhỏ đến ý thức học tập của HS Đây cũng có thể coi là một trong những biện pháp thúc đẩy việc tích cực hoá HĐNT của HS trong các giờ học VL

1.3 THÍ NGHIỆM VẬT LÝ

1.3.1 Khái niệm và đặc điểm của TNVL

1.3.1.1 Khái niệm TNVL

TNVL là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khác quan Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu được tri thức mới

1.3.1.2 Đặc điểm của TNVL

Các điều kiện của TN phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua TN, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết Mỗi TN có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu, PT gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và PT quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động

Các điều kiện của TN có thể biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ

thuộc của hai đại lượng sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi

Các điều kiện TN phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị TN có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, hạn chế tối đa các nhiễu

Đặc điểm quan trọng nhất là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó, do sự biến đổi của đại lượng khác Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của PT quan sát, đo đạc

Có thể lặp lại được TN Điều này có nghĩa là: Với các thiết bị TN, các điều kiện TN như nhau thì khi báo trí lại TN, tiến hành lại TN, hiện tượng, quá trình vật lý phải diễn ra trong TN giống như các lần ở thí nghiệm trước đó

1.3.2 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lý

1.3.2.1 Vai trò của thí nghiệm theo quan điểm lý luận nhận thức

- TN là phương tiện thu nhận trí thức

TN là một PT quan trọng của HĐNT của con người, thông qua TN con người đã thu nhận được những tri thức khoa học cần thiết nhằm nâng cao năng lực của bản thân để có thể tác động và cải tạo thực tiễn Trong DHVL, TN được sử dụng như một công cụ phân tích hiện thực khách quan, từ đó HS thu nhận trí thức về đối tượng, nếu ban đầu HS chưa biết hoặc biết một ít về đối tượng cần nghiên cứu, thì TN được sử dụng để thu nhận những kiến thức đầu tiên về nó Thông qua đó, TN là PT của HĐNT của HS, nó giúp HS trong việc tìm kiếm và thu nhận kiến thức khoa học cần thiết, giúp HS có thể trả lời được các câu hỏi về hiện tượng xảy ra của các đối tượng

Có thể nói rằng, TN là nguồn cung cấp thông tin chính xác về các sự vật, hiện tượng và chỉ có TN thì kiến thức mà HS thu nhận được mới đạt chất lượng, hiệu quả và chính việc sử dụng TN trong DHVL mới đem lại cho HS sự tự tin và kiến thức được lĩnh hội

Với vai trò đó, TN là một đại lượng của thực tiễn và nó thường đơn giản hơn sự kiện thực tiễn mà nó đại diện, vì thế nó có khả năng làm bộc lộ những đặc trưng xơ bản của sự kiện một cách rõ ràng hơn Điều đó giúp cho người học dễ dàng

nhận thức và hiểu sau hơn bản chất của các sự vật, hiện tượng và quá trình VL được nghiên cứu

- TN là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của những tri thức đã thu nhận

TN là một trong những PT tốt để kiểm tra kiến thức VL đã được khái quát hóa từ lý thuyết Từ sự khái quát hóa lý thuyết rồi đưa ra TN để kiểm tra lý thuyết không những làm cho HĐNT của HS tích cực hơn mà còn tạo được niềm tin về sự đúng đắn của kiến thức mà HS đã lĩnh hội Suy nghĩ của HS luôn có sự khái quát lý thuyết Tuy nhiên, đó chỉ là sự khái quát hóa, sự tư duy theo lý thuyết suông, cần phải được GV kiểm tra bằng TN Những kết luận từ sự tư duy trừu tượng của HS cũng cần phải được kiểm tra đính đúng đắn thông qua TN

Mặt khác, trong DHVL THCS, có một số kiến thức được rút ra từ suy luận logic chặt chẽ từ những kiến thức đã được biết, cần phải tiến hành TN để kiểm nghiệm tính đúng đắn của chúng

- TN là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn

Trong quá trình vận dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc thiết kế và chế tạo các thiết bị kỹ thuật, người ta gặp phải những khó khăn nhất định do tính khái quát và trừu tượng của các tri thức cần vận dụng, cũng như bởi tính phức tạp của các thiết bị kỹ thuật cần chế tạo Trong trường hợp đó thí nghiệm được sử dụng với tư cách là phương tiện thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào thực tiễn

TN còn có một vai trò rất to lớn khác trong việc giúp HS củng cố và vận dụng kiến thức một cách vững chắc

Ngoài ra ta thấy, có rất nhiều ứng dụng của VL trong kỹ thuật, sản xuất và đời sống đã được cập nhật trong chương trình VL THCS Có thể nói TN là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, giúp cho HS không chỉ thấy được sự vận dụng đúng đắn của các kiến thức này, nhờ đó mà các em có thể hiểu sâu và nắm chắc các kiến thức đã học

Các kiến thức VL được giảng dạy trên lớp cần phải được khắc sâu trong tiềm thức của HS Theo đó, HS phải thường xuyên củng cố và vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống Vấn đề này sẽ được thực hiện tốt nếu chúng ta biết vận dụng TN để giải quyết TNVL giúp cho HS có điều kiện vận dụng được những

kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, từ đó xóa bỏ dần lối học vẹt, lí thuyết suông đã tồn tại nhiều năm trước đây

- TN là một bộ phận của các phương pháp nhận thức

TN luôn đóng vai trò rất quan trọng trong các PP nhận thức khoa học Đối với các phương pháp thực nghiệm, thí nghiệm luôn có mặt ở nhiều khâu khác nhau: làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết TN giúp cho người học khẳng định tính đúng đắn của những giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết đối với thực tiễn hoặc phủ định những giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết đó mà không phù hợp thực tiễn

Đối với phương pháp mô hình, TN giúp ta thu thập thông tin về đối tượng gốc làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình

Ngoài ra, đối với mô hình vật chất, đều bặt buộc là người ta phải tiến hành các TN thực sự của nó Cuối cùng, nhờ những kết quả của các TN được tiến hành trên vật gốc tạo cơ sở để đối chiếu với kết quả thu được từ mô hình, qua đó để có thể kiểm tra tính đúng đắn của mô hình được xây dựng và chỉ ra giới hạn áp dụng của nó

1.3.2.2 Vai trò của thí nghiệm theo quan điểm dạy học

Trong DHVL, TN đóng một vai trò cực kỳ quan trọng, dưới quan điểm lí luận dạy học vai trò đó được thể hiện qua những mặt sau

- TN có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình DH

TNVL có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình DH như: đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức kỹ năng, kỹ xảo của HS

Việc sử dụng TN để tạo tình huống có vấn đề là rất có hiệu quả trong DH Do kết quả TN mâu thuẫn với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn có hoặc trái ngược với sự chờ đợi của HS nên nó tạo ra nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS Các TN được sử dụng để tạo tình huống có vấn đề thường là các TN đơn giản, ít tốn thời gian chuẩn bị và tiến hành

TN có vai trò quan trọng trong việc hình thành kiến thức mới Nó cung cấp

một cách có hệ thống các cứ liệu TN, để từ đó khái quát hóa quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hiệu quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến thức mới Để giảm tính áp đặt, GV có thể tiến hành những TN, để minh họa kiến thức đã đưa ra trong một số trường hợp cụ thể, đơn giản

TN có thể được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình củng cố (ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hóa, vận dụng) kiến thức, kỹ năng của HS

- TN góp phần vào việc phát triển toàn diện HS

Việc SD TN trong dạy học góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện những phẩm hết, TN là phương tiện nhằm góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ năng, kĩ xảo VL cho HS Nhờ TN HS có thể hiểu sâu hơn bản chất VL của các hiện tượng, định luật, quá trình,… được nghiên cứu và do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn

Truyền thụ cho HS những kiến thức THCS cơ bản là một trong những nhiệm vụ quan trọng của hoạt động DH Để làm được điều đó, GV cần nhận thức rõ việc xây dựng cho HS một tiềm lực, một bản lĩnh, thể hiện trong cách suy nghĩ, thao tác tư duy và làm việc để họ tiếp cận để họ tiếp cận với các vấn đề của thực tiễn Thông qua TN, bản thân HS cần phải tư duy cao mới có thể khám phá ra được những điều cần nghiên cứu Thực tế cho thấy, trong DH VL, đối với các bài giảng có SD TN, thì HS lĩnh hội kiến thức rộng hơn và nhanh hơn, HS quan sát và đưa ra những dự đoán, những ý tượng mới, nhờ đó HĐNT của HS sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển tốt hơn

- TN là PT góp phần quan trọng vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS

Thông qua việc tiến hành TN, HS có cơ hội rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS TN còn là điều kiện để HS rèn luyện những phẩm chất của người lao động mới, như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực, …

Xét trên phương diện thao tác kỹ thuật, chúng ta không thể phủ nhận vai trò của TN đối với việc rèn luyện sự khéo léo tay chân của HS

- TN là phương tiện kích thích hứng thú học tập của HS

TN là phương tiện gây hứng thú, là yếu tố kích thích tính tò mò, ham hiểu

biết của HS học tập, nhờ đó làm cho các em tích cực và sáng tạo hơn trong quá trình nhận thức

Chính nhờ TN và thông qua TN mà ở đó HS tự tay tiến hành các TN, các em sẽ thực hiện các thao tác TN một cách thuần thục, khơi dậy ở các em sự say sưa, tò mò để khám phá ra những điều mới, những điều bí ẩn từ TN và cao hơn là hình thành nên những ý tưởng cho những TN mới Đó cũng chính là những tác động cơ bản, giúp cho quá trình HĐNT của HS được tích cực hơn

Thông qua TN, nhờ vào sự tập trung chú ý, quan sát sự vật, hiện tượng có thể tạo cho HS sự ham thích tìm hiểu những đặc tính, quy luật diễn biến của các hiện tượng đang quan sát Khi giác quan của HS bị tác động mạnh, HS phải tư duy cao độ từ sự quan sát TN, chú ý kỹ TN để có những kết luận, những nhận xét phù hợp

- TN là phương tiện tổ chức các hình thức hoạt động của HS

TN là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập hoặc tập thể thông qua đó góp phần bồi dưỡng các phẩm chất đạo dức của HS

Qua TN đòi hỏi HS phải làm việc tự lực hoặc phối hợp tập thể, nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc của các em

- TNVL góp phần làm đơn giản hóa các hiện tượng và qua trình VL

TN góp phần đơn giản hóa hiện tượng, tạo trực quan sinh động để hỗ trợ cho tư duy trừu tượng của HS, giúp HS tư duy trên những đối tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang diễn ra trước mắt họ

TNVL góp phần làm đơn giản hóa các hiện tượng phức tạp trong tự nhiên, làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của từng hiện tượng và quá trình VL giúp HS dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài

1.3.3 Phân loại TN

Sơ đồ 1: Sơ đồ phân loại TN 1.3.3.1 TN biểu diễn

- Khái niệm

TN biểu diễn là các TN GV giới thiệu một cách tương đối nhanh với HS chủ yếu về mặc định tính các hiện tượng, quá trình và các quy luật nghiên cứu, cấu tạo và hoạt động của một vài dụng cụ thiết bị kỹ thuật, những cái mà HS có thể cảm thụ được bằng mắt và tai, do GV tiến hành trên lớp, trong các giờ nghiên cứu kiến thức mới và các giờ ôn tập, củng cố kiến thức, kỹ năng của HS

Các điều kiện của TN phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua TN có thể trả lời được câu hởi đặt ra, có thể kiểm tra được giả thuyết hặc hệ quả suy ra từ giả thuyết

Các điều kiện TN phải được khống chế, kiểm soát giống như dụ định nhờ sử dụng các thiết bị TN có độ chính xác ở mức độ cần thiết, giảm tối đa ảnh của các nhiễu

Các điều kiện của TN có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc của hai đại lượng trong khi các đại lượng khác được giữ nguyên Có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của đại lượng khác Có thể lặp lại TN nhiều lần

- Yêu cầu của TN biểu diễn

TN biểu diễn phải xuất hiện đúng lúc trong tiến trình DH và kết quả TN phải được khai thác cho mục đích dạy học một cách hợp lý, logic và không gượng ép

TN biểu diễn phải ngắn gọn

TN biểu diễn phải đủ sức thuyết phục: TN phải thành công ngay và phải bảo đảm thời gian, làm cho giờ học diễn ra đúng tiến trình như dự kiến Muốn đạt được những yêu cầu này cần phải chú ý từ kết quả TN, lập luận đi đến kết luận phải logic và tự nhiên, không miễn cưỡng, gượng ép, không bắt HS phải công nhận

TN phải được bố trí hợp lý sao cho cả lớp đều quan sát được, phải tập trung được sự chú ý của HS vào những chi tiết chính, quan trọng, giúp HS dễ theo dõi diễn biến của TN để rút ra kết luận cần thiết

TN phải đảm bảo tính an toàn: trong qua trình tiến hành TN phải hết sức cẩn thận và áp dụng các biện pháp an toàn, thích hợp

- Phân loại

Gồm có ba loại: TN mở đầu, TN nghiên cứu hiện tượng, TN củng cố + TN mở đầu

TN mở đầu là những TN được dùng để định hướng cho học sinh biết về vấn đề sắp nghiên cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tập chi HS TN mở đầu đòi hỏi phải hết sức ngắn gọn và cho kết quả ngay

+ TN nghiên cứu hiện tượng

Nhằm mục đích xây dựng hoặc kiểm chứng kiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới, gồm:

 TN Khảo sát: Là TN được tiến hành để thu thập số liệu, trên cơ sở đó phân tích, khái quát hóa, quy nạp,… nhằm rút ra kiến thức mới Cần xác định rõ mục đích, các dụng cụ cần SD , sơ đồ bố trí TN và tiến trình TN

 TN minh họa: Là TN kiểm chứng lại kiến thức đã được xây dựng bằng con đường lý thuyết dựa trên những phép suy luận logic chặt chẽ + TN củng cố

TN cũng cố là những TN đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã học để giải thích, dự đoán hiện tượng, qua đó nắm vững kiến thức đã học Cũng như TN mở đầu, TN củng cố cũng hết sức ngắn gọn và cho kết quả ngay

1.3.3.2 TN học sinh

- Khái niệm

TN HS là TN do HS tiến hành trên lớp, trong phòng TN hay ở nhà, nhằm khảo sát hoặc kiểm chứng một hiện tượng, một định luật,… TN HS rất phong phú và đa dạng, có thể tiến hành mọi lúc mọi nơi

- Phân loại

TN HS gồm có ba loại: TN trực diện, TN thực hành VL, TNVL ở nhà + TN trực diện:

Là những TN được HS tiến hành ngay trong giờ học nhằm tìm kiến thức mới nên được gắn liền với nội dung bài học

+ TN thực hành VL:

Là những TN được tiến hành trong phòng TN sau khi HS đã nghiên cứu xong một phần hay một chương nào đó của chương trình, nhằm xác định một đại lượng, một hằng số hay kiểm chứng một quy tắc, một định luật VL nào đó có thể là TN định tính, TN định lượng được tiến hành trong thời gian dài Rèn luyện cho HS kỹ năng, kỹ xảo, đào sâu , khái quát hóa những vấn đề đã học

+ TNVL ở nhà:

Là một loại bài thực hành mà GV giao cho HS hoặc từng nhóm HS thực hiện ở nhà với những dụng cụ thông thường, đơn giản, dễ kiếm nhằm tiềm hiểu một

hiện tượng, xác định một đại lượng, kiểm chứng một định luật, một quy tắc VL nào đó Có tác dụng rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, phát huy tính tự giác, tự lực, sáng tạo của HS

1.4 THÍ NGHIỆM TỰ TẠO 1.4.1 Khái niệm TN tự tạo

TN tự tạo là TN được GV và HS làm ra theo mẫu trong sách giáo khoa, hoặc là TN được cải tiến từ các thiết bị máy móc, hoặc là TN tự tạo theo ý tưởng, sáng kiến mới bằng những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm trong đời sống hằng ngày

1.4.2 Ưu điểm và nhược điểm của TN tự tạo

1.4.2.1 Ưu điểm của TN tự tạo

Dụng cụ cho TN là những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm nên GV và HS có thể tự chế tạo

TN có hình thức gọn nhẹ, đơn giản, dễ lắp ráp, dễ sử dụng nên có thể thực hiện mọi lúc mọi nơi

Dễ lắp ráp, dễ tháo rời các bộ phận của dụng cụ TN Vì vậy, với cùng một dụng cụ TN, trong nhiều trường hợp ta có thể thay thế các chi tiết phụ trợ là có thể tiến hành được TN khác

TN dễ thành công, cho kết quả rõ ràng, thuyết phục nhưng lại ít tốn thời gian Thao tác tiến hành TN không đòi hỏi phải có những kĩ năng đặc biệt nên GV nào cũng có thể làm được Không đòi hỏi khắt khe về cơ sở vật chất nên ở đâu cũng tiến hành TN được

TN phù hợp, bám sát với nội dung cần dạy nên rất thuận lợi trong DH

1.4.2.2 Nhược điểm của TN tự tạo

- Độ bền của dụng cụ thường không cao

- TN đơn giản, rẻ tiền chủ yếu là những TN định tính, ít có TN định lượng - Tính thẩm mĩ của TN thường không cao

1.4.3 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học

1.4.3.1 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học đối với GV

Khắc phục được tồn tại của việc sử dụng TN trong DHVL, giúp GV có thiết bị TN để xây dựng các mô hình dạy và học tích cực phù hợp với phương pháp đặc

trưng của bộ môn là phương pháp thực nghiệm

GV có thể cá thể hóa quá trình học tập của HS bằng cách giáo cho các loại đối tượng HS khác nhau các nhiệm vụ chế tạo dụng cụ TN và tiến hành TN với mức độ khó dễ khác nhau, nông sâu khác nhau và với mức độ hướng dẫn khác nhau

Lịch sử phát triển của VL đã cho thấy những phát minh cơ bản thường gắn liền với những TN tự tạo đơn giản Việc chế tạo các dụng cụ TN tự tạo để minh họa nguyên tắc của những TN do các nhà bác học đã tiến hành góp phần chỉ cho HS thấy con đường hình thành và phát triển của kiến thức VL, bồi dưỡng cho HS phương pháp nhận thức VL, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm

Thông qua các TN tự tạo, góp phần chỉ cho HS thấy con đường hình thành và phát triển các kiến thức VL, bồi dưỡng cho HS phương pháp nhận thức VL, đặc biệt là phương pháp thực tiễn

Đa dạng hóa việc tổ chức giờ học VL bằng phương pháp khác nhau

1.4.3.2 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học đối với HS

Việc chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN tự tạo, giúp HS nắm vững kiến thức sâu sắc, chính xác và bền vững hơn Trong nhiều trường hợp, việc tiến hành TN, giải thích và tiên đoán kết quả TN đòi hỏi học sinh phải huy động các kiến thức đã học ở nhiều phần khác nhau của VL Thông qua đó các kiến thức VL mà HS đã lĩnh hội được củng cố, đào sâu, mở rộng và hệ thống hóa

Với những ưu điểm nổi trội của TN tự tạo nên GV có thể tổ chức cho HS tự đề cập trong bài, giúp HS tự nhận thấy sự vô lý của những quan niệm sai lệch của mình một cách thuyết phục

TN tự tạo liên quan đến hiện tượng, quá trình VL rất gần gũi với HS nên sau một quá trình học tập với TN tự tạo, HS sẽ quan tâm hơn đến các hiện tượng VL xung quanh Giúp HS thay đổi phương pháp suy nghĩ, phương pháp học tập, HS bắt đầu rằng luyện thói quen thảo luận khoa học, bàn bạc, chấp nhận hay phản đối ý kiến…

Qua việc chuẩn bị dụng cụ, thao tác các TN HS được rèn luyện nhiều kỹ năng đề xuất các giả thuyết, dự đoán, đính chính các khái niệm

1.4.4 Những yêu cầu khi chế tạo và sử dụng TN tự tạo trong DH

Đảm bảo tính thẩm mỹ do các dụng cụ TN đơn giản, rẻ tiền là những dụng cụ tận dụng, tự kiếm, tự tạo, vì vậy yếu tố thẩm mỹ phải được đặc biệt coi trọng và phải đặt lên hàng đầu Cần phải được lựa chọn những dụng cụ TN phù hợp để kích thích sự chú ý của HS Cần phải tiến hành gia công chu đáo, cẩn thận để làm tăng tính thẩm mỹ của nó

Đảm bảo tính sự phạm: Kích thước lớn, để hở để HS quan sát được những chi tiết cơ bản Các TN không được phản giáo dục, chẳng hạn như không nên làm những dụng cụ TN có liên quan đến súng đạn, cung nỏ, …

Đảm bảo tính khoa học: Các TN phải được báo trí hợp lý, khoa học, các dụng cụ TN không được che lấp lẫn nhau TN phải ngắn gọn và gắn liền với bài học Kết quả phải rõ ràng, chính xác và thuyết phục

1.5 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

1.5.1 Thực trạng của việc sử dụng TN tự tạo trong dạy học VL

GV vẫn chủ yếu sử dụng PP thuyết trình, GV rất ít khi tiến hành TN khi dạy học, việc sử dụng TN còn rất nhiều lúng túng, GV có vai trò là người thông báo kiến thức còn HS tiếp thu kiến thức một cách còn thụ động Chưa gắn liền “học đi đôi với hành”, gắn liền với thực tiễn cuộc sống

GV ít sử dụng TN vì cho rằng sử dụng nhiều TN trong một tiết học sẽ mất nhiều thời gian dẫn đến “cháy” giáo án Thiết bị TN nếu có thì chỉ được GV sử dụng trong các tiết dạy có GV dự giờ hoặc sử dụng trong giờ thi dạy giỏi các cấp, GV ít sử dụng TN trong các giờ học bình thường

Các tiết dạy thực hành vẫn chưa được GV chú trọng, các giờ dạy thực hành đáng lẽ ra phải được thực hiện đúng chương trình thì lại được tổ chức thực hành qua loa hoặc chuyển thành giờ ôn tập, ôn thi, …

Các GV chưa thực sự được trang bị về việc sử dụng TN trong DH, sự hiểu biết, khả năng sử dụng và sửa chữa TN của GV còn nhiều bất cập

Đối với đa số các trường THCS hiện nay, các cán bộ quản lý chưa thực sự quan tâm đến việc khai thác sử dụng thiết bị TN của GV, các cuộc thi tự làm đồ

dùng học tập cho GV ít được coi trọng Không có nhiều GV thiết kế, chế tạo TN tự tạo để phục vụ cho công việc giảng dạy

Phần lớn các GV ngại thiết kế, chế tạo TN vì công việc này chiếm khá nhiều thời gian, trong khi không có một chế độ nào cho những GV thực hiện các công việc này, do vậy không khuyến khích được GV tham gia hoạt động này tích cực

Sự chênh lệch về điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị giữa các trường cũng ảnh hưởng rất lớn đến việc sử dụng TN trong DH Thiết bị TN được cung cấp nhiều nhưng không đồng bộ, các thiết bị TN chất lượng kém, bị hư hỏng trong vận chuyển, bảo quản, bên cạnh đó không có các thiết bị dự trữ để thay thế nên khi tiến hành TN thường cho kết quả không chính xác Vì thế mà hiệu quả của việc sử dụng TN trong DHVL chưa thật sự cao

Đa số các trường THCS đều có GV phụ trách thiết bị TN Tuy nhiên ở các trường sư phạm hiện nay chưa có chuyên ngành đào tạo GV phụ trách TN và nhiều GV các môn học, ngành học, cấp học cũng chưa được chuẩn bị thật tốt cho việc thực hành TN tương ứng với giáo trình, sách giáo khoa, chính vì thế mà GV thiết bị ở các trường THCS chưa được đào tạo bài bản mà chủ yếu do sự sắp xếp, phân công tạm thời của ban giám hiệu các trường

1.5.2 Nguyên nhân các thực trạng

Qua việc tìm hiểu thực trạng nói trên, ta thấy việc sử dụng TN nói chung và TN tự tạo trong DHVL ở các trường THCS hiện này còn rất nhiều hạn chế, các nguyên nhân cụ thể là:

GV ít sử dụng TN trong DH, vì sợ tốn nhiều thời gian gây ảnh hưởng đến các hoạt động DH khác; sợ TN không thành công sẽ gây phản tác dụng đối với HS Nội dung bài dạy còn khá nặng, không có nhiều thời gian để GV có thể sử dụng TN nói chung và TN tự tạo nói riêng trong DH

Tại một số thời điểm phân phối chương trình thường có sự chồng chéo về thời gian khi các GV cùng khối lớp sử dụng phòng TN, thực hành Số lượng phòng TN, phòng thực hành ở các trường cũng bị hạn chế gây khó khăn cho các cho các tiết dạy thực hành của GV

Không có nhiều các buổi hội thảo, tọa đàm, trao đổi những kinh nghiệm, kỹ

năng thiết kế, chế tạo các TN tự tạo giữa các GV, giữa các trường THCS với nhau Đầu tư kinh phí ở các trường THCS cho việc thiết kế, chế tạo dụng cụ TN tự tạo rất hạn chế, khiêm tốn

Ở các trường THCS không có nhiều cuộc thi chế tạo dụng cụ TN tự tạo sử dụng trong DH, không có chính sách, chế độ nào cho những GV thiết kế, chế tạo TN tự tạo sử dụng trong DH ở các trường THCS

Sự thiếu thốn về điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị của các trường cũng ảnh hưởng rất lớn đến việc sử dụng TN trong DH Thiết bị TN được cung cấp nhiều nhưng không đồng bộ, các thiết bị TN chất lượng kém, bị hư hỏng, độ chính xác không cao, GV lại chưa được bồi dưỡng, thiếu chuyên môn nghiệp vụ nên không có khả năng sửa chữa, tái tạo

1.5.3 Một số biện pháp nhằm nâng cao chất lượng việc sử dụng TN tự tạo trong dạy học

1.5.3.1 Đối với GV

- Tăng cường sử dụng TN tự tạo để tạo ra tình huống có vấn đề

Tình huống có vấn đề là quy luật của HĐNT, sáng tạo có hiệu quả Nó quy định sự khởi đầu của tư duy, hành động tư duy tích cực sẽ diễn ra trong quá trình nêu và giải quyết vấn đề

Thực tế trong QTDH đã cho thấy, việc tạo ra tình huống có vấn đề có thể xây dựng theo nhiều cách, nhiều biện pháp khác nhau tùy vào từng nội dung kiến thức Một trong những biện pháp đó là việc sử dụng TN mở đầu, PP mà hầu như trong khoảng thời gian dài nhiều GV đã lãng quên hoặc thực sự chưa hiệu quả với lý do dụng cụ TN bị hỏng hay không có dụng cụ TN để tiến hành Chính về thế việc chế tạo ra các dụng cụ TN tự tạo để sử dụng trong việc nêu vấn đề là hết sức quan trọng Trong giai đoạn đặt vấn đề , việc tạo ra tình huống có vấn đề có vai trò rất quan trọng trong việc thu hút chú ý, suy nghĩ, tuy duy của HS Để tạo tình huống có vấn đề trong DH, GV có thể làm một TN biểu diễn, HS quan sát diễn biến hoặc kết quả “bất ngờ” của hiện tượng VL, tự phát hiện và nhận thức vấn đề Có thể cho HS tự làm TN đơn giản để phát hiện vấn đề mà trước đó có thể cho HS đã gặp nhưng “không ngờ” đến Sử dụng TN tự tạo trình bày hiện tượng VL xảy ra để lôi

cuốn HS ngay từ ban đầu làm cho HS luôn phải đặt câu hỏi tại sao

Các hiện tượng trong tự nhiên rất phong phú và đa dạng, nhiều hiện tượng VL liên quan đến bài học mà HS không thể tự mình dự đoán hiện tượng cũng như giải thích hiện tượng xảy ra Vì vậy, khi GV sử dụng những TN tự tạo đơn giản trình bày những hiện tượng VL đó sẽ làm cho HS hứng thú và khỏi động tư duy cho HS

Có những hiện tượng VL không đòi hỏi phải sử dụng những thiết bị TN hiện đại thì mới có thể tái hiện được, mà GV có thể tự chế tạo những TN đơn giản để tạo tình huống có vấn đề kích thích tư duy của HS, dẫn dăt HS tìm hiểu kiến thức mới

- Sử dụng TN tự tạo tích cực hóa hoạt động tìm kiếm kiến thức của HS

Theo con đường quan sát kiến thức: Sau khi hướng dẫn HS cách làm TN để thu thập những cứ liệu, GV chỉ cho HS những ích lợi của việc tìm hiểu kiến thức thì HS tự mình tham gia vào thực nghiệm, TN … tự kiểm tra và rút ra những quy luật biến đổi chung của các sự vật, hiện tượng

Theo con đường minh họa: GV hướng dẫn HS biết cách thu thập cứ liệu nhằm minh họa cho những kiến thức đã được xậy dựng bằng con đường gián tiếp

- Sử dụng TN tự tạo củng cố liên thức và kỹ năng của HS

Sau khi kết thúc bài học thì GV sử dụng những TN tự tạo vào việc củng cố bài học HS sử dụng những kiến thức đã học để giải thích những hiện tượng đó

Sử dụng TN tự tạo rèn luyện kỹ năng thực hành, kỹ năng phân tích vấn đề cho HS

- Hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo và sử dụng TN ở nhà

Việc giao và hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN để tiến hành các TNVL có tác dụng trên nhiều mặt, góp phần nâng cao chất lượng kiến thức, phát triển năng lực hoạt động trí tuệ - thực tiễn độc lập và sáng tạo của HS Ngoài ra việc hướng dẫn HS ở nhà sẽ giúp HS hiểu rõ hơn về các hiện tượng VL, yêu thích môn học hơn, hình thành các kỹ năng, kỹ xảo thực hành TN Quy trình hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo và sử dụng TN ở nhà:

+ Thảo luận ở lớp về các phương án thiết kế, chế tạo và tiến hành các TN

+ Liệt kê các chi tiết, vật liệu có thể tìm kiếm được trên thị trường hay trong gia đình, càng nêu được các thông số kỹ thuật chính xác càng tốt

+ Vẽ sơ đồ tổng thể thiết bị TN + Sử dụng vào học tập

- Chú trọng đến việc rèn luyện cho HS giải bài tập TN tự tạo

Bài tập TN là loại đòi hỏi phải làm TN để kiểm chứng lời giải thích lý thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập

Bài tập TN có tác dụng ở cả ba mặt: giáo dục, giáo dưỡng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn Thông qua bài tập TN , có thể rèn luyện cho HS khả năng độc lập suy nghĩ Do đó HS phải có thêm kỹ năng chế tạo TN, vì vậy GV cần hướng dẫn cho HS thiết kế, chế tạo các TN đẻ giải bài tập

- Phối hợp TN tự tạo với các phương tiện nghe nhìn trong học tập

Có những TN tự tạo đơn giản mà HS có thể quan sát, GV sử dụng các thiết bị hỗ trợ khác nhau như: camera, máy chiếu, … để chiếu các hiện tượng đó lên màn chiếu giúp cả lớp có thể quan sát được dễ dàng

1.5.3.2 Đối với Nhà trường

Cần đầu tư thêm kinh phí, thời gian cho việc khai thác và sử dụng thiết bị TN trong DHVL, khuyến khích hội thảo các tổ bộ môn về việc bảo quản, SD và sữa chữa các thiết bị TN

Đôn đốc các cán bộ làm công tác quản lý ở các trường thực hiện đầy đủ các chức năng của mình, đồng thời thường xuyên nhắc nhở, động viên kịp thời các GV sử dụng hiệu quả các thiết bị TN vào trong DH và khảo sát HS thông qua các bài kiểm tra đánh giá

Thường xuyên tổ chức các cuộc thi tự làm đồ dùng dạy học, các hội thảo nghiên cứu khoa học để tạo điều kiện cho tất cả các GV tham gia, thể hiện niềm đam mê công việc, sự sáng tạo của mình thông qua các TN tự tạo và nghiên cứu sử dụng các TN đó vào trong DH

Tăng cường các đợt tập huấn về kỹ năng tiến hành, sử dụng và tổ chức dạy học với TN trong DHVL, giới thiệu các thiết bị TN mới do GV hay tập thể GV tự chế tạo

để khuyến khích sự tham gia cũng như tạo điều kiện học hỏi cho tất cả các GV Thảo luận ở lớp về các phương án thiết kế chế tạo và tiến hành các TN đơn giản nhằm phát huy tính chủ động sáng tạo cho HS

1.5 TỔNG KẾT CHƯƠNG 1

Chương 1 tôi đã trình bày cơ sở lý luận về thiết kế, chế tạo TN theo hướng tích cực hóa HĐNT của HS trong DHVL THCS với những vấn đề chính: Trình bày khái niệm tích cực hóa; tính tích cực hóa HĐNT của HS; những cấp độ biểu hiện tính tích cực hóa HĐNT; những đặc trưng của tính tích cực hóa HĐNT; đề xuất những biện pháp tích cực hóa HĐNT của HS; dạy học VL theo hướng tích cực hóa HĐNT; khái niệm, đặc điểm của TNVL; phân tích vai trò của TNVL trong DHVL theo hai quan điểm lý luận nhận thức và quan điểm DH; phân loại được TNVL và đưa ra những yêu cầu khi tiến hành và sử dụng đối với từng loại TN, nêu được định nghĩa của TN tự tạo

Dựa trên cơ sở đó tôi nhận thấy TN tự tạo có những ưu điểm nổi bật là các dụng cụ TN là những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm, TN tự tạo có hình thức gọn nhẹ, dễ lắp ráp và dễ sử dụng, TN bám sát với nội dung cần dạy nên thuận lợi trong việc DH của GV Tuy nhiên, TN tự tạo chủ yếu là những TN định tính, độ bền và tính thẩm mỹ của TN thường không cao

Tôi đã phân tích được vai trò của TN tự tạo trong QTDH đối với HS và đối với GV, phân tích những yêu cầu khi xây dựng và sử dụng TN tự tạo trong DH

Tôi tìm hiểu thực trạng của việc sử dụng TN nói chung và TN tự tạo nói riêng trong DHVL, phân tích các nguyên nhân của tực trạng Trên cơ sở đó đề xuất một số biện pháp nhằm nâng cao chất lượng sử dụng TN tự tạo trong DH

Trong quá trình tìm hiểu cơ sở lý luận và thực tiễn cho thấy TNVL nói chung và TN tự tạo nói riêng có tác dụng nhiều mặt cụ thể trong việc nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng, phát triển năng lực sáng tạo vào bồi dưỡng nhân cách, kỹ năng, kỹ thuật cho HS Vì vậy muốn nâng cao chất lượng trong DHVL thì vấn đề thiết kế, chế tạo TN và sỬ dụng TN trong DHVL THCS theo hướng tích cực hóa HĐNT của HS là vấn đề cần thiết

CHƯƠNG 2 CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO PHẦN NHIỆT HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ LỚP 6 VÀ LỚP 8 THCS 2.1 CẤU TRÚC NỘI DUNG KIẾN THỨC VẬT LÝ PHẦN NHIỆT HỌC LỚP 6 VÀ LỚP 8

2.1.1 Cấu trúc nội dung kiến thức vật lý phần nhiệt học lớp 6 Bài 18: Sự nở vì nhiệt của chất rắn

Bài 19: Sự nở vì nhiệt của chất lỏng Bài 20: Sự nở vì nhiệt của chất khí

Bài 21: Một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt Bài 22: Nhiệt kế - nhiệt giai

Bài 24 – 25: Sự nóng chảy và sự đông đặc Bài 26 – 27: Sự bay hơi và ngưng tụ

2.1.2 Cấu trúc nội dung kiến thức vật lý phần nhiệt học lớp 8 Bài 19 Các chất được cấu tạo như thế nào?

Bài 20 Nguyên tử và phân từ chuyển động hay đứng yên? Bài 21 Nhiệt năng

Bài 22 Dẫn nhiệt

Bài 23 Đối lưu – bức xạ nhiệt Bài 24 Công thức tính nhiệt lượng Bài 25 Phương trình cân bằng nhiệt Bài 26 Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu

Bài 27 Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt Bài 28 Động cơ nhiệt

2.2 QUY TRÌNH CHUNG KHI TIẾN HÀNH CHẾ TẠO TN

Để chế tạo thành công một TN và sử dụng được trong QTDH ở trường THCS ta có thể tiến hành theo các bước sau:

- Xác định mục đích khoa học và mục đích DH của TN cần chế tạo - Tìm hiểu cơ sở lý thuyết

- Tìm kiếm vật liệu, thiết bị phục vụ cho việc chế tạo TN - Lắp ráp vật liệu dụng cụ để tiến hành TN

- Thử nghiệm, kiểm tra quá trình hoạt động của TN, điều chỉnh cho phù hợp - Xây dựng tiến trình DH có sử dụng TN tự tạo

- Sử dụng TN tự tạo vào DH

- Rút ra nhận xét về hiệu quả của TN sau khi DH, điều chỉnh những sai sót để TN hoàn chỉnh hơn

2.3 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THÍ NGHIỆM

2.3.1 Thí nghiệm về bài 20: Sự nở vì nhiệt của chất khí, Vật lý lớp 6

TN này giúp cho HS hiểu được chất khí nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi Thể hiện qua hiện tượng bong bóng dựng đứng lên khi bỏ vào chậu nước nóng và hiện tượng bong bóng xẹp xuống khi bỏ vào chậu nước lạnh

2.3.1.3 Vật liệu và cách chế tạo

- Dụng cụ

Hình 2.1 Dụng cụ TN bài “ Sự nở vì nhiệt của chất khí” lớp 6

+ 2 chậu đựng nước ( 1 chậu đựng nước nóng, 1 chậu đựng nước lạnh) + 1 bình cầu thủy tinh

+ Lấy bình cầu thủy tinh có bong bóng bọc ở miệng bình đã được nhúng vào chậu nước nóng bỏ sang chậu nước lạnh

- Kết quả TN

+ Khi đem bình cầu thủy tinh đã được bong bóng bọc ở miệng bình nhúng vào chậu nước nóng thì bong bóng dựng đứng lên, điều này chúng tỏ chất khí nở ra khi nóng lên