Đề tài Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm biểu diễn một số tiết học Vật lý lớp 9

Thao tác thí nghiệm là một việc khó, vì không chỉ đưa ra kết quả thực nghiệm tốt, mà trong mỗi động tác của người thầy đều mang tính sư phạm.. Trong quá trình giảng dạy, t

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

V1 Đặt vấn đề

ật lí học ở bậc phổ thông cơ sở là tiền đề của nhiều ngành kĩ thuật quan trọng, những hiểu biết và nhận thức Vật lí có giá trị to lớn trong đời sống và sản xuất Chương trình Vật lí 9 thuộc giai đoạn hai của chương trình Vật lí THCS, có một vị trí đặc biệt quan trọng, vì lớp 9 là lớp kết thúc cấp học này và do đó, nó có nhiệm vụ thực hiện trọn vẹn các mục tiêu đã được quy định chính thức trong chương trình môn Vật lí cấp THCS Trên cơ sở các kiến thức, kĩ năng, ý thức và thái độ học tập mà học sinh đã đạt được qua các lớp 6,7,8, chương trình vật lí 9 tạo điều kiện phát triển các năng lực của học sinh lên một mức cao hơn và đặt ra những yêu cầu cao hơn Đó là những yêu cầu về khả năng phân tích, tổng hợp các thông tin và dữ liệu thu thập được, khả năng tư duy trừu tượng, khái quát trong xử lí thông tin để hình thành khái niệm, rút ra các quy tắc, quy luật và định luật của Vật lí, nhằm giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn khác nhau

Thao tác thí nghiệm là một việc khó, vì không chỉ đưa ra kết quả thực nghiệm tốt, mà trong mỗi động tác của người thầy đều mang tính sư phạm Thí nghiệm là phương tiện của việc thu thập tri thức, đa số nội dung kiến thức thông qua thí nghiệm hoặc dùng thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được, thông qua thí nghiệm kích thích hứng thú học tập Vật lí, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh Trong quá trình giảng dạy, tôi luôn coi trọng việc làm thí nghiệm, không những nâng cao chất lượng giảng dạy mà còn làm cho việc học của học sinh hứng thú và nhẹ nhàng hơn Chương trình Vật lí 9 học sinh làm thí nghiệm chiếm tỉ lệ cao: là các thí nghiệm dễ làm, không nguy hiểm Song, thí nghiệm biểu diễn do giáo viên làm cũng rất cần thiết trong tiết học, đó là các thí nghiệm khó thực hiện, khó đảm bảo an toàn trong quá trình học sinh làm, thiết bị đắt tiền, khó kiếm Do đó, trong tiết dạy có thí nghiệm biểu diễn, yêu cầu giáo viên phải có

phương pháp phù hợp, một thủ thuật khi thực hiện thí nghiệm Với những lí do trên,

bản thân tôi chọn đề tài “ Hướng dẫn học sinh với thí nghiệm biểu diễn một số tiết

học Vật lí 9” để nghiên cứu, nhằm giúp học sinh giải quyết nhiệm vụ đặt ra để hoàn

thành tốt một tiết học Vật lí

2 Mục đích đề tài

iến hành thí nghiệm biểu diễn là một trong những điều kiện để truyền đạt kiến thức một cách tổng hợp cho học sinh, cần có thí nghiệm mới làm sáng tỏ kiến thức một cách đúng đắn, làm cho học sinh hiểu mối quan hệ giữa Vật lí và kĩ thuật Thí nghiệm biểu diễn thực hiện tốt sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy- học môn Vật lí THCS

LT

3 Lịch sử đề tài

à đề tài mới nghiên cứu, nên trong quá trình dạy học, tôi sẽ chú ý coi trọng việc làm thí nghiệm biểu diễn ngay từ những tiết học đầu tiên môn Vật lí 9, tự rút ra kinh nghiệm để có thể thực hiện tốt hơn trong những tiết học sau

T4 Phạm vi đề tài

ừ đầu năm học, tôi đã chọn học sinh ba lớp đang dạy: 91 , 92 , 93 làm đối tượng nghiên cứu nhằm củng cố, rèn luyện cho các em tính tư duy, suy luận, nhận xét, tổng hợp một kiến thức Vật lí thông qua các thí nghiệm

II NỘI DUNG CÔNG VIỆC ĐÃ LÀM

T1 Thực trạng đề tài

hí nghiệm Vật lí có vai trò rất quan trong trong việc hình thành kiến thức mới , là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức , rèn luyện kĩ năng kĩ xảo về thí nghiệm

Vật lí của học sinh, kích thích hứng thú học tập môn Vật lí, qua đó bồi dưỡng phẩm chất đạo đức của học sinh, góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh Thí nghiệm Vật lí là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học, giúp học sinh nhanh chóng thu thập những thông tin chân thật về các hiện tượng, quá trình Vật lí Do đó, quá trình dạy học Vật lí với các thí nghiệm, mô hình trực quan là cần thiết không thể thiếu được

V

ào những tiết học đầu năm cho thấy, hầu hết học sinh lớp 9 đã biết cách hoạt động trong thí nghiệm, cụ thể qua các thí nghiệm , trong đó có thí nghiệm biểu diễn của giáo viên, nhưng không phải học sinh nào cũng thực hiện tốt các yêu cầu như: khả năng phân tích, tổng hợp thông tin, khả năng tư duy trừu tượng, rút ra quy tắc, dự đoán hiện tượng thí nghiệm, …Tôi nhận thấy:

- 60% học sinh hoạt động tích cực thực hiện tốt các yêu cầu của giáo viên

- 20% học sinh trả lời chưa chính xác

- 20% học sinh lơ là, công nhận kết quả qua thông tin của bạn

Đó là điều khó khăn không nhỏ của giáo viên trực tiếp giảng dạy, làm sao cho tất cả học sinh thực hiện tốt các yêu cầu của giáo viên trong một tiết học có thí nghiệm

V2 Nội dung cần giải quyết

ới các số liệu thống kê cho thấy học sinh tôi chưa thực hiện tốt các yêu cầu trong thí nghiệm biểu diễn của giáo viên do các nguyên nhân sau:

- Yêu cầu về các kĩ năng trong học tập ở lớp 9 cao hơn các lớp 6,7, 8

- Thời gian làm thí nghiệm có hạn, mỗi yêu cầu chỉ một hay vài học sinh trả lời, các học sinh khác lắng nghe, quan sát

- Một số học sinh học tập chưa tích cực

Do vậy, tôi cần giải quyết những nội dung cơ bản khi dạy thí nghiệm biểu diễn trên lớp là:

- Qua một số thí nghiệm biểu diễn của giáo viên nhằm rèn luyện kĩ năng, thái độ , tinh thần hợp tác , biết tác dụng và cách sử dụng các thiết bị thực hành, biết vận dụng vào cuộc sống, biết học tập các thao tác chuẩn xác của giáo viên để có thể áp dụng qua các thí nghiệm thực hành của nhóm do học sinh tự làm

- Giáo viên cần có một số thủ thuật khi làm thí nghiệm

- Chuẩn bị của người thầy thật chu đáo

T 3 Biện pháp giải quyết

rong chương trình Vật lí THCS nói chung, Vật lí 9 nói riêng, thí nghiệm biểu diễn cũng rất cần thiết, có thí nghiệm do giáo viên làm, có thí nghiệm cần có sự hợp tác của học sinh Thí nghiệm biểu diễn được giáo viên tiến hành trên lớp, trong các tiết học nghiên cứu kiến thức mới hay củng cố kiến thức của học sinh Do vậy, giáo viên cần xác định rõ logic của tiến trình dạy học, trong đó việc sử dụng thí nghiệm là một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học, nhẳm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức Trước mỗi thí nghiệm, phải đảm bảo cho học sinh ý thức được sự cần thiết của thí nghiệm và hiểu rõ mục đích của thí nghiệm

a/ Công việc chuẩn bị của giáo viên trước khi thí nghiệm biểu diễn trên lớp:

- Giáo viên nhắc nhở học sinh xem trước bài ở nhà, nghiên cứu các câu hỏi

thí nghiệm của bài học

- Giáo viên chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm thực hành trong tiết dạy, nghiên cứu kĩ tính năng của các dụng cụ thí nghiệm đã lựa chọn và sử dụng một cách thành thạo chúng

- Trong giáo án của giáo viên cần thể hiện rõ phần nào là thí nghiệm biểu diễn của giáo viên với thời gian bao lâu, nhằm giải quyết nội dung gì của bài học

- Giáo viên cần làm thí nghiệm trước để xác định độ chính xác của đồ dùng cũng như nội dung kiến thức

- Trong thí nghiệm yêu cầu học sinh nêu được: tên các dụng cụ , mục đích thí nghiệm, các bước tiến hành thí nghiệm, dự đoán hiện tượng thí nghiệm Tiếp theo giáo viên làm thí nghiệm, cả lớp quan sát, nêu nhận xét về hiện tượng thí nghiệm

- Giáo viên cần xác định nhiệm vụ của học sinh trong mỗi bước thí nghiệm, học sinh có thể nêu ra nhiều phương án, sau đó giáo viên hướng dẫn học sinh chọn một phương án hợp lí nhất để tiến hành thí nghiệm

- Chú ý: các dụng cụ thí nghiệm phải có kích thước đủ lớn để cả lớp nhìn rõ, có màu sắc thích hợp, hình dáng đẹp để lôi cuốn sự chú ý của học sinh, nhất là những chi tiết chính, trên đó biểu hiện kết quả thí nghiệm

- Với những thí nghiệm học sinh mới gặp lần đầu, giáo viên cần mô tả, giải thích cho học sinh hiểu rõ nguyên tắc hoạt động của thiết bị đó

- Chỉ đặt trên bàn những dụng cụ cần thiết cho thí nghiệm

- Bố trí thí nghiệm ở nhiều độ cao khác nhau

b/ Các thủ thuật của giáo viên khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn.

ố trí thí nghiệm phải đảm bảo cho tất cả học sinh trong lớp đều nhìn thấy rõ các dụng cụ, thấy cả độ lệch của kim chỉ thị của các dụng cụ đo, yêu cầu không bố trí lộn xôn, làm gây rối việc quan sát, không cản trở thao tác khi thực hiện thí nghiệm

B

VÍ DỤ: Bài - KHẢO SÁT MỐI QUAN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN

VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ.XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN.

Đối với bài thí nghiệm về điện, nên bố trí theo quy tắc: vào trái ra phải hay vào trên ra dưới đối với người thực hiện, đó là quy tắc thường được áp dụng trong kĩ thuật Giáo

sinh quan sát

Theo sơ đồ thì nguồn điện được xác định như lối vào mạch khảo sát, tiếp đến là công tắc điện và điện trở Riêng đồng hồ và các thiết bị hỗ trợ, là nơi lấy số liệu nên bố trí riêng một cụm để dễ quan sát

Để thực hiện nối mạch tránh nhầm lẫn, ta tiến hành theo quy tắc sau: nối kín mạch điện trước, các dụng cụ hỗ trợ sau, dùng dây màu để phân biệt các cực nguồn điện ( dây màu đỏ dùng cho cực dương, dây màu xanh hoặc đen dùng cho cực âm), xuất phát nối từ cực dương của nguồn và kết thúc tại cực âm Theo nguyên tắc trên, với bài này, ta xuất phát từ dây đỏ cực dương của nguồn điện, qua công tắc, đến ampe kế, đến điện trở và kết thúc tại cực âm của nguồn Vôn kế là dụng cụ được nối sau cùng song song với điện trở khảo sát

Với thủ thuật trên do giáo viên hướng dẫn và lắp mẫu, học sinh có thể lắp được mạch điện và những bài sau về mạch điện học sinh sẽ lắp được nhanh, chính xác, giáo viên không cần hướng dẫn lại và từng học sinh có thể mắc được mạch điện

* Để bài thí nghiệm có tính thuyết phục cao, ta cần có thủ thuật tiến hành làm giảm sai số

Ở thí nghiệm trên, giá trị điện trở càng bé- tương đương dòng điện qua càng lớn và sự gia tăng nhiệt nói chung càng lón Với các giá trị điện trở khác nhau thì độ chính xác khác nhau Điều này xảy ra khi thời gian cho dòng điện chạy qua điện trở lớn hay

bé sẽ cho độ chính xác khác nhau vì nó tương đương với nhiệt trên điện trở nhiều hay ít Nếu chọn điện trở hợp lí và cách thức đóng ngắt điện nhanh hay chậm sẽ cho sai số của phép đo ít hay nhiều

* Thủ thuật thực hiện thí nghiệm để phép tính toán giảm sai số

VÍ DỤ: Tiến hành thí nghiệm trên, ta thu được kết quả thông qua biểu thức R = U I

K t qu phép chia không h t Đ kh c ph c, ta m c thêm bi n tr vào m ch, đi u ch nh sao cho giá ắc phục, ta mắc thêm biến trở vào mạch, điều chỉnh sao cho giá ục, ta mắc thêm biến trở vào mạch, điều chỉnh sao cho giá ắc phục, ta mắc thêm biến trở vào mạch, điều chỉnh sao cho giá ở vào mạch, điều chỉnh sao cho giá ạch, điều chỉnh sao cho giá ều chỉnh sao cho giá ỉnh sao cho giá

tr c a I là s nguyên VÍ D : ị của I là số nguyên VÍ DỤ: ủa I là số nguyên VÍ DỤ: ố nguyên VÍ DỤ: Ụ:

hí nghiệm biểu diễn là một trong những phương pháp quan trọng của việc dạy học bộ môn Vật lí, bài thí nghiệm thực hành có hiệu quả khi mỗi học sinh đều chú ý tham gia một cách có ý thức dưới sự hướng dẫn của giáo viên trực tiếp đứng lớp.Trong các loại thí nghiệm có:

T

* Thí nghiệm mở đầu: là thí nghiệm nhằm giới thiệu cho học sinh biết hiện tượng

sắp nghiên cứu để tạo tình huống có vấn đề, lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức

VD: Bài- DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Giáo viên hướng dẫn tình huống học tập như sau:

- Giáo viên đưa cho học sinh xem một bô pin 3V và một nguồn điện 3V lấy từ lưới điện trong phòng, Giáo viên lần lượt lắp bóng đèn vào hai nguồn điện trên

- Yêu cầu học sinh nêu nhận xét hiện tượng thí nghiệm?

Học sinh: hai đèn đều sáng

- Hai đèn sáng chứng tỏ điều gì?

Học sinh: hai đèn đều có dòng điện chạy qua

- Tiếp theo giáo viên mắc vôn kế một chiều vào hai cực của pin

- Các em quan sát vôn kế thấy hiện tượng gì không?

Học sinh: Thấy kim vôn kế quay

-Giáo viên nêu tình huống: Nếu mắc vôn kế một chiều vào nguồn điện lấy từ lưới điện trong nhà, kim vôn kế có quay không?

- Học sinh nêu dự đoán

-Để kiểm tra dự đoán có đúng không thì phải làm sao?

Học sinh: Phải làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

-Giáo viên làm tiếp thí nghiệm: mắc vôn kế vào mạch, yêu cầu học sinh nêu nhận xét? Học sinh: kim vôn kế không quay

Tiếp theo học sinh khẳng định lại hiện tượng thí nghiệm có đúng với dự đoán không -Giáo viên: đổi chỗ hai chốt cắm vào ổ lấy điện, yêu cầu học sinh nêu nhận xét?

Học sinh: kim vôn kế vẫn không quay

-Tại sao trường hợp thứ hai kim vôn kế không quay dù vẫn có dòng điện? Hai dòng điện có giống nhau không?

Học sinh: Hai dòng điện không giống nhau

-Dòng diện lấy từ mạng điện trong nhà có phải là dòng điện một chiều không?

Học sinh: dòng diện lấy từ mạng điện trong nhà không phải là dòng điện một chiều -Giáo viên giới thiệu: dòng điện mới phát hiện là dòng điện xoay chiều, Vậy dòng điện xoay chiều là gì? Được đo bằng dụng cụ gì? Bài học hôm nay sẽ giúp các em trả lời câu hỏi này

Cách đặt vấn đề vào bài mới sẽ lôi cuốn học sinh vào tình huống của bài, các em sẽ chăm chú lắng nghe tiếp phần còn lại của bài để trả lời cho câu hỏi đặt ra

Như vậy, nếu trong quá trình thí nghiệm, giáo viên luôn đặt học sinh trong tình huống tích cực sẽ phát huy tốt bài giảng và lượng kiến thức mà học sinh thu nhận được, tiết học lại rất thú vị và nhẹ nhàng

* Thí nghiệm kiểm chứng: Giáo viên tiến hành thí nghiệm qua nhận xét của

học sinh về một hiện tượng Vật lí

VÍ DỤ: Bài - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Hình 40.2

nêu nhận xét, nêu được kết luận về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, biết một vài khái niệm dựa vào hình

-Để kiểm tra lại điều học sinh vừa nhận xét, giáo viên tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra những nhận xét đó

- Học sinh quan sát hình, nêu các dụng cụ cần có trong thí nghiệm, gồm: 1bình nhựa trong suốt hình hộp chữ nhật đựng nước, 1 miếng nhựa phẳng, 1 nguồn sáng, 1 giá -Giáo viên có thể giới thiệu thêm về tác dụng của miếng nhựa phẳng: dùng để làm màn hứng tia sáng, nguồn sáng tạo ra chùm sáng hẹp ( có thể dùng bút laze)

-Mục đích của thí nghiệm là gì?

Học sinh: quan sát đường truyền của một tia sáng từ không khí sang nước

-Tiếp theo yêu cầu học sinh tự nêu cách tiến hành thí nghiệm, nếu học sinh thấy khó khăn thì giáo viên có thể gợi ý để các em nêu được: nhúng thẳng đứng một phần của miếng nhựa vào trong nước, chiếu tia sáng là là trên mặt miếng nhựa tới mặt phân cách

- Giáo viên làm thí nghiệm như học sinh vừa nêu, yêu cầu các em nêu nhận xét hiện tượng thí nghiêm?

Học sinh: Có một tia bị hắt trở lại môi trường cũ, 1 tia đi vào môi trường nước bị gãy khúc tại mặt phân cách

-Giáo viên giới thiệu: tia sáng bị hắt trở lại môi trường không khí là tia phản xạ, tia sáng đi vào môi trường nước là tia khúc xạ, giới thiệu mặt phẳng tới: là mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến

- Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước, tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng nào? Học sinh: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới

- So sánh góc khúc xạ với góc tới?

Học sinh: góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới

-Kết quả thí nghiệm có đúng với những nhận xét theo hình không?

Học sinh: Kết quả thí nghiệm đúng với những nhận xét theo hình

-Tiếp theo giáo viên yêu cầu học sinh nêu kết luận từ thí nghiệm

( Khi ánh sáng truyền từ không khí sang nước thì: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.)

Như vậy, qua thí nghiệm kiểm chứng lại những nhận xét, học sinh khẳng định lại kiến thức mà các em vừa tìm hiểu, từ đó có thể khắc sâu kiến thức bài học

* Thí nghiệm phát hiện ra kiến thức mới.

VÍ DỤ: Bài – CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU