Xây dựng và sử dụng các thí nghiệm hỗ trợ trong dạy học phần Động học Động lực học lớp 10 trung học phổ thông

'Ở Việt Nam, đã có một số đề tài luận án, luận văn vả khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu sử dụng các thiết bị thí nghiệm ghép nỗi máy tính và thí nghiệm phản tích video hỗ trợ trong việc da

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO

TRUONG DAI HOC SU PHAM THANH PHO HÒ CHÍ MINH

ĐÈ TÀI

XÂY DỰNG VA SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM HỖ TRỢ TRONG DAY HỌC PHÀN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC LỚP 10 TRUNG HỌC PHO THONG

Mã số: CS.2014.19.64

Chủ nhiệm đề tài: ThS Mai Hoàng Phương

Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2015

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO

TRUONG DAI HQC SU PHAM THANH PHO HO CHi MINH

DETAI

XÂY DỰNG VA SU DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM HỖ TRỢ TRONG DAY HQC PHAN BONG HOC, DONG LỰC HỌC LOP 10 TRUNG HQC PHO THONG

VA DON VỊ PHÓI HỢP CHÍNH

1 ThS Mai Hoàng Phương, chủ nhiệm đẻ tài

MOA

1 TONG QUAN TÍNH HỈNH NGHIÊN CỨU

2 Tint Chr THIET CUA DE TAL

(CHUONG 1- C080 LI LUAN COA ETAL

(Cos khoa học ca tiệt chứ hoi đặn gi quất vẫn he tp

1-47 Nhông kho Lân và hạn chế kài sử dụng

1 KET LUAN CHUONG 1 an

'CHƯƠNG 3- THIẾT KẼ CÁC THI NGHIEM GHEP NOI MAY VITINH VẢ THÍ NGHIỆM TƯƠNG ĐIỂM ~ MRTUÑsaysenesssseee=boisapkZSyi<rseersprodzSe —

221.1 Sy ech pi hid kế bộdọng cạ TN ghép sổi MVT có sử dạng các căm bến

Sẽ

3 26 ”

2.13, Si dung pain mém Logger Pro

“ng các chan tn chy ng căm biển cv ng sang đệ,

“33 Thiếthếthísghiện teơngtác trên màn hinh chương "Động học cht im” 87 Thínghệm tương túc rên mản hình háo của một vậ chuyến động thing Sb

122 Thínghệm tương tức tên mán hình khảo sá của một vật chuyŸn động ơi do

cA a tah dy ems a nc a chong “Dag tấtđứn tà Bỹmln id” triacs dyn che th mghifon 48 By ign nn 2.3.1, Tide tide wah DH một sổ kiến dh chương "Động học chữ ibm

ĐANH MỤC CÁC CHỮ VIET TAT

DANH MUC CAC HINH VE, SO DO

Hình 2-11

Hinh 2.13 | Hép thoai tite

theo thời gio t5) củo vột chuyến động trên một |

phẳng ngong

(Hình 247 [ Đồ thịbiểu điễn vận tốc phương Xtheo thờigian | T2

| t của vật chuyển động trên mặt phẳng nằm

gang

Tinh 248 | Béng dir ligu vé doon phim vat roitydodvec | 73 Hình249 | 8 thi Biéu difn dng thoi cd toa d6 Vtheo thai | 73 ion t vỏ vộn tốc phương Y theo thời gian t cia

ĐÊ TẢI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHE CAP TRUONG Tên để dải

Xây dựng và sử dụng các thí nghiệm hỗ trợ trong dạy học phần

Động học học và Động lực học lớp 10 Trung học phỗ thông

~ Masé: €8.2014.19.64

—_ Chủ nhiệm: ThS Mai Hoàng Phuomg Tel: 0909.260.980

~_ Pima: phuongmba@hemup.edu.w

~ Co quan chi tri: Khoa vật l trường Đại bọc Sư phạm TP HCM

— _ Thời gian thực hiện: 6/2014 - 52015

1 Mục tiêu

—_ Thiết kế các thí nghiệm (bao gồm thí nghiệm thật ghép nổi với máy vi ính, thí nghiệm tương tác trên màn hình) liên quan đến kiến thức chương "Động học ông lực học chất điểm” - Vật lí 10 Trung học Phổ thông

~ Sit dung các thí nghiệm đã thiết kể, soạn thảo được tiễn trình day học một số kiến thức trong các bài như chuyễn động thẳng đều, chuyển động thẳng biển đổi đều Sự tơi tự do, định fujt It Newton, dioh lugt IIL Newton trong chương “Động học và

'Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 theo hướng tăng cường hoạt động nhận thức tích

cực, sáng tạo của học sinh

'Kết quả nghiên cứu

Để tài đã xây dựng được 6 thí nghiệm ghép nbi may tinh vi 2 thí nghiệm tương tác

trên mản hình trong chương “Động học chất điểm” vả “Động lực học chất điểm” Bộ

giao diện ghép nổi máy vĩ tính qua chuẩn USB LabQuest Mini có 2 kênh số và 3 kênh tương tự dùng dé ghép ni các cảm biến (cảm biển chuyển động (Go! Motion), cảm biển lực không dây WDSS và cảm biển quang (Photogate) Giao diện thụ thập dữ iệu được

sử dụng phần mềm I.ogger Pro cải đặt trên máy tỉnh, Giáo viên và học sinh có thể sử dụng máy tính cá nhân có cải đặt phản mềm Logger Pro để ghép nối với bộ thí nghiệm

để biểu diễn kết quả lên màn hình lớn hay bằng máy chiểu Projectoc Thiết kế S tiến

trình dạy học sử đụng bộ thí nghiệm đã thiết kế

c: Construction and Using some experiments for teaching Kinetics

‘and Dynamics in grade 10 physics

Code number: CS.3014.19.64

Coordinator: M.Ed Mai Hoang Phuong

Implementing Institution: Faculty of Physies, Ho Chỉ Minh City University of Pedagogy

‘Cooperating Insttution(s):

Duration: from June-2014 to May-201%

1 Objectives:

+ Construction some experiments (MicroComputer-Based Lab and Analysis video)

of Kinetics and Dynamics in grade 10 physics

= Using some experiments (MicroComputer-Based Lab and Analysis video) of Kinetics and Dynamics such as: uniform motion, uniformly variable motion, free falling motion, and Newton's laws of motion in grade 10 physics to design lesson lan to organize in classroom engages students more actively and creatively in lesson,

2 Results obtained:

This project designed six units of microComputer-Based Lab experiments and

‘two analysis video experiments in Kynetics and Dynamics Including: a set of USB LabQuest Mini interface connect to computer has 2 digitals and 3 analogs, Motion), force sensors WDSS, photogate and Logger software, Designing 5 lesson plans using microComputer-Based Lab and Logger software,

motion sensors (G

MO DAU

1 Tổng quan tình hình nghiên cứu

Ngây nay, giấy vĩ ủnh và các phần mễim dạy học dể dẫn đền o điều kiện cho

“giáo viên, học sinh trong việc dạy và học, nghiên cứu về các quá trình vật lí biến

nhanh hoặc không quan sát trực tiếp được theo định hướng tăng cường tính tích cực,

"năng lực tm tôi và giải quyết vẫn đề của học sinh Trong đạy và học vật Úí, nhất là đấi với việc day và học các hiện tượng vật lí, các quả trình có diễn biễn nhanh như chuyển

động của các vật hoặc không quan sát được trực tiếp, luôn gặp khó khăn rất lớn trong

việc xác định vị trí cũng như vận tốc, gia tốc, lực tắc dụng và vẽ đồ thị của vật ứng với

thời điểm bắt kỳ nào đỏ Hiện nay trên thể giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã

“có nhiễu bộ thí nghiệm ghép nối với máy vi ính cùng các phẫn mềm xử lí số liệu và

phần mềm phân tích phim thí nghiệm đã được trang bị ở một số trường đại học và phd

thông nhằm nghiên cứu sử đụng để phục vụ cho việc dạy và học vật í Cụ thể như Các,

bộ giao diện ghép nổi máy tính nổi tiếng như Cassy, Phywe (CHLB Đức), Seience Workshop 750 của hing Pasco (MI), Coach CMA ciia Hi Lan, Addestation của

‘Singapore, LabQuest cia hing Vernier (MH) và một số phân mễm phân tích phim như phần mềm “Galieo" (Đức), “Viđeopoint" (MT) Tracker phẫn mềm mã nguồn mở Với phim như trên, máy vĩ tính và phần mễm đã giúp cho việc thu thập số liệu, tỉnh toán các đại lượng trung gian vả vẽ các đồ thị thực nghiệm một cách nhanh chóng, từ đó tạo điều kiện cho học sinh dựa vào dữ liệu thực nghiệm để đưa ra các dự đoán, giả thuyết, và rút

a kết luận các bộ thí nghiệm ghép nối may tinh va phin mém phân tích phim đã

quyết được các hạn chế của thí nghiệm truyền thống trong việc thu thập và xử lí số liệu, một cách nhanh chóng, chính xác Chinh vì vậy việc trang bị các bộ thi nghiệm ghép nổi máy tính và phẩn mễm phân tích phỉm hỗ trợ giáo viên và học sinh tong việc dạy và

học vật lí khỉ nghiền cứu, khảo sắt các quá trình, hiện tượng vật lí làrắtcẳn thiết

'Ở Việt Nam, đã có một số đề tài luận án, luận văn vả khóa luận tốt nghiệp nghiên

cứu sử dụng các thiết bị thí nghiệm ghép nỗi máy tính và thí nghiệm phản tích video hỗ trợ trong việc day học nhằm nắng cao chất lượng và hiệu quả dạy học vật lí như để tải nghiên cứu khoa học của tác giá Lê Ngọc Văn và các cộng sự đã nghiên cửu ứng dung

bộ Science Workshop 750 va sử dụng cảm biển quang của hing Pasco (Mĩ) để xây dựng

các bài thí nghiệm kiểm chứng định luật và định luật II Newton, và các bài thí nghiệm

2

về mạch điện xoay chiều RLLC Tác gia da so sánh, đánh giá tính chính xác, kết qua TN

với bộ giao điện ghép nối mấy tỉnh này Đ tài này chỉ khai thác bộ giao diện và đưa rà hướng din tiền hành thực hiện thí nghiệm đối tượng sử đụng là cho inh viên khoa vắt

1 26] luận án tiến sĩ của NCS Nguyễn Xuân Thành (2003) với đ tải “Xây dựng phn cqui trình eư học biển đổi nhanh theo quan điểm lí luận dạy học hiện đại" trong đề ti

xïeủa tác giả Lê Hộng Anh Linh (2013) với đề tải "Thiết kế bộ thì nghiệm cơ học dùng, cảm Miễn siêu âm vả sử đọng trong đạy bọc chương các ịnh luật bo tồn - lớp 10

“THPT” trong đề tải này, tác giả sử dụng căm biến chuyển động đề xây dựng các thí

"nghiệm kiếm chững về định luật bảo toan dng lượng và cơ năng tiện ray, cũng cĩ hiều nde ngiễn cơn đã dit ế chế qo các iất bị dự nghiệm vặt i phổ thơng ghép nỗi mấy tính và ứng đụng trong giảng day vật lí THPT

“Các cơng trình của các tắc giả đã ứng dụng hiệu quả kỹ thuật ghép nối máy tính cho các

"bộ TN vật Ii, ning cao độ chính xác dữ liệu thu thập và tạo tính mềm dẻo trong xử lý số

liệu, vẽ đồ thị như để tải cắp bộ của tác giá Lê Minh Tân (2012) với để ải “Nghiên cứu

chế tạo bộ cảm biến và thi nghiệm ghép nỗi với máy vi tính trong dạy học vật li ở trường

phố thơn”, trong để tài này tác giả đã thiết kế và chế tạo một số cảm biến và giao điện hếp nỗi nhằm xây dựng một số bộ thí nghiệm như bộ thí nghiệm về các định luật chất khí, bộ thí nghiệm chứng minh biểu thức lực hướng tâm, Bộ thí nghiệm khảo sắt sự phụ thuộc điện trở suất của kim loại vào nhiệt độ, Bộ thí nghiệm về động cơ khơng đồng bộ

3 pha [18]

Biên cạnh đồ, cũng cĩ mội số nhơm ide giã đã ghỉ hình quế trình lâm TM vật

'THPT đưa lên mạng để hỗ trợ GV và HS trong quá trình thực hành thí nghiệm vả trong

day hoe Tuy nhiên, các băng ghí hình chỉ ghỉlại quá trình TN mang ính trình diễn phục

vụ việc giới thiệu chức năng, cơng dụng của thiết bị mà chưa chú trọng tới cách sử đụng khai thác TN đồ tong dạy học từng bài cụ thể cho hiệu quả; hoặc chỉ ghỉ lại một số TN nên chưa mang tính hệ (hẳng,

“Chương “Động học chất diễm” và “Động lực bọc chất điểm" là ai chương mỡ đầu

‘eda phin cơ học vật lí lớp 10 THPT, là phần kiến thức nên tắng cĩ vai trị quan trong

giúp 1S có được những kiến thức cũng như tư đuy để nghiên cửu các chương tiếp theo

“Các hiện tượng về chuyển động tuy rất gắn gửi với kính nghiệm sông của HS nhưng khi lớn về việc xác định vị trí cũng như sự thay đổi vận tốc, lực tác dụng lên vật ở thời điểm

thông đều xây ra rắt nhanh Đã có nhiều phương pháp sử dụng các bộ thí nghiệm khác

‘nhau để xác định tọa độ và thời điểm, lực tắc dung trong các chuyển động và tương tắc của các vật một cách tự động như phương pháp dùng Sng nhỏ giot, phương pháp dùng

cin rung điện, phương pháp đùng đồng hồ đo hiện số Các bộ thí nghiệm nêu trên đã

được sử dụng chủ yêu là đưi dạng thí nghiệm biểu điễn của giáo viên, đồng thời khi sử dung các bộ thỉ nghiệm trên GV và HS mắt kha nhiều thỏi gian cho việc đo đạc, thụ

‘wong quá trình dạy học vật lí là rắt cẩn thiết

“Tôm lại, việc xây dựng và sử dụng các bộ TN ghép nối máy tính và thí nghiệm

"ương tác trên mắn hình phù hợp với mục đích bài học, sẽ hạn chế được các khó khăn

trên đồng thởi nắng cao chất lượng nắm vững kiến thức của HS của chương °Động học

chất điểm” và "Động lực học chất điểm” - vậlí 10 Trung học phổ thông,

2 Tính cắp thiết của đề tài

“Trước yêu cầu phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ sự nghiệp công,

nghiệp hod, hign dai hoá đất nước; trước sự phát triển nhanh chóng của khoa học - công nghệ và khoa học giáo dục; trước nhờng đôi hỏi hội nhập quốc tế, Theo Nghị quyết 29

tang phát iển trí tuệ thể chắt hình thành phẩm chất năng lực công dân, phát hiện và

ồi dưỡng năng khiếu định hướng nghề nghiệp cho học sinh Năng cao chất lượng giáo cdục toàn diện, chủ trọng giáo dục lý tưởng truyền thông, đạo đức, lỗi sống, ngoại ngữ, căng sáng tạo, tự học, khuyển khích học tập suốt đờï” [1]

Như vậy, việc nghiên cứu phương pháp day học nhằm phát huy tính tch cực, phải triển năng lực sáng tạo của HS trong tổ chức hoại động nhận thức và áp dụng những thánh tựu của khoa học, kỹ thuật, sử dụng các thiết bị thí nghiệm và công nghệ thông

ih day hoe Hy học sinh lâm trung tâm (hay day học hướng vào người

“Học đã đối với hành, giảm di í thuyết, tăng cường thực hành và các ứng dụng thực tế” lä vẫn đề cấp thiết

“Tuy nhiên, có thể thấy việc dạy và bọc vặt Íở một số trường THPT hign nay vẫn cön những hạn chế nhất định, học sinh không say mê, tích cực học nối chung học vật lí nói riêng khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh thực sự còn nhiễu,

kẻm, chất lượng dạy và bọc chưa đáp ứng được yêu cầu của thời kỉ mới, trang thiết bị

thí nghiệm phục vụ dạy học không đồng bộ, còn thiểu thốn các loại thiết bị thí nghiệm

li chưa được chú trọng sử dụng ding mức, giáo viễn chưa sử dụng hiệu quả các thí nghiệm đễ tạo điều kiện cho HS tư duy và đễ xuất giã thuyết trong giai đoạn hình thánh kiến thức Điều này đã khiến học sinh thụ động trong quá trình bọc tập, ảnh hưởng đến

chất lượng dạy hoc

‘Vat li là một môn khoa hoe gin li

gắn với thực tế vã vai trò của TBTN là không thể thiểu Chính vì vẫy trong day he vit xiệc nghiên cứu khai thác và sử dụng hiệu quả các thí nghiệm (thí nghiệm ghép nổi

"máy tính và thí nghiệm tương tác trên mản hinh) là vẫn để hết sức cần thiết

"Những phân ích rên cho thấy: Việc nghiên cứu xây dựng các thí nghiêm (thí nghiệm thật ghép nổi máy tính, thí nghiệm tương tác trên màn hình) và vẫn đụng phương,

pháp dạy học giải quyết vẫn dé để soạn thảo tiền trình dạy học các kiến thức của chương

động học chất điểm và động lực học chất điểm, trong đỏ có sử dụng các bộ thí nghiệm

đã xây đựng theo hướng phát hy tính tích cực, phát triển năng lực sắng tạo của HS lã

khoa vật lí trường ĐHISP TP HCM, căn với các thiết bị hiện đại (máy tính, các cảm biển và phần mềm), đồng thời cung cắp cho giáo viên, học inh, sinh viên có được tả liệu tham khảo về qui trình sử dụng, kỹ năng thao tác với thiết bị thí nghiệm ghép nổi với mắy v dung phin mém phn tich bang hinh (video) trong day « học vật lí ở trường ĐHSP và ở phổ thông

., Miụe tiêu nghiên cứu

sử

~_ Thiết kế các thí nghiêm (bao gồm thí nghiệm thật ghép nối với máy vi tính thí

cquan đến kiễn thức chương “Dong học chất

động nhận thức tích cực, sắng tao cia học sinh

.4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

41 Cách tiếp cin

— _ Tìm hiểu các đặc điểm và hoạt động của cảm biến chuyển động, cảm biển Photogate,

cảm biển lực không đây WDSS, bộ ghép nối giao tiếp mini LabQuest và phần mễm,

xử lý dữ liệu Logger Pro

—_ Nghiên cửu cấu trúc nội dung sách giáo khoa vật li 10 chương động học chat điểm

và động lực học chất điểm từ đố đưa ra mục đích xây đựng thí nghiệm cho bai hoc

—_ Nghiên cứu lí luận dạy học hiện đại, các phương pháp day học tích cực hình thức cây bcnhm tíng coồngh áchcc sáng tự củn bạch ong tp

—_ Nghiên cứu cơ sở lí luận sử dụng các phương tiện dạy học, dụng cụ thí nghiệm trong

dạy bọc vật li, các loi thí nghiệm dùng trong dạy học vậtlí nhằm phát huy tính tích

cực, sáng tạo của học sinh

4.1 Phương pháp nghiên cứu

~_ Phương pháp thực nghiệm: Tiền hành lắp rắp các thí nghiệm trong phòng thí

igm dé đo đạc, xử lý số liệu, biểu diễn, vẽ đỏ thị và nhận xét giá trị

trong chương động học chất điểm và động lực học chất điểm - vật

$ Đối tượng và phạm vì nghiên cứu

$.I Đối tượng nghiên cứu

Nội dung và phương pháp dạy học các kiến thức chương “Động học chất điểm”

và “Động lực bọc chất điểm” ~ Vật lí 10 THPT Mỗi quan hệ giữa thiết bị thí nghiệm (các cảm biển siêu âm, cảm biến lực, công quang điện) với quả trình lĩnh hội trí thức trong quá trình đạy học chương “Động học chất điểm” va "động lực học chất điểm”

Vat it 10 THPT

VĨ nghiên cứu

Nghiền cứu xây dựng và sử dụng các thí nghiệm bao gồm thí nghiệm thật ghép

nhằm nắng cao hiệu quả

"Nghiên cửu các nguyên í hoại động của các thiết bị thí nghiệm (các cảm biển: cảm biến chuyển động cảm biến lực, cổng quang điện) ghép nối máy tinh, phan mém

Logger vi li luận dạy học vật lí THPT

— _ Nghiên cứu việc sử đụng các thí nghiệm đã thiết kế trong dạy học các kiến thức

chương "Động học chất điểm” và “Đồng lực học chất

khoa học uận của việc phát triển khả năng sáng tạo của HS trong quá trình dạy học là

s hiễu biết những quy luật của sự sảng tạo khoa học tự nhiên V.Œ Razumdpxki it

ra một quả trình sắng tạo khoa học dưới dạng một chủ trình gồm cỏ $ giai đoạn chính sau (hình 1.1.) 22]

inh 1.1 Sơ đồ ehw trình sáng tạo khoa học

“Tứ sự khái quát hỏa những sự kiện đi đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng (đŠ xuất giá thuyết) 'Từ mô hình đẫn ra các hệ quả lý thuyết, rồi từ hệ quả lý quả đự đoán th giả thuyết trở thành chân lý khoa học, một định luật, một thuyết vật lí

và kết thúc một chu trình Những hệ quả như thể ngày một nhiều, mở rộng phạm ví ứng

đụng của các kết luận đã thu được Cho đến khi xuất hiện những sự kiện thực nghiệm

mới không phủ hợp với lý (huyết đã có thì đến lúc phải chỉnh sữa lý thuyết cũ, xây đụng

được, trên cơ sở xem xét sự phủ hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm Các trí thức về thực

tế được xem là các mô hình hợp thức đạt thực tế đó, Quả trình nhận thức khoa

"học là qui trình xây dựng, hợp thức hóa mô hình

Tiến trình khoa học nyết vấn đề:

~ (Đô bởi im kiếm xây đựng kiến thức) VAN DE

"Dữ kiện cần sử dụng, để đi tìm câu trả lời

cho vẫn để đặt ra

Dữ kiện can sử dụng, để đĩ tìm câu trả lời cho van đề

đặt ra, nhờ suy luận, TN, quan sát

BANG QUAN SAT-

cđơng kiến thức vật kết hợp với yêu cu tổ chức hoạt động nhận thức sing tạo chơ học

sinh bằng cách tổ chức các tỉnh huồng học tập thích hợp, có thé thực hiện theo tiến trình

day bee: [11]

~_ Đề xuất vấn đề:

~_ Suy đoán giải pháp

—_ Khảo sắt lí thuyết và thực nghiệm

—_Kiễm tra xác nhận kế quả và vận đụng

-# Đề xuất vẫn đề: Trước hết, tạo ra cho học sinh một tỉnh huồng vặt lí mỡ đã phất từ hực tiễn, hoặc từ khảo sắt các mô hình kiến thức đã có vš nhiệm vụ cần giãi cquyết này sinh nhu cầu tm hiển một vẫn để côn chưa biết, về một cách giải quyết thông có sẵn, nhưng hi vong có thế tìm tôi, xây dựng được và diễn đạt nhu cầu đó

-* Suy đoán giải pháp: Dễ giải quyết vin đề đặt ra, từ điểm xuất phát cho phép đi tìm Tời giải: chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hãnh được để đi tới cái cản tim; hoặc

phỏng đoán các biển cổ (hực nghiệm có thể xây ra mà nhờ đó có thể khảo sắt thực

nghiệm để xác định được vấn để cần tìm

Khảo sắt thuyết hoặc thực nghiệm, vận hành mồ hình tra kế luận logc về ái cần tìm hoặc có thể thiết kế phương án thí nghiệm, in hành thực nghiệm, thú lượm các dữ liệu cằn thiết và xen kẽ, út ra kết luận về vẫn để cằn tìm hiểu Kiểm tra, vận dụng kết quả: xem xét khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm

sự phủ hợp của lí huyết và thực nghiệm Xem xét sự cách biết giữa kết luận có được

chấp nhận kết quả tìm được khi có sự phù hợp giữa lí thuyết vả thực nghiệm hoặc

thành mô hình xuất phát khi chưa có sự phù hợp giữa lí huyết và thực nghiệm, nhắm tiếp tục tìm tôi xây

“Trong quá trình day học Vật lí ở trường trung học phổ thông GV cẳn phải biết vận

cdụng các quan điểm của li luận dạy học hiện đại theo chiến lược dạy học giải quyết vẫn

để cho từng kiến thức trong từng bái học cụ thể dựng điều cần tìm

1.2 Tínhtúch cực nhận thức của học sinh trong học tập Tính ich eve (ETC) là một phẩm chất vốn có của con người rung đồi ng xã hội Hình thành và phải triển TTC xã hội là mộ trong các nhiệm vụ chủ yêu của GD, Có

thé xem TTC như là một điều kiện đồng thời là kết quả của sự phát triển nhân cách

trong qué trinh GD

Tinh tích cực học tập:

TIC trong hoạt động học tập Li TTC nhộn thức, đặc mang ở Khổi vong hiểu hổ, cổ

“gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quả trình chiếm nh trì tức

TIC hoe tập biểu hiện ở những dầu hiệu như: hãng hái trả lời các cau hoi của GV, bỏ

nêu thắc mắc, đôi hỏi giả thích cặn kế những vẫn để chưa đồ rõ; chủ động vẫn dụng kiến thức kĩ năng để nhận thức vẫn đỀ mới: tập trung chỗ ý vào vẫn để đang học: kiên trĩ hoàn thành các bài tập, không nàn lòng troớc những tỉnh huỗng khó khăn,

“TTC học tập được phân chia thành các cắp độ từ thấp đến cao:

"Bắt chước: Gắng sửc lâm theo các mẫu đã có của thấy, của hạn Tâm tối: Độc lập giải quyết vẫn đề đưa ra tìm kiểm các cách giải quyết khác nhan về

~ Day hoe thing qua tổ chức các hoại động học tập của HS: Trong PPTC, người học

là đối tượng của hoạt động day, đồng thời là chủ thể của hoại động học được cuỗn

"hút vào các hoạt động học tập do (2V tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phả những điều mình chưa rõ chữ không phải thụ động tiếp thu những tr thức đã được GV sắp đặt

~ Day: hoe chit trọng rèn luyện phương pháp tự học: Theo cách này quả trình dạy học cần rên luyện cho người học có được plương pháp, kỹ năng dhói guen, chỉ tự học

“Qua đổ tạo cho họ lòng ham học, khơi đậy nội lực vốn có trong mỗi người, kết quả bọc tập sẽ được nhân lên gắp bội

"

Kết hợp đánh giá của thủy với đánh giá của trò: Theo cách này, GV phải hướng

A i pli yg fe lh oi am Aik ila san A ks A

cách học, thay cho việc GV git de quyền đánh giá

Tom lạ ữ dạy vã học thụ động sang dạy và học tích cực, GV không côn đồng vai trỏ đơn thuần là người truyền đại kiến thức mã trổ thành người hide A sổ chức, lướng

dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhỏm nhỏ để HS tự lực chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ động đạt các mục tiêu kiến thức, kỹ năng thái độ theo yêu cầu của chương trình 'GV thực hiện bài lên lớp với vai trỏ là người gợi mở, động viền cổ vẫn, trong tai trong

các hoạt động tìm tòi, tranh luận của HS

1-3. Tổ chức hoạt động nhận thức vật í cho HS trong đạy học GQVD .Dựy lọc giả qoết nắn đễ dưới đọng chưng nhất lätoờn bộ các hành đợng nhẹ

tổ chức các tình huéng có vẫn dé, biéu đạt (nêu ra) các vấn dé (tập cho HS quen dẫn để

tự lầm lấy công việc này) chủ ý giáp đỡ cho HS những điều cần thất dé GOVD kiém kiến thức đã tệp thu được

Khái niệm "vẫn đỀ" dùng để chỉ những khô khăn, nhiệm vụ nhận thức mã học sinh Không thể giải quyết được chỉ bằng những kinh nghiệm sẵn có, mã đối hồi họ cố

uy nghĩ độc lặp sing tạo và kết qu lã sau khi giải quyết vẫn đề th họ thu được kiến thức, kĩ năng và những năng lục mới Vẫn đề ở đây chứa đựng cầu hỏi nhưng đỗ là câu hỏi về một cái chưa biết, câu tả lõi là một cái mới phải tìm tôi sáng tạo mới xây dựng được

*Tình huống có vẫn để" là một tỉnh huéng xuất hiện vẫn đề, gợi ra cho HS những khỏ khăn vẻ lý thuyết hay thực tiễn mả họ thấy có nhu cầu, mong muốn giải quyết, tự thấy mình có khả năng tham gia giải quyết nhưng không phải ngay tức khắc

bằng một thực giải, mã phải trải qua quả trình tích cực suy nghĩ, tim tôi cách giải qu thích hợp

Lĩnh huống có vắn dễ phải là nh huỗng thỏa mẫn các điều kiện sau:

ổn tại một vấn để, tức là tổn tại một khó khăn đổi với học sinh

~_ Gợi nhu cẩu nhận thức, tức là học sinh ý thức được khỏ khăn, nhận thấy có như cầu

¡ giải quyết vấn đề đặt ra

~_ Khơi đậy niễm tin ở khả năng bản thân, tức là khó khăn vữa sức với học sinh

tìm

Có thể nói day hoe GQVD là cách thức, con đường mã giáo viên áp dung trong, xiệc dạy học nhằm phát triển khả năng ỉm tôi, khám phi độc lập của học sinh bằng cách

chuỗi tình huống có vắn dé và định hướng học sinh giải quyết các vấn đề học tập đó

1-4 Sứ dụng hiệu quá thí nghiệm trong tếo trình dạy học giải quyết vấn đề Trong li luận đạy học khái niệm về thí nghiệm vặt lí có nội dung như sau: 4£ nghiêm là một phương pháp day học vất lí Đó là cách thức, là biện pháp chức các oat ding day - học của người GV thể hiện qua sự công tác giữa GE và HS trong quả trình day học nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong việc truyễn thự, lĩnh hội vất í à rên luyện kĩ năng, kĩ xáo thực hành

đích đã đề ra, tính thận trọng trong việc thu thập các sự!

phát triển khả năng quan sát của HS, tư đuy vật lí

L.á.1 Chức năng thí nghiệm

Trong day học vật i, thí nghiệm đóng một vai trỏ rất quan trọng, dưới quan điểm

lí luận đạy học vai trò đó được thể hiện những mặt sau:

Thi nghiệm có thễ được sử dựng trong tắt cả các giai đoạn khác nhau của tiến

“rình đạy học: Thí nghiệm vật í có thể được sử dụng trong tắt cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy học như để xuất vẫn để nghiên cứu, giải quyết vẫn đễ (hình tăng kĩ xảo của HS,

.* Thí nghiệm gép phầm vào việc phát triển toàn diện học sinh: Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học góp phẫn quan trong vảo việc hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của HS, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học ‘Trude hét, thi

nghiệm là phương tiện nhằm góp phần nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện

kĩ năng, kĩ xảo vật í cho HS Nhờ thí nghiệm HS có thể hiểu sâu hơn bản chất vật lí ccủa các hiện tượng, định luật, quá trình vật lí được nghiên cửa và đo đó có khả tăng vận đụng kiến thức vào thực tiễn của HS sẽ nh hoạt vả hiệu quả hơn -#_ Thí nghiệm là phương tiện gúp phần quan trọng vào việc giáo đạc Ñ thuật tổng

“hợp cho học sinh: [loạt động dạy học không chỉ dững lại ở chỗ truyễn thụ cho IS những kiến thức phổ thông cơ bản đơn thuần mà còn chủ trọng làm thể nào tạo được

điều kiện cho IIS tiếp cận với hoạt động thực tiễn bắng những thao tắc của chính bản thân họ Trong day hoe vit í, đổi với những bai day có thí nghiệm thi GV cần

định hướng HS tiếp cận và thực hiện các thí nghiệm Có như vị

cm thụ nhận được sẽ vững vàng sâu sắc hơn và rèn luyện cho các em sự khéo léo chắn tay, khả năng quan sát tinh tf mi hon va chính xác hơn, đẳng thời khả năng

"hoạt động thực tiễn của HS sẽ được năng co

-%' Thí nghiệm là phương tiện Äích thích hửng thá học tập của học sinh: Chính nhờ thí nghiệm và thông qua thí nghiệm mã ở đỗ HS tự tay tiễn hãnh các thí nghiệm, các

‘em sẽ thực hiện các thao tác thí nghiệm một cách thuần thục, khơi đậy ở các em sự cao hơn là hình thành nên những ý tưởng cho những thí nghiệm mới Thông qua thí

nghiệm, nhờ vào sự tập trung chú ý, quan sắt sự vật, hiện tượng có thể tạo cho HS

đ%y han ích tìm hiễu những đặc tỉnh, quy luật diễn biển cân hiện tượng đang quan

thí nghiệm, chủ ý kĩ thí nghiệm để đưa ra những kết luận những nhận xét phủ hợp

-+ Tải nghiệm là phương tiện tỗ chức các hình thức hoạt động của học sinh: Thi nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức lảm việc độc lặp hoặc tập thể qua đó góp phản bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS Qua thí nghiệm đời hỏi HS phải

tính cộng đồng vả có trách nhiệm trong công việc của các cm

.+' Thí nghiệm vật tí góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình vật lí:

“Thí nghiệm vặt í góp phẫn đơn giản hoá hiện tượng, tạo trực quan sinh động nhằm

hỗ trợ cho tư duy trừu tượng của HS giúp cho HS tư đuy trên những đổi tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang điỄn ra trước mắt họ Thí nghiệm vật lí góp

phản làm đơn giãn hoá các hiện tượng, lảm nổi bật những khía cạnh cẳn nghiên cứu

của từng hiện tượng và qu nh vật lí giúp cho HS đễ quan sát, dễ theo dõi và để tiếp thu bài

1-43 Nhềng yêu củu cơ bản kải sử dụng thí nghiện trong gid hoe vt i

~_ Thí nghiệm cằn ngắn gọn hợp i và cho kết quả ngay

~_ Thỉ nghiệm phải gắnliền với bài ạy,thí nghiệm phải xuất hiển đồng lúc trong tiến

trình dạy học, đồng thời kết quả thí nghiệm phải được khai thác cho mục đích day

học một cách hợp lí, lögic và không gượng ép

— _ Thí nghiệm biểu điễn phải hắp đẫn và đủ sức thuyết phục

~ _ Thí nghiệm biểu điển phải đảm bảo cả lớp quan sắt được Néu cẳn thiết có thể sử cdụng các phương tiện kĩ thuật, như: Carnera, đền chiếu, Projeclor, máy vì tính, mân hình ii để hỗ trợ và phông to

~_ Thí nghiệm phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, tính sơ phạm vả phải đảm bảo an toàn 1.4.3 TN ghép nổi MVT trong DH Vật lí

“rong các TN vật lísử dụng vào dạy học ở trường phổ thông, MVT dược sử đụng như một công cụ sơ phạm, với nhiễu mục đích dạy học khác nhau Việc sử dụng my ví tình có khi chỉ là một công cụ đơn thuần đễ đo các đại lượng vật lí như thời gian, quảng

đường vận tốc, gia tốc, lực, áp suất nhiệt độ, điện trở, điện áp Tuy nhiền đổi với các

nhà sư phạm, MVT có thể hỗ tre TN các mặt sau:

— _ Thu thập và lưu trữ số liệu: MVT có thể thu thập số liệu thực nghiệm đưới nhiều cdạng khác nhau, có thể ghỉ lại rất nhiễu giá tị đo trong cùng một thời gian ngắn, các phép đo được tiến hành tự động ở những nơi, những lúc mã con người không thể trực tiếp đo đạc, quan sát được Những số liệu thụ được ghỉ vào máy tính thánh các tập tn dữ liệu và sẽ được sử dụng lại khi cần

—_ Xử lý số liệu: Các phần mềm chuyên dụng có khả năng xử lý các số liệu đo được trong TN theo nhiều cách khác nhau như nội suy, ngoại suy các giá trị cần tìm hoặc

—_ Biểu diễn số liệu: Nhờ khả năng đồ họa nh hoại MVT có th biểu diễn số liều đưới nhiều dạng khác nhau như đồng hồ đo hiện số thời gian đồng hồ đo độ di, đo cường

449 dòng điện, do vận tốc, do gia tc biểu diễn đồ thị hay biểu đô thời gian thực (là những đồ thị được vẽ gẵn như đồng thời với phép do sé liệu) Một số phần mề

éu diễn số liệu đưới dạng các phần tử đồ họa như véc-tơ vận tốc, véc- tơ gia

tốc ve ơ lực các đối tượng thật và những hình ảnh chuyển động,

"Như vậy, máy tĩnh không chỉ hỗ trợ TN mà còn hỗ trợ GV và HS trong quá trình

'hoạt động nhận thức Tùy thuộc vào mục tiêu nội dung dạy học cụ thẻ, phương pháp và

hình thức tổ chức dạy học của GV mã MVT có thể được sử dụng để hỗ trợ các TN vật

—_ Sử dụng mô phông rong dạy học vật

~_ Sử đụng MVT trực quan hóa các TN vậtlỉ ruyễn thẳng, khổ quan sắt

1-4-4 Thí nghiệm tương tắc màn hình trong DH vét li

“Thí nghiệm tương tác màn hình lä loại thí nghiệm cho phép học sinh tương tắc với

đối tượng nghiên cứu trên màn hình máy vì únh Nổ bao gồm các phẫn mềm thí nghiệm

‘va cic thi nghigm ghép nối với máy ví tỉnh Dặc điểm “có tỉnh tương tác” của thí nghiệm

tương tác min bình được thể hiện ở chỗ: Khi sử dụng các tỉ nghiệm có tính tương tác,

dối tượng nghiễn cứu theo sắc mục đích, trình tự nghiền cứu iêng của mình vã nhận được các kết quả tương ứng,

theo thời gian thực DẺ các thí nghiệm tương tác mản hình có được đặc điểm trên thì thí

nghiệm đó hay một phần của nó phải l sản phẩm sông nghệ thông tín đựa trên lập trình

và nó phải thực hiện được những chúc năng sau [I7]:

—_ Trảnh bảy trước học inh đối tượng nghiền cửu (các quả tình hay hiện tượng vật Í)

1-4-5 Quy trình xảy đụng và sử đụng TN trong day hoc vat

145.1 Quy tinh xdy dmg TN trong day hoe vit li

Vige xdy dựng các TN bao gồm các quá trình thiết kể, chế tạo TN mới, cải tiến, hoàn thiện các TN đã có sao chơ chúng thỏa mẫn được các yêu cẫu về mặt khoa học

kỹ thuật và yêu cầu về mặt sư phạm đổi với các thiết bị TN

'Yêu cầu về mặt khoa học = kỹ thuật

Tạo ra hiện tượng rõ rằng, điều khiển được các yếu tổ tác động Các số liệu thu

nhập từ TN đảm bảo độ chính xác chấp nhận được ớ trường phổ thông Chất lượng vật liệu dùng để chế tạo TN đảm bảo tuổi thọ cao và độ bền chắc Quá trình chế tạo TN cần

áp dụng các thành tựu công nghệ mới của khoa học - kỹ thuật

“Các TN cần đơn giản: số chỉ tết không nhiều cấu lạo gọn, t hỏng, dễ sửa chữa,

dễ dàng vận chuyển và bảo quản

“Cẩn thiết kế, chế tạo các bộ "IN vật i sao cho có thể làm được nhiễu TN không,

chí ớ một chương, một phần mã còn những phần khác của chương trình vật lí, không

phai chi vi lý đo kinh tế mà còn cho phép HS không tốn nhiều thời gian nghiền cứu tác dụng, cách sử đụng các chỉ iết của TN, giúp HS dễ đàng thực hiện được các TN, tận

sự liên kết giữa các kiến thức đã học

“Thời ghm chuỗn bã các TN không đổi bồi nhiễu, để đăng tập hợp; (hay đổi các: chi tt, thao tác bằng tay không phúc tạp có thể lắp rép từng bước va chic chin

“Các TN có thể được sử dụng ở nhiều giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học: tao tình huồng có vẫn đề, hình thành kiến thức mới, cũng cổ và vận dụng kiến thức

“Các TN phải hỗ trợ được quá trình nhận thức tích cực, sáng tạo của HS, nhất là trong giai đoạn phát hiện vẫn dé cần giải quyết, hỗ trợ việc xây dựng giả thuyết để kiểm tra giả thuyết hoặc để kiểm tra hệ quả suy được từ giả huyết

“Các TN phải đảm bảo các yêu cầu về mỹ thuật: Các đường nét, hình khối cân xong, kổi lượng không qu nặng, màu ắc lim nỗi bật được ede cit quan tee, Riêng đối với „ các thiết bị clin có kích thước đủ lớn, bổ trí TN sao cho

HS toàn lớp quan sắt được biểu diễn của hiện tượng điễn ra trong TN

(Quy trình xây dựng TN trong dạy bọc Vật lí [12]

— _ Quả trình xây dựng TN có thể được tiến hành thco các giai đoạn sau:

— _ Xác định nội dung kiến thức, kỹ năng mà HS cần có được rong quả trình học tập

— _ Xác định các TN cần tiến hành rong dạy học nội dung này

~_ Tìm hiểu tỉnh hình thực tiễn các TN để xác định được hiện nay đã có những TN nào

đã được sử dụng? Việc tiến hành các TN này có những ưu nhược điểm gì? Có đáp

ứng được các yêu câu đã nêu trên không nhất là yêu cầu đối với việc dạy học phát

huy tính tích cục, phát triển năng lực sáng tạo của HS

đoạn nghiên cứu này đi đến kết luận: một số TN đã có sẵn vá đáp ứng được các

yêu cầu đạy học; cũng đã có một số TN mà việc sử đụng các TN này chưa phát huy

la HS, cần cải tiến hoàn thiện; không

có TN nào để tiến hành

đáp ứng nhu cằu dạy học) và nghiên cứu thiết kế, chế tạo TN mới thì trong cả bai trường thựp các TN phải đâm bảo được yêu cầu về mặt khoa học — kỹ (hot và yếu cầu VỆ mặc

Ề trong quá trình sử dụng nhằm bỏ sung hoàn chỉnh TN

“Sản xuốt TN trẫu, soạn ti iệu hướng dẫn, tình Bộ giáo dục và đão tạo duyệt để cố thỄ sản xuất hãng loạt và trang bị cho các trường phổ thông

145.2 Quy trinh sử dụng TN trong day học vật lí

‘TN Vt Ii muỗn phát huy đầy đủ các chức năng của nó trong quá trình dạy học

cần phải tuân theo một số yêu câu về mặt kỹ thuật và về mặt phương pháp day boc

việc sử dụng TN trong dạy học vật

—_ Xác định rõ lôgic của tiến trình dạy học, trong đó việc sử dụng TN

phận hữu cơ của quá trình dạy học, nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiền

trình nhận thức Trước mỗi TN, phải đảm bảo cho HS ý thức được sự cần thiết của

TN và hiểu rõ mục đích của TN

“Xác định rõ các thiết bị TN cin sit dụng, sơ đồ bổ trí chúng, tiễn trình TN (để đạt được mạc dich TN cần sử dụng những thiết bị nào bổ trí ra sao, tiến hành TN theo

những bước nào, cần quan sát, đo đạc cái gì), không xem nhẹ các TN đơn giản

— ` Đăm bảo cho HS ý thức được tỡ rằng vả tham gia ích cực vào tất cả các giá đoạn

—_ Thử nghiệm kỹ lưỡng mỗi TN trước giờ học, đảm bảo TN phải thành công (hiện tượng xây ra phải quan sắt được rõ rằng, kết quả đo có độ chính xác chấp nhận được)

~ _ Việc sử dụng các thiết bị TN và tiến hành TN phải tuân theo các quy tắc an toản 'Quy trình sir dung TN trong day học Vật lí

'# Giai đoạn 1: TN được sử dụng làm xuất hiện vấn để cin nghiên cứu Trong giai đoạn làm xuất hiện vấn để cần nghiên cứu ở 11S, GV c6 thé sir dung TN theo các

18

"Bước I: GV mô tả hoàn cảnh thực tiễn tạo nên một vẫn đề lôi cuỗn HS và yêu cầu HS

cdự đoản hiện tượng có thể xây ra

'Rước 2: GV làm một TN hoặc GV cho IIS làm một TN đơn giản để HS thấy được hiện

tượng xảy ra không phù hợp với đự đoán của minh

Bước 3: GV hướng dẫn HS phát biểu vấn để của bài học Căn cử vào tình độ của HS,

"vào nội dung bài học mà GV lựa chọn vả đưa ra mức độ thích hợp nhằm yêu cầu HS tự lực phát biểu van đề của bài học

.# Giai đoạn 2: TN được sử dụng để hỗ trợ việc đề xuất giả thuyết của HS Trong giai

đoạn này TN được sử dụng theo các bước sau:

Bước |: GV yêu cầu HS đề xuất giá thuyết đỄ nêu nguyên nhân của vẫn đề đã được phát bigu 6 giả đoạn trước HS có thể đề xuất giả thuyết đựa trên một số gợi ý như:

~_ Dựa vào sự ign tướng tới một kính nghiệm đã có

~_ Dựa trên sự tương tự

— Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mã dự đoán giữa chúng có mối quan hệ nhân quả

— _ Dựa trên nhận xét thấy hai hiện tượng luôn luôn b

đồng thời, căng tăng hoặc

cùng giảm mà dự đoán về mỗi quan hệ nhân quả giữa chủng

—_ Dự đoán về mỗi quan hệ định lượng

Bước 2; Nếu HS vẫn không để xuất được giá thuyết thì GV sẽ tiến hành một TN để cung,

cắp thêm cho HS mối liên hệ giữa một số địa lượng trong hiện tượng đang nghiên cửu, giúp HS khái quất được những kết quả quan sát được để đưa ra đự đoán

« dogn 3: TN được sử dụng để kiểm tra giả thuyết hoặc kiểm tra hệ quả được suy

atử giả thuyết ĐỂ rất ra hệ quả từ giả thuyết, GV hướng dẫn HS suy luận lý thuyết

Trong giai đoạn này có thể không cẩn sử dụng TN Trong đề xuất phương án TN

idm ưa giả (huyết hoặc hệ quá được suy ra từ giả thuyết, HS phải suy nghĩ, tìm tôi

Lm ra phương hướng giải quyết vẫn đề Trong giai đoạn này, (V nht thiết phải

sử dụng các TN Quy trình sir dung TN cia GV trong giai đoạn này có thể theo các

mà họ cần tiến hành TN kiểm tra về gợi cho HS

nhớ lại những kiến thức, kinh nghiệm có liên quan

Bước 2: GV tổ chức cho HS để xuất các phương án TN để kiểm tra ii thuyết hoặc hệ

“quả suy rat giả thuyết

Bước 3: GV tổ chức cho IIS trao đổi, phản tỉnh khá thi của mỗi phương án và chọn ra

hương án có nhiễ triển vọng nhất

Bước 4: GV hướng dẫn HS lựa chọn thiết bị TN, bé trí dụng cụ TN, dự kiến tiến trình

TTN GV bỗ sung, điều chỉnh một số chỉ tết cần thiết tang thêm hiệu quả của hit bị

(ich I: GV giao cho MS nhiệm vụ sử đụng

“TN khác hoặc phải sử dụng thiết bị TN có sẵn để tiền hãnh TN 'Cách 2: GV giao cho HS nhiệm vụ chế tạo đụng cụ TN vả tiến hành TN với nó

Trong hai cách sử dạng TN ở giai đoạn vận dụng kiến thức, GV cỏ thể tổ chức hoạt động của HS dựa theo một số dạng hướng din cụ thể:

~_ GV cho HS những dung cụ TN cần thiết, néu các bước tiễn hành TN và yêu cầu HS

tiến hành TN theo các bước này rồi giải thích các kết qua TN

—_ GV cho HS những dụng cụ cẳn thiết, nêu các bước tiễn hành TN và yêu cầu HS dự

đoán kết quả TN, rồi mới lâm TN kiểm tra

= GV cho HS những đụng cụ TN cần thiết và yêu cầu HS thiết kế tiến trinh TN để đạt

được mục đích đ ra

LHS ty lựa chọn dụng cụ có sẵn, lập tiền trình TN (gồm bố trí, các bước tiến hành TN,

đo kết quả, sử lý kết quá đo) để đạt mục dich dé ra

Việc sử ng TN heo cá hai cách đã nêo không đơn thun đi dênhính TN với

là sự vận dụng máy móc các kiến thức, kỹ năng đã biết mà p

Trong giai đoạn vận dụng kiến thức GV có thẻ lựa chọn cách sử dụng thiết bị

“TN trên cơ sở các yêu cầu về nội dung kiến thức kỹ năng cần đại được ở HS, trình độ

Bước 1: GV giao cho HS nhiệm vụ sử dụng TN để giải quyết vẫn đề đặ ra Bước 2: GV tổ chức cho HS thảo luận để lựa chọn, thiết kể, chế tạo dụng cụ TN, lập

kế hoạch TN

Bước 3: GV hướng dẫn HS tiến hãnh TN, thụ thập vã xử lý kết qua TN

“Trong bốn giai đoạn của quy trình sử đụng TN trong dạy bọc vật li, TN đồng vai trỏ quan trọng nhất ở giai đoạn kiểm tra giá thuyết hoặc kiểm tra hệ quả được suy ra từ giả thuyết Việc kiểm tra tính đúng đẫn của giả thuyết hoặc kiểm tra hệ quả suy ra lừ giả thuyết đôi hỏi HS (đưới sự hướng dẫn của GV) phải xây dựng được phương án TN đã

y dưng

Qua trình sử dụng TN theo các giai đoạn này không những tạo vả duy trì hứng

thủ ở HS, rên luyện cho HS kỹ năng đưa ra dự đoán và kỹ năng đề xuất phương in TN kiểm tra mã côn tạo điều kiện rên luyện kỹ năng thực hành cho HS,

1.4.6 Sử dụng thí nghiệm trong các giai đoạn của tiến trình dạy học GQVĐ

trình xây dựng kiến thức theo con đường lý thuyết của kiểu dạy học GQVĐ

ny sinh vẫn để cần gi quyết sắn di km mắt phát

“TA ca tình sgiệm Ti do toyện

3 Phát Mện vấn đồ cần Tan h tàng DI TẾ lan isrdaguillrysng

[ 5 Giá quyết sân gề

sa oak And gs Ranh: wees cone:

ohh vit hn ed iT ys “Thực hién TN: Lip ke boạch TN, apse ta da dsssb th thip vi ir các dữ liệc TNE aii két gud

Đổi chiếu kết quả TN với ết quả rữ ra từ suy loậnlý tuyết, Có 2 hả năng xây - Nếu kết quả TN phà bợp với kết qu đã tìm được ừ suy loi lý tuyết hi kết quả này ở thành thức mới

- NÊu kế quả TN không phà hợp với kết qui đã im được từ suy loận lý đuyếtìcẳn kiểm tra li

cu kình TN và quả tỉnh suy lon ừ các kiến thức đã biết Nêu qui ình TN đã dăm bảo điều kiện Sse tì hàng hạ lien mn aT at tới, Quá tỉnh kiểm tranh đúng đẫn của giá tuyết này sau đồsẽdẫntới ên thức mới Seago ating Tid ic vn dg i lain cho ay abn [Nig kgm thc in dong hc du niy niu Ki là rường hợp ria teu bop gii họ của kiến lức mới Qua độ, phạm: kiến thức đã vận đọng lúc đẫu được chỉ ra

(Céc giai đoạn của tiến trinh xây dựng kiến thức theo con đường thực nghiệm của kiểu đạy học phát hiện và giải quyết vấn để :

"TN be thé ndo, thụ thấp đồ điệu định

TN

“Mônh 1.4 Khái quải tiển trình xây dựng kiến thức theo con đường thực nghiệm của liễu

tec phic it quod *

Ty vào điều kiện thực tế về thời gian, về đổi tượng học sinh nội dung bài học và cơ

sở vật chất cụ thể mà GV sử đụng thí nghiệm vào một hay nhiễu giai đoạn khác nhau

nh dạy bọc PHI & GQVD sao cho phú hợp nhất Trong từng giai đoạn, việc

xử đọng thí nghiệm được trình bày như sau:

Giai đoạn 1: Thiết bị thí nghiệm được sử dụng làm xuất hiện vấn để cẳm nghiên cứu 'Việc tạo ra tỉnh huồng có vẫn để có thể xây dựng theo nhiều cách, nhiều biện pháp khác

nhau tuý vào từng nội dung kiến thức Một trong những biện pháp đỏ chính là việc sử cđụng thí nghiệm mở đầu, biện pháp mã lâu nay đa số GV gần như lãng quên hoặc thực

liện chưa có hiệu quả Việc khai thác các thí nghiệm nhằm tạo ra tình huống có vấn để

là một thể mạnh rắt cân được phát huy Sử dụng thí nghiệm mở đầu để tạo ra tình huồng,

có vấn để tạo ra sự hứng thú, thu hút sự chủ ÿ đổi với HS, đặt HS vào những tình huồng

có vẫn đề và làm cho HS tích cực, chủ động trong việc tìm hiểu giải quyết vấn đề Khi

sử dụng thí nghiệm trong giai đoạn này, GV cần chú ÿ phải làm thể nảo để thông qua

thí nghiệm gây được cho HS sự ngạc nhiên, tạo ra được những sự khó khăn nhất định

"vẻ mặt nhận thức đối với vẫn dé đặt ra, HS chưa biết cách giải thích hiện tượng, sự vật

Tình buồng này kích thích HS tìm tồi cách giải thích hay hành động mới Thông qua thí

nghiệm, HS phải thấy được tại sao những gì các em quan sát được có vé khác với những

dự đoán trong suy luận của chính các em từ đó dẫn đưa HS vào những bài toán nhận thức để HS tích cực hoạt động hơn, coi việc giải quyết vấn đề tiếp theo như một nhiệm

'vụ mà chính các em tự đặt ra, đồng thời tạo cho các em một niềm vuï nhận thức mới: Trong giai đoạn này GV có thể sử dụng thí nghiệm theo các bước sau:

= GV đưa ra một tình huồng thực tiễn tạo nên một tình huồng có vẫn để và yêu cầu HS cđự đoán hiện tượng có thể xây ra

~ _ GV có thể thực hiện, hoặc cho HS tiễn hảnh một thí nghiệm đơn giản để HS thấy

.được hiện tượng iễn ra không phi hop với dự đoán của mình

= Tis tinh huống có vấn đề đó GV dẫn dắt HS phát biểu vấn để của bai học

‘Vi dy: Trong bài chuyển động thẳng biển đổi đều Mở đầu bài học, CV đặt vấn để bảng cách sử dụng cảm biển Go!Motion để thu thập dỡ liệu và biểu diễn quỹ đạo di chuyển

của người trong hai trường hợp là di chuyển thẳng đầu và đi chuyển nhanh dẫn đều, học xinh dựa vào quỹ đạo đỏ, nhận xét rồi từ đó nấy sinh câu hỏi Vậy quãng đường trong, của

chuyển động biến đổi đều phụ thuộc như thể nào vào các đại lượng vận tắc, thời gian,

và gia tốc chuyển động? Mắi quan hệ giữa chúng nhu thể nào?

“Giai đoạn 3: Thiết bí thi mghiém được sử dụng là công cụ hỗ trợ đễ giải quyết vẫn dé

“Trong giai đoạn này vai rò của thí nghiệm vật lí đồng vai trỏ then chất, điều này vừa thể hiện đặc thù của môn vật lí vừa giấp HS phát triển phương pháp luận của quá trình

“hận thức "thực tiễn là chân lí cối cùng của nhận thức”

*# Đề xuất giả thuyết của HS

— GV 68 xuất cho IS đưa ra các giả thuyết của minh thông qua tình huồng có vấn để

ở giai đoạn trên GV có thể gợi ý cho HS thông qua những kiến thức, kỉnh nghiệm sẵn cõ, hoặc dựa trên các phương pháp trưng tạ, phương pháp mỗ hình để đợ đoán

~_ Nếu HS vẫn chưa thể đưa ra được giả thuyết thì lúc này GV tiễn hành iếp thí nghiệm

để cung cắp thêm cho HS mỗi liên hệ giữa một số đại lượng trong hiện tượng đang

nghiên cứu, giúp HS khái quát được những kết quả quan sát được để đưa ra dự đoán

'Ví dự: Ô vĩ dụ trên, HS dựa vào dụng đỗ thị của một người đã chuyên nhanh dẫn đều hiển thị trên mản hình có quỹ đạo một nhánh của Parabol Từ dây HS có thể đễ xuất giả thuyết là quãng đường s phụ thuộc bảm bộc hai vào thời gian

-# Kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả được suy ra từ giả thuyết

"Trong giai đoạn này GV tổ chức cho HS sử dụng các thiết bị thí nghiệm Tiền hành lập cquả được suy ra từ giá (huyẾt Trong quá trình rút ra hệ quả từ giá thuyết, GV hướng dẫn

HS suy luận logic, toán học, suy luận lí thuyết

“Các bước thực hiện:

~_ Giáp HS xắc định rõ mục đích, nội dung cẳn kiếm chứng bằng thí nghiệm

~ _ GV tổ chức cho HS đề xuất các phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết hoặc

hệ quả suy ra từ giả thuyết

~_ GV tổ chức cho IIS trao đổi, phân tích tính kha thi của mỗi phương án và chọn ra phương án có nhiều triển vọng nhất

~ _ QV hưởng dẫn Hệ lựa chọn thiết bị thí nghiệm, bổ trí đụng cụ thí nghiệm, dự ki tiến trình thí nghiệm Nếu năng lực của HS tối, HS sẽ tự đề xuất phương án làm thỉ nghiệm (mức độ 3,4 của dạy học PH & GQVD)

~_ HS tiến hành thí nghiệm trên các thiết bị thí nghiệm đã thiết kế Nếu việc tiễn hành

thí nghiệm đòi hỏi kĩ năng phức tạp thì GV hướng dẫn học sinh thực hiện

”

Giai đoạn 4: Thiết bị thí nghiệm được sử dụng trong giai đoạn vận dụng kiến thức

Để HS có thể vận đọng được kiến thức một cách sing tạ, âm cho kiến thức của HS trở nên sâu sắc, bằn ving, GV có thể giao cho IIS những nhiệm vụ đôi hỏi phải sử đụng

thiết bị thí nghiệm theo các cách sau:

'® Cách 1: GV giao cho HS nhiệm vụ sử dụng thiết bị thí nghiệm đã được sử dựng dé

tiến hành thí nghiệm khác hoặc phải sử dụng tiết bị thí nghiệm có sẵn để tiễn hành thí nghiệm

.® Cách 2: GV giao cho HS nhiệm vụ chế tạo dụng cụ thí nghiệm và iến hành thí

Trong giai đoạn vận dụng kiến thức, GV có thể lựa chọn cách sử dụng thiết bị thí nghiệm

trên cơ sở các yêu cầu về nội dung kiến thức, kĩ năng cần đạt được ở IS, trình độ của

—_ GV giao cho HS nhiệm vụ sử dụng thiết bị thí nghiệm để giải quyết vẫn đễ đặt ra

~_ GV tổ chức cho HS thảo luận để lựa chọn, thiết ế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm, lập

kế hoạch thí nghiệm

—_ QV hướng dẫn HS tiền hành thí nghiệm thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm

'Quá trình sử dụng thiết bị thí nghiệm theo các giai đoạn này không những tạo vả duy:

trì hứng thú, sắng tạo ở HS, rên luyện cho HS kĩ năng đưa ra dự đoán và kĩ năng đề xuất

us

1.47 Những khó khăn và hạn chế khi sử đụng thí nghiệm trong dạy học vật l

~_ Nhiều thí nghiệm không thể làm tại lớp được do thời gian, thiết bị không đáp ứng

"hoặc do các dụng, thiết bị cằn tiền hành thí nghiệm quá to, công kênh

~_ Nhiều thí nghiệm không loại bỏ được nhiễu yêu ổ khách quan bên ngoài dẫn đến sai

số lớn

~_ Nhiễu thí nghiệm khó quan sát bằng mắt thường:

~_ Các thí nghiệm để thực hiện được tốn nhiều thời gian cho việc chuẩn bị, thảo tác

thực hiện và việc tính toán, xử lí biểu diễn kết quả

“Tóm lại, việc sử dụng thí nghiệm trong day bọc vật í lá hết sức cần thiết Tuy có nhiều

khó khăn nhưng người GV phải biết tận dụng, nghiễn cứu để làm sao cho việc thu nhận, tìm hiểu kiến thức vật lí của HS là hiệu quả nhất, khoa học, sâu sắc nhất Trong từng

trường hợp cụt, cần sử đụng kết hợp với các nhương sông nghệ thông in, mấy

trợ, nâng cao chất lượng các bai thi nghiệm

chương Ì

“Trong chương này, chúng tối đã trình bảy những cơ sở lí luận về việc tỖ chức hoại (động nhận thức theo hướng phát huy tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo của HS (Qua dé ta thấy, sự phối hợp hoạt động của GV và HS trong quả trình dạy học Vật lí có học vệ lí GV không chi biến nội dai cla kặc gic của Kiến the vật lí mã của phải tổ chức hợp li hoạt động nhận thức vật í của HS, tạo ra môi trường thuận lợi để HS tích cực, chủ động thực hiện các hành động, theo tác học tập Nhờ đó, IS sẽ chiếm lĩnh phải triển được năng lực nhận thức của bản thần Bên cạnh đó, chúng tối đã phân tích cdựng và sử dụng TN trong giảng đạy vật li, tir dé ta thấy rằng, TN không những tạo điều kiện cho HS tham gia có hiệu quả vào quá trình thu thập, vở lí số liệu mà côn cho phép 'HS tham gia một cách có chủ động vào các giai đoạn đễ xuất giã thuyết, thiết kế phương ảnTN kiểm ta giả thuyết hoặc kiểm tra hệ quả út rat gi thuyết đó đồng thời TN góp,

phần kích thích nhu cẩu, hứng thú của HS, phát huy tính tích cực, tạo điều kiện giúp HS phat huy năng lực sáng tạo của bản thân

CÁC THÍ NGHIỆM GHÉP NỘI MÁY VI TÍNH VÀ THÍ

HOC CHAT DIEM

Chương 2 - THIẾT KẾ

NGHIEM TUONG TAC TREN MAN HINH CHUONG DON

VA DONG LUC HOC CHAT ĐIÊM ~ VẬT LÍ I0

2.1 Thiết kế một số TN ghép nỗi với MVT có sử dụng cảm biển siêu âm, cổng

“quang điện và cảm biển lực để hỗ trợ hoạt động đạy học một số kiến thức chương "Động học chất điểm” và “Động lực học chất điểm” ~ Vật lí 10

Sự cần thiết phải thiết kế bộ đụng cụ TN phép nối MVT có sở đọng các cảm biển với MVT) và việ sử dụng các thí nghiệm vật li ghép nỗi với máy vì ính công có chưng

tên nh hưng ong từng gi đen ti ngư Bếp nổi MVT thế biện nhiều ưu điểm

‘Tién trinh | Thínghiệmkhôngghếpnỏi | ThinghiệmghếpnỏiMVT

ráp thí nghiệm | vào lớp học thiết bị khác được lựa chọn sao

| cho gon aie pind hop able

Lắp ráp đơn giản

Tiến hành thí | Học sinh quan sát được Tioe sinh quan sắt được,

nghiệm hành từng bước theo hướng | Sau khổ lấp rip vã tạo ra được dẫn, lập lại nhiều lần chuyển động cần Khio sit, các

việc côn lại là tự động do MVT-

thực hiện

[ Thu thap sé figu | Trong qud tinh quan sit ta đã phải | Do được tự động hoà hoàn toàn

to đo, đêm hay đánh dẫu, cùng một Ì nên việc thụ thập số liệu đo này

nghiệm, phải tiến hành nhiễu | ở thi nghiệm ghép nổi với máy

¡ đo nhiều lần, mỗi lẩn thí vi tính xảy ra cực kỉ nhanh,

nghiệm thưởng phải đo từ 2 đại | trong vải chục giãy, ta có thể có

| lượng trở lên và phải đo nhiều giá | ngay các số liệu đó trên mản

Tổn nhiều thời gian và công sức

cho việc thu thập số liệu, điều này

đồ thị tong quá trình xử lí số vi tinh và phần mềm,

một cách “thủ công” thường

nhiều thời gian và nhiều

nổi MỸT

‘Co thé dua ra ví dụ cụ thể sau để so sảnh ưu nhược điểm giữa thí nghiệm cỏ hỗ trợ của

máy vi ính và không có hỗ trợ của MVT:

í nghiệm nghiên cứu chuyển động biển đổi đểu của một vật theo thời gian, ta

:chuyển động của vật đó Để xác định gia tốc chuyển động t có thể