Do đặc thù của Vật lí học làmôn khoa học thực nghiệm nên một trong các khâu quan trọng của quá trình đổi mới phương phápdạy học Vật lí là tăng cường hoạt động thực nghiệm của học sinh tr
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Nhân loại đã bước sang thế kỉ 21- thế kỉ của khoa học và công nghệ phát triển Những thành tựu tolớn của khoa học và công nghệ đóng vai trò ngày càng đáng kể trong đời sống xã hội Để bắt kịpnhịp sống của thế giới và tránh bị tuột hậu quá xa đòi hỏi các quốc gia phải nổ lực không ngừng.Cùng với sự phát triển chung của thế giới và để xây dựng thành công chủ nghĩa xã hội, nước tađang bước vào thời kì tiến hành công nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước Điều đó đòi hỏi chúng taphải đào tạo nguồn nhân lực không chỉ đạt trình độ cao mà phải có khả năng ứng xử tốt, điều khiểntốt các loại thiết bị, máy móc… Chính vì vậy mà Đảng ta đã đưa ra khẩu hiệu “giáo dục là quốcsách hàng đầu” và yêu cầu phải đổi mới trong giáo dục một cách toàn diện cả về nội dung lẫnphương pháp Do vậy, việc đổi mới phương pháp giáo dục ở trường phổ thông hiện nay là mục tiêuhàng đầu để đáp ứng yêu cầu của xã hội
Vật lí học là một môn học bắt buộc trong hệ thống các môn học của nhà trường phổ thông ởnước ta hiện nay Yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và học trong nhà trường phổ thông trong đóyêu cầu đổi mới phương pháp dạy và học đối với môn Vật lí là tất yếu Do đặc thù của Vật lí học làmôn khoa học thực nghiệm nên một trong các khâu quan trọng của quá trình đổi mới phương phápdạy học Vật lí là tăng cường hoạt động thực nghiệm của học sinh trong quá trình học tập.Vì vậy,việc tổ chức dạy học theo hướng giao nhiệm vụ liên quan đến việc tìm hiểu cấu tạo, giải thíchnguyên tắc hoạt động và chế tạo TN mô hình về các ứng dụng kĩ thuật đã làm cho học sinh tiếp cậnvới con đường nghiên cứu khoa học của các nhà khoa học và tiếp thu kiến thức một cách nhanhchóng Thông qua các nhiệm vụ này, học sinh sẽ được rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, giáo dục tổng hợp,hình thành tư duy sáng tạo và tinh thần làm việc tập thể Từ đó, học sinh nắm được các ứng dụng kĩthuật trong đời sống và có kiến thức để sử dụng các máy móc thiết bị cơ bản làm cơ sở cho việc sửdụng những công cụ trong công việc cũng như trong cuộc sống Chính vì lí do đó mà chúng tôi đãchọn đề tài: “TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ DẠY HỌC CÁC ỨNG DỤNG KĨTHUẬT CỦA SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH
CỰC CỦA HỌC SINH LỚP 10 CƠ BẢN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG” với mong muốn góp phần
nâng cao chất lượng dạy và học ở trường THPT
2 Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu tổ chức hoạt động ngoại khoá về dạy học các ứng dụng kĩ thuật của sự nở vì nhiệtcủa vật rắn cho học sinh lớp 10 theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh đồng thờigóp phần cũng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức về sự nở vì nhiệt của vật rắn mà học sinh đã họctrong nội khóa
Trang 23 Giả thuyết khoa học
- Nếu tổ chức hoạt động ngoại khoá về dạy học các ứng dụng kĩ thuật của sự nở vì nhiệt của vậtrắn theo hướng tăng cường cho học sinh tham gia tìm tòi, khảo sát cấu tạo và giải thích nguyên tắchoạt động của các ứng dụng kĩ thuật về sự nở vì nhiệt của vật rắn với nội dung và hình thức đadạng, hấp dẫn, phương pháp dạy học phù hợp sẽ tạo được sự hứng thú học tập của học sinh, gópphần phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh đồng thời giúp học sinh củng cố, đào sâu, mởrộng kiến thức về sự nở vì nhiệt của vật rắn
4 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cở sở lí luận và hoạt động ngoại khóa, đặc biệt là hoạt động ngoại khóa môn Vật lí,
trong đó có việc nghiên cứu vai trò sự nở vì nhiệt của vật rắn vào ngoại khóa với việc góp phần
phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh
- Nghiên cứu cở sở lí luận, đặc biệt là các biểu hiện của tích cực và năng lực sáng tạo của học sinhtrong hoạt động dạy học
- Tìm hiểu mục tiêu dạy học về kiến thức, kỹ năng, thái độ và mục tiêu về phát triển tư duy mà
học sinh cần đạt được khi học các kiến thức về sự nở vì nhiệt của vật rắn Qua đó, xác định những
thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học phần này
- Tìm hiểu thực tế dạy học các kiến thức về sự nở vì nhiệt của vật rắn ở một số trường trung học
phổ thông ở tỉnh Hậu Giang, đặc biệt là các sai lầm của học sinh thường mắc phải khi học phần kiếnthức này Từ đó, có căn cứ để xây dựng nội dung, phương pháp dạy học và hình thức tổ chức hoạtđộng ngoại khóa nhằm khắc phục những hạn chế trong giờ học chính khóa
- Nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị nở vì nhiệt làm căn cứ hướng dẫnhọc sinh vượt qua những khó khăn trong quá trình giải thích về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động củacác thiết bị nở vì nhiệt.Thông qua quá trình nghiên cứu này, chúng tôi dự kiến những khó khăn, sailầm mà học sinh có thể mắc phải trong khi học để từ đó dự kiến phương pháp hướng dẫn các emvượt qua khó khăn
- Xây dựng chương trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạtđộng của các thiết bị nở vì nhiệt theo hướng góp phần phát huy tính tích cực và phát triển năng lựcsáng tạo của học sinh
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm và đánh giá tính khả thi của quy trình ngoại khóa đã xây dựng
và bước đầu đánh giá hiệu quả của hoạt động ngoại khóa
5 Đối tượng nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu về các đối tượng:
- Hoạt động dạy học ngoại khóa về dạy học các ứng dụng kĩ thuật của sự nở vì nhiệt của vật rắn
ở Vật lí lớp 10 cơ bản trung học phổ thông
- Một số dụng cụ thí nghiệm về sự nở vì nhiệt của vật rắn
Trang 36 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí thuyết:
- Nghiên cứu thực tiễn:
7 Đóng góp của luận văn.
- Chế tạo được một bộ dụng cụ TN đơn giản về sự nở vì nhiệt của vật rắn.
- Xây dựng quy trình dạy học ngoại khóa (nội dung phương pháp dạy học, hình thức tổ chức
dạy học) về phần sự nở vì nhiệt của vật rắn (GV lựa chọn chủ đề, tiến hành chế tạo dụng cụ TN,thiết kế phương án TN để xem tính khả thi của các TN Hướng dẫn học sinh lựa chọn chủ đề, chếtạo dụng cụ TN thiết kế phương án TN và tiến hành TN)
- Bổ sung làm phong phú thêm tài liệu tham khảo cho các GV THPT, sinh viên các trường
ĐHSP và CĐSP Góp phần đổi mới phương pháp dạy học môn vật lí THPT
8 Cấu trúc của luận văn
- Ngoài phần mở đầu, kết luận chung, tài liệu tham khảo và các danh mục, phần nội dung chínhcủa luận văn gồm 3 chương
- Chương 1: Cơ sở lí luận về việc tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí ở trường phổ thông.
- Chương 2: Tổ chức hoạt động ngoại khóa về dạy học các ứng dụng kĩ thuật của sự nở vì nhiệt
của vật rắn trong chương trình Vật lí lớp 10 trung học phổ thông
- Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI VỀ VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI
KHÓA VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Các hình thức dạy học vật lí ở trường phổ thong
1.2 Hoạt động ngoại khóa vật lí trong nhà trường phổ thông.
HĐNK vật lí là một trong những hoạt động ngoài giờ lên lớp có tổ chức, có kế hoạch, có phương hướng xác định, được HS tiến hành theo nguyên tắc tự nguyện ở ngoài giờ nội khóa dưới
sự hướng dẫn của GV vật lí, nhằm gây sự hứng thú và phát triển tư duy rèn luyện kĩ năng, bổ sung
và mở rộng kiến thức vật lí Nó có tác dụng to lớn về có ba mặt mục tiêu dạy học… kiến thức, kĩ năng và thái độ
1.2.1 Vị trí, vai trò của HĐNK trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học ở trường phô thông.
Vai trò của HĐNK: HĐNK vật lí nói riêng và HĐNK nói chung có vai trò rất quan trọngtrong công tác giáo dục ở nhà trường phổ thông, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trên tất cảcác mặt, cụ thể là về mặt nhận thức HĐNK giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng những tri thức đãhọc trong giờ nội khóa: Giúp HS vận dụng được những kiến thức đó vào giải quyết những vấn đề
Trang 4thực tiển trong cuộc sống, gắn lí thuyết với thực tiển thấy được những ứng dụng của kiến thức đãđược học trong đời sống và kĩ thuật.
HĐNK có mục đích bao trùm và hổ trợ cho dạy học nội khóa, giúp phát triển và hoàn thiệnnhân cách người học Đặc biệt, HĐNK góp phần quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực cótính tích cực, tự lực cao và khả năng sáng tạo tốt trong công việc, đáp ứng được yêu cầu của nềngiáo dục nước ta trong giai đoạn hiện nay
1.2.2 Các đặc điểm của HĐNK.
HĐNK về vật lí nói riêng và HĐNK nói chung có những đặc điểm cơ bản như sau:
- Việc tổ chức các HĐNK phải được lập kế hoạch cụ thể và cả mục đích, nội dung, phươngpháp, hình thức tổ chức, lịch hoạt động cụ thể và thời gian thực hiện
- Tổ chức các HĐNK dựa trên tinh thần tự nguyện tham gia và sự hứng thú của HS, dưới sựhướng dẫn của GV Trên cở sở đó, HS sẽ yêu thích công việc, hoạt động tích cực, có hiệu quả vàphát triển được năng lực của mình
- Số lượng HS tham gia không hạn chế, có thể tổ chức HĐNK theo nhóm hoặc theo tập thểđông người Trong điều kiện cho phép có thể huy động HS toàn trường tham gia, không phân biệttrình độ HS
- Nội dung và hình thức tổ chức HĐNK phải đa dạng, phong phú, mềm dẻo, hấp dẫn để lôicuốn được nhiều HS tham gia
- Việc đánh giá kết quả các HĐNK của HS phải bằng điểm số không thông qua các bài kiểmtra như trong các giờ học nội khóa mà thông qua tính tích cực, sáng tạo, của HS và sản phẩm củaquá trình hoạt động
1.2.3 Nội dung ngoại khóa vật lí
Nội dung của ngoại khóa vật lí phải bổ sung và hỗ trợ cho nội ngoại khóa Nội dung củangoại khóa giúp cho HS củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức vật lí đã được học trong nội khóa; bổsung những kiến thức lí thuyết hoặc khắc phục những sai lầm mà HS thường mắc phải khi học nộikhóa; giúp cho HS hiểu rõ, biết liên kết và khái quát hóa những kiến thức được hình thành một cáchrời rạc Ngoài ra, nội dung của ngoại khóa cần phải giúp cho HS nâng cao lòng ham thích, ham hiểubiết về vật lí – kĩ thuật, vật lí –đời sống, vật lí – thiên văn,…phát triển tính độc lập, óc sáng tạo của
HS, tạo điều kiện cho HS được rèn luyện một số kĩ năng và kĩ xão
Có thể kể đến một số nội dung NĐNK mà HS có thể thực hiện được như:
- Tìm hiểu thêm các kiến thức về vật lí và kĩ thuật
- Nghiên cứu các lĩnh vực riêng biệt của vật lí học, tìm hiểu những ứng dụng của vật lí trongđời sống, kĩ thuật như: kĩ thuật điện, kĩ thuật vô tuyến điện, kĩ thuật chụp ảnh, các ứng dụng sóngsiêu âm…
- Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN vật lí về kĩ thuật
Trang 5Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về vật lí, thường bao gồm các bước sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề ngoại khóa Bước 2: Lập kế hoạch ngoại khóa Bước 3: Tiến hành hoạt động ngoại khóa theo kế hoạch
Bước 4: Tổ chức cho HS báo cáo kết quả, rút kinh nghiệm, khen thưởng 1.3 Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN đơn giản (DCTNĐG) trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.
1.3.1 DCTNĐG trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.
1.3.2 Một số yêu cầu đối với dụng cụ TN đơn giản tự làm.
- Các DCTNĐG tự làm phải thể hiện rõ hiện tượng vật lí cần quan sát
- Sơ đồ lắp ráp phải dễ thực hiện, chú ý đến hiệu quả quan sát hơn là thẩm mỹ và sự tiện dụng
- Các dụng cụ, chi tiết, vật liệu cần dùng phải dễ kiếm rẻ tiền để cho nhiều HS có thể tự làm được
- Tận dụng các thiết bị đã trở thành hàng công nghiệp bán rộng rãi trên thị trường
- Ưu tiên những dụng cụ TN có thể hoạt động được để HS có thể thấy được diễn biến cuả hiệntượng vật lí trong tự nhiên
1.3.3 Các khả năng sử dụng các DCTNĐG trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.
1.3.4 TN vật lí (TNVL) ở nhà là một loại bài làm mà GV giao cho từng HS hoặc nhóm HS thực hiện ở nhà.
- Khác với các TN khác, HS tiến hành TNVL trong điều kiện không có sự giúp đỡ, kiểm tratrực tiếp của GV nên có tác dụng trên nhiều mặt đối với việc phát triển nhân cách của HS
- Loại TN này cũng tạo điều kiện cho GV cá thể hóa quá trình học tập của HS
- Khi sử dụng loại TN này trong dạy học vật lí, GV cần bố trí thời gian để HS báo cáo trướctoàn lớp các kết quả đã đạt được, giới thiệu những sản phẩm của mình, nhận được sự đánh giá của
GV và của tập thể cũng như động viên, khen thưởng kịp thời
- TNVL ở nhà không những nhằm đào sâu, mở rông các kiến thức đã học mà trong nhiềutrường hợp các kết quả mà HS thu được sẽ là cứ liệu thực nghiệm cho việc nghiên cứu kiến thứcmới ở các bài học sau trên lớp
Trang 61.4 Tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS trong học tập
1.4.1 Tính tích cực của HS trong hoạt động học tập
a) Khái niệm về tính tích cực của HS trong học tập
Tính tích cực trong học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự cố gắng cao về nhiềumặt trong học tập Học tập là một trường hợp riêng của nhận thức Vì vậy, nói tới tích cực học tậpthực chất là nói đến tích cực nhận thức, tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặctrưng ở khát vọng học tập cố gắng trì tuệ và nghị lực cao trong quá trình hiểu sâu kiến thức
b) Các biểu hiện của tính tích cực trong học tập
Tính tích cực của HS trong học tập biểu hiện qua các hành động cụ thể như:
- HS tự nguyện tham gia và các hoạt động học tập
- HS sẵn sàng, hăng hái đón nhận các nhiệm vụ mà GV giao cho
- HS tự giác thực hiện các nhiệm vụ mà mình đã nhận mà không cần phải GV đôn đốc, nhắc nhở
- HS yêu cầu được giải đáp thắc về những lĩnh vực còn chưa rõ
- HS mong muốn được đóng góp ý kiến với GV với bạn bè những thông tin mới mẻ hoặcnhững kinh nghiệm có được ngoài sách vở từ những nguồn khác nhau
- HS tận dụng thời gian rỗi của mình để cố gắng hoàn thành công việc hoặc hoàn thành côngviệc sớm hơn thời hạn hoặc xin nhận thêm nhiệm vụ …
- HS thường xuyên trao đổi, tranh luận với bạn bè để tìm phương án giải quyết vấn đề, mongmuốn được GV giúp đỡ, chỉ dẫn mà không nản chí khi gặp khó khăn
- Ngoài ra, tính tích cực của HS trong hoạt động học tập cũng như trong hoạt động ngoạikhóa còn có thể nhận thấy trong biểu hiện về mặt ý chí, như: Sự tập chung vào vấn đề đang nghiêncứu kiên trì theo đuổi mục tiêu, không nản chí trước những khó khăn hoặc thái độ phản ứng trongnhững buổi học, buổi hoạt động nhóm là hào húng, sôi nổi hay chán nản, thờ ơ
Những biểu hiện trên đây của tính tích cực trong học tập của HS là những căn cứ để chúngtôi đánh giá hiệu quả của HĐNK đối với việc phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạocủa HS về phần sự nở vì nhiệt của vật rắn
1.4.2 Năng lực sáng tạo của HS trong hoạt động học tập
a) Khái niệm năng lực sáng tạo
“Sáng tạo là một hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tínhđổi mới, có ý nghĩa xã hội, có giá trị” (Sáng tạo, bách khoa toàn thư Liên xô tập 42, trang 54)
“Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất hoặc tinhthần tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vàohoàn cảnh mới” Như vậy, sản phẩm của sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách suyluận lôgic hay bắt chước làm theo mà nó là sản phẩm của tư duy trực giác
Trang 7Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể Trong bất cứlĩnh vực hoạt động nào, nếu chủ thể hoạt động càng thành thạo và có vốn hiểu biết sâu rộng thì càngnhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án lựa chọn, càng tạo điều kiệncho trực giác phát triển Bởi vậy muốn rèn luyện năng lực sáng tạo thì nhất thiết không thể tách rời,độc lập học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó.
b) Đặc điểm của sự sáng tạo
Sự sáng tạo xuất hiện trong quá trình tư duy trực giác Trong sáng tạo tri thức được thu nhậnmột cách nhảy vọt, một cách trực tiếp, các giai đoạn của nó không thể hiện một cách minh bạch vàngười suy nghĩ không thể chỉ ngay ra làm thế nào mà họ đi đến được quyết định đó, con đường đóvẫn chưa nhận thức được, phải sau này mới xác lập được lôgic của phỏng đoán trực giác đó Tư duytrực giác thể hiện một quá trình ngắn gọn, chớp nhoáng mà không thể nhận biết được diễn biến
Đối với HS thì sáng tạo là tạo ra cái mới với bản thân mình, chứ GV và nhiều người khác cóthể biết rồi Bởi vậy mang ý nghĩa là tập dượt sáng tạo hay sáng tạo lại Điều quan trọng cần đạtđược không phải là sản phẩm sáng tạo mà là khả năng sáng tạo của họ, khả năng sẽ luôn được HS
sử dụng trong hoạt động thực tiễn sau này kể cả khi kiến thức mà họ thu nhận được đã bị quên
c) Các biểu hiện của sự sáng tạo trong dạy học vật lí
Những hành động của HS trong học tập có mang tính sáng tạo cụ thể như sau:
- Khả năng tự lực chuyển các kiến thức cũ, vốn hiểu biết của mình sang một tình huốngvật lí mới cần giải quyết
- Phát hiện được những chức năng mới ở đối tượng quen biết (chức năng mới ở đây có thểchỉ mới đối với sự hiểu biết của HS)
- Đề xuất ý kiến riêng, cách lí giải riêng khác với ý kiến đã biết về một hiện tượng, mộtnguyên tắc hay một quá trình nào đó mà không lệ thuộc vào ý kiến của GV, của bạn bè và cũngkhông sợ sai
- Từ những kinh nghiệm thực tế, từ các kiến thức đã có, HS nêu được giả thuyết Trong chếtạo dụng cụ TN thì HS đưa ra được phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ và cùng một TN có thể đưa
ra được nhiều cách chế tạo khác nhau Đề xuất được những sáng kiến kĩ thuật để TN chính xác hơn,dụng cụ bền đẹp hơn,…
- HS đưa ra dự đoán kết quả các TN, dự đoán được phương án nào chính xác nhất, phương
án nào mắc sai số, vì sao
- Đế xuất được những phương án dùng những dụng cụ TN đã chế tạo để làm TN để kiểm tra
dự đoán và kiểm nghiệm lại lí thuyết đã học
- Vận dụng kiến thức lí thuyết đã học vào thực tế một cách linh hoạt như giải thích một sốhiện tượng vật lí, giải thích kết quả TN hoặc các ứng dụng của vật lí trong kĩ thuật có liên quan
Trang 8- Trong quá trình nhận thức, HS tự kiểm tra đánh giá điều chỉnh một cách nhanh chóngnhững sai lầm đã gặp phải.
Những biểu hiện của sự sáng tạo của HS trong học tập như nêu trên cũng sẽ làm những căn
cứ để chúng tôi đánh giá hiệu quả của HĐNK về “Ứng dụng kĩ thuật của sự nở vì nhiệt của vật rắn”đối với việc phát triển năng lực sáng tạo của HS trong quá trình thực nghiệm sư phạm
1.5 Điều tra tình hình dạy học về phần nở vì nhiệt của vật rắn trong chương trình vật lí 10 THPT của huyện Long Mỹ tĩnh Hậu Giang.
1.5.1 Mục đích điều tra
Thông qua tìm hiểu thực tế dạy học nội khóa ở trường THPT trong huyện Long Mỹthuộc tỉnh Hậu Giang, để phát hiện những hạn chế trong phương pháp, phương tiện dạy học của
GV, những sai lầm phổ biến khi dạy và học phần “nở vì nhiệt của vật rắn” trong chương trình vật lí
10 THPT để từ đó xây dựng kế hoạch HĐNK cụ thể nhằm cải tiến phương pháp, phương tiện dạyhọc, sửa chữa những sai lầm về kiến thức cho học sinh
1.5.2 Phương pháp điều tra
1.5.3 Đối tượng điều tra.
1.5.4 Kết quả điều tra.
a) Tình GV và phương pháp dạy học Tình hình GV
- Phần lớn GV được đánh giá chuyên môn khá, giỏi Một số là GV giỏi cấp tỉnh.Đội ngũ GV phần lớn trẻ năng động và nhiệt huyết, nắm vững lý luận về phương pháp mới songcòn thiếu kinh nghiệm giảng dạy
- Thông qua kết quả điều tra GV, chúng tôi nhận thấy rằng GV đã bỏ qua nhữnghoạt động có tác dụng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS Đa số GV chorằng để dạy học phần kiến thức này cò hiệu quả cần có dụng cụ TN và ngoại giờ học chính khóaphải tổ chức thêm hoạt động ngoại khóa
Trang 9- Các em chưa bao giờ được tham gia một buổi hoạt động ngoại khóa các môn tựnhiên và hoạt động ngoại khóa bộ môn vật lí nói riêng
Những sai lầm của học sinh khi học về phần Sự nở vì nhiệt của vật rắn
- Sai lầm cho rằng sự nở dài và sự nở khối là độc lập nhau
- Sai lầm cho rằng sự nở khối của các vật là như nhau theo mọi phương
- Sai lầm cho rằng sự nở dài có hại nhiều hơn có lợi
- Sai lầm cho rằng sự nở vì nhiệt được ứng dụng trong kĩ thuật rất ít
1.5.6 Nguyên nhân của những hạn chế và cách khắc phục
- Nguyên nhân của những sai lầm trên chủ yếu là do các em không nắm được bảnchất kiến thức mà chỉ áp dụng một cách máy móc, chỉ ghi nhớ một cách hình thức các nội dung, cáchiện tượng, mà chưa có sự mở rộng đào sâu liên hệ với đới sống và kĩ thuật Bên cạnh các nguyênnhân này còn phải kể đến một nguyên nhân sâu xa hơn, đó là bản thân quá trình tổ chức dạy học của
GV Khi GV tổ chức dạy học kiến thức mới, do hiện tượng (quá trình) vật lí diễn ra quá trừu tượng,
GV lại không dùng TN để tổ chức các hoạt động nhận thức hổ trợ cho HS, giúp HS quan sát cáchiện tượng vật lí đã xảy ra, vì vậy HS chỉ có thể hình dung một cách mơ hồ về các hiện tượng vật lí
đó, dẫn đến sự hiểu không đầy đủ, thiếu chính xác về kiến thức
KẾT LUẬN CHƯƠNG I
Thông qua việc nghiên cứu cở sở lí luận về tổ chức HĐNK vật lí ở trường phổ thông và cơ
sở thực tiển, chúng tôi nhận thấy rõ hơn vai trò, tác dụng của HĐNK HĐNK hỗ trợ cho học nộikhóa trong việc củng cố, mở rộng, đào sâu kiến thức, vận dụng những kiến thức đã học vào thực tếđời sống và kĩ thuật, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS HĐNK mangtính tự nguyện, có hứng thú cho HS Quy trình tổ chức HĐNK không cứng nhắc, tùy thuộc vào nộidung, hình thức tổ chức và tình hình cụ thể của nhà trường, của HS để điều chỉnh sao cho phù hợp.Những kiến thức mà HS thu được khi tham gia các HĐNK thường sâu sắc khó quên, sản phẩm HSlàm ra mang nhiều ý nghĩa
Do thực trạng dạy học vật lí ở các trường phổ thông của nước ta hiện nay là phương phápdạy học thực nghiệm và hình thức tổ chức hoạt động học tập theo nhóm còn chưa tốt HĐNK sẽ bổsung tốt cho dạy học nội khóa trong việc rèn luyện kĩ năng tổng hợp, phát huy tính tích cực và phát
Trang 10triển năng lực sáng tạo thông qua quá trình thiết kế phương án TN, lựa chọn phương án TN, chế tạodụng cụ TN, sử dụng dụng cụ TN vừa chế tạo được để tiến hành TN và giải thích kết quả TN thuđược Đồng thời nó giúp cho HS mạnh dạn hơn, tự tin hơn, rèn luyện kỉ năng phát biểu trước đámđông, đặc biệt nó giúp cho các em làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, tạo ra một tiền
đề tốt cho trong quá trình học tập, nghiên cứu sau này
Nghiên cứu lí luận về HĐNK, đặc biệt là quy trình tổ chức HĐNK (nội dung, phương pháp
và hình thức tổ chức) các yêu cầu đối với việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các DCTNĐG, tính tíchcực và năng lực sáng tạo của HS là một căn cứ quan trọng để chúng tôi xây dựng quá trình HĐNKphần sự nở vì nhiệt của vật rắn
Chương 2: TỔ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VỀ SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN CHO
HỌC SINH LỚP 10 THPT 2.1 Mục tiêu dạy học kiến thức về sự nở vì nhiệt của vật rắn trong chương trình vật lí 10 THPT
2.1.1 Mục tiêu về kiến thức
- Viết được công thức tính sự nở dài và sự nở khối của vật rắn
- Nêu được ý nghĩa về sự nở dài và sự nở khối của vật rắn trong đời sống và trong kĩ thuật
- Nhận biết được hiện tượng nở vì nhiệt của vật rắn
- Giải thích được sự dài thêm hay ngắn lại của các vật khi nhiệt độ thay đổi
2.1.2 Mục tiêu về kĩ năng
2.1.3 Mục tiêu về thái độ
2.1.4 Mục tiêu về phát triển tư duy.
2.2 Những hạn chế của học sinh khi học về sự nở vì nhiệt của vật rắn và nguyên nhân
2.3 Những TN cần thiết tiến hành về ứng dụng kĩ thuật của sự nở vì nhiệt của vật rắn
- Các TN mô hình về bình nóng lạnh
- Các TN mô hình về aptômat điện
- Các TN mô hình về bàn là điện
- Các TN mô hình về khe hở trên chiếc cầu bêtông (bắt qua sông, kênh, gạch)
2.4 Mục tiêu hoạt động ngoại khóa
- Củng cố hiểu biết của HS về phần “nở vì nhiệt của vật rắn”, khắc phục sai lầm của HS vàkhắc sâu kiến thức có liên quan
- Vận dụng kiến thức nêu trên vào giải thích các hiện tượng có liên quan
- Rèn luyện kĩ năng: quan sát và dự đoán kết hợp với trãi nghiệm, dự đoán hiện tượng, kĩnăng phân tích và đánh giá kết quả TN, kĩ năng giải thích các hiện tượng vật lí và các ứng dụng kĩthuật; rèn luyện kĩ năng giao tiếp khi trình bày ý kiến, thảo luận báo cáo kết quả
Trang 11- Phát huy tính tích cực, tạo hứng thú cho HS qua các hoạt động: HS tự nhận các TN yêuthích để nghiên cứu, thiết kế, chế tạo; tự tổ chức hoạt động nhóm; HS tự bố trí thời gian rảnh rỗi đểchế tạo và làm TN.
- Phát triển năng lực sáng tạo của HS thông qua các hoạt động như: HS đề xuất phương ánthiết kế dụng cụ TN, tìm các giải pháp kĩ thuật
- Rèn luyện kĩ năng làm việc theo nhóm, đây là yếu tố hiện nay HS còn rất yếu, trong họcchính khóa thì ít có thời gian để rèn luyện
- Giáo dục tinh thần đoàn kết, hợp tác, tính tập thể trong học tập và đời sống qua các hoạtđộng: cho các em tự tổ chức, bàn bạc, phân công nhau chuẩn bị vật liệu, thảo luận phương án TN;
từ kết quả của các em làm được sẽ kích lệ, động viên các em tự tin hơn
2.5 Nội dung hoạt động ngoại khóa
- GV giao và hướng dẫn các nhóm HS khảo sát về cấu tạo, giải thích nguyên tắc hoạt động,thiết kế chế tạo TN mô hình về ứng dụng kĩ thuật của phần kiến thức “sự nở vì nhiệt của vật rắn”
HS thực hiện các nhiệm vụ này ở nhà, ở phòng thiết bị khi cần thiết
- Tổ chức hội vui vật lí gồm: Phần thi tài cho HS mô tả cấu tạo và nêu nguyên tắc hoạt độngcủa các thiết bị ứng dụng kĩ thuật về sự nở vì nhiệt của vật rắn, HS tiến hành TN (đã tự thiết kế, chếtạo và thực hiện), giải đáp các thắc mắc từ các nhóm khác; phần dành cho khán giả với nội dung vềcác mẹo vặt trong cuộc sống
2.6 Nội dung các nhiệm vụ giao cho các nhóm học sinh
Sau khi đã khảo sát các thiết bị ứng dụng kĩ thuật về sự nở vì nhiệt của vật rắn, thiết kế chếtạo DCTN và tiến hành các TN với dụng cụ TN vừa tạo ra Chúng tôi đưa ra nhiệm vụ cho cácnhóm học sinh dưới dạng các nhiệm vụ nhận thức
2.6.1 Nhiệm vụ 1: Khảo sát cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bình nước nóng lạnh.
2.6.2 Nhiệm vụ 2: Chế tạo TN mô hình của bình nước nóng-lạnh (chỉ khảo sát phần bình nước
nóng)
2.6.3 Nhiệm vụ 3: Khảo sát cấu tạo và nguyến tắt hoạt động của aptomat.
2.6.4 Nhiệm vụ 4: Chế tạo TN mô hình của aptomat điện.
2.6.5 Nhiệm vụ 5: Khảo sát cấu tạo và nguyến tắt hoạt động của bàn là điện
2.6.6 Nhiệm vụ 6: Chế tạo TN mô hình của bàn là điện.
2.6.7 Nhiệm vụ 7: Nêu tác dụng của khe hở trên các chiếc cầu bêtông
2.6.8 Nhiệm vụ 8: Chế tạo TN mô hình để mô tả lại tác dụng của khe hở trên các chiếc cầu
bêtông
2.6.9 Nhiệm vụ 9: Giả thiết về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bình nóng lạnh.
2.6.10 Nhiệm vụ 10: Chế tạo mô hình TN về bình nóng lạnh.
2.6.11 Nhiệm vụ 11: Giả thiết về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của aptomat điện.
Trang 122.6.12 Nhiệm vụ 12: Chế tạo mô hình TN về aptomat.
2.6.13 Nhiệm vụ 13: Giả thiết về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bàn là điện.
2.6.14 Nhiệm vụ 14: Chế tạo mô hình TN về bàn là điện.
2.6.15 Nhiệm vụ 15: Dựa vào trải nghiệm thực tế, hãy cho biết cấu tạo và tác dụng của khe hở
trên các chiếc cầu bêtông bắt qua kênh, gạch?
2.6.16 Nhiệm vụ 16: Chế tạo mô hình TN về khe hở trên các chiếc cầu bêtông bắt qua kênh, gạch.
2.7 Hình thức tổ chức ngoại khóa về sự nở vì nhiệt của vật rắn và dự kiến các bước tổ chức 2.7.1 Hình thức tổ chức ngoại khóa về sự nở vì nhiệt của vật rắn
- GV tập trung HS tham gia ngoại khóa và giao nhiệm vụ cho cả lớp dưới các nhiệm vụnhận thức để tất cả cùng suy nghĩ Sau đó GV tổ chức cho cả lớp thảo luận để thấy rõ các vấn đề màlớp cần giải quyết trong đợt hoạt động ngoại khóa và đồng thời thấy rằng muốn giải quyết tốt cácvấn đề đó thì cần phải làm TN
- GV chia lớp ngoại khóa thành tám nhóm, dựa vào trình độ, nơi ở và sở thích của mỗi HS.Mỗi nhóm từ bốn đến sáu HS, trong đó có một nhóm trưởng và một thư kí Tiếp theo GV phân côngnhiệm vụ cho các nhóm Mỗi nhóm phải nghiên cứu thiết kế, chế tạo dụng cụ để tiến hành TN đểgiải quyết các nhiệm vụ được giao Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên trongnhóm Mỗi nhóm sẽ nghiên cứu chế tạo các dụng cụ cần thiết để hoàn thành TN do nhóm đảmtrách
- HS ở các nhóm tự suy nghĩ để tìm phương án thiết kế, chế tạo và tiến hành TN GV đếnlàm việc với từng nhóm để nghe HS trình bày các phương án của nhóm mình Nếu HS chưa nghĩ rahay chưa có phương án hợp lí thì GV giúp đỡ theo từng mức độ khác nhau, yêu cầu đối với HS từcao xuống thấp bằng cách GV đưa ra các câu hỏi gợi ý, định hướng để HS tiếp tục suy nghĩ, tìmcách giải quyết
- GV đóng vai trò là người tổ chức, điều khiển HS trong nhóm trao đổi thảo luận để tìm cáchgiải quyết những vấn đề được đưa ra, thông qua đó HS sẽ tìm ra các phương án thiết kế , chế tạo cácdụng cụ và tiến hành TN của nhóm mình Khi đã thống nhất phương án các thành viên trong nhóm
sẽ tự phân công nhiệm vụ để thực hiện phương án đã thống nhất
- Các nhóm tiến hành thiết kế, tìm vật liệu, chế tạo hoặc mượn dụng cụ để chế tạo và làm
TN của nhóm mình, GV theo dõi giúp đỡ các nhóm khi gặp khó khăn
- Các nhóm báo cáo kết quả những công việc đã làm, tổ chức cho HS thảo luận để nhận xét,
so sánh kết quả giữa các nhóm, giữa các phương án Sau đó GV nêu ra một số vấn đề chung có liênquan đến tất cả các TN mà muốn giải quyết được nó thì phải phối hợp với nhau bổ sung cho nhau.Qua đó HS thấy được sự phong phú của các hiện tượng vật lí trong thực tế về phần sự nở vì nhiệtcủa vật rắn và nếu không tham gia hoạt động ngoại khóa thì sẽ không thể biết được
Trang 13- Các nhóm báo cáo kết quả việc thiết kế các phương án, chế tạo các dụng cụ, tiến hành các
TN trên các dụng cụ đã chế tạo và thi tài hiểu biết vật lí để HS có điều kiện vận dụng những kiếnthức thu được qua đợt ngoại khóa vào giải thích các hiện tượng vật lí có liên quan và tham gia tròchơi có liên quan đến phần sự nở vì nhiệt của vật rắn
2.7.2 Dự kiến tiến hành hoạt động ngoại khóa theo các bước sau
BƯỚC 1
Tổ chức cho HS thảo luận, tìm phương án giải quyết các nhiệm vụ đã nêu
Nhiệm vụ 1: HS dự đoán có một bộ phận nào đó điều chỉnh nhiệt độ trong máy nước
Nhiệm vụ 3: HS dự đoán có một bộ phận nở ra khi nhệt độ tăng lên và đẩy bộ phận khác
làm cho nút On-Off đang ở trạng thái on bật về trạng thái off
Nhiệm vụ 5: HS dự đoán bên trong bàn là điện có một bộ phận tự động ngắt dòng điện khi
nhiệt độ của bàn là điện tăng đến một giá trị nào đó
HS thảo luận:
Trang 14* Giải pháp: Tháo bàn là điện ra khỏi vỏ bao bộc, quan sát tỉ mỉ từng bộ phận và chú ý đến
bộ phận được nối với nguồn điện kết hợp với việc tham khảo tài liệu về cấu tạo và nguyên tắc hoạtđộng của bàn là điện
Nhiệm vụ 6: HS đề xuất phương án thiết kế và chế tạo TN mô hình về bàn là điện.
HS thảo luận:
* Giải pháp: Dùng thanh kẽm làm thanh dãn nở, một đèn cồn để cung cấp nhiệt độ chothanh kẽm, lúc đầu thanh dãn nở tiếp xúc với tiếp điểm, khi thanh dãn nở vì nhiệt (thanh kẽm) dài ralàm đẩy vào tiếp điểm lúc này mạch điện bị ngắt (sự đóng ngắt của mạch được chỉ thị bằng bóngđèn được mắc nối tiếp với các bộ phận và pin)
Nhiệm vụ 7: HS dự đoán tuổi thọ của các chiếc cầu bêtông bắt qua sông và các kênh, gạch
có liên quan mật thiết với các khe để hở trên cầu
HS thảo luận:
Giải pháp: Quan sát tỉ mỉ khe hở trên cầu, đo đạt chiều dài của khối bêtông và bề rộng củacác khe hở, dựa vào công thức về sự nở dài tính toán và dùng thuyết cấu tạo chất đưa ra lời giảithích thiết phục
Nhiệm vụ 8: HS đề xuất phương án thiết kế và chế tao TN mô hình về chiếc cầu bắt qua
sông
HS thảo luận:
*Giải pháp: Dùng ba tấm sắt mỏng giống nhau hình chữ nhật làm các khối bêtông, nốimạch điện có bóng đèn với thân cầu và dùng 1 khe hở giữa các tấm sắt làm khóa k Dùng đèn cồncung cấp nhiệt độ cho thân cầu
Nhiệm vụ 9: HS dự đoán có bộ phận nào đó đã điều khiển nhiệt độ bên trong bình nước
nóng của máy nước nóng lạnh
HS thảo luận:
* Giải pháp: Liệt kê ra các bộ phận của bình nước nóng, tham khảo ý kiến của giáo viênhoặc các chuyên gia (có thể tham khảo tài liệu từ internet)
Nhiệm vụ 10: HS đề xuất phương án thiết kế và chế tạo TN mô hình về bình nước nóng
trong máy nước nóng lạnh
HS thảo luận:
*Giải pháp: Dùng một bộ phận tỏa nhiệt bên trong mỏ hàn điện làm bộ phận sinh nhiệt mộtđầu được giữ cố định, đầu kia gắn chặt với thanh kẽm sao cho đầu còn lại của thanh kẽm tiếp xúcvới tiếp điểm Cả hệ thống trên được mắc nối tiếp với nguồn điện và có bóng đèn chỉ thị mạch đónghay ngắt điện Lúc đầu mạch đóng sau khi thanh kim loại dãn nở làm các tiếp điểm không tiếp xúcnhau nên mạch điện bị ngắt
Trang 15Nhiệm vụ 11: HS dự đoán có một bộ phận nở ra khi nhệt độ tăng lên và đẩy bộ phận khác
làm cho nút On-Off đang ở trạng thái on bật về trạng thái off
Nhiệm vụ 13: HS dự đoán bên trong bàn là điện có một bộ phận tự động ngắt dòng điện khi
nhiệt độ của bàn là điện tăng đến một giá trị nào đó
Nhiệm vụ 15: HS dự đoán tuổi thọ của các chiếc cầu bêtông bắt qua sông và các kênh, gạch
có liên quan mật thiết với các khe để hở trên cầu
HS thảo luận:
Giải pháp: Quan sát tỉ mỉ khe hở trên cầu, đo đạt chiều dài của khối bêtông và bề rộng củacác khe hở, dựa vào công thức về sự nở dài tính toán và dùng thuyết cấu tạo chất đưa ra lời giảithích thiết phục
Nhiệm vụ 16: HS đề xuất phương án thiết kế và chế tạo TN mô hình về quá trình hoạt động
của các khe hở trên các chiếc cầu bắt qua kênh gạch
HS thảo luận: …
* Giải pháp: Dùng ba tấm sắt giống hệt nhau làm các khối bêtông, để một khe hở giữa haitấm sắt làm khóa k Dùng đèn cồn để cung cấp nhiệt độ cho thân cầu
BƯỚC 2 Nhận nhiệm vụ và thực hiện các nhiệm vụ trên