sử dụng th nghiệm biểu diển hỗ trợ việc áp dụng các ppnt khoa học khi giảng dạy chương 6. chất khí vật lí 10 nâng cao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM U N T ĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC C S SỬ DỤNG TH NGHIỆM BI U DI N HỖ TRỢ IỆC ÁP DỤNG CÁC PPNT KHOA HỌC KHI GIẢNG DẠY CHƯƠNG 6. CHẤT KH , Giảng viên hướng dẫn: ThS-GVC Trầ Q ốc T ấ T 10 NÂNG CAO Sinh viên thực hiện: P T ị Mỹ C i MSSV: 1100198 ớ SP Khóa: 36 Cầ T ơ, tháng 5/2014 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi ỜI CẢM ƠN    Là một GV tương lai thì việc sử dụng một số thí nghiệm biểu diễn nhằm hỗ trợ việc rèn luyện HS kỹ năng áp dụng một số PPNT khoa học là điều không thể thiếu. Đối với bản thân em, đây là một quá trình nghiên cứu đầy hấp dẫn và có ý nghĩa sâu sắc. Với niềm đam mê nghề nghiệp và ý chí phấn đấu học tập, rèn luyện em đã hoàn thành đề tài luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn tất cả quý thầy cô đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức và kinh nghiệm vô giá. Đặc biệt em xin gửi lời tri ân đến thầy ThS-G C Trầ Q ốc T ấ . Thầy đã tận tình hướng dẫn từ cách nghiên cứu đến việc sử dụng tài liệu nghiên cứu và dành nhiều thời gian để chỉnh sửa bài luận văn để kết quả đạt được hoàn thiện nhất. Do lần đầu thực hiện nghiên cứu một đề tài khoa học nên tất nhiên không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, thực sự rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn. Cuối lời, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, bạn bè đã đồng hành cùng em dưới mái trường Đại Học. Em xin gửi lời chúc sức khỏe và thành công đến tất cả mọi người. Em xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày 15 tháng 5 năm 2014 Si P vi ực iệ T ị Mỹ C i Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn NH N XÉT CỦA GIẢNG SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi IÊN HƯỚNG DẪN    …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… …………………………………………………………… ………………… Cần Thơ, ngày 15 tháng 5 năm 2014 Giả vi ớ dẫ ThS- GVC Trầ Q ốc T ấ Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi MỤC ỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 3 C ơ 1. ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC T Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ................................................................................................ 6 1.1. Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục THPT .................................................... .6 1.1.1. Mục tiêu mới của giáo dục nước ta ........................................................................ 6 1.1.2. Đổi mới PPDH thực hiện mục tiêu mới ................................................................ 7 1.1.3. Mục đích của việc đổi mới PPDH .......................................................................... 7 1.2. Phương hướng chiến lược đổi mới PPDH ................................................................ 8 1.2.1. Khắc phục lối truyền thụ một chiều ....................................................................... 8 1.2.2. Đảm bảo thời gian tự học tự nghiên cứu của HS .................................................. 8 1.2.3. Rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của HS ...................................................... 10 1.2.4. Áp dụng các PP tiên tiến, các phương tiện trong quá trình DH góp phần phát triển tối ưu nhân cách HS ............................................................................ 10 1.3. Mục tiêu của chương trình Vật lí THPT ................................................................. 10 1.3.1. Đạt được một hệ thống kiến thức Vật lí phổ thông cơ bản, phổ biến theo quan điểm hiện đại ............................................................................................... 10 1.3.2. Rèn luyện và phát triển các kỹ năng .................................................................... 11 1.3.3. Hình thành và rèn luyện thái độ, tình cảm cho HS ............................................. 11 1.4. Định hướng đổi mới PPDH Vật lí ở lớp 12 theo chương trình THPT mới.......... 12 1.4.1. Giảm đến tối thiểu việc giảng dạy minh họa của GV, tăng cường tổ chức cho HS tự lực tham gia vào giải quyết các vấn đề để học tập ........................... 12 1.4.2. Áp dụng tích cực kiểu DH nêu và giải quyết vấn đề .......................................... 13 1.4.3. Rèn luyện các phương pháp nhận thức Vật lí...................................................... 13 1.4.4. Tận dụng phương tiện DH mới, trang thiết bị mới của GV trong việc làm và sử dụng đồ dùng DH ....................................................................................... 14 1.4.5. Tăng cường áp dụng PPDH nhóm hợp tác .......................................................... 15 1.5. Đổi mới việc soạn giáo án ........................................................................................ 16 1.5.1. Các yêu cầu đối với việc sọan giáo án ................................................................. 16 1.5.2. Những nội dung của việc soạn giáo án ................................................................ 16 1.5.3. Quy trình soạn một giáo án ................................................................................... 17 1.5.4. Một số hoạt động phổ biến trong một tiết học .................................................... 17 1.5.5. Cấu trúc của giáo án soạn theo các hoạt động học tập ....................................... 19 1.6. Đổi mới kiểm tra, đánh giá ...................................................................................... 20 1.6.1. Quan điểm cơ bản về đánh giá ............................................................................. 20 1.6.2. Các hình thức kiểm tra .......................................................................................... 22 1.6.3. Các định hướng đổi mới kiểm tra, đánh giá ........................................................ 24 1.6.4. Các mức độ nhận thức của Bloom trong đề thi, kiểm tra ................................... 25 1.6.5. Quy trình thiết kế đề thi, kiểm tra ........................................................................ 29 C ơ 2. TH NGHIỆM BI U DI N TRONG DẠY HỌC T ................. 30 2.1. Sơ lược về thí nghiệm Vật lí .................................................................................... 30 2.2. Tổng quan về thí nghiệm trong dạy học Vật lí ....................................................... 31 2.2.1. Khái niệm TN Vật lí .............................................................................................. 31 2.2.2. Chức năng của TN trong DH Vật lí ..................................................................... 31 2.3. Sự phân loại thí nghiệm............................................................................................ 34 2.3.1. Thí nghiệm biểu diễn ............................................................................................. 34 1 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 2.3.2. Thí nghiệm thực tập............................................................................................... 35 2.4. Yêu cầu về kỹ thuật và phương pháp dạy học trong việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn .................................................................................................................... 36 2.4.1. Những yêu cầu chung khi sử dụng TN ................................................................ 36 2.4.2. Những yêu cầu đối với việc sử dụng TN biểu diễn ............................................ 37 2.5. Vai trò và nhiệm vụ của giáo viên trong việc tổ chức thí nghiệm trong DH ....... 39 C ơ 3. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NH N THỨC KHOA HỌC ÁP DỤNG TRONG DẠY HỌC T .................................................................... 41 3.1. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí ..................................................... 41 3.1.1. PP thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học Vật lí ............................................. 41 3.1.2. PP thực nghiệm trong DH Vật lí .......................................................................... 44 3.2. Phương pháp giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí ............................................. 48 3.2.1. Khái niệm PP giải quyết vấn đề ........................................................................... 48 3.2.2. Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học ........................................................ 48 3.2.3. Đặc điểm và quá trình HS giải quyết vấn đề trong học tập ................................ 49 3.2.4. Các pha của tiến trình DH giải quyết vấn đề ....................................................... 50 3.2.5. Tổ chức tình huống học tập .................................................................................. 50 3.2.6. Các kiểu hướng dẫn HS giải quyết vấn đề........................................................... 51 3.3. Phương pháp mô hình trong dạy học Vật lí ............................................................ 53 3.3.1. Các mô hình trong DH Vật lí ................................................................................ 53 3.3.2. PP mô hình trong Vật lí học.................................................................................. 54 3.3.3. Các giai đoạn của PP mô hình .............................................................................. 55 3.3.4. PP mô hình trong DH Vật lí.................................................................................. 56 3.4. PP tương tự trong dạy học Vật lí ............................................................................. 57 3.4.1. Định nghĩa phương pháp tương tự ....................................................................... 57 3.4.2. Các giai đoạn của PP tương tự.............................................................................. 58 3.4.4. PP tương tự trong nghiên cứu Vật lí .................................................................... 58 3.4.5. PP tương tự trong DH Vật lí ................................................................................. 59 C ơ 4. THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƯƠNG 6. CHẤT KHÍ, T 10 NÂNG CAO .................................................................. 60 4.1. Đại cương về chương ............................................................................................... 60 4.1.1. Mục tiêu của chương ............................................................................................. 60 4.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương ................................................................... 60 4.2. Thiết kế một số bài trong chương ............................................................................ 61 C ơ 5. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................... 85 5.1. Mục đích thực nghiệm .............................................................................................. 85 5.2. Nội dung thực nghiệm .............................................................................................. 85 5.3. Đối tượng thực nghiệm............................................................................................. 85 5.4. Kế hoạch giảng dạy .................................................................................................. 85 5.5. Tiến hành thực hiện các bài học .............................................................................. 85 5.6. Kết quả thực nghiệm................................................................................................. 85 5.6.1. Đề kiểm tra 1 tiết ................................................................................................... 85 5.6.2. Kết quả thực nghiệm ............................................................................................. 90 NH N XÉT À KẾT U N ....................................................................................... 91 TÀI IỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 92 2 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi MỞ ĐẦU 1. Lí do c ọ đề i Ngày nay, chúng ta đang bước vào thời kỳ Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước, với mục tiêu đến năm 2020, Việt Nam từ một nước nông nghiệp về cơ bản trở thành một nước công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế. Và trong đó, con người là nhân tố quan trọng quyết định sự thắng lợi, để đào tạo con người phát triển toàn diện, đáp ứng yêu cầu và những thách thức của thời kỳ hội nhập và phát triển, cần phải đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giảng dạy ở mọi cấp học, ngành học. Định hướng này đã được xác định trong Nghị quyết TW2, khóa VIII: “Đổi mới mạnh mẽ ph ng ph p gi o dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều và rèn luyện thành nếp t duy s ng tạp của ng ời học. Từng b ớc p dụng c c PP tiên tiến, PP hiện đại vào qu trình dạy, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu của HS, nhất là sinh viên đại học, ph t triển mạnh mẽ phong trào tự học, tự đào tạo.”[5, tr 50] Xuất phát từ nhiệm vụ cơ bản của dạy học Vật lí ở trường phổ thông là không những truyền thụ kiến thức mà còn phải rèn luyệ n kỹ năng học tập Vật lí cho HS, kỹ năng áp dụng các PPNT khoa học. Khoa học giáo dục trên thế giới nói chung và nước ta nói riêng đang coi trọng những nghiên cứu về việc đổi mới PPDH ở trường phổ thông theo hướng đảm bảo được sự phát triển năng lực sáng tạo của HS, bồi dưỡng tư duy khoa học, năng lực tự tìm tòi, chiếm lĩnh tri thức, năng lực giải quyết vấn đề để thích ứng được với thực tiễn cuộc sống và với sự phát triển của kinh tế tri thức. Vì thế, yêu cầu đổi mới PPDH Vật lí ở THPT là một yêu cầu vô cùng cấp bách và khẩn thiết. Việc đổi mới cần tiến hành để phù hợp với trình độ tri thức và nhịp độ phát triển tri thức ngày càng cao của nhân loại, để pháp huy tính tự học hỏi, tự tìm tòi của HS, phải để HS tham gia hành động để tự tìm ra và lĩnh hội tri thức đó. Tuy nhiên thực tế thì việc giảng dạy Vật lí ở THPT còn mang nặng lối truyền thụ một chiều, HS chỉ tiếp thu kiến thức lí thuyết từ GV truyền thụ mà không thể tự tiến hành các thao tác thực hành, quan sát các thí nghiệm để tự mình rút ra các kiến thức. GV chỉ truyền thụ và bắt HS phải thừa nhận những kiến thức đã được đưa ra đó, việc rèn luyện cho HS các kỹ năng áp dụng các PPNT khoa học chưa được quan tâm đúng mức. Để công tác giáo dục đạt hiệu quả cao thì bên cạnh truyền thụ kiến thức việc rèn luyện HS kỹ năng áp dụng các PPNT khoa học là rất cần thiết. Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm. Vì thế, việc lồng ghép các thí nghiệm vào việc giảng dạy Vật lí là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần tích cực vào hoạt động dạy học Vật lí. Thí nghiệm là phương 3 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi tiện của việc thu nhận tri thức và kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được. Bên cạnh đó, thí nghiệm còn là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn,… Là một GV trong tương lai, tôi nhận định được vai trò và trách nhiệm của mình là cần phải bồi dưỡng và phát triển năng lực giảng dạy Vật lí để đáp ứng yêu đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay của nước ta. Chính vì những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu: “S d ng th nghiệm i u di n hỗ trợ việc áp d ng các PPNT khoa học khi giảng dạy chương 6. Chất kh , Vật 10 NC”. 2. Mục đ c i cứ Nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học trong dạy học Vật lí ở THPT khi dạy chương 6. Chất khí, Vật lí 10 NC. 3. Giả ế k oa ọc Vận dụng những lí luận hiện đại, có thể sử dụng thí nghiệm biểu diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học khi giảng dạy chương 6. Chất khí, Vật lí 10 NC. 4. N iệ vụ i cứ  Nghiên cứu cơ sở lí luận về: phương pháp dạy học (PPDH) Vật lí ở THPT.  Nghiên cứu cơ sở lí luận về: Đổi mới PPDH Vật lí ở THPT.  Nghiên cứu lí thuyết về thí nghiệm biểu diễn.  Nghiên cứu cơ sở các PPNT khoa học trong DH Vật lí; Xây dựng quy trình áp dụng các PPNT khoa học trong hoạt động DH Vật lí.  Nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học trong DH Vật lí ở THPT.  Nghiên cứu chương 6. Chất khí, Vật lí 10 NC .Vận dụng soạn giáo án các bài: + Bài 1: Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ot. + Bài 2: Định luật Sác-lơ. Nhiệt độ tuyệt đối. + Bài 3: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Định luật Guy- Luy-Xac. + Bài 4: Phương trình Cla-pê-rôn – Men- đê-lê-ép.  Tiến hành TNSP, đưa giáo án vào thực tế giảng dạy, thống kê lại kết quả từ các phiếu đánh giá. Từ đó rút ra kết quả của đề tài. 5. P ơ á i cứ  Nghiên cứu lí luận: nghiên cứu các tài liệu về chuyên ngành PPDH Vật lí, SGK và sách GV Vật lí 10 NC, tài liệu bồi dưỡng GV thực hiện chương trình SGK Vật lí 10 NC, tài liệu bồi dưỡng GV thực hiện chương trình SGK Vật lí 11, hướng dẫn thức hiện chương trình Vật lí 12. 4 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Tổng kết kinh nghiệm: tổng kết, rút kinh nghiệm từ thầy cô và các anh chị đi trước và các bạn.  Quan sát sư phạm.  Thực nghiệm sư phạm: tiến hành giảng dạy thực nghiệm ở trường THPT, đánh giá kết quả. 6. Đối ợ i cứ Hoạt động của GV và HS trong đó thể hiện việc áp dụng các thí nghiệm biểu diễn hỗ trợ việc áp dụng một số PPNT khoa học khi giảng dạy một số bài trong chương 6. Chất khí, Vật lí 10 NC. 7. Các iai đo ực iệ đề i  GĐ 1: Tìm hiểu thực trạng, trao đổi với thầy hướng dẫn về đề tài nghiên cứu.  GĐ 2: Nghiên cứu tài liệu, viết đề cương chi tiết.  GĐ 3: Hình thành cơ sở lí luận cho đề tài.  GĐ 4: Nghiên cứu chương 6. Chất khí, Vật lí 10 NC.  GĐ 5: Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT.  GĐ 6: Hoàn chỉnh đề tài và chuẩn bị báo cáo bằng PowerPoint.  GĐ 7: Bảo vệ luận văn tốt nghiệp. 8. Các c ữ viế ắ  dạy học:  phương pháp nhận thức: PPNT  phương pháp: PP  sách giáo khoa: SGK  nâng cao: NC  công nghệ thông tin: CNTT  học sinh: HS  trung học phổ thông: THPT  giáo viên: GV  khoa học kĩ thuật: KHKT  giai đoạn: GĐ  Trung Ương: TW  giáo dục: GD  đào tạo: ĐT  thí nghiệm: TN DH 5 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi CHƯƠNG 1 ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1. N ữ vấ đề c về đổi T Ở ới iáo dục THPT 1.1.1. M c tiêu mới của giáo d c nước ta Nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hội nhập với cộng đồng thế giới trong nền kinh tế cạnh tranh quyết liệt. Tình hình đó đòi hỏi phải đổi mới mục tiêu giáo dục, nhằm đào tạo ra những con người có những phẩm chất mới toàn diện hơn. Nền giáo dục không chỉ dừng lại ở chỗ trang bị cho HS những kiến thức khoa học mà nhân loại đã tích lũy được mà còn phải bồi dưỡng cho họ tính năng động, cá nhân phải có tư duy sáng tạo và năng lực thực hành giỏi. Nghị quyết hội nghị Ban chấp hành TW Đảng Cộng sản Việt Nam, khóa VIII đã chỉ rõ: “Nhiệm vụ c bản của gi o dục là nhằm xây dựng con ng ời và thế hệ thiết tha gắn bó với lí t ởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, có đạo đức trong s ng, có ý chí kiên c ờng xây dựng và bảo vệ Tổ quốc công nghiệp hóa, hiện đại hóa; giữ gìn và ph t huy c c gi trị văn hóa dân tộc, có năng lực tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại, ph t huy tiềm năng của dân tộc và con ng ời Việt Nam, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có t duy s ng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tính tổ chức kỉ luật cao, có sức khỏe, là những ng ời kế thừa xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa hồng vừa chuyên nh lời căn dặn B c Hồ”. [5, tr 49] Mục tiêu của việc đổi mới PPDH ở trường phổ thông là thay đổi lối dạy truyền thụ một chiều sang dạy học theo “Phương pháp dạy học tích cực” nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, tinh thần hợp tác, kĩ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập…. Do đó đất nước đòi hỏi phải đổi mới mục tiêu giáo dục nhằm đào tạo những con người có phẩm chất mới. PPDH tích cực được dùng với nghĩa là hoạt động, chủ động, trái với không họat động, thụ động. PPDH tích cực hướng tới việc tích cực hóa tư duy của HS, nghĩa là hướng vào phát huy tính tích cực, chủ động của người học chứ không chỉ hướng vào phát huy tính tích cực của người dạy. Muốn đổi mới cách học, phải đổi mới cách dạy. Cách dạy quyết định cách học, tuy nhiên, thói quen học tập thụ động của HS cũng ảnh hưởng đến cách dạy của thầy. Mặt khác, cũng có trường hợp HS mong muốn được học theo PPDH tích cực nhưng GV chưa đáp ứng được. Do vậy, GV cần phải được bồi dưỡng, phải kiên trì cách dạy theo PPDH tích cực, tổ chức các hoạt động nhận thức từ đơn giản đế n 6 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi phức tạp, từ thấp đến cao, hình thành thói quen cho HS. Trong đổi mới phương pháp phải có sự hợp tác của thầy và trò, sự phối hợp hoạt động dạy với hoạt động học thì mới có kết quả. PPDH tích cực hàm chứa cả phương pháp dạy và phương pháp học. 1.1.2. Đổi mới PPDH thực hiện m c tiêu mới Theo quan điểm giáo dục hiện đại, DH là một quá trình tương tác (GV – HS, HS – HS, HS – GV, HS với những người hiểu biết hơn…). Trong đó, “học” là một hoạt động trung tâm. Và người học – đối tượng của hoạt động “dạy”, đồng thời là chủ thể của hoạt động “học” – được cuốn hút vào các hoạt động học tập do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ, chưa có chứ không phải thụ động tiếp thu những kiến thức do GV sắp đặt. Để đạt được điều ấy, trong quá trình DH, người thầy cần phải thức tỉnh trong tâm hồn các em tính ham hiểu biết, dạy các em biết suy nghĩ và hành động tích cực. Vì thế, việc đổi mới PPDH để HS chủ động, tích cực, sáng tạo trong học tập là một vấn đề cần thiết và không thể thiếu được. Bởi chỉ có đổi mới PPDH, chúng ta mới góp phần khắc phục những biểu hiện trì trệ nghiêm trọng trong giáo dục hiện nay; chỉ có đổi mới PPDH chúng ta mới góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo. PPDH là một trong những yếu tố quan trọng nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo. PPDH truyền thống không còn phù hợp. Cùng với xu thế phát triển chung của thế giới, nền giáo dục của nước ta đang chuyển dần từ trang bị cho HS kiến thức sang bồi dưỡng cho họ năng lực mà trước hết là năng lực sáng tạo. Cần phải xây dựng một PPDH mới có khả năng thực hiện mục tiêu trên. Nghị quyết TW2 khóa VIII của Đảng Cộng Sản Việt Nam chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ PP gi o dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều và rèn luyện thành nếp t duy s ng tạo của ng ời học. Từng b ớc ứng dụng c c PP tiên tiến, PP hiện đại vào qu trình dạy, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học tự nghiên cứu của HS, nhất là sinh viên đại học, ph t triển mạnh mẽ phong trào tự học tự đào tạo.” [5, tr 50] 1.1.3. M c đ ch của việc đổi mới PPDH Mục tiêu của việc đổi mới PPDH ở trường phổ thông là thay đổi lối dạy truyền thụ một chiều sang DH theo “PP DH tích cực” nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, tinh thần hợp tác, kĩ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn; tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập. Làm cho “Học” là quá trình kiến tạo; HS tìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện tập, khai thác và xử lí thông tin,….tự hình thành hiểu biết, năng lực và phẩm chất. Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS, dạy HS cách tìm ra chân lí. Nền giáo dục không chỉ dừng lại ở 7 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi chỗ trang bị cho HS những kiến thức mà công nghệ nhân loại đã tích lũy mà còn phải bồi dưỡng cho họ tính năng động cá nhân phải có tư duy sáng tạo và năng lực thực hành giỏi. 1.2. P ơ ớ c iế ợc đổi ới PPDH 1.2.1. Khắc ph c ối truyền th một chiều Truyền thụ một chiều là một kiểu DH đã tồn tại lâu năm trong nền giáo dục của chúng ta. Nét đặc trưng của nó là: “GV độc thoại, giảng giải minh họa, làm mẫu, kiểm tra, đánh giá; còn HS thì thụ động ngồi nghe, ngồi nhìn”. Nói một cách khác, GV là nhân vật trung tâm của quá trình DH, GV xác định mục đích học, nội dung học, cách thức học, con đường đi đến kiến thức kĩ năng, đánh giá kết quả học. Theo cách dạy đó GV trình bày, giảng giải các kiến thức cần truyền thụ cho HS một cách rõ ràng, chính xác đầy đủ, dễ hiểu, biểu diễn các TN một cách thành công, đúng như đã nói trong lí thuyết hay đúng như những mong muốn cần đạt được. GV chỉ quan tâm đến đến việc dạy của mình sao cho hoàn mĩ, còn HS có thể hiểu được, làm được, phát triển được hay không là trách nhiệm của HS. Cách dạy đó rõ ràng là dồn HS vào thế hoàn toàn thụ động, không có cơ hội để suy nghĩ, phát triển ý thức, thực hiện những suy nghĩ mới mẻ của mình. Tư tưởng chỉ đạo bao trùm nhất là tổ chức cho HS tham gia tích cực vào các hoạt động học tập đa dạng theo hướng tìm tòi nghiên cứu phù hợp với PP thực nghiệm. Ở THPT cần phải tiếp tục phát triển tư duy đó để hình thành cho HS những kĩ năng hoạt động học tập vững chắc, tạo một sự chuyển biến về chất trong PP học tập của HS. Bởi vậy tổ chức lôi cuốn HS tham gia tích cực vào việc giải quyết vấn đề học tập là biện pháp cơ bản để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS. Để thực hiện PPDH mới hướng vào việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của HS thì ngoài vai trò hướng dẫn, tổ chức của GV, cần phải có phương tiện làm việc phù hợp với HS. “Đối với Vật lí học thì đặc biệt quan trọng là tài liệu gi o khoa và thiết bị thí nghiệm. SGK và thiết bị thí nghiệm phải đổi mới để tạo điều kiện cho việc thực hiện mục tiêu DH”. [5, tr 51] 1.2.2. Đảm ảo thời gian tự học tự nghiên cứu của HS Thực tế cho thấy bất cứ một việc học tập nào đều phải thông qua hoạt động tự học của người học thì mới có thể có kết quả sâu sắc và bền vững. Hơn nữa, một đặc trưng quan trọng của xã hội hiện đại là sự bùng nổ thông tin. Những ứng dụng kỹ thuật là rất hiện đại của ngày hôm nay thì đã trở nên rất lạc hậu trong một tương lai không xa. Vì thế, mỗi chúng ta phải biết tự cập nhật thông tin bởi vì những điều học được trong nhà trường chỉ rất ít và là những kiến thức cơ bản rất chung chung, chưa đi sâu vào một lĩnh vực cụ thể nào trong đời sống và sản xuất. Sau này ra đời còn 8 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi phải tự học thêm nhiều, phải biết tự cập nhật thông tin mới có thể làm việc tốt và theo kịp được sự phát triển rất nhanh của KHKT hiện đại. Mặt khác, dù là học ở trên lớp hay học ở nhà, mỗi HS phải tự lực động não để tiếp thu những điều cần học. Do đó, trong mỗi tiết học, GV phải có chiến lược bồi dưỡng cho HS một số PP tự học. Chẳng hạn như: - PP đọc sách. - Phát phiếu học tập ở nhà cho HS chuẩn bị bài. - Tập cho HS làm quen với việc tự lực tham gia giải quyết các vấn đề học tập. Bên cạnh đó, việc tăng cường DH theo nhóm, DH hợp tác…góp phầ n làm cho việc học tập của cá nhân có hiệu quả hơn, có tác dụng rèn luyện cho HS tinh thần hợp tác trong lao động, thái độ chia sẻ kinh nghiệm và học hỏi lẫn nhau, ý thức trách nhiệm trong công việc chung. Theo lí thuyết về vùng phát triển gần của Vưgốt-xki, các tương tác thầy - trò và trò - trò trong lớp học có thể giúp cho HS vượt qua được những trở ngại để đạt đến những hiểu biết mới. Qua những thảo luận, tranh luận, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ, được khẳng định hay bị bác bỏ, qua đó những hiểu biết của họ sẽ được hình thành hoặc được chính xác hóa, mặc khác trong việc học tập theo nhóm, tất cả mọi HS, từ người kém đến người khá, đều có thể trình bày ý kiến của mình, tức là có điều kiện để tự thể hiện mình. Điều đó có tác dụng kích thích rất mạnh hứng thú học tập của HS. Bên cạnh đó việc rèn luyện cho HS khả năng tự học còn là một biện pháp giúp ta giải quyết một khó khăn rất lớn là: mâu thuẫn giữa một bên là những yêu cầu cao về việc bồi dưỡng kiến thức và kỹ năng và một bên là sự hạn hẹp và thời gian dành cho mỗi môn học. GV phải tính toán cân đối giữa nội dung DH trên lớp và nội dung dành cho HS tự tìm hiểu ở nhà. Có lẽ không cần chuyển tải từ A đến Z của nội dung bài học trên lớp, mà nên dành một phần nội dung nào đó cho HS tự tìm hiểu ở nhà rồi sau đó sẽ kiểm tra sự tự học của các em. “ èn luyện khả năng tự học, hình thành thói quen tự học. Bất cứ một việc học tập nào đều phải thông qua tự học của ng ời học thì mới có thể có kết quả sâu sắc và bền vững. Trong công cuộc đổi mới ngày nay, những điều học đ c trong nhà tr ờng thì rất ít ch a đi sâu vào một lĩnh vực nào cả, để bắt kịp đ c sự ph t triển mạnh mẽ của thời đại khoa học kĩ thuật thì HS cần phải tự học thêm nhiều điều thì mới có thể làm đ c. Ngay trên ghế nhà tr ờng HS đã đ c rèn luyện khả năng tự học, tự lực hoạt động nhận thức”. [5, tr 51] Tuy nhiên, những vấn đề này trước đây chưa được chú ý đúng mức, HS đã quen với việc học tập thụ động, dựa vào sự giảng giải tỉ mỉ, kỹ lưỡng của GV, ít chịu tự lực tìm tòi nghiên cứu. Do đó kỹ năng tự học đã yếu lại càng yếu thêm. Cần phải 9 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi nhanh chóng khắc phục tình trạng này ngay từ những lớp dưới chứ không chỉ áp dụng cho những HS ở các lớp trên. 1.2.3. Rèn uyện thành nếp tư duy sáng tạo của HS Muốn rèn luyện được nếp tư duy sáng tạo của người học thì điều quan trọng nhất là phải tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện cho HS tích cực, tự lực tham gia vào quá trình tái tạo cho mình kiến thức mà nhân loại đã có, tham gia giải quyết các vấn đề học tập, qua đó mà phát triển năng lực sáng tạo. HS học bằng cách làm, tự làm, làm một cách chủ động say mê hứng thú, chứ không phải bị ép buộc. Vai trò của GV không còn là giảng dạy, minh họa nữa mà chủ yếu là tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện cho HS hoạt động, thực hiện thành công các hoạt động học đa dạng mà kết quả là giành được kiến thức và phát triển được năng lực. Thực tế thì PPDH tích cực này còn mới mẻ ở nước ta. Nhưng rõ ràng là cách học này đem lại niềm vui sướng, hào hứng phù hợp với đặc tính ưa hoạt động, tìm tòi học hỏi của trẻ em. Việc học đối với các em trở thành niềm hạnh phúc, giúp các em tự khẳng định mình, thể hiển mình và nuôi dưỡng lòng khát khao sáng tạo của các em. Do đó, việc dạy học tích cực này được đa số HS hưởng ứng nhiệt liệt. 1.2.4. Áp d ng các PP tiên tiến, các phương tiện trong quá trình DH góp phần phát tri n tối ưu nhân cách HS Theo quan điểm thông tin, học là một quá trình thu nhận thông tin có định hướng, có sự tái tạo và phát triển thông tin và giúp người học thực hiện quá trình trên một cách có hiệu quả. Đổi mới PPDH người ta tìm những “PP làm tăng giá trị lượng tin, trao đổi thông tin nhanh hơn, nhiều hơn và có hiệu quả hơn”. Nhờ sự phát triển của KHKT, quá trình DH đã sử dụng phương tiện DH: - Phim chiếu để giảng bài với đèn chiếu Overhead. - Phần mềm hỗ trợ giảng bài, minh họa trên lớp với Projector. - Công nghệ thông tin, đánh giá bằng trắc nghiệm trên máy tính. - Sử dụng mạng Internet,… 1.3. Mục i của c ơ rì THPT 1.3.1. Đạt được một hệ thống kiến thức Vật phổ thông cơ ản, phổ iến theo quan đi m hiện đại Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là Vật lí thực nghiệm, trong đó có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát, TN và suy luận lí thuyết để đạt được sự thống nhất giữa lí luận và thực tiễn. Chính vì vậy cần phải trang bị cho HS những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, có hệ thống, bao gồm: - Các khái niệm về các sự vật, hiện tượng và quá trình Vật lí thường gặp trong đời sống, khoa học và sản xuất. 10 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi - Các đại lượng, các định luật và nguyên lí Vật lí cơ bản. - Những nội dung chính của một số thuyết Vật lí quan trọng. - Những ứng dụng của Vật lí trong đời sống, khoa học và trong sản xuất. - Những PP chung của nhận thức khoa học và những PP đặc thù của Vật lí, trước hết là PP thực nghiệm và PP mô hình. 1.3.2. Rèn uyện và phát tri n các kỹ năng Quan sát các hiện tượng và các quá trình Vật lí trong tự nhiên, trong đời sống hàng ngày hoặc trong các thí nghiệm; điều tra, sưu tầm, tra cứu tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu thập các thông tin cần thiết cho việc học tập Vật lí. Sử dụng các dụng cụ đo phổ biến và các thiết bị tương đối hiện đại của Vật lí, kĩ năng lắp ráp và tiến hành các TN Vật lí. Phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được để rút ra kết luậ n, đề ra các dự đoán về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình Vật lí, cũng như đề xuất phương án TN để kiểm tra dự đoán đã đề ra. Vận dụng kiến thức để mô tả và giải thích các hiện tượng Vật lí, giải các bài tập. Phát hiện và giải quyết các vấn đề Vật lí ở mức phổ thông trong khoa học, đời sống và sản xuất. Sử dụng thuật ngữ Vật lí, các biểu bảng, đồ thị để trình bày rõ ràng, chính xác những hiểu biết, cũng như những kết quả thu được qua thu thập và xử lí thông tin. 1.3.3. Hình thành và rèn uyện thái độ, tình cảm cho HS Có hứng thú học tập Vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng đối với những đóng góp của Vật lí học cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của các nhà khoa học đã tìm ra những đóng góp vĩ đại đó. Có thái độ khách quan, trung thực và có tinh thần hợp tác trong học tập cũng như trong việc áp dụng các hiểu biết đã đạt được. Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lí vào đời sống nhằm cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên. Tóm lại, các mục tiêu trên không thể tách rời nhau mà phải luôn gắn liền với nhau, góp phần đào tạo ra những con người phát triển hài hòa, toàn diện. Ví dụ: kiến thức mà HS thu nhận được chỉ có thể sâu sắc, vững chắc khi họ có trình độ tư duy phát triển. Muốn có kiến thức vững chắc, HS không phải tiếp thu kiến thức một cách thụ động, máy móc mà phải tích cực hoạt động, tham gia vào quá trình xây dựng và vận dụng kiến thức. 11 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 1.4. Đị ớ đổi ới PPDH ở ớ 12 theo c ơ rì THPT ới. 1.4.1. Giảm đến tối thi u việc giảng dạy minh họa của GV, tăng cường tổ chức cho HS tự ực tham gia vào giải quyết các vấn đề đ học tập Một thói quen đã tồn tại lâu đời trong nền giáo dục ở nước ta là GV luôn chú trọng giảng giải tỉ mỉ, kỹ lưỡng, đầy đủ cho HS ngay cả khi những điều GV nói đã được viết đầy đủ trong sách giáo khoa. Có nhiều điều HS đọc hay làm theo SGK cũng có thể hiểu được nhưng GV vẫn giảng. Cách giảng đó thể hiện một sự thiếu tự tin ở HS và càng nguy hiểm hơn nữa là không cho HS cơ hội để suy nghĩ, càng không có điều kiện để HS đề xuất những ý kiến cá nhân khác với SGK hay khác với ý kiến của GV. Sách viết dài là để cho HS tự đọc mà cũng có thể hiểu được, người GV cần thiết phải cho HS tự học ở nhà hay ở lớp. PPDH truyền thống trong một thời gian dài đã đạt được những thành tựu quan trọng. Tuy nhiên PP đó nặng về truyền thụ một chiều, thầy giảng giải, minh họa, trò lắng nghe, ghi nhớ và bắt chước làm theo. Có nhiều điều HS đọc hay làm theo SGK cũng có thể hiểu được nhưng GV vẫn giảng. Cách giảng đó thể hiện một sự thiếu tin tưởng ở HS và nguy hại hơn nữa là không cho HS có cơ hội để suy nghĩ, càng không có điều kiện để HS đề xuất những ý kiến cá nhân khác với SGK, hay khác với ý kiến của GV. Nhiều GV thường nói là bài dài. Thực ra nhiều khi sách viết có dài, nhưng viết dài là để cho HS tự đọc mà cũng hiểu được, nhưng GV lại không cho HS tự đọc ở lớp hay ở nhà mà giảng giải trình bày tất cả. Chính vì vậy GV cần giảm đến mức tối thiểu việc giảng giải minh họa của mình, tăng cường việc tổ chức cho HS tự lực, tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập. Tuy ban đầu HS chưa quen với PP học mới còn chờ GV giảng giải, tóm tắt, đọc cho chép, nhưng sau một thời gian tự lực làm việc, họ tự tin hơn, đọc nhanh hơn và nhất là hiểu kĩ, nhớ lâu. Kết quả là nếu tính tổng cộng thời gian mà HS phải bỏ ra để học một bài lại ít hơn là chờ đợi GV giảng giải rồi cố ghi nhớ. Điều quan trọng hơn là khi quen với cách học mới, HS sẽ tự tin và hào hứng. Càng thành công, càng phấn chấn, tích cực hơn và đạt được thành công lớn hơn. GV cần biết chờ đợi, kiên quyết yêu cầu HS tự học ở lớp hay ở nhà. GV chỉ giảng giải khi HS tự đọc không thể hiểu được, kiên quyết không làm thay HS điều gì mà họ có thể tự làm được trên lớp hay ở nhà. Muốn vậy, GV cần phải biết phân chia một vấn đề học tập phức tạp thành những bộ phận đơn giản, vừa sức, nếu HS cố gắng một chút là có thề hoàn thành được. Thông thường trong mỗi bài học GV đều có thể tìm ra một hoặc hai chỗ trong bài để HS có thể tự lực hoạt động với khoảng thời gian từ 10 đến 20 phút nhằm góp phần giải quyết một vấn đề nào đó trong quá trình học tập như phát hiện vấn đề, thu thập thông tin, xử lí thông tin, phát biểu kết luận khái quát, vận dụng vào thực 12 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi tế…GV cần tính toán xem với trình độ HS cụ thể thì việc gì có thể trao cho họ tự làm, việc gì cần có sự trợ giúp hướng dẫn của GV. 1.4.2. Áp d ng t ch cực ki u DH nêu và giải quyết vấn đề Kiểu DH nêu và giải quyết vấn đề (từ trước đến nay vẫn quen gọi là DH nêu vấn đề) là kiểu DH trong đó dạy cho HS thói quen tìm tòi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học. Trong kiểu DH này GV vừa tạo ra cho HS nhu cầu, hứng thú hoạt động sáng tạo; vừa rèn luyện cho họ khả năng sáng tạo. Tư duy chỉ bắt đầu khi trong óc nảy sinh vấn đề, nghĩa là người học nhận thức được sự mâu thuẫn giữa nhiệm vụ cần giải quyết và trình độ, khả năng, kiến thức đã có của mình không đủ để giải quyết. Có rất nhiều cách tạo ra tình huống có vấn đề. Cách phổ biến nhất là đưa ra một hiện tượng, một sự kiện mà lúc đầu HS tưởng rằng mình đã biết cách trả lời. Nhưng khi phân tích kĩ mới thấy những kiến thức đã có chưa đủ giải thích hiện tượng. PP tìm tòi nghiên cứu giải quyết vấn đề một cách sáng tạo thường theo quy trình chung như sau: - Phát hiện, xác định vấn đề, nêu câu hỏi. - Nêu câu trả lời dự đoán (giả thuyết) có tính chất lí thuyết, tổng quát. - Từ dự đoán suy ra hệ quả lôgic có thể kiểm tra trong thực tế. - Tổ chức TN kiểm tra xem hệ quả đó có phù hợp với thực tế không. Nếu phù hợp thì điều dự đoán là đúng. Nếu không phù hợp thì dự đoán là sai, phải xây dựng dự đoán mới. - Phát biểu kết luận. Tóm lại: Muốn thực hiện được các bước của PP này, HS phải thực hiện việc thu thập, xử lí thông tin, khái quát kết quả tìm tòi nghiên cứu. Trong quá trình này có hai lĩnh vực luôn luôn kết hợp với nhau: hiện tượng thực tế cụ thể quan sát được và những kết luận trừu tượng phản ánh thực tế đó. Và sự kết hợp này được thực hiện thông qua các suy luận logic như: phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, cụ thể hóa,… Đối với Vật lí học, HS quan sát các dấu hiệu bên ngoài của hiện tượng từ đó suy luận rút ra kết quả khái quát, phổ biến chung cho mọi hiện tượng. Điều này GV rất khó nắm bắt, cần phải tập cho HS phát biểu ý kiến của họ thành lời mới biết được họ hiểu hay không. Bởi vậy, GV cần tạo điều kiện cho HS phát biểu, tranh luận. 1.4.3. Rèn uyện các phương pháp nhận thức Vật Một trong những nét đặc trưng của tư duy khoa học là phải biết PP hành động rồi mới hành động, chứ không hành động mò mẫm, ngẫu nhiên. - Về PP thực nghiệm: GV có thể làm thí nghiệm để thu thập thông tin hoặc củng cố bảng số liệu kết quả thí nghiệm. Còn sau đó việc xử lí thông tin rút ra kết 13 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi quả nên dành cho HS làm. Ở khâu TN kiểm tra, cụ thể GV yêu cầu HS đề xuất phương án TN kiểm tra bằng những thiết bị cụ thể, GV có thể làm TN biểu diễn. - Về PP mô hình : Nhờ PP mô hình mà người ta có thể biểu diễn bản chất của hiện tượng ngay cả khi không quan sát được đối tượng phản ánh. Ngoài mô hình ảnh, còn hay phổ biến mô hình toán học. - Về PP tương tự : PP tương tự là PPNT khoa học, trong đó sử dụng sự tương tự và phép suy luận tương tự để rút ra tri thức mới về đối tượng khảo sát. 1.4.4. Tận d ng phương tiện DH mới, trang thiết ị mới của GV trong việc àm và s d ng đồ dùng DH a. Vai trò, vị trí của ph ng tiện, thiết bị DH Góp phần quan trọng đổi mới PPDH, hướng vào hoạt động tích cực, chủ động, sáng tạo của HS, tạo điều kiện thuận lợi cho GV, HS thực hiện các hoạt động độc lập hoặc các hoạt động nhóm. Sử dụng phương tiện DH, thiết bị DH không chỉ là phương tiện của việc dạy mà còn là phương tiện của việc học; không chỉ minh họa mà còn là nguồn tri thức là một cách chứng minh bằng quy nạp. Sử dụng đồ dùng DH, thiết bị thực hành giúp HS tự tiến hành các bài thực hành, TN. Những thiết bị DH có thể được GV, HS tự làm góp phần làm phong phú thêm thiết bị DH của nhà trường. Đảm bảo tính đồng bộ, hệ thống và có chất lượng cao của phương tiện DH, thiết bị DH tạo điều kiện đẩy mạnh hoạt động của HS trên cơ sở tự giác, tự khám phá kiến thức thông qua hoạt động thực hành, làm TN. Trong quá trình biên soạn chương trình, SGK, SGV, các tác giả đã chú ý lựa chọn danh mục thiết bị DH và chuẩn bị phương tiện DH, thiết bị DH theo một số yêu cầu để có thể phát huy vai trò của thiết bị DH. b. Yêu cầu sử dụng ph ng tiện, thiết bị DH Cần sử dụng phương tiện, thiết bị DH khi sự vật hiện tượng không thể mô tả được: quá lớn, quá nhỏ, khó tìm trên thực tế, không thể biểu diễn được quá trình biến đổi (phản ứng hóa học, hoạt động của các động cơ…) Tăng cường sử dụng phương tiện DH, thiết bị DH, phải coi đó là phương tiện để nhận thức, không chỉ thuần túy là minh họa. Đây là nguồn thông tin cực kì quan trọng giúp HS có hứng thú tìm tòi, phát hiện kiến thức mới. Coi trọng quan sát, phân tích, nhận xét, dẫn đến hình thành khái niệm. Tận dụng phương tiện DH, thiết bị DH đã có, chỉnh sửa, cải tiến cho phù hợp. Phát động phong trào GV, HS tự làm và sưu tập (tranh ảnh, mẫu vật…). 14 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi c. Công nghệ thông tin với vai trò ph ng tiện DH, thiết bị DH Thế giới bước vào kỉ nguyên mới nhờ tiến bộ nhanh chóng của việc ứng dụng CNTT vào tất cả các lĩnh vực. Trong giáo dục và đào tạo, CNTT đã góp phần hiện đại hóa phương tiện DH, thiết bị DH góp phần đổi mới PPDH. Sử dụng CNTT như công cụ DH cần được đặt trong toàn bộ hệ thống các PPDH nhằm phát huy sức mạnh tổng hợp của cả hệ thống đó. Mỗi PPDH đều có những chỗ mạnh và chỗ yếu. Ta cần phát huy chỗ mạnh hạn chế chỗ yếu của mỗi PP. Bên cạnh đó cần phát huy vai trò của người thầy trong quá trình sử dụng CNTT như phương tiện DH, thiết bị DH, nghĩa là không thủ tiêu vai trò của người thầy mà trí lại còn phát huy hiệu quả hoạt động của thầy giáo trong quá trình DH có sử dụng CNTT. Sử dụng CNTT như phương tiện DH, thiết bị DH không phải chỉ nhằm thí điểm DH với CNTT mà còn góp phần DH về CNTT. Sử dụng CNTT như một phương tiện DH, thiết bị DH, không phải chỉ để thực hiện DH với trang thiết bị của CNTT mà còn góp phần thúc đẩy việc đổi mới PPDH ngay cả trong điều kiện không có máy. 1.4.5. Tăng cường áp d ng PPDH nhóm hợp tác Các hình thức học tập hợp tác không những góp phần làm cho việc học tập cá nhân có hiệu quả hơn mà còn có tác dụng rèn luyện cho HS tinh thần hợp tác trong lao động, thái động chia sẻ kinh nghiệm và học hỏi lẫn nhau. Điều đó có tác dụng kích thích rất mạnh hứng thú học tập của HS. Theo cách dạy này, lớp học được chia thành nhiều nhóm nhỏ, mỗi nhóm từ 4 đến 6 HS. Tùy vào mục đích sư phạm và vấn đề học tập mà GV phân chia nhóm cho thích hợp. Nhóm được duy trì ổn định hoặc thay đổi theo từng tiết học, các nhóm được giao cùng một nhiệm vụ hoặc giao những nhiệm vụ khác nhau. Trong mỗi nhóm có nhóm trưởng, nhóm trưởng chịu trách nhiệm phân chia công việc cho các nhóm viên thực hiện một phần công việc của nhóm. Trong thực hiện công việc, các thành viên trong nhóm làm việc tích cực và tạo không khí thi đua với các nhóm khác. GV cần có biện pháp để tạo ra không khí thi đua này. Kết quả làm việc của mỗi nhóm sẽ đóng góp vào kết quả chung của cả lớp. Mỗi nhóm sẽ trình bày kết quả của mình trước toàn lớp và các nhóm có thể trao đổi tranh luận với nhau về kết quả của nhóm khác cũng như kết quả của nhóm mình. Với PPDH hợp tác nhóm, cho phép các thành viên trong nhóm chia sẻ kinh nghiệm và những hiểu biết cho nhau, cũng như những vướng mắc, những băn khoăn suy nghĩ của bản thân. Nhờ sự trao đổi, thảo luận giữa các thành viên trong nhóm và giữa các nhóm giúp cho HS dễ hiểu và dễ nhớ bài hơn. Bài học trở thành quá trình học hỏi lẫn nhau chứ không phải chỉ là sự tiếp nhận thụ động từ GV. 15 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Tuy nhiên, việc tổ chức cho HS học tập theo nhóm ngay tại lớp bị hạn chế bởi không gian chật hẹp của lớp học, bởi thời gian hạn định của tiết học nên GV phải biết tổ chức hợp lí mới có kết quả. Không nên lạm dụng các hoạt động nhóm và cần đề phòng xu hướng hình thức. Ở trường THPT, mỗi tiết học chỉ nên tổ chức từ 1 đến 2 hoạt động nhóm đối với những câu hỏi, vấn đề đặt ra khó và phức tạp, đòi hỏi phải có sự hợp tác giữa các cá nhân mới có thể hoàn thành nhiệm vụ. Cần lưu ý, trong hoạt động nhóm, tư duy tích cực của học sinh phải được phát huy và ý nghĩa quan trọng của nó là rèn luyện năng lực hợp tác giữa các thành viên trong tổ chức lao động. 1.5. Đổi ới việc so n giáo án 1.5.1. Các yêu cầu đối với việc soạn giáo án Việc chuyển trọng tâm từ thiết kế các hoạt động của GV sang thiết kế các hoạt động của HS là yêu cầu nổi bật đối với công việc soạn giáo án của người GV. Khi soạn giáo án, GV phải đặt cho mình những vấn đề sau: - Trong bài học học sinh sẽ lĩnh hội được những kiến thức, kĩ năng nào? Mức độ đến đâu? - Sự chiếm lĩnh những kiến thức, kĩ năng của HS sẽ diễn ra theo con đường nào? HS cần huy động những kiến thức, kĩ năng nào đã có? Những hoạt động đó của HS diễn ra dưới hình thức làm việc cá nhân hay làm việc theo nhó m? - GV phải chỉ đạo như thế nào để dảm bảo cho HS chiếm lĩnh được những kiến thức, kĩ năng đó một cách chính xác, sâu sắc và đạt được hiệu quả giáo dục? - Hành vi ở đầu ra mà HS cần thể hiện được sau khi học là gì? 1.5.2. Những nội dung của việc soạn giáo án - Xác định rõ ràng cụ thể mục tiêu bài học. - Cần đổi mới việc xác định mục tiêu bài học, từ việc viết mục tiêu giảng dạy sang viết mục tiêu học tập. - Mục tiêu bài học phải chỉ rõ mức độ HS cần đạt được sau mỗi giờ học về kiến thức, kỹ năng, thái độ để làm cơ sở đánh giá chất lượng và hiệu quả của bài học. - Khi viết mục tiêu bài học, GV cần tham khảo chuẩn kiến thức và kỹ năng ở các chủ đề trong chương trình THPT môn Vật lí. - Xác định những nội dung kiến thức của bài học: cần xác định những nội dung này thuộc loại kiến thức nào, bao gồm những kết luận nào? - Xác định công việc chuẩn bị của GV và HS, các phương tiện DH cần sử dụng trong bài học. - Thiết kế tiến trình xây dựng kiến thức trong bài học. 16 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 1.5.3. Quy trình soạn một giáo án Khi thực hiện soạn thảo một giáo án cho tiết dạy có thể chia thành 7 bước: - Bước 1: Lượng hóa mục tiêu kiến thức và kĩ năng của bài học. - Bước 2: Chia bài học thành những đơn vị kiến thức. - Bước 3: Hoạch định các hoạt động của HS ứng với từng đơn vị kiến thức. - Bước 4: Tìm những kiến thức học tập phù hợp. - Bước 5: Hoạch định các hoạt động hướng dẫn, hỗ trợ HS ứng với từng hoạt động. Dự kiến những tình huống sư phạm có thể xảy ra và cách xử lí. - Bước 6: Xác định thời gian cho mỗi hoạt động. - Bước 7: Chuẩn bị các dụng cụ, thiết bị cần thiết hỗ trợ DH. 1.5.4. Một số hoạt động phổ iến trong một tiết học Theo quan điểm mới về việc DH, vai trò chính yếu của GV là tổ chức và hướng dẫn các hoạt động học tập của HS. Hoạt động học của HS rất đa dạng, dựa theo cấu trúc khái quát của tiến trình giải quyết các vấn đề có tính khoa học ta có thể chia thành các hoạt động sau: - Hoạt động kiểm tra kiến thức cũ. - Hoạt động tiếp nhận nhiệm vụ DH. - Hoạt động thu thập thông tin. - Hoạt động xử lí thông tin. - Hoạt động truyền đạt thông tin. - Hoạt động củng cố bài học. Sau đây là hình thức trình bày bài học theo mẫu 2:  Hoạt động: Kiể ra kiế ức cũ Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Tái hiện kiến thức trả lời câu hỏi của GV. - Đặt vấn đề, nêu câu hỏi. - Gợi ý trả lời, nhận xét đánh giá. - Nhận xét câu trả lời của bạn  Hoạt động: Tiế iệ vụ ọc Hoạt động của HS - Quan sát, theo dõi GV đặt vấn đề. - Tiếp nhận nhiệm vụ học tập. Hoạt động của GV - Tạo tình huống học tập. - Trao nhiệm vụ học tập. 17 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn  Hoạt động: Thu ô SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi i Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Nghe giáo viên giảng. Nghe bạn phát biểu. - Tổ chức hướng dẫn. - Yêu cầu HS hoạt động. - Đọc và tìm hiểu một số vấn đề trong SGK. - Giới thiệu nội dung tóm tắt, tài liệu cần tìm hiểu. Giảng sơ lược (nếu cần thiết). - Tìm hiểu bảng số liệu. - Làm TN biểu diễn. - Quan sát hiện tượng tự nhiên - Giới thiệu, hướng dẫn cách làm thí hoặc trong thí nghiệm. nghiệm, lấy số liệu. - Làm thí nghiệm, lấy số liệu… - Chủ động về thời gian.  Hoạt động: Xử ô i Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Thảo luận theo nhóm hay làm việc cá nhân. - Đánh giá nhận xét, kết luận của HS. - Đàm thoại gợi mở, chất vấn HS. - Tìm hiểu các thông tin liên quan. - Lập bảng, vẽ đồ thị… nhận xét về tính qui luật của hiện tượng. - Hướng dẫn HS cách lập bảng, vẽ đồ thị và rút ra nhận xét, kết luận. - Tổ chức trao đổi trong nhóm, lớp. - Trả lời các câu hỏi của GV. - Tổ chức hợp tác hóa kết luận. - Tranh luận với bạn bè trong nhóm hoặc trong lớp… - Hợp thức về thời gian. - Rút ra nhận xét hay kết luận từ những thông tin thu được.  Hoạt động: Tr ề đ ô i Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Trả lời câu hỏi. - Giải thích các vấn đề. - Trình bày ý kiến, nhận xét, kết - Gợi ý hệ thống câu hỏi, cách trình bày vấn đề. - Gợi ý nhận xét, kết luận bằng lời hoặc luận. - Báo cáo kết quả. bằng hình vẽ. - Hướng dẫn mẫu báo cáo. 18 Luận văn tốt nghiệp ĐH  Hoạt động: Củ GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi cố b i ọc Hoạt động của HS Hoạt động của GV - Trả lời câu hỏi trắc nghiệm - Vận dụng vào thực tiễn. - Nêu câu hỏi, tổ chức cho HS làm việc cá nhân hoặc theo nhóm. - Ghi chép những kết luận cơ bản. - Giải bài tập. - Hướng dẫn trả lời. - Ra bài tập vận dụng. - Đánh giá, nhận xét giờ dạy.  Hoạt động: H ớ dẫ ọc ở Hoạt động của HS - Ghi câu hỏi, bài tập về nhà. - Ghi những chuẩn bị cho bài sau. Hoạt động của GV - Nêu câu hỏi, bài tập về nhà. - Dặn dò, yêu cầu HS chuẩn bị bài sau. 1.5.5. Cấu trúc của giáo án soạn theo các hoạt động học tập Tên bài: ……………………………………………………. Tiết: …………………theo phân phối chương trình. A. Mục i (chuẩn kiến thức, kĩ năng và thái độ) 1. Kiến thức 2. Kĩ năng 3. Thái độ B. C ẩ bị (thiết bị DH, phiếu học tập, các phương tiện DH…) 1. GV 2. HS 3. Gợi ý ứng dụng công nghệ thông tin và các phương tiện DH hiện đại. C. Tổ c ức các o độ ọc - Hoạt động 1 (… phút): Kiểm tra bài cũ (nếu cần). - Hoạt động 2 (… phút): Đơn vị, kiến thức kĩ năng 1. - Hoạt động 3 (… phút): Đơn vị, kiến thức kĩ năng 2. - Hoạt động i (… phút): Đơn vị, kiến thức kĩ năng i. - Hoạt động n-1 (… phút): Vận dụng, củng cố. - Hoạt động n (… phút): Hướng dẫn về nhà. D. Rú ki iệ Ghi những nhận xét của GV sau khi dạy xong. 19 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 1.6. Đổi ới kiể ra, đá iá 1.6.1. Quan đi m cơ ản về đánh giá Đánh giá là một khâu, một công cụ quan trọng không thể thiếu được trong quá trình giáo dục; có chức năng, khả năng điều chỉnh quá trình dạy và học, là động lực để đổi mới PPDH, góp phần cải thiện, nâng cao chất lượng đào tạo con người theo mục tiêu giáo dục. Đánh giá kết quả học tập là quá trình thu nhập và xử lí thông tin về trình độ, khả năng thực hiện mục tiêu học tập của HS về tác động và nguyên nhân của tình hình đó, nhằm tạo cơ sở cho những quyết định sư phạm của GV và nhà trường, cho bản thân HS để HS học tập ngày một tiến bộ hơn. Phương tiện và hình thức quan trọng của đánh giá là kiểm tra. Đổi mới PPDH được chú trọng của đánh giá là kiểm tra. Đổi mới PPDH được chú trọng để đáp ứng những yêu cầu mới của mục tiêu nên việc kiểm tra, đánh giá phải chuyển biến mạnh theo hướng phát triển tính tích cực, trí thông minh sáng tạo của HS, khuyến khích vận dụng linh hoạt các kiến thức, kỹ năng đã học vào những tình huống thực tế, làm bộc lộ những cảm xúc, thái độ của HS trước những vấn đề nóng hổi của đời sống cá nhân, gia đình và cộng đồng. Khi nào việc kiểm tra, đánh giá chưa thoát khỏi quỹ đạo học tập thụ động thì chưa thể phát triển dạy và học tích cực. Đánh giá với hai chức năng cơ bản là x c nhận và điều khiển. Xác nhận đòi hỏi độ tin cậy, điều khiển đòi hỏi tính hiệu lực. Thực hiện tốt đồng thời hai chức năng sẽ góp phần nâng cao chất lượng giáo dục. Đánh giá chất lượng giáo dục gồm nhiều vấn đề, trong đó hai vấn đề cơ bản nhất là đánh giá chất lượng dạy của thầy và đánh giá chất lượng học của trò. Đánh giá một cách chính xác, khách quan sẽ tạo được động lực nâng cao chất lượng dạy và học. Chất lượng học được xem xét là sản phẩm đầu ra sau mỗi quá trình tác động có chủ đích của hoạt động DH. Tác động của quá trình DH bao gồm nhiều yếu tố dựa trên một hệ điều kiện từ đời sống kinh tế, trình độ dân trí, cơ sở vật chất, đội ngũ GV, quản lí DH…từ đó sản phẩm được hình thành và tiếp tục phát triển ở những giai đoạn tiếp theo của quá trình giáo dục. Không như chất lượng của các loại sản phẩm khác, sản phẩm của quá trình DH làm nên chất lượng học tập sau khi đã được xác nhận có thể thay đổi theo hai chiều hướng tích cực hoặc tiêu cực. Chất lượng học tập của HS đối với mỗi môn học thể hiện số lượng đơn vị kiến thức theo yêu cầu môn học mà HS nắm được ở các mức độ nhận thức (nhận biết, thông hiểu, vận dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá). Ngoài ra, chất lượng học tập cũng biểu hiện ở cả kỹ năng và thái độ của HS sau khi có những vốn kiến thức môn học. Trong quá trình hình thành hoàn thiện nhân cách của mình, mỗi HS được trải qua quá trình giáo dục bao gồm các mặt giáo dục trí tuệ, đạo đức, thể chất, thẩm 20 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi mỹ. Đánh giá chất lượng học tập các môn học cho HS thực chất là xem xét mức độ hoàn thành mục tiêu giáo dục đã đặt ra cho quá trình giáo dục ở các môn học, trong đó chủ yếu là xem xét những năng lực về mặt trí tuệ mà HS đã đạt được sau một giai đoạn học tập. Tham gia vào quá trình học tập, HS có mục đích chiếm lĩnh những tri thức của môn học mà những tri thức này được mục tiêu của mỗi môn học định ra và yêu cầu HS phải đạt được. Mức độ đạt được các tri thức đó so với yêu cầu tạo nên giá trị của sản phẩm mà quá trình DH đạt được. Mục tiêu môn học đặt ra các yêu cầu về kiến thức, kỹ năng, thái độ “chuẩn kiến thức, chuẩn kỹ năng, yêu cầu thái độ” thể hiện trong chương trình giáo dục phổ thông và thể hiện cụ thể qua SGK. Trong quá trình DH, GV phải đặt ra những kế hoạch để kiểm tra mức độ đạt được yêu cầu so với mục tiêu đề ra. Kiểm tra xem HS đạt được những yêu cầu về các mặt ở mức độ nào so với mục tiêu môn học đề ra hoàn thành được đến đâu. Hoạt động dạy và học luôn cần có những thông tin phản hồi để điều chỉnh kịp thời nhằm tạo ra hiệu quả ở mức cao nhất thể hiện chất lượng học tập của HS. DH căn cứ kết quả đầu ra cần thông tin phản hồi đa dạng. Về phương diện này chất lượng học tập được xem như chất lượng của một sản phẩm đang trong giai đoạn hình thành và hoàn thiện. Sự điều chỉnh bổ sung những kiến thức, kỹ năng, thái độ còn chưa hoàn thiện giúp cho chất lượng học tập trở thành những tri thức bền vững cho mỗi HS. Việc kiểm tra chất lượng học tập sẽ giúp cho các nhà quản lí giáo dục, các GV và bản thân HS có những thông tin xác thực, tin cậy để có những tác động kịp thời nhằm điều chỉnh và bổ sung để hoàn thiện sản phẩm trong quá trình DH. Đổi mới PPDH là điều quan trọng nhất để đổi mới đánh giá kết quả DH: Đổi mới nội dung, PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, tạo niềm tin, năng lực tự học cho HS thì đánh giá phải đổi mới theo hướng phát triển mọi năng lực của HS. Đánh giá là một quá trính, theo một quá trình, đánh giá từng nội dung, từng bài học, từng hoạt động giáo dục, từng môn học và đánh giá toàn diện theo mục tiêu giáo dục. Đánh giá không chỉ ở thời điểm cuối cùng của mỗi giai đoạn giáo dục mà trong cả quá trình. Đánh giá ở những thời điểm cuối mỗi giai đoạn sẽ trở thành khởi điểm của một giai đoạn giáo dục tiếp theo với yêu cầu cao hơn, chất lượng mới hơn trong cả một quá trình giáo dục. Việc đánh giá phải đảm bảo tính chính xác, khách quan, công bằng, minh bạch. Cần phối hợp một cách hợp lí và hiệu quả các hình thức kiểm tra vấn đáp, tự luận, trắc nghiệm để đạt được các yêu cầu, tiêu chí kiểm tra đánh giá. Khắc phục 21 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi tình trạng kiểm tra, đánh giá tạo cho học sinh thói quen học đối phó, học tủ, học lệch, học không “tư duy”. Thống nhất với quan điểm đổi mới đánh giá như trên, việc kiểm tra, đánh giá sẽ hướng vào việc giám sát mục tiêu của từng bài, từng chương và mục tiêu giáo dục của môn học ở từng cấp, lớp. Các câu hỏi, bài tập sẽ đo được mức độ thực hiện các mục tiêu đã được xác định. 1.6.2. Các hình thức ki m tra Mỗi hình thức thi, kiểm tra đều có mặt tích cực và hạn chế. Để đánh giá kết quả học tập của HS đòi hỏi người GV phải biết phối hợp các hình thức thi, kiểm tra. Cụ thể như sau: - Đa dạng hóa các loại hình, các đề thi, kiểm tra cần phối hợp một cách hợp lí hình thức trắc nghiệm khách quan với trắc nghiệm tự luận, hình thức kiểm tra lí thuyết với kiểm tra thực hành, hình thức kiểm tra vấn đáp với kiểm tra viết, hình thức kiểm tra của GV với tự kiểm tra của HS… nhằm tạo điều kiện đánh giá một cách toàn diện và hệ thống kết quả học tập của HS. - Tạo điều kiện thuận lợi cho việc chấm bài kiểm tra và xử lí kết quả thi, kiểm tra sao cho vừa nhanh, vừa chính xác, đảm bảo được tính khách quan và sự công bằng, hạn chế được tiêu cực trong việc đánh giá kết quả học tập của HS. Các hình thức kiểm tra HS trong quá trình học tập gồm: - Kiểm tra miệng: kiểm tra kiến thức, thái độ của học sinh ngay trên lớp, dạng vấn đáp. - Kiểm tra TN thực hành: kiểm tra kĩ năng thực hành của HS trong quá trình làm các bài thực hành thí nghiệm, dạng vấn đáp, trình bày báo cáo kết quả. - Kiểm tra viết: kiểm tra kiến thức, kĩ năng của HS, dạng kiểm tra 15 phút, 45 phút, kiểm tra học kì. Đây là hình thức quan trọng nhất trong việc đánh giá kết quả học tập của HS. - Kiểm tra đề tài: dạng bài tập lớn có thể là một vấn đề yêu cầu HS hoặc nhóm HS phải thực hiện nhằm kiểm tra năng lực nhận thức của HS, đặc biệt là các HS giỏi. Trong đó, kiểm tra viết là hình thức quan trọng nhất trong việc đánh giá kết quả học tập của HS. Nó có thể đánh giá định hình hoặc đánh giá tổng kết, đánh giá theo tiêu chuẩn hoặc đánh giá theo tiêu chí. Hình thức kiểm tra thông dụng là trắc nghiệm, có 2 hình thức trắc nghiệm cơ bản là trắc nghiệm tự luận (tự luận) và trắc nghiệm khách quan.  Trắc nghiệm tự luận: là hình thức kiểm tra, thi mà trong đó đề kiểm tra, thi thường gồm nhiều câu hỏi hoặc bài tập mà HS phải viết đầy đủ các câu trả lời hoặc bài giải theo cách của riêng mình. Đây chính là loại hình câu hỏi và bài tập lâu nay 22 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi chúng ta vẫn quen dùng để ra các đề kiểm tra viết. Loại trắc nghiệm này có những ưu điểm và nhược điểm sau đây: - Ưu điểm: + Đề thi được dàn trải trong nhiều câu và tập trung vào các kiến thức quan trọng của chương trình học. Như vậy, sẽ đảm bảo đánh giá được sự hiểu biết kiến thức cơ bản trong chương trình quy định. + Đánh giá được một số kỹ năng như viết, kỹ năng dùng từ chuyên môn, kỹ năng lập luận logic, kỹ năng tính toán, lỗi chính tả và những vấn đề khác như việc dùng đơn vị, tính cẩn thận … Qua đó, ý thức học tập của HS cũng được lộ rõ. + Trong một thời lượng kiểm tra tương đối dài, chúng ta có thể cấu trúc để có thể đánh giá khá đầy đủ các bậc nhận thức Bloom của người học. + Việc soạn đề thi, kiểm tra sẽ dễ hơn và mất ít thời gian hơn so với soạn đề bằng các hình thức khác. + Với thời lượng dài, HS có điều kiện suy nghĩ chính chắn để làm bài. - Nh c điểm: + Do đề thi tự luận thường tập trung vào trọng tâm, kiến thức cơ bản nên dễ dẫn tới việc học tủ, học lệch của HS. Sự may rủi, tính rủi ro và những hành động tiêu cực của HS khi làm bài khó có thể tránh khỏi. + Một nhược điểm phổ biến nữa là vấn đề người chấm. Nếu hai người cùng chấm chung một bài thì việc lệch điểm hầu như luôn xảy ra. Loại trừ những thiếu sót khi chấm bài (chấm sai, chấm sót do bài quá dài, do sức khỏe của người chấm bài…), các quan điểm khác nhau của GV về sự hoàn chỉnh, tính logic, quan niệm về “lỗi” (chữ viết đẹp, xấu; lỗi chính tả nhiều ít, cách hành văn…) khó có thể trùng hợp nhau ở các GV chấm bài. Điều này thường xảy ra ở các bài làm có thời lượng nhiều và các bài ở các môn khoa học xã hội. + Việc chấm bài khó khăn mất nhiều thời gian. Những hạn chế trên có thể dẫn đến kết quả tiêu cực trong việc học như học tủ, học lệch, quay cóp,…và việc dạy như dạy tủ, đối xử thiên vị trong kiểm tra…  Trắc nghiệm khách quan: là loại hình câu hỏi, bài tập mà các phương án trả lời đã có sẵn hoặc nếu học sinh phải tự viết câu trả lời thì câu trả lời phải là câu ngắn và chỉ có duy nhất một cách viết đúng. Trắc nghiệm này được gọi là khách quan vì tiêu chí đánh giá là đơn nhất, hoàn toàn không phụ thuộc vào ý muốn chủ quan của người chấm. - Trắc nghiệm gồm các dạng sau: + Trắc nghiệm đúng sai. + Trắc nghiệm điền khuyết. + Trắc nghiệm đối chiếu cặp đôi (ghép đôi). 23 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi + Trắc nghiệm nhiều lựa chọn: bao gồm 2 phần là phần mở đầu (phần dẫn) và phần thông tin. - So với trắc nghiệm tự luận thì trắc nghiệm khách quan có những ưu điểm và nhược điểm sau đây: + Ưu điểm:  Bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan bao gồm nhiều câu hỏi nên có thể bao quát một phạm vi rất rộng của chương trình. Có tiêu chí đánh giá đơn nhất, không phụ thuộc vào ý muốn chủ quan của người chấm.  Sự phân bố điểm của các bài kiểm tra bằng trắc nghiệm khách quan được trải trên một phổ rộng hơn nhiều. Nhờ đó có thể phân biệt được rõ ràng hơn các trình độ học tập của học sinh thu được thông tin phản hồi đầy đủ hơn về quá trình dạy và học. + Nh c điểm:  Không cho phép đánh giá năng lực diễn đạt của HS cũng như không cho thấy quá trình suy nghĩ của HS để trả lời một câu hỏi hoặc giải bài tập. Do đó nếu chỉ sử dụng hình thức trắc nghiệm này trong kiểm tra, đánh giá thì việc kiểm tra, đánh giá có thể trở thành yếu tố có tác dụng hạn chế việc rèn luyện kỹ năng diễn đạt của HS.  Việc biên soạn và kiểm tra rất khó khăn và mất nhiều thời gian. 1.6.3. Các định hướng đổi mới ki m tra, đánh giá Kiểm tra đánh giá kết quả học tập đối với các môn học nói chung và môn Vật lí nói riêng ở mỗi lớp và mỗi cấp học có vai trò quan trọng trong việc cải thiện kết quả học tập của HS. Phải cụ thể mục tiêu đào tạo thành mục tiêu, yêu cầu của từng hoạt động giáo dục, từng môn học, từng bài học, từng bài kiểm tra. Việc thay đổi nội dung và PPDH kéo theo việc thay đổi kiểm tra, đánh giá. Nội dung đánh giá phải đổi mới theo hướng phát triển mọi năng lực của HS theo mục tiêu giáo dục. Sử dụng phối hợp các hình thức kiểm tra đánh giá khác nhau, kết hợp giữa trắc nghiệm tự luận và trắc nghiệm khách quan. Cần xác định phương thức đánh giá phù hợp với nội dung, kỹ năng cần rèn luyện của bài học và tình hình thực tế. Cần sử dụng linh hoạt các hình thức đánh giá. Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin vào việc kiểm tra đánh giá góp phần tiết kiệm thời gian, đảm bảo chính xác Quá trình đánh giá được diễn ra theo một trình tự hoạch định trước đảm bảo tính giáo dục, tính khoa học và logic về nội dung. 24 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Từ thực trạng của việc đánh giá kết quả học tập ở trường THPT còn nhiều nhược điểm nên việc đánh giá được đổi mới trên nhiều phương diện: hình thức, mục tiêu và nôi dung đánh giá. - Đổi mới về mục tiêu: + Việc đánh giá kết quả học tập của HS vẫn được chủ yếu tiến hành thông qua các hình thức kiểm tra với những mục đích cụ thể sau đây: + Đảm bảo thực hiện mục tiêu giáo dục: Đây là yêu cầu cơ bản nhất và quan trọng nhất của việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS. + Đảm bảo tính hệ thống và toàn diện: Yêu cầu này thực ra chỉ là sự nhấn mạnh vào một số nội dung của yêu cầu trên vì hệ thống và toàn diện vốn là những thuộc tính cơ bản của các mục tiêu được xác định trong chương trình. + Đảm bảo tính khách quan. + Đảm bảo tính công khai để thực hiện sự công bằng, dân chủ. + Đảm bảo tính khả thi: các đề kiểm tra vừa đảm bảo thực hiện mục tiêu chung của giáo dục, vừa phải tính đến các điều kiện cụ thể về trình độ GV, HS, về cơ sở vật chất của nhà trường. - Về nội dung, các đề kiểm tra cần đạt được những yêu cầu cơ bản sau đây: + Đánh giá được một cách toàn diện các mục tiêu về kiến thức, kĩ năng mà HS cần đạt dựa vào chuẩn kiến thức, kĩ năng. + Đặt trọng tâm vào những yêu cầu mới trong việc hình thành nhân cách HS nói chung và trong công việc giảng dạy Vật lí nói riêng. - Về hình thức kiểm tra cần có những định hướng sau đây: Đa dạng hóa các loại hình, các đề kiểm tra cần phối hợp một cách hợp lí giữa trắc nghiệm khách và trắc nghiệm tự luận, kiểm tra lí thuyết với kiểm tra thực hành,... nhằm tạo điều kiện đánh giá một cách toàn diện và hệ thống kết quả học tập của HS. 1.6.4. Các mức độ nhận thức của B oom trong đề thi, ki m tra a. Nh n biết: là sự nhớ lại các dữ liệu, thông tin đã có trước đây ; nghĩa là một người có thể nhận biết thông tin, ghi nhớ, tái hiện thông tin, nhắc lại một loạt dữ liệu, từ các sự kiện đơn giản đến các lí thuyết phức tạp. HS phát biểu đúng một định nghĩa, định lí, định luật nhưng chưa giải thích và vận dụng được chúng.Có thể cụ thể mức độ nhận biết bằng các động từ : - Nhận ra, nhớ lại các khái niệm, định lí, định luật, tính chất. - Nhận dạng (không cần giải thích ) được các khái niệm, hình thể, vị trí tương đối giữa các đối tượng trong các tình huống đơn giản. - Liệt kê, xác định các vị trí tương đối, các mối quan hệ đã biết giữa các yếu tố. Để kiểm tra mức độ nhận biết của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Mô tả, phát biểu, liệt kê, nhớ lại, nhận biết, xác định, kể tên, cái gì, bao 25 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi nhiêu ....Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra trí nhớ của HS về các dữ kiện, số liệu, các định nghĩa, tên tuổi, địa điểm ...Việc trả lời các câu hỏi này giúp học sinh ôn lại được những gì đã học, đã đọc hoặc đã trải qua. VD: - Chuyển động là gì? - Phát biểu Định luật I, II, III Newton. b. Thông hiểu: là khả năng nắm được, hiểu được ý nghĩa của các khái niệm, hiện tượng, sự vật ; giải thích được, chứng minh được ; là mức độ cao hơn nhận biết nhưng là mức độ thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật, hiện tượng, nó liên quan đến ý nghĩa của các mối quan hệ giữa các khái niệm, thông tin mà HS đã học hoặc đã biết. Để kiểm tra mức độ thông hiểu của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Giải thích, lí giải, so sánh, hiểu thế nào ...hoặc các từ hỏi “tại sao?”, “nghĩa là gì?”... Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra cách HS liên hệ, kết nối các dữ kiện, số liệu ...Việc trả lời các câu hỏi này cho thấy HS có khả năng diễn tả bằng lời nói, nêu ra được các yếu tố cơ bản hoặc so sánh các yếu tố cơ bản trong nội dung đang học. VD: Dùng Định luật II Newton giải thích tại sao vật có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc của nó. c. V n dụng: là khả năng sử dụng các kiến thức đã học vào một hoàn cảnh cụ thể mới : vận dụng nhận biết, hiểu biết thông tin để giải quyết vấn đề đặt ra ; là khả năng đòi hỏi HS phải biết vận dụng kiến thức, biết sử dụng phương pháp, nguyên lí hay ý tưởng để giải quyết một vấn đề nào đó. Để kiểm tra mức độ vận dụng của HS, ngoài các bài tập ra, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Tìm (trong thực tế), chỉ ra, liên hệ, làm thế nào, giải thích (trong thực tế) ...Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra khả năng áp dụng các dữ kiện, các khái niệm, quy luật, các phương pháp vào hoàn cảnh và điều kiện mới. Việc trả lời các câu hỏi áp dụng cho thấy HS có khả năng hiểu được các quy luật, khái niệm, có thể lựa chọn tốt các phương án để giải quyết vấn đề trong thực tiễn. VD: Liên hệ thực tế, khi chèo thuyền muốn cho thuyền tiến hoặc lùi ta phải làm như thế nào? Tại sao phải làm như thế? d. Phân tích: là khả năng phân chia một thông tin ra các thành phần thông tin nhỏ sao cho có thể hiểu được cấu trúc, tổ chức của nó và thiết lập mối liên hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa chúng. Để kiểm tra mức độ phân tích của HS, GV thường hay nêu câu hỏi bắt đầu bằng các động từ như: Tại sao, em có nhận xét gì về..., hãy chứng minh .... Mục tiêu loại câu hỏi này nhằm kiểm tra khả năng phân tích nội dung vấn đề, từ đó đi đến kết luận, tìm ra mối qua hệ hoặc chứng minh một luận điểm. Việc trả lời các câu hỏi phân tích cho thấy học sinh có khả năng tìm ra được các mối quan hệ mới, tự diễn giải hoặc đưa ra kết luận. VD: Hãy so sánh sự giống và khác nhau của cặp lực trực đối và cặp lực cân bằng ? 26 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi e. Tổng hợp: là khả năng sắp xếp, thiết kế lại thông tin, các bộ phận từ các nguồn tài liệu khác nhau và trên cơ sở đó tạo lập nên một hình mẫu mới. Có thể cụ thể hóa mức độ tổng hợp bằng các động từ : - Kết hợp nhiều yếu tố riêng thành một tổng thể hoàn chỉnh. - Khái quát hóa những vấn đề riêng lẻ cụ thể. - Phát hiện các mô hình mới đối xứng, biến đổi hoặc mở rộng từ mô hình đã biết ban đầu. Việc trả lời các câu hỏi tổng hợp đòi hỏi HS phải dự đoán, giải quyết vấn đề và đưa ra câu trả lời sáng tạo. Cần nói cho HS biết rõ các em có thể tự do đưa ra những ý tưởng, giải pháp mang tính sáng tạo, tưởng tượng của riêng mình. Mục tiêu của loại câu hỏi này nhằm kiểm tra xem HS có thể đưa ra những dự đoán, giải quyết một vấn đề, đưa ra câu trả lời hoặc đề xuất có tính sáng tạo. Câu hỏi tổng hợp thúc đẩy sự sáng tạo của HS, các em phải tìm ra những nhân tố và những ý tưởng mới để có thể bổ sung cho nội dung. VD: Tóm tắt nguyên lý hoạt động của pin quang điện. f. Đá iá là khả năng xác định giá trị của thông tin : bình xét, nhận định, xác định được giá trị của một tư tưởng, một phương pháp, một nội dung kiến thức. Đây là một bước mới trong việc lĩnh hội kiến thức được đặc trưng bởi việc đi sâu vào bản chất của đối tượng, sự vật. hiện tượng. Việc đánh giá dựa trên các tiêu chí nhất định. Mục tiêu của câu hỏi đánh giá nhằm kiểm tra xem HS có thể đóng góp ý kiến và đánh giá các ý tưởng, giải pháp,… dựa vào những tiêu chuẩn đã đề ra. Hiệu quả kích thích tư duy HS khi đặt câu hỏi ở mức độ nhận thức thấp hay cao sẽ phụ thuộc rất nhiều vào khả năng của HS. Sẽ hoàn toàn vô tác dụng nếu GV đặt câu hỏi khó để HS không có khả năng trả lời được hoặc đặt câu hỏi quá dễ mà HS nào cũng có thể trả lời ngay mà không cần suy nghĩ. Sau khi HS trả lời xong, GV cần có nhận xét, động viên ngay những câu trả lời đúng cũng như câu trả lời chưa đúng. VD: Giải thích kết quả thí nghiệm về sự giao thoa ánh sáng và rút ra kết luận về bản chất ánh sáng. 27 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Sau đây là bảng các cấp độ nhận thức, hình thành kĩ năng và th i độ. Các mức độ nắm vững kiến thức theo Bloom Mức độ Đị ĩa Sự thực hiện Nhắc lại định lý, công thức. 1. Nhận biết Nhắc lại sự kiện. 2. Thông Trình bày hoặc hiểu được ý nghĩa của Tìm được một trong các đại hiểu các sự kiện. 3.Vận dụng Vận dụng các nguyên lí và các trường Thiết kế được phương án khi hợp riêng biệt. có đủ các thông số cần thiết. 4. Phân tích Vận dụng nguyên lý vào các trường hợp Thiết kế được phương án khi lượng liên quan công thức. phức hợp. 5.Tổng hợp tìm các thông số cần thiết. Vận dụng nguyên lý vào các trường hợp phức Tìm được hợp lỗi để trong trình bày các một giải pháp phương án đưa ra. mới. 6. Đánh giá Vận dụng nguyên lý vào các trường hợp Thiết kế được phương án để đưa ra các giải pháp mới và so sánh mới. nó với các giải pháp đã biết. Các mức độ ì Mức độ 1. Bắt chước Đị kĩ ă ĩa Quan sát và sao chép rập khuôn. eo Harrow Sự thực hiện, ví dụ Làm được so với mẫu còn nhiều lệch lạc. 2. Làm được Quan sát thực hiện được như hướng Làm được cơ bản đúng như dẫn. mẫu, vẫn còn sai sót nhỏ. 3. Làm chính xác Quan sát và thực hiện được chính Làm được chính xác như mẫu. xác như hướng dẫn. 4. Làm biến hóa Thực hiện được các kĩ năng trong Làm được chính xác như mẫu các hoàn cảnh và tình huống khác trong mọi hoàn cảnh. nhau. 5. Làm thuần thục Đạt trình độ cao về tốc độ và sự Làm được chính xác như mẫu, chính xác, ít cần sự can thiệp của ý kĩ năng như bản năng. thức. 28 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn Các cấ độ ì Mức độ 1. Tiếp nhận ái độ theo Bloom Đị ĩa Sự thực hiện, ví dụ Có mong muốn tham gia vào hoạt Chú ý nghe giảng, tham gia động. 2. Có trả lời, đáp ứng 3. Có lí lẽ, lượng giá 4. Được tổ chức hệ thống SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi các hoạt động lớp. Thể hiện tán thành hay không, chưa Hoàn thành bài tập về nhà, có lí lẽ. tuân theo nội quy của trường. Trở thành có giá trị với bản thân. Xây dựng thành hệ thống có giá trị. Tin và bảo vệ cái đúng. Cân bằng giữa các giá trị, giải quyết được các xung đột về giá trị. 5. Hình thành Hình thành đặc trưng bản sắc riêng. Phối hợp trong các nhóm hoạt đặc trưng động hình thành thói quen. 1.6.5. Quy trình thiết kế đề thi, ki m tra Quy trình thiết kế một đề kiểm thi, kiểm tra môn Vật lí: - Bước 1: Xác định mục tiêu kiểm tra - Bước 2: Xác định nội dung kiểm tra (mục tiêu DH). + Xác định kiến thức, kỹ năng. + Các kiến thức, kỹ năng của từng lĩnh vực theo mức độ từ thấp đến cao (nhận biết, thông hiểu, vận dụng). - Bước 3: Xây dựng ma trận của đề kiểm tra. - Bước 4: Viết các câu hỏi theo ma trận. - Bước 5: Xây dựng đáp án và biểu điểm. 29 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi CHƯƠNG 2 THÍ NGHIỆM BI U DI N TRONG DẠY HỌC T 2.1. Sơ ợc về iệ Hiện nay, giáo dục nước ta đang gặp phải một trở ngại lớn làm ảnh hưởng đến chất lượng HS phổ thông nước ta chưa ngang bằng với các nước trong khu vực, đó chính là tình trạng HS thụ động, học “vẹt” để “trả bài”, để “thi cử” chứ không phải học để tìm tòi khám phá, nghiên cứu phát triển bản thân nữa. Vì vậy, việc chán nản trong học tập là một điều tất yếu xảy ra mà hầu hết các trường phổ thông gặp phải. HS chán học nên kết quả học tập yếu kém, lưu ban có thể dẫn đến việc HS ham chơi, trốn học, thậm chí hậu quả còn tồi tệ hơn nữa là các em sẽ nghĩ học. Hằng năm, ngành giáo dục đều tổ chức chương trình vận động HS bỏ học trở lại lớp, hỗ trợ khuyến học khuyến tài cho các em có điều kiện kinh tế để đến lớp, nhưng lại ít có biện pháp để tạo niềm say mê hứng thú học tập cho các em, làm các em không còn chán học (là nguyên nhân chính dẫn đến việc các em HS bỏ học) thì các em sẽ không bỏ học nữa. Do đó vấn đề tạo môi trường học tập sinh động lôi cuốn HS là mục tiêu quan trọng cần đạt được trong quá trình đổi mới PPDH. Một vấn đề nữa mà ngành giáo dục mắc phải là vấn đề thực hành thí nghiệm trong giảng dạy của các môn khoa học nói chung và môn Vật lí nói riêng ở các trường phổ thông. Trước đây do nền kinh tế đất nước còn khó khăn nên việc đầu tư cho giáo dục cũng còn nhiều thiếu thốn, nhất là việc trang bị các phòng thí nghiệm cho các trường còn rất sơ sài với vài dụng cụ cho có hình thức, đôi lúc các dụng cụ chưa xài đã bị xuống cấp. GV Vật lí thì cũng ít ai quan tâm đến việc làm thí nghiệm biểu diễn trên lớp cho HS quan sát, chỉ có làm một vài thí nghiệm thực hành để lấy số liệu mà thôi, có thể nói dường như thí nghiệm đã bị bỏ quên trong hoạt động DH Vật lí. Thí nghiệm Vật lí là dụng cụ hỗ trợ đắc lực trong giảng dạy Vật lí, nó giúp người học hiểu rõ vấn đề cần xét đến là gì, xây dựng những khái niệm mới, những định luật mới cũng như minh chứng lại được lí thuyết qua việc quan sát các hiện tượng và thu thập số liệu thí nghiệm và đặc biệt hơn nữa là trong quá trình DH, thí nghiệm có tác dụng kích thích tò mò tạo hứng thú cho HS khám phá tri thức. Ngày nay, tình hình kinh tế đất nước đã phát triển hơn và ngành giáo dục đã nắm bắt được vấn đề đó nên đã cố gắng đầu tư trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm cho hầu hết các trường THPT, do đó trong quá trình đổi mới PPDH chúng ta cần đẩy mạnh hơn nữa việc sử dụng các thí nghiệm trong DH Vật lí. 30 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 2.2. Tổ q a về iệ trong d ọc 2.2.1. Khái niệm về TN Vật TN Vật lí là một bước trong PP khoa học Vật lí, là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người thực hiện dùng để xây dựng, kiểm chứng lại hoặc phân minh giữa mô hình khoa học hay giả thuyết vào đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới.  Đặc điểm của TN Vật lí: - Các điều kiện của TN phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua TN, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết. Mỗi TN có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động. - Các điều kiện của TN có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi. - Các điều kiện của TN phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị TN có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu (nghĩa là loại bỏ tối đa một số điều kiện để không làm xuất hiện các tính chất, các mối quan hệ không được quan tâm). - Đặc điểm quan trọng nhất của TN là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của các đại lượng khác. Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiện quan sát, đo đạc. - Có thể lặp lại được TN. Điều này có nghĩa là: với các thiết bị TN, các điều kiện TN như nhau thì khi bố trí lại hệ TN, tiến hành lại TN, hiện tượng, quá trình Vật lí phải diễn ra trong TN giống như ở các lần TN trước. 2.2.2. Chức năng của TN trong DH Vật a. Theo quan điểm của lí luận nhận thức Theo quan điểm của lí luận nhận thức trong DHVL ở trường phổ thông, TN có các chức năng sau: - TN là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức). - Vai trò của TN trong mỗi giai đoạn của quá trình nhận thức phụ thuộc vào vốn hiểu biết của con người vào đối tượng cần nghiên cứu. Nếu HS hoàn toàn chưa có hoặc có ít hiểu biết về vấn đề cần nghiên cứu thì TN được sử dụng để phân tích hiện thức khách quan và thông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan để thu nhận tri thức khách quan. 31 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi - Trong DH Vật lí, nhất là ở các lớp dưới và giai đoạn đầu của quá trình nhận thức một hiện tượng, quá trình Vật lí nào đó thì TN được dùng để cung cấp cho HS những dữ liệu cảm tính (các biểu tượng, các số liệu đo đạc) về hiện tượng, quá trình Vật lí này. Các dữ liệu trên, tạo điều kiện cho HS đưa ra những giả thuyết, là cơ sở cho những khái quát hóa về tính chất hay mối liên hệ, có tính quy luật của các đại lượng Vật lí trong hiện tượng, quá trình Vật lí được nghiên cứu. - TN là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức mà HS đã thu được trước đó. Trong nhiều trường hợp, kết quả của TN phủ nhận tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra những giả thuyết khoa học mới và kiểm tra lại ở những TN khác. Nhờ vậy, thường ta sẽ thu được những tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó. Bên cạnh đó, có một số kiến thức được rút ra bằng suy luận logic chặt chẽ từ các kiến thức đã biết. Trong những trường hợp này, ta cần phải tiến hành TN kiểm tra tính đúng đắn của chúng. - TN là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn. - Trong việc vận dụng lí thuyết vào việc thiết kế, chế tạo các thiết bị kỹ thuật, người ta thường gặp nhiều khó khăn do tính trừu tượng của tri thức cần sử dụng, tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo hoặc do lí do về mặt kinh tế hay những nguyên nhân về mặt an toàn. Khi đó, TN được sử dụng như là phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu được vào thực tiễn. Ví dụ: để thiết kế các phương tiện giao thông như tàu thủy, máy bay, ô tô,… các nhà kỹ thuật tiến hành TN với các mô hình vật chất thu nhỏ trên các kênh nước và các luồng gió… - Lịch sử phát triển của Vật lí cũng cho thấy các TN cơ bản không chỉ dẫn đến hình thành những thuyết Vật lí mới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật mới. - Chương trình Vật lí ở trường phổ thông đề cập đến một loạt các ứng dụng của Vật lí trong đời sống và sản xuất. Việc tiến hành TN tạo cơ sở để HS hiểu được các ứng dụng của những kiến thức đã học trong thực tiễn . - TN là một bộ phận của các PPNT Vật lí. Việc bồi dưỡng cho HS các PPNT được dùng phổ biến trong nghiên cứu Vật lí (PP thực nghiệm và PP mô hình) là một trong những nội dung của việc hình thành những kiến thức Vật lí cơ bản ở trường phổ thông. TN đóng vai trò quan trọng ở cả hai PPNT Vật lí này. + Vai trò của TN trong PP thực nghiệm: TN đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của PP thực nghiệm. Ở giai đoạn đầu, đa số các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu thường 32 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi được thu nhận trong các TN. Đặc biệt ở giai đoạn cuối của PP thực nghiệm, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả rút ra phải thông qua việc xây dựng và thực hiện phương án TN (nếu kết quả TN phù hợp với kết quả đã rút ra thì giả thuyết là chân thực, nếu không phù hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới) để nghiên cứu một hiện tượng, một mối quan hệ đã được loại bỏ các yếu tố không quan tâm nên thường không có trong tự nhiên. + PP mô hình gồm 4 giai đoạn sau:  Thu thập các thông tin về đối tượng gốc.  Xây dựng mô hình.  Thao tác trên mô hình để suy ra các hệ quả lí thuyết.  Kiểm tra hệ quả trên đôi tượng gốc. Ở giai đoạn đầu của PP mô hình, các thông tin về đối tượng gốc thường được thu thập nhờ TN. Thông qua TN, nhờ việc chủ động loại bỏ những yếu tố không quan tâm, tác động lên đối tượng, bố trí các dụng cụ quan sát, thu thập và xử lí số liệu, ta mới có thể tìm ra các thuộc tính, các mối quan hệ của đối tượng gốc, để đưa ra được mô hình phản ánh các mối quan hệ chính mà ta quan tâm. Ở giai đoạn 3 cho mô hình vận động (thao tác trên mô hình), đối với mô hình vật chất, người ta phải tiến hành các TN thực với nó. Ở giai đoạn 4, thông qua TN trên vật gốc, đối chiếu kết quả thu được từ mô hình với những kết quả thu được trực tiếp trên vật gốc, ta kiểm tra được tính đúng đắn cỉa mô hình và rút ra giới hạn của mô hình. b) Theo quan điểm lí luận DH Chức năng của TN theo quan điểm lí luận DH: - TN Vật lí có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của tiến trình DH: đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, giải quyết vấn đề, củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng, kĩ xảo của HS. - Việc sử dụng TN trong DH góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của HS, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học. - Qua tiến hành TN, học sinh có cơ hội trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục tổng hợp cho học sinh. TN còn là điều kiện học sinh để rèn luyện những phẩm chất của người lao động mới như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực… - TN là phương tiện gây hứng thú, là yếu tố kích thích tò mò ham hiểu biết của HS học tập, nhờ đó làm cho các em tích cực và sáng tạo hơn trong quá trình nhận thức. - TN là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập hay tập thể, qua đó góp phần bồi dưỡng phẩm chất đạo đức của HS. Qua TN đòi hỏi HS phải làm 33 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi việc tự lực hoặc phối hợp tập thể, nhờ đó có thể phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc của các em. - TN Vật lí góp phần làm đơn giản hóa các hiện tượng, tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tư duy trừu tượng của HS, giúp cho HS tư duy trên những đối tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang diễn ra trước mắt họ. TN Vật lí làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của từng hiện tượng và quá trình Vật lí, giúp HS dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài. - Ngoài ra, TN Vật lí còn là một trong những PPDH Vật lí ở trường phổ thông. Đó là cách thức hoạt động của thầy và trò, giúp cho trò tự chiếm lĩnh kiến thức kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt là kĩ năng kĩ xảo thực hành. Thêm vào đó, TN còn có tác dụng giúp cho việc DH Vật lí tránh được tính chất giáo điều hình thức đang phổ biến trong DH hiện nay. - TN Vật lí còn góp phần củng cố niềm tin khoa học nhằm hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho HS. 2.3. Sự â o i iệ ổ ô 2.3.1. Th nghiệm i u di n Thí nghiệm biểu diễn được GV tiến hành ở trên lớp, trong các giờ học nghiên cứu kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của HS. Căn cứ vào mục đích lí luận DH của TN biểu diễn trong quá trình nhận thức của HS, TN biểu diễn gồm những loại sau: - Thí nghiệm mở đầu là TN nhằm giới thiệu cho HS biết qua về hiện tượng sắp nghiên cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo nhu cầu hứng thú học tậpcủa HS , lôi cuốn HS vào hoạt động nhận thức. - Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng là TN nhằm xây dựng nhằm kiểm chứng lại kiến thức mới, được sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới. TN nghiên cứu hiện tượng bao gồm: + Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát là TN cung cấp những số liệu thực nghiệm để khái quát hóa quy nạp để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết hoặc h ệ quả rút ra từ giả thuyết đã đề xuất ở đầu giờ học để từ đó xây dựng kiến thức mới. + TN nghiên cứu minh họa là TN nhằm kiểm chứng lại kiến thức đã được xây dựng bằng con đường lí thuyết dựa trên những phép suy luận logic. - Thí nghiệm củng cố là TN nêu lên những biểu hiện của kiến thức đã học trong tự nhiên, đề cập các ứng dụng của kiến thức này trong sản xuất và đời sống, đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức đã học để dự đoán hoặc giải thích hiện tượng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ kỹ thuật. Thông qua đó, GV cũng có thể kiểm tra được mức độ nắm được mức độ nắm vững kiến thức của HS. 34 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi TN củng cố có thể được sử dụng không chỉ trong các tiết học nghiên cứu kiến thức mới mà còn trong những giờ luyện tập và hệ thống hóa kiến thức đã học. 2.3.2. Th nghiệm thực tập. Thí nghiệm thực tập là TN do HS tự tiến hành trên lớp (trong phòng TN), ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau. Có thể chia TN thực tập ra làm 3 loại: a. Thí nghiệm trực diện. Thí nghiệm trực diện là TN HS có thể tiến hành trên lớp chủ yếu khi nghiên cứu kiến thức mới, nhưng cũng có thể khi ôn tập trong tiết học bài mới hoặc trong tiết củng cố. - Tùy vào mục đích sử dụng, TN trực diện có thể là TN mở đầu, TN nghiên cứu hiện tượng được tiến hành dưới dạng nghiên cứu khảo sát hay nghiên cứu minh họa và cũng có thể là TN củng cố. - Thí nghiệm trực diện có thể được tổ chức dưới hình thức TN đồng loạt (GV chia HS trong lớp thành các nhóm, tất cả các nhóm HS cùng một lúc làm các TN như nhau với dụng cụ giống nhau để giải quyết cùng một nhiệm vụ) nhưng cũng có thể dưới hình thức TN cá thể (các nhóm HS cùng một lúc tiến hành các TN khác nhau thường với cùng một dụng cụ nhằm giải quyết các nhiệm vụ bộ phận, để đi đến một nhiệm vụ tổng quát). b. Thí nghiệm thực hành Thí nghiệm thực hành là loại TN do HS thực hiện trên lớp hay trong phòng TN mà sự tự lực làm việc cao hơn so với TN trực diện. HS dựa vào tài liệu in sẵn mà tiến hành TN, rồi viết báo cáo TN. - Thí nghiệm thực hành Vật lí có thể có nội dung định tính hay định lượng, song chủ yếu là kiểm nghiệm lại các định luật, các quy tắc đã học và xác định các đại lượng Vật lí mà nội dung này không có điều kiện thực hiện ở dạng TN trực diện. - Do được tiến hành sau khi HS đã học xong một chương hay một phần của chương nên TN thực hành Vật lí thường có nội dung phong phú, mỗi bài TN thực hành từ 1 đến 2 tiết liền và đòi hỏi thiết bị hoàn chỉnh, phức tạp hơn so với TN trực diện. Ở TN thực hành, yêu cầu đối với HS cũng cao hơn ở TN trực diệ n, HS phải tự lực thực hiện các giai đoạn của quá trình TN, thực hiện nhiều thao tác, tiến hành nhiều phép đo, xử lí nhiều số liệu định lượng mới có thể rút ra các kết luận cần thiết. - Thí nghiệm thực hành có thể được tổ chức dưới một trong hai hình thức: TN thực hành đồng loạt và TN thực hành cá thể với nhiều phương án khác nhau. Và mỗi hình thức tổ chức trên đều có thuận lợi và khó khăn riêng. Ở hình thức tổ chức thí nghiệm thực hành đồng loạt, ưu điểm nổi bật của nó là phát huy được tác dụng 35 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi của sự tương tác lẫn nhau giữa các nhóm HS, việc chỉ đạo của GV đơn giản hơn nhưng lại gặp khó khăn về việc trang bị đồng loạt cùng dụng cụ TN cho tất cả các nhóm HS. Ngược lại, ở hình thức tổ chức TN thực hành cá thể, tuy khắc phục được khó khăn này nhưng GV lại khó bao quát lớp, khó giúp đỡ kịp thời các nhóm HS khi gặp khó khăn. c. Thí nghiệm và quan sát Vật lí ở nhà Thí nghiệm và quan sát Vật lí ở nhà là bài làm mà GV giao cho từng HS hoặc các nhóm HS thực hiện ở nhà. Khác với các loại TN khác, HS tiến hành TN Vật lí và quan sát trong điều kiện không có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của GV. Vì vậy, TN này đòi hỏi cao độ tính tự giác, tự lực của HS trong học tập. Một điểm khác nữa là TN Vật lí ở nhà chỉ đòi hỏi HS sử dụng các dụng cụ thông dụng trong đời sống, những vật dụng dễ kiếm, rẻ tiền hoặc các dụng cụ đơn giản được HS tự chế từ những vật liệu này. Đặc điểm này tạo nhiều cơ hội để phát triển năng lực sáng tạo của HS trong việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ nhằm hoàn thành nhiệm vụ được GV giao cho. Ngoài ra, loại TN này đòi hỏi ở HS sự kết hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, giữa hoạt động trí óc và hoạt động chân tay. Với các đặc điểm nêu trên, TN và quan sát Vật lí ở nhà có tác dụng trên nhiều mặt đối với sự phát triển nhân cách của HS như: quá trình tự lực thiết kế phương án TN, lập kế hoạch TN, chế tạo hoặc lựa chọn dụng cụ, bố trí và tiến hành TN, xử lí kết quả TN thu được góp phần vào việc phát triển năng lực hoạt động, trí tuệ - thực tiễn của HS. Việc thực hiện và hoàn thành các công việc trên sẽ làm tăng rõ rệt hứng thú học tập của HS. Khi sử dụng loại TN nghiệm này trong DH Vật lí, GV cần bố trí thời gian để HS báo cáo trước toàn lớp các kết quả đã đạt được, giới thiệu sản phẩm của mình, nhận được sự đánh giá của GV và tập thể cũng như động viên, khen thưởng kịp thời. Trong đề tài này, tôi nghiên cứu việc sử dụng TN biểu diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học. Sau đây tôi sẽ đi sâu vào nghiên cứu TN biểu diễn. 2.4. Y cầ về kỹ v ơ á d ọc ro việc sử dụ thí iệ biể diễ 2.4.1. Những yêu cầu chung khi s d ng TN - Xác định rõ logic của tiến trình DH, trong đó việc sử dụng TN phải là bộ phận của quá trình DH, nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức. Trước mỗi TN, phải đảm bảo cho HS ý thức được sự cần thiết của TN, hiểu rõ mục đích TN. 36 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi - Cần xác định rõ sơ đồ TN, các dụng cụ TN cần sử dụng, mục đích, phương án và tiến trình của TN (dụng cụ thiết bị nào? trình tự thao tác như thế nào? cần quan sát, đo đạc cái gì? để làm gì?) - Đảm bảo cho HS ý thức được rõ ràng và tham gia tích cực vào tất cả các giai đoạn TN bằng cách giao cho HS thực hiện các nhiệm vụ cụ thể. - Làm thử kĩ lưỡng mỗi TN trước giờ học, đảm bảo TN phải thành công, hiện tượng xảy ra rõ ràng, kết quả đo có độ chính xác cao. - Mọi dụng cụ thiết bị và cách tiến hành TN phải thỏa mãn những quy tắc và kỹ thuật an toàn. 2.4.2. Những yêu cầu đối với việc s d ng TN i u di n  Để có thể phát huy tốt vai trò của TN biểu diễn trong DH Vật lí, GV cần phải quán triệt các yêu cầu sau đây trong khi tiến hành TN: - TN là một khâu trong tiến trình DH do đó nó phải luôn gắn liền hữu cơ với bài giảng, phải là một yếu tố tất yếu trong quá trình DH. Nếu TN biểu diễn không gắn liền hữu cơ với bài giảng thì không thể phát huy tốt vai trò của nó trong giờ học. Muốn TN biểu diễn gắn liền hữu cơ với bài giảng, trước hết TN phải xuất hiện đúng lúc trong tiến trình DH, đồng thời kết quả TN phải được khai thác cho mục đích DH một cách hợp lí, logic và không gượng ép. - Do thời gian của một tiết học chỉ 45 phút, trong khi đó TN là một khâu trong tiến trình DH, nếu kéo dài thời gian làm TN sẽ ảnh hưởng đến các khâu khác, tức là ảnh hưởng đến tiến trình DH chung, vì vậy TN biểu diễn phải ngắn gọn hợp lí. Bởi vậy, phải căn cứ vào từng TN cụ thể để GV quyết định thời lượng cho hợp lí. - TN biểu diễn nhất định phải thành công, như vậy HS mới tin tưởng, TN mới đủ sức thuyết phục đối với HS. Ngoài ra, cần chú ý rằng, từ kết quả của TN lập luận đi đến kết luận phải logic và tự nhiên, không miễn cưỡng và gượng ép, không bắt HS phải công nhận. Cần phải giải thích cho HS nguyên nhân khách quan và chủ quan của những sai số trong kết quả TN. - Phải bố trí TN đảm bảo cho cả lớp quan sát được và phải tập trung được chú ý của HS vào những chi tiết chính, quan trọng. Muốn vậy, GV cần chú ý từng khâu lựa chọn dụng cụ TN đến việc bố trí sắp xếp dụng cụ sao cho hợp lí. Nếu cần có thể sử dụng các phương tiện kĩ thuật như: camera, đèn chiếu, máy chiếu, máy vi tính…để hỗ trợ. - Trong khi tiến hành TN biểu diễn không được để TN gây ảnh hưởng đến sức khỏe của HS. TN phải an toàn, tránh gây cho HS cảm giác lo sợ mỗi khi tiến hành TN. 37 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Theo thầy Nguyễn Đức Thâm, để đạt được mục tiêu DH và phát huy đầy đủ chức năng của TN trong DH, GV phải tuân thủ các yêu cầu trong suốt quá trình chuẩn bị và tiến hành TN cụ thể như sau: - Khi đặt kế hoạch TN cần phải: + Xác định rõ mục đích TN và chức năng về mặt lí luận DH của nó (đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức mới, củng cố hay kiểm tra đánh giá). + Liệt kê những nhiệm vụ mà HS phải hoàn thành trong việc chuẩn bị TN, tiến hành TN và xử lí kết quả TN. + Phải đảm bảo các điều như tính trực quan, nghĩa là các dụng cụ phải có kích thước đủ lớn, có cấu tạo đơn giản, thể hiện rõ được nguyên tắc khoa học của hiện tượng cần nghiên cứu, có màu sắc thích hợp, hình dạng đẹp đẽ lôi cuốn sự chú ý của HS, nhất là ở những chi tiết chính; bố trí TN nơi sáng sủa, dễ quan sát, có thể nhận thấy rõ ràng kết quả TN. Đặc tính thứ hai cần đảm bảo là tính hiệu quả (các dụng cụ là tối thiểu, hoạt động tốt, có độ chính xác đủ cao; ưu tiên TN đơn giản, TN có thể tiến hành nhanh chóng; sử dụng TN song song). Đặc biệt cần lưu ý là tính an toàn của các dụng cụ, cách bố trí và tiến hành TN phải đảm bảo an toàn cho người và dụng cụ, bố trí TN vững chắc, có thể di chuyển dễ dàng. - Khi chuẩn bị TN: GV cần phải nghiên cứu chức năng của dụng cụ TN và kiễm tra kỹ sự hoạt động của các dụng cụ và sử dụng thành thạo TN trước khi dạy trên lớp. Công việc chuẩn bị TN chỉ kết thúc khi TN có thể lặp lại nhiều lần, cho kết quả rõ ràng, chính xác. - Việc bố trí TN: phải đảm bảo cho mọi HS điều nhìn rõ được dụng cụ hoặc nếu dụng cụ nhỏ thì phải có những biện pháp cho HS ngồi ở những vị trí có thể quan sát được. Muốn vậy, cần thực hiện các yêu cầu sau: + Lắp ráp từng bước các dụng cụ trong TN cho HS xem. Trong trường hợp TN đã được lắp sẵn, thì GV cần phải phân tích kỹ lưỡng cách nối kết các bộ phận. + Những thiết bị mà HS mới gặp lần đầu, phải mô tả, giải thích cho HS hiểu rõ nguyên tắc hoạt động của chúng. + Chỉ đặt trên bàn những dụng cụ cần thiết cho TN để tập trung sự chú ý cao độ của HS. + Bố trí các dụng cụ TN trên nhiều độ cao khác nhau. Bố trí TN thẳng đứng (có thể sử dụng các giá, bảng sắt), nếu phải bố trí TN trên mặt phẳng nằm ngang thì phải sử dụng các PP chiếu sáng. Thay đổi độ sáng của phòng học, nhất là khi tiến hành các TN quang hình học. + Cần sắp xếp các dụng cụ mà ở đó hiện tượng mong muốn sẽ diễn ra nằm bên phải các dụng cụ khác, các dụng cụ chính ở mặt trước, không che khuất nhau. 38 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi + Dùng vật chỉ thị để làm nổi bật các bộ phận chính, đánh dấu sự diễn biến hiện tượng mà HS cần theo dõi (vật làm mốc, chất chỉ thị màu...). + Đối với mỗi TN, phải có một hình vẽ (trên bảng, giấy) thống nhất tối đa với bố trí TN. - Khi tiến hành TN: GV phải định hướng cho HS cần quan sát cái gì là trọng điểm, linh hoạt chuẩn bị bảng giá trị hợp lí trước khi tiến hành. TN cần được lặp lại vài lần và trong suốt quá trình tiến hành TN, GV không che khuất tầm nhìn HS. - Việc xử lí kết quả TN: Phải đảm bảo tính trung thực, cẩn thận chu đáo trong tính toán. Từ việc xử lí kết quả TN, hướng dẫn HS rút ra kết luận về các dấu hiệu, mối liên hệ bản chất trong hiện tượng, quá trình Vật lí đang nghiên cứu, phát triển chúng bằng lời hay bằng biểu thức toán học. 2.5. ai rò v iệ vụ của giáo viên ro việc ổ c ức iệ trong DH  Tr ớc khi tiến hành TN Thông thường GV sẽ nêu lên mục đích TN nhưng chỉ nêu như vậy thì chưa đặt HS vào thế chủ động đi “chinh phục” kiến thức. Vì vậy giai đoạn này nên đưa ra những câu đố hoặc câu hỏi để kích thích sự tò mò lôi cuốn HS tham gia vào TN một cách tự nguyện. Ví dụ: Khi làm TN về định luật Ac-si-met với mục đích TN mà GV sẽ nêu lên là TN nhằm xét trong điều kiện nào thì một vật nổi được trong chất lỏng. Thay vì nói như vậy thì GV sẽ hỏi để tiếp cận vấn đề như sau: Làm cách nào để một viên gạch có thể nổi trên mặt chất lỏng hoặc là có một chiếc tàu lớn và một cây kim nhỏ thả trên sông ta thấy chiếc tàu có khối lượng lớn thi lại nổi trong khi đó cây kim có khối lượng nhỏ thì lại chìm, tại sao vậy? Từ đó kích thích được sự tò mò, lôi cuốn HS tham gia vào TN.  Khi chuẩn bị TN Trong các TN, dụng cụ và phương án TN luôn được GV trình bày đầy đủ. Theo tôi, nên đặt câu hỏi dẫn dắt HS từng bước để các em tự tìm ra phương án TN. Như vậy HS sẽ tăng khả năng tự lực và có thể tự lớn lên được. Ví dụ: Khi dạy bài TN về lực từ tác dụng lên dòng điện thi GV chuẩn bị sẵn dụng cụ: Nam châm chữ U, nguồn điện, khung dây. Nêu ra câu hỏi gợi mở đê HS tự thiết lập mô hình TN: Có một ít dây đồng, 1 cục pin, 1 nam châm thẳng làm thê nào tạo ra được cơ chế một động cơ điện, gợi ý: Hãy nhắc lại công dụng của từng dụng cụ.  Khi tổ chức TN Ở giai đoạn này GV nên cùng HS dự đoán kết quả, thầy và trò phải dựa vào những cơ sở nào đó đã học để dự đoán điều gì đó sắp xảy ra để đi đến kiến thức mới. 39 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn  Khi giải thích c chế của hiện t SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi ng xảy ra trong TN Khi dạy TN, GV nên để cho HS tự thể hiện tính phong phú của Vật lí trong trí óc của HS bằng cách yêu cầu HS đưa ra cách giải thích của mình và khuyến khích HS đưa ra nhiều cách giải thích hoặc nhìn nhận khác nhau. Ví dụ: Trái đất quay xung quanh mặt trời, ngoài cách giải thích thường thấy là vì có lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trời (theo cơ học Niutơn). Còn có thể giải thích như sau vì sự tồn tại của khối lượng trong không gian làm cho không gian bị cong đi (thuyết tương đối).  Vận dụng kết quả vào TN thực tiễn, khuyến khích HS s ng tạo ra c c TN mới Ví dụ: Khi dạy xong TN về sự nở vì nhiệt của vật rắn thì khuyến khích HS tự làm TN ờ nhà hoặc là tìm các hiện tượng trong tự nhiên, trong đời sống có liên quan đến hiện tượng này, chẳng hạn để khắc phục hiện tượng nở vì nhiệt của vật rắn thì các thanh ray đường sắt được đặt cách nhau một khoảng xác định. Khi đó kiến thức từ trang giấy đi trở lại thực tiễn cuộc sống và ngược lại. Vì vậy bài học trở nên sống động và gần gũi hơn. 40 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi CHƯƠNG 3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NH N THỨC KHOA HỌC ÁP DỤNG TRONG DẠY HỌC T Một trong những điều quan trọng của phương hướng cải cách chương trình Vật lí phổ thông là: Chương trình bao gồm những kiến thức Vật lí cơ bản. Ngoài việc cung cấp kiến thức, việc xây dựng và phát triển tư duy cho HS là một yêu câu có tính nguyên tắc. Muốn vậy, làm cho HS không những nắm vững được kiến thức mà còn hiểu rõ được con đường dẫn đến kiến thức, hiểu rõ các PP Vật lí phổ biến. Thực tế cho thấy dạy HS tự lực hoạt động để chiếm lĩnh kiến thức Vật lí thì tốt nhất là dạy cho họ biết sử dụng chính PP mà các nhà khoa học đã dùng để nghiên cứu Vật lí, tìm chân lí. Tuy nhiên sử dụng thành thạo một PPNT khoa học là một việc khó, đòi hỏi trình độ tư duy phát triển và kinh nghiệm phong phú. Không thể qua một vài bài dạy về PPNT mà có thể hiểu được, sử dụng được. PP là sự vận dụng của nội dung, GV vần thông qua việc hướng dẫn HS nghiên cứu một nội dung cụ thể mà khái quát hóa lên thành PPNT, sau đó lại dùng PP này cho nghiên cứu nội dung khác. Nhờ thế mà HS nắm vững được cả nội dung và PP đã được sử dụng để diễn tả nội dung đó. 3.1. P ơ á ực iệ ro d ọc PP thực nghiệm trong DH Vật lí là PPDH vận dụng PP thực nghiệm của quá trình sáng tạo khoa học trong DH Vật lí. Thực chất của PP DH này là ở chỗ GV tổ chức chỉ đạo hoạt động học tập của HS theo các bước tương tự như các giai đoạn của PP thực nghiệm trong quá trình sáng tạo khoa học, để phát huy tính tích cực, tự giác sáng tạo của HS trong quá trình lĩnh hội tri thức một cách sâu sắc, vững chắc. Đồng thời qua đó góp phần phát huy năng lực nhận thức sáng tạo của HS. 3.1.1. PP thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học Vật a. Kh i niệm PP thực nghiệm Để có thể khái quát hóa các sự kiện thực tế và xây dựng các giả thuyết khoa học về hiện tượng nghiên cứu, các nhà khoa học phải tổ chức tiến hành TN để khảo sát hiện tượng trong những điều kiện xác định và dựa trên kết quả của TN đó để thu được những tài liệu thực tế làm cơ sở xuất phát cho sự hoàn thành các giả thuyết. Để kiểm tra cho sự đúng đắn của các kết luận lí thuyết thu được nhờ suy luận logic từ mô hình giả thuyết (và cũng là để kiểm tra sự đúng đắn của chính bản thâ n giả thuyết) lại phải tiến hành TN để có thể đối chiếu lại kết quả của TN với những TN như thế gọi là PP thực nghiệm. 41 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi PP thực nghiệm là một PPNT khoa học được thực hiện khi nhà nghiên cứu tìm tòi xây dựng phương án và tiến hành thí nghiệm, nhằm dựa trên kết quả của TN để xác lập giả thuyết hoặc kiểm tra một giả thuyết nào đó. PP thực nghiệm nói ở đây là nói về PPNT trong quá trình sáng tạo khoa học, chứ không phải đơn thuần là cách thức tiến hành một TN có sẵn. Quá trình nhận thức này đòi hỏi tư duy sáng tạo, khi áp dụng các PP thực nghiệm, các nhà nghiên cứu phải tìm tòi, thiết kế phương án TN. Trong việc đề xuất phương án TN. Trong việc đề xuất phương án TN để có thể kiểm tra giả thuyết đã nêu ra hoặc nêu được những thông tin cần thiết cho việc xác lập giả thuyết, tư duy sáng tạo có vai trò rất quan trọng. b. Vai trò, vị trí của PP thực nghiệm Sơ đồ ngắn gọn của quá trình nhận thức nói chung đã được Lê nin nêu lên: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, rồi từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn. Đó là con đường biện chứng của nhận thức của nhận thức chân lí, nhận thức thực tế khái quát”. Phù hợp với quá trình nhận thức nói chung mà Lenin đã chỉ ra, quá trình sáng tạo của khoa học Vật lí là quá trình đi từ sự khái quát hóa những sự kiện thực tế xuất phát đến xây dựng mô hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết), rồi từ mô hình dẫn đến việc rút ra các hệ quả lí thuyết và từ hệ quả của các lí thuyết dẫn đến sự kiểm tra chúng bằng thực nghiệm và ứng dụng chúng trong thực tiễn. Trong quá trình sáng tạo khoa học này, nhà nghiên cứu đã sử dụng các PPNT khoa học, trong đó đặc biệt là PP thực nghiệm. Nhờ PP thực nghiệm ta đề xuất được tri thức, định luật mới (định luật thực nghiệm) và tiếp theo, tri thức đó sẽ được lí giải dựa trên những nghiên cứu lí thuyết. Ngoài ra, PP thực nghiệm còn cung cấp những bằng chứng thực nghiệm cần thiết cho việc đối chiếu, hợp thức hóa, khẳng định giá trị hoặc chỉnh lí, bổ sung hay bác bỏ những kết luận đã được đề xuất do kết quả của PP nghiên cứu lí thuyết. Bên cạnh đó, PP thực nghiệm cung cấp những bằng chứng thực nghiệm mới dẫn tới sự cần thiết phải xây dựng các giả thuyết khoa học mới. c. Nội dung của PP thực nghiệm PP thực nghiệm do Galile sáng lập và được các nhà khoa học khác hoàn chỉnh. Spaski đã nêu lên thực chất của PPTN như sau: “Xuất ph t từ quan s t thực tế và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một giả thuyết (dự đo n). Giả thuyết đó không chỉ đ n thuần là sự tổng qu t hóa c c sự kiện thực nghiệm đã làm, nó còn chứa đựng một c i gì mới mẻ, không có sẵn trong từ ng TN cụ thể. Bằng phép suy luận logic và bằng to n học, c c nhà khoa học có thể từ 42 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi giả thuyết đó mà rút ra một số hệ quả, tiên đo n một số sự kiện mới tr ớc đó ch a biết đến. Những hệ quả và sự kiện này lại có thể dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại đ c và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định một giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật Vật lí chính x c”. [6 tr 94] Như vậy, PP thực nghiệm không phải là làm TN đơn thuần, không phải là sự quy nạp đơn giản mà là sự phân tích sâu sắc các sự kiện thực nghiệm, tổng quát hóa nâng lên mức lí thuyết và phát hiện ra bản chất của sự vật. Đó là sự thống nhất giữa thí nghiệm và lí thuyết nhằm mục đích nhận thức thiên nhiên, nhận thức chân lí. Niuton đã làm rõ quan điểm đó bằng 4 nguyên tắc sau: - Quy tắc 1: Đối với mỗi hiện tượng, không thừa nhận những nguyên nhân nào khác ngoài những nguyên nhân đủ để giải thích nó. Quy tắc này là sự khẳng định vai trò của lí trí con người trong sự nhận thức chân lí, gạt bỏ những quan điểm tôn giáo, kinh viện, không có liên quan đến khoa học. - Quy tắc 2: Bao giờ cũng quy những hiện tượng như nhau về cùng một nguyên nhân. Quy tắc này thể hiện tư tưởng nhân quả: một nguyên nhân xác định phải gây ra một hệ quả xác định. - Quy tắc 3: Tính chất của tất cả các vật có thể đem ra thí nghiệm được, mà không thể làm cho nó tăng lên hoặc giảm xuống thì được coi là tính chất của mọi vật nói chung. Quy tắc này là sự quy nạp khoa học, cho phép ta khái quát hóa những trường hợp riêng lẻ để tìm ra những định luật tổng quát. - Quy tắc 4: Bất kì khẳng định nào rút ra từ thực nghiệm bằng PP quy nạp đều là đúng khi nào chưa có hiện tượng khác giới hạn hoặc mâu thuẫn với khẳng địng đó. Quy tắc này thể hiện quan điểm biện chứng về tính tương đối và tuyệt đối của chân lí. Nó thừa nhận mỗi chân lí khoa học đều có thể được chính xác hóa thêm, được hoàn chỉnh thêm từng bước một, nhưng trong mỗi bước của quá trình nhận thức nó vẫn có giá trị khoa học. Với PP và tư tưởng nói trên, Niuton đã được những thành tựu rực rỡ trong nghiên cứu cơ học và ảnh hưởng đến toàn bộ sự phát triển của Vật lí học trong nhiều thế kỉ sau. PP thực nghiệm hiểu theo nghĩa trên là bao gồm cả quá trình tìm tòi từ ý tượng ban đầu đến kết luận cuối cùng. Nhưng trong sự phát triển của Vật lí học có khi quá trình phát sinh ra một định luật rất lâu dài và phức tạp, mỗi nhà bác học chỉ thực hiện một khâu trong quá trình đó. Ngày này có thể hiểu PP thực nghiệm theo nghĩa hẹp chỉ gồm hai giai đoạn sau: Từ giả thuyết rút ra hệ quả và dùng TN để kiểm tra lại hệ quả đó. 43 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi d. C c giai đoạn của PP thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học • • • • Kinh nghiệm sống Quan sát tự nhiên TN, bài tập Câu chuyện lịch sử Làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu Giả ế Hệ quả     TN kiể ra Thiết kế PATN Lập kế hoạch TN Bố trí TN Học tập thu thập dữ liệu Kết luận 3.1.2. PP thực nghiệm trong DH Vật Thực chất của PP DH này là ở chỗ: GV tổ chức, chỉ đạo các hoạt động học tậpcủa HS theo các bước tương tự như các giai đoạn của PP thực nghiệm trong quá trình sáng tạo khoa học để phát huy tính tích cực, tự giác, sáng tạo của HS trong quá trình lĩnh hội kiến thức, làm cho HS lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc, đồng thời qua đó góp phần phát huy năng lực nhận thức sáng tạo của HS. Tất nhiên khi áp dụng PP thực nghiệm trong DH Vật lí, GV phải sử dụng TN (dưới dạng TN biểu diễn của GV và TN của HS làm). Không sử dụng TN thì không thể nói đến PP thực nghiệm như vừa nói ở trên. Bởi vì trong DH Vật lí, TN được sử dụng có khi chỉ như một phương tiện trực quan đơn thuần, chứ không phải là nó được thiết lập và thực hiện trong tiến trình nghiên cứu theo đòi hỏi của việc xác lập hoặc kiểm tra một giả thiết nào đó. Việc sử dụng TN trong trường hợp như thế thì không phải theo tinh thần áp dụng PP thực nghiệm của Vật lí học 44 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi a. C c giai đoạn của PP thực nghiệm trong DH Vật lí Để giúp HS có thể bằng hoạt động của bản thân mà tái tạo, chiếm lĩnh được các kiến thức Vật lí thực nghiệm thì tốt nhất là GV tổ chức cho họ trải qua các giai đoạn của PP thực nghiệm như sau: - Giai đoạn 1: GV mô tả một hoàn cảnh thực tiễn, hay biểu diễn một vài TN và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng, tìm nguyên nhân hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó. - Giai đoạn 2: GV hướng dẫn, gợi ý cho HS xây dựng một câu dự đoá n ban đầu, dựa vào sự quan sát tỉ mĩ, kỹ lưỡng vào kinh nghiệm bản thân, vào những kiến thức đã có...(ta gọi là xây dựng giả thuyết). - Giai đoạn 3: Từ giả thuyết, dùng suy luận logic hay suy luận toán học suy ra hệ quả: dự đoán một hiện tượng trong thực tế, một mối quan hệ giữa các đại lượng Vật lí. - Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện một phương án TN để kiểm tra xem hệ quả dự đoán ở trên có phù hợp với kết quả thực nghiệm không. Nếu phù hợp thì giả thuyết trên trở thành chân lí, nếu không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới. - Giai đoạn 5: Ứng dụng kiến thức. HS vận dụng kiến thức để giải thích hay dự đoán một số hiện tượng đơn giản trong thực tiễn dưới hình thức các bài tập. b. H ớng dẫn HS hoạt động trong mỗi giai đoạn của PP thực nghiệm Trong nhiều trường hợp, HS gặp khó khăn không thể vượt qua được thì có thể sử dụng PP thực nghiệm ở mức độ khác nhau, thể hiện mức độ HS tham gia vào các giai đoạn của PP thực nghiệm. - Giai đo 1: + Mức độ 1: HS tự lực phát hiện vấn đề, nêu câu hỏi. GV giới thiệu hiện tượng xảy ra đúng như thường thấy trong tự nhiên để cho HS tự lực phát hiện những tính chất hay những mối quan hệ đáng chú ý cần nghiên cứu. Ví dụ: Cho HS quan sát sự rơi tự do của nhiều vật khác nhau: hòn gạch, cái lá, hòn bi, cái lông chim. Sự rơi xảy ra rất khác nhau. Những câu hỏi mà HS đã quen đưa ra là: Nguyên nhân nào khiến các vật rơi khác nhau? Sự rơi của các vật có gì giống nhau không? + Mức độ 2: GV tạo ra một hoàn cảnh đặc biệt trong đó xuất hiện một hiện tượng mới lạ, lôi cuốn sự chú ý của HS, gây cho họ sự ngạc nhiên, sự tò mò từ đó HS nêu ra một vấn đề, một câu hỏi giải đáp. Ví dụ: Sau khi đã học Định luật cảm ứng điện từ, đã biết điều kiện phát sinh ra dòng điện cảm ứng, GV yêu cầu HS xem muốn biết đầy đủ hơn về dòng điện cảm ứng ta cần phải xét đến các yếu tố nào? HS dựa vào hiểu biết đã có về dòng điện, sẽ 45 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi có thể đề xuất hai câu hỏi mới: Độ lớn của dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào những yếu tố nào? Chiều dòng điện cảm ứng được xác định như thế nào? - Giai đo 2: Risa Fayman cho rằng: “Các định luật có nội dung rất đơn giản nhưng biểu hiện của chúng trong thực tế lại rất phức tạp. Bởi vậy, từ sự phân tích các hiện tượng thực tế đến việc dự đoán những mối quan hệ đơn giản nêu trong các định luật là cả một nghệ thuật cần phải cho HS quen dần”. + Mức độ 1: Dự đoán định tính: trong những hiện tượng thực tế phức tạp, dự đoán về nguyên nhân chính, mối quan hệ chính chi phối hiện tượng. Ví dụ: Như trường hợp định luật cảm ứng điện từ, có thể bắt đầu từ dự đoán trên sự quan sát đơn giản: chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây, sau đó xây dựng dự đoán đòi hỏi sự phân tích chính xác, tỉ mĩ hơn: sự biến thiên từ thông qua ống dây. + Mức độ 2: Dự đoán định lượng: những quan sát đơn giản khó có thể dẫn tới một dự đoán về mối quan quan hệ hàm số. Nhưng các nhà Vật lí nhận thấy rằng: những mối quan hệ định lượng đó thường được biễu diễn bằng một số ít hàm đơn giản như tỉ lệ thuận, tỉ lệ nghịch, hàm số lượng giác... Ví dụ: Dự đoán áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích đối với một lượng khí xác định, ở nhiệt độ không đổi. Trường hợp định luật nêu lên mối quan hệ giữa ba đại lượng thì thông thường giữ một đại lượng không đổi, xét mối quan hệ giữa hai đại lượng còn lại rồi tổng hợp kết quả trong một công thức. + Mức độ 3: Những dự đoán đòi hỏi một sự quan sát chính xác, tỉ mỉ một sự tổng hợp nhiều sự kiện thực nghiệm. Ở đây GV dùng PP kể chuyện lịch sử để giới thiệu các giả thuyết mà các nhà bác học đã đưa ra. - Giai đo 3: Việc suy ra hệ quả được thực hiện bằng suy luận logic hay suy luận toán học. Thông thường, ở trường PT các phép suy luận này không quá khó. Vì biểu hiện trong thực tế của các kiến thức Vật lí rất phức tạp cho nên điều kiện khó khăn là hệ quả suy ra làm sao phải đơn giản, có thể quan sát, đo lường trực tiếp. + Mức độ 1: Hệ quả có thể quan sát, đo lường trực tiếp Ví dụ: Hệ quả suy ra từ các giả thuyết về mối quan hệ giữa thể tích , áp suất và nhiệt độ của một lượng khí xác định có thể đo trực tiếp bằng các dụng cụ: bình chia độ, áp kế, nhiệt kế,... + Mức độ 2: Hệ quả không quan sát được trực tiếp bằng các dụng cụ đo mà phải tính toán gián tiếp qua việc đo các đại lượng khác. Ví dụ: Như giả thuyết về sự bảo toàn khối lượng, vận tốc trong tương tác giữa hai vật không trực tiếp kiểm tra được bằng một dụng cụ đo mà phải tính toán gián tiếp qua việc đo khối lượng m và đo vận tốc v. 46 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi + Mức độ 3: Hệ quả suy ra trong điều kiện lí tưởng. Có nhiều trường hợp, hiện tượng thực tế bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố tác động không thể loại trừ được, nhưng ta chỉ xét mối quan hệ giữa một số rất ít yếu tố. Ví dụ: Như trường hợp định luật bảo toàn năng lượng ta không thể thực hiện được ở hệ cô lập như nêu trong giả thuyết. - Giai đo 4 Việc bố trí TN kiểm tra thực chất là tạo ra những điều kiện đúng như điều kiện đã nêu trong việc suy ra hệ quả. + Mức độ 1: TN đơn giản, HS đã biết cách thực hiện các phép đo, sử dụng được các dụng cụ đo. Ví dụ: TN đo nhiệt lượng do dòng điện tỏa ra Q=R.I 2.t + Mức độ 2: HS đã biết nguyên tắc đo các đại lượng nhưng việc bố trí TN cho sát với các điều kiện lí tưởng có khó khăn. GV phải giúp đỡ bằng cách giới thiệu phương án làm để HS thực hiện. Ví dụ: Cách tạo ra hai vật tương tác cô lập khi xây dựng định luật bảo toàn động lượng phải cho hai vật chuyển động trên đệm không khí hoặc đặt trên bánh xe có ma sát lăn rất nhỏ. + Mức độ 3: Có nhiều trường hợp TN kiểm tra là những TN kinh điển rất phức tạp và tinh tế, không thể thực hiện ở trường phổ thông. Trong trường hợp này GV mô tả cách bố trí TN rồi thông báo kết quả các phép đo để HS gia công các số liệu, rút ra kết luận hoặc GV thông báo kết luận. Ví dụ: TN kiểm tra công thức của lực tương tác giữa hai điện tích điểm. - Giai đo 5 Những ứng dụng của các định luật. Có ba dạng sau: giải thích hiện tượng, dự đoán hiện tượng và chế tạo thiết bị đáp ứng một yêu cầu của đời sống, sản xuất. + Mức độ 1: Ứng dụng trong đó HS chỉ cần vận dụng định luật Vật lí để làm sáng tỏ nguyên nhân của hiện tượng hoặc tính toán trong điều kiện lí tưởng. Đó có thể là bài tập do GV nghĩ ra chứ không có ý nghĩa đời sống hay sản xuất. + Mức độ 2: Xét một ứng dụng kỹ thật đã được đơn giản hóa để có thể chỉ cần áp dụng một vài định luật Vật lí. Ví dụ: Tính lực phát động của đầu máy ô tô để xe có khối lượng m có thể chuyển động nhanh dần đều với gia tốc a trên đường nằm ngang có hệ số ma sát giữa bánh xe với mặt đường là k. + Mức độ 3: Xét một ứng dụng kỹ thuật trong đó không chỉ áp dụng các định luật Vật lí mà còn phải có những giải pháp đặc biệt để làm cho các hiện tượng Vật lí có hiệu quả cao. Trong loại ứng dụng này, HS không chỉ vận dụng nhữ ng định luật Vật lí vừa được thiết lập mà còn phải vận dụng tổng hợp những hiểu biết, kinh nghiệm về nhiều lĩnh vực khác nhau của Vật lí. 47 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Ví dụ: Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ để có thể chế tạo ra được một máy phát điện sản xuất ra dòng điện có cường độ đủ mạnh dùng trong đời sống và sản xuất. Ngoài các kiến thức được trang bị về nguyên nhân sinh ra dòng điện cảm ứng ta còn cần phải biết cách bố trí sao cho khung dây quay trong từ trường, dùng các cổ góp để lấy dòng điện ra ngoài mà không làn cho dây bị xoắn đứt, dùng lõi sắt để tăng độ từ thẫm, dùng các lá thép cách điện làm làm lõi để tránh dòng điện Fuco. 3.2. P ơ á iải q ế vấ đề ro d ọc 3.2.1. Khái niệm PP giải quyết vấn đề Là phương pháp dạy học chuyên biệt mà trong đó mọi hoạt động của thầy đều hướng vào một mục đích là kích thích và hỗ trợ để HS tìm kiếm lời giải của bài toán, giữ nhiệm vụ trung tâm, chủ đạo. Đó là xây dựng bài toán “tìm tòi” Ơristic. GV dạy cho HS thói quen tìm tòi giải quuyết nhiệm vụ học tập của mình, phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của bản thân. Bên cạnh đó, kiểu dạy học này còn giúp phát triển trí tuệ, năng lực của HS. Bài toán nhận thức có thể được xây dựng trên cơ sở một phương pháp dạy học cụ thể nào đó như diễn giảng, thuyết trình, TN… Lúc đó các phương pháp này được gọi là diễn giảng nêu vấn đề, TN nêu vấn đề,… Ta có thể nhận biết và tiếp cận phương pháp dạy học nêu vấn đề bằng 3 đặc trưng cơ bản của nó: - GV đặt ra trước HS bài toán nhận thức (tình huống học tập) nhưng được cấu trúc một cách sư phạm để tình huống đó trở thành tình huống có vấn đề đối với HS. - HS có tiếp nhận tình huống đó để trở thành nhiệm vụ học tập của mình hay không. Tức là lúc đó, trong HS xuất hiện trạng thái tâm lí đặc biệt, có nhu cầu bức bách muốn giải quyết bằng được tình huống đó, bằng cách các em đề xuất được một số giả thuyết để giải bài toán nhận thức. - Bằng cách tổ chức để HS tham gia giải ài toán nhận thức như vạch kế hoạch các bước tiến hành kiểm tra giả thuyết, khẳng định giả thuyết đúng …các em học được cả kiến thức và cách giải bài toán, để có niềm vui sáng tạo. 3.2.2. Tiến trình giải quyết vấn đề trong khoa học Tiến trình giải quyết vấn đề khoa học của các nhà bác học diễn ra như sau: - Xác định rõ nội dung, yêu cầu cần giải quyết, những điều kiện đã cho và những điều kiện cần đạt tới. - Tìm hiểu xem trong kho tàng kiến thức, kinh nghiệm loài người đã có cách giải quyết vấn đề đó hoặc vấn đề tương tự chưa. - Nếu đã có, thì liệt kê tất cả các giải pháp đã có, lựa chọn một giải pháp thích hợp nhất. 48 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi - Nếu chưa có, thì phải đề xuất ra các giải pháp mới hay xây dựng kiến thức, phương tiện mới dùng làm công cụ để giải quyết vấn đề. - Thử nghệm áp dụng kiến thức mới, giải pháp mới và thực tiễn để đánh giá hiệu quả của chúng, từ đó bổ sung, hoàn thiện kiến thức đã xây dựng, giải pháp đã đề xuất. 3.2.3. Đặc đi m và quá trình HS giải quyết vấn đề trong học tập Ta có thể phỏng theo tiến trình giải quyết vấn đề khoa học kĩ thuật của các nhà bác học để tổ chức quá trình DH ở phổ thông. Tuy nhiên để có thể thành công cần phải chú ý đến những điểm khác nhau giữa nhà bác học và HS trong giải quyết vấn đề, trên cơ sở đó đề xuất những biện pháp thích hợp. Những điểm đó là: - Về động cơ, hứng thú và nhu cầu: + Nhà bác học khi giải quyết vấn đề là đã tự xác định rõ mục đích, tự nguyện đem hết sức mình giải quyết vấn đề đặt ra. + Đối với HS: động cơ, hứng thú đang được hình thành nhưng ý thức về mục đích trách nhiệm còn mờ nhạt. Do đó, chưa tập trung chú ý đem hết sức mình để giải quyết vấn đề đặt ra. - Về năng lực giải quyết vấn đề: + Khi chấp nhận giải quyết một vấn đề nhà bác học đã có một trình độ kiến thức nhất định, những kĩ năng cần thiết. Tuy nhiên nhà bác học nhiều khi cũng phải tích lũy thêm kinh nghiệm. + Đối với HS, đây là bước đầu làm quen với việc giải quyết một vấn đề khoa học. Vấn đề đặt ra cho HS giải quyết cũng giống như vấn đề của nhà khoa học nhưng kinh nghiệm, kiến thức, năng lực còn rất hạn chế. - Về thời gian dành cho việc giải quyết vấn đề: + Những kiến thức mà HS cần chiếm lĩnh là những kiến thức mà nhiều thế hệ các nhà khoa học đã phải trải qua thời gian dài mới đạt được và mỗi nhà bác học cũng chỉ góp một phần nhỏ trong công trình khoa học đó. + HS chỉ dành một thời gian ngắn thậm chí là một tiết học đã phải giải quyết xong vấn đề để phát hiện ra định luật Vật lí. - Về điều kiện và phương tiện làm việc: + Nhà bác học có trong tay hoặc phải tạo ra những phương tiện chuyên dùng đạt độ chính xác cao và những điều kiện thích hợp để giải quyết vấn đề. + HS chỉ có phương tiện thô sơ do trường cung cấp với độ chính xác thấp, chỉ có điều kiện làm việc tập thể ở lớp hay phòng thực hành thậ m chí không đủ thời gian làm lại nhiều lần. Dạy học theo PP giải quyết vấn đề là kiểu dạy trong đó dạy cho HS thói quen tìm tòi, giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học. Trong kiểu dạy học này, 49 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi GV vừa tạo cho HS nhu cầu hứng thú hoạt động sáng tạo, vừa rèn luyện khả năng sáng tạo. HS không thể hoàn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học được mà cần có sự giúp đỡ của GV không phải là giảng giải, cung cấp cho HS những kiến thức có sẵn mà là tạo điều kiện để cho họ có thể trải qua các giai đoạn chính của quá trình giải quyết vấn đề va tự lực thực hiện một số khâu trong quá trình đó, động viên khuyến khích HS kịp thời. Như vậy, quá trình học tập của HS thực chất là quá trình HS hoạt động tự lực trong sự phối hợp với tập thể và sự hướng dẫn của GV. Kết quả của quá trình giải quyết vấn đề là HS chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được năng lực của mình. 3.2.4. Các pha của tiến trình DH giải quyết vấn đề Có thể mô tả khái quát các pha của tiến trình hoạt động giải quyết vấn đề, xây dựng một kiến thức Vật lí mới nào đó bằng sơ đồ sau: “đề xuất vấn đề - bài toán => suy đoán giải pháp và thực hiện giải pháp (khảo sát lí thuyết/ thực nghiệm) =>kiểm tra, vận dụng kết quả”. - Pha thứ 1: Đề xuất vấn đề - bài toán Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu về một cái còn chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn nhưng hy vọng có thể tìm tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành một vấn đề - bài toán. - Pha thứ 2: Suy đoán giải pháp, thực hiện giải pháp + Suy đoán giải pháp: để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải: chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm; hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm. + Thực hiện giải pháp: vận hành mô hình rút ra kết luận logic về cái cần tìm hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm, thu lượm các dữ liệu cần thiết và xem xét rút ra kết luận về cái cần tìm. - Pha thứ 3: Kiểm tra vận dụng kết quả Xem xét khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích , tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp của lí thuyết và thực nghiệm. 3.2.5. Tổ chức tình huống học tập Hoạt động nhận thức của con người chỉ thật sự bắt đầu khi con người gặp phải mâu thuẫn: một bên là trình độ hiểu biết đang có, bên kia là nhiệm vụ mới phải giải quyết một vấn đề mà những kiến thức, kĩ năng đã có không đủ. Để giải quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải xây dựng kiến 50 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi thức mới, PP mới, kĩ năng mới. Như vậy, hoạt động nhận thức của HS trong học tập thực chất là hoạt động giải quyết vấn đề nhận thức. Để cho việc sử dụng một số PPNT Vật lí trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức của HS đạt hiệu quả cao, ta cần nghiên cứu một số nét chung của quá trình tổ chức, hướng dẫn HS giải quyết vấn đề. Trên cơ sở đó, có thể định hướng cho v iệc lựa chọn PPNT thích hợp để giải quyết vấn đề. Quá trình học tập sẽ là quá trình liên tiếp giải quyết các vấn đề học tập. Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và giải quyết vấn đề, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào. Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên tiếp, được sắp đặt theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm đưa HS từ chỗ chưa biết đến chỗ biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của HS. Quá trình tổ chức tình huống có vấn đề trong lớp có thể gồm các giai đoạn sau: - GV mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà HS có thể cảm nhận được bằng thực nghiệm thực tế, biểu biễn một TN hoặc yêu cầu HS làm một TN đơn giản để làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu. - GV yêu cầu HS mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tượng bằng chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ Vật lí. - GV yêu cầu HS dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước. - GV giúp HS phát hiện những chỗ không đầy đủ của họ trong kiến thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết (dưới dạng câu hỏi, nêu rõ những điều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt được). Như vậy, tình huống có vấn đề xuất hiện khi HS ý thức được rõ ràng nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhìn thấy mình có khả năng giải quyết vấn đề, nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động. 3.2.6. Các ki u hướng dẫn HS giải quyết vấn đề Dựa theo những cách mà các nhà khoa học thường dùng để giải quyết các vấn đè khoa học kĩ thuật, có thể có những kiểu hướng dẫn HS giải quyết vấn đề sau: Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức đã biết , PP đã biết; hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần; hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát. 51 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi a. H ớng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, PP đã biết Các định luật Vật lí rất đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong thực tế lại rất phức tạp. Các định luật Vật lí thường phát biểu lên các mối quan hệ trong điều kiện lí tưởng, hiện tượng chỉ bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân tác động đồng thời hoặc chuyển biến nhanh theo nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn có một nguyên nhân nhưng ta chỉ quan sát thấy giai đoạn cuối cùng. Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, PP đã biết có nghĩa là: thoạt mới tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết ta không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết mà cần phải tìm tòi bằng PP phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm ra những dấu hiệu tương tự với cái đã biết. Có 3 trường hợp phổ biến sau đây: - Hướng dẫn HS diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ Vật lí. Nhiều khi ngôn ngữ trong đời sống hằng ngày không giống như ngôn ngữ dùng trong các định luật, quy tắc Vật lí. Nếu không chuyển, được sang ngôn ngữ Vật lí thì không thể nào áp dụng được các định luật, quy tắc đã biết. Ví dụ: Giải thích vì sao ngồi trên xe đang chạy hãm phanh đột ngột người lại ngã về phía trước. Mới nghe thì không thấy có địng luật nào đến “xe đang chạy”, “ngã” và “hãm phanh đột ngột”. Nếu phân tích kỹ ý nghĩa của các cụm từ này, HS dễ nhận ra dấu hiệu quen thuộc của quán tính: “Xe đang chạy” có nghĩa là người đang chuyển động cùng xe, “hãm phanh đột ngột” có nghĩa là xe dừng lại đột ngột , “người ngã về trước” có nghĩa là người chuyển động so với xe. Hiểu theo ngôn ngữ Vật lí như thế, HS sẽ giải thích được hiện tượng như sau: Xe có lực hãm làm cho nó giảm vận tốc đột ngột và dừng lại, còn người đang chuyển động không bị lực nào tác dụng nên tiếp tục chuyển động thẳng đều vì quán tính, bị văng về phía trước xe, do đó người ngã về phía trước. - Hướng dẫn HS phân tích một số hiện tượng Vật lí phức tạp bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết Ví dụ: Một hòn bi được thả không vận tốc đầu trên một máng nghiêng từ độ cao h. Xuống đến cuối máng nghiêng, bi tiếp tục đi thêm một máng hình tròn trong mặt phẳng thẳng đứng có bán kính R. Tìm độ cao h tối thiểu cần phải thả bi để nó có thể đi qua vị trí cao nhất của vòng tròn mà không chạm vào vòng. Coi ma sát không đáng kể. Đây là một bài tập mới dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định mà HS chưa gặp bao giờ. Việc hòn bi có thể đi qua vị trí cao nhất của vòng tròn phụ thuộc vào hai yếu tố: có vận tốc v cần thiết ở độ cao 2R và có lực hướng tâm đủ để giữ cho bi ở trên quỹ đạo tròn. Việc hướng dẫn HS là nhằm giúp họ phát hiện ra hai yếu tố đó mà lúc đầu họ không thấy được. 52 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi - Hướng dẫn HS phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một quy luật xác định. b. H ớng dẫn tìm tòi s ng tạo từng phần Ở đây không thể hoàn toàn sử dụng những kiến thức đã biết, không có con đường suy luận logic để suy ra từ cái đã biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức. GV có thể tạo điều kiện thuận lợi cho HS tập dượt những bước nhảy đó, bằng cách phân chia một bước nhảy vọt lớn thành những bước nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của HS. Như vậy, HS sẽ dễ tiếp nhận vấn đề, đề xuất giải pháp vượt qua khó khăn. Thông thường, trong khi tìm tòi giải quyết một vấn đề mới, HS khong phải là hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải quyết vấn đề. Trong lập luận để giải quyết vấn đề, có nhiều phần sử dụng kiến thức cũ, phương pháp cũ thành công, chỉ đến một phần nào đó mới bế tắc, đòi hỏi phải tìm các mới thực sự. c. H ớng dẫn tìm tòi s ng tạo kh i qu t Ở kiểu hướng dẫn này, GV chỉ hướng dẫn HS xây dựng phương hướng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện nó HS phải tự làm. Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi HS phải có vốn kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo vững vàng và một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo. Nói cách khác, kiểu hướng dẫn này, áp dụng cho HS khá và giỏi. Trong điều kiện không tách HS khá ra thành một lớp riêng, GV cũng có thể áp dụng kiểu hướng dẫn này kết hợp với kiểu tìm tòi sáng tạo từng phần. HS khá thì có thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phương hướng và kế hoạch tổng thể, còn HS yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể kế hoạch đó. 3.3. P ơ á mô hình trong d ọc 3.3.1. Các mô hình trong DH Vật a. Kh i niệm mô hình Khái niệm mô hình được sử dụng rộng rãi trong ngôn ngữ hàng ngày với những ý nghĩa rất khác nhau. Trong các môn khoa học tự nhiên, HS thường gặp mô hình tế bào, mô hình động cơ đốt trong tức là vật có cấu tạo không gian giống như vật cần nghiên cứu. Mô hình phân tử, mô hình nguyên tử lại mô tả những vật thể mà ta chỉ biết được qua tính chất của chúng. Trong Vật lí học, V.A Stôphơ đã định nghĩa mô hình như sau:“Mô hình là một hệ thống đ c hình dung trong óc hay đ c thực hiện một c ch vật chất, hệ thống đó phản nh những thuộc tính bản chất của đối t ng nghiên cứu hoặc t i tạo nó, bởi vậy việc nghiên cứu mô hình sẽ cho ta những thông tin mới về đối t ng”. 53 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi b. Chức năng của mô hình Trong Vật lí học, mô hình có các chức năng sau: - Mô tả sự vật, hiện tượng. - Giải thích các tính chất và hiện tượng có liên quan đến đối tượng. - Tiên đoán các tính chất và hiện tượng mới. Một mô hình không phải chỉ dùng để mô tả và giải thích các hiện tượng Vật lí mà hơn thế nữa, nó còn được dùng để tiên đoán những hiện tượng mới. Không có chức năng tiên đoán này, mô hình mất đi vai trò quan trọng của nó trong khoa học. c. Tính chất của mô hình. Với tư cách là một hệ thống phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu, một mô hình có những tính chất cơ bản sau đây: - Tính tương tự với vật gốc. - Tính đơn giản. - Tính trực quan. - Tính quy luật riêng. - Tính lí tưởng. 3.3.2. PP mô hình trong Vật học Ta có thể phân các mô hình Vật lí thành hai loại:  Mô hình vật chất: - Là mô hình bằng vật thể, trên đó phản ánh những đặc trưng cơ bản về mặt hình học, Vật lí học, động lực học, chức năng học, của đối tượng nghiên cứu. Ví dụ: Mô hình hệ Mặt Trời, mô hình máy phát điện,… - Loại mô hình này chỉ được sử dụng ở GĐ thấp của quá trình nhận thức.  Mô hình lí t ởng (lí thuyết): Là những mô hình trừu tượng trên đó về nguyên tắc người ta chỉ áp dụng những thao tác tư duy lí thuyết. Các phần tử của mô hình và đối tượng nghiên cứu thực có thể có bản chất Vật lí hoàn toàn khác nhau nhưng hoạt động theo những quy luật giống nhau. Các mô hình lí thuyết có thể có rất nhiều loại, tùy theo mức độ trừu tượng khác nhau: - Mô hình kí hiệu: là hệ thống những kí hiệu được dùng để mô tả, thay thế một sự vật, hiện tượng Vật lí, gồm các loại mô hình sau: + Mô hình công thức toán là những mô hình có bản chất Vật lí không giống với vật gốc. Ví dụ: Tất cả các đại lượng q thỏa mãn pt: q  w2 q  0 đều biến thiên theo một quy luật điều hòa. 54 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi + Mô hình đồ thị: đồ thị cũng là một loại mô hình nhưng nhiều khi trong Vật lí học người ta xây dựng đồ thị biển diễn mối liên hệ giữa hai đại lượng trước khi xây dựng được công thức. Ví dụ: Đồ thị đường đẳng tích và đẳng áp cho ta tiên đoán sự tồn tại của độ không tuyệt đối. + Mô hình logic - toán: Mô hình này dựa trên ngôn ngữ toán học và được sử dụng rộng rãi trên các máy tính điện tử. Có thể coi mô hình dùng trong máy tính điện tử là mô hình kí hiệu đã được vật chất hóa, nghĩa là hệ thống quy luật đã được mã hóa theo ngôn ngữ của máy, chương trình này có thể coi như Angorit của các hành vi của đối tượng nghiên cứu. - Mô hình biểu tượng là dạng trừu tượng nhất của mô hình lí tưởng, không tồn tại trong không gian, trong thực tế mà chỉ có trong tư duy của ta. Ví dụ: Mô hình phân tử trong thuyết động học phân tử của chất khí. Mô hình biểu tượng nhiều khi được vật chất hóa dưới một dạng nào đó để hỗ trợ cho quá trình tư duy. Tóm lại, trong Vật lí học những mô hình biểu tượng có tác dụng to lớn đối với quá trình nhận thức nên chúng giữ một vị trí quan trọng. Mô hình kí hiệu và mô hình biểu tượng trong sáng tạo khoa học Vật lí liên quan mật thiết với nhau và có ảnh hưởng đến sự phát triển của nhau. 3.3.3. Các giai đoạn của PP mô hình Trong Vật lí học, PP mô hình nói chung gồm 4 giai đoạn sau: - Giai đo 1: Nghiên cứu các tính chất của đối tượng gốc Bằng quan sát thực nghiệm, người ta xây dựng được một tập hợp những tính chất của đối tượng nghiên cứu. Giai đoạn này còn gọi là tập hợp các sự kiện ban đầu làm cơ sở để xây dựng mô hình. - Giai đo 2: Xây dựng mô hình Thông thường, do kết quả của sự tương tự, người ta đi đến hình dung sơ bộ về sự vật, hiện tượng cần nghiên cứu tức là đi đến một mô hình sơ bộ chưa đầy đủ. Trong giai đoạn này, trí tưởng tượng và trực giác đóng vai trò quan trọng. Nhờ có trí tưởng tượng và trực giác, người ta mới trừu xuất được những tính chất và mối quan hệ thứ yếu của đối tượng nghiên cứu, thay nó bằng mô hình chỉ mang tính chất và mối quan hệ chính mà ta cần quan tâm. - Giai đo 3: Thao tác trên mô hình, suy ra hệ quả lí thuyết Sau khi xây dựng mô hình, người ta áp dụng PP lí thuyết hoặc thực nghiệm khác nhau tác động trên mô hình để thu được những thông tin mới. Đối với mô hình vật chất thì ta làm TN thực còn đối với mô hình lí tưởng thì áp dụng những phép suy luận logic trên các kí hiệu. 55 Luận văn tốt nghiệp ĐH - Giai đo GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 4: Thực nghiệm kiểm tra Bản thân mô hình là một sản phẩm của nhận thức nên cần phải kiểm tra sự đúng đắn của nó bằng cách đối chiếu kết quả thu được từ mô hình với kết quả thu được trực tiếp từ đối tượng gốc. Nếu sai lệch phải điều chỉnh ngay, có khi phải bỏ hẳn mô hình đó để thay thế các khác. 3.3.4. PP mô hình trong DH Vật a. Vai trò của mô hình trong DH Vật lí Trong nghiên cứu khoa học Vật lí, mô hình và PP mô hình có chức năng nhận thức, nó giúp ta phát hiện ra những đặc tính mới, hiện tượng mới, quy luật mới. Nếu xem xét quá trình học tập của HS là một quá trình hoạt động nhận thức thì mô hình cũng có chức năng như trong nghiên cứu khoa học Vật lí. Ngoài ra, trong DH, nhiều khi HS không có đủ khả năng xây dựng mô hình thay thế vật gốc trong nghiên cứu nhưng HS có thể sử dụng mô hình với mục đích sư phạm như một phương tiện trực quan nhằm làm cho HS hiểu rõ một vấn đề nào đó. Chẳng hạn như trong nghiên cứu khoa học, những mô hình vật chất có vai trò rất hạn chế vì nó ít mang lại những thông tin mới khi thao tác trên mô hình. Nhưng trong DH, nhiều mô hình có tác dụng quan trọng làm cho HS hiểu được những các không quan sát trực tiếp được như mô hình cấu tạo bên trong động cơ nổ, mô hình chuyển động của các electron trong nguyên tử,... Mặt khác, đối với mô hình lí tưởng, tuy rất có tác dụng trong hoạt động nhận thức nhưng nhiều khi đòi hỏi ở HS một trình độ tư duy, trừu tượng cao, một sơ sở thực nghiệm phong phú và kinh nghiệm bản thân dồi dào mới có thể xây dựng được mô hình. Chính vì vậy, trong dạy học ở trường THPT, trong khuôn khổ bài học không cho phép chúng ta tổ chức quá trình học tập sao cho HS hoàn toàn tự lực “khám phá lại” các định luật Vật lí, xây dựng các mô hình, nhưng cũng hoàn toàn đủ để cho họ được “trải qua” những giai đoạn của sự phát minh khoa học, hiểu được ý nghĩa của các sự kiện xuất phát, vai trò của các mô hình, tầm quan trọng của sự kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả lí thuyết. Nói cách khác, trong DH Vật lí ở trường THPT, ta có ít điều kiện áp dụng đầy đủ các giai đoạn của PP mô hình để giải quyết một vấn đề nhận thức. Tùy theo hoàn cảnh cụ thể về trình độ HS, nội dung vấn đề, phương tiện thí nghiệm mà định ra mức độ tham gia của HS một cách hợp lí vào các giai đoạn của PP mô hình. 56 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi b. C c mức độ sử dụng PP mô hình trong DH Vật lí Mức độ 1 GV trình bày các sự kiện thực tế mà HS không thể giải thích được bằng kiến thức cũ của họ, sau đó đưa ra mô hình mà các nhà KH đã xây dựng vận dụng mô hình để giải thích các sự kiện trên. HS có phần thụ động tiếp thu thông tin về các mô hình, chỉ cần họ biết phân biệt mô hình với thực tế và làm quen với cách sử dụng mô hình để giải thích thực tế. Ví dụ: Sau khi nêu một số hiện tượng nhiễm điện, GV giới thiệu một số điểm sơ bộ về mô hình cấu tạo nguyên tử và sử dụng mô hình đó để giải thích hiện tượng nhiễm điện và dẫn điện. Mức độ 2 HS sử dụng mô hình mà GV đã đưa ra để giải thích một số hiện tượng đơn giản tương tự với hiện tượng ban đầu đã biết. Ví dụ: Sau khi đã biết hai loại điện tích dương và âm, sự tương tác giữa chúng, GV có thể hướng dẫn HS vận dụng để giải thích vì sao hai lá của điện nghiệm lại xòe ra khi tích điện cho điện nghiệm hoặc hiện tượng nhiễm điện bằng hưởng ứng, bản chất của dòng điện… Mức độ 3 Học sinh sử dụng mô hình mà giáo viên đã đưa ra để dự đoán hiện tượng mới. Ví dụ: Sau khi GV giới thiệu mô hình vecto quay để tổng hợp các dao động điều hòa GV hướng dẫn HS sử dụng mô hình này để tìm dao động tổng hợp của các hiệu điện thế xoay chiều trong mạch điện RLC có điện trở, cuộn cảm và tụ điện. Kết quả ta thu được một dao động điện tổng hợp cũng là một dao động điều hòa mà ta tính được các đặc trưng của nó dựa trên mô hình. Có thể kiểm tra kết quả dự đoán này trên dao động điện tử. Mức độ 4 HS dưới sự hướng dẫn của GV tham gia vào cả 4 giai đoạn của PP mô hình, do đó nắm vững tính năng của mô hình và sử dụng được mô hình để giải quyết nhiệm vụ nhận thức. Mức độ 5 HS tự lực xây dựng mô hình để giải quyết nhiệm vụ nhận thức của mình. Ví dụ: HS tự lực xây dựng mô hình đồ thị biểu diễn sự biến thiên của lực đàn hồi theo độ giản F = - kx. 3.4. PP ơ ự ro d ọc 3.4.1. Định nghĩa phương pháp tương tự Phương pháp tương tự là PPNT khoa học với việc sử dụng sự tương tự và phép suy luận tương tự nhằm thu nhận tri thức mới. Suy luận tương tự là một phương pháp suy luận logic từ sự giống nhau về các dấu hiệu xác định của hai hoặc nhiều đối tượng. Suy ra sự giống nhau về các dấu hiệu khác của chúng. 57 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Suy luận tương tự có thể diễn tả như sau: Đối tượng A (a 1, a2, a3,…, an, an+1 ) Đối tượng B (a1, a2, a 3,…, an) Nếu đã biết A có các dấu hiệu a 1, a2, a3 ,…, an, an+1 và B có các dấu hiệu a1, a2, a3,…, a n thì có thể suy luận rằng: Đối tượng B cũng có thể có dấu hiệu a n+1 . 3.4.2. Các giai đoạn của PP tương tự PP tương tự là PPNT khoa học với việc sử dụng sự tương tự và phép suy luận tương tự nhằm thu nhận tri thức mới. Các giai đoạn của PP tương tự: - Giai đoạn 1: Tập hợp các dấu hiệu về đối tượng cần nghiên cứu và các dấu hiệu về đối tượng đã có những hiểu biết phong phú định đem đối chiếu. - Giai đoạn 2: Tiến hành phân tích những dấu hiệu giống nhau và khác nhau giữa chúng. Kiểm tra xem các dấu hiệu giống nhau có đồng thời là các dấu hiệu bản chất của các đối tượng này hay không. - Giai đoạn 3: Truyền các dấu hiệu của đối tượng đã biết cho đối tượng cần nghiên cứu bằng suy luận tương tự. - Giai đoạn 4: Kiểm tra tính đúng đắn của các kết luận rút ra (hoặc các hệ quả của chúng) có tính chất giả thuyết đó ở chính đối tượng cần nghiên cứu. Nếu các kết luận rút ra không đúng đối với đối tượng cần nghiên cứu thì phải trở lại giai đoạn 1 (lựa chọn đối tượng khác để đem so sánh). Đặc biệt, thực nghiệm có vai trò quan trọng trong PP tương tự. Nhờ nó, ta phát hiện được sự tồn tại các dấu hiệu giống nhau của các đối tượng, làm cơ sở cho việc lựa chọn đem so sánh và cũng nhờ nó, kiểm tra được tính đúng đắn của những kết luận rút ra được bằng suy luận tương tự. 3.4.4. PP tương tự trong nghiên cứu Vật PP tương tự có giá trị to lớn trong nhận thức khoa học cũng như trong thực tiễn của con người. Theo Makho: “Sự t ng tự là một sự dẫn đ ờng cho sự nghiên cứu”, việc sử dụng PP tương tự cho phép xây dựng các mô hình, các lí thuyết mới, đề xuất những tư tưởng mới. Ví dụ như: - Quang hình học được xây dựng dựa trên cơ sở sự tương tự giữa tia sáng và một chùm hạt. - Quang học sóng được xây dựng trên cơ sở sự tương tự giữa sóng ánh sáng và sóng trên mặt nước, sóng trong một môi trường đàn hồi,.. Một ví dụ điển hình của việc sử dụng PP tương tự là việc xây dựng cơ học lượng tử. Người ta đã xây dựng cơ học sóng (một hình thức của cơ học lượng tử) 58 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi xuất phát từ sự tương tự cơ – quang, sự tương tự giữa quang hình và cơ học cổ điển (Ví dụ: Sự tương tự giữa nguyên lí Fecma trong quang hình với nguyên lí tác dụng tối thiểu trong cơ học). Quá trình so sánh tương tự của các đối tượng, ngay cả khi so sánh các đặc điểm bên ngoài không những giúp làm sáng tỏ các hiện tượng ở nhiều lĩnh vực khác nhau, phát hiện được cái cụ thể, cái riêng, mà còn giúp làm bộc lộ những đặc điểm bản chất chung của một chuỗi các đối tượng, thâu tóm các mối quan hệ giữa chúng, tạo thành các lớp đối tượng kể từ đó, khái quát hóa thành nguyên lí. Các mối quan hệ, định luật càng có tầm khái quát thì càng phải sử dụng đến PP tương tự. 3.4.5. Phương pháp tương tự trong DH Vật Quá trình hướng dẫn HS giải quyết các vấn đề học tập phỏng theo những cách mà các nhà khoa học đã sử dụng đòi hỏi HS phải làm quen với PP tương tự. Trong quá trình HS sử dụng PP tương tự để giải quyết vấn đề học tập, HS được rèn luyện một loạt các thao tác tư duy, được phát triển niềm tin và mối liên hệ có tính khái quát, có tính quy luật của các sự vật, hiện tượng phong phú. Sử dụng phương pháp tương tự góp phần nâng cao hiệu quả của giờ học, thể hiện trước hết ở tính sâu sắc, tính hệ thống của các kiến thức vì nó giúp học sinh liên kết cái chưa biết với cái đã biết, phát hiện những mối liên hệ giữa các hệ thống khác nhau ở các phần khác nhau của Vật lí cũng như những dấu hiệu giống nhau và khác nhau giữa chúng. Điều kiện DH ở trường phổ thông nhiều khi chỉ cho phép đề cập sâu một đối tượng rồi sử dụng suy luận tương tự rút ra các kết luận cho đối tượng khác tương tự với nó. Chính vì vậy, sự tương tự và PP tương tự là đối tượng của DH Vật lí ở trường phổ thông. 59 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƯƠNG 6 CHẤT KH , T 10 NÂNG CAO 4.1. Đ i c ơ về c ơ 4.1.1. M c tiêu của chương  Hiểu được sơ bộ cấu trúc phân tử của chất khí.  Nắm được ba định luật Bôilơ–Mariôt, Saclơ, Gay-Luyxăc về chất khí, phương trình Menđêlêep-Clapêrôn và biết vận dụng.  Có khái niệm về khí lí tưởng, về nhiệt độ tuyệt đối. 4.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương Chuyển động nhiệt Thuyết động học phân tử cấu tạo chất ĐL Bôilơ–Mariôt ĐL Saclơ ĐL Gay-Luyxăc Phương trình trạng thái khí lí tưởng PV  const T Phương trình Menđêlêep - Clapêrôn m PV  vRT  RT  BT về chất khí 60 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 4.2. T iế kế ộ số b i ro c ơ Bài 45 ĐỊNH U T BÔI- Ơ - MA-RI-ỐT I. MỤC TIÊU 1. Kiế ức - Hiểu định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và vẽ được đường biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất theo nhiệt độ trên đồ thị. 2. Kĩ ă - Quan sát và theo dõi TN, từ đó rút ra định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. - Vận dụng được định luật để giải thích các hiện tượng thực tế và giải các bài toán liên quan. - Vẽ được đồ thị đường đẳng nhiệt trên các hệ trục tọa độ khác nhau. 3. T ái độ - Có thái độ khách quan khi theo dõi TN. - Sôi nổi, hào hứng trong giờ học. - Liên hệ kiến thức Vật lí với thực tiễn cuộc sống, tích cực tìm hiểu, sáng tạo. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: - Chuẩn bị bộ TN Bôi-lơ – Ma-ri-ốt. - Đồ thị đẳng nhiệt. - Một ống tiêm dùng trong y tế (chưa được sử dụng). - Một quả bóng đã bơm hơi. - Phiếu học tập. PHIẾU HỌC T P. Câu 1: Trong các đại lượng nào sau đây, đại lượng nào không phải là thông số trạng thái của một lượng khí? A. Thể tích. C. Nhiệt độ tuyệt đối. B. Khối lượng. D. Áp suất. Câu 2: Hãy chọn câu đúng: Khi nén khí đẳng nhiệt, thì số phân tử trong đơn vị thể tích A. tăng, tỉ lệ thuận với áp suất. B. không đổi. C. giảm, tỉ lệ nghịch với áp suất. D. tăng tỉ lệ với bình phương áp suất. Câu 3: Khí được nén đẳng nhiệt từ thể tích 6 lít đến 4 lít, áp suất khí tăng thêm 0,75 atm. Áp suất ban đầu của khí là giá trị nào sau đây? A. 10 5Pa. C. 0,5.105Pa. B. 2.105 Pa. D. Một kết quả khác. 61 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Câu 4: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 4 lít thì áp suất của lượng khí sau khi nén sẽ: A. tăng 2,5 lần. B. giảm 2,5 lần. C. tăng 0,4 lần. D. giảm 0,4 lần. 2. Học si - Mô tả thí nghiệm. - Hoàn thành phiếu học tập. III. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC Nếu giữ nguyên nhiệt độ mà thay đổi áp suất tác dụng lên một lượng khí, thì thể tích của lượng khí ấy biến đổi thế nào? VD: Ta dùng tay bóp quả bóng đã bơm hơi, ta càng muốn siết chặt thì lại càng khó. Thí nghiệm Kết luận: p1V1 = p2V2 = p3V3 ĐL Bôilơ – Mariốt: Ở nhiệt độ không đổi, tích của p suất p và thể tích V của một l ng khí x c định là một hằng số pV = hằng số Hệ q ả: Với một lượng khí xác định, V không đổi thì áp suất cũng không đổi TNKT: Dùng tay bịt một đầu ống tiêm, ta sẽ rất khó để dịch chuyển pittong bên trong ống tiêm. Bài tập vận dụng 62 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Những cơ hội đ s d ng th nghiệm i u di n. - Cơ hội 1: Hình thành kiến thức về phương pháp nhận thức khoa học. - Cơ hội 2: Kích thích hứng thú học tập của HS. - Cơ hội 3: Phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS. I . TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC  Hoạt động 1: Ki m tra ài cũ, chuẩn ị điều kiện xuất phát, đề xuất vấn đề Hoạt động của học sinh Chú ý, lắng nghe, trả lời. Hoạt động của giáo viên - Kiểm tra bài cũ: � Nêu các tính chất của chất khí? � Số Avogadro, mol là gì? � Phát biểu nội dung thuyết động học phân tử? - Đặt vấn đề: Có 1 ống xilanh (ống tiêm)  Trường hợp 1: Kéo pittong ra. Sau đó đẩy pittong vào  Trường hợp 2: Kéo pittong ra. Sau đó đẩy pittong vào, nhưng dùng tay còn lại bịt đầu dưới của xilanh. Việc đẩy pittong vào ở hai trường hợp trên có thực hiện được không? Tại sao lại như vậy, để trả lời câu hỏi này chúng ta nghiên cứu bài học hôm nay.  Hoạt động 2: Tiến hành th nghiệm Hoạt động của học sinh Chú ý, lắng nghe. Hoạt động của giáo viên Khi một lượng khí xác định chuyển từ trạng thái này sang trạng thái kia thì cả 3 thông số trạng thái đều thay đổi. Để  đơn giản, người ta đã giữ nguyên một thông số trạng thái và xét mối liên hệ giữa hai thông số còn lại. Ở bài học hôm nay chúng ta xét trường hợp giữ nhiệt độ không đổi. Vậy mối quan hệ giữa áp suất và thể tích khi nhiệt độ không đổi như thế nào chúng ta khảo sát thí 63 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi nghiệm sau.  Cần có một lượng khí xác định, thay đổi thể tích của khí và đo áp suất tương ứng.  Áp � Trước khi tiến hành thí nghiệm em nào có thể đề xuất phương án thí nghiệm khảo sát p,V khi T không đổi? kế, thước đo thể tích khí � Để cần đo áp suất và thể tích khí ta cần có những dụng cụ gì? Quan sát, theo dõi, đọc và ghi số liệu V tăng thì p giảm và ngược lại  HS:  Yêu cầu học sinh quan sát và đọc số liệu ghi vào bảng.  � Em nhận thấy giữa p, V có mối quan hệ như thế nào? Tính toán p1V1 = Tiến hành thí nghiệm: � So sánh tích p 1V1; p2V 2; p3V3? � Tại sao ở đây lại có sự sai lệch giữa (cm3 Pa) p2V2 = p3V3 =  Các tích đó gần bằng nhau.  Do lượng khí bị thoát ra hay có thể do mắt đọc không chính xác các tích p và V? Do điều kiện thiết bị và các yếu tố bên ngoài tác động nên có sự xót về số liệu. Nhưng sai số tỉ đối < 5% thì ta tạm  thời chấp nhận tích số p,V bằng nhau p1 V1 = p2 V2 = p3V3  Vậy thì p tỉ lệ nghịch với V hay p.V= const  Quá trình biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi như vật được gọi là quá trình đẳng nhiệt.  Hoạt động 3: Rút ra định uật Hoạt động của học sinh  Hoạt động của giáo viên Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một lượng khí xác định là một hằng số. pV = hằng số. � Từ kết quả thí nghiệm hãy phát biểu mối quan hệ giữa p,V của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi?  64 Định luật Bôi-lơ –Ma-ri-ôt được Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 2 nhà bác học là Robert-Boyle và Mariotte độc lập tìm ra định luật này bằng thực nghiệm, nên định luật này mang tên hai ông.  Hoạt động 4: Bài tập vận d ng Hoạt động của học sinh  Đọc Hoạt động của giáo viên và tóm tắt  * Tóm tắt: 0,1 mol khí (đktc) Yêu cầu học sinh đọc đề bài, và tóm tắt.  Giải: po= 1atm = 1,013.105 Pa to = 0 oC a/ a) Vo = ? Vẽ đồ thị P-V b) Nén khí, t= const V1= 0,5V o thì P1 =? V 0= 0,1x22,4 = 2,24 (l)  Vậy điểm A có tọa độ: p0= 1atm = 1,013 x105 Pa,  Ta có: Vẽ đồ thị P-V c) Viết biểu thức p theo V trong quá trình nén đẳng nhiệt? Vẽ đường V 0= 2,24(l) b/  Theo định luật Bôi lơ- Ma-ri-ốt: biểu diễn.Đường biểu diễn có dạng p 0 V 0 = p 1 V1 gì? => p 1 = p0V0/V1 = 2atm  Điểm B có tọa độ V1 = 1,12 (l); P1= 2 atm c/ * HS ghi bài giải.  p.V= hằng số= p 0V0 = 2,24 (l.atm)  Suy ra p= 2,24/V p (atm) 2 p1 p2 Theo định luật Bôi-lơ- Ma-ri-ôt: B 1 A không đổi được gọi là đường đẳng nhiệt. O  Đường Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ  V1 1,12 V2 2,24 đẳng nhiệt t2 khác đường đẳng nhiệt t1 V(l) Đường AB được gọi là đường đẳng nhiệt.  � Hỏi nếu cùng lượng khí nói trên nhưng nhiệt độ lớn hơn (t2 > t1) thì 65 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi đường đẳng nhiệt ở nhiệt độ t 2 có trùng với đường đẳng nhiệt t1 không hay là một đường khác?  Đường đẳng nhiệt nằm trên. � Vậy nếu trong trương hợp này cùng một lượng khí, thể tích khí V là ở cùng một giá trị, t 2> t 1 thì theo em đường đẳng nhiệt t2 sẽ nằm trên hay dưới đường đẳng nhiệt t 1?  Theo thuyết động học phân tử: với cùng một thể tích, áp suất ở nhiệt độ càng cao thì sẽ lớn hơn.  Hoạt động 5: Củng cố, vận dụng, và giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của học sinh  Hoạt động của giáo viên  Trả lời theo yêu cầu của GV. Lắng nghe. Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài và câu trắc nghiệm 1, trang 225 SGK.  Về nhà làm bài tập 2, 3, 4, 5 trang 225 SGK. . MỘT SỐ KINH NGHIỆM RÚT RA TỪ BÀI HỌC. ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 66 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Bài 46 : ĐỊNH U T SAC- Ơ. NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI I. MỤC Đ CH 1. Kiến thức - Đề xuất được dự đoán và phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán. - Quan sát và theo dõi thí nghiệm, rút ra nhận xét rằng trong phạm vi biến thiên nhiệt độ của thí nghiệm thì tỉ số p không đổi. Thừa nhận kết quả đó trong t phạm vi biến đổi nhiệt độ lớn hơn, từ đó suy ra p = p 0 – (1 + γt). - Nắm được khái niệm khí lí tưởng, nhiệt độ tuyệt đối, hiểu được ý nghĩa nhiệt độ. - Biết vận dụng khái niệm nhiệt độ tuyệt đối để phát biểu định luật Sác-lơ dưới dạng p = Bt. 2. Kỹ năng - Giải thích được một số hiện tượng có liên quan - Áp dụng định luật để tính toán được một số bài tập. 3. Thái độ - Có thái độ khách quan khi theo dõi TN. - Sôi nổi, hào hứng trong giờ học. - Liên hệ kiến thức Vật lí với thực tiễn cuộc sống, tích cực tìm hiểu, sáng tạo. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Chuẩn bị bộ thí nghiệm nghiên cứu định luật Sác-lơ. - Phiếu học tập. PHIẾU HỌC T P Câu 1: Hãy chọn câu đúng. Khi làm nóng một lượng khí có thể tích không đổi thì A. Áp suất không đổi. B. Số phân tử khí trong thể tích không đổi. C. Số đơn vị trong đơn vị thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ. D. Số đơn vị trong đơn vị thể tích tỉ lệ nghịch với nhiệt độ. Câu 2: Trong hệ tọa độ (p,T), đường biểu diễn nào sau đây là đường đẳng tích? A. Đường Hybebol. B. Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ. C. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ. 67 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi D. Đường thẳng không đi qua gốc toạ độ. Câu 3: Trong các hệ thức sau, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sác-lơ? A. B. C. hằng số D. Câu 4: Trong điều kiện thể tích không đổi, chất khí có nhiệt độ thay đổi từ 27 C đến 127 oC, thì áp suất lúc sau so với áp suất ban đầu 3atm là: o A. Giảm 9,4 atm. B. Giảm 3 atm. C. Tăng 3 atm. D. Tăng 6 atm. 2. Học sinh - Đọc và chuẩn bị bài trước ở nhà. - Hoàn thành phiếu học tập. 68 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi III. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC Nếu giữ nguyên thể tích và thay đổi nhiệt độ của một lượng khí thì áp suất của khí ấy thay đổi thế nào? VD: Bong bóng bơm căng để ngoài trời nắng nóng sẽ bị vỡ Thí nghiệm. ĐL Sáclơ: Với một l ng khí có thể tích không đổi thì p suất p phụ thuộc vào nhiệt độ t của chất khí nh sau: p = p0(1 + γt) γ có giá trị như nhau đối với mọi chất khí, mọi nhiệt độ và bằng Định nghĩa Khí lí tưởng Xây dựng ĐL Sáclơ theo nhiệt độ tuyệt đối. p = hằng số T Hệ q ả: Với một lượng khí có thể tích không đổi, nhiêt độ tăng thì áp suất tăng TNKT: Quả bóng bàn bóp bẹp, thả vào nước nóng, quả bóng sẽ phồng lên Bài tập vận dụng, củng cố. 69 1 độ-1 273 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Những cơ hội đ s d ng th nghiệm i u di n. - Cơ hội 1: Hình thành kiến thức về phương pháp nhận thức khoa học. - Cơ hội 2: Kích thích hứng thú học tập của HS. - Cơ hội 3: Phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS. I . TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC  Hoạt động 1: Ki m tra ài cũ, chuẩn ị điều kiện xuất phát, đề xuất vấn đề Hoạt động của học sinh  Lắng nghe, trả lời. Hoạt động của giáo viên Phát biểu định luật Bôilơ – Mariốt. � Điều kiện áp dụng. � Vẽ đường đẳng nhiệt trên hệ trục (p, V) � Ví dụ một hiện tượng trong thực tế. Đặt vấn đề: Đưa ra ví dụ về hiện tượng Chú ý, lắng nghe. nổ lốp xe đạp và nổ bong bóng khi để ngoài trời nắng. Vậy hiện tượng Vật lí và định luật Vật lí nào liên quan? Bài trước ta đã tìm hiểu sự phụ thuộc của áp suất vào thể tích của một  lượng khí khi nhiệt độ không đổi. Bây giờ nếu ta giữ thể tích không đổi thì áp suất sẽ quan hệ với nhiệt độ như thế nào? Chúng ta sẽ đi nghiên cứu nội dung bài học hôm nay.  Hoạt động 2: Tiến hành th nghiệm Hoạt động của học sinh  Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ thuận với nhau.  Hoạt động của giáo viên � dự đoán gì về sự thay đổi của áp suất khi nhiệt độ thay đổi? Phải có một bình chứa khối khí, thay đổi nhiệt của khối khí và đo áp suất tương ứng. Đo áp suất bằng áp kế, đo nhiệt độ bằng nhiệt kế. Từ hiện tượng trên. Các em có � Hãy đề xuất phương án TN để kiểm tra dự đoán vừa nêu.  Giới thiệu bộ thí nghiệm. - Xét lượng khí chứa trong bình A có thể tích không đổi. Nhiệt kế T đo Cho dòng điện chạy qua dây máy, dây nóng lên làm nước nóng và  nhiệt độ khí trong bình A. � 70 Bây giờ ta muốn tăng nhiệt độ Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn truyền nhiệt vào khối khí trong bình.  SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi khối khí thì phải làm gì? Quạt quấy làm nhiệt độ trong � khối khí nóng đều. - HS ghi kết quả thí nghiệm : Ở đây có quạt quấy nước, có tác dụng gì? h = 1mm ứng với giá trị : p   gh  1000.0,001  10Pa Tiến hành thí nghiệm:  Yêu cầu HS ghi lại nhiệt độ và  áp suất ban đầu của khí trong bình A. Cho dòng điện chạy qua R và Kết quả kiểm tra dự đoán 1: quạt quấy nước để tăng nhiệt độ khí - Nhiệt độ không tỉ lệ thuận với áp suất. t . Ngắt điện, chờ ổn định nhiệt độ,  Đúng với dự đoán 2: đo độ chênh lệch mực nước h tương ứng.Từ h tính ra độ tăng áp suất Δp. * Cho HS quan sát bảng số liệu P  B (1) t và yêu cầu HS tính tỷ số * Lắng nghe, chú ý. p và t kiểm tra dự đoán.  Làm nhiều thí nghiệm với các lượng khí khác nhau thì hằng số B khác nhau .Vì vậy B là hằng số đối với lượng khí nhất định. Dựa vào nhiều thí nghiệm với phạm vi đo rộng hơn có thể thừa nhận rằng hệ thức (1) đúng với mọi  0 Nếu cho nhiệt độ biến đổi từ 0 C đến t C thì:  độ biến thiên nhiệt độ Δt khác nhau. � 0 Δt = t – 0 = t (2) Độ biến thiên áp suất tương ứng: Δp = p - p0 (3) Trong đó: p và p0 là áp suất của khí lần lượt ở nhiệt độ 00C và t0C. Thay (2) ,(3) vào (1) 00 C đến t 0C thì độ biến thiên nhiệt độ và áp suất xác định thế nào? khi đó biểu thức (1) được biến đổi như thế nào? p  p0  Bt Hay: p  p0  Bt  p0 (1  Nếu cho nhiệt độ biến đổi từ B ) p0 71 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Nhà Vật lí Sac-lơ đã làm thí  nghiệm với nhiều chất khí khác nhau và phát hiện ra tỉ số B/p0 mà ông kí hiệu đọc là  (gama) thì có cùng một giá trị đối với mọi chất khí ở mọi nhiệt độ.  B p0  Hoạt động 3: Định uật Sác ơ Hoạt động của học sinh Với một lượng khí có thể tích không đổi thì áp suất p phụ thuộc vào nhiệt độ t của khí như sau: Hoạt động của giáo viên �  p  p0 1  t  Yêu cầu HS phát biểu lại định luật Sac-lơ. � Nêu biểu thức định luật sac- lơ? γ : có giá trị như nhau đối với mọi chất khí và ở mọi nhiệt độ  γ = 1/ 273. Làm TN minh họa định luật Sac-lơ.   Hoạt động 4: Tìm hi u khái niệm kh Hoạt động của học sinh HS nhắc lại tưởng và nhiệt độ tuyệt đối Hoạt động của giáo viên � Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm về khí lí tưởng, khí thực? �  Khí lí tưởng (theo quan điểm vĩ mô) tuân theo đúng hai định luật BôilơMa-ri-ôt và Sac-lơ? � Có thể tìm và nhắc lại. (ý chính cần nhắc lại là về áp suất chất khí) Sử dụng phương trình (3) để tính Khí thực và khí lí tưởng khí nào Yêu cầu HS nhắc lại thuyết động học phân tử. � 1 Nếu ở nhiệt độ t    2730 C  thì theo định luật Sac-lơ áp suất sẽ bằng bao nhiêu? 72 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn và trả lời. SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Vậy có thể có áp suất bằng 0 � được không?  Không thể được. � Tìm hiểu sự khác và giống nhau giữa nhiệt giai Ken-vin và nhiệt giai Sen-si-út. Suy nghĩ và dựa theo thuyết động học trả lời Suy luận và trả lời. � Vậy định luật Sac-lơ trong nhiệt giai Ken-vin viết lại như thế nào? (gợi ý HS thay t = T) Nhận xét và khẳng định biểu � thức đơn giản hơn khi viết cho nhiệt độ tuyệt đối. Theo gợi ý và dựa vào (3) và (4) � Nhiệt độ tuyệt đối là gì? viết biểu thức. Nhiệt độ trong nhiệt giai Kenvin còn được gọi là nhiệt độ tuyệt đối.   Hoạt động 5: Củng cố, vận d ng và giao nhiệm v về nhà  Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Trả lời theo yêu cầu của GV. Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài và câu trắc nghiệm 1, trang 230 SGK. Lắng nghe.  Về nhà làm bài tập 2, 3, 4, trang 230 SGK.  . MỘT SỐ KINH NGHIỆM RÚT RA TỪ BÀI HỌC. ................................................................................................................................ ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... 73 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn B i 47 PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KH ĐỊNH U T GAY-LUY-XÁC SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi TƯỞNG I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Biết tổng hợp kiến thức của định luật Bôi-lơ – Mari-ốt và định luật Sác-lơ để tìm ra sự phụ thuộc lẫn nhau của ba đại lượng nhiệt độ, áp suất, thể tích của một lượng khí nhất định. - Biết cách suy ra quy luật phụ thuộc của thể tích vào nhiệt độ khi áp suất không đổi dựa vào phương trình trạng thái. 2. Kĩ năng - Từ phương trình trạng thái suy ra các phương trình ứng với các quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp, đẳng tích. - Vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng để giải các bài toán liên quan. 3. Thái độ - Sôi nổi, hào hứng trong giờ học. - Liên hệ kiến thức Vật lí với thực tiễn cuộc sống, tích cực tìm hiểu, sáng tạo. II. CHUẨN BỊ. 1. Giáo viên: - Đồ thị các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp. - Phiếu học tập. PHIẾU HỌC T P Câu 1: Hãy ghép các quá trình ở cột A với các phương trình tương ứng ở cột B để thành câu có nghĩa. Cột A 1. Quá trình đẳng nhiệt. 2. Quá trình đẳng tích. 3. Quá trình đẳng áp. 4. Quá trình bất kỳ Cột B a. b. c. d. Câu 2: Trong quá trình nào sao đây, cả ba thông số trạng thái của một lượng khí xác định đều thay đổi? 74 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi A. Không khí bị nung nóng trong một bình đậy kín. B. Không khí trong một quả bóng bàn bị một HS dùng tay bóp bẹp. C. Không khí trong xi lanh được nung nóng, dãn nở và đẩy pit-tông dịch chuyển. D. Thổi không khí vào một quả bóng bay. Câu 3: Với một lượng khí xác định, quá trình nào sau đây là quá trình đẳng áp? A. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng. B. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm. C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ. D. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ. Câu 4: Người ta nén 15 lít khí ở nhiệt độ 27oC và áp suất 1atm để cho thể tích của nó chỉ còn 5 lít. Khi đó nhiệt độ của khối khí là 57oC. Tính áp suất của khối khí sau khi nén. 2. Học sinh: - Ôn lại các định luật Bôi-lơ – Mari-ốt và định luật Sác-lơ. - Hoàn thành phiếu học tập. 75 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi III. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC Xét một khối khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) Chia quá trình thành 2 đẳng quá trình: Đẳng nhiệt (1=>2’) và Đẳng tích (2’=>2)  p1  (1) V1 T  1 T = const  p'2  (2’) V2 T  2 V = const  p2  (2) V2 T  2 Áp dụng ĐL Bôilơ Mariốt cho quá trình đẳng nhiệt (1) => (2’): p1V1 = p2V2 Áp dụng ĐL Sáclơ cho quá trình đẳng tích (2’) => (2): p' 2  p 2 T1 T2 Phương trình trạng thái khí lí tưởng: pV  hằng số T Hệ quả: ĐL Gay Luyxắc “Thể tích V của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí” V C   hằng số T p1 Thí nghiệm kiểm tra Bài tập vận dụng  Những cơ hội đ s d ng th nghiệm i u di n. - Cơ hội 1: Hình thành kiến thức về phương pháp nhận thức khoa học. - Cơ hội 2: Kích thích hứng thú học tập của HS. - Cơ hội 3: Phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS. 76 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi I . TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC  Hoạt động 1: Ki m tra ài cũ, đề xuất vấn đề Hoạt động của học sinh  Hoạt động của giáo viên * Kiểm tra bài cũ: Lắng nghe, trả lời. � Phát biểu định luật Sác-lơ. � Viết biểu thức của định luật Sác- lơ trong nhiệt giai Ken-vin? � Khái niệm khí lí tưởng, nhiệt độ tuyệt đối. Đặt vấn đề: Xét một lượng khí xác định, ở trạng thái cân bằng thì áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T của khí đó đều có giá trị xác định. Khi chất khí biến đổi, chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác, thì cả ba đại lượng trên đều có thể biến đổi. Trong hai bài trước, ở mỗi bài ta giữ cho một đại lượng không đổi và xét sự phụ thuộc lẫn nhau của hai đại lượng còn lại. Trong bài này ta tổng hợp kết quả của hai bài trước để tìm ra công thức thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau của cả ba đại lượng ấy.  Hoạt động 2: Thiết ập phương trình trạng thái kh Hoạt động của học sinh tưởng Hoạt động của giáo viên  Với một khối khí xác định thì ba đại lượng p, V, T liên hệ với nhau như thế nào?  HS suy nghĩ. � Kí hiệu: p1, V1, T1 là áp suất, thể tích và nhiệt độ của lượng khí mà ta xét ở trạng thái 1. Thực hiện một quá trình bất kì chuyển sang trạng thái 2 có áp suất p2, thể tích V 2, nhiệt độ T2 .. 77 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Tìm mối liên hệ giữa các giá trị đó? * GV hướng dẫn: Áp dụng định luật Bôi-lơ – Mari-ốt cho quá trình đẳng nhiệt 1- sang trạng thái 2’ là quá trình biến đổi 2’: nào? Có thể áp dụng định luật gì? �  p 1V1 = p2V2 (1)  � Áp dụng định luật Sác-lơ cho quá trình đẳng tích 2’- 2: Quá trình biến đổi từ trạng thái 1 Quá trình biến đổi từ trạng thái 2’ sang trạng thái 2 là quá trình biến đổi nào? Có thể áp dụng định luật gì? p'2 T1  p2 T2  p' 2  p 2 T1 (2) T2 Thay (2) vào (1) ta được: p1V1 p 2V2  T1 T2 Vì các trạng thái 1 và 2 được chọn bất kỳ nên ta có thể viết:  pV  const T  Đây là phương trình trạng thái của khí lí tưởng.  Hoạt động 3: Từ phương trình trạng thái của kh trình của định uật Gay-luy-xác Hoạt động của học sinh  Hoạt động của giáo viên Định lu t Gay Luy-xác: � Hãy sử dụng phương trình trạng Khi p không đổi: V  const T tưởng suy ra phương thái của khí lí tưởng để tìm mối liên hệ của V vào t khi áp suất p không đổi? Đó chính là biểu thức của định luật Gay luy-xác.  Thể tích V của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí.  � 78 Phát biểu định luật Gay luy-xác? Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi  Hoạt động 4: Bài tập vận d ng Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Tóm tắt: V1 = 200l (SGK trang 232)  YC HS đọc và tóm tắt đề. t1 = 27 0C p1  t2 = 5 0C Giải. Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng: p2 = 0,6p1 p1V1 p 2V2  T1 T2 V2 = ? HS ghi bài.  V2  V1 p1 T2 . p 2 T1 = 309 (l).  Hoạt động 5: Củng cố, vận d ng và giao nhiệm v về nhà Hoạt động của học sinh  Trả lời theo yêu cầu của GV. Lắng nghe. Hoạt động của giáo viên  Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi cuối bài và câu trắc nghiệm 1, trang 23 SGK.  Về nhà làm bài tập 2, 3, 4, trang 233 SGK. . MỘT SỐ KINH NGHIỆM RÚT RA TỪ BÀI HỌC ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... 79 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi BÀI 48. PHƯƠNG TRÌNH CLA-PÊ-RÔN - MEN-ĐÊ-LÊ-ÉP I. MỤC TIÊU 1. Kiế ức - Biết cách tính hằng số trong vế phải của phương trình trạng thái, từ đó dẫn đến phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép. - Biết vận dụng phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép để giải các bài toán đơn giản. - Có sự thận trọng trong việc dùng đơn vị khi gặp một phương trình chứa nhiều đại lượng Vật lí khác nhau. 2. Kĩ ă - Tính toán biểu thức với con số phức tạp. - Biết cách xác định đơn vị các đại lượng trong phương trình. - Vận dụng phương trình giải các bài tập liên quan. 3. T ái độ Sôi nổi, hào hứng trong giờ học. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Nhắc học sinh ôn lại bài cũ. - Chuẩn bị phiếu học tập, câu hỏi trắc nghiệm. PHIẾU HỌC T P Câu 1: Hằng số của các khí R có giá trị bằng A. Tích của áp suất và thể tích của một mol khí ở 0 oC. B. Tích của áp suất và thể tích chia cho số mol khí ở 0 o C C. Tích của áp suất và thể tích của một mol khí ở nhiệt độ bất kỳ chia cho nhiệt độ đó. D. Tích của áp suất và thể tích của một mol khí ở nhiệt độ bất kỳ. Câu 2: Một bình chứa khí Oxi có dung tích 10 lít, áp suất 250kPa và nhiệt độ 27oC. Tính khối lượng khí Oxi trong bình. 2. Học si - Ôn lại kiến thức về thể tích mol, phương trình trạng thái, ba định luật về khí lí tưởng. - Hoàn thành phiếu học tập. 80 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi III. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC Mối liên hệ giữa 3 thông số trạng thái của lượng khí (p, V, T) với khối lượng (hoặc số mol) của lượng khí ấy như thế nào? Thiết lập phương trình: Xét 1 lượng khí có khối lượng m, khối lượng mol của chất khí là µ. Số mol v chứa trong chất khí ấy sẽ là v Hằng số C  m  p0V0 p0  v.22, 4  vR T0 T0 (R = 8,31 J/mol/K) Phương trình Clapêrôn – Menđêlêép: pV  vRT  m  RT Bài tập vận dụng  Những cơ hội đ s d ng th nghiệm i u di n. - Cơ hội 1: Hình thành kiến thức về phương pháp nhận thức khoa học. - Cơ hội 2: Kích thích hứng thú học tập của HS. - Cơ hội 3: Phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS. 81 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi I . TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC  Hoạt động 1: Ki m tra ài cũ, đề xuất vấn đề Hoạt động của học sinh  Lắng nghe và trả lời. Hoạt động của giáo viên Kiểm tra bài cũ: � Viết biểu thức phương trình trạng thái cùa khí lí tưởng? � Phát biểu định luật Gay Luy-xác? Đăt vấn đề: Phương trình trạng thái cho biết sự phụ thuộc lẫn nhau của ba đại lượng đặc trưng cho trạng thái cân bằng của một lượng khí, đó là: nhiệt độ T, áp suất p, thể tích V. Nếu hai khối khí có khối lượng khác nhau thì hai phương trình trạng thái của hai khối khí đó có khác nhau không? Nếu có thì khác nhau chỗ nào?  Hai phương trình trạng thái của hai khối khí có khối lượng khác nhau thì khác nhau, sự khác nhau đó là ở hằng số trong vế phải. Để biết hằng số đó phụ thuộc những yếu tố nào thì bài học hôm nay chúng ta sẽ cùng đi khảo sát định lượng sự khác nhau đó.  Hoạt động 2: Thiết ập phương trình C a-pê-rôn - Men-đê-lé-ép Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Lắng nghe và ghi nhận.  Muốn biết hàng số C trong phương trình trình trạng thái khí lí tường phụ thuộc những yếu tố nào ta phải tính hãng số C của một khối lượng khí nhất định nào đó.  Không đổi � Hằng số C có thay đổi không nếu đặt khối khí ở điều kiện nhiệt độ, áp suất bất kì? 82 Luận văn tốt nghiệp ĐH  GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn Suy nghĩ trả lời � SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Nếu hằng số C không thay đồi thì có thể đặt khối khí ở một điều kiện đặc biệt nào để có thể tính được áp suất, nhiệt độ tuyệt đổi, thể tích của khối khí?  Ở điều kiện chuẩn � 5 Ở điều kiện tiêu chuẩn, áp suất, Po = 1 atm = 1,013.10 Pa. nhiệt độ, thể tích của khối khí bằng To = 273K. bao nhiêu? V0 = v.22,4 (l/mol) = v.0,0024 (m3/mol) Phương trình trạng thái khí lí tưởng:  pV C 0 0 T0  C � Yêu cầu HS thảo luận tính hằng số C Tính được hằng số C, phương trình trạng thái được viết lại như thế 1, 013.105.0, 0024 273 = vR  pV  vRT  Để tính C phải áp dụng phương trình nào? � p0V0 T0 v � m  R nào? Yêu cầu học sinh tự biến đổi.  Phương trình vừa tìm được là phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lêép. * Lưu ý cho học sinh đơn vị các đại lượng. - Biến đổi tìm ra đơn vị của R.  Hằng số R=8,31 J/mol. K là hằng số và có giá trị như nhau đối với mọi chất khí.  Hoạt động 3: Bài tập vận d ng Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên  Bài 1 Tóm tắt: V=101=10.10 -3m3 p = 250 kPa=250.10 3Pa T = 27 + 273 =300K tắt. � Theo phương trình Cla- pê-rôn - Men-đê- lê-ép ta có m * Theo phương trình Cla-pê-rôn - Menđê- lê-ép: m Yêu cầu HS đọc đề tóm pV 250.103.10.103  32  32,1g RT 8,31.300 83 bằng gì?  Yêu cầu HS lên bảng làm Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Bài 2 Xét V mol khí chứa N phân tử: N = v.NA Từ phương trình Cla-pê-rôn - Men- đêlê-ép:  p - Yêu cầu học sinh đọc đề và tóm tắt. vN RT NRT v RT  A   nkT V VN A VN A � Với: n Từ phương trình Cla-pê- rôn - Men-đê- lê-ép ta suy ra điều gì? N (Mật độ phân tử khí ) V - GV hướng dẫn và yêu cầu R 8,31 k  1,38.1023 J / K 23 N A 6, 02.10 học sinh lên bảng giải.  (Hằng số Bôn-xơ-man) k là hằng số Bôn-xơ-man  Hoạt động 4: Củng cố, vận d ng và giao nhiệm v về nhà Hoạt động của học sinh  Hoạt động của giáo viên Trả lời theo yêu cầu của GV.  Yêu cầu học sinh trả lời các câu hỏi cuối bài và câu trắc nghiệm 1, trang 237 SGK. Lắng nghe. Về nhà làm bài tập 2, 3, 4. trang 237 SGK.  . MỘT SỐ KINH NGHIỆM RÚT RA TỪ BÀI HỌC ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 84 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi CHƯƠNG 5 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 5.1. Mục đ c ực iệm Thử nghiệm khả năng tiếp thu của HS về việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học khi giảng dạy chương 6. Chất khí, Vật lí 10 NC. 5.2. Nội d ực iệ Giảng dạy các bài trong chương 6 Chất khí, Vật lí 10 NC theo giáo án đã soạn theo hướng áp dụng PP thực nghiệm và PP giải quyết vấn đề. 5.3. Đối ợ ực iệ Thực nghiệm ở HS, cụ thể là các đối tượng học sinh THPT lớp 10 ban Khoa học tự nhiên. Chọn một lớp dạy thực nghiệm sau đó so sánh với lớp đối chứng. 5.4. Kế o c iả d y - Thực hiện giảng dạy chương 6. Chất khí, Vật lí lớp 10NC theo phân phối chương trình. - Sử dụng TN biểu diễn giảng dạy một số bài trong chương. - Tổ chức kiểm tra một tiết chương 6 theo đề kiểm tra đã soạn sẵn, qua đó kiểm nghiệm lại kết quả thực nghiệm. 5.5. Tiế ực iệ các b i ọc Bài 1: Định luật Bôi-lơ-Mariot. Bài 2: Định luật Sác-lơ. Nhiệt độ tuyệt đối. Bài 3: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. Định luật Guy- Luy-Xac. Bài 4: Phương trình Cla-pê-rôn – Men- đê-lê-ép. 5.6. Kế q ả ực iệ 5.6.1. Đề ki m tra 1 tiết ĐỀ KI M TRA MỘT TIẾT CHƯƠNG CHẤT KH I. Mục i . - Kiểm tra, đánh giá chất lượng học tậpcủa mỗi HS sau chương 6. Chất khí - Tạo điều kiện đẩy mạnh việc học tập, hạn chế thái độ học tậptiêu cực ở HS. - Giúp GV thấy được hiểu quả giảng dạy, từ đó rút kinh nghiệm để nâng cao hiệu quả giảng dạy. II. C ẩ bị - GV: Soạn đề kiểm tra. - HS: Ôn tập nội dung chương. 85 Luận văn tốt nghiệp ĐH III. Đề kiể GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi ra 1. Nội d Chương 6 Chất khí SGK Vật lí 10 NC. 2. Hì ức kiể ra - Hình thức: trắc nghiệm khách quan và tự luận. - Số câu hỏi: 15 câu hỏi trắc nghiệm khách quan và 1 câu hỏi tự luận. - Thời gian làm bài: 45 phút.  Ma trận đề kiểm tra: MĐNT Nội d N biế TN Thông iể TL TN dụ TL TN Phân tích TL TN Tổ hợ TL T N Tổ TL 1. Thuyết động học phân tử, Cấu tạo chất 1 (0,5) 2. Định luật Bôilơ–Mariôt 1 (0,5) 1 (0,5) 1 (0,5) 3 (1,5) 1 (0,5) 1 (0,5) 1 (0,5) 3 (1,5) 1 (0,5) 2 (1) 3 (1,5) 1 (0,5) 1 (0,5) 2 (1) 1 (3) 5 (5) 4 (2) 4 (2) 6 (3) 1 (3) 15 (10) 100 % 3. Định luật Saclơ, Nhiệt độ tuyệt đối 4. Phương trình trạng thái khí lí tưởng, Định luật GayLuyxăc 5. Phương trình MenđêlêepClapêrôn Tổng 20% 1 (0,5) 20% 30% 86 30% Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 3. Nội d đề kiể tra Họ tên:……………… …. ớ ……………………... KI M TRA 1 TIẾT T 10 NÂNG CAO A. T R ẮC N G HI Ệ M (7 ĐI M ) Câu 1: Nguyên nhân cơ bản gây ra áp suất chất khí là do: A. Các phần tử khí có khối lượng riêng nhỏ. B. Chất khí có thể tích lớn. C. Các phần tử khí va chạm với nhau và với thành bình. D. Chất khí dựng trong bình kín. Câu 2: Biểu thức nào sau dây không phù hợp với quá trình đẳng nhiệt? A. p 1 V B. p.V = const C. V 1 p D. V~ T Câu 3: Trong quá trình đẳng nhiệt khi tăng áp suất của lượng khí xác định lên 4 lần thì thể tích của lượng khí: A. Tăng 4 lần. C. Giảm 4 lần. B. Không thay đổi. D. Giảm 2 lần. Câu 4: Một lượng khí lí tưởng xác định có áp suất 1 atm được làm tăng áp suất lên đến 4 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng 3lít. Thể tích ban đầu của khí là: A. 8 lít. B. 4 lít. C. 12 lít. D. 16 lít. Câu 5: Công thức nào sau đây là công thức của định luật Sac-lơ: A. p.V = const B. V  const T p  const T D. pV  const T C. Câu 6: Tăng nhiệt độ của một lượng khí lí tưởng lên 5 lần, giữ thể tích không đổi thì tỉ số p của khí: T A. Tăng 4 lần. B. Tăng 5 lần. C. Giảm 5 lần. D. Không thay đổi. 87 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Câu 7: Một lượng hơi nước có nhiệt độ t 1 = 100 oC và áp suất p 1= 1 atm đựng trong binh kín. Làm nóng bình và hơi đến nhiệt độ t 2 = 150 oC . Thì áp suất của hơi nước trong bình là: A. 1,13 Pa B. 1,5 atm. C. 1,5 Pa D. 1,13 atm. Câu 8: Tăng nhiệt độ của một lượng khí lí tưởng lên 2 lần, giữ áp suất không đổi thì tỉ số T của khí. V A. Không thay đổi. B. Tăng 2 lần. C. Giảm 2 lần. D. Tăng 4 lần. Câu 9: Có 12g khí chiếm thể tích 4 lít ở nhiệt độ 7°C. Sau khi nung nóng đẳng áp lượng khí trên đến nhiệt độ t thì khối lượng riêng của khí là 1,2 g/lít. Nhiệt độ t là bao nhiêu? A. t= 700oC B. t = 427oC C. t = 42,7 oC D. t = 70 oC Câu 10: Một mol khí đang ở điều kiện tiêu chuẩn thì bị nén vào một bình 5 lít. Nhiệt độ trong bình là 77oC. Áp suất của khí là: A. 5,2 atm. B. 2,5 atm. C. 7,5 atm. D. 5,7 atm. Câu 11: Trong các phương trình sau: phương trình nào là phương trình Menđêlêep-Clapêrôn? A. pVT  C. pVT  m   m R B. pV m  R T  R D. pV R  T m Câu 12: Đường biểu diễn hai đường là đường: V 1 2 T A. Đẳng áp; p 1 < p2. C. Đẳng tích; V1 < V 2. B. Đẳng áp; p 1 > p2 D. Đẳng tích; V 1 > V 2. Câu 13: Mật độ phân tử trong bình kín nhiệt độ 27°C và áp suất 8,23.103 Pa là bao nhiêu. Biết hằng số Bon-xơ-man: k = 1,38.10-23 J/K. A. 2 .1018 phân tử/cm3 C. 2.1024 phân tử/cm3 B. 2.1020 phân tử/cm3 D. 2.1022 phântử/cm3 88 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi Câu 14: Một bình chứa khí oxi có dung tích 10 lít, áp suất 250 kPa và nhiệt độ o 27 C. Khối lượng khí trong bình là: A. 0,032 g B. 32,1g C. 0,36 kg. D. 35,26g B. TỰ U N (3 ĐI M) Tính khối lượng không khí thoát ra khỏi một căn phòng có thể tích V = 60m3. Khi ta tăng nhiệt độ cùa phòng từ t 1 = 7oC đến t 2 = 27°C ở áp suất chuấn. Cho biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn là 1,29 kg/m3. 4. Đá á v a điểm  Đá á - Trắc nghiệm: Câu 1 C Câu 8 A Câu 2 D Câu 9 B Câu 3 C Câu 10 D Câu 4 B Câu 11 B Câu 5 D Câu 12 A Câu 6 D Câu 13 A Câu 7 D Câu 14 B - Tự luận: m  5kg  T a điể - Mỗi câu trắc nghiệm: 0,5 điểm - Tự luận. Tó đề 0,25 đ Áp dụng phương trình Menđêlêep-Clapêrôn cho trạng thái ở điều kiện chuẩn: pV  m0  RT0 0,25 đ (1) Áp dụng phương trình Menđêlêep-Clapêrôn cho trạng thái 1: pV  m0  RT1 0,25 đ (2) Áp dụng phương trình Menđêlêep-Clapêrôn cho trạng thái 2: pV  m0  RT2 0,25 đ (3) Từ (1) và (2) ta được m 0T0 = m 1T1 0,25 đ 89 Luận văn tốt nghiệp ĐH  m1  GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn m0T0 T1 0,5 đ (4) Từ (1) và (3) ta được m 0T0 = m 2T2  m2  m0T0 T2 SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi 0,25 đ 0,5 đ (5) Lấy (4)-(5) ta được: m  m1  m2  m0T0 VT T2  T1   0 0 0 T2  T1   5kg TT TT 1 2 1 2 0,5 đ - Tổng số điểm: 10 + Trắc nghiệm 0,5đ x 14=7đ + Tự luận: 3đ 5. Rú ki iệ – bổ s ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 5.6.2. Kết quả thực nghiệm Em chưa có điều kiện áp dụng đề tài này vào thực tế giảng. Khi về trường giảng dạy, em sẽ áp dụng đề tài và cho HS kiểm tra với đề kiểm tra như trên và đối chứng với kết quả của lớp lúc chưa giảng dạy giáo án của đề tài để xem tính hiệu quả của đề tài. Đồng thời em sẽ cố gắng phát huy hơn nữa để đề tài ngày càng hoàn thiện hơn trong tương lai. 90 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn NH N XÉT SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi À KẾT U N Rèn luyện học sinh kỹ năng áp dụng một số PPNT khoa học là một hoạt động rất cần thiết cho mỗi người đặc biệt rất cần thiết cho học sinh THPT. Song song đó, thí nghiệm lại là một phương tiện trực quan giúp HS dễ dàng tư duy, tiếp thu kiến thức. Vì thế việc sử dụng một số TN biểu diễn hỗ trợ việc áp dụng các PPNT khoa học là tuyệt đối cần thiết giúp học sinh tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả nhất, đem lại kết quả học tậptốt nhất. Luận văn đã cơ bản làm sáng tỏ một số nhiệm vụ mà đề tài đã đặt ra: - Tôi đã nghiên cứu lí thuyết về con đường nhận thức, các mức độ nhận thức, các PPNT khoa hoc Vật lí phổ biến đặc biệt là PP thực nghiệm từ đó hiểu được ưu, nhược điểm và cách sử dụng chúng. - Tôi đã nghiên cứu về TN biễu diễn, một số yêu cầu khi sử dụng TN biểu diễn vai trò và nhiệm vụ của người GV trong việc tổ chức TN biểu diễn. - Tôi đã nghiên cứu quy trình soạn giáo án và đã thấy được tầm quan trọng của từng bước trong quy trình, cách thực hiện các quy trình. - Tôi đã vận dụng lí thuyết để nghiên cứu soạn giáo án một số bài trong chương 6. Chất khí, Vật lí 10 nâng cao.  Những thuận l i khi nghiên cứu đề tài: - Được sự quan tâm rất hướng dẫn tận tình, sâu sắc của thầy Trầ Q ốc T ấ . - Có điều kiện học tập đầy đủ.  Bên cạnh những điều đạt đ c, đề tài còn mắc phải một số hạn chế: - Phần nghiên cứu lí thuyết còn chưa sâu, chưa đầy đủ. - Chưa có kinh nghiệm trong việc soạn giáo án. - Đề tài chỉ thực hiện ở mức độ lí thuyết, chưa áp dụng cụ thể vào giảng dạy. Em sẽ cố gắng khắc phục những hạn chế đó trong tương lai. Thông qua việc vận dụng một số PP DH tích cực vào việc soạn giáo án, một lần nữa về mặt lí luận, em xin khẳng định việc sử dụng TN biểu diễn nhằm hỗ trợ việc áp dụng các PPNT này vào DH là khả thi. Đây là đề tài mà em rất tâm đắc, sau này khi về trường phổ thông em sẽ nghiên cứu sâu hơn và vận dụng nó vào trong giảng dạy. 91 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC. Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Thị Mỹ Chi TÀI IỆU THAM KHẢO [1] Lương Duyên Bình,… Tài liệu bồi dưỡng GV thực hiện chương trình, SGK Vật lí 11. Bộ GD -ĐT NXB giáo dục. 2007 [2] Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý Tư,…Vật lí 10 NC. NXB giáo dục. 2006 [3] Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Phúc Thuần… Vật lí 11 NC. NXB giáo dục. 2007 [4] Lê Phước Lộc, Trần Quốc Tuấn,... Lí luận DH Vật lí ở THPT. ĐHCT. 2004 [5] Nguyễn Trọng Sửu, Nguyễn Hải Châu… Hướng dẫn thực hiện chương trình, SGK Vật lí 12. Bộ GD-ĐT. 2008 [6] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế. PP DH Vật lí ở trường phổ thông. NXB Đại học SP. 2002 [7] Phạm Hữu Tòng. Lí luận DH Vật lí ở trường trung học. NXB giáo dục. 2001 [8] Trần Quốc Tuấn. Bài giảng Lí luận DH Vật lí ở THPT. ĐHCT. 2000 [9] Trần Quốc Tuấn. Bài giảng Phân tích chương trình Vật lí THPT. ĐHCT. 2007 [10] Trần Quốc Tuấn. Chuyên đề PP DH Vật lí nâng cao. ĐHCT 2004 [11] Trần Quốc Tuấn. Đổi mới PPDH Vật lí lớp 10. Hội nghị bồi dưỡng GV cốt cán các tỉnh (TP) thực hiện chương trình, SGK lớp 10 THPT. 2007 [12] Trần Quốc Tuấn. Đổi mới PPDH Vật lí 12. Hội nghị bồi dưỡng GV cốt cán các tỉnh (TP) thực hiện chương trình, SGK lớp 12 THPT. 2009. [13] Phạm Quý Tư…Tài liệu bồi dưỡng GV thực hiện chương trình, SGK Vật lí 10 NC. Bộ GD -ĐT.2006. [14] Hội nghị tập huấn PPDH Vật lí phổ thông. Bộ GD-ĐT. Hà Nội 10/2000. 92 [...]... th ch các hiện tượng Vật lí, giải các bài tập Phát hiện và giải quyết các vấn đề Vật lí ở mức phổ th ng trong khoa học, đời sống và sản xuất Sử dụng thuật ngữ Vật lí, các biểu bảng, đồ th để trình bày rõ ràng, chính xác những hiểu biết, cũng như những kết quả thu được qua thu th p và xử lí th ng tin 1.3.3 Hình th nh và rèn uyện th i độ, tình cảm cho HS Có hứng th học tập Vật lí, yêu th ch tìm tòi khoa. .. học tập Vật lí Sử dụng các dụng cụ đo phổ biến và các thiết bị tương đối hiện đại của Vật lí, kĩ năng lắp ráp và tiến hành các TN Vật lí Phân tích, tổng hợp và xử lí các th ng tin thu được để rút ra kết luậ n, đề ra các dự đoán về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình Vật lí, cũng như đề xuất phương án TN để kiểm tra dự đoán đã đề ra Vận dụng kiến th c để mô tả và giải th ch... là vấn đề th c hành th nghiệm trong giảng dạy của các môn khoa học nói chung và môn Vật lí nói riêng ở các trường phổ th ng Trước đây do nền kinh tế đất nước còn khó khăn nên việc đầu tư cho giáo dục cũng còn nhiều thiếu th n, nhất là việc trang bị các phòng th nghiệm cho các trường còn rất sơ sài với vài dụng cụ cho có hình th c, đôi lúc các dụng cụ chưa xài đã bị xuống cấp GV Vật lí th cũng ít... đến việc làm th nghiệm biểu diễn trên lớp cho HS quan sát, chỉ có làm một vài th nghiệm th c hành để lấy số liệu mà th i, có th nói dường như th nghiệm đã bị bỏ quên trong hoạt động DH Vật lí Th nghiệm Vật lí là dụng cụ hỗ trợ đắc lực trong giảng dạy Vật lí, nó giúp người học hiểu rõ vấn đề cần xét đến là gì, xây dựng những khái niệm mới, những định luật mới cũng như minh chứng lại được lí thuyết... những kiến th c phổ th ng cơ bản, hiện đại, có hệ th ng, bao gồm: - Các khái niệm về các sự vật, hiện tượng và quá trình Vật lí th ờng gặp trong đời sống, khoa học và sản xuất 10 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Th Mỹ Chi - Các đại lượng, các định luật và nguyên lí Vật lí cơ bản - Những nội dung chính của một số thuyết Vật lí quan trọng - Những ứng dụng của Vật lí trong... chất thu nhỏ trên các kênh nước và các luồng gió… - Lịch sử phát triển của Vật lí cũng cho th y các TN cơ bản không chỉ dẫn đến hình th nh những thuyết Vật lí mới mà còn làm xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật mới - Chương trình Vật lí ở trường phổ th ng đề cập đến một loạt các ứng dụng của Vật lí trong đời sống và sản xuất Việc tiến hành TN tạo cơ sở để HS hiểu được các ứng dụng của những kiến th c đã học. .. sống, khoa học và trong sản xuất - Những PP chung của nhận th c khoa học và những PP đặc th của Vật lí, trước hết là PP th c nghiệm và PP mô hình 1.3.2 Rèn uyện và phát tri n các kỹ năng Quan sát các hiện tượng và các quá trình Vật lí trong tự nhiên, trong đời sống hàng ngày hoặc trong các th nghiệm; điều tra, sưu tầm, tra cứu tài liệu từ các nguồn khác nhau để thu th p các th ng tin cần thiết cho việc. .. nữa việc sử dụng các th nghiệm trong DH Vật lí 30 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Phạm Th Mỹ Chi 2.2 Tổ q a về iệ trong d ọc 2.2.1 Khái niệm về TN Vật TN Vật lí là một bước trong PP khoa học Vật lí, là sự tác động có chủ định, có hệ th ng của con người th c hiện dùng để xây dựng, kiểm chứng lại hoặc phân minh giữa mô hình khoa học hay giả thuyết vào đối tượng của hiện th c... th c cần sử dụng, tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật của các thiết bị cần chế tạo hoặc do lí do về mặt kinh tế hay những nguyên nhân về mặt an toàn Khi đó, TN được sử dụng như là phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri th c đã thu được vào th c tiễn Ví dụ: để thiết kế các phương tiện giao th ng như tàu th y, máy bay, ô tô,… các nhà kỹ thuật tiến hành TN với các mô hình vật chất. .. trong các đại hiểu các sự kiện 3.Vận dụng Vận dụng các nguyên lí và các trường Thiết kế được phương án khi hợp riêng biệt có đủ các th ng số cần thiết 4 Phân tích Vận dụng nguyên lý vào các trường hợp Thiết kế được phương án khi lượng liên quan công th c phức hợp 5.Tổng hợp tìm các th ng số cần thiết Vận dụng nguyên lý vào các trường hợp phức Tìm được hợp lỗi để trong trình bày các một giải pháp phương