- Nghiên cứu mục tiêu dạy học của chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 - Xác định các kiến thức được hình thành trong nội khóa - Xác định các nội dung kiến thức, kĩ n
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
LƯU QUỲNH TRANG
TỔ CHỨC DẠY HỌC NGOẠI KHÓA THÍ NGHIỆM CHỦ ĐỀ “CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG” – VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
HÀ NỘI – 2023
Trang 2
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
LƯU QUỲNH TRANG
TỔ CHỨC DẠY HỌC NGOẠI KHÓA THÍ NGHIỆM CHỦ ĐỀ “CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG” – VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MÔN VẬT LÍ Mã số: 8140211.01
Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Anh Thuấn
HÀ NỘI – 2023
Trang 3i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi Các kết quả, số liệu nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng công bố trong bất kì công trình khoa học nào khác
Tôi chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình
Hà Nội, 25 tháng 12 năm 2022
Tác giả luận văn
Lưu Quỳnh Trang
Trang 4ii
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Anh Thuấn, đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sư phạm, các giảng viên giảng dạy lớp cao học QH2019-S – Chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí – Trường đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tâm giảng dạy, hướng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu của tôi
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các em học sinh Trường THPT Bình Minh – Hoài Đức – Hà Nội đã tạo điều kiện và hỗ trợ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm tại trường
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn những lời động viên, cổ vũ và tình cảm từ người thân, bạn bè, đồng nghiệp, đã tiếp thêm động lực để tôi hoàn thành luận văn này
Hà Nội, 25 tháng 12 năm 2022
Tác giả
Lưu Quỳnh Trang
Trang 5iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Trang 6iv
MỤC LỤC
Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục chữ viết tắt Mục lục
Danh mục bảng Danh mục hình ảnh
Danh mục biểu đồ
MỞ ĐẦU 1
1 Lí do chọn đề tài 1
2 Mục đích nghiên cứu 2
3 Giả thuyết khoa học 2
4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2
5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2
6 Phương pháp nghiên cứu 3
7 Đóng góp mới của luận văn 3
8 Cấu trúc của luận văn 4
CHƯƠNG 1 5
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC NGOẠI KHÓA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH 5
1.1 Năng lực thực nghiệm trong môn vật lí 5
1.1.1 Khái niệm năng lực thực nghiệm 5
1.1.2 Các thành tố của năng lực thực nghiệm trong môn vật lí 6
1.1.3 Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh 7
1.1.4 Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh 16
1.2 Dạy học ngoại khóa 16
1.2.1 Khái niệm hoạt động ngoại khóa 16
1.2.2 Tác dụng của hoạt động ngoại khóa vật lí 17
1.2.3 Đặc điểm của hoạt động ngoại khóa vật lí 17
Trang 7v
1.3 Dạy học ngoại khóa thí nghiệm vật lí 18
1.3.1 Thí nghiệm vật lí 19
1.3.2 Khái niệm hoạt động ngoại khóa thí nghiệm 20
1.3.3 Các bước tổ chức dạy học ngoại khóa thí nghiệm 21
1.4 Khảo sát thực trạng dạy học ngoại khóa thí nghiệm vật lí ở trường trung học phổ thông 23
2.1 Vị trí, đặc điểm của chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 trong chương trình nội khóa 29
2.2 Các mục tiêu cần đạt trong dạy học chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 30
2.2.1 Mục tiêu cần đạt về kiến thức 30
2.2.2 Mục tiêu cần đạt về kĩ năng 30
2.2.3 Mục tiêu cần đạt về thái độ 31
2.2.4 Mục tiêu cần đạt về năng lực 31
2.3 Nội dung chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 31
2.3.1 Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng 32
2.3.2 Hiện tượng dính ướt Hiện tượng không dính ướt 32
2.3.3 Hiện tượng mao dẫn 33
2.4 Các thí nghiệm cần tiến hành trong nội khóa 34
2.5 Xây dựng nội dung dạy học ngoại khóa thí nghiệm chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 35
2.5.1 Xây dựng những thí nghiệm cho hoạt động ngoại khóa thí nghiệm chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 35
2.5.1.1 Thí nghiệm: Thuyền chạy bằng xà phòng 35
2.5.1.2 Thí nghiệm: Độ thấm hút của các loại giấy thấm 37
2.5.1.3 Thí nghiệm: Chế tạo đèn dầu 40
Trang 8vi
2.5.1.4 Thí nghiệm: Giấy nổi, giấy chìm 42
2.5.1.5 Thí nghiệm: Nước trong chai nhựa có lỗ thủng 43
2.5.1.6 Thí nghiệm: Đồng xu chứa nước 45
2.5.1.7 Thí nghiệm: Xà phòng và sữa đổi màu 47
2.5.1.8 Thí nghiệm: Cốc nước đầy và kẹp giấy 49
2.5.1.9 Thí nghiệm: Cốc nước úp ngược 51
2.5.1.10 Thí nghiệm: Sức căng bề mặt với các khối hình học 53
2.5.1.11 Thí nghiệm: Đường cong của mực chất lỏng dâng lên giữa hai tấm thủy tinh 56
2.5.2 Soạn thảo tiến trình tổ chức dạy học ngoại khóa thí nghiệm chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 58
3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 91
3.2 Đối tượng và thời gian, địa điểm thực nghiệm sư phạm 91
3.2.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 91
3.2.2 Thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm 91
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 92
3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 92
3.4.1 Phân tích định tính 92
3.4.2 Phân tích định lượng 97
3.5 Kết luận chương 3 103
Trang 9vii TÀI LIỆU THAM KHẢO 106PHỤ LỤC 1
PHỤ LỤC 2
Trang 11ix
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Dụng cụ TN “Thuyền chạy bằng xà phòng” 36
Hình 2.2: Bố trí TN “Thuyền chạy bằng xà phòng” 36
Hình 2.3: Dụng cụ TN “Độ thấm hút của các loại giấy thấm” 38
Hình 2.4: Bố trí TN “Độ thấm hút của các loại giấy thấm” 38
Hình 2.5: Dụng cụ TN “Chế tạo đèn dầu” 40
Hình 2.6: Bố trí TN “Chế tạo đèn dầu” 41
Hình 2.7: Dụng cụ TN “Giấy nổi, giấy chìm” 42
Hình 2.8: Bố trí TN “Giấy nổi, giấy chìm” 43
Hình 2.9: Dụng cụ TN “Nước trong chai nhựa có lỗ thủng” 44
Hình 2.10: Bố trí TN “Nước trong chai nhựa có lỗ thủng” 45
Hình 2.11: Dụng cụ TN “Đồng xu chứa nước” 46
Hình 2.12: Bố trí TN “Đồng xu chứa nước” 47
Hình 2.13: Dụng cụ TN “Xà phòng và sữa đổi màu” 48
Hình 2.14: Bố trí TN “Xà phòng và sữa đổi màu” 49
Hình 2.15: Dụng cụ TN “Cốc nước đầy và kẹp giấy” 50
Hình 2.16: Bố trí TN “Cốc nước đầy và kẹp giấy” 51
Hình 2.17: Dụng cụ TN “Cốc nước úp ngược” 51
Hình 2.18: Dụng cụ TN “Cốc nước úp ngược” 52
Hình 2.19: Dụng cụ TN “Sức căng bề mặt với các khối hình học” 53
Hình 2.20: Bố trí TN “Sức căng bề mặt với các khối hình học” 54
Hình 2.21: Dụng cụ TN “Đường cong của mực chất lỏng dâng lên giữa hai tấm thủy tinh” 56
Hình 2.22: Bố trí TN “Đường cong của mực chất lỏng dâng lên giữa hai tấm thủy tinh” 57
Hình 3.1: Học sinh thực hiện TN “Đồng xu chứa nước” 94
Hình 3.2: Học sinh thực hiện TN “Cốc nước đầy và kẹp giấy” 94
Hình 3.3: HS thực hiện TN “Thuyền chạy bằng xà phòng” 95
Trang 12x Hình 3.4: HS thực hiện TN “Xà phòng và sữa đổi màu” 95 Hình 3.5: HS thực hiện TN “Đường cong của mực chất lỏng dâng lên giữa hai tấm thủy tinh” 96 Hình 3.6: HS thực hiện TN “ Độ thấm hút của các loại giấy thấm” 97
Trang 13xi
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1 Điều kiện CSVC, phòng TN tại một số trường THPT………….25 Biểu đồ 1.2 Tần suất sử dụng TN vật lí trong dạy học……….……… 26 Biểu đồ 1.3 Tần suất tổ chức HĐNKTN vật lí………26 Biểu đồ 1.4 Những khó khăn thường gặp khi dạy chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng”………27 Biểu đồ 3.1: Đánh giá NLTN của HS sau các buổi học 102
Trang 141
MỞ ĐẦU 1 Lí do chọn đề tài
Hội nghị Trung ương Đảng lần thứ 8, khóa XI đã thông qua Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 4 tháng 11 năm 2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo Trong suốt gần 8 năm thực hiện nghị quyết này cùng việc triển khai Chương trình giáo dục phổ thông mới (2018), ngành giáo dục đã đạt được nhiều thành tựu nhất định, chuyển cách tiếp cận kiến thức truyền thống sang phát triển phẩm chất và năng lực người học
Cuối năm 2019, dịch bệnh COVID19 bùng phát, tính đến nay đã gây thiệt hại vô cùng nặng nề đối với thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Theo chỉ đạo của Đảng và Nhà nước, Bộ GD&ĐT đã kịp thời triển khai các công văn điều chỉnh nội dung và cách thức dạy học phù hợp với bối cảnh hiện tại của đất nước Điển hình là công văn số 3280/BGDĐT-GDTrH về việc hướng dẫn thực hiện điều chỉnh nội dung dạy học cấp THCS, THPT (ngày 27 tháng 8 năm 2020); công văn số 5512/BGDĐT-GDTrH về việc xây dựng và tổ chức thực hiện kế hoạch giáo dục của nhà trường (ngày 18 tháng 12 năm 2020)
Môn vật lí được áp dụng những thay đổi theo các công văn trên, nhà trường có thể chủ động xây dựng kế hoạch dạy học phù hợp, ưu tiên tích hợp các nội dung kiến thức thành chủ đề, đảm bảo được những yêu cầu về phát triển năng lực và phẩm chất của học sinh Bên cạnh đó, vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy năng lực thực nghiệm rất cần được bồi dưỡng và phát triển cho học sinh
Trong chương trình vật lí THPT hiện hành, chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” có thời lượng từ 2 đến 4 tiết nội khóa (tùy cách xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề của từng trường), phần “Hiện tượng dính ướt, không dính ướt” và phần “Lí thuyết và mẫu báo cáo thực hành” chuyển thành tự học có hướng dẫn Đây là một chủ đề liên quan đến thực tiễn, rất gần gũi và gây được hứng thú nghiên cứu của học sinh, giúp học sinh giải thích được các hiện tượng
Trang 152 bề mặt của chất lỏng trong thực tế
Các nghiên cứu đã xuất bản về dạy học chủ đề này đều vận dụng các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực để dạy các tiết chính khóa, ngoài ra còn phát triển năng lực tự học của học sinh Tuy nhiên, theo hướng dẫn điều chỉnh tinh giảm kiến thức của Bộ GD&ĐT, một phần kiến thức học sinh tự học có hướng dẫn, thời lượng chính khóa chưa đủ để học sinh tìm tòi, thiết kế thí nghiệm khảo sát các hiện tượng Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài nghiên
cứu: “Tổ chức dạy học ngoại khóa thí nghiệm chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh”
2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng nội dung DHNK gồm hệ thống các nhiệm vụ thực nghiệm chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 đòi hỏi HS thực hiện các hành vi của NLTN và tổ chức dạy học nội dung DHNK đã xây dựng nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của HS
3 Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng nội dung DHNK gồm hệ thống các nhiệm vụ thực nghiệm chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 đòi hỏi học sinh thực hiện các hành vi của NLTN và tổ chức dạy học nội dung DHNK đã xây dựng thì sẽ phát triển năng lực thực nghiệm của HS
4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động ngoại khóa thí nghiệm trong dạy
học Vật lí THPT
- Phạm vi nghiên cứu: Tổ chức dạy học ngoại khóa thí nghiệm chủ đề
“Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học ngoại khóa nói chung và dạy học
ngoại khóa thí nghiệm vật lí nói riêng
- Điều tra thực trạng tổ chức dạy học ngoại khóa thí nghiệm môn vật lí ở
Trang 163 một số trường THPT hiện nay
- Nghiên cứu mục tiêu dạy học của chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10
- Xác định các kiến thức được hình thành trong nội khóa - Xác định các nội dung kiến thức, kĩ năng cần ôn tập, củng cố trong ngoại khóa
- Xác định các thí nghiệm có thể tiến hành trong ngoại khóa - Thiết kế, chế tạo, thử nghiệm các thí nghiệm cần tiến hành trong ngoại khóa
- Soạn thảo hệ thống các nhiệm vụ học tập có sử dụng các thí nghiệm đã xây dựng đòi hỏi học sinh thực hiện các hành vi của NLTN
- Soạn thảo tiêu chí đánh giá NLTN cho mỗi nhiệm vụ học tập
- Tổ chức dạy học, thu thập dữ liệu, phân tích, đánh giá kết quả TNSP
tại Trường THPT Bình Minh – Hoài Đức – Hà Nội để kiểm tra tính khả thi của việc tổ chức nội dung dạy học như đã thiết kế
6 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu về
DHNK, DHNKTN, phát triển NLTN của HS, nhằm hệ thống hoá những cơ sở lí luận định hướng thực hiện mục đích nghiên cứu
- Phương pháp điều tra: Khảo sát thực trạng về DHNKTN môn vật lí ở
một số trường THPT
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức TNSP tại trường THPT
nhằm đánh giá tính khả thi của đề tài và rút ra kết luận
- Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng phương pháp thống kê toán
học để phân tích, xử lí kết quả thu thập được Từ đó kiểm định giả thuyết khoa
học và tính hiệu quả của đề tài 7 Đóng góp mới của luận văn
- Về lí luận: Góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận về dạy học ngoại khóa
Trang 174 và dạy học ngoại khóa thí nghiệm môn vật lí cho HS THPT
- Về thực tiễn: Xây dựng được các thí nghiệm, các nhiệm vụ học tập và
công cụ đánh giá cho hoạt động DHNKTN chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 nhằm phát triển NLTN của HS
8 Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Tài liệu tham khảo và Phụ lục, nội dung luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học ngoại khóa thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh
Chương 2: Xây dựng nội dung dạy học và soạn thảo tiến trình dạy học ngoại khóa thí nghiệm chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Trang 185
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC NGOẠI KHÓA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM
CỦA HỌC SINH1.1 Năng lực thực nghiệm trong môn vật lí
Xu hướng giáo dục hiện nay của phần lớn các quốc gia trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng là tập trung phát triển năng lực, phẩm chất của người học Bàn về môn vật lí, đây là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy năng lực thực nghiệm là một trong những năng lực quan trọng cần hình thành cho HS trong quá trình học tập
1.1.1 Khái niệm năng lực thực nghiệm
Năng lực thực nghiệm là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo với thái độ tích cực, hứng thú vào việc thực hiện thành công các nhiệm vụ thực nghiệm Năng lực thực nghiệm bao gồm các hành vi: xác định mục đích TN, thiết kế phương án TN, tiến hành được TN
Qua đó, ta có thể hiểu NLTN vật lí là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng trong lĩnh vực vật lí và thái độ tích cực, hứng thú để giải quyết các vấn đề đặt ra trong thực tiễn NLTN vật lí được thể hiện qua việc nhận thức, tư duy khoa học như giải thích được các hiện tượng vật lí; hay nghĩ ra được phương án thí nghiệm để khảo sát hoặc kiểm chứng một giả thuyết khoa học nào đó NLTN vật lí còn thể hiện qua hành động như bố trí được thí nghiệm theo phương án đã đề xuất; thực hiện thành công thí nghiệm; chế tạo các dụng cụ thí nghiệm hay sử dụng các giác quan một cách chuẩn xác trong quá trình thực hành
Trang 196 Tóm lại, NLTN vật lí bao gồm tất cả những kiến thức, kĩ năng, thái độ giúp người học giải quyết được các vấn đề trong lĩnh vực vật lí bằng phương pháp thực nghiệm
1.1.2 Các thành tố của năng lực thực nghiệm trong môn vật lí
Để đánh giá năng lực thực nghiệm, một trong các năng lực quan trọng của HS trong học tập vật lí, ta cần chỉ ra những thành tố làm nền tảng của năng lực thực nghiệm được trình bày cụ thể như sau: [7]
Để việc đánh giá sự phát triển NLTN vật lí của HS được chính xác và có độ tin cậy cao, có thể phân chia lại các thành tố và đưa ra những chỉ số hành vi cụ thể như sau:
Bảng 2.1 Các thành tố và chỉ số hành vi của NLTN [21]
1 Xác định mục đích thí nghiệm
1.1 Thực hiện các suy luận logic để tìm được hệ quả cần kiểm nghiệm
1.2 Xác định được kết luận cần được rút ra từ thí nghiệm
Trang 207 2 Thiết kế phương án thí
nghiệm
2.1 Xác định được các dụng cụ thí nghiệm cần sử dụng
2.2 Xác định được cách bố trí thí nghiệm 2.3 Dự kiến được các bước tiến hành thí nghiệm
2.4 Dự kiến được các số liệu có thể thu thập được
2.5 Dự kiến được các bước xử lí số liệu 2.6 Lựa chọn phương án thí nghiệm tối ưu
3 Tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế
3.1 Tìm hiểu được các bộ phận của thiết bị thực
3.2 Lắp ráp, bố trí TN và tiến hành TN với thiết bị thực
3.3 Thực hiện được TN với thiết bị thực 3.4 Thu thập được số liệu
4 Phân tích kết quả và đánh giá thí nghiệm
4.1 Xử lí số liệu 4.2 Rút ra kết luận từ kết quả thí nghiệm 4.3 Đánh giá được ưu nhược điểm của phương án thí nghiệm
1.1.3 Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh
Để đánh giá và giúp GV phân loại HS, đối với mỗi chỉ số hành vi, chúng tôi phân cấp độ năng lực thành 4 mức độ từ thấp đến cao
- Mức độ 1: Đây là mức độ thấp nhất, HS không thể tự mình thực hiện tốt các hành vi của NLTN GV phải hướng dẫn, hỗ trợ gần như cả quá trình thực hiện nhiệm vụ Kết quả thực hiện nhiệm vụ cũng không cao, cụ thể là những biểu hiện thông qua các kĩ năng như:
Trang 218 + HS có thể quan sát, mô tả, giải thích được một số hiện tượng vật lí, tuy nhiên quan sát chưa tỉ mỉ, chưa tìm ra được những điểm ảnh hưởng đến kết quả TN trong quá trình quan sát; mô tả TN còn sơ sài, rời rạc, chưa rõ ràng; giải thích lủng củng, chưa logic, chưa chính xác
+ HS chưa lựa chọn được dụng cụ thí nghiệm phù hợp; thiết kế phương án thí nghiệm không đầy đủ; bố trí thí nghiệm không hợp lí và dự kiến các bước tiến hành thí nghiệm còn thiếu, chưa chính xác
+ HS tiến hành thí nghiệm sai các bước hoặc xử lí sai kết quả thí nghiệm dẫn đến kết luận rút ra không đúng theo mục đích ban đầu Trong quá trình ghi số liệu có thể bỏ sót hoặc ghi sai số liệu
- Mức độ 2: Ở mức độ này HS đã có thể chủ động hơn mức độ 1, GV hỗ trợ ít hơn HS có thể vận dụng được những kiến thức và kinh nghiệm cá nhân để đề xuất một số phương án thí nghiệm hoặc phương án cải tiến Các biểu hiện được thể hiện cụ thể như:
+ HS có thể thiết kế được phương án TN tốt hơn mức độ 1, tuy nhiên các phương án thiết kế TN chưa chính xác và chưa tối ưu
+ HS có thể lựa chọn được nhiều dụng cụ thí nghiệm, bố trí theo đúng như bản thiết kế, tuy nhiên chưa khoa học
+ HS biết cách ghi lại và trình bày kết quả đo được dưới dạng bảng, biểu, đồ thị; biết tính toán sai số và xử lí được khá nhiều số liệu, nhưng chưa hoàn thành được chính xác
+ HS đánh giá được kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận khá rõ ràng, đầy đủ
- Mức độ 3: Ở mức độ này HS đã hoàn thành được tốt các hành vi của NLTN nhưng phải nhờ tới sự hỗ trợ của giáo viên
Trang 229 Dưới sự hướng dẫn của GV, HS có thể xác định được mục đích TN một cách đầy đủ, chính xác; thiết kế được một số phương án TN và lựa chọn phương án TN tối ưu; lựa chọn được đủ dụng cụ cần thiết cho TN; tiến hành TN theo đúng các bước trong tiến trình; ghi và xử lí số liệu chính xác
- Mức độ 4: Đây là mức độ cao nhất Ở mức độ này, HS gần như không cần đến sự hỗ trợ của GV, mọi hành vi đều được thực hiện ở mức cao nhất Không những xác định đầy đủ, chính xác mục đích, dụng cụ, các bước tiến hành TN mà HS còn thực hiện những nhiệm vụ đó một cách nhanh chóng, thao tác thuần thục HS có thể phát hiện ra những biến cố ảnh hưởng đến kết quả phép đo, tìm được hạn chế của phương án thí nghiệm, từ đó thiết kế phương án cải tiến TN để cho kết quả chính xác, tối ưu Để đạt được mức độ này, đòi hỏi HS phải nắm vững kiến thức, có sự sáng tạo cao, tính tự chủ, linh hoạt trong xử lí tình huống và giải quyết vấn đề
Để đánh giá NLTN của HS theo từng thành tố, tác giả đề xuất khung NLTN bao gồm các thành tố, các chỉ số hành vi và mức độ thực hiện hành vi như sau:
a) Thành tố: Xác định mục đích thí nghiệm
Xác định mục đích TN là bước cơ bản đầu tiên cần thực hiện trước lúc thực hành TN HS cần phải đặt ra được câu hỏi vấn đề cần giải quyết, vận dụng những kiến thức liên quan để đưa ra giả thuyết, từ đó rút ra hệ quả có thể khảo sát hoặc kiểm chứng bằng thí nghiệm Việc xác định vấn đề, mục đích thí nghiệm là vô cùng quan trọng, định hướng cho HS những việc cần làm tiếp theo
Khi đã biết được kết luận cần rút ra sau TN, HS sẽ lập phương án và lựa chọn được phương án tối ưu nhất để xây dựng tiến trình Phương án TN tối ưu có thể phụ thuộc vào đặc điểm nội dung kiến thức và điều kiện thực tế
Trang 2310 Để đánh giá cụ thể các chỉ số hành vi của thành tố “Xác định mục đích TN”, chúng tôi đề xuất những tiêu chí sau:
Bảng 1.2 Tiêu chí đánh giá các chỉ số hành vi của thành tố:
Xác định mục đích TN Chỉ số
hành vi
Mức độ Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 Mức độ 4
1.1 Thực hiện các suy luận logic để tìm được hệ quả cần kiểm
nghiệm
HS vận dụng được các suy luận logic để tìm được một số hệ quả cần kiểm nghiệm dưới sự hỗ trợ của GV
HS vận dụng được các suy luận logic để tìm được hệ quả cần kiểm nghiệm dưới sự hỗ trợ của GV
HS vận dụng được các suy luận logic để tìm được hệ quả đầy đủ, chính xác cần kiểm nghiệm dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự vận dụng được các suy luận logic để tìm được hệ quả đầy đủ, chính xác cần kiểm nghiệm
1.2 Xác định được kết luận cần được rút ra
nghiệm
Xác định được kết luận nhưng không đầy đủ
Xác định được kết luận cần rút ra đầy đủ dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự xác định được đầy đủ kết luận cần rút ra từ TN
HS tự xác định được đầy đủ kết luận cần rút ra từ TN và phân tích được cơ sở của mục đích thí nghiệm
b) Thành tố: Thiết kế phương án TN
Trang 2411 Dụng cụ thí nghiệm là những vật dụng không thể thiếu trong quá trình làm TN, thường được sử dụng ở phòng thí nghiệm của các trường học hoặc các trung tâm nghiên cứu Trong khoa học nói chung và lĩnh vực vật lí nói riêng, có rất nhiều loại dụng cụ thí nghiệm với hình thức, cấu tạo, công dụng, nguyên tắc hoạt động khác nhau Việc tìm hiểu các dụng cụ TN là vô cùng cần thiết, đóng một phần quan trọng trong việc nâng cao năng lực thực nghiệm của bản thân
Để đánh giá khả năng tìm hiểu dụng cụ TN của HS, chúng tôi đề xuất các tiêu chí sau:
Bảng 1.3 Tiêu chí đánh giá các chỉ số hành vi của thành tố:
Thiết kế phương án TN Chỉ số
hành vi
Mức độ Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 Mức độ 4
2.1 Xác định được các dụng cụ thí nghiệm cần sử dụng
HS xác định được các dụng cụ TN nhưng không đầy đủ theo thiết kế
HS xác định được các dụng cụ TN đầy đủ theo thiết kế
HS xác định được đầy đủ và chính xác các dụng cụ TN dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự xác định được đầy đủ và chính xác các dụng cụ TN
2.2 Xác định được cách bố trí thí nghiệm
HS mô tả được cách bố trí TN nhưng chưa đầy đủ
HS mô tả đầy đủ cách bố trí TN
HS mô tả đầy đủ và chính xác cách bố trí TN dưới sự chỉ dẫn của GV
HS tự mô tả được đầy đủ và chính xác cách bố trí TN
Trang 2512 2.3 Dự kiến
được các bước tiến hành thí nghiệm
HS dự kiến được tiến trình TN nhưng còn sơ sài, chưa cụ thể, thiếu một số bước tiến hành TN
HS dự kiến được đầy đủ các bước tiến hành TN
HS dự kiến được đầy đủ và chính xác các bước tiến hành TN dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự dự kiến được đầy đủ và chính xác các bước tiến hành TN
2.4 Dự kiến được các số liệu có thể thu thập được
HS dự kiến được việc thu thập số liệu nhưng không đầy đủ
HS dự kiến được đầy đủ việc thu thập số liệu
HS dự kiến được đầy đủ và chính xác việc thu thập số liệu dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự dự kiến được đầy đủ và chính xác việc thu thập số liệu
2.5 Dự kiến được các bước xử lí số liệu
HS dự kiến được các bước xử lí số liệu nhưng không đầy đủ
HS dự kiến được đầy đủ các bước xử lí số liệu
HS dự kiến được đầy đủ và chính xác các bước xử lí số liệu dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự dự kiến được đầy đủ và chính xác các bước xử lí số liệu
2.6 Lựa chọn
phương án thí nghiệm tối ưu
HS thiết kế được một số phương án TN nhưng không đầy đủ
HS thiết kế được các phương án TN đầy đủ
HS đưa ra được các phương án TN đầy đủ và chính xác
HS tự đưa ra được các phương án TN đầy đủ và chính xác
Trang 2613 nhưng chưa chính xác
dưới sự hỗ trợ của GV
c) Thành tố: Tiến hành phương án TN đã thiết kế
Khi bố trí TN một cách chính xác, khoa học, người thực hiện TN sẽ dễ dàng quan sát và đọc các giá trị đo được Bên cạnh đó, sự bố trí khéo léo sẽ giúp giảm sai số, giảm các hiện tượng gây nhiễu và tăng tỉ lệ thành công của TN Để việc bố trí TN diễn ra thuận lợi, đòi hỏi người thực hành phải thường xuyên rèn luyện kĩ năng lắp ráp, sử dụng dụng cụ một cách thành thạo
Tiến hành TN là thành tố cho phép đánh giá về khả năng vận dụng các giác quan vào việc thực hiện và quan sát quá trình diễn ra TN Để có được kết quả TN chính xác, người thực hành TN phải đảm bảo thực hiện đủ, cẩn thận các bước đúng tiến trình; quan sát đúng cách, đúng lúc và đúng vị trí
Dưới đây là một số tiêu chí đề xuất để đánh giá các chỉ số hành vi của thành tố năng lực “Tiến hành TN”
Bảng 1.4 Tiêu chí đánh giá các chỉ số hành vi của thành tố:
Tiến hành phương án TN đã thiết kế Chỉ số
hành vi
Mức độ Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 Mức độ 4
3.1 Tìm hiểu được các bộ phận của thiết bị thực
HS tìm hiểu được các bộ phận thiết bị có sẵn nhưng không đầy đủ
HS tìm hiểu được các bộ phận thiết bị có sẵn đầy đủ
HS tìm hiểu được các bộ phận thiết bị có sẵn đầy đủ và chính xác dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự tìm hiểu được các bộ phận thiết bị có sẵn đầy đủ và chính xác
Trang 2714 3.2 Lắp ráp,
bố trí TN và tiến hành TN với thiết bị thực
HS lắp ráp, bố trí và tiến hành TN theo mẫu nhưng không đầy đủ
HS lắp ráp, bố trí và tiến hành TN đầy đủ theo mẫu
HS lắp ráp, bố trí và tiến hành TN đầy đủ, chính xác theo mẫu dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự lắp ráp, bố trí và tiến hành TN đầy đủ, chính xác theo mẫu
3.3 Thực hiện được TN với thiết bị thực
HS thực hiện TN với thiết bị sẵn có nhưng không đầy đủ
HS thực hiện TN với thiết bị sẵn có đầy đủ
HS thực hiện TN với thiết bị sẵn có đầy đủ và chính xác dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự thực hiện TN với thiết bị sẵn có đầy đủ và chính xác
3.4 Thu thập được số liệu
HS thu thập được các số liệu nhưng không đầy đủ
HS thu thập được các số liệu đầy đủ
HS thu thập được các số liệu đầy đủ và chính xác dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự thu thập được các số liệu đầy đủ và chính xác
e) Thành tố: Phân tích kết quả và đánh giá TN
Xử lí số liệu và đánh giá TN là kĩ năng vô cùng quan trọng, bao gồm: tính toán được sai số, làm tròn kết quả; biểu diễn được kết quả TN bằng bảng biểu, đồ thị; rút ra mối quan hệ giữa các đại lượng, ; nhận xét kết quả TN có như mong đợi không, sai số chấp nhận được không, tìm nguyên nhân dẫn đến sai số; từ đó đề xuất phương án cải tiến TN (nếu có)
Trang 2815 Các tiêu chí đánh giá về thành tố “phân tích kết quả và đánh giá TN” được thể hiện cụ thể như sau:
Bảng 1.5 Tiêu chí đánh giá các chỉ số hành vi của thành tố:
Phân tích kết quả và đánh giá TN Chỉ số
hành vi
Mức độ Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 Mức độ 4
4.1 Xử lí số liệu
HS xử lí được số liệu nhưng không đúng
HS xử lí được số liệu đúng
HS xử lí được số liệu đúng và chính xác dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự xử lí được số liệu
chính xác
4.2 Rút ra kết luận từ kết quả thí nghiệm
HS tìm được các kết luận TN nhưng không hợp lí
HS tìm được các kết luận TN hợp lí
HS tìm được các kết luận TN hợp lí và chính xác dưới sự hỗ trợ của GV
HS tự tìm được các kết luận TN hợp lí và chính xác
4.3 Đánh giá được ưu nhược điểm của phương
nghiệm
HS đánh giá được kết quả TN có thành công hay không
HS đánh giá được kết quả thí nghiệm thành công hay không và giải thích
HS đánh giá được mức độ thành công của TN kèm theo lí giải, đề xuất được phương án cải tiến hạn chế của TN
HS đánh giá được mức độ thành công của TN kèm theo lí giải, đề xuất và thực hiện được phương án cải tiến
Trang 2916
hạn chế của TN
1.1.4 Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh
Đánh giá không chỉ giúp HS nhận định được thực trạng học tập của mình và điều chỉnh hoạt động học, mà còn giúp GV điều chỉnh hoạt động dạy sao cho phù hợp hơn với đối tượng HS của mình
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để đánh giá NLTN của học sinh như đánh giá thông qua kết quả hoặc cả quá trình học tập; đánh giá theo chuẩn và đánh giá tiêu chí; đánh giá đồng đẳng; đánh giá qua thực tiễn; đánh giá qua hình thức vấn đáp, kiểm tra, Tùy thuộc vào nội dung và hình thức tổ chức dạy học mà GV có thể lựa chọn các phương pháp đánh giá phù hợp, sử dụng một phương pháp hoặc kết hợp các phướng pháp đánh giá với nhau
Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi chú trọng đến việc đánh giá sự phát triển NLTN của HS, dựa vào các thành tố và chỉ số hành vi để soạn thảo bảng tiêu chí đánh giá NLTN (Bảng 1.2, Bảng 1.3, Bảng 1.4, Bảng 1.5) Sau khi đã có các tiêu chí đánh giá, tiến hành xây dựng công cụ đánh giá NLTN (phiếu học tập, câu hỏi, bài tập, báo cáo, ) và thực hiện tiến trình dạy học, sử dụng rubric để đánh giá NLTNN của HS
1.2 Dạy học ngoại khóa
1.2.1 Khái niệm hoạt động ngoại khóa
Qua các nghiên cứu của các tác giả trước về chủ đề hoạt động ngoại khóa hay những tài liệu của Bộ GD&ĐT về hình thức tổ chức dạy học này, tác giả tổng hợp và đưa ra khái niệm: Hoạt động ngoại khóa là hoạt động được tổ chức ngoài giờ học chính khóa, không giới hạn địa điểm, đối tượng tham gia hoặc quy mô tổ chức Hoạt động ngoại khóa có vai trò quan trọng trong việc giúp
Trang 3017 người học phát triển toàn diện về kiến thức, kĩ năng, thái độ; hỗ trợ người học củng cố và mở rộng kiến thức nội khóa, nâng cao các kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện tinh thần và thái đôj học tập tích cực
Nội dung và hình thức tổ chức của hoạt động ngoại khóa rất đa dạng, dễ dàng kích thích được hứng thú tham gia của học sinh
1.2.2 Tác dụng của hoạt động ngoại khóa vật lí
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy khi tham gia các hoạt động ngoại khóa vật lí, HS vừa được củng cố, mở rộng kiến thức đã học trên lớp, vừa được vận dụng những kiến thức đó vào giải quyết các vấn đề thực tiễn Hoạt động ngoại khóa còn rèn luyện cho HS năng lực tư duy, sáng tạo; thái độ hứng thú, yêu thích môn học; tinh thần tìm tòi, khám phá và phát huy tính tích cực, nhiệt tình tham gia hoạt động của HS
Bên cạnh những tác dụng to lớn về mặt giáo dục nhận thức và giáo dục tinh thần, thái độ, hoạt động ngoại khóa còn rèn luyện cho HS nhiều kĩ năng như giao tiếp, hợp tác, làm việc nhóm, tổ chức, điều khiền, chế tạo dụng cụ thí nghiệm,
1.2.3 Đặc điểm của hoạt động ngoại khóa vật lí
Những đặc điểm cơ bản của HĐNK nói chung và HĐNK vật lí nói riêng là:
- HS tham gia HĐNK dựa trên tinh thần tự nguyện, được GV hướng dẫn, hỗ trợ Vì vậy, HS sẽ chủ động và tích cực hơn trong việc thực hiện các nhiệm vụ của HĐNK, từ đó hiệu quả đạt được cũng cao hơn
- GV có thể tổ chức HĐNK cho một nhóm nhỏ HS hoặc một tập thể đông người, thậm chí là HS toàn trường tham gia
- HĐNK có kế hoạch cụ thể về mục đích, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, lịch hoạt động và thời gian thực hiện
Trang 3118 - Có thể đánh giá kết quả hoạt động ngoại khóa của HS theo nhiều hình thức, không bắt buộc phải là điểm số như dạy học nội khóa GV có thể đánh giá một cách định tính (thông qua quan sát quá trình thực hiện nhiệm vụ, sản phẩm kết quả nhiệm vụ của HS) và định lượng (thông qua phiếu học tập, sản phẩm, )
- Để HS hào hứng và tích cực tham gia HĐNK, đòi hỏi GV phải thiết kế được nội dung và kế hoạch hoạt động hấp dẫn, nhiệm vụ thú vị, thu hút hứng thú của HS
1.3 Dạy học ngoại khóa thí nghiệm vật lí
Trong tất cả các nội dung dạy học ngoại khóa thì dạy học ngoại khóa thí nghiệm là nội dung thu hút được rất nhiều hứng thú tham gia của HS bởi vì HS sẽ được giải phóng sự tò mò, tìm tòi, tự tay thực hiện những thí nghiệm hay hiện tượng trước đây chỉ được thấy trong sách vở Việc thực hiện thêm các thí nghiệm ngoài giờ chính khóa cũng giúp HS rõ ràng hơn về bài học, gỡ được những thắc mắc mà HS chưa giải thích được ở trên lớp
Dạy học ngoại khóa thí nghiệm vật lí không đơn giản chỉ là cho HS thực hiện các thí nghiệm vật lí, mà đây còn là hoạt động được đầu tư kĩ càng về mục đích, hình thức tổ chức, kế hoạch tổ chức và sản phẩm mong muốn đạt được Vì những yếu tố đó, dạy học ngoại khóa TN vật lí có thể tổ chức theo nhiều hình thức đáp ứng những mục đích và đối tượng tham gia khác nhau Ví dụ:
- Nếu số lượng HS tham gia không nhiều (dưới 30 học sinh), GV có thể tổ chức HĐNK theo nhóm Nếu số lượng học sinh đông thì có thể mở rộng quy mô theo hình thức câu lạc bộ vật lí, hội thi vật lí, hội vui vật lí,…
- Về nội dung và cách thức thực hiện HĐNK, GV có thể tổ chức cho HS đọc sách báo, tài liệu về vật lí, kĩ thuật; cho HS nghiên cứu chế tạo, biểu diễn và trình bày sản phẩm TN hoặc mô hình kĩ thuật của mình; tổ chức triển lãm hoặc làm báo tường, tập san về các TN vật lí,…
Trang 3219 Trong khuôn khổ luận văn này, tác giả lựa chọn hình thức tổ chức HĐNK theo nhóm nhỏ HS, chia thành các buổi, mỗi buổi giao cho HS tập hợp các nhiệm vụ cần thực hiện HS sẽ thực hiện nhiệm vụ và trình bày sản phẩm của nhóm mình
1.3.1 Thí nghiệm vật lí
Ở trường phổ thông, TN vật lí không chỉ mang lại kiến thức mà còn là phương pháp giúp HS nghiên cứu, học tập môn học này Một mặt TN vật lí tái hiện lại các hiện tượng để hình thành cho HS cái nhìn cụ thể về vấn đề cần tìm hiểu, mặt khác TN vật lí giúp nâng cao một số thành tố quan trọng của năng lực thực nghiệm nói riêng và năng lực vật lí nói chung, góp phần phát triển năng lực người học
Cũng trong cuốn “Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông”, các tác giả đã chỉ ra chức năng của TN trong dạy học vật lí, được chia theo hai quan điểm: lí luận nhận thức và lí luận dạy học [8]
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy TN vật lí đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình dạy học
Trang 3320 Mục tiêu nghiên cứu của vật lí là về vật chất, năng lượng và mối liên hệ giữa chúng Do vậy, phạm vi nghiên cứu của vật lí vô cùng rộng lớn, từ vi mô (các loại hạt, nguyên tử, phân tử,…) đến vĩ mô (hành tinh, sao, thiên hà, vũ trụ,…) Đối với HS, lứa tuổi đang tràn ngập sự tò mò về mọi thứ xung quanh, luôn mang trong mình những câu hỏi, mong muốn khám phá thì khi học vật lí, nếu chỉ dựa vào câu chữ, sách vở, cách định luật thì chưa đủ HS cần phải được thực hành, được biểu diễn lại hiện tượng, được quan sát và tính toán để giải quyết được vấn đề bản thân đặt ra Thí nghiệm vật lí vừa giúp HS làm những điều đó, vừa khắc phục các quan niệm sai lầm trước đây của HS, cho HS cái nhìn đúng về bản chất sự việc hiện tượng, về khoa học, về sự vận động của vật chất xung quanh TN làm đơn giản hóa các hiện tượng vật lí, tập trun thể hiện vào bản chất hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu, giúp người học tiếp nhận kiến thức dễ dàng hơn
Thông qua việc lập kế hoạch và tiến hành TN, HS được rèn luyện rất nhiều kĩ năng về cả tư duy, thân thể và thái độ
Hiện nay trong trường phổ thông có 3 loại hình TN chính được sử dụng phổ biến là:
- TN được Bộ GD&ĐT trang bị, cung cấp - TN tự tạo
- TN mô phỏng trên phần mềm Trong luận văn này, tác giả sẽ sử dụng TN tự tạo để thực hiện kế hoạch dạy học ngoại khóa thí nghiệm
1.3.2 Khái niệm hoạt động ngoại khóa thí nghiệm
Dựa trên những cơ sở lí thuyết về hoạt động ngoại khóa và TN vật lí, có thể đưa ra khái niệm về hoạt động ngoại khóa thí nghiệm như sau:
Hoạt động ngoại khóa thí nghiệm là hoạt động được tổ chức ngoài giờ học nội khóa trên lớp, đòi hỏi HS phải thực hiện các nhiệm vụ học tập trong đó phải tiến hành các thí nghiệm với các dụng cụ, mô hình tự chế tạo là chủ yếu Hoạt
Trang 3421 động này vừa giúp đào sâu, mở rộng kiến thức nội khóa; vừa nâng cao năng lực thực nghiệm và thái độ tích cực, hào hứng tìm tòi, nghiên cứu của học sinh
1.3.3 Các bước tổ chức dạy học ngoại khóa thí nghiệm
Dạy học ngoại khóa thí nghiệm là một hoạt động có tác dụng to lớn trong việc phát triển năng lực và phẩm chất của HS Để hoạt động này đạt được hiệu quả tốt nhất, cần phải một quy trình tổ chức cụ thể, khoa học Dưới đây là các bước để tổ chức một hoạt động ngoại khóa thí nghiệm cho HS phổ thông:
a) Bước 1: Xác định mục tiêu và hình thức tổ chức
Trước khi tổ chức dạy học, GV cần xác định được hoạt động dạy học này cần đạt những kết quả gì, từ đó lựa chọn hình thức và lập kế hoạch tổ chức phù hợp
b) Bước 2: Xây dựng nội dung dạy học ngoại khóa thí nghiệm
Trang 3522 Xây dựng nội dung DHNKTN có nghĩa là xây dựng các nhiệm vụ học tập để giao cho HS Những nhiệm vụ này đòi hỏi HS phải thiết kế được được phương án TN, chế tạo được dụng cụ TN và tiến hành được TN về phần kiến thức cần củng cố và mở rộng trong ngoại khóa
Có 3 cách cơ bản để xây dựng kế hoạch cho một HĐNK thí nghiệm, cụ thể như sau:
Cách 1:
- Dựa trên cơ sở các kiến thức, yêu cầu cần đạt về chương trình, yêu cầu cần đạt về mục tiêu của hoạt động ngoại khóa để rút ra các thí nghiệm cần tiến hành (TN định tính, TN định lượng)
- GV tự thiết kế, chế tạo, tiến hành thử nghiệm, dự kiến được những khó khăn mà HS có thể gặp phải để điều chỉnh nhiệm vụ học tập
- Cuối cùng, xây dựng hệ thống các nhiệm vụ học tập hoàn chỉnh cho HS
- GV xây dựng nhiệm vụ cho HS
Trang 3623 Đối với những hình thức hoạt động ngoại khóa khác nhau, GV có thể lập kế hoạch tổ chức khác nhau Ví dụ với hình thức tổ chức dạy học ngoại khóa thí nghiệm theo nhóm HS, có thể tổ chức hoạt động thành các buổi như sau:
- Buổi 1: GV gặp mặt HS, trao đổi về mục tiêu và kế hoạch của hoạt động ngoại khóa, chia nhóm và phân công nhiệm vụ
- Buổi 2: HS từng nhóm báo cáo nhiệm vụ cụ thể của các thành viên - Buổi 3: Báo cáo phương án thiết kế TN (có thể theo nhiều hình thức) - Buổi 4: Trình bày sản phẩm lần 1, nhận xét, sửa chữa
- Buổi 5: Trình bày sản phẩm hoàn chỉnh
- Dựa vào thang đo (gồm các hành vi và mức độ của HS ứng với mỗi thời điểm cần đánh giá, gắn với mỗi nội dung cụ thể) để đánh giá tổng thể sự phát triển năng lực của học sinh sau hoạt động ngoại khóa thí nghiệm
1.4 Khảo sát thực trạng dạy học ngoại khóa thí nghiệm vật lí ở trường trung học phổ thông
1.4.1 Mục tiêu khảo sát thực trạng
Việc khảo sát thực tế dạy học ngoại khóa thí nghiệm vật lí chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 ở các trường THPT nhằm mục đích thu thập thông tin về:
Trang 3724 - Điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường, đặc biệt là phòng thí nghiệm - Thông tin về GV vật lí (trình độ, kinh nghiệm,…)
- Những hình thức, phương pháp, công cụ dạy học mà GV thường sử dụng để phát triển NLTN của HS
- Những khó khăn của GV khi dạy học chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10
- Việc sử dụng TN vật lí trong quá trình dạy học - Tình hình tổ chức DHNKTN trong nhà trường phổ thông Dựa vào những thông tin khảo sát được, tác giả sẽ lập kế hoạch, xây dựng nội dung và tổ chức dạy học ngoại khóa thí nghiệm chủ đề “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” – Vật lí 10 theo hướng phát triển NLTN của HS
1.4.2 Phương pháp khảo sát
Thông qua phiếu khảo sát trực tuyến (Google Forms), trao đổi trực tiếp với các GV vật lí tại các trường THPT trên địa bàn thành phố Hà Nội và các tỉnh lân cận
1.4.3 Kết quả khảo sát
Tác giả đã gửi phiếu điều tra tới các thầy cô đang giảng dạy vật lí ở các trường THPT (chủ yếu trên địa bàn thành phố Hà Nội) Sau quá trình khảo sát, tác giả đã thu được những thông tin hữu ích, đạt được mục tiêu đã đề ra Cụ thể:
- Về tình hình GV:
+ Trình độ: 100% GV trình độ cử nhân trở lên + Số năm giảng dạy vật lí ở trường THPT: phần lớn GV có kinh nghiệm dạy cấp THPT dưới 10 năm
- Về điều kiện cơ sở vật chất của các trường phổ thông:
+ 42,9% dụng cụ thí nghiệm đã cũ, hư hỏng nhiều, không đủ điều kiện để dùng trong các tiết thực hành thí nghiệm
Trang 3825 + 28,6% dụng cụ thí nghiệm đa phần đang sử dụng tốt, nhưng vẫn thiếu nhiều bộ dụng cụ thí nghiệm
+ 7,1% dụng cụ thí nghiệm đủ để đáp ứng tất cả các tiết thực hành thí nghiệm vật lí
+ 21,4 phòng thí nghiệm hiện đại, có đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm cần thiết, đảm bảo an toàn thực hành
Nhìn chung, các trường THPT được khảo sát đều có phòng thực hành TN Tuy nhiên, tỉ lệ trường có dụng cụ thí nghiệm đã cũ, hư hỏng nhiều, không đủ điều kiện để dùng trong các tiết thực hành thí nghiệm lại chiếm tỉ lệ lớn, gần 50% Điều này cho thấy phần lớn các trường chưa được đầu tư, cấp mới dụng cụ TN phục vụ cho thực hành
Biểu đồ 1.1 Điều kiện CSVC, phòng TN tại một số trường THPT
- Về tần suất sử dụng TN vật lí trong dạy học:
Các GV chủ yếu dùng TN vào giai đoạn mở đầu bài học (để đặt vấn đề) và giai đoạn kiểm tra giả thuyết Qua việc phỏng vấn trực tiếp, lí do phần lớn GV thỉnh thoảng mới sử dụng TN trong dạy học vật lí là thiếu thiết bị, dụng cụ thí nghiệm, thời gian tiết học không đủ để thực hiện thí nghiệm, còn đặt nặng kiến thức lí thuyết,…
Trang 4027 thực tế thì GV có thể tự chuẩn bị dụng cụ TN, tuy nhiên việc này đòi hỏi GV phải dành thời gian nghiên cứu, chế tạo, vận hành thử, đôi khi còn liên quan đến vấn đề kinh phí Bên cạnh việc thiếu dụng cụ TN, trình độ nhận thức không đồng đều của HS cũng gây ra khó khăn khá lớn cho GV GV phải thiết kế hoạt động dạy học sao cho tất cả các HS đều tích cực tham gia và đều có khả năng thực hiện nhiệm vụ
Biểu đồ 1.4 Những khó khăn thường gặp khi dạy chủ đề “Các hiện
tượng bề mặt của chất lỏng” 1.5 Kết luận chương 1
Sau khi nghiên cứu về cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học ngoại khóa thí nghiệm vật lí nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh, tác giả đã làm rõ được một số vấn đề sau:
- Khái niệm của NLTN, các thành tố NLTN trong môn vật lí Xây dựng được bộ tiêu chí đánh giá NLTN vật lí của HS
- Khái niệm, tác dụng, đặc điểm, hình thức tổ chức của hoạt động ngoại khóa nói chung và hoạt động ngoại khóa vật lí nói riêng
- Khái niệm về hoạt động ngoại khóa thí nghiệm vật lí Xây dựng được các bước để tổ chức DHNKTN vật lí nhằm phát triển NLTN của HS