BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HÒ CHÍ MINH
Vũ Thị Nguyệt Anh
BOI DUONG PHUONG PHAP THUC NGHIEM VAT LY CHO HOC SINH KHI DAY HOC MOT SO KIEN THUC CHUONG “CHAT KHi”
VAT LY 10, CHUONG TRINH CHUAN
Chuyén ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật li
Mã sô : 60 14 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS TS PHẠM THỊ PHÚ
Trang 2
LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn:
Cô hướng dẫn, PGS TS Phạm Thị Phú — người đã trực tiếp khuyến khích, động viên, hướng đẫn tơi thực hiện hồn thành đề tài bằng tất cả sự tận tình và trách nhiệm
Quý thầy cô trong tổ Phương Pháp Giảng Dạy, khoa Vật lý, thư viện, phòng
Khoa Học Công Nghệ Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí
minh đã khuyến khích, quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài
Ban Giám Hiệu, quý thầy cô trong tô bộ môn Vật Lý — Công Nghệ trường THPT CuM’Gar — Huyén CuM’Gar — Tinh Daklak da tao điều kiện tốt nhất đề giúp đỡ tơi hồn thành đề tài
Tác giả
Vũ Thị Nguyệt Anh
Trang 4MỞ ĐẦU
1 Lí đo chọn dề tài
Xã hội hiện nay là xã hội tri thức và thông tin Sự đổi mới với tốc độ rất nhanh
trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ tác động đến thông tin ở ba khía cạnh: thông tin có giá trị không đài, khối lượng thông tin tăng nhanh, nội dung thông tin ngày càng phức tạp Như vậy, phương pháp giảng dạy chỉ hướng tới mục tiêu cung cấp kiến thức, kĩ năng (thông tin) sẽ luôn lạc hậu với thời đại Do đó, người giáo viên phải hướng tới việc bồi đưỡng cho học sinh những phương pháp nhận thức để
họ có thể chiếm lĩnh lấy tri thức trong quá trình tự học
Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã xác định trong nghị quyết TW4 khóa VII, nghị quyết TW2 khóa VI, được thể chế trong Luật Giáo đục (2005) đã ghi: “phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng môn học; bồi đưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận đụng kiến thức vào
thực tiễn ”
Để thực hiện được mục tiêu chung của giáo đục trong đạy học vật lí, chương
trình Vật lí THCS và THPT cũng yêu cầu phải cung cấp cho học sinh những hiểu biết ban đầu về các phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí học, trong đó có
phương pháp thực nghiệm
Do đó, phương pháp thực nghiệm đã trở thành một loại kiến thức đặc biệt cần
phải trang bị cho học sinh Phương pháp thực nghiệm không những là mục tiêu kiến thức mà còn xem là một công cụ quan trọng để học sinh sử dụng nhằm xây đựng và chiếm lĩnh kiến thức, qua đó phát triển năng lực sáng tạo của mình
Trong chương trình Vật lí lớp 10, chương “ Chất khí” là chương các nội dung kiến thức chủ yếu được xây dựng từ thực nghiệm Do đó ta có thê bồi đưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm - phương pháp nhận thức quan trọng của Vật lí khi dạy học chương này
Trang 5Nhưng việc nghiên cứu ứng dụng đối với việc đạy từng kiến thức cụ thể cho từng đối tượng học sinh cụ thể thì chưa được thực hiện đầy đủ Ví đụ như nghiên cứu về việc dạy học các định luật chất khí nhằm bồi đưỡng phương pháp thực nghiệm Vật
lí cho học sinh thì còn một số bắt cập
Với những lí đo trên, tôi tiếp tục hướng nghiên cứu trên qua đề tài: “Bồi dưỡng
phương pháp thực nghiệm cho học sinh khi dạy học chương Chất khí, lớp 10,
chương trình chuẩn” làm đề tài nghiên cứu của mình
2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng tiến trình đạy học một số kiến thức chương “Chất khí” ở Vật lý lớp
10 chương trình chuẩn nhằm bồi đưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm của Vat li hoc
3 Giả thuyết khoa học
Có thể đạy học theo định hướng tăng cường bồi dưỡng cho học sinh PPTN Vật lý
thông qua một số bài học chương “Chất khí”, từ đó góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức chương và bồi đưỡng phương pháp nhận thức cho học sinh
4 Nhiệm vụ nghiên cứu
4.1 Tìm hiểu phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí học và trong dạy học Vật lí 4.2 Tìm hiểu các biện pháp và hình thức bồi đưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh 4.3 Tìm hiểu mục tiêu day hoc, chương trình, cấu trúc và nội đụng của chương “Chất khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn
4.4 Tìm hiểu thực trạng đạy học Vật lý với việc bồi đưỡng phương pháp thực
nghiệm Vật lí ở một số trường THPT thuộc tỉnh Đăklăk
4.5 Xác định và chuẩn bị những điều kiện cần thiết để dạy học chương “Chất
khí” nhằm bồi đưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh
4.6 Xây dựng tiến trình đạy học một số kiến thức chương “Chất khí” Vật lý 10,
Trang 64.7 Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp,
đánh giá tính khả thi và hiệu quả của từng tiến trình đã đề xuất, điều chỉnh, hoàn
thiện
5 Phương pháp nghiên cứu
+ Phương pháp nghiên cứu lí luận
Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí và trong đạy học vật lí, các tài liệu kinh điển và cập nhật về lí luận dạy học, lí luận day hoc Vật lí
Nghiên cứu tư liệu về nội dung, muc tiêu, yêu cầu giảng đạy chương “Chất khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn
+ Phương pháp điều tra
Tìm hiểu việc dạy và học nhằm sơ bộ đánh giá thực tế đạy học chương “Chất khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn Trao đối với giáo viên, hoc sinh, dy gid + Phương pháp thực nghiệm s Thực nghiệm Vật lí: khảo sát thực nghiệm các định luật chất khí * Thực nghiệm sư phạm
+ Phương pháp xử lí số liệu: Theo thống kê toán học
6 Đối tượng và khách thế nghiên cứu
Hoạt động đạy học của giáo viên và học sinh trong quá trình đạy học một số
kiến thức thuộc chương “Chất khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn
7, Phạm vi nghiên cứu
Bồi đưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm, một phương pháp nhận
thức đặc thù của Vật lí học khi dạy học các định luật thực nghiệm về chất khí
chương “Chất khí” Vật lý 10, chương trình chuẩn
§ Đóng góp mới của đề tài
-_ Về lý luận: khẳng định sự cần thiết và có thể dạy học tăng cường bồi dưỡng
Trang 7+ Để xuất 4 tiến trình đạy học các định luật chất khí nhằm bồi đưỡng cho
học sinh phương pháp thực nghiệm — một phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lý học
+ Đã chế tạo 6 bộ thí nghiệm để khảo sát định lượng các định luật chất khí: Định luật Bôilơ — Mariốt, định luật Sác — lơ và phương trình trạng thái chất khí
dùng cho hoạt động nhóm của học sinh
Trang 8Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC BÒI DƯỠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC
NGHIEM VAT LÍ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1 Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí
1.1.1 Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của Vật lí
hoc [24],[ 31]
Thời cổ đại, khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học, mục đích
của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đi vào từng lĩnh vực cụ thể Trong xã hội chiếm hữu nô lệ, lao động chân tay bị coi khinh vì đó
là lao động của tầng lớp nô lệ, coi trọng hoạt động tỉnh tế của trí óc Do đó nhiều nhà hiền triết cho rằng có thể dùng sự suy lý, sự tranh luận để tìm ra chân lý mà
không coi trọng thí nghiệm Trong cuốn “Vật lí học”, Aristote (384 — 322 TCN),
một đại biểu tiêu biểu cho nền khoa học cỗ đại, cũng không dùng thí nghiệm mà đi đến kết luận bằng cách lập luận
Sang thời trung đại, tư tưởng của Aristote trở thành những giáo điều bất khả
xâm phạm Giáo hội Gia tô có một địa vị tối cao trong đời sống xã hội và coi “Khoa
học là đầy tớ của giáo lí” Tuy vậy, trong thời này cũng có những người muốn tìm
những con đường mới hơn để đi đến nhận thức khoa học như Roger Bacon (1214 — 1294) cho rằng khoa học không chỉ có nhiệm vụ bình giải lời lẽ của những kẻ có uy tin, khoa hoc phải được xây dựng trên cơ sở lập luận chặt chẽ và thí nghiệm chính
xác Và vì vậy, ông bị giáo hội lên án và bị cầm tù hơn 20 năm tới khi 74 tuổi Đến thế kỷ XVII, Galile (1564 — 1642) đã xây dựng những cơ sở của một nền
vật lí học mới — vật lí học thực nghiệm- chân chính, thay thế cho vật lí học của Aristote bằng hàng loạt các nghiên cứu về thiên văn học, cơ học, âm học, quang học
Trang 9xác định rõ vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải thích lý thuyết có tính chất dự đoán Từ lý thuyết đó, ông rút ra những kết luận có thể kiểm tra được bằng thực
nghiệm Sau đó, ông bố trí thí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và
phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thể đạt kết quả chính xác tin cậy được Cuối cùng, ông đối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu
Phương pháp của Galile có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng nhận
thức luận, tổng quát hóa về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm và phát hiện ra
bản chất của sự vật hiện tượng Về sau, các nhà khoa học khác đã kế thừa phương
pháp đó và xây đựng cho hoàn chỉnh hơn Những thành tựu ban đầu của vật lí học
thực nghiệm đã khiến cho thế kỉ XVII trở thành thế ki của cuộc cách mạng khoa
học thắng lợi với các đại điện tiêu biểu: Torricelli (1608 — 1662), Pascal (1623 —
1662), Otto Guericke (1602 — 1685), Boyle (1627 — 1691), Gilbert (1540 — 1603)
Như vậy, phương pháp thực nghiệm với tư cách là một phương pháp nhận thức khoa học đã ra đời và không những thành công trong sự phát triển của vật lí học cỗ điển mà vẫn còn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình nghiên cứu vật lí học hiện đại
1.1.2 Nội dung của phương pháp thực nghiệm
Galile được coi là ông tổ của vật lí thực nghiệm, người sáng lập ra phương
pháp thực nghiệm và các nhà khoa học sau này đã kế thừa và hoàn chỉnh hơn
Spaski đã nêu lên thực chất của phương pháp thực nghiệm của Galile như sau: Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây đựng một giả thuyết (dự đoán)
Giá thuyết đó không chỉ đơn thuần là sự tổng quát hóa các sự kiện thực nghiệm đã
làm Nó chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể
Bằng phép suy luận logic và bằng toán học, các nhà khoa học có thé tir gid thuyết
đó mà rút ra một số hệ quả, tiên đoán một số sự kiện mới trước đó chưa biết đến
Những hệ quá và sự kiện mới đó lại có thé đùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được,
và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định giả thuyết, biến giả thuyết thành
Trang 10Ở nước ta, cũng đã có rất nhiều các bài viết khác nhau về phương pháp thực
nghiệm Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Nếu nhà khoa học dựa trên việc thiết kế
(nghĩ ra) phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm (thao tác với các
vật thê, thiết bị dụng cụ, quan sát, đo đạc) để thu được thông tin và rút ra câu trả lời cho van dé dat ra (nó là một nhận định về một tính chất, một mối liên hệ, một nguyên lí nào đó, cho phép đề xuất một kết luận mới hoặc xác minh một giả thuyết,
một phỏng đoán khoa học nào đó) thì phương pháp nhận thức trong trường hợp này được gọi là phương pháp thực nghiệm” [28, tr.125]
Còn theo tác giả Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hưng thì phân biệt
phương pháp thực nghiệm theo nghĩa rộng và nghĩa hẹp “Theo nghĩa rộng, phương pháp thực nghiệm có thể bao gồm từ những ý tưởng ban đầu của các nhà khoa học cho đến kết luận cuối cùng Theo nghĩa hẹp, phương pháp thực nghiệm có thê hiểu
như sau: từ lý thuyết đã biết suy ra hệ quả và đùng thì nghiệm để kiểm tra hệ quả Các nhà thực nghiệm không nhất thiết tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đó đã có người khác đề ra rồi nhưng chưa kiểm tra được Nhiệm vụ của nhà vật lí thực nghiệm lúc này là từ giả thuyết đã có suy ra hệ quả có thể kiểm tra được và tìm cách bố trí thí nghiệm khéo léo, tinh vi dé quan sát được hiện tượng do lí thuyết dự
đoán và thực hiện các phép đo chính xác” [31, tr.1 1 1] Phương pháp thực nghiệm có thê hiểu theo nghĩa rộng hoặc nghĩa hẹp tùy theo quan điểm của mỗi người xem xét, gắn với lịch sử vật lí học, cũng như tùy theo mục đích cụ thể của người vận dụng nó trong dạy học ở các bậc học khác nhau Nhưng mặc dù phát biểu theo cách nào thì các yêu tố cơ bản của PPTN trong nghiên cứu khoa học cũng bao gồm:
- Van dé can giải đáp hoặc giả thuyết cần kiểm tra
-_ Xử lý một giả thuyết dé có thể đưa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm
-_ Xây dựng (thiết kế) phương án thí nghiệm cho phép thu lượm thông tin cần thiết cho sự xác lập giá thuyết hoặc kiếm tra giá thuyết
Trang 111.2 Sir dung phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phé
thông
1.2.1 Phương pháp thực nghiệm trong mục tiêu dạy học trường trung học
[1], [12]
Nghị quyết trung ương 2 (khóa VIII) của Đảng đã chỉ rõ:
“Nhiệm vụ cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con người và thé hệ thiết thực gan bó với lÿ trởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội có ý thức cộng đẳng và tính tích cực của cá nhân làm chủ trì thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sảng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi ”
Cụ thể hóa mục tiêu đào tạo con người mới theo Nghị quyết của Đảng, mục tiêu giáo dục THCS và THPT nêu rõ: bồi đưỡng cho học sinh các phương pháp
nhận thức đặc thù của Vật lí học, trước hết là PPTN vật lí
Học là nhận thức, là tìm tòi sáng tạo, vì thế phương pháp nhận thức khoa học là hạt nhân của phương pháp đạy học Do đó, PPTN có những đặc điểm riêng làm cho
việc sử đụng nó trong dạy học Vật lí trở thành một giải pháp tổng hợp nhằm thực
hiện có hiệu quả mục tiêu dạy học
+ Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh hình thành và hoàn thiện những
phẩm chất tâm lí là nền táng cho hoạt động sáng tạo PPTN dạy cho học sinh tìm tòi sáng tạo theo con đường và kinh nghiệm hoạt động sáng tạo mà các nhà khoa học
đã trải qua, nó làm cho học sinh quen đần với cách suy nghĩ, làm việc theo kiểu Vật lí Trong quá trình giải quyết những vấn để đó, học sinh sẽ bộc lộ những nét đặc
trưng của hoạt động sáng tạo và đồng thời hình thành, hoàn thiện ở bản thân những
phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo
+ Phương pháp cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn Thực tiễn được nói trong
PPTN là các hiện tượng, các quá trình Vật lí được mô tả, được tái hiện qua các thí
nghiệm do giáo viên hay chính học sinh tự làm Việc học sinh trực tiếp đề xuất
phương án và tiễn hành thí nghiệm kiểm tra, trực tiếp quan sát các hiện tượng, làm
việc với các thiết bị thí nghiệm và đụng cụ đo, giải quyết những khó khăn trong
Trang 12hơn với đời sống và kỹ thuật, khái quát hóa các kết quả thực nghiệm, rút ra những kết luận có tính chất lý thuyết (như tính chất của sự vật, hiện tượng, quy luật diễn
biến, quan hệ ) Hoạt động nhận thức theo phương pháp thực nghiệm làm cho học
sinh thấy được sự gắn bó mật thiết giữa lý thuyết và thực tiễn
+ PPTN là phương pháp tìm tòi, giải quyết vẫn dé, có thể áp đụng để giải quyết những vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình độ, không đòi hỏi vốn kiến thức quá nhiều Đối với yêu cầu đạy học xuất phát từ vốn kinh nghiệm của bản
thân, PPTN lại càng phù hợp hơn PPTN sẽ giúp các em giải quyết vẫn đề trong học
tập, trên cơ sở đó nắm vững kiến thức, kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm, nắm vững
phương pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn
+_ Việc áp đụng PPTN cho phép và rèn luyện cho học sinh nhiều năng lực Nó tích cực hóa đến mức tối đa hoạt động nhận thức của học sinh, cho phép hình thành
kiến thức sâu sắc và bền vững, tăng cường hứng thú đối với môn học Nó thôi thúc
trong học sinh một nhu cầu về hoạt động sáng tạo, bồi đưỡng cho các em cá tính sáng tạo
Tuy nhiên, đo thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần học sinh của lớp
học không cùng trình độ, có nguy cơ một bộ phận học sinh đứng ngoài những hoạt động, vì các em không đủ khá năng giải quyết các yêu cầu Ngoài ra, PPTN không phải lúc nào cũng áp dụng được cho tất cá các kiểu bài học Vật lí Do đó trong day học, cần có sự lựa chọn và phối hợp chặt chế phương pháp thực nghiệm với các phương pháp khác một cách hợp lí
1.2.2 Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và hướng dẫn học sinh
hoạt động trong mỗi giai đoạn
Bồi đưỡng cho học sinh PPTN có nghĩa là tổ chức cho học sinh hoạt động nhận
thức theo các giai đoạn của PPTN của quá trình nhận thức khoa học, nhằm bồi
dưỡng năng lực tìm tòi, sáng tạo, hoạt động giải quyết vấn đề Vì vậy tốt nhất là
giáo viên phỏng theo PPTN của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinh hoạt
Trang 13> Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề
Giáo viên tổ chức các tình huống học tập có vấn đề nhự: mô tả một hoàn cảnh
thực tiễn, biểu diễn một vài thí nghiệm trong đó có các mối quan hệ đáng chú ý,
các biểu hiện bản chất hay những quy luật phổ biến mà học sinh chưa ý thức được
và yêu cầu các em đự đoán diễn biến của hiện tượng hoặc xác lập một mối quan hệ
nào đó Tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được Từ đó, kích thích hứng thú học tập của học sinh
[31]
> Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán
Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cho học sinh xây dựng một câu trả lời dự đoán ban
đầu dựa vào sự quan sát, vào kinh nghiệm của bản thân, vào những kiến thức đã có (ta gọi là xây đựng giá thuyết) Những dự đoán này có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn Người giáo viên phải hướng dẫn các em biết dự đoán
có căn cứ, giúp học sinh lập luận, loại trừ các dự đoán chưa có căn cứ vững chắc, chọn lựa và xây dựng dự đoán hợp lí hơn cả [3 1]
> Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiểm tra được
Giả thuyết được nêu đưới dạng một phán đoán: đó là một nhận định có thể mang tính bản chất khái quát Tính đúng đắn của giả thuyết cần phải được kiểm tra Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường không thể mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó Hệ quả logic được suy luận từ giả thuyết trong PPTN phải thỏa mãn 2 điều:
+ Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học
+ C6 thé kiém tra bằng thí nghiệm Vật lý
Các phép suy luận logic và toán học phải dẫn đến kết luận có đạng:
+ Biểu thức toán học biểu điễn sự phụ thuộc của các đại lượng vật lý mà
những đại lượng này phải đo được trực tiếp (ví dụ: nhiệt độ, thể tích )
+ Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó có thể
quan sát được trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đối của một đại lượng
Trang 14Việc suy ra hệ quả logic có thể gồm một số trong các thao tác sau: phân tích, so
sánh đối chiếu, suy luận suy diễn, cụ thể hóa
> Giai đoạn 4: Đề xuất và tiễn hành thí nghiệm để kiếm tra hệ quả dự đoán
Đây là hành động đặc thù của PPTN Trong giai đoạn này bao gồm các thao tác
Sau:
a Đề xuất phương án thí nghiệm
Ở thao tác này, người giáo viên phải làm sao cho học sinh có thể tự do đề xuất các ý tưởng của mình, từ đó giáo viên có thể hướng dẫn, luyện tập để các ý
tưởng đó ngày càng có căn cứ hơn và hiện thực hơn thì mới phát triển được năng lực sáng tạo của học sinh
b Tiến hành thí nghiệm
Cần tổ chức cho học sinh tự lực tiến hành các thao tác thí nghiệm, thu thập và xử lý thông tin, rút ra kết quá Ở thao tác này, các kỹ năng thực hành như: tính toán, lây sai số, đánh giá độ chính xác của phép đo, vẽ đồ thị được rèn luyện [22] > Giai đoạn 5: Rút ra kết luận (Hợp thức hóa kết quả nghiên cứn)
Nội dung của giai đoạn này bao gồm:
-_ Tổ chức cho học sinh hoặc nhóm học sinh báo cáo kết quả nghiên cứu của mình (kết quả thí nghiệm, những nhận xét, đánh giá, tính xác thực của dự đoán được kiểm tra) trước lớp
-_ Tổ chức cho học sinh (các nhóm học sinh) trao đối, tranh luận, đánh giá kết quả nghiên cứu của bạn, thí nghiệm có kiểm tra được đúng điều đự đốn khơng, cần bổ sung điều chỉnh thế nào
-_ Giúp học sinh chuẩn xác hóa các kết luận, rút ra kiến thức Nếu kết quả thí
nghiệm khẳng định hệ quả logic tức là khẳng định tính chân thực của dự đoán (giả
thuyết) Nếu kết quả thí nghiệm phủ định hệ quả logic thì phải kiểm tra lại thí
nghiệm (bế trí đã hợp lý chưa, tiễn hành đo đạc có gì sai ) hoặc quá trình suy ra hệ quả logic có phạm sai lầm gì (về quy tắc logic hoặc toán học) hoặc là phải xem lại
chính bản thân đự đoán (giả thuyết) để điều chính, thậm chí phải thay đổi bằng dự
Trang 15đó đự đoán (giả thuyết) nêu ra mới thành chân lý khoa học (định luật, thuyết, định
ly ) [22]
> Giai đoạn 6: Vận dụng kiến thức mới
Học sinh vận dụng kiến thức mới để giải thích hay dự đoán một số hiện tượng
trong thực tiễn, nghiên cứu các thiết bị kĩ thuật trong đời sống, sản xuất Thông qua
đó, trong một số trường hợp, sẽ đi tới giới hạn áp dụng của kiến thức và xuất hiện mau thuẫn nhận thức mới cần giải quyết [31]
1.2.3 Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm cho học sinh
Trong điều kiện đạy học hiện nay ở nước ta, việc học sinh tham gia vào toàn bộ
các hành động của phương pháp thực nghiệm là việc rất khó khăn (do hạn chế về
thời gian, thiết bị đạy học không đảm bảo, trình độ học sinh ), đo vậy, dạy học
phương pháp thực nghiệm chỉ có thể thực hiện ở một số những mức độ nhất định
dựa vào mức độ tham gia của học sinh vào các hành động của phương pháp thực nghiệm
Theo tác giá Phạm Thị Phú có 4 mức độ dạy học PPTN ở trường phổ thông
như sau [22]
- ÄMức dé I:
Cung cấp cho học sinh nội dung của phương pháp thực nghiệm Ở mức độ này học sinh được chứng kiến tắt cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
với các khái niện “vấn đề nhận thức”, “giả thuyết”, “hệ quả logic”, “thí nghiệm
kiểm tra”, “kết luận” trong mối liên hệ hữu cơ giữa chúng ở mức độ đơn giản Việc
học sinh tham gia trực tiếp vào các hành động của phương pháp thực nghiệm ở mức
độ này còn hạn chế, học sinh chỉ có thể tham gia vào một vài khâu trong trường hợp
nội dung tri thức đơn giản Tóm lại, ở mức độ này, học sinh phải được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm, hiểu được phương pháp thực nghiệm là con đường cơ bản để thiết lập các quy luật vật lí, nắm được cấu trúc của
phương pháp thực nghiệm gồm những hành động nào, thứ tự thực hiện các hành
động Học sinh có thể thực hiện ở một vài khâu mà nội dung vật lí đơn giản và trang
Trang 16- Mức độ 2:
Rèn luyện một số kỹ năng cơ bán, cần thiết, tối thiểu của phương pháp thực nghiệm Học sinh được chứng kiến tất cá các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và trực tiếp tham gia làm các thí nghiệm kiểm tra
Một số kỹ năng cơ bản cần rèn luyện cho học sinh khi đạy học phương
pháp thực nghiệm ở mức độ 2:
+ Kỹ năng đo lường trực tiếp các đại lượng: nhiệt độ bằng nhiệt kế + Kỹ năng tiến hành thí nghiệm theo chỉ dẫn
+ Kỹ năng quan sát những quá trình, hiện tượng vật lí đơn giản
Ở mức độ này, nhất thiết học sinh phải thực hiện một số thao tác của “thí
nghiệm kiểm tra “ trong phương pháp thực nghiệm Đây là mức độ áp dụng cho mọi học sinh lớp 10
- Muc dé 3:
Học sinh được trải qua tat cá các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và tự lực thực hiện giai đoạn “thí nghiệm kiểm tra” từ việc tự lập phương án thí
nghiệm, xử lý kết quá thí nghiệm, rút ra kết luận của thí nghiệm và rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu Để thực hiện được mức độ này, học sinh phải trải qua mức độ 1,
2 và học sinh các lớp chuyên
Ở mức độ này, để giúp cho học sinh tự lực thực hiện được giai đoạn “thí nghiệm kiểm tra” thì giáo viên có thể thực hiện theo biện pháp sau:
+ Giáo viên nêu ra một số phương án thí nghiệm, cho học sinh lựa chọn phương
án khả thi và tối ưu
+ Giáo viên trình bày mẫu việc xây dựng phương án thí nghiệm của các thí
nghiệm lịch sử
+ Ở mức độ 1, 2 phải làm cho học sinh thấy được cách lập luận, trừu xuất trong
việc lập kế hoạch thí nghiệm
+ Sử dụng các bài tập thí nghiệm vật lí để hình thành và rèn luyện kỹ năng lập
Trang 17+ Chuyển một số thí nghiệm thực hành thành thí nghiệm nghiên cứu của học
sinh
- Mức độ 4:
Học sinh tự lực nghiên cứu một số vẫn đề nhỏ bằng phương pháp thực nghiệm Đây là mức độ cao nhất của đạy học phương pháp thực nghiệm trong nhà trường và chỉ áp đụng đối với học sinh hoàn thành 3 mức độ trên và những học sinh thực sự có năng khiếu về vật lí
Cu thé của mức độ này là học sinh giải quyết một bài tập giáo viên giao cho,
bài tập mang tính nghiên cứu, tìm quy luật một sự phụ thuộc nào đó bằng thí
nghiệm, thiết kế chế tạo đụng cụ đo đơn giản để đo một đại lượng vật lí nào đó
1.2.4 Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy học phương pháp thực nghiệm
1.2.4.1 Những hoạt động nhận thức Vật lí của học sinh
Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triển những phẩm chất năng lực của người học
Theo lý thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc, gồm nhiều thành phần có quan hệ và tác động lẫn nhau: Độngcơ TY Hoạt động | Muc dich «<————————-» _ Hanh dong | |
Phương tién, diéu kign <———————» _ Thao tac
Trang 18Đối với hoạt động học tập Vật lý của học sinh ở trường phổ thông thì các hành động được dùng phố biến là: 1 vo Y DS Se ma ĐC 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng
Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng
Tìm các đấu hiệu giếng nhau của các sự vật, hiện tượng
Bồ trí một thí nghiệm để tạo ra một hiện tượng trong những điều kiện xác
định
Tìm những tính chất chung của nhiều sự vật, hiện tượng
Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật hiện tượng
Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng
Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được đưới dạng những khái niệm, những mô hình lý tưởng để sử dụng chúng làm công cụ của tư duy Đo một đại lượng vật lý
11 Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lý, biểu diễn bằng cơng
cụ tốn học
Dự đoán diễn biến của một hiện tượng trong những điều kiện thực tế xác
định
Giải thích một hiện tượng thực tế
Xây dựng một giả thuyết
Từ giả thiết, suy ra một một hệ quả
Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết (hệ quả)
Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm, định luật
vật lý
Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động Đánh giá kết quả hành động
Tìm những phương pháp chung dé giải quyết một loại vấn đề
Trang 19-_ Nhận biết bằng các giác quan
-_ Tác động lên các vật thê bằng công cụ: chiếu sáng, tác đụng lực, làm đi chuyển, làm biến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xát, đặt vào một điện áp
-_ Sử dụng các dung cy do
- Lam thí nghiệm (bế trí, lắp ráp, vận hành thiết bị)
Thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm
- Thay déi các điều kiện thí nghiệm
2 Thao tác tư duy:
-_ Phân tích
- Téng hop
- So sanh
- _ Trừu tượng hóa
-_ Khái quát hóa
-_ Cụ thê hóa - _ Suy luận quy nạp - _ Suy luận điễn địch
- _ Suy luận tương tự
Những hành động và thao tác ở trên là những hành động và thao tác được dùng
phô biến trong quá trình nhận thức vật lý của học sinh ở trường phổ thông [28]
Còn trong mục tiêu bồi đưỡng PPTN cho học sinh, để lĩnh hội được PPTN nhu
một toàn thể, học sinh cần phải có kỹ năng thực hiện những thao tác và hành động chính của PPTN [22]
1 Ðo đạc:
Đo đạc những đại lượng biến thiên nhanh
Do gian tiếp các đại lượng
Biết cách tính sai số tuyệt đối, tương đối và đánh giá độ chính xác của phép đo - Biết vẽ đề thị Biết sử đụng đồ thị tra cứu những thông tin cần thiết
2 Quan sát:
Trang 20- Quan sat quá trình có nhiều hơn 2 đại lượng biến thiên, biết khống chế điều kiện để đơn giản hóa quá trình (các quá trình biến đối trạng thái chất khí) Mô tả kết quả quan sát bằng bảng số, đồ thị từ đó rút ra những nhận xét
- Quan sat dé dua ra giả thuyết sơ bộ
3 Thí nghiệm Vật lý: Biết sử đụng các hành động và thao tác trong việc tiến hành thí nghiệm theo chỉ dẫn: Bước đầu có hiểu biết và kỹ năng đề xuất phương án thí nghiệm nhằm kiểm tra giả thuyết; rút ra kết luận về vẫn để nghiên cứu
4 Về các thao tác tư đuy: Biết phân tích, so sánh các kết quả quan sát và đo đạc,
thí nghiệm; biết tổng hợp và khái quát hóa để rút ra kết luận đơn giản 5 Những hiểu biết về lý thuyết PPTN và vận dụng
- Hiểu được những khâu cơ bản của PPTN
- Bước đầu biết sử dụng PPTN xây đựng một vài định luật Vật lý đơn giản ~ Tự lực nghiên cứu một vẫn đề đơn giản bằng PPTN
Như vậy, khi hướng dẫn học sinh nhận thức Vật lý bằng PPTN thì các hành động và thao tác đặc thù của nhận thức Vật lý đã nêu trên có cơ hội thực hiện; học
sinh được bồi dưỡng, rèn luyện tư đuy lý thuyết và thực nghiệm — tu duy Vat ly
1.2.4.2 Những hoạt động chủ yếu của giáo viên khi hướng dẫn học sinh chiếm
lĩnh kiến thức theo PPTN Vật lý
- Xây dựng tình huống có vấn đề
- Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp
- Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hiện những tháo tác cơ bản, những
hành động phổ biến nêu trên
- Lya chon và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cần thiết để thực hiện các hành động
- Định hướng hành động tư duy học sinh theo các giai đoạn của PPTN Việc định hướng hành động tư duy học sinh được thực hiện thông qua các câu hỏi Theo tác giá Phạm Hữu Tòng có 3 kiểu định hướng thường sử đụng [28,
Trang 21+ Định hướng tái tạo: Là kiêu định hướng trong đó người dạy hướng học sinh vào việc huy động, áp dụng những kiến thức, cách thức hoạt động học sinh đã nắm được hoặc đã được người đạy chỉ ra một cách tường minh, để học sinh có thể thực hiện nhiệm vụ mà họ đảm nhận
Sự định hướng tái tạo lại có thể phân biệt thành hai trình độ khác nhau đối với hành động đòi hỏi ở học sinh Đó là:
Định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ Người học theo đối, thực hiện, bắt chước lặp lại theo thao tác mẫu cụ thể đo người đạy chỉ ra
Định hướng tái tạo angôrit Người đạy chỉ ra một cách khái quát tổng thể trình tự hành động để người học tự chủ giải quyết được nhiệm vụ
+_ Định hướng tìm tòi Đó là kiểu định hướng trong đó người đạy không chỉ ra cho học sinh một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động cần áp dụng, mà người dạy chỉ đưa ra cho học sinh những gợi ý sao cho học sinh có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp
để giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận
+_ Định hướng khải quát chương trình hóa Đó là kiểu định hướng phối hợp
các đặc điểm của hai kiểu định hướng trên , trong đó trước hết người đạy cũng gợi ý
cho học sinh tự tìm tòi tương tự như ở kiểu định hướng tìm tòi nói trên, nhưng chú ý
giúp cho học sinh ý thức được đường lếi khái quát của việc tìm tòi giải quyết vấn dé
và sự định hướng được chương trình hóa theo các bước dự định hợp lí như sẽ trình bày đưới đây, theo các yêu cầu từ cao đến thấp đối với học sinh; từ tổng qt, tơng
thể, tồn bộ đến riêng biệt, chỉ tiết, bộ phận; từ tìm tồi đến tái tạo sao cho thực hiện
được một cách có hiệu quả các yêu cầu cao nhất, vừa sức học sinh
Trong việc định hướng hành động tư duy học sinh theo các giai đoạn của PPTN Vật lý thì các câu hỏi khái quát thường có dang:
+ Câu hỏi định hướng nêu dự đoán: (Từ quan sát hay từ thí nghiệm ta thấy có mỗi liên hệ nào giữa đại lượng A và đại lượng B? Từ quan sát hay từ thí nghiệm
Trang 22+ Câu hỏi định hướng nêu hệ quả logic: (Nếu điều dự đoán đúng thì từ dự đoán
suy ra hệ quả nào có thể kiểm tra bằng thí nghiệm?)
+ Câu hỏi định hướng nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán hay hệ quả
logic của dự đoán: (Cần phải làm thí nghiệm như thế nào để kiểm tra điều đó? Dụng cụ gì? Lắp ráp ra sao? Trình tự tiến hành thế nào? Xử lý số liệu kết quả thí nghiệm như thế nào?)
+ Câu hỏi định hướng thực hiện thí nghiệm kiểm tra: (Kết quả thí nghiệm có
phủ hợp với có phù hợp với điều đự đốn khơng?)
+ Câu hỏi định hướng rút ra kết luận: (Rút ra kết luận gì về vẫn đề nghiên cứu?)
+ Cấu hỏi định hướng vận dụng trong tình huống đặt vấn đề: (Kiến thức mới (định luật, nguyên lý Vật lý mới) giải thích thế nào cho vấn đề nêu ra ở đề bài?)
+ Câu hỏi định hướng vận dụng trong tình huống mới: (Thi dụ nào chứng minh
cho kết luận vừa mới tìm ra bằng PPTN?)
2.5 Những sự chuẩn bị cần thiết để dạy học phương pháp thực nghiệm [19]
2.5.1, Chuan bi thí nghiệm Vật lý
Để bồi đưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm kết hợp với việc lôi cuốn học sinh tham gia vào các hoạt động tích cực, tự lực trong học tập đòi hỏi phải chuẩn bị cho học sinh những phương tiện hoạt động thích hợp (ở đây là những trang
thiết bị thí nghiệm) Những thí nghiệm tốt nhất là thí nghiệm học sinh, đo học sinh
tự lực thực hiện để giải quyết các van dé học tập
Giáo viên phải lựa chọn các đề tài sao cho có thể tổ chức cho học sinh làm
được thí nghiệm đồng loạt đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Thí nghiệm đơn giản, phù hợp với trình độ của học sinh
+ Sử đụng càng nhiều càng tốt những dụng cụ, thiết bị, vật liệu đễ kiếm trong
đời sống hàng ngày, quen thuộc với học sinh
+ Chú trọng đến mặt định tính hoặc chỉ cần các phép đo đơn giản nhằm giúp cho học sinh hiểu rõ bản chất hiện tượng Những thí nghiệm đòi hỏi phải thực hiện
Trang 23+ Thời gian tiến hành thí nghiệm không quá đài để học sinh có thể thực hiện
được trong phạm vi thời gian tiết học, giải quyết được nhiệm vụ nhận thức đề ra
trong bài học
+ Đảm bảo an toàn cho học sinh làm thí nghiệm Mặt khác, cũng phải chú ý
làm giảm tối thiểu việc làm hỏng dụng cụ thí nghiệm
1.2.5.2 Kỹ thuật sử dụng thí nghiệm trong dạy học theo phương pháp thực nghiệm
Thí nghiệm nhằm tạo ra hiện tượng trong những điều kiện cho trước Thí nghiệm có tính khách quan, không phụ thuộc vào sự mong muốn hay tình cảm, thái độ của người làm thí nghiệm Tuy nhiên, trong dạy học, thí nghiệm phái đảm bảo sao cho lôi cuốn được sự chú ý của học sinh, kích thích được trí tò mò, óc sáng tạo
của họ Đối với người này thì thí nghiệm là mới lạ, có sự hấp dẫn, nhưng đối với
người khác thì thí nghiệm có thể không gây được sự chú ý nào Bởi vậy, cùng một thí nghiệm nhưng đo cách sử dụng của từng giáo viên mà có thể gây ra những tác động tâm lý khác nhau, đem lại hiệu quả khác nhau trong dạy học
Ta hãy xem xét kỹ thuật thí nghiệm trong hai giai đoạn quan trọng của việc dạy
học theo tiến trình của PPTN: phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề + Sử dụng thí nghiệm để phát hiện van đề:
Ở đây không phải giáo viên nêu lên vấn đề cần nghiên cứu mà giáo viên phải tạo điều kiện dé học sinh tự lực phát hiện được vấn đề cần nghiên cứu, đo đó mà
kích thích được sự hứng thú và tính tích cực cá nhân của học sinh Ta biết tư duy chỉ bắt đầu khi trong đầu có câu hỏi, ton tại một vấn để, con người ở trong tình huống có vấn đề Muốn tạo ra tình huống có vấn đề cần có ba điều kiện: tồn tại một
vấn đề, một vướng mắc trong nhận thức, gây hứng thú nhu cầu nhận thức và vừa
sức học sinh dé ho tin tưởng có khả năng giải quyết được vấn đề
Thí nghiệm có thể tham gia vào việc tạo ra hai điều kiện đầu Cụ thể là:
e Thí nghiệm Vật lý có thế góp phần làm xuất hiện vấn đề, xuất hiện một
Trang 24«e Gợi hứng thú, nhu cầu nhận thức: gây cảm xúc mạnh, làm cho học sinh ngạc nhiên hoặc đáp ứng được một nhu cầu thực tế mà họ quan tâm
Như vậy, kỹ thuật để tạo ra tình huống vấn đề gồm hai phần:
Dùng thí nghiệm tạo ra hiện tượng mới: thí nghiệm phải đơn giản, tạo ra hiện tượng đễ quan sát để học sinh nhanh chóng nhận ra, tập trung được sự chú ý
vào mặt chính cần quan sát, hiện tượng không bị nhiều yếu tố gây nhiễu, hiện tượng
tạo ra phải rõ rệt, gây ấn tượng mạnh đối với học sinh, phải chứa đựng yếu tổ mới lạ đối với học sinh, gây ngạc nhiên hay băn khoăn thắc mắc với đa số học sinh, chứa đựng yếu tố khác thường trái với suy nghĩ thông thường của học sinh
Dẫn dắt học sinh phát hiện ra mâu thuẫn nhận thức: trước khi cho học sinh
quan sát thí nghiệm cần chuẩn bị cho học sinh về mặt tâm lý để khi quan sát thí
nghiệm họ tự phát hiện ngay ra mâu thuẫn, chỗ bề tắc trong tư duy, thích thú vì thỏa
mãn sự tò mò, hào hứng vì đã thỏa mãn được một điều mong ước từ lâu
Vi du: Tat cả học sinh đều có thể vận đụng kiến thức về lực đẩy Acsimét để
giải thích được hiện tượng cái kim thả xuống nước thì bị chim do lye day Acsimét nhỏ hơn trọng lượng của kim Sau đó giáo viên đưa ra một cái kim đã lau khô và sạch thả nhẹ nhàng theo phương nằm ngang trên mặt nước Thật đáng ngạc nhiên: cái kim nổi trên mặt nước chứ không chìm Nếu thả cái kim đó theo phương thắng đứng thì kim lại chìm Tại sao? Rõ ràng là cái kim đã chịu ảnh hưởng của mặt nước Để giải thích được hiện tượng lạ trên cần phải nghiên cứu tính chất của mặt chất
lỏng đối với cái kim Đó chính là sức căng mặt ngoài của chất lỏng
+ Sử đụng thí nghiệm để giải quyết vấn đề
Như ta đã biết hoạt động tìm tòi, nghiên cứu của học sinh phỏng theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm phải trải qua nhiều giai đoạn, trong đó có hai giai đoạn quan trọng là đự đoán và kiểm tra dự đoán Trong vật lý, những đự đoán
lý thuyết chỉ được cơi là đúng đắn, là chân lý khi chúng phù hợp với thực tiễn, phù hợp với kết quả thí nghiệm Như vậy, thí nghiệm đóng vai trò quyết định trong việc
đánh giá một dự đoán đúng hay sai Tuy nhiên thí nghiệm chỉ có thể khẳng định hay
Trang 25dự đoán khái quát có thể nhìn thấy ngay một hệ quả cụ thể trong thực tế mà phải trải
qua một chuỗi suy luận trung gian Vậy điều quan trọng là phải đám báo suy luận trung gian được thực hiện đúng các quy tắc suy luận của logic học, không phạm sai
lầm
Thí nghiệm để giải quyết vẫn đề có những đặc điểm sau:
e Các thí nghiệm để giải quyết vấn đề chủ yếu là các thí nghiệm định lượng: thu thập số liệu về mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng Vật lý nào đó Do
đó, thí nghiệm cần có độ chính xác cao (sai số không vượt quá 5%) Nhưng trong
điều kiện hiện nay việc thực hiện thí nghiệm định lượng đồng loạt trực điện là rất
khó khăn đo thiết bị cung cấp cho các trường phổ thông chủ yếu đo trong nước sản
xuất, chất lượng thấp, độ chính xác không đám báo Vì vậy thường phải thay bằng thí nghiệm biểu diễn, học sinh quan sát, đọc số liệu, ghỉ chép và xử lý số liệu
e _ Thí nghiệm thực hiện trong thời gian dài ( 15 — 20 phút), do đó học sinh
dễ bị phân tán, giáo viên cần bao quát, giao nhiệm vụ để học sinh hoạt động tích
cực Các hành động học tập của học sinh trong giai đoạn tiến hành thí nghiệm kiểm tra: Bồ trí, lắp ráp các thiết bị thí nghiệm theo đúng phương án thí nghiệm đã đề xuất Tiến hành các thao tác thí nghiệm theo chỉ dẫn để thu thập các số liệu thực nghiệm
Xử lý các số liệu, tính sai số tuyệt đối, sai số tương đối
Rút ra kết luận từ kết qua thi nghiệm bằng các biểu thức toán học biểu diễn mỗi liên hệ giữa các đại lượng Vật lý, hoặc biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lượng Vật lý bằng biểu đồ, đồ thị
e _ Việc nghiên cứu xây đựng các phương án thí nghiệm để học sinh tự tạo các thiết bị theo nhóm, tự lực kháo sát các mối quan hệ định lượng giữa các đại
Trang 261.2.5.3 Rèn luyện cho học sinh những kỹ năng cần thiết trong quá trình dạy
học
Khi vận dụng các giai đoạn của PPTN, học sinh vừa phải tác động vào tự
nhiên để làm bộc lộ những tính chất của sự vật hiện tượng, thu thập những thông tin
biểu hiện ở những dấu hiệu bên ngoài có thể quan sát được; vừa phải xử lý các thông tin bằng các thao tác trí tuệ dé rit ra những kết luận có tính khái quát về bản
chất của sự vật hiện tượng, về mối quan hệ giữa chúng Cần phải có kỹ năng thực hiện cả các thao tác chân tay và trí tuệ đó thì mới có thể thực hiện thành công
- Rèn kỹ năng bố trí tiến hành thí nghiệm, thực hiện các phép đo cơ bản, thụ thập thông tin cần thiết
-_ Rèn luyện kỹ năng xử lý thông tin
-_ Xây dựng dự đoán, đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán
1.3 Các biện pháp và hình thức dạy học phương pháp thực nghiệm cho học sinh
1.3.1 Các biện pháp chung
Thiết kế và tổ chức tiến trình đạy học một bài học Vật lí tương tự như các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm Nếu mỗi bài học Vật lí từ năm đầu tiên
đến năm cuối cùng ở trường phổ thông, học sinh được quan tâm bồi đưỡng để hoạt động nhận thức theo tiến trình của phương pháp nhận thức khoa học, trong môn Vật
lý là PPTN Vật lý thì nhất định năng lực nhận thức sẽ được phát triển Tuy nhiên, không phải bài học nào cũng phải thiết kế đủ các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm mà tùy nội dung từng bài cụ thể hoặc từng phần của bai, cin van dung một
cách sáng tạo dé đạt được hiệu quả thực sự
Trang 27Xác định và đưa ra được những mức độ thích hợp yêu cầu học sinh tự lực thực hiện các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
1.3.2 Dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua nghiên cứu tài liệu mới
1.3.2.1 Nhữug lưu ý khi dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua
nghiên cứu tài liệu mới [22, tr 57]
- Không thể đạy phương pháp một cách thuần túy mà phải đạy thông qua việc
vận dụng phương pháp đó để xây dựng một đơn vị tri thức nào đó Như vậy, yêu cầu của bài học là học sinh vừa nắm được những tri thức cơ bản vừa nắm được
phương pháp ở mức độ nào đó về lý thuyết và thực hành (thực hành sử dụng
phương pháp)
- Tiến trình xây đựng tri thức vật lí phải phỏng theo việc tạo ra tri thức ấy của nhà bác học: học sinh tham đự vào việc “khám phá lại” tri thức trong điều kiện nhà trường
- Bài học phải sử dụng các thiết bị có thể có trong điều kiện nhà trường hiện nay (đễ tìm, rẻ tiền, dé chế tạo), các giả thuyết nêu ra và việc suy ra hệ quả logic của nó
không quá phức tạp để học sinh được tham gia nhiều nhất vào các khâu của phương
pháp thực nghiệm, từ đó họ có điều kiện vận dụng phương pháp, hình thành và rèn luyện kĩ năng
- So với các bài học khác, bài học tường minh phương pháp thực nghiệm thực
hiện đồng thời hai nội dung dạy học: đạy tri thức về sự kiện và đạy tri thức về
phương pháp Bài học không cho phép nêu ra định luật đưới đạng thông báo, buộc
học sinh phải công nhận mà phải tạo ra nó Vì vậy, cần một thời gian gấp đôi so với
bài học bình thường Vì vậy, các bài học tường minh phương pháp thực nghiệm được lựa chọn sao cho thí nghiệm kiểm tra hệ qua logic của giả thuyết có nội đung tương tự với thí nghiệm thực hành
- Các tri thức của vật lí được xây dựng bằng một số hữu hạn các phương pháp
nhận thức khoa học bộ môn, vì thế bài học tường mỉnh phương pháp thực nghiệm là
Trang 281.3.2.2 Logic của bài học tường mỉnh phương pháp thực nghiệm
“Vận đề nhận thức” ở bài học này là nội dung của phương pháp thực nghiệm
Nội dung này đã được giới thiệu trong phần Cơ học nên trong phần Nhiệt học học sinh nắm PPTN Vật lý ở mức áp đụng Theo Bloom, một số hành động ứng với
mức độ áp đụng là: sử đụng, giải quyết, dự đoán, thiết kế, chứng minh
Chương “Chất khí” với 2 định luật thực nghiệm là điều kiện thuận lợi để bồi
dưỡng, củng cố, vận đụng PPTN Vật lý Do đó nhiệm vụ của bài học là vận đụng
PPTN xây dựng định luật Bôilơ - Mariốt và định luật Sác - lơ
1.3.3 Dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua bài tập thí nghiệm vật lí
1.3.3.1 Khái niệm bài tập thí nghiệm vật lí [22, tr 83]
Bài tập thí nghiệm vật lí là những bài tập mà việc giải nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác định một đại lượng Vật lý nào đó, hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc
giữa các thông số Vật lý hoặc kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết Bài tập
thí nghiệm vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực nghiệm, nó có tác dụng lớn
trong việc bồi đưỡng cho học sinh PPTN của nhận thức Vật lý Có thể thấy rõ qua
việc so sánh các giai đoạn của PPTN với các bước tiến hành khi giải một bài tập thí nghiệm như sau:
Bảng 1.2 Bảng so sánh các yếu tố của PPTN và các bước
trong quá trình giải BTTN Vật lý Các yếu tô của PPTN Các bước trong quá trình giải BTTNVL 1 Đặt vẫn đề trên cơ sở các sự kiện và quan sát Phân tích vấn đề 2 Hình thành giả thuyết
3 Nghiên cứu lý thuyết (suy ra hệ quả logic từ giả thuyết) lập phương án thí nghiệm kiểm tra
4 Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến
hành thí nghiệm, xử lý kết quả
5 Rút ra kết luận về vấn để nghiên
cứu
1 Đọc đề bài, hiểu rõ câu hỏi của bài toán,
phân tích bản chất Vật lý của bài toán 2 Xây dựng phương án giải (Phương án thí nghiệm, lập luận, tính toán)
3 Thực hiện giải: Tính toán, lập luận, trình
bày lời giải, (nếu có thể giải bằng lý
thuyết) Hoặc lập phương án thí nghiệm
quan sát, thu thập số liệu
4 Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện
tượng, ghi nhận số liệu và xử lý kết quả 5 Đánh giá kết quả và trả lời câu hỏi bài
toán
Trang 29Như vậy, các hành động nhận thức diễn ra khi thực hiện giải một bài tập thí
nghiệm có tính chất tương tự với những hành động diễn ra khi nghiên cứu bằng
PPTN Đây chính là cơ sở tâm lý và lý luận đạy học của dạy học PPTN bằng biện pháp sử dụng các BTTN; việc học sinh tiến hành giải BTTN sẽ làm cho tư đuy phân tích, tơng hợp, phán đốn, trừu tượng hóa, khái quát hóa và cả trực giác khoa học được bồi dưỡng và rèn luyện Việc giải các BTTN, đó là những nghiên cứu nhỏ -
tạo điều kiện tốt đễ phát triển tư đuy và khả năng nhận thức cho học sinh
1.3.3.2 Phân loại bài tập thí nghiệm Vật lí [22, tr 86] 1.3.3.2.1 Bài tập thí nghiệm định tính
Những bài tập này không có các phép đo đạc, tính toán định lượng, công cụ để giải là những suy luận logic trên cơ sở các định luật, khái niệm Vật lí và những quan sát định tính
+ Bài tập thí nghiệm, quan sát và giải thích hiện tượng: là những bài tập yêu
cầu học sinh: làm thí nghiệm theo chỉ dẫn, quan sát theo mục tiêu đã chỉ sẵn, mô tả
hiện tượng bằng kiến thức đã có
+ Bai tap thiết kế phương án thí nghiệm: là loại bài tập phổ biến nhất trong các bài tập thí nghiệm ở trường phổ thông bởi thí nghiệm được tiến hành trong tư duy, phù hợp với điều kiện thiếu thốn trang thiết bị như hiện nay ở trường phổ
thông Nội đung của loại bài tập này là: học sinh căn cứ vào yêu cầu của bài toán,
vận đụng các định luật một cách hợp lý, thiết kế phương án thí nghiệm để: đo dac
một đại lượng vật lí nào đó, xác định sự phụ thuộc nào đó giữa các thông số vật lí
1.3.3.2.2 Bài tập thí nghiệm định lượng
Những bài tập này yêu cầu học sinh đo đạc đại lượng Vật lí với các thiết bị nào đó, tìm quy luật về mối liên hệ phụ thuộc giữa các đại lượng vật lí (với các thiết bị nhất định) Có thể chia lam 3 mite độ (căn cứ vào tính chất khó khăn, phức tạp của
bài toán)
Trang 30+ Mức độ 2: Cho thiết bị Học sinh thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí
nghiệm tìm quy luật hoặc đo đạc
+ Mức độ 3:Yêu cầu học sinh tự lựa chọn thiết bị, thiết kế phương án thí
nghiệm, làm thì nghiệm đo đạc hoặc tìm quy luật
1.3.3.3 Phương pháp dạy học bài tập thí nghiệm Vật lí
Bài tập thí nghiệm vật lí có thể sử đụng trong những hình thức đạy học khác nhau:
+ Bài học bài tập vật lí có sử dụng bài tập thí nghiệm ở trên lớp
Đa số các giờ học bài tập vật lí được sử dụng sau khi học sinh học xong tài liệu mới Giờ học bài tập vật lí có thể chia làm hai giai đoạn: giai đoạn xây dựng phương pháp giải bài tập, giai đoạn rèn luyện kỹ năng ( là quá trình luyện tập vận dụng phương pháp đã có để giải các bài tập tương tự) Các bài tập thí nghiệm được
sử dụng trong giai đọan thứ hai Sau khi học sinh đã làm thành thạo các bài tập, tỏ
ra nắm vững các kiến thức cơ ban thuộc một phần nào đó và phương pháp vận dụng chúng giải các bài toán cụ thế thông thường, giáo viên cho họcs inh các bài tập thí nghiệm về nhà Trong giờ học lam bai tập vật lí là sự thảo luận của học sinh về các lời giải khác nhau, giáo viên đóng vai trò trọng tài
+ Quan sát và thí nghiệm vật lí ở nhà
Thời gian trên lớp là rất hạn chế, mặt khác bải tập thí nghiệm thường chiếm thời gian lớn của tiết học, vì vậy hầu hết các bài tập thí nghiệm được học sinh giải ở
nhà; giờ bài tập trên lớp chỉ là giúp học sinh tháo gỡ những khó khăn mà đa số các em gặp phải
+ Trong các cuộc tham quan, đã ngoại học tập
Đối tượng nghiên cứu của Vật lí học có mặt ở mọi nơi, môi lúc Vì vậy, nhận
thức Vật lí cũng có thể tiến hành trong mọi hoàn cánh nêu giáo viên biết gợi ý cho
Trang 311.3.4 Dạy học phương pháp thực nghiệm thông qua thí nghiệm thực tập cho
học sinh [22, tr 104]
1.3.4.1 Vai trò của thí nghiệm thực tập đối với việc bồi dưỡng phương pháp
thực nghiệm cho học sinh
Thí nghiệm thực tập có tác dụng to lớn trong việc bồi đưỡng phương pháp thực nghiệm và phát triển tư duy học sinh Các kỹ năng (đo đạc các đại lượng bằng các dụng cụ đo thông dụng của Vật lí, lựa chọn dụng cụ thí nghiệm lặp ráp theo sơ đồ
đã có hoặc do minh ty dé xuất, tiền hành thí nghiệm, quan sát và đo đạc, ghi số liệu, xử lý số liệu, lập biểu bang, vẽ đồ thị, rút ra kết luận ) là những thao tác rất cơ bản
của phương pháp thực nghiệm
Có thê chia thí nghiệm thực tập thành các loại sau căn cứ vào điều kiện và địa điểm thí nghiệm: thí nghiệm thực tập ở trường và thí nghiệm thực tập ở nhà
Thí nghiệm thực tập ở trường có thể chia hai loại căn cứ vào mục đích thí
nghiệm:
+ Thí nghiệm trực diện nghiên cứu là những thí nghiệm được tiến hành đồng
loạt trên lớp theo cùng mục đích, cùng một loại thiết bị cùng một nhịp độ đưới sự hướng dẫn của giáo viên Thí nghiệm trực diện được tiến hành khi học sinh chưa đủ
cơ sở lý thuyết và kỹ năng thực hành để tiến hành thí nghiệm về vấn đề nghiên cứu Vai trò của giáo viên không thể vắng mặt trong hình thức thí nghiệm này Giáo viên là người hướng dẫn trực tiếp, là trọng tài phân tích kết quả giữa các nhóm thí
nghiệm, là người tổng kết thí nghiệm
+ Thí nghiệm thực hành: là những thí nghiệm diễn ra ở phòng thí nghiệm,
được tiến hành sau khi học sinh đã tích lũy được những kiến thức nhất định.Thí
nghiệm thực hành tổng hợp luân phiên được tiến hành theo từng nhóm học sinh.Mỗi
nhóm có một nội dung thí nghiệm khác nhau với thiết bị, mục đích, yêu cầu và
phương pháp thí nghiệm riêng nhằm củng cố ôn tập, khắc sâu và nâng cao một nội dung kiến thức nào đó của giáo trình Vật lý và rèn luyện những kỹ năng, kỹ xảo
nhất định Ở đây đòi hỏi tính tự lực của học sinh cao hơn, sự hướng dẫn của giáo
Trang 32Hai hình thức thí nghiệm thực tập trên đều có những tác dụng khác nhau đối với
việc thực hiện các nhiệm vụ của đạy học va đặc biệt có tác dụng để bồi dưỡng năng
lực nhận thức bằng phương pháp thực nghiệm cho học sinh, chúng bổ sung và hỗ
trợ lẫn nhau
1.3.4.2 Phương pháp hướng dẫn học sỉnh tiến hành các thí nghiệm thực hành
Thí nghiệm thực hành nếu cứ thực hiện như cách làm truyền thống thì mục
đích chỉ đừng lại ở mục đích là củng cố kiến thức lý thuyết có liên quan và rèn
luyện kỹ năng kỹ xảo thực hành thí nghiệm Nghĩa là việc bồi đưỡng PPTN chỉ dừng lại ở việc bồi dưỡng hành động thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn có sẵn, học sinh không phải thực hiện các giai đoạn nêu dự đoán, suy ra hệ quả logic, xây
dựng phương án thí nghiệm là những khâu rất quan trọng của PPTN gắn liền với
năng lực thực nghiệm cần được quan tâm Đề làm được điều đó, cần xây đựng các bài thí nghiệm thực hành nâng cao đó là chuyển thí nghiệm thực hành thành BTTN
ở mức độ 2 (học sinh phải thiết kế phương án thí nghiệm với các thiết bị đã cho,
làm thí nghiệm tìm quy luật hoặc đo đạc) hay ở mức độ 3 (học sinh tự lựa chọn thiết
bị, thiết kế phương án thí nghiệm và làm thí nghiệm đo đạc hoặc tìm quy luật) Sau
đây là những gợi ý về phương pháp hướng dẫn học sinh khi tiến hành các thí
nghiệm thực hành
a Công tác chuẩn bị:
- Gido viên:chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm đầy đủ cho mỗi bài thí nghiệm, bản
hướng dẫn dé mỗi học sinh nghiên cứu trước nội đung bài thí nghiệm
Học sinh: chuẩn bi các cơ sở lý thuyết trước khi làm thí nghiệm Chuẩn bị
phương án giải quyết các thí nghiệm nâng cao
b Hướng dẫn thí nghiệm thực hành
Trong giờ thực hành, học sinh được chia thành các nhóm học sinh Giáo viên
đi từng bản kiểm tra việc chuẩn bị của mỗi nhóm, kiên quyết không cho học sinh chưa chuẩn bị lý thuyết làm thí nghiệm thực hành Các vướng mắc của học sinh được giáo viên trực tiếp giải quyết ở từng bàn thí nghiệm Các báo cáo thí nghiệm
Trang 33Kết luận chương 1
Qua việc tìm hiểu những cơ sở lý luận về việc bồi đưỡng phương pháp thực
nghiệm cho học sinh, chúng tôi nhận thấy phương pháp thực nghiệm là một loại kiến thức đặc biệt quan trọng cần trang bị cho học sinh Phương pháp thực nghiệm không những là mục tiêu kiến thức mà còn xem là một công cụ quan trọng để học sinh str dung trong học tập nhằm xây đựng và chiếm lĩnh kiến thức “PÖương pháp quan trọng hơn phát mình, vì phương pháp tốt có thể tìm ra phát mình mới hay hơn các phát mình đã có” (Lan — đao)
Để việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh thụ được kết quả tốt thì vai trò của giáo viên là phải nghiên cứu kỹ, soạn thảo, lựa chọn nội đung,
phương pháp và các hình thức tổ chức như thé nào phù hợp với đối tượng học sinh ,
gây hứng thú và kích thích sự suy nghĩ sáng tạo của học sinh Trong đạy học Vật lý ở THPT, PPTN của Vật lý học đã được giới thiệu tường minh ở phần Động học; Học sinh được làm quen và được chứng kiến việc sử đụng PPTN nghiên cứu chuyển động rơi tự do PPTN ẳn mình tiềm tàng trong quá trình xây đựng các định luật thực nghiệm Vật lý Ý thức được ý nghĩa phương pháp luận của PPTN Vật lý trong day hoc Vat ly, chúng ta có thể bồi dưỡng PPTN Vật lý cho học sinh trong các loại bài học Vật lý quen thuộc: bài học xây đựng kiến thức mới (định luật thực
nghiệm Vật lý), bài học bài tập Vật lý ( bài tập thí nghiệm), bài học thực hành thí
nghiệm Vật lý (các thí nghiệm thực hành nâng cao) Trong phần tiếp theo của luận văn, chúng tôi nghiên cứu đạy học chương “Chất khí” — một chương có các định
Trang 34Chương 2
XAY DUNG TIEN TRINH DAY HQC MOT SO KIEN THUC CHUONG “CHAT KHi” LOP 10 CHUONG TRINH CHUAN
NHAM BOI DUONG PPTN VAT LY CHO HQC SINH
Để thiết kế được các tiến trình dạy học cụ thể hướng tới mục đích bồi đưỡng
cho học sinh PPTN Vật lý đám bảo tính khoa học và khả thi, chúng tôi cần dựa trên những cơ sở sau:
e Mục tiêu đạy học theo chuẩn kiến thức kỹ năng của chương “Chất khí” trong chương trình Vật lý 10
Logic phát triển nội dung của chương theo sách giáo khoa hiện hành Nội dung học của chương
Thực trạng dạy học ở địa phương nơi chúng tôi công tác và các trường lân cận
Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho việc triển khai đạy học theo PPTN Vật lý
Từ đó, căn cứ vào lý luận chung về dạy học bồi đưỡng PPTN đã trình bày ở chương 1, chúng tôi sẽ thiết kế các tiến trình dạy học cụ thể cho từng loại bài học
Vật lý trong chương
2.1 Mục tiêu dạy học của chương theo chuẩn kiến thức, kỹ năng chương trình
chuẩn |ó, tr 46]
2.1.1 Mục tiêu kiến thức
- Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí:
- Nêu được các đặc điểm của khí lí tưởng:
- Phát biểu được các định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt, Sác-lơ - Nêu được nhiệt độ tuyệt đối là gì
Trang 35- Viết được phương trình trạng thái của khí lí tưởng: = =hằng số
2.1.2 Mục tiêu kỹ năng
-_ Vận dụng được phương trình trạng thái của khí lí tưởng
-_ Vẽ được các đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong hệ tọa độ (p, V) Mục tiêu trên là mục tiêu tối thiểu cần phải đạt được cho mọi đối tượng học sinh Theo định hướng nghiên cứu bồi đưỡng PPTN Vật lý, các tiến trình đạy học được
đề xuất còn nhằm tới mục tiêu sau:
Học sinh củng cố vận dụng PPTN Vật lý để tham gia vào quá trình xây dựng
định luật Bôi-lơ — Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ Trong đó học sinh thực hiện các hành động sau:
-_ Đề xuất vấn đề nghiên cứu từ thí nghiệm cá nhân
- Nêu dự đoán
- Nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán
Thực hiện thí nghiệm kiểm tra theo nhóm
Rút ra kết luận
Giải bài tập thí nghiệm
Trang 362.2 Cấu trúc chương “Chất khí”Vật lý 10 chương trình chuẩn Định luật Quá AT NT TẢ Phương Thể trình [> Béilo-Marist trinh rắn đăng 1 trang nhiét Duong ding thái của Š nhiệt khí lí Thuyêt tưởng Cầu ; dong Quá | || Định luật tạo Thể | | học trình Sác-lơ chất | ” khí phân || dang J tir chat tich - khi Đường đắng tích Thể Quá | „_ Mối liện hệ lỏng trình giữa V, T khi đẳng P =hãng sô áp Ì Đường đẳng áp
Hình 2.1: Cấu trúc chương “Chất khí”°Vật lý 10 chương trình chuẩn
Trên cơ sở nội dụng cấu tạo chất người ta chia vật chất thành 3 thể: thế rắn, thể
khí và thể lỏng Ở phần này, chúng ta nghiên cứu về thê khí Cầu trúc và cách hình
thành các đơn vị kiến thức của chương chất khí có thê được tóm tắt qua sơ đồ trên
Sau khi tìm hiểu về nội đung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí thì học sinh được tìm hiểu các quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng gồm: quá trình đẳng nhiệt và quá trình đẳng tích, từ đó xây đựng định luật Bôilơ — Mariốt, định luật Sác-lơ bằng PPTN Sau đó vận đụng hai định luật này suy luận logic để thiết lập phương trình trạng thái của khí lí tưởng Cuối cùng, từ phương trình trạng
Trang 372.3 Thực trạng dạy học chương chất khí
2.3.1 Mục đích điều tra
Một trong những căn cứ để soạn thảo tiến trình dạy học nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh là những khó khăn mà học sinh gặp phải trong quá
trình học tập Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu thực tế dạy và học của giáo viên và học sinh, sau khi xử lý các phiếu điều tra, chúng tôi đã thu được một số
thông tin sau:
- Những hiểu biết chung của giáo viên về phương pháp thực nghiệm
- Tình hình dạy học chương chất khí ở các trường phô thông
- Những kỹ năng và thái độ của học sinh khi học tập vật lý với những phương pháp thông thường
- Những khó khăn chủ yếu và những sai lầm mà học sinh hay gặp trong quá trình
học chương chất khí
2.3.2 Phương pháp điều tra
Để thu được những thông tin trên chúng tôi đã tiến hành các công việc sau:
+ Điều tra giáo viên: Dùng phiếu điều tra, trao đối trực tiếp, dự giờ, tham khảo
giáo án
+ Điều tra học sinh: dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp
2.3.3 Kết quá điều tra
Chúng tôi đã tiến hành điều tra 40 giáo viên và 400 học sinh ở 4 trường THPT
thuộc huyện CưM”Gar và một số huyện lân cận thuộc tỉnh Đăklăk: Trường THPT
CưM?Gar, Lê Hữu Trác, Nguyễn Trãi, Nguyễn Binh Khiêm Qua điều tra chúng tôi
thu được một số kết quả sau:
+ Về hiểu biết chung của giáo viên về phương pháp thực nghiệm: hầu hết các giáo viên được khảo sát đều có biết hoặc có nghe về phương pháp này nhưng một số giáo viên vẫn cho rằng phương pháp thực nghiệm chỉ đơn thuần là sử dụng thí nghiệm trong đạy học nên việc vận dụng phương pháp này trong giảng đạy là hầu như không có
Trang 38Phương pháp giảng đạy: Việc tiến hành dạy hầu như vẫn được giáo viên diễn đạt bằng lời: mô tả, giải thích hiện tượng, nhắn mạnh cho học sinh những kiến thức
cơ bản và nội dung quan trọng, cuối cùng là yêu cầu học sinh áp dụng công thức
làm bài tập Một số giáo viên có sử đụng thí nghiệm trong bộ thí nghiệm tối thiểu
cung cấp để suy ra nội dung định luật Bôilơ — Mariôt và định luật Sáclơ nhưng là thí nghiệm do giáo viên biểu diễn, học sinh chủ yếu vẫn là nghe và ghỉ chép Và qua nhận xét của các giáo viên thì kết quả thu được từ các thí nghiệm này cho sai số khá
lớn nên tính thuyết phục không cao, nên một số giáo viên ngại sử dụng, mà chỉ sử dụng kết quả thí nghiệm mà sách giáo khoa cung cấp
Nhiều giáo viên muốn phát huy tính tích cực họat động của học sinh bằng việc đặt ra các câu hỏi cho học sinh suy nghĩ trả lời nhưng hầu hết các câu hỏi chỉ là kiểm tra kiến thức cũ của học sinh mà chưa có tác dụng kích thích hứng thú học tập
của các em,
Việc tổ chức cho các em tự lực chiếm lĩnh kiến thức chưa được các giáo viên quan tâm, lý đo được đưa ra là do chất lượng học sinh còn thấp, chuẩn bị cho một
tiết học như vậy tốn khá nhiều thời gian
Về các kỹ năng liên quan đến PPTN: các em thật sự thay hing túng trong việc
trả lời những câu hỏi liên quan đến kỹ năng của PPTN như: đo đạc, đọc số liệu, tính
toán sai sé
Về thái độ học tập của học sinh: Đa số học sinh còn thụ động, chưa tích cực suy nghĩ mà chỉ ngồi nghe giảng, ghi chép và học thuộc Và khi được hỏi thì các em chí coi Vật lý là một môn học bình thường mà chưa có sự yêu thích, hứng thú với
môn học Và khi được giáo viên yêu cầu trả lời cho những vấn để giáo viên đặt ra thì các em rất thiểu tự tin và khả năng trình bay ý kiến của bản thân mình rất kém
Thông qua việc trao đổi trực tiếp với học sinh, phân tích bài làm của học sinh trong các tiết bài tập, chúng tôi nhận thấy những khó khăn học sinh hay gặp phải
trong quá trình học phần chất khí là:
- Hoe sinh chưa xác định được lượng khí cần xét trong một số bài toán phức
Trang 39- Một số học sinh còn chưa nhận biết được quá trình biến đối trạng thái khí là
quá trình nào nên chưa biết lựa chọn kiến thức cần áp đụng
- Một số học sinh còn nhầm lẫn giữa đường đẳng nhiệt, đường đẳng tích,
đường đẳng áp nên không biết cách vẽ chúng trong các hệ tọa độ khác
- Ngoài ra, những kiến thức về việc xử lý các kết quả thí nghiệm thì hầu như
các em không nhớ hoặc không biết
Qua tìm hiểu chúng tôi rút ra những nguyên nhân dẫn đến những khó khăn trên
của học sinh:
Nội dung của phần chất khí khá tách biệt so với những phần trước, học sinh khó nhận biết được quá trình biến đối trạng thái là do ở các phần trước các em đã quen với những hiện tượng vật lý có thể nhìn thấy tận mắt, còn ở phần này các em
chỉ có thê tưởng tượng nên học sinh khó hình dung được
Nhiều giáo viên chỉ tập trung vào việc truyền thụ nội dung mà chưa chú trọng đến việc tố chức các hoạt động nhận thức nhằm gây hứng thú, giúp học sinh
phát huy tính tích cực, tự lực học tập
Khi giảng dạy các định luật chất khí thì một số giáo viên chỉ tập trung vào điều kiện nhiệt độ không đổi, thể tích không đổi, áp suất không đổi mà chưa nhấn
mạnh đến điều kiện lượng khí phải xác định
Khi làm các thí nghiệm thì hầu hết các giáo viên đều chọn phương án thí
nghiệm biểu diễn của giáo viên nên học sinh không được rèn luyện các kỹ năng
thực hành, kỹ năng xử lý các số liệu
Việc xây dựng định luật Bôi-lơ — Mariốt, định luật Sác-lơ được hầu hết các
giáo viên tiến hành theo đúng trình tự trong sách giáo khoa mà chưa quan tâm đến việc bồi đưỡng PPTN cho học sinh
2.3.4 Những biện pháp khắc phục những khó khăn của học sinh thông qua việc bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm
Về phía học sinh:
Trang 40quyết một vấn đề và qua đó hình thành kiến thức cho mình, người giáo viên chỉ mang tính chất định hướng, chúng tôi muốn hạn chế tối đa việc thông báo kiến thức Để bồi đưỡng cho học sinh kỹ năng làm thí nghiệm, kỹ năng xử lý các số liệu,
trong các bài soạn chúng tôi đều có các thí nghiệm mà học sinh được trực tiếp thực
hiện
Và để tăng khả năng vận dụng những kiến thức đã học, chúng tôi có đưa vào
các bài tập thí nghiệm vật lí — là một dạng bài tập đòi hỏi phải có sự vận dụng sáng
tao
Về phía giáo viên:
Để khắc phục những khó khăn mà giáo viên gặp phải khi tiến hành các thí nghiệm phần chất khí chúng tôi có đưa thêm vào phương án thí nghiệm mới, có độ
chính xác cao hơn
Trong luận văn này, chúng tôi sẽ giới thiệu các phương án day hoc cu thé voi mục đích bồi đưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh, trong đó có những
hoạt động khác nhau giúp cho học sinh tích cực, tự lực chiếm lĩnh kiến thức, rèn
luyện kỹ năng, kỹ xảo
2.4 Chuẩn bị điều kiện cần thiết để triển khai dạy học chương “Chất khf°
nhằm bồi đưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí
2.4.1 Thiết bị thí nghiệm trong danh mục
thiết bị dạy học tối thiếu Vật lý 10 — thuận lợi
và khó khăn
Trong danh mục thiết bị day học tối thiểu Vật lí
10 có giới thiệu bộ thí nghiệm sử dụng cho các bài
giảng phần chất khí (hình 2.2) Bao gồm:
- Áp kế, giới hạn đo (0,5 +2,0) x 10° Pa, có thanh trượt gắn với pittông và vít hãm phía sau
-_ Pittông dùng hút và nén khí trong xi lanh - Giá đỡ xi lanh, có thước đo thể tích của lượng khí chứa trong xi lanh