Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương “khối lượng riêng và Áp suất” khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực hợp tác của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÍ NGUYỄN THỊ THẢO XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ ÁP SUẤT” - KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 NHẰM PHÁT TRI

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÍ

NGUYỄN THỊ THẢO

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ ÁP SUẤT” - KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA

HỌC SINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Minh Ngọc

Đà Nẵng, 2024

LỜI CẢM ƠN

Đề tài “Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương “Khối

lượng riêng và áp suất” – Khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực hợp tác của học sinh” là nội dung em chọn để nghiên cứu khoá luận tốt nghiệp sau bốn năm

theo học chuyên ngành Sư phạm Vật lí tại trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện khóa luận em rất may mắn khi nhận được sự giúp đỡ, hỗ trợ của quý thầy cô, bạn bè và gia đình

Em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến sự hướng dẫn tận tình đến từ Thạc

sĩ Nguyễn Thị Minh Ngọc - khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng trong suốt quá trình em nghiên cứu và hoàn thành đề tài này

Em xin gửi lời cảm ơn đến Trường THCS Tây Sơn, thành phố Đà nẵng đã tạo điều kiện để em được tham gia thực nghiệm sư phạm tại trường Và xin cảm ơn các em học sinh lớp 8/11 đã phối hợp nhiệt tình để có được những tiết học thành công

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể nỗ lực hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu này

Xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 16 tháng 4 năm 2024

Tác giả khóa luận

Nguyễn Thị Thảo

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

3.1 Biểu đồ mô tả mức độ phát triển NLHT của HS 1

3.2 Biểu đồ mô tả mức độ phát triển NLHT của HS 2

3.3 Biểu đồ mô tả mức độ phát triển NLHT của HS 3

3.4 Biểu đồ mô tả mức độ phát triển NLHT của HS 4

3.5 Biểu đồ mô tả mức độ phát triển NLHT của HS 5

1.8 Sử dụng TN trong DH môn VL đối với HS

1.9 Các khó khăn của HS trong làm việc nhóm

2.2 TNTT chất lỏng gây áp suất theo mọi phương

2.3 TNTT áp suất phụ thuộc vào độ sâu của khối chất lỏng 2.4 TNTT sự truyền áp suất của chất lỏng

2.5 TNTT áp suất khí quyển

2.6 TNTT lực đẩy Archimedes

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I DANH MỤC BIỂU ĐỒ III DANH MỤC BẢNG IV DANH MỤC SƠ ĐỒ V DANH MỤC HÌNH ẢNH VI

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Phương pháp nghiên cứu 3

NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH 4

1.1 Năng lực hợp tác 4

1.1.1 Khái niệm 4

1.1.2 Biểu hiện của năng lực hợp tác 6

1.1.3 Các tiêu chí đánh giá năng lực hợp tác 6

1.2 Thí nghiệm trong dạy học Vật lí 8

1.2.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí 8

1.2.2 Chức năng của thí nghiệm vật lí 8

1.2.3 Phân loại thí nghiệm vật lí 9

1.3 Thí nghiệm vật lí tự tạo 10

1.3.1 Khái niệm của thí nghiệm tự tạo 10

1.3.2 Các đặc trưng của thí nghiệm tự tạo 11

1.3.3 Ưu điểm và hạn chế của thí nghiệm tự tạo 11

1.3.4 Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong vật lí và trong phát triển năng lực của học sinh 12

1.5 Thực trạng dạy học bằng thí nghiệm và phát triển năng lực hợp tác của

học sinh ở trường trung học cơ sở 19

1.5.1 Mục đích điều tra 19

1.5.2 Đối tượng điều tra 19

1.5.3 Nội dung điều tra 19

1.5.4 Phương pháp điều tra 19

1.5.5 Kết quả điều tra 19

1.5.6 Kết luận 26

1.6 Kết luận chương 1 27

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ ÁP SUẤT”- KHTN 8 KNTT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH 28

2.1 Đặc điểm nội dung “Khối lượng riêng và áp suất” – KHTN 8 28

2.1.1 Cấu trúc chương trình nội dung “Khối lượng riêng và áp suất” – KHTN 8 28

2.1.2 Yêu cầu cần đạt nội dung “Khối lượng riêng và áp suất” – KHTN 8 28 2.2 Phân tích nội dung kiến thức chương “Khối lượng riêng và áp suất” KHTN 8 29

2.3 Mục tiêu dạy học chương “Khối lượng riêng và áp suất” KHTN 8 KNTT 33

2.3.1.Mục tiêu về năng lực 33

2.3.2 Mục tiêu về phẩm chất 33

2.4 Thiết kế thí nghiệm chương “Khối lượng riêng và áp suất” KHTN 8 KNTT 33

2.4.1 Thí nghiệm áp suất trên một bề mặt 33

2.4.2 Thí nghiệm áp suất chất lỏng 36

2.4.3 Thí nghiệm áp suất khí quyển 43

2.4.4 Thí nghiệm lực đẩy Archimedes 46

2.5 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Khối lượng riêng và áp suất” KHTN 8 KNTT theo hướng phát triển năng lực hợp tác của học sinh thông qua sử dụng thí nghiệm tự tạo đã xây dựng 49

2.6 Tiêu chí đánh giá tổ chức dạy học chương “Khối lượng riêng và áp suất” KHTN 8 KNTT theo hướng phát triển năng lực hợp tác thông qua việc xây dựng và sử dụng TNTT 82

2.7 Kết luận Chương 2 83

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 99

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 99

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 99

3.4 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 99

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 100

3.6 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 102

3.7 Kết luận chương 3 106

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 107

1 Kết luận 107

2 Khuyến nghị 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 PHỤ LỤC PLI PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG CỦA GIÁO VIÊN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH PLI PHỤ LỤC 2: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG CỦA HỌC SINH VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH PLIV PHỤ LỤC 3: CÁC HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM PLVI PHỤ LỤC 4: KẾT PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA HS PLVII

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay, chúng ta đang thực hiện việc đổi mới toàn diện nội dung và phương pháp dạy học ở các trường Đối với các môn khoa học thực nghiệm nói chung và môn Vật lí nói riêng thì việc đổi mới đó phải gắn liền với việc phải tăng cường sử dụng TN trong quá trình DH Để đáp ứng được sự phát triển ngày càng cao của xã hội thì nguồn lực về con người được xem là yếu tố quyết định, đòi hỏi HS chủ nhân tương lai của đất nước không chỉ hiểu biết các kiến thức trên lí thuyết mà còn phải biết vận dụng lí thuyết

đã học vào thực tiễn cuộc sống Chính vì vậy mà trong Nghị quyết Đại hội Đảng toàn

quốc lần thứ VIII: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối

truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học” [3] Mục

tiêu chủ yếu là giáo dục toàn diện đạo đức, trí dục, thể dục ở tất cả các bậc học, coi trọng giáo dục chính trị tư tưởng, nhân cách, khả năng tư duy, sáng tạo và năng lực thực hành Do vậy, việc đổi mới phương pháp dạy và học trong nhà trường, trong đó

yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và học đối với môn vật lí là điều tất yếu

Vật lí là một môn khoa học có tính ứng dụng cao trong cuộc sống, các kiến thức vật lí đều được rút ra từ những quan sát và TN Những định luật hay thuyết vật lí cũng chỉ trở thành kiến thức vật lí khi được TN kiểm chứng Bởi vậy, trong DHVL ở các trường, TN luôn giữ một vai trò hết sức quan trọng, có tác dụng to lớn trong việc nâng cao chất lượng chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng của HS Nhờ TN mà HS có thể hiểu sâu hơn bản chất vật lí 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 Ngoài

ra việc thiết kế, chế tạo các TNTT còn làm tăng hứng thú, tạo niềm vui bởi sự thành công trong việc DH của GV và HS, đồng thời tạo niềm tin, kích thích tính tích cực, độc lập và phát huy khả năng tư duy sáng tạo và khả năng hoạt động nhóm của HS trong học tập Tuy nhiên, thực trạng DH hiện nay tại Việt Nam, dạy học TN chưa thể hiện nhiều

sự gắn kết TN với cuộc sống của HS, chủ yếu tập trung xây dựng và sử dụng TN hỗ trợ dạy học trong chương trình vật lí THCS

Đối với dạy và học chương “Khối lượng riêng và áp suất” trong chương trình KHTN 8 đã có rất nhiều TN để sử dụng trong việc DH Tuy nhiên đây là một nội dung mang tính thực tiễn cao, gắn liền với các hiện tượng thường gặp trong đời sống Việc xây dựng TN gắn với thực tế để áp dụng vào chương “Khối lượng riêng và áp suất”

trong chương trình KHTN 8 THCS, với những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm, dụng cụ tự tạo ít tốn chi phí Mặt khác, việc sử dụng các TN gắn với thực tế, giúp HS có thể giải thích những vấn đề, hiện tượng thực tế xung quanh mình, giúp HS nâng cao sự sáng tạo, phát triển năng lực hợp tác giữa các HS

Việc GV và HS tự thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN đơn giản để tiến hành các TN vật lí là hoạt động nhiều ý nghĩa và có nhiều tác dụng: tăng cường tính trực quan, góp phần nâng cao chất lượng lĩnh hội và nắm vững kiến thức, phát triển năng lực

tư duy, độc lập và sáng tạo của HS Việc sử dụng các dụng cụ TNTT trong DHVL là rất cần thiết vì trong nhiều trường hợp, các chi tiết của các thiết bị TN hiện đại có thể che lấp bản chất vật lí của hiện tượng xảy ra trong TN mà HS cần phải quan sát Các dụng

cụ TNTT phần lớn đáp ứng việc thực hành đồng loạt của HS Nó giải quyết được một phần khó khăn về thiết bị, tạo điều kiện cho HS tự lực làm việc nhiều hơn Nó không những đòi hỏi khả năng thao tác tay chân một cách đơn thuần mà còn phát triển năng lực hoạt động trí tuệ, kinh nghiệm thực tiễn và kĩ năng hợp tác của HS

Chính vì những lí do ở trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu là “Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương “Khối lượng riêng và áp suất” - Khoa học

tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực hợp tác của học sinh

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng các TN trong DH chương “Khối lượng riêng và áp suất” - KHTN 8 theo hướng phát triển năng lực hợp tác (NLHT) của HS

- Sử dụng các TN trong dạy học nhằm phát triển NLHT của HS

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

* Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài cần thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển NLHT cho HS

- Nghiên cứu đề xuất quy trình sử dụng TNTT tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong DHVL

- Nghiên cứu thực trạng cơ sở vật chất, thiết bị TN, phát triển NLHT của HS THCS

- Nghiên cứu nội dung kiến thức chương “Khối lượng riêng và áp suất”- KHTN 8 KNTT

- Tiến hành TNSP và xử lí các kết quả TNSP nhằm đánh giá tính hiệu quả của việc sử dụng TNTT trong DHVL

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Tiến trình DH một số kiến thức chương “Khối lượng riêng và

áp suất” KHTN 8 KNTT thông qua xây dựng và sử dụng TN trong DHVL KHTN 8

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tiến trình DH một số kiến thức chương “Khối lượng riêng và áp suất” KHTN 8 KNTT nhằm phát triển NLHT của HS

+ Không gian: Tiến hành thực nghiệm ở trường THCS trên địa bàn TP Đà Nẵng + Thời gian: Năm học 2023 – 2024

5 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

+ Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước, Luật Giáo dục, các tạp chí khoa học, luận án, luận văn cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp giáo dục hiện nay ở các cấp học, bậc học

mà cụ thể ở cấp THCS

+ Tìm hiểu nội dung, chương trình Vật lí KHTN 8 KNTT chương “Khối lượng

riêng và áp suất”

+ Tìm hiểu những tài liệu về sử dụng TN trong việc tổ chức hoạt động nhận thức

cho HS theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức

* Phương pháp điều tra, thực tiễn

+ Điều tra thực trạng sử sụng TN trong DHVL ở các trường THCS trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

* Phương pháp chuyên gia

+ Trao đổi với giáo viên THCS để nhận xét, đánh giá và góp ý cho tiến trình DH

chương “Khối lượng riêng và áp suất” - KHTN 8 nhằm bồi dưỡng NLHT đã được xây dựng trong đề tài này

* Phương pháp TNSP

+ Tiến hành TNSP để đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài

+ Thu thập kết quả thu được trong quá trình TNSP, đối chiếu với giả thuyết khoa

học để rút ra kết luận của đề tài

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC

CỦA HỌC SINH 1.1 Năng lực hợp tác

1.1.1 Khái niệm

a) Năng lực

Theo từ điển tiếng Việt: “NL là khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn

có để thực hiện một hành động nào đó NL là phẩm chất tâm lý và sinh lý tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” [25]

Nhà tâm lí học người Pháp Denyse Tremblay (2002) dựa trên quan niệm “học tập

suất đời” cho rằng: “Năng lực là khả năng hành động, đạt được thành công và chứng

minh sự tiến bộ nhờ vào khả năng huy động và sử dụng hiệu quả nhiều nguồn lực tích hợp của cá nhân khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống” [17]

Ở Việt Nam, theo Từ điển Tiếng Việt, năng lực có nghĩa gốc là: “a) Khả năng,

điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó; b) Phẩm chất tâm lý và sinh lý tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào

đó với chất lượng cao” [6]

Theo các tác giả Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn thì: “Năng lực là tổng

hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định, nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy”[4]

Trên quan điểm xem năng lực thuộc phạm trù hoạt động hoặc đặc điểm, phẩm

chất, thuộc tính cá nhân, P.A Rudik định nghĩa: “Năng lực là tính chất tâm – sinh lý

của con người chi phối quá trình tiếp thu các kiến thức, kĩ năng, kỹ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một hoạt động nhất định” [7]

F.E Weinert cho rằng: “Năng lực là những kĩ năng kĩ xảo học được hoặc sẵn có

của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động

cơ xã hội… và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm

con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,… thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.”[5]

Từ các phân tích trên, có thể hiểu: “Năng lực là khả năng thực hiện có hiệu quả

một hoạt động nào đó trong những điều kiện cụ thể một cách có kiến thức, có kĩ năng chứ không phải làm một cách máy móc, rập khuôn”[8]

b) Năng lực hợp tác

Sự hợp tác là linh hồn của cuộc sống xã hội Từ điển bách khoa Việt Nam cho rằng:

“Hợp tác là chung sức, giúp đỡ lẫn nhau trong một công việc, một lĩnh vực nào đó, nhằm một mục đích chung”, “Khái niệm hợp tác được hiểu là quá trình tương tác xã hội, trong đó các cá nhân cùng chung sức, hỗ trợ, giúp đỡ lẫn nhau trong một công việc nào đó nhằm đạt được mục đích chung [9]

Theo Nguyễn Thị Nhị, Hà Văn Dũng: “NLHT là khả năng cá nhân biết chia sẻ

trách nhiệm, biết đoàn kết và biết cách cùng nhau hoàn thành nhiệm vụ, lắng nghe và quan tâm tới các quan điểm của mỗi cá nhân; hiểu biết và quan tâm tới nhau; giúp đỡ,

hỗ trợ lẫn nhau, phát huy thế mạnh của mỗi cá nhân trong một công việc, lĩnh vực nào

đó vì mục đích chung có hiệu quả với những thành viên khác trong nhóm” [10]

Theo PGS.TS Trịnh Thanh Hải: “NLHT được xem là một trong những năng lực

quan trọng của con người trong xã hội hiện nay” [11] Vì vậy, phát triển NLHT từ

trong trường học đã trở thành một xu thế giáo dục trên thế giới Theo nhà tâm lí học

David và Roger Johnson: “Học tập hợp tác là một loại hình cụ thể của học tập tích

cực, là một phương pháp giảng dạy chính thức, trong đó HS làm việc cùng nhau trong các nhóm nhỏ để đạt được một mục tiêu học tập chung” [18] Khi làm việc cùng nhau,

HS học cách làm việc chung, cho và nhận sự giúp đỡ, lắng nghe người khác, hòa giải bất đồng và giải quyết vấn để theo hướng dân chủ Đây là hình thức học tập giúp HS

ở mọi cấp học phát triển cả về quan hệ xã hội lẫn thành tích học tập Theo chúng tôi, NLHT có thể hiểu là khả năng tương tác của cá nhân với cá nhân và tập thể trong học tập và cuộc sống Một cá nhân có NLHT tốt thể hiện ở khả năng làm việc hiệu quả của

cá nhân trong mối quan hệ với tập thể, trong mối quan hệ tương trợ lẫn nhau để cùng hướng tới một mục đích chung [11]

Trong môn VL, NLHT thể hiện ở việc HS cùng chia sẻ, phối hợp với nhau trong các hoạt động học tập qua việc thực hiện các nhiệm vụ học tập diễn ra trong giờ học

Thông qua các hoạt động nhóm, cặp, HS thể hiện suy nghĩ của cá nhân về những 6 vấn

đề đặt ra, đồng thời lắng nghe những ý kiến trao đổi thảo luận của nhóm để tự điều chỉnh mình Đây là yếu tố rất quan trọng góp phần hình thành nhân cách của người HS trong bối cảnh mới

1.1.2 Biểu hiện của năng lực hợp tác

Theo Công văn số 4669/BGDĐT-GDTrH “Hướng dẫn việc đánh giá HS theo mô

hình trường học mới” của Bộ GD&ĐT, để đánh giá sự hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực của HS, GV cần quan sát các biểu hiện trong quá trình học tập, sinh hoạt

và tham gia các hoạt động tập thể để nhận xét sự hình thành và phát triển một số phẩm chất, năng lực của HS [11]; từ đó động viên, khích lệ, giúp HS khắc phục khó khăn; phát huy ưu điểm và các phẩm chất, năng lực riêng; điều chỉnh hoạt động, ứng xử để tiến bộ

Các biểu hiện của NLHT được thể hiện như sau: [10]

- Xác định mục đích và phương thức hợp tác: Chủ động để xuất mục đích hợp tác khi được giao các nhiệm vụ; xác định được loại công việc nào có thể hoàn thành tốt nhất bằng hợp tác theo nhóm với quy mô phù hợp

- Xác định trách nhiệm và hoạt động của bản thân: Biết trách nhiệm, vai trò của mình trong nhóm ứng với công việc cụ thể; phân tích nhiệm vụ của cả nhóm để nêu được các hoạt động phải thực hiện, trong đó tự đánh giá được hoạt động mình có thể đảm nhiệm tốt nhất để tự đề xuất cho nhóm phân công

- Xác định nhu cầu và khả năng của người hợp tác: Nhận biết được đặc điểm, khả năng của từng thành viên cũng như kết quả làm việc nhóm; dự kiến phân công từng thành viên trong nhóm các công việc phù hợp

- Tổ chức và thuyết phục người khác: Chủ động và gương mẫu hoàn thành phần việc được giao, góp ý điều chỉnh thúc đẩy hoạt động chung; chia sẻ học hỏi các thành viên trong nhóm

- Đánh giá hoạt động hợp tác: Biết dựa vào mục đích đặt ra để tổng kết hoạt động chung của nhóm; nêu mặt được, mặt thiếu sót của cá nhân và của cả nhóm

1.1.3 Các tiêu chí đánh giá năng lực hợp tác

Bảng 1.1 Tiêu chí đánh giá NLHT của HS

Chỉ số hành vi Mức độ Kí hiệu Mô tả mức độ chất lượng

Mức 3 TC2

M3

Dự kiến được các công việc phải làm phù hợp với yêu cầu và nhiệm vụ, phân công công việc phù hợp với nguyện vọng, khả năng của từng thành viên theo trình tự và thời gian hợp lí

Đánh giá chính xác mức độ thực hiện nhiệm

vụ của cá nhân và các thành viên trong nhóm, rút kinh nghiệm cho bản thân và góp ý cho các thành viên khác

1.2 Thí nghiệm trong dạy học Vật lí

1.2.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí

Theo từ điển Việt - Việt: “TN là gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong

điều kiện xác định để tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh, làm thử để rút kinh nghiệm” [10]

Mặt khác, TN là một phương pháp DHVL Đó là cách thức, là biện pháp tổ chức các

hoạt động dạy học của người GV thể hiện qua sự cộng tác giữa thầy cô và HS trong quá trình giarng dạy và học tập nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong việc truyền thụ, lĩnh hội tri thức vật lí và rèn luyện kĩ năng kĩ xảo thực hành [14]

Tác giả Nguyễn Đức Thâm định nghĩa: “TN VL là sự tác động có chủ định, có hệ

thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách 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 nhận được tri thức mới”[13]

1.2.2 Chức năng của thí nghiệm vật lí

- TNVL đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy và học môn VL đối với GV và

- Quá trình dạy và học là một quá trình gồm hai hoạt động chính tương tác lẫn nhau

là hoạt động dạy của GV và hoạt động nhận thức của HS Chính vì vậy, cần phân tích chức năng của TN VL trong DH trên 2 quan điểm: Quan điểm lí luận nhận thức và quan điểm lí luận DH [3]

+ Theo quan điểm của lí luận nhận thức trong Giáo trình TN trong DH VL, TN có

các chức năng sau: “TN là phương tiện để thu nhận tri thức; TN là phương tiện kiểm

tra tính đúng đắn của tri thức; TN là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn;

TN là một bộ phận của phương pháp nhận thức VL”

+ Theo quan điểm của lí luận DH, trong Giáo trình TN trong DH VL của tác giả

Nguyễn Thị Nhị và Hà Văn Hùng [10], TN có các chức năng sau: “TN có thể được sử

dụng trong hầu hết các giai đoạn khác nhau của tiến trình DH; TN là phương tiện góp phần phát triển toàn diện nhân cách của HS; TN là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS TN là phương tiện kích thích hứng thú học tập của HS; TN là phương tiện tổ chức các hình thức hoạt động của HS; TN VL góp phần đơn giản hóa các hiện tượng và quá trình VL.”

1.2.3 Phân loại thí nghiệm vật lí

Theo giáo trình TN trong DHVL, mỗi TN tiến hành trong tiết học đều được quy về một trong hai dạng TN sau: [10]

a) Thí nghiệm biểu diễn:

- Là TN do GV trình bày ở lớp Căn cứ vào mục đích, có thể chia TN biểu diễn thành

cách phân loại, tùy theo căn cứ để phân loại:

- Căn cứ vào nội dung có thể chia TN thực hành thành hai loại:

+ TN thực hành định tính: loại TN này có ưu điểm nêu bật bản chất hiện tượng + TN thực hành định lượng: loại TN này có ưu điểm giúp HS nắm được quan hệ giữa các đại lượng VL một cách chính xác rõ ràng

- Căn cứ vào tính chất có thể chia TN thành hai loại:

+ TN thực hành khảo sát: loại TN này HS chưa biết kết quả TN, phải thông qua TN mới tìm ra được các kết luận cần thiết Loại TN này được tiến hành trong khi nghiên cứu kiến thức mới

+ TN kiểm nghiệm: loại TN này được tiến hành kiểm nghiệm lại những kết luận đã được khẳng định cả về lí thuyết và ThN nhằm đào sâu vấn đề hơn

- Căn cứ vào hình thức tổ chức TN, có thể chia TN thực hành thành 3 loại:

+ TN thực hành đồng loạt: loại TN này tất cả các nhóm HS đều cùng làm một TN, cùng thời gian và cùng một kết quả

+ TN thực hành loại phối hợp: trong hình thức tổ chức này HS được chia thành nhiều nhóm khác nhau, mỗi nhóm chỉ làm TN một phần đề tài trong thời gian như nhau, sau

đó phối hợp các kết quả của các nhóm lại sẽ được kết quả cuối cùng của đề tài

+ TN thực hành cá thể: trong hình thức tổ chức này các nhóm HS làm TN trong cùng thời gian hoặc cùng đề tài nhưng dụng cụ, phương pháp khác nhau

1.3 Thí nghiệm vật lí tự tạo

1.3.1 Khái niệm của thí nghiệm tự tạo

Trong quá trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng TNTT trong DHVL các tác giả đã đưa ra những định nghĩa khác nhau về TNTT

Theo tác giả Hans - Joachim Wilke (Đức) “TNTT là những TN được dùng trong DH

VL và được tự tạo ra với những vật liệu và dụng cụ phổ biến trong đời sống hằng ngày”[18]

Các tác giả H Joachim Schlichting, C Berthold, D Binzer, M Herfert, H Hilscher,

J Kraus, C Möller cho rằng: “TNTT là những TN được tạo ra với phương tiện chủ

yếu là bàn tay với những vật liệu trong đời sống hằng ngày” [19] [20]

Còn tác giả Đồng Thị Diện thì cho rằng: “TN đơn giản là TN mà việc chế tạo dụng

cụ TN đòi hỏi ít vật liệu, dễ chế tạo dụng cụ TN và gia công các vật liệu; dễ bố trí, thao tác và không tốn nhiều thời gian” [15]

Các định nghĩa trên tuy có nội hàm và cách diễn đạt khác nhau nhưng đều có những điểm chung là:[3]

- Yếu tố quan trọng nhất của TNTT là làm bằng tay, bàn tay là phương tiện chủ yếu

để tạo ra TN

- Vật liệu dùng để thiết kế, chế tạo TN là những vật dụng phổ biến và dễ tìm kiếm

trong đời sống hàng ngày

Theo thời gian và cùng với sự phát triển của khoa học thì nội hàm của khái niệm TNTT được phát triển và mở rộng Hiện nay, TNTT không chỉ là những TN đơn giản,

rẻ tiền mà nó có thể là những TNTT phức tạp và có tính hiện đại Do đó, chúng ta có

thể hiểu: TNTT là những TN từ đơn giản đến phức tạp được tạo ra chủ yếu bằng tay từ

những nguyên vật liệu, thiết bị, linh kiện phổ biến trong đời sống hằng ngày và được sử dụng trong quá trình DH

1.3.2 Các đặc trưng của thí nghiệm tự tạo

Dựa vào mức độ phức tạp, quá trình gia công, chế tạo dụng cụ và các thiết bị TN, TNTT có thể được phân ra thành nhiều loại TN, mỗi loại đều có những đặc trưng khác nhau TNTT được phân loại như sau: [3]

1.3.2.1 Thí nghiệm tự tạo đơn giản

TNTT đơn giản là những TN được tạo ra từ những vật liệu, dụng cụ thông dụng

dễ kiếm như: vỏ chai nước, ống hút, que tính,… TNTT đơn giản thường là những TN định tính Người ta thường gọi TNTT đơn giản là TN đơn giản, rẻ tiền

1.3.2.2 Thí nghiệm tự tạo phức tạp

TNTT phức tạp là những TN được tạo ra từ các dụng cụ thông dụng nhưng có quá trình gia công, chế tạo dụng cụ TN phức tạp hơn so với TNTT đơn giản

1.3.2.3 Thí nghiệm tự tạo hiện đại

TNTT hiện đại là những TN được tạo ra trong đó có sử dụng các thiết bị và linh kiện điện tử hiện đại như: vi điều khiển, mạch điện tử, bo mạch, led 7 đoạn, pin mặt trời… Những TN này thường là những thiết bị tự động

1.3.3 Ưu điểm và hạn chế của thí nghiệm tự tạo

TNTT được quan tâm và sử dụng trong DHVL do nó có nhiều ưu điểm nổi trội [3]

- Việc bố trí và tiến hành TN đơn giản, không tốn nhiều thời gian

- Kết quả TN: rõ ràng, dễ quan sát, có sức hấp dẫn và kích thích hứng thú học tập của HS; gần gũi với những hiện tượng trong đời sống hằng ngày

- Dễ thao tác: lắp ráp, tháo rời các bộ phận của dụng cụ TN

- Dễ vận chuyển, bảo quản, an toàn trong chế tạo và trong quá trình tiến hành TN

- Phát huy tính tích cực, tự lực và rèn luyện kỹ năng thực hành cho HS như: Đề xuất phương án TN; Bố trí TN; Tiến hành TN và xử lí kết quả TN; Thiết kế và chế tạo TN nhằm minh họa lại kiến thức đã thu nhận

❖ Hạn chế

Bên cạnh những ưu điểm, TNTT cũng có những hạn chế nhất định, đó là hạn chế về tính thẩm mĩ và độ bền Những hạn chế trên là do các dụng cụ TN được gia công thủ công

và bằng tay, không được sản xuất theo dây chuyền công nghệ

1.3.4 Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong vật lí và trong phát triển năng lực của học sinh

1.3.4.1 Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong vật lí

- Quá trình dạy và học VL hiện nay đang đẩy mạnh đến phát triển NLVL cho HS Vì vậy, sử dụng TNTT trong DHVL là điều cần thiết Nó tạo cơ hội để gắn kết kiến thức

VL vào đời sống thực tế, qua đó phát triển NLHT cho HS

- Từ các TNTT, HS không những được rèn luyện kĩ năng thực hành, kĩ năng thao tác TN mà còn rèn luyện được kĩ năng dự đoán, quan sát hiện tượng, giải thích được các hiện tượng

- Vì là TNTT nên HS không mất quá nhiều thời gian để làm quen với các dụng cụ

HS yêu thích khoa học nói chung và VL nói riêng, qua đó tạo sự hứng thú, đam mê trong học tập cho HS

- TNTT có thể được thực hiện ngoài nhà trường, tạo cơ hội cho HS kết nối, tương tác với xã hội Hình thành NL giao tiếp, kĩ năng sống, khẳng định được bản thân [1]

- TNTT là cơ hội đổi mới dạy và học VL theo định hướng phát triển NLHT cho HS [1]

1.3.4.2 Vai trò của thí nghiệm tự tạo trong phát triển năng lực của HS

Để phát triển năng lực cho HS, đặc biệt là những năng lực về quan hệ xã hội thì GV cần dạy và cho HS cơ hội luyện tập kỹ năng cần thiết để phát triển năng lực đó Khi tiến hành TN, HS có nhiều cơ hội để luyện tập các kỹ năng cần thiết để phát triển năng lực

Do vậy, việc đưa thêm TNVL vào DH sẽ phát huy tốt hơn vai trò của nó trong việc phát triển năng lực cho HS, đó là: [2]

a) Phát triển năng lực giao tiếp

Khi tổ chức DH theo cách truyền thống HS sẽ ít có cơ hội được giao tiếp hơn khi tổ chức DH theo hướng phát triển năng lực Thông qua hình thức DH phát triển năng lực cho HS kết hợp với việc sử dụng TNTT, HS không những được tương tác với nhau như chia sẻ ý tưởng, trao đổi, thảo luận, trình bày kết quả công việc được phân công, được tương tác với GV khi cần có thêm sự hướng dẫn mà còn được tương tác với HS ở các nhóm khác nhau khi tham gia báo cáo kết quả hoạt động nhóm, khi tranh luận, phản biện hay góp ý,…Qua những hoạt động đó, HS có cơ hội rèn luyện và phát triển năng lực giao tiếp

Ngoài ra, nhờ việc sử dụng TNTT trong DH mà mỗi HS cũng được trải nghiệm các hoạt động chuyên biệt của môn học như sử dụng ngôn ngữ VL để mô tả hiện tượng, lập bảng và mô tả bảng số liệu ThN, vẽ đồ thị từ bảng số liệu cho trước, vẽ sơ đồ TN, mô tả

sơ đồ TN, đưa ra các lập luận logic, biện chứng Các hoạt động đặc thù này là vô cùng cần thiết góp phần hình thành và phát triển năng lực giao tiếp cho HS Như vậy, việc sử dụng TNTT trong DH tạo cơ hội thuận lợi cho HS rèn luyện và phát triển năng lực giao tiếp không những bằng hoạt động tương tác giữa HS với HS, HS với GV mà còn bằng các hoạt động chuyên biệt, đặc thù trong môn VL

b) Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Trong tổ chức DH theo định hướng phát triển năng lực, GV cần phải tạo điều kiện

để HS tự mình hoàn thành nhiệm vụ dưới sự tổ chức, điều khiển và hướng dẫn 14 của

GV Vì thế, trong quá trình DH, GV cần tạo cơ hội để các em suy nghĩ nhiều hơn, làm nhiều hơn và thảo luận nhiều hơn Đối với môn VL, kiến thức cơ bản bao gồm những định luật VL, các hiện tượng VL, các ứng dụng kỹ thuật, những kiến thức này luôn gắn liền với tự nhiên, kỹ thuật và đời sống Vì vậy, để hình thành kiến thức này một cách bền vững, hiệu quả, góp phần phát triển năng lực cho HS cần phải thông qua TNVL, đặc biệt là TNTT Do đó, việc sử dụng TNTT VL trong DH thực sự là điều kiện lí tưởng để các em phát triển năng lực chuyên biệt từ môn học như năng lực sử dụng kiến thức VL, năng lực trao đổi thông tin VL…và đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề bằng con đường ThN

c) Phát triển năng lực hợp tác cho học sinh

Xuất phát từ nội dung kiến thức và mục tiêu DH, GV có thể lựa chọn phương pháp

DH phù hợp để đạt được hiệu quả DH cao nhất Khi nhiệm vụ học tập chứa đựng những khó khăn nhất định mà cá nhân HS nhận thấy rằng nếu bản thân tự lực giải quyết sẽ rất khó thành công, lúc đó tự các em cảm thấy cần thiết phải hợp tác với bạn thì mới có thể hoàn thành được

Việc sử dụng TN trong DH càng nâng cao hiệu quả trong việc phát triển NLHT của

HS, nhất là khi hầu hết các TN đều phải tiến hành theo nhóm, HS cần hợp tác với bạn

để giải quyết một vấn đề khi làm TN Trong trường hợp này, TN được sử dụng vừa làm phương tiện cho nhóm hoạt động vừa là nguồn tri thức mà HS cần khai thác và tiếp nhận, nghĩa là nhóm học tập dùng TN làm phương tiện để giải quyết vấn đề nhưng đồng thời qua đó khám phá và lĩnh hội nhiều kiến thức VL khi thực hiện TN Chính yếu tố trực quan, hấp dẫn, thực tế của TN sẽ kích thích sự hợp tác trong nhóm và đây là điều kiện thuận lợi để HS rèn luyện các kĩ năng hợp tác Với những ưu thế đó của TN trong

DH, HS sẽ hứng thú hợp tác hơn, các thành viên dễ thấy mục tiêu chung của nhóm hơn, việc phân chia công việc dễ dàng hơn, các em dễ thể hiện trách nhiệm và vai trò của mình hơn, HS dễ hỗ trợ nhau hơn, và cũng dễ dàng đánh giá mức độ đạt được mục đích của mỗi cá nhân và nhóm HS hơn, tức là các em đã có môi trường thuận lợi hơn để phát triển NLHT

Như vậy, thông qua các hoạt động hợp tác như tiến hành TN hay cùng nhau giải

Tóm lại, DH luôn cần các phương tiện để hỗ trợ và với môn khoa học tự nhiên như môn VL thì TN được xem là một phương tiện rất quan trọng trong tổ chức DH DH sử dụng TN tạo điều kiện thuận lợi cho HS trong các hoạt động khám phá, chiếm lĩnh tri thức cũng như trong việc phát triển năng lực cho HS

1.3.5 Quy trình xây dựng thí nghiệm vật lí tự tạo trong dạy học Vật lí

Để việc sử dụng các TNTT vào tổ chức HĐNT cho HS đạt được hiệu quả thì việc

xây dựng các TNTT phải tuân theo một quy trình nhất định và trong quá trình xây dựng cần phải bổ sung, điều chỉnh sao cho phù hợp với mục tiêu DH, nội dung kiến thức, tình hình cơ sở vật chất, TBTN và các hình thức tổ chức DH Qua nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy rằng quy trình tự tạo TN có thể được tiến hành theo các bước sau:

Bước 1 Xác định mục tiêu dạy học

Mục tiêu là cái đích đạt tới sau mỗi bài, mỗi chương, mỗi phần do GV đặt ra để định

hướng hoạt động DH Mục tiêu DH ở đây là cái đích đặt ra cho HS cần đạt được, tức là sản phẩm mà HS có được sau mỗi bài học Mục tiêu DH đó sẽ chỉ đạo toàn bộ nội dung,

PPDH và mục tiêu đó gồm 3 thành tố: kiến thức, kỹ năng và thái độ Vì vậy, trước khi

sử dụng TNTT vào tổ chức hoạt động DH, GV cần xác định mục tiêu cần đạt được sau khi thực hiện TN hoặc qua bài học này GV cần hình thành những kiến thức, kĩ năng gì cho HS

Bước 2 Nghiên cứu nội dung bài học

Nhiệm vụ của việc DHVL ở trường THCS là nhằm giúp cho HS đạt được một hệ

thống kiến thức vật lí cơ bản phù hợp với trình độ nhận thức của HS, những kiến thức

đó là các hiện tượng, các khái niệm vật lí, các định luật vật lí, thuyết vật lí và ứng dụng của vật lí trong đời sống và trong sản xuất Trên cơ sở nghiên cứu mục tiêu DH và nội dung bài học, GV cần xác định những nội dung kiến thức nào trong bài học có thể tự tạo

TN để hình thành hoặc minh họa kiến thức cho HS, từ đó có thể đề xuất và lựa chọn phương án TN thích hợp

Bước 3 Tìm hiểu thực trạng cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm

Trong QTDH, cơ sở vật chất và TBTN vật lí có vai trò rất quan trọng, là phương tiện

giúp cho GV tổ chức HĐNT cho HS có hiệu quả nhằm đạt được mục tiêu và nhiệm vụ

DH đề ra Ở các trường THCS hiện nay, các TBTN đều được cung cấp theo danh mục tối thiểu của Bộ, tuy nhiên qua thời gian sử dụng các TBTN bị xuống cấp cho kết quả

TN không chính xác, thậm chí hư hỏng không sử dụng được ảnh hưởng đến hiệu quả DHVL ở trường THCS Do đó việc thiết kế, chế tạo, cải tiến và sửa chữa các TBTN nhằm khắc phục tình trạng các TBTN thiếu đồng bộ là việc làm thực sự có ý nghĩa và góp phần vào việc thực hiện đổi mới PPDH và tăng cường tính trực quan trong DH

Bước 4 Đề xuất, lựa chọn phương án thí nghiệm

Căn cứ vào mục tiêu bài học và tình hình TBTN mà GV có thể đề xuất, lựa chọn

phương án TN Việc đề xuất, lựa chọn phương án TN có thể được thực hiện theo 3 cách sau:

- Phương án TN có sẵn, tự thiết kế, chế tạo và lắp ráp TN

- Phương án TN có sẵn, cải tiến một số thiết bị cho phù hợp với bài học

- Tự đề xuất phương án TN và tự tạo TN

Bước 5 Chuẩn bị các vật liệu, dụng cụ và linh kiện cần thiết

Dựa trên phương án TN đã đề xuất, GV tiến hành tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu,

dụng cụ và linh kiện cần thiết Các vật liệu, dụng cụ và linh kiện dùng trong TN phải có sẵn trong thực tế cuộc sống, dễ tìm kiếm, dễ gia công, dễ mua, dễ thay thế và sửa chữa thì mới đảm bảo tính khả thi

Bước 6 Gia công, chế tạo dụng cụ thí nghiệm

Sau khi đã chuẩn bị các vật liệu, dụng cụ và thiết bị cần thiết cho TN, GV tiến hành

gia công các vật liệu, dụng cụ và thiết bị để tạo nên các bộ phận của bộ TN theo phương

án đã đề xuất Đây là việc làm tương đối khó đối với GV, vì vậy đòi hỏi người GV phải

có kĩ năng, tay nghề, những am hiểu và kinh nghiệm trong cuộc sống

Bước 7 Lắp ráp thí nghiệm

Các dụng cụ, thiết bị sau khi đã được gia công, chế tạo theo phương án TN đã đề xuất

thì việc tiếp theo là tiến hành lắp ráp các dụng cụ TN lại với nhau

Bước 8 Tiến hành thí nghiệm

Sau khi đã lắp ráp các dụng cụ TN lại với nhau theo phương án đề xuất thì việc tiến

hành TN là để kiểm tra sự vận hành của các dụng cụ, TBTN là rất cần thiết Mục đích của việc tiến hành TN là nhằm phát hiện những sai sót, lỗi trong quá trình gia công, chế tạo dụng cụ và lắp ráp Việc tiến hành TN có thể xảy ra hai trường hợp sau:

Trường hợp 2: TN không đạt theo phương án đề ra, không cho kết quả như mong muốn

hoặc các dụng cụ, thiết bị sau khi gia công, chế tạo và lắp ráp không vận hành được thì

ta tiến hành kiểm tra lại các bước đề xuất phương án, gia công, chế tạo và lắp ráp TN như sau:

- Nếu bước đề xuất phương án TN không khả thi thì đề xuất phương án TN khác

- Nếu bước gia công, chế tạo dụng cụ TN chưa tốt, chưa đảm bảo yêu cầu đề ra thì

tiến hành gia công, chế tạo lại các dụng cụ TN

- Nếu bước lắp ráp dụng cụ, thiết bị chưa hợp lí thì tiến hành kiểm tra và lắp ráp lại

cho hợp lí

Bước 9 Hoàn thiện thí nghiệm

Bước cuối cùng trong quy trình này là hoàn thiện TN nhằm tăng cường tính trực

quan, đảm bảo tính thẩm mĩ và an toàn trong quá trình sử dụng

Trong quy trình tự tạo TN thì bước đề xuất phương án TN là quan trọng nhất, vì

trong phương án đề xuất thì các vật liệu, dụng cụ và thiết bị dùng trong TN phải là những dụng cụ có sẵn trong tự nhiên, dễ tìm, dễ gia công và chế tạo thì mới đảm bảo tính khả thi Ngoài ra, các bước như: gia công và chế tạo dụng cụ, lắp ráp và tiến hành TN cũng rất cần thiết, vì trong quá trình gia công và chế tạo đòi hỏi người GV phải có kinh nghiệm

và những am hiểu trong cuộc sống, phải khéo tay, phải làm nhiều lần để tìm các phương

án tối ưu nhất Còn bước tiến hành TN là để kiểm tra, phát hiện và điều chỉnh những sai sót, những dụng cụ chưa được tốt và đảm bảo khi tiến hành TN sẽ thành công

Như vậy, quy trình tự tạo TN có thể được tóm tắt qua sơ đồ sau:

1.4 Quy trình tổ chức dạy học nhằm phát triển năng lực hợp tác thông qua xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học

Quy trình DH nhằm phát triển NLHT cho HS thông qua việc sử dụng TNTT được tiến hành theo các bước sau:

❖ Giai đoạn 1: Chuẩn bị tổ chức DH

- Xác định mục tiêu, yêu cầu bài học: Nghiên cứu kĩ chương trình SGK, xác định

và chuẩn bị TN, xác định loại TN GV chọn nội dung thích hợp để thực hiện DH thông qua việc sử dụng TN

- Xây dựng kế hoạch nhằm phát triển NLHT: GV sẽ chia nhóm cũng như phân

công sao cho phù hợp với năng lực của nhóm Xác định nhiệm vụ của các nhóm, xác định rõ mục tiêu cần đạt được GV đưa ra bảng tiêu chí đánh giá NLHT để các thành viên đánh giá, theo dõi nhau trong quá trình hoạt động nhóm

❖ Giai đoạn 2: Tổ chức DH phát triển năng lực hợp tác cho HS thông qua xây dụng và sử dụng thí nghiệm trong DH

- Đề xuất phương án TN, bố trí TN: GV cho HS thời gian làm quen với TN, đa

số đều là những vật dụng gắn với thực tế, ít tốn thời gian làm quen HS đề xuất phương

án TN, GV hướng dẫn để đi đến phương án tối ưu nhất

- Thực hiện TN: GV tổ chức DH hợp tác Sử dụng các biện pháp phù hợp để phát

triển NLHT cho HS Các nhóm HS nhận nhiệm vụ, phân công nhiệm vụ cho mỗi cá nhân một cách hợp lí Hợp tác, trao đổi ý kiến, thống nhất ý kiến để hoàn thành nhiệm

vụ được giao

❖ Giai đoạn 3: Trình bày kết quả và báo cáo

Báo cáo kết luận: Đại diện các nhóm lên trình bày kết quả hoạt động nhóm ❖ Giai đoạn 4: Tổng kết, đánh giá kết quả của quá trình DH và phát triển năng lực hợp tác cho HS

Đánh giá sự phát triển NLHT của HS thông qua các công cụ:

- Bảng kiểm tra, quan sát HS theo các tiêu chí của năng lực

- Hồ sơ học tập, phiếu đánh giá của HS

- Các bài tập, các tình huống mô phỏng để kiểm tra đánh giá việc phát triển NLHT

1.5 Thực trạng dạy học bằng thí nghiệm và phát triển năng lực hợp tác của học sinh ở trường trung học cơ sở

1.5.1 Mục đích điều tra

- Tìm hiểu các phương pháp DH và sử dụng TN của GV khi tổ chức DH chương

“Khối lượng riêng và áp suất” và tình hình cơ sở vật chất, TBTN ở một số trường THCS trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

- Tìm hiểu việc phát triển NLHT của HS

1.5.2 Đối tượng điều tra

10 GV dạy môn VL bậc THCS thuộc thành phố Đà Nẵng và 40 HS thuộc

trường THCS trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

1.5.3 Nội dung điều tra

Nhận thức của GV về hợp tác và NLHT thông qua DH TNTT

1.5.4 Phương pháp điều tra

Dùng phiếu khảo sát với hình thức trắc nghiệm khách quan, câu hỏi Likert

1.5.5 Kết quả điều tra

1.5.5.1 Đối với giáo viên

Khảo sát 10 GV VL trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, tôi thu được kết quả sau đây:

Dựa trên thực tế khảo sát qua PĐT, chúng tôi nhận thấy rằng: Các TBTN dành

cho chương “Khối lượng riêng và áp suất” vẫn chưa được cung cấp đầy đủ Đó chính là một trong những nguyên nhân nhiều GV chỉ ra lí do không thường xuyên

xuyên

Thỉnh thoảng

0/10 (0%)

(20%)

3/10 (30%)

5/10 (50%)

(40%)

6/10 (60%)

0/10 (0%)

4 Phát PHT cho HS và kiểm tra việc

thực hiện của HS

8/10 (80%)

2/10 (20%)

0/10 (0%)

5 Dùng bài giảng điện tử, cho HS

xem phim, các hình ảnh trực quan

9/10 (90%)

1/10 (10%)

0/10 (0%)

Qua PĐT khảo sát ở một số trường THCS trên địa bàn thành phố Đà Nẵng chúng

tôi nhận thấy rằng: trong tổ chức hoạt động DH của GV đã sử dụng phương pháp

DH theo hướng tích cực cho HS Tuy nhiên, ở mức độ thỉnh thoảng vẫn còn một số phương pháp chiếm số lượng lớn hơn mức độ thường xuyên, cụ thể ở đây là phương pháp tổ chức nhóm có đến 60% GV chọn thỉnh thoảng, DH bằng phương pháp ThN thì có đến 30% GV chọn thỉnh thoảng Đây là những phương pháp DH tích cực cần được thực hiện một cách thường xuyên để đạt được những hiệu quả cao trong DH

Đặc biệt ở mức không sử dụng vẫn còn các phương pháp dạy như là DH bằng ThN có đến 50% không DH bằng ThN

Kết quả điều tra về việc sử dụng TNTT của GV

Biểu đồ 1.1 Lựa chọn của GV về NLHT

Biểu đồ 1.2 Lựa chọn của GV về tầm quan trọng của việc phát triển NLHT

Khi trả lời về khái niệm NLHT các GV đều có ý kiến khác nhau (biểu đồ 1.3) trong

đó khái niệm NLHT gần nhất với khái niệm NLHT được sử dụng trong đề tài “NTHT

là khả năng tương tác lẫn nhau, trong đó mỗi cá nhân thể hiện sự tích cực, tự giác và trách nhiệm cao trên cơ sở huy động những kiến thức, kĩ năng của bản thân nhằm giải quyết nhiệm vụ chung một cách hiệu quả nhất.” chiếm tỉ lệ trên 70% Các ý kiến

còn lại là cách diễn đạt khác của NLHT Điều này chứng tỏ nhận thức thực tiễn của

GV cũng đồng nhất với khái niệm NLHT mà đề tài sử dụng

Quan biểu đồ 1.2 khẳng định GV đã nhận ra được tập quan trọng của việc phát triển NLHT cho HS trong giảng dạy với hơn 90% ý kiến đồng ý quan trọng và rất quan trọng với các yêu cầu

+ Việc rèn luyện kĩ năng học tập cho HS của GV

Bảng 1.6 Tần suất rèn luyện kĩ năng học tập cho HS

Mức độ Thường

xuyên

Thỉnh thoảng

0/10 (0%)

(80%)

2/10 (20%)

0/10 (0%)

3 Trình bày ý kiến trước lớp 8/10

(80%)

2/10 (20%)

0/10 (0%)

4 Tự kiểm tra, đánh giá trong

quá trình học tập

2/10 (20%)

7/10 (70%)

1/10 (10%)

5 Xây dựng kế hoạch học tập 7/10

(70%)

2/10 (20%)

1/10 (10%)

6 Khai thác tài liệu học tập 9/10

(90%)

1/10 (10%)

0/10 (0%)

Hiện nay, GV đã rất chú trọng trong việc rèn luyện kĩ năng học tập cho HS nhằm

nâng cao chất lượng DH, nhưng các kĩ năng ở mức độ thường xuyên và ở mức độ thỉnh thoảng chiếm tỉ lệ tương đương nhau

Bảng 1.7 Các phương pháp và hình thức học tập

STT Hoạt động học

Mức độ Thành

Không sử dụng

1 Nghe giảng, ghi chép 14/40

(35%)

24/40 (60%)

2/40 (5%)

0/40 (0%)

2 Thuyết trình báo cáo 6/40

(15%)

6/40 (15%)

28/40 (70%)

0/40 (0%)

(25%)

28/40 (70%)

2/40 (5%)

0/40 (0%)

4 Tự kiểm tra đánh giá trong

việc học

4/40 (10%)

28/40 (70%)

8/40 (20%)

0/40 (0%)

5 Vẽ sơ đồ tư duy nội dung

học tập

6/40 (15%)

28/40 (70%)

4/40 (10%)

2/40 (5%)

+ Về việc sử dụng TN để kiểm chứng các kiến thức đã học

Bảng 1.8 Sử dụng TN trong DH môn VL đối với HS

Mức độ

Rất đồng ý

Đồng

ý

Không đống ý

Hoàn toàn không đồng ý

1 Các em sẽ chú ý bài hơn 10/40

(25%)

30/40 (75%)

0/40 (0%)

0/40 (0%)

2

Các em mạnh dạn hơn trong việc phát biểu ý kiến và tham gia xây dựng bài

10/40 (25%)

28/40 (70%)

2/40 (5%)

0/40 (0%)

3 Giúp các em hoạt động tích cực

hơn

32/40 (80%)

8/40 (20%)

0/40 (0%)

0/40 (0%)

4 Các em sẽ dễ hiểu bài hơn 30/40

(75%)

8/40 (20%)

2/40 (5%)

0/40 (%)

5 Giúp cho việc ghi nhớ kiến thức

tốt hơn

34/40 (85%)

6/40 (15%)

0/40 (0%)

0/40 (0%)

Qua kết quả khảo sát ở bảng 1.8 ta thấy rằng, việc sử dụng TN trong DH giúp

hứng thú và tiếp thu bài học tốt hơn

Qua biểu đồ 1.4 ta thấy rõ rằng, khả năng hợp tác giữa các HS vẫn còn chưa được cao Nên việc DH áp dụng phương pháp phát triển NLHT là vô cùng cấp thiết

Bảng 1.9 Các khó khăn của HS trong làm việc nhóm

Kĩ năng giao tiếp kém, hay nể nang, ngại va chạm (75%) 30/40

HS còn gặp nhiều khó khăn trong việc tìm tiếng nói chung trong quá trình hoạt động nhóm Ở bảng 1.9 ta thấy, khó khăn lớn nhất mà các em gặp phải là thiếu ý thức khi làm việc nhóm và cái tôi quá lớn, chưa tôn trọng các thành viên trong nhóm, kỹ năng giao tiếp kém còn ngại khi làm việc chung

1.5.6 Kết luận

Từ kết quả điều tra thực trạng như trên thì có thể nói đa số GV đều nhận thấy tầm quan trọng của việc DH nhằm phát triển NLHT cho HS cũng như HS nhận thấy được tầm quan trọng của việc phát triển NLHT trong học tập Ngoài ra, nhiều GV cũng công nhận phương pháp xây dựng và sử dụng TNTT cũng mang lại một số lợi ích

gian, khó khăn trong việc tìm kiếm dụng cụ và chế tạo dụng cụ TN

Dù vậy, DH có sử dụng TNTT chưa được GV áp dụng nhiều trong DH hiện nay Trên thực tế thì vẫn còn nhiều GV chậm đổi mới, vẫn sử dụng phương pháp giảng dạy truyền thống (truyền thụ kiến thức một chiều), do đó không phát huy khả năng hợp tác, làm việc nhóm của HS Điều này đã ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề DH phát triển năng lực, cũng như hạn chế phát triển NLHT của HS

Căn cứ vào thực trạng ở trên cùng với nhu cầu học tập hiện nay, quy trình phát triển NLHT thông qua dạy TNTT được đề xuất

1.6 Kết luận chương 1

Trong Chương 1, chúng tôi trình bày về cơ sở lí luận về năng lực VL bảng tiêu chí đánh giá NLHT của HS; Cơ sở lí luận của DH sử dụng TN, TNTT; Quy trình tổ chức DH nhằm phát triển NLHT của HS thông qua TNTT và tiến trình DH có sử dụng TNTT của HS; Khảo sát và đánh giá được thực trạng DH TN hướng đến phát triển NLHT của HS trong DH VL tại trường THCS Tây Sơn, thành phố Đà Nẵng

Đầu tiên, chúng tôi trình bày khái niệm NLHT Cụ thể hơn, chúng tôi đưa ra các biểu hiện của NLHT của HS, các biện pháp phát huy NLHT của HS và bảng tiêu chí đánh giá NLHT của HS

Sau đó, chúng tôi làm rõ khái niệm TN VL Nêu rõ chức năng của TN VL trong

DH, phân loại TN VL trong DH, từ đó nêu lên được khái niệm TNTT, đặc trưng của TNTT, vai trò của TNTT, trình bày tiến trình xây dựng TNTT và tiến trình DH thông qua sử dụng TNTT

Thực hiện điều tra khảo sát, khóa luận cũng đã phân tích được những thuận lợi và khó khăn trong việc xây dựng và sử dụng TNTT nhằm phát triển NLHT cho HS THPT

Sau khi nghiên cứu cơ sở lí luận, chúng tôi nhận thấy rằng, DH VL có sử dụng các TNTT sẽ phát huy được NLHT cho HS

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ ÁP SUẤT”- KHTN 8 KNTT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC CỦA HỌC SINH

2.1 Đặc điểm nội dung “Khối lượng riêng và áp suất” – KHTN 8

2.1.1 Cấu trúc chương trình nội dung “Khối lượng riêng và áp suất” – KHTN 8

Nội dung giáo dục môn Khoa học tự nhiên được xây dựng dựa trên sự kết hợp các

chủ đề khoa học: Chất và sự biến đổi của chất, năng lượng và sự biến đổi, Trái Đất và

bầu trời; các nguyên lí, khái niệm chung về thế giới tự nhiên: sự đa dạng, tính cấu

trúc, tính hệ thống, sự vận động và biến đổi, sự tương tác

Các chủ đề được sắp xếp chủ yếu theo logic tuyến tính, có kết hợp ở mức độ nhất định với cấu trúc đồng tâm, đồng thời có thêm một số chủ đề liên môn, tích hợp nhằm hình thành các nguyên lí, quy luật chung của thế giới tự nhiên

 Mạch nội dung “Khối lượng riêng và áp suất” – KHTN 8 như sau:

– Khái niệm khối lượng riêng

– Đo khối lượng riêng

– Áp suất trên một bề mặt

– Tăng, giảm áp suất

– Áp suất trong chất lỏng, trong chất khí

2.1.2 Yêu cầu cần đạt nội dung “Khối lượng riêng và áp suất” – KHTN 8

– Nêu được định nghĩa khối lượng riêng, xác định được khối lượng riêng qua khối

lượng và thể tích tương ứng, khối lượng riêng = khối lượng/thể tích

– Liệt kê được một số đơn vị đo khối lượng riêng thường dùng

– Thực hiện thí nghiệm để xác định được khối lượng riêng của một khối hộp chữ nhật, của một vật có hình dạng bất kì, của một lượng chất lỏng

– Thực hiện thí nghiệm khảo sát tác dụng của chất lỏng lên vật đặt trong chất lỏng, rút ra được: Điều kiện định tính về vật nổi, vật chìm; định luật Archimedes

(Acsimet)

– Dùng dụng cụ thực hành, khẳng định được: áp suất sinh ra khi có áp lực tác dụng

lên một diện tích bề mặt, áp suất = áp lực/diện tích bề mặt

– Liệt kê được một số đơn vị đo áp suất thông dụng

– Thực hiện được thí nghiệm để chứng tỏ tồn tại áp suất khí quyển và áp suất này tác dụng theo mọi phương

– Mô tả được sự tạo thành tiếng động trong tai khi tai chịu sự thay đổi áp suất đột ngột

– Giải thích được một số ứng dụng về áp suất không khí trong đời sống (ví dụ như: giác mút, bình xịt, tàu đệm khí)

2.2 Phân tích nội dung kiến thức chương “Khối lượng riêng và áp suất” KHTN 8

Trong chương trình KHTN 8 Chương “Khối lượng riêng và áp suất” gồm 5 bài: Khối lượng riêng, Thực hành xác định khối lượng riêng, Áp suất trên một bề mặt, Áp suất chất lỏng Áp suất khí quyển, Lực đẩy Archimedes

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Khối lượng riêng và áp suất” – KHTN 8

Trong đó có nhiều hiện tượng có tính trừu tượng cần phải được trực quan hóa trong quá trình giảng dạy, trong khi đó các TN và phương tiện trực quan trong phần này còn hạn chế Phần này cũng có liên quan đến nhiều hiện tượng trong thực tế như: một số ứng dụng về áp suất không khí trong đời sống … Vì vậy, trong DH VL trực quan là vấn đề cần quan tâm, vì chỉ có thông qua TN và phương tiện trực quan mới giúp cho

HS hiểu rõ và sâu sắc hơn về các kiến thức trọng tâm của bài học và nhất là những biểu hiện của nó trong thực tế cuộc sống